إنشاء نموذج عيب تجويف صندوقي في العظم القشري لفأر الفخذ

Summary

هنا ، نقدم بروتوكولا لإنشاء عيب تجويف صندوقي في أنسجة الحجاب الحاجز الفخذي للفئران. يمكن لهذا النموذج تقييم أداء المواد الحيوية تحت الضغط الميكانيكي الحيوي واستكشاف آليات تجديد العظام المتعلقة بتكوين العظم داخل الغشاء.

Abstract

يمكن أن تؤدي عيوب العظام الشديدة أو الكسور المعقدة إلى مضاعفات خطيرة مثل عدم الاتحاد أو عدم كفاية التئام العظام. تعتبر هندسة الأنسجة ، التي تتضمن تطبيق الخلايا والسقالات والسيتوكينات ، حلا واعدا لتجديد العظام. وبالتالي ، تلعب النماذج الحيوانية المختلفة التي تحاكي عيوب العظام دورا حاسما في استكشاف الإمكانات العلاجية لهندسة الأنسجة لشفاء العظام. في هذه الدراسة ، أنشأنا نموذجا لعيب العظم القشري على شكل صندوق في منتصف عظم الفخذ للفئران ، والذي يمكن أن يكون بمثابة نموذج مثالي لتقييم وظيفة المواد الحيوية في تعزيز شفاء العظام. تم حفر هذا العيب العظمي القشري على شكل صندوق باستخدام قبضة فموية منخفضة السرعة وشكلها بواسطة إبرة مخرطة. تم إجراء تحليل التصوير المقطعي المحوسب الدقيق بعد الجراحة على الفور لتأكيد الإنشاء الناجح لعيب العظم القشري في تجويف الصندوق. ثم تم حصاد عظم الفخذ على الجانب الذي تم تشغيله من الفئران في نقاط زمنية متعددة بعد الجراحة (0 أيام ، 2 أسابيع ، 4 أسابيع ، و 6 أسابيع). تم تقييم عملية الشفاء لمنطقة عيب كل عينة باستخدام التصوير المقطعي المحوسب الدقيق ، وتلطيخ الهيماتوكسيلين ويوزين (H&E) ، وتلطيخ ماسون ثلاثي الألوان. أظهرت هذه النتائج نمطا للشفاء يتوافق مع التعظم داخل الغشاء ، مع اكتمال الشفاء بشكل أساسي لمدة 6 أسابيع. يوفر تصنيف عملية الشفاء لهذا النموذج الحيواني طريقة فعالة في الجسم الحي للتحقيق في المواد الحيوية والأدوية الجديدة التي تستهدف التعظم داخل الغشاء أثناء التئام عيوب الأنسجة العظمية.

Introduction

غالبا ما ينتج العظم المكسور والمعيب عن الصدمات والأورام والالتهابات والتشوهات الخلقية ^1,2. على الرغم من أن الأنسجة العظمية لدى الأفراد الأصحاء الشباب تمتلك عادة قدرات تجديد قوية³ ، إلا أن العيوب التي تتجاوز الحجم الحرج أو عوائق الشفاء بسبب الأمراض الجهازية (مثل مرض السكري وهشاشة العظام والالتهابات) قد تؤدي إلى مضاعفات مثل انقطاع العظام أو ضعف الشفاء⁴. لمواجهة هذا التحدي السريري ، يتم استخدام تطعيم العظام أو المواد الحيوية بشكل شائع لاستبدال العظام المعيبة بشدة أو لإعادة بناء أجزاء العظام الكبيرة. ومع ذلك ، فإن هذه العلاجات لها قيود. على سبيل المثال ، على الرغم من....

Protocol

تمت مراجعة جميع الإجراءات الحيوانية في هذه الدراسة والموافقة عليها من قبل اللجنة الأخلاقية لمدرسة غرب الصين لطب الأسنان ، جامعة سيتشوان (WCHSIRB-D-2021-597). تم استخدام فئران Sprague-Dawley (ذكر ، وزن الجسم 300 جم) في هذه الدراسة.

1. التحضير قبل الجراحة

1. إعداد الصك
   1. راجع الشكل 1 أ للأدوات الجراحية المستخدمة في هذه الدراسة: ماكينة حلاقة كهربائية ، مقص أنسجة ، مقص عيون ، ملقط عيون ، مشرط يمكن التخلص منه ، فاصل السمحاق ، قبضة فموية منخفضة السرعة ، مسبار فموي ، فراغ ري يمكن التخلص منه ، حامل إبرة ، خياطة 3.0.
   2. قم بإعداد مسبار عن طريق الفم وقم بتمييز الطرف المنحني الكبير للمسبار بقلم تحديد و....

النتائج

في هذا البروتوكول ، نجحنا في إنشاء نموذج عيب تجويف صندوق الفخذ للفئران بأبعاد 4.5 مم × 1.5 مم عن طريق الحفر. من أجل تحليل عملية الشفاء ، قمنا بجمع أنسجة الفخذ على الجانب الذي تم تشغيله في 0 أيام وأسبوعين و 4 أسابيع و 6 أسابيع بعد الجراحة ، وهي النقاط الزمنية الرئيسية للتعظم داخل.......

Discussion

النماذج الحيوانية قبل السريرية حيوية لفحص شفاء العظام وتأثير المواد الحيوية على تجديد العظام. يوضح هذا البروتوكول نموذج عيب تجويف صندوق الفخذ الذي يكرر عملية تكوين العظام داخل الغشاء المرتبطة بتجديد العظام السريري. تم توحيد منطقة العيب أثناء الجراحة باستخدام مسبار فموي محدد مسبقا. أظهر?.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
1.2 mm slow speed ball drill	Dreybird Medical Equipment Co., Ltd.	RA3-012	For preparation of box cavity defects
3.0 suture	Chengdu Shifeng Co., Ltd.	None	For suturing wounds
4% paraformaldehyde	Biosharp	BL539A	For fix the femoral specimens
Cotton balls	Haishi Hainuo Group Co.,  Ltd.	20120047	For skin sterilization and cleaning of surgical field
Cotton sticks	Lakong Medical Devices Co., Ltd.	M6500R	For skin disinfection
Dental technician grinding machine	Marathon	N3-140232	For preparation of box cavity defects
Disposable scalpel	Hangzhou Huawei Medical Supplies Co., Ltd.	20100227	For creating skin incisions as well as to sharply separate muscle tissue
Electric shaver	JASE	BM320210	Removal of hair tissue from the surgical area
Hematoxylin and Eosin Stain kit	Biosharp	C1005	For the histological analysis of the specimens
Masson’s Trichrome Stain Kit	Solarbio	G1340	For the histological analysis of the specimens
Micro CT	Scanco medical ag	µCT 45	For analyzing the healing of defects in femoral samples
Needle holder	Chengdu Shifeng Co., Ltd.	None	For suture-holding needles
Olympus Research Grade Whole Slide Scanning System VS200	Chengdu Knowledge Technology Co.	VS200	For analyzing the results of HE staining and Masson staining
Ophthalmic forceps	Chengdu Shifeng Co., Ltd.	None	For clamping skin, muscle tissue
Ophthalmic scissors	Chengdu Shifeng Co., Ltd.	None	For forming a skin incision approach
Oral low-speed handpiece	Marathon	Y221101003	For preparation of box cavity defects
Oral probe	Shanghai Sangda Medical Insurance Co., Ltd.	20000143	For measuring the diameter of defects
Periosteal separator	Chengdu Shifeng Co., Ltd.	None	For blunt separation of muscle tissue
Sprague–Dawley rats	Byrness Weil Biotech Ltd	None	For the establishment of femoral bone boxy cavitary defect
Tissue scissors	Chengdu Shifeng Co., Ltd.	None	For forming a skin incision approach