Name: a reliable and reproducible critical-sized segmental femoral defect model in rats stabilized with a custom external fixator
Uploaded: 2019-03-24T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Reliable and Reproducible Critical-Sized Segmental Femoral Defect Model in Rats Stabilized with a Custom External Fixator at JoVE.com

Bu eser bir NIH ekipman hibe 1S10OD023676-01 tarafından University of Wisconsin'ın ortopedi bölümler ve Rehabilitasyon ve Tıp Fakültesi ve halk sağlığı ile sağlanan ek desteği ile desteklenmiştir. UW'ın Carbone Kanser Merkezi destek hibe P30 CA014520 ve onların küçük hayvan Imaging tesisi yanı sıra NIH eğitim Grant 5T35OD011078-08 kullanım destek H. Martin için kabul etmek istiyorum. Biz de Michael ve Mary Sue Shannon kas-iskelet rejenerasyon ortaklık verdikleri destek için teşekkür ederiz.

Bu çalışmada kullanılan fareler travma yönergelere uygun olarak günlük bakım ötenazi hayvanlar için alınan: 2013 Edition16. Kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komitesi, Wisconsin-Madison Üniversitesi değerlendirildi ve proje başlamadan önce bu deneysel protokol onayladı.
1. hayvanlar
<ol><li>Yaklaşık 350 gr ağırlığında outbred Sprague-Dawley erkek rats kullanın.</li>
</ol>2. hazırlık, kemik morfogenetik Protein-2 (rhBMP...

<ol>
	<li>Filipowska, J., Tomaszewski, K. A., Nied&#378;wiedzki, &. #. 3. 2. 1. ;., Walocha, J. A., Nied&#378;wiedzki, 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+role+of+vasculature+in+bone+development,+regeneration+and+proper+systemic+functioning.">The role of vasculature in bone development, regeneration and proper systemic functioning.</a> Angiogenesis. 20 (3), 291-302 (2017).</li><li>Charalambous, C. P., Akimau, P., Wilkes, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hybrid+monolateral-ring+fixator+for+bone+transport+in+post-traumatic+femoral+segmental+defect:+A+technical+note.">Hybrid monolateral-ring fixator for bone transport in post-traumatic femoral segmental defect: A technical note.</a> Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 129 (2), 225-226 (2009).</li><li>Xing, 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=Establishment+of+a+bilateral+femoral+large+segmental+bone+defect+mouse+model+potentially+applicable+to+basic+research+in+bone+tissue+engineering.">Establishment of a bilateral femoral large segmental bone defect mouse model potentially applicable to basic research in bone tissue engineering.</a> The Journal of Surgical Research. 192 (2), 454-463 (2014).</li><li>Chadayammuri, V., Hake, M., Mauffrey, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Innovative+strategies+for+the+management+of+long+bone+infection:+A+review+of+the+Masquelet+technique.">Innovative strategies for the management of long bone infection: A review of the Masquelet technique.</a> Patient Safety in Surgery. 9 (32), (2015).</li><li>Koettstorfer, J., Hofbauer, M., Wozasek, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Successful+limb+salvage+using+the+two-staged+technique+with+internal+fixation+after+osteodistraction+in+an+effort+to+treat+large+segmental+bone+defects+in+the+lower+extremity.">Successful limb salvage using the two-staged technique with internal fixation after osteodistraction in an effort to treat large segmental bone defects in the lower extremity.</a> Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery. 132 (19), 1399-1405 (2012).</li><li>Fragomen, A. T., Rozbruch, 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=The+mechanics+of+external+fixation.">The mechanics of external fixation.</a> The Musculoskeletal Journal of Hospital for Special Surgery. 3 (1), 13-29 (2007).</li><li>O&#8217;Toole, R. V., 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+prospective+randomized+trial+to+assess+fixation+strategies+for+severe+open+tibia+fractures:+Modern+ring+external+fixators+versus+internal+fixation+(FIXIT+Study).">A prospective randomized trial to assess fixation strategies for severe open tibia fractures: Modern ring external fixators versus internal fixation (FIXIT Study).</a> Journal of Orthopaedic Trauma. 31, S10-S17 (2017).</li><li>F&#252;rmetz, 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=Bone+transport+for+limb+reconstruction+following+severe+tibial+fractures.">Bone transport for limb reconstruction following severe tibial fractures.</a> Orthopedic Reviews. 8 (1), 6384 (2016).</li><li>Dohin, B., Kohler, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Masquelet&#8217;s+procedure+and+bone+morphogenetic+protein+in+congenital+pseudarthrosis+of+the+tibia+in+children:+A+case+series+and+meta-analysis.">Masquelet&#8217;s procedure and bone morphogenetic protein in congenital pseudarthrosis of the tibia in children: A case series and meta-analysis.</a> Journal of Children's Orthopaedics. 6 (4), 297-306 (2012).</li><li>Einhorn, T. A., Gerstenfeld, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fracture+healing:+Mechanisms+and+interventions.">Fracture healing: Mechanisms and interventions.</a> Nature Reviews Rheumatology. 11, 45-54 (2015).</li><li>Pascher, A., 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=Gene+delivery+to+cartilage+defects+using+coagulated+bone+marrow+aspirate.">Gene delivery to cartilage defects using coagulated bone marrow aspirate.</a> Gene Therapy. 11 (2), 133-141 (2004).</li><li>Glatt, V., Matthys, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adjustable+stiffness,+external+fixator+for+the+rat+femur+osteotomy+and+segmental+bone+defect+models.">Adjustable stiffness, external fixator for the rat femur osteotomy and segmental bone defect models.</a> Journal of Visualized Experiments. (92), (2014).</li><li>Betz, O. B., 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=Direct+percutaneous+gene+delivery+to+enhance+healing+of+segmental+bone+defects.">Direct percutaneous gene delivery to enhance healing of segmental bone defects.</a> The Journal of Bone and Joint Surgery. 88 (2), 355-365 (2006).</li><li>Fang, 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=Stimulation+of+new+bone+formation+by+direct+transfer+of+osteogenic+plasmid+genes.">Stimulation of new bone formation by direct transfer of osteogenic plasmid genes.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 93 (12), 5753-5758 (1996).</li><li>Kaspar, K., Schell, H., Toben, D., Matziolis, G., Bail, 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=An+easily+reproducible+and+biomechanically+standardized+model+to+investigate+bone+healing+in+rats,+using+external+fixation.">An easily reproducible and biomechanically standardized model to investigate bone healing in rats, using external fixation.</a> Biomedizinische Technik. 52 (6), 383-390 (2007).</li><li>Leary, 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=AVMA+guidelines+for+the+euthanasia+of+animals:+2013+edition.">AVMA guidelines for the euthanasia of animals: 2013 edition.</a> American Veterinary Medical Association. , (2013).</li><li>McKay, W. F., Peckham, S. M., Badura, J. 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+comprehensive+clinical+review+of+recombinant+human+bone+morphogenetic+protein-2+(INFUSE+Bone+Graft).">A comprehensive clinical review of recombinant human bone morphogenetic protein-2 (INFUSE Bone Graft).</a> International Orthopaedics. 31 (6), 729-734 (2007).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Living lmage Software. , (2006).</li><li>Bassett, J. H. D., Van Der Spek, A., Gogakos, A., Williams, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+X-ray+imaging+of+rodent+bone+by+faxitron.">Quantitative X-ray imaging of rodent bone by faxitron.</a> Methods in Molecular Biology. , 499-506 (2012).</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>Lieberman, J. R., 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+regional+gene+therapy+with+bone+morphogenetic+protein-2-producing+bone-marrow+cells+on+the+repair+of+segmental+femoral+defects+in+rats.">The effect of regional gene therapy with bone morphogenetic protein-2-producing bone-marrow cells on the repair of segmental femoral defects in rats.</a> The Journal of Bone and Joint Surgery. 81 (7), 905-917 (1999).</li><li>Tsuchida, H., Hashimoto, J., Crawford, E., Manske, P., Lou, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineered+allogeneic+mesenchymal+stem+cells+repair+femoral+segmental+defect+in+rats.">Engineered allogeneic mesenchymal stem cells repair femoral segmental defect in rats.</a> Journal of Orthopaedic Research. 21 (1), 44-53 (2003).</li><li>Jiang, 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=Novel+standardized+massive+bone+defect+model+in+rats+employing+an+internal+eight-hole+stainless+steel+plate+for+bone+tissue+engineering.">Novel standardized massive bone defect model in rats employing an internal eight-hole stainless steel plate for bone tissue engineering.</a> Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 12 (4), 2162-2171 (2018).</li><li>Baltzer, A. W., 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=Genetic+enhancement+of+fracture+repair:+Healing+of+an+experimental+segmental+defect+by+adenoviral+transfer+of+the+BMP-2+gene.">Genetic enhancement of fracture repair: Healing of an experimental segmental defect by adenoviral transfer of the BMP-2 gene.</a> Gene Therapy. 7 (9), 734-739 (2000).</li><li>Li, 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=Bone+defect+animal+models+for+testing+efficacy+of+bone+substitute+biomaterials.">Bone defect animal models for testing efficacy of bone substitute biomaterials.</a> Journal of Orthopaedic Translation. 3 (3), 95-104 (2015).</li></ol>

Küçük hayvan modelleri tam Kemik kırıkları gibi ortopedik yaralanma mekanizmaları osteogenesis ve Biyomalzeme20tedavi potansiyelini değerlendirmek araştırıyor araştırma etkinleştirin. Bu çalışmada bir sıçan tanıttı segmental kusur modeli stabilize bir laboratuar ve Biyomedikal Mühendisliği ekibi kolayca daha fazla taşıma osteosynthetic kemik onarım çalışmaları için yeniden oluşturabilirsiniz özel bir eksternal fiksatör tarafından.
Önc...

Ortopedik travma cerrahisi karmaşık kırıklar geniş bir tedavi üzerinde duruluyor. Kritik diaphyseal gelen bir segmental kemik kusurları klinik olarak çevreleyen kas ve kapaklarini azalma rejeneratif yeteneği hem de yetersizliği nedeniyle tedavi etmek zor kanıtlamıştır angiogenez1yerelleştirilmiş. Modern tedavi teknikleri, Kemik greftleme ile operatif fiksasyon içerir (Masquelet) Kemik greftleme, kemik taşıma, füzyon veya amputasyon2,3,4gecikmeli. Ambulatuar işlevi ile iyi işleyen distal ekstremitelerde, onların travma sonrası korunmuş olan çoğu hasta uzuv hurda açıkça daha iyi bir tedavi seçeneği5mevcuttur. Bu hurda tedaviler genellikle uzun tedavi boyunca aşamalı cerrahi müdahaleler gerektirir. Bazı yazarlar bu eksternal fiksasyon implante internal fiksasyon azalmış doku hasarı nedeniyle bu uygulamalar için azalmıştır implantasyon sırasında yüzey alanı ve artan Postoperatif olarak ayarlanabilir, ile karşılaştırıldığında üstün olduğunu düşündürmektedir fiksatör6. Ancak, bir prospektif randomize kontrollü bu tartışmalara ciddi açık kırık tibia7eksternal fiksasyon karşı iç gidermek için şu sıralar başlatıldı. Ne yazık ki, seçili her iki tedavi ile önemli komplikasyon ve başarısızlık oranları8,9devam etmektedir. Segmental kemik kaybı ile ilgili olarak her iki tedavi yöntemi ile cerrah önemli sorunlar mevcut gelen bir segmental diaphyseal kusurları ile uğraşmak zorundadır. Düzeltmeler segmental kusurların kemik sabitleme en üst düzeye çıkarmak ve aynı anda Osteojenik işlemi10,11geliştirmek gerekir.
Klinik önemi nedeniyle, henüz kritik ölçekli diaphyseal gelen bir segmental kusurların düşük ses etkili bir tekrarlanabilir bir hayvan modelini tedavi teknikleri geliştirmek ve sonuçta klinik sonuçlar geliştirmek araştırma ekipleri etkinleştirmek gereklidir. Araştırmacılar vivo içinde fizyolojik şifa mekanizmaları bir memeli hayvan modelinde çalışması gerekir. 12,13,14,15eksternal fiksasyon zaten böyle modelleri mevcut iken, tedavi edilmeyen hayvanlarda seçimi ile azalma maliyetleri sendikalar için daha güvenilir bir yöntem sağlamak umut uygun fiyatlı fiksatör malzeme ve anahat gelecek çalışmalar kolay uygulaması basit bir cerrahi protokolü. Bu iletişim kuralı öncelikli hedefi de, fareler bir kritik diaphyseal kusur bir güvenilir ve tekrarlanabilir model kurmaktır. Prosedürü sabitleme ve sıçan uyluk içinde 12 hafta boyunca şifa kemik değerlendirilmesi tarafından incelendi. Dahil ikincil hedefleri: cerrahi yaklaşım ve sabitleme basitleştirmek ve sağlanması uygun bir model olarak bir maliyet etkin olarak olası, hayvan bakımı etik yapma. Yazarlar ve araştırma ekibi ile farklı Biyomalzeme ve segmental bu üründe şifa geliştirmek için potansiyel rejeneratif tedaviler bir dizi ön deneyler yaptı.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.9% Sterile Saline</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>2F7124</td>
			<td>Used for irrigating wound and rehydration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10% Iodine/Povidone</td>
			<td>Carefusion</td>
			<td>1215016</td>
			<td>Used to prep skin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10% Neutral Buffered Formalin</td>
			<td>VWR</td>
			<td>89370094</td>
			<td>Used as fixative</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1mm non-threaded kirschner wire</td>
			<td>DePuy Synthes</td>
			<td>VW1003.15</td>
			<td>Sterilized, used for the most proximal pin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1mm threaded kirschner wire</td>
			<td>DePuy Synthes</td>
			<td>VW1005.15</td>
			<td>Sterilized, used for the 3 most distal pin slots</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2x2 gauze</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>4006130</td>
			<td>Sterilized, used to prep skin and absorb blood</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-0 Vicryl Suture</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>4015304</td>
			<td>Used to close muscle and skin layers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-40 x 0.25&#34;,18-8 stainless steel button head cap screws</td>
			<td>Generic</td>
			<td></td>
			<td>External fixator assembly</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4200 Cordless Driver</td>
			<td>Stryker</td>
			<td>OR-S-4200</td>
			<td>Used to drill kirschner wires</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4x4 gauze</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>1219158</td>
			<td>Sterilized, used to absorb blood</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70 % Ethanol</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Used to prep skin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Baytril</td>
			<td>Bayer Healthcare LLC, Animal health division</td>
			<td>312.10010.3</td>
			<td>Added to water as an antibiotic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cefazolin</td>
			<td>Hikma Pharmaceuticals</td>
			<td>8917156</td>
			<td>Pre-op antibiotic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CleanCap Gaussia Luciferase mRNA (5moU)</td>
			<td>TriLink Biotechnologies</td>
			<td>L-7205</td>
			<td>Modified mRNA encoding for Gaussia Luciferase, keep on ice during use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coelenterazine native</td>
			<td>NanoLight Technology</td>
			<td>303</td>
			<td>Substrate for Guassia Luciferase, used to assess luciferase activity in vivo</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Double antibiotic ointment</td>
			<td>Johnson &#38; Johnson consumer Inc</td>
			<td>8975432</td>
			<td>Applied to pin sites post-op as wound care</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dual Cut Microblade</td>
			<td>Stryker</td>
			<td>5400-003-410</td>
			<td>Used to create 5mm defect in femur</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethylenediamine Tetraacetic Acid (EDTA)</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>BP120-500</td>
			<td>Used to decalcify bone to prep for histology</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extended Release Buprenorphine</td>
			<td>ZooPharm</td>
			<td></td>
			<td>Used as 3 day pain relief</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fenestrated drapes</td>
			<td>3M</td>
			<td>1204025</td>
			<td>Used to establish sterile field</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Handpiece cord for TPS</td>
			<td>Stryker</td>
			<td>OR-S-5100-4N</td>
			<td>Used to create 5mm defect in femur</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating pad</td>
			<td>K&#38;H Pet Products</td>
			<td>121239</td>
			<td>Rat body temperature maintenance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hexagonal head screwdriver</td>
			<td>Wiha</td>
			<td>263/1/16 &#34; X 50</td>
			<td>External fixator tightening</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Induction chamber</td>
			<td>Generic</td>
			<td></td>
			<td>Anesthesia for rats</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infuse collagen sponge with recombinant human Bone Morphogenic Protein-2</td>
			<td>Medtronic</td>
			<td>7510200</td>
			<td>Clinically relevant treatment used as positive control</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Clipper</td>
			<td>10250</td>
			<td>Anesthesia for rats</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IVIS</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>124262</td>
			<td>Bioluminescence imaging modality</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jig</td>
			<td>Custom</td>
			<td></td>
			<td>Used to place bicortical pins</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lipofectamine MessengerMAX</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>LMRNA003</td>
			<td>mRNA complexing agent that enables mRNA delivery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sensorcaine-MPF (Bupivicane (0.25%) and Epinephrine (1:200,000))</td>
			<td>APP Pharmaceuticals, LLC</td>
			<td>NDC 63323-468-37</td>
			<td>Applied to surgical site for pain relief and vasoconstriction</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile water</td>
			<td>Hospira</td>
			<td>8904653</td>
			<td>Used as solvent for cefazolin powder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Titanium external fixator plates</td>
			<td>Custom</td>
			<td></td>
			<td>Prepared in house with scrap titanium and milling machine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Total Performance System (TPS) Console</td>
			<td>Stryker</td>
			<td>OR-S-5100-1</td>
			<td>Used to create 5mm defect in femur</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TPS MicroSaggital Saw</td>
			<td>Stryker</td>
			<td>OR-S-5100-34</td>
			<td>Used to create 5mm defect in femur</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrafocus Faxitron with DXA</td>
			<td>Faxitron</td>
			<td></td>
			<td>High resolution radiographic imaging modality</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Uniprim rat diet</td>
			<td>Envigo</td>
			<td>TD.06596</td>
			<td>Medicated rat diet</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Universal Handswitch for TPS</td>
			<td>Stryker</td>
			<td>OR-S-5100-9</td>
			<td>Used to create 5mm defect in femur</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vetbond Tissue Adhesive</td>
			<td>3M</td>
			<td>1469</td>
			<td>Skin closure</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a reliable and reproducible critical-sized segmental femoral defect model in rats stabilized with a custom external fixator

Ortopedik araştırma ağır kemik içinde vivo şifa mekanizmaları çalışma gibi yeni tedavi teknikleri araştırmak için hayvan modellerinde dayanmaktadır. Segmental kusurları kritik ölçekli klinik olarak tedavi etmek için zorlu ve araştırma çabalarının güvenilir, Ambulatuvar küçük bir hayvan model bir segmental femur kusur faydalanabilir. Bu çalışmada, biz bir eksternal fiksatör ile stabilize bir sıçan uyluk bir 5 mm kritik diaphyseal kusur tutarlı ve tekrarlanabilir oluşturulması için en iyi duruma getirilmiş bir cerrahi Protokolü mevcut. Diaphyseal ostectomy 4 Kirschner telleri bicortically, yerleştirmek için özel bir jig kullanarak hangi bir adapte eksternal fiksatör aygıtla stabilize gerçekleştirildi. Salınan bir kemik testeresini kusur oluşturmak için kullanılan. Yalnız bir kollajen sünger veya rhBMP-2'de batırılmış bir kollajen sünger defekt implante ve kemik şifa 12 hafta boyunca ilerlemenin kullanarak izlenir. 12 hafta, sıçan kurban edildi sonra histolojik analiz eksize denetimde gerçekleştirilmiş ve kalça tedavi. RhBMP-2 tedavi bir remodeling periosteal duygusuz ve yeni kemik oluşumu vermiştir iken sadece kollajen sünger içeren kemik defektleri sigara-Birliği'nde, sonuçlandı. Hayvanlar implantasyonu sonrası de kurtarılan ve harici fiksasyon 12 hafta boyunca femoral kusurları sabitleme başarılı oldu. Bu aerodinamik cerrahi model kemik şifa çalışma ve test yeni ortopedik Biyomalzeme ve rejeneratif tedaviler içinde vivokolayca uygulanabilir.

Ameliyat yaklaşık bir saat içinde bir Yardımcısı Yardımı ile bir cerrah tarafından gerçekleştirilmiştir. Cerrahi optimizasyonu sonra içi ve ameliyat sonrası komplikasyonlar Ģunları büyük ölçüde minimize ve tutarlı büyüklüğünü (5 x 3 x 3 mm) ve femur kusurların yerelleştirme jig cihazları kullanın. Fareler ve anestezi Ambulatuar hemen aşağıdaki kurtarma vardı değiştirilen herhangi bir davranış kalıpları için görünmedi; onların yürüyüş antal...

Watch this Scientific Journal Video about A Reliable and Reproducible Critical-Sized Segmental Femoral Defect Model in Rats Stabilized with a Custom External Fixator at JoVE.com

A Reliable and Reproducible Critical-Sized Segmental Femoral Defect Model in Rats Stabilized with a Custom External Fixator

Vivo memeli modellerinin kritik ölçekli kemik defektleri ortopedik tedavi ve şifa mekanizmaları eğitim araştırmacılar için gereklidir. Burada, bir protokol tekrarlanabilir, gelen bir segmental, femur kusurları eksternal fiksasyon kullanarak stabilize Sıçanlarda oluşturulması için tanıtmak.

Güvenilir ve tekrarlanabilir kritik ölçekli gelen bir Segmental femur kusur manken özel eksternal fiksatör ile stabilize Sıçanlarda

Orthopedic research relies heavily on animal models to study mechanisms of bone healing in vivo as well as investigate the new treatment techniques. ...

Bu cerrahi protokol, kemiğin iyileşme mekanizmalarını ve potansiyel rejeneratif tedavilerin kullanımını değerlendirmek için tutarlı ve tekrarlanabilir dıştan sabit segmental defekt modeli kullanır. Uzunlamasına iyileşme çalışmaları için uygun kalırken erişilebilir ve uygun maliyetli bir segmental kemik defekti modelinin oluşturulması ve stabilizasyonu için zorlu bir ameliyatı kolaylaştırdık. Bu teknik özellikle eksternal fiksasyon ile stabilizasyondan fayda sağlanabilir travmatik kritik boyutlu diaphysial kemik defektlerinin tedavisinde niçin translabl, model daha fazla çalışma gerektirir rağmen.Pimleri delerken bir kırığı önlemek için, lateral korteksi delmek için dakikada yüksek dönüşler ve düşük basınç kullanın, sonra ilerlemek için dakikada dönüşleri azaltın. Bir kemik morfogenetik protein tüp kemik greft kiti gelen iskele hazırlandıktan sonra, üreticinin talimatlarına göre, steril makas ve steril bir cetvel kollajen sünger beş üç üç milimetrelik defekt uygun kırpmak için kullanın. Daha sonra kemik morfogenetik protein-2 çözeltisini süngeryüzeyine eşit olarak dağıtmak için bir şırınga kullanın, ta ki çözeltinin tüm hacmi emilene kadar.Daha sonra, 13 kaburga, arka pençe ve dorsal ve ventral orta kenar boşlukları olarak kullanarak bir anestezi kalım sıçan ın arka bacak çevresindeki alanı tıraş, steril gazlı bez ile maruz kalan cildin dört ardışık alternatif scrubs takip 10%povidone-iyot ve% 70 etanol batırılmış. Femoral kusur neden olmak için, bir fenestrated net yapışkan perde ile tıraş bacak uzatmak, ve steril bir alan oluşturmak için steril havlu cerrahi tezgah kapağı. Femur palpate ve proksimal femur büyük trochanter patella uzanan deri yoluyla anterolateral bir kesi oluşturmak için bir sayı 15 bıçak kullanın.Dikkatle lateral femur maruz kalana kadar arka arkaya hamstrings anteriora quadriceps vastus lateralis kas ayırmak için intermüsküler septum boyunca lateral bacak fasya eğim. Kemik yüzeyinin kontur karşı bir sayı 15 neşter bıçak paralel tutmak, hafifçe dikkatli bir yapmak için altta yatan kemik uzak kas kesti, atravmatik çevresel yumuşak doku diseksiyonu, ve lateral yüzeyde başlamak, orta diafirinde uyluk ortaya çıkarmak. Kesitli olarak maruz kemik uzak kas kaldırmak için bir periosteal asansör kullanın, ve merkezi diaphyz yedi ila 10 mililitre her tarafta yumuşak doku temizlendi kadar femoral şaft etrafında devam edin.Sonra, lateral epikondil düzeyinde sadece bir pin yerleştirin, lateral distal femur bir jig floş yerleştirilmesi takip, ve bir milimetrelik dişli ucu Kirschner tel takın. Daha sonra, kemik üzerinde jig konumunu koruyarak, jig delikleri dayalı en proksimal pin kemik girecek nerede belirlemek. Proksimal pimin geçmesi için dokuda küçük bir boşluk oluşturmak için gerekli olduğu gibi gluteal tendon liflerine dikkatlice paralel olarak, tendondaki iyatrojenik hasarı en aza indirir.Bir milimetrelik ipliksiz k-teli boşluğa delin ve pimin her iki kortikası da devreye sokturmasını doğrulamak için delinmiş pimin yüksekliğini gevşek pimle karşılaştırın. Kemikle temas halinde jig konumunu koruyun ve pimleri her iki korteks meşgul sağlanması, gelecekteki kusur sitenin her iki tarafında iki bir milimetre dişli k-teller matkap ve dış fiksatör çubuğu seviyesi cilt üzerinde bir santimetre yerleştirin. Çubuğu yerinde kilitleyerek sıkıca vidalayarak fazla pim uzunluklarını kırpın.Çevreleyen yumuşak doku, kas ve nörovasküler demet korumak için ön ve posterior uyluk etrafında küçük bir kavisli retraktör yerleştirin ve yaklaşık beş milimetre sagittal salınımlı testere bıçak kullanın, ve ışık, hatta basınç, çok dikkatli orta diafirile beş milimetre segmental defekt oluşturmak için. Defekti oluşturduktan sonra yarayı %0.9 normal salinin 10 mililitresi ile temizle ve 0.1 mililitre bupivacaine epinefrin ile epinefrin ile bir analjezik ve vazokonstriktör olarak yaraya uygulayın. Kemik morfogenetik protein-2 defekt içine ıslatılmış sünger iskele sokulve kas düzlemi kapatmak için basit kesilen desen 4-0 emilebilir dikiş kullanın.Sonra çalışan subcuticular desen bir 4-0 emilebilir dikiş kullanarak cilt tabakası kapatın, sonra deri tutkal çıkıntılı pimleri etrafında herhangi bir boşlukları kapatmak için, ve hemen femur bir ön-posterior radyografik görüntü elde, ve ameliyattan sonra dört ve 12 hafta. Sadece kollajen sünger içeren negatif kontrol defektleri proksimal ve distal kemik kenarları arasında köprü osteogenezisi hiçbir kanıt göstermektedir. Yeni kemik remodeling küçük bir miktar doğrudan kesim femur kenarına bitişik görülebilir, defekt kendisi kemik malzeme eksikliği gösterirken, kıkırdak varlığı, ve bazı artık hematom.Kemik morfogenetik protein-2 ıslatılmış sünger içeren kusurlar, defekt arasında radyoopak duygusuz köprüleme ile kanıtlanan ameliyattan dört hafta sonra önemli kemik iyileşmesini göstermektedir. 12 hafta içinde, önemli yeni mineral birikimi defekt boyunca oluşmuştur. Kesme femur kenarından gelen duyarsız uzaması nda önemli yeni periosteal kemik gözlenebilir ve defekt boyunca dokuma ve lamellar kemiğinspileri gelişmiştir.Ayrıca kıkırdak birikimi görülmez. Dış fiksatör çıkarıldıktan sonra In Vivo Görüntüleme Sistemi ile görüntüleme defekt içinde biyolüminesans transfected hücrelerin görselleştirilmesisağlar. Örneğin, Gaussia luciferase için karmaşık mRNA kodlama ile transfeksiyon sonra medüller kavite luminesce hücreler, ve iyileşme sürecinde ilgi bir gen veya protein ifadesinde biyolojik değişiklikleri ölçmek için kullanılabilir.Pin yerleşimi, istikrarlı ve kalıcı bir dış fiksasyon sağlamak için önemlidir. Pimleri doğrudan femur dik olmalıdır, ve birbirine paralel, kırılma ve enfeksiyon en aza indirmek için. Bu model kullanılarak, belirli protein ifadeleri gibi biyolojik mekanizmalar, iyileşmeyi daha iyi anlamak için izlenebilir ve farklı iskele biyomateryalleri veya tedavileri de terapötik etkinlik için test edilebilir.Bu tekniğin gelecekteki araştırmacıların ortopedik iyileşmeyi dış fiksasyonla daha verimli ve etkili bir şekilde incelemelerine olanak sağlayacağını umuyoruz, böylece bulguları gelişmiş klinik başarılara çevrilebilir. Anestezik gazları teneffüs etmekten kaçının, formalin ve EDTA'yı kullanırken uygun kişisel koruyucu ekipman giyin ve cerrahi aletleri, özellikle matkap ve salınımlı kemik testeresini kullanırken dikkatli olun.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell Confinement

Protein ve hücre Etrafının İki Boyutlu Desenli Yüzeyler Oluşturma

Microcontact printing provides a rapid, highly reproducible method for the creation of well-defined patterned substrates.1  While microcontact printing ...

Microfluidic Fabrication of Polymeric and Biohybrid Fibers with Predesigned Size and Shape

Önceden Tasarlanmış Boyut ve Şekle Sahip Polimerik ve Biyohidred Elyafların Mikroakışkan İmalatı

A &#8220;sheath&#8221; fluid passing through a microfluidic channel at low Reynolds number can be directed around another &#8220;core&#8221; stream and ...

A Full Skin Defect Model to Evaluate Vascularization of Biomaterials In Vivo

A Full Skin Defect Model to Evaluate Vascularization of Biomaterials In Vivo

A Tam Cilt Hata Modeli Biyomateryallerin vaskülarizasyonunu değerlendirin<em&gt; In Vivo</em

Insufficient vascularization is considered to be one of the main factors limiting the clinical success of tissue-engineered constructs. In order to ...

Custom-designed Laser-based Heating Apparatus for Triggered Release of Cisplatin from Thermosensitive Liposomes with Magnetic Resonance Image Guidance

Manyetik Rezonans Görüntü Rehberlik ile Termosensitif Lipozomlu gelen Sisplatinin Tetikleme Release için özel tasarlanmış Lazer-bazlı ısıtma Aparatı

Liposomes have been employed as drug delivery systems to target solid tumors through exploitation of the enhanced permeability and retention (EPR) effect ...

Method and Instrumented Fixture for Femoral Fracture Testing in a Sideways Fall-on-the-Hip Position

Yöntemi ve femur kırığı bir yana sonbahar üzerinde Hip konumda sınama Araçlı fikstür

Mechanical testing of femora brings valuable insights into understanding the contribution of clinically-measureable variables such as bone mineral density ...

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

Oyalama Osteogenesis fonksiyonel rejenere uyluk için önde gelen bir fare modeli için verimli ve tekrarlanabilir bir protokol

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

Fabrication of Custom Agarose Wells for Cell Seeding and Tissue Ring Self-assembly Using 3D-Printed Molds

Hücre tohum için özel özel Wells ve kendinden montajlı 3D baskı kalıpları kullanarak doku yüzük imalatı

Engineered tissues are being used clinically for tissue repair and replacement, and are being developed as tools for drug screening and human disease ...

Perfusable Vascular Network with a Tissue Model in a Microfluidic Device

Perfusable vasküler ağ özellikli bir doku içinde bir mikrosıvısal aygıt

A spheroid (a multicellular aggregate) is regarded as a good model of living tissues in the human body. Despite the significant advancement in the ...

Repressing Gene Transcription by Redirecting Cellular Machinery with Chemical Epigenetic Modifiers

Kimyasal epigenetik değiştiriciler ile hücresel makine yeniden yönlendirerek Gen transkripsiyonu bastırmak

Regulation of chromatin compaction is an important process that governs gene expression in higher eukaryotes. Although chromatin compaction and gene ...

A Tripeptide-Stabilized Nanoemulsion of Oleic Acid

Tripeptit stabilize Nanoemulsion oleik asit

We describe a method to produce a nanoemulsion composed of an oleic acids-Pt(II) core and a lysine-tyrosine-phenylalanine (KYF) coating (KYF-Pt-NE). The ...