Un metodo non invasivo per generare il modello di lesione cartilaginea intra-articolare indotta dal carico ciclico del ginocchio di ratto

Questo protocollo dimostra che è possibile causare danni alla cartilagine negli animali, animali più grandi senza alcun intervento chirurgico o distruzione strutturata del ginocchio animale. Il più grande vantaggio è che si rivela ripetitivo negli operatori anche senza esperienza, il che è difficile da ottenere con qualsiasi metodo chirurgico. Inizia montando il ratto anestetizzato sul dispositivo di fissaggio.

Posizionare il ratto anestetizzato sdraiato sulla pancia sulla piastra di base con il ginocchio destro attaccato a un piccolo pezzo di resina con una scanalatura concava. Posizionare l'arto posteriore destro nelle posizioni di estensione dell'anca, flessione del ginocchio e estensione della caviglia con il ginocchio flesso a circa 140 gradi. Accomodare il tallone del topo sulla scanalatura a forma di cuneo sul dispositivo mobile.

Spostare il dispositivo di fissaggio sullo strumento di prova di sollecitazione e trazione e assicurarsi che non vi sia alcun contatto con la cella di carico. Aprire il software di controllo dello strumento per prove di sollecitazione e trazione e fare clic sul pulsante di calibrazione. Dopo la calibrazione, fissare con attenzione la parte superiore del telaio alla cella di carico.

Accendere lentamente la manopola rotante sul pannello operativo principale mobile fino a quando il precarico raggiunge i cinque Newton per mantenere l'articolazione del ginocchio strettamente attaccata al telaio. Nel menu principale, fare clic su crea un nuovo metodo e un'etichetta di sistema. Impostare la modalità test su ciclo e il tipo di test su compressione.

Fare clic sull'etichetta del sensore e selezionare la scheda test per verificare che il limite sia entro 60 Newton. Quindi selezionare la scheda Tratto e verificare che il limite sia entro 500 millimetri. Sotto l'etichetta di controllo dei test, selezionare l'origine della crescita per avviare il programma principale con lo 0,3% o fondo scala.

Impostare la velocità di corsa in controllo nella prima e terza sezione su un millimetro al secondo, quindi impostare la forza di prova massima nella seconda sezione su 20 Newton e la forza di prova minima nella quarta sezione su cinque Newton. Impostare la durata dell'intero su 0,5 secondi per il carico di picco e 10 secondi per il carico minimo. Nella scheda di precaricamento nella parte inferiore della pagina, assicurarsi che sia selezionata, la velocità di rimozione della deflessione sia impostata su 100 millimetri al minuto e che la forza massima sia di cinque Newton.

Impostare il materiale come metallo nell'etichetta del campione. Nel menu principale sotto la sezione seleziona metodo e test, seleziona il metodo appena creato e fai clic su avvia per iniziare il test. Impostare il numero di cicli su 60.

Riportare il ratto nella sua gabbia dopo il caricamento e mantenere un programma buio chiaro di 12-12 ore in una gabbia con spazio sufficiente e cibo ad libitum fino al momento dell'analisi. Sono stati studiati i cambiamenti a breve termine nella vitalità dei condrociti in campioni sottoposti a 20 Newton di carico ciclico. Il numero di condrociti morti è aumentato a 12 ore dopo il trauma.

Al contrario, il numero di condrociti viventi ha continuato a diminuire. La cartilagine articolare delle ginocchia di ratto che hanno subito 20 Newton di carico dinamico è stata danneggiata e una zona focale della lesione è stata confermata nel condilo femorale laterale in tutti i campioni. La dimensione della lesione non è aumentata progressivamente durante il periodo di osservazione di otto settimane.

Il bordo corrispondente all'interfaccia della lesione e della cartilagine non interessata potrebbe essere osservato nella zona interessata. La cosa più importante sono le impostazioni corrette della forza di prova e il numero di cicli. Con questa tecnica, è possibile controllare il carico meccanico alla copertura articolare del sangue, aprendo la strada per esplorare come il carico meccanico influisce sullo sviluppo o sulla prevenzione dell'osteoartrite.