İnşaat ve bir fare grefti Osteoliz modeli aseptik gevşeme içinde CoCrMo parçacıklar maruz tarafından değerlendirilmesi

Bu prosedürün genel amacı, kobalt-krom-molibden nanopartiküllerine maruz bırakarak Murin Calvarial Osteoliz Modelini oluşturmak ve değerlendirmektir. Aşınma partikülüne bağlı osteoliz, artroplasti başarısızlığında aseptik gevşemenin önemli bir nedenidir, ancak bunun altında yatan mekanik belirsizdir. Uzun takip süresi ve sporadik oluşum nedeniyle, klinik vakalarda aseptik gevşemenin partogenezini araştırmak zordur.

Bu nedenle, daha fazla çalışma için bir aşınma hayvanı modeli gereklidir. Laboratuvarımızda, kobalt alaşımı partikülü tarafından oluşturulan bir murial kalvarial osteoliz modeli, aseptik gevşemenin partogenezini incelemek için etkili bir modeldir. Bu, ilk olarak kobalt alaşımlı protezden nano ölçekli kobalt krom molibden parçacıklarının üretilmesi ve bunların mililitre başına 15 miligram konsantrasyonda fosfat tampon salin içinde yeniden süspanse edilmesiyle gerçekleştirilir.

Bir sonraki adım, sırasıyla iki göz ve kulak arasındaki iki orta nokta arasındaki bir çizgide kesi pozisyonunu belirlemektir. Daha sonra, şok diseksiyon ile kraniyal periosteuumu kalvaryumdan çıkarın. Daha sonra, 50 mikrolitre kobalt alaşımlı nanopartikül stoğu alın ve bunları kalvaria'nın orta dikişine yerleştirin.

İki haftalık bakımdan sonra, bazı fareleri kurban edin ve osteoliz değerlendirmesi için kalvaria'yı toplayın. Kobalt alaşımlı nanopartikül ile tedavi edilen farelerde osteoliz, hem mikro-CT hem de H ve E boyama görüntülerinde belirgindir. Kobalt alaşımlı protezden kobalt krom molibden alaşımı elde edin, fabrikasyon yüksek vakumlu üç elektrotlu doğru akım ile kobalt krom molibden alaşımından kobalt krom molibden parçacıkları elde edin.

Kobalt krom molibden parçacıklarının ortalama çapını ölçmek için, bir miligram parçacığı 1.5 mililitre susuz etanole alın ve ultrasonik çalkalama ile askıya alın. Transmisyon elektron mikroskobunun hedef tablosuna bir damla, yaklaşık 20 mikrolitre süspansiyon uygulayın ve bir dizi görüntü elde edin. TEM görüntülerinde ortalama çapı ve parçacık boyutu dağılımını hesaplamak için sağlanan yazılımı kullanın.

İşte sol paneldeki temsili TEM görüntüleri, sağdaki ise ticari yazılımımız tarafından hesaplanan kobalt krom molibden alaşımının nanopartikül boyutunun dağılımını göstermektedir. Ortalama çap 50 nanometre civarındadır. Endotoksinleri uzaklaştırmak için parçacıkları 15 dakika otoklavlayın.

Daha sonra, stok çözeltisi olarak mililitre başına 15 miligram konsantrasyonda fosfat tamponlu tuzlu su içinde yeniden süspanse edin. Sonraki kalvarial osteoliz modelinin inşasıdır. Altı haftalık fareleri seçin ve uyuşturun: grup başına altı fare.

Hayvanları en iyi konuma yerleştirin. Kürkü çıkarın ve kafatasındaki cildi yüzde 75 etanol ile dezenfekte edin. Kesi için, sırasıyla iki göz ve kulak arasındaki iki orta noktayı belirleyin ve cildi bunları birleştiren çizgi boyunca kesin.

Şok diseksiyon ile kraniyal periosteuumu kalvaryumdan dikkatlice ve tamamen çıkarın. Periosteumun net bir diseksiyonu, kalvaridaki parçacıklar arasındaki etkileşimleri yoğunlaştırır. Dikiş, insizyonun her iki ucundan basit kesintili sütürde dikkatli bir şekilde gerçekleştirilir.

Genellikle, tam bir dikiş için üç dikişe ihtiyaç vardır. Son aşama için dikiş hattının her iki ucundan tutarak dikiş hattını düğüm atmadan kesiden geçirin. 15 mikrolitre kobalt alaşımlı stok çözeltisi nanopartiküllerini alın ve bunları kalvaria'nın orta süttürüne gömün.

Basit kesintili dikişte son dikişi düğümleyin. Fareleri iki hafta daha koruyun. İki hafta sonra, hayvanı kurban edin ve calvaria'yı hasat edin.

Calvaria örneklerindeki tüm yumuşak dokuyu cımbızla nazikçe temizleyin ve dokuyu dört santigrat derecede yüzde dört paraformaldehit içinde yapıştırın. Kobalt krom molibden nanopartikül kaynaklı modelde osteoliz değerlendirmesi için, mikro-CT taramasından 24 saat önce yüksek çözünürlüklü mikro-CT gerçekleştirin. Calvaria örneklerini paraformaldehitten fosfat tamponlu salin içinde aktarın.

Mikro-CT taraması gününde, fosfat tamponlu salinden kalvaria örneklerini toplayın ve bunları bir aletle ilişkili bir tutucuya sabitleyin. Mikro-CT cihazında calvaria'yı tarayın. Çeşitli yazılımlarla üç boyutlu rekonstrüksiyon yapın.

H ve E boyama, nanopartikül kaynaklı bir modelde osteoliz değerlendirmesi için başka bir araçtır. Dört santigrat derecede üç hafta boyunca yüzde 15 ehilendiamintetraasetik içeren fosfat tamponlu salin içindeki kalvaria örneklerini kireçten arındırın. Kireçten arındırılmış kalvaria'yı parafine gömün ve bunları parçacık biriktirme alanında iki mikrometre bölüme dilimleyin.

Bölümleri hematoksilen ve eozin ile boyayın. Morfizmden ve ışık mikroskobu ile genel geçişi gözlemleyin ve mikrograflar elde edin. İşte temsili mikro-CT görüntüleri.

Mikro-BT verilerinin üç boyutlu rekonstrüksiyon görüntüleri sol panelde gösterilmektedir. Kontrol, sahte işlem ve nanopartikül ile muamele edilmiş farelerden alınan kesit görüntüleri sağ panelde gösterilmektedir. Nanopartikül tedavi grubunda osteoliz belirgindir.

İşte mikro-CT fotoğraflarının enstrümanlarla ilgili yazılımlar tarafından kantitatif bir analizi. Ölçümler arasında kemik mineral yoğunluğu, kemik hacmi veya toplam hacim oranı, toplam gözeneklilik yüzdesi, trabeküler sayı, trabeküler kalınlık ve trabeküler ayrılma veya aralık bulunur. Kobalt alaşımlı nanopartiküller ile muamele edilen fareler, kontrol hayvanlarına kıyasla daha yüksek toplam gözeneklilik yüzdesi ile önemli ölçüde daha düşük kemik mineral yoğunluğu ve kemik hacmi gösterir.

İşte kontrol, sahte işlem ve nanopartikül ile muamele edilmiş farelerden alınan calvaria örnekleri için temsili H ve E boyama görüntüleri. Nanopartikül tedavi grubunda osteoliz de belirgindir. Kobalt alaşımlı nanopartiküller tarafından oluşturulan murin kalvarial osteoliz modeli, aşınma partikülü kaynaklı osteolizin modellenmesinde yüksek başarı oranına sahiptir.

Aşağıda birkaç önemli faktör verilmiştir. İlk olarak, kobalt alaşımı nanopartikülleri, aşınma partikülleri ve calvaria arasındaki etkileşimi arttırır. İkincisi, kalvaria'nın yeterli maruziyeti ve periosteuum'un net diseksiyonu, partiküller ve kalvaria arasındaki etkileşimi daha yoğun hale getirir.

Üçüncüsü, mikro-BT ile kemik kaybının kantitatif ölçümleri, çeşitli tedaviler arasındaki kemik kaybındaki farklılıklara erişmeyi kolaylaştırır ve geleneksel kemik histomorfometrisi ile karşılaştırıldığında osteoliz için bize sağlam kanıtlar sağlar. Kobalt alaşımlı partikül tarafından oluşturulan aşınma kalvaria osteoliz modeli, aseptik gevşemede aşınma partikülü ile farklı hücreler arasındaki etkileşimi araştırmak için ideal bir modeldir. Mikrofaj, fibroblastlar, osteoklastlar ve osteoblastlar gibi.

Modelimizin gelecekte aseptik gevşetme ile ilgili çalışma için yardımcı olacağını umuyoruz.