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

De studie werd ondersteund door de NIH P30AR069655 en R01AR070613 (H. A. A.).

Dierstudies werden goedgekeurd door het University of Rochester Committee of Animal Resources. De muizen die in deze studie werden gebruikt, waren C57BL / 6-mannetjes en -vrouwen, variërend van de leeftijd van 24-29 weken oud. Muizen werden gehuisvest in standaardomstandigheden met voedsel en water ad libitum. Bij euthanasie via kooldioxide-inhalatie, gevolgd door cervicale dislocatie, werden 20 rechterdijbenen (10 mannelijke en 10 vrouwelijke) geoogst en ingevroren bij -20 °C totdat ze werden getest.
<p c...

<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>

Dit protocol schetst een betrouwbare cantilever buigtest voor murine femurhalzen. Het natuurlijke cantileverflexuurscenario dat optreedt bij de femurhals wordt meestal niet weergegeven in standaard 3- en 4-punts buigtests5. Deze testmethode is beter en betrouwbaarder repliceert het type femurhalsfracturen dat wordt ervaren door botfragiliteitspatiënten. De belangrijkste focus bij het uitvoeren van dit protocol is het elimineren van de variabiliteit als gevolg van inconsistente oppotting van de fe...

Fractuurrisico is een ernstige medische zorg in verband met osteoporose. Meer dan 1,5 miljoen fragiliteitsfracturen worden elk jaar alleen al in de Verenigde Staten gemeld, met fracturen in de heup, met name de femurhals, als de leidende fractuur type1. Geschat wordt dat 18% van de vrouwen en 6% van de mannen in hun leven een femurhalsfractuur zullen ervaren2, en het sterftecijfer na 1 jaar na de fractuur is groter dan 20%1. Daarom kunnen muismodellen die biomechanische testen van de femurhals mogelijk maken, geschikt zijn voor het bestuderen van fragiliteitsfracturen. Muismodellen bieden ook krachtige hulpmiddelen om vertaalbare cellulaire en moleculaire gebeurtenissen die mogelijk betrokken zijn bij osteoporose op te helderen. Dit komt door de beschikbaarheid van genetische verslaggevers, winst en verlies van functiemodellen en de uitgebreide bibliotheek van moleculaire technieken en reagentia. Mechanisch testen van muizenbotten kan de nodige uitkomstmaten bieden om de gezondheid van de botten, genotypische en fenotypische variaties te bepalen die de etiologie van de ziekte kunnen verklaren, en therapieën beoordelen op basis van uitkomstmaten van de kwaliteit van het bot en het risico op fracturen3.
De anatomie van de femurhals creëert unieke mechanische belastingsscenario's, die meestal leiden tot buigfracturen (buigen). De heupkop wordt geladen in de acetabulaire kom aan het proximale uiteinde van het dijbeen. Hierdoor ontstaat een uitkragende buigingsscenario op de femurhals, die distaal stevig aan de heupschacht is bevestigd4. Dit verschilt van traditionele 3- of 4-punts buigtests op de femuraire mid-diafyse. Hoewel deze tests nuttig zijn, repliceren ze niet de belasting die meestal leidt tot fragiliteitsfracturen bij osteopenische en osteoporotische personen in termen van fractuurlocatie of het belastingsscenario.
Om het risico op fragiliteitsfracturen bij muizen beter te beoordelen, werd geprobeerd de reproduceerbaarheid van cantileverbuigingstests van muriene femurhalzen te verbeteren. Zoals theoretisch voorspeld, is aangetoond dat de belastingshoek op de heupkop ten opzichte van de femurschacht de uitkomstmaten aanzienlijk beïnvloedt5, waardoor een uitdaging ontstaat voor de betrouwbaarheid en reproduceerbaarheid van gerapporteerde uitkomsten. Om een goede en consistente uitlijning van de dijbenen tijdens de monstervoorbereiding te garanderen, werden gidsen ontworpen en 3D-geprint op basis van anatomische metingen op μCT-scans van C57BL / 6 muisdijbenen. De geleiders zijn ontworpen om te helpen bij het consequent oppotten van de monsters, zodat de femurschacht op ~ 20 ° van de verticale belastingsrichting wordt gehouden. Deze hoek is gekozen omdat het de stijfheid maximaliseert en tegelijkertijd het maximale buigmoment langs de heupschacht minimaliseert, wat de kans op femurhalsfracturen verhoogt en leidt tot meer consistente en reproduceerbare tests5. Geleiders werden 3D-geprint in verschillende formaten om anatomische verschillen tussen monsters op te vangen en gebruikt om monsters in een stabiele positie te houden tijdens het oppotten in acrylbotcement. De stijfheid, maximale kracht, vloeikracht en maximale energie werden berekend uit de krachtverplaatsingsgrafieken. Deze testmethode toonde consistente resultaten voor de bovengenoemde biomechanische uitkomst. Met oefening en de hulp van de 3D-geprinte gids kunnen meetfouten als gevolg van een verkeerde uitlijning worden geminimaliseerd, wat resulteert in betrouwbare uitkomstmaten.

<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

Fracturen in de femurhals komen vaak voor bij personen met osteoporose. Veel muismodellen zijn ontwikkeld om ziektetoestanden en therapieën te beoordelen, met biomechanische testen als primaire uitkomstmaat. Traditionele biomechanische tests richten zich echter op torsie- of buigtests die worden toegepast op de middenas van de lange botten. Dit is meestal niet de plaats van hoogrisicofracturen bij osteoporotische personen. Daarom werd een biomechanisch testprotocol ontwikkeld dat de femurhalzen van muizendijbenen in cantileverbuigingsbelasting test om de soorten fracturen die osteoporosepatiënten ervaren beter te repliceren. Omdat de biomechanische uitkomsten sterk afhankelijk zijn van de buigrichting ten opzichte van de femurhals, zijn 3D-geprinte geleiders gemaakt om een femurschacht onder een hoek van 20° ten opzichte van de belastingsrichting te houden. Het nieuwe protocol stroomlijnde het testen door de variabiliteit in uitlijning te verminderen (21,6° ± 1,5°, COV = 7,1%, n = 20) en verbeterde reproduceerbaarheid in de gemeten biomechanische uitkomsten (gemiddelde COV = 26,7%). De nieuwe aanpak met behulp van de 3D-geprinte gidsen voor betrouwbare uitlijning van monsters verbetert de nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid door de meetfouten als gevolg van een verkeerde uitlijning van het monster te verminderen, wat de steekproefgroottes in muisstudies van osteoporose zou moeten minimaliseren.

Bij potten met behulp van de geleider werden de femurschachten uitgelijnd op 21,6° ± 1,5°. Hoewel dit <10% afwijking van de beoogde hoek van 20° vertegenwoordigt, waren de variatiecoëfficiënten (COV) van de pothoek over alle geteste monsters respectievelijk 7,6% en 6,5% voor mannelijke en vrouwelijke muizen (n = 10 per groep) zoals geverifieerd door planaire röntgenfoto's vóór de test (figuur 5). Bovendien moeten de röntgenfoto's na het testen worden gebruikt om de modus te beoorde...

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

Cantilever Bending of Murine Femoral Necks

Het huidige protocol beschrijft de ontwikkeling van een reproduceerbaar testplatform voor muriene femurhalzen in een sledebuigopstelling. Aangepaste 3D-geprinte geleiders werden gebruikt om de dijbenen consistent en stijf in optimale uitlijning te fixeren.

Cantilever buigen van murine femorale nekken

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

De cantilever bending setup die in dit protocol wordt beschreven, creëert een reproduceerbare benadering voor het genereren van femurhalsfracturen, die klinisch relevanter zijn en kunnen worden gebruikt in muizenstudies om naar osteoporose te kijken. Dit protocol creëert een testplatform dat de reproduceerbaarheid verbetert, wat leidt tot een verminderde variatiecoëfficiënt in uitkomstmaten. Daarom minimaliseert het de steekproefomvang die nodig is voor robuuste studies.Begin met het snijden van buissecties van lengte 1/2-inch tot 1-inch met behulp van 1/4-inch bij 1/4-inch vierkante aluminium buizen. Label elk aluminiumsegment met de voorbeeld-ID's met een etsgereedschap. Vul de helft van de buissegmenten met stopverf en plaats ze in een armatuur om ze rechtop te houden.Leg de schone dijbenen plat op het bankje zodat het voorste oppervlak naar boven is gericht. Plaats vervolgens de 3D-geprinte geleider direct onder de derde trochanter, waar de asdiameter consistent wordt. Houd de proximale en distale uiteinden met één hand vast.Druk het dijbeen stevig op de werkbank en plaats met de andere hand de 3D-geprinte geleider op de middenas van het dijbeen om te voorkomen dat het dijbeen naar de laterale of mediale zijde draait. Plaats ze vervolgens voor de overeenkomstige aluminium segmenten. Vul de aluminium segmenten met botcement tot ze bijna vol zijn, waardoor er een beetje ruimte overblijft voor verplaatsing.Plaats de dijbenen met geleiders in het juiste aluminium segment en laat het botcement uitharden. Nadat het botcement is uitgehard, plaatst u de monsters in een petrischaal met PBS op kamertemperatuur en laat u ze twee uur rehydrateren. Gebruik een mechanisch testsysteem om een loadcel met een resolutie van minder dan 1 Newton te bevestigen en te kalibreren.Bevestig een armatuur met een vierkante sleuf om de aluminium segmenten stevig vast te houden met de monsters. Bevestig stelschroeven aan de twee zijden van de houder om monsters stevig op hun plaats te houden. Bevestig vervolgens een laadplaat in de actuator.Plaats een stereomicroscoop op een oppervlak direct voor de MTS. Plaats lichtbronnen rond het systeem als extra verlichting nodig is om de opstelling door de microscoop te zien. Begin in de MTS-software met het maken van een nieuw buigprotocol.Zorg ervoor dat het protocol werkt in verplaatsingscontrole. Stel de laadsnelheid van het protocol in op 0,5 millimeter per seconde. Als de software een instelling voor softkeys heeft, voegt u de softkey Balance en Zero Extension toe aan het protocol.Zorg ervoor dat het softwareprogramma de tijd in seconden registreert, belasting in Newton en uitbreiding of verplaatsing in millimeters bij een minimale bemonsteringsfrequentie van 100 hertz. Sla het nieuwe protocol op en keer terug naar het hoofdscherm van het softwareprogramma om te beginnen met het testen van een nieuwe voorbeeldset. Verkrijg een röntgenfoto van de monsters in de aluminium potten.Meerdere monsters kunnen tegelijk worden afgebeeld. Zorg ervoor dat de voorste weergave van monsters wordt vastgelegd om verificatiemetingen van de pothoek mogelijk te maken. Plaats een aluminium segment met monster in de houder en draai de stelschroeven vast.Laat de actuator zakken totdat deze zich binnen enkele millimeters van de heupkop bevindt. Gebruik de stereomicroscoop om de biaxiale fase aan te passen om de positie van de heupkop direct onder de laadplaat uit te lijnen. Vergrendel de biaxiale fase op zijn plaats.In de MTS-software, nul de positie van de actuator en balanceer de loadcel met behulp van de toegevoegde soft keys Balance en Zero Extension. Begin vervolgens met het laadprotocol. Afhankelijk van hoeveel ruimte er nog over was tussen de laadplaat en het monster, duurt het testen slechts 10 tot 30 seconden.Leg na het testen nog een anterieure röntgenfoto van het monster vast. Dit zal worden gebruikt om de breukwijze te onderscheiden en te documenteren. De variatiecoëfficiënten, of COV, van gemeten buigeigenschappen van femurhalzen van muizen worden hier gepresenteerd.COV vertegenwoordigt de verhouding tussen de standaarddeviatie en het gemiddelde van een gegevensset, en de afname ervan duidt op een nauwere groepering van de afzonderlijke gegevenspunten rond het gemiddelde. Dit protocol verlaagde de COV voor maximale belasting in vergelijking met andere publicaties die vergelijkbare tests uitvoerden. Een representatieve krachtverplaatsingscurve met een offset lineaire pasvorm van 0,2% wordt gebruikt om de stijfheid en het vloeipunt af te leiden.Geselecteerde uitkomstmaten worden uitgezet, waarbij de gemiddelde en standaarddeviatie worden weergegeven, inclusief maximale belasting bij uitval, stijfheid, maximale verplaatsing bij uitval en werk tot storing. Asterisken geven significante verschillen aan die zijn bepaald met behulp van een eenzijdige ongepaarde t-test. Femurhalzen voor mannelijke muizen waren significant sterker en stijver dan exemplaren van vrouwelijke muizen.Bovendien ervoeren de vrouwelijke femurhalzen meer significante vervormingen en werken ze tot falen in vergelijking met exemplaren van mannelijke muizen. Dit komt overeen met de lagere botmineraaldichtheid bij vrouwen en onderstreept de gevoeligheid van de test om fysiologisch relevante verschillen te detecteren. Biomechanische uitkomstmaten, waaronder maximale belasting, stijfheid, maximale verplaatsing en werk tot mislukking, werden uitgezet tegen de pothoek en gecorreleerd met behulp van een eenvoudige lineaire regressie voor het mannelijke cohort, het vrouwelijke cohort en alle monsters gegroepeerd.Ononderbroken zwarte lijnen tonen lineaire regressie van groepsmonsters en stippellijnen geven betrouwbaarheidsintervallen aan. Variabiliteit in de pothoek had geen significante invloed op de maximale belasting, maximale verplaatsing of faalwerk. Naarmate de pothoek toenam, nam de stijfheid echter toe.Het belangrijkste om te onthouden tijdens het proberen van dit protocol is om de oppotprocedure en laadsnelheden hetzelfde te houden om uw resultaten beter te vergelijken met eerder gepubliceerde gegevens. Als u een alternatief voor botcement gebruikt, zoals een bismutlegering die kan worden verzacht om het monster na het testen te verwijderen, kunnen monsters andere procedures ondergaan, zoals Raman-spectroscopie, DEXA of driepuntsbuiging, om aanvullende mechanische, chemische en structurele eigenschappen op te helderen.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Tissue Engineering of the Intestine in a Murine Model

Tissue Engineering van de darm in een muizenmodel

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

Methode en geïnstrumenteerde meubilair voor femurfractuur testen in een zijwaartse val-over-the-Hip-positie

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

Een<em&gt; In Vitro</em&gt; Organ Culture Model van het Muizen tussenwervelschijf

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

Isolatie van Primaire Murine Retinale Ganglioncellen (RGC&#39;s) door Flow Cytometry

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

Retroductal Nanoparticle injectie aan de lymfkliertest submandibulaire klier

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

Licht vel fluorescentie microscopie voor de studie van het lymfkliertest hart

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

Een betrouwbare en reproduceerbare kritische middelgrote regiogebonden femorale Defect Model bij ratten gestabiliseerd met een aangepaste externe Fixator

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

Optische beeldvorming van geïsoleerde Murine ventriculaire Myocyten

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

Biomechanische beproeving van Muriene pezen

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

Transplantatie van een 3D Bioprinted Patch in een Murine Model van Myocardikoesie Infarct

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