Name: a minimally invasive model to analyze endochondral fracture healing in mice under standardized biomechanical conditions
Uploaded: 2018-03-22T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Minimally Invasive Model to Analyze Endochondral Fracture Healing in Mice Under Standardized Biomechanical Conditions at JoVE.com

وأيد هذا العمل ريسيستيم AG، دافوس، سويسرا.

وأجريت وفقا للمبادئ التوجيهية لاستخدام الحيوانات التجريبية في "المعاهد الوطنية للصحة" جميع الإجراءات والمبادئ التوجيهية المؤسسية (لانديسامت für فيربراوتشيرشوتز، الطبوغرافيا Amtstierärztlicher البروتستانتي، ساربروكن، ألمانيا).
1-إعداد الأدوات الجراحية ويزرع
<ol><li>حدد شفرة المبضع...

<ol>
	<li>Jacenko, O., Olsen, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenic+mouse+models+in+studies+of+skeletal+disorders.">Transgenic mouse models in studies of skeletal disorders.</a> J Rheumatol Suppl. 43, 39-41 (1995).</li><li>Histing, T., 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=Small+animal+bone+healing+models:+standards,+tips,+and+pitfalls+results+of+a+consensus+meeting.">Small animal bone healing models: standards, tips, and pitfalls results of a consensus meeting.</a> Bone. 49 (4), 591-599 (2011).</li><li>Bonnarens, F., Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+a+standard+closed+fracture+in+laboratory+animal+bone.">Production of a standard closed fracture in laboratory animal bone.</a> J Orthop Res. 2 (1), 97-101 (1984).</li><li>Holstein, J. H., 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=Development+of+a+stable+closed+femoral+fracture+model+in+mice.">Development of a stable closed femoral fracture model in mice.</a> J Surg Res. 153 (1), 71-75 (2009).</li><li>Histing, T., 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=Ex+vivo+analysis+of+rotational+stiffness+of+different+osteosynthesis+techniques+in+mouse+femur+fracture.">Ex vivo analysis of rotational stiffness of different osteosynthesis techniques in mouse femur fracture.</a> J Orthop Res. 27 (9), 1152-1156 (2009).</li><li>Claes, L., Augat, P., Suger, G., Wilke, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+size+and+stability+of+the+osteotomy+gap+on+the+success+of+fracture+healing.">Influence of size and stability of the osteotomy gap on the success of fracture healing.</a> J Orthop Res. 15 (4), 577-584 (1997).</li><li>Histing, T., 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=Characterization+of+the+healing+process+in+non-stabilized+and+stabilized+femur+fractures+in+mice.">Characterization of the healing process in non-stabilized and stabilized femur fractures in mice.</a> Arch Orthop Trauma Surg. 136 (2), 203-211 (2016).</li><li>Thompson, Z., Miclau, T., Hu, D., Helms, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+model+for+intramembranous+ossification+during+fracture+healing.">A model for intramembranous ossification during fracture healing.</a> J Orthop Res. 20 (5), 1091-1098 (2002).</li><li>Cheung, K. M., Kaluarachi, K., Andrew, G., Lu, W., Chan, D., Cheah, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+externally+fixed+femoral+fracture+model+for+mice.">An externally fixed femoral fracture model for mice.</a> J Orthop Res. 21 (4), 685-690 (2003).</li><li>Garcia, P., 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=A+new+technique+for+internal+fixation+of+femoral+fractures+in+mice:+impact+of+stability+on+fracture+healing.">A new technique for internal fixation of femoral fractures in mice: impact of stability on fracture healing.</a> J Biomech. 41 (8), 1689-1696 (2008).</li><li>Histing, T., 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=An+internal+locking+plate+to+study+intramembranous+bone+healing+in+a+mouse+femur+fracture+model.">An internal locking plate to study intramembranous bone healing in a mouse femur fracture model.</a> J Orthop Res. 28 (3), 397-402 (2010).</li><li>Garcia, P., 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=The+LockingMouseNail-a+new+implant+for+standardized+stable+osteosynthesis+in+mice.">The LockingMouseNail-a new implant for standardized stable osteosynthesis in mice.</a> J Surg Res. 169 (2), 220-226 (2011).</li><li>Histing, T., Klein, M., Stieger, A., Stenger, D., Steck, R., Matthys, R., Holstein, J. H., Garcia, P., Pohlemann, T., Menger, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+model+to+analyze+metaphyseal+bone+healing+in+mice.">A new model to analyze metaphyseal bone healing in mice.</a> J Surg Res. 178 (2), 715-721 (2012).</li><li>Histing, T., Menger, M. D., Pohlemann, T., Matthys, R., Fritz, T., Garcia, P., Klein, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Intramedullary+Locking+Nail+for+Standardized+Fixation+of+Femur+Osteotomies+to+Analyze+Normal+and+Defective+Bone+Healing+in+Mice.">An Intramedullary Locking Nail for Standardized Fixation of Femur Osteotomies to Analyze Normal and Defective Bone Healing in Mice.</a> J Vis Exp. (117), (2016).</li><li>Hiltunen, A., Vuorio, E., Aro, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+standardized+experimental+fracture+in+the+mouse+tibia.">A standardized experimental fracture in the mouse tibia.</a> J Orthop Res. 11 (2), 305-312 (1993).</li><li>Manigrasso, M. B., O'Connor, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+a+closed+femur+fracture+model+in+mice.">Characterization of a closed femur fracture model in mice.</a> J Orthop Trauma. 18 (10), 687-695 (2004).</li><li>Holstein, J. H., Menger, M. D., Culemann, U., Meier, C., Pohlemann, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+locking+femur+nail+for+mice.">Development of a locking femur nail for mice.</a> J Biomech. 40 (1), 215-219 (2007).</li><li>Claes, L. E., 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=Effects+of+mechanical+factors+on+the+fracture+healing+process.">Effects of mechanical factors on the fracture healing process.</a> Clin Orthop Relat Res. 355 Suppl, S132-S147 (1998).</li></ol>

الخطوات الحاسمة من العملية الجراحية للعثور على نقطة الإدخال الصحيح لغرس المسمار في وسط condyles عظم الفخذ في الشق إينتيركونديلار، فضلا عن التوجه الأمثل للابرة موازية لمحور العظم للتوسيع تجويف إينتراميدولاري. لتجنب وضع إدخال غير صحيحة، ينبغي إعداد الجراح الشق حتى يتحقق عرض أمثل. للتحكم في ال...

الدراسات شفاء العظام في الفئران كبيرة في الطلب بسبب طائفة واسعة من الأجسام المضادة والحيوانات المحورة وراثيا. تسمح هذه الحقائق دراسة الآليات الجزيئية للعظام شفاء1. في السنوات القليلة الماضية، وضعت مختلف العظام شفاء نماذج للفئران كانت2. ويمكن تقسيم هذه النماذج نماذج مفتوحة، الذي هو أوستيوتوميزيد العظام باستخدام نهج جراحية جانبية مفتوحة وفي النماذج المغلقة، هو كسر العظام التي تستند إلى نموذج كسر عرضته بنارس واينهورن3. باستخدام هذا الأسلوب، يمكن أن تنتج كسر عرضية موحدة عن عبوة الانحناء 3 نقاط ويزرع إينتراميدولاري يمكن إدراجها من خلال شق صغير باراباتيلار الآنسي في تقنية كسبها تجنب صدمات كبرى أنسجة لينة.
ويمكن تطبيق المسمار إينتراميدولاري لتثبيت الكسور المغلقة في الفئران. ويوفر المسمار الاستقرار التناوب ومحورية. ويتحقق ذلك بضغط الكسر من خلال مؤشر ترابط الدانية و البعيدة رأس4. مزايا إضافية من المسمار هي تقنية جراحية بسيطة، وزرع على درجة منخفضة من إينفاسيفيتي، الانخفاض الوزن، وأبرزها استقرار أعلى توفير ظروف النشاط الحيوي موحدة والتي تسيطر عليها مقارنة بغيرها إينتراميدولاري يزرع5. في الواقع، في نماذج الكسور الأكثر مغلقة، الشظايا استقرت إلا بدبابيس البسيطة، التي ترتبط بانعدام تام للتناوب ومحورية الاستقرار ومخاطر عالية لرقم التعريف الشخصي، وأيضا كسر التفكك. يمكن أن يؤثر هذا ملحوظ عملية الشفاء، مما قد يتسبب في تأخر الشفاء أو تشكيل غير الأعضاء في الاتحاد.
فمن المعروف جيدا أن استقرار تثبيت الكسر له تأثير هائل على عملية الشفاء6،7. تثبيت جامدة عالية النتائج في شفاء إينتراميمبرانوس، بينما يؤدي تثبيت أقل صرامة، التي قد تسمح ميكروموفيمينتس في فجوة الكسر، شفاء endochondral. تثبيت الكسر مع المسمار إينتراميدولاري يظهر غالباً endochondral الشفاء مع كمية كبيرة من الأنسجة دشبذ، لا سيما بعد أسبوعين لالتئام الكسر. يتيح إمكانية جني كمية كبيرة من الأنسجة دشبذ تحليل معلمات متعددة باستخدام تقنيات مختلفة.
هنا، نحن تقرير عن تصميم وتطبيق المسمار إينتراميدولاري في الفئران، فضلا عن مزاياه وعيوبه في الدراسات التجريبية على شفاء العظام endochondral العادية.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Mouse Screw</td>
			<td>RISystem AG</td>
			<td>221,100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Guide wire</td>
			<td>RISystem AG</td>
			<td>521,100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centering bit</td>
			<td>RISystem AG</td>
			<td>590,205</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hand drill</td>
			<td>RISystem AG</td>
			<td>390,130</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton-Swab (150 mm, small head)</td>
			<td>Fink Walter GmbH</td>
			<td>8822428</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture (5-0 Prolene)</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>8614H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Braun Aesculap AG &#38;CoKG</td>
			<td>BD520R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Braun Aesculap AG &#38;CoKG</td>
			<td>BC100R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder</td>
			<td>Braun Aesculap AG &#38;CoKG</td>
			<td>BM024R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>27 G needle</td>
			<td>Braun Melsungen AG</td>
			<td>9186182</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel blade size 15</td>
			<td>Braun Aesculap AG &#38;CoKG</td>
			<td>16600525</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heat radiator</td>
			<td>Sanitas</td>
			<td>605.25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Depilatory cream</td>
			<td>Asid bonz GmbH</td>
			<td>NDXZ10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye lubricant</td>
			<td>Bayer Vital GmbH</td>
			<td>2182442</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Bayer Vital GmbH</td>
			<td>1320422</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Serumwerke Bernburg</td>
			<td>7005294</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tramadol</td>
			<td>Gr&#252;nenthal GmbH</td>
			<td>2256241</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disinfection solution (SoftaseptN)</td>
			<td>Braun Melsungen AG</td>
			<td>8505018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD-1 mice</td>
			<td>Charles River</td>
			<td>22</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-ray Device</td>
			<td>Faxitron MX-20, Faxitron X-ray Corporation</td>
			<td>2321A0988</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fracture device small</td>
			<td>RISystem AG</td>
			<td>891,100</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a minimally invasive model to analyze endochondral fracture healing in mice under standardized biomechanical conditions

نماذج شفاء العظم ضرورية لتحليل الآليات المعقدة لكسر الشفاء لتحسين العلاج السريري كسر. خلال العقد الماضي، زيادة في استخدام نماذج الماوس في أبحاث العظام لوحظ على الأرجح لنماذج الماوس توفر عدد كبير من السلالات المعدلة وراثيا والأجسام المضادة الخاصة لتحليل الآليات الجزيئية لشفاء الكسر. للتحكم في ظروف النشاط الحيوي، إلزامية الصدمة جيدا تتسم التقنيات، كما في الفئران. هنا، لدينا تقرير عن تصميم واستخدام العظام مغلقة شفاء النموذجي لتثبيت كسور عظم الفخذ في الفئران. يوفر المسمار إينتراميدولاري، مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الصف الطبي، من خلال ضغط كسر المحوري والتناوب استقرار مقارنة بدبابيس إينتراميدولاري بسيطة تستخدم في الغالب، التي تظهر الافتقار كامل للاستقرار المحوري والتناوب. الاستقرار الذي حققه المسمار إينتراميدولاري يسمح تحليل endochondral الشفاء. كمية كبيرة من الأنسجة دشبذ، وردت بعد تحقيق الاستقرار مع المسمار، يوفر الظروف المثالية لحصاد الأنسجة للتحاليل الكيميائية الحيوية والجزيئية. وثمة ميزة أخرى لاستخدام المسمار هو حقيقة أن المسمار يمكن إدراجها في عظم الفخذ مع تقنية كسبها دون أحداث ضرر للأنسجة اللينة. وفي الختام، هو المسمار زرع فريدة التي يمكن استخدامها من الناحية المثالية في كسر مغلق شفاء نماذج توفير ظروف النشاط الحيوي موحدة.

وكان وقت التشغيل من شق الجلد للجرح بإغلاق 20 دقيقة. يمكن إجراء الجراحة دون مجهر ستيريو. بعد، وتم رصد الحيوانات يوميا. وأنهيت التسكين بعد العمليات الجراحية بعد يومين لأنه لم يظهر أي من الحيوانات دليل على الألم بعد هذه الفترة الزمنية. أظهرت الحيوانات أيضا تحمل الوزن الطبيعي ...

Watch this Scientific Journal Video about A Minimally Invasive Model to Analyze Endochondral Fracture Healing in Mice Under Standardized Biomechanical Conditions at JoVE.com

A Minimally Invasive Model to Analyze Endochondral Fracture Healing in Mice Under Standardized Biomechanical Conditions

هذا البروتوكول وصف تقنية الصدمة مينيملي استخدام المسمار إينتراميدولاري للاستقرار موحدة من كسور عظم الفخذ، والتي يمكن أن تستخدم لتحليل العظام endochondral الشفاء في الفئران.

نموذج مينيملي لتحليل الكسر Endochondral الشفاء في الفئران تحت ظروف النشاط الحيوي موحدة

Bone healing models are necessary to analyze the complex mechanisms of fracture healing to improve clinical fracture treatment. During the last decade, an ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Photothrombotic Ischemia: A Minimally Invasive and Reproducible Photochemical Cortical Lesion Model for Mouse Stroke Studies

نقص التروية Photothrombotic: A الضوئية نموذج الآفات القشرية المناظير وقابلة للتكرار للدراسات السكتة الدماغية ماوس

The photothrombotic stroke model aims to induce an ischemic damage within a given cortical area by means of photo-activation of a previously injected ...

Tibial Nerve Transection - A Standardized Model for Denervation-induced Skeletal Muscle Atrophy in Mice

الظنبوب عانى من قطع العصب - نموذج موحد لإزالة التعصيب الناجم عن ضمور العضلات الهيكلية في الفئران

The tibial nerve transection model is a well-tolerated, validated, and reproducible model of denervation-induced skeletal muscle atrophy in rodents. ...

Minimally Invasive Establishment of Murine Orthotopic Bladder Xenografts

مؤسسة المناظير الفئران مثلي المثانة Xenografts

Orthotopic bladder cancer xenografts are the gold standard to study molecular cellular manipulations and new therapeutic agents&#160;in vivo. Suitable ...

An Intramedullary Locking Nail for Standardized Fixation of Femur Osteotomies to Analyze Normal and Defective Bone Healing in Mice

ومسمار داخل النقي قفل لالموحدة التثبيت من عظم الفخذ خزوعات عظمية لتحليل عادي وعيب العظام شفاء في الفئران

Bone healing models are essential to the development of new therapeutic strategies for clinical fracture treatment. Furthermore, mouse models are becoming ...

Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice

المناظير مستعرض الأورطي انقباض في الفئران

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) is a more desirable method for the constriction of the transverse aorta in mice than standard ...

Minimally Invasive Muscle Embedding (MIME) - A Novel Experimental Technique to Facilitate Donor-Cell-Mediated Myogenesis

Minimally Invasive Muscle Embedding MIME - A Novel Experimental Technique to Facilitate Donor-Cell-Mediated Myogenesis

عضلة مينيملي التضمين (MIME)-تقنية تجريبية رواية تيسيرا للمانحين-خلية-توسط ميوجينيسيس

Skeletal muscle possesses regenerative capacity due to tissue-resident, muscle-fiber-generating (myogenic) satellite cells (SCs), which can form new ...

Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy

تقنية من كسبها انقباض الابهري عرضية في الفئران لتحريض تضخم البطين الأيسر

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure ...

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

في فيفو تقييم التنمية دشبذ الكسر أثناء التئام العظام في الفئران باستخدام جهاز الصدمة المتوافقة مع التصوير بالرنين المغناطيسي لعظم الفخذ الماوس

Endochondral fracture healing is a complex process involving the development of fibrous, cartilaginous, and osseous tissue in the fracture callus. The ...

The Generation of Closed Femoral Fractures in Mice: A Model to Study Bone Healing

جيل كسور الفخذ مغلقة في الفئران: نموذج لدراسة شفاء العظام

Bone fractures impose a tremendous socio-economic burden on patients, in addition to significantly affecting their quality of life. Therapeutic strategies ...