وقد تم تمويل هذا العمل من قبل AR053645-R01 من NIAMS.

تمت الموافقة على كافة الإجراءات المتبعة في الحيوان UCSF الرعاية المؤسسية واستخدام اللجنة وتتوافق مع مبادئ توجيهية وطنية. 1. إعداد مثبتات قبل الجراحة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل إنشاء كسر استقرت، واحد يحتاج إلى تجميع مخصص تصميم جهاز التثبيت الخارجي. وتألفت الأطر تثبيت مصمم خصيصا خارجي من الألومنيوم 2 حلقات استقرت بواسطة الفولاذ المقاوم للصدأ وثلاثة # 0/56 قضبان مترابطة، 8 # 2/56 والجوز سداسية، و 17 براغي المطابقة (صغير شركة الجزء، ميامي البحيرات، فلوريدا 3). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وهناك حاجة إلى حلقات الألومنيوم اثنين في الكسر. إلى حلقة واحدة تجمع 4 # 2/56 سداسي المكسرات (شركة صغيرة الجزء، ميامي البحيرات، فلوريدا) وبراغي مطابقة في الثقوب المناسبة، ينبغي أن تظل هذه فضفاض. وستكون هذه الحلقة القريبة. إلى الحلبة البعيدة تجميع 3 الصواميل والمسامير، ومرة ​​أخرى لم يكن لتشديد تماما. </li></ol> 2. التخدير، والكسر الخلق، وتطبيق Fixator <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الفئران (العمر، الجنس، والجسدويتم تحديد الوزن من قبل المستخدم) وتخدير عن طريق الحقن داخل الصفاق من الكيتامين 50mg/ml، 0.5 ملغ / مل Medetomidine (0.03 مل / الماوس). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق مواد التشحيم العين إلى أعين الفئران ووضع قطعة من الشريط عبر رؤوسهم لحماية عيونهم أثناء العملية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتم وضع الحيوان على وسادة التدفئة للفترة المتبقية من هذا الإجراء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يثقب في metaphyses القريبة والبعيدة من الساق اليسرى باستخدام أربعة 0.25 ملم دبابيس الحشرة العقيمة (Anticorro: الجميلة أداة العلم، فوستر سيتي، كاليفورنيا) عن طريق ربط المسامير إلى أداة DREMEL وحفر عليها من خلال العظام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> دبابيس هي عمودي التوجه إلى محور طويل من الساق، و 90 درجة مع بعضها البعض. ما لا يقل عن 10 ملم بين العلامات القريبة والبعيدة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع حلقة الأولى أعلاه دبابيس القريبة مع المكسرات التي تواجه الداخل، نحو المسامير. تأمين الدبابيس الى الحلبة الحفاظ على الساق في وضع مركزيا داخل حلقة من الألمنيوم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الدائري الثاني تحت ديدبابيس ستال وتأمين الدبابيس الى الحلبة باستخدام المكسرات سداسية كما كان من قبل. إضافة 4 الجوز الترباس مجموعة لfixator البعيدة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خلق الكسر عرضية من قبل ثلاث نقاط الانحناء مع الجهاز المناسب. نستخدم نظام خطورة Bonnarens واينهورن 4. ضع السطح الخلفي من الساق عبر الكتل، ورفع الوزن إلى ارتفاع محدد مسبقا طول ذراع الهبوط وانخفاض الوزن بحيث إنها تجري اتصالات مع الجانب الأمامي من الساق لانتاج كسر حادة. ارتفاع يتم إسقاط الوزن من الضروري تحديد لكل سلالة من الماوس لضمان وجود كسر واحد فقط من الساق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويؤكد الكسر بواسطة الأشعة السينية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد تأكيد كسر، وترد 3 الفولاذ المقاوم للصدأ # 0/56 قضبان مترابطة في حلقات. بدءا من نهاية البعيدة إدراج قضيب والخيط جوزة على الحلبة البعيدة لتأمين قضيب. ثم وضع آخر الجوز على العصا، لن يرن القريبة يجلس على رأس هذه نالتحرير. تأكد من أن تعقد حلقات 2 على مسافات متساوية وغير توتير دبابيس. تأمين الطوق الأقرب إلى قضبان مع الجوز الثالثة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتم إعطاء حقنة تحت الجلد من البوبرينورفين (1.0 ملغ / كلغ) لتسكين فورا بعد الجراحة ويتم مراقبة الحيوانات لآلام والبوبرينورفين تعطى حسب الحاجة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتم عكس التخدير من قبل إدارة Atipamezole، ويتم مراقبة الحيوانات حتى يتم الاستجابة والتجول. </li></ol> 3. التعظم الهاء (انظر أيضا: 12،13) لتعديل هذا الإجراء لاستيعاب التعظم الهاء واضح ومباشر. وتعقد حلقات في موقف من قبل قضبان مترابطة، والتي تحول المكسرات عقد القضبان في مكان يمكن أن يتم نقل الحلقات عن بعضها البعض. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كمون: لتكون العظم الهاء قياسي باستخدام هذا النموذج يتم وضع مثبتات على الساق، وتترك وحدها لفترة كمون من 5 أيام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الهاء: osteog الهاءلا يمكن أن يؤديها enesis من خلال تحويل المكسرات على قضبان استقرار ربع بدوره (0.25 ملم) كل يوم 7 أيام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نضوج: لوحظ بوني سد بنسبة 10 يوما، ويتم الاحتفال توحيد كاملة من قبل 27 يوما بعد الانتهاء من الهاء. </li></ol> 4. خلق من العيب 1 الحجم الحرج لخلق خلل حرج الحجم يتم تطبيق مثبتات الخارجية كما هو موضح سابقا مع إدخال التعديلات التالية. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل البدء في إجراءات يتم تنظيف البشرة مع الايثانول 70٪. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتم تطبيق مثبتات قبل تماما في خلق خلل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الفأرة ثم ضع تحت المجهر تشريح لتصور عظمة الساق وسطي، ويتم إجراء شق (5-7 ملم) مع شفرة # 10 في مشرط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ومقطوع برفق العضلات وفصلها لفضح منتصف بالتحلل من الساق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ثم تتم إزالة قطعة ملم 3 من العظم من مقص منتصف بالتحلل استخدام. استخدام تيانه نقطة من مقص، ومقصوص العظام ببطء بعيدا ويتم إزالة بقايا عظام مع ملقط إذا لزم الأمر. ينبغي توخي الحذر مع نصائح من مقص لتجنب تشريد الساق مع قوة ميكانيكية كبيرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فحص موقع الجراحية لضمان عدم وجود بقايا عظام، وهذه يمكن أن تعزز الشفاء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استبدال العضلات حول نهايات أضعفت من الساق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إغلاق شق في الجلد 2-3 مع خيوط من حيدة البوليامين 6-0. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يتم عكس التخدير وتتم مراقبة هذه الحيوانات للألم وتعطى المسكنات كما هو موضح سابقا. </li></ol> 5. ممثل النتائج عندما يطبق بشكل صحيح، ومثبتات خارجية توفير مزيد من الاستقرار جامدة من كسر في عظام الساق مغلقة مع تخفيض ممتازة (الشكلان 1 و 2). ومع ذلك، في بعض الحالات غير كافية تخفيض (فجوة واضحة وكبيرة بين نهايات العظام أو الكسور المتعددة تحدث (الشكل 3 </strong&gt;)، ويتم استبعاد هذه الفئران من التحليلات. استقرت الكسور باستخدام هذا الأسلوب في المقام الأول عن طريق شفاء التعظم الغشائي (الشكل 4). في المقابل، إذا لم يتم تحقيق الاستقرار في كسر تشكيل الكالس غضروف كبير في الفجوة الكسر (الشكل 5)، ويتم استبدال هذا من قبل العظام من خلال عملية التعظم الغشائي. <img alt="الشكل 1" src="/files/ftp_upload/3552/3552fig1.jpg" /> الشكل 1. الأشعة توضح جهاز التثبيت الخارجي تستخدم لتحقيق الاستقرار في كسر عظام الساق. صورة بالأشعة التي اتخذت بعد كسر عظم تظهر شرائح جيدا الانحياز (رأس السهم). <img alt="الشكل 2" src="/files/ftp_upload/3552/3552fig2.jpg" /> الشكل 2. وقد تم تطبيق الصورة على فأرة الحاسوب بعد fixator. <img alt="الشكل (3)" src="/files/ftp_upload/3552/3552fig3.jpg" /> الشكل 3. صورة شعاعية و التي استولت عليها بعدracture يظهر شرائح العظام المنحرفة ومجزأة (رأس السهم). <img alt="الشكل 4" src="/files/ftp_upload/3552/3552fig4.jpg" /> 4 الشكل. كسر استقرت يشفي عبر التعظم الغشائي. تلوين ثلاثي الألوان من كسر استقرت يظهر بعض عظام جديدة (ب) في موقع الكسر. شريط مقياس = 500 ميكرون. <img alt="الشكل 5" src="/files/ftp_upload/3552/3552fig5.jpg" /> الشكل 5. غير استقرت كسر يشفي عبر تعظم غضروفي. تلوين ثلاثي الألوان من كسر غير مستقرة يظهر غضروف (ج) والعظام (ب) في موقع الكسر. شريط مقياس = 500 ميكرون.

<ol>
	<li>Ilizarov, G. A., Lediaev, V. I., Shitin, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+course+of+compact+bone+reparative+regeneration+in+distraction+osteosynthesis+under+different+conditions+of+bone+fragment+fixation+(experimental+study).">The course of compact bone reparative regeneration in distraction osteosynthesis under different conditions of bone fragment fixation (experimental study).</a> Eksperimentalnaia Khirurgiia i Anesteziologiia. 14, 3-12 (1969).</li><li>Ilizarov, G. A., Deviatov, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgical+elongation+of+the+leg.">Surgical elongation of the leg.</a> Ortopediia Travmatologiia i Protezirovanie. 32, (1971).</li><li>Thompson, Z., Miclau, T., Hu, D., Helms, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+model+for+intramembranous+ossification+during+fracture+healing.">A model for intramembranous ossification during fracture healing.</a> J. Orthop. Res. 20, 1091-1098 (2002).</li><li>Bonnarens, F., Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+a+standard+closed+fracture+in+laboratory+animal.">Production of a standard closed fracture in laboratory animal.</a> J. Orthop. Res. 2, 97-101 (1984).</li><li>Colnot, C., Thompson, Z., Miclau, T., Werb, Z., Helms, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+fracture+repair+in+the+absence+of+MMP9.">Altered fracture repair in the absence of MMP9.</a> Development. 130, 4123-4133 (2003).</li><li>Lange, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Action+of+IL-1beta+during+fracture+healing.">Action of IL-1beta during fracture healing.</a> J. Orthop. Res. 28, 778-784 (2010).</li><li>Xing, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+roles+for+CCR2+during+fracture+healing.">Multiple roles for CCR2 during fracture healing.</a> Dis. Model Mech. 3, 451-458 (2010).</li><li>Lu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recombinant+human+bone+morphogenetic+protein-7+enhances+fracture+healing+in+an+ischemic+environment.">Recombinant human bone morphogenetic protein-7 enhances fracture healing in an ischemic environment.</a> J. Orthop. Res. , (2009).</li><li>Yu, Y. Y., Lieu, S., Lu, C., Colnot, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+morphogenetic+protein+2+stimulates+endochondral+ossification+by+regulating+periosteal+cell+fate+during+bone+repair.">Bone morphogenetic protein 2 stimulates endochondral ossification by regulating periosteal cell fate during bone repair.</a> Bone. 47, 65-73 (2010).</li><li>Lu, C., Miclau, T., Hu, D., Marcucio, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ischemia+leads+to+delayed+union+during+fracture+healing:+a+mouse+model.">Ischemia leads to delayed union during fracture healing: a mouse model.</a> J. Orthop. Res. 25, 51-61 (2007).</li><li>Miclau, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+delayed+stabilization+on+fracture+healing.">Effects of delayed stabilization on fracture healing.</a> J. Orthop. Res. 25, 1552-1558 (2007).</li><li>Tay, B. K., Le, A. X., Gould, S. E., Helms, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histochemical+and+molecular+analyses+of+distraction+osteogenesis+in+a+mouse+model.">Histochemical and molecular analyses of distraction osteogenesis in a mouse model.</a> Journal of Orthopaedic Research. 16, 636-642 (1998).</li><li>Choi, P., Ogilvie, C., Thompson, Z., Miclau, T., Helms, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+and+molecular+characterization+of+a+murine+non-union+model.">Cellular and molecular characterization of a murine non-union model.</a> J. Orthop. Res. 22, 1100-1107 (2004).</li><li>Buckwalter, J. A., Marsh, E. T., J, L., Heckman, J. D., Bucholz, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Rockwood and Green's fractures in adults. , 245-271 (2001).</li><li>Garcia, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+LockingMouseNail-A+New+Implant+for+Standardized+Stable+Osteosynthesis+in+Mice.">The LockingMouseNail-A New Implant for Standardized Stable Osteosynthesis in Mice.</a> J. Surg. Res. , (2009).</li></ol>

ليس لدينا ما يكشف.

تلتئم العظام من قبل اثنين من أساليب مختلفة اعتمادا على الاستقرار الميكانيكية (النظر في: 14). عندما غادر غير مستقر قالب غضروف كبير في أشكال الفجوة الكسر الذي يتم استبداله العظام لرأب طرفي العظم المكسور. قريب وبشكل أقصى إلى نهاية الشوط الاول، العظام تشكل مباشرة بو?...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> اسم كاشف </td><td> شركة </td><td> فهرس العدد </td><td> تعليقات </td></tr><tr><td> 0.25mm حشرة دبوس </td><td> غرامة العلم أداة </td><td> 26000-25 </td><td> طلى بأكسيد الألومنيوم الصلب زجاج، 0.25mm قضيب القطر، وطول 4cm </td></tr><tr><td> غير القابل للصدأ البندق الفولاذ الهيكس </td><td> أجزاء صغيرة </td><td> # 2-56 </td><td> 1/8 &quot;طول و 56 بوصة لكل المواضيع </td></tr><tr><td> غير القابل للصدأ البندق الفولاذ الهيكس </td><td> أجزاء صغيرة </td><td> # 0-80 </td><td> 1/8 &quot;طول و 80 بوصة لكل المواضيع </td></tr><tr><td> غير القابل للصدأ المسمار الصلب آلة </td><td> أجزاء صغيرة </td><td> # 0-80 </td><td> 1/8 &quot;طول و 80 بوصة لكل المواضيع </td></tr><tr><td> قطع الفولاذ المقاوم للصدأ آلة رود خيوط </td><td> أجزاء صغيرة </td><td> # 0-80 </td><td> 6 &quot;طول، 80 المواضيع في البوصة </td></tr><tr><td> 18-8 رئيس الفولاذ المقاوم للصدأ آلة برأسيةREW </td><td> ماكماستر، كار </td><td></td><td> 2-56 المواضيع، 3/6 &quot;طول </td></tr><tr><td> الخارجي للتثبيت الأجهزة </td><td> آلة متجر </td><td> مصمم خصيصا </td><td></td></tr></tbody></table>

creating rigidly stabilized fractures for assessing intramembranous ossification, distraction osteogenesis, or healing of critical sized defects

تقييم وسائل إصلاح الهيكل العظمي هو ضروري لتطوير علاجات ليتم استخدامها سريريا لعلاج كسور. استقرار الميكانيكية يلعب دورا كبيرا في الشفاء من اصابات العظام. في أسوأ سيناريو يمكن أن يؤدي عدم الاستقرار الميكانيكي للإنسان المتأخرة أو غير الاتحاد في. ومع ذلك، يمكن اقتراح حفز أيضا في عملية الشفاء. في الكسور التي لديها أشكال غضروف الحركة لتحقيق الاستقرار في نهايات العظام الكسر، ويتم استبدال هذا الغضروف تدريجيا من العظام من خلال خلاصة للعملية التنموية من التحجر غضروفي. في المقابل، إذا ما استقرت بشكل صارم وجود كسر عظم عظم يشكل مباشرة عبر التعظم الغشائي. سريريا، على حد سواء، وتعظم غضروفي الغشائي يحدث في وقت واحد. على نحو فعال لتكرار هذه العملية اضافة الى وجود محققين دبوس في القناة النخاعية للعظم كسر كما وصفها Bonnarens 4. هذا المنهج التجريبي توفر الاستقرار الجانبي ممتازة في الوقت الذي تسمح rotatioعدم الاستقرار NAL أن تستمر. ومع ذلك، يمكن أيضا فهمنا للآليات التي تنظم هذه العمليات متميزتين يتعزز من خلال عزل تجريبيا كل من هذه العمليات. قمنا بتطوير بروتوكول الاستقرار الذي يوفر الاستقرار والتناوب الجانبي. في هذا النموذج، التعظم الغشائي هو الوسيلة الوحيدة للشفاء الذي لوحظ، ويمكن مقارنتها المعلمات الشفاء بين سلالات مختلفة من الفئران المعدلة وراثيا 5-7، بعد تطبيق الجزيئات الحيوية النشطة 8،9، بعد تغيير المعلمات الفسيولوجية للشفاء 10، بعد تعديل المبلغ أو الوقت لتحقيق الاستقرار 11، بعد التعظم الهاء 12، بعد إقامة غير نقابيين في 13، أو بعد إنشاء الخلل الحجم الحرج. هنا، نحن لتوضيح كيفية تطبيق إليزاروف مثبتات المعدلة لدراسة عظام الساق شفاء الكسر وتكون العظم الهاء في الفئران.

Watch this Scientific Journal Video about Creating Rigidly Stabilized Fractures for Assessing Intramembranous Ossification, Distraction Osteogenesis, or Healing of Critical Sized Defects at JoVE.com

Creating Rigidly Stabilized Fractures for Assessing Intramembranous Ossification, Distraction Osteogenesis, or Healing of Critical Sized Defects

توضح هذه المقالة طريقة لتحقيق الاستقرار في كسور العظام الطويلة التي تقوم على تطبيق مثبتات المعدلة الخارجية إليزاروف<sup&gt; 1-3</sup&gt;. بعد تطبيق مثبتات وخلق فرص للإصابة العظام، ويمكن تقييم الشفاء، يمكن تنفيذ التعظم الهاء، أو يمكن أن تنشأ خلل الحجم غير نقابية أو حرجة وتستخدم لدراسة التدخلات العلاجية.

خلق كسور استقرت بشكل صارم لتقييم التعظم الغشائي، التعظم الهاء، أو الشفاء من العيوب الحجم الحرج

Assessing modes of skeletal repair is essential for developing therapies to be used clinically to treat fractures. Mechanical stability plays a large role ...

creating-rigidly-stabilized-fractures-for-assessing-intramembranous

Research

JoVE Journal

Medicine

17.3K Views.  University of California, San Francisco. توضح هذه المقالة طريقة لتحقيق الاستقرار في كسور العظام الطويلة التي تقوم على تطبيق مثبتات المعدلة الخارجية إليزاروف 1-3. بعد تطبيق مثبتات وخلق فرص للإصابة العظام، ويمكن تقييم الشفاء، يمكن تنفيذ التعظم الهاء، أو يمكن أن تنشأ خلل الحجم غير نقابية أو حرجة ...

Video: Creating Rigidly Stabilized Fractures for Assessing Intramembranous Ossification, Distraction Osteogenesis, or Healing of Critical Sized Defects

Repair of a Critical-sized Calvarial Defect Model Using Adipose-derived Stromal Cells Harvested from Lipoaspirate

Craniofacial skeletal repair and regeneration offers the promise of de novo tissue formation through a cell-based approach utilizing stem cells. Adipose-derived stromal cells (ASCs) have proven to be an abundant source of multipotent stem cells capable of undergoing osteogenic, chondrogenic, adipogenic, and myogenic differentiation. Many studies have explored the osteogenic potential of these cells in vivo with the use of various scaffolding biomaterials for cellular delivery. It has been demonstrated that by utilizing an osteoconductive, hydroxyapatite-coated poly(lactic-co-glycolic acid) (HA-PLGA) scaffold seeded with ASCs, a critical-sized calvarial defect, a defect that is defined by its inability to undergo spontaneous healing over the lifetime of the animal, can be effectively show robust osseous regeneration. This in vivo model demonstrates the basis of translational approaches aimed to regenerate the bone tissue - the cellular component and biological matrix. This method serves as a model for the ultimate clinical application of a progenitor cell towards the repair of a specific tissue defect.

This protocol describes the isolation of adipose-derived stromal cells from lipoaspirate and the creation of a 4 mm critical-sized calvarial defect to evaluate skeletal regeneration.

إصلاح نموذج الحرجة الحجم عيب قبي طريق الدهنية المشتقة من الخلايا اللحمية المقطوع Lipoaspirate

Craniofacial skeletal repair and regeneration offers the promise of de novo tissue formation through a cell-based approach utilizing stem cells. ...

Murine Model of Wound Healing

Wound healing and repair are the most complex biological processes that occur in human life. After injury, multiple biological pathways become activated. Impaired wound healing, which occurs in diabetic patients for example, can lead to severe unfavorable outcomes such as amputation. There is, therefore, an increasing impetus to develop novel agents that promote wound repair. The testing of these has been limited to large animal models such as swine, which are often impractical. Mice represent the ideal preclinical model, as they are economical and amenable to genetic manipulation, which allows for mechanistic investigation. However, wound healing in a mouse is fundamentally different to that of humans as it primarily occurs via contraction. Our murine model overcomes this by incorporating a splint around the wound. By splinting the wound, the repair process is then dependent on epithelialization, cellular proliferation and angiogenesis, which closely mirror the biological processes of human wound healing. Whilst requiring consistency and care, this murine model does not involve complicated surgical techniques and allows for the robust testing of promising agents that may, for example, promote angiogenesis or inhibit inflammation. Furthermore, each mouse acts as its own control as two wounds are prepared, enabling the application of both the test compound and the vehicle control on the same animal. In conclusion, we demonstrate a practical, easy-to-learn, and robust model of wound healing, which is comparable to that of humans.

A murine model of cutaneous wound healing that can be used to assess therapeutic compounds in physiological and pathophysiological settings.

نموذج الفئران من التئام الجروح

Wound healing and repair are the most complex biological processes that occur in human life. After injury, multiple biological pathways become activated. ...

Assessing Changes in Volatile General Anesthetic Sensitivity of Mice after Local or Systemic Pharmacological Intervention

One desirable endpoint of general anesthesia is the state of unconsciousness, also known as hypnosis. Defining the hypnotic state in animals is less straightforward than it is in human patients. A widely used behavioral surrogate for hypnosis in rodents is the loss of righting reflex (LORR), or the point at which the animal no longer responds to their innate instinct to avoid the vulnerability of dorsal recumbency. We have developed a system to assess LORR in 24 mice simultaneously while carefully controlling for potential confounds, including temperature fluctuations and varying gas flows. These chambers permit reliable assessment of anesthetic sensitivity as measured by latency to return of the righting reflex (RORR) following a fixed anesthetic exposure. Alternatively, using stepwise increases (or decreases) in anesthetic concentration, the chambers also enable determination of a population's sensitivity to induction (or emergence) as measured by EC50 and Hill slope. Finally, the controlled environmental chambers described here can be adapted for a variety of alternative uses, including inhaled delivery of other drugs, toxicology studies, and simultaneous real-time monitoring of vital signs.

Loss of the righting reflex has long served as a standard behavioral surrogate for unconsciousness, also called hypnosis, in laboratory animals. Alterations in volatile anesthetic sensitivity caused by pharmacological interventions can be detected with a carefully controlled high-throughput assessment system, which may be adapted for delivery of any inhaled therapeutic.

تقييم التغيرات في المتطايرة العام التخدير حساسية من الفئران بعد التدخل الدوائي المحلي أو الجهازية

One desirable endpoint of general anesthesia is  the state of unconsciousness, also known as hypnosis. Defining the hypnotic state in animals is  less ...

A Simple Critical-sized Femoral Defect Model in Mice

While bone has a remarkable capacity for regeneration, serious bone trauma often results in damage that does not properly heal. In fact, one tenth of all limb bone fractures fail to heal completely due to the extent of the trauma, disease, or age of the patient. Our ability to improve bone regenerative strategies is critically dependent on the ability to mimic serious bone trauma in test animals, but the generation and stabilization of large bone lesions is technically challenging. In most cases, serious long bone trauma is mimicked experimentally by establishing a defect that will not naturally heal. This is achieved by complete removal of a bone segment that is larger than 1.5 times the diameter of the bone cross-section. The bone is then stabilized with a metal implant to maintain proper orientation of the fracture edges and allow for mobility. 
Due to their small size and the fragility of their long bones, establishment of such lesions in mice are beyond the capabilities of most research groups. As such, long bone defect models are confined to rats and larger animals. Nevertheless, mice afford significant research advantages in that they can be genetically modified and bred as immune-compromised strains that do not reject human cells and tissue.
Herein, we demonstrate a technique that facilitates the generation of a segmental defect in mouse femora using standard laboratory and veterinary equipment. With practice, fabrication of the fixation device and surgical implantation is feasible for the majority of trained veterinarians and animal research personnel. Using example data, we also provide methodologies for the quantitative analysis of bone healing for the model.

Animal models are frequently employed to mimic serious bone injury in biomedical research. Due to their small size, establishment of stabilized bone lesions in mice are beyond the capabilities of most research groups. Herein, we describe a simple method for establishing and analyzing experimental femoral defects in mice.

بسيطة الحرجة الحجم فخذي عيب النموذجي في الفئران

While bone has a remarkable capacity for regeneration, serious bone trauma often results in damage that does not properly heal. In fact, one tenth of all ...

Direct Mouse Trauma/Burn Model of Heterotopic Ossification

Heterotopic ossification (HO) is the formation of bone outside of the skeleton which forms following major trauma, burn injuries, and orthopaedic surgical procedures. The majority of animal models used to study HO rely on the application of exogenous substances, such as bone morphogenetic protein (BMP), exogenous cell constructs, or genetic mutations in BMP signaling. While these models are useful they do not accurately reproduce the inflammatory states that cause the majority of cases of HO. Here we describe a burn/tenotomy model in mice that reliably produces focused HO. This protocol involves creating a 30% total body surface area partial thickness contact burn on the dorsal skin as well as division of the Achilles tendon at its midpoint. Relying solely on traumatic injury to induce HO at a predictable location allows for time-course study of endochondral heterotopic bone formation from intrinsic physiologic processes and environment only. This method could prove instrumental in understanding the inflammatory and osteogenic pathways involved in trauma-induced HO. Furthermore, because HO develops in a predictable location and time-course in this model, it allows for research to improve early imaging strategies and treatment modalities to prevent HO formation.

An Achilles tenotomy and burn injury model of heterotopic ossification allows for the reliable study of trauma induced ectopic bone formation without the application of exogenous factors.

المباشرة ماوس الصدمة / حرق نموذج منتبذ التعظم

Heterotopic ossification (HO) is the formation of bone outside of the skeleton which forms following major trauma, burn injuries, and orthopaedic surgical ...

Establishment of a Segmental Femoral Critical-size Defect Model in Mice Stabilized by Plate Osteosynthesis

The use of tissue-engineered bone constructs is an appealing strategy to overcome drawbacks of autografts for the treatment of massive bone defects. As a model organism, the mouse has already been widely used in bone-related research. Large diaphyseal bone defect models in mice, however, are sparse and often use bone fixation which fills the bone marrow cavity and does not provide optimal mechanical stability. The objectives of the current study were to develop a critical-size, segmental, femoral defect in nude mice. A 3.5-mm mid-diaphyseal femoral ostectomy (approximately 25% of the femur length) was performed using a dedicated jig, and was stabilized with an anterior located locking plate and 4 locking screws. The bone defect was subsequently either left empty or filled with a bone substitute (syngenic bone graft or coralline scaffold). Bone healing was monitored noninvasively using radiography and in vivo micro-computed-tomography and was subsequently assessed by ex vivo micro-computed-tomography and undecalcified histology after animal sacrifice, 10 weeks postoperatively. The recovery of all mice was excellent, a full-weight-bearing was observed within one day following the surgical procedure. Furthermore, stable bone fixation and consistent fixation of the implanted materials were achieved in all animals tested throughout the study. When the bone defects were left empty, non-union was consistently obtained. In contrast, when the bone defects were filled with syngenic bone grafts, bone union was always observed. When the bone defects were filled with coralline scaffolds, newly-formed bone was observed in the interface between bone resection edges and the scaffold, as well as within a short distance within the scaffold. 
The present model describes a reproducible critical-size femoral defect stabilized by plate osteosynthesis with low morbidity in mice. The new load-bearing segmental bone defect model could be useful for studying the underlying mechanisms in bone regeneration pertinent to orthopaedic applications.

Although mouse models are invaluable tools for bone tissue engineering, models of long bone defects are sparse. This need motivated development of the present protocol which uses a locking plate with four screws and a dedicated jig to perform and stabilize a reproducible, femoral, critical-size defect with low morbidity.

إنشاء القطاعي فخذي الحرجة حجم عيب النموذجي في الفئران استقرت بواسطة لوحة تثبيت طرفي العظم

The use of tissue-engineered bone constructs is an appealing strategy to overcome drawbacks of autografts for the treatment of massive bone defects. As a ...

Scleral Cross-linking Using Riboflavin and Ultraviolet-A Radiation for Prevention of Axial Myopia in a Rabbit Model

Myopic individuals, especially those with severe myopia, are at higher-than-normal risk of cataract, glaucoma, retinal detachment and chorioretinal abnormalities. In addition, pathological myopia is a common irreversible cause of visual impairment and blindness1-3. Our study demonstrates the effect of scleral crosslinking using riboflavin and ultraviolet-A radiation on the development of axial myopia in a rabbit model. The axial length of the eyeball was measured by A-scan ultrasound in New Zealand white rabbits aged 13 days (male and female). The eye then underwent 360&#176; conjunctival peritomy with scleral crosslinking, followed by tarsorrhaphy. Axial elongation was induced in 13 day-old New Zealand rabbits by suturing their right eye eyelids (tarsorrhaphy). The eyes were divided into quadrants, and every quadrant had two scleral irradiation zones, each with an area of 0.2 cm&#178; and a radius of 4 mm. Crosslinking was performed by dropping 0.1% dextran-free riboflavin-5-phosphate onto the irradiation zones 20 sec before ultraviolet-A irradiation and every 20 sec during the 200 sec irradiation time. UVA radiation (370 nm) was applied perpendicular to the sclera at 57 mW/cm&#178; (total UVA light dose, 57 J/cm&#178;). Tarsorrhaphies were removed on day 55, followed by repeated axial length measurements. This study demonstrates that scleral crosslinking with riboflavin and ultraviolet-A radiation effectively prevents occlusion-induced axial elongation in a rabbit model.

We demonstrate the effect of scleral crosslinking with riboflavin and UVA on an axial elongation rabbit eye. Axial elongation was induced in 13 day-old New Zealand rabbits (male and female) by suturing their right eye eyelids (tarsorrhaphy).

الصلبة عبر ربط طريق ريبوفلافين والأشعة فوق البنفسجية-A الإشعاع للوقاية من قصر النظر المحورية في نموذج الأرنب

Myopic individuals, especially those with severe myopia, are at higher-than-normal risk of cataract, glaucoma, retinal detachment and chorioretinal ...

The Generation of Closed Femoral Fractures in Mice: A Model to Study Bone Healing

Bone fractures impose a tremendous socio-economic burden on patients, in addition to significantly affecting their quality of life. Therapeutic strategies that promote efficient bone healing are non-existent and in high demand. Effective and reproducible animal models of fractures healing are needed to understand the complex biological processes associated with bone regeneration. Many animal models of fracture healing have been generated over the years; however, murine fracture models have recently emerged as powerful tools to study bone healing. A variety of open and closed models have been developed, but the closed femoral fracture model stands out as a simple method for generating rapid and reproducible results in a physiologically relevant manner. The goal of this surgical protocol is to generate unilateral closed femoral fractures in mice and facilitate a post-fracture stabilization of the femur by inserting an intramedullary steel rod. Although devices such as a nail or a screw offer greater axial and rotational stability, the use of an intramedullary rod provides a sufficient stabilization for consistent healing outcomes without producing new defects in the bone tissue or damaging nearby soft tissue. Radiographic imaging is used to monitor the progression of callus formation, bony union, and subsequent remodeling of the bony callus. Bone healing outcomes are typically associated with the strength of the healed bone and measured with torsional testing. Still, understanding the early cellular and molecular events associated with fracture repair is critical in the study of bone tissue regeneration. The closed femoral fracture model in mice with intramedullary fixation serves as an attractive platform to study bone fracture healing and evaluate therapeutic strategies to accelerate healing.

The murine closed femoral fracture model is a powerful platform to study fracture healing and novel therapeutic strategies to accelerate bone regeneration. The goal of this surgical protocol is to generate unilateral closed femoral fractures in mice using an intramedullary steel rod to stabilize the femur.

جيل كسور الفخذ مغلقة في الفئران: نموذج لدراسة شفاء العظام

Bone fractures impose a tremendous socio-economic burden on patients, in addition to significantly affecting their quality of life. Therapeutic strategies ...

Fracture Apparatus Design and Protocol Optimization for Closed-stabilized Fractures in Rodents

The reliable generation of consistent stabilized fractures in animal models is essential for understanding the biology of bone regeneration and developing therapeutics and devices. However, available injury models are plagued by inconsistency resulting in wasted animals and resources and imperfect data. To address this problem of fracture heterogeneity, the purpose of the method described herein is to optimize fracture generation parameters specific to each animal and yield a consistent fracture location and pattern. This protocol accounts for variations in bone size and morphology that may exist between mouse strains and can be adapted to generate consistent fractures in other species, such as rat. Additionally, a cost-effective, adjustable fracture apparatus is described. Compared to current stabilized fracture techniques, the optimization protocol and new fracture apparatus demonstrate increased consistency in stabilized fracture patterns and locations. Using optimized parameters specific to the sample type, the described protocol increases the precision of induced traumas, minimizing the fracture heterogeneity typically observed in closed-fracture generation procedures.

The goal of the protocol is to optimize the fracture generation parameters to yield consistent fractures. This protocol accounts for the variations in bone size and morphology that may exist between animals. Additionally, a cost-effective, adjustable fracture apparatus is described.

تصميم جهاز الكسر وبروتوكول الأمثل لكسور مغلقة-استقرت في القوارض

The reliable generation of consistent stabilized fractures in animal models is essential for understanding the biology of bone regeneration and developing ...

3D Planning and Printing of Patient Specific Implants for Reconstruction of Bony Defects

We are in the midst of the 3D era in most aspects of life, and especially in medicine. The surgical discipline is one of the major players in the medical field using the constantly developing 3D planning and printing capabilities. Computer-assisted design (CAD) and computer assisted manufacturing (CAM) are used to describe the 3D planning and manufacturing of the product. The planning and manufacturing of 3D surgical guides and reconstruction implants is performed almost exclusively by engineers. As technology advances and software interfaces become more user-friendly, it raises a question regarding the possibility of transferring the planning and manufacturing to the clinician. The reasons for such a shift are clear: the surgeon has the idea of what he wants to design, and he also knows what is feasible and could be used in the operating room. It allows him to be prepared for any scenario/unexpected results during the operation and allows the surgeon to be creative and express his new ideas using the CAD software. The purpose of this method is to provide clinicians with the ability to create their own surgical guides and reconstruction implants. In this manuscript, a detailed protocol will provide a simple method for segmentation using segmentation software and implant planning using a 3D design software. Following the segmentation and stl file production using segmentation software, the clinician could create a simple patient specific reconstruction plate or a more complex plate with a cradle for bone graft positioning. Surgical guides can be created for accurate resection, hole preparation for proper reconstruction plate positioning or for bone graft harvesting and re-contouring. A case of lower jaw reconstruction following plate fracture and nonunion healing of a trauma sustained injury is detailed.

This protocol describes the use of 3D planning and printing for reconstruction of bony defects. We use segmentation tools to create 3D models followed by 3D design software to create patient specific implants for reconstruction purposes concomitant to ablative surgery or as a second stage.

3D التخطيط والطباعة من زرع المريض محددة لإعادة بناء العيوب بوني

We are in the midst of the 3D era in most aspects of life, and especially in medicine. The surgical discipline is one of the major players in the medical ...