Name: an efficient and reproducible protocol for distraction osteogenesis in a rat model leading to a functional regenerated femur
Uploaded: 2017-10-23T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Efficient and Reproducible Protocol for Distraction Osteogenesis in a Rat Model Leading to a Functional Regenerated Femur at JoVE.com

Diese Arbeit wurde unterstützt und finanziert von der CNRS Mecabio Herausforderung.
Die Autoren danken den Tierpflege-Techniker für die Betreuung der Tiere während des Verfahrens. Die Autoren erkennen auch IVTV Stadtzentrum von Lyon, durch Thierry Hoc. Dank Marjorie Sweetko Sprache Überarbeitung.
Wir sind dankbar für Marylène Lallemand, Cécile Génovésio und Patrick Laurent für ihren Beitrag zu dieser experimentellen Studie.

alle beschriebene Verfahren wurden von der Universität Aix-Marseille institutionelle Tier Pflege und Verwendung Ausschuss und dem französischen Forschungsministerium genehmigt und durchgeführt in der konventionellen Tierhaus der medizinischen Fakultät Marseille ( Frankreich).
 1. definieren funktionalen Spezifikationen von der externen Fixateur anhand der folgenden Richtlinien <ol><li>optimieren Knochen Anchorage.
	<ol><li>Implantat-Hälfte-Thread Stifte mit einem Durch...

<ol>
	<li>Jauregui, J. J., Ventimiglia, A. V., Grieco, P. W., Frumberg, D. B., Herznberg, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regenerate+Bone+stimulation+following+limb+lengthening:+a+meta-analysis.">Regenerate Bone stimulation following limb lengthening: a meta-analysis.</a> BMC Musculoskelet Disord. 17 (1), 407 (2016).</li><li>Morcos, M. W., Al-Jallad, H., Hamdy, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+review+of+Adipose+Stem+Cells+and+Their+Implication+in+Distraction+Osteogenesis+and+Bone+Regeneration.">Comprehensive review of Adipose Stem Cells and Their Implication in Distraction Osteogenesis and Bone Regeneration.</a> Biomed Res Int. 2015 (842975), 1-20 (2015).</li><li>Cans&#252;, E., &#220;nal, M. 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J., Simpson, A. H. R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Murine+Model+of+Distraction+Osteogenesis.">A Murine Model of Distraction Osteogenesis.</a> Bone. 27 (5), 661-665 (2000).</li><li>Eberson, C. P., Hogan, K. A., Moore, D. C., Ehrlich, M. 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S., 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=Quantitative+Measures+of+Femoral+Fracture+Repair+in+Rats+Derived+by+Micro-Computed+Tomography.">Quantitative Measures of Femoral Fracture Repair in Rats Derived by Micro-Computed Tomography.</a> J Biomech. 42 (7), 891-897 (2009).</li><li>Hsu, J. T., Wang, S. P., Huang, H. L., Chen, Y. J., Wu, J., Tsai, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+assessment+of+trabecular+bone+parameters+and+cortical+bone+strength:+a+comparison+of+micro-CT+and+dental+cone-beam+CT.">The assessment of trabecular bone parameters and cortical bone strength: a comparison of micro-CT and dental cone-beam CT.</a> J Biomech. 46, 2611-2618 (2013).</li><li>Xue, J., 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=NELL1+Promotes+High-Quality+Bone+Regeneration+in+Rat+Femoral+Distraction+Osteogenesis+Model.">NELL1 Promotes High-Quality Bone Regeneration in Rat Femoral Distraction Osteogenesis Model.</a> Bone. 48 (3), 485-495 (2011).</li><li>Mark, H., Bergholm, J., Nilsson, A., Rydevik, B., Str&#246;mberg, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+External+Fixation+Method+and+Device+to+Study+Fracture+Healing+in+Rats.">An External Fixation Method and Device to Study Fracture Healing in Rats.</a> Acta Orthop. 74 (4), 476-482 (2003).</li></ol>

Diese Studie beschreibt eine reproduzierbare Protokoll umfasst eine entsprechende Fixateur externe Design für Ratte Glied Verlängerung, mit einer detaillierten Operationstechnik, die physiologische Belastung durch das Tier nach der Entfernung der externen Fixateur ermöglicht. Unsere-Protokoll führte zu einem funktionalen regenerierten Knochen. Nach 47 Tagen der Konsolidierung Entfernung von der hausgemachten Fixateur externe und 2 Tage der physiologischen Belastung durch das Tier nicht dazu veranlassen, Fraktur des r...

Ablenkung Osteogenesis (DO) ist eine chirurgische Technik allgemein klinisch1,2,3,4 in Menschen für niedrigere1,2 und oberen3 Gliedmaßen Verlängerung verwendet, Behandlung nach einem Knochen Pseudarthrose oder die Regeneration von einem Knochendefekt nach der Operation für Knochen Tumor Exzision ebenso wie in MKG Wiederaufbau4. Führt zu Regeneration nach Auftragserteilung ein Fixateur externe in Knochen und Osteotomie Knochen zu tun. Osteotomized Extremitäten werden voneinander durch allmähliche Ablenkung2 verschoben, um die gewünschte Dehnung zu erreichen. Eine Konsolidierung folgt, während dessen gibt es keine weitere Dehnung.
Das-Verfahren gliedert sich in drei Phasen: Latenz, Ablenkung und Konsolidierung. Im Allgemeinen beginnt eine 7-Tage Wartezeit direkt nach Osteotomie4. Dies ermöglicht Knochen Reparatur den ersten Schritt der heilende Prozess4beginnen. Die Latenzzeit ist eine Ablenkung folgt wo Zugkräfte auf die regenerierten Kallus und umliegenden Weichteile1,2,4angewendet. Wenn die gewünschte Dehnung erreicht ist, beginnt stoppt der Ablenkung und der Konsolidierungsphase. Während dieser Zeit wird der Fixateur externe beibehalten, bis der regenerierte Knochen funktionell genug, um seine Entfernung zu unterstützen ist.
Verschiedene Parameter haben Einfluss auf Knochen Reparatur wie Länge und Rate der Verlängerung, Art der Fixateur externe, Häufigkeit der Ablenkung, Dauer der Konsolidierungsphase oder Art von mechanischem Stress auf die abgelenkt Kallus angewendet. Als Beispiel können die Geschwindigkeit und die Häufigkeit der Verlängerung vorzeitige Konsolidierung5 oder Unterbrechung des Prozesses führen, indem man nicht behebbare Schäden wie nekrotischen Gewebes oder Zysten in der Kallus6,7.
Viele-Protokolle wurden an den verschiedenen Tiermodellen8,9,10 , Knochen-Reparatur-Prozesse zu studieren und Knochen Konsolidierung zu maximieren. Bei Ratten die meisten Studien11,12,13,14,15 auf das-Protokoll zu verkürzen, indem Sie Kallus Konsolidierung beschleunigen konzentriert. Einige von diesen experimentellen Studien verwendet bereits im Handel erhältlichen externen Fixateure für menschliche klinische Anwendungen5,13,15,16. Diese Arten von Fixateur externe sind jedoch nicht geeignet für auf die Ratte Femur, das verschiedenen anatomischen Eigenschaften aus menschlichen Oberschenkelknochen ausstellt. Darüber hinaus zeigen nur wenige Studien deutlich die Effizienz ihrer Protokolle bei der Erlangung einer funktionalen regenerierten Knochen7,16. Es ist daher schwierig, die Ergebnisse aus verschiedenen Studien aufgrund ihrer unterschiedlichen Protokollen und Mangel an Informationen über die externen Fixateur12,13,14,17zu vergleichen.
So war das Ziel der vorliegenden Studie zu beschreiben, in einem Rattenmodell eine effiziente und reproduzierbare Protokoll für auf das Femur, der zu einem funktionalen regenerierten Knochen führt. Zu diesem Zweck gestalteten wir eine hausgemachte und easy-to-Use Fixateur externe vor allem für die Ratte Femur, die wir in diesem Protokoll ausführlich beschrieben haben. Bei der Ausarbeitung der technischen Spezifikationen für dieses Gerät, haben wir berücksichtigt alle grundlegenden Abhängigkeiten für eine gute Verteilung der mechanischen Belastungen und die Produktion von Eigenspannungen zu vermeiden. Die technische Spezifikation enthalten eine entsprechende Geometrie für das Gerät um reine Zugkraft auf Knochen und das umliegende Gewebe zu ermöglichen, ein entsprechendes Gewicht für die Gangart des Tieres, die Kontrolle über die Länge der Knochen Dehnung und eine gute Ausrichtung der Knochen-Segmenten ohne Produktion von Scherbeanspruchung an der Kreuzung von Pins und Knochen. Darüber hinaus hatte dieses Gerät ohne Sedierung des Tieres während der Ablenkung, biokompatibel und sterilisierbar ohne Schaden verwendet werden. Nach 7 Wochen der Konsolidierung führte dieses Protokolls für auf die Ratte Femur zu einem funktionalen regenerierten Knochen, nachgewiesen durch physiologische Belastung ohne Fraktur des regenerierten Kallus die Tiere nach der Entfernung der Fixateur externe. Der physiologische Gang der Tiere stand im Einklang mit architektonischen Parameter von Mikro-CT-Analyse der regenerierten Kallus und Röntgenstrahlanalyse erhalten.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>K&#233;tamine</td>
			<td>Renaudin</td>
			<td>578 540-2</td>
			<td>Supply by animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>M&#233;d&#233;tomidine</td>
			<td>Virbac</td>
			<td>6799091</td>
			<td>Supply by animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sevoflurane</td>
			<td>Centravet</td>
			<td>567 477-2</td>
			<td>Supply by animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>Indivor France</td>
			<td>3400932731060</td>
			<td>Supply by animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Enrofloxacine</td>
			<td>ChannelPharmaceutical Facturing</td>
			<td>FR/V/4955220</td>
			<td>Supply by animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Piezotome</td>
			<td>Satelec Acteon</td>
			<td>F57510</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating pet pad</td>
			<td>Therasage</td>
			<td>AL8365936</td>
			<td>Supply by the animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental X-ray</td>
			<td>S.A.R.L Innovation m&#233;dicales et dentaires</td>
			<td>WYZ - BLUEX</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Winiwix Software</td>
			<td>Softys Dental</td>
			<td>PFT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-CT system</td>
			<td>nanoScan SPECT/CT</td>
			<td>GEIT-31105EN (05/14)</td>
			<td>Subcontract by IVTV central Lyon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-CT analysis Software</td>
			<td>phoenix datos X2 reconstruction</td>
			<td>none</td>
			<td>Free software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electric razor</td>
			<td>Brawn</td>
			<td>GT415</td>
			<td>Supply by animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Senn&#8217;s retractors</td>
			<td>Word Precision Instruments</td>
			<td>501718</td>
			<td>Blunt version</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine Solution</td>
			<td>Mundipharma Medical Company</td>
			<td>D08AG02</td>
			<td>Supply by animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Resorbable suture thread (5.0)</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>JV1023</td>
			<td>Supply by animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rugine</td>
			<td>Word Precision Instruments</td>
			<td>503406</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mayo-Hegar needle holder</td>
			<td>Word Precision Instruments</td>
			<td>V503382</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metal drill</td>
			<td>Beuterlock</td>
			<td>V020944018003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Olsen-Hegar Needle-holder</td>
			<td>Word Precision Instruments</td>
			<td>501989</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mayo scissor</td>
			<td>Word Precision Instruments</td>
			<td>501752</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel</td>
			<td>Word Precision Instruments</td>
			<td>500236</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sprague-Dawley</td>
			<td>Janvier</td>
			<td>none</td>
			<td>12 weaks and male</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an efficient and reproducible protocol for distraction osteogenesis in a rat model leading to a functional regenerated femur

Dieses Protokoll beschreibt die Verwendung von einem neu entwickelten Fixateur externe für Ablenkung Osteogenesis in einem Rattenmodell femoral. Ablenkung Osteogenesis (DO) ist eine chirurgische Technik führt zu Regeneration nach eine Osteotomie Knochen. Osteotomized Extremitäten werden voneinander durch allmähliche Ablenkung verschoben, um die gewünschte Dehnung zu erreichen. Dieses Verfahren ist für untere und Obere Extremität Verlängerung, Behandlung nach einem Knochen Pseudarthrose oder die Regeneration von einem Knochendefekt nach der Operation für Knochen Tumor Exzision, sowie Kiefer-Wiederaufbau bei Menschen verbreitet. Nur wenige Studien zeigen deutlich die Effizienz ihrer Protokoll bei der Erlangung einer funktionalen regenerierten Knochen, d.h., Knochen, der physiologischen Belastung ohne Fraktur nach Entfernung von der Fixateur externe unterstützen wird. Darüber hinaus Protokolle für variieren und Reproduzierbarkeit ist begrenzt durch mangelnde Information, Vergleich zwischen Studien schwierig. Das Ziel dieser Studie war es, entwickeln eine reproduzierbare Protokoll umfasst eine entsprechende Fixateur externe Design für Ratte Glied Verlängerung, mit einer detaillierten chirurgische Technik, die physiologische Belastung durch das Tier nach der Entfernung der externen erlaubt Fixateur.

Die Röntgen-Aufnahmen aus dem Ende des chirurgischen Eingriffs bis zum Ende der Konsolidierung zeigten keine Lockerung der Hälfte-Thread Pins im Femur, stabile Verankerung angibt. Die Stifte wurden parallel und am besten erhaltenen. Die osteotomized Extremitäten waren gut abgestimmten entlang der Längsachse des Knochens bei der (Abbildung 2). Am Ende der Latenzzeit waren keine verkalkte Bereiche sichtbar ist (Abbildung 2<stro...

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An Efficient and Reproducible Protocol for Distraction Osteogenesis in a Rat Model Leading to a Functional Regenerated Femur

Eine effiziente und reproduzierbare Protokoll für Ablenkung Osteogenesis in einem Rattenmodell führt zu einer funktionalen regenerierten Femur

Diese Studie beschreibt eine reproduzierbare und ausführliche Protokoll mit einem neu entwickelten Fixateur externe für Ablenkung Osteogenesis (tun) in einer femoralen Ratte Modell welche Genehmigungen physiologische Belastung durch das Tier nach der Entfernung der Fixateur externe.

This protocol describes the use of a newly developed external fixator for distraction osteogenesis in a rat femoral model. Distraction osteogenesis (DO) ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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Forschung

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