Name: a mouse distraction osteogenesis model
Uploaded: 2018-11-14T12:45:00
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Die Autoren danken Frau Makiko Kato für die Bereitstellung von Ermutigung, diese Studie abzuschließen. Wir danken auch die Division von Versuchstieren und Medical Research Engineering, Nagoya University Graduate School of Medicine, für die Unterbringung von Mäusen.

Alle Experimente wurden gemäß Protokollen durch die Animal Care and Use Committee unserer Institution genehmigt durchgeführt. Sterilisieren Sie alle Instrumente vor dem Eingriff.
1. Vorbereitung einer Form für die Erstellung von maßgeschneiderten Distraktor
<ol><li>Machen Sie zwei unvollständige Ringe (Außendurchmesser, 20 mm, Innendurchmesser 10 mm), die ein Teil der Distraktor, mit einem Blatt von Paraffinwachs (145 x 74 mm) mit einem Evans-Wachs-Carver sind.<ol>
<li>4 der gleichen ...

<ol>
	<li>Watson, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distraction+osteogenesis.">Distraction osteogenesis.</a> The Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 14, 168-174 (2006).</li><li>Ilizarov, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+tension-stress+effect+on+the+genesis+and+growth+of+tissues:+Part+II.+The+influence+of+the+rate+and+frequency+of+distraction.">The tension-stress effect on the genesis and growth of tissues: Part II. The influence of the rate and frequency of distraction.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. 239, 263-285 (1989).</li><li>Wan, 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=Activation+of+the+hypoxia-inducible+factor-1+alpha+pathway+accelerates+bone+regeneration.">Activation of the hypoxia-inducible factor-1 alpha pathway accelerates bone regeneration.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (2), 686-691 (2008).</li><li>Fujio, 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=Stromal+cell-derived+factor-1+enhances+distraction+osteogenesis-mediated+skeletal+tissue+regeneration+through+the+recruitment+of+endothelial+precursors.">Stromal cell-derived factor-1 enhances distraction osteogenesis-mediated skeletal tissue regeneration through the recruitment of endothelial precursors.</a> Bone. 49 (4), 693-700 (2011).</li><li>Tong, 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=Focal+adhesion+kinase+expression+during+mandibular+distraction+osteogenesis:+evidence+for+mechanotransduction.">Focal adhesion kinase expression during mandibular distraction osteogenesis: evidence for mechanotransduction.</a> Plastic and reconstructive surgery. 111 (1), 211-222 (2003).</li><li>Rhee, S. T., El-Bassiony, L., Buchman, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+signal-+related+kinase+and+bone+morphogenetic+protein+expression+during+distraction+osteogenesis+of+the+mandible:+in+vivo+evidence+of+mechanotransduction+mechanism+for+differentiation+and+osteogenesis+by+mesenchymal+precursor+cells.">Extracellular signal- related kinase and bone morphogenetic protein expression during distraction osteogenesis of the mandible: in vivo evidence of mechanotransduction mechanism for differentiation and osteogenesis by mesenchymal precursor cells.</a> Plastic and reconstructive surgery. 117 (7), 2243-2249 (2006).</li><li>Isefuku, S., Joyner, C. J., Simpson, A. H. <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>Tay, B. K., Le, A. X., Gould, S. E., 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=Histochemical+and+molecular+analyses+of+distraction+osteogenesis+in+a+mouse+model.">Histochemical and molecular analyses of distraction osteogenesis in a mouse model.</a> Journal of Orthopaedic Research. 16 (5), 636-642 (1998).</li><li>Carvalho, R. 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=The+role+of+angiogenesis+in+a+murine+tibial+model+of+distraction+osteogenesis.">The role of angiogenesis in a murine tibial model of distraction osteogenesis.</a> Bone. 34 (5), 849-861 (2004).</li><li>Osawa, Y., 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=Activated+FGFR3+promotes+bone+formation+via+accelerating+endochondral+ossification+in+mouse+model+of+distraction+osteogenesis.">Activated FGFR3 promotes bone formation via accelerating endochondral ossification in mouse model of distraction osteogenesis.</a> Bone. 105, 42-49 (2017).</li></ol>

Wenn ein großes Tier als ein experimentelles Modell verwendet wird, eine fertige Extensionsgerät kann verwendet werden, und es ist einfach zu erhalten gute Fixierung und bewerten die Erweiterung Operation selbst und die Erweiterung. Wenn eine Maus als ein experimentelles Modell verwendet wird, ist es jedoch notwendig, einige oder alle Geräte zu entwickeln. Isefuku Et Al. und Tay Et Al. das Gerät aus und erstellt ein Maus-Modell7,8. Carvahjo<...

Ablenkung Osteogenesis (DO) ist eine etablierte Behandlungsmethode für eine Vielzahl von Skeletterkrankungen wie Gliedmaßen Länge Abweichungen, Knochendefekte und Gliedmaßen Missbildungen1. Diese einzigartige Behandlungsstrategie basiert auf der "Spannung Prinzip" von Ilizarov vorgeschlagen. Diese Methode erfordert mehrere Tage für Latenz, mehrere Wochen für aktive Ablenkung und mehrere Monate für die Konsolidierung, bis der Reifen Knochen gebildeten2ist.
Die hypoxischen Gegebenheiten durch Blockade der Blut fließen3,4 und mechanische Stimulation5,6 sind besonders wichtig bei der Heilung zu tun. Hypoxie-induzierte Angiogenese trägt Sauerstoff, Nährstoffen, lösliche Faktoren und Zellen für die Reparatur von Gewebe lokal über die Blutbahn notwendig. Mechanische Stimulation durch Erweiterung Betrieb führt biologische Reaktionen wie Differenzierung von mesenchymalen Stammzellen, Knochenbildung, Verkalkung und Umbau. Serielle Behandlung ermöglicht die Bildung von nicht nur harte Gewebe, sondern auch Weichteile, wie Nerven, Muskeln, Blutgefäße und Hautgewebe, ohne die Notwendigkeit für Stammzelltransplantationen. Daher gilt eine-Modell als ein hervorragendes Modell für die Regeneration von verschiedenen Geweben zu analysieren.
Kaninchen und Hunde sind die am häufigsten verwendeten Tiere in der Grundlagenforschung für DO; Allerdings gibt es einige Analysetools für diese Tiere. Die Verwendung von einem Mausmodell ermöglicht eine genauere Analyse. Es eignet sich besonders für Experimente mit Knockout-Mäusen. Allerdings sollte bei der Verwendung einer Maus als ein Versuchstier eine Extensionsgerät erstellt werden. Hier entwickelt präsentieren wir Ihnen eine Maus Tibia kann Modellieren mit eine maßgeschneiderte Distraktor erstellt mit einem Dentallabor Werkzeug und Technik, die in einer früheren Studie verwendet wurde.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:771px;" width="772">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:183px;">Paraffin wax</td>
			<td style="width:203px;">YAMAHACHI DENTAL MFG. CO.</td>
			<td style="width:147px;">-</td>
			<td style="width:239px;">For preparation a mold for resin rings</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:183px;">Labocone putty</td>
			<td style="width:203px;">GC Corporation</td>
			<td>-</td>
			<td>For preparation a mold for resin rings</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:183px;">Utility wax</td>
			<td style="width:203px;">GC Corporation</td>
			<td>-</td>
			<td>For preparation a mold for resin rings</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:183px;">Expansion screw</td>
			<td style="width:203px;">Ortho Dentaurum</td>
			<td style="width:147px;">600-301-30</td>
			<td>Component of custom-made distractor</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:183px;">Unifast III</td>
			<td style="width:203px;">GC Corporation</td>
			<td>-</td>
			<td style="width:239px;">Immediate polymerization resin Component of custom-made distractor</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:183px;">Ortho Crystal</td>
			<td style="width:203px;">NISSIN</td>
			<td>-</td>
			<td style="width:239px;">Transparent resin Component of custom-made distractor</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:183px;">25-gauge needle</td>
			<td style="width:203px;">TERUMO</td>
			<td style="width:147px;">NN-2516R</td>
			<td>For custom-made distractor</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:183px;">27-gauge needle</td>
			<td style="width:203px;">TERUMO</td>
			<td style="width:147px;">NN-2719S</td>
			<td>For custom-made distractor</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:183px;">ICR mouse</td>
			<td style="width:203px;">Chubu Kagaku Shizai Corporation</td>
			<td>-</td>
			<td>Experimental animal</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:183px;">Somnopentyl</td>
			<td style="width:203px;">Kyoritsu Seiyaku</td>
			<td>-</td>
			<td>Pentobarbital sodium salt</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:183px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:203px;">FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation</td>
			<td style="width:147px;">099-06571</td>
			<td>Isoflurane inhalation solution</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a mouse distraction osteogenesis model

Ablenkung Osteogenesis (DO) ist ein chirurgisches Verfahren, das Skelett Geweberegeneration ohne Stammzelltransplantation beinhaltet. Eine-Modell besteht aus den folgenden drei Phasen: die Phase der Latenz nach Osteotomie und Vermittlung von externen Distraktor; die Ablenkung-Phase, wobei die getrennten Knochenenden allmählich und kontinuierlich abgelenkt werden; und die Konsolidierungsphase. Dieses maßgeschneiderte Distraktor verwendet für DO besteht aus zwei unvollständige Acrylharz Ringen und einer Erweiterung-Schraube. Der Prozess wurde von einer Form mit Silikon Abformmasse und dann erstellen maßgeschneiderte Distraktor initiiert. Dental, Harz wurde in die Schalung gemacht der Abformmasse Silikon gegossen, und es durfte polymerisieren um die unvollständige Harz Ringe für die maßgeschneiderte Distraktor erforderlich zu erstellen. Diese Ringe wurden mit einer Erweiterung-Schraube mit transparentem Harz befestigt. Der maßgeschneiderte Distraktor erstellt über diesen Ansatz hing an der Tibia von Mäusen. Die Tibia war an der Vorrichtung mit einem Paar von 25 G Nadeln proximal, ein paar 27 G Nadeln nach distal, befestigt und Acrylharz. Nach einer Latenzzeit von 5 Tagen leitete Ablenkung mit einer Rate von 0,2 mm/12 h. Für 8 Tage, wodurch insgesamt 3,2 mm Abstand der Verlängerung setzte. Die Mäuse wurden 4 Wochen nach Ablenkung geopfert. Knochenbildung in der Ablenkung Lücke war mit Röntgen und Histologie bestätigt.

Abbildungen 1A und 1 b präsentieren unvollständige Ringe (äußeren Durchmesser, 20 mm, innere Durchmesser, 10 mm, 5 mm Dicke) mit Paraffinwachs. Zwei Wachsmodelle in Silikon Abformmasse eingebettet waren, und eine Form für die Harz-Ringe (Abbildung 1C) gegründet. Polymerisierten Harz wurde sofort in dieser Form gegossen wurden, und Harz Ringe (Abbildung 1D)....

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A Mouse Distraction Osteogenesis Model

Ein Mausmodell Ablenkung Osteogenesis

Wir präsentieren eine tibiale Ablenkung Osteogenesis Mausmodell mit einem maßgeschneiderten Distraktor entwickelt. Die Verwendung einer Maus als ein Analyseziel ist vorteilhaft für die Förderung der Forschung.

Distraction osteogenesis (DO) is a surgical procedure that involves skeletal tissue regeneration without cell transplantation. A DO model consists of the ...

Diese Methode kann helfen, wichtige Fragen im Hart- und Weichteilregenerationsbereich zu beantworten. Der Hauptvorteil dieser Technik ist, dass der Einsatz einer Maus eine detaillierte Analyse der Knochenregeneration ermöglicht. Beginnen Sie mit einer voll anästhesierten erwachsenen Maus.Rasieren und desinfizieren Sie den Operationsbereich sorgfältig mit 10% Jodlösung. Dann verabreichen Sie 0,5%Lidocainhydrochlorid an der rechten unteren Extremität. Dann, nach einem 15-Millimeter-Längshautschnitt am rechten Unterschenkel mit einer Zahl 15 Skalpell, stumpf trennen die zugrunde liegenden Muskeln, achten Sie darauf, nicht alle Periost zu entfernen.Dann schneiden Sie die Fibel mit der Schere. Greifen Sie den Knöchel mit schmalen, dünnen Zangen, und verwenden Sie eine 27-Spur-Nadel, um ein Loch in den Knochen zu machen, etwa fünf Millimeter von der Ferse entfernt. Die Nadel sollte in dieser Reihenfolge in die Haut, den Knochen und die Haut eindringen.Wenn die Nadel vollständig eindringt, schneiden Sie die Spitze und Wurzel mit einem Nipper, so dass die Nadel etwa 15 Millimeter beträgt. Machen Sie ein weiteres Loch auf die gleiche Weise, etwa zwei bis drei Millimeter proximal. Halten Sie als nächstes den Knöchel um, und übergeben Sie eine 25-Spur-Nadel unter dem Knie in der gleichen Weise.Nachdem die Nadel eindringt, schneiden Sie die Spitze und Wurzel mit einem Nipper. Machen Sie ein weiteres Loch auf die gleiche Weise, etwa zwei bis drei Millimeter distal. Platzieren Sie den benutzerdefinierten Ablens so, dass er parallel zur Verlängerungsrichtung verläuft.Befestigen Sie die Nadeln und das Gerät mit genügend Polymerisations-Zahnharz, um die Rillen des Geräts zu füllen. Warten Sie, bis die Polymerisation abgeschlossen ist, was etwa fünf Minuten dauern sollte. Dann, während sehr vorsichtig, um nicht die umgebenden Gewebe zu beschädigen, schneiden Sie die Mitte der Tibia-Diaphyse mit einer sehr dünnen Schneidscheibe, während Sie eine Saline-Lösung auftragen.Schließen Sie die Wunde mit einer 4-0 Nylon Naht. Geben Sie subkutane Injektionen von Buprenorphin für Analgesie unmittelbar nach der Operation. Es gibt verschiedene Berichte über die Latenzzeit und Ablenkungsrate, aber hier werden repräsentative Protokolle angezeigt.Nach einer Latenzzeit von fünf Tagen, beginnen Sie die Ablenkung Verfahren. Für die Verlängerung verwenden Sie den Stift, der an der Schnelldehnungsschraube befestigt ist. Bewegen Sie den Stift in Richtung des gelben Pfeils, der an der Verlängerungsschraube befestigt ist.Halten Sie den Schwanz mit dem kleinen Finger und der Handfläche, und fixieren Sie das Verlängerungsgerät mit Zeigefinger und Daumen. Führen Sie die Verlängerung durch Bewegen des Stifts in Richtung des gelben Pfeils 0,2 Millimeter für eine Vierteldrehung. Verlängern Sie sich mit einer Geschwindigkeit von 0,2 Millimetern alle 12 Stunden für acht Tage, was zu einer Gesamtlücke von 3,2 Millimetern führt.Dieses Bild zeigt typische Radiographie-Befunde vier Wochen nach Ablenkung im Modell. Neu geformte Knochen sind an der Ablenkungsstelle zu sehen. Hematoxylin und Eosin Färbung Ergebnisse sind hier zu sehen.Eine neu gebildete Knochenbrücke wurde beobachtet, und der neu gebildete Knochen konnte leicht vom einheimischen Knochen unterschieden werden. Wir präsentierten ein Maus-Tibial-DO-Modell, das mit einem maßgeschneiderten Ablens entwickelt wurde. Die Verwendung eines Maus-DO-Modells ermöglicht eine detailliertere Analyse.Es eignet sich besonders für Experimente mit Knockout-Mäusen.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Isolation and Enrichment of Human Adipose-derived Stromal Cells for Enhanced Osteogenesis

Isolierung und Anreicherung von menschlichen Fettgewebe gewonnene Stromazellen für verbesserte Osteogenesis

Bone marrow-derived mesenchymal stromal cells (BM-MSCs) are considered the gold standard for stem cell-based tissue engineering applications. However, the ...

Forschung

Entwicklungsbiologie

Culture of Murine Embryonic Metatarsals: A Physiological Model of Endochondral Ossification

Kultur von murinen embryonalen Mittelfuß: ein physiologisches Modell der enchondralen Verknöcherung

The fundamental process of endochondral ossification is under tight regulation in the healthy individual so as to prevent disturbed development and/or ...

A Novel Use of Three-dimensional High-frequency Ultrasonography for Early Pregnancy Characterization in the Mouse

Eine neue Verwendung des dreidimensionalen Hochfrequenz-Sonographie zur frühen Schwangerschaft Charakterisierung in der Maus

High-frequency ultrasonography (HFUS) is a common method to non-invasively monitor the real-time development of the human fetus in utero. The mouse is ...

A Seminiferous Tubule Squash Technique for the Cytological Analysis of Spermatogenesis Using the Mouse Model

Eine Seminiferous Röhrchen-Squash-Technik für die zytologische Analyse der Spermatogenese mit dem Maus-Modell

Meiotic progression in males is a process that requires the concerted action of a number of highly regulated cellular events. Errors occurring during ...

A Familial Hypercholesterolemia Human Liver Chimeric Mouse Model Using Induced Pluripotent Stem Cell-derived Hepatocytes

Eine familiäre Hypercholesterinämie menschlichen Leber chimärer Maus-Modell mit induzierten pluripotenten Stammzellen gewonnenen Hepatozyten

Familial hypercholesterolemia (FH) is mostly caused by low-density lipoprotein receptor (LDLR) mutations and results in an increased risk of early-onset ...

A Hyperandrogenic Mouse Model to Study Polycystic Ovary Syndrome

Ein Hyperandrogenic Mausmodell, PCO-Syndrom zu studieren

Hyperandrogenemia plays a critical role in reproductive and metabolic function in females and is the hallmark of polycystic ovary syndrome. Developing a ...

Adult Mouse Digit Amputation and Regeneration: A Simple Model to Investigate Mammalian Blastema Formation and Intramembranous Ossification

Here, we present a protocol of adult mouse distal terminal phalanx (P3) amputation, a procedurally simple and reproducible mammalian model of epimorphic ...

Isolation and Differentiation of Primary Myoblasts from Mouse Skeletal Muscle Explants

Isolierung und Differenzierung von primären Myoblasten von Mausskelettmuskelexplants

Primary myoblasts are undifferentiated proliferating precursors of skeletal muscle. They can be cultured and studied as muscle precursors or induced to ...

Vascular Casting of Adult and Early Postnatal Mouse Lungs for Micro-CT Imaging

Vaskuläres Gießen von Erwachsenen und frühpostnatalen Mauslungen für Micro-CT Imaging

Blood vessels form intricate networks in 3-dimensional space. Consequently, it is difficult to visually appreciate how vascular networks interact and ...

Generation and Culture of Lingual Organoids Derived from Adult Mouse Taste Stem Cells

Erzeugung und Kultur von lingualen Organoiden aus adulten Mausgeschmacksstammzellen

The sense of taste is mediated by taste buds on the tongue, which are composed of rapidly renewing taste receptor cells (TRCs). This continual turnover is ...