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Medicine

चूहों में एक कमानी ऊरु महत्वपूर्ण आकार दोष मॉडल की स्थापना प्लेट osteosynthesis द्वारा स्थिर

Published: October 12, 2016 doi: 10.3791/52940
Automatic Translation
1,2, 1,2, 1, 1,2, 1, 1
1Laboratoire de Bioingénierie et Biomécanique Ostéo-Articulaires (B2OA - UMR CNRS 7052), Université Paris Diderot, 2Ecole Nationale Vétérinaire d’Alfort, Université Paris-Est

Introduction

असीम diaphyseal अस्थि दोष आर्थोपेडिक सर्जन के लिए एक बड़ी चुनौती हैं। ऑटोलॉगस हड्डी भ्रष्टाचार के साथ बोन रिप्लेसमेंट, वर्तमान में सोने के मानक उपचार के रूप में माना जाता है, सीमित आपूर्ति में है और कटाई से संबंधित रुग्णता के साथ जुड़ा हुआ है। इन कारणों के लिए, ऊतक इंजीनियर हड्डी osteoconductive scaffolds के साथ अस्थि मज्जा mesenchymal स्टेम सेल के संयोजन निर्माणों आर्थोपेडिक सर्जरी में autografts के लिए एक विकल्प के रूप में लगाया गया है।

तिथि करने के लिए, अध्ययन के अधिकांश ऐसे कुत्ते, सूअर और भेड़ 1-3, लेकिन ओर्थोटोपिक, कमानी, महत्वपूर्ण आकार की हड्डी छोटे पशु मॉडल में दोष में इन निर्माणों की प्रारंभिक मूल्यांकन के रूप में नैदानिक प्रासंगिक पशु मॉडल में प्रदर्शन किया गया है (जैसे चूहों) के कई फायदे हो सकता है: (i) कम खर्च, (ii) जानवरों की बड़ी संख्या को संचालित किया जा सकता है; (Iii) बड़े पशु मॉडल के विपरीत, माउस उपभेदों की एकरूपता पाड़ अवशोषण एक में अलग-अलग रूपों की सीमाएन डी हड्डी गठन और; (Iv) सबसे महत्वपूर्ण बात, विशिष्ट एंटीबॉडी और जीन-लक्षित जानवरों की उपलब्धता जैविक हड्डी चिकित्सा में शामिल की प्रक्रिया के मूल्यांकन के लिए सक्षम है। पिछले नहीं बल्कि कम से कम, चूहों की immunodeficient उपभेदों का उपयोग भी चूहों में प्रतिकूल प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के बिना या तो ग्राफ्ट या मानव मूल की कोशिकाओं का उपयोग अध्ययन सक्षम बनाता है।

ऊपर उल्लिखित फायदे के बावजूद, चूहों में बड़े पैमाने पर diaphyseal अस्थि दोष मॉडल विरल हैं। इस तरह के मॉडल में से अधिकांश एक intramedullary पिन जो अस्थि मज्जा गुहा (इस प्रकार की सामग्री की मात्रा को सीमित करने का परीक्षण किया जा सकता है) भरता के साथ हड्डी निर्धारण का उपयोग करें और यह भी बारी-बारी से और अक्षीय स्थिरता 2,4-7 नहीं प्रदान करके reproducibility बाधा उत्पन्न करती है।

वर्तमान अध्ययन का उद्देश्य इस प्रकार हैं: (i) एक नैदानिक ​​हड्डी गैर संघ स्थिति नकल उतार, एक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य, महत्वपूर्ण आकार, कमानी, चूहों में ऊरु दोष मॉडल है, जो सटीक और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य लॉकिंग प्लेट osteosynth द्वारा स्थिर है वर्णन करने के लिएESIS कि एक अत्यधिक स्थिर बायोमैकेनिकल पर्यावरण 8-10 प्रदान करता है; (Ii) दो संभावित हड्डी के विकल्प के साथ मौजूद मॉडल वर्णन करने के लिए और हड्डी गठन का विश्लेषण करती है कि इस्तेमाल किया जा सकता वर्णन करने के लिए।

Protocol

आचार कथन: चूहों वर्तमान अध्ययन में इस्तेमाल "देखभाल और उपयोग प्रयोगशाला पशु की" (निर्देशक 2010/63 / यूरोपीय संघ और यूरोपीय कन्वेंशन टिकट 123) के लिए यूरोपीय समिति द्वारा प्रकाशित दिशा निर्देशों के अनुसार इलाज किया गया। प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल चिकित्सा Lariboisière सेंट लुइस के संकाय के आचार समिति (CEEA एल.वी. / 2010-01-04) द्वारा अनुमोदित किया गया था।

1. पशु

  1. athymic चूहों (10 सप्ताह पुराने) का प्रयोग करें। दोष के साथ 6 चूहों नकारात्मक नियंत्रण समूह के रूप में खाली छोड़ दिया है की एक न्यूनतम संख्या का उपयोग करें।

2. Scaffolds तैयारी

  1. Syngenic भ्रष्टाचार तैयारी
    1. हड्डी isograft का प्रयोग करें 6 जानवरों की एक न्यूनतम संख्या के साथ नियंत्रण समूह प्रदान करने के दोष को भरने के लिए।
    2. फसल कटाई के द्वारा प्राप्त की हड्डी isografts या तो से संबंधित माउस से ऊरु अस्थि excised "दोष खाली छोड़ दिया है या" दोष मूंगा पाड़ "समूह (ध के साथ भराअतिरिक्त जानवर की हड्डी उपयोग isograft) 11 को इकट्ठा करने से बचा जाता है।
    3. फॉस्फेट खारा बफर (पीबीएस) के साथ उच्छेदन हड्डी फ्लश और बाँझ नम धुंध सेक का उपयोग कर इसे रख लो।
  2. कोरल पाड़ तैयारी
    1. Acropora सपा: पाड़ कि प्राकृतिक प्रवाल के बने होते हैं का प्रयोग करें। मूंगा बहिःकंकाल क्यूब्स, 6 जानवरों की एक न्यूनतम के साथ संभावित हड्डी विकल्प के रूप में 3 एक्स 3 एक्स 3 मिमी।
    2. सिलेंडर के आकार के हाथ से उत्कीर्ण प्रत्येक मूंगा घन (3.5 ऊंचाई, 2 मिमी व्यास)।
    3. , Autoclaving द्वारा प्रत्येक पाड़ (20 मिनट के लिए 121 डिग्री सेल्सियस) जीवाणुरहित बाँझ पीबीएस के साथ इसे धोने, और चूहों में आरोपण से पहले 24 घंटे के लिए पूरी संस्कृति के माध्यम से (α सदस्य) में यह डूबे।

3. संवेदनाहारी प्रक्रियाएं और analgesia

  1. निवारक पीड़ानाश, संज्ञाहरण से पहले 15 मिनट, buprenorphine के चमड़े के नीचे इंजेक्शन (0.1 मिलीग्राम / किग्रा पशु शरीर के वजन) द्वारा प्रदान करें।
  2. जानवर में मरहम लागूआंखों के सूखापन को रोकने के लिए हर 30 मिनट है, जबकि जानवरों संज्ञाहरण के तहत कर रहे हैं।
  3. हाइपोथर्मिया को रोकने के लिए एक वार्मिंग पैड पर चूहों रखें।
  4. संज्ञाहरण और analgesia शल्य प्रक्रिया के दौरान
    1. intraperitoneally एक समाधान युक्त xylazine (8 मिलीग्राम / किग्रा) और ketamine (100 मिलीग्राम / किग्रा) इंजेक्षन।
    2. प्रवाह के द्वारा के माध्यम से ऑक्सीजन देने (50 मिलीग्राम / मिनट)।
    3. एक हानिकारक उत्तेजना (जैसे।, फर्म पैर की अंगुली चुटकी) के लिए अच्छा मांसपेशी छूट और पशु प्रतिक्रिया की कमी की मौजूदगी से संज्ञाहरण की पर्याप्त गहराई की पुष्टि करें।
    4. subcutaneously माइक्रोबियल प्रोफिलैक्सिस के रूप में Enrofloxacin की एक खुराक (0.05 मिलीग्राम / किग्रा) इंजेक्षन।
  5. पोस्ट ऑपरेटिव analgesia
    1. buprenorphine के चमड़े के नीचे इंजेक्शन (0.1 मिलीग्राम / किग्रा) लगातार 3 दिनों के लिए हर 12 घंटे के द्वारा पश्चात analgesia प्रदान करें।
  6. डायग्नोस्टिक इमेजिंग प्रक्रिया के दौरान एनेस्थीसिया
    1. एक anesthetizin में चूहों की जगहजी बॉक्स, और फिर प्रेरित और क्रमश: ऑक्सीजन में लगभग 4% और 2% isoflurane का उपयोग संज्ञाहरण बनाए रखने।
    2. अच्छा पशु मांसपेशी छूट और आंदोलन की कमी से संज्ञाहरण की पर्याप्त गहराई की पुष्टि करें।
  7. वसूली शर्तें
    1. पूरी वसूली तक वार्मिंग पैड पर चूहों रखें
    2. एक जानवर की पहुंच से बाहर छोड़ जब तक यह पर्याप्त होश आ गया है सर्जरी के बाद स्टर्नल लेटना बनाए रखने के लिए नहीं है।
    3. एक जानवर जब तक पूरी तरह से ठीक है कि अन्य जानवरों की कंपनी के लिए सर्जरी आया है वापस नहीं है।
  8. पोस्ट ऑपरेटिव शर्तें
    1. पहले 3 दिनों के दौरान अलग से चूहों मेजबान 3 दिन के बाद पिंजरों में 4 से चूहों होस्ट करें।
    2. पानी और भोजन के लिए अनुकूलित जी भरकर प्रदान करें। वजन सहन करने के लिए चूहों की अनुमति दें, पोस्ट ऑपरेटिव अवधि के दौरान किसी भी गतिविधि के प्रतिबंध के बिना।

4. सर्जिकल प्रक्रिया:ऊरु कमानी दोष मॉडल 11,12

  1. संज्ञाहरण के बाद, विस्तार में बाईं हिंद अंग के साथ उदर लेटना में प्रत्येक माउस जगह है।
  2. सड़न रोकनेवाला सर्जरी 5 मिनट के लिए 10% povidone आयोडीन प्रयोग करने के लिए अंग साफ़ और उसके अंग के तहत एक बाँझ कपड़ा जगह एक बाँझ सतह (एक बाँझ पारदर्शी कपड़े क्रम में प्रयोग किया जाता है प्रक्रिया के दौरान सांस की आवाजाही पर नजर रखने के लिए सक्षम होना करने के लिए) बनाने के लिए। जॉब की प्रक्रिया के दौरान शल्य चिकित्सा क्षेत्र के बाँझपन बनाए रखने के लिए लिया जाता है।
  3. फीमर के अग्रपाश्विक पहलू पर 17 मिमी अनुदैर्ध्य त्वचा चीरा, दबाना संयुक्त करने के लिए संयुक्त कूल्हे से देने - एक 15 बनाओ।
  4. प्रावरणी लता काटकर अलग कर देना, विभाजित उत्तर पेशी lateralis और मछलियां मांसपेशियों ग्रीवा ऊरु diaphysis की पूरी लंबाई को बेनकाब करने के लिए। सावधानी दुमदारी sciatic तंत्रिका संरक्षित करने के लिए ले लिया है और किया जाना चाहिए जोड़ कैप्सूल distally (चित्रा 1)।
  5. ऊरु diaphysis एक्सपो बढ़ाने के लिएवाकई, आड़ा काट gluteal मांसपेशियों और मछलियां 3 शिखरक से ग्रीवा।
  6. diaphysis के मध्य में फीमर के एक परिपत्र विच्छेदन प्रदर्शन।
  7. एक 6 छेद टाइटेनियम सूक्ष्म लॉकिंग प्लेट लागू करें (10 मिमी लंबा, 1.5 मिमी चौड़ा, वजन: 30 मिलीग्राम) पूर्वकाल ऊरु तरफ।
    नोट: थाली के छेद है, जो शंकु के एक बेलनाकार हिस्से के साथ recessed रहे हैं, को समायोजित टाइटेनियम आत्म दोहन ताला लगा शिकंजा (2 मिमी लंबे, 0.47 मिमी बाहरी व्यास, वजन: 5 मिलीग्राम, सिर पेंच की undersurface साथ भीतर ताला लगा सक्षम करने के लिए पिरोया प्लेट छेद) है कि एक तना, जो बंद twists जब बंद से जुड़े हैं।
  8. एक 0.3 मिमी ड्रिल बिट और या तो समर्पित इंजन की शक्ति या गैर समर्पित इंजन की शक्ति 2500 rpm पर संचालित में लगभग 500 मेगावाट 12) का उपयोग कर प्लेट के सबसे समीपस्थ छेद ड्रिल।
  9. एक समर्पित शराबी का उपयोग पहला पेंच डालें और फिर इसे (चित्रा 2) ताला।
    नोट: टी के संरेखण के बादवह प्लेट यह पहला पेंच के आवेदन के द्वारा निर्धारित किया जाता है, जब यह पेंच डालने फीमर के लिए थाली समानांतर स्थिति के लिए महत्वपूर्ण है।
  10. इसी तरह फैशन में थाली के सबसे बाहर का छेद ड्रिल, डालने और पेंच (चित्रा 3) ताला।
  11. डालें, लेकिन कोई लॉक करते हैं, दो अन्य बाहरी शिकंजा।
  12. 0.22 मिमी Gigli एक Medio पार्श्व अभिविन्यास में हड्डी के चारों ओर करीब से देखा है के तार प्लेस और फिर जिग (चित्रा 4) के स्लॉट में डालें।
  13. पिछले दो शिकंजा के तने पर समर्पित जिग डालें और प्लेट (चित्रा 5) के ऊपर लागू होते हैं।
  14. एक 3.5 मिमी लंबे मध्य diaphyseal ऊरु ostectomy का उपयोग कर Gigli सिंचाई के तहत देखा (बाँझ isotonic खारा का उपयोग) थर्मल नेक्रोसिस को रोकने के लिए कार्य करें। सर्जन के सहायक जिग ले जाना है। सर्जन एक निरंतर स्थिर तनाव लागू होते हैं। देखा तार उलझन को और तार के बीच दो-तिहाई का उपयोग नहीं करने के लिए सावधान रहें। पूर्व से बचेंआदेश में एक सीधे हड्डी कटौती प्राप्त करने के लिए उपकर आंदोलन (चित्रा 6)।
  15. ostectomy के बाद, हटाने Gigli देखा। नरम ऊतक के नुकसान से बचने के लिए, एक तरफ की हड्डी को देखा तार बंद काटा।
  16. जिग निकालें और पिछले दो शिकंजा (चित्रा 7) ताला।
  17. या तो कमानी दोष खाली छोड़ दें या शल्य चिकित्सा सामग्री दोष के अंदर परीक्षण किया जा करने के लिए डाल द्वारा भरना।
  18. अधिकता से बाँझ isotonic खारा के साथ शल्य चिकित्सा क्षेत्र कुल्ला।
  19. थाली पर शिथिल उत्तर lateralis मांसपेशियों रखें। एक साधारण निरंतर धागा पैटर्न और 5.0 glycomer 631 सीवन का उपयोग प्रावरणी और चमड़े के नीचे विमानों बंद; 4.0 glycomer 631 सीवन का उपयोग कर एक सरल बाधित सीवन पैटर्न के साथ त्वचा को बंद करें। वैकल्पिक रूप से, यह भी त्वचा गोंद का उपयोग त्वचा को बंद करने के लिए संभव है।

5. हड्डी पुनर्जनन के vivo आकलन में

  1. संज्ञाहरण के तहत चूहों के साथ, रेडियोग्राफिक प्रदर्शनएक अनुदैर्ध्य तरीके से दोनों पारंपरिक एक्स-किरणों का उपयोग करने में आकलन (26 केवी, 10 सेकंड; 2X बढ़ाई, 20 लाइनों / मिमी स्थानिक संकल्प) और उच्च संकल्प सूक्ष्म गणना टोमोग्राफी (μCT)।
  2. ΜCT विश्लेषण के लिए, (एक 0.5 मिमी एल्यूमीनियम फिल्टर, 0.7 डिग्री के रोटेशन कदम है, और 180 º की tomographic रोटेशन का उपयोग, 50 केवी और 478 मा, 40 मिसे जोखिम समय पर) 36 माइक्रोन के एक प्रस्ताव पर छवियों को प्राप्त। निवासी सॉफ्टवेयर का उपयोग कर छवियों का विश्लेषण।

6. पूर्व विवो हड्डी पुनर्जनन का आकलन

  1. दस सप्ताह सर्जरी के बाद, ऑक्सीजन में isoflurane का उपयोग संज्ञाहरण प्रेरित है, और फिर बार्बीट्युरेट की अधिक मात्रा (pentobarbital के 1 मिलीलीटर) की intraperitoneal इंजेक्शन द्वारा चूहों बलिदान।
  2. ऊरु हड्डियों आबकारी, मांसपेशियों के ऊतकों overlaying हटाने, और चार दिनों के लिए 4% paraformaldehyde (7.4 पीएच) में हड्डी नमूनों को ठीक।
  3. paraformaldehyde fixa के बाद प्रत्येक excised हड्डी नमूना से थाली और शिकंजा निकालेंtion।
  4. पूर्व vivo सीटी विश्लेषण μ
    1. 75% शराब के साथ भरा पॉलीथीन ट्यूबों में प्रत्येक excised और तय हड्डी की जगह और पूर्व vivo μCT का उपयोग कर यह विश्लेषण।
    2. 80 केवी और 100 μA (1000 मिसे के जोखिम समय, एल्यूमीनियम 0.5 फिल्टर, और 4 माइक्रोन कैमरा पिक्सेल आकार (2400 x 4000 7 माइक्रोन का एक voxel आकार के साथ) पर छवियों का मोल, 0.9 डिग्री के प्रत्येक रोटेशन वेतन वृद्धि के लिए औसत चार फ्रेम।
    3. 3-आयामी चित्र (13 माइक्रोन की औसत voxel आकार) निवासी सॉफ्टवेयर के साथ एक हैमिंग फ़िल्टर वापस प्रक्षेपण का उपयोग कर पुनर्निर्माण किया।
    4. हड्डी गठन के मात्रात्मक विश्लेषण के लिए, निवासी सॉफ्टवेयर का उपयोग करने के लिए इसी दोष ब्याज की एक निर्धारित है और लगातार इस क्षेत्र में mineralized ऊतक (45 स्केल सूचकांकों के निचले ग्रे सीमा और 240 स्केल सूचकांकों की ऊपरी सीमा ग्रे) की मात्रा प्राप्त करने के लिए।
    5. एक ही reg के साथ प्रत्येक माउस के लिए एक ही तरीके से विश्लेषण प्रदर्शनब्याज की आयन।
    6. हड्डी संघ दर और समूहों के बीच ब्याज के क्षेत्र में mineralized ऊतकों की मात्रा की तुलना करने के लिए - एक तरह से विश्लेषण परीक्षण (95% पर और पी <0.05 पर महत्वपूर्ण स्तर विश्वास अंतराल) का प्रयोग करें।
  5. histological विश्लेषण
    1. ट्वीट प्रत्येक excised और मिथाइल methacrylate राल में ऊरु अस्थि तय की और undecalcified ऊतक विज्ञान के लिए यह प्रक्रिया।
    2. लंबाई मोटी धारा (200 माइक्रोन) एक परिपत्र पानी ठंडा हीरा देखा का उपयोग करने में प्रत्येक हड्डी नमूना कट।
    3. , 100 माइक्रोन की मोटाई के लिए नीचे प्रत्येक हड्डी नमूना खंड पीस इसे पॉलिश, और Stevenel नीले और वैन Gieson picrofuchsin दाग का उपयोग कर यह दाग।
      नोट: धुंधला के बाद, कोशिकाओं नीले, भूरे रंग में गुलाबी रंग में हड्डी, और प्रवाल में प्रकाश माइक्रोस्कोपी के तहत दिखाई देते हैं।

Representative Results

ऊपर उल्लिखित सर्जिकल प्रक्रियाओं के 45 से 60 मिनट तक चली। Ostectomy और osteosynthesis एक सर्जन के सहायक की मदद से, लेकिन किसी भी आवर्धक प्रणाली का उपयोग किए बिना प्रदर्शन करने के लिए आसान थे। कोई intraoperative जटिलताओं हुई। 18 चूहों 11 पर एक प्रारंभिक अध्ययन में, पश्चात रेडियोग्राफ सबूत है कि अस्थि दोष लंबाई (3.43 ± 0.12 मिमी) और प्लेट पोजिशनिंग (दबाना संयुक्त गुहा और प्लेट के बाहर का भाग के बीच की दूरी = 2.65 ± 0.56 मिमी) प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य थे प्रदान की है।

संज्ञाहरण से संबंधित मृत्यु दर के बारे में 5% थी।

संचालित अंग के कार्यात्मक वसूली सभी जानवरों और पूरा वजन असर में उत्कृष्ट सर्जरी (एनिमेटेड चित्रा 1) के बाद एक दिन के भीतर मनाया गया था। osteosynthesis (प्लेट और शिकंजा) पी में इस्तेमाल के वजनक्रोध अध्ययन माउस शरीर के वजन के बारे में 0.1% थी। कोई पश्चात की जटिलताओं (जैसे, घाव में संक्रमण, प्रत्यारोपण की विफलता, हड्डी भ्रष्टाचार प्रवास, आदि) हुई। कोई खुद को चोट या cagemates के कारण चोटों हुई।

शल्य चिकित्सा द्वारा प्रेरित अस्थि दोष खाली छोड़ दिया गया है, कोई महत्वपूर्ण हड्डी गठन लगातार हड्डी गैर संघ के साथ मनाया गया। इसके विपरीत, जब दोष या तो एक isograft या मूंगा पाड़ से भर गए, नवगठित हड्डी प्रॉक्सिमल और बाहर हड्डी किनारों से देने मनाया गया। इसके अलावा, जबकि हड्डी गठन की अनुमति दी सबसे isografts (8 चित्रा), यह केवल इस सामग्री से भरा दोष में मूंगा पाड़ के अंदर मनाया गया साथ इलाज दोष में हड्डी निरंतरता की पुन: स्थापना। वास्तव में, कोई हड्डी दूरी पर मनाया गया बोनी किनारों से 1 मिमी से अधिक। सभी ऊतकीय में उपास्थि की अनुपस्थिति का विश्लेषण करती है के सबूत प्रदान परिणामहासिल osteosynthesis की स्थिरता (9 चित्रा, चित्रा 10)।

रेडियोग्राफ और microCT सबूत है कि हड्डी संघ दोष-बाएं खाली समूह के किसी भी जानवर में नहीं होती थी प्रदान की विश्लेषण, 10 सप्ताह के आरोपण के बाद। MicroCT विश्लेषण द्वारा मूल्यांकन mineralized ऊतकों की मात्रा 0.8 ± 0.3 मिमी 3 था और नवगठित हड्डी का प्रतिनिधि था। isograft और प्रवाल पाड़ समूहों में, हड्डी संघ क्रमश: 4 और 4 पशुओं में प्राप्त हुई थी। Mineralized ऊतकों की मात्रा microCT विश्लेषण द्वारा मूल्यांकन किया गया था 4.4 ± 0.9 मिमी 3 और 8.9 ± 0.7 मिमी 3। इन समूहों में, हालांकि, क्योंकि दोनों isograft और प्रवाल पाड़ खनिजों निहित, नई हड्डी गठन नहीं शेष प्रत्यारोपित सामग्री (isograft या मूंगा पाड़) से सही मायने में प्रतिष्ठित किया जा सकता है। बॉन संघ की दर और isograft समूह से प्राप्त mineralized ऊतकों की मात्रा दोनों औरसे प्रवाल पाड़ समूह काफी (पी <0.001) दोष-बाएं खाली समूह से प्राप्त उन लोगों की तुलना में अधिक थे।

आकृति 1
चित्रा 1:। ऊरु कमानी दोष के निर्माण के लिए शल्य चिकित्सा जोखिम एक 15 - 17 मिमी अनुदैर्ध्य त्वचा चीरा, कूल्हे से दबाना संयुक्त करने के लिए विस्तार, फीमर के अग्रपाश्विक पहलू पर बनाया गया था। प्रावरणी लता छिन्न किया गया था; उत्तर पेशी lateralis और मछलियां ग्रीवा मांसपेशी ऊरु diaphysis की पूरी लंबाई को बेनकाब करने के लिए विभाजित किया गया। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र 2
चित्रा 2: प्लेटपोजिशनिंग और समीपस्थ भाड़ नियुक्ति। प्लेट पूर्वकाल ऊरु पक्ष पर लागू किया गया था। प्लेट के सबसे समीपस्थ छेद drilled किया गया था; पहला पेंच डाला गया था और, फिर, बंद कर दिया। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र तीन
चित्रा 3:। दूरस्थ भाड़ प्लेसमेंट थाली के सबसे बाहर का छेद drilled किया गया था और पेंच डाला और ताला लगा हुआ था। (ऊतक Eng भाग सी, 2013, 19 (4), 271-280 से अनुमति के साथ पुनर्प्रकाशित) यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 4
चित्रा 4: Gigli पोजिशनिंग देखा। दो अन्य बाहरी शिकंजा डाला गया, लेकिन बंद नहीं और 0.22 मिमी Gigli आरी के तार एक Medio पार्श्व अभिविन्यास में हड्डी के चारों ओर बारीकी से बंधा हुआ था। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 5
चित्रा 5: जिग जिग पोजिशनिंग पिछले दो शिकंजा के तने पर डाला जाता है और प्लेट के ऊपर लागू किया और देखा की तार तो जिग के स्लॉट में डाला गया था।। (ऊतक Eng भाग सी, 2013, 19 (4), 271-280 से अनुमति के साथ पुनर्प्रकाशित) यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

"चित्रा चित्रा 6:। Ostectomy Ostectomy प्रदर्शन किया गया था और Gigli देखा वापस ले लिया गया। (ऊतक Eng भाग सी, 2013, 19 (4), 271-280 से अनुमति के साथ पुनर्प्रकाशित) यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 7
चित्रा 7:। इनर शिकंजा ताला लगा जिग हटा दिया गया था और पिछले दो शिकंजा बंद कर दिया। कमानी दोष तो या तो छोड़ दिया खाली या सामग्री का परीक्षण से भर गया। (ऊतक Eng भाग सी, 2013, 19 (4), 271-280 से अनुमति के साथ पुनर्प्रकाशित) यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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8 चित्रा: प्रतिनिधि पश्चात रेडियोग्राफ और चूहों के ऊरु अस्थि के बाण μCT पुनर्निर्माण संबंधित दोष के साथ ऊरु अस्थि या तो छोड़ दिया खाली (एई), या बड़े पैमाने पर syngenic हड्डी भ्रष्टाचार (FJ) के साथ भरा है, या बड़े पैमाने पर Acropora मूंगा scaffolds के साथ भरा (KO। ); तुरंत सर्जरी के बाद (ए, एफ, कश्मीर), 4 सप्ताह सर्जरी (बी, जी, एल), 6 सप्ताह सर्जरी के बाद (सी, एच, एम), और सर्जरी के बाद 10 सप्ताह (डी, ई, मैं, जम्मू, एन के बाद हे) (प्लेट लंबाई = 10 मिमी)। (ऊतक Eng भाग सी, 2013, 19 (4), 271-280 से अनुमति के साथ पुनर्प्रकाशित) यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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। चित्रा 9: प्रतिनिधि रेडियोग्राफ़, μCT पुनर्निर्माण और एक दोष कोरल पाड़ वर्तमान अध्ययन में परीक्षण से भरा प्रोटोकॉल नवगठित हड्डी की एक बड़ी राशि आसपास बोनी किनारों और प्रवाल पाड़ के बीच में मनाया गया; इसके विपरीत, छोटी हड्डी पाड़ के अंदर मौजूद थे। दाग: Stevenel ब्लू और वॉन Gieson picrofuchsin। इन शर्तों के तहत, हड्डी, कोशिकाओं, और मूंगा, लाल, नीले, भूरे रंग के दाग और क्रमशः। स्केल बार = 500 माइक्रोन। एसीएस = Acropora मूंगा पाड़; बी एन = हड्डी। (ऊतक Eng भाग सी, 2013, 19 (4), 271-280 से अनुमति के साथ पुनर्प्रकाशित) यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 10
चित्रा 10: प्रतिनिधि एक दोष खाली छोड़ दिया (ए), असीम Syngenic हड्डी भ्रष्टाचार (बी) के साथ भरा है, और कोरल पाड़ (सी) के साथ भर के सरीखे प्रोटोकॉल। दोष में खाली छोड़ दिया, बोनी की गोलाई दिमाग़ी नहर भरने और प्रचुर मात्रा में रेशेदार ऊतक गहरी के साथ किनारों दोष में मनाया गया। बड़े पैमाने पर syngenic हड्डी भ्रष्टाचार से भरा दोष में, हड्डी निरंतरता भ्रष्टाचार और आसपास बोनी किनारों के बीच मनाया गया; अस्थि मज्जा मूल गुहा भर में मौजूद था। मूंगा पाड़ के साथ भरा दोष में, नवगठित हड्डी आसपास बोनी किनारों और प्रवाल पाड़ के बीच मनाया गया, लेकिन थोड़ा हड्डी पाड़ के अंदर मौजूद थे। दाग: Stevenel ब्लू और वॉन Gieson picrofuchsin। इन शर्तों के तहत, हड्डी, कोशिकाओं, और मूंगा, लाल, नीले, भूरे रंग के दाग और क्रमशः। स्केल बार = 500 मिमी। एसीएस, मूंगा पाड़; बी एन, हड्डी; बी.एम., अस्थि मज्जा; एफटी, रेशेदार ऊतक। (ऊतक Eng भाग सी, 2013 से अनुमति के साथ पुनर्प्रकाशित 19 (4), 271-280)oad / 52940 / 52940fig10large.jpg "लक्ष्य =" _blank "> यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

एनिमेटेड 11 चित्रा
एनिमेटेड / वीडियो चित्रा 1: एक माउस एक दिन पश्चात की चाल के प्रतिनिधि वीडियो। पूर्ण वजन असर देखा गया। इस वीडियो को देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Discussion

आर्थोपेडिक से संबंधित सामग्री और चूहों में डिवाइस के अस्थानिक आरोपण सामान्यतः हड्डी विभिन्न scaffolds 13,14 की क्षमताओं के गठन का आकलन करने के लिए किया जाता है। महत्वपूर्ण मतभेद हालांकि मूल निवासी osteogenic सिगनल कारकों और मेजबान बोन बनाने कोशिकाओं के साथ बातचीत पैराक्राइन सहित अस्थानिक और orthotopic मॉडल, के बीच मौजूद हैं।

वर्तमान अध्ययन एक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य murine बड़ी कमानी स्थापित करता है, महत्वपूर्ण आकार ऊरु दोष (3.5 मिमी, फीमर लंबाई का लगभग 20-25%)। इस तरह के दोष के आकार और उसके एवज में प्लेट osteosynthesis द्वारा प्रदान की स्थिरता को देखते हुए, इस मॉडल चिकित्सकीय का सामना करना पड़ा atrophic हड्डी गैर संघ mimics।

पोस्ट ऑपरेटिव समय अवधि के वर्तमान अध्ययन में चुना है, पहले से वर्णित गैर संघ मॉडल चूहों के साथ कतार में है 8 से 12 सप्ताह के बाद 4,9,15,16 पर्याप्त चिकित्सा का अभाव दिखा।

सबसे महत्वपूर्ण बात, reproduCIBLE और स्थिर osteosynthesis, साथ ही प्रत्यारोपित हड्डी के विकल्प की स्थिरता महत्वपूर्ण रुग्णता और मृत्यु दर 1,2 दोनों लॉकिंग प्लेट और ostectomy प्रदर्शन करने के लिए एक जिग के उपयोग के साथ के बिना प्राप्त किया गया। यह परिणाम भी जब या तो एक बाहरी fixator या एक intramedullary नाखून 4,5,17-24 इस्तेमाल किया गया सूचना दी परिणाम विरोधाभासों। बाहरी fixators संभावित नुकसान में शामिल हैं के लिए: कठोरता में परिवर्तनशीलता, पिन इलाकों के संक्रमण, पिन का ढीला, पिन और सामग्री (4 20 माउस शरीर के वजन के% तक) के वजन के कारण चोटों क्षमता। intramedullary नाखून के लिए संभावित नुकसान में शामिल हैं: नाखून और जोड़ सतहों के चिकित्सकजनित क्षति के साथ दिमाग़ी गुहा के भरने।

अन्य murine कमानी, महत्वपूर्ण आकार ऊरु प्लेट osteosynthesis द्वारा स्थिर दोष एक गड़गड़ाहट और 1.5 से 2 मिमी लंबाई 16,25 से लेकर द्वारा बनाई अस्थि दोष के साथ वर्णित किया गया है। वें मेंई वर्तमान मॉडल, एक जिग और एक देखा तार के उपयोग के बिना महत्वपूर्ण मांसपेशियों को आघात एक सटीक 3.5 मिमी लंबी ostectomy की अनुमति दी।

हालांकि, प्रक्रिया एक विचार कई महत्वपूर्ण बिंदुओं पर ले जाना चाहिए प्रदर्शन करने में सफल होने के लिए: (8 सप्ताह के तहत 25 ग्राम या कम आयु के या तो एक वजन के साथ नग्न चूहों) छोटे चूहों का प्रयोग न करें अन्यथा प्लेट भी लंबे समय के लिए किया जाना चाहिए। जब ऊरु अस्थि आ रहा है, दोनों sciatic तंत्रिका दुमदारी और जोड़ कैप्सूल distally बनाए रखने के लिए ध्यान रखना। ऊरु हड्डी के पूर्वकाल पक्ष पर प्लेट लागू करें और के बाद से थाली के संरेखण यह पहला पेंच के आवेदन के द्वारा निर्धारित किया जाता है, जब यह पहला पेंच डालने फीमर के लिए थाली समानांतर स्थिति देखभाल करने के लिए।

ostectomy करने से पहले, diaphysis के मध्य में फीमर के एक परिपत्र विच्छेदन प्रदर्शन करने के लिए पहलवान आघात से बचने के लिए ध्यान रखना। जब ostectomy प्रदर्शन, सर्जन के सहायक मजबूती गाइड और सुर धारण करना चाहिएGeon, सावधान (i) देखा तार उलझन नहीं होना चाहिए (द्वितीय), जबकि एक निरंतर स्थिर तनाव को लागू करने के तार के बीच दो-तिहाई का उपयोग करने के लिए, और (iii) अतिरिक्त आंदोलन से बचने के लिए एक सीधे हड्डी कटौती प्राप्त करने के लिए।

वर्तमान मॉडल में उपलब्ध कराई गई बोन ग्राफ्ट प्रयोग किया जाता है हड्डी चिकित्सा संभव है। इसके अलावा, इस मॉडल बोन रिप्लेसमेंट रणनीतियों में शामिल तंत्र है जब या तो मानव मूल के ग्राफ्ट या कोशिकाओं एक अच्छी तरह से मानकीकृत, बड़े, कमानी, अस्थि दोष में उपयोग किया जाता है की आगे की पढ़ाई के लिए अनुमति देता है।

इसके अलावा, शोधन और हड्डी रोग से संबंधित अनुसंधान के क्षेत्र में पशुओं के उपयोग में कमी लाने की आवश्यकता के मौजूदा रुझान के लिए लाइन में, इस मॉडल ऐसे bioluminescence के रूप में vivo इमेजिंग तकनीक के साथ संयोजन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। इस तरह के गैर इनवेसिव तकनीक पशु बलि 26 की आवश्यकता के बिना दोनों प्रत्यारोपित सेल अस्तित्व और ऊतक चिकित्सा निगरानी की अनुमति।

वर्तमान मॉडल की प्रमुख सीमाओं दोनों हैंलोड असर की स्थिति और क्योंकि वे पूरी तरह से मानव में चिकित्सकीय का सामना करना पड़ा उन नकल नहीं करते बनाया अस्थि दोष की मात्रा। मॉडल के अन्य सीमाओं (i) थाली के रेडियो-अस्पष्टता जो पूर्व vivo μCT विश्लेषण से पहले प्लेट को हटाने की आवश्यकता हो सकती है और अनुदैर्ध्य रेडियोग्राफिक परीक्षा परिणामों की व्याख्या और जटिल हो सकता है, कर रहे हैं (ii) प्लेट कठोरता मिलाना करने में असमर्थता जो हड्डी गठन 27-30 में एक महत्वपूर्ण यांत्रिक पैरामीटर हो सकता है।

एक है जब या तो हड्डी isograft या अन्य scaffolds एक खनिज घटक (विशेष रूप से कैल्शियम कार्बोनेट) युक्त का उपयोग कर, यह भी ध्यान में रखना चाहिए, कि कुछ पूर्वाग्रह सूक्ष्म सीटी विश्लेषण के विभाजन की प्रक्रिया में पेश कर रहे हैं, क्योंकि नवगठित अस्थि घनत्व आंशिक रूप से साथ छा या तो isograft घनत्व या पाड़ घनत्व। इस कारण हड्डी की मात्रा सूक्ष्म सीटी विश्लेषण से प्राप्त करने के लिए ज्यादातर mineralized ऊतक (नवगठित हड्डी की मात्रा को प्रतिबिंबित प्लसहड्डी स्थानापन्न) 11,26,31।

Disclosures

लेखकों घोषणा की कि वे कोई प्रतिस्पर्धा वित्तीय हितों की है कि।

Acknowledgments

लेखकों पांडुलिपि पर उसे मूल्यवान टिप्पणी के लिए रेना Bizios का शुक्रिया अदा करना चाहते हैं।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
α-MEM , Minimum Essential Medium Eagle Sigma-Aldrich, France M4526 500 ml 
Acropora sp. coral exoskeleton cubes, Biocoral® Biocoral®, Inoteb, France 3 x 3 x 3 mm cubes, autoclaving (121 °C for 20 min) sterilization
Buprenorphine, Buprecare® Axience, Pantin, France 0.3 mg/ml
Xylazine, Rompun® 2% Bayer HealthCare, Puteaux, France 20 mg/ml
Ketamine, Ketamine 500® Virbac, Carros, France 50 mg/ml
Isoflurane, Forène® Abbott, Arcueil, France
Enrofloxacine, Baytril® 5% Bayer HealthCare, Puteaux, France 50 mg/ml
Pentobarbital, Dolethal® Vétoquinol, Lure, France 182.2 mg/ml
Anesthetizing box Ugo Basile, Gemonio, Italy 7900/10
Plastic transparent sterile drape, BusterOpCover 30 x 45 cm Buster, Coveto, Montagu, France 613867
10% povidone iodine, Vétédine® Solution Vétoquinol, Lure, France 100 mg/ml
Titanium micro- locking plate, MouseFix Plate XL RISystem AG, Davos, Switzerland, http://www.risystem.com/ RIS.401.120 6 holes, 10 mm long and 1.5 mm wide, autoclaving (121 °C for 20 min) sterilization or cold sterilzation (ethylene oxide)
0.3 mm drill bit, Drill Bit 0.30 mm RISystem AG, Davos, Switzerland, http://www.risystem.com/ RIS.592.200 autoclaving (121 °C for 20 min) sterilization or cold sterilzation (ethylene oxide)
Engine power RISystem AG, Davos, Switzerland, http://www.risystem.com/ AccuPen Cold sterilzation (ethylene oxide)
Screw driver, Handrill RISystem AG, Davos, Switzerland, http://www.risystem.com/ RIS.390.130 autoclaving (121 °C for 20 min) sterilization or cold sterilzation (ethylene oxide)
Self-tapping locking screws, MouseFix Screw 2 mm RISystem AG, Davos, Switzerland, http://www.risystem.com/ RIS.401.100 2 mm long, 0.47 mm outer diameter and 0.34 mm core diameter, autoclaving (121 °C for 20 min) sterilization or cold sterilzation (ethylene oxide)
Jig, MouseFix XL Drill and Saw Guide RISystem AG, Davos, Switzerland, http://www.risystem.com/ RIS.301.103 3.5 mm between the slots, autoclaving (121 °C for 20 min) sterilization or cold sterilzation (ethylene oxide)
0.22-mm Gigli saws (0.22 mm Saws) RISystem AG, Davos, Switzerland
5.0 glycomer 631, Biosyn Covidien, Vétoquinol, Lure, France Tapper-cut needle
4.0 glycomer 631, Biosyn Covidien, Vétoquinol, Lure, France Tapper-cut needle
X-ray, MX20 Faxitron X-ray Corp, Edimex, Le Plessis Grammorie
In vivo high-resolution microcomputed tomography, Skyscan 1176 Skyscan, Aartselaar, Belgium
Ex vivo high-resolution microcomputed tomography, Skyscan 1172 Skyscan, Aartselaar, Belgium
Resident software: Nrecon (v1.6.9) / Ctan (v.1.14.4) Skyscan, Aartselaar, Belgium

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चिकित्सा अंक 116 हड्डी चूहों प्लेट osteosynthesis दोष हड्डी isograft कोरल ऊतक इंजीनियरिंग हड्डी का निर्माण पशु मॉडल हड्डी गठन हड्डी की मरम्मत
चूहों में एक कमानी ऊरु महत्वपूर्ण आकार दोष मॉडल की स्थापना प्लेट osteosynthesis द्वारा स्थिर
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