A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
هنا ، نقدم بروتوكولا لكسر عمود عظم الفخذ من فئران Wistar albino ومتابعة تطور الكالس. يمكن أن يساعد نموذج قطع عظم الفخذ هذا الباحثين في تقييم عملية التئام الكسور ودراسة كيفية تأثير الدواء على التئام الكسور.
التئام الكسور هو عملية فسيولوجية تؤدي إلى تجديد عيوب العظام من خلال العمل المنسق لبانيات العظم والخلايا الآكلة للعظم. الأدوية الابتنائية العظمية لديها القدرة على زيادة إصلاح الكسور ولكن لها قيود مثل التكاليف المرتفعة أو الآثار الجانبية غير المرغوب فيها. يمكن تحديد إمكانات شفاء العظام للدواء في البداية من خلال الدراسات المختبرية ، ولكن هناك حاجة إلى دراسات في الجسم الحي للإثبات النهائي للمفهوم. كان هدفنا هو تطوير نموذج للقوارض العظمية لعظم الفخذ يمكن أن يساعد الباحثين على فهم تطور تكوين الكالس بعد كسر عمود عظم الفخذ ويمكن أن يساعد في تحديد ما إذا كان الدواء المحتمل له خصائص شفاء العظام. تم استخدام ذكور الفئران البيضاء Wistar albino البالغة بعد تصريح لجنة أخلاقيات الحيوان المؤسسية. تم تخدير القوارض ، وفي ظل ظروف معقمة ، تم إنشاء كسور عرضية كاملة في الثلث الأوسط من مهاوي عظم الفخذ باستخدام قطع العظم المفتوح. تم تقليل الكسور وإصلاحها داخليا باستخدام أسلاك K داخل النخاع ، وسمح بحدوث التئام الكسور الثانوية. بعد الجراحة ، تم إعطاء المسكنات داخل الصفاق والمضادات الحيوية لمدة 5 أيام. الأشعة السينية الأسبوعية المتسلسلة تقييم تشكيل الكالس. تم التضحية بالفئران بناء على نقاط زمنية محددة إشعاعيا مسبقا ، وتم تحليل تطور الكالس المكسور إشعاعيا وباستخدام الكيمياء المناعية.
العظم هو نسيج ضام كثيف يتكون من الخلايا المكونة للعظام ، وبانيات العظم ، والخلايا الممتصة للعظام ، ناقضات العظم. التئام الكسور هو عملية فسيولوجية تؤدي إلى تجديد عيوب العظام من خلال العمل المنسق لبانيات العظم والخلايا الآكلة للعظم1. عندما يكون هناك كسر ، فإن نشاط العظم العظمي والعظم العظمي في موقع الكسر هي بعض العوامل المهمة التي تحدد شفاء العظام2. عندما ينحرف التئام الكسر عن مساره الطبيعي ، فإنه يؤدي إلى تأخر الاتحاد أو سوء الاتحاد أو عدم الاتحاد. يقال إن الكسر يكون في حالة عدم الاتحاد عندما يكون هناك فشل في اتحاد الكسر لمدة 9 أشهر ، مع عدم وجود تقدم في الإصلاح في آخر 3 أشهر3. ما يقرب من 10٪ -15٪ من جميع الكسور تعاني من تأخير في الإصلاح قد يتطور إلى nonunion4. معدل عدم الاتحاد لجميع الكسور هو 5٪ -10٪ ويختلف باختلاف العظم المعني وموقع الكسر5.
يشتمل النظام الحالي لعلاج عدم اتحاد الكسور على طرائق جراحية و / أو طبية. في الوقت الحالي ، يمكن التغلب على الكسور المتأخرة أو غير المنتظمة عن طريق الاستراتيجيات الجراحية مثل تطعيم العظام. ومع ذلك ، فإن تطعيم العظام له حدوده ومضاعفاته مثل توافر أنسجة الكسب غير المشروع ، وألم موقع المتبرع ، والمراضة ، والعدوى6. يشمل العلاج الطبي أدوية الابتنائية العظمية مثل البروتين المورفولوجي العظمي (BMP) وتيريباراتيد (نظير هرمون البارات). عوامل الابتنائية العظمية المستخدمة حاليا لديها القدرة على زيادة إصلاح الكسور ولكن لها قيود مثل التكاليف الباهظة أو الآثار الجانبية غير المرغوب فيها7. وبالتالي ، هناك مجال لتحديد بدائل غير جراحية فعالة من حيث التكلفة لشفاء العظام. يمكن تحديد إمكانات شفاء العظام للدواء في البداية من خلال الدراسات المختبرية ، ولكن هناك حاجة إلى دراسات في الجسم الحي للإثبات النهائي للمفهوم. يجب تقييم الدواء المعروف بتعزيز التئام العظام في المختبر ، وإذا وجد واعدا ، يمكن استخدامه في دراسات النماذج الحيوانية في الجسم الحي . إذا أثبت الدواء أنه يعزز تكوين العظام وإعادة تشكيلها في النموذج الحي ، فيمكن أن ينتقل إلى المرحلة التالية (أي التجارب السريرية).
يعد تقييم التئام الكسور في الحيوانات خطوة منطقية إلى الأمام لتقييم عامل جديد تم تقديمه لشفاء العظام قبل أن يخضع لتجارب بشرية. بالنسبة لدراسات النموذج الحيواني في الجسم الحي لالتئام الكسور ، أصبحت القوارض نموذجاشائعا بشكل متزايد 8. ولدت نماذج القوارض اهتماما متزايدا بسبب انخفاض تكاليف التشغيل ، والحاجة المحدودة للمساحة ، والوقت الأقل اللازم لشفاء العظام9. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي القوارض على مجموعة واسعة من الأجسام المضادة والأهداف الجينية ، والتي تسمح بإجراء دراسات على الآليات الجزيئية لشفاء العظام وتجديدها10. سلط اجتماع توافقي الضوء بشكل شامل على العديد من نماذج شفاء عظام الحيوانات الصغيرة وركز على المعلمات المختلفة التي تؤثر على شفاء العظام ، بالإضافة إلى التأكيد على العديد من نماذج كسور الحيوانات الصغيرة والغرسات11.
يمكن تقسيم نماذج الكسر الأساسية على نطاق واسع إلى نماذج مفتوحة أو مغلقة. تستخدم نماذج الكسور المغلقة قوة ثني من ثلاث أو أربع نقاط على العظم ولا تتطلب نهجا جراحيا تقليديا. أنها تؤدي إلى كسور مائلة أو حلزونية ، تشبه كسور العظام الطويلة في البشر ، ولكن عدم توحيد موقع الكسر وأبعاده قد يكون بمثابة عامل مربك فيها12. تتطلب نماذج الكسور المفتوحة الوصول الجراحي لقطع العظم العظمي ، وتساعد على تحقيق نمط كسر أكثر اتساقا في موقع الكسر ، ولكنها ترتبط بتأخر الشفاء مقارنة بالنماذج المغلقة13. يبقى اختيار العظام المستخدمة لدراسة التئام الكسور بشكل أساسي الساق وعظم الفخذ نظرا لأبعادهما وإمكانية الوصول إليهما. عادة ما يكون اختيار موقع الكسر هو الحجاب الحاجز أو الميتافيزيس. يتم اختيار منطقة metaphyseal خصيصا في الحالات التي يتم فيها دراسة التئام الكسور في مواضيع هشاشة العظام ، حيث أن metaphysis أكثر تأثرا بهشاشة العظام14. يمكن استخدام العديد من الغرسات مثل المسامير داخل النخاع والمثبتات الخارجية لتثبيت الكسر11,15.
كان الهدف من هذه الدراسة هو تطوير نموذج بسيط وسهل المتابعة للقوارض يمكن أن يساعد الباحثين ليس فقط على فهم تطور الكالس بعد كسر عظم الفخذ ولكن يمكن أن يساعد في تحديد ما إذا كان الدواء المحتمل له خصائص شفاء العظام من خلال فهم الآلية التي يعمل بها.
تم إجراء التجارب على الحيوانات بعد الحصول على الموافقة الأخلاقية من لجنة أخلاقيات الحيوان المؤسسية (IAEC) ، AIIMS ، نيودلهي ، الهند (286 / IAEC-1/2021).
1. إجراء ما قبل الجراحة
2. إجراء جراحي لإنشاء كسر عرضي كامل من خلال قطع العظم المفتوح
ملاحظة: استخدم غرفة عمليات مخصصة مزودة بطاولة عمليات ودرجة حرارة محيطة مثالية (26 درجة مئوية) لتنفيذ الإجراء.
3. رعاية ما بعد الجراحة
4. الإجراء الإشعاعي
5. القتل الرحيم للحيوانات واسترجاع الكالس
6. إزالة الكلس من العظام وأنسجة الكالس
أجريت هذه الدراسة لتطوير نموذج قطع عظم الفخذ في فئران Wistar albino. يمكن استخدام هذا النموذج لتقييم التئام العظام ، وكذلك التأثير العظمي لدواء ابتنائي عظمي واعد في التئام العظام. تم اتباع الاحتياطات والبروتوكولات الجراحية القياسية. تم استخدام العباءات المعقمة والستائر والمعدات الجراحية لهذا...
تصف هذه الطريقة بوضوح التفاصيل اللازمة لتطوير نموذج قطع العظم للكسر في فئران Wistar albino. يمكن استخدام هذا النموذج لتقييم التأثير العظمي لدواء ابتنائية عظمي واعد في التئام الكسور ، وكذلك فهم تعقيدات التئام العظام. الميزة البارزة لهذه الطريقة هي أنها بسيطة ولا تحتاج إلى الكثير من الوقت أو الم?...
ليس لدى أي من المؤلفين أي تضارب في المصالح أو أي إفصاحات مالية أخرى.
يود المؤلفون أن يشكروا المجلس المركزي للبحوث في المعالجة المثلية (CCRH) ، وزارة AYUSH ، حكومة الهند ، على تمويل البحوث. يعرب المؤلفون عن امتنانهم لمساعدة ودعم مرفق الحيوان المركزي ، AIIMS ، نيودلهي ، لمساعدتهم ودعمهم في التجارب على الحيوانات و CMET ، AIIMS ، نيودلهي ، لمساعدتهم ودعمهم في التصوير الفوتوغرافي والفيديو.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Alcohol | Raman & Weil Pvt. Ltd, Mumbai, Maharashtra, India | MFG/MD/2019/000189 | Sterillium hand disinfectant |
Artery forceps | Nebula surgical, Gujarat, India | G.105.05S | 5", straight |
Bard-Parker handle | Nebula surgical, Gujarat, India | G.103.03 | Size number 3 |
Betadine solution | Win-medicare New Delhi, India | UP14250000001 | 10% w/v Povidone iodine solution |
Cat's-paw skin retractor | Nebula surgical, Gujarat, India | 908.S | Small |
EDTA | Sisco research laboratories Pvt. Ltd, Maharashtra, India | 43272 | Disodium salt |
Eosin | Sigma Aldrich, Merck Life Sciences Pvt Ltd, Mumbai, Maharashtra, India | 115935 | For preparing the staining solution |
Forceps (plain) | Nebula surgical, Gujarat, India | 115.06 | 6", plain |
Forceps (toothed) | Nebula surgical, Gujarat, India | 117.06 | 6", toothed |
Formaldehyde | Sisco research laboratories Pvt. Ltd, Maharashtra, India | 84439 | For preparing the neutral buffered formalin |
Haematoxylin | Sigma Aldrich, Merck Life Sciences Pvt Ltd, Mumbai, Maharashtra, India | 104302 | For preparing the staining solution |
Hammer | Nebula surgical, Gujarat, India | 401.M | |
Injection Cefuroxime | Akumentis Healthcare Ltd, Thane, Maharashtra, India | 48/UA/SC/P-2013 | Cefuroxime sodium IP, 1.5 g/vial |
Injection Ketamine | Baxter Pharmaceuticals India Private Limited, Gujarat, India | G/28-B/6 | Ketamine hydrochloride IP, 50 mg/mL |
Injection Xylazine | Indian Immunologicals Limited, Hyderabad, Telangana, India | 28/RR/AP/2009/F/G | Xylazine hydrochloride USP, 20 mg/mL |
Injection Lignocaine | Jackson laboratories Pvt Limited, Punjab, India | 1308-B | 2% Lignocaine Hydrochloride IP, 21.3 mg/mL |
Injection Tramadol | Intas Pharmaceuticals Limited, Ahmedabad, Gujarat, India | MB/07/500 | Tramadol hydrochloride IP, 50 mg/mL |
K-wire | Nebula surgical, Gujarat, India | 166 (1mm) | 12", double ended |
Mechanical drill for inserting K-wire | Bosch, Germany | 06019F70K4 | GSR 120-LI Professional |
Metzenbaum cutting scissors | Nebula surgical, Gujarat, India | G.121.06S | 6", straight |
Needle holder | Nebula surgical, Gujarat, India | G.108.06 | 6", straight |
Ophthalmic ointment | GlaxoSmithKline Pharmaceutical Limited, Bengaluru, Karnataka, India | KTK/28a/467/2001 | Neomycin, Polymixin B sulfate and Bacitracin zinc ophthalmic ointment USP |
Osteotome (chisel) | Nebula surgical, Gujarat, India | 1001.S.10 | 10 mm, straight |
Periosteal elevator | Nebula surgical, Gujarat, India | 918.10.S | 10 mm, straight |
Pliers cum wire cutter | Nebula surgical, Gujarat, India | 604.65 | |
Reynold’s scissors | Nebula surgical, Gujarat, India | G.110.06S | 6", straight |
Standard semi-synthetic diet | Ashirvad Industries, Chandigarh, India | No catalog number available | Detailed composition provided in materials used |
Steel cup for keeping betadine for application | Local purchase | No catalog number available | |
Steel tray with lid for autoclaving instruments | Local purchase | No catalog number available | |
Sterile gauze | Ideal Healthcare Industries, Delhi, India | E(0047)/14/MNB/7951 | Sterile, 5cmx5cm, 12 ply |
Sterile marble block for support | Local purchase | No catalog number available | Locally fabricated; autoclavable |
Syringe and needle (1 mL) | Becton Dickinson India Pvt. Ltd., Haryana, India | REF 303060 | 1 mL sterile Syringe with 26 G x 1/2 (0.45 mm x 13 mm) needle |
Syringe and needle (2 mL) | Becton Dickinson India Pvt. Ltd., Haryana, India | REF 307749 | 2 mL sterile syringe with 24 G x 1'' (0.55 mm x 25 mm) needle |
Syringe and needle (10 mL) | Hindustan Syringes & Medical Devices Ltd. Faridabad, India | 334-B(H) | 10 mL sterile syringe with 21 G x1.5" (0.80 mm x 38 mm) needle |
Surgical blades (size no.15) | Paramount Surgimed Ltd, New Delhi, India for Medline Industries Inc, IL, USA | REF MDS15115E | Sterile, Single use |
Surgical blades (size no.24) | Paramount Surgimed Ltd, New Delhi, India for Medline Industries Inc, IL, USA | REF MDS15124E | Sterile, Single use |
Sutures | Healthium Medtech Pvt Ltd, Bangalore, Karnataka, India | SN 3318 | 4-0, 16 mm, 3/8 circle cutting needle, monofilament polyamide suture |
Wax block in aluminium tray | Locally fabricated | No catalog number available | 30 cm x 30 cm x 4 cm aluminium tray containing wax (to prevent animal from slipping) |
X-ray machine | Philips India Ltd, Gurugram, Haryana | SN19861013 | Model: Philips Digital Diagnost R 4.2 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved