JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

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.

Abstract

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.

Introduction

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.

Protocol

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

  1. منزل ذكور فئران Wistar albino من 6-8 أسابيع من العمر ، ويزن كل منها ما بين 150-200 غرام ، في مرفق الحيوانات المركزي (CAF) في أقفاص فردية منفصلة. هذا يضمن عدم وجود إصابة جراحية / كسر في الموقع عندما تشترك الفئران المتعددة في الأقفاص.
  2. حافظ على الفئران عند درجة حرارة 23 درجة مئوية ± 2 درجة مئوية في بيئة يتم التحكم فيها بالرطوبة مع رطوبة نسبية تبلغ 50٪ ± 5٪ ، وتعريضها لدورة مظلمة / خفيفة لمدة 12 ساعة ، وإعطاء ad libitum إمكانية الوصول إلى الطعام (النظام الغذائي شبه الاصطناعي القياسي): حمية بيليه (جافة) والماء. تكوين النظام الغذائي شبه الاصطناعي القياسي هو كما يلي: دقيق البنغال المحمص (60 ٪) ، دقيق القمح (22 ٪) ، الكازين (4 ٪) ، مسحوق الحليب الخالي من الدسم (5 ٪) ، الزيت المكرر (4 ٪) ، خليط الملح مع النشا (4.8 ٪) ، وخليط فيتامين الكولين مع النشا (0.2 ٪).
  3. تأقلم الفئران لمدة لا تقل عن 48 ساعة قبل الجراحة.
  4. قم بوزن كل فأر على ميزان رقمي ولاحظ الوزن.
  5. يتم تطبيق حقن سيفوروكسيم داخل الصفاق (100 ملغ/كغ من وزن الجسم)، ترامادول (25 ملغ/كغ من وزن الجسم)، ومزيج من الكيتامين (75 ملغ/كغ من وزن الجسم) مع زيلازين (10 ملغ/كغ من وزن الجسم) للفئران قبل 15 دقيقة من البدء بالعملية الجراحية. ضع مرهم العيون على كلتا العينين لمنع جفاف العين.
  6. قم بإزالة الشعر من الطرف السفلي الأيمن ، من منطقة الجناح حتى مفصل الركبة ، مع التطبيق الموضعي لكريم إزالة الشعر.
    ملاحظة: يمكن جمع الدم (0.5 مل) من الوريد الخلفي لكل فأر لتحليل خط الأساس لمعلمات مختلفة. يمكن جمع الدم مرة أخرى كل 2 أسابيع بعد 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.

  1. ضع كتلة الشمع (صينية ألومنيوم 30 سم × 30 سم × 4 سم تحتوي على شمع حتى عمق 2.5 سم) على طاولة العمليات وقم بتغطيتها بستائر معقمة. تمنع كتلة الشمع أي تغيير في وضع الحيوان أثناء الجراحة.
  2. تأكيد بداية التخدير (عن طريق التحقق من فقدان قرصة إصبع القدم). ضع الجرذ المخدر على ستارة معقمة في الوضع الجانبي الأيسر. اطلب من أحد المساعدين أن يمسك الطرف السفلي الأيمن (الركبة والورك) في التمديد. احتفظ بدعامة صلبة معقمة (كتلة رخامية) أسفل الساق اليمنى لدعم عظم الفخذ. تنظيف موقع الجراحة مع الكحول والبيتادين.
  3. حقن التخدير الموضعي (0.25 مل من 1٪ lignocaine) في موقع الشق (الجانب الجانبي من الفخذ الأيمن) ، وقطع ثقب في ثنى معقم آخر ، وفضح فقط الساق اليمنى للفأر من خلاله لإجراء عملية جراحية.
  4. قم بإحداث شق عمودي للجلد بطول 1 سم على الجانب الجانبي من الفخذ الأيمن ، وقم بتمديده حسب الحاجة بشفرة جراحية رقم 15.
  5. كشف العضلة الوعائية الجانبية عن طريق فصل اللفافة العميقة باستخدام مقص Metzenbaum. قم بتقسيم الأوعية الدموية الجانبية بما يتماشى مع ألياف العضلات باستخدام ملقط الشريان حتى يتم الوصول إلى عمود عظم الفخذ.
  6. حرر العظم من العضلات المرتبطة به باستخدام مصعد السمحاق.
  7. حقن التخدير الموضعي (0.2 مل من 1٪ lignocaine) في وحول السمحاق لمنع المنعكس الوعائي المبهمي.
  8. قم بإنشاء مسافة بادئة في الثلث الأوسط من عمود عظم الفخذ باستخدام الشفرة الجراحية رقم 15 ، وكسر العظم في الثلث الأوسط من العمود (كسر كامل) عن طريق وضع إزميل على المسافة البادئة (بحيث لا ينزلق الإزميل) والنقر برفق على الإزميل بمطرقة. استخدم الدعامة الصلبة المعقمة (كتلة رخامية) لدعم العظم أثناء كسره لضمان كسر نظيف.
    ملاحظة: عادة لا يسبب الدعم الصلب المعقم إصابة كبيرة للعضلات الموجودة تحته.
  9. قم بإصلاح الكسر داخليا باستخدام سلك K معقم (1.0 مم) يتم تثبيته بمساعدة مثقاب طاقة يعمل بالبطارية. مرر السلك K إلى القناة النخاعية للجزء البعيد عبر موقع الكسر. بعد ذلك ، قم بحفر سلك K من خلال الطرف البعيد لعظم الفخذ باستخدام مثقاب الطاقة الذي يعمل بالبطارية.
    ملاحظة: قم بتطهير سطح المثقاب الكهربائي بالكحول قبل الاستخدام. قم بتغيير القفازات بعد إصلاح سلك K.
  10. بعد تقليل الكسر ، قم بدفع سلك K من الطرف البعيد إلى قناة الجزء القريب حتى يحصل على الشراء في منطقة المدور. اقطع الجزء البعيد من سلك K البارز عبر الجلد باستخدام قاطع الأسلاك.
  11. ثني طرف السلك K إلى حوالي 90 درجة باستخدام كماشة واستخدم ضمادة شاش مبللة في البيتادين لتضميد موقع الدبوس. يعمل السلك K كجبيرة داخل النخاع للحفاظ على الكسر في وضع منخفض.
  12. تأكد من الإرقاء الكامل قبل إغلاق الجلد باستخدام خياطة نايلون 3-0. الضغط على منطقة النزيف باستخدام شاش معقم أو ملقط شرياني لوقف أي نزيف.
  13. تنظيف الجرح مع betadine ، وتغطيته بشاش معقم وشريط لاصق micropore.

3. رعاية ما بعد الجراحة

  1. أعد الفئران إلى أقفاصها ، واسمح بالتنقل الطبيعي ، واستمر في إعطاء نظام غذائي شبه اصطناعي قياسي حتى التضحية بها ، وكذلك المضادات الحيوية (حقن سيفوروكسيم 100 مجم / كجم) والمسكنات (حقن ترامادول 25 مجم / كجم / يوم في جرعتين مقسمتين) داخل الصفاق لمدة 5 أيام بعد العملية.
    ملاحظة: يمكن تقسيم الفئران إلى مجموعات علاج وتحكم لاختبار دواء معين. إذا كان الدواء قابلا للذوبان في الماء ، فيمكن إعطاؤه عن طريق الفم من خلال التزويج. يمكن ملاحظة وزن الحيوانات الفردية لحساب جرعة الدواء المراد استخدامها. يمكن اتباع معايير التضمين والاستبعاد لضمان تجانس المجموعات الحيوانية.
  2. ضع الحيوانات في أقفاص فردية في ظل ظروف مماثلة لفترة ما قبل الجراحة. افحص موقع الجراحة كل يوم للبحث عن أي علامات لألم ما بعد الجراحة أو عدوى الجرح أو انزلاق الغرز أو أي تورم أو إزعاج في البطن.
  3. تقييم التئام العظام عن طريق الأشعة السينية للموقع المكسور مرة واحدة أسبوعيا.

4. الإجراء الإشعاعي

  1. قبل الأشعة السينية، تخدير الفئران بحقنة الكيتامين داخل الصفاق (50 مغ/كغ من وزن الجسم) والزيلازين (5 مغ/كغ من وزن الجسم).
  2. حافظ على مفصل الورك للفأر في وضع مرن ومختطف بينما يتم الاحتفاظ بمفصل الركبة شبه مرن لأخذ الأشعة السينية للطرف المكسور مع إعدادات التعرض التالية: المرجع kVp ≈ 62 ؛ المرجع mAS = 6.4 ؛ وإعدادات التعرض التلقائي (المرجع. مللي أمبير = 160).
    ملاحظة: تم أخذ الأشعة السينية عند خط الأساس (1 يوم بعد الجراحة) ثم مرة واحدة أسبوعيا حتى التضحية أو 5 أسابيع.

5. القتل الرحيم للحيوانات واسترجاع الكالس

  1. التضحية بالفئران بجرعة زائدة من ثاني أكسيد الكربون (إدارة 100٪ CO2 بمعدل تدفق 7-8 لتر / دقيقة لمدة 1 دقيقة ، تليها فترة انتظار من 4-5 دقائق) ، في نقطتين زمنيتين محددتين مسبقا ، بناء على المظهر الإشعاعي للنسيج الناعم والصلب ، على التوالي.
  2. شق الجلد بالتوازي مع عظم الفخذ وافصل العضلات العلوية بعناية لتجنب تلف أنسجة الكالس.
  3. كسر العظم بين مفصل الورك وأنسجة الكالس باستخدام مطرقة وإزميل. وبالمثل ، كسر العظم بين الكالس ومفصل الركبة. قم بإزالة السلك K ونظف قطعة العظم في محلول ملحي لإزالة جلطات الدم والأنسجة الرخوة.
  4. انقل الكالس على الفور إلى حاوية تحمل علامة بها 10٪ فورمالين محايد (20 مل لكل عينة) واحتفظ به لمدة 3 أيام في درجة حرارة الغرفة (RT).

6. إزالة الكلس من العظام وأنسجة الكالس

  1. خذ نسيج الكالس من الفورمالين واحتفظ به في RT في محلول ETDA بنسبة 20٪ ، الرقم الهيدروجيني 7 ، لإزالة الكلس من الأنسجة العظمية.
  2. قم بتغيير محلول EDTA الطازج كل 2 أيام لمدة 3 أسابيع تقريبا ، وتحقق من إزالة الكلس العظمي عن طريق دس العظم بإبرة دون إزعاج أنسجة الكالس. يشار إلى إزالة الكلس المثلى بفقدان الإحساس الطبيعي بالرمل للأنسجة العظمية.
  3. بعد إزالة الكلس بالكامل ، قم بقطع القسم السهمي من الكالس وقم بإعداد كتل البارافين من أنسجة الكالس. قطع أقسام بسمك 4 ميكرومتر من أنسجة الكالس لعلم الأنسجة16 وأي تحليل مقارن آخر17.

النتائج

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...

Discussion

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?...

Disclosures

ليس لدى أي من المؤلفين أي تضارب في المصالح أو أي إفصاحات مالية أخرى.

Acknowledgements

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.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
AlcoholRaman & Weil Pvt. Ltd, Mumbai, Maharashtra, IndiaMFG/MD/2019/000189Sterillium hand disinfectant
Artery forceps Nebula surgical, Gujarat, IndiaG.105.05S5", straight
Bard-Parker handle Nebula surgical, Gujarat, IndiaG.103.03Size number 3
Betadine solutionWin-medicare New Delhi, IndiaUP1425000000110% w/v Povidone iodine solution
Cat's-paw skin retractor Nebula surgical, Gujarat, India908.SSmall
EDTASisco research laboratories Pvt. Ltd, Maharashtra, India43272Disodium salt
EosinSigma Aldrich, Merck Life Sciences Pvt Ltd, Mumbai, Maharashtra, India115935For preparing the staining solution 
Forceps (plain)Nebula surgical, Gujarat, India115.066", plain
Forceps (toothed)Nebula surgical, Gujarat, India117.066", toothed
FormaldehydeSisco research laboratories Pvt. Ltd, Maharashtra, India84439For preparing the neutral buffered formalin 
HaematoxylinSigma Aldrich, Merck Life Sciences Pvt Ltd, Mumbai, Maharashtra, India104302For preparing the staining solution 
HammerNebula surgical, Gujarat, India401.M
Injection CefuroximeAkumentis Healthcare Ltd, Thane, Maharashtra, India48/UA/SC/P-2013Cefuroxime sodium IP, 1.5 g/vial 
Injection KetamineBaxter Pharmaceuticals India Private Limited, Gujarat, IndiaG/28-B/6Ketamine hydrochloride IP, 50 mg/mL 
Injection XylazineIndian Immunologicals Limited, Hyderabad, Telangana, India28/RR/AP/2009/F/GXylazine hydrochloride USP, 20 mg/mL
Injection LignocaineJackson laboratories Pvt Limited, Punjab, India 1308-B2% Lignocaine Hydrochloride IP, 21.3 mg/mL
Injection Tramadol Intas Pharmaceuticals Limited, Ahmedabad, Gujarat, IndiaMB/07/500Tramadol hydrochloride IP, 50 mg/mL
K-wire Nebula surgical, Gujarat, India166 (1mm)12", double ended
Mechanical drill for inserting K-wire‎Bosch, Germany 06019F70K4GSR 120-LI Professional
Metzenbaum cutting scissors Nebula surgical, Gujarat, IndiaG.121.06S6", straight
Needle holderNebula surgical, Gujarat, IndiaG.108.066", straight
Ophthalmic ointment GlaxoSmithKline Pharmaceutical Limited, Bengaluru, Karnataka, IndiaKTK/28a/467/2001Neomycin, Polymixin B sulfate and Bacitracin zinc ophthalmic ointment USP
Osteotome (chisel)Nebula surgical, Gujarat, India1001.S.1010 mm, straight
Periosteal elevator Nebula surgical, Gujarat, India918.10.S10 mm, straight
Pliers cum wire cutterNebula surgical, Gujarat, India604.65
Reynold’s scissorsNebula surgical, Gujarat, IndiaG.110.06S6", straight
Standard semi-synthetic diet Ashirvad Industries, Chandigarh, IndiaNo catalog number availableDetailed composition provided in materials used
Steel cup for keeping betadine for applicationLocal purchaseNo catalog number available
Steel tray with lid for autoclaving instrumentsLocal purchaseNo catalog number available
Sterile gauzeIdeal Healthcare Industries, Delhi, India E(0047)/14/MNB/7951Sterile, 5cmx5cm, 12 ply
Sterile marble block for supportLocal purchaseNo catalog number availableLocally fabricated; autoclavable
Syringe and needle (1 mL) Becton Dickinson India Pvt. Ltd., Haryana, IndiaREF 3030601 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, IndiaREF 3077492 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, USAREF MDS15115ESterile, Single use
Surgical blades (size no.24)Paramount Surgimed Ltd, New Delhi, India for Medline Industries Inc, IL, USAREF MDS15124ESterile, Single use
SuturesHealthium Medtech Pvt Ltd, Bangalore, Karnataka, IndiaSN 33184-0, 16 mm, 3/8 circle cutting needle, monofilament polyamide suture 
Wax block in aluminium tray Locally fabricatedNo catalog number available30 cm x 30 cm x 4 cm aluminium tray containing wax (to prevent animal from slipping)
X-ray machinePhilips India Ltd, Gurugram, HaryanaSN19861013Model: Philips Digital Diagnost R 4.2 

References

  1. Wang, T., Zhang, X., Bikle, D. D. Osteogenic differentiation of periosteal cells during fracture healing. Journal of Cellular Physiology. 232 (5), 913-921 (2017).
  2. Fakhry, M., Hamade, E., Badran, B., Buchet, R., Magne, D. Molecular mechanisms of mesenchymal stem cell differentiation towards osteoblasts. World Journal of Stem Cells. 5 (4), 136-148 (2013).
  3. Bishop, J. A., Palanca, A. A., Bellino, M. J., Lowenberg, D. W. Assessment of compromised fracture healing. JAAOS - Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 20 (5), 273-282 (2012).
  4. Fong, K., et al. Predictors of nonunion and reoperation in patients with fractures of the tibia: an observational study. BMC Musculoskeletal Disorders. 14 (1), 103 (2013).
  5. Ramoutar, D. N., Rodrigues, J., Quah, C., Boulton, C., Moran, C. G. Judet decortication and compression plate fixation of long bone nonunion: Is bone graft necessary. Injury. 42 (12), 1430-1434 (2011).
  6. Goulet, J. A., Senunas, L. E., DeSilva, G. L., Greenfield, M. L. V. H. Autogenous iliac crest bone graft: Complications and functional assessment. Clinical Orthopaedics and Related Research. 339, 76-81 (1997).
  7. Stevenson, M., et al. A systematic review and economic evaluation of alendronate, etidronate, risedronate, raloxifene and teriparatide for the prevention and treatment of postmenopausal osteoporosis. Health Technology Assessment. 9 (22), 1 (2005).
  8. Haffner-Luntzer, M., Kovtun, A., Rapp, A. E., Ignatius, A. Mouse models in bone fracture healing research. Current Molecular Biology Reports. 2 (2), 101-111 (2016).
  9. Mills, L. A., Simpson, A. H. R. W. In vivo models of bone repair. The Journal of Bone and Joint Surgery. British Volume. 94 (7), 865-874 (2012).
  10. Houdebine, L. -. M., Sioud, M. Transgenic Animal Models in Biomedical Research. Target Discovery and Validation Reviews and Protocols: Volume 1, Emerging Strategies for Targets and Biomarker Discovery. , (2007).
  11. Histing, T., et al. Small animal bone healing models: Standards, tips and pitfalls results of a consensus meeting. Bone. 49 (4), 591-599 (2011).
  12. Bonnarens, F., Einhorn, T. A. Production of a standard closed fracture in laboratory animal bone. Journal of Orthopaedic Research. 2 (1), 97-101 (1984).
  13. Klein, M., et al. Comparison of healing process in open osteotomy model and open fracture model: delayed healing of osteotomies after intramedullary screw fixation. Journal of Orthopaedic Research. 33 (7), 971-978 (2015).
  14. Kolios, L., et al. Do estrogen and alendronate improve metaphyseal fracture healing when applied as osteoporosis prophylaxis. Calcified Tissue International. 86 (1), 23-32 (2010).
  15. Holstein, J. H., et al. Advances in the establishment of defined mouse models for the study of fracture healing and bone regeneration. Journal of Orthopaedic Trauma. 23, 31-38 (2009).
  16. Umiatin, U., Dilogo, I. H., Sari, P., Wijaya, S. K. Histological analysis of bone callus in delayed union model fracture healing stimulated with pulsed electromagnetic fields (PEMF). Scientifica. 2021, 4791172 (2021).
  17. Han, W., et al. The osteogenic potential of human bone callus. Scientific Reports. 6, 36330 (2016).
  18. Haffner-Luntzer, M., et al. A novel mouse model to study fracture healing of the proximal femur. Journal of Orthopaedic Research. 38 (10), 2131-2138 (2020).
  19. Aurégan, J. C., et al. The rat model of femur fracture for bone and mineral research: An improved description of expected comminution, quantity of soft callus and incidence of complications. Bone & Joint Research. 2 (8), 149-154 (2013).
  20. Li, Z., Helms, J. A. Drill hole models to investigate bone repair. Methods in Molecular Biology. 2221, 193-204 (2021).
  21. Handool, K. O., et al. Optimization of a closed rat tibial fracture model. Journal of Experimental Orthopaedics. 5 (1), 13 (2018).
  22. Kobata, S. I., et al. Prevention of bone infection after open fracture using a chitosan with ciprofloxacin implant in animal model. Acta Cirurgica Brasileira. 35 (8), 202000803 (2020).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

186

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved