Summary
Het model lymfkliertest gesloten femurfractuur is een krachtig platform om te studeren fractuur genezing en nieuwe therapeutische strategieën te bot regeneratie te versnellen. Het doel van deze chirurgische protocol is het genereren van unilaterale gesloten femorale fracturen in muizen met behulp van een intramedullaire stalen staaf te stabiliseren van het dijbeen.
Abstract
Botbreuken leggen een enorme sociaal-economische last voor de patiënten, naast de aanzienlijke invloed zijn op hun kwaliteit van leven. Therapeutische strategieën die efficiënte bot genezing te bevorderen zijn non-existent en in hoge vraag. Effectieve en reproduceerbare diermodellen van fracturen genezing zijn nodig om te begrijpen van de complexe biologische processen gekoppeld aan bot regeneratie. Veel dierlijke modellen van breuk genezing zijn gegenereerd door de jaren heen; echter lymfkliertest fractuur modellen hebben onlangs naar voren gekomen als krachtige tools om te studeren bot genezing. Een verscheidenheid van open en gesloten modellen zijn ontwikkeld, maar het model gesloten femurfractuur onderscheidt zich als een eenvoudige methode voor het genereren van snelle en reproduceerbare resultaten in een fysiologisch relevante wijze. Het doel van deze chirurgische protocol is voor het genereren van unilaterale gesloten femorale fracturen bij muizen en een stabilisatie na fractuur van het dijbeen vergemakkelijken door het invoegen van een intramedullaire stalen staaf. Hoewel apparaten zoals een spijker of een schroef grotere axiale en rotatie stabiliteit bieden, biedt het gebruik van een staaf intramedullaire een voldoende stabilisatie voor consistente resultaten van genezing zonder nieuwe gebreken in het botweefsel te produceren of in de buurt van zachte schadelijk weefsel. Radiografische beeldvorming gebruikt voor het bewaken van de voortgang van eelt vorming, bony Unie en latere verbouwing van de benige callus. Bot helende resultaten zijn meestal gekoppeld aan met de kracht van het genezen been en gemeten met torsional testen. Toch is van cruciaal belang in de studie van bot weefselregeneratie inzicht in de vroege cellulaire en moleculaire gebeurtenissen fractuur reparatie is gekoppeld. Het model gesloten Femurfractuur bij muizen met intramedullaire fixatie fungeert als een aantrekkelijk platform om te bestuderen bot fractuur genezing en evalueren van therapeutische strategieën om te versnellen van de genezing.
Introduction
Fracturen behoren tot de meest voorkomende verwondingen voorkomende aan het houdings-en bewegingsapparaat en zijn gekoppeld aan een enorme sociaal-economische last, met inbegrip van de behandelingskosten die naar verwachting overtreffen van 25 miljard dollar per jaar in de Verenigde Staten1, 2. Hoewel de meerderheid van de breuken zonder incidenten genezen, wordt genezing geassocieerd met aanzienlijke uitvaltijd en productiviteitsverlies. Ongeveer 5-10% van alle fracturen leiden tot een vertraagde genezing of niet-Unie, als gevolg van leeftijd of andere onderliggende chronische aandoeningen, zoals osteoporose en diabetes mellitus3,4,5. Geen FDA-goedgekeurde farmacologische behandelingen zijn momenteel beschikbaar voor de bevordering van efficiënte bot genezing en hersteltijd te verkorten.
Fractuur genezing is een complex en zeer dynamisch proces met betrekking tot de coördinatie van meerdere celtypen. Een grondig inzicht in de cellulaire en moleculaire gebeurtenissen die zijn gekoppeld aan bot regeneratie is dus cruciaal voor de identificatie van therapeutische doelen die dit proces versnellen. Zoals met andere ziekten bij de mens is de oprichting van een zeer vatbaar en reproduceerbare diermodel cruciaal in de studie van het bot genezing. Grotere dieren, zoals schapen en varkens, hebben bot remodelleert eigenschappen en biomechanica vergelijkbaar voor de mens, maar zijn duur, vereisen aanzienlijke genezing tijd, en zijn niet gemakkelijk vatbaar voor genetische manipulatie6. Aan de andere kant, bieden kleine dierlijke modellen, zoals ratten en muizen, veel voordelen, waaronder een gebruiksgemak, lage kosten van onderhoud, korte fok cycli, en een kortere helende tijd7verwerken. Bovendien, het genoom van de muis is gesequenced, rekening houdend met de snelle manipulatie en de generatie van genetische varianten. De muis is dus een krachtig modelsysteem om te studeren ziekten bij de mens, letsel, en8herstellen. Bij de mens vergroot comorbidities zoals osteoporose en diabetes mellitus u de kans van een vertraagde genezing. Een aantal bestaande Muismodellen zijn beschikbaar voor de studie van de effecten van comorbidities zoals osteoporose en diabetes mellitus op letsel van het bot en genezing. Patiënten die lijden aan osteoporose hebben een sterk verminderde biomineralisatie tijdens de latere stadia van een fractuur genezing9. Ovariectomized (OVX) muizen vertonen snelle botverlies en vertraagde bot genezing vergelijkbaar met die bij postmenopauzale osteoporose10,11waargenomen. Bovendien vele Muismodellen van type I en type II diabetes bootsen de lage bot massa fenotypes en verminderde fractuur genezing gezien in mens11. Bovendien lymfkliertest fractuur modellen dienen als een veelzijdig platform om te bestuderen van de complexe biologische processen die zich voordoen in de eelt en verkennen van nieuwe therapeutische strategieën die bot weefselregeneratie versnellen.
Ondanks verschillen in botstructuur en metabolisme, het gehele proces van genezing blijft zeer vergelijkbaar in muizen en mensen, botbreuk waarbij een combinatie van endochondral en intramembranous ossificatie gevolgd door bot remodelleren. Endochondral ossificatie omvat de werving van voorlopercellen mechanisch minder stabiele regio's rondom de breuk kloof, waar zij onderscheid in chondrocyten die hypertrofie en mineralize van het kraakbeen om te produceren een zachte callus. De tweede golf van voorlopercellen infiltreren de eelt en onderscheid maken in volwassen botcellen die nieuw bot matrix12,13,14,15afscheiden. Tijdens intramembranous ossificatie, progenitoren op de periosteal en endosteale oppervlakken direct onderscheid in matrix afscheidende botcellen en vergemakkelijken de overbrugging van de fractuur kloof9,11,12 ,,13. Samen, de endochondral en intramembranous ossifications leiden tot de ontwikkeling van een hard eelt, die verder in de tijd tot het vormen van een sterke secundaire bone beeldschermresolutie ondersteunen mechanische belastingen13,14 is vernieuwd ,15. Bij de gezonde mens duurt het genezingsproces ongeveer 3 maanden, vergeleken met slechts 35 dagen in muizen16.
Fractuur genezing is vaak bestudeerd met behulp van een open of gesloten chirurgische modellen17. Open chirurgische benaderingen, zoals het genereren van een kritisch formaat defect of complete osteotomie, standaardisering van de locatie van het letsel en de geometrie om afwijkingen veroorzaakt door verbrijzelde fracturen. Osteotomieën dienen als een uitstekend model te bestuderen van het onderliggende mechanisme is erachter een non-adhesie omdat genezing is vaak vertraagd in vergelijking met gesloten fracturen. Bovendien is een rigide externe fixatie nodig om te stabiliseren van het osteotomized bot, wat betekent dat de regeneratie zal voornamelijk afhangen van de intramembranous ossificatie. Open chirurgische benaderingen gebruiken apparaten zoals vergrendeling nagels, pin-videoclips en vergrendeling platen zodat axiale en rotatie stabiliteit aan de gebroken ledematen; echter, deze apparaten zijn duur en vereisen aanzienlijk meer tijd in chirurgie18,19,20,21. Aan de andere kant, zijn gesloten modellen gestabiliseerd met een eenvoudige intramedullaire fixatie inrichting, waarmee voor voldoende instabiliteit te stimuleren endochondral genezing. Dientengevolge, gesloten fractuur modellen doen niet gemakkelijk na te bootsen de voorwaarden van een niet-Unie. Inwendige fixatie technieken, zoals intramedullaire pinnen, nagels en COMPRESSIESCHROEVEN, zijn voordelig, zoals ze goedkoop, makkelijk te gebruiken zijn, en het minimaliseren van de tijd in chirurgie21,22,23. In sommige gevallen intramedullaire pins worden ingevoegd vóór de breuk, maar het buigen van de intramedullaire pin kan leiden tot de gehoekt of verplaatsing van het gebroken dijbeen, bij te dragen tot de grootte van een variabele eelt en genezing. De locatie van de breuk en de geometrie zijn moeilijker te standaardiseren in gesloten modellen, zoals ze worden gegenereerd met behulp van een drie-punt buigende apparaat, waarin een gewicht wordt neergezet op de diaphysis. Echter, met de juiste techniek, deze chirurgische aanpak biedt snelle en consistente resultaten. Bovendien dient het model gesloten fractuur als een klinisch relevante instrument om te studeren fracturen veroorzaakt door de impact van de hoge kracht of mechanische spanning22.
Dit chirurgische protocol werd aangepast van de eerder beschreven methoden met behulp van een pin intramedullaire te stabiliseren gebroken dijbeen bij ratten en muizen22,24,25. Eerst een intramedullaire naald met een kleine diameter wordt ingebracht via de inkeping van de intracondylar om een punt van binnenkomst, en een guidewire wordt ingevoerd voorafgaand aan het genereren van een dwarse breuk aan het femur midshaft met behulp van een drie-punt van de zwaartekracht-afhankelijke buigmoment apparaat. Na de succesvolle generatie van een gesloten femurfractuur, een intramedullaire roede van een grotere diameter wordt opgenomen over de begeleidingskabel aan het stabiliseren van de gebroken dijbeen. Deze methode voorkomt het risico op vertraagde genezing veroorzaakt door de gehoekt van de intramedullaire pin tijdens de breuk, omdat de plaatsing van de staaf na breuk voor de herpositionering en geoptimaliseerde stabilisatie van de gewonde dijbeen zorgt.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
De volgende procedure werd uitgevoerd met goedkeuring van de Indiana University School van geneeskunde institutionele Animal Care en gebruik Comité (IACUC). Alle survival operaties werden uitgevoerd onder steriele omstandigheden, zoals uiteengezet door de NIH-richtsnoeren. Pijn en het risico van infecties werden beheerd met goede pijnstillers en antibiotica om een succesvol resultaat.
1. narcose en voorbereiding
- Weeg de muis en het anesthetize met een mengsel van ketamine (100 mg/kg) en xylazine (10 mg/kg) toegediend via de intraperitoneaal (I.P.) route. Plaatst u de muisaanwijzer in een lege kooi en volgen het totdat het volledig is verdoofd.
- Zorg ervoor dat de muis wordt verdoofd met behulp van een teen snuifje reflex. Ophthalmic zalf toepassen door haar ogen om hen te beschermen tegen het uitdrogen.
- De vacht verwijderen uit de juiste ledemaat. Veeg beneden de chirurgische site met een jodium gebaseerde struikgewas en 70% ethanol. Schrob de chirurgische site beginnen in het midden van de knie en het maken van een circulaire sweep naar buiten. Herhaal dit 3 x met verse scrubs, eindigend met 70% ethanol.
- Een preoperatieve toediening van buprenorfine hydrochloride analgesie (0,03 mg/kg) subcutaan beheren voor het beheer van de directe postoperatieve pijn.
- Plaats de muis op een verwarming pad vallende een steriele chirurgische pad.
2. de chirurgische benadering
Opmerking: Voordat de breuk, het gewicht en de valhoogte moeten worden empirisch bepaald voor de specifieke stam, leeftijd en geslacht van de muizen voorafgaand aan de operatie. Deze chirurgische ingreep is geoptimaliseerd voor C57BJ6 mannelijke muizen op 10 weken oud.
- Plaats de muis op de rug en de knie van de operationele poot flex. Met behulp van een scalpel blad, maken een incisie van 1,5 cm gecentreerd over het kniegewricht.
- Lateraal verdringen de patella pincet met bloot van het distale einde van het dijbeen. Invoegen van een 1,5 - in lang 25-roestvrij staal hypodermische naald in het midden van de trochlear groef, langs de lange zijde van het Wallenberg kanaal op een natuurlijke manier en via het proximale einde van het dijbeen. Neem een röntgenfoto om de juiste plaatsing van de pin.
Opmerking: De naald moet verlaten de dorsale zijde van de muis te maken van een pad voor de guidewire. - Het doorgeven van een 4 - in lange 36-gauge wolfraam guidewire door de schacht van de naald, invoeren via de hub op de distale femur en verlaten van de schuine kant aan de dorsale zijde van de muis.
- Na de succesvolle plaatsing van de guidewire, verwijder voorzichtig de naald 25-gauge door zachtjes te trekken op de hub terwijl de ledematen en de guidewire op zijn plaats. De plaatsing van de guidewire van de X-ray bevestigen.
- Houd een gewicht van 391 g vanaf een hoogte van 34.6 cm boven de impact disc (figuur 1A). Positie het dijbeen horizontaal over de twee steunen punten, zodanig dat de intertrochanteric en supracondylar gebieden van het dijbeen stilhoudt boven de ondersteuning aambeelden (figuur 1B) en de laterale zijde van het ledemaat wordt geconfronteerd met het laden punt (Figuur 1 c ). Het gewicht dalen en verwijder voorzichtig de muis uit het apparaat onmiddellijk na de breuk.
- De locatie van de fractuur door X-ray bevestigen.
- Plaats de hypodermic 24-roestvrij staal-buis over de guidewire te stabiliseren van de gebroken dijbeen.
Opmerking: Deze toepassing is mogelijk enige kracht als het punt van binnenkomst is gegenereerd met behulp van een naald met een kleinere diameter. Dit verschil in diameter verhindert effectief een mogelijke migratie van de staaf van de 24-gauge via het proximale einde van het dijbeen. De diepte van invoeging kan handmatig worden gevoeld als de botte buis voldoet aan de corticaal bot van de grotere trochanter. - Controleer de positie van de stalen staaf en de stabilisatie van de gebroken dijbeen door X-ray voordat u de guidewire verwijdert.
- Knip de overtollige buis DISTAAL eind van het dijbeen met behulp van wire cutters. Begraven de blootgestelde buis onder de oppervlakte van het condyles Tang met een zachte neerwaartse kracht, dat evenwel niet tot ontreddering van het kniegewricht.
- Het verplaatsen van de patella met pincet. Sluit de insnijding site met een 5-0 absorbeerbare hechtdraad.
3. postoperatieve Management
- Na de operatie, kunnen de muizen worden geïnjecteerd met maximaal 500 µL van steriele zoutoplossing via de I.P. route om te helpen hen bij hun postoperatieve herstel.
- Volgen de dieren op een verwarmde herstel bed totdat zij van de operatie ontwaken. Zodra ambulante, terugsturen naar hun kooi.
- Nauwlettend blijven volgen de muizen voor enkele dagen na de operatie om ervoor te zorgen zij behoorlijk zijn genezing en herwinnen van de mobiliteit. Beheren buprenorfine hydrochloride analgesie (0,03 mg/kg) subcutaan elke 6 uur voor 3 dagen na de operatie, en indien nodig daarna. Vermijd het gebruik van niet-steroïdale anti-inflammatoire geneesmiddelen (NSAID's) zoals zij schade kunnen toebrengen aan bot genezing na de operatie is aangetoond.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
De succesvolle tenuitvoerlegging van de chirurgische procedure werd gecontroleerd met radiografische beeldvorming. Belangrijke stappen omvatten het inbrengen van een naald intramedullaire, de plaatsing van een begeleidingskabel, de inductie van een dwarse breuk aan het femur midshaft, en de goede stabilisatie met een intramedullaire staaf (figuur 2Aik - 2Aiv). De helende progressie van de fractuur eelt werd gecontroleerd met per radiografische beelden omhoog tot 28 dagen na de operatie (figuur 2B). Bij 10-16 dagen na breuk, de chondrocyten onderging hypertrofie en geproduceerd gemineraliseerde kraakbeen te vormen een prominente zachte callus.
Inzicht in de vroege cellulaire en moleculaire gebeurtenissen betrokken bij de endochondral en de intramembranous ossifications is belangrijk bij de studie van bot fractuur genezing. Dijbeen werden gekleurd met toluïdine blauw bij 7 en 14 dagen na breuk visualiseren van de vorming van een matrix van het kraakbeen aan de breuk gap (figuur 3A). De vorming van kraakbeen was aantoonbaar 7 dagen na de breuk en de breuk kloof afgestemd door dag 14 na fractuur.
Na de vorming van de zachte callus, osteoclasten geresorbeerd kalkhoudend kraakbeen en volwassen botcellen gesynthetiseerd nieuwe bot matrix. De bot matrix afzetting binnen de eelt aanvankelijk ruimtelijk aspecifieke, maar een verbouwing van het kalkhoudend kraakbeen, na verloop van tijd meer gedefinieerde structuren in de regio Midden en de rand van de fractuur eelt geproduceerd. Type 1 collageen (Kol1) is een belangrijk onderdeel van bot matrix, en haar expressie toonde de ruimtelijke organisatie en de relatieve hoeveelheid bot-matrix die was van de huidige 14 dagen na fractuur (figuur 3B). Samen genomen, blijkt deze gegevens dat de gecoördineerde productie van kraakbeen en bot van de primaire matrix tijdens de genezing van de endochondral.
Daarna, tijdens de dagen 17-35 na fractuur, was het primaire bot geleidelijk verbouwd tot een sterke secundaire bot die lijkt op die van de corticale midshaft12. Microcomputed tomografie (micro-CT) onderzoek bleek het eelt volume daalde met ongeveer 50% tussen dagen 14 en 28 na fractuur, die aangeeft dat een effectieve verbouwing van het eelt (figuur 4A - 4B). Hoewel radiografische beeldvormingstechnieken een waardevolle beoordeling van de inhoud van het bot en -microarchitectuur bieden, moet torsional testen worden uitgevoerd om de sterkte van de botten ten opzichte van de niet-verwonde contralaterale dijbeen naar behoren te beoordelen.
Figuur 1: een diagram van de fractuur-apparatuur en de plaatsing van de muis tijdens het genereren van een fractuur. (A) dit paneel toont een diagram van de apparatuur die wordt gebruikt voor het genereren van fracturen en een identificatie van de componenten:(1)de gevolgen schijf, (A2) moeren en draadstangen, (A3) het bovenste platform, (A, punt5), (A4) verticaal posts de lente en de schacht, (A6) de lagere platform, (A7) de steun etappe, (A8) de gekartelde knop, en (A 9) de base. De pijlen geven een neerwaartse verplaatsing van de draadstangen en Schenkel nadat een gewicht op de schijf invloed wordt neergezet. (B) breuken worden gegenereerd op het halverwege diaphysis met behulp van een mes van de guillotine (B1) terwijl de intertrochanteric en supracondylar regio's van het dijbeen worden ondersteund door de aambeelden (B-2). (C) deze beelden tonen de positionering van de muis hind-limb over de ondersteuning aambeelden voorafgaand aan de generatie van een breuk. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 2: breuk inductie en genezing progressie gecontroleerd met het gebruik van radiografie. (A) radiografische beelden van de muizen werden genomen in de chirurgie tonen (Ai) het inbrengen van een naald 25-gauge retrograde door de lengte van het dijbeen, (Aii) de plaatsing van de 30-gauge wolfraam guidewire vóór ( AIII) het genereren van een dwarse breuk en (Aiv) de stabilisatie van de gebroken dijbeen met een 24-gauge-staaf. (B) per radiografische beelden werden gebruikt om te controleren van de voortgang van de genezing van tot 28 dagen na fractuur. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3: kraakbeen vorming en nieuwe bot matrix afzetting tijdens endochondral ossificatie. (A) dit paneel toont histologische secties van 7 en 14-daagse oude eelt gekleurd met toluïdine blauw. De eelt periferie is geschetst in het rood. (B) dit paneel toont de immunohistochemistry kleuring voor het collageen type 1 expressie als green binnen de fractuur eelt 14 dagen na breuk (40 X en 100 X vergroting). De monsters werden counterstained met DAPI te visualiseren kernen als blauw. Auto = kraakbeen; BM = beenmerg; Oct = oude corticaal bot; Mus = spier. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 4: Micro-CT analyse van de fractuur eelt. (A) dit paneel toont longitudinaal en cross-sectionele micro-CT-beelden van de breuk callus op 14 en 28 dagen na fractuur (n = 6/groep). (B) dit paneel toont het gemiddelde eelt volume (3mm) op 14 en 28 dagen na fractuur. De foutbalken vertegenwoordigen een standaarddeviatie. De statistische vergelijking tussen de groepen van de behandeling werd uitgevoerd met behulp van een ongepaard 2-tailed Student t-test. Standaardafwijking; p < 0.05. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Het doel van deze chirurgische ingreep is het genereren van gestandaardiseerde gesloten femorale fracturen in muizen. Een belangrijk voordeel van dit model is dat de interne fixatie na de generatie van de breuk plaatsvindt, waardoor het vermijden van een gehoekt van de intramedullaire staaf. Misschien is het meest kritieke aspect van dit protocol is de generatie van een gestandaardiseerde dwarse breuk aan het femur midshaft, zoals de geometrie van de breuk is afhankelijk van de toegepaste buigende kracht en de positionering van de hind-limb. Onjuiste plaatsing van het dijbeen tijdens het buigmoment kan leiden tot schuine of verbrijzelde fracturen. Het gewicht en neerzetten hoogte moet empirisch vooraf, zoals ze afhankelijk van de leeftijd, het geslacht en de stam van de muizen zijn. De toegepaste kracht kan verder worden gecontroleerd met behulp van een materiaal testen machine van een drie-punt buigende apparaat in plaats van een verloren gegane gewicht24 voorzien. Echter, het genereren van breuken met een verloren gewicht is een klinisch relevante model van hoge impact of stressgerelateerde letsel.
Bovendien, kunnen complicaties ontwikkelen tijdens de chirurgische ingreep. De guidewire kan worden ontwricht na de generatie van de breuk, wat leidt tot een afwijking van de gewonde dijbeen tijdens de stabilisatie met de intramedullaire staaf. Dit kan worden voorkomen door controle met radiografische beeldvorming vóór en na de generatie van de breuk. In het geval van verbrijzelde fracturen, moet het dier worden uitgesloten van de studie. Voorts moeten dieren nauwlettend worden gevolgd na de operatie voor de migratie van de staaf intramedullaire, zoals deze van invloed kan zijn op de mobiliteit en de genezing van de gewonde ledemaat. Een beperking van de techniek is die in vivo micro-CT of magnetische resonantie beeldvorming (MRI) analyses zijn niet mogelijk, als het roestvast staal intramedullaire staaf zou het compromis van de beeldkwaliteit. Deze analyses kunnen daarom alleen worden uitgevoerd ex vivo, na de zorgvuldige afschaffing van de intramedullaire staaf.
Hoewel er veel lymfkliertest fractuur modellen, onderscheidt de gesloten femurfractuur model zich als een eenvoudige, efficiënte, en klinisch relevante methode om te studeren bot regeneratie. De interne fixatie met een intramedullaire rod, zoals beschreven in dit protocol, voldoende stabiliteit voorziet in consistente bot genezing, maar kan nog steeds voor een zekere mate van axiale en roterende beweging van de gewonde dijbeen. Terwijl open modellen zoals osteotomieën toestaan voor de generatie van gestandaardiseerde "fracturen", ze vereisen een rigide externe fixatie van het bot, en de genezing steunt op intramembranous ossificatie. Acute long botbreuken genezen meestal door een combinatie van endochondral en intramembranous ossificatie. Daarom bieden de gesloten femorale fracturen beschreven in dit protocol een fysiologisch relevante model voor het bestuderen van het onderliggende mechanisme van bot genezing. Toekomstige studies waarbij lymfkliertest gesloten femorale fracturen zou profiteren van de ontwikkeling van een radiolucente intramedullaire staaf te voorzien in vivo beeldvormende technieken, zoals het gebruik van contrast kleurstoffen voor het meten van de vorming van nieuwe therapieën in de gewonde ledemaat. Over het geheel genomen de lymfkliertest gesloten femurfractuur model is een aantrekkelijk platform om te bestuderen van de cellulaire en moleculaire gebeurtenissen die zijn gekoppeld aan het letsel van het bot en regeneratie en identificeren van nieuwe therapeutische doelen om te versnellen bot genezing.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs van dit manuscript hebben niets te onthullen. De auteurs verder verklaren dat er geen beperkingen voor de volledige toegang tot al het materiaal gebruikt in de studie gemeld in dit manuscript gelden.
Acknowledgments
Dit werk werd gesteund door subsidies van de Department of Defense (DoD) ons leger medisch onderzoek en materieel commando (USAMRMC) Congressionally gericht medisch onderzoek programma's (CDMRP) (PR121604) en de nationale instituten van artritis en Musculoskeletal en ziekten (NIAMS), NIH R01 AR068332 naar Uma Sankar huid.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Oster Minimax Trimmer | Animal World Network | 78049-100 | |
| POVIDONE-IODINE | Thermo Fisher Scientific | 395516 | |
| OPHTHALMIC OINTMENT | Thermo Fisher Scientific | NC0490117 | |
| Styker T/Pump Warm Water Recirculator | Kent Scientific Corporation | TP-700 | |
| 1ml Sub-Q Syringe | Thermo Fisher Scientific | 309597 | |
| ENCORE Sensi-Touch PF | Moore Medical LLC | 30347 | Latex, powder-free surgical glove |
| PrecisionGlide 25G Hypodermic Needles | Thermo Fisher Scientific | 14-826-49 | |
| Ultra-High-Temperature Tungsten Wire, | McMaster-Carr | 3775K37 | 0.005" Diameter, 1/16 lb. Spool, 380' Long |
| 304 stainless steel, 24G thin walled tubing | Microgroup Inc | 304h24tw-5ft | |
| #15 Scalpel Blades | Fine Science Tools | 10015-00 | |
| #10 Scalpel Blades | Fine Science Tools | 10010-00 | |
| Narrow Pattern Forceps | Fine Science Tools | 11002-12 | Serrated/Straight/12cm |
| Iris Forceps | Fine Science Tools | 11066-07 | 1x2 Teeth/Straight/7cm |
| Dissector Scissors | Fine Science Tools | 14081-09 | Slim Blades/Angled to Side/Sharp-Sharp/10cm |
| Fine Scissors | Fine Science Tools | 14058-11 | ToughCut/Straight/Sharp-Sharp/11.5cm |
| Olsen-Hegar Needle Holder with Suture Cutter | Fine Science Tools | 12002-12 | Straight/Serrated/12cm/with Lock |
| Crile Hemostat | Fine Science Tools | 13004-14 | Serrated/Straight/14cm |
| Tungsten Wire Cutter | ACE Surgical Supply Co., Inc. | 08-051-90 | ACE #150 Wire Cutter, tungsten carbide tips |
| 3-0 VICRYL Suture | Ethicon Suture | J423H | 3-0 VICRYL UNDYED 27" FS-2 CUTTING |
| piXarray 100 Digital Specimen Radiography System | Bioptics, Inc | Cabinet x-ray system | |
| Einhorn 3-Point Bending Device | N/A | N/A | Custom Built |
References
- Schnell, S., Friedman, S. M., Mendelson, D. A., Bingham, K. W., Kates, S. L. The 1-Year Mortality of Patients Treated in a Hip Fracture Program for Elders. Geriatric Orthopaedic Surgery & Rehabilitation. 1 (1), 6-14 (2010).
- Burge, R., et al. Incidence and economic burden of osteoporosis-related fractures in the United States, 2005-2025. Journal of Bone and Mineral Research. 22 (3), 465-475 (2007).
- Cunningham, B. P., Brazina, S., Morshed, S., Miclau, T. III Fracture healing: A review of clinical, imaging and laboratory diagnostic options. Injury. 48, S69-S75 (2017).
- Einhorn, T. A. Can an anti-fracture agent heal fractures? Clinical Cases in Mineral and Bone Metabolism. 7 (1), 11-14 (2010).
- Hak, D. J., et al. Delayed union and nonunions: epidemiology, clinical issues, and financial aspects. Injury. 45, Suppl 2. S3-S7 (2014).
- Decker, S., Reifenrath, J., Omar, M., Krettek, C., Muller, C. W. Non-osteotomy and osteotomy large animal fracture models in orthopedic trauma research. Orthopaedic Reviews (Pavia). 6 (4), 5575 (2014).
- Histing, T., et al. Small animal bone healing models: standards, tips, and pitfalls results of a consensus meeting. Bone. 49 (4), 591-599 (2011).
- Jacenko, O., Olsen, B. R. Transgenic mouse models in studies of skeletal disorders. Journal of Rheumatology Supplement. 43, 39-41 (1995).
- Nikolaou, V. S., Efstathopoulos, N., Kontakis, G., Kanakaris, N. K., Giannoudis, P. V. The influence of osteoporosis in femoral fracture healing time. Injury. 40 (6), 663-668 (2009).
- Bain, S. D., Bailey, M. C., Celino, D. L., Lantry, M. M., Edwards, M. W. High-dose estrogen inhibits bone resorption and stimulates bone formation in the ovariectomized mouse. Journal of Bone and Mineral Research. 8 (4), 435-442 (1993).
- Haffner-Luntzer, M., Kovtun, A., Rapp, A. E., Ignatius, A. Mouse Models in Bone Fracture Healing Research. Current Molecular Biology Reports. 2 (2), 101-111 (2016).
- Einhorn, T. A., Gerstenfeld, L. C. Fracture healing: mechanisms and interventions. Nature Reviews in Rheumatology. 11 (1), 45-54 (2015).
- Schindeler, A., McDonald, M. M., Bokko, P., Little, D. G. Bone remodeling during fracture repair: The cellular picture. Seminar in Cellular and Developmental Biology. 19 (5), 459-466 (2008).
- Ai-Aql, Z. S., Alagl, A. S., Graves, D. T., Gerstenfeld, L. C., Einhorn, T. A. Molecular mechanisms controlling bone formation during fracture healing and distraction osteogenesis. Journal of Dental Research. 87 (2), 107-118 (2008).
- Gerstenfeld, L. C., et al. Three-dimensional Reconstruction of Fracture Callus Morphogenesis. Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 54 (11), 1215-1228 (2006).
- Marsell, R., Einhorn, T. A. Emerging bone healing therapies. Journal of Orthopaedic Trauma. 24, Suppl 1. S4-S8 (2010).
- Lybrand, K., Bragdon, B., Gerstenfeld, L. Mouse models of bone healing: fracture, marrow ablation, and distraction osteogenesis. Current Protocols of Mouse Biology. 5 (1), 35-49 (2015).
- Garcia, P., et al. The LockingMouseNail--a new implant for standardized stable osteosynthesis in mice. Journal of Surgical Research. 169 (2), 220-226 (2011).
- Histing, T., et al. An internal locking plate to study intramembranous bone healing in a mouse femur fracture model. Journal of Orthopaedic Research. 28 (3), 397-402 (2010).
- Garcia, P., et al. A new technique for internal fixation of femoral fractures in mice: impact of stability on fracture healing. Journal of Biomechistry. 41 (8), 1689-1696 (2008).
- Holstein, J. H., et al. Advances in the establishment of defined mouse models for the study of fracture healing and bone regeneration. Journal of Orthopaedic Trauma. 23 (5 Suppl), S31-S38 (2009).
- Bonnarens, F., Einhorn, T. A. Production of a standard closed fracture in laboratory animal bone. Journal of Orthopaedic Research. 2 (1), 97-101 (1984).
- Holstein, J. H., Menger, M. D., Culemann, U., Meier, C., Pohlemann, T. Development of a locking femur nail for mice. Journal of Biomechistry. 40 (1), 215-219 (2007).
- McBride-Gagyi, S. H., McKenzie, J. A., Buettmann, E. G., Gardner, M. J., Silva, M. J. Bmp2 conditional knockout in osteoblasts and endothelial cells does not impair bone formation after injury or mechanical loading in adult mice. Bone. 81, 533-543 (2015).
- Williams, J. N., et al. Inhibition of CaMKK2 Enhances Fracture Healing by Stimulating Indian Hedgehog Signaling and Accelerating Endochondral Ossification. Journal of Bone and Mineral Research. , (2018).
