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Bioengineering

रीढ़ की हड्डी में चोट के बाद दबाव अल्सर के माउस मॉडल

Published: March 9, 2019 doi: 10.3791/58188

Summary

यहां, हम रीढ़ की हड्डी की चोट (एससीआई) के एक माउस मॉडल में नैदानिक रूप से प्रासंगिक त्वचा दबाव अल्सर (मवाद) को प्रेरित करने के लिए एक सरल विधि का वर्णन करते हैं । इस मॉडल के पूर्व नैदानिक अध्ययन में इस्तेमाल किया जा सकता है विज्ञान के रोगियों में मवाद चिकित्सा के लिए विभिंन उपचारात्मक विज्ञान के लिए स्क्रीन ।

Abstract

दबाव अल्सर (मवाद) दर्दनाक रीढ़ की हड्डी की चोट (एससीआई) के आम दुर्बल जटिलताओं हैं और बोनी प्रमुखता के आसपास नरम ऊतकों में होते हैं । वहाँ है, हालांकि, थोड़ा नियंत्रित प्रयोगात्मक सेटिंग्स में पशु मॉडल के संदर्भ में त्वचा घाव भरने पर विज्ञान के प्रभाव के बारे में जाना जाता है । इस अध्ययन में, एक सरल, गैर इनवेसिव, प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य और पूर्ण विज्ञान के संदर्भ में मवाद के नैदानिक रूप से प्रासंगिक माउस मॉडल पेश किया है । वयस्क पुरुष चूहों (balb/सी, 10 सप्ताह पुराने) मुंडा और depilated थे । पोस्ट-depilation (24 एच), चूहों के अधीन किया गया laminectomy पूर्ण रीढ़ की हड्डी transection (T9-T10 कशेरुका) के बाद । इसके तुरंत बाद, एक त्वचा चूहों की पीठ पर गुना उठा लिया और दो चुंबकीय अगले 12 एच के लिए जगह में आयोजित की डिस्क के बीच पाटों, इस प्रकार एक इस्कीमिक क्षेत्र है कि निंनलिखित दिनों में एक पु में विकसित बनाने । घायल क्षेत्रों में दिन 3 पोस्ट-चुंबक आवेदन के द्वारा ऊतक edema और एपिडर्मल गायब होने का प्रदर्शन किया । मवाद अनायास विकसित और चंगा किया । हीलिंग, हालांकि, विज्ञान चूहों में धीमी को नियंत्रित करने के लिए गैर-sci चूहों जब घाव विज्ञान के स्तर के नीचे बनाया गया था की तुलना में था । इसके विपरीत, चिकित्सा में कोई अंतर नहीं विज्ञान और नियंत्रण गैर विज्ञान चूहों के बीच देखा गया था जब घाव विज्ञान के स्तर के ऊपर बनाया गया था. इस मॉडल को विज्ञान के बाद त्वचा पु विकास और चिकित्सा की गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए एक संभावित रूप से उपयोगी उपकरण है, साथ ही उपचारात्मक दृष्टिकोण है कि ऐसे घावों को चंगा करने में मदद कर सकते हैं परीक्षण करने के लिए.

Introduction

दबाव अल्सर (मवाद) दर्दनाक विज्ञान1के प्रमुख माध्यमिक जटिलताओं हैं । मवाद त्वचा और/या अंतर्निहित ऊतकों है कि आम तौर पर बोनी प्रमुखता है जहां शरीर के वजन पर ध्यान केंद्रित है, जबकि रोगी बैठे या1झूठ बोल रही है के लिए स्थानीयकृत चोटों हैं । त्वचा, वसा, और मांसपेशियों को इस निरंतर दबाव है कि स्थानीयकृत ischemia, ऊतक सूजन, यांत्रिक क्षति के विकास की ओर जाता है, और परिगलन2,3के संपर्क में हैं ।

मवाद का विकास कई स्थानीय कारकों से प्रभावित होता है, जिनमें दबाव और कतरें, लोडिंग अवधि, त्वचा की नमी और तापमान, चोट की लंबी उम्र, और सामान्य त्वचा की स्वच्छता शामिल है । वहाँ भी कर रहे हैं प्रणालीगत कारकों है कि एक भूमिका निभाते हैं, जैसे सामान्य शारीरिक स्थिति, हड्डी और मांसपेशी ऊतक आकारिकी और शक्ति4, रोगी उम्र, रुधिर उपायों, लिंग, और यहां तक कि सामाजिक-आर्थिक कारकों सहित वैवाहिक स्थिति, शिक्षा, और आय4,5.

मवाद की रोकथाम और उपचार विज्ञान के रोगियों में महत्वपूर्ण चुनौतियां रहते हैं । विज्ञान के रोगियों के मामलों की ~ 30-40% में मवाद विकसित, 60-85% की एक पुनः घटना दर के साथ, संभवतः कमजोर निशान ऊतक और सुरक्षात्मक सनसनी की कमी के कारण1। इस प्रकार, मवाद अक्सर विज्ञान के रोगियों के फिर से अस्पताल में भर्ती की ओर जाता है, और कुल मिलाकर एक महत्वपूर्ण वित्तीय बोझ मुद्रा (८०% अधिक विज्ञान बनाम केवल) स्वास्थ्य देखभाल प्रणाली के लिए5,6,7,8,9 , 10.

हमारे ज्ञान का सबसे अच्छा करने के लिए, वहाँ उपयुक्त पशु मॉडल की कमी की वजह से पीयू हीलिंग प्रक्रिया पर एससीआई के प्रभाव की जांच करने के लिए नियंत्रित प्रयोगात्मक सेटिंग्स में कोई अध्ययन किया गया है । यहां, त्वचा में पीयू के एक पुनरुद्धान और नैदानिक रूप से प्रासंगिक माउस मॉडल का वर्णन किया गया है । इस मॉडल पु शुरुआत और बाद में चिकित्सा की गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता, के रूप में अच्छी तरह से पीयू को रोकने या विज्ञान के संदर्भ में पीयू हीलिंग में सुधार करने के लिए संभावित चिकित्सीय दृष्टिकोण का परीक्षण करने के लिए.

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Protocol

सभी पशु हैंडलिंग और शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं रटगर्स विश्वविद्यालय संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित एक प्रोटोकॉल के अनुसार प्रदर्शन किया गया । चूहों मानक आहार और पानी विज्ञापन libitum खिलाया गया ।

1. सर्जिकल और गैर सर्जिकल उपकरणों की तैयारी

  1. एक आटोक्लेव में सर्जिकल और गैर सर्जिकल उपकरणों को जीवाणुरहित करें ।
  2. ७०% इथेनॉल के साथ सर्जिकल ऑपरेटिंग टेबल को साफ करें और ३७ डिग्री सेल्सियस तक एक हीटिंग पैड गर्म करें ।
  3. ऑपरेटिंग टेबल पर हीटिंग पैड प्लेस और यह बाँझ सर्जिकल पर्दे के साथ कवर ।
    नोट: सभी उत्तरजीविता प्रक्रियाओं में, "नो टच" तकनीक को बाँझपन बनाए रखने के लिए प्रयोग किया जाता है ।

2. जानवरों की तैयारी और T9-T10 रीढ़ की हड्डी laminectomy प्रदर्शन

  1. procure वयस्क (balb/c) 10-सप्ताह पुराने पुरुष चूहों । एक इनहेलर का उपयोग कर प्रत्येक जानवर में संज्ञाहरण प्रेरित 5% isoflurane के साथ शुरुआत है, और फिर प्रक्रियाओं के शेष के लिए बेहोश करने की क्रिया को बनाए रखने के लिए 2-3% करने के लिए कम ।
  2. एक पूंछ/पंजा चुटकी nociception उत्तेजना प्रेरित करने के लिए कोई प्रतिक्रिया eliciting द्वारा पूरा संज्ञाहरण की पुष्टि करें ।
  3. एक इलेक्ट्रिक क्लिपर के साथ dorsum (पूंछ के लिए सिर) पर बाल दाढ़ी, और फिर लोमनाशक क्रीम लागू (3 मिनट) शेष बालों को दूर करने के लिए । अंत में, पानी चल रहा है/गीला सफ़ाई के साथ dorsum धोने, और अपने पिंजरों के लिए जानवरों को वापस ।
    नोट: यह त्वचा के समय में त्वचा और रासायनिक संदूषण के लिए अतिरिक्त जलन से बचने के लिए आवश्यक है घाव
  4. अगले दिन, कॉर्नेअस के लिए नेत्र मरहम लागू करने के लिए शल्य प्रक्रिया के दौरान सुखाने से आंखों की रक्षा और फिर, betadine साफ़ और ७०% इथेनॉल के 3 वैकल्पिक तैयारी के साथ त्वचा साफ़ ।
  5. एक स्केलपेल के साथ, एक त्वचा चीरा (~ 1.0-1.5 सेमी) के साथ वापस पर मिडलाइन T8-T12 कशेरवाला के स्तर पर प्रदर्शन ।
    नोट: कशेरुका का स्तर वापस T13 से रीढ़ की गिनती के लिए चल पसलियों के स्थान का उपयोग कर की पहचान की है कि T13 कशेरुक11,12के अनुरूप ।
  6. प्रसवों की मांसपेशियों तक पहुंच प्राप्त करने के लिए चमड़े के नीचे के वसा ऊतक को साफ़ करें और फिर दोनों तरफ से spinous प्रक्रियाओं और लेमिनाे को बेनकाब करने के लिए उन्हें धीरे से काटना ।
    नोट: इस प्रक्रिया को बहुत ध्यान से करने के लिए अतिरिक्त रक्तस्राव या रीढ़ की हड्डी के लिए किसी भी चोट से बचने के लिए, इस बिंदु पर ।
  7. रीढ़ की हड्डी (T9-T10 कशेरुका) को धीरे से छीलने से रीढ़ की हड्डी के लेमिना को सूक्ष्मविदारक अंतरक का उपयोग करके बेनकाब करने के लिए एक laminectomy प्रदर्शन ।
    नोट: laminectomy प्रदर्शन इतना है कि रीढ़ की हड्डी की एक अतिरिक्त चोट के निर्माण की सुविधा के संपर्क में है. नियंत्रण समूह में, केवल लैमिनेक्टॉमी किया जाता है ।

3. T9-T10 पूरा रीढ़ की हड्डी की चोट प्रदर्शन

  1. forceps का उपयोग करना, T8 पर रीढ़ की हड्डी स्तंभ सुरक्षित और ऊपर उठाने के लिए रीढ़ की वक्रता अतिवृद्धि ।
  2. ठीक कैंची का उपयोग करना, खंड T9 और T10 कशेरुका के बीच रीढ़ की हड्डी के सभी तरह मेरूदण्ड नहर के फर्श के लिए, पूरा transection सुनिश्चित करने के लिए ।
  3. शल्य चिकित्सा खुर्दबीन के तहत पूरा transection अवलोकन के बाद, शल्य साइट बंद करने से पहले रीढ़ की हड्डी को अतिरिक्त सुरक्षा प्रदान करने के लिए laminectomy साइट पर चमड़े के नीचे वसा का एक टुकड़ा लागू होते हैं ।
  4. अंत में, घाव को बंद करें और परावरटेब्रल मांसपेशियों, सतही प्रावरणी, निरंतर सीवन का उपयोग करके और फिर सीवन क्लिप्स12का उपयोग करके त्वचा को बंद करें ।
  5. बाद एससीआई, अगले दिन पर आंत्र आंदोलन का निरीक्षण; हालांकि, मैनुअल मूत्राशय निकासी द्वारा मूत्राशय को प्रबंधित करें ।
    नोट: बासो माउस स्केल (बीएमएस) 2 दिन में हिंडलिंब कार्यात्मक वसूली के बाद विज्ञान की प्रगति पर नजर रखने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है और फिर साप्ताहिक, अनुपूरक आंकड़ा 111,12,13देखें ।

4. पूर्ण विज्ञान के बाद त्वचा के दबाव अल्सर के प्रेरण

  1. तुरंत बाद SCI सर्जरी, betadine और ७०% शराब के साथ जानवर के पीछे हाथ धोने ।
  2. विज्ञान साइट के नीचे एक पु के लिए, त्रिक के पास पृष्ठीय त्वचा में सुई, एक बहुत छोटी मात्रा (10 μl) ०.१२५% bupivacaine समाधान की एक 25 जी सुई का उपयोग कर समदूरस्थ स्थानों पर ~ 0.5-1.0 सेमी के अलावा, चुंबक आवेदन साइट के आसपास एक दीर्घवृत्त में ।
    नोट: विज्ञान साइट के ऊपर एक पु के लिए, गर्भाशय ग्रीवा क्षेत्र के पास पृष्ठीय त्वचा सुई ।
  3. धीरे से एक त्वचा को लिफ्ट माउस की पीठ पर गुना और यह 2 चुंबकीय डिस्क के बीच सैंडविच (5 × 12 मिमी व्यास, २.४ जी प्रत्येक, ३८०० जी चुंबकीय बल) (चित्रा 1) । 11 , 12
  4. चुंबक आवेदन के तुरंत बाद, पूर्ण चेतना (चित्रा 1) फिर से आ गया है जब तक एक हीटिंग पैड पर रखा एकल पिंजरों को वापस जानवरों ।
  5. चुंबक आवेदन के 12 एच के बाद, हल्के से आइसोफ्लूराने के साथ पशु एनेस्थेटाइज़ और मैग्नेट को हटा दें । घाव साइटों की एक तस्वीर ले लो, पीयू (दिन 0 समय बिंदु) के प्रारंभिक उपस्थिति रिकॉर्ड करने के लिए । सुखाने या संदूषण से बचने के लिए पारदर्शी ड्रेसिंग फिल्म (3m) के साथ घाव को कवर करें ।

5. शल्य चिकित्सा के बाद पशु देखभाल, इच्छामृत्यु, और ऊतक संग्रह के लिए histology

  1. सर्जरी के तुरंत बाद, जलयोजन के लिए ०.९% खारा subcutaneously के 1 मिलीलीटर के साथ पशु सुई ।
  2. चमड़े के नीचे से तुरंत एनालजेसिया के लिए ब्यूप्रेनॉरपाइन-एसआर (1 मिलीग्राम/
  3. subcutaneously पशु दैनिक meloxicam (1 मिलीग्राम/किग्रा), और cefazolin (3-7 दिन के लिए ५० मिलीग्राम/किग्रा), और दो बार दैनिक मैनुअल मूत्राशय निकासी सुई ।
  4. एकल पिंजरों में जगह जानवरों और सुलभ भोजन और पानी विज्ञापन libitumप्रदान करते हैं । पूरा विज्ञान के साथ चूहों उनके forelimbs का उपयोग कर चल सकता है और किसी भी कठिनाइयों के बिना भोजन और पानी दृष्टिकोण ।
  5. सर्जिकल क्लिप्स निकालें 7 दिनों के बाद SCI सर्जरी ।
  6. एससीआई और त्वचा को घायल करने के बाद वांछित समय अंक पर, सह2 साँस लेना (3-5 मिनट), इच्छामृत्यु14पर avma दिशानिर्देश के अनुसार द्वारा पशुओं euthanize ।
  7. घायल त्वचा के नमूने ले लीजिए, 24 एच के लिए 10% formalin में ठीक है, और फिर 4 डिग्री सेल्सियस पर ७०% इथेनॉल में परिच्छेदन तक स्टोर ।
  8. ऊतकों को संसाधित करने के लिए, पैराफिन में एंबेड करें और एक microtome पर पतली वर्गों (5 μm) उत्पन्न करते हैं । ऊतक आकारिकी कल्पना करने के लिए हेमेटॉक्सिलिन और eosin (एच & ई) के साथ दाग (चित्रा 3). इम्यूनोहिस्टोकैमिस्ट्री अध्ययन (चित्रा 4) के लिए, Ki67 (प्रसार), CD31 (एंजियोजेनेसिस), और अल्फा चिकनी मांसपेशी actin (α-SMA) के लिए उपयुक्त एंटीबॉडी का उपयोग करके दाग वर्गों कुमार एट अल में वर्णित के रूप में.12
    नोट: छवि विश्लेषण सॉफ्टवेयर छवि सुविधाओं यों तो करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता12.

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Representative Results

इस प्रोटोकॉल पूर्ण विज्ञान की स्थापना में एक पु बनाता है । संक्षेप में (के रूप में चित्रा 1में सचित्र), सभी चूहों के साथ या पूर्ण विज्ञान के बिना पूरा 12 एच के लिए अपने मूल स्थिति में बने रहे, जो बहुत अच्छी तरह से मैग्नेट सहन (आंकड़े 1c, 1c, 1c, 1c ). सभी चूहों सामान्य ऊतक के एक पुल से अलग दो परिपत्र घावों विकसित (चित्रा 1e, 1e, 1e). प्रारंभिक घायल प्रतिक्रिया एससीआई (चित्रा 1e), या विज्ञान साइट (चित्रा 1e) या विज्ञान साइट (चित्रा 1e) के ऊपर नीचे एससीआई के साथ बिना चूहों में इसी तरह की थी ।

चित्रा 2 पोस्ट चुंबक हटाने के 3 दिन से एपिडर्मिस के गायब होने को दर्शाया गया है, और 7 दिन से अपनी reappearance, जबकि विज्ञान चूहों में विज्ञान के स्तर से नीचे बनाया घावों में एक काफी धीमी प्रवास के साथ.

पहले प्रकाशित मापदंड12के अनुसार दबाव घावों को वर्गीकृत किया गया था । चित्रा 3 और चित्रा 4 विज्ञान और नियंत्रण गैर sci चूहों में चिकित्सा सुविधाओं को चित्रित. विज्ञान समूह धीमी चिकित्सा, बड़ा निशान क्षेत्र, पतले एपिडर्मिस और डर्मिस, और कोशिकाओं (Ki67+ कोशिकाओं), रक्त वाहिकाओं (CD31+ कोशिकाओं) proliferating के कम घनत्व का प्रदर्शन किया, और अल्फा चिकनी मांसपेशी actin (α-SMA+) त्वचा के घावों में 11 , 12.

जब त्वचा के घावों को विज्ञान के स्तर के ऊपर बनाया गया था, जैसा कि चित्रा 5में दिखाया गया है, उपचार के समय में कोई परिवर्तन नहीं, एपिडर्मल और चमड़े का मोटाई या निशान क्षेत्र गैर-SCI नियंत्रण की तुलना में देखा गया था ।

Figure 1
चित्रा 1 : गैर में दबाव घावों बनाने के लिए प्रयोगात्मक प्रक्रिया-sci (n = 3) और पूरा-sci चूहों (n = 3). प्रयोगशाला में 1 सप्ताह के निवास के बाद, चूहों मुंडा और (एक) depilated थे । चुंबकीय डिस्क (एम) प्लेसमेंट (बी, stadler एट अल.15से संशोधित) के योजनाबद्ध । एक सामान्य माउस और पिंजरे में संज्ञाहरण से वसूली के बाद अपनी गतिविधि की त्वचा dorsum पर चुंबकीय डिस्क की नियुक्ति (डी, सी) । विज्ञान चूहों में, डिस्क नीचे रखा जा सकता है (एफ) या ऊपर (एच) विज्ञान साइट. चुंबक से प्रेरित त्वचा की चोट के क्षेत्र एम आवेदन, जो गैर में एक अक्षुण्ण त्वचा पुल से अलग 2 घावों से पता चलता है के 12 ज के तुरंत बाद दिखाई देता है () और विज्ञान चूहों (जी, मैं) । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए । 

Figure 2
चित्रा 2 : त्वचा घाव हिस्टोलॉजी (एच & ई दाग) और एपिडर्मल घाव चौड़ाई । एम आवेदन के बाद दिन 3 और 7 दिन, चूहों का एक सेट गैर-sci (नियंत्रण + एम) और पूर्ण विज्ञान (विज्ञान + एम) समूहों में बलिदान के लिए प्रारंभिक प्रभाव एम प्रेरित ischemia और फिर reperfusion अध्ययन किया गया । तीर एपिडर्मल घाव किनारों को इंगित करता है, जहां स्थित उपकला अस्तर बाहर निकल जाता है और गायब हो जाता है । स्केल बार = 1 मिमी. एपिडर्मल घाव चौड़ाई प्रत्येक समूह (n = 3 प्रत्येक समय बिंदु पर) में मापा के रूप में कम पैनल पट्टी आरेख में प्रतिनिधित्व किया है । छात्र टी परीक्षण द्वारा निर्धारित सांख्यिकीय महत्व । * p < ०.०५ और * * p < ०.०१. डेटा माध्य ± SEM (माध्य के मानक त्रुटि) के रूप में प्रस्तुत कर रहे हैं । यह आंकड़ा neurotrauma के जर्नल से अनुमति के साथ संशोधित किया गया है, ३५, 6, 815-824, (२०१८), मैरी एन liebert द्वारा प्रकाशित, इंक, नई रोशेल, NY12. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए ।

Figure 3
चित्रा 3 : एम प्रेरित पु विकास और हीलिंग पर पूरा विज्ञान का प्रभाव । () गैर-sci (Control + m) और पूर्ण-sci (sci + m) चूहों में त्वचा के घावों की प्रतिनिधि छवियाँ 21 दिनों की अवधि में पु प्रेरण के बाद. स्केल बार = 1 सेमी. () समय के एक समारोह के रूप में घाव बंद करने के अंश दिखा quantified घाव छवियों । (सी, डी) गैर विज्ञान और विज्ञान चूहों में निशान क्षेत्र दिखा चंगा घावों के प्रतिनिधि छवियों । () गैर में quantified निशान क्षेत्र एससीआई बनाम विज्ञान चूहों । (एफ, जी) चंगा घाव त्वचा (एच & ई धुंधला) एपिडर्मिस (ई, डबल तीर), डर्मिस (डी, बड़े डबल तीर), और वसा परत (एफ) दिखा के प्रतिनिधि प्रोटोकॉल । स्केल बार = १०० μm. (एच) घाव बंद होने के समय (गैर-एससीआई के लिए 21 दिन, और एससीआई चूहों के लिए ३५ दिन) के एपिडर्मल और चमड़े के मोटाई का quantification । डाटा को माध्य ± SEM के रूप में प्रस्तुत किया गया है । सांख्यिकीय महत्व anova द्वारा निर्धारित बाद हॉक फिशर एलएसडी टेस्ट और छात्र के टी परीक्षण के बाद । * पी < ०.०५, * * पी < ०.०१, और * * * पी < ०.००१ । यह आंकड़ा neurotrauma, ३५, 6, 815-824, (२०१८), मरियम Ann liebert, Inc, नई rochelle, NY12द्वारा प्रकाशित की पत्रिका से अनुमति के साथ reprinted किया गया है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए ।

Figure 4
चित्रा 4 : अभिव्यक्ति की Ki67, CD31, और गैर की त्वचा अल्सर में एसएमए-एससीआई और विज्ञान चूहों । घाव के ऊतकों घाव बंद करने के बाद काटा गया था, अर्थात् पर 21 दिनों (नियंत्रण + m) और ३५ (विज्ञान + एम) के बाद पु प्रेरण । विरोधी Ki67, विरोधी CD31, या विरोधी α-SMA के साथ दाग 5 μm मोटी वर्गों के प्रतिनिधि छवियों और एक 40x उद्देश्य के साथ कल्पना । गैर-sci (, डी, जी) और एससीआई (बी, , एच) चूहों के प्रतिनिधि छवियों Ki67+, CD31+, और α-SMA+ (भूरे रंग के दाग, कुछ दाग क्षेत्रों के लिए लाल तीर बिंदु) का वितरण दिखा . अभिव्यक्ति के% सकारात्मक क्षेत्र के रूप में छवि विश्लेषण द्वारा प्राप्त समूहों के बीच तुलना की है (सी, एफ, मैं) । क्षेत्र तीन 40x क्षेत्रों से औसत था (घाव किनारों से दो और एक घाव केंद्र से) प्रति अनुभाग (2/माउस, प्रत्येक समूह में 3 चूहों) । डेटा को माध्य ± SEM के रूप में प्रस्तुत किया जाता है । छात्र के टी-टेस्ट से सांख्यिकीय महत्व निर्धारित किया गया था । यह आंकड़ा neurotrauma, ३५, 6, 815-824, (२०१८), मरियम Ann liebert, Inc, नई rochelle, NY12द्वारा प्रकाशित की पत्रिका से अनुमति के साथ reprinted किया गया है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए ।

Figure 5
चित्रा 5 : विज्ञान के विकास और एससीआई साइट के ऊपर अल्सर के उपचार पर प्रभाव । गैर में अल्सर के प्रतिनिधि छवियों sci (नियंत्रण + m) और विज्ञान (विज्ञान + एम) प्रेक्षण अवधि () पर चूहों । स्केल बार = 1 सेमी । 21 दिन पर निशान क्षेत्र हलकों (ए) और मूल्यों गैर में औसत थे विज्ञान और विज्ञान चूहों () द्वारा प्रतिनिधित्व किया है । समय के एक समारोह के रूप में घाव बंद करने के अंश दिखा quantified घाव छवियों (). एपिडर्मिस (ई, छोटे डबल तीर) और डर्मिस (डी, बड़े दोहरे तीर) दिखा चंगा त्वचा अल्सर के प्रतिनिधि प्रोटोकॉल । स्केल बार = १०० μm (d) । घाव बंद करने के समय (21 दिन) पर चंगा त्वचा अल्सर के एपिडर्मल और चमड़े का मोटाई का quantification । डाटा को माध्य ± SEM के रूप में प्रस्तुत किया गया है । सांख्यिकीय महत्व anova द्वारा निर्धारित posthoc फिशर के एलएसडी परीक्षण, या छात्र टी परीक्षण के बाद । एनएस-सांख्यिकीय गैर महत्वपूर्ण । यह आंकड़ा संशोधित किया गया है और neurotrauma, ३५, 6, 815-824, (२०१८), मरियम Ann liebert, Inc, नई rochelle, NY12द्वारा प्रकाशित की पत्रिका से अनुमति के साथ reprinted । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए । 

अनुपूरक चित्रा 1: विज्ञान चूहों में मोटर समारोह पोस्ट-चोट दिन 2 और फिर साप्ताहिक पर बीएमएस स्कोर का उपयोग कर मूल्यांकन किया गया था. दिन में बीएमएस स्कोर 2 और सप्ताह 5 ०.०५८ ± ०.०५८ (माध्य 0-कोई आंदोलन, n = 17) और 0.35 ± 0.12 (n = 17, माध्य-0) थे । डेटा माध्य ± SEM के रूप में प्रतिनिधित्व कर रहे हैं । यह आंकड़ा संशोधित किया गया है और neurotrauma, ३५, 6, 815-824, (२०१८), मरियम Ann liebert, Inc, नई rochelle, NY12द्वारा प्रकाशित की पत्रिका से अनुमति के साथ reprinted । कृपया इस आंकड़े को डाउनलोड करने के लिए यहां क्लिक करें ।

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Discussion

इस अध्ययन में प्रोटोकॉल मवाद के एक उपंयास प्रयोगात्मक मॉडल घाव भरने पर विज्ञान के प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए वर्णन करता है । त्वचा मवाद एक पृष्ठीय त्वचा गुना पर २ १२ मिमी व्यास डिस्क मैग्नेट के एक 12 एच आवेदन के माध्यम से प्रेरित थे, या तो ऊपर या नीचे विज्ञान साइट सेट । डेटा बताते हैं कि एससीआई चूहों में त्वचा घाव भरने को धीमा कर देती है । महत्वपूर्ण बात, इन टिप्पणियों को विशेष रूप से विज्ञान के इन्नेर्वतिओन स्तर के नीचे त्वचा घावों में किए गए थे, के रूप में विज्ञान के स्तर के ऊपर किए गए घावों, और इस प्रकार है कि इन्नेर्वतिओन बने रहे, उनके उपचार पैटर्न में गैर विज्ञान चूहों की तुलना में काफी हद तक अप्रभावित थे ।

पु प्रोटोकॉल यहां वर्णित एक पहले प्रकाशित विधि चूहों में इस्तेमाल किया, जहां कमजोर मैग्नेट (१००० gauss) 12 एच चुंबक15चुंबक के बिना 12 एच द्वारा अलग आवेदन के तीन चक्र में लागू किए गए पर आधारित है । शुरू में, हम चुंबक आवेदन के एक, दो, और ३ १२ एच चक्र का उपयोग कर की तुलना में । दोहराया अनुप्रयोगों का उपयोग कर के एक नुकसान यह है कि हर बार विशेष देखभाल के लिए त्वचा गुना से चुंबक अलग और सटीक एक ही स्थान पर reapply लिया जाना चाहिए । एक एकल आवेदन इसलिए बहुत आसान है और माउस पृष्ठीय त्वचा गुना में एक पु बनाने के लिए पर्याप्त था. अंयथा, इस पद्धति एक जटिल युक्ति की आवश्यकता नहीं है, पशु आंदोलनों ख़राब नहीं करता है, और बहुत reproducible है । विभिन्न चुंबक आकारों, आकृतियों और या शक्तियों का उपयोग करते हुए अध्ययन, या विभिन्न संरचनात्मक स्थानों में मवाद पैदा करने का प्रयास प्रोटोकॉल को पुनः अनुकूलित करने की आवश्यकता हो सकती है । सभी त्वचा घाव चिकित्सा अध्ययन में के रूप में, यह ठीक से लागू करते हैं और नियमित रूप से घाव बिस्तर के सूखने और प्रदूषण से बचने के लिए पारदर्शी फिल्म को बदलने के लिए महत्वपूर्ण है ।

इस मॉडल में पु गठन के तंत्र दो मैग्नेट के बीच संपीडन बल पर निर्भर करता है, जो काफी हद तक केशिका और त्वचा में शिरापरक छिड़काव के दबाव से अधिक होने की उम्मीद है, और पहले अच्छी तरह से बड़ा में घावों को प्रेरित करने के लिए प्रलेखित किया गया है पशु16. एक सिंगल 12 एच चक्र का उपयोग कर एक त्वचा अल्सर कि चोट थी dermis में गहरी विस्तार, जो चरणों मैं और द्वितीय के अनुसार मानक मापदंड15के अनुरूप बनाया है । इस तकनीक की एक सीमा यह है कि हम एक मंच III-चतुर्थ पु प्राप्त करने में सक्षम नहीं थे । इसलिए, एक हमारे वर्तमान मॉडल के लिए महत्वपूर्ण संशोधनों के बिना पु विकास और चिकित्सा में मांसपेशियों और हड्डियों की भागीदारी का अध्ययन नहीं कर सका । इसके अलावा, हम उत्पंन मवाद अनायास चंगा और, इसलिए, ईमानदारी से एक पुरानी पु के रूप में मानव रोगियों में देखा जा सकता है प्रतिनिधित्व नहीं करते । दिलचस्प है, तथापि, विधि प्रारंभिक समान आकार की एक पु में परिणाम है कि इसी तरह की गतिशीलता के साथ बंद के रूप में आमतौर पर इस्तेमाल किया 1 सेमी x 1 सेमी पूर्ण मोटाई excisional त्वचा घावों. पु प्रेरण विधि अंतर्निहित पैननिकुलस कार्नोसस को पुर्जों, जबकि यह पूरी तरह से excisional मॉडल में निकाल दिया जाता है । इस प्रकार, यह प्रतीत होता है कि पैननिकुलस carnosus घाव बंद करने की प्रक्रिया में एक प्रमुख भूमिका नहीं निभाता है, जो, चूहों और अन्य कृंतकों में, मुख्य रूप से संकुचन के माध्यम से होता है फाइब्रोब्लास्टर्स और मायोफाइब्रोब्लास्ट द्वारा मध्यस्थता में घाव स्थल के आसपास के व्यवहार्य डर्मिस, छोटे निशान गठन17.

पु प्रेरण की साइट, ऊपर या नीचे विज्ञान, त्वचा की साइट का उपयोग करने के लिए प्रयोग किया जाता चीरा के साथ हस्तक्षेप नहीं करता है. इसलिए, विधि आसानी से नीचे या विज्ञान के स्तर के ऊपर लागू किया जा सकता है, जो अध्ययन है कि घाव भरने पर विज्ञान के स्थानीय बनाम प्रणालीगत प्रभाव अंतर कर सकते हैं सक्षम बनाता है. जबकि गैर sci पशु पु प्रेरण के बाद वजन बढ़ाने के लिए जारी, विज्ञान जानवरों के विकास अवरुद्ध है । इस गहन प्रणालीगत परिवर्तन के बावजूद, जब पीयू को एससीआई स्तर के ऊपर बनाया गया तो घाव भरने का असर नहीं हुआ । इस मॉडल, इसलिए, बेहतर घाव भरने में स्थानीय इन्नेर्ववेशन की भूमिका को समझने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । सभी अध्ययनों कि विज्ञान शामिल में के रूप में, यह विशेष देखभाल और पोस्ट के लिए निगरानी-sci चूहों, जो मूत्राशय के मैनुअल draining, आंत्र शर्तों की निगरानी की आवश्यकता होती है प्रदान करने के लिए महत्वपूर्ण है, और रोगनिरोधी एंटीबायोटिक उपचार11,12 .

विज्ञान के रोगियों को काफी सबसे अच्छा अस्पताल की देखभाल और शिक्षा के साथ भी चुनौती दी है, और त्वचा मवाद अमेरिकी स्वास्थ्य देखभाल प्रणाली के लिए महत्वपूर्ण लागत प्रदान करते हैं । इस मॉडल को त्वचा पु विकास और चिकित्सा पर विज्ञान के प्रभाव के पक्ष द्वारा साइड मूल्यांकन की अनुमति देता है, जो विभिन्न चिकित्सकीय रणनीतियों कि विज्ञान के रोगियों में पु हीलिंग में मदद कर सकते हैं परीक्षण के लिए एक मंच प्रदान करता है.

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Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

यह काम आंशिक रूप से रीढ़ की हड्डी अनुसंधान (CSCR15IRG010), अमेरिका के रक्षा विभाग (SC160029), और सर्जरी ohse अनुसंधान अनुदान कार्यक्रम के येल विभाग पर ंयू जर्सी आयोग द्वारा समर्थित था । हम शॉन ' हे leary सहयोगात्मक तंत्रिका विज्ञान के लिए आलमआरा keck केंद्र, तकनीकी सहायता के लिए rutgers से धंयवाद ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Magnets Master Magnetcs, Inc., Castle Rock, CO CD14C 3800 G Magnetic force
Mice standard diet PMI Nutrition International, Brentwood, MO Standard Food Pellet
Isoflurane HENRY SCHEIN Animal Health  SKU 029405
ImageJ NIH, Bethesda, MD Image Analysis Software
BETADINE Surgical Scrub HENRY SCHEIN Animal Health 
Ophthalmic Ointment  HENRY SCHEIN Animal Health  SKU 008897
NAIR-Hair Remover Lotion Church & Dwight Co., Inc. Princeton, NJ
ELOXIJECT (meloxicam) Injection HENRY SCHEIN Animal Health  SKU 049755 5 mg/mL, 10 mL
Cefazolin Sodium HENRY SCHEIN Animal Health  SKU 054846 1 g, 10 mL bottle
Buprenorphine-SR  ZooPharm, Windsor, CO - -
0.9% Sodium Chloride Injection USP BRAUN, Irvine, CA S8004-5384
10% Neutral Buffered Formalin  VWR, Radnor, PA 16004-130
BALB/C Male Mouse Charles River Lab., Wilmington, MA 28
Sterile Cotton Tipped Applicator Puritan, Guilford, ME SKU#: 25-806
Michel Suture Clips Fine Science Tools (USA) Inc., Foster City, CA 12040-01
Surgical Suture, U.S.P. Henry Schein Animal Health  101-2636

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References

  1. Rappl, L. M. Physiological changes in tissues denervated by spinal cord injury tissues and possible effects on wound healing. International Wound Journal. 5 (3), 435-444 (2008).
  2. Salcido, R., Popescu, A., Ahn, C. Animal models in pressure ulcer research. The Journal of Spinal Cord Medicine. 30 (2), 107-116 (2007).
  3. Mak, A. F., Zhang, M., Tam, E. W. Biomechanics of pressure ulcer in body tissues interacting with external forces during locomotion. Annual Review of Biomedical Engineering. 12, 29-53 (2010).
  4. National Pressure Ulcer Advisory Panel. Prevention and Treatment of Pressure Ulcers: Clinical Practice Guideline. , Cambridge Media. Osborne Park, Western Australia. (2014).
  5. Marin, J., Nixon, J., Gorecki, C. A systematic review of risk factors for the development and recurrence of pressure ulcers in people with spinal cord injuries. Spinal Cord. 51 (7), 522-527 (2013).
  6. Krause, J. S. Skin sores after spinal cord injury: relationship to life adjustment. Spinal Cord. 36 (1), 51-56 (1998).
  7. Redelings, M. D., Lee, N. E., Sorvillo, F. Pressure ulcers: more lethal than we thought? Advances in Skin & Wound. 18 (7), 367-372 (2005).
  8. Kruger, E. A., Pires, M., Ngann, Y., Sterling, M., Rubayi, S. Comprehensive management of pressure ulcers in spinal cord injury: current concept and future trends. The Journal of Spinal Cord Medicine. 36 (6), 572-585 (2013).
  9. Lala, D., Dumont, F. S., Leblond, J., Houghton, P. E., Noreau, L. Impact of pressure ulcers on individuals living with a spinal cord injury. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 95 (15), 2312-2319 (2014).
  10. Li, C., DiPiro, N. D., Krause, J. A latent structural equation model of risk behaviors and pressure ulcer outcomes among people with spinal cord injury. Spinal Cord. 55 (6), 553-558 (2017).
  11. Kumar, S., Yarmush, M. L., Berthiaume, F. Impact of complete spinal cord injury on neovascularization and tissue granulation in mouse model of skin pressure ulcers. Journal of Neurotrauma. 34 (13), A72-A73 (2017).
  12. Kumar, S., Yarmush, M. L., Dash, B. C., Hsia, H. C., Berthiaume, F. Impact of complete spinal cord injury on healing of skin ulcers in mouse models. Journal of Neurotrauma. 35 (6), 815-824 (2018).
  13. Basso, D. M., Fisher, L. C., Anderson, A. J., Jakeman, L. B., McTigue, D. M., Popovich, P. G. Basso Mouse Scale for locomotion detects differences in recovery after spinal cord injury in five common mouse strains. Journal of Neurotrauma. 23 (5), 635-659 (2006).
  14. Leary, S., et al. AVMA Guidelines for the Euthanasia of Animals. , American Veterinary Medical Association. Schaumburg, Illinois, USA. (2013).
  15. Stadler, I., Zhang, R. Y., Oskoui, P., Whittaker, M. S., Lanzafame, R. J. Development of a simple, noninvasive, clinically relevant model of pressure ulcers in the mouse. Journal of Investigative Surgery. 17 (4), 221-227 (2004).
  16. Peirce, S. M., Skalak, T. C., Rodeheaver, G. T. Ischemia-reperfusion injury in chronic pressure ulcer formation: a skin model in the rat. Wound Repair and Regeneration. 8 (1), 68-76 (2000).
  17. Wong, V. W., Sorkin, M., Glotzbach, J. P., Longaker, M. T., Gurtner, G. C. Surgical approaches to create murine models of human wound healing. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 969618-969625 (2011).

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bioengineering मुद्दा १४५ रीढ़ की हड्डी में चोट दबाव अल्सर मैग्नेट अल्सर चरणों अल्सर ग्रेडिंग प्रसार प्रवासन
रीढ़ की हड्डी में चोट के बाद दबाव अल्सर के माउस मॉडल
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Kumar, S., Tan, Y., Yarmush, M. L.,More

Kumar, S., Tan, Y., Yarmush, M. L., Dash, B. C., Hsia, H. C., Berthiaume, F. Mouse Model of Pressure Ulcers After Spinal Cord Injury. J. Vis. Exp. (145), e58188, doi:10.3791/58188 (2019).

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