Vivo에서 골절 뼈 쥐 마우스 대 퇴 골에 대 한 MRI-호환 Osteosynthesis 장치를 사용 하 여 치료 기간 동안 굳은 살 개발의 평가
Summary
Endochondral 뼈 치유 하는 동안 골절 굳은 살에 조직 개발의 평가 치료 과정을 모니터링 하는 데 필수적 이다. 여기, 우리는 자기 공명 영상 (MRI)의 사용을 보고-MRI 있도록 마우스 대 퇴 골에 대 한 호환 외부 fixator 쥐에서 뼈 재생 동안 검색.
Abstract
Endochondral 골절 치유 골절 굳은 살에 섬유, 연골, 뼈가 있는 직물의 개발을 포함 하는 복잡 한 공정 이다. 다른 조직에는 굳은 살의 금액 골절 치료 진행에 중요 한 정보를 제공 합니다. 경도 작은 동물을 사용 하 여 전 임상 골절 치유 연구에 굳은 살 조직 개발 모니터링 기술을 사용할 수 비보에 디지털 방사선 및 µCT 이미징 포함 됩니다. 그러나, 두 기법과 비 mineralized 광물 화 된 직물을 구별 수만 있습니다. 따라서, 섬유 조직에서 연골을 차별 수 아니다. 대조적으로, 자기 공명 영상 (MRI) 그들의 함량에 따라 해 부 구조를 시각화 하 고 따라서 noninvasively 부드러운 조직과 연골 골절 굳은 살에 확인할 수 있을 수 있습니다. 여기, 우리는 MRI 호환 외부 fixator 마우스 대 퇴 골에 대 한 쥐에서 뼈 재생 중 MRI 검사를 허용 하도록 사용을 보고 합니다. 실험 그는 fixator와 주문 품 장착 장치 수 있도록 반복적인 MRI 검사, 골절-굳은 살 조직 개발의 경도 분석 활성화 설명 했다.
Introduction
2 차 골절 치유 뼈 치유의 가장 일반적인 형태입니다. Ontogenic endochondral 나오고1,2,3의 특정 측면을 흉내 낸 복잡 한 과정 이다. 주로 초기 골절 혈은 면역 세포과 립 및 섬유 조직 구성 됩니다. 낮은 산소 긴장 및 높은 biomechanical 긴장 골절 간격에서 osteoblast 차별화를 방해 하지만 chondrocytes4,,56으로 조상 세포의 분화를 촉진. 이러한 셀 골절된 뼈의 초기 안정성을 제공 하는 연골 매트릭스를 형성 하는 상해의 사이트에 확산 하기 시작 합니다. 굳은 살 성숙 동안 chondrocytes hypertrophic, 되 받을 apoptosis, 또는 트랜스-osteoblasts로 분화. 연골 뼈 전이 영역에서 Neovascularization 제공 높은 산소 수준, 뼈 조직7의 형성. 뼈 분쇄 갭의 다리, 후 biomechanical 안정성 증가 하 고 외부 골절 굳은 살의 osteoclastic 개장 생리 뼈 윤곽 및 구조3을 얻을 수 발생 합니다. 따라서, 골절 굳은 살에 섬유, 연골, 뼈 조직 양의 뼈 치유 과정에 대 한 중요 한 정보를 제공 합니다. 굳은 살 조직 개발 모두 인간과 쥐8,9,,1011의 변경에 의해 방해 또는 지연 치유 표시 됩니다. 경도 연구 작은 동물을 사용 하 여 치료 전 임상 골절에 굳은 살 조직 개발 모니터링 기술을 사용할 수 비보에 디지털 방사선 및 µCT12,13이미징 포함 됩니다. 그러나, 두 기법 및 비 mineralized 광물 화 된 조직 사이 차별 수만 있습니다. 반면, MRI 우수한 연부 조직 대조를 제공 하 고 따라서 부드러운 조직과 연골 골절 굳은 살에 확인할 수 있을 수 있습니다.
이전 작업 intramembranous 뼈-결함 치유15동안 쥐에 사후 MRI 쥐에서 관절 골절14 그리고 vivo에서 MRI를 위한 유망한 결과 보여주었다. 그러나, 두 연구는 또한 제한 된 공간 해상도 조직 대비를 밝혔다. 우리는 이전 murine endochondral 골절 치유16동안 부드러운 굳은 살 형성의 경도 평가 대 한 고해상도 vivo에서 MRI의 타당성을 설명 했다. 여기, 우리는 굳은 살 조직 개발 endochondral 골절 치유 과정 동안 경도 모니터 하기 위해 쥐의 대 퇴 골 뼈에 대 한 MRI 호환 외부 fixator를 사용 하기 위한 프로토콜을 보고 합니다. 외부 fixator의 삽입에 대 한 주문 품 장착 장치 디자인 반복된 검사 하는 동안 표준된 위치를 보장합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
수정 및 문제 해결:
이 연구의 주요 목표를 사용 하 여 MRI 호환 외부 fixator의 마우스에 대 퇴 골 뼈에 대 한 경도 endochondral 골절 치유 과정 동안 굳은 살 조직 개발을 모니터링 하는 기능에 대 한 프로토콜을 설명 했다. 외부 fixator의 삽입에 대 한 주문 품 장착 장치 디자인 반복된 검사 하는 동안 표준된 위치를 보장합니다. 자동 조직 세분화 골절 굳은 살에 섬유, 연…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리는 우수한 기술 지원에 대 한 Sevil Essig, 스테파니 치유력이, 레나 피셔, 카 차 Prystaz,이 본 Hägele, 및 앤 Subgang 감사합니다. 우리는 또한 독일 연구 재단 (CRC1149, INST40/499-1)와 AO 외상 기초 독일이이 연구 자금에 대 한 감사 합니다.
Materials
| Anaesthesia tube | FMI, Seeheim, Germany | ZUA-82-ANA-TUB-Mouse | |
| Anaesthetic machine | FMI, Seeheim, Germany | ZUA-82-GME-MA | |
| Artery forceps | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BH104R | |
| Autoclave | Systec, Wettenberg, Germany | DX-150 | |
| Autoclaving packaging | Stericlin, Feuchtwangen, Germany | 2301-04/06/10/12/16 | |
| Avizo software | FEI, Burlington, USA | – | Version 8.0.1 |
| BioSpec 117/16 magnetic resonance imaging system | Bruker Biospin, Ettlingen, Germany | 117/16 | |
| Bulldog clamp | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BH 021R | |
| Carbon steel scalpel no. 11/15 | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BA211/215 | |
| Ceramic mounting pin 0.45 mm | RISystem, Davos, Switzerland | HS691490 | |
| Clindamycin (300 mg / 2ml) | Ratiopharm, Ulm, Germany | – | |
| Dressing forceps 115 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BD210R | |
| Dressing forceps 130 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BD025R | |
| Drill bit coated 0.45 mm | RISystem, Davos, Switzerland | HS820420 | |
| Durogrip needle holder 125 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BM024R | |
| Foliodrape | Hartmann, Heidenheim, Germany | 2513026 | |
| Frekaderm | Fresenius, Bad Homburg, Germany | 4928211 | |
| Gigli saw 0.44 mm | RISystem, Davos, Switzerland | RIS.590.110.25 | |
| Hand drill | RISystem, Davos, Switzerland | RIS.390.130-01 | |
| Heating plate | FMI, Seeheim, Germany | IOW-3704 | |
| Hygonorm gloves | Hygi, Telgte, Germany | 2706 | |
| Isoflurane | Abbot, London, UK | Forene | |
| Micro forceps 155 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BD343R | |
| Micro scissors 120 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germany | FD013R | |
| Mouse FixEx L 0.7 mm | RISystem, Davos, Switzerland | RIS.611.300-10 | |
| Needle case for drills | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BL911R | |
| Needle holder | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BB078R | |
| Octenisept | Schülke, Norderstedt, Germany | 121403 | |
| Osirix software | Pixmeo SARL, Bernex, Switzerland | – | Version 4.0 |
| Oxygen, medical grade | MTI, Ulm, Germany | – | |
| Resolon 5/0 | Resorba, Nürnberg, Germany | 88143 | |
| Saline 0.9% | Braun, Melsungen, Germany | 3570350 | |
| Scalpel handle 125 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BB073R | |
| Scissors 150 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BC006R | |
| Sealer for autoclave packaging | Hawo GmbH, Obrigheim, Germany | HM500 | |
| Sterican 27 G | Braun, Melsungen, Germany | 4657705 | |
| Sterile surgical blades no. 11/15 | Aesculap, Tuttlingen, Germany | BB511/515 | |
| Surgical gloves | Hartmann, Heidenheim, Germany | Peha-micron 9425712 | |
| Surgical light | Maquet SA, Ardon, France | Blue line 80 | |
| Syringes 5 ml | Braun, Melsungen, Germany | Injekt 4606051V | |
| Tissue forceps 80 mm | Aesculap, Tuttlingen, Germany | OC091R | |
| Tramadol 25 mg/l | Grünenthal, Aachen, Germany | 100mg/ml | |
| Vasofix Safety | Braun, Melsungen, Germany | 4268113S-01 | |
| Vicryl 5-0 | Ethicon, Norderstedt, Germany | V30371 | |
| Visdisic eye ointment | Bausch & Lomb, Berlin, Germany | 3099559 |
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