ティム・デイリーとアンドリュー・スミスは初期の頃の間、多くの有用な計算議論を提供します。ティム・デイリーは、計算資源が南カリフォルニア大学でハイパフォーマンスコンピューティングクラスタによって提供されたプロトコル5.ために必要なプログラムrotate_translate_cylindricalを書きました。この作品は、NIHのグラント＃のGM098536（MDD）によってサポートされていました。

すべての手順と人が動物実験委員会（IACUC）のための南カリフォルニアの研究所、プロトコル＃11394の大学によって承認されました。 1.陰茎骨解剖と準備<ol><li>関連する制度動物実験委員会（IACUC）が定めたプロトコルに従って、露出オーバー二酸化炭素を経由して性的に成熟した雄マウスを安楽死させます。 </li><li>仰臥位で動物を置き、そして包皮開口部に横方向の親指で圧力を加えることによってペニスを長引かせます。 </li><li>ペニスが長引くされたら、できるだけ包皮を通じて組織を拡張します。 </li><li>はさみで、陰茎骨が常駐亀頭に陰茎体の近位をカット。 </li><li> 1.7 mLのチューブに解剖ペニスを転送し、200μLの水道水を追加します。ペニスが完全に液体中に浸漬されていることを確認してください。 </li><li> 3〜5日間〜50℃の水で組織をインキュベートします。 </li><li&gt;適切なインキュベーションの後、解剖顕微鏡下でピンセットを用いて、陰茎骨から周囲の組織を除去します。静かに残りの組織をオフにプッシュし、骨をきれいにするために70％エタノールを噴出。 </li><li>キャップオープンで新しいマイクロチューブに解剖陰茎骨を置きます。骨を乾燥するために開いたO / Nキャップを残します。 </li></ol> 2.マイクロCTスキャン<ol><li>花屋の泡のシリンダーを作成する花屋フォームのレンガにマイクロCTスキャン円筒状のホルダーを押してください。 </li><li>花屋の泡のシリンダーを抽出し、2〜5センチメートル厚い〜スライスを切ります。 </li><li>スキャン中の干渉を最小限に抑えるために、個々のスライスの周囲に、花屋の泡の中に乾燥のbaculaを押してください。骨の正確な方向は、プロトコル4で個々の試験片の適切な識別を可能に留意すべきです。 </li><li>そっとマイクロCTホルダーに埋め込まれた骨でスライスを配置します。 </li><li>マイクロCTスキャンを取得します。マウスのbacula 14の場合</sup90のkVp、155μA、0.5ミリメートルのAlフィルタ、180（360カバレッジ）あたり750突起の露光時間：&gt;、我々は次の設定の下でUSC分子イメージングセンターでuCT50スキャナ（SCANCOメディカルAG、Bruttisellen、スイス）を使用しました500ミリ秒、および15.5ミリメートルのボクセルサイズ。 </li></ol> 3.マイクロCT処理：シングル.xyzというファイルへの.DCMスタックの変換注：各マイクロCTスキャンが.DCMのスタック、または「DICOM」、オブジェクトを介して撮影した画像スライスを表すファイルを生成します。 -5000（黒）から5000までの範囲は、各画素のx、y、z座標、およびピクセルの強度 - すべての下流の計算幾何学は、単に4つの列を含むテキストファイルですフラット.xyzというファイルを必要とし、 （白）。 3000上記画素閾値は、一般的に骨を定義するための閾値として適しています。 <ol><li>パイソン（www.python.org）とPythonモジュールコマンド、DICOM、PYLAB、SYS、およびnumpyのをインストールします。 </li><li>オープン &quot;01_pr任意のテキストエディタでocess_dicom.py「{Figshare}。変数セクション、変更パス、ピクセルのしきい値、および必要に応じてディレクトリ名の下に。 </li><li> 「Pythonの01_process_dicom.py」を実行します。進捗状況は、画面に出力されます。ステップ3.2で指定された各ディレクトリ内に、新しいファイルの名前は作られて、例えば、PT3000は、画素閾値を示しdirectory_name.PT3000.xyzは、ステップ3.2に示されています。 </li></ol> 4.マイクロCT処理：セグメント化アウト個々の標本.xyzというファイル<ol><li>ライブラリRGLとR（https://www.r-project.org/）をインストールします。 </li><li>任意のテキストエディタでファイル &#39;02_segment_dicoms.r&#39; {Figshare}を開きます。変数セクションの下で、上記プロトコル3で作成した.xyzというファイルを指すようにパス名を変更します。 </li><li> Rの中から、（二重引用符なし）コマンド &quot;ソース（ &#39;02_segment_dicoms.rを&#39;）&quot;を実行します。 </li><li>プロトコル3で作成した.xyzというファイルの3次元画像の後に表示され、numbeを入力します。全体的な.xyzというファイル内の標本のR。そして、スクロールやズーム機能を使用して、各試料からのポイントにラベルを付け、選択します。 注：背景には、別々の.xyzというファイルが各試験片について説明します。これらは、例えば、というディレクトリにPT3000は、画素閾値が使用示しXYZ_FILES_PT3000、表示されます。 </li></ol> 5.共通の座標に試料.xyzというファイルを「整列」。 <ol><li> 「rotate_translate_cylindrical」（https://github.com/timydaley/dean_cylindrical_tranform）：追加のモジュールmattdean_modules.py {Figshare}、ならびに2自立のアプリケーションを必要とするPythonスクリプト「03_transform.py &quot;{Figshare}を開きそして「qconvex」（www.qhull.org/html/qconvex.htm）このスクリプトによって使用されています。 </li><li>変数セクションの下で、rotate_pathとqconvex_dirをmattdean_modules.pyするフルパス名を識別します。また、個々の.xyという形式を含むディレクトリへのフルパスを識別ステップ4で作成したzのファイル。 </li><li> 03_transform.pyを実行し、サフィックス.TRANSFORMED.xyzで試料ごとに新しいファイルを作成します。 </li></ol> 6.「スライス」は、セミのランドマークを特定するためにファイル.xyzという試験片を整列します。 <ol><li>オープンとPythonスクリプト「04_identify_landmarks.py &quot;{Figshare}を実行します。変数セクションでは、.TRANSFORMED.xyzファイルを含むディレクトリへのフルパス名を識別します。このスクリプトは、構造のサイズおよび形状を定量化するために使用することができる802半ランドマークを識別する。 </li></ol>

<ol><li>Slice, D. E. <a target="_blank" href="http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.anthro.34.081804.120613">Geometrics morphometrics.</a> Annu. Rev. Anthropol. 36, 261-281 (2007).</li>
<li>Slice, D. E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSlice%2C+DE+%22Modern+morphometrics+in+physical+anthropology%22">Modern morphometrics in physical anthropology</a>. 6, Springer. (2005).</li>
<li>Zelditch, M. L., Swiderski, D. L., Sheets, H. D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aZelditch%2C+ML+%22Geometric+morphometrics+for+biologists%3A+a+primer%22">Geometric morphometrics for biologists: a primer</a>. , 2nd, Elsevier. (2012).</li>
<li>Bookstein, F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBookstein%2C+F+%22Morphometric+tools+for+landmark+data%3A+geometry+and+biology%22">Morphometric tools for landmark data: geometry and biology</a>. , Cambridge University Press. (1991).</li>
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<li>Zelditch, M. L., Swiderski, D. L., Sheets, H. D., Fink, W. L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aZelditch%2C+ML+%22Geometric+morphometrics+for+biologists%3A+a+primer%22">Geometric morphometrics for biologists: a primer</a>. , Elsevier. (2004).</li>
<li>Rohlf, F. J., Slice, D. E. <a target="_blank" href="https://www.jstor.org/stable/2992207">Extensions of the Procrustes method for the optimal superimposition of landmarks.</a> Syst. Zool. 39 (1), 40-59 (1990).</li>
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<li>Schultz, N. G., Lough-Stevens, M., Abreu, E., Orr, T. J., Dean, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+baculum+was+gained+and+lost+multiple+times+during+mammalian+evolution%5BTitle%5D)+AND+%22Integr+Comp+Biol%22%5BJournal%5D)">The baculum was gained and lost multiple times during mammalian evolution.</a> Integr Comp Biol. 56 (4), 644-656 (2016).</li>
<li>Dines, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sexual+selection+targets+cetacean+pelvic+bones%5BTitle%5D)+AND+%22Evolution%22%5BJournal%5D)">Sexual selection targets cetacean pelvic bones.</a> Evolution. 68 (11), 3296-3306 (2014).</li>
<li>Adams, D. C., Otárola-Castillo, E. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/2041-210X.12035/abstract">geomorph: an R package for the collection and analysis of geometric morphometric shape data.</a> Methods Ecol. Evol. 4 (4), 393-399 (2013).</li>
</ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

上記のプロトコルにおける重要なステップ1である）のbaculaを解剖、2）マイクロCT画像を収集し、3）5）に各検体を変換する、4）各標本のポイントクラウドをセグメント化、XYZ座標のフラットファイルにマイクロCTの出力を変換します標準化された座標系、及び6）半ランドマークを規定します。これらの手順は、容易に別のオブジェクトを収容するように変更されます。 ?...

形態計測の分野は、寸法的および生物学的形状の形状、科学的な照会1、2、3、4、5、6の基本的なステップを定量化するための方法の多様性を含みます。伝統的に、サイズと形状の統計分析は、生物学的構造のランドマークを識別し、そして次に、多変量のフレームワークで分析することができる直線距離、角度及び比率を測定することによって始まります。ランドマークベースの幾何学的形態計測解析と可視化5を介してデータ収集から幾何学的な情報を保存、ランドマークの空間的な位置を保持しているアプローチです。一般化プロクラステス分析（GPA）は、M標本との間のアラインメントを生成する場所、規模、およびランドマークの回転変動を除去するために適用することができますその差の二乗をinimizes -形状の相違度7さ残るもの。 いずれの形態計測分析の重要な概念は、相同性、または1つは確実に検体または構造の間に対応し、生物学的に意味のある個別の特徴を表す目印を識別することができるという考えです。例えば、人間の頭蓋骨は、形態学的分析を有効にすることができ、相同プロセス、孔を、縫合糸、およびダクトを持っています。残念ながら、対応するランドマークの識別は、滑らかな表面または曲線8、 図9、図 10には特にものは、多くの生物学的構造を横切ることは困難です。 私たちは、計算幾何学を用いて、以下に、この問題にアプローチ。一般的なワークフローは、すべてのSようにその点群の点の雲のように表すことができる物体の三次元スキャンを生成し、次いで、回転し変換することですpecimensは、共通の座標系に配向されています。その後、我々は数学的オブジェクトの特定の領域から半ランドマークを定義します。このような領域に配置された離散半ランドマークは11生物学的に任意です。任意に配置されたランドマークは、生物学的に相同ではないかもしれないので、GPAとその後の統計分析を行うことは望ましくないアーティファクト8、12を生成することができます 。したがって、我々はこれらの半ランドマークが数学的に「スライド」することを可能にします。この手順では、構造体との間の電位差を最小にします。他の箇所で論じたように、ここで使用される摺動アルゴリズムは容易に識別される対応するランドマーク3、6、8、10、11、12を欠く類似の解剖学的領域を定量化することが適切です。これらの方法は、彼らの李を持っていますmitations 13が、異なるサイズや形状のオブジェクトに適応する必要があります。 ここでは、この方法は、マウスの陰茎骨14、獲得し、哺乳類の進化の15の間に複数の独立した回失われた陰茎骨の最近の研究に適用された方法を示しています。私たちは、解剖し、特定の骨の準備、陰茎骨（プロトコル1）、マイクロCT画像の生成（プロトコル2）、およびすべての下流の計算幾何学を可能にする形式にこれらのイメージの変換について議論（プロトコル3および4）。これらのステップの後、各試料を〜100K XYZ座標で表されています。私たちは、その後、効果的に共通の向き（プロトコル5）に全ての検体を揃え、一連の変換を歩く、その後整列標本（プロトコル6）から半ランドマークを定義します。プロトコル1-4にかかわらず、分析されているオブジェクトの類似していなければなりません。議定書5とプロトコル6は、SPEですcifically陰茎骨のために設計されていますが、これらのステップを詳細にすることにより、研究者は興味のあるオブジェクトに関連するであろう修正を想像することができることを私たちの希望です。例えば、これらの方法の修飾は、鯨骨盤の骨及び肋骨の骨16を研究するために適用しました。

<table><tbody><tr><td>Dissecting scissors</td><td>VWR</td><td>470106-338</td><td>Most sizes should work</td></tr><tr><td>Dissecting Forceps, Fine Tip, Curved</td><td>VWR</td><td>82027-406</td><td></td></tr><tr><td>1.7 mL microcentrifuge tube</td><td>VWR</td><td>87003-294</td><td></td></tr><tr><td>Absolute Ethanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>CAS 64-17-5</td><td>To be diluted to 70% for dissections</td></tr><tr><td>Floral Foam</td><td>Wholesale Floral</td><td>6002-48-07</td><td></td></tr><tr><td>uCT50 scanner&amp;nbsp;</td><td>Scanco Medical AG, Bruttisellen, Switzerland</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

dissection, microct scanning and morphometric analyses of the baculum

近代的な形態計測のサイズと形状変化を定量化するための強力な方法を提供します。基本的な要件は、ランドマークを定義する座標のリストです。しかし、このような座標は、標本全体の相同構造を表している必要があります。多くの生物学的オブジェクトは、相同性の仮定を満たすために容易に特定のランドマークで構成されているが、多くはそのような構造を欠いています。一つの潜在的解決策は、標本間で同じ形態学的地域を表すオブジェクト上の場所半ランドマークを数学的にすることです。ここでは、数学的にマウス陰茎骨（陰茎骨）から半ランドマークを定義するために最近開発パイプラインを示しています。私たちの方法は、オブジェクトの広い範囲に適用可能であるべきです。

議定書6で製造した半ランドマークのxyzの座標が直接、任意のランドマークベースの幾何学的形態計測解析17にインポートすることができます。上記の計算のパイプラインは、マウスのbacula 14と同様に、クジラ骨盤や肋骨の骨16を研究するために適用されています。半ランドマークの計算定義についての詳細は、研?...

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Dissection, MicroCT Scanning and Morphometric Analyses of the Baculum

多くの生物学的構造は、それが困難な現代の形態計測法を適用すること、容易に定義可能なランドマークを欠いています。ここでは、大きさや形状変化を定量化するために使用されている半ランドマークを定義するために、計算方法に続いて解剖し、マイクロCTスキャンを含むマウス陰茎骨（陰茎骨）を、勉強する方法を説明します。

陰茎骨の解剖、マイクロCTスキャンおよび形態計測分析

Modern morphometrics provides powerful methods to quantify size and shape variation. A basic requirement is a list of coordinates that define landmarks; ...

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Research

JoVE Journal

Bioengineering

7.5K ビュー.  University of Southern California (USC). 多くの生物学的構造は、それが困難な現代の形態計測法を適用すること、容易に定義可能なランドマークを欠いています。ここでは、大きさや形状変化を定量化するために使用されている半ランドマークを定義するために、計算方法に続いて解剖し、マイクロCTスキャンを含むマウス陰茎骨（陰茎骨）を、勉強する方法を説明します。 

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Measuring Bone Remodeling and Recreating the Tumor-Bone Microenvironment Using Calvaria Co-culture and Histomorphometry

Bone is a connective tissue constituted of osteoblasts, osteocytes, and osteoclasts and a mineralized extracellular matrix, which gives it its strength and flexibility and allows it to fulfill its functions. Bone is continuously exposed to a variety of stimuli, which in pathological conditions can deregulate bone remodeling. To study bone biology and diseases and evaluate potential therapeutic agents, it has been necessary to develop in vitro and in vivo models.
This manuscript describes the dissection process and culture conditions of calvarias isolated from neonatal mice to study bone formation and the bone tumor microenvironment. In contrast to in vitro and in vivo models, this ex vivo model allows preservation of the three-dimensional environment of the tissue as well as the cellular diversity of the bone while culturing under defined conditions to simulate the desired microenvironment. Therefore, it is possible to investigate bone remodeling and its mechanisms, as well as the interactions with other cell types, such as the interactions between cancer cells and bone.
The assays reported here use calvarias from 5-7 day old BALB/C mice. The hemi-calvarias obtained are cultured in the presence of insulin, breast cancer cells (MDA-MB-231), or conditioned medium from breast cancer cell cultures. After analysis, it was established that insulin induced new bone formation, while cancer cells and their conditioned medium induced bone resorption. The calvarial model has been successfully used in basic and applied research to study bone development and cancer-induced bone diseases. Overall, it is an excellent option for an easy, informative, and low-cost assay.

The ex vivo culture of bone explants can be a valuable tool for the study of bone physiology and the potential evaluation of drugs in bone remodeling and bone diseases. The presented protocol describes the preparation and culture of calvarias isolated from newborn mice skulls, as well as its applications.

カルバリア共培養と組織病量を用いた骨リモデリングと腫瘍-骨微小環境の再現

Bone is a connective tissue constituted of osteoblasts, osteocytes, and osteoclasts and a mineralized extracellular matrix, which gives it its strength ...

がん研究

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.

プレート骨接合によって安定化マウスにおけるセグメント別大腿臨界サイズ欠陥モデルの確立

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 ...

医学

Rigid Embedding of Fixed and Stained, Whole, Millimeter-Scale Specimens for Section-free 3D Histology by Micro-Computed Tomography

For over a hundred years, the histological study of tissues has been the gold standard for medical diagnosis because histology allows all cell types in every tissue to be identified and characterized. Our laboratory is actively working to make technological advances in X-ray micro-computed tomography (micro-CT) that will bring the diagnostic power of histology to the study of full tissue volumes at cellular resolution (i.e., an X-ray Histo-tomography modality). Toward this end, we have made targeted improvements to the sample preparation pipeline. One key optimization, and the focus of the present work, is a straightforward method for rigid embedding of fixed and stained millimeter-scale samples. Many of the published methods for sample immobilization and correlative micro-CT imaging rely on placing the samples in paraffin wax, agarose, or liquids such as alcohol. Our approach extends this work with custom procedures and the design of a 3-dimensional printable apparatus to embed the samples in an acrylic resin directly into polyimide tubing, which is relatively transparent to X-rays. Herein, sample preparation procedures are described for the samples from 0.5 to 10 mm in diameter, which would be suitable for whole zebrafish larvae and juveniles, or other animals and tissue samples of similar dimensions. As proof of concept, we have embedded the specimens from Danio, Drosophila, Daphnia, and a mouse embryo; representative images from 3-dimensional scans for three of these samples are shown. Importantly, our methodology leads to multiple benefits including rigid immobilization, long-term preservation of laboriously-created resources, and the ability to re-interrogate samples.

We developed protocols and designed a custom apparatus to enable embedding of millimeter-scale specimens. We present sample preparation procedures with an emphasis on embedding in acrylic resin and polyimide tubing to achieve rigid immobilization and long-term storage of specimens for the interrogation of tissue architecture and cell morphology by micro-CT.

剛体の埋め込み固定し、ステンド グラス、全体、マイクロ コンピューター断層撮影によってセクション-無料の 3 D の組織学のためのミリ波スケール標本

For over a hundred years, the histological study of tissues has been the gold standard for medical diagnosis because histology allows all cell types in ...

生物工学

Biomechanical Testing of Murine Tendons

Tendon disorders are common, affect people of all ages, and are often debilitating. Standard treatments, such as anti-inflammatory drugs, rehabilitation, and surgical repair, often fail. In order to define tendon function and demonstrate efficacy of new treatments, the mechanical properties of tendons from animal models must be accurately determined. Murine animal models are now widely used to study tendon disorders and evaluate novel treatments for tendinopathies; however, determining the mechanical properties of mouse tendons has been challenging. In this study, a new system was developed for tendon mechanical testing that includes 3D-printed fixtures that exactly match the anatomies of the humerus and calcaneus to mechanically test supraspinatus tendons and Achilles tendons, respectively. These fixtures were developed using 3D reconstructions of native bone anatomy, solid modeling, and additive manufacturing. The new approach eliminated artifactual gripping failures (e.g., failure at the growth plate failure rather than in the tendon), decreased overall testing time, and increased reproducibility. Furthermore, this new method is readily adaptable for testing other murine tendons and tendons from other animals.

The protocol describes efficient and reproducible tensile biomechanical testing methods for murine tendons through the use of custom-fit 3D printed fixtures.

マウス腱の生体力学的試験

Tendon disorders are common, affect people of all ages, and are often debilitating. Standard treatments, such as anti-inflammatory drugs, rehabilitation, ...

Analysis of Craniomaxillofacial Malformations in Mice Using Three-dimensional Microcomputed Tomography

To model craniofacial malformations caused by vitamin A deficiency (VAD), we expressed a dominant-negative retinoid receptor mutation in osteoblasts to specifically inhibit RAR transcriptional activity in mice. This approach allowed us to investigate the effects of VAD on cranial hypomineralization, mandibular deformity, and clavicular hypoplasia in clinical cases. In this study, microcomputed tomography (microCT) scanning of the craniomaxillofacial region of mice represented a valuable tool for studying the growth and development of this animal model. The manual estimation of images is both time-consuming and inaccurate. Hence, here, we present a straightforward, efficient, and accurate approach for segmenting and quantifying the microCT images of each craniomaxillofacial bone. MicroCT software was used to slice the mandible, frontal bone, parietal bone, nasal bone, premaxilla, maxilla, interparietal bone, and occipital bone of mice and measure their corresponding lengths and widths. This segmentation method can be applied to study growth and development in developmental biology, biomedicine, and other related sciences and allows researchers to analyze the effects of genetic mutations on individual craniofacial bones.

Here, we describe in depth a method, which is based on microcomputed tomography, to segment and measure 3D models of craniomaxillofacial bones in mice, for better assessment of craniomaxillofacial bone development in mice than what is possible with current methods.

3次元マイクロコンピュータ断層撮影法によるマウス頭蓋顎顔面奇形の解析

To model craniofacial malformations caused by vitamin A deficiency (VAD), we expressed a dominant-negative retinoid receptor mutation in osteoblasts to ...

発生生物学

骨折感受性のための機械的試験の原理とプロトコル

Practical Considerations for the Design, Execution, and Interpretation of Studies Involving Whole-Bone Bending Tests of Rodent Bones

Skeletal fragility leading to fracture is an American public health crisis resulting in 1.5 million fractures each year and $18 billion in direct care costs. The ability to understand the mechanisms underlying bone disease and the response to treatment is not only desired, but critical. Mechanical testing of bone serves as a valuable technique for understanding and quantifying a bone&#39;s susceptibility to fracture. While this method appears simple to perform, inappropriate and inaccurate conclusions may be reached if governing assumptions and key steps are disregarded by the user. This has been observed across disciplines as studies continue to be published with misuse of methods and incorrect interpretation of results. This protocol will serve as a primer for the principles associated with mechanical testing along with the application of these techniques-from considerations of sample size through tissue harvesting and storage, to data analysis and interpretation. With this in hand, valuable information regarding a bone&#39;s susceptibility to fracture may be obtained, furthering understanding for both academic research and clinical solutions.

著者スポットライト:全骨曲げ試験における精度と再現性の向上 

Mechanical testing of rodent bones is a valuable method for extracting information regarding a bone's susceptibility to fracture. Lacking proper practical understanding, the results may be overinterpreted or lack validity. This protocol will serve as a guide to ensure mechanical tests are performed accurately to provide valid and functional data.

げっ歯類の骨の全骨曲げ試験を含む研究の設計、実施、および解釈に関する実践的な考慮事項

Skeletal fragility leading to fracture is an American public health crisis resulting in 1.5 million fractures each year and $18 billion in direct care ...

A Morphometric and Cellular Analysis Method for the Murine Mandibular Condyle

The temporomandibular joint (TMJ) has the capacity to adapt to external stimuli, and loading changes can affect the position of condyles, as well as the structural and cellular components of the mandibular condylar cartilage (MCC). This manuscript describes methods for analyzing these changes and a method for altering the loading of the TMJ in mice (i.e., compressive static TMJ loading). The structural evaluation illustrated here is a simple morphometric approach that uses the Digimizer software and is performed in radiographs of small bones. In addition, the analysis of cellular changes leading to alterations in collagen expression, bone remodeling, cell division, and proteoglycan distribution in the MCC is described. The quantification of these changes in histological sections - by counting the positive fluorescent pixels using image software and measuring the distance mapping and stained area with Digimizer - is also demonstrated. The methods shown here are not limited to the murine TMJ, but could be used on additional bones of small experimental animals and in other regions of endochondral ossification.

This manuscript presents methods for analyzing morphometric and cellular changes within the mandibular condyle of rodents.

形態とマウスの下顎頭軟骨細胞解析法

The temporomandibular joint (TMJ) has the capacity to adapt to external stimuli, and loading changes can affect the position of condyles, as well as the ...

生物学

マウス海綿骨の微細構造を評価するためのHE染色とマイクロCT

Trabecular Bone Microarchitecture Evaluation in an Osteoporosis Mouse Model

Bone microstructure refers to the arrangement and quality of bone tissue at the microscopic level. Understanding the bone microstructure of the skeleton is crucial for gaining insight into the pathophysiology of osteoporosis and improving its treatment. However, handling bone samples can be complex due to their hard and dense properties. Secondly, specialized software makes image processing and analysis difficult. In this protocol, we present a cost-effective and easy-to-use solution for trabecular bone microstructure analysis. Detailed steps and precautions are provided. Micro-CT is a non-destructive three-dimensional (3D) imaging technique that provides high-resolution images of trabecular bone structure. It allows for the objective and quantitative evaluation of bone quality, which is why it is widely regarded as the gold standard method for bone quality assessment. However, histomorphometry remains indispensable as it offers crucial cellular-level parameters, bridging the gap between two-dimensional (2D) and 3D assessments of bone specimens. As for the histologic techniques, we chose to decalcify the bone tissue and then perform traditional paraffin embedding. In summary, combining these two methods can provide more comprehensive and accurate information on bone microstructure.

著者スポットライト:マウス骨粗鬆症モデルにおける骨マイクロアーキテクチャの定量的評価のための経済的かつ効率的な方法 

This protocol presents an economical and efficient method for quantitative evaluation of bone microarchitecture in a mouse model of osteoporosis by combining Hematoxylin-Eosin (HE) staining and micro-computed tomography (Micro-CT) techniques.

骨粗鬆症マウスモデルにおける海綿骨マイクロアーキテクチャ評価

Bone microstructure refers to the arrangement and quality of bone tissue at the microscopic level. Understanding the bone microstructure of the skeleton ...

陰茎骨の解剖、マイクロCTスキャンおよび形態計測分析

要約

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カルバリア共培養と組織病量を用いた骨リモデリングと腫瘍-骨微小環境の再現

プレート骨接合によって安定化マウスにおけるセグメント別大腿臨界サイズ欠陥モデルの確立

剛体の埋め込み固定し、ステンドグラス、全体、マイクロコンピューター断層撮影によってセクション-無料の 3 D の組織学のためのミリ波スケール標本

マウス腱の生体力学的試験

3次元マイクロコンピュータ断層撮影法によるマウス頭蓋顎顔面奇形の解析

げっ歯類の骨の全骨曲げ試験を含む研究の設計、実施、および解釈に関する実践的な考慮事項

げっ歯類の骨の全骨曲げ試験を含む研究の設計、実施、および解釈に関する実践的な考慮事項

げっ歯類の骨の全骨曲げ試験を含む研究の設計、実施、および解釈に関する実践的な考慮事項

形態とマウスの下顎頭軟骨細胞解析法

骨粗鬆症マウスモデルにおける海綿骨マイクロアーキテクチャ評価

陰茎骨の解剖、マイクロCTスキャンおよび形態計測分析

要約

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カルバリア共培養と組織病量を用いた骨リモデリングと腫瘍-骨微小環境の再現

プレート骨接合によって安定化マウスにおけるセグメント別大腿臨界サイズ欠陥モデルの確立

剛体の埋め込み固定し、ステンド グラス、全体、マイクロ コンピューター断層撮影によってセクション-無料の 3 D の組織学のためのミリ波スケール標本

マウス腱の生体力学的試験

3次元マイクロコンピュータ断層撮影法によるマウス頭蓋顎顔面奇形の解析

げっ歯類の骨の全骨曲げ試験を含む研究の設計、実施、および解釈に関する実践的な考慮事項

げっ歯類の骨の全骨曲げ試験を含む研究の設計、実施、および解釈に関する実践的な考慮事項

げっ歯類の骨の全骨曲げ試験を含む研究の設計、実施、および解釈に関する実践的な考慮事項

形態とマウスの下顎頭軟骨細胞解析法

骨粗鬆症マウスモデルにおける海綿骨マイクロアーキテクチャ評価

剛体の埋め込み固定し、ステンドグラス、全体、マイクロコンピューター断層撮影によってセクション-無料の 3 D の組織学のためのミリ波スケール標本