A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
כאן, אנו מציגים פרוטוקול ליצירת פגם בחלל הקופסה ברקמת דיאפיזה של עצם הירך של חולדה. מודל זה יכול להעריך ביצועים ביו-חומריים תחת לחץ ביומכני ולחקור מנגנונים של התחדשות עצם הקשורים לאוסטאוגנזה תוך-ממברנית.
פגמים חמורים בעצמות או שברים מורכבים עלולים לגרום לסיבוכים חמורים כגון אי איחוד או ריפוי עצם לא מספיק. הנדסת רקמות, הכוללת יישום של תאים, פיגומים וציטוקינים, נחשבת לפתרון מבטיח להתחדשות עצם. כתוצאה מכך, מודלים שונים של בעלי חיים המדמים פגמים בעצמות ממלאים תפקיד מכריע בחקר הפוטנציאל הטיפולי של הנדסת רקמות לריפוי עצם. במחקר זה ביססנו מודל של פגם עצם קליפת המוח בצורת קופסה באמצע עצם הירך של חולדות, שיכול לשמש כמודל אידיאלי להערכת תפקידם של ביו-חומרים בקידום ריפוי עצם. פגם זה בצורת קופסה נקדח באמצעות ידית אוראלית במהירות נמוכה ועוצב על ידי מחט מחרטה. ניתוח מיקרו-CT לאחר הניתוח נערך מיד כדי לאשר את ההקמה המוצלחת של הפגם בעצם קליפת המוח בחלל הקופסה. עצם הירך בצד המנותח של החולדות נקטפה במספר נקודות זמן לאחר הניתוח (0 ימים, שבועיים, 4 שבועות ו-6 שבועות). תהליך הריפוי של אזור הפגמים של כל דגימה הוערך באמצעות צביעת מיקרו-CT, המטוקסילין ואוזין (H&E) וצביעת טריכרום מאסון. תוצאות אלה הדגימו דפוס ריפוי העולה בקנה אחד עם ossification intramembranous, עם ריפוי למעשה להשלים על ידי 6 שבועות. הסיווג של תהליך הריפוי של מודל בעלי חיים זה מספק שיטת in vivo יעילה לחקר ביו-חומרים ותרופות חדשניים המכוונים לאוסיפיקציה תוך-ממברנית במהלך ריפוי פגמים ברקמת העצם.
עצם שבורה ופגומה נובעת לעיתים קרובות מטראומה, גידולים, דלקות ומומים מולדים 1,2. למרות שרקמת עצם אצל אנשים צעירים ובריאים היא בדרך כלל בעלת יכולות התחדשות חזקות3, פגמים העולים על גודל קריטי או מכשולי ריפוי עקב מחלות מערכתיות (למשל, סוכרת, אוסטאופורוזיס וזיהומים) עדיין עלולים להוביל לסיבוכים כגון חוסר רציפות עצם או ריפוי לקוי4. כדי להתמודד עם אתגר קליני זה, השתלת עצם או ביו-חומרים משמשים בדרך כלל להחלפת עצם פגומה חמורה או לשחזור מקטעי עצם גדולים. עם זאת, טיפולים אלה יש מגבלות. לדוגמה, למרות שנחשב לתקן הזהב, השתלת עצם אוטולוגית סובלת מאספקת תורמים מוגבלת וסיבוכים פו....
כל ההליכים בבעלי חיים במחקר זה נבדקו ואושרו על ידי הוועדה האתית של בית הספר לסטומטולוגיה במערב סין, אוניברסיטת סצ'ואן (WCHSIRB-D-2021-597). חולדות Sprague-Dawley (זכר, משקל גוף 300 גרם) שימשו במחקר הנוכחי.
1. הכנה טרום ניתוחית
בפרוטוקול זה, אנו מבססים בהצלחה מודל פגם בחלל הירך של חולדה במידות של 4.5 מ"מ x 1.5 מ"מ על ידי קידוח. על מנת לנתח את תהליך הריפוי, אספנו את רקמת הירך בצד המנותח ב-0 ימים, שבועיים, 4 שבועות ו-6 שבועות לאחר הניתוח, שהן נקודות הזמן העיקריות של אוסיפיקציה אנדוכונדרלית, אוסיפיקציה תוך-מ?.......
מודלים פרה-קליניים של בעלי חיים חיוניים לבחינת ריפוי עצם והשפעת ביו-חומרים על התחדשות העצם. פרוטוקול זה מדגים מודל פגם בחלל הירך המשכפל את תהליך היווצרות העצם התוך ממברנית הקשור להתחדשות עצם קלינית. אזור הפגם עבר סטנדרטיזציה תוך ניתוחית באמצעות בדיקה אוראלית מסומנת מראש. תוצאות מיקרו-CT ו?.......
מחקר זה מומן על ידי מענקים מהקרן הלאומית למדעי הטבע של סין 82101000 (H. W.), U21A20368 (L. Y.) ו- 82100982 (F. L.), ונתמך על ידי תוכנית המדע והטכנולוגיה של סצ'ואן 2023NSFSC1499 (H. W).
....Name | Company | Catalog Number | Comments |
1.2 mm slow speed ball drill | Dreybird Medical Equipment Co., Ltd. | RA3-012 | For preparation of box cavity defects |
3.0 suture | Chengdu Shifeng Co., Ltd. | None | For suturing wounds |
4% paraformaldehyde | Biosharp | BL539A | For fix the femoral specimens |
Cotton balls | Haishi Hainuo Group Co., Ltd. | 20120047 | For skin sterilization and cleaning of surgical field |
Cotton sticks | Lakong Medical Devices Co., Ltd. | M6500R | For skin disinfection |
Dental technician grinding machine | Marathon | N3-140232 | For preparation of box cavity defects |
Disposable scalpel | Hangzhou Huawei Medical Supplies Co., Ltd. | 20100227 | For creating skin incisions as well as to sharply separate muscle tissue |
Electric shaver | JASE | BM320210 | Removal of hair tissue from the surgical area |
Hematoxylin and Eosin Stain kit | Biosharp | C1005 | For the histological analysis of the specimens |
Masson’s Trichrome Stain Kit | Solarbio | G1340 | For the histological analysis of the specimens |
Micro CT | Scanco medical ag | µCT 45 | For analyzing the healing of defects in femoral samples |
Needle holder | Chengdu Shifeng Co., Ltd. | None | For suture-holding needles |
Olympus Research Grade Whole Slide Scanning System VS200 | Chengdu Knowledge Technology Co. | VS200 | For analyzing the results of HE staining and Masson staining |
Ophthalmic forceps | Chengdu Shifeng Co., Ltd. | None | For clamping skin, muscle tissue |
Ophthalmic scissors | Chengdu Shifeng Co., Ltd. | None | For forming a skin incision approach |
Oral low-speed handpiece | Marathon | Y221101003 | For preparation of box cavity defects |
Oral probe | Shanghai Sangda Medical Insurance Co., Ltd. | 20000143 | For measuring the diameter of defects |
Periosteal separator | Chengdu Shifeng Co., Ltd. | None | For blunt separation of muscle tissue |
Sprague–Dawley rats | Byrness Weil Biotech Ltd | None | For the establishment of femoral bone boxy cavitary defect |
Tissue scissors | Chengdu Shifeng Co., Ltd. | None | For forming a skin incision approach |
Explore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
ABOUT JoVE
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved