Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Sıçan Femora'nın Kortikal Kemiğinde Bir Kutu Boşluğu Defekti Modeli Oluşturma

2K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/66068

⸱

21 Kasım 2023

 ,  ,  ,  , 

Bu makalede

Özet

Burada, sıçan femoral diyafiz dokusunda kutu boşluğu defekti oluşturmak için bir protokol sunuyoruz. Bu model, biyomekanik stres altında biyomalzeme performansını değerlendirebilir ve intramembranöz osteogenez ile ilgili kemik rejenerasyon mekanizmalarını keşfedebilir.

Özet

Ciddi kemik kusurları veya karmaşık kırıklar, kaynamama veya yetersiz kemik iyileşmesi gibi ciddi komplikasyonlara neden olabilir. Hücrelerin, yapı iskelelerinin ve sitokinlerin uygulanmasını içeren doku mühendisliği, kemik rejenerasyonu için umut verici bir çözüm olarak kabul edilir. Sonuç olarak, kemik kusurlarını simüle eden çeşitli hayvan modelleri, kemik iyileşmesi için doku mühendisliğinin terapötik potansiyelini keşfetmede çok önemli bir rol oynamaktadır. Bu çalışmada, sıçanların orta uyluk kemiğinde, kemik iyileşmesini teşvik etmede biyomalzemelerin işlevini değerlendirmek için ideal bir model olarak hizmet edebilecek kutu şeklinde bir kortikal kemik defekti modeli oluşturduk. Bu kutu şeklindeki kortikal kemik defekti, oral düşük hızlı bir el aleti kullanılarak delindi ve bir torna iğnesi ile şekillendirildi. Kutu boşluklu kortikal kemik defektinin başarılı bir şekilde kurulduğunu doğrulamak için ameliyat sonrası mikro-BT analizi hemen yapıldı. Sıçanların ameliyat edilen tarafındaki femurlar daha sonra ameliyattan sonra birden fazla zaman noktasında (0 gün, 2 hafta, 4 hafta ve 6 hafta) toplandı. Her örneğin defekt alanının iyileşme süreci mikro-BT, hematoksilen ve eozin (H&E) boyaması ve Masson trikrom boyaması kullanılarak değerlendirildi. Bu sonuçlar, intramembranöz ossifikasyon ile tutarlı bir iyileşme paterni gösterdi ve iyileşme esasen 6 hafta boyunca tamamlandı. Bu hayvan modelinin iyileşme sürecinin sınıflandırılması, kemik dokusu defektinin iyileşmesi sırasında intramembranöz ossifikasyonu hedefleyen yeni biyomateryallerin ve ilaçların araştırılması için etkili bir in vivo yöntem sağlar.

Giriş

Kırık ve kusurlu kemik sıklıkla travma, tümörler, iltihaplanma ve konjenital malformasyonlardan kaynaklanır 1,2. Genç sağlıklı bireylerde kemik dokusu tipik olarak güçlü rejeneratif yetenekleresahip olsa da 3, kritik bir boyutu aşan kusurlar veya sistemik hastalıklara (örneğin diyabet, osteoporoz ve enfeksiyonlar) bağlı iyileşme engelleri yine de kemik süreksizliği veya iyileşme bozukluğu gibi komplikasyonlara yol açabilir4. Bu klinik zorluğun üstesinden gelmek için, kemik grefti veya biyomateryaller, ciddi şekilde kusurlu kemiği değiştirmek veya büyük kemik segm....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Bu çalışmadaki tüm hayvan prosedürleri, Sichuan Üniversitesi Batı Çin Stomatoloji Okulu Etik Komitesi tarafından gözden geçirildi ve onaylandı (WCHSIRB-D-2021-597). Bu çalışma için Sprague-Dawley cinsi sıçanlar (erkek, vücut ağırlığı 300 g) kullanıldı.

1. Ameliyat öncesi hazırlık

  1. Enstrüman hazırlığı
    1. Bu çalışmada kullanılan cerrahi aletler için Şekil 1A'ya bakın: elektrikli tıraş makinesi, doku makası, oftalmik makas, oftalmik forseps, tek kullanımlık neşter, periosteal ayırıcı, oral düşük hızlı el aleti, oral prob, tek kullanımlık irrigasyon vaku, iğne tutucu, 3.0 sütür.
    2. Oral bir pro....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Bu protokolde, delme işlemi ile 4,5 mm x 1,5 mm boyutlarında bir sıçan femur kutu boşluğu defekt modelini başarıyla kuruyoruz. İyileşme sürecini analiz etmek için, sıçanlarda femoral travmanın iyileşme sürecinde endokondral ossifikasyon, intramembranöz ossifikasyon ve kemik yeniden şekillenmesinin kilit zaman noktaları olan ameliyattan 0 gün, 2 hafta, 4 hafta ve 6 hafta sonra ameliyat edilen taraftaki femur dokusunu topladık2. Ameliyat sonrası 0. günde, mikro-BT bi.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Klinik öncesi hayvan modelleri, kemik iyileşmesini ve biyomalzemelerin kemik rejenerasyonu üzerindeki etkisini incelemek için hayati öneme sahiptir. Bu protokol, klinik kemik rejenerasyonu ile ilişkili intramembranöz kemik oluşum sürecini kopyalayan bir femur kutu boşluğu defekt modelini göstermektedir. Defekt alanı, önceden işaretlenmiş bir oral prob kullanılarak intraoperatif olarak standardize edildi. Mikro-BT ve histopatolojik boyama sonuçları, kalınlaşmış periost ve yeni trabeküler kemik oluşumu ile 6 hafta boyunca .......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Tüm orijinal veriler ve görüntüler bu belgeye dahil edilmiştir. Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan eder

Teşekkürler

Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı 82101000 (HW), U21A20368 (LY) ve 82100982 (FL) tarafından finanse edildi ve Sichuan Bilim ve Teknoloji Programı 2023NSFSC1499 (HW) tarafından desteklendi.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
1,2 mm yavaş hızlı bilyalı matkapDreybird Medical Equipment Co., Ltd.RA3-012Kutu boşluğu kusurlarının hazırlanması için
3.0 sütürChengdu Shifeng Co., Ltd.Yok Yaralarıdikmek için
%4 paraformaldehitBiosharpBL539AFemoral örnekleri düzeltmek için
Pamuk toplarıHaishi Hainuo Group Co.,  Ltd.20120047Cilt sterilizasyonu ve cerrahi alanın temizliği için
Pamuk çubuklarıLakong Medical Devices Co., Ltd.M6500RCilt dezenfeksiyonu için
Diş teknisyeni taşlama makinesiMarathonN3-140232Kutu boşluğu kusurlarının hazırlanması için
Tek kullanımlık neşterHangzhou Huawei Medical Supplies Co., Ltd.20100227Cilt kesileri oluşturmak ve kas dokusunu keskin bir şekilde ayırmak için
Elektrikli tıraş makinesiJASEBM320210Cerrahi alandan saç dokusunun çıkarılması
Hematoksilen ve Eozin Leke kitiBiosharpC1005Örneklerin histolojik analizi için
Masson' s Trikrom Leke KitiSolarbioG1340Örneklerin histolojik analizi için Micro
CTScanco medical ag& micro; CT 45Femoral örneklerdeki kusurların iyileşmesini analiz etmek için
İğne tutucuChengdu Shifeng Co., Ltd.YokSütür tutma iğneleri için
Olympus Research Grade Tüm Slayt Tarama Sistemi VS200Chengdu Bilgi Teknolojisi A.Ş.VS200HE boyama ve Masson boyama sonuçlarını analiz etmek için
Oftalmik forsepsChengdu Shifeng Co., Ltd.Yok Cildi, kas dokusunu sıkıştırmak için
Oftalmik makasChengdu Shifeng Co., Ltd.Yok Derikesisi yaklaşımı oluşturmak için
Oral düşük hızlı el aletiMaratonY221101003Kutu boşluğu kusurlarının hazırlanması için
Oral probShanghai Sangda Medical Insurance Co., Ltd.20000143Kusurların çapını ölçmek için
Periosteal ayırıcıChengdu Shifeng Co., Ltd.Yok Kasdokusunun künt ayrılması için
Sprague– Dawley sıçanlarıByrness Weil Biotech LtdYokFemur kemik kutulu kaviter defekt kurulması için
Doku makasıChengdu Shifeng Co., Ltd.Yok Derikesisi yaklaşımı oluşturmak için

Kaynaklar

  1. Einhorn, T. A., Gerstenfeld, L. C. Fracture healing: mechanisms and interventions. Nat Rev Rheumatol. 11 (1), 45-54 (2015).
  2. Claes, L., Recknagel, S., Ignatius, A. Fracture healing under healthy and inflammatory conditions. Nat Rev Rheumatol. 8 (3), 133-143 (2012).
  3. <....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Kortikal Kemik DefektiKutu Boşluğu ModeliSıçan Femur ModeliKemik İyileşmesiDoku MühendisliğiKemik RejenerasyonuMikro-BT Analiziİntramembranöz OssifikasyonKemik Defekt ModeliBiyomalzeme Değerlendirmesi