生体内で破壊カルス開発マウス大腿骨の骨、MRI 対応のデバイスを用いたマウスの骨治癒過程の評価
Summary
軟骨内骨の治癒過程における破壊カルス組織の発達の評価は、癒しのプロセスを監視するため不可欠です。磁気共鳴画像 (MRI) の使用を報告する-マウスにおける骨再生中、MRI を許可するマウス大腿骨の互換性のある創の外固定が器にスキャンします。
Abstract
軟骨骨折治癒骨折カルス線維、骨、軟骨組織の開発を含む複雑なプロセスです。カルスのさまざまな組織の量は骨折の治癒経過に関する重要な情報を提供します。縦小動物を用いた前臨床骨折治癒研究におけるカルス組織の発達を監視する生体内で利用できる技術には、デジタル撮影と µCT イメージングが含まれます。しかし、両方の技法、石灰化と非石灰組織を区別することができるのみ。その結果、線維組織からの軟骨を区別するため不可能です。対照的に、磁気共鳴画像 (MRI) は含水率に基づく解剖学的構造を可視化して、軟部組織や軟骨破壊のカルスを非侵襲的識別することがあります。ここで、MRI 対応に対して、創外マウス大腿骨のマウスにおける骨再生中に MRI スキャンを許可するの使用を報告します。実験を創固定器とカスタムメイドのマウント デバイスできることを紹介反復的な mri 従って破壊カルス組織の発達に関する縦断的分析を有効にします。
Introduction
二次癒合骨癒しの最も一般的な形式です。生育に伴う軟骨内骨化1,2,3の特定の側面を模倣した複雑なプロセスです。早期の骨折血腫は主に免疫細胞、粒状化および線維組織ので構成されます。低酸素分圧および高い生体力学的緊張破壊ギャップで骨芽細胞分化を妨げるが、軟骨4,5,6前駆細胞の分化を促進します。これらの細胞は、骨の骨折の初期安定性を提供する軟骨基質を形成する傷害の部位で増殖を開始します。カルスの成熟過程における軟骨細胞の肥大、なり受けるアポトーシス、またはトランス-骨芽細胞に分化します。軟骨の骨転移の地帯で血管新生は、7骨組織の形成を許可する高酸素レベルを提供します。骨破壊ギャップの橋渡し後、生体力学的安定性が増加し、生理学的な骨の輪郭と構造3を得るために発生する外部破壊カルスの培養破骨細胞を改造します。したがって、線維、軟骨、骨破壊カルス組織の量は骨治癒過程に関する重要な情報を提供します。カルス組織の発達人間とマウス8,9,10,11の両方の変化によって癒しの障害または遅延が表示されます。デジタル ラジオグラフィーとイメージング12,13µCT 縦カルス組織における前臨床骨折治癒の小動物を使用して研究を監視する生体内で利用できるテクニックが含まれます。ただし、両方の技術は無機非石灰化組織の間で区別することができるのみです。対照的に、MRI は優れた軟部組織コントラストを提供し、軟部組織や軟骨破壊のカルスを識別することがあります。
前作は、膜内骨欠損治癒15中マウスの死後MRI マウスにおける関節骨折14とin vivo MRI のための有望な結果を示した。しかし、両方の研究はまた限られた空間解像度と組織のコントラストを述べました。以前、マウス軟骨骨折16を治癒の間に柔らかいカルス形成の縦断的評価のため生体内で高分解能 MRI の可能性を示した。ここでは、MRI 対応に対して、創外マウスの大腿骨骨切り術を用いた軟骨骨折治癒経過中に縦カルス組織開発を監視するためにプロトコルを報告します。創外固定器の挿入のためのカスタムメイド取付デバイスのデザインは、繰り返しスキャン中に標準化された位置を確保しました。
Protocol
Representative Results
Discussion
変更とトラブルシューティング:
本研究の主な目的は、軟骨骨折治癒プロセスの間に縦のカルス組織開発を監視する機能を持つマウスの大腿骨骨切り術、MRI 対応創外固定器の使用のためのプロトコルを記述するためだった。創外固定器の挿入のためのカスタムメイド取付デバイスのデザインは、繰り返しスキャン中に標準化された位置を確保しました。半自?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
優れたテクニカル サポート、Sevil ニワトコヒゲナガアブラムシ、ステファニー Schroth、ベレナ フィッシャー、カーチャ Prystaz、イヴォンヌ Hägele とアン Subgang に感謝します。我々 はまた、ドイツ研究振興協会 (CRC1149, INST40/499-1) と本研究の資金の AO 外傷財団ドイツに感謝します。
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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