ومسمار داخل النقي قفل لالموحدة التثبيت من عظم الفخذ خزوعات عظمية لتحليل عادي وعيب العظام شفاء في الفئران
Summary
This protocol describes an osteosynthesis technique using an intramedullary locking nail for standardized fixation of femur osteotomies, which can be used to analyze normal and defective bone healing in mice.
Abstract
عظم نماذج الشفاء ضرورية لتطوير استراتيجيات علاجية جديدة لعلاج كسر السريرية. وعلاوة على ذلك، نماذج الماوس أصبحت أكثر شيوعا في البحوث الصدمة. وهي توفر عدد كبير من سلالات متحولة والأجسام المضادة لتحليل الآليات الجزيئية وراء عملية متباينة للغاية من التئام العظام. للسيطرة على بيئة النشاط الحيوي، وتقنيات تثبيت طرفي العظم موحدة وجيدا اتسم إلزامية في الفئران. هنا، ونحن التقرير على تصميم واستخدام وسيلة مسمار داخل النقي لتحقيق الاستقرار خزوعات عظمية الفخذ مفتوحة في الفئران. الأظافر، ومصنوعة من الصف الطبية الفولاذ المقاوم للصدأ، ويوفر المحوري عالية وصلابة التناوب. زرع مزيد يسمح خلق المعرفة، الفجوة العظم ثابتة الأحجام ابتداء من 0.00 ملم إلى 2.00 ملم. داخل النخاع تأمين الاستقرار مسمار من خزوعات عظمية عظم الفخذ مع أحجام الفجوة من 0.00 مم و 0.25 مم يؤدي إلى التئام العظام المناسب من خلال داخل الغضروف وossificat داخل الغشاءأيون. استقرار خزوعات عظمية عظم الفخذ مع حجم الفجوة من 2.00 ملم النتائج في غير الاتحاد الضموري. وهكذا، فإن داخل النخاع تأمين الأظافر يمكن أن تستخدم في العلاج وعدم الشفاء النماذج. وثمة ميزة أخرى لاستخدام مسمار مقارنة بالطرازات الأخرى شفاء مفتوحة العظام هي إمكانية لإصلاح كاف بدائل العظام والسقالات من أجل دراسة عملية الاندماج العظمي. عيوب استخدام مسمار داخل النقي هو إجراء العمليات الجراحية أكثر الغازية، ملازمة لكافة إجراءات مفتوحة مقارنة بالطرازات مغلقة. قد يكون العيب مزيد من تحريض بعض الأضرار التي لحقت تجويف داخل النخاع، ملازمة لكافة تقنيات الاستقرار داخل النقي مقارنة إجراءات الاستقرار خارج النقي.
Introduction
بيولوجيا التئام العظام قد درس في المختبر باستخدام الخلايا وكروي الثقافات، ولكنه يتطلب أيضا في الجسم الحي النهج باستخدام الدراسات على الحيوانات. في حين تجارب الحيوانات الكبيرة لا تزال تلعب دورا هاما في الاختبارات قبل السريرية، قد تغيرت أوائل مرحلة اختبار المنتجات أو فرضيات خلال السنوات ال 10 الماضية، وهذه الأيام كثيرا ما تجري في نماذج حيوانية صغيرة 1. تم إجراء هذا التبديل لعدة أسباب. إنتاج وصيانة الفئران والجرذان وأرخص بالمقارنة مع الخنازير والأغنام. وبالإضافة إلى ذلك، والحيوانات الصغيرة لديها مرات الإنجاب أقصر وأقصر فترات الشفاء الطبيعية، والتي تسهل أداء سلسلة كبيرة من التجارب المزمنة. وأخيرا، وتوافر الحيوانات المستهدفة الجينات والأجسام المضادة المحددة يسمح لتحليل الآليات الجزيئية في التئام العظام. ومع ذلك، في حين أن تستخدم في السابق تقنيات تثبيت طرفي العظم في النماذج الحيوانية الكبيرة يمكن ترجمتها مع الحد الأدنى من variat تحولت أيون من الإجراءات المماثلة المستخدمة في رعاية المرضى السريرية البشرية أو البيطرية، وتطوير وتطبيق تقنيات تثبيت طرفي العظم في الفئران صغيرة الحجم والفئران إلى أن تكون تحديا.
ومن المعروف أن البيئة النشاط الحيوي يؤثر بشكل كبير على العظام عملية 2 الشفاء. كما هو معروف من التئام الكسور في البشر، والاختلافات في كسر نتيجة لتحقيق الاستقرار في أوضاع متميزة للشفاء، بما في ذلك التعظم الغشائي بعد تثبيت جامدة والتحجر غضروفي بعد تثبيت أقل صرامة مع micromovements. المحوري الكامل أو عدم الاستقرار التناوب قد تؤخر عملية الشفاء أو قد يؤدي إلى عدم النقابات-3. وفقا لذلك، نرى أنه من الضروري تطوير أنظمة الزرع متطورة وتقنيات تثبيت طرفي العظم في الفئران والجرذان. وبهذه الطريقة، فإن ظروف النشاط الحيوي يمكن أن تكون موحدة على نحو ملائم، وضمان نتائج صحيحة عند تحليل عملية الشفاء.
e_content "> على الرغم من إدخال عدد كبير من التقنيات لتحقيق الاستقرار الفئران متطورة للغاية خلال السنوات القليلة الماضية، والتقنية الأكثر استخداما لا تزال دبوس داخل النقي البسيط. أما العيب الرئيسي لهذا الأسلوب، ومع ذلك، هو عدم وجود التناوب ومحوري الاستقرار 4. لتحسين الاستقرار التناوب والمحوري، وقدم المسمار داخل النقي لتحقيق الاستقرار كسور عظم الفخذ لدى الفئران 5. ومع ذلك، فإن تثبيت المسمار لا يمكن أن تستخدم لتحليل شفاء العظام المعيب بسبب الحاجة إلى الاتصال والضغط بين شظايا العظام في بهدف الحفاظ على الاستقرار التناوب.في داخل النخاع قفل مسمار يقدم أعلى المحوري والاستقرار التناوب مقارنة مع دبوس بسيطة والمسمار داخل النقي 4. والعظم عظم الفخذ تكرار للغاية، ممكن لأن الدليل لجيجلي رأى والقدرة على إنشاء أحجام فجوة المعرفة، ويسمح لتحليل كل من بون الطبيعيه شفاء وعظم معيب الشفاء 6. ويرجع ذلك إلى الإدراج من الدبابيس المتشابكة، وداخل النخاع قفل مسمار يضمن حجم الفجوة المستمر أثناء عملية الشفاء كلها، حتى في الوقت الذي تحمل الوزن الكامل. هنا، ونحن التقرير على تصميم وتطبيق مسمار داخل النخاع قفل، فضلا عن مزاياه وعيوبه في الدراسات التجريبية على التئام العظم الطبيعي وتأخر.
Protocol
Representative Results
Discussion
الخطوات الأكثر أهمية في هذه التقنية الجراحية هي الموضع الصحيح من الظفر، وجهاز تهدف، ودبابيس. الأظافر لابد من إدراجها بالكامل إلى المسافة البادئة ملحوظة في النهاية البعيدة من الظفر، لأن بروز مسمار في مفصل الركبة على مستوى اللقم يمكن تقييد حركة الركبة (الشكل 3).</str…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل من قبل RISystem AG، دافوس، سويسرا.
Materials
| MouseNail | RISystem AG | 221,122 |
| MouseNail aiming device | RISystem AG | 221,201 |
| MouseNail interlocking pin | RISystem AG | 221,121 |
| Centering bit | RISystem AG | 592,205 |
| Drill bit | RISystem AG | 590,200 |
| Gigli wire saw | RISystem AG | 590,100 |
| Suture (5-0 Prolene) | Ethicon | 8614H |
| Forceps | Braun Aesculap AG &CoKG | BD520R |
| Dressing forceps | Braun Aesculap AG &CoKG | BJ009R |
| Scissors | Braun Aesculap AG &CoKG | BC100R |
| Needle holder | Braun Aesculap AG &CoKG | BM024R |
| 24G needle | BD Mircolance 3 | 304100 |
| 27G needle | Braun Melsungen AG | 9186182 |
| Scalpel blade size 15 | Braun Aesculap AG &CoKG | 16600525 |
| Pincers | Knipex | 7932125 |
| Heat radiator | Sanitas | 605.25 |
| Depilatory cream | Asid bonz GmbH | NDXZ10 |
| Eye lubricant | Bayer Vital GmbH | 2182442 |
| Xylazine | Bayer Vital GmbH | 1320422 |
| Ketamine | Serumwerke Bernburg | 7005294 |
| Tramadol | Grünenthal GmbH | 2256241 |
| Disinfection solution (SoftaseptN) | Braun Melsungen AG | 8505018 |
| CD-1 mice | Charles River | 22 |
References
- Histing, T., et al. Small animal bone healing models: standards, tips, and pitfalls results of a consensus meeting. Bone. 49 (4), 591-599 (2011).
- Claes, L., Augat, P., Suger, G., Wilke, H. J. Influence of size and stability of the osteotomy gap on the success of fracture healing. J Orthop Res. 15 (4), 577-584 (1997).
- Histing, T., et al. Characterization of the healing process in non-stabilized and stabilized femur fractures in mice. Arch Orthop Trauma Surg. 136 (2), 203-211 (2016).
- Histing, T., et al. Ex vivo analysis of rotational stiffness of different osteosynthesis techniques in mouse femur fracture. J Orthop Res. 27 (9), 1152-1156 (2009).
- Holstein, J. H., et al. Development of a stable closed femoral fracture model in mice. J Surg Res. 153 (1), 71-75 (2009).
- Garcia, P., et al. The LockingMouseNail-a new implant for standardized stable osteosynthesis in mice. J Surg Res. 169 (2), 220-226 (2011).
- Cheung, K. M., Kaluarachi, K., Andrew, G., Lu, W., Chan, D., Cheah, K. S. An externally fixed femoral fracture model for mice. J Orthop Res. 21 (4), 685-690 (2003).
- Garcia, P., et al. A new technique for internal fixation of femoral fractures in mice: impact of stability on fracture healing. J Biomech. 41 (8), 1689-1696 (2008).
- Histing, T., et al. An internal locking plate to study intramembranous bone healing in a mouse femur fracture model. J Orthop Res. 28 (3), 397-402 (2010).
- Thompson, Z., Miclau, T., Hu, D., Helms, J. A. A model for intramembranous ossification during fracture healing. J Orthop Res. 20 (5), 1091-1098 (2002).
- Hiltunen, A., Vuorio, E., Aro, H. T. A standardized experimental fracture in the mouse tibia. J Orthop Res. 11 (2), 305-312 (1993).
- Manigrasso, M. B., O’Connor, J. P. Characterization of a closed femur fracture model in mice. J Orthop Trauma. 18 (10), 687-695 (2004).
- Lovati, A. B., et al. Diabetic mouse model of orthopaedic implant-related Staphylococcus aureus infection. PLoS One. 8 (6), e67628 (2013).
- Slade Shantz, J. A., Yu, Y. Y., Andres, W., Miclau, T., Marcucio, R. Modulation of macrophage activity during fracture repair has differential effects in young adult and elderly mice. J Orthop Trauma. 28, 10-14 (2014).
- Claes, L. E., et al. Effects of mechanical factors on the fracture healing process. Clin Orthop Relat Res. 355 (Suppl), 132-147 (1998).
- Gröngröft, I., et al. Fixation compliance in a mouse osteotomy model induces two different processes of bone healing but does not lead to delayed union. J Biomech. 18 (13), 2089-2096 (2009).
- Glatt, V., Matthys, R. Adjustable stiffness, external fixator for the rat femur osteotomy and segmental bone defect models. J Vis Exp. (9), e51558 (2014).
- Manassero, M., et al. A novel murine femoral segmental critical-sized defect model stabilized by plate osteosynthesis for bone tissue engineering purposes. Tissue Eng Part C Methods. 19 (4), 271-280 (2013).
