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

Studien stöddes av NIH P30AR069655 och R01AR070613 (H. A. A.).

Djurstudier godkändes av University of Rochester Committee of Animal Resources. Mössen som användes i denna studie var C57BL/6 hanar och honor från 24-29 veckors ålder. Möss var inrymda i standardförhållanden med mat och vatten ad libitum. Vid dödshjälp via koldioxidinandning, följt av livmoderhalscancer förskjutning, skördades 20 högra lårben (10 hanar och 10 honor) och frystes vid -20 °C tills de testades.
1. Skapande av anpassade 3D-utskrivna monteringsguider<...

<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>

Detta protokoll beskriver ett tillförlitligt cantilever böjningstest för murine femorala halsar. Det naturliga cantilever flexure scenariot som uppstår vid lårbenshalsen är vanligtvis inte representerat i standard 3- och 4-punkts böjningstester5. Denna testmetod är bättre och mer tillförlitligt replikerar den typ av femorala halsfrakturer som upplevs av ben bräcklighet patienter. Huvudfokus när du utför detta protokoll är att eliminera variabiliteten på grund av inkonsekvent potting...

Frakturrisk är ett allvarligt medicinskt problem i samband med osteoporos. Över 1,5 miljoner skörhetsfrakturer rapporteras varje år bara i USA, med frakturer i höften, särskilt lårbenshalsen, som den ledande frakturtypen1. Det uppskattas att 18% av kvinnorna och 6% av männen kommer att uppleva en lårbensfraktur under sin livstid2, och dödligheten vid 1 år efter frakturen är större än 20%1. Därför kan musmodeller som tillåter biomekanisk testning av lårbenshalsen vara lämpliga för att studera skörhetsfrakturer. Musmodeller erbjuder också kraftfulla verktyg för att klargöra översättningsbara cellulära och molekylära händelser som är involverade i osteoporos potentiellt. Detta beror på tillgången på genetiska reportrar, vinst och förlust av funktionsmodeller och det expansiva biblioteket med molekylära tekniker och reagenser. Mekanisk testning av musben kan ge nödvändiga resultatåtgärder för att bestämma benhälsa, genotypiska och fenotypiska variationer som kan förklara sjukdomens etiologi och bedöma terapier baserat på utfallsmått av benkvaliteten och risken för fraktur3.
Lårbenshalsens anatomi skapar unika mekaniska belastningsscenarier, vilket vanligtvis leder till flexurala (böjande) frakturer. Lårbenshuvudet är laddat i acetabuläruttaget vid lårbenets proximala ände. Detta skapar ett cantilever böjningsscenario på lårbenshalsen, som är styvt fäst vid lårbensaxeln distally4. Detta skiljer sig från traditionella 3- eller 4-punkts böjningstester på lårbensmittdiafysen. Även om dessa tester är till hjälp, replikerar de inte belastningen som vanligtvis leder till skörhetsfrakturer hos osteopeniska och osteoporotiska individer när det gäller frakturplats eller belastningsscenariot.
För att bättre bedöma risken för skörhetsfrakturer hos möss, försökte man förbättra reproducerbarheten av cantilever böjningstester av murin femorala halsar. Som teoretiskt förutspått har belastningsvinkeln på lårbenshuvudet i förhållande till lårbensaxeln visat sig ha en betydande inverkan på utfallsmåtten5, vilket skapar en utmaning för tillförlitlighet och reproducerbarhet av rapporterade resultat. För att säkerställa korrekt och konsekvent inriktning av lårbenen under provberedningen utformades guider och 3D trycktes baserat på anatomiska mätningar gjorda på μCT-skanningar av C57BL/6 mus lårben. Stödlinjerna utformades för att hjälpa till att konsekvent potting proverna så att lårbensaxeln hålls vid ~ 20° från den vertikala laddningsriktningen. Denna vinkel valdes eftersom den maximerar styvheten samtidigt som den maximala böjningsmomentet längs lårbensaxeln minimeras, vilket ökar sannolikheten för lårbenshalsfrakturer och leder till mer konsekvent och reproducerbar testning5. Guiderna var 3D-printade i olika storlekar för att tillgodose anatomiska skillnader mellan prover och användes för att hålla prover i en stabil position medan de potting i akrylbencement. Styvheten, maximal kraft, avkastningskraften och maximal energi beräknades från kraftförskjutningsgraferna. Denna testmetod visade konsekventa resultat för ovannämnda biomekaniska resultatet. Med övning och hjälp av den 3D-utskrivna styrningen kan mätfel på grund av feljustering minimeras, vilket resulterar i tillförlitliga utfallsmått.

<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

Frakturer i lårbenshalsen är vanliga hos personer med osteoporos. Många musmodeller har utvecklats för att bedöma sjukdomstillstånd och terapier, med biomekanisk testning som ett primärt utfallsmått. Traditionell biomekanisk testning fokuserar dock på vridnings- eller böjningstester som tillämpas på de långa benens mellanaxel. Detta är vanligtvis inte platsen för högriskfrakturer hos osteoporotiska individer. Därför utvecklades ett biomekaniskt testprotokoll som testar lårbenshalsarna av murin lårben i cantilever böjning lastning för att bättre replikera de typer av frakturer som upplevs av osteoporospatienter. Eftersom de biomekaniska resultaten är mycket beroende av den flexurala laddningsriktningen i förhållande till lårbenshalsen, skapades 3D-tryckta guider för att upprätthålla en lårbensaxel i en vinkel på 20° i förhållande till laddningsriktningen. Det nya protokollet effektiviserade testningen genom att minska variationen i anpassning (21,6° ± 1,5°, COV = 7,1%, n = 20) och förbättrad reproducerbarhet i de uppmätta biomekaniska resultaten (genomsnittlig COV = 26,7%). Det nya tillvägagångssättet med hjälp av 3D-utskrivna guider för tillförlitlig provjustering förbättrar rigor och reproducerbarhet genom att minska mätfelen på grund av feljustering av prov, vilket bör minimera provstorlekarna i musstudier av osteoporos.

När de krukades med hjälp av guiden, var lårbensaxlarna inriktade på 21,6 ° ± 1,5°. Även om detta representerar <10% avvikelse från den avsedda vinkeln på 20°, var variationskoefficienterna (COV) för pottingvinkeln för alla prov som testades 7,6% respektive 6,5% för han- och honmöss(n = 10 per grupp) som verifierats av förtestplanerade röntgenstrålar (figur 5). Dessutom bör röntgenbilderna efter testningen användas för att bedöma i vilket läge proverna misslyckades. M...

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

Cantilever Bending of Murine Femoral Necks

Det nuvarande protokollet beskriver utvecklingen av en reproducerbar testplattform för murine femorala halsar i en cantilever böjning uppsättning. Anpassade 3D-utskrivna guider användes för att konsekvent och styvt fixa lårbenen i optimal inriktning.

Cantilever böjning av Murine Femoral Necks

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

Cantilever böjning setup beskrivs i detta protokoll skapar en reproducerbar metod för att generera femorala halsfrakturer, som är mer kliniskt relevanta och kan användas i murin studier för att titta på osteoporos. Detta protokoll skapar en testplattform som förbättrar reproducerbarheten, vilket leder till minskad variationskoefficient i utfallsmått. Därför minimerar det den provstorlek som behövs för robusta studier.Börja med att skära rördelar av längd 1/2-tum till 1 tum med 1/4-tums av 1/4-tums fyrkantiga aluminiumrör. Märk varje aluminiumsegment med prov-ID:n med ett etsningsverktyg. Fyll hälften av rörsegmenten med kitt och placera dem i en fixtur för att hålla dem upprätt.Placera de rena lårbenen platt på bänkskivan så att den främre ytan är vänd uppåt. Placera sedan den 3D-utskrivna styrningen direkt under den tredje trokantern, där axeldiametern blir konsekvent. Håll de proximala och distala ändarna med en hand.Tryck fast lårbenet på arbetsbänken och placera den 3D-utskrivna styrningen på lårbenets mittaxel ordentligt för att förhindra att lårbenet roterar till den laterala eller mediala sidan. Placera dem sedan framför motsvarande aluminiumsegment. Fyll aluminiumsegmenten med bencement tills de är nästan fulla, vilket lämnar lite utrymme för förskjutning.Placera lårbenen med guider i rätt aluminiumsegment och låt bencementet ställa in. När bencementet har härdat, placera proverna i en Petri-skål med rumstemperatur PBS och låt dem rehydrera i två timmar. Använd ett mekaniskt testsystem för att fästa och kalibrera en lastcell med upplösningen mindre än 1 Newton.Fäst en fixtur med en fyrkantig slits för att hålla aluminiumsegmenten ordentligt med proverna. Fäst de inställda skruvarna på de två sidorna av hållfixturen för att hålla fast proverna på plats. Fäst sedan en lastplatta i ställdonet.Placera ett stereomikroskop på en yta direkt framför MTS. Placera ljuskällor runt systemet om ytterligare belysning behövs för att se installationen genom mikroskopet. I MTS-programvaran börjar du skapa ett nytt flexuralprotokoll.Se till att protokollet fungerar i förskjutningskontroll. Ställ in protokollets laddningshastighet till 0,5 millimeter per sekund. Om programvaran har en inställning för mjuka nycklar lägger du till de mjuka tangenterna Balans och Noll förlängning i protokollet.Se till att programvaran registrerar tiden i sekunder, laddas i Newtons och förlängning eller förskjutning i millimeter med en samplingshastighet på minst 100 hertz. Spara det nya protokollet och gå tillbaka till huvudskärmen i programvaran för att börja testa en ny provuppsättning. Få en röntgenbild av proverna i aluminiumkrukorna.Flera exempel kan avbildas samtidigt. Se till att den främre vyn av proverna fångas in för att möjliggöra verifieringsmätningar av pottingvinkeln. Placera ett aluminiumsegment med prov i hållfixturen och dra åt de inställda skruvarna.Sänk ställdonet tills det är inom några millimeter från lårbenshuvudet. Använd stereomikroskopet för att justera biaxialstadiet för att justera lårbenshuvudets position direkt under lastplattan. Lås biaxialstadiet på plats.I MTS-programvaran nollställer du ställdonets position och balanserar belastningscellen med hjälp av de tillagda mjuka tangenterna Balans och Nollförlängning. Börja sedan laddningsprotokollet. Beroende på hur mycket utrymme som fanns kvar mellan lastplattan och provet tar testningen bara 10 till 30 sekunder.Efter testningen, fånga en annan främre röntgen av provet. Detta kommer att användas för att urskilja och dokumentera frakturläget. Variationskoefficienterna, eller COV, från uppmätta flexurala egenskaper hos musfemoral halsar presenteras här.COV representerar förhållandet mellan standardavvikelsen och medelvärdet för en datauppsättning, och dess minskning indikerar en snävare gruppering av de enskilda datapunkterna runt medelvärdet. Detta protokoll minskade COV för maximal belastning jämfört med andra publikationer som utför liknande tester. En representativ kraftförskjutningskurva som visar en linjär passform på 0,2 % används för att härleda styvheten och utbytespunkten.Valda utfallsmått ritas upp, med medelvärde och standardavvikelse, inklusive maximal belastning vid fel, styvhet, maximal förskjutning vid fel och arbete till fel. Asterisker indikerar betydande skillnader som bestäms med hjälp av ett ensidigt oparat t-test. Femorala halsar för hanmöss var betydligt starkare och styvare än exemplar från kvinnliga möss.Dessutom upplevde de kvinnliga femorala halsarna mer betydande deformationer och arbete för att misslyckas jämfört med prover från hanmöss. Detta överensstämmer med den lägre benmineraltätheten hos honor och understryker testets känslighet för att upptäcka fysiologiskt relevanta skillnader. Biomekaniska utfallsmått, inklusive maximal belastning, styvhet, maximal förskjutning och arbete till misslyckande, plottades mot pottingvinkeln och korrelerades med hjälp av en enkel linjär regression för den manliga kohorten, den kvinnliga kohorten och alla prover grupperade tillsammans.Helsvarta linjer visar linjär regression av gruppexempel och prickade linjer anger konfidensintervall. Variabiliteten i pottingvinkeln påverkade inte avsevärt maximal belastning, maximal förskjutning eller felarbete. Men när pottingvinkeln ökade ökade styvheten.Det viktigaste att komma ihåg när du försöker detta protokoll är att hålla potting-proceduren och laddningshastigheterna desamma för att bättre jämföra dina resultat med tidigare publicerade data. Om du använder ett alternativ till bencement, såsom en vismutlegering som kan mjukas upp för att avlägsna provet efter testning, kan prover genomgå andra procedurer, såsom Raman-spektroskopi, DEXA eller trepunktsbockning, för att klargöra ytterligare mekaniska, kemiska och strukturella egenskaper.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Tissue Engineering of the Intestine in a Murine Model

Vävnadsteknik av tarmen i en murin modell

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

Metod och instrumenterade fixtur för femorala fraktur testning i sidled höst-på-the-Hip ställning

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

En<em&gt; In Vitro</em&gt; Organ Kultur Modell av murina mellankotskivan

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

Isolering av primära murin retinala Ganglion-celler (RGC) genom flödescytometri

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 nanopartiklar injektion till murina Submandibular körtel

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

Ljus-ark fluorescensmikroskopi för studien av murina hjärtat

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

Tillförlitliga och reproducerbara kritiska medelstora segmentell femorala defekt modell i råttor stabiliserad med en anpassad extern fixeringsanordning

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

Optisk avbildning av isolerade murina ventrikulär myocyter

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

Biomekanisk testning av murina senor

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

Transplantation av en 3D Bioprinted Patch i en Murine modell av hjärtinfarkt

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