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Method Article
Aqui nós apresentamos um protocolo cirúrgico nos coelhos com o objetivo avaliar materiais da substituição do osso nos termos de capacidades da regeneração do osso. Usando cilindros PEEK fixados em crânios de coelhos, osteocondução, osteoindução, osteogênese e vasculogênese induzida pelos materiais podem ser avaliados tanto em animais vivos ou eutanasiados.
O princípio básico do modelo calvarial coelho é crescer novo tecido ósseo verticalmente em cima da parte cortical do crânio. Este modelo permite a avaliação de materiais de substituição óssea para a regeneração óssea oral e craniofacial em termos de crescimento ósseo e suporte de neovascularização. Uma vez que os animais são anestesiados e ventilados (intubação endotraqueal), quatro cilindros feitos de éter cetona de poliéter (PEEK) são parafusados no crânio, em ambos os lados das suturas mediana e coronal. Cinco furos Intramedullary são perfurados dentro da área do osso delimitada por cada cilindro, permitindo o afluxo de pilhas da medula. As amostras de material são colocadas nos cilindros que são fechados então. Finalmente, o local cirúrgico é suturado, e os animais são despertares. O crescimento ósseo pode ser avaliado em animais vivos usando microtomografia. Uma vez que os animais são eutanasiados, o crescimento ósseo e a neovascularização podem ser avaliados por meio de microtomografia, imunofluorescência e imunohistologia. Como a avaliação de um material exige a padronização e a calibração máximas, o modelo calvarial parece ideal. O acesso é muito fácil, a calibração e a padronização são facilitadas pelo uso de cilindros definidos e quatro amostras podem ser avaliadas simultaneamente. Além disso, a tomografia ao vivo pode ser usada e, finalmente, uma grande diminuição nos animais a serem eutanasiados pode ser antecipada.
O modelo calvarial de aumento ósseo foi desenvolvido na 90 ' s com o objetivo de otimizar o conceito de regeneração óssea guiada (GBR) no domínio cirúrgico oral e craniofacial. O princípio básico deste modelo é crescer o tecido ósseo novo verticalmente em cima da parte cortical do crânio. Para isso, um reator (por exemplo, titânio-cúpula,-cilindro ou gaiola) é fixado no crânio para proteger a regeneração óssea conduzida por um enxerto (por exemplo, hidrogel, substituto ósseo, etc.). Com o auxílio deste modelo, gaiolas de titânio ou cerâmica1,2,3,4,5,6, membranas GBR7,8,9 ,10, fatores osteogênicos11,12,13,14,15,16,17, osso novo substitutos12,16,17,18,19,20,21,22,23 , 24 de cada , 25 anos de , 26 anos de , 27 anos de , 28 anos de , 29 ou o mecanismo de neovascularização durante o processo de regeneração óssea30 foram avaliados.
Do ponto de vista translacional, o modelo calvarial representa um defeito de uma parede que pode ser comparado a um defeito de classe IV na mandíbula31. O objetivo é crescer o osso novo acima de uma área cortical, sem nenhum apoio lateral das paredes endógenas do osso. O modelo é assim extremamente estrito e avalia o potencial real da osteocondução vertical sobre a parte cortical do osso. Se o modelo aqui descrito se dedica principalmente à avaliação da osteocondução em substitutos ósseos, a osteogênese e/ou a osteoindução também podem ser avaliadas, bem como a vasculogênese1,2,3, 4,5,6,7,8,9,10,11,12,13 ,14,15,16,17,18,19,20,21,22 ,23,24,25,26,27,28,29,30.
Essencialmente para razões éticas, práticas e econômicas, o modelo calvarial foi desenvolvido no coelho em que o metabolismo e a estrutura do osso são completamente relevantes quando comparado ao32humano. Das 30 referências citadas acima, 80% utilizaram o modelo calvarial de coelho1,2,3,4,5,6,7,8 ,9,10,11,12,13,14,15,17,22, 23,26,27,28,29,30,33, demonstrando assim a relevância deste modelo animal. Em 2008, o grupo Busenlechner transferiu o modelo calvarial para o porco, para permitir a comparação de oito substitutos ósseos simultaneamente20 (em comparação com dois substitutos ósseos com o coelho). Por outro lado, nosso grupo transferiu o modelo calvarial de coelhos para ovelhas. Em resumo, as abóbadas Titanium foram coloc em crânios dos carneiros para caracterizar o osteocondução de um substituto 3D-impresso novo do osso. Esses estudos nos permitiram desenvolver e dominar o modelo calvarial e sua análise16,17.
Os três últimos estudos citados16,20,21, juntamente com várias outras investigações12,17,18,19,22, 23,24,26,27,28,29, confirmaram o grande potencial do modelo calvarial como uma triagem e caracterização Modelo. Entretanto, embora os resultados obtidos tenham sido bastante satisfatórios, também apontaram algumas limitações: (1) o uso de abóbadas de titânio, que impediram a difusão de raios X e, por sua vez, o uso de microtc ao vivo. Estes não puderam ser removidos antes do processamento histológico, forçando os pesquisadores a incorporar as amostras em resina poli (metacrilato de metilo) (PMMA). As análises resultantes foram, portanto, largamente limitadas à topografia. (2) custos financeiros elevados, especialmente devido ao custo dos animais, e custos relacionados com a logística, manutenção e cirurgia dos animais. (3) dificuldades para obter aprovações éticas para grandes animais.
Um estudo recente de Polo, et al.26 melhorou em grande parte o modelo no coelho. As abóbadas Titanium foram substituídas por cilindros closable que poderiam ser enchidas com um volume constante de material. Quatro destes cilindros foram colocados em crânios de coelhos. Na conclusão, os cilindros podiam ser removidos de modo que as biópsias fossem metal-livres, introduzindo muito mais flexibilidade a respeito do processamento da amostra. O modelo calvarial do coelho tornou-se atrativo para o teste simultâneo com uns mais baixos custos, manipulação animal fácil e facilitação do processamento da amostra. Aproveitando-se destes desenvolvimentos recentes, nós melhoramos mais o modelo substituindo o titânio com o auge para produzir cilindros, permitindo desse modo a difusão do raio X e o uso do microtomografia em animais vivos.
Neste artigo, descreveremos os processos de anestesia e cirurgia e mostraremos exemplos de saídas que podem ser obtidas utilizando este protocolo, ou seja, (imuno-) histologia, Histomorfometria, microtomografia ao vivo e ex vivo para avaliar os mecanismos do osso regeneração e quantificar a nova síntese óssea apoiada por materiais substitutos ósseos.
Em consonância com as exigências jurídicas suíças, o protocolo foi aprovado por um comitê acadêmico e supervisionado pelas agências veterinárias cantonal e federal (autorizações n ° GE/165/16 e GE/100/18).
1. dispositivos e animais específicos
2. cirurgia
3. tratamento pós-cirúrgico
O modelo aqui descrito dedica-se à avaliação da osteocondução em substitutos ósseos. Osteogénese e-ou osteoindução de substitutos ósseos (pre-) Cellularized ou carregado com as moléculas bioativos podem igualmente ser avaliados, assim como o vasculogênese1,2,3,4, 5. º , 6 anos de ...
O modelo aqui descrito é simples e deve ser desenvolvido com bastante facilidade, desde que todos os passos sejam seguidos e o equipamento seja adequado. Como o protocolo descrito é um método cirúrgico, todas as etapas aparecem críticas e devem ser seguidas corretamente. É fundamental ser treinado para experimentos com animais, especialmente em manuseio de coelhos e anestesia. Não hesite em pedir anestesista profissional e ajuda veterinária. É crítico insistir na monitoração Visual diária dos animais antes e...
Os autores não têm nada a revelar.
Os autores estão endividados com Geistlich AG (Wolhusen, CH) e a Fundação de Osteologia (Lucerna, CH) (Grant n ° 18-049) por seu apoio, bem como global D (Brignais, FR) para fornecer os parafusos. Um agradecimento especial vai para o Dr. B. Schaefer de Geistlich. Agradecemos também a eliane Dubois e a Claire Herrmann pelo seu excelente processamento histológico e pelos seus preciosos conselhos. Finalmente, reconhecemos calorosamente Xavier Belin, Sylvie Roulet e toda a equipe de PR Walid Habre, "cirurgia experimental DPT", por sua notável assistência técnica.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Drugs | |||
Enrofloxacine Baytril 10% | Bayer | Antibiotic | |
Fentanyl | Bischel | For analgesia | |
Ketalar 50mg/ml | Pfizer | Ketamine for anesthesia | |
Lidohex | Bichsel | Lubricating gel for the eyes | |
Opsite | Smith and Nephew | 66004978 | Sprayable dressing |
Povidone iodine 10%, Betadine | Mundipharma | anti-infective agent | |
Propofol 2% | Braun | 3538710 | For anesthesia |
Rapidocain 2% | sintetica | Local anesthesia | |
Ringer-acetate | Fresenius Kabi | Volume compensation | |
Rompun 2% | Bayer | Xylazin for anesthesia | |
Sevoflurane 5% | Abbvie | For anesthesia | |
Sterile saline | Sintetica | ||
Temgesic | Reckitt Benckiser | Buprenorphine hydrochloride, analgesia | |
Thiopental Inresa | Ospediala | For anesthesia | |
Xylocaine 10% spray | Astra Zeneca | For intubation | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Equipment | |||
Fresenius Vial pilot C | Imexmed | Infusion pump | |
Heated pad | Harvard Apparatus | ||
Suction dominant 50 | Medela | ||
Suction tubing Optimus | Promedical | 80342.2 | |
Surgical motor | Schick dental | Qube | Drilling of intramedullary holes |
Ventilation | Maquet Servo1 | ||
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Material | |||
Cylinders and caps | Boutyplast | Customized | composition: PEEK (poly ether ether ketone) |
Manual self-retaining shaft | GlobalD | ACT1K | |
Mobile handle for self-retaining shaft | GlobalD | MTM | |
Self- drilling screws | GlobalD | VA1.2KL4 | cross-drive screws composed by Titanium grade5, ISO 5832-3 |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Surgical tray | |||
Endotracheal tube Shiley diameter 2,5mm | Covidien | 86233 | For intubation |
Endotracheal tube Shiley diameter 4,9mm | Covidien | 107-35G | For intubation |
Ethicon prolene 4-0 | Ehticon | 8581H | Non-resorbable suture |
Forceps | Marcel Blanc | BD027R | 145 mm |
Intubation catheter | Cook medical | Guide for intubation | |
Needlle holder | Marcel Blanc | BM008R | |
Needles BD Microlance3 | Becton Dickinson | 300300/304622 | 26G; 18G |
Periosteal | HU-Friedy | P9X | |
Round surgical burs | Patterson | 78000 | 0.8 mm in diameter, Drilling of intramedullary holes |
Scalpel | Swann-Morton | n°10 and n°15 | |
Scissors | Marcel Blanc | 00657 | 180 mm |
Syringes Omnifix | Braun | 4616057V | 5ml, 10ml and 50ml |
Venflon G22 | Braun | 42690985-01 | Vasofix safety for the ear iv line |
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