Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Medicine

माउस रिब Resecting के लिए एक शल्य प्रक्रिया: बड़े पैमाने पर लंबी हड्डी मरम्मत के लिए एक मॉडल

doi: 10.3791/52375 Published: January 21, 2015
* These authors contributed equally

Abstract

इस प्रोटोकॉल माउस पसली का उपयोग बड़े पैमाने पर हड्डी की मरम्मत के लिए एक नया मॉडल के लिए शोधकर्ताओं का परिचय। आसपास के पसलियों के बीच मांसपेशियों से वांछित पसली उजागर, वक्ष शरीर दीवार खोलने एक वातिलवक्ष उत्प्रेरण बिना पसली के वांछित अनुभाग excising, और चीरों बंद करने, सर्जरी के लिए पशु की तैयारी: प्रक्रिया निम्नलिखित विवरण। उपांत्रीय कंकाल की हड्डियों की तुलना में, पसलियों अत्यधिक सुलभ हैं। आसन्न पसलियों एक प्राकृतिक निर्धारण उपलब्ध कराने के बाद से इसके अलावा, कोई आंतरिक या बाह्य fixator आवश्यक है। शल्य चिकित्सा, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध आपूर्ति का उपयोग करता है जानने के लिए सीधी, और जानवर द्वारा अच्छी तरह से सहन है। प्रक्रिया के साथ या आसपास के periosteum हटाने के बिना बाहर किया जा सकता है, और इसलिए मरम्मत करने के लिए periosteum के योगदान का आकलन किया जा सकता है। 2 महीने - परिणाम periosteum बनाए रखा है, तो मजबूत मरम्मत 1 में होता है कि संकेत मिलता है। हम करेंगे इस प्रोटोकॉल का उपयोग करें कि उम्मीदपसली की मरम्मत में अनुसंधान को प्रोत्साहित और निष्कर्षों को शरीर के चारों ओर अन्य स्थानों में हड्डी की मरम्मत को प्रोत्साहित करने के लिए नए तरीके के विकास की सुविधा होगी कि।

Introduction

कंकाल चोट, जीर्ण पुराने ऑस्टियोआर्थराइटिस दुर्बल, और पुनर्निर्माण सर्जरी के साथ जुड़े गंभीर समस्याओं आर्थिक उत्पादकता, परिवार को अच्छी तरह से किया जा रहा है, और जीवन की गुणवत्ता को प्रभावित। छोटे टूटता है और घावों काफी अच्छी तरह से ठीक कर सकता है, वहीं मनुष्य की संरचना और समारोह को बहाल करने के लिए पुनर्निर्माण की प्रक्रिया पर भरोसा करना होगा इसलिए बड़े दोषों की मरम्मत और करने में सक्षम नहीं हैं। पुनर्निर्माण अल्लोजीनिक या heterogeneic ग्राफ्ट, morcellized हड्डी, प्रत्यारोपित scaffolds के, या व्याकुलता अस्थिजनन शामिल हो सकता है। दुर्भाग्य से, न केवल इन उपचार लेकिन मरम्मत की हड्डी की मूल ताकत शायद ही कभी उपलब्ध हो जाता है के साथ जुड़े लगातार रुग्णता कारक हैं। इस प्रकार, नई नैदानिक ​​दृष्टिकोण की जरूरत है।

कमानी दोष के इलाज के लिए नए तरीके विकसित करने के लिए एक तरह से बड़े पैमाने पर मरम्मत स्वाभाविक रूप से होता है जिसमें स्थितियों का अध्ययन है। स्तनधारियों वीं में सीमित माना जाता है, जबकि उभयचर मशहूर कंकाल तत्वों पुनर्जीवित कर सकते हैंकी क्षमता है। हालांकि, 20 वीं सदी के प्रारंभिक भाग के बाद से, मानव पसली में उत्थान के कुछ रिपोर्टों मनुष्य इतना 1-4 सीमित नहीं किया जा सकता है, सुझाव है कि प्रकाशित किया गया है। वर्तमान में इस घटना का सबसे अच्छा जबड़ा, चेहरा और कान पुनर्निर्माण के लिए पसली सामग्री का उपयोग करने वाले प्लास्टिक सर्जनों से जाना जाता है, लेकिन इसे और अधिक मोटे तौर पर 5 सराहना नहीं कर रहा है। और अधिक विस्तार में इस की मरम्मत का अध्ययन करने के क्रम में, हम माउस का उपयोग कर एक शल्य मॉडल विकसित किया है। इस प्रोटोकॉल का प्रयोग, शोधकर्ताओं शामिल जन्मजात कारकों की पहचान और अन्य स्थानों में कंकाल चिकित्सा की सुविधा के लिए इस जानकारी का उपयोग कर सकते हैं।

कंकाल की मरम्मत के अध्ययन के लिए एक मॉडल के रूप में पसलियों का उपयोग करने के कई फायदे हैं। (फीमर 6,7 की लकीर की तुलना में) पहले, आसपास के पसलियों एक प्राकृतिक fixator प्रदान करते हैं। यह आंतरिक और बाहरी fixators की रुग्णता जोखिम कम हो जाती है और शल्य चिकित्सा की प्रक्रिया सरल करता है। छाती वा के दूसरे, पतली मांसपेशियों परतेंआसान उपयोग और calvarial resections 8 की सुविधा के लिए परख तुलनीय बनाने के लिए जो उत्कृष्ट दृश्यता के लिए प्रदान करेंगे। तीसरा, intramembranous हड्डी बन जाना, endochondral हड्डी बन जाना द्वारा पसलियों रूप से फार्म और एक केंद्रीय diaphysis के दोनों छोर पर स्थित विकास प्लेटों में विस्तार के माध्यम से लंबाई में बढ़ने जो calvariae के विपरीत। इसलिए, पसलियों की मरम्मत उपांत्रीय कंकाल की लंबी हड्डियों की मरम्मत करने के लिए और अधिक तुलनीय हो सकता है। इसके अलावा, हम फीमर की तुलना में, पसली की periosteum गहरा हो जाता है और अधिक आसानी से छेड़छाड़ की जा सकती है कि मिल गया है। इस प्रकार, periosteum अध्ययन या सेल चिकित्सा, औषधीय एजेंटों का परीक्षण, और / या ऊतक scaffolds के प्रयोजन के लिए हड्डी की मरम्मत परख करना चाहते हैं जो जांचकर्ताओं को इस शल्य चिकित्सा मॉडल उपयोगी मिल सकता है। सारांश में, इस रिब लकीर मॉडल सामान्य उपयोग में ऐसी कोई मॉडल वर्तमान में मौजूद है के रूप में स्तनधारियों में प्राकृतिक बड़े पैमाने पर हड्डी की मरम्मत करने के लिए अध्ययन के भीतर जो एक संदर्भ प्रदान करता है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

नोट: सभी प्रक्रियाओं दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में संस्थागत पशु की देखभाल और उपयोग समिति (IACUC) द्वारा अनुमोदित एक जानवर प्रोटोकॉल के अनुसार कर रहे हैं।

सर्जरी के लिए 1. तैयारी

  1. आवश्यक सर्जिकल उपकरण और आपूर्ति बाहर रखना (1 आइटम निष्फल - माल की सूची में 18) और एक विदारक माइक्रोस्कोप और एक डाकू में या एक डाउनड्राफ्ट मेज पर एक फाइबर ऑप्टिक्स पार प्रकाशक की व्यवस्था।
  2. संज्ञाहरण प्रेरित करने के लिए 4% isoflurane के साथ एक प्रेरण कक्ष में (3 महीने पुरानी - - 30 ग्राम, 1 20) एक यौन परिपक्व माउस रखें।
  3. एक पंजा और / या पूंछ चुटकी परीक्षण के साथ संज्ञाहरण की पुष्टि करें।
  4. सर्जरी के दौरान आंख सूखापन से बचने के लिए माउस की आँखों को मरहम लागू करें।
  5. खुर्दबीन चरण के लिए माउस ले जाएँ। रखरखाव नली की नाक शंकु में माउस प्लेस और पार्श्व स्थिति। शरीर के तापमान को बनाए रखने में मदद करने के लिए पशु के निकट एक वार्मिंग थैली प्रदान करें।
    नई:। माउस की स्थिति व्यक्तिगत पसंद और / या सर्जन की मनमानी पर निर्भर है, छोड़ दिया है या सही दोनों तरफ ठीक है।
  6. रखरखाव के लिए 3%, और दर साँस लेने घड़ी - 2 के लिए isoflurane समायोजित करें।
  7. एक 25 जी सुई के साथ के बाद सर्जरी के दर्द के लिए buprenorphine (0.05 मिलीग्राम / किग्रा) subcutaneously (पैर के पार्श्व पार्श्व) इंजेक्षन। पैर एक सामान्य प्रतिक्रिया है जो चिकोटी सकता है।

2. खुलने चीरा

  1. टटोलने का कार्य द्वारा वांछित पसली पता लगाने, और एक शेवर के साथ बाल के क्षेत्र को साफ।
    नोट: पसलियों 1-7 फेफड़ों के करीब हैं और 11-13 काफी कम कर रहे हैं के बाद से पसलियां 8-10 सिफारिश कर रहे हैं। पसलियों की गिनती संख्या एक के रूप में सबसे व्याख्यान चबूतरे वाला पसली के साथ शुरू करना चाहिए।
  2. (3x अक्सर पशु उपयोग प्रोटोकॉल द्वारा सिफारिश की है) povidone आयोडीन और isopropanol (70%) swabbing बारी के साथ क्षेत्र की तैयारी।
  3. सीधे ऊपर, त्वचा के माध्यम से एक 2 सेमी चीरा कट और मध्यम आकार के microsurgery कैंची के साथ वांछित पसली के समानांतर। Incisअंतर्निहित मांसपेशियों और वसा परतों के माध्यम से ई।
  4. चीरा के आकार को कम करते हुए, शल्य चिकित्सा के क्षेत्र को बेनकाब करने के लिए एक प्रतिकर्षक में सभी तीन परतों (त्वचा, मांसपेशियों, वसा) रखें।

3. रिब excising

  1. एक 5.0 मिमी स्केलपेल के साथ पसली के वांछित अनुभाग overlying पसलियों के बीच मांसपेशियों के माध्यम से कट। पसली के रूप में अत्यधिक घुमावदार नहीं है जहां इस रूप में chondrocostal संयुक्त करने की स्थिति में 5 मिमी समीपस्थ आसपास इस चीरा है। ध्यान से ठीक टिप संदंश के साथ हड्डी से मांसपेशियों के अलग।
  2. जानवर में periosteum बनाए रखते हुए एक लकीर बनाने के लिए, एक 5.0 मिमी स्केलपेल के साथ रिब की लंबाई के साथ, periosteum के माध्यम से कटौती। ध्यान से ठीक टिप संदंश के साथ पार्श्व अंतर्निहित हड्डी से periosteum अलग। Periosteum बहुत नाजुक है और एक पतला निरंतरता है, के रूप में सावधानी के साथ आगे बढ़ें।
  3. अगला ठीक सूक्ष्म कैंची के साथ एक छोर पर हड्डी के माध्यम से एक पार अनुभाग बनाते हैं। यदि आवश्यक हो, के साथ लकीर के उपायमाइक्रोस्कोप या एक शासक प्रकार गेज में एक लजीला व्यक्ति। फिर ध्यान से periosteum से बाहर हड्डी उठा और दूसरे छोर से काट दिया।
    नोट: सावधानी के साथ आगे बढ़ें। इस फुफ्फुस झिल्ली फाड़ और एक वातिलवक्ष में परिणाम होगा नीचे पसली excising बिना खींच के रूप में सबसे नाजुक कदम है। फुफ्फुस झिल्ली फट जाता है तो वक्ष गुहा के इंटीरियर दृष्टिगोचर हो जाएगा के रूप में यह आसानी से स्पष्ट हो जाएगा।
  4. रक्तस्राव को रोकने के लिए 5 सेकंड - खून बह रहा हड्डी काटने का एक परिणाम के रूप में होता है, तो 4 के लिए एक कपास इत्तला दे दी झाड़ू के साथ कटौती अंत में दबाव लागू होते हैं।
    नोट: दुर्लभ अवसर पर खून बह रहा है कि जारी है, इसे रोकने के लिए और पशु वसूली समझौता होगा के रूप में महत्वपूर्ण खून की कमी euthanize करने के लिए आवश्यक हो सकता है (द्रव को बदलने के बिना सुरक्षित रूप से खो दिया जा जा सकता है, जो अधिकतम रक्त की मात्रा कुल रक्त की मात्रा का 10% है या 7.7 -।) 200 μl 9 - 8 μl / जी एक 25 ग्राम माउस के लिए, इस के चारों ओर 180 के बराबर है।
  5. इसके तत्काल बाद में हटा दिया रिब जगहभविष्य के विश्लेषण के लिए 4% पीएफए।
    नोट: हड्डी और periosteum दोनों की लकीर से बाहर किया जा रहा है, periosteum चीरा और जुदाई (3.2 कदम) न आना। Periosteum बहुत कसकर फुफ्फुस झिल्ली से जुड़ा हुआ है के बाद से फाड़ से बचने के लिए संदंश के साथ दूर फुफ्फुस झिल्ली से पसली चिढ़ा, सावधानी से आगे बढ़ना।

4. चीरा समापन

  1. 9-0 टांके (2 टांके आमतौर पर पर्याप्त हैं) के साथ शेष Periosteal आस्तीन के शीर्ष पर पसलियों के बीच मांसपेशियों सीवन। सर्जरी के स्थान के लिए संकेतक के रूप में कार्य करने के लिए, सीधे पसली की कटौती समाप्त होता है ऊपर के टांके रखें।
  2. प्रतिकर्षक निकालें। (- 4 टांके आमतौर पर पर्याप्त हैं 3) 9-0 टांके के साथ overlying मांसपेशियों और वसा सीवन। मांसपेशियों और / या वसा की विशेष रूप से मोटी परतों के साथ चूहों में, अलग-अलग प्रत्येक परत सीवन (जैसे, मांसल परत के लिए टांके की एक परत और वसायुक्त परत के लिए टांके की एक परत)।
  3. बंद(- 5 टांके आमतौर पर पर्याप्त हैं 4) 7-0 टांके के साथ त्वचा।
  4. बड़े संदंश के साथ एक साथ किनारों बन्द रखो, सीवन गोंद के साथ चीरा सुरक्षित।
  5. धीरे से पहले कुछ मिनट के लिए 1% करने के लिए समायोजन करके बंद isoflurane माउस छुड़ाना और फिर बंद कर देते हैं।
  6. एक गर्मी दीपक के नीचे माउस प्लेस और चेतना, 5 आ गया है जब तक छोड़ देते हैं - 10 मिनट। होश आ गया है, के बाद और उपचार की अवधि के दौरान, माउस ले जाने और सामान्य रूप से ambulate और संकट के कोई संकेत नहीं दिखाना चाहिए।

5. रिकवरी और विश्लेषण

  1. 0.5 मिलीग्राम पर एक मौखिक जिलेटिन रूप में buprenorphine के प्रशासन सहित पोस्ट ऑपरेटिव दर्द प्रबंधन प्रदान / 48 घंटा के लिए हर 12 घंटा किलो। मौखिक प्रशासन के वक्ष क्षेत्र के लिए दर्द का कारण हो सकता है जो पशु निरोधक आवश्यकता नहीं है।
  2. उपचार की अवधि के दौरान भोजन और पानी के लिए स्वतंत्र पहुँच के साथ एक पिंजरे में माउस बनाए रखें। चीरा सूखी है, के बाद महिला जानवरों पुरुष, जबकि सह-रखे जा सकते हैंएस लड़ रोकने के लिए अलग-थलग रहना चाहिए।
  3. उपचार की अवधि के बाद, इच्छामृत्यु के लिए मंजूरी दे दी प्रक्रिया का पालन करें। निर्धारण और विश्लेषण के लिए रिब पिंजरे निकालें।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

पशु आम तौर पर चीरा अच्छी तरह से भर देता है, इस प्रक्रिया से जल्दी से ठीक हो, और जानवरों के सामान्य व्यवहार दिखा रहे हैं। प्रक्रिया व्यावसायिक रूप से उपलब्ध आपूर्ति का उपयोग करता है और अभ्यास के बाद, एक घंटा के तहत में पूरा किया जा सकता है। प्रयोगात्मक डेटा उत्पन्न करने के लिए इस प्रक्रिया का उपयोग करने से पहले, यह किसी भी बड़े हड्डी के टुकड़े लकीर क्षेत्र के भीतर रह सकता है, तो यह निर्धारित करने के लिए दिन शून्य समय बिंदु पर लकीर का विश्लेषण करने के लिए महत्वपूर्ण है। यह आम तौर पर विशेष विकिरण सुरक्षा मंजूरी की आवश्यकता होगी, हालांकि उचित प्रक्रिया का आकलन करने के लिए एक ही रास्ता है, postoperatively के एक्स-रे या microCT इमेजिंग द्वारा जानवरों का आकलन करने के लिए है। इसके बजाय, एक और सरल आकलन चित्रा 1 ए में सचित्र के रूप में एक कंकाल धुंधला तैयारी बाहर ले जाने से पूरा किया जा सकता है। इस EtOH में यह तय, रिब पिंजरे का संग्रह शामिल है, और Alizarin लाल के साथ धुंधला एक मानक प्रोटोकॉल 11 के प्रयोग से। यह था ताकि (कोमल ऊतकों दूर पचाने के लिए प्रयोग किया जाता) पोटेशियम हाइड्रोक्साइड न आना करने के लिए उपयोगी हो सकता हैइसलिए अगर वांछित नमूना टी अभी भी ऊतकीय विश्लेषण के लिए बाद में इस्तेमाल किया जा सकता है। नमूना अभी भी overlying शरीर दीवार मांसपेशियों की परत पतली है, क्योंकि 80% ग्लिसरॉल में समाशोधन द्वारा पोटेशियम हाइड्रोक्साइड चरणों बिना देखे जा सकते हैं। यहाँ दिखाया गया है (चित्रा 1 ए) के रूप में या वैकल्पिक रूप से, इन मांसपेशियों निर्धारण / धुंधला करने के लिए मैन्युअल रूप से पहले हटाया जा सकता है।

हटाया हड्डी के हिस्से को भी विश्लेषण किया जा सकता है। लक्ष्य जानवर में periosteum बनाए रखने के लिए किया गया था, तो प्रकाश माइक्रोस्कोपी और histological विश्लेषण (चित्रा 1 बी, बी ') द्वारा कल्पना के रूप में, हड्डी भाग एक चिकनी सतह होनी चाहिए। एक साफ़ प्रचंड सतह और histological परीक्षा पर होनी चाहिए periosteum से हटाया एक हड्डी भाग एक घने अनियमित संयोजी ऊतक (चित्रा 1C, सी ') के लक्षण है जो एक अक्षुण्ण overlying Periosteal परत है।

प्रयोग के लक्ष्य पर निर्भर करता है, चिकित्सा हो सकता हैअलग समय बिंदुओं पर आकलन किया। 2 महीने - टिप्पणियों periosteum जानवर में बनाए रखा है, जिसमें 3 मिमी resections आम तौर पर 1 के भीतर पूरी तरह से ठीक है कि संकेत मिलता है। मरम्मत एक नरम और हार्ड घट्टा के गठन, और remodeling के माध्यम से होता है। 2 महीने में पूरी मरम्मत का एक उदाहरण 2A चित्रा, एक 'में दिखाया गया है; मरम्मत कंकाल तैयारी (2A चित्रा) और histological विश्लेषण (2A चित्रा ') द्वारा मूल्यांकन किया जा सकता है। Periosteum भी निकाल दिया जाता है, तो लकीर अंतराल में भरा नहीं है। चित्रा 2B कुछ मरम्मत एक छोर पर आ गई है, जिसमें एक उदाहरण से पता चलता है, तथापि, यह कुंद सिरों निरीक्षण करने के लिए और अधिक विशिष्ट है। ऊतकीय विश्लेषण करने पर, लकीर क्षेत्र वसा, दानेदार बनाने का कार्य ऊतक, और मांसपेशियों (चित्रा 2B ') से भरा है।

चित्रा 1
(ए) के चित्रण पर resections चित्रा 1. उदाहरण छवियों। कोई हड्डी के टुकड़े के पीछे छोड़ दिया जाता है। नमूना और 80% ग्लिसरॉल में मंजूरी दे दी (भविष्य ऊतकीय विश्लेषण के लिए नमूना संरक्षित करने के लिए पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के साथ किसी भी कदम के लिए एक मानक प्रोटोकॉल का उपयोग लेकिन omitting) Alizarin लाल के साथ दाग किया गया था। तीर कटौती सिरों के स्थान का संकेत मिलता है। संलग्न periosteum के बिना (ए) में दर्शाया रिब पिंजरे से (बी) को हटा दिया पसली भाग। (बी ') Histological खंड हड्डी से जुड़ी न्यूनतम periosteum (पीले तीर, बाएं) और सही करने के लिए कोई periosteum (क्रॉस सेक्शन, hematoxylin और eosin के साथ दाग) दिखा। पीले तारक अस्थि मज्जा गुहा इंगित करता है। माउस पसलियों व्यापक trabeculae नहीं है। (सी) periosteum दिखा हटाया पसली भाग अभी भी जुड़ी। (सी ') Histological खंड थानेदारविंग एक पीले रंग की ब्रैकेट (अनुदैर्ध्य अनुभाग, hematoxylin और eosin के साथ दाग) ने संकेत दिया हड्डी overlying बरकरार periosteum। एक पीले रंग की तारक अस्थि मज्जा गुहा इंगित करता है। स्केल सलाखों: ए, बी, सी = 1 मिमी; बी ',' सी '= 100 माइक्रोन। इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 2
साथ और periosteum बिना resections में चित्रा 2. पसली की मरम्मत के बाद चिकित्सा। (चित्रा 1 ए में के रूप में तैयार) माउस के अंदर बरकरार periosteum को बनाए रखना है (ए) लकीर के बाद उपचार के ~ 2 महीने निम्नलिखित कंकाल की तैयारी,। इस क्षेत्र की पूरी मरम्मत मनाया जा सकता है। (ए ') तहदार हड्डी दीवारों और की बहाली दिखा बी के histological अनुभागअस्थि मज्जा गुहा (hematoxylin और eosin)। (बी) के कंकाल की तैयारी (Alizarin लाल) एक पसली भाग और आसपास के periosteum दोनों को हटाने के बाद उपचार के ~ 3 महीने के बाद। पैनल के बांये पर दिखाया कटौती अंत में केवल न्यूनतम मरम्मत हुई थी। Chondrocostal संयुक्त एक पीले रंग की नोक अंक। (बी ') बी दिखा दानेदार बनाने का कार्य ऊतक, वसा, और लकीर (hematoxylin और eosin) की साइट में भरने मांसपेशियों की कोशिकाओं के histological अनुभाग। स्केल सलाखों: ए, बी = 1 मिमी; बी '= 500 माइक्रोन; सी '= 200 माइक्रोन। इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

पहली बार इस प्रोटोकॉल सीखने करते हैं, जहां चुनौतीपूर्ण हो सकता प्रारंभिक चीरा पता लगाने के लिए निर्धारित करने। हालांकि, euthanized चूहों पर अभ्यास सर्जन प्रारंभिक चीरा जगह और resected होने के लिए वांछित रिब को बेनकाब करने के लिए जहां जानने के लिए मदद करता है। शवों पर कार्य भी साथ या periosteum बिना पसली भाग को दूर करने के लिए आवश्यक ठीक मोटर कौशल में सुधार। इसके अलावा, इस प्रक्रिया को किसी नए उपकरण और ठीक पतली टांके में हेर-फेर के लिए मुश्किल हो मिल सकता है। बंद बांधने, वहीं अतिरिक्त सीवन पर खींच ऊतकों फाड़ कर सकते हैं। इस प्रकार, शवों पर भी कुछ अभ्यास suturing मददगार हो सकता है। सर्जन कृन्तकों के साथ सर्जिकल प्रक्रियाओं के लिए नया है अंत में अगर, यह एक और व्यक्ति पहले कुछ सर्जरी के दौरान निगरानी और संज्ञाहरण को एडजस्ट करने के साथ सहायता के लिए उपयोगी हो सकता है।

इस प्रोटोकॉल का सबसे महत्वपूर्ण कदम फुफ्फुस स्पा में (एक वातिलवक्ष उत्प्रेरण बिना हवा के एक असामान्य संग्रह हड्डी excising हैफुफ्फुस झिल्ली शल्य चिकित्सा द्वारा बंद करने के लिए भी पतली है के बाद से मुश्किल है जो सीई), माउस में इलाज के लिए। रिब को नीचा मांसपेशियों और पार्श्विका फुस्फुस की परत बहुत पतली और नाजुक है; इसलिए, सटीक आंदोलनों लकीर क्षेत्र के नीचे झूठ है कि फुफ्फुस झिल्ली में एक पंचर को रोकने के लिए आवश्यक हैं। इस कदम 3.1 और 3.3 में सबसे अधिक होता है। बिंदु सतही ही सीमित नहीं है, तो चरण 3.1 (आसपास के पसलियों के बीच मांसपेशियों से हड्डी को अलग करने) में, तेज स्केलपेल और संदंश आसानी से फुफ्फुस परत में छेद जाएगा। कदम 3.3 (ठीक सूक्ष्म कैंची से हड्डी excising) में, फुफ्फुस झिल्ली के तन्य शक्ति, या हड्डी तोड़ने की कार्रवाई को दूर कर सकते हड्डी के नीचे कैंची की नियुक्ति छेदना हड्डी टुकड़ा के अंत का कारण हो सकता है फुफ्फुस झिल्ली। हम एक घुमावदार टिप लाभकारी है कि ठीक सूक्ष्म कैंची का उपयोग कर पाया है। इसके अलावा, ऊपर के रूप में, यह भी euthanized चूहों पर प्रोटोकॉल पहले अभ्यास करने के लिए उपयोगी हो सकता है। Ultimately, लेकिन हम इस समस्या को आसानी से धैर्य और अभ्यास के साथ दूर किया जा सकता है कि मिल गया है।

पसली एक endochondral हड्डी है, पसली कंकाल और उपांत्रीय कंकाल की लंबी हड्डियों के बीच कुछ संभावित महत्वपूर्ण मतभेद हो सकता है। एक embryological दृष्टिकोण से, पसली कंकाल उपांत्रीय कंकाल (लेटरल थाली mesoderm) 12 से एक अलग mesodermal कम्पार्टमेंट (विखंड) से ली गई है। इस प्रकार यह विकास के इतिहास में इस अंतर को प्रतिबिंबित कि पसली कंकाल पूर्वज के लिए अद्वितीय हैं गुण है कि वहाँ रहे हैं कि संभव है। इसलिए, लंबे समय में, यह इन अद्वितीय गुण क्या कर रहे हैं यह निर्धारित और फिर पसली में देखा के रूप में ही की सुविधा के साथ मरम्मत मध्यस्थता करने के लिए अंग कंकाल में progenitors प्रोत्साहित करने के लिए इस जानकारी का उपयोग करने के लिए आवश्यक हो सकता है।

खेलने में आता है कि एक और पहलू श्वसन प्रणाली के संबंध में पसलियों के स्थान का सवाल है। अलflanking पसलियों कोई बाहरी fixator की जरूरत है कि इस तरह की लकीर के आसपास पर्याप्त स्थायित्व प्रदान करते हैं, हालांकि, मरम्मत क्षेत्र फेफड़ों मुद्रास्फीति / अपस्फीति की लगातार आंदोलन और तनाव के अधीन है। यह कुछ आंदोलन एक उपास्थि मध्यवर्ती 13,14 पैदा करने के लिए महत्वपूर्ण प्रतीत होता है जबकि हड्डी की मरम्मत के दौरान बहुत ज्यादा आंदोलन उपचार के लिए निरोधात्मक हो सकता है कि मान्यता प्राप्त किया गया है। इस बिंदु पर, यह हालांकि यह मध्यवर्ती एक उपास्थि के गठन के प्रभावी बड़े पैमाने पर मरम्मत के लिए एक महत्वपूर्ण कदम हो सकता है कि संभव है, स्पष्ट नहीं है। (Periosteum जानवर में पीछे छोड़ दिया है जब) इस प्रकार, श्वसन के दौरान पसलियों के आंदोलन की मरम्मत की सुविधा के हो सकता है। आंदोलन इस संदर्भ में विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो सकता है, भविष्य में मरम्मत पर बायोमैकेनिकल प्रभावों के अध्ययन के लिए उपयोगी हो सकता है एक fixator स्थान के लिए एक विधि विकसित कर।

माउस में एक पसली की मरम्मत परख बाहर ले जा कर एक विकास के उद्देश्यों से किया गया है कि शक्तिशाली आनुवंशिक उपकरणों का लाभ ले सकते हैंloped। उदाहरण के लिए, ट्रांसजेनिक के निशान का उपयोग कर, कोशिकाओं की मरम्मत की उत्पत्ति का आकलन किया जा सकता है। हड्डी गठन (दिलचस्प नए उपकरणों के विकास में Gazit एट अल। 15,16 से), endochondral प्रक्रिया है, और महत्वपूर्ण संकेत पारगमन रास्ते के बाहर पढ़ने के लिए ट्रांसजेनिक संवाददाताओं 12,17 उपयोग किया जा सकता है। इसके अलावा, हानि के समारोह एलील ले जाने चूहों आवश्यक संकेत दे रास्ते निर्धारित करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। वर्तमान में, कोई अन्य हड्डीवाला मॉडल जीव इस प्रक्रिया के बुनियादी अंतर्निहित जीव विज्ञान की जांच के लिए आनुवंशिक तकनीक का इतना व्यापक विविधता की अनुमति देता है।

कंकाल की मरम्मत के लिए अन्य उत्कृष्ट मॉडल विकसित किया गया है और कुछ समय के लिए उपयोग में किया गया है, जबकि इसके अलावा, एक और संदर्भ फायदेमंद हो सकता है पसली की मरम्मत की सुविधाओं पर मचान, यौगिकों, और सेल उपचार का परीक्षण करने के लिए। पसलियों शरीर और मरम्मत का समर्थन करने के लिए आवश्यक नहीं कर रहे हैं के रूप में एक मानक पसली की मरम्मत मॉडल की स्थापना के मौजूदा मॉडलों का पूरकस्थिरीकरण के बिना होता है। इसके अलावा, मरम्मत के लिए periosteum के योगदान को आसानी से मूल्यांकन किया जा सकता है। रिब उपास्थि और हड्डी खंडों दोनों है, क्योंकि इसके अलावा, इन अलग लेकिन संबंधित प्रकार के ऊतकों की चिकित्सा के बीच तुलना प्रभावी मरम्मत 18 वर्ष की एक आम सुविधा की पहचान कर सकते हैं।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Medium sized micro-dissection scissors (Vannas-Tübingen Spring Scissors 5 mm) Fine Science Tools 15003-08
Fine micro-dissection scissors (Vannas Spring Scissors - 2mm Cutting Edge) Fine Science Tools 15000-04 curved tip is beneficial
Micro-scalpel 5.0 mm Fine Science Tools 10315-12 other fine scalpels can be substituted
Dumont 55 forceps Fine Science Tools 11295-51
Retractor  Fine Science Tools 17004-05 adjustability is convenient
Micro-needle holders Fine Science Tools 12060-01
9.0 nylon sutures (Ethilon), taper point best Ethicon 2819G or similar taper point best but reverse cutting is also good
7.0 prolene sutures (Prolene) Ethicon 8700H or similar 6-0 can be used too, needle point can vary
Large forceps (Adson Forceps) Fine Science Tools 11006-12 other brands are fine
Lubricant Eye Ointment (Akwa Tears) Akorn 17478-062-35
Suture glue (GLUture Topical Tissue Adhesive) Abbot 32046-01 has excellent working time
Shaver Wahl 9918-6171 or similar
Clamp lamp Zoo Med LF-5
Infrared Bulb, 75W Zoo Med RS-75
RC2 Rodent Anesthesia System VetEquip  922100
IsoFlo (Isoflurane) Abbot 05260-05
Buprenorphine (Buprenex) Reckitt Benckiser 12496-0757-1
Betadine Purdue Frederick 67618015017
Flavored Gelatin, raspberry Jell-O B000E1FYL0 made up firm, to the consistency of 'jigglers'

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Philip, S. J., Kumar, R. J., Menon, K. V. Morphological study of rib regeneration following costectomy in adolescent idiopathic scoliosis. Eur Spine J. 14, (8), 772-776 (2005).
  2. Munro, I. R., Guyuron, B. Split-rib cranioplasty. Ann Plast Surg. 7, (5), 341-346 (1981).
  3. Taggard, D. A., Menezes, A. H. Successful use of rib grafts for cranioplasty in children. Pediatric neurosurgery. 34, (3), 149-155 (2001).
  4. Head, J. R. Prevention of Regeneration fo the Ribs: A problem in thoracic surgery. Archives of Surgery. 14, (6), 1215-1221 (1927).
  5. Kawanabe, Y., Nagata, S. A new method of costal cartilage harvest for total auricular reconstruction: part I. Avoidance and prevention of intraoperative and postoperative complications and problems. Plastic and reconstructive surgery. 117, (6), 2011-2018 (2006).
  6. Cheung, K. M., et al. An externally fixed femoral fracture model for mice. Journal of orthopaedic research : official publication of the Orthopaedic Research Society. 21, (4), 685-690 (2003).
  7. Matthys, R., Perren, S. M. Internal fixator for use in the mouse. Injury. 40, Suppl 4. S103-S109 (2009).
  8. Cooper, G. M., et al. Testing the critical size in calvarial bone defects: revisiting the concept of a critical-size defect. Plastic and reconstructive surgery. 125, (6), 1685-1692 (2010).
  9. Ask the Vet. JAX NOTES. 499, Available from: http://jaxmice.jax.org/jaxnotes/archive/499c.html (2005).
  10. Flecknell, P. A., Roughan, J. V., Stewart, R. Use of oral buprenorphine ('buprenorphine jello') for postoperative analgesia in rats--a clinical trial. Laboratory animals. 33, (2), 169-174 (1999).
  11. Rigueur, D., Lyons, K. M. Whole-mount skeletal staining. Methods in molecular biology. 1130, 113-121 (2014).
  12. Evans, D. J. Contribution of somitic cells to the avian ribs. Developmental biology. 256, (1), 114-126 (2003).
  13. Colnot, C., Thompson, Z., Miclau, T., Werb, Z., Helms, J. A. Altered fracture repair in the absence of MMP9. Development. 130, (17), 4123-4133 (2003).
  14. Lu, C., et al. Cellular basis for age-related changes in fracture repair. Journal of orthopaedic research : official publication of the Orthopaedic Research Society. 23, (6), 1300-1307 (2005).
  15. Zilberman, Y., Gafni, Y., Pelled, G., Gazit, Z., Gazit, D. Bioluminescent imaging in bone. Methods in molecular biology. 455, 261-272 (2008).
  16. Pelled, G., Gazit, D. Imaging using osteocalcin-luciferase. Journal of musculoskeletal. 4, (4), 362-363 (2004).
  17. Elefteriou, F., Yang, X. Genetic mouse models for bone studies--strengths and limitations. Bone. 49, (6), 1242-1254 (2011).
  18. Srour, M. K., et al. Natural large-scale regeneration of rib cartilage in a mouse. J. Bone Miner. (2014).
माउस रिब Resecting के लिए एक शल्य प्रक्रिया: बड़े पैमाने पर लंबी हड्डी मरम्मत के लिए एक मॉडल
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Tripuraneni, N., Srour, M. K., Funnell, J. W., Thein, T. Z. T., Mariani, F. V. A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair. J. Vis. Exp. (95), e52375, doi:10.3791/52375 (2015).More

Tripuraneni, N., Srour, M. K., Funnell, J. W., Thein, T. Z. T., Mariani, F. V. A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair. J. Vis. Exp. (95), e52375, doi:10.3791/52375 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter