Semiautomated boyuna Microcomputed tomografi tabanlı nicel yapısal analizi bir çıplak sıçan vertebra kırığı Osteoporoz ile ilgili Model

Bu cerrahi modelin ve görüntü analiz yönteminin genel amacı, uyguladığınız tedavinin preklinik bir osteoporozla ilişkili vertebral kompresyon kırığı modeli üzerindeki etkisini gözlemlemektir. Bu yöntem, glial rejeneratif tıp alanındaki "osteoporozla ilişkili vertebral kompresyon kırıkları için etkili bir tedavi ne olabilir?" ve "böyle bir tedavi kemik rejenerasyonuna nasıl yardımcı olur?" gibi temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, nude sıçanların kullanılması sayesinde yeni tedavilerin immün reddedilme endişesi olmadan in vivo olarak test edilebilmesidir.

Ayrıca, burada sunulan kemik rejenerasyonu yönteminin temelini oluşturan süreç yarı otomatiktir; bu nedenle daha doğru sonuçlar verir ve daha önce yayınlanmış yöntemlere göre kullanıcıya daha az bağımlıdır. Prosedür, laboratuvarımızdan araştırma bilimcisi Doktor Wafa Tawackoli tarafından uygulamalı olarak gösterilecektir. İlk olarak, osteoporotik bir sıçana %100 oksijen içerisinde %5 isoflurane kullanarak anestezi indüksiyonu yapın, ardından idame için %2 ila %3 isoflurane içeren bir burun konisine transfer edin.

Karın bölgesi elektrikli bir tıraş makinesi ile tıraş edin. %0,5 klorheksidin glukonat içeren iyot bazlı antiseptik ve ardından %70 etanol ile silin. Anestezi altındayken kurumayı önlemek için gözlere veteriner pomadı uygulayın.

Yeterli anestezi düzeyini sağlamak için ayak parmağına sıkıştırma uyarısı uygulayın. Herhangi bir yanıt gözlemlenmezse prosedürü başlatın. Anestezize edilmiş sıçanı, 37 °C'ye ayarlanmış bir ısıtıcı ped üzerinde sırt üstü pozisyonda yerleştirin ve ekstremiteleri manyetik bir fiksatör retraksiyon sistemi kullanarak gerin.

Cerrahi prosedüre başlamadan önce sıçana deri altına carprofen enjekte edin. Xifoid çıkıntının bir santimetre altından başlayarak orta hat boyunca deri üzerinde beş ila sekiz santimetrelik bir insizyon yaptıktan sonra, karın boşluğuna erişmek için cerrahi makas kullanarak linea alba üzerinden aponeurozda bir insizyon yapın. Retraktörler yardımıyla karın boşluğunu açığa çıkarın.

Abdominal aortayı ve sol böbreği açığa çıkarmak için bağırsakları sıçanın sağına doğru kaydırın. Dehidrasyonu önlemek için iç organları sarmak amacıyla steril ıslatılmış gazlı bezler kullanın. Aortayı açığa çıkarmak için gerektiğinde ek ekartörler kullanın.

Lumbar omurgayı palpe edin ve ardından açığa çıkarın. L 4 ile L 5 lumbar vertebr gövdelerinin ön yüzünü açığa çıkarmak ve bunları çevre bağ dokusu ve kaslardan ayırmak için termokoter kullanın. L 4 vertebrasından kanı ve kalıntı dokuları temizlemek için bir pamuklu çubuk kullanın.

Ardından, vertebra gövdesinin açığa çıkarılmış ön yüzünün merkezine, steril, iki santimetre çapında bir matkap ucuyla beş milimetre derinliğinde bir kemik defekti açın. Sadece ventral korteksi ve altındaki trabeküler kemiği delmek için minimum basınç uygulayın. Dorsal korteksin delinmesinden kaçının.

Ardından, her sıçanda iki defekt oluşturmak için L5 omurlarına aynı şekilde delme işlemi uygulayın. Delme işlemi tamamlandığında, bağırsakları karın boşluğuna geri yerleştirin ve ekartörleri çıkarın. Daha sonra, aponevrozu sütüre etmek için sürekli dikiş yöntemiyle vicryl sentetik emilebilir cerrahi sütür kullanın.

Cildi, 4-0 monofilaman naylon emilmez sütürle basit ayrı dikiş paterni kullanarak kapatın. Ardından, cildin tamamen kapandığından emin olmak için cilt dikişlerinin üzerine ve arasına 100 µL topikal cilt yapıştırıcısı uygulayın. Hipotermiyi vedehidratasyonu önlemek için sıçana 37 °C laktatlı ringer solüsyonu ve ameliyat sonrası ağrı kontrolü için buprenorfin enjekte ettikten sonra, hayvanın ısıtma pedinde anesteziden ayılmasını sağlayın.

Cerrahi prosedürü takip eden günde, daha önce olduğu gibi isofloran ile anestezi uygulayın. Sıçanları bir in vivo mikro-BT tarayıcı kullanarak tarayın. Tarama ve anesteziden uyanma aşamalarının ardından sıçanı ana kafesine geri koyun.

Analiz için vertebra verilerini ayırmak üzere micro-CT değerlendirme programına tıklayın ve menüden örneği seçin. Ardından, bir kesit üzerindeki münferit vertebraları çevrelemek için fareyi kullanın. Bir sonraki kesite geçmek için Z çubuğunu kullanın ve münferit vertebraları aynı şekilde çevreleyin.

Dosya (file), GOBJ kaydet (save GOBJ) seçeneklerine tıklayarak, her birkaç kesitte bir konturlanmış omuru ayrı bir dosya olarak kaydedin. Ardından referans omuru belirledikten sonra, bunu bir mikro-BT ortamına aktarın. Mikro-BT değerlendirme programı, dosya (file), GOBJ yükle (load GOBJ) seçeneklerine tıklayıp daha önce oluşturulan GOBJ'yi seçerek, referans omur için tanımlanan VOI'yi kaydedilmiş hedef omura uygulayın.

Son olarak, VOI'yi bir mikro-CT değerlendirme programı kullanarak değerlendirme için gönderin. Bu frontal 3D görüntü, defekt oluşturulmasından bir gün sonraki temsili bir vertebral defekt görüntüsünü göstermektedir. Boşluktaki kemik oluşumu kırmızı ile belirtilmiştir.

Bu, aynı bölgenin sagital 2D görüntüsüdür ve son olarak aksiyel 2D görüntüsü verilmiştir. Burada görüldüğü üzere kemik oluşumu zaman içinde gerçekleşmekte ve boylamsal görüntüleme ile tespit edilmektedir. Kemik hacim yoğunluğu ve görünür yoğunluk hesaplanmış ve çoklu karşılaştırmalar için Bonferroni düzeltmeli, tekrarlı ölçümlü iki yönlü ANOVA kullanılarak karşılaştırılmıştır.

Burada görüldüğü üzere, vertebra defektinin oluşturulmasından iki hafta sonra kemik hacim yoğunluğu ve görünür yoğunluk önemli ölçüde artmaktadır. Bu prosedürün ardından, defektte hangi hücrelerin bulunduğuna ve hangi proteinlerin eksprese edildiği gibi ek soruları yanıtlamak için histoloji ve immünohistokimya gibi diğer yöntemler uygulanabilir. Bu videoyu izledikten sonra, nude sıçanlarda çoklu vertebra defektlerinin nasıl oluşturulacağı ve bu defektlerde zamanla gerçekleşen kemik rejenerasyonunun nasıl analiz edileceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.