Summary
Vi presenterer en mus tibial distraksjon osteogenesis modell utviklet ved hjelp av en skreddersydd distractor. Bruk av en mus som en analyse mål er fordelaktig for fremme forskning.
Abstract
Distraksjon osteogenesis (DO) er en kirurgisk prosedyre som innebærer skjelettlidelser vev gjenfødelse uten cellen transplantasjon. Modell består av følgende tre faser: ventetid fasen etter osteotomi og plasseringen av den eksterne distractor; distraksjon-fase der atskilt bein endene er gradvis og kontinuerlig distrahert; og konsolideringsfasen. Denne skreddersydde distractor brukes for gjøre består av to ufullstendig akryl harpiks ringer og en utvidelse skruen. Prosessen ble startet ved å lage en mold med silikon inntrykk materiale og deretter opprette den skreddersydd distractor. Dental harpiks ble helles i forskalingen laget av silikon inntrykk materiale, og det kunne danner for å opprette ufullstendig harpiks ringene kreves for skreddersydd distractor. Disse ringene ble løst med en utvidelse skruen med gjennomsiktig harpiks. Den skreddersydde distractor opprettet via denne tilnærmingen var festet til tibia mus. Tibia ble løst til enheten med ett par 25 G nåler proximally, ett par 27 G nåler distally, og akryl harpiks. Etter en ventetid periode på 5 dager initiert distraksjon frekvensen av 0.2 mm/12 h. Forlengelsen ble fortsatt for 8 dager, noe som resulterer i en total avstand på 3,2 mm. Mus ble ofret 4 uker etter distraksjon. Bein formasjon distraksjon gapet ble bekreftet med både røntgen og histology.
Introduction
Distraksjon osteogenesis (DO) er en etablert behandlingsmetode for en rekke skjelettlidelser lidelser, som lem lengde avvik, bein feil og lem misdannelser1. Denne unike behandling strategi er basert på “spenning-stress prinsippet” foreslått av Ilizarov. Metoden krever flere dager for ventetid, flere uker før aktiv distraksjon og flere måneder for konsolidering til modne benet er dannet2.
De lokale hypoxic forholdene på grunn av blokkering av blod flyte3,4 og mekanisk stimulering5,6 er spesielt viktig i helbredelsesprosessen do. Hypoksi-indusert angiogenese bærer oksygen, næringsstoffer, løselig faktorer og celler nødvendig for reparasjon av vev lokalt gjennom blodstrømmen. Mekanisk stimulering forlengelsen operasjonen fører biologiske reaksjoner som differensiering av mesenchymal stamceller, bein formasjon, forkalkninger og remodeling. Seriell gjøre behandling gjør det mulig for ikke bare vanskelig vev, men også myke vev, inkludert nerver, muskler, blodårer og hudvevet, uten stilk cellen transplantasjon. Derfor anses gjør modell å være en utmerket modell for å analysere fornyelse av ulike vev.
Kaniner og hundene er de mest brukte dyr i grunnleggende forskning for gjøre; Det er imidlertid noen analyseverktøy tilgjengelig for disse dyrene. Bruk av en mus gjør modell muliggjør en mer detaljert analyse. Det er spesielt egnet for eksperimenter med knockout mus. Men når du bruker en mus som en eksperimentell dyr, skal en utvidelse enhet opprettes. Her utviklet vi presenterer en mus tibial modell med en skreddersydd distractor opprettet ved hjelp av en tannlege laboratorium verktøyet og teknikk, som har blitt brukt i en tidligere studie.
Protocol
Representative Results
Discussion
Når en stor dyr som en eksperimentell modell, en ferdige utvidelse enhet kan brukes, og det er lett å få god fiksering og vurdere forlengelsen operasjonen selv og hvor forlengelsen. Men når en mus brukes som en eksperimentell modell, er det nødvendig å utvikle noen eller alle av utstyret. Isefuku et al. og Tay et al. laget enheten og opprettet en mus modell7,8. Carvahjo et al. vedtatt en metode som involverer fiksering av ferdige …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne takke Ms. Makiko Kato for å gi oppmuntring til å fullføre denne studien. Vi takker også divisjon av forsøksdyr og medisinsk forskning Engineering, Nagoya University Graduate School of Medicine, for boliger av mus.
Materials
| Paraffin wax | YAMAHACHI DENTAL MFG. CO. | – | For preparation a mold for resin rings |
| Labocone putty | GC Corporation | – | For preparation a mold for resin rings |
| Utility wax | GC Corporation | – | For preparation a mold for resin rings |
| Expansion screw | Ortho Dentaurum | 600-301-30 | Component of custom-made distractor |
| Unifast III | GC Corporation | – | Immediate polymerization resin Component of custom-made distractor |
| Ortho Crystal | NISSIN | – | Transparent resin Component of custom-made distractor |
| 25-gauge needle | TERUMO | NN-2516R | For custom-made distractor |
| 27-gauge needle | TERUMO | NN-2719S | For custom-made distractor |
| ICR mouse | Chubu Kagaku Shizai Corporation | – | Experimental animal |
| Somnopentyl | Kyoritsu Seiyaku | – | Pentobarbital sodium salt |
| Isoflurane | FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation | 099-06571 | Isoflurane inhalation solution |
References
- Watson, J. T. Distraction osteogenesis. The Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 14, 168-174 (2006).
- Ilizarov, G. A. The tension-stress effect on the genesis and growth of tissues: Part II. The influence of the rate and frequency of distraction. Clinical Orthopaedics and Related Research. 239, 263-285 (1989).
- Wan, C., et al. Activation of the hypoxia-inducible factor-1 alpha pathway accelerates bone regeneration. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (2), 686-691 (2008).
- Fujio, M., et al. Stromal cell-derived factor-1 enhances distraction osteogenesis-mediated skeletal tissue regeneration through the recruitment of endothelial precursors. Bone. 49 (4), 693-700 (2011).
- Tong, L., et al. Focal adhesion kinase expression during mandibular distraction osteogenesis: evidence for mechanotransduction. Plastic and reconstructive surgery. 111 (1), 211-222 (2003).
- Rhee, S. T., El-Bassiony, L., Buchman, S. R. Extracellular signal- related kinase and bone morphogenetic protein expression during distraction osteogenesis of the mandible: in vivo evidence of mechanotransduction mechanism for differentiation and osteogenesis by mesenchymal precursor cells. Plastic and reconstructive surgery. 117 (7), 2243-2249 (2006).
- Isefuku, S., Joyner, C. J., Simpson, A. H. A murine model of distraction osteogenesis. Bone. 27 (5), 661-665 (2000).
- Tay, B. K., Le, A. X., Gould, S. E., Helms, J. A. Histochemical and molecular analyses of distraction osteogenesis in a mouse model. Journal of Orthopaedic Research. 16 (5), 636-642 (1998).
- Carvalho, R. S., et al. The role of angiogenesis in a murine tibial model of distraction osteogenesis. Bone. 34 (5), 849-861 (2004).
- Osawa, Y., et al. Activated FGFR3 promotes bone formation via accelerating endochondral ossification in mouse model of distraction osteogenesis. Bone. 105, 42-49 (2017).
