Summary

Uma haste intramedular de bloqueio para Padronizado Fixação do fêmur Osteotomias para analisar normal e defeituosa cicatrização óssea em ratos

Published: November 13, 2016
doi:

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

modelos cicatrização óssea são essenciais para o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas para o tratamento de fractura clínica. Além disso, modelos de ratos estão se tornando mais comumente usados ​​em pesquisas trauma. Eles oferecem um grande número de estirpes mutantes e anticorpos para a análise dos mecanismos moleculares subjacentes ao processo altamente diferenciada da cicatrização óssea. Para controlar o ambiente biomecânico, técnicas de osteossíntese padronizadas e bem caracterizadas são obrigatórias em ratinhos. Aqui, nós relatamos sobre a concepção e utilização de uma haste intramedular para estabilizar osteotomias do fêmur abertas em ratos. O prego, feita de aço inoxidável de grau médico, fornece alta axial e rigidez rotacional. O implante permite ainda a criação de, gap osteotomia constante definida tamanhos de 0,00 mm a 2,00 mm. Intramedular bloqueio estabilização prego de osteotomias do fêmur com tamanhos de gap de 0,00 mm e 0,25 mm resultar em cicatrização óssea adequada através endocondral e intramembranosa ossificatíon. Estabilização de osteotomias do fêmur com um tamanho gap de 2,00 mm resulta em atrófica não-união. Assim, o bloqueamento do prego intramedular pode ser utilizada em modelos de cura e não-cura. Uma vantagem adicional da utilização da unha em comparação com outros modelos de cura de osso é aberto a possibilidade de corrigir adequadamente substitutos ósseos e suportes, a fim de estudar o processo de integração óssea. Uma desvantagem da utilização da cavilha intramedular é o procedimento cirúrgico mais invasivo, inerente a todos os procedimentos abertos, em comparação com modelos fechados. Uma outra desvantagem pode ser a indução de alguns danos para a cavidade intramedular, inerente a todas as técnicas de estabilização intramedulares em comparação com procedimentos de estabilização extramedular.

Introduction

A biologia da cicatrização óssea pode ser estudada in vitro utilizando culturas de células e esferóides, mas também in vivo requer abordagens utilizando estudos com animais. Enquanto experiências em larga animais continuam a desempenhar um papel importante na testes pré-clínicos, testes de fase inicial de produtos ou hipóteses mudou durante os últimos 10 anos e é hoje em dia, muitas vezes conduzidas em pequenos modelos animais 1. Este parâmetro foi realizada por várias razões. Produção e manutenção de camundongos e ratos são mais baratos em comparação com porcos e ovelhas. Além disso, pequenos animais têm tempos de reprodução mais curtos e períodos mais curtos de cicatrização normal, os quais facilitam o desempenho de grande série de experiências crónicas. Finalmente, a disponibilidade de animais alvo de gene e anticorpos específicos permite a análise dos mecanismos moleculares na cicatrização óssea. No entanto, enquanto que a anteriormente utilizada em técnicas de osteossíntese os modelos animais maiores poderiam ser traduzido com variat mínimo ion de procedimentos similares utilizados na assistência ao paciente clínico humano ou veterinário, o desenvolvimento e aplicação de técnicas de osteossíntese nas de pequeno porte ratos e camundongos acabou por ser um desafio.

É bem sabido que o ambiente biomecânico influencia significativamente o osso processo de cura de dois. Como se sabe da consolidação de fraturas em humanos, as diferenças no resultado estabilização da fratura em modos distintos de cura, incluindo ossificação intramembranosa após a fixação rígida e ossificação endocondral após a fixação menos rígida com micromovimentos. Axial completo ou instabilidade rotacional pode atrasar o processo de cicatrização ou pode resultar em não uniões 3. Assim, nós sentimos que é necessário desenvolver sistemas de implantes e sofisticadas técnicas de osteossíntese em camundongos e ratos. Desta forma, as condições biomecânicas podem ser padronizados apropriadamente, garantindo resultados válidos quando se analisa o processo de cicatrização.

e_content "> Apesar de um número considerável de técnicas de estabilização de murino altamente sofisticados foram introduzidas durante os últimos anos, a técnica mais utilizada ainda é o pino intramedular simples. A principal desvantagem desta técnica, contudo, é a falta de rotação e axial estabilidade 4. para melhorar a estabilidade rotacional e axial, um parafuso intramedular foi introduzido para estabilizar fracturas do fémur em ratos 5. no entanto, a fixação do parafuso não podem ser usadas para analisar a cicatrização do osso defeituoso devido à necessidade de contato e de compressão entre os fragmentos de ossos em a fim de manter a estabilidade rotacional.

A haste intramedular de bloqueio oferece maior axial e estabilidade rotacional em comparação com o pino simples e o parafuso intramedular 4. A osteotomia do fémur altamente reprodutível, possível por causa da guia para o Gigli viu e a capacidade de criar tamanhos folga definida, permite a análise de ambos bon normaise cura e cura 6 osso defeituoso. Devido à inserção de intertravamento pinos, a haste intramedular bloqueio garante um tamanho lacuna constante durante todo o processo de cura, mesmo quando tendo peso. Aqui, nós relatamos sobre a concepção e aplicação da unha bloqueio intramedular, bem como sobre as suas vantagens e desvantagens em estudos experimentais sobre a cicatrização óssea normal e atrasada.

Protocol

Todos os procedimentos foram IACUC-aprovado e seguiu as orientações institucionais (Landesamt für Verbraucherschutz, Zentralstelle Amtstierärztlicher Dienst, Saarbrücken, Alemanha). Analgesia e prevenção de infecção devem estar de acordo com as respectivas diretrizes do país e instituição onde os experimentos devem ser executadas. 1. Preparação de implantes e instrumentos cirúrgicos Selecione uma lâmina de bisturi (tamanho 15), uma tesoura pequena preparação, uma…

Representative Results

O tempo total para o procedimento cirúrgico foi de cerca de 30 min a partir de incisão na pele para fechamento da ferida. Usando os implantes cirúrgicos dispensados, a cirurgia pode ser realizada sem um estéreo-microscópio. No pós-operatório, os animais foram monitorizados diariamente. analgesia pós-operatória foi encerrado após 3 dias porque nenhum dos animais apresentou evidência de dor (vocalização, agitação, falta de mobilidade, a falta de noivo, postura anormal, ou fa…

Discussion

Os passos mais críticos da técnica cirúrgica são o posicionamento correcto da unha, o dispositivo de apontar, e os pinos. O prego tem de ser inserido completamente ao travessão marcado na extremidade distal da unha, porque uma saliência do prego na articulação do joelho ao nível dos côndilos pode restringir o movimento do joelho (Figura 3 A). Portanto, o tamanho do fémur e, por conseguinte, o peso corporal dos animais, devem ser consideradas. O cirurgião também deve prestar especial atenç?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabalho foi apoiado por RISystem AG, Davos, Suíça.

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

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Histing, T., Menger, M. D., Pohlemann, T., Matthys, R., Fritz, T., Garcia, P., Klein, M. An Intramedullary Locking Nail for Standardized Fixation of Femur Osteotomies to Analyze Normal and Defective Bone Healing in Mice. J. Vis. Exp. (117), e54472, doi:10.3791/54472 (2016).

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