Name: proper positioning and restraint of a rat hind limb for focused high resolution imaging of bone micro-architecture using in vivo micro-computed tomography
Uploaded: 2017-11-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 24 s
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연구를 인정 하는 저자는 vivo에서 마이크로-코네티컷 자금 NSERC 발견 그랜트 (#05573)와 혁신 (#222084) 캐나다 재단에서 자금 우리 구는 뼈와 근육 발달에 캐나다 연구의 자.

이 연구는 동물 관리 위원회의 브록 대학에 의해 승인 되었고 동물 관리 21에 캐나다 위원회에 의해 설립 하는 지침에 따라 실시.
1입니다. 마 취 Isoflurane 가스를 사용 하 여
<ol><li>미리 마 취 기계 (보충 그림 1)에서 약 1-2 L/분의 연속 흐름 속도에서 높은-품질 O2 아크릴 유리 외피 챔버를 작성.</li>
	<li>보육 실 꼬리에 쥐를 먼저 전송 하 고 밀폐 인감을 만들려고 보육 실 뚜껑을 닫습니다.</li>
	<li>3-4 %v / v O2 1-2 L/분 (보충 그림 1)의 연속 흐름 율에에서 녹아에서 수의학 학년 isoflurane 인큐베이션 챔버 채우기 위해 시작 합니다. 주의: 폐기물 마 취 가스 처리기 저하 수 있습니다. 청소 시스템 (즉, 목탄 필터 또는 배기 연기 후드에 직접) 자리에 항상 있어야 합니다.</li>
	<li>쥐 이면 서 있을 수 더 이상 전송 얼굴 마스크 또는 코 콘 1-3 %isoflurane 받는 쥐 쥐 1-2 L/분의 유량에 O2 에 주로 녹아 코 등을 통해 호흡 하는 얼굴 마스크 또는 코 코는 적용으로 콘, 충분 한 마 취 배달 될 것입니다.</li>
	<li>이스케이프 isoflurane 가스에서 그들을 보호 하기 위해 눈의 섬세 한 막 눈 윤 활을 적용 합니다. 참고: 확인 하십시오 안과 윤 활 항생제 없이이 개입에서 결과 영향을 미칠 수 있습니다.</li>
	<li>종을 (눈 종을 개통의 부드러운 자극에 응답 깜박이)를 측정 하 고 페달 (응답 곤란으로 뒷 다리 사지의 철수) 반사; 마 취의 깊이 증가 함께 종을 반사는 될 전에 결 석 페달 반사 (보충 그림 2).</li>
	<li>마 취의 적절 한 수준에 도달할 때 쥐 십시오 및 페달 반사 잃은 유지 쥐 0.5-2% isoflurane 1-2 L/min의 유량에 O2 에 녹아.</li>
	<li>지속적으로 내부 모니터링 시스템으로 직접 또는 라이브-비디오 피드 (보충 그림 3)을 통해 쥐에 시각적 상수를 유지 하 여 절차를 통해 쥐의 호흡 속도 모니터링 합니다.</li>
</ol>2. 위치 및 쥐 뒷 다리의 구속
<ol><li>탄소 섬유 스캐너 평판 (보충 그림 4)에서 부정사 위치에 쥐를 하다.</li>
	<li>오른쪽 발을 억제에 전성, 튜브의 끝에서 연장 하는 발가락과 튜브, 거품. 치과 왁 스 거품 내 단단히 발을 보유 하 고 긴밀 하 게 폐쇄 튜브 테이프를 적용 합니다. 발을 들고 튜브의 직경 플라스틱 관으로 단단히 맞게 충분히 인지 확인 합니다.</li>
	<li>엑스레이 스캐너 평판 (보충 그림 5)에 플라스틱 튜브를 밀어.</li>
	<li>때까지 긴장 된 쥐 뒷 다리를 확장 합니다. -이 보람된 호흡으로 인해 사지에 무의식적인 움직임 유도 수로 쥐 (보충 그림 5)에 어떤 해를 원인으로 다리를 확장 하지 않습니다.</li>
	<li>보기의 검색 필드에서 꼬리, 몸통을 향해 함께 왼쪽된 다리 (뒷 다리 사지 비 스캔)를 당겨 검사할 확장된 다리에서.</li>
	<li>보안 왼쪽된 다리 (뒷 다리 사지 비 검사) 및 마스킹 테이프를 사용 하 여 위치에 꼬리. 사용 하지 마십시오 (즉, 덕트 테이프 또는 화가의 테이프) 아무것도 다소 끈 적 때에 이러한 자료는 중 쥐를 해칠 것입니다 (덕트 테이프)를 제거 하거나 (화가의 테이프) 충분히 강한 파악을 제공 하지 (보충 그림 6).</li>
	<li>엉덩이, 어깨, 및 마스킹 테이프와 함께 머리에 쥐 시체를 보호 합니다. 얼굴 마스크 또는 코 콘 쥐 (보충 그림 6)를 보호 합니다. 참고: 쥐 모피에 충실 하는 기능을 제거 하려면 마스킹 테이프의 접착 면을 오 점. 스캐닝 침대에 단단히 확보 수 있도록 마스킹 테이프의 끝을 오 점 하지 않습니다.</li>
	<li>랩 제한 열 손실 (보충 그림 6) 하 수 의사 포장에 쥐. 참고: 일반 마 취, 아래 때 쥐 몸 무게 비율 19,20그들의 큰 표면 때문에 빠르게 열 손실.</li>
	<li>지속적으로 (중 직접 또는 라이브 비디오 피드) 쥐에 시각적 상수를 유지 하 여 절차를 통해 쥐의 호흡 속도 모니터링 합니다. 참고: 여기 설정 5 분 소요, 검색 인수는 인수 설정에 따라 다릅니다, 및 복구 시간은 60 분입니다.</li>
	<li>µCT 이미지를 진행 합니다. 그러나 참고: 검색 인수에 대 한 정확한 규격은 각 스캐너에 특정 유형, 소프트웨어 시스템 및 특정 연구 질문,, 몇몇 방법론 간행물 문학 1,2 에 걸쳐 존재 , 9.</li>
</ol>3입니다. 마 취에서 회복
<ol><li>Vivo에서 µCT 검색 완료 되 면, 쥐를 isoflurane의 흐름을 중지 하지만 O2의 1-2 L/min 흐름을 유지 합니다.</li>
	<li>쥐 차릴 모터 제어 (1-2 분)은 인공 호흡기에서 제거 하 고 낮은 열에서 범용 생리대에 부분적으로 배치에 개별적으로 복구할 수 있도록 키를 누릅니다. 쥐 때 일반 마 취 제19에서 1 ° C로 체온을 줄이기 위해 알려져 있습니다. 두지 마십시오 쥐 무인 sternal recumbency를 유지 하기 위해 충분 한 의식 회복 될 때까지. 참고: 우리 연구 그룹에서 일화 적인 증거 보고 먹고 시작 직후 isoflurane 마 취에서 회복 쥐 하 고 그래서 그것은 그들의 음식 및 물 복구 하는 동안 그들에 게 제공 하는 것이 중요 합니다. 비록 우리가이 동작을 관찰 해야, 반복된 전신은 음식 섭취 또는 몸 무게 1,9에 크게 증가 발생 하지 않습니다.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Longo, A. B., Sacco, S. M., Salmon, P. L., Ward, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Longitudinal+use+of+micro-computed+tomography+does+not+alter+microarchitecture+of+the+proximal+tibia+in+sham+or+ovariectomized+sprague-dawley+rats.">Longitudinal use of micro-computed tomography does not alter microarchitecture of the proximal tibia in sham or ovariectomized sprague-dawley rats.</a> Calcif Tissue Int. 98 (6), 631-641 (2016).</li><li>Sacco, S. 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=Repeated+irradiation+from+micro-computed+tomography+scanning+at+2,+4+and+6+months+of+age+does+not+induce+damage+to+tibial+bone+microstructure+in+male+and+female+CD-1+mice.">Repeated irradiation from micro-computed tomography scanning at 2, 4 and 6 months of age does not induce damage to tibial bone microstructure in male and female CD-1 mice.</a> Bonekey Rep. 6, 855 (2017).</li><li>Waarsing, J. H., Day, J. S., Verhaar, J. A., Ederveen, A. G., Weinans, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+loss+dynamics+result+in+trabecular+alignment+in+aging+and+ovariectomized+rats.">Bone loss dynamics result in trabecular alignment in aging and ovariectomized rats.</a> J Orthop Res. 24 (5), 926-935 (2006).</li><li>Klinck, R. J., Campbell, G. M., Boyd, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiation+effects+on+bone+architecture+in+mice+and+rats+resulting+from+in+vivo+micro-computed+tomography+scanning.">Radiation effects on bone architecture in mice and rats resulting from in vivo micro-computed tomography scanning.</a> Med Eng Phys. 30 (7), 888-895 (2008).</li><li>Laperre, 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=Development+of+micro-CT+protocols+for+in+vivo+follow-up+of+mouse+bone+architecture+without+major+radiation+side+effects.">Development of micro-CT protocols for in vivo follow-up of mouse bone architecture without major radiation side effects.</a> Bone. 49 (4), 613-622 (2011).</li><li>Brouwers, J. E., van Rietbergen, B., Huiskes, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=No+effects+of+in+vivo+micro-CT+radiation+on+structural+parameters+and+bone+marrow+cells+in+proximal+tibia+of+wistar+rats+detected+after+eight+weekly+scans.">No effects of in vivo micro-CT radiation on structural parameters and bone marrow cells in proximal tibia of wistar rats detected after eight weekly scans.</a> J Orthop Res. 25 (10), 1325-1332 (2007).</li><li>Francisco, J. I., Yu, Y., Oliver, R. A., Walsh, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationship+between+age,+skeletal+site,+and+time+post-ovariectomy+on+bone+mineral+and+trabecular+microarchitecture+in+rats.">Relationship between age, skeletal site, and time post-ovariectomy on bone mineral and trabecular microarchitecture in rats.</a> J Orthop Res. 29 (2), 189-196 (2011).</li><li>Altman, A. R., 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=Quantification+of+skeletal+growth,+modeling,+and+remodeling+by+in+vivo+micro+computed+tomography.">Quantification of skeletal growth, modeling, and remodeling by in vivo micro computed tomography.</a> Bone. 81, 370-379 (2015).</li><li>Longo, A. B., 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=Lifelong+intake+of+flaxseed+or+menhaden+oil+to+provide+varying+n-6+to+n-3+PUFA+ratios+modulate+bone+microarchitecture+during+growth,+but+not+after+OVX+in+Sprague-Dawley+rats.">Lifelong intake of flaxseed or menhaden oil to provide varying n-6 to n-3 PUFA ratios modulate bone microarchitecture during growth, but not after OVX in Sprague-Dawley rats.</a> Mol Nutr Food Res. 61 (8), (2017).</li><li>Sacco, S. M., Saint, C., LeBlanc, P. J., Ward, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maternal+consumption+of+hesperidin+and+naringin+flavanones+exerts+transient+effects+to+tibia+bone+structure+in+female+CD-1+offspring.">Maternal consumption of hesperidin and naringin flavanones exerts transient effects to tibia bone structure in female CD-1 offspring.</a> Nutrients. 9 (3), 250 (2017).</li><li>Campbell, G. M., Buie, H. R., Boyd, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signs+of+irreversible+architectural+changes+occur+early+in+the+development+of+experimental+osteoporosis+as+assessed+by+in+vivo+micro-CT.">Signs of irreversible architectural changes occur early in the development of experimental osteoporosis as assessed by in vivo micro-CT.</a> Osteoporos Int. 19 (10), 1409-1419 (2008).</li><li>De Schaepdrijver, L., Delille, P., Geys, H., Boehringer-Shahidi, C., Vanhove, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+longitudinal+micro-CT+study+of+bent+long+limb+bones+in+rat+offspring.">In vivo longitudinal micro-CT study of bent long limb bones in rat offspring.</a> Reprod Toxicol. 46, 91-97 (2014).</li><li>Perilli, E., 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=Detecting+early+bone+changes+using+in+vivo+micro-CT+in+ovariectomized,+zoledronic+acid-treated,+and+sham-operated+rats.">Detecting early bone changes using in vivo micro-CT in ovariectomized, zoledronic acid-treated, and sham-operated rats.</a> Osteoporos Int. 21 (8), 1371-1382 (2010).</li><li>Bouxsein, M. L., 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=Guidelines+for+assessment+of+bone+microstructure+in+rodents+using+micro-computed+tomography.">Guidelines for assessment of bone microstructure in rodents using micro-computed tomography.</a> J Bone Miner Res. 25 (7), 1468-1486 (2010).</li><li>Li, H., Zhang, H., Tang, Z., Hu, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro-computed+tomography+for+small+animal+imaging:+Technological+details.">Micro-computed tomography for small animal imaging: Technological details.</a> Progress in Natural Science. 18 (5), 513-521 (2008).</li><li>Campbell, G. M., Sophocleous, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+analysis+of+bone+and+soft+tissue+by+micro-computed+tomography:+applications+to+ex+vivo+and+in+vivo+studies.">Quantitative analysis of bone and soft tissue by micro-computed tomography: applications to ex vivo and in vivo studies.</a> Bonekey Rep. 3, 564 (2014).</li><li>Meganck, J. A., Kozloff, K. M., Thornton, M. M., Broski, S. M., Goldstein, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beam+hardening+artifacts+in+micro-computed+tomography+scanning+can+be+reduced+by+X-ray+beam+filtration+and+the+resulting+images+can+be+used+to+accurately+measure+BMD.">Beam hardening artifacts in micro-computed tomography scanning can be reduced by X-ray beam filtration and the resulting images can be used to accurately measure BMD.</a> Bone. 45 (6), 1104-1116 (2009).</li><li>Vazquez, C. M., Molina, M. T., Ilundain, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+rat+large+intestine+in+reducing+diarrhea+after+50%+or+80%+distal+small+bowel+resection.">Role of rat large intestine in reducing diarrhea after 50% or 80% distal small bowel resection.</a> Dig Dis Sci. 34 (11), 1713-1719 (1989).</li><li>Albrecht, M., Henke, J., Tacke, S., Markert, M., Guth, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+isoflurane,+ketamine-xylazine+and+a+combination+of+medetomidine,+midazolam+and+fentanyl+on+physiological+variables+continuously+measured+by+telemetry+in+Wistar+rats.">Effects of isoflurane, ketamine-xylazine and a combination of medetomidine, midazolam and fentanyl on physiological variables continuously measured by telemetry in Wistar rats.</a> BMC Vet Res. 10, 198 (2014).</li><li>Schmitz, S., Tacke, S., Guth, B., Henke, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+physiological+parameters+and+anaesthesia+specific+observations+during+isoflurane,+ketamine-xylazine+or+medetomidine-midazolam-fentanyl+anaesthesia+in+male+guinea+pigs.">Comparison of physiological parameters and anaesthesia specific observations during isoflurane, ketamine-xylazine or medetomidine-midazolam-fentanyl anaesthesia in male guinea pigs.</a> PLoS One. 11 (9), e0161258 (2016).</li><li>Stevens, W. 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=Comparative+toxicities+of+halothane,+isoflurane,+and+diethyl+ether+at+subanesthetic+concentrations+in+laboratory+animals.">Comparative toxicities of halothane, isoflurane, and diethyl ether at subanesthetic concentrations in laboratory animals.</a> Anesthesiology. 42 (4), 408-419 (1975).</li></ol>

저자는 공개 없다.

이 프로토콜 vivo에서 µCT 뒷 다리 사지의 스캔 하는 동안 적절 한 마 취, 배치, 및 쥐의 구속에 대 한 첫 번째 자세한 지침과 시청자 들을 제공 합니다. 이러한 지침 높은 해상도 얻기 위해 비보에 µCT 검사 시스템의 사용자와 경골 뼈 3 차원 마이크로-아키텍처의 정량화에 대 한 처리 수의 높은 품질의 이미지를 사용 합니다. 중요 한 단계는 부자연 스러운 위치에만 적절 한 위치와 구속까지 긴장 된, 다른 모든 중요 한 구조에서 뒷 다리를 확장 뿐만 아니라 쥐의 적절 한 마 취를 포함 하는 보장 하기 위해 필요한 프로토콜. 최적의 이미지 결과 대 한 쥐, 완전 한 이완을 취 수 하 고 십시오, 페달 반사 손실 됩니다 필수적입니다. 또한, 스캐닝 다리를 확장 해야 하 고 거품에는 제 지 한다 전체 발과 발목. 스캐닝 다리의 최적의 위치를 달성 하기 위해 위에서 설명한 방법을 보장 됩니다: 1) 연구에서 쥐의 뒷 다리 사지는 일관 되 게 같은 방향으로, 따라서 허용 회전 각 다리의 같은 영역을 통과 하 x 선 빔 지향 주위에 샘플; 2) 모두 자발적이 고 무의식적인 뒷 다리 사지 운동의 발생 하지, 따라서 운동 아티팩트 획득된 이미지;의 품질을 방해에 대 한 가능성을 최소화 3) 장애물 개체 (즉, 꼬리)에서 부정확 한 골밀도 TMD 측정 생산 부분 볼륨 효과 대 한 가능성을 최소화 수 없습니다. 이러한 지침 isoflurane 신진 대사와 포지셔닝의 속도 긴장과 몸 크기 22에 따라 다 수 각 개별 쥐, 수정할 수 있습니다. 가장 일반적인 생체 내에서 스캐닝 기계는 작은 동물 모델을 위한 (즉, 생쥐, 쥐, 토끼, 기니 피그) 다른 동물 크기의 검색을 허용 하도록 상호 동물 단계를 있을 것 이다. 따라서, 그들은 몸 무게의 넓은 범위를 수용할 수 있습니다.
비록 vivo에서 µCT 검색 위치를 변경 하 여 초기 검사에서 얻은 이미지 품질, 있다면 다시 검색 쥐에 대 한 허가 반복 스캔에 대 한 방사선 및 isoflurane 마 취의 추가 복용에 쥐 노출 됩니다 시간의 연장된 기간입니다. 쥐 경골에 초점을 맞춘 4 개월 동안 600 mGy의 월간 반복된 방사선 노출 마이크로-아키텍처 contralateral 뒷 다리 1에 비해 뼈를 불리 한 효과 발생 하지 않습니다. 하지만이 두 스캔에 반복의 안전을 확인 하지 않습니다. 즉각적인 계승입니다. 설명 된 기술의 더 한계 뼈 구조에서 몇 가지 변화를 호출할 수 있습니다 아직도, 그것을 유지 하는 그것에 적용 된 힘과 긴장 된 뒷 다리를 확장 하는 필요를 포함 합니다. 월간 반복 vivo에서 µCT 이미징 한 뒷 다리의 관련 된 우리의 실험실에서 이전 연구는 대뇌 피 질에서 차이 결과 동안 스캔 하는 동안 뒷 다리 사지의의 심각도 각 연구 목적에 따라 달라 집니다, 마이크로 건축 매개 변수, 편심, 반복된 확장, 안정화 및 1스캔 받아야 하지 않았다 contralateral 뒷 다리에 비해. 이심률은 타원형 모양의 외피 뼈 및 로드 베어링을 변경에 대 한 응답 변경의 측정 이다. 따라서, 위치에 대 한 뒷 다리의 제 지의이 방법을 사용 하 여 반복 vivo에서 µCT 이미징, 고려 여야 한다 평가 하 고 해석 로드 베어링 마이크로 건축 매개 변수를 변경 하면.
위의 지침 이미징 및 뼈 조직의 분석 제공 되었다, 하는 동안 뒷 다리 사지의 부드러운 조직 이미징 때 프로토콜에 약간의 조정 제출 되어야 합니다. 특히, 있는 뒷 다리는 몸통에서 확장 이며 절제 된 방법 합니다 수 고려, 현재 프로시저 misshapes 스캔의 기간에 대 한 비정상적인 위치에 연부 조직 (근육, 지방 조직)의 방향으로. 따라서, 뒷 다리 사지의 부드러운 조직의 이미징에 사용 하기 위해이 모델을 추정 하는 경우 일부 조정 여야 한다 감소 하거나 서로 관하여 조직의 위치 변화 제거 억제 기술.
그러나 또한, 지침 작성 되었습니다 특히 기반 연구 그룹의 경험에,, 다른 상용 vivo에서 µCT 스캐너에 맞게 수정할 수 있습니다. 다른 제안된 방법 놓고 뒷 다리를 제 지 하는 시스템을 스캔 vivo에서 µCT의 제조 업체에 의해 사용할 수 있습니다. µCT 단위를 상업적으로 사용할 수 있는 비보에 폴 리 프로필 렌, 확장 된 폴리스 티 렌, 기입 하 고는 돌기를 치과 왁 스와 함께 플라스틱 튜브 허용 재료와 스캔 다리 억제 방법으로 발. 그러나,이 프로토콜에 표시 하는 방법을 제공 하는 더 많은 제어 하 고 일관 된 위치 및 스캔된 다리의 구속 그리고, 일관 되 게 높은 품질의 이미지를 생산. 현재의 방법에서 제시 하는 지침 쥐는 기화 기, 튜브, 마스크, 유도 챔버, 산소 등의 마 취에 필요한 특수 장비를 필요로 합니다. 장비는 주사 마 취약에 비해 다소 높은 비용으로 연결 되어, 있지만 수 연구원은 신속 하 고 정확 하 게 유도 대안 이점을 제공 하는 의식의 특정 깊이에서 취 수 방법입니다.
고해상도 vivo에서 µCT 기술을 이용 하는 연구원은 그들의 개입을 조사 비디오, 현재 방법에 설명 된 지침을 사용 하 여 관심의 것 이다 수 제대로 일관 되 게 동양 고 높은 쥐 뒷 다리를 제 지 품질 x 선 이미지입니다. 이 µCT 이미지 수집 vivo에서 의 분야에서 연속체를 제공 하 고 일관성과 정확성 연구 내에서 최적화 향해 한 걸음으로 문학에 있는 학문 간 비교를 사용할 수 있도록. 마찬가지로, 비록 일부 변경이 필요한 2,10것 쥐를 포함 하 여 다른 설치류 종에 사용 하기 위해 이러한 프로토콜 및 방법을 확장할 수 있습니다. 예를 들어 거품 튜브에 발 감 검색 중 다리 움직임의 가능성을 최소화 하기 위해 발목을 포함할 수 있습니다. 또한, 전체 발 거품 소유자에 맞습니다. 따라서, 그들은 쥐의 발을 보호 하는 경우 처럼 발가락 홀더 쪽으로 확장 하지 않습니다. 또한, 마우스의 시체는 쥐로 테이프와 같은 구속을 필요 하지 않습니다. 스캔 하는 동안 마우스에 마 취를 유지 하기 위한 작은 코 콘을 사용할 수 있습니다. 작은 코 콘 사용할 수 없는 경우 하나 사용할 수 원뿔에 니트 릴 장갑 보안 하 고 코 주위 물개를 유지 하면서 마 취를 제공 하기 위해 마우스의 코를 들어갈 수 있는 공간을 제공 하는 장갑에 작은 절 개를 만들 수 있습니다.
대 퇴 골, 요 추 등 다른 골격 사이트의 적절 하 고 일관 된 위치에 대 한 지침을 조사 및 설립 근 위 경골은 뼈 쥐에서 마이크로 구조 변경의 주요 사이트, 문학에 있는 일관성. 그러나, 요 추 척추의 이미지를 포함 하는 미래 연구에 착수할 때 고려 되어야 합니다 이미징 척추의 주변 장기와 조직에 방사선 노출을 제공.

Vivo에서 마이크로-단층 (µCT)를 사용 하 여 비파괴 이미징의 설치류 모델을 사용 하 여 높은 해상도에서 내부 구조를 포함 하는 강력한 도구입니다. Vivo에서 µCT의 비 파괴적인 자연 시간이 지남에 같은 설치류의 이미징 반복에 대 한 수 있습니다. 이 기능 뿐만 아니라 설치류 실험 설계에 필요한 총 수를 감소 시키고 그로 인하여 발생할 수 있습니다, 하지만 개입에 장기 응답을 이해 하는 연구자 간 주제 변이 감소. 반복 vivo에서 µCT을 사용 하 여, 쥐 및 쥐에 실험 발달 및 변화를 마이크로 아키텍처 뼈 뼈 미네랄 밀도 (BMD)는 수명 1,2,3의 기간에 걸쳐 해명 있다 ,,45,6,,78 로 뼈 건강 다이어트 9,10, 같은 개입에 대 한 응답 ovariectomy 7,11 그리고 pharmacologic 요원 8,,1213. 골밀도 뼈 마이크로-아키텍처 특정 골격 사이트, 즉 근 위 경골, 대 퇴 골과 요 추 척추에 전반적인 뼈 건강 및 유지 하는 골절의 위험을 나타내는 이며 그래서는 기본 조치에 대 한 응답을 측정 하는 경우는 내정간섭입니다.
µCT 이미지 수집 vivo에서 x-레이 소스 및 탐지기 조사 14,15동물 주위 회전으로 여러 각도에서 인수 되 고 2 차원 x-선 예측을 포함 한다. 결과 이미지의 품질이 포함 하 여 많은 요인에 의존 하지만에 국한 되지 않음: 수집 매개 변수를 선택 (즉, 공간 해상도, x 선 전압, 암페어, 회전 단계, 적용 된 필터, 노출 시간), 한계는 µCT의 (즉, 줄이 또는 일부 볼륨 효과 일으킬 반지 또는 먼지 같은 스캐너 기반 아티팩트) 스캐너 및 적절 한 위치와 동물의 감 금. 이러한 요소의 이전 2 특정 검색 컴퓨터에 따라 사용자가 어느 정도 조작 될 수 있습니다, 그리고 연구 목표 및 수정 하는 데 필요한 최적화 스캐너의 기능 또는 취득된 이미지의 처리. 이전 검색, 설치류의 적절 한 위치는 이러한 요인의 후자에 스캐너 기반 제한 또는 특정 연구 목적을 달성 하기 위해 선택 된 수집 매개 변수 얻을 수 있습니다. Vivo에서 화상 진 찰을 포함 하는 많은 간행물 문학 14,15,,1617에 게시 된, 클래식 원고 스타일은 그런 상세한 "방법" 정보 포함 될 수 없습니다. 따라서,이 문서와 비디오 가이드의 목표는이 공 허이 함을 채우기 것입니다. 여기 우리는 지시 µCT 스캐너 vivo에서 의 사용자가 얼마나 하 쥐, anesthetize 위치 하 고 뒷 다리 뼈 마이크로-아키텍처의 결과 더 정확 하 게 계량 분석 될 수 있는 높은 품질의 이미지를 생산을 억제 하고자 합니다.
뒷 다리 이외의 개체 x 선 광선의 방지 장애물 가장 정확한 골밀도 뼈 마이크로 아키텍처 값을 측정 하는 것이 필수적입니다. 엑스레이 개체와 다양 한 두께 밀도의 조직 통과, x-레이의 일부는 (즉, 감쇠)을 통과 하는 물자에 의해 흡수. 샘플의 측정된 질량 밀도 두께, 그리고 존재와 주변 조직의 두께 의해 영향을 받습니다, 이후 골밀도 결정 하는 데 사용 하는 교정 유령 같은 방식으로 스캔는 필수적입니다. 따라서, x 선 빔 앞 이나 관심 영역을 통과 후 개체 (즉, 꼬리)를 통과 하는 것입니다, 그 개체에는 x 선 에너지의 일부를 흡수 수와 전송 이미지 획득에 방해가 됩니다. 또한, 이러한 검사 샘플 검사를 유사한 합니다 팬텀을 스캔할 때 시뮬레이션 하기 위해 매우 어려울 것 이다. 결과적으로, 이러한 감쇠 차이 뼈의 골밀도 측정의 평가 있는 부정확 이어질. 따라서, 용이성, 정확성에 대 한 x 선 소스, 관심 및 x 선 검출기의 지역 사이 있는 장애물의 수를 제한 하 최상 이다.
전 임상 모델에서 개입에서 골격의 경도 평가 프로토콜을 검색 하는 동안 그들의 움직임을 제한 하는 동물의 반복 된 마 취를 포함 한다. µCT 검사, 주사 및 흡입 마 취 1,2,,45,6, 를 포함 하 여 진행 하는 동물을 정복 하기 위해 존재 하는 전신의 여러 가지 방법 12. 달리 isoflurane 같은 흡입 마 취약, 주사 마 취약을 사용 하 여 반복된 전신 인해 감소 체중, 수술 관용과 설치류, 다른 생리 적인 매개 변수에 중요 한 변화에 특히 쥐 및 기니 피그, 사용 18,,1920반복에 대 한 중요 한 금기를 제안. Isoflurane 높은 휘발성은 신속한 유도 및 복구 하는 동안 마 취 에이전트 마 취의 다양 한 수준의 생산 및 마 취 시간 긴장, 섹스, 신체 구성, 금식된 상태, 및의 circadian 사이클에 따라는 동물입니다. 주사 마 취약 또한 포즈를 그들의 사용에 추가적인 방 벽 그들은 높은 국가 관할 기관에 의해 규제 됩니다. 그러나 흡입 마 취는, 호흡 시스템;에 직접 배달 포함 유도 및 복구 시간과 더 나은 길이 및 마 취19,20의 깊이 제어할이 방법에 대 한 빠른 있습니다. 흡입 마 취 방법에 제한 유도, 유지 보수 및 복구 18,19동안 심장 박동과 혈압을 특수 기화 장비 및 일부 변경에 대 한 그것의 요구를 포함 한다.

<table><tbody><tr><td>Isoflurane</td><td>Fresenius Kabi Animal Health</td><td>108737</td><td></td></tr><tr><td>Vaporizer</td><td>Dispomed</td><td>990-1091-3SINEWA</td><td></td></tr><tr><td>Scavengers/Charcoal Filters</td><td>Dispomed</td><td>985-1005-000</td><td></td></tr><tr><td>Micro-CT Scanner</td><td>Bruker microCT</td><td>SkyScan 1176</td><td></td></tr><tr><td>Dental wax</td><td>Kerr Dental Laboratory</td><td>623</td><td></td></tr><tr><td>Foam (Backer Rod)</td><td>Rona</td><td>CF12086</td><td>1&amp;rdquo;x10&amp;rsquo;</td></tr><tr><td>Plastic tube</td><td>Bruker microCT</td><td>SP-3010</td><td></td></tr><tr><td>Carbon-fiber bed</td><td>Bruker microCT</td><td>SP-3002</td><td></td></tr><tr><td>Vet Wrap/Bandage</td><td>Dura-Tech</td><td>17473</td><td></td></tr><tr><td>Ophthalmic Gel</td><td>OptixCare</td><td>006CLC-4256</td><td>Antibiotic-free</td></tr><tr><td>Heating pad</td><td>Sunbeam</td><td>000731-500-000</td><td></td></tr></tbody></table>

proper positioning and restraint of a rat hind limb for focused high resolution imaging of bone micro-architecture using in vivo micro-computed tomography

Vivo에서 마이크로-단층 (µCT)를 사용 하 여 라이브 동물 모델에서 높은 해상도에서 내부 구조의 비파괴 이미징 포함 하는 강력한 도구입니다. 시간이 지남에 같은 설치류의 반복된 이미징에 대 한 수 있습니다. 이 기능 뿐만 아니라 설치류 실험 설계에 필요한 총 수를 감소 시키고 그로 인하여 발생할 수 있습니다, 하지만 경도 또는 평생 응답 개입을 평가 하는 연구자 간 주제 변이 감소 시킨다. 처리 하 고 뼈 마이크로-아키텍처의 결과 더 정확 하 게 계량 분석 될 수 있는 높은 품질의 이미지를 얻으려고 µCT 스캐너 vivo에서 의 사용자 해야 제대로 쥐, anesthetize 위치 그리고 뒷 다리를 제 지. 이 위해, 완전 한 이완의 수준에 쥐 취 수 하 고 페달 반사 손실 됩니다 필수적입니다. 이러한 지침은 isoflurane 대사의 속도 긴장과 바디 크기에 따라 다 수 각 개별 쥐, 수정할 수 있습니다. µCT 이미지 수집 비보에 대 한 적절 한 기술을 뼈 마이크로-아키텍처 내에서 연구를 통해의 정확 하 고 일관 된 측정을 수 있습니다.

이 방법은 쥐, 및 위치에 대 한 마 취의와 뒷 다리의 구속 µCT 이미징 vivo에서 용이 하 게 고품질의 수집에 대 한 경골 마이크로-아키텍처의 분석에 대 한 적절 한 이미지. 완전히 확장 되 고 다리와 전체 발과 발목 거품 (그림 1A)는 획득된 한 이미지의 배수 및 대뇌 피 질의 마이크로 아키텍처 (분석에 대 한 충분 한 품질의 결과에서 제 지를 포함 한다 쥐 뒷 다리의 적절 한 위치 그림 1B)입니다. 부족 한 배치 및 뒷 다리 (그림 1C)의 구속 운동 아티팩트 (그림 1D), 이미지에 스캔 시야 (그림 1E)에서 완전히 제거 되지 않은 꼬리 x 선 방해할 것입니다 하는 동안 발생할 수 있습니다. 스캔된 샘플 (그림 1 층)에 의해 감쇠 골밀도 및 조직 미네랄 밀도 (TMD) 측정을 변경 하 고. 이러한 배치 오류 중 안 더 분석 해야 가난한 품질 검사를 발생 합니다. 품질의 달성 이미지 잘 배수 네트워크의 정량화 및 후방 사지의 대뇌 피 질의 구조 변경 및 부적절 하거나 불충분 데이터14를 생산할 예정 이다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56346/56346fig1.jpg"> 그림 1입니다. 쥐 뒷 다리 사지의 배치의 대표 이미지 및 횡단면에서 근 위 경골의 해당 인수 이미지. (A) 거품에 완벽 하 게 절제 된 발목 쥐 뒷 다리의 적절 한 배치, 다리 확장 및 꼬리는 경골에서 경골 배수 및 외피의 (B) 횡단면에 충분 한 이미지 품질을 제공 합니다. 마이크로-아키텍처입니다. (C)는 다리와 쥐 뒷 다리의 부적절 한 배치 완전히 확장 하 고 완전히 거품에 절제 된 발목 (D) 운동 유물, 횡단면에 줄무늬 본에 발생할 수 있습니다. (E) 개체와 같은 꼬리 없는 경골 (F)에서 뽑아 경골에서 x 선 감쇠 방해 귀 착될 수 있다 변경 된 BMD와 TMD 측정, 비록 시각적으로 분명 시야의 방해. 패널 F 에서 왼쪽 아래 경골 통과 이후 x 선 빔 방해 하 보기의 필드에 꼬리의 일부를 보여 줍니다. 왼쪽된 패널에서 빨간색 점선 오른쪽 패널에 표시 하는 횡단면을 나타냅니다. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56346/56346fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
보충 그림 1입니다. Isoflurane 마 취 장치 Isoflurane 마 취 단위 3-4 %isoflurane 전신 마 취의 유도 대 한 1-2 L/분의 연속 흐름 율에 O2 에 녹아를 제공 하도록 설정. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56346/Suppl_Fig_1.jpg">이 그림을 다운로드 하려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
보충 그림 2입니다. 마 취의 깊이 보장합니다. 연속 받은 쥐의 발가락을 곤란 하 게 하 여 측정 페달 반사 얼굴 마스크 또는 코 콘을 통해 마 취 제를 흡입. 다리는 약간 확장 하는 때 고통 응답 더 분명 하다. 매우 강한 pinches 또는 포 셉 또는 클램프를 사용 하 여 조직 손상을 일으킬 수 있다 하 고 따라서 사용할 수 없습니다. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56346/Suppl_Fig_2.jpg">이 그림을 다운로드 하려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
보충 그림 3입니다. 라이브 피드 생리 적 모니터링 카메라 보기의 화면 캡처. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56346/Suppl_Fig_3.jpg">이 그림을 다운로드 하려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
보충 그림 4입니다. 탄소 섬유 스캐너 평판에 부정사 자리에 누워 쥐. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56346/Suppl_Fig_4.jpg">이 그림을 다운로드 하려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
보충 그림 5입니다. 오른쪽 전성 거품 관에서 제 지 하는 쥐의 발. 쥐의 오른쪽 발은 발가락 (여기 사진) 튜브 확장 전성 거품 관에서 제 지. 거품 튜브에 플라스틱 홀더 구속 (참조 하십시오 테이블의 특정 재료/장비 에 대 한 자세한 정보). <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56346/Suppl_Fig_5.jpg">이 그림을 다운로드 하려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
보충 그림 6입니다. 오른쪽 다리를 똑바로 확장 위치에 보안 쥐. 꼬리와 왼쪽 발 (몸통)으로 오른쪽 다리에서 녹화, 엉덩이 확보 하 고 쥐 몸통 수 의사 포장 열 손실을 제한 (파란색)에 싸여 있다. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56346/Suppl_Fig_6.jpg">이 그림을 다운로드 하려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

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Proper Positioning and Restraint of a Rat Hind Limb for Focused High Resolution Imaging of Bone Micro-architecture Using In Vivo Micro-computed Tomography

적절 한 위치와 뼈 마이크로 아키텍처를 사용 하 여 생체 내에서 마이크로-단층의 집중된 고해상도 이미징 쥐 뒷 다리의 구속

이 종이 마이크로 단층 (µCT) 스캐너 vivo에서 의 사용자 anesthetize, 올바르게 위치 하 고 경골의 고해상도 이미징 동안 최소한의 운동에 대 한 쥐의 뒷 다리를 제 지 하는 방법을 지시 합니다. 결과 뼈 마이크로-아키텍처를 정확 하 게 계량을 처리할 수 있는 높은 품질의 이미지.

The use of in vivo micro-computed tomography (&#181;CT) is a powerful tool which involves the non-destructive imaging of internal structures at high ...

proper-positioning-restraint-rat-hind-limb-for-focused-high

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Proper Positioning and Restraint of a Rat Hind Limb for Focused High Resolution Imaging of Bone Micro-architecture Using In Vivo Micro-computed Tomography

9.9K 조회수.  Brock University. 이 종이 마이크로 단층 (µCT) 스캐너 vivo에서 의 사용자 anesthetize, 올바르게 위치 하 고 경골의 고해상도 이미징 동안 최소한의 운동에 대 한 쥐의 뒷 다리를 제 지 하는 방법을 지시 합니다. 결과 뼈 마이크로-아키텍처를 정확 하 게 계량을 처리할 수 있는 높은 품질의 이미지.

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High Resolution 3D Imaging of Ex-Vivo Biological Samples by Micro CT

Non-destructive volume visualization can be achieved only by tomographic techniques, of which the most efficient is the x-ray micro computerized tomography (&mu;CT).
High resolution &mu;CT is a very versatile yet accurate (1-2 microns of resolution) technique for 3D examination of ex-vivo biological samples1, 2. As opposed to electron tomography, the &mu;CT allows the examination of up to 4 cm thick samples. This technique requires only few hours of measurement as compared to weeks in histology. In addition, &mu;CT does not rely on 2D stereologic models, thus it may complement and in some cases can even replace histological methods3, 4, which are both time consuming and destructive. Sample conditioning and positioning in &mu;CT is straightforward and does not require high vacuum or low temperatures, which may adversely affect the structure. The sample is positioned and rotated 180&deg; or 360&deg;between a microfocused x-ray source and a detector, which includes a scintillator and an accurate CCD camera, For each angle a 2D image is taken, and then the entire volume is reconstructed using one of the different available algorithms5-7. The 3D resolution increases with the decrease of the rotation step. The present video protocol shows the main steps in preparation, immobilization and positioning of the sample followed by imaging at high resolution.

High Resolution 3D Imaging of Ex-Vivo Biological Samples by Micro CT

Non-destructive volume visualization can be achieved only by tomographic techniques, of which the most efficient is the x-ray micro computerized tomography ( CT).

고해상도 3D 영상의 전 VIVO</em마이크로 중부 표준시로> 생물 학적 샘플

Non-destructive volume visualization can be achieved only by tomographic techniques, of which the most efficient is the x-ray micro computerized ...

연구

생체공학

Computed Tomography and Optical Imaging of Osteogenesis-angiogenesis Coupling to Assess Integration of Cranial Bone Autografts and Allografts

A major parameter determining the success of a bone-grafting procedure is vascularization of the area surrounding the graft. We hypothesized that implantation of a bone autograft would induce greater bone regeneration by abundant blood vessel formation. To investigate the effect of the graft on neovascularization at the defect site, we developed a micro&#8211;computed tomography (&#181;CT) approach to characterize newly forming blood vessels, which involves systemic perfusion of the animal with a polymerizing contrast agent. This method enables detailed vascular analysis of an organ in its entirety. Additionally, blood perfusion was assessed using fluorescence imaging (FLI) of a blood-borne fluorescent agent. Bone formation was quantified by FLI using a hydroxyapatite-targeted probe and &#181;CT analysis. Stem cell recruitment was monitored by bioluminescence imaging (BLI) of transgenic mice that express luciferase under the control of the osteocalcin promoter. Here we describe and demonstrate preparation of the allograft, calvarial defect surgery, &#181;CT scanning protocols for the neovascularization study and bone formation analysis (including the in vivo perfusion of contrast agent), and the protocol for data analysis.
The 3D high-resolution analysis of vasculature demonstrated significantly greater angiogenesis in animals with implanted autografts, especially with respect to arteriole formation. Accordingly, blood perfusion was significantly higher in the autograft group by the 7th day after surgery. We observed superior bone mineralization and measured greater bone formation in animals that received autografts. Autograft implantation induced resident stem cell recruitment to the graft-host bone suture, where the cells differentiated into bone-forming cells between the 7th and 10th postoperative day. This finding means that enhanced bone formation may be attributed to the augmented vascular feeding that characterizes autograft implantation. The methods depicted may serve as an optimal tool to study bone regeneration in terms of tightly bounded bone formation and neovascularization.

Implantation of autologous and allogeneic bone grafts constitute accepted approaches to treat major craniofacial bone loss. Yet the effect of graft composition on the interplay among neovascularization, cell differentiation and bone formation is unclear. We present a multimodal imaging protocol aimed to elucidate the angiogenesis-osteogenesis interdependence at the graft proximity.

컴퓨터 단층 촬영 및 골 형성 - 혈관 신생 커플 링의 광학 이미징 두개골 뼈자가 이식과 동종 이식 통합을 평가하기 위해

A major parameter determining the success of a bone-grafting procedure is vascularization of the area surrounding the graft. We hypothesized that ...

Semiautomated Longitudinal Microcomputed Tomography-based Quantitative Structural Analysis of a Nude Rat Osteoporosis-related Vertebral Fracture Model

Osteoporosis-related vertebral compression fractures (OVCFs) are a common and clinically unmet need with increasing prevalence as the world population ages. Animal OVCF models are essential to the preclinical development of translational tissue engineering strategies. While a number of models currently exist, this protocol describes an optimized method for inducing multiple highly reproducible vertebral defects in a single nude rat. A novel longitudinal semiautomated microcomputed tomography (&#181;CT)-based quantitative structural analysis of the vertebral defects is also detailed. Briefly, rats were imaged at multiple time points post-op. The day 1 scan was reoriented to a standard position, and a standard volume of interest was defined. Subsequent &#181;CT scans of each rat were automatically registered to the day 1 scan so the same volume of interest was then analyzed to assess for new bone formation. This versatile approach can be adapted to a variety of other models where longitudinal imaging-based analysis could benefit from precise 3D semiautomated alignment. Taken together, this protocol describes a readily quantifiable and easily reproducible system for osteoporosis and bone research. The suggested protocol takes 4 months to induce osteoporosis in nude ovariectomized rats and between 2.7 and 4 h to generate, image, and analyze two vertebral defects, depending on tissue size and equipment.

The goal of this protocol is to generate a nude rat osteoporosis-related vertebral compression fracture model that can be longitudinally evaluated in vivo using a semiautomated microcomputed tomography-based quantitative structural analysis.

반자동 경도 Microcomputed Tomography 기반 정량적 구조 분석 누드 쥐 척추 골절 골다공증 관련 모델의

Osteoporosis-related vertebral compression fractures (OVCFs) are a common and clinically unmet need with increasing prevalence as the world population ...

Direct Mouse Trauma/Burn Model of Heterotopic Ossification

Heterotopic ossification (HO) is the formation of bone outside of the skeleton which forms following major trauma, burn injuries, and orthopaedic surgical procedures. The majority of animal models used to study HO rely on the application of exogenous substances, such as bone morphogenetic protein (BMP), exogenous cell constructs, or genetic mutations in BMP signaling. While these models are useful they do not accurately reproduce the inflammatory states that cause the majority of cases of HO. Here we describe a burn/tenotomy model in mice that reliably produces focused HO. This protocol involves creating a 30% total body surface area partial thickness contact burn on the dorsal skin as well as division of the Achilles tendon at its midpoint. Relying solely on traumatic injury to induce HO at a predictable location allows for time-course study of endochondral heterotopic bone formation from intrinsic physiologic processes and environment only. This method could prove instrumental in understanding the inflammatory and osteogenic pathways involved in trauma-induced HO. Furthermore, because HO develops in a predictable location and time-course in this model, it allows for research to improve early imaging strategies and treatment modalities to prevent HO formation.

An Achilles tenotomy and burn injury model of heterotopic ossification allows for the reliable study of trauma induced ectopic bone formation without the application of exogenous factors.

직접 마우스 외상 / 이소성 골화의 모델을 굽기

Heterotopic ossification (HO) is the formation of bone outside of the skeleton which forms following major trauma, burn injuries, and orthopaedic surgical ...

의학

A Reliable and Reproducible Critical-Sized Segmental Femoral Defect Model in Rats Stabilized with a Custom External Fixator

Orthopedic research relies heavily on animal models to study mechanisms of bone healing in vivo as well as investigate the new treatment techniques. Critical-sized segmental defects are challenging to treat clinically, and research efforts could benefit from a reliable, ambulatory small animal model of a segmental femoral defect. In this study, we present an optimized surgical protocol for the consistent and reproducible creation of a 5 mm critical diaphyseal defect in a rat femur stabilized with an external fixator. The diaphyseal ostectomy was performed using a custom jig to place 4 Kirschner wires bicortically, which were stabilized with an adapted external fixator device. An oscillating bone saw was used to create the defect. Either a collagen sponge alone or a collagen sponge soaked in rhBMP-2 was implanted into the defect, and the bone healing was monitored over 12 weeks using radiographs. After 12 weeks, rats were sacrificed, and histological analysis was performed on the excised control and treated femurs. Bone defects containing only collagen sponge resulted in non-union, while rhBMP-2 treatment yielded the formation of a periosteal callous and new bone remodeling. Animals recovered well after implantation, and external fixation proved successful in stabilizing the femoral defects over 12 weeks. This streamlined surgical model could be readily applied to study bone healing and test new orthopedic biomaterials and regenerative therapies in vivo.

In vivo mammalian models of critical-sized bone defects are essential for researchers studying healing mechanisms and orthopedic therapies. Here, we introduce a protocol for the creation of reproducible, segmental, femoral defects in rats stabilized using external fixation.

사용자 지정 외부 Fixator를 안정화 하는 쥐에서 안정적이 고 재현 가능한 크기의 중요 한 단편 대 퇴 결함 모델

Orthopedic research relies heavily on animal models to study mechanisms of bone healing in vivo as well as investigate the new treatment techniques. ...

골절 감수성에 대한 기계적 검사의 원리와 프로토콜

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.

저자 스포트라이트: Enhancing Accuracy and Reproducibility in Whole Bone Bending Tests(전체 뼈 굽힘 검사의 정확성 및 재현성 향상) 

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.

설치류 뼈의 전체 뼈 굽힘 시험과 관련된 연구의 설계, 실행 및 해석에 대한 실용적인 고려 사항

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 ...

쥐 섬유주 뼈 미세건축을 평가하기 위한 HE 염색 및 Micro-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.

저자 스포트라이트: 쥐 골다공증 모델에서 뼈 미세구조의 정량적 평가를 위한 경제적이고 효율적인 방법 

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.

골다공증 마우스 모델에서의 섬유주 뼈 미세구조 평가

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

적절 한 위치와 뼈 마이크로 아키텍처를 사용 하 여 생체 내에서 마이크로-단층의 집중된 고해상도 이미징 쥐 뒷 다리의 구속

요약

더 많은 비디오 탐색

이 비디오의 챕터

고해상도 3D 영상의 전 VIVO 생물 학적 샘플

컴퓨터 단층 촬영 및 골 형성 - 혈관 신생 커플 링의 광학 이미징 두개골 뼈자가 이식과 동종 이식 통합을 평가하기 위해

반자동 경도 Microcomputed Tomography 기반 정량적 구조 분석 누드 쥐 척추 골절 골다공증 관련 모델의

직접 마우스 외상 / 이소성 골화의 모델을 굽기

사용자 지정 외부 Fixator를 안정화 하는 쥐에서 안정적이 고 재현 가능한 크기의 중요 한 단편 대 퇴 결함 모델

설치류 뼈의 전체 뼈 굽힘 시험과 관련된 연구의 설계, 실행 및 해석에 대한 실용적인 고려 사항

설치류 뼈의 전체 뼈 굽힘 시험과 관련된 연구의 설계, 실행 및 해석에 대한 실용적인 고려 사항

설치류 뼈의 전체 뼈 굽힘 시험과 관련된 연구의 설계, 실행 및 해석에 대한 실용적인 고려 사항

골다공증 마우스 모델에서의 섬유주 뼈 미세구조 평가

골다공증 마우스 모델에서의 섬유주 뼈 미세구조 평가