وهدف البروتوكول تحسين معلمات جيل كسر تؤتي يتسق الكسور. ويمثل هذا البروتوكول للتغيرات في حجم العظام ومورفولوجيا التي قد تكون موجودة بين الحيوانات. بالإضافة إلى ذلك، يتم وصف جهاز كسر، فعالة من حيث التكلفة وقابلة للتعديل.
جيل موثوق بها من كسور استقرت متسقة في نماذج حيوانية ضروري لفهم بيولوجيا التجدد العظام وتطوير العلاجات والأجهزة. ومع ذلك، إصابة تتوفر نماذج تعاني من التناقض مما أدى إلى إهدار الحيوانات والموارد والبيانات ناقصة. لمعالجة هذه المشكلة من عدم تجانس الكسر، هو غرض الأسلوب الموصوفة هنا لتعظيم كسر جيل معلمات محددة لكل الحيوانات وتسفر عن مكان الكسر يتفق ونمط. ويمثل هذا البروتوكول الاختلافات في حجم العظام ومورفولوجيا التي قد توجد بين سلالات الماوس ويمكن تكييفها لتوليد كسور متسقة في الأنواع الأخرى، مثل الفئران. بالإضافة إلى ذلك، يتم وصف جهاز كسر، فعالة من حيث التكلفة وقابلة للتعديل. بالمقارنة مع التقنيات الحالية التي استقرت الكسر، البروتوكول الأمثل وكسر الجهاز الجديد تثبت زيادة الاتساق في أنماط الكسر استقرت والمواقع. استخدام الأمثل المعلمات المحددة لنوع العينة، الزيادات بروتوكول وصف دقة صدمات المستحث، التقليل من عدم تجانس الكسر عادة ما يلاحظ في جيل كسر إقفال الإجراءات.
البحث في شفاء الكسر ضروري لمعالجة مشكلة سريرية واقتصادية كبيرة. كل سنة يتم التعامل مع كسور ما يزيد على 12 مليون في الولايات المتحدة1، التكاليف مبلغ 80 بیلیون كل سنة2. احتمال الذكور أو الإناث يعاني من كسر في حياتهم هو 25 في المائة و 44 في المائة، على التوالي3. المشاكل المرتبطة بشفاء الكسر يتوقع أن تزداد مع زيادة كانوا كتقدم السكان في العمر. لدراسة ومعالجة هذه المشكلة، نماذج قوية لتوليد الكسر وتحقيق الاستقرار المطلوب. نماذج القوارض هي مناسبة بشكل مثالي لهذا الغرض. أنها توفر أهميتها السريرية، ويمكن تعديلها لمعالجة ظروف محددة (أي، عدة إصابات، الكسور المفتوحة والمغلقة والدماغية والمصابة). بالإضافة إلى تكرار السيناريوهات السريرية، نماذج الكسر الحيوان هامة لفهم البيولوجيا العظام والنامية المداواة والأجهزة. بيد قد تعقدت المحاولات الرامية إلى دراسة الفروق بين التدخلات تقلب عرضته جيل كسر غير متناسقة. وهكذا، توليد كسور مغلقة دائماً واستنساخه في نماذج حيوانية ضروري في مجال أبحاث أمراض العضلات والعظام.
وعلى الرغم من السيطرة بشكل صحيح لعدم تجانس الموضوع المحتمل بضمان ملائمة الخلفية الوراثية، الجنس والعمر، والظروف البيئية، إنتاج إصابات العظام متسقة ذات الصلة سريرياً متغيراً هاما يؤثر على إمكانية تكرار نتائج التي يجب السيطرة عليها. تعاني مقارنات إحصائية باستخدام الكسور غير متناسقة مع الضوضاء التجريبية و تقلب عالية4؛ وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي تقلب الكسر في وفاة الحيوان لا لزوم لها بسبب الحاجة إلى زيادة حجم العينة أو ضرورة euthanize الحيوانات مع كسور المسحوقة أو مالبوسيتيونيد. وغرض الأسلوب الموصوفة هنا هو تحسين المعلمات الجيل الكسر التي محددة لنوع العينة وتسفر عن مكان الكسر يتفق ونمط.
النماذج الحالية لتوليد كسر تندرج في فئتين عريضتين، كل منها نقاط القوة والضعف الخاصة بها. نماذج فتح-كسر (العظم) الخضوع لعملية جراحية لفضح العظام، وبعد ذلك يتم كسر الناجمة عن قطع العظم أو إضعافها، وثم يدوياً كسرها5،6،،من78. فوائد هذا الأسلوب هي التصور مباشرة من موقع الكسر ومكان الكسر أكثر اتساقا ونمط. أهمية النهج السريرية والفيزيولوجية وآلية الإصابة غير محدودة. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب أساليب فتح جيل كسر النهج الجراحية والإغلاق مع فترات طويلة خلالها القوارض معرضون لزيادة خطر التلوث.
تقنيات مغلقة تتناول العديد من القيود التقنية التي فتح. إنتاج تقنيات مغلقة صدمة قوة فظة تطبيق خارجياً مما يؤدي إلى إصابة العظام والأنسجة المحيطة بها، وأكثر مماثلة لتلك التي ظهرت في الإصابات السريرية البشرية باستخدام الكسور. ووصف بونارينس واينهورن الأسلوب الأكثر شيوعاً في 19849. ووصفوا مقصلة مرجح المستخدمة لنقل صدمة حادة لكسر العظام دون أن تسبب أي إصابات الجلد الخارجية. هذا الأسلوب قد اعتمدت على نطاق واسع لدراسة أثر الوراثة10،11، العلاج دوائية12،13،،من1415، ميكانيكا16، 17، وفسيولوجيا18،،من1920 على العظام شفاء في الفئران والجرذان. بينما الاستفادة الطرق المغلقة كسور فسيولوجيا ذات الصلة، إمكانية تكرار نتائج تجريبية والصرامة مقيدة بعدم تجانس كسر. جيل كسر تتعارض النتائج في تفريق بين مجموعة محدودة، والعينات المفقودة، وزيادة في الحيوانات اللازمة لتحقيق دلالة إحصائية.
مراقبة التغير في توليد الكسر والاستقرار ضروري لتحقيق نتائج ذات مغزى. من أجل دراسة البيولوجيا لإصلاح الكسر بشكل صحيح، هناك حاجة إلى نموذج كسر بسيطة لكنها قوية. النموذج الذي يجب أن يكون قابل للترجمة إلى أنواع القوارض، أنواع العظام (عظم الفخذ أو تايبي، على سبيل المثال)، وعبر الماوس متغير الخلفيات الوراثية والناجم عن الطفرات. وعلاوة على ذلك، الإجراء المثالي الذي ينبغي بسيطة من الناحية التقنية وتحقيق نتائج متسقة. إلى عنوان كسر التغايرية، الأسلوب الموصوفة هنا هو بناء جهاز الكسر التي تسيطر عليها جيدا ثم يمكن استخدامها لتحسين المعلمات وتوليد كسور مغلقة دائماً بغض النظر عن العمر أو الجنس أو التركيب الوراثي.
يوفر هذا البروتوكول الأمثل وجيل كسر الباحثين بطريقة فعالة اشتقاق في كسر المعلمات وتنفيذ إجراء مينيملي، التي تنتج كسور دقيقة وقابلة للتكرار وعرضية. بالإضافة إلى ذلك، ينص هذا البروتوكول مجموعة مشتركة من كسر جيل المعلمات، التي تروج لأسلوب الاتساق بين الباحثين. وستمكن هذه المعلمات إنشاء قا?…
The authors have nothing to disclose.
وأيده البحث عنها في هذا المنشور بالمعهد الوطني لالتهاب المفاصل وموسكولوسكيليتال و “أمراض الجلد” من “معاهد الصحة الوطنية في” إطار جائزة رقم F30AR071201 و R01AR066028.
Support Subassembly | Supplementary Figure 1 | ||
Beam, Support–Jaw Section | 80/20 | 1003 x 9.00 | w/ #7042 at A, C, in Left End |
Beam, Support–Horizontal Section | 80/20 | 1002 x 14.00 | |
Beam, Support–Vertical 1 | 80/20 | 1050 x 10.50 | w/ #7042 at A in Left End and at A in Right End |
Beam, Support–Vertical 2 | 80/20 | 1010 x 10.50 | w/ #7042 at D, B in Left End and at A in Right End |
Beam, Support–Plate Mount | 80/20 | 1030 x 8.00 | w/ #7036 at Left End |
Beam, Support–Magnet | 80/20 | 1010 x 13.50 | w/ #7042 at A, C, in Right End |
Anchors (3) | 80/20 | 3392 | |
Double Anchor (3) | 80/20 | 3091 | |
Bolt Assembly (6) | 80/20 | 3386 | 1/4-20 x 3/8" |
Button Head Socket Cap Screw (6) | 80/20 | 3604 | 1/4-20 x 3/4" |
Ram Subassembly | Supplementary Figure 2 | ||
Block, Stop | Custom | Supplementary Figure 3 | |
Block, Guide | Custom | Supplementary Figure 3 | |
Rod, Ram | Custom | Supplementary Figure 4 | |
Alignment Screw | Custom | Supplementary Figure 5 | |
Plate, Mounting | Custom | Supplementary Figure 6 | |
Linear Sleeve Bearing (2) | McMaster-Carr | 8649T2 | |
Hex Nut (3) | McMaster-Carr | 92673A125 | 3/8-16 UNC |
Socket Cap Screw (8) | McMaster-Carr | 92196A108 | 4/40 x 3/8" |
Socket Cap Screw (6) | McMaster-Carr | 92196A032 | 4/40 x 1 1/8" |
Socket Cap Screw (1) | McMaster-Carr | 92196A267 | 10/32 3/8" |
Magnet Subassembly | Supplementary Figure 7 | ||
Mount, Magnet | Custom | Supplementary Figure 8 | |
Power Supply | McMaster-Carr | 70235K23 | |
Foot Switch | McMaster-Carr | 7376k2 | |
Electromagnet | McMaster-Carr | 5698k111 | |
Wire – 10 feet | McMaster-Carr | 9936k12 | |
Rod, Magnet | McMaster-Carr | 95412A566 | 1/4" Threaded Rod x 7" |
Corner Bracket (6) | 80/20 | 4108 | |
Socket Cap Screw (1) | McMaster-Carr | 92196A705 | 10/32 1 1/4" |
Hex Nut (4) | McMaster-Carr | 92673A113 | 1/4-20 UNC |
Complete Assembly | Supplementary Figure 9 | ||
Bracket, Leg Jaw (2) | Custom | Supplementary Figure 10 | |
Platform, Fracture | Custom | Supplementary Figure 11 | |
Jig, Positioning-Fracture | Custom | Supplementary Figure 12 | |
Other | |||
Pin Cutter | Medical Supplies and Equipment | 150S | |
Needles | Sigma | Z192430, Z192376 | 23g x 1.5" – mouse femur, 27g x 1.25" – mouse tibia |