Praktische Überlegungen für das Design, die Durchführung und die Interpretation von Studien mit Ganzknochenbiegetests an Nagetierknochen

Zusammenfassung

Die mechanische Prüfung von Nagetierknochen ist eine wertvolle Methode, um Informationen über die Bruchanfälligkeit eines Knochens zu gewinnen. Mangels angemessenem praktischem Verständnis können die Ergebnisse überinterpretiert werden oder keine Gültigkeit haben. Dieses Protokoll dient als Leitfaden, um sicherzustellen, dass mechanische Tests genau durchgeführt werden, um gültige und funktionsfähige Daten zu liefern.

Zusammenfassung

Die Zerbrechlichkeit des Skeletts, die zu Frakturen führt, ist eine Krise der öffentlichen Gesundheit in den USA, die jedes Jahr zu 1,5 Millionen Frakturen und 18 Milliarden US-Dollar an direkten Pflegekosten führt. Die Fähigkeit, die Mechanismen, die Knochenerkrankungen zugrunde liegen, und das Ansprechen auf die Behandlung zu verstehen, ist nicht nur erwünscht, sondern entscheidend. Die mechanische Prüfung von Knochen ist eine wertvolle Technik, um die Bruchanfälligkeit eines Knochens zu verstehen und zu quantifizieren. Obwohl diese Methode einfach durchzuführen erscheint, können unangemessene und ungenaue Schlussfolgerungen gezogen werden, wenn maßgebliche Annahmen und wichtige Schritte vom Benutzer missachtet werden. Dies ist disziplinübergreifend zu beobachten, da weiterhin Studien mit Missbrauch von Methoden und falscher Interpretation der Ergebnisse veröffentlicht werden. Dieses Protokoll dient als Grundlage für die Prinzipien, die mit mechanischen Tests verbunden sind, sowie für die Anwendung dieser Techniken - von Überlegungen zur Probengröße über die Gewebeentnahme und -lagerung bis hin zur Datenanalyse und -interpretation. Auf diese Weise können wertvolle Informationen über die Frakturanfälligkeit eines Knochens gewonnen werden, die das Verständnis sowohl für die akademische Forschung als auch für klinische Lösungen fördern.

Einleitung

Die mechanische Prüfung von Knochen ist die primäre Methode, um funktionelle Informationen über die Bruchanfälligkeit eines Knochens zu extrahieren. In präklinischen Studien können mehrere Testmodalitäten verwendet werden, aber die bei weitem häufigste ist das Biegen von Röhrenknochen. Diese Tests sind einfach durchzuführen und können an Knochen unterschiedlicher Größe von Mensch bis Maus angewendet werden. Da Mäuse zu den am häufigsten untersuchten Tieren in der präklinischen Forschung gehören, konzentriert sich dieses Protokoll auf Biegetests, die an den Oberschenkelknochen und Tibiae von Mäusen durchgeführt werden.

Vor der Durchführung v....

Protokoll

Alle in diesem Protokoll beschriebenen Verfahren, an denen Tiere beteiligt waren, wurden vor dem Verfahren vom Indiana University School of Science Institutional Animal and Use Committee (IACUC) genehmigt. Die in dem Verfahren beschriebenen Tiere wurden durch CO_{2 -}Inhalation euthanasiert, gefolgt von einer Gebärmutterhalsluxation als sekundäres Mittel der Euthanasie.

1. Ernte, Lagerung und Auftauen der Knochen

1. Ernte und Lagerung
   1. Legen Sie die Maus mit der Bauchseite nach oben. Verwende ein Skalpell (oder eine Rasierklinge oder Schere), um einen Schnitt an der ungefähren Verbindung von Oberschenke....

Diskussion

Während des gesamten Scan- und Testprozesses gibt es Momente, in denen Fehlerbehebung und Optimierung angebracht sind. Die erste davon tritt auf, wenn Knochen mit μCT gescannt werden. Während viele Systeme mit einer Halterung geliefert werden, in der ein Objekt gehalten und gescannt werden kann, können benutzerdefinierte Halterungen hergestellt werden, um mehrere Knochen gleichzeitig zu scannen. Das Scannen mehrerer Knochen kann ein hervorragender Punkt für die Optimierung sein, aber während des gesamten Scan- und .......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
CTAn	Bruker	NA	CT Scan Analysis Software
DataViewer	Bruker	NA	CT Scan Rotation Software
Matrix Laboratory (MATLAB) 2023a	MathWorks	NA	Coding platform used for data analysis
NRecon	Bruker	NA	CT Scan Reconstruction software
SKYSCAN 1272-100 kV w/ 16 MP CCD detector, incl 3D Suite Software	Micro Photonics Inc	SKY-016814	Micro-CT system that can non-destructively visualize up to 209 mPs in every virtual slice through an object