Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Предлагаемый протокол предполагает глобальный подход к оценке костеобразования в контексте регенерации костной ткани с использованием мультимодальных анализов. Он направлен на предоставление качественной и количественной информации о формировании новой кости, повышение строгости и достоверности основных и доклинических исследований.
Обширная характеристика минерализации тканей в контексте регенерации кости представляет собой серьезную проблему, учитывая многочисленные модальности, которые в настоящее время доступны для анализа. В данной работе мы предлагаем рабочий процесс для всесторонней оценки образования новой кости с использованием соответствующего костного экспланта ex vivo крупного животного. В эксцентрированной головке бедренной кости овцы создают костный дефект (диаметр = 3,75 мм; глубина = 5,0 мм) и вводят макропористый костный заменитель, загруженный проостеогенным фактором роста (костный морфогенетический белок 2 - BMP2). Впоследствии эксплант сохраняется в культуре в течение 28-дневного периода, что позволяет провести клеточную колонизацию и последующее формирование костной ткани. Для оценки качества и структуры вновь минерализованной ткани используются следующие последовательные методы: (i) Характеристика и 3D-изображения всего экспланта с высоким разрешением с использованием микрокомпьютерной томографии с последующим анализом изображений с глубоким обучением для усиления дискриминации минерализованных тканей; ii) наноиндентирование для определения механических свойств вновь образованной ткани; (iii) Гистологические исследования, такие как гематоксилин/эозин/шафран (HES), трихром Гольднера и пентахром Мовата, для качественной оценки минерализованной ткани, в частности, в отношении визуализации остеоидного барьера и наличия костных клеток; (iv) картирование методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) с методом обратного рассеяния с внутренней привязкой для количественной оценки степени минерализации и получения подробного представления о морфологии поверхности, минеральном составе и границе раздела кости и биоматериала; (v) Спектроскопия комбинационного рассеяния света для определения молекулярного состава минерализованной матрицы и получения представления о стойкости BMP2 в цементе путем обнаружения пептидных связей. Этот мультимодальный анализ обеспечит эффективную оценку вновь образованной кости и всестороннее качественное и количественное понимание минерализованных тканей. Благодаря стандартизации этих протоколов мы стремимся облегчить межисследовательские сравнения и повысить достоверность и надежность результатов исследований.
Костные дефекты, вызванные травмой, резекцией опухоли, врожденными аномалиями или инфекцией, представляют собой серьезную проблему для регенеративной медицины. Эти изменения нарушают структурную целостность костной системы, что приводит к дискомфорту, функциональным нарушениям и снижению качества жизни пациентов.
Для преодоления этих проблем были разработаны инновационные стратегии восстановления костной ткани, направленные на усиление остеогенеза и регенерацию костной ткани. Эти подходы включают использование имплантируемых, инъекционных или напечатанных на 3D-принтере заменителей кости, которые могут имет....
Это исследование было одобрено комитетом по этике и благополучию животных и Национальным управлением ветеринарии и продовольствия Франции под номером G44171.
1. Подготовка и культивирование остеохондральных эксплантов
Микрокомпьютерная томография экспланта показана на рисунке 2. Использование ручной сегментации не может оптимально отделить кость от цемента, присутствующего в центральном канале, с помощью глобального порога. Чтобы улучшить распознавание трабекул?.......
Восстановление костных дефектов является основной задачей в регенеративной медицине для восстановления подвижности, уменьшения боли и улучшения качества жизни пострадавших людей. Использование эксплантных моделей дает ряд преимуществ по сравнению с исследования?.......
У авторов нет конфликта интересов, который можно было бы раскрыть.
Мы хотим поблагодарить технические средства, участвующие в сборе и обработке образцов, в том числе SC3M (SFR Francois Bonamy (UMS 016), University of Nantes), SFR ICAT (University of Angers), BIO3, HiMolA и SC4BIO. Inserm UMR_S 1229 RMeS поддерживается грантами правительства Франции через учреждения Inserm, Nantes Université, Univ Angers и Oniris VetAgroBio. CL также благодарна компании HTL Biotechnology.
....Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.20 filters | VWR | 28145-501 | |
18 G needle (1,2x40 mm) | Sterican | 4665120 | |
3 mL syringe | HENKE-JECT | 8300005762 | |
37% hydrochloric acid | VWR | 1.00317.1000 | |
Acetic acid (glacial) | Sigma | A6283 | |
Acetone | VWR | 20063-365 | |
Alcian Blue 8GX | VWR | 361186 | |
Ammonium hydroxide | VWR | 318612 | |
Apatitic tricalcium phosphate | Centre for Biomedical and Healthcare Engineering (Mines Saint Etienne, France) | TV26U | |
Azophloxine | Sigma | 210633 | |
Benzoyl peroxide | Sigma | 8.01641.0250 | |
BMP2 | Medtronic | InductOs 1.5 mg/mL | |
Brillant crocein | Aldrich | 2107507 | |
CTVox | Bruker | - | |
DataViewer | Skyscan | - | |
Diamond blade | Struers | MOD13 | |
Diamond saw | Struers | Accutom-50 | |
DiaPro Mol B3 diamond solution | Struers | 40600379 | |
DiaPro Nap B1 diamond solution | Struers | 40600373 | |
Dibasic sodium phosphate (Na2HPO4) | Sigma | 102404598 | |
Dibutyl Phtalate | Chimie-Plus Laboratoires | 28656 | |
DragonFly software | ORS | 2022.1.0.1231. | |
Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) high glucose, GlutaMAX(TM), pyruvate | ThermoFisher Scientific | 31966-021 | |
Eosine Y- Surgipath | Sigma | 1002830105 | |
Erythrosin B | Sigma | 102141057 | |
Ethanol absolute | VWR | 20820362 | |
Eukitt | Dutscher | 6.00.01.0003.06.01.01 | |
Falcon 50 mL | Sarstedt | 62.547.254 | |
Ferric chloride hexahydrate (FeCl3, 6H2O) | Merck | 1.03943.0250 | |
Fetal Bovine Serum (FBS) | Eurobio | CVFSVF00 | |
Fuchsine acid | Merck | 1.05231.0025 | |
Hank's Balanced Salt Solution (HBSS) | Biosera | MS01NG100J | |
Hematoxylin | Sigma | 86.118.9 | |
Isostatic press | Nova Suisse | Pmax 1500 bars | |
Laser diffraction granulometry | Malvern | Mastersizer 3000 | |
Light green | Prolabo | 28947135 | |
Lithium carbonate | Sigma | A13149 | |
MD-Mol polishing cloth | Struers | 40500077 | |
Methylcyclohexane | VWR | 8.06147.1000 | |
Methylcyclohexane | VWR | 8.06147.1000 | |
Methylcyclohexane | VWR | 8.06147.1000 | |
Methylmethacrylate | Sigma | 8.00590.2500 | |
Micro-CT, micro-scanner | Bruker | Skyscan 1272 | |
Monobasic sodium phosphate (NAH2PO4) | Sigma | 71496 | |
Mortar | Fritsch | Pulverisette 6 | |
N,N, Dimethylanilin | Sigma | 803060 | |
Nanoindentation station | Anton Paar | NHT2 | |
ND-Nap polishing cloth | Struers | 40500080 | |
OATS Osteochondral Autograft Transfer System Set, 4,75 mm | Arthrex | AR-1981-04S | |
OATS Osteochondral Autograft Transfer System Set, 8 mm | Arthrex | AR-1981-08S | |
Orange G | Ral | M15 | |
Paraformaldehyde (PFA) | Sigma | P6148 | |
Peel-a-way disposable embbedding moulds | Polysciences, Inc | 18646C-1 | |
Penicillin/Streptomycin (P/S) | ThermoFisher Scientific | 15140122 | |
Phosphate Buffered Saline (PBS) | ThermoFisher Scientific | 10010023 | |
Phosphomolybdic acid | Sigma | 221856-100 g | |
Phosphotungstic acid | Aldrich | 12863-5 | |
Polishing machine | Sturers | Dap V | |
Poupinel | MEMMERT | TV26U | |
Raman microspectrometer | Renishaw | InVia Qontor | |
Safran du Gâtinais | Labonord | 11507737 | |
Scanning electron microscope | Carl Zeiss | Evo LS 10 | |
SEM | Zeiss | Carl Zeiss Evo LS10 | |
SiC foils/Grinding papers | Struers | 40400008 (#320), 40400011 (#1000), 40400122 (#2000), 40400182 (#4000) | |
Silver paint | Electron microscopy sciences | 12686-15 | |
Standard stub with Faraday cup, carbon, aluminium and silicon standards | Micro-Analysis Consultants Ltd | 8602 | |
T25 flask | Corning | 430639 | |
Xylene | VWR | 28975.325 | |
Xylidine Ponceau | Aldrich | 19.976-1 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеСмотреть дополнительные статьи
This article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены