Хирургические процедуры для резекции мыши Ребро: Модель для крупномасштабных длинных костей Ремонт

Резюме

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.

Аннотация

Этот протокол вводит исследователей к новой модели для широкомасштабного восстановления костей с использованием ребро мыши. Процедура подробно следующий: Получение животного к операции, открывая грудной стенки тела, подвергая желаемого ребро от окружающих межреберные мышцы, вырезая нужную часть ребра, не вызывая пневмоторакс, и закрытие разрезы. По сравнению с костями аппендикулярного скелета, ребра очень доступным. Кроме того, ни один внутренний или внешний фиксатор не является необходимым, так как соседние ребра обеспечивают естественную фиксацию. Хирургия использует имеющиеся в запасы, является простым учиться и хорошо переносится животным. Эта процедура может быть осуществлена ​​с или без удаления окружающих надкостницу, и, следовательно, вклад надкостницы к ремонту могут быть оценены. Результаты показывают, что если надкостница сохраняется, надежный ремонт происходит в 1 - 2 месяца. Мы ожидаем, что использование этого протокола будетстимулировать исследования в грудной ремонта и что результаты будут способствовать развитию новых путей стимулирования восстановления костей и в других местах по всему телу.

Введение

Debilitating скелетных травм, хронических остеоартрит, и серьезные проблемы, связанные с реконструктивной хирургии влияние на экономические производительности, семейного благополучия и качества жизни. Хотя небольшие перерывы и поражения может исцелить довольно хорошо, люди не могут восстановить большие дефекты и, следовательно, должны полагаться на восстановительные процедуры для восстановления структуры и функции. Реконструкция может включать аллогенных или heterogeneic трансплантатов, morcellized кости, имплантированные лесов, или отвлечение остеогенез. К сожалению, не только там Устойчивые факторы заболеваемости, связанной с этими препаратами, но оригинальный прочность отремонтированного кости редко достигается. Таким образом, новые клинические подходы.

Один способ развивать инновационные способы лечения сегментарных дефектов является изучение ситуации, в которых крупномасштабное ремонт происходит естественно. Амфибии лихо могут регенерировать скелетных элементов, в то время как млекопитающие считаются ограниченными в гоэто способность. Тем не менее, начиная с начала ^20-го века, несколько сообщений о регенерации в организме человека ребра были опубликованы предполагая, что люди не могут быть ограничены ^1-4 так. В настоящее время это явление является самым известным пластических хирургов, которые используют ребра материал для челюсти, лица и уха реконструкции, но это не более широко оценили ^5. Для того, чтобы изучить этот ремонт более подробно, мы разработали хирургического модель с помощью мыши. Используя этот протокол, исследователи могут определить врожденные факторы, влияющие и использовать эту информацию, чтобы облегчить скелетных исцеление в других местах.

Есть много преимуществ в использовании ребра в качестве модели для изучения скелета ремонт. Во-первых, окружающие ребра обеспечивают естественное фиксатор (по сравнению с резекцией бедренной кости ^6,7). Это уменьшает заболеваемость риск внутренних и внешних фиксаторов и упрощает хирургическую процедуру. Во-вторых, тонкие мышечные слои грудной клетки вабудете обеспечивать легкий доступ и отличную видимость, которые делают анализ сопоставимы с удобством свода черепа резекции ^8. В-третьих, в отличие от calvariae, которые образуются вследствие Intramembranous окостенения, форма ребер по эндохондральной окостенения и расти в длину с помощью расширения при росте пластин, расположенных на обоих концах центрального диафиза. Таким образом, ремонт ребер могут быть более сравнима с ремонта длинных костей скелета аппендикулярной. Кроме того, мы обнаружили, что по сравнению с бедренной кости, надкостницы ребра толще и может быть более легко манипулировать. Таким образом, исследователи, которые хотят для анализа ремонт кости с целью изучения надкостницы или тестирования клеточной терапии, фармакологические препараты и / или тканей лесов могут найти это хирургический шаблон полезным. В целом, это ребро резекция модель обеспечивает контекст, в котором для изучения природных масштабную ремонт кости у млекопитающих, поскольку таких модель общего пользования в настоящее время не существует.

протокол

ПРИМЕЧАНИЕ: Все процедуры в соответствии с протоколом животных утвержденным уходу и использованию комитета Институциональная животных (IACUC) при Университете Южной Калифорнии.

1. Подготовка к операции

1. Выложите необходимые хирургические инструменты и расходные материалы (стерилизованы, предметы 1 - 18 в списке материалов) и организовать рассекает микроскоп и волоконной оптики транс-осветителя при капюшоном или на столе нисходящего.
2. Поставьте половозрелых мышь (20 - 30 г, 1 - 3 месяца) в индукции камеры с 4% изофлуран для индукции анестезии.
3. Подтвердите анестезии с лапой и / или испытания хвост щепотку.
4. Применять мазь для глаз мыши, чтобы избежать сухость глаза во время операции.
5. Наведите указатель мыши на столике микроскопа. Наведите в носовом конусе шланга обслуживания и позиционировать в сторону. Обеспечить потепления пакета, примыкающего к животному, чтобы помочь сохранить температуру тела.
   НЕE:. Должность мыши зависит от личных предпочтений и / или беспристрастности хирурга, либо слева или справа от нормально.
6. Отрегулируйте изофлурана до 2 - 3% для обслуживания, и посмотреть частоту дыхания.
7. Вводят бупренорфин (0,05 мг / кг) подкожно (боковое фланг ноги) для послеоперационной боли с иглой 25 G. Нога может дергаться, который нормальная реакция.

Разрез 2. Открытие

1. Обнаружить нужную ребро при пальпации, и очистить площадь волос с бритвой.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Ребра 8-10 рекомендуются, так как ребра 1-7 ближе к легким и 11-13 значительно короче. Подсчет ребра следует начинать с наиболее ростральной ребра как номер 1.
2. Подготовьте область с чередующимися повидон-йод и изопропанол (70%), моечные (3x часто рекомендуется используют протоколы животных).
3. Вырезать 2 см разрез через кожу, непосредственно выше и параллельно желаемой ребра с средних ножницами микрохирургии. Incisе через жиром мышц и жировых отложений.
4. Поместите все три слоя (кожи, мышц, жира) в втягивающего подвергать хирургическую область, при сведении к минимуму размер разреза.

3. Акцизирование ребра

1. Разрезать межреберных мышц, покрывающих нужный раздел ребра с 5,0 мм скальпелем. Позиция Этот разрез вокруг 5 мм проксимальнее chondrocostal сустава, так как это, где ребра не так сильно искривлено. Аккуратно отделите мышцу от кости с помощью тоненького кончика пинцета.
2. Чтобы создать резекции с сохранением надкостницы у животного, прорезать надкостницы, по длине ребра с 5,0 мм скальпелем. Аккуратно отделите надкостницу от основной кости по бокам с помощью тоненького кончика пинцета. Соблюдайте осторожность, так как надкостница очень тонкая и имеет гелеобразную консистенцию.
3. Затем сделать поперечное сечение кости на одном конце с мелкими микро-ножниц. При необходимости, измерить резекция ссетка в микроскоп или типа правитель колеи. Затем осторожно поднимите кости из надкостницы и сократить другой конец.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Соблюдайте осторожность. Это самый деликатный шаг, так как подтягивание без вырезания ребро ниже порвет Мембрана и в результате пневмоторакса. Если Мембрана разрывается, это будет легко видно, как внутренняя часть грудной полости станут видимыми.
4. Если кровотечение происходит в результате разрезания кости, оказывать давление на обрезанный конец с ватным тампоном в течение 4 - 5 сек, чтобы остановить кровотечение.
   ПРИМЕЧАНИЕ: В редких случаях, что кровотечение продолжается, это может быть необходимо остановить и эвтаназии животных, а значительную потерю крови, снижают восстановление (без замены жидкости, максимальный объем крови, который может быть безопасно быть потеряны составляет 10% от общего объема крови или 7,7 -. 8 мкл / г Для 25 г мыши, это эквивалентно примерно 180 - 200 мкл ^9).
5. Сразу же место снятую ребро в4% PFA для последующего анализа.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Если резекция как кости и надкостницы должна быть проведена, опустить надкостницы разреза и разделения (шаг 3,2). С надкостница очень плотно прикреплена к Мембрана действовать осторожно, дразнить ребро от Мембрана щипцами, чтобы избежать разрыва.

4. Закрытие разреза

1. Шовный межреберные мышцы поверх надкостницы оставшейся втулки с 9-0 швов (2 нити, как правило, достаточно). Поместите швов прямо над обрезанными концами ребра, чтобы выступать в качестве индикаторов для хирургии месте.
2. Снимите ретрактор. Шовный лежащего мышцы и жир с 9-0 швов (3 - 4 нити, как правило, достаточно). У мышей с особо толстыми слоями мышц и / или жира, шов каждый слой отдельно (например, 1 слой швов для мышечного слоя и 1 слой швов для жирового слоя).
3. Закрытькожа с 7-0 швов (4 - 5 швы, как правило, достаточно).
4. Безопасный разрез с шовного клея, зажимая края вместе с большими щипцами.
5. Медленно отучить мышь за пределы ИФ сначала приспособиться к 1% в течение нескольких минут, а затем выключите.
6. Наведите под инфракрасной лампой и оставить до сознание не восстанавливается, 5 - 10 мин. После сознание восстанавливается и в течение периода заживления, мышь должна двигаться и передвигаться нормально и не проявляют никаких признаков бедствия.

5. Восстановление и Анализ

1. Послеоперационного обезболивания в том числе администрации бупренорфина в устной форме желатиновой на 0,5 мг / кг каждые 12 ч в течение 48 ч. Пероральное введение не требует сдерживания животное, которое может вызвать боль в грудной области.
2. Поддержание мышь в клетке со свободным доступом к пище и воде в течение периода заживления. После разрез сухой, самки могут быть совместно размещены в то время мужчиныА должен оставаться в изоляции, чтобы предотвратить боевые действия.
3. После периода заживления, следуйте утвержденным Порядком эвтаназии. Удалить грудную клетку для фиксации и анализа.

Результаты

Животные, как правило, быстро оправиться от этой процедуры, разрез заживает хорошо, и животные обладают нормальное поведение. Процедура использует коммерчески доступные материалы и после тренировки, может быть завершена в соответствии с 1 ч. Перед использованием этой процедуры, чтобы ?...

Обсуждение

При первом изучении этого протокола, определения, где найти начальный разрез может быть сложной задачей. Тем не менее, практика по эвтаназии мышей помогает хирург узнать, где разместить начальную разрез и выставить нужный ребро быть Резецированная. Работа на трупах также улучшает навы...

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Medium sized micro-dissection scissors (Vannas-Tübingen Spring Scissors 5 mm)	Fine Science Tools	15003-08
Fine micro-dissection scissors (Vannas Spring Scissors - 2mm Cutting Edge)	Fine Science Tools	15000-04	curved tip is beneficial
Micro-scalpel 5.0 mm	Fine Science Tools	10315-12	other fine scalpels can be substituted
Dumont 55 forceps	Fine Science Tools	11295-51
Retractor	Fine Science Tools	17004-05	adjustability is convenient
Micro-needle holders	Fine Science Tools	12060-01
9.0 nylon sutures (Ethilon), taper point best	Ethicon	2819G or similar	taper point best but reverse cutting is also good
7.0 prolene sutures (Prolene)	Ethicon	8700H or similar	6-0 can be used too, needle point can vary
Large forceps (Adson Forceps)	Fine Science Tools	11006-12	other brands are fine
Lubricant Eye Ointment (Akwa Tears)	Akorn	17478-062-35
Suture glue (GLUture Topical Tissue Adhesive)	Abbot	32046-01	has excellent working time
Shaver	Wahl	9918-6171 or similar
Clamp lamp	Zoo Med	LF-5
Infrared Bulb, 75W	Zoo Med	RS-75
RC2 Rodent Anesthesia System	VetEquip	922100
IsoFlo (Isoflurane)	Abbot	05260-05
Buprenorphine (Buprenex)	Reckitt Benckiser	12496-0757-1
Betadine	Purdue Frederick	67618015017
Flavored Gelatin, raspberry	Jell-O	B000E1FYL0	made up firm, to the consistency of 'jigglers'