Method Article

Bir fare oyalama Osteogenesis modeli

DOI:

10.3791/57925

November 14th, 2018

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Biz özel yapım bir şıkkı kullanılarak geliştirilmiş bir fare tibial oyalama osteogenesis modeli mevcut. Bir fare kullanımı bir analizi hedef olarak araştırma ilerlemek için avantajlıdır.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Oyalama osteogenesis () iskelet doku rejenerasyonu hücre transplantasyonu olmadan içerir bir cerrahi işlemdir. Bir modeli aşağıdaki üç aşamadan oluşur: gecikme süresi aşamasından sonra osteotomi ve yerleşimini dış şıkkı; yavaş yavaş ve sürekli olarak ayrılmış kemik uçları neyin deli oyalama faz; ve konsolidasyon faz. Özel yapım bu şıkkı yapmak için kullanılan iki eksik akrilik reçine yüzük ve bir genişleme vida oluşur. İşlemi bir kalıp silikon izlenim malzeme ile yapım ve ısmarlama şık oluşturma başlatıldı. Diş reçine silikon izlenim malzemeden yapılmış kalıp dökülür ve ısmarlama şıkkı için gerekli eksik reçine halkaları oluşturmak için polimerize için izin verildi. Bu halkalar şeffaf reçine kullanarak bir genişleme vida ile tespit edildi. Bu yaklaşım ile oluşturulan özel şık fareler tibia bağlıydı. Tibia uzağından, 25 G iğneler bir çift kullanarak aygıt 27 G iğneler bir çift klemple, tespit edildi ve akrilik reçine. 5 gün sonra gecikme süresi, oyalama, 0.2 mm/12 h bir oranda başlatıldı. Uzatma 3.2 mm toplam bir boşluk ortaya çıkan 8 gün boyunca devam edildi. Fareler 4 hafta oyalama sonra kurban edildi. Oyalama boşluğu kemik oluşumu radyografi ve histoloji kullanılarak doğrulandı.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Oyalama osteogenesis () bir iskelet bozuklukları, ekstremite uzunluk tutarsızlıklar, kemik defektleri ve uzuv deformiteleri1gibi çeşitli için kurulan tedavi yöntemidir. Bu benzersiz tedavi stratejisi "Ilizarov tarafından önerilen gerginlik stres prensibi" temel alır. Olgun kemik kurulan2olana Yöntem birkaç gün gecikme süresi, birkaç hafta için etkin oyalama ve konsolidasyon için birkaç ay için gerektirir.

Yerel hipoksik koşulları tıkanıklık nedeniyle kan akışı3,4 ve mekanik stimülasyon5,6 iyileşme sürecinde özellikle önemlidir. Hipoksi indüklenen angiogenez oksijen, besin, çözünür faktörler ve hücreleri yoluyla kan akışını yerel olarak doku onarımı için gerekli taşır. Uzatma işlemi tarafından mekanik stimülasyon mezenkimal kök hücre, kemik oluşumu, kalsifikasyon ve remodeling farklılaşma gibi biyolojik reaksiyonları neden olur. Seri tedavi sadece da yumuşak dokular, sinir, kas, kan damarları ve cilt dokular, kök hücre nakli için gerek kalmadan da dahil olmak üzere sert doku oluşumunu sağlar. Bu nedenle, bir modeli çeşitli dokularda yenilenme analiz etmek için mükemmel bir model olarak kabul edilir.

Tavşan ve köpek temel araştırma yapmak için en çok kullanılan hayvanlar vardır; Ancak, bu hayvanlar için birkaç analiz araçları mevcuttur. Daha ayrıntılı bir analiz bir fare modeli kullanımını kolaylaştırır. Nakavt fareler kullanarak deneyler için özellikle uygundur. Ancak, bir fare bir deneysel hayvan olarak kullanırken, bir uzantısı aygıt oluşturulmalıdır. Burada, biz mevcut bir fare tibial model özel yapım bir şık bir diş laboratuvar araç ve bir önceki çalışmada kullanılan tekniği kullanılarak oluşturulan kullanılarak geliştirilmiş.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tüm deneylerin hayvan bakım ve kullanım Komitesi Kuruluşumuzun tarafından onaylanmış protokoller uyarınca gerçekleştirilmiştir. Önce yordamı tüm aletleri sterilize.

1. özel şık oluşturmak için hazırlanması bir kalıp

  1. Parafin mumu (145 mm x 74 mm) bir levha ile şık, Evans balmumu carver kullanarak bir parçası olan iki eksik yüzük (dış çap, 20 mm; iç çapı, 10 mm), olun.
    1. 4 aynı adet olun. Gaz yakıcı ile ısıtılan bir balmumu spatula kullanın. Dört yüzük bir kalınlık, 5 mm. sağlamak alan genişleme vida ve iğne, 8 x 2 mm ve 5 mm x 2 mm sırasıyla Evans balmumu carver (Şekil 1A, 1B) ile yığın.
  2. Balmumu desen silikon izlenim malzeme embed ve reçine halkaları (Şekil 1C) için bir kalıp oluşturun.
  3. Silikon kür sonra izlenim malzemeleri (yaklaşık 5 dk oda sıcaklığında), balmumu desen temizleyin.

2. özel şık imalatı

  1. Vazelin ince ve eşit olarak silikon kalıp için geçerlidir. 3 g polimerizasyon diş reçine mix ve hemen silikon kalıp içine dökün. 5 min için oda sıcaklığında (RT) ayarlayın.
  2. Polimerli reçine yüzük kalıptan çıkarın ve bir karbür bar ve burr (yaklaşık 1 dakika) kaldırmak için bir diş micromotor Lehçe. İki reçine yüzük her ısmarlama şıkkı için gereklidir.
    1. Reçine halkalar (Şekil 1D) gerekli sayıda oluşturmak için yordamı yineleyin.
  3. Yaklaşık 2 mm reçine Yüzüklerin yardımcı programı balmumu ile düzeltmek için ve tamamen şeffaf reçine ile genişleme vida dışına güvenli bir boşluk bırakın. 5 min için reçine RT. ayarla Polimerizasyon tamamlandıktan sonra genişleme vida düğmesi (Şekil 1E) kaldırın.

3. cerrahi Protokolü

  1. 8 haftalık erkek fare kullanın.
  2. Anestezi mayi iğne medetomidine hidroklorid vasıl 0.3 mg/g, 4 mg/kg midazolam ve butorphanol tartarat 5 mg/kg vücut ağırlığı ile neden.
    1. Dikkatle tıraş ve cerrahi alan % 10 iyot solüsyonu ile dezenfekte edip sonra % 0.5 lidokain hidroklorür, sağ alt ekstremite yönetmek.
  3. Bacak No. 15 neşter ile daha düşük bir boyuna cilt kesi (yaklaşık 15 mm uzunluğunda) sağ olun. Açık açık tüm kapaklarini kaldırmak değil dikkat çekici temel kasları ayırın. Fibula kolayca ulaşmak için dışarıdan yaklaşım. Fibula makasla kesme.
  4. Ayak bileği dar ince steril forseps ile kavramak ve steril 27 G iğne topuk yaklaşık 5 mm'den kemik bir delik açmak için kullanın. İğne deri, kemik ve cilt bu sırayla nüfuz. İğne nüfuz eder, böylece iğne 15 mm ipucu ve kök nipper ile kesilmiş.
    1. Aynı şekilde, yaklaşık 2-3 mm proksimal başka bir delik açın. Ayak bileği tutun ve diz altında iki 25 G iğneler aynı şekilde geçirin. Sonra iğneler nüfuz, ipuçları ve kökleri nipper (Şekil 1F) ile kesti.
  5. Öyle ki uzantısı yönüne paralel ısmarlama şıkkı yerleştirin. İğneler ve aygıt Aygıt oluklar doldurmak için yeterli polimerizasyon diş reçine ile düzeltmek. Polimerizasyon (yaklaşık 5 dk) tamamlamak bekleyin (Şekil 1G).
  6. Çevre dokular zarar vermemeye dikkat et. Diaphysis tuzlu çözüm (1-2 mL) uygulanırken bir çok ince kesme diski kullanarak Tibia orta kesim.
  7. 4-0 naylon dikiş yarayla kapatın.
  8. Buprenorfin (0.1 mg/kg), subkutan enjeksiyon hemen ameliyat sonrası analjezi için ver. Buprenorfin ameliyat sonrası gün boyunca 7 ve gerektiği bundan sonra her 12 h devam.

4. oyalama Protokolü

Not: Gecikme süresi ve oyalama oranı üzerinde çeşitli raporlar vardır, ancak temsilcisi iletişim kuralları burada gösterilir.

  1. 5 gün sonra gecikme süresi, oyalama, 0.2 mm/12 h bir hızda başlatın. Uzantıları, hızlı büyümenin vida bağlı PIN kullanmak. Uzantısı vida (Şekil 1E) bağlı sarı ok yönünde hareket ettirmek toplu iğne.
  2. Anestezi sırasında uzantısı gerekli değildir. Küçük parmak ve palm ile kuyruk tutun ve işaret parmağı ve başparmak ile uzantısı aygıtını düzelt.
  3. Uzantısı (1/4 dönüş için 0.2 mm) gerçekleştirin. 3.2 mm toplam bir boşluk neden olur 8 gün boyunca uzatma devam edin.

5. analiz

  1. Radyografi Analizi: uzantısı tamamlanmasından sonra genel anestezi altında bilgisayarlı tomografi ile kemik rejenerasyon %2.0 isoflurane kullanarak değerlendirmek.
    Not: Bakım Uzantısı aygıt konumu ile ilgili olarak alınması halinde, bunu bile bağlı aygıt ile basit radyografi ile değerlendirmek mümkün.
  2. Histolojik Analizi: aparatı dikkatli bir şekilde çıkarın çok kırık oyalama sitesi örnekleme sırasında neden olarak değil. Örnek % 10 tarafsız tampon formalin oda sıcaklığında 24 h için fix. Morse'un çözüm (% 10 sodyum sitrat, %20 formik asit), gecede 4 ° C'de decalcify

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Şekil 1A ve 1B eksik halkalar (dış çapı, 20 mm iç çapı, 10 mm; kalınlığı, 5 mm) parafin ile mevcut. İki balmumu desen silikon izlenim malzeme içinde gömülü ve bir kalıp reçine halkaları (Şekil 1C) için kuruldu. Polimerli reçine hemen bu kalıp içine dökülür ve reçine halkalar (Şekil 1D) elde edilmiştir. Özel yapım bir şıkkı iki reçine yüzük ve bir genişleme vida (...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Büyük bir hayvanı deneysel bir model olarak kullanıldığında, bir hazır uzatma cihazı kullanılabilir ve iyi fiksasyonu elde edilir ve uzatma işlemi ve uzantısı miktarını değerlendirmek kolaydır. Ancak, bir fare deneysel bir model olarak kullanıldığında, bazı veya tüm ekipman geliştirmek gereklidir. Isefuku ve ark. ve Tay vd. cihazın yaptı ve bir fare modeli7,8yaratılmıştır. Carvahjo ve ark. kabul hazır genişleme aygıt fiksasyonu içeren b...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar ifşa gerek yok.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar Bayan Makiko Kato bu çalışma tamamlamak için cesaret verdiğiniz için teşekkür ederiz. Biz Ayrıca deneysel hayvan bölümü ve tıbbi araştırma mühendislik, Nagoya Üniversitesi Lisansüstü Tıp Fakültesi, fareler konut için teşekkür ederiz.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Parafin mumuYAMAHACHI DENTAL MFG. CO.-Reçine halkaları için bir kalıp hazırlamak için
Labocone macunuGCCorporation-Reçinehalkaları için bir kalıp hazırlamak için
Utility waxGCCorporation-Reçinehalkaları için bir kalıp hazırlamak için
Genişletme vidasıOrtho Dentaurum600-301-30Ismarlama çeldirici
Unifast IIIGCCorporation'ın bileşeni-Anında polimerizasyon reçinesi Ismarlama çeldirici bileşeni
Orto KristalNISSIN-Şeffafreçine Özel yapım çeldirici bileşeni
25 G iğneTERUMONN-2516RÖzel yapım çeldirici için
27 G iğneTERUMONN-2719SÖzel yapım çeldirici
ICR fareiçin Chubu Kagaku ShizaiCorporation-Deneysel
hayvan SomnopentylKyoritsu Seiyaku-Pentobarbitalsodyum tuzu
IsofluranFUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation099-06571İzofluran inhalasyon çözeltisi

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Watson, J. T. Distraction osteogenesis. The Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 14, 168-174 (2006).
  2. Ilizarov, G. A. The tension-stress effect on the genesis and growth of tissues: Part II. The influence of the rate and frequency of distraction. Clinical Orthopaedics and Related Research. 239, 263-285 (1989).
  3. Wan, C., et al. Activation of the hypoxia-inducible factor-1 alpha pathway accelerates bone regeneration. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (2), 686-691 (2008).
  4. Fujio, M., et al. Stromal cell-derived factor-1 enhances distraction osteogenesis-mediated skeletal tissue regeneration through the recruitment of endothelial precursors. Bone. 49 (4), 693-700 (2011).
  5. Tong, L., et al. Focal adhesion kinase expression during mandibular distraction osteogenesis: evidence for mechanotransduction. Plastic and reconstructive surgery. 111 (1), 211-222 (2003).
  6. Rhee, S. T., El-Bassiony, L., Buchman, S. R. Extracellular signal- related kinase and bone morphogenetic protein expression during distraction osteogenesis of the mandible: in vivo evidence of mechanotransduction mechanism for differentiation and osteogenesis by mesenchymal precursor cells. Plastic and reconstructive surgery. 117 (7), 2243-2249 (2006).
  7. Isefuku, S., Joyner, C. J., Simpson, A. H. A murine model of distraction osteogenesis. Bone. 27 (5), 661-665 (2000).
  8. Tay, B. K., Le, A. X., Gould, S. E., Helms, J. A. Histochemical and molecular analyses of distraction osteogenesis in a mouse model. Journal of Orthopaedic Research. 16 (5), 636-642 (1998).
  9. Carvalho, R. S., et al. The role of angiogenesis in a murine tibial model of distraction osteogenesis. Bone. 34 (5), 849-861 (2004).
  10. Osawa, Y., et al. Activated FGFR3 promotes bone formation via accelerating endochondral ossification in mouse model of distraction osteogenesis. Bone. 105, 42-49 (2017).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Distraction OsteogenesisMouse ModelTibial LengtheningCustom DistractorSurgical ProcedureBone RegenerationRadiography AnalysisHistology StainingLatency PhaseConsolidation Phase

Related Articles