Summary

Fare kaburga Rezeksiyonu için Cerrahi Prosedür: Büyük Ölçekli Uzun Kemik Onarım İçin Bir Model

Published: January 21, 2015
doi:

Summary

The overall goal of this procedure is to successfully resect a portion of bone from the rib of a mouse. The procedure was developed as a model to study large-scale long bone repair.

Abstract

Bu protokol fare kaburga kullanan büyük ölçekli kemik onarımı için yeni bir model için araştırmacılar tanıttı. , çevredeki interkostal kaslar istenen kaburga açığa göğüs vücut duvarı açılış pnömotoraks neden olmadan kaburga istenilen bölümünü eksize ve kesi kapatılması, ameliyat için hayvan hazırlanması: prosedürü takip ayrıntıları. Apendiküler iskelet kemikleri ile karşılaştırıldığında, kaburga son derece erişilebilir. Komşu kirişleri doğal şekilde sabitlenmesini temin Ek olarak, herhangi bir dahili veya harici bir fiksatör gereklidir. cerrahi, piyasada mevcut kaynakları kullanır öğrenmek için basit ve hayvan tarafından iyi tolere edilir. işlem ile veya çevresindeki periost çıkarmadan gerçekleştirilir ve bu nedenle onarım Perioste- katkısı değerlendirilebilir. 2 ay – Sonuçlar periost kalınırsa, sağlam onarımı 1 oluştuğunu göstermektedir. Yapacaklarımız Bu protokol kullanımının bekliyoruzkaburga onarım içine araştırmaları teşvik ve bulgular vücudun etrafında diğer yerlerde kemik onarımı teşvik için yeni yollar geliştirilmesini kolaylaştıracak olacak.

Introduction

Iskelet yaralanma, kronik osteoartrit zayıflatıcı ve rekonstrüktif cerrahi ile ilgili ciddi sorunlar, ekonomik verimliliği, aile refahı ve yaşam kalitesini etkileyebilir. Küçük molalar ve lezyonlar oldukça iyi iyileşmek mümkün olmakla birlikte, insanlar yapısını ve fonksiyonunu geri rekonstrüktif prosedürleri güvenmek gerekir, bu nedenle büyük kusurları tamir ve yeteneğine sahip değildir. İmar allojeneik veya Heterojenik greft, morcellized kemik, implante iskeleleri, ya da distraksiyon osteogenezisi içerebilir. Ne yazık ki, sadece bu tedaviler ancak tamir kemiğin orijinal gücü nadiren ulaşılır ile ilişkili inatçı morbidite faktörler vardır. Böylece, yeni klinik yaklaşımlara ihtiyaç vardır.

Segmental kusurları tedavi etmek için yenilikçi yöntemler geliştirmek Tek yönlü büyük ölçekli onarım doğal olarak oluştuğu durumları incelemektir. Memeliler th sınırlı olarak kabul edilir ise Amfibi ünlü, iskelet elemanları yeniden olabiliryeteneğidir. Ancak, 20. yüzyılın başlarında bu yana, insan kaburga rejenerasyon birkaç rapor insanlar öylesine 1-4 sınırlı değildir düşündürmektedir yayınlanmıştır. Şu anda bu olay iyi çene, yüz ve kulak rekonstrüksiyonu için kaburga malzeme kullanımı, plastik cerrahlar tarafından bilinir, ama daha geniş 5 takdir edilmez. Daha ayrıntılı olarak bu onarım incelemek için, biz fareyi kullanarak bir cerrahi modeli geliştirdik. Bu protokolü kullanarak, araştırmacılar ilgili doğuştan faktörleri belirlemek ve diğer yerlerde iskelet şifa kolaylaştırmak için bu bilgileri kullanabilirsiniz.

Iskelet onarım çalışmaları için bir model olarak kaburga kullanmanın birçok avantajı vardır. (Femur 6,7 rezeksiyonu kıyasla) İlk olarak, çevreleyen kaburgalar doğal fiksatör sağlar. Bu iç ve dış fiksatör morbidite riskini azaltır ve cerrahi prosedürü kolaylaştırır. Göğüs wa İkincisi, ince kas tabakalarıkolay erişim ve kalvaryal rezeksiyon- 8 kolaylık tahlil karşılaştırılabilir hale mükemmel bir görüş sağlamak ll. Üçüncüsü, intramembranöz kemikleşme, endokondral kemikleşme ile kaburga formu oluşması ve merkezi bir diafiz iki ucunda bulunan büyüme plaklarının de uzatma yoluyla boyu büyüdükçe kafataslarından aksine. Bu nedenle, kaburga tamir apendiküler iskeletin uzun kemiklerin onarımı daha karşılaştırılabilir olabilir. Ayrıca, femur göre, kaburga periost kalındır ve daha kolay bir şekilde manipüle edilebilir olduğunu bulmuşlardır. Böylece, periost okuyan veya hücre tedavileri, farmakolojik ajanlar test ve / veya doku iskelelerinin amacıyla kemik onarımı tahlil etmek isteyen araştırmacılar, bu cerrahi modeli yararlı bulabilirsiniz. Özet olarak, bu yiv rezeksiyon modeli yaygın olarak kullanılan bu tür bir model halen var olduğu memelilerde doğal büyük ölçekli kemik onarım çalışma içinde bir ortam sağlar.

Protocol

NOT: Tüm işlemler Southern California Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmış bir hayvan protokolüne uygun bulunmaktadır. Cerrahi için 1. Hazırlık Gerekli cerrahi aletleri ve malzemeleri yerleştirin (1 öğe sterilize – Malzeme listesinde 18) ve bir mikroskop ve bir başlık ya da bir aşağı doğru masaya bir fiber optik trans-aydınlatıcı düzenlemek. Anestezi ikna etmek için% 4 izofluran …

Representative Results

Hayvanlar genellikle kesi iyi iyileşir, bu prosedürün hızla kurtarmak, ve hayvanlar normal davranış sergilerler. Prosedür piyasada mevcut kaynakları kullanır ve uygulama sonrasında, 1 saat altında tamamlanabilir. Deneysel verileri oluşturmak için bu prosedürü kullanmadan önce, herhangi bir büyük kemik parçaları rezeksiyon bölgesi içinde kalabilir olmadığını belirlemek için günlük 0 zaman noktasında rezeksiyon analiz etmek önemlidir. Bu genellikle özel radyasyon güvenlik onayları gerekti…

Discussion

Önce bu protokolü öğrenirken, nerede zor olabilir başlangıç ​​kesi yerini belirlerken. Ancak, ötenazi fareler üzerinde uygulama cerrah ilk kesi yerleştirin ve rezeke istenen kaburga maruz nerede öğrenmenize yardımcı olur. Kadavra üzerinde çalışmak aynı zamanda veya periost olmadan kaburga kısmını kaldırmak için gerekli ince motor becerilerini geliştirir. Ayrıca, bu prosedüre yeni biri ince araçlar ve ince sütür manipüle zor bulabilir. Off bağlama sırasında, aşırı sütür çekerek…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

We thank members of the Mariani lab for critical reading of the manuscript. Our funding sources were: the Baxter Medical Scholar Research Fellowship (to M.K.S.), USC undergraduate fellowships and the Provost, Dean Joan M. Schaeffer, and Rose Hills Fellowships, (to M.K.S.). We also acknowledge a CIRM BRIDGES fellowship through Pasadena City College (to T.T.T). and the James H. Zumberge Research and Innovation Fund, the USC Regenerative Medicine Initiative, and the NIAMS NIH under Award Number R21AR064462 (to F.V.M).

Materials

Name of Reagent/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
Medium sized micro-dissection scissors (Vannas-Tübingen Spring Scissors 5 mm) Fine Science Tools 15003-08
Fine micro-dissection scissors (Vannas Spring Scissors – 2mm Cutting Edge) Fine Science Tools 15000-04 curved tip is beneficial
Micro-scalpel 5.0 mm Fine Science Tools 10315-12 other fine scalpels can be substituted
Dumont 55 forceps Fine Science Tools 11295-51
Retractor  Fine Science Tools 17004-05 adjustability is convenient
Micro-needle holders Fine Science Tools 12060-01
9.0 nylon sutures (Ethilon), taper point best Ethicon 2819G or similar taper point best but reverse cutting is also good
7.0 prolene sutures (Prolene) Ethicon 8700H or similar 6-0 can be used too, needle point can vary
Large forceps (Adson Forceps) Fine Science Tools 11006-12 other brands are fine
Lubricant Eye Ointment (Akwa Tears) Akorn 17478-062-35
Suture glue (GLUture Topical Tissue Adhesive) Abbot 32046-01 has excellent working time
Shaver Wahl 9918-6171 or similar
Clamp lamp Zoo Med LF-5
Infrared Bulb, 75W Zoo Med RS-75
RC2 Rodent Anesthesia System VetEquip  922100
IsoFlo (Isoflurane) Abbot 05260-05
Buprenorphine (Buprenex) Reckitt Benckiser 12496-0757-1
Betadine Purdue Frederick 67618015017
Flavored Gelatin, raspberry Jell-O B000E1FYL0 made up firm, to the consistency of 'jigglers'

Referências

  1. Philip, S. J., Kumar, R. J., Menon, K. V. Morphological study of rib regeneration following costectomy in adolescent idiopathic scoliosis. Eur Spine J. 14 (8), 772-776 (2005).
  2. Munro, I. R., Guyuron, B. Split-rib cranioplasty. Ann Plast Surg. 7 (5), 341-346 (1981).
  3. Taggard, D. A., Menezes, A. H. Successful use of rib grafts for cranioplasty in children. Pediatric neurosurgery. 34 (3), 149-155 (2001).
  4. Head, J. R. Prevention of Regeneration fo the Ribs: A problem in thoracic surgery. Archives of Surgery. 14 (6), 1215-1221 (1927).
  5. Kawanabe, Y., Nagata, S. A new method of costal cartilage harvest for total auricular reconstruction: part I. Avoidance and prevention of intraoperative and postoperative complications and problems. Plastic and reconstructive surgery. 117 (6), 2011-2018 (2006).
  6. Cheung, K. M., et al. An externally fixed femoral fracture model for mice. Journal of orthopaedic research : official publication of the Orthopaedic Research Society. 21 (4), 685-690 (2003).
  7. Matthys, R., Perren, S. M. Internal fixator for use in the mouse. Injury. 40, S103-S109 (2009).
  8. Cooper, G. M., et al. Testing the critical size in calvarial bone defects: revisiting the concept of a critical-size defect. Plastic and reconstructive surgery. 125 (6), 1685-1692 (2010).
  9. . Ask the Vet. JAX NOTES. 499, (2005).
  10. Flecknell, P. A., Roughan, J. V., Stewart, R. Use of oral buprenorphine (‘buprenorphine jello’) for postoperative analgesia in rats–a clinical trial. Laboratory animals. 33 (2), 169-174 (1999).
  11. Rigueur, D., Lyons, K. M. Whole-mount skeletal staining. Methods in molecular biology. 1130, 113-121 (2014).
  12. Evans, D. J. Contribution of somitic cells to the avian ribs. Developmental biology. 256 (1), 114-126 (2003).
  13. Colnot, C., Thompson, Z., Miclau, T., Werb, Z., Helms, J. A. Altered fracture repair in the absence of MMP9. Development. 130 (17), 4123-4133 (2003).
  14. Lu, C., et al. Cellular basis for age-related changes in fracture repair. Journal of orthopaedic research : official publication of the Orthopaedic Research Society. 23 (6), 1300-1307 (2005).
  15. Zilberman, Y., Gafni, Y., Pelled, G., Gazit, Z., Gazit, D. Bioluminescent imaging in bone. Methods in molecular biology. 455, 261-272 (2008).
  16. Pelled, G., Gazit, D. Imaging using osteocalcin-luciferase. Journal of musculoskeletal. 4 (4), 362-363 (2004).
  17. Elefteriou, F., Yang, X. Genetic mouse models for bone studies–strengths and limitations. Bone. 49 (6), 1242-1254 (2011).
  18. Srour, M. K., et al. Natural large-scale regeneration of rib cartilage in a mouse. J. Bone Miner. , (2014).
check_url/pt/52375?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Tripuraneni, N., Srour, M. K., Funnell, J. W., Thein, T. Z. T., Mariani, F. V. A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair. J. Vis. Exp. (95), e52375, doi:10.3791/52375 (2015).

View Video