La valutazione dello sviluppo del tessuto nel callo di frattura durante endochondral guarigione ossea è essenziale monitorare il processo di guarigione. Qui, segnaliamo l'uso di una risonanza magnetica (RM)-fixator esterno compatibile per il femore del mouse per consentire MRI scansioni durante la rigenerazione ossea nei topi.
È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.
Articolo metodologico
In Vivo Valutazione dello sviluppo di callo di frattura durante la guarigione dell'osso nei topi utilizzando un MRI-compatibile con osteosintesi per il femore di Mouse
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
Guarigione di frattura endochondral è un processo complesso che coinvolge lo sviluppo del tessuto fibroso, cartilagineo e osseo nel callo di frattura. La quantità dei diversi tessuti nel callo fornisce importanti indicazioni riguardanti la frattura che guarisce il progresso. Tecniche disponibili in vivo longitudinalmente monitorare lo sviluppo del tessuto di callo negli studi preclinici di guarigione di frattura utilizzando piccoli animali includono radiografia digitale e formazione immagine di µCT. Tuttavia, entrambe le tecniche sono solo in grado di distinguere tra tessuto mineralizzato e non mineralizzato. Di conseguenza, è Impossibile discriminare cartilagine da tessuto fibroso. Al contrario, la formazione immagine a risonanza magnetica (MRI) Visualizza le strutture anatomiche in base al loro contenuto di acqua e potrebbe quindi essere in grado di identificare in modo non invasivo molli e cartilagine nel callo di frattura. Qui, segnaliamo l'uso di un fixator esterno di MRI-compatibile per il femore del mouse per consentire le esplorazioni di MRI durante la rigenerazione dell'osso in topi. Gli esperimenti hanno dimostrato che il fissatore e un dispositivo di montaggio su misura consentono ripetitive le esplorazioni di MRI, consentendo in tal modo l'analisi longitudinale di sviluppo del tessuto di callo di frattura.
Introduzione
Guarigione della frattura secondaria è la forma più comune di guarigione ossea. È un processo complesso che imita gli aspetti specifici di ontogenic endochondral ossificazione1,2,3. L'ematoma di frattura precoce consiste principalmente di cellule immunitarie, granulazione e tessuto fibroso. Tensione dell'ossigeno basso e alti biomeccanici ceppi ostacolano la differenziazione degli osteoblasti allo spacco frattura, ma promuovono la differenziazione delle cellule progenitrici nei chondrocytes4,5,
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Protocollo
tutti gli animali esperimenti rispettate norme internazionali per la cura e l'uso degli animali da laboratorio e sono stati approvati dalle autorità di regolamentazione regionale (n. 1250, Regierungspräsidium Tübingen, Germania). Tutti i topi sono stati mantenuti in gruppi di due-cinque animali per gabbia su una leggera 14-h 10-h scuro ritmo circadiano con acqua e cibo fornito ad libitum.
1. preparazione del materiale chirurgico e trattamento preliminare dei topi
materiale- sterilizzare tutto chirurgica. Utilizzare una temperatura di sterilizzazione in autoclave di 120-135 ° C per 20-30 min di tempo di sterilizzazione.
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Risultati
In primo luogo, il successo della procedura chirurgica può essere confermato dall'analisi delle scansioni MRI (Vedi esempio nella Figura 2). Tutti i quattro perni devono essere posizionati al centro del pozzo femorale. La dimensione del gap osteotomia deve essere compresa tra 0,3-0,5 mm. Se la dimensione del gap osteotomia varia notevolmente da questi valori, il mouse deve essere escluso da ulteriori analisi.
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Discussione
Le modifiche e la risoluzione dei problemi:
L'obiettivo principale di questo studio era di descrivere un protocollo per l'utilizzo di un fixator esterno di MRI compatibili per osteotomia di femore nel topo con la possibilità di monitorare lo sviluppo del tessuto di callo longitudinalmente durante il processo di guarigione di frattura endochondral. La progettazione di un dispositivo di montaggio su misura per l'inserimento del fissatore esterno assicurato una posizione standard.......
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Dichiarazioni
L'autore Romano Matthys è un dipendente della RISystem AG Davos, Svizzera che produce la protesi e impianti specifici strumenti utilizzati in questo articolo. Tutti gli altri autori non hanno concorrenti finanziari interessi.
Ringraziamenti
Ringraziamo Sevil Essig, Stefanie Schroth, Verena Fischer, Katja Prystaz, Yvonne Hägele e Anne Subgang per il supporto tecnico eccellente. Ringraziamo anche la Fondazione di ricerca tedesca (CRC1149, INST40/499-1) e la Germania di AO Trauma Foundation per il finanziamento di questo studio.
....Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Tubo per anestesia | FMI, Seeheim, Germania | ZUA-82-ANA-TUB-Mouse | |
| Macchina per anestesia | FMI, Seeheim, Germania | ZUA-82-GME-MA | |
| Pinza per arteria | Aesculap, Tuttlingen, Germania | BH104R | |
| Autoclave | Systec, Wettenberg, Germania | DX-150 | |
| Imballaggio per autoclave | Stericlin, Feuchtwangen, Germania | 2301-04/06/10/12/16 | |
| Avizo software | FEI, Burlington, USA-Versione | 8.0.1 | |
| BioSpec 117/16 sistema di risonanza magnetica | Bruker Biospin, Ettlingen, Germania | 117/16 | |
| Morsetto Bulldog | Aesculap, Tuttlingen, Germania | BH 021R | |
| Bisturi in acciaio al carbonio n. 11/15 | Aesculap, Tuttlingen, Germania | BA211/215 | |
| Perno di montaggio in ceramica 0,45 mm | RISystem, Davos, Svizzera | HS691490 | |
| Clindamicina (300 mg / 2ml) | Ratiopharm, Ulm, | Germania-Pinze | |
| per medicazione 115 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germania | BD210R | |
| Pinza per medicazione 130 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germania | BD025R | |
| Punta da trapano rivestita 0,45 mm | RISystem, Davos, Svizzera | HS820420 | |
| Porta aghi Durogrip 125 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germania | BM024R | |
| Foliodrape | Hartmann, Heidenheim, Germania | 2513026 | |
| Frekaderm | Fresenius, Bad Homburg, Germania | 4928211 | |
| sega Gigli 0,44 mm | RISystem, Davos, Svizzera | RIS.590.110.25 | |
| Trapano a mano | RISystem, Davos, Svizzera | RIS.390.130-01 | |
| Piastra riscaldante | FMI, Seeheim, Germania | Guanti IOW-3704 | |
| Hygonorm | Hygi, Telgte, Germania | 2706 | |
| Isoflurane | Abbot, Londra, Regno Unito | Forene | |
| Micro pinze 155 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germania | BD343R | |
| Micro forbici 120 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germania | FD013R | |
| Mouse FixEx L 0,7 mm | RISystem, Davos, Svizzera | RIS.611.300-10 | |
| Custodia per aghi per trapani | Aesculap, Tuttlingen, Germania | BL911R | |
| Porta aghi | Aesculap, Tuttlingen, Germania | BB078R | |
| Octenisept | Schü lke, Norderstedt, Germania | 121403 | |
| software Osirix | Pixmeo SARL, Bernex, | Svizzera-Versione | 4.0 |
| Ossigeno, grado medico | MTI, Ulm, | Germania-Resolon | |
| 5/0 | Resorba, Nü rnberg, Germania | 88143 | |
| Soluzione salina 0,9% | Braun, Melsungen, Germania | 3570350 | |
| Manico bisturi 125 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germania | BB073R | |
| Forbici 150 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germania | BC006R | |
| Sigillante per imballaggio in autoclave | Hawo GmbH, Obrigheim, Germania | HM500 | |
| Sterican 27 G | Braun, Melsungen, Germania | 4657705 | |
| Lame chirurgiche sterili n. 11/15 | Aesculap, Tuttlingen, Germania | BB511/515 | |
| Guanti chirurgici | Hartmann, Heidenheim, Germania | Peha-micron 9425712 | |
| Lampada chirurgica | Maquet SA, Ardon, Francia | Linea blu 80 | |
| siringhe 5 ml | Braun, Melsungen, Germania | Injekt 4606051V | |
| Pinze per tessuti 80 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germania | OC091R | |
| Tramadolo 25 mg/l | Grü nenthal, Aquisgrana, Germania | 100mg/ml | |
| Vasofix Sicurezza | Braun, Melsungen, Germania | 4268113S-01 | |
| Vicryl 5-0 | Ethicon, Norderstedt, Germania | V30371 | |
| Unguento per gli occhi Visdisic | Bausch & Lomb, Berlino, Germania | 3099559 |
Riferimenti
- Claes, L., Recknagel, S., Ignatius, A. Fracture healing under healthy and inflammatory conditions. Nat Rev Rheumatol. 8 (3), 133-143 (2012).
- Einhorn, T. A. The cell and molecular biology of fracture healing. Clin Orthop Relat Res. (355), Suppl S7-S21 (1998).
- Einhorn, T. A....
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Ristampe e permessi
