चूहों में एक डायफिसियल फीमर फ्रैक्चर मॉडल की स्थापना
Summary
यह प्रोटोकॉल चूहों की फीमर में एक डायफिसियल फ्रैक्चर की स्थापना के लिए एक शल्य प्रक्रिया का वर्णन करता है, जिसे फ्रैक्चर हीलिंग अध्ययन के लिए इंट्रामेडुलरी तार के साथ स्थिर किया जाता है।
Abstract
हड्डियों में एक महत्वपूर्ण पुनर्योजी क्षमता होती है। हालांकि, फ्रैक्चर उपचार एक जटिल प्रक्रिया है, और घावों की गंभीरता और रोगी की उम्र और समग्र स्वास्थ्य स्थिति के आधार पर, विफलताएं हो सकती हैं, जिससे संघ या गैर-संघ में देरी हो सकती है। उच्च-ऊर्जा आघात और उम्र बढ़ने के परिणामस्वरूप फ्रैक्चर की बढ़ती संख्या के कारण, कंकाल / मेसेनकाइमल स्टेम / स्ट्रोमल कोशिकाओं और बायोमिमेटिक बायोमैटेरियल्स के संयोजन के आधार पर हड्डी की मरम्मत में सुधार के लिए अभिनव चिकित्सीय रणनीतियों के विकास की तत्काल आवश्यकता है। यह अंत करने के लिए, विश्वसनीय पशु मॉडल का उपयोग प्रमुख सेलुलर और आणविक तंत्र को बेहतर ढंग से समझने के लिए मौलिक है जो उपचार परिणामों को निर्धारित करता है। सभी मॉडलों में से, माउस पसंदीदा अनुसंधान मॉडल है क्योंकि यह प्रयोगात्मक विश्लेषण के लिए विभिन्न प्रकार के ट्रांसजेनिक उपभेदों और अभिकर्मकों की पेशकश करता है। हालांकि, चूहों में फ्रैक्चर की स्थापना उनके छोटे आकार के कारण तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण हो सकती है। इसलिए, इस लेख का उद्देश्य चूहों में एक डायफिसियल फीमर फ्रैक्चर की सर्जिकल स्थापना के लिए प्रक्रियाओं का प्रदर्शन करना है, जो एक इंट्रामेडुलरी तार के साथ स्थिर होता है और कार्टिलाजिनस कैलस गठन के माध्यम से सबसे आम हड्डी की मरम्मत प्रक्रिया जैसा दिखता है।
Introduction
कंकाल एक महत्वपूर्ण और कार्यात्मक रूप से बहुमुखी अंग है। कंकाल की हड्डियां शरीर की मुद्रा और आंदोलन को सक्षम करती हैं, आंतरिक अंगों की रक्षा करती हैं, हार्मोन का उत्पादन करती हैं जो शारीरिक प्रतिक्रियाओं को एकीकृत करती हैं, और हेमटोपोइजिस और खनिज भंडारणकी साइट हैं। यदि फ्रैक्चर होता है, तो हड्डियों में पुन: उत्पन्न करने और उनके पूर्व-चोट रूप और कार्य को पूरी तरह से बहाल करने की उल्लेखनीय क्षमता होती है। उपचार प्रक्रिया एक हेमेटोमा और एक भड़काऊ प्रतिक्रिया के गठन से शुरू होती है, जो पेरीओस्टियम, एंडोस्टेम और अस्थि मज्जा से कंकाल स्टेम / पूर्वज कोशिकाओं के सक्रियण और संघनन और नरम कार्टिलाजिनस कैलस बनाने के लिए उनके बाद के भेदभाव को प्रेरित करती है। खंडित सिरों का ब्रिजिंग तब एक प्रक्रिया के माध्यम से होता है जो एंडोकॉन्ड्रल हड्डी के गठन जैसा दिखता है, जिसमें कार्टिलाजिनस मचान फैलता है और फिर खनिज होता है, जिससे कठोर अस्थि कैलस बनता है। अंत में, हार्ड कैलस को धीरे-धीरे मूल हड्डीसंरचना 2,3 को बहाल करने के लिए ओस्टियोक्लास्ट्स और ओस्टियोब्लास्ट द्वारा फिर से तैयार किया जाता है।
यद्यपि फ्रैक्चर उपचार प्रक्रिया काफी मजबूत है, इसमें घटनाओं का एक जटिल योग शामिल है और रोगी की सामान्य स्वास्थ्य स्थिति, आयु और लिंग के साथ-साथ चोट कारकों सहित कई व्यक्तिगत कारकों से काफी प्रभावित होता है, जैसे कि यांत्रिक स्थिरीकरण का तरीका खंडित हड्डी, संक्रमण की घटना, और आसपास के नरम ऊतक की चोट की गंभीरता4, 5,6. इसलिए, विफलताएं आम हैं, जो गैर-संघ के विकास के लिए अग्रणी हैं, जो रोगी के पुनर्वास और जीवन की गुणवत्ता 7,8 को बहुत प्रभावित करती है। उच्च-ऊर्जा आघात और उम्र बढ़ने के साथ-साथ उपचार की उच्च लागत के परिणामस्वरूप फ्रैक्चर की बढ़ती संख्या के कारण, गैर-संघ फ्रैक्चर दुनिया भर में स्वास्थ्य प्रणालियों के लिए बोझ बन गए हैं 9,10. यह बढ़ता बोझ अस्थि की मरम्मत 11,12 कंकाल/मेसेनकाइमल स्टेम/स्ट्रोमल कोशिकाओं और बायोमिमेटिक बायोमैटेरियल्स 13,14के संयोजन के आधार पर सुधार करने के लिए नवीन चिकित्सीय रणनीतियों की तत्काल आवश्यकता पर प्रकाश डाला गया।
इस लक्ष्य की खोज में, पशु मॉडल व्यापक रूप से फ्रैक्चर चिकित्सा तंत्र के मौलिक जीव विज्ञान को समझने के उद्देश्य से अध्ययन में इस्तेमाल किया गया है और सबूत की अवधारणा preclinical अध्ययन में हड्डी की मरम्मत 15,16,17 को बढ़ावा देने के लिए नई चिकित्सीय रणनीतियों तैयार करने का लक्ष्य है. छोटे पशु मॉडल, जैसे कि माउस, प्रयोगात्मक विश्लेषण और उनके कम रखरखाव लागत के लिए आनुवंशिक रूप से संशोधित उपभेदों और अभिकर्मकों की व्यापक उपलब्धता के कारण फ्रैक्चर उपचार अध्ययन के लिए उत्कृष्ट हैं। इसके साथ ही, चूहों एक तेजी से चिकित्सा समय पाठ्यक्रम, जो मरम्मत की प्रक्रिया15 के सभी चरणों के अस्थायी विश्लेषण के लिए अनुमति देता है है. हालांकि, जानवर का छोटा आकार मनुष्यों में लागू होने वाले निर्धारण मोड के साथ फ्रैक्चर के सर्जिकल उत्पादन के लिए चुनौतियों का सामना कर सकता है। यह प्रोटोकॉल चूहों में फ्रैक्चर उपचार के एक सरल और कम लागत वाले मॉडल का वर्णन करता है, जो एक इंट्रामेडुलरी तार के साथ स्थिर एक खुले ऊरु ऑस्टियोटॉमी का उपयोग करता है, जो कार्टिलाजिनस कैलस गठन के माध्यम से सबसे आम हड्डी की मरम्मत प्रक्रिया जैसा दिखता है, और बुनियादी और अनुवाद संबंधी जांच दोनों में इस्तेमाल किया जा सकता है जिसमें फ्रैक्चर साइट तक पहुंच की आवश्यकता होती है।
Protocol
Representative Results
Discussion
जैसे-जैसे दुनिया भर में फ्रैक्चर की संख्या 9,10,25 बढ़ती है, गैर-संघ के लिए अभिनव उपचार तेजी से जरूरी होते जा रहे हैं। फ्रैक्चर उपचार के रूप में एक लंबेसमय से अधिक</sup…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को कार्लोस चगास फिल्हो फाउंडेशन फॉर रिसर्च सपोर्ट ऑफ द स्टेट ऑफ रियो डी जनेरियो (FAPERJ) द्वारा वित्त पोषित किया गया था।
Materials
| Alcohol 70º | Merck | 109-56-8 | Or any general available supplier |
| Canada balsam (mounting medium) | Merck | C1795 | Or any general available supplier |
| Cefazoline | ABL | Not applicable | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| Coverslip | Merck | CSL284525 | Or any general available supplier |
| Dental X-Ray Generator | Focus | – | Sold by Instrumentarium Dental Inc. |
| DEPC water | Merck | W4502 | Or any general available supplier |
| Dissecting Scissor | ABC Instrumentos | 0327 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| EDTA | Vetec | 60REAVET014340 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| Eosin solution | Laborclin | EA-65 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| Ethanol P.A | Vetec | 60REAVET012053 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| Gauze pads | Cremer | Not applicable | Or any general available supplier |
| Harris Hematoxylin Solution | Laborclin | 620503 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| Heating pad | Tonkey Electrical Technology | E114273 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| Histological slides | Merck | CSL294875X25 | Or any general available supplier |
| Histology cassettes | Merck | H0542-1CS | Or any general available supplier |
| Hydrochloric acid – 37% | Merck | 258148 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| Insulin syringe | BD | 324918 | Or any general available supplier |
| Iodopovidone sponge | Rioquímica | 372106 | Or any general available supplier |
| Ketamine hydrochloride | Ceva | Not applicable | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| Lacribel collyrium | Cristalia | Not applicable | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| Microtome | Leica | 149AUTO00C1 | |
| Mouse Tooth Forceps Tweezer | ABC Instrumentos | 0164 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| Needle 26 G | BD | 2239 | Or any general available supplier |
| Needle Holder | Golgran | 135-18 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| Nonresorbable Nylon Suture thread nº 6 | Atramat | C1546-NT | Or any general available supplier |
| Paraffin | Exodo | 8002 – 74 – 2 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| Paraformaldehyde | Sigma | 30525-89-4 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| PBS 1x | Lonza | BE17-516F | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| Resorbable Nylon Suture thread nº 6 | Atramat | C1596-45B | Or any general available supplier |
| Rod Wire SS CrNi 0.016" | Orthometric | 56.50.2016 | |
| Scalpel nº 11 | Descarpak | 15782 | Or any general available supplier |
| Serrated Tip Tweezer | Quinelato | QC.404.12 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| Shaver | Phillips | Not applicable | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| Surgical tape | 3M | 2734 | Or any general available supplier |
| Surgical tnt field | Polarfix | 6153 | Or any general available supplier |
| Tramadol hydrochloride | Teuto | Not applicable | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| Water bath for histology | Leica | HI1210 | |
| Xylazine hydrochloride | Ceva | Not applicable | Similar brands of the item may be used according to local availability |
| Xylene | Dinamica | 60READIN001105 | Similar brands of the item may be used according to local availability |
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