鼠股颈悬臂弯曲

该协议中概述的悬臂弯曲设置为产生股骨颈骨折创造了一种可重复的方法，这种方法更具临床相关性，可用于小鼠研究以观察骨质疏松症。该协议创建了一个测试平台，可提高可重复性，从而降低结果测量的变异系数。因此，它可以最大限度地减少稳健研究所需的样本量。

首先使用 1/4 英寸 x 1/4 英寸的方形铝管切割长度为 1/2 英寸到 1 英寸的管材部分。使用蚀刻工具用样品ID标记每个铝段。用腻子填充一半的管段，并将它们放入固定装置中以使其直立。

将干净的股骨平放在工作台上，使前表面朝上。然后，将3D打印的导轨直接放在第三个转子的正下方，轴直径变得一致。用一只手握住近端和远端。

将股骨牢牢地压在工作台上，然后用另一只手将3D打印的导轨放在股骨的中轴上，以防止股骨旋转到侧或内侧。然后，将它们放在相应的铝段前面。用骨水泥填充铝段，直到几乎装满，留下一点位移空间。

将带导轨的股骨放置在正确的铝段中，并让骨水泥凝固。骨水泥硬化后，将样品放入室温PBS的培养皿中，并让它们再水化两个小时。使用机械测试系统连接和校准分辨率小于1牛顿的称重传感器。

用方形槽连接一个夹具，以牢固地固定样品中的铝段。将固定螺钉固定在夹具的两侧，以将样品牢固地固定到位。然后，将装载压板连接到执行器中。

将体视显微镜放在MTS正前方的表面上。如果需要额外的照明才能通过显微镜看到设置，请将光源放在系统周围。在MTS软件中，开始创建新的弯曲协议。

确保协议将在位移控制中运行。将协议的加载速率设置为每秒 0.5 毫米。如果软件具有软键设置，请将软键"平衡"和"零扩展"添加到协议中。

确保软件程序将以秒为单位记录时间，以牛顿为单位的负载，并以毫米为单位记录扩展或位移，最小采样率为100赫兹。保存新实验方案并返回软件程序的主屏幕，开始测试新的样本集。获得铝罐中样品的X射线图像。

可以一次对多个样品进行成像。确保捕获样品的前视图，以便对灌封角度进行验证测量。将带有样品的铝段放入夹具中，然后拧紧固定螺钉。

降低致动器，直到它距离股骨头几毫米。使用体视显微镜调整双轴载物台，以对齐股骨头的位置，直接在装载压板下方。将双轴载物台锁定到位。

在MTS软件中，将执行器的位置归零，并使用添加的软键平衡平衡和零扩展来平衡称重传感器。然后，开始加载协议。根据装载压板和样品之间剩余的空间，测试只需要10到30秒。

测试后，捕获样品的另一张前X射线。这将用于识别和记录骨折模式。这里给出了测量的小鼠股骨颈弯曲特性的变异系数或COV。

COV 表示数据集的标准差和均值的比率，其减小表示围绕均值的各个数据点的分组更紧密。与执行类似测试的其他出版物相比，该协议降低了COV的最大负载。使用显示 0.2% 偏移线性拟合的代表性力位移曲线来推导刚度和屈服点。

绘制选定的结果度量，显示均值和标准差，包括失效时的最大载荷、刚度、失效时的最大位移以及失效之间的功。星号表示使用单尾不成对 t 检验确定的显著差异。雄性小鼠的股骨颈比雌性小鼠的标本明显更强壮，更坚硬。

此外，与雄性小鼠的标本相比，雌性股骨颈经历了更显着的变形和失败。这与女性较低的骨矿物质密度一致，并强调了该测试检测生理相关差异的敏感性。生物力学结果指标，包括最大载荷，刚度，最大位移和失效功，与灌封角绘制，并使用简单的线性回归对男性队列，女性队列和所有分组在一起的样本进行关联。

黑色实线表示组样本的线性回归，虚线表示置信区间。灌封角度的可变性不会显著影响最大载荷、最大位移或失效工作。然而，随着灌封角度的增加，刚度增加。

尝试使用此协议时要记住的最重要的事情是保持灌封过程和加载速率相同，以便更好地将结果与以前发布的数据进行比较。如果使用骨水泥的替代品，例如可以在测试后软化以去除样品的铋合金，则可以对样品进行其他程序，例如拉曼光谱，DEXA或三点弯曲，以阐明其他机械，化学和结构特性。