Rats Immobilizasyon kaynaklı diz fleksiyon kontraktürü eğitim için mini-Invaziv Iç Fikmasyon tekniği
20 Mayıs 2019
Burada, bir sıçan modelinde diz eklem immobilizasyonu için minimal invazif bir tekniği tarif etmek için bir protokol sunuyoruz. Bu tekrarlanabilir protokol, kas-Gap ayırma Modus ve mini-kesi beceri üzerine dayandırarak, elde edilen eklem kontraktürü altta yatan moleküler mekanizması incelemek için uygundur.
Bu basit ve etkili kas boşluğu ayırma modeli tekniği mini-invasion yöntemi yollarını birleştirmek bizim sıçan diz eklem kasılması modelinde en iyi iç fiksasyon olduğunu. Bu tekniğin en büyük avantajı, bu sürecin tekrarlanabilir olması ve hayvanlarda diz ekleminin kontraktürüne neden olan minimal invaziv alternatif olmasıdır. Prosedürü gösteren Shihai Jiang ve Fei Zhang, benim laboratuvardan yüksek lisans öğrencisi olacak.
Parmak-çimdik yanıt eksikliği doğruladıktan sonra, anestezi sıçan alt vücut tıraş, iki arka bacaklar da dahil olmak üzere. Pozlanmış cildi iki kez ve %75 etanol tentürü ile üç kez dezenfekte edin. Merhemhayvanın gözlerine uygulayın ve bir arka ekstremite ve kalça maruz cerrahi bir perde altında yanal sıçan yerleştirin.
Ek povison iyot ile cerrahi alanı dezenfekte. Femur büyük trochanter distal sonunda, cilt kesi yönünü işaretlemek için vastus lateralis ve pazı femoris arasındaki kas boşluğunun vücut yüzeyi projeksiyon boyunca bir çizgi çizin. Sonra, çizgi boyunca epidermisin de 1.5 santimetrelik bir kesi yapın.
Femoral şaft Yaklaşık bir santimetre maruz kalana kadar vastus lateralis ve pazı femoris arasındaki kas boşluğu künt incelemek için doku forseps kullanın. Kas boşluğunun sürekli ayrılmasını kolaylaştırmak için bir retraktör kullanın. Distal alt ekstremite tibialis anterior ve fibularis longus arasındaki kas boşluğunun vücut yüzeyi projeksiyon boyunca epidermis bir santimetre kesi olun.
Kaval kemiğinin yaklaşık bir santimetresi açığa çıkana kadar kas boşluğunu inceleyin. Yumuşak dokuları ayırmak için retraktör ve pürüzsüz forceps kullanın. Kemiğe dik bir matkap tutarak, büyük trochanter alt kenarının yaklaşık sekiz milimetre altında dakikada dakikada 500 rotasyonfemoral şaft içine bir milimetre çapında delik matkap.
Kanamayı durdurmak için yarayı hızlıca bastırın ve tibiofibuler füzyonun kenarının yaklaşık dört milimetre altında kaval kemiğine 0,9 milimetre çapında bir delik aç. Tibia deliğinden femur deliğine kadar bir altmüsküler ders oluşturmak için düz sivrisinek tipi hemostatik kelepçe kullanın, tibia ucunda gastroknemius altından geçen ve femur ucunda pazı femoris altında gluteus medius yukarıda. Daha sonra proksimal femur plastik bir plaka bir ucunu güvenli bir m1.4 sekiz milimetre çelik vida kullanın.
Distal tibia plastik plaka başka bir ucunu sabitlemek için bir m1.2 altı milimetre çelik vida kullanın. Plaka sabitlendiğinde, miyofascia, derin fasya ve deri altı dokuyu kapatmak için 4-0 emilebilir dikişler kullanın. İpek dikişler ile cildi kapatın.
X-ışını görüntülemefemur veya tibia çelik vidaların doğru bir yerleşim ortaya koymaktadır. Yüksek çözünürlüklü mikrobilgisayarlı tomografi taramasından sonra yapılan üç boyutlu rekonstrüksiyon analizi, vidaların proksimal femurda büyük trochanterin alt kenarının yaklaşık sekiz milimetre altında ve distal tibiada tibiofibüler füzyonun kenarının yaklaşık dört milimetre altında yatay yerleşimini göstermektedir. Zamana bağlı bir şekilde immobilizasyon sırasında hareket aralığındaki artrojenik açıklar artar.
Hareketsiz diz eklemi için ölçülen yüksek ortalama artrojenik açıkların gösterdiği gibi, 56 günlük immobilizasyon da kontrol diz eklemi ile karşılaştırıldığında. Immobilizasyonun ilk gününde, immobilize veya kontralateral yan diz ekleminde femurda posterior-superior eklem kapsülü arasındaki eklem boşluğunda posterior-superior diz eklem kapsülünün elastik boyanarak yapışma gözlenmez. Ancak 28 günlük immobilizasyon ile immobilize diz eklem alanında figenipoz doku mevduat ve yapışma gelişir.
56 günlük immobilizasyondan sonra fibröz dokular kısmen birikinti ile değiştirilirken, kontralateral diz ekleminde bu tür yapışma gözlenmez. Bu yöntem, Profesör Trudel ve Ottawa Üniversitesi'nden meslektaşları tarafından kullanılan değiştirilmiştir. Ameliyat sırasında kas boşluklarını belirlemek ve ayırmak için anahtardır.
Farklı immobilizasyon tekniklerini takiben altta yatan moleküler mekanizmaları incelemek için diz eklem kapsülünün kültürü gibi diğer deneysel süreçler de yapılabilir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu makale, bir sıçan modelinde diz eklemi immobilizasyonu için minimal invaziv bir teknik sunar. Protokol, tekrarlanabilir olacak şekilde tasarlanmıştır ve edinilmiş eklem kontraktürünün altında yatan moleküler mekanizmaları incelemek için uygundur.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Sinirbilim
- Biyoloji
- Hayvan Modelleri
Arka Plan
- Eklem kontraktürü çeşitli durumlarda yaygın bir sorundur.
- Minimal invaziv teknikler iyileşme süresini ve komplikasyonları azaltabilir.
- Kontraktür mekanizmalarının anlaşılması tedavilerin geliştirilmesine yardımcı olabilir.
- Bu protokol bir kas boşluğu ayırma modeli kullanır.
Çalışmanın Amacı
- Diz eklemi immobilizasyonu için tekrarlanabilir bir yöntem kurmak.
- Eklem kontraktüründe moleküler mekanizmaların incelenmesini kolaylaştırmak.
- Hayvan çalışmaları için minimal invaziv bir alternatif sağlamak.
Kullanılan Yöntemler
- Anestezi altında sıçan modelinin hazırlanması.
- Sıçanın alt vücudunun tıraş edilmesi ve dezenfekte edilmesi.
- Prosedür sırasında gözlerin korunması için merhem uygulanması.
- Prosedür için arka uzuvun maruz kalması için bir cerrahi örtünün kullanılması.
Ana Sonuçlar
- Teknik, diz ekleminin immobilizasyonunda tekrarlanabilirliği göstermiştir.
- Minimal invaziv yaklaşım, hayvandaki travmayı azaltmıştır.
- Eklem kontraktürü mekanizmaları üzerinde daha fazla çalışmayı kolaylaştırmıştır.
- Gelecekteki araştırma uygulamaları için güvenilir bir yöntem sağlamıştır.
Sonuçlar
- Kas boşluğu ayırma modeli, diz eklemi çalışmaları için etkilidir.
- Bu protokol, eklem kontraktürü üzerindeki araştırmayı geliştirebilir.
- Minimal invaziv teknikler, hayvan refahı için faydalıdır.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
Minimally invasive internal fixation models for joint contracture enable reproducible, low-trauma preclinical studies of immobilization-induced pathology. This approach supports mechanistic de-risking and target validation for musculoskeletal and fibrotic disease portfolios. The model's quantitative outputs and imaging compatibility facilitate robust translational continuity from early discovery through preclinical assessment.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of fibrotic and contracture pathways in a controlled, disease-relevant system.
- Supports functional target validation by quantifying joint mobility deficits and tissue remodeling.
- Facilitates mechanistic de-risking by allowing molecular and histological analysis of contracture progression.
Screening & Assay Development
- Provides a standardized, reproducible animal model for evaluating anti-fibrotic or anti-contracture interventions.
- Delivers quantitative range-of-motion and imaging endpoints suitable for comparative compound assessment.
- Enables downstream histological and molecular assays for biomarker discovery and validation.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant pathology observed in human joint contracture and fibrosis.
- Supports continuity from mechanistic discovery to preclinical efficacy and safety studies.
- Allows risk-adjusted advancement decisions based on robust, time-dependent phenotypic data.
Pipeline & Workflow Integration
This mini-invasive rat model integrates into the discovery-to-preclinical continuum for musculoskeletal and fibrotic disease research.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing on contracture mechanisms and fibrotic tissue remodeling.
- Screening: Provides reproducible, quantitative endpoints for compound evaluation and assay standardization.
- Analytics: Enables imaging (x-ray, micro-CT) and histological readouts for cross-condition comparison.
- Translational Research: Bridges early mechanistic findings with preclinical model validation and biomarker alignment.
- Enterprise Reuse: Offers a scalable, low-trauma platform adaptable for diverse fibrotic and orthopedic research needs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in contracture research.
- Operational Value: Enhances reproducibility, standardization, and scalability of preclinical models.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and capital efficiency by providing robust, quantitative data.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization and advancement of anti-fibrotic and orthopedic candidates.
Implementation Considerations
- Requires surgical expertise in mini-invasive animal procedures and muscle-gap identification.
- Needs access to imaging infrastructure (x-ray, micro-CT) for fixation verification and endpoint analysis.
- Demands cross-team standardization of surgical and analytical protocols for reproducibility.
- Adaptable to other small animal models with consideration of anatomical differences.
- Potential limitations include surgical learning curve and model-specific recovery monitoring.
