We thank members of the Mariani lab for critical reading of the manuscript. Our funding sources were: the Baxter Medical Scholar Research Fellowship (to M.K.S.), USC undergraduate fellowships and the Provost, Dean Joan M. Schaeffer, and Rose Hills Fellowships, (to M.K.S.). We also acknowledge a CIRM BRIDGES fellowship through Pasadena City College (to T.T.T). and the James H. Zumberge Research and Innovation Fund, the USC Regenerative Medicine Initiative, and the NIAMS NIH under Award Number R21AR064462 (to F.V.M).

הערה: כל הנהלים הנן בהתאם לפרוטוקול בעלי חיים אושר על ידי הוועדה המוסדית הטיפול בבעלי חיים והשימוש (IACUC) באוניברסיטת הדרום קליפורניה. 1. הכנה לניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את הכלים כירורגיים ההכרחיים ומתכלות (מעוקר, פריטי 1-18 ברשימת חומרים) ולסדר מיקרוסקופ לנתח וטראנס-מאייר סיבים אופטי במנדף או על שולחן downdraft. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את העכבר לבגרות מינית (20 - 30 גר &#39;, 1-3 חודשים) בחדר אינדוקציה עם isoflurane 4% כדי לגרום להרדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאשר הרדמה עם כפה ו / או בדיקת קמצוץ זנב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל משחה לעיניו של העכבר, כדי למנוע יובש בעיניים במהלך הניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזז את העכבר לבמה מיקרוסקופ. מניחים את העכבר לחרטומו של צינור התחזוקה ומקם רוחבי. לספק נרתיק התחממות סמוך לבעלי החיים כדי לעזור לשמור על טמפרטורת גוף. לאE:. מיקום של העכבר הוא תלוי בהעדפה ו / או שרירות לבו של המנתח אישי, צד או שמאלה או ימינה הוא בסדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם isoflurane - 2, 3% לתחזוקה, ולצפות בקצב נשימה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזרק עצירות תת עורי (אגף לרוחב של הרגל) (0.05 מ&quot;ג / קילוגרם) על כאבים שלאחר ניתוח עם מחט 25 G. הרגל עשויה עווית שהיא תגובה נורמלית. </li></ol> חתך 2. פתיחה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לזהות את הצלעות הרצויות על ידי מישוש, ולנקות את השטח של שיער עם מכונת גילוח. הערה: צלעות 8-10 מומלצות מאז צלעות 1-7 קרובות יותר לריאות ו11-13 הם קצר באופן משמעותי. ספירת הצלעות צריכה להתחיל עם הצלעות מקורי ביותר כמספר 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את האזור עם לסירוגין povidone- יוד וisopropanol (70%) בניקוי (3x מומלץ לעתים קרובות על ידי שימוש בבעלי חיים פרוטוקולים). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחתוך חתך 2 סנטימטרים דרך העור, ישירות מעל ומקביל לצלע הרצויה עם מספריים מיקרוכירורגיה בגודל בינוניים. Incisדואר דרך שכבות שרירים ושומן הבסיסיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את כל 3 השכבות (עור, שרירים, שומן) למפשק לחשוף את אזור הניתוח, תוך מזעור גודל החתך. </li></ol> 3. מוציא את הצלעות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחתוך את השרירים הבין- מעל את החלק הרצוי צלעות עם אזמל 5.0 מ&quot;מ. מיקום חתך זה כ -5 מ&quot;מ הפרוקסימלי למפרק chondrocostal כמו זה שבי הצלעות היא לא כמעוקלת מאוד. בזהירות להפריד את השריר מהעצם עם מלקחיים טיפ נאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי ליצור כריתה תוך שמירה על קרום העצם בבעלי החיים, לחתוך את קרום העצם, לאורכו של צלע עם אזמל 5.0 מ&quot;מ. בזהירות להפריד periosteum מעצם הבסיס רוחבי עם מלקחיים טיפ נאה. להתקדם בזהירות, כperiosteum הוא מאוד עדין ויש לו עקביות דביקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הבא לעשות חתך דרך העצם בקצה אחד עם מיקרו מספריים בסדר. במידת הצורך, למדוד את הכריתה עםreticle במיקרוסקופ או מד סוג השליט. לאחר מכן, הרם בזהירות את העצם מתוך periosteum ולחתוך את הקצה השני. הערה: המשך בזהירות. זהו הצעד העדין ביותר, כמו משיכת ללא מוציא את הצלעות מתחת יקרע את קרום pleural ולגרום לחזה אוויר. אם קרום pleural נקרע זה יהיה ברור בקלות כמו הפנים של חלל בית החזה יהיו גלויים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם דימום מתרחש כתוצאה מחיתוך העצם, להפעיל לחץ בסוף לחתוך עם מקל אוזניים ל4-5 שניות כדי לעצור את הדימום. הערה: בהזדמנות נדירה שהדימום ממשיך, ייתכן שתהיה צורך לעצור ולהרדימו איבוד דם משמעותי כיתפשר התאוששות (ללא החלפת נוזל, מקסימום הדם אשר ניתן בצורה בטוחה לאיבוד הנפח הוא 10% מכלל נפח הדם או 7.7 -. 8 μl / g לעכבר 25 גרם, זה שווה ערך לכ 180-200 μl 9). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מייד למקם את הצלעות הוסרו ל4% PFA לניתוח בעתיד. הערה: אם הכריתה של שתי העצמות וperiosteum היא להתבצע, להשמיט את החתך והפרדה (שלב 3.2) periosteum. מאז periosteum מצורף מאוד הדוק לקרום pleural להתקדם בזהירות, מתגרה הצלעות מהקרום pleural עם מלקחיים כדי למנוע קריעה. </li></ol> 4. סגירת החתך <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תפר את השרירים הבין- מעל שרוול periosteal נותר עם 9-0 תפרים (2 תפרים הם בדרך כלל מספיק). הנח את התפרים ישירות מעל קצות החתך של הצלעות, לפעול כמדדים למיקום ניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את מפשק. תפר את השרירים ושומן שמעליה עם 9-0 תפרים (3-4 תפרים הם בדרך כלל מספיק). בעכברים עם שכבות עבות במיוחד של שריר ו / או שומן, תפר כל שכבה בנפרד (לדוגמא, שכבת 1 של תפרים לשכבה השרירית ושכבה 1 של תפרים לשכבת השומן). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגור אתעור עם תפרי 7-0 (4-5 תפרים הם בדרך כלל מספיק). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אבטח את החתך עם דבק תפר, צובט את הקצוות יחד עם מלקחיים גדולים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאט לגמול את העכבר מעל isoflurane ידי ההתאמה ראשונה ל -1% לכמה דקות ואז לכבות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את העכבר תחת מנורת חום ולהשאיר עד התודעה הוא חזר, 5 - 10 דקות. לאחר ההכרה הוא חזרה ובמהלך כל תקופת ההחלמה, העכבר צריך לעבור וambulate כרגיל ולא מראה סימנים של מצוקה. </li></ol> שחזור 5. וניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לספק ניהול כאב שלאחר ניתוח כולל הממשל של עצירות בצורת ג&#39;לטין פה ב 0.5 מ&quot;ג / קילוגרם כל 12 שעות במשך 48 שעות. אוראלי אינו דורש ריסון בעלי החיים שעלולים לגרום לכאב באזור בית החזה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשמור על העכבר בכלוב עם גישה חופשית למזון ומים בתקופת ההחלמה. לאחר החתך הוא יבש, יכולות להיות שותף שוכנו חיות נשיות ואילו גברs חייבת להישאר מבודדת כדי למנוע לחימה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר תקופת ההחלמה, בצע את ההליך שאושר להמתת חסד. הסר את כלוב הצלעות לקיבעון וניתוח. </li></ol>

<ol>
	<li>Philip, S. J., Kumar, R. J., Menon, K. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological+study+of+rib+regeneration+following+costectomy+in+adolescent+idiopathic+scoliosis.">Morphological study of rib regeneration following costectomy in adolescent idiopathic scoliosis.</a> Eur Spine J. 14 (8), 772-776 (2005).</li><li>Munro, I. R., Guyuron, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Split-rib+cranioplasty.">Split-rib cranioplasty.</a> Ann Plast Surg. 7 (5), 341-346 (1981).</li><li>Taggard, D. A., Menezes, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Successful+use+of+rib+grafts+for+cranioplasty+in+children.+Pediatric+neurosurgery.">Successful use of rib grafts for cranioplasty in children. Pediatric neurosurgery.</a> 34 (3), 149-155 (2001).</li><li>Head, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevention+of+Regeneration+fo+the+Ribs:+A+problem+in+thoracic+surgery.">Prevention of Regeneration fo the Ribs: A problem in thoracic surgery.</a> Archives of Surgery. 14 (6), 1215-1221 (1927).</li><li>Kawanabe, Y., Nagata, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+method+of+costal+cartilage+harvest+for+total+auricular+reconstruction:+part+I.+Avoidance+and+prevention+of+intraoperative+and+postoperative+complications+and+problems.">A new method of costal cartilage harvest for total auricular reconstruction: part I. Avoidance and prevention of intraoperative and postoperative complications and problems.</a> Plastic and reconstructive surgery. 117 (6), 2011-2018 (2006).</li><li>Cheung, K. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+externally+fixed+femoral+fracture+model+for+mice.">An externally fixed femoral fracture model for mice.</a> Journal of orthopaedic research : official publication of the Orthopaedic Research Society. 21 (4), 685-690 (2003).</li><li>Matthys, R., Perren, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Internal+fixator+for+use+in+the+mouse.">Internal fixator for use in the mouse.</a> Injury. 40, S103-S109 (2009).</li><li>Cooper, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Testing+the+critical+size+in+calvarial+bone+defects:+revisiting+the+concept+of+a+critical-size+defect.">Testing the critical size in calvarial bone defects: revisiting the concept of a critical-size defect.</a> Plastic and reconstructive surgery. 125 (6), 1685-1692 (2010).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ask+the+Vet.">Ask the Vet.</a> JAX NOTES. 499, (2005).</li><li>Flecknell, P. A., Roughan, J. V., Stewart, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+oral+buprenorphine+('buprenorphine+jello')+for+postoperative+analgesia+in+rats--a+clinical+trial.">Use of oral buprenorphine ('buprenorphine jello') for postoperative analgesia in rats--a clinical trial.</a> Laboratory animals. 33 (2), 169-174 (1999).</li><li>Rigueur, D., Lyons, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whole-mount+skeletal+staining.">Whole-mount skeletal staining.</a> Methods in molecular biology. 1130, 113-121 (2014).</li><li>Evans, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+somitic+cells+to+the+avian+ribs.">Contribution of somitic cells to the avian ribs.</a> Developmental biology. 256 (1), 114-126 (2003).</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 (17), 4123-4133 (2003).</li><li>Lu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+basis+for+age-related+changes+in+fracture+repair.">Cellular basis for age-related changes in fracture repair.</a> Journal of orthopaedic research : official publication of the Orthopaedic Research Society. 23 (6), 1300-1307 (2005).</li><li>Zilberman, Y., Gafni, Y., Pelled, G., Gazit, Z., Gazit, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioluminescent+imaging+in+bone.">Bioluminescent imaging in bone.</a> Methods in molecular biology. 455, 261-272 (2008).</li><li>Pelled, G., Gazit, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+using+osteocalcin-luciferase.">Imaging using osteocalcin-luciferase.</a> Journal of musculoskeletal. 4 (4), 362-363 (2004).</li><li>Elefteriou, F., Yang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+mouse+models+for+bone+studies--strengths+and+limitations.">Genetic mouse models for bone studies--strengths and limitations.</a> Bone. 49 (6), 1242-1254 (2011).</li><li>Srour, M. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+large-scale+regeneration+of+rib+cartilage+in+a+mouse.">Natural large-scale regeneration of rib cartilage in a mouse.</a> J. Bone Miner. , (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose

כאשר לומדים פרוטוקול זה ראשון, לקבוע היכן לאתר את החתך הראשוני יכול להיות מאתגר. עם זאת, בפועל על עכברים מורדמים עוזר המנתח ללמוד היכן למקם את החתך הראשוני ולחשוף את הצלעות הרצויות כך שעברו כריתה. עבודה על גופות גם משפרת את המיומנויות המוטוריות העדינה הדרושות כדי להס?...

מתיש פגיעה בשלד, דלקת מפרקים ניוונית כרוניות, והבעיות החמורות הקשורות לניתוח שחזור להשפיע על יעילות כלכלית, משפחת רווחה, ואיכות החיים. בעוד הפסקות קטנות ונגעים יכולים לרפא די טובה, בני האדם אינם מסוגלים לתקן את הפגמים גדולים, ולכן יש להסתמך על נהלי שחזור כדי לשחזר מבנה ותפקוד. שחזור עשוי להיות כרוך בשתלים אלוגנאית או heterogeneic, עצם morcellized, פיגומים מושתלים, או הארכת עצמות. למרבה הצער, הם לא רק שם גורמי תחלואת persistant כרוכים בטיפולים אלה, אך הכוח המקורי של עצם תיקון מושגת רק לעתים רחוקות. לפיכך, גישות קליניות חדשות יש צורך. כיוון אחד לפתח שיטות חדשניות לטיפול בפגמים מגזריים הוא ללמוד מצבים שבהם תיקון בקנה מידה גדולה מתרחש באופן טבעי. דו-חיים מפורסמים יכולים להתחדש אלמנטי שלד, ואילו יונקים נחשבים מוגבלים בההוא יכולת. עם זאת, מאז תחילת המאה ה -20, כמה דיווחים על ההתחדשות בצלע האדם שפורסמו מצביעים על כך שבני האדם לא יכול להיות כל כך מוגבל 1-4. נכון לעכשיו תופעה זו ידועה בעיקר על ידי מנתחים פלסטיים המשתמשים בחומר צלעות ללסת, פנים ואוזן שיקום, אך הוא לא זוכה להערכה 5 באופן רחב יותר. כדי ללמוד תיקון זה בפירוט רב יותר, פיתחנו מודל כירורגית באמצעות העכבר. שימוש בפרוטוקול זה, חוקרים יכולים לזהות את הגורמים המולדים המעורבים ולהשתמש במידע זה כדי להקל על ריפוי שלד במקומות אחרים. ישנם יתרונות רבים לשימוש בצלעות כמודל ללימוד תיקון שלד. ראשית, צלעות המקיפות לספק, קיבוע טבעי (בהשוואה לכריתה של עצם הירך 6,7). זה מקטין את הסיכון לתחלואה של תופסנים פנימיים וחיצוניים ומפשט את ההליך כירורגי. שנית, שכבות שרירים דקות של wa החזהיהיה לספק לגישה קלה וראות מצוינת ההופכת את assay להשוות את הנוחות של כריתות calvarial 8. שלישית, בניגוד לcalvariae המהווים על ידי התאבנות intramembranous, צורת הצלעות ידי התאבנות endochondral ולגדול באורך באמצעות הארכה בצלחות גידול נמצאים בשני קצוות של diaphysis מרכזי. לכן, תיקון של הצלעות עשוי להיות דומה יותר לתיקון של עצמות השלד התוספים הארוכות. יתר על כן, מצאנו כי בהשוואה לעצם הירך, periosteum של הצלעות עבה יותר וניתן להשפיע בקלות רבה יותר. לפיכך, חוקרים המבקשים assay תיקון עצם לצורך לימוד periosteum או בדיקת טיפולים בתאים, סוכנים תרופתיים, ו / או פיגומי רקמה עלולים למצוא את מודל כירורגים זה שימושי. לסיכום, מודל כריתת צלע זו מספק הקשר שבתוך ללמוד תיקון עצם בקנה מידה גדולה טבעית ביונקים כמו שאף כזה מודל בשימוש כללי קיים כיום.

<table><tbody><tr><td>Medium sized micro-dissection scissors (Vannas-T&amp;uuml;bingen Spring Scissors 5 mm)</td><td>Fine Science Tools</td><td>15003-08</td><td></td></tr><tr><td>Fine micro-dissection scissors (Vannas Spring Scissors - 2mm Cutting Edge)</td><td>Fine Science Tools</td><td>15000-04</td><td>curved tip is beneficial</td></tr><tr><td>Micro-scalpel 5.0 mm</td><td>Fine Science Tools</td><td>10315-12</td><td>other fine scalpels can be substituted</td></tr><tr><td>Dumont 55 forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11295-51</td><td></td></tr><tr><td>Retractor&amp;nbsp;</td><td>Fine Science Tools</td><td>17004-05</td><td>adjustability is convenient</td></tr><tr><td>Micro-needle holders</td><td>Fine Science Tools</td><td>12060-01</td><td></td></tr><tr><td>9.0 nylon sutures (Ethilon), taper point best</td><td>Ethicon</td><td>2819G or similar</td><td>taper point best but reverse cutting is also good</td></tr><tr><td>7.0 prolene sutures (Prolene)</td><td>Ethicon</td><td>8700H or similar</td><td>6-0 can be used too, needle point can vary</td></tr><tr><td>Large forceps (Adson Forceps)</td><td>Fine Science Tools</td><td>11006-12</td><td>other brands are fine</td></tr><tr><td>Lubricant Eye Ointment (Akwa Tears)</td><td>Akorn</td><td>17478-062-35</td><td></td></tr><tr><td>Suture glue (GLUture Topical Tissue Adhesive)</td><td>Abbot</td><td>32046-01</td><td>has excellent working time</td></tr><tr><td>Shaver</td><td>Wahl</td><td>9918-6171 or similar</td><td></td></tr><tr><td>Clamp lamp</td><td>Zoo Med</td><td>LF-5</td><td></td></tr><tr><td>Infrared Bulb, 75W</td><td>Zoo Med</td><td>RS-75</td><td></td></tr><tr><td>RC&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; Rodent Anesthesia System</td><td>VetEquip&amp;nbsp;</td><td>922100</td><td></td></tr><tr><td>IsoFlo (Isoflurane)</td><td>Abbot</td><td>05260-05</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorphine (Buprenex)</td><td>Reckitt Benckiser</td><td>12496-0757-1</td><td></td></tr><tr><td>Betadine</td><td>Purdue Frederick</td><td>67618015017</td><td></td></tr><tr><td>Flavored Gelatin, raspberry</td><td>Jell-O</td><td>B000E1FYL0</td><td>made up firm, to the consistency of &#039;jigglers&#039;</td></tr></tbody></table>

a surgical procedure for resecting the mouse rib: a model for large-scale long bone repair

פרוטוקול זה מציג חוקרים למודל חדש לתיקון עצם בקנה מידה גדולה ניצול צלעות העכבר. הנוהל מפרט את הפעולות הבאות: הכנת בעלי החיים לניתוח, פתיחת קיר גוף החזה, חושף את הצלעות הרצויות מהשרירים הבין- שמסביב, מוציא את החלק הרצוי צלעות ללא גרימת pneumothorax, וסוגר את החתכים. בהשוואה לעצמות השלד התוספים, הצלעות נגישות מאוד. בנוסף, לא, קיבוע פנימי או חיצוני הוא הכרחי שכן הצלעות הסמוכות מספקות קיבוע טבעי. הניתוח משתמש באופן מסחרי אספקה ​​זמינה, הוא פשוט ללמוד, ונסבל היטב על ידי בעלי החיים. ההליך יכול להתבצע עם או בלי הסרת קרום העצם שמסביב, ולכן התרומה של periosteum לתיקון ניתן להעריך. תוצאות מצביעות על כך שאם periosteum נשמר, תיקון חזק מתרחש ב1-2 חודשים. אנו מצפים כי שימוש בפרוטוקול זה לאעידוד מחקר לתיקון צלעות ושהממצאים יאפשרו פיתוח הדרכים חדשות כדי לעורר תיקון עצם במקומות אחרים בגוף.

בעלי חיים בדרך כלל להתאושש במהירות מהליך זה, חתך מחלים טוב, ובעלי החיים מפגינים התנהגות נורמלית. ההליך משתמש אספקה ​​זמינה באופן מסחרי ואחרי אימון, ניתן להשלים בתוך פחות 1 שעה. לפני השימוש בהליך זה כדי להפיק נתונים ניסיוניים, חשוב לנתח את הכריתה בנקודת זמן יום 0 כדי לק...

Watch this Scientific Journal Video about A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair at JoVE.com

A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair

The overall goal of this procedure is to successfully resect a portion of bone from the rib of a mouse. The procedure was developed as a model to study large-scale long bone repair.

הליך כירורגי לResecting צלעות העכבר: מודל לתיקון עצם ארוך בקנה מידה גדולה

This protocol introduces researchers to a new model for large-scale bone repair utilizing the mouse rib. The procedure details the following: preparation ...

a-surgical-procedure-for-resecting-mouse-rib-model-for-large-scale

Research

JoVE Journal

Medicine

13.1K Views.  Keck School of Medicine, University of Southern California. The overall goal of this procedure is to successfully resect a portion of bone from the rib of a mouse. The procedure was developed as a model to study large-scale long bone repair.

Video: A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair

A Mouse Distraction Osteogenesis Model

Distraction osteogenesis (DO) is a surgical procedure that involves skeletal tissue regeneration without cell transplantation. A DO model consists of the following three phases: the latency phase after osteotomy and placement of the external distractor; the distraction phase, wherein the separated bone ends are gradually and continuously distracted; and the consolidation phase. This custom-made distractor used for DO is comprised of two incomplete acrylic resin rings and an expansion screw. The process was initiated by making a mold with silicone impression material and then creating the custom-made distractor. Dental resin was poured into the formwork made of silicone impression material, and it was allowed to polymerize to create the incomplete resin rings required for the custom-made distractor. These rings were fixed with an expansion screw using transparent resin. The custom-made distractor created via this approach was attached to the tibia of mice. The tibia was fixed to the device using one pair of 25 G needles proximally, one pair of 27 G needles distally, and acrylic resin. After a latency period of 5 days, distraction was initiated at a rate of 0.2 mm/12 h. The lengthening was continued for 8 days, resulting in a total gap of 3.2 mm. The mice were sacrificed 4 weeks after distraction. Bone formation in the distraction gap was confirmed using both radiography and histology.

We present a mouse tibial distraction osteogenesis model developed using a custom-made distractor. The use of a mouse as an analysis target is advantageous for advancing research.

מודל פרכת העכבר הסחת דעת

Distraction osteogenesis (DO) is a surgical procedure that involves skeletal tissue regeneration without cell transplantation. A DO model consists of the ...

Developmental Biology

Mouse Pneumonectomy Model of Compensatory Lung Growth

In humans, disrupted repair and remodeling of injured lung contributes to a host of acute and chronic lung disorders which may ultimately lead to disability or death. Injury-based animal models of lung repair and regeneration are limited by injury-specific responses making it difficult to differentiate changes related to the injury response and injury resolution from changes related to lung repair and lung regeneration. However, use of animal models to identify these repair and regeneration signaling pathways is critical to the development of new therapies aimed at improving pulmonary function following lung injury. The mouse pneumonectomy model utilizes compensatory lung growth to isolate those repair and regeneration signals in order to more clearly define mechanisms of alveolar re-septation. Here, we describe our technique for performing mouse pneumonectomy and sham pneumonectomy. This technique may be utilized in conjunction with lineage tracing or other transgenic mouse models to define molecular and cellular mechanism of lung repair and regeneration.

Mouse pneumonectomy is a commonly employed model of compensatory lung growth. This procedure can be used in conjunction with lineage tracing or transgenic mouse models to elucidate underlying mechanisms.

עכבר דגם ריאה של פיצוי ריאות צמיחה

In humans, disrupted repair and remodeling of injured lung contributes to a host of acute and chronic lung disorders which may ultimately lead to ...

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.

דגם פגם עצם הירך קריטית בגודל פשוט בעכברים

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 ...

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.

הקמת דגם פגם קריטי בגודל הירך מגזרית עכברים מיוצב על ידי פלייט 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 ...

A Mouse Model of Orthopedic Surgery to Study Postoperative Cognitive Dysfunction and Tissue Regeneration

Surgery is commonly used to improve and maintain quality of life. Unfortunately, in vulnerable patients such as the elderly, complications may occur and significantly diminish the outcome. Indeed, after routine orthopedic surgery to repair a fracture, as many as 50% of elderly patients suffer from neurologic complications like delirium. Also, the capacity to heal and regenerate tissue after surgery decreases with age, and can impact the quality of fracture repair and even osseous integration of implants. Thus, a better understanding of mechanisms that drive these age-dependent changes could provide strategic targets to minimize risk for such complications and optimize outcomes. Here, we introduce a clinically relevant mouse model of tibial fracture. The postoperative changes in these mice mimic some of the cognitive impairments commonly observed after routine orthopedic surgery in humans. Briefly, an incision is performed in the right hind limb under strictly aseptic conditions. Muscles are disassociated, and a 0.38-mm stainless steel pin is inserted into the upper crest of the tibia, inside the intramedullary canal. Osteotomy is then performed, and the wound is stapled. We have used this model to investigate the effects of surgical trauma on postoperative neuroinflammation and behavioral changes. By applying this fracture model in combination with parabiosis, a surgical model in which 2 mice are anastomosed, we have studied cells and secreted factors that systemically rejuvenate organ function and tissue regeneration after injury. By following our step-by-step protocol, these models can be reproduced with high fidelity, and can be adapted to interrogate many biologic pathways that are altered by surgical trauma.

This protocol describes a mouse model of orthopedic surgery that has been used to study mechanisms of postoperative neuroinflammation and behavioral changes, and when combined with parabiosis, to study tissue regeneration during aging.

דגם העכבר של כירורגיה אורתופדית ללמוד לאחר הניתוח בתפקוד הקוגניטיבי ו התחדשות רקמות

Surgery is commonly used to improve and maintain quality of life. Unfortunately, in vulnerable patients such as the elderly, complications may occur and ...

A Minimally Invasive Model to Analyze Endochondral Fracture Healing in Mice Under Standardized Biomechanical Conditions

Bone healing models are necessary to analyze the complex mechanisms of fracture healing to improve clinical fracture treatment. During the last decade, an increased use of mouse models in orthopedic research was noted, most probably because mouse models offer a large number of genetically-modified strains and special antibodies for the analysis of molecular mechanisms of fracture healing. To control the biomechanical conditions, well-characterized osteosynthesis techniques are mandatory, also in mice. Here, we report on the design and use of a closed bone healing model to stabilize femur fractures in mice. The intramedullary screw, made of medical-grade stainless steel, provides through fracture compression an axial and rotational stability compared to the mostly used simple intramedullary pins, which show a complete lack of axial and rotational stability. The stability achieved by the intramedullary screw allows the analysis of endochondral healing. A large amount of callus tissue, received after stabilization with the screw, offers ideal conditions to harvest tissue for biochemical and molecular analyses. A further advantage of the use of the screw is the fact that the screw can be inserted into the femur with a minimally invasive technique without inducing damage to the soft tissue. In conclusion, the screw is a unique implant that can ideally be used in closed fracture healing models offering standardized biomechanical conditions.

This protocol describes a minimally invasive osteosynthesis technique using an intramedullary screw for standardized stabilization of femur fractures, which can be used to analyze endochondral bone healing in mice.

מודל פולשנית לניתוח שבר Endochondral ריפוי בעכברים בתנאים מתוקננים ביו-מכני

Bone healing models are necessary to analyze the complex mechanisms of fracture healing to improve clinical fracture treatment. During the last decade, an ...

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.

הדור של שברי הירך סגור בעכברים: מודל ללמוד ריפוי עצם

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

Transverse Fracture of the Mouse Femur with Stabilizing Pin

Fracture repair is an essential function of the skeleton that cannot be reliably modeled in vitro. A mouse injury model is an efficient approach to test whether a gene, gene product or drug influences bone repair because murine bones recapitulate the stages observed during human fracture healing. When a mouse or human breaks a bone, an inflammatory response is initiated, and the periosteum, a stem cell niche surrounding the bone itself, is activated and expands. Cells residing in the periosteum then differentiate to form a vascularized soft callus. The transition from the soft callus to a hard callus occurs as the recruited skeletal progenitor cells differentiate into mineralizing cells, and the bridging of the fractured ends results in the bone union. The mineralized callus then undergoes remodeling to restore the original shape and structure of the healed bone. Fracture healing has been studied in mice using various injury models. Still, the best way to recapitulate this entire biological process is to break through the cross-section of a long bone that encompasses both cortices. This protocol describes how a stabilized, transverse femur fracture can be safely performed to assess healing in adult mice. A surgical protocol including detailed harvesting and imaging techniques to characterize the different stages of fracture healing is also provided.

This protocol describes a method to perform fractures on adult mice and monitor the healing process.

שבר רוחבי של עצם הירך של העכבר עם פין מייצב

Fracture repair is an essential function of the skeleton that cannot be reliably modeled in vitro. A mouse injury model is an efficient approach to test ...

Biology

Establishing a Diaphyseal Femur Fracture Model in Mice

Bones have a significant regenerative capacity. However, fracture healing is a complex process, and depending on the severity of the lesions and the age and overall health status of the patient, failures can occur, leading to delayed union or nonunion. Due to the increasing number of fractures resulting from high-energy trauma and aging, the development of innovative therapeutic strategies to improve bone repair based on the combination of skeletal/mesenchymal stem/stromal cells and biomimetic biomaterials is urgently needed. To this end, the use of reliable animal models is fundamental to better understanding the key cellular and molecular mechanisms that determine the healing outcomes. Of all the models, the mouse is the preferred research model because it offers a wide variety of transgenic strains and reagents for experimental analysis. However, the establishment of fractures in mice may be technically challenging due to their small size. Therefore, this article aims to demonstrate the procedures for the surgical establishment of a diaphyseal femur fracture in mice, which is stabilized with an intramedullary wire and resembles the most common bone repair process, through cartilaginous callus formation.

This protocol describes a surgical procedure for the establishment of a diaphyseal fracture in the femur of mice, which is stabilized with an intramedullary wire, for fracture healing studies.

ביסוס מודל שבר עצם הירך הדיאפיזי בעכברים

Bones have a significant regenerative capacity. However, fracture healing is a complex process, and depending on the severity of the lesions and the age ...

הדמיה תלת מימדית של עיצוב מחדש של עצם תחת עומס מתיחה בעכברי הרחבת תפר

A 3-D Visualization Technique for Bone Remodeling in a Suture Expansion Mouse Model

Craniofacial sutures play a crucial role beyond being fibrous joints connecting craniofacial bones; they also serve as the primary niche for calvarial and facial bone growth, housing mesenchymal stem cells and osteoprogenitors. As most craniofacial bones develop through intramembranous ossification, the sutures' marginal regions act as initiation points. Due to this significance, these sutures have become intriguing targets in orthopedic therapies like spring-assisted cranial vault expansion, rapid maxillary expansion, and maxillary protraction. Under orthopedic tracing force, suture stem cells are rapidly activated, becoming a dynamic source for bone remodeling during expansion. Despite their importance, the physiological changes during bone remodeling periods remain poorly understood. Traditional sectioning methods, primarily in the sagittal direction, do not capture the comprehensive changes occurring throughout the entire suture. This study established a standard mouse model for sagittal suture expansion. To fully visualize bone remodeling changes post-suture expansion, the PEGASOS tissue clearing method was combined with whole-mount EdU staining and calcium chelating double labeling. This allowed the visualization of highly proliferating cells and new bone formation across the entire calvarial bones following expansion. This protocol offers a standardized suture expansion mouse model and a 3-D visualization method, shedding light on the mechanobiological changes in sutures and bone remodeling under tensile force loading.

מחבר באור הזרקורים: טכניקת ניקוי רקמות פגסוס כדי לדמיין עיצוב מחדש של העצם 

This protocol presents a standardized suture expansion mouse model and a 3-D visualization method to study the mechanobiological changes of the suture and bone remodeling under tensile force loading.

טכניקת הדמיה תלת-ממדית לעיצוב מחדש של עצם במודל עכבר הרחבת תפר

Craniofacial sutures play a crucial role beyond being fibrous joints connecting craniofacial bones; they also serve as the primary niche for calvarial and ...