Name: cantilever bending of murine femoral necks
Uploaded: 2022-01-05T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Cantilever Bending of Murine Femoral Necks at JoVE.com

تم دعم الدراسة من قبل NIH P30AR069655 و R01AR070613 (H. A. A.).

تمت الموافقة على الدراسات على الحيوانات من قبل لجنة الموارد الحيوانية بجامعة روتشستر. كانت الفئران المستخدمة في هذه الدراسة C57BL/6 من الذكور والإناث تتراوح أعمارهم بين 24-29 أسبوعا من العمر. تم إيواء الفئران في ظروف قياسية مع الطعام والماء ad. عند القتل الرحيم عن طريق استنشاق ثاني أكسيد ال...

<ol>
	<li>Reports of the Surgeon General. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Health+and+Osteoporosis:+A+Report+of+the+Surgeon+General.">Health and Osteoporosis: A Report of the Surgeon General.</a> Reports of the Surgeon General. , (2004).</li><li>Veronese, N., Maggi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidemiology+and+social+costs+of+hip+fracture.">Epidemiology and social costs of hip fracture.</a> Injury. 49 (8), 1458-1460 (2018).</li><li>Gurumurthy, C. B., Lloyd, K. C. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generating+mouse+models+for+biomedical+research:+Technological+advances.">Generating mouse models for biomedical research: Technological advances.</a> Disease Models and Mechanisms. 12 (1), 029462 (2019).</li><li>Boymans, T. A. E. J., Veldman, H. D., Noble, P. C., Heyligers, I. C., Grimm, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+femoral+head+center+shifts+in+a+mediocaudal+direction+during+aging.">The femoral head center shifts in a mediocaudal direction during aging.</a> Journal of Arthroplasty. 2 (32), 581-586 (2017).</li><li>Voide, R., van Lenthe, G. H., Muller, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femoral+stiffness+and+strength+critically+depend+on+loading+angle:+A+parametric+study+in+a+mouse-inbred+strain.">Femoral stiffness and strength critically depend on loading angle: A parametric study in a mouse-inbred strain.</a> Biomedical Engineering. 53 (3), 122-129 (2008).</li><li>CRC Press. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Bone Mechanics Handbook. Second end. , (2001).</li><li>Middleton, K. 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=The+relative+importance+of+genetics+and+phenotypic+plasticity+in+dictating+bone+morphology+and+mechanics+in+aged+mice:+evidence+from+an+artificial+selection+experiment.">The relative importance of genetics and phenotypic plasticity in dictating bone morphology and mechanics in aged mice: evidence from an artificial selection experiment.</a> Zoology (Jena). 111 (2), 135-147 (2008).</li><li>Jamsa, T., Koivukangas, A., Ryhanen, J., Jalovaara, P., Tuukkanen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femoral+neck+is+a+sensitive+indicator+of+bone+loss+in+immobilized+hind+limb+of+mouse.">Femoral neck is a sensitive indicator of bone loss in immobilized hind limb of mouse.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 14 (10), 1708-1713 (1999).</li><li>Kamal, 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=Biomechanical+properties+of+bone+in+a+mouse+model+of+Rett+syndrome.">Biomechanical properties of bone in a mouse model of Rett syndrome.</a> Bone. 71, 106-114 (2015).</li><li>Jamsa, T., Tuukkanen, J., Jalovaara, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femoral+neck+strength+of+mouse+in+two+loading+configurations:+Methods+evaluation+and+fracture+characteristics.">Femoral neck strength of mouse in two loading configurations: Methods evaluation and fracture characteristics.</a> Journal of Biomechanics. 31 (8), 723-729 (1998).</li><li>Brent, M. B., Bruel, A., Thomsen, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PTH+(1-34)+and+growth+hormone+in+prevention+of+disuse+osteopenia+andsarcopenia+in+rats.">PTH (1-34) and growth hormone in prevention of disuse osteopenia andsarcopenia in rats.</a> Bone. 110, 244-253 (2018).</li><li>Bromer, F. D., Brent, M. B., Pedersen, M., Thomsen, J. S., Bruel, A., Foldager, C. B. <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+normobaric+intermittent+hypoxia+therapy+on+bone+in+normal+and+disuse+osteopenic+mice.">The effect of normobaric intermittent hypoxia therapy on bone in normal and disuse osteopenic mice.</a> High Altitude Medicine and Biology. 22 (2), 225-234 (2021).</li><li>Vegger, J. B., Bruel, A., Brent, M. B., Thomsen, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disuse+osteopenia+induced+by+botulinum+toxin+is+similar+in+skeletally+mature+young+and+aged+female+C57BL/6J+mice.">Disuse osteopenia induced by botulinum toxin is similar in skeletally mature young and aged female C57BL/6J mice.</a> Journal of Bone and Mineral Metabolism. 36, 170-179 (2018).</li><li>Lodberg, A., Vegger, J. B., Jensen, M. V., Larsen, C. M., Thomsen, J. S., Bruel, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immobilization+induced+osteopenia+is+strain+specific+in+mice.">Immobilization induced osteopenia is strain specific in mice.</a> Bone Reports. 2, 59-67 (2015).</li><li>Varacallo, M. A., Fox, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteoporosis+and+its+complications.">Osteoporosis and its complications.</a> Medical Clinics of North America. 98 (4), 817-831 (2014).</li><li>Melhus, G., 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=Experimental+osteoporosis+induced+by+ovariectomy+and+vitamin+D+deficiency+does+not+markedly+affect+fracture+healing+in+rats.">Experimental osteoporosis induced by ovariectomy and vitamin D deficiency does not markedly affect fracture healing in rats.</a> Acta Orthopaedica. 78 (3), 393-403 (2007).</li><li>Runge, W. O., 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+changes+after+short-term+whole+body+vibration+are+confined+to+cancellous+bone.">Bone changes after short-term whole body vibration are confined to cancellous bone.</a> Journal of Musculoskeletal and Neuronal Interactions. 18 (4), 485-492 (2018).</li><li>Neustadt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Osteoporosis: A global health crisis. , (2017).</li></ol>

يحدد هذا البروتوكول اختبار ثني ناتئ موثوق به لأعناق الفخذ الفئران. عادة ما لا يتم تمثيل سيناريو الانثناء الكابولي الطبيعي الذي يحدث في عنق الفخذ في اختبارات الانحناء القياسية المكونة من 3 و 4 نقاط5. طريقة الاختبار هذه أفضل وأكثر موثوقية تكرر نوع كسور عنق الفخذ التي يعاني منها م...

خطر الكسر هو مصدر قلق طبي خطير مرتبط بهشاشة العظام. يتم الإبلاغ عن أكثر من 1.5 مليون كسر هشاشة كل عام في الولايات المتحدة وحدها ، مع حدوث كسور في الورك ، وتحديدا عنق الفخذ ، باعتباره نوع الكسر الرئيسي 1. تشير التقديرات إلى أن 18٪ من النساء و 6٪ من الرجال سيعانون من كسر عنق الفخذ في حياتهم2 ، ومعدل الوفيات في سنة واحدة بعد الكسر أكبر من 20٪ 1. لذلك ، يمكن أن تكون نماذج الفئران التي تسمح بالاختبار الميكانيكي الحيوي لعنق الفخذ مناسبة لدراسة كسور الهشاشة. توفر نماذج الفئران أيضا أدوات قوية لتوضيح الأحداث الخلوية والجزيئية القابلة للترجمة التي تنطوي عليها هشاشة العظام المحتملة. ويرجع ذلك إلى توافر المراسلين الوراثيين ، وكسب وفقدان نماذج الوظائف ، والمكتبة الواسعة للتقنيات الجزيئية والكواشف. يمكن أن يوفر الاختبار الميكانيكي لعظام الفئران تدابير النتائج اللازمة لتحديد صحة العظام والاختلافات الجينية والمظهرية التي يمكن أن تفسر مسببات المرض، وتقييم العلاجات بناء على مقاييس النتائج لجودة العظام وخطر الكسر3.
يخلق تشريح عنق الفخذ سيناريوهات تحميل ميكانيكية فريدة من نوعها ، والتي تؤدي عادة إلى كسور الانحناء (الانحناء). يتم تحميل رأس الفخذ في المقبس الحقي في الطرف القريب من عظم الفخذ. وهذا يخلق سيناريو الانحناء الكابولي على عنق الفخذ، والذي يرتبط بشكل صارم بالعمود الفخذي بشكل بعيد4. هذا يختلف عن اختبارات الانحناء التقليدية المكونة من 3 أو 4 نقاط على الحجاب الحاجز المتوسط الفخذي. في حين أن هذه الاختبارات مفيدة ، إلا أنها لا تكرر التحميل الذي يؤدي عادة إلى كسور هشاشة في الأفراد الذين يعانون من هشاشة العظام وهشاشة العظام من حيث موقع الكسر أو سيناريو التحميل.
لتقييم خطر كسر الهشاشة في الفئران بشكل أفضل ، تم السعي إلى تحسين قابلية تكرار اختبارات ثني الكابولي لأعناق الفخذ الفئران. وكما هو متوقع نظريا، فقد تبين أن زاوية التحميل على رأس الفخذ بالنسبة إلى العمود الفخذي تؤثر تأثيرا كبيرا على مقاييس النتائج5، مما يخلق تحديا لموثوقية النتائج المبلغ عنها وإمكانية تكرارها. لضمان المحاذاة المناسبة والمتسقة لعظم الفخذ أثناء إعداد العينة، تم تصميم الأدلة، وطبعت 3D على أساس القياسات التشريحية التي أجريت على مسح μCT لعظم الفخذ C57BL/6 الماوس. تم تصميم الأدلة للمساعدة في وضع العينات باستمرار بحيث يتم الحفاظ على العمود الفخذي عند ~ 20 درجة من اتجاه التحميل الرأسي. تم اختيار هذه الزاوية لأنها تزيد من الصلابة مع تقليل لحظة الانحناء القصوى على طول العمود الفخذي ، مما يزيد من احتمال حدوث كسور في عنق الفخذ ويؤدي إلى اختبار أكثر اتساقا وقابلية للتكرار5. كانت الأدلة مطبوعة 3D بأحجام مختلفة لاستيعاب الاختلافات التشريحية بين العينات وتستخدم لعقد العينات في وضع مستقر أثناء وضع الأواني في الأسمنت العظمي الأكريليك. تم حساب الصلابة والقوة القصوى وقوة الخضوع والطاقة القصوى من الرسوم البيانية لإزاحة القوة. أظهرت طريقة الاختبار هذه نتائج متسقة للنتائج الميكانيكية الحيوية المذكورة أعلاه. مع الممارسة ومساعدة الدليل المطبوع 3D ، يمكن تقليل أخطاء القياس بسبب عدم المحاذاة ، مما يؤدي إلى مقاييس نتائج موثوقة.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>&#188;&#8221; x &#188;&#8221; square aluminum tubing</td>
			<td>Grainger</td>
			<td>48KU67</td>
			<td>Cut to lengths of 1/2&#34; to 1&#34; lengths</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 kN load cell</td>
			<td>Instron</td>
			<td>2527-130</td>
			<td>Any load cell with sub 1 N resolution can be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3.5x-45x Zoom Stereo Boom Microscope</td>
			<td>Omano</td>
			<td>OM2300S-GX4</td>
			<td>Microscope used to precisely line up samples with loading platen.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D printed guides</td>
			<td>Custom made</td>
			<td></td>
			<td>Angled slots at 73.13&#176;, with diameters between 1.9 mm and 2.2 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D printed mount</td>
			<td>Custom made</td>
			<td></td>
			<td>Tapped with M10 threads to fit the mount attachment and with 2 M4 threaded holes adjacent sides to hold the aluminum tubing with sample in place.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acrylic Base Plate Material Kit</td>
			<td>Keystone Industries</td>
			<td>921392</td>
			<td>Mix 3.5 g of powder with 2 mL of liquid. This will be enough for approximately 8 samples, and will begin to harden quickly.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amira</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td>Used to compile &#181;CT scans</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biaxial stage</td>
			<td>Custom made</td>
			<td></td>
			<td>Used to center femoral head of sample under the loading platen.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BioMed Amber Resin</td>
			<td>formlabs</td>
			<td>RS-F2-BMAM-01</td>
			<td>Any resin from formlabs could be used for this project.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bluehill 3</td>
			<td>Instron</td>
			<td>V3.66</td>
			<td>Software used to set up loading protocol and collect load, displacement and time data.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ElectroPuls 10000</td>
			<td>Instron</td>
			<td>E10000</td>
			<td>Mechanical testing system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Faxitron UltraFocus</td>
			<td>Faxitron BioOptics</td>
			<td>2327A40311</td>
			<td>X-ray imaging system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Form 2</td>
			<td>formlabs</td>
			<td>F2</td>
			<td>Used to print the mount and guides</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Form 2 Resin Tank LT</td>
			<td>formlabs</td>
			<td>RT-F2-02</td>
			<td>LT Tank was used to be compatible with the BioMed Resin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageJ</td>
			<td>National Institutes of Health</td>
			<td>ImageJ</td>
			<td>Used to assess &#181;CT and X-ray images</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laxco iLED Series LED Light Source</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>AMPSILED30W</td>
			<td>Light source used in conjugtion with microscope.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Loading platen</td>
			<td>Custom made</td>
			<td></td>
			<td>This can be any metal rod that is tapered to a diameter of approximately 2.5 mm. We used an M6 screw that was tapered on a lathe.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mount attachment</td>
			<td>Custom made</td>
			<td></td>
			<td>To secure the 3D printed mount to the load cell. We used a M10/M6 threaded rod</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffer Saline (PBS)</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>10010031</td>
			<td>Need to rehydrate the samples once acrylic base plate material has set.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plumber&#39;s putty</td>
			<td>Oatey</td>
			<td>31174</td>
			<td>Used to seal the end of the aluminum tubing when pouring acrylic base plate material in. Any clay or putty could be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PreForm</td>
			<td>formlabs</td>
			<td>Preform 3.15.2</td>
			<td>Formlabs software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue Culture Dish</td>
			<td>Corning</td>
			<td>353003</td>
			<td>Samples can be laid flat in culture dish and covered in PBS to rehydrate.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>vivaCT 40</td>
			<td>Scanco</td>
			<td>&#181;CT 40</td>
			<td>Representative set or actual samples can be scanned prior to printing of guides to calculate femoral shaft angle and diameter.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

cantilever bending of murine femoral necks

الكسور في عنق الفخذ هي أمر شائع الحدوث في الأفراد الذين يعانون من هشاشة العظام. تم تطوير العديد من نماذج الفئران لتقييم حالات المرض والعلاجات ، مع الاختبار الميكانيكي الحيوي كمقياس أساسي للنتائج. ومع ذلك ، تركز الاختبارات الميكانيكية الحيوية التقليدية على اختبارات الالتواء أو الانحناء المطبقة على العمود الأوسط للعظام الطويلة. هذا ليس عادة موقع الكسور عالية الخطورة في الأفراد المصابين بهشاشة العظام. لذلك ، تم تطوير بروتوكول اختبار ميكانيكي حيوي يختبر أعناق الفخذ الفخذية لعظم الفخذ في تحميل ثني الكابولي لتكرار أنواع الكسور التي يعاني منها مرضى هشاشة العظام بشكل أفضل. نظرا لأن النتائج الميكانيكية الحيوية تعتمد اعتمادا كبيرا على اتجاه التحميل الانحنائي بالنسبة إلى عنق الفخذ ، فقد تم إنشاء أدلة مطبوعة ثلاثية الأبعاد للحفاظ على عمود الفخذ بزاوية 20 درجة بالنسبة لاتجاه التحميل. قام البروتوكول الجديد بتبسيط الاختبار عن طريق تقليل التباين في المحاذاة (21.6 درجة ± 1.5 درجة ، COV = 7.1٪ ، n = 20) وتحسين قابلية التكرار في النتائج الميكانيكية الحيوية المقاسة (متوسط COV = 26.7٪). النهج الجديد باستخدام أدلة مطبوعة 3D لمحاذاة العينات الموثوقة يحسن الصرامة والتكرار عن طريق تقليل أخطاء القياس بسبب اختلال محاذاة العينات ، والتي يجب أن تقلل من أحجام العينات في دراسات الفئران لهشاشة العظام.

عند وضعها في وعاء بمساعدة الدليل ، تمت محاذاة أعمدة الفخذ عند 21.6 درجة ± 1.5 درجة. في حين أن هذا يمثل انحرافا بنسبة <10٪ عن الزاوية المقصودة البالغة 20 درجة، فإن معاملات التباين (COV) لزاوية الأصيص عبر جميع العينات التي تم اختبارها كانت 7.6٪ و 6.5٪ للفئران الذكور والإناث، على التوالي (n = 10 لكل مجموعة) ?...

Watch this Scientific Journal Video about Cantilever Bending of Murine Femoral Necks at JoVE.com

Cantilever Bending of Murine Femoral Necks

يصف هذا البروتوكول تطوير منصة اختبار قابلة للتكرار لأعناق الفخذ الفئرانية في إعداد الانحناء الكابولي. تم استخدام أدلة مطبوعة 3D مخصصة لإصلاح عظم الفخذ باستمرار وصرامة في المحاذاة المثلى.

الانحناء الكابولي من الرقاب الفخذية Murine

Fractures in the femoral neck are a common occurrence in individuals with osteoporosis. Many mouse models have been developed to assess disease states and ...

يخلق إعداد الانحناء الكابولي الموضح في هذا البروتوكول نهجا قابلا للتكرار لتوليد كسور عنق الفخذ ، والتي تكون أكثر صلة سريريا ويمكن استخدامها في دراسات الفئران للنظر في هشاشة العظام. ينشئ هذا البروتوكول منصة اختبار تعمل على تحسين قابلية التكاثر ، مما يؤدي إلى انخفاض معامل التباين في مقاييس النتائج. لذلك ، فإنه يقلل من حجم العينة اللازمة للدراسات القوية.ابدأ بقطع أقسام الأنابيب بطول 1/2 بوصة إلى 1 بوصة باستخدام أنابيب ألومنيوم مربعة مقاس 1/4 بوصة × 1/4 بوصة. قم بتسمية كل قطعة من الألومنيوم باستخدام معرفات العينة باستخدام أداة الحفر. املأ نصف أجزاء الأنابيب بالمعجون وضعها في تركيبات لتثبيتها في وضع مستقيم.ضع عظم الفخذ النظيف بشكل مسطح على سطح الطاولة بحيث يكون السطح الأمامي متجها لأعلى. ثم ، ضع الدليل المطبوع 3D مباشرة أسفل المدور الثالث ، حيث يصبح قطر العمود متسقا. امسك النهايات القريبة والبعيدة بيد واحدة.اضغط بقوة على عظم الفخذ على طاولة العمل ، وباستخدام اليد الأخرى ، ضع الدليل المطبوع 3D على العمود الأوسط لعظم الفخذ لمنع عظم الفخذ من الدوران إلى الجانب الجانبي أو الإنسي. ثم ضعها أمام شرائح الألومنيوم المقابلة. املأ شرائح الألومنيوم بالأسمنت العظمي حتى تمتلئ تقريبا ، تاركا مساحة صغيرة للإزاحة.ضع عظم الفخذ مع أدلة في الجزء الصحيح من الألومنيوم واسمح للأسمنت العظمي بالضبط. بعد تصلب الأسمنت العظمي ، ضع العينات في طبق بتري مع PBS بدرجة حرارة الغرفة واتركها تعيد الترطيب لمدة ساعتين. استخدم نظام اختبار ميكانيكي لتوصيل خلية تحميل ومعايرتها بدقة أقل من 1 نيوتن.قم بإرفاق تركيبات بفتحة مربعة لتثبيت أجزاء الألومنيوم بإحكام مع العينات. قم بتوصيل مجموعة مسامير على جانبي التركيبات القابضة لتثبيت العينات بإحكام في مكانها. ثم قم بإرفاق صفيحة تحميل في المحرك.ضع مجهرا ستيريو على سطح أمام MTS مباشرة. ضع مصادر الضوء حول النظام إذا كانت هناك حاجة إلى إضاءة إضافية لرؤية الإعداد من خلال المجهر. في برنامج MTS ، ابدأ في إنشاء بروتوكول انثناء جديد.تأكد من أن البروتوكول سيعمل في مجال التحكم في الإزاحة. اضبط معدل تحميل البروتوكول على 0.5 ملم في الثانية. إذا كان البرنامج يحتوي على إعداد للمفاتيح اللينة ، فأضف المفاتيح اللينة Balance و Zero Extension إلى البروتوكول.تأكد من أن البرنامج سيقوم بتسجيل الوقت بالثواني ، والحمل بالنيوتن ، والتمديد أو الإزاحة بالملليمترات بمعدل أخذ عينات لا يقل عن 100 هرتز. احفظ البروتوكول الجديد وارجع إلى الشاشة الرئيسية للبرنامج لبدء اختبار مجموعة عينات جديدة. الحصول على صورة بالأشعة السينية للعينات الموجودة في أواني الألمنيوم.يمكن تصوير عينات متعددة في وقت واحد. تأكد من التقاط الرؤية الأمامية للعينات للسماح بقياسات التحقق من زاوية الأصيص. ضع قطعة من الألومنيوم مع عينة في التركيبات القابضة وشد البراغي المحددة.اخفض المحرك حتى يكون على بعد بضعة ملليمترات من رأس الفخذ. استخدم مجهر الاستريو لضبط المرحلة ثنائية المحور لمحاذاة موضع رأس الفخذ مباشرة أسفل السطح الزجاجي للتحميل. قفل المرحلة ثنائية المحور في مكانها.في برنامج MTS ، قم بتصفية موضع المحرك وقم بموازنة خلية التحميل باستخدام المفاتيح اللينة المضافة التوازن و Zero Extension. ثم ابدأ بروتوكول التحميل. اعتمادا على مقدار المساحة المتبقية بين السطح الزجاجي للتحميل والعينة ، سيستغرق الاختبار من 10 إلى 30 ثانية فقط.بعد الاختبار، التقط أشعة سينية أمامية أخرى للعينة. سيتم استخدام هذا لتمييز وتوثيق طريقة الكسر. يتم عرض معاملات التباين ، أو COV ، من الخصائص الانثناء المقاسة لأعناق الفخذ الفأر هنا.يمثل COV نسبة الانحراف المعياري والمتوسط الحسابي لمجموعة البيانات ، ويشير انخفاضه إلى تجميع أكثر إحكاما لنقاط البيانات الفردية حول المتوسط. قلل هذا البروتوكول من COV لأقصى حمل مقارنة بالمنشورات الأخرى التي تجري اختبارات مماثلة. يتم استخدام منحنى إزاحة القوة التمثيلي الذي يعرض ملاءمة خطية إزاحة بنسبة 0.2٪ لاشتقاق نقطة الصلابة والعائد.يتم رسم مقاييس النتائج المختارة ، وعرض المتوسط والانحراف المعياري ، بما في ذلك الحمل الأقصى عند الفشل ، والصلابة ، والحد الأقصى للإزاحة عند الفشل ، والعمل على الفشل. تشير العلامات النجمية إلى اختلافات كبيرة يتم تحديدها باستخدام اختبار t أحادي الذيل غير مقترن. كانت أعناق الفخذ للفئران الذكور أقوى بكثير وأكثر صلابة من العينات من الفئران الإناث.بالإضافة إلى ذلك ، شهدت رقاب الفخذ الأنثوية تشوهات أكثر أهمية وعملت على الفشل مقارنة بعينات من الفئران الذكور. وهذا يتفق مع انخفاض كثافة المعادن في العظام لدى الإناث ويؤكد حساسية الاختبار للكشف عن الاختلافات ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية. تم رسم مقاييس النتائج الميكانيكية الحيوية ، بما في ذلك الحمل الأقصى ، والصلابة ، والحد الأقصى للإزاحة ، والعمل حتى الفشل ، مقابل زاوية الأصيص وربطها باستخدام انحدار خطي بسيط للمجموعة الذكور ، ومجموعة الإناث ، وجميع العينات مجمعة معا.تظهر الخطوط السوداء الصلبة الانحدار الخطي لعينات المجموعة، وتشير الخطوط المنقطة إلى فترات الثقة. لم يؤثر التباين في زاوية الأصيص بشكل كبير على الحمل الأقصى أو الإزاحة القصوى أو عمل الفشل. ومع ذلك ، مع زيادة زاوية الأصيص ، زادت الصلابة.أهم شيء يجب تذكره أثناء محاولة هذا البروتوكول هو الحفاظ على إجراء الأصيص ومعدلات التحميل كما هي لمقارنة نتائجك بشكل أفضل بالبيانات المنشورة مسبقا. في حالة استخدام بديل للأسمنت العظمي ، مثل سبيكة البزموت التي يمكن تخفيفها لإزالة العينة بعد الاختبار ، يمكن أن تخضع العينات لإجراءات أخرى ، مثل التحليل الطيفي Raman أو DEXA أو الانحناء ثلاثي النقاط ، لتوضيح الخصائص الميكانيكية والكيميائية والهيكلية الإضافية.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Tissue Engineering of the Intestine in a Murine Model

هندسة الأنسجة من الأمعاء في نموذج الفئران

Tissue-engineered small intestine (TESI) has successfully been used to rescue Lewis rats after massive small bowel resection, resulting in return to ...

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

الأسلوب والآلية لاعبا أساسيا لكسر فخذي الاختبار في موقع سقوط في الورك جانبية

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

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

ل<em&gt; في المختبر</em&gt; نموذج الثقافة الجهاز من الفئران فقرات القرص

Intervertebral disc (IVD) degeneration is a significant contributor to low back pain. The IVD is a fibrocartilaginous joint that serves to transmit and ...

Isolation of Primary Murine Retinal Ganglion Cells (RGCs) by Flow Cytometry

Isolation of Primary Murine Retinal Ganglion Cells RGCs by Flow Cytometry

عزل الخلايا العقدة الشبكية الفئران الأولية (رغس) عن طريق التدفق الخلوي

Neurodegenerative diseases often have a devastating impact on those affected. Retinal ganglion cell (RGC) loss is implicated in an array of diseases, ...

Retroductal Nanoparticle Injection to the Murine Submandibular Gland

حقن نانوحبيبات ريترودوكتال للغدة اللهاة مورين

Two common goals of salivary gland therapeutics are prevention and cure of tissue dysfunction following either autoimmune or radiation injury. By locally ...

Light-sheet Fluorescence Microscopy for the Study of the Murine Heart

ورقة الضوء الفلورية الفحص المجهري لدراسة قلب مورين

Light-sheet fluorescence microscopy has been widely used for rapid image acquisition with a high axial resolution from micrometer to millimeter scale. ...

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

نموذج موثوق بها واستنساخه الحرجة الحجم القطاعي فخذي عيب في الفئران التي استقرت مع التبعي خارجية المخصصة

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

Optical Imaging of Isolated Murine Ventricular Myocytes

التصوير البصري لخلايا البطين البطيني المعزولة

The ability to isolate adult cardiac myocytes has permitted researchers to study a variety of cardiac pathologies at the single cell level. While advances ...

Biomechanical Testing of Murine Tendons

اختبار نشاط لأوتار المورين

Tendon disorders are common, affect people of all ages, and are often debilitating. Standard treatments, such as anti-inflammatory drugs, rehabilitation, ...

Transplantation of a 3D Bioprinted Patch in a Murine Model of Myocardial Infarction

زرع رقعة مطبوعة بيولوجية ثلاثية الأبعاد في نموذج مورين من احتشاء عضلة القلب

Testing regenerative properties of 3D bioprinted cardiac patches in vivo using murine models of heart failure via permanent left anterior descending (LAD) ...