Name: treatment with vancomycin loaded calcium sulphate and autogenous bone in an improved rabbit model of bone infection
Uploaded: 2019-03-14T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Treatment with Vancomycin Loaded Calcium Sulphate and Autogenous Bone in an Improved Rabbit Model of Bone Infection at JoVE.com

Detta arbete stöddes av den National Natural Science Foundation Kina (81803808, 81873062), Zhejiang provinsiella medicinska och hälsa Science och Technology Fund (2017KY271) och vetenskap och teknik projekt i Zhejiang-provinsen (2017C 37181).

De kaniner som används i den aktuella studien behandlades enligt guiden för skötsel och användning av försöksdjur. Alla experimentella procedurer följdes av reglerna av den bioetiska kommittén Zhejiang Academy av traditionell kinesisk medicin.
1. beredning av bakteriesuspensionen
<ol><li>Lös 0,5 mg av S. aureus frystorkning pulver (ATCC 6538) med 0,3 mL av Luria-Bertani odlingsmedium. Blanda suspension helt.</li>
	<li>Strimma bakteriesuspensionen på tryptic soy agarplattor...

<ol>
	<li>Malizos, K. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global+Forum:+The+Burden+of+Bone+and+Joint+Infection:+A+Growing+Demand+for+More+Resources.">Global Forum: The Burden of Bone and Joint Infection: A Growing Demand for More Resources.</a> Journal of Bone and Joint Surgery-American Volume. 99, 20 (2017).</li><li>Peeters, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Teicoplanin+-+based+antimicrobial+therapy+in+Staphylococcus+aureus+bone+and+joint+infection:+tolerance,+efficacy+and+experience+with+subcutaneous+administration.">Teicoplanin - based antimicrobial therapy in Staphylococcus aureus bone and joint infection: tolerance, efficacy and experience with subcutaneous administration.</a> BMC Infectious Diseases. 16, 622 (2016).</li><li>Sugaya, 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=Percutaneous+autologous+concentrated+bone+marrow+grafting+in+the+treatment+for+nonunion.">Percutaneous autologous concentrated bone marrow grafting in the treatment for nonunion.</a> European Journal of Orthopeadic Surgery and Traumatology. 24, 671-678 (2014).</li><li>Birt, M. C., Anderson, D. W., Bruce, T. E., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteomyelitis:+Recent+advances+in+pathophysiology+and+therapeutic+strategies.">Osteomyelitis: Recent advances in pathophysiology and therapeutic strategies.</a> Journal of Orthopeadics. 14, 45-52 (2017).</li><li>Walter, G., Kemmerer, M., Kappler, C., Hoffmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Treatment+algorithms+for+chronic+osteomyelitis.">Treatment algorithms for chronic osteomyelitis.</a> Deutsches Arzteblatt International. 109, 257-264 (2012).</li><li>Henriksen, K., Neutzsky-Wulff, A. V., Bonewald, L. F., Karsdal, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Local+communication+on+and+within+bone+controls+bone+remodeling.">Local communication on and within bone controls bone remodeling.</a> Bone. 44, 1026-1033 (2009).</li><li>Mendoza, M. C., 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+effect+of+vancomycin+powder+on+bone+healing+in+a+rat+spinal+rhBMP-2+model.">The effect of vancomycin powder on bone healing in a rat spinal rhBMP-2 model.</a> Journal of Neurosurgery Spine. 25, 147-153 (2016).</li><li>Cohn Yakubovich, D., 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=Computed+Tomography+and+Optical+Imaging+of+Osteogenesis-angiogenesis+Coupling+to+Assess+Integration+of+Cranial+Bone+Autografts+and+Allografts.">Computed Tomography and Optical Imaging of Osteogenesis-angiogenesis Coupling to Assess Integration of Cranial Bone Autografts and Allografts.</a> Journal of Visualized Experiments. (106), e53459 (2015).</li><li>Brecevich, A. 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=Efficacy+Comparison+of+Accell+Evo3+and+Grafton+Demineralized+Bone+Matrix+Putties+against+Autologous+Bone+in+a+Rat+Posterolateral+Spine+Fusion+Model.">Efficacy Comparison of Accell Evo3 and Grafton Demineralized Bone Matrix Putties against Autologous Bone in a Rat Posterolateral Spine Fusion Model.</a> Spine Journal. 17, 855-862 (2017).</li><li>Jensen, L. K., 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=Novel+porcine+model+of+implant-associated+osteomyelitis:+A+comprehensive+analysis+of+local,+regional,+and+systemic+response.">Novel porcine model of implant-associated osteomyelitis: A comprehensive analysis of local, regional, and systemic response.</a> Journal of Orthopeadic Research. 35, 2211-2221 (2016).</li><li>de Mesy Bentley, K. L., 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=Evidence+of+Staphylococcus+Aureus+Deformation,+Proliferation,+and+Migration+in+Canaliculi+of+Live+Cortical+Bone+in+Murine+Models+of+Osteomyelitis.">Evidence of Staphylococcus Aureus Deformation, Proliferation, and Migration in Canaliculi of Live Cortical Bone in Murine Models of Osteomyelitis.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 32, 985-990 (2017).</li><li>Norden, C. W., Kennedy, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+osteomyelitis.+I:+A+description+of+the+model.">Experimental osteomyelitis. I: A description of the model.</a> Journal of Infectious Diseases. 122, 410-418 (1970).</li><li>Mistry, 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=A+novel,+multi-barrier,+drug+eluting+calcium+sulfate/biphasic+calcium+phosphate+biodegradable+composite+bone+cement+for+treatment+of+experimental+MRSA+osteomyelitis+in+rabbit+model.">A novel, multi-barrier, drug eluting calcium sulfate/biphasic calcium phosphate biodegradable composite bone cement for treatment of experimental MRSA osteomyelitis in rabbit model.</a> Journal of Controlled Release. 239, 169-181 (2016).</li><li>Bernthal, N. M., 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=Combined+In+vivo+Optical+and+&#181;CT+Imaging+to+Monitor+Infection,+Inflammation,+and+Bone+Anatomy+in+an+Orthopaedic+Implant+Infection+in+Mice.">Combined In vivo Optical and &#181;CT Imaging to Monitor Infection, Inflammation, and Bone Anatomy in an Orthopaedic Implant Infection in Mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (92), e51612 (2014).</li><li>Koeth, L. M., DiFranco-Fisher, J. M., McCurdy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Reference+Broth+Microdilution+Method+for+Dalbavancin+In+Vitro+Susceptibility+Testing+of+Bacteria+that+Grow+Aerobically.">A Reference Broth Microdilution Method for Dalbavancin In Vitro Susceptibility Testing of Bacteria that Grow Aerobically.</a> Journal of Visualized Experiments. (103), e53028 (2015).</li><li>Uttra, A. M., 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=Ephedra+gerardiana+aqueous+ethanolic+extract+and+fractions+attenuate+Freund+Complete+Adjuvant+induced+arthritis+in+Sprague+Dawley+rats+by+downregulating+PGE2,+COX2,+IL-1&#946;,+IL-6,+TNF-&#945;,+NF-kB+and+upregulating+IL-4+and+IL-10.">Ephedra gerardiana aqueous ethanolic extract and fractions attenuate Freund Complete Adjuvant induced arthritis in Sprague Dawley rats by downregulating PGE2, COX2, IL-1&#946;, IL-6, TNF-&#945;, NF-kB and upregulating IL-4 and IL-10.</a> Journal of Ethnopharmacology. 224, 482-496 (2018).</li><li>Harrasser, N., 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+model+of+implant-related+osteomyelitis+in+the+metaphysis+of+rat+tibiae.">A new model of implant-related osteomyelitis in the metaphysis of rat tibiae.</a> BMC Musculoskeletal Disorders. 17, 152 (2016).</li><li>Abedon, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Commentary:+Phage+Therapy+of+Staphylococcal+Chronic+Osteomyelitis+in+Experimental+Animal+Model.">Commentary: Phage Therapy of Staphylococcal Chronic Osteomyelitis in Experimental Animal Model.</a> Frontiers in Microbiology. 7, 1251 (2016).</li><li>Tan, H. L., Ao, H. Y., Ma, R., Lin, W. T., Tang, T. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+effect+of+quaternized+chitosan-loaded+polymethylmethacrylate+bone+cement+on+methicillin-resistant+Staphylococcus+epidermidis+infection+of+the+tibial+metaphysis+in+a+rabbit+model.">In vivo effect of quaternized chitosan-loaded polymethylmethacrylate bone cement on methicillin-resistant Staphylococcus epidermidis infection of the tibial metaphysis in a rabbit model.</a> Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 58, 6016-6023 (2014).</li><li>Chiara, L., 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=Detection+of+Osteomyelitis+in+the+Diabetic+Foot+by+Imaging+Techniques:+A+Systematic+Review+and+Meta-analysis+Comparing+MRI,+White+Blood+Cell+Scintigraphy,+and+FDG-PET.">Detection of Osteomyelitis in the Diabetic Foot by Imaging Techniques: A Systematic Review and Meta-analysis Comparing MRI, White Blood Cell Scintigraphy, and FDG-PET.</a> Diabetes Care. 40, 1111-1120 (2017).</li><li>Khalid, M., 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=Raman+Spectroscopy+detects+changes+in+Bone+Mineral+Quality+and+Collagen+Cross-linkage+in+Staphylococcus+Infected+Human+Bone.">Raman Spectroscopy detects changes in Bone Mineral Quality and Collagen Cross-linkage in Staphylococcus Infected Human Bone.</a> Scientific Reports. 8, 9417 (2018).</li><li>Putters, T. F., Schortinghuis, J., Vissink, A., Raghoebar, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+prospective+study+on+the+morbidity+resulting+from+calvarial+bone+harvesting+for+intraoral+reconstruction.">A prospective study on the morbidity resulting from calvarial bone harvesting for intraoral reconstruction.</a> International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 44, 513-517 (2015).</li><li>Yin, J., Jiang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Completely+resorption+of+autologous+skull+flap+after+orthotopic+transplantation:+a+case+report.">Completely resorption of autologous skull flap after orthotopic transplantation: a case report.</a> International Journal of Clinical and Experimental Medicine. 7, 1169-1171 (2014).</li><li>Takehiko, 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=Preliminary+results+of+managing+large+medial+tibial+defects+in+primary+total+arthroplasty:+autogenous+morcellised+bone+graft.">Preliminary results of managing large medial tibial defects in primary total arthroplasty: autogenous morcellised bone graft.</a> International Orthopaedics. 41, 931-937 (2017).</li></ol>

I tidigare studier konstruerades olika typer av djurmodeller för att studera både akut och kronisk ben infektion; sökandet efter den perfekta modellen kvarstår dock fortfarande17,18. Dessutom förväntas perfekt ben infektion modellen simulera patologiska kännetecknen av benet infektion i klinisk miljö, medan modellering perioderna, förbli låg kostnad och enkel att genomföra. Hittills, är kanin ben infektion modellen den vanligaste modellen i inflammato...

Ben-infektionen resulterar vanligt från bakterier eller andra mikroorganismer invasion efter trauma, benbrott eller andra ben sjukdomar1. Benet infektion kan inducera en hög grad av inflammation och ben vävnad förstörs. I kliniken är Staphylococcus aureus (S. aureus) det dominerande smittämnet av benet infektion2,3. Ben infektionen är smärtsam, försvagande, och tar ofta en kronisk kurs som är extremt svårt att behandla4. För närvarande har debridering av nekrotisk vävnad och implantation av vancomycin-loaded kalcium (VCS) pärlor bekräftats som en effektiv strategi för att styra lokal infektion5,6. Dock upplevde 10% till 15% av patienterna en långvarig ben reparationsprocessen, fördröjd unionen eller utanför unionen efter anti infektion behandling7. Det stora segmentet av ben defekt är den svåraste frågan för ortopeder. En autolog bentransplantat anses optimal ben ersättning i benet utanför unionen behandling8,9.
Hittills har de flesta studier på benet har infektion och autologt ben implantation genomförts i olika typer av djurmodeller, såsom råttor, kaniner, hundar, grisar och får10,11. Kanin-modeller används oftast för benet infektion studier, som uruppfördes av Norden och Kennedy 197012,13. I vår tidigare studie, vi använde kanin modeller efter Nordens metod, och vi fann att kvantiteten av S. aureus injiceras i benmärgen inte kunde kvantifieras exakt, så att blod läcker ut ur benmärgen ledde till bakterier lösning spill.
Denna artikel presenterar en förbättrad kirurgisk metod för att inducera benet infektion på kaniner. I slutet av förfarandet utfördes ett blodprov för biokemi, en bakteriologisk undersökning och en histopatologisk undersökning för att kontrollera ben infektion modell. Sedan VCS var inopererad för att förhindra infektion och autologt ben var inopererad för att främja ben.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:824px;" width="825">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">absorbable surgical suture</td>
			<td style="width:264px;">Jinghuan</td>
			<td style="width:119px;">18S0604A</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">asepsis injector</td>
			<td style="width:264px;">Jinglong</td>
			<td style="width:119px;">20170501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">bone wax</td>
			<td style="width:264px;">ETHICON</td>
			<td style="width:119px;">JH5CQLM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">CCD camera</td>
			<td style="width:264px;">Olympus</td>
			<td style="width:119px;">DP72</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">EDTA-K2 anticoagulant blood vessel</td>
			<td style="width:264px;">XINGE</td>
			<td style="width:119px;">20170802</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">Electric bone drill unit</td>
			<td style="width:264px;">Bao Kang</td>
			<td style="width:119px;">BKZ-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">Electric shaver</td>
			<td style="width:264px;">Codos</td>
			<td style="width:119px;">3800</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">flexible silica gel mold&#160;</td>
			<td style="width:264px;">WRIGHT</td>
			<td style="width:119px;">1527745</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">Hematoxylin and Eosin Staining Kit</td>
			<td style="width:264px;">Beyotime</td>
			<td style="width:119px;">20170523</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">Luria-Bertani culture medium</td>
			<td style="width:264px;">Baisi Biothchnology</td>
			<td style="width:119px;">20170306</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">Medical-grade calcium sulphate</td>
			<td style="width:264px;">WRIGHT</td>
			<td style="width:119px;">1527745</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">microcomputed tomography (micro-CT)</td>
			<td style="width:264px;">Bruker</td>
			<td style="width:119px;">SkyScan 1172&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">Microscope</td>
			<td style="width:264px;">Olympus</td>
			<td style="width:119px;">CX41</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">New Zealand white rabbits</td>
			<td style="width:264px;">Zhejiang Experimental Animal Center&#160;</td>
			<td style="width:119px;">SCXK 2014-0047</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:275px;">No. 11 scalpel&#160;</td>
			<td style="width:264px;">Yuanlikang</td>
			<td style="width:119px;">20170604</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">normal saline</td>
			<td style="width:264px;">Mingsheng</td>
			<td style="width:119px;">20170903</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">PBS</td>
			<td style="width:264px;">TBD(Jingyi)</td>
			<td style="width:119px;">20170703-0592</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">pentobarbital sodium</td>
			<td style="width:264px;">Merk</td>
			<td style="width:119px;">2070124</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">povidone-iodinesolution</td>
			<td style="width:264px;">Lierkang</td>
			<td style="width:119px;">20170114</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:275px;">S. aureus freeze drying powder</td>
			<td style="width:264px;">China General Microbiological Culture Collection Center</td>
			<td style="width:119px;">ATCC 6538</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">sheep blood agar</td>
			<td style="width:264px;">HuanKai Microbial</td>
			<td style="width:119px;">3103210</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:275px;">tryptic soy agar plates</td>
			<td style="width:264px;">HuanKai Microbial</td>
			<td style="width:119px;">3105697</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">tryptic soy broth tubes</td>
			<td style="width:264px;">HuanKai Microbial</td>
			<td style="width:119px;">3104260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:275px;">Vancomycin</td>
			<td style="width:264px;">Lilly</td>
			<td style="width:119px;">C599180</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

treatment with vancomycin loaded calcium sulphate and autogenous bone in an improved rabbit model of bone infection

Benet infektion resultat från bakteriell invasion, som är mycket svår att behandla vid klinisk, ortopediska och traumatisk kirurgi. Ben infektionen kan leda till ihållande inflammation, osteomyelit och eventuella ben utanför unionen. Inrättandet av en genomförbar, reproducerbara djurmodell är viktigt att Ben infektionsforskning och antibiotikabehandling. Som en Invivo modell används kanin modellen ofta i ben infektionsforskning. Tidigare studier på kanin ben dock infektion modeller visade att infektionsstatus var inkonsekvent, eftersom mängden bakterier var variabel. Denna studie presenterar en förbättrad kirurgisk metod för att inducera benet infektion på en kanin, genom att blockera bakterier i benmärgen. Multi-Level utvärderingar kan sedan utföras för att verifiera metoden modellering.
I allmänhet är debriderande nekrotisk vävnad och implantation av vancomycin-loaded kalciumsulfat (VCS) dominerande i antibiotikabehandling. Även om kalciumsulfat i VCS gynnar osteocyte kryper och nya bentillväxt, förekomma massiva ben defekter efter debridering. Autologt ben (AB) är en tilltalande strategi för att övervinna ben defekter för behandling av massiva ben defekter efter debridering av nekrotisk ben.
I denna studie använde vi svans ben som ett autologt ben som implanteras i ben defekten. Ben reparation mättes med hjälp av mikro--datortomografi (mikro-CT) och histologisk analys efter djuroffer. Som ett resultat i gruppen VCS erhölls ben utanför unionen konsekvent. Däremot var de ben defekt områdena i gruppen VCS-AB minskade avsevärt. Den nuvarande modellering metoden beskrivs en reproducerbar, genomförbart, stabil metod för att förbereda en benet infektion modell. VCS-AB behandling resulterade i lägre ben utanför unionen efter antibiotikabehandling. Den förbättra benet infektion modellen och kombinationsbehandling av VCS och autologt ben kan vara till hjälp i att studera bakomliggande mekanismer i benet infektion och ben förnyelse relevant för traumatologi ortopediska applikationer.

Utvärdering av benet infektion modell Efter infektion med S. aureusliknade de patologiska manifestationerna av kaniner till det representativa symptomet på kronisk osteomyelit i kliniken. I vår studie, 30 kaniner var infekterad, och föremål som modellgrupp och 10 kaniner utsattes som djuren i kontrollgruppen. Alla modell kaninerna har infekterade bihålorna av tibia lokala webbplatsen, med vitt och gult pus över flöde från bihålorna (<strong class="xf...

Watch this Scientific Journal Video about Treatment with Vancomycin Loaded Calcium Sulphate and Autogenous Bone in an Improved Rabbit Model of Bone Infection at JoVE.com

Treatment with Vancomycin Loaded Calcium Sulphate and Autogenous Bone in an Improved Rabbit Model of Bone Infection

Denna studie presenterar en förbättrad kanin modell infekterade med Staphylococcus aureus genom att blockera samma mängd bakterier i benmärgen. Vankomycin laddad kalciumsulfat och autologt ben används för antibiotika och ben reparation behandling. Protokollet kan vara till hjälp för att studera ben infektion och förnyelse.

Behandling med vankomycin lastade kalciumsulfat och autologt ben i en förbättrad kanin modell av benet infektion

Bone infection results from bacterial invasion, which is extremely difficult to treat in clinical, orthopedic, and traumatic surgery. The bone infection ...

En producible djurmodell är mycket viktig för forskningen om beninfektioner. Men för närvarande finns det ingen kanin modell för vilka infektioner status och antalet bakterier är konsekvent. Vår beninfektion kanin modell använder en konsekvent bakterier och behandlas av vankomycin-laddade kalciumsulfat och autogena fragment.Tekniken skulle kunna utvidgas mot diagnos av ben infektion och ben nonunion terapi, och för att förstå patogenesen vid ben infektion. Denna metod kan ge insikt i andra ben infektion modeller hos råttor, möss, och grisar. Det är svårt att ladda samma volym av bakteriell suspension i benmärg.Visuell demonstration kan hjälpa forskare att utföra de kritiska stegen enkelt och korrekt. För att förbereda bakteriell suspension, först lösa 0,5 milligram S.aureus frystorkat pulver i 0,3 milliliter lb odlingsmedium. Blanda suspensionen noggrant, och strimma bakterierna på tryptic sojaagar plattor för deras inkubation i 16 timmar vid 37 grader Celsius.Nästa morgon, plocka en enda bakteriell kolonibildande enhet för kultur i tryptiska sojabuljongrör i 24 timmar vid 37 grader Celsius. När bakterierna är i mitten av logaritmisk tillväxt fas, överföra 1 milliliter bakterier till en 1,5 milliliter rör, och samla bakterierna genom centrifugeringen. Sedan tvätta bakteriecell pelleten tre gånger i 100 mikroliter PBS per tvätt, resuspending bakterierna i 3 milliliter av färska PBS efter den sista tvätten.För att ställa in beninfektion mögel, bekräfta en brist på svar på tass nypa i en tre månader gammal tre kilo hane Nya Zeeland vit kanin, och använda en elektrisk rakapparat för att ta bort håret från den proximala tibial regionen mot riktningen av hårväxt. Desinficera den exponerade huden med povidone jodlösning, och använd en penna och en linjal för att markera den övre änden av skenbenet och borrhålet position för S.Aureus injektion, var försiktig att borrhålet position är i den horisontella mitten av tibial platån. Därefter använder ett nummer 11 skalpell för att göra ett snitt i huden, följt av en centimeter snitt i peritoneum.Med hjälp av en elektrisk benborrenhet, stansa en två millimeter diameter hål i skenbenet, och tryck på hålet med en två millimeter diameter två millimeter lång cylinder av ben vax. Ta bort eventuellt reservbensvax längs det horisontella planet på tibialplatån, och bekräfta att hålet är fullt av benvax. Använd sedan resorberbara kirurgiska suturer för att sy upp mellanhinnan och huden i en vertikal madrass sutur för att förhindra att djuret från att tugga stygnen.Och använd en en milliliter asepsis injektor för att långsamt injicera en gånger 10 till åtta kolonibildande enheter per milliliter S.Aureus lösning i borrhålet. Vid dag sju, 14, 21 och 28 efter injektion, placera infekterade kaniner i en kanin hindra med huvudet och örat utanför fasthållande, och samla blodprov från auricular vener för vita blodkroppar och C-reaktiv proteinanalys. Efter anestesi, använd ett antal 11 skalpell för att göra centimeter tibial hud och peritoneala snitt, och rengör benvaxet.Därefter använder en elektrisk benborrenhet för att punsch två intilliggande 4,8 millimeter diameter hål att debride debride necrotic ben, och använda en ben sked för att debride den nekrotiska benmärgen och granulation vävnad. Skrapa sedan och rengör benvävnaden mellan de två hålen och breder ut en milliliter av den debrided benmärgen på fårblodagarplattor för en övernattningsinkubation vid 37 grader Celsius. Nästa morgon väljer du plattor med 30 till 300 kolonier, och beräknar antalet kolonibildande enheter per infekterat djur.På den 28: e dagen efter infektion, tillsätt ett gram vankomycin hydroklorid pulver till 9,5 gram medicinsk kvalitet kalciumsulfat, och använda en spatel för att röra blandningen med tre milliliter av normal saltlösning i 30 till 45 sekunder. Tillsätt den blandade produkten i en flexibel kiselgel mögel, och låt produkten torka i rumstemperatur i 15 minuter. Sedan, flex formen för att ta bort vankomycin laddade kalciumsulfat, eller VCS pärla.För antibiotikabehandling och implantation av det autogenösa benet, först, åter exponera skadade skenbenet innan rakning svansen regionen, och desinficera den exponerade svans huden med povidone jod lösning. Använd kirurgisk sax för att skära ner svansen, och använd resorberbara kirurgiska suturer för att stänga huden i en vertikal madrass sutur för att förhindra att djuret från att tugga stygnen. Använd en nummer 11 skalpell för att skära svansen huden för att avslöja svansbenet.Ta bort eventuella muskler, mjuk vävnad, och benhinna, och lossa svanskotan vid varje led. Överför benfragmenten till en 100 millimeters plastfat som innehåller steril koksaltlösning. Därefter använder böjda saxar för att implantera fyra bitar av VCS-pärlan i tibialmärghålan och använd böjda tlyktor för att fylla bendefekten med åtta bitar av autogena svanskotafragment.Stäng sedan avhöavhäng och hudangrepp med resorberbara kirurgiska suturer på ett madrasss sutursätt. C-reaktivt protein och vita blodkroppar nivåer är högre i gruppen beninfektionsmodell än i kontrolldjuren. Två, fyra, sex och åtta veckor efter VCS eller VCS autogenous benbehandling, C-reaktivt protein och vita blodkroppar nivåer minskas avsevärt.Två dimensionell rekonstruktion bilder anger en progressiv ökning av benvolymen under 12 veckor efter behandling med VCS eller VCS och autogenous ben, medan benförlust är betydande i den obehandlade ben infektion modellgruppen. För att analysera de kvantitativa indexen för benregenerering kan 3D-modellbilder rekonstrueras med hjälp av bitmappsdata, och en oval 4,8 millimeters diameter med 9,6 millimeters längd oval region av intresse kan väljas i varje ben. Förhållandet mellan benvolym och vävnadsvolym i den obehandlade beninfektionsmodellgruppen är betydligt lägre än de som uppmätts i VCS och VCS autogenous bengrupperna.Trabekulära antalet och tjocklek poängen i VCS autogenous ben gruppen är betydligt högre än de i den obehandlade ben infektion modell och VCS djur. Dessutom är trabekelartad separationspoäng i VCS autogenous bengruppen markant lägre än de som uppmätts i den obehandlade beninfektionsmodellen och VCS-grupperna. Var noga med att välja kaniner med lämplig kroppsvikt.Blockera Staphylococcus aureuslösningen med benvax. Debride det nekrotiska benet helt, och stansa de två intilliggande 4,8 millimeter diameter hål. Efter ingreppet kan andra diagnostiska måttmetod som ultraljud, radiologi och datortomografi utföras för att övervaka de patologiska processerna av beninfektionen och reparation.Detta förbättrade ben infektion modell och kombinationen VCS och autogenous ben behandling kan vara till hjälp för att studera den understrykning mekanismen för beninfektion och ben regenerering. Eftersom Staphylococcus aureus frystorkat pulver är farligt, bör den bakteriella suspensionen alltid beredas i ett isolerat bakterielaboratorium.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Anatomy and Physiology

Medicine

Unit 1

Bone Tissue and the Skeletal System

SCIENTISTS IN ACTION

Using Quantitative Real-time PCR to Determine Donor Cell Engraftment in a Competitive Murine Bone Marrow Transplantation Model

Använda kvantitativ realtids-PCR för att avgöra Engraftment donatorcellen i en konkurrenskraftig Murine Bone Marrow Transplantation Modell

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules ...

Pre-clinical Evaluation of Tyrosine Kinase Inhibitors for Treatment of Acute Leukemia

Preklinisk utvärdering av tyrosinkinashämmare för behandling av akut leukemi

Receptor tyrosine kinases have been implicated in the development and progression of many cancers, including both leukemia and solid tumors, and are ...

Combined In vivo Optical and &#181;CT Imaging to Monitor Infection, Inflammation, and Bone Anatomy in an Orthopaedic Implant Infection in Mice

Combined In vivo Optical and Ãƒâ€šÃ‚ÂµCT Imaging to Monitor Infection, Inflammation, and Bone Anatomy in an Orthopaedic Implant Infection in Mice

Kombinerad<em&gt; In vivo</em&gt; Optisk och μCT Imaging att övervaka Infektion, inflammation och ben Anatomi i en Ortopediska implantat infektion hos möss

Multimodality imaging has emerged as a common technological approach used in both preclinical and clinical research. Advanced techniques that combine in ...

An Improved Method for Rapid Intubation of the Trachea in Mice

En förbättrad metod för Rapid Intubation av luftstrupen hos möss

Despite some anatomical and physiological differences, mouse models continue to be an essential tool for studying human lung disease. Bleomycin toxicity ...

Using a Knee Arthrometer to Evaluate Tissue-specific Contributions to Knee Flexion Contracture in the Rat

Använda en knä Arthrometer att utvärdera vävnadsspecifika bidrag till knä flexionskontraktur hos råtta

Normal knee range of motion (ROM) is critical to well-being and allows one to perform basic activities such as walking, climbing stairs and sitting. Lost ...

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

Generering av slutna lårbensfrakturer hos möss: en modell för att studera benläkning

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

Flow Cytometry Analysis of Immune Cell Subsets within the Murine Spleen, Bone Marrow, Lymph Nodes and Synovial Tissue in an Osteoarthritis Model

Flödescytometrianalys av immuncellsdelmängder inom Murine Mjälte, Benmärg, Lymfkörtlar och synovial vävnad i en artrosmodell

Osteoarthritis (OA) is one of the most prevalent musculoskeletal diseases, affecting patients suffering from pain and physical limitations. Recent ...

Evaluation of Amino Acid Consumption in Cultured Bone Cells and Isolated Bone Shafts

Utvärdering av aminosyraförbrukning i odlade benceller och isolerade benaxlar

Bone development and homeostasis is dependent upon the differentiation and activity of bone forming osteoblasts. Osteoblast differentiation is ...

Improved Rodent Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury

Förbättrad gnagarmodell av myokardiell ischemi och reperfusionsskada

Myocardial ischemia and reperfusion injury (MIRI), induced by coronary heart disease (CHD), causes damage to the cardiomyocytes. Furthermore, evidence ...

3D Reconstruction for the Diagnosis and Treatment of Pulmonary Nodules

A 3D Digital Model for the Diagnosis and Treatment of Pulmonary Nodules

A 3D Digital Model for the Diagnosis and Treatment of Pulmonary Nodules (Video) | JoVE 

En digital 3D-modell för diagnos och behandling av lungknutor

The three-dimensional (3D) reconstruction of pulmonary nodules using medical images has introduced new technical approaches for diagnosing and treating ...