Name: a surgical procedure for resecting the mouse rib: a model for large-scale long bone repair
Uploaded: 2015-01-21T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 42 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair at JoVE.com

We thank members of the Mariani lab for critical reading of the manuscript. Our funding sources were: the Baxter Medical Scholar Research Fellowship (to M.K.S.), USC undergraduate fellowships and the Provost, Dean Joan M. Schaeffer, and Rose Hills Fellowships, (to M.K.S.). We also acknowledge a CIRM BRIDGES fellowship through Pasadena City College (to T.T.T). and the James H. Zumberge Research and Innovation Fund, the USC Regenerative Medicine Initiative, and the NIAMS NIH under Award Number R21AR064462 (to F.V.M).

הערה: כל הנהלים הנן בהתאם לפרוטוקול בעלי חיים אושר על ידי הוועדה המוסדית הטיפול בבעלי חיים והשימוש (IACUC) באוניברסיטת הדרום קליפורניה. 1. הכנה לניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את הכלים כירורגיים ההכרחיים ומתכלות (מעוקר, פריטי 1-18 ברשימת חומרים) ולסדר מיקרוסקופ לנתח וטראנס-מאייר סיבים אופטי במנדף או על שולחן downdraft. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את העכבר לבגרות מינית (20 - 30 גר &#39;, 1-3 חודשים) בחדר אינדוקציה עם isoflurane 4% כדי לגרום להרדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאשר הרדמה עם כפה ו / או בדיקת קמצוץ זנב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל משחה לעיניו של העכבר, כדי למנוע יובש בעיניים במהלך הניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזז את העכבר לבמה מיקרוסקופ. מניחים את העכבר לחרטומו של צינור התחזוקה ומקם רוחבי. לספק נרתיק התחממות סמוך לבעלי החיים כדי לעזור לשמור על טמפרטורת גוף. לאE:. מיקום של העכבר הוא תלוי בהעדפה ו / או שרירות לבו של המנתח אישי, צד או שמאלה או ימינה הוא בסדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם isoflurane - 2, 3% לתחזוקה, ולצפות בקצב נשימה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזרק עצירות תת עורי (אגף לרוחב של הרגל) (0.05 מ&quot;ג / קילוגרם) על כאבים שלאחר ניתוח עם מחט 25 G. הרגל עשויה עווית שהיא תגובה נורמלית. </li></ol> חתך 2. פתיחה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לזהות את הצלעות הרצויות על ידי מישוש, ולנקות את השטח של שיער עם מכונת גילוח. הערה: צלעות 8-10 מומלצות מאז צלעות 1-7 קרובות יותר לריאות ו11-13 הם קצר באופן משמעותי. ספירת הצלעות צריכה להתחיל עם הצלעות מקורי ביותר כמספר 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את האזור עם לסירוגין povidone- יוד וisopropanol (70%) בניקוי (3x מומלץ לעתים קרובות על ידי שימוש בבעלי חיים פרוטוקולים). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחתוך חתך 2 סנטימטרים דרך העור, ישירות מעל ומקביל לצלע הרצויה עם מספריים מיקרוכירורגיה בגודל בינוניים. Incisדואר דרך שכבות שרירים ושומן הבסיסיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את כל 3 השכבות (עור, שרירים, שומן) למפשק לחשוף את אזור הניתוח, תוך מזעור גודל החתך. </li></ol> 3. מוציא את הצלעות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחתוך את השרירים הבין- מעל את החלק הרצוי צלעות עם אזמל 5.0 מ&quot;מ. מיקום חתך זה כ -5 מ&quot;מ הפרוקסימלי למפרק chondrocostal כמו זה שבי הצלעות היא לא כמעוקלת מאוד. בזהירות להפריד את השריר מהעצם עם מלקחיים טיפ נאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי ליצור כריתה תוך שמירה על קרום העצם בבעלי החיים, לחתוך את קרום העצם, לאורכו של צלע עם אזמל 5.0 מ&quot;מ. בזהירות להפריד periosteum מעצם הבסיס רוחבי עם מלקחיים טיפ נאה. להתקדם בזהירות, כperiosteum הוא מאוד עדין ויש לו עקביות דביקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הבא לעשות חתך דרך העצם בקצה אחד עם מיקרו מספריים בסדר. במידת הצורך, למדוד את הכריתה עםreticle במיקרוסקופ או מד סוג השליט. לאחר מכן, הרם בזהירות את העצם מתוך periosteum ולחתוך את הקצה השני. הערה: המשך בזהירות. זהו הצעד העדין ביותר, כמו משיכת ללא מוציא את הצלעות מתחת יקרע את קרום pleural ולגרום לחזה אוויר. אם קרום pleural נקרע זה יהיה ברור בקלות כמו הפנים של חלל בית החזה יהיו גלויים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם דימום מתרחש כתוצאה מחיתוך העצם, להפעיל לחץ בסוף לחתוך עם מקל אוזניים ל4-5 שניות כדי לעצור את הדימום. הערה: בהזדמנות נדירה שהדימום ממשיך, ייתכן שתהיה צורך לעצור ולהרדימו איבוד דם משמעותי כיתפשר התאוששות (ללא החלפת נוזל, מקסימום הדם אשר ניתן בצורה בטוחה לאיבוד הנפח הוא 10% מכלל נפח הדם או 7.7 -. 8 μl / g לעכבר 25 גרם, זה שווה ערך לכ 180-200 μl 9). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מייד למקם את הצלעות הוסרו ל4% PFA לניתוח בעתיד. הערה: אם הכריתה של שתי העצמות וperiosteum היא להתבצע, להשמיט את החתך והפרדה (שלב 3.2) periosteum. מאז periosteum מצורף מאוד הדוק לקרום pleural להתקדם בזהירות, מתגרה הצלעות מהקרום pleural עם מלקחיים כדי למנוע קריעה. </li></ol> 4. סגירת החתך <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תפר את השרירים הבין- מעל שרוול periosteal נותר עם 9-0 תפרים (2 תפרים הם בדרך כלל מספיק). הנח את התפרים ישירות מעל קצות החתך של הצלעות, לפעול כמדדים למיקום ניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את מפשק. תפר את השרירים ושומן שמעליה עם 9-0 תפרים (3-4 תפרים הם בדרך כלל מספיק). בעכברים עם שכבות עבות במיוחד של שריר ו / או שומן, תפר כל שכבה בנפרד (לדוגמא, שכבת 1 של תפרים לשכבה השרירית ושכבה 1 של תפרים לשכבת השומן). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגור אתעור עם תפרי 7-0 (4-5 תפרים הם בדרך כלל מספיק). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אבטח את החתך עם דבק תפר, צובט את הקצוות יחד עם מלקחיים גדולים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאט לגמול את העכבר מעל isoflurane ידי ההתאמה ראשונה ל -1% לכמה דקות ואז לכבות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את העכבר תחת מנורת חום ולהשאיר עד התודעה הוא חזר, 5 - 10 דקות. לאחר ההכרה הוא חזרה ובמהלך כל תקופת ההחלמה, העכבר צריך לעבור וambulate כרגיל ולא מראה סימנים של מצוקה. </li></ol> שחזור 5. וניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לספק ניהול כאב שלאחר ניתוח כולל הממשל של עצירות בצורת ג&#39;לטין פה ב 0.5 מ&quot;ג / קילוגרם כל 12 שעות במשך 48 שעות. אוראלי אינו דורש ריסון בעלי החיים שעלולים לגרום לכאב באזור בית החזה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשמור על העכבר בכלוב עם גישה חופשית למזון ומים בתקופת ההחלמה. לאחר החתך הוא יבש, יכולות להיות שותף שוכנו חיות נשיות ואילו גברs חייבת להישאר מבודדת כדי למנוע לחימה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר תקופת ההחלמה, בצע את ההליך שאושר להמתת חסד. הסר את כלוב הצלעות לקיבעון וניתוח. </li></ol>

<ol>
	<li>Philip, S. J., Kumar, R. J., Menon, K. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological+study+of+rib+regeneration+following+costectomy+in+adolescent+idiopathic+scoliosis.">Morphological study of rib regeneration following costectomy in adolescent idiopathic scoliosis.</a> Eur Spine J. 14 (8), 772-776 (2005).</li><li>Munro, I. R., Guyuron, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Split-rib+cranioplasty.">Split-rib cranioplasty.</a> Ann Plast Surg. 7 (5), 341-346 (1981).</li><li>Taggard, D. A., Menezes, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Successful+use+of+rib+grafts+for+cranioplasty+in+children.+Pediatric+neurosurgery.">Successful use of rib grafts for cranioplasty in children. Pediatric neurosurgery.</a> 34 (3), 149-155 (2001).</li><li>Head, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevention+of+Regeneration+fo+the+Ribs:+A+problem+in+thoracic+surgery.">Prevention of Regeneration fo the Ribs: A problem in thoracic surgery.</a> Archives of Surgery. 14 (6), 1215-1221 (1927).</li><li>Kawanabe, Y., Nagata, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+method+of+costal+cartilage+harvest+for+total+auricular+reconstruction:+part+I.+Avoidance+and+prevention+of+intraoperative+and+postoperative+complications+and+problems.">A new method of costal cartilage harvest for total auricular reconstruction: part I. Avoidance and prevention of intraoperative and postoperative complications and problems.</a> Plastic and reconstructive surgery. 117 (6), 2011-2018 (2006).</li><li>Cheung, 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=An+externally+fixed+femoral+fracture+model+for+mice.">An externally fixed femoral fracture model for mice.</a> Journal of orthopaedic research : official publication of the Orthopaedic Research Society. 21 (4), 685-690 (2003).</li><li>Matthys, R., Perren, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Internal+fixator+for+use+in+the+mouse.">Internal fixator for use in the mouse.</a> Injury. 40, S103-S109 (2009).</li><li>Cooper, G. 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=Testing+the+critical+size+in+calvarial+bone+defects:+revisiting+the+concept+of+a+critical-size+defect.">Testing the critical size in calvarial bone defects: revisiting the concept of a critical-size defect.</a> Plastic and reconstructive surgery. 125 (6), 1685-1692 (2010).</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=Ask+the+Vet.">Ask the Vet.</a> JAX NOTES. 499, (2005).</li><li>Flecknell, P. A., Roughan, J. V., Stewart, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+oral+buprenorphine+('buprenorphine+jello')+for+postoperative+analgesia+in+rats--a+clinical+trial.">Use of oral buprenorphine ('buprenorphine jello') for postoperative analgesia in rats--a clinical trial.</a> Laboratory animals. 33 (2), 169-174 (1999).</li><li>Rigueur, D., Lyons, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Whole-mount+skeletal+staining.">Whole-mount skeletal staining.</a> Methods in molecular biology. 1130, 113-121 (2014).</li><li>Evans, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+somitic+cells+to+the+avian+ribs.">Contribution of somitic cells to the avian ribs.</a> Developmental biology. 256 (1), 114-126 (2003).</li><li>Colnot, C., Thompson, Z., Miclau, T., Werb, Z., Helms, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+fracture+repair+in+the+absence+of+MMP9.">Altered fracture repair in the absence of MMP9.</a> Development. 130 (17), 4123-4133 (2003).</li><li>Lu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+basis+for+age-related+changes+in+fracture+repair.">Cellular basis for age-related changes in fracture repair.</a> Journal of orthopaedic research : official publication of the Orthopaedic Research Society. 23 (6), 1300-1307 (2005).</li><li>Zilberman, Y., Gafni, Y., Pelled, G., Gazit, Z., Gazit, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioluminescent+imaging+in+bone.">Bioluminescent imaging in bone.</a> Methods in molecular biology. 455, 261-272 (2008).</li><li>Pelled, G., Gazit, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+using+osteocalcin-luciferase.">Imaging using osteocalcin-luciferase.</a> Journal of musculoskeletal. 4 (4), 362-363 (2004).</li><li>Elefteriou, F., Yang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+mouse+models+for+bone+studies--strengths+and+limitations.">Genetic mouse models for bone studies--strengths and limitations.</a> Bone. 49 (6), 1242-1254 (2011).</li><li>Srour, M. K., 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=Natural+large-scale+regeneration+of+rib+cartilage+in+a+mouse.">Natural large-scale regeneration of rib cartilage in a mouse.</a> J. Bone Miner. , (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose

כאשר לומדים פרוטוקול זה ראשון, לקבוע היכן לאתר את החתך הראשוני יכול להיות מאתגר. עם זאת, בפועל על עכברים מורדמים עוזר המנתח ללמוד היכן למקם את החתך הראשוני ולחשוף את הצלעות הרצויות כך שעברו כריתה. עבודה על גופות גם משפרת את המיומנויות המוטוריות העדינה הדרושות כדי להסיר את חלק הצלעות עם או בלי קרום העצם. בנוסף, מישהו חדש להליך זה עלול למצוא את המניפולציה של הכלים העדינים ודקים תפרים להיות קשה. בעוד קשירה מ, עודף משיכת התפר יכולה לקרוע את הרקמות. לכן, כמה תפירה בפועל גם על גופות יכולה להיות מועילה. לבסוף, אם המנתח הוא חדש לניתוחים עם מכרסמים, זה יכול להיות שימושי ליש אדם אחר לסייע בניטור והתאמת ההרדמה במהלך כמה הניתוחים הראשונים. השלב הקריטי ביותר של פרוטוקול זה הוא מוציא את העצם ללא גרימת pneumothorax (אוסף חריג של אוויר בספא pleuralce), שהוא קשה לטיפול בעכבר מאז קרום pleural הוא רזה מדי כדי לסגור בניתוח. השכבה של קרום חזה שריר והקודקודית נחותה הצלעות היא מאוד דקה ועדינה; לכן, תנועות מדויקות נדרשות כדי למנוע ניקור בקרום pleural שנמצאת מתחת לאזור הכריתה. זה קורה בדרך כלל בשלבי 3.1 ו -3.3. בשלב 3.1 (הפרדת העצם מהשרירים המקיפים צלע), האזמל והמלקחיים החדים בקלות לחדור את שכבת pleural אם הנקודה לא נשמרה שטחית. בשלב 3.3 (מוציא את העצם עם מיקרו המספריים בסדר), המיקום של המספריים מתחת לעצם עשוי להתגבר על חוזק המתיחה של קרום pleural, או הפעולה של שבירת העצם עלול לגרום לסוף בר העצם לנקב קרום pleural. מצאנו כי שימוש במייקרו-מספריים עדינים שיש קצה מעוגל מועיל. בנוסף, כאמור לעיל, זה יכול להיות שימושי גם לאימון הראשון של הפרוטוקול על עכברים מורדמים. Ultiשל דבר, עם זאת מצאנו כי בעיה זו ניתן להתגבר בקלות עם סבלנות ותרגול. למרות שהצלע הוא עצם endochondral, ייתכנו כמה הבדלים חשובים פוטנציאלי בין שלד הצלעות ועצמות השלד התוספים הארוכות. מנקודת מבט עוברית, שלד הצלעות נגזר מתא שונה mesodermal (somite) מאשר שלד התוספים (mesoderm צלחת לרוחב) 12. כך שייתכן שיש מאפיינים ייחודיים לאבות צלעות שלד המשקפים את ההבדל הזה בהיסטוריה ההתפתחותית. לכן, בטווח הארוך, ייתכן שיהיה צורך לקבוע מה הם מאפיינים הייחודיים אלה ולאחר מכן להשתמש במידע זה כדי לעודד את האבות בשלד האיבר לתווך תיקון באותו המתקן כפי שניתן לראות בצלעות. היבט נוסף שנכנס לשחק נוגע למיקומו של הצלעות ביחס למערכת הנשימה. אללמרות צלעות האיגוף לספק יציבות מספיק סביב הכריתה כך שאין צורך בקיבוע חיצוני, אזור התיקון הוא תחת התנועה והמתח המתמיד של אינפלציה / דפלציה ריאות. זה כבר הכיר בכך שבמהלך תיקון עצם, תנועה יותר מדי יכולה להיות מעכבת לריפוי בעוד כמה תנועה נראית חשוב ליצירת 13,14 ביניים סחוס. בשלב זה, לא ברור, עם זאת זה אפשרי כי היווצרות של סחוס ביניים עשויה להיות צעד מפתח לתיקון בקנה מידה גדולה יעיל. כך, תנועה של הצלעות במהלך הנשימה עשויה להקל על תיקון (כאשר periosteum הוא נשאר מאחור בבעלי החיים). מאז התנועה עשויה להיות חשובה במיוחד בהקשר זה, פיתוח שיטה למקום, קיבוע יכול להיות שימושי לחקר ההשפעות ביו-המכאניות בתיקון בעתיד. על ידי ביצוע assay תיקון צלעות בעכבר, ניתן לנצל את כלים גנטיים החזקים שהיו deveשעט. לדוגמא, שימוש בסימנים מהונדסים, המקור של תאי התיקון ניתן להעריך. יכול להיות מנוצלים לכתבים מהונדסים להיווצרות עצם (כלים חדשים ומעניינים בפיתוח מגזיית et al. 15,16), תהליך endochondral, וקריאה מתוך של מסלולי העברת אותות חשובים 12,17. בנוסף, ניתן להשתמש בעכברים שנשאו אללים פסד של פונקציה כדי לקבוע מסלולי האיתות הנדרשים. נכון לעכשיו, אין אורגניזם מודל חוליות אחר מאפשר מגוון כה רחב של טכניקות גנטיות כדי לחקור את הביולוגיה הבסיסית הבסיסית של תהליך זה. בנוסף, בעוד שמודלים מצוינים אחרים לתיקון שלד פותחו והיה בשימוש במשך זמן מה, הקשר אחר כדי לבדוק את הפיגומים, תרכובות, וטיפולים בתאים בהתחשב בתכונות של תיקון צלעות עשויות להיות מועיל. הקמת מודל תיקון צלעות סטנדרטי משלימה מודלים קיימים כצלעות אינן נדרשות כדי לתמוך בגוף ותיקוןמתרחש ללא ייצוב. בנוסף, ניתן להעריך את תרומתו של קרום העצם לתיקון בקלות. יתרה מזאת, משום שיש לו גם הצלעות סחוס ועצם מגזרים, השוואות בין הריפוי של סוגי הרקמות שונים אך קשורים אלה עשויות לזהות תכונה משותפת של תיקון יעיל 18.

מתיש פגיעה בשלד, דלקת מפרקים ניוונית כרוניות, והבעיות החמורות הקשורות לניתוח שחזור להשפיע על יעילות כלכלית, משפחת רווחה, ואיכות החיים. בעוד הפסקות קטנות ונגעים יכולים לרפא די טובה, בני האדם אינם מסוגלים לתקן את הפגמים גדולים, ולכן יש להסתמך על נהלי שחזור כדי לשחזר מבנה ותפקוד. שחזור עשוי להיות כרוך בשתלים אלוגנאית או heterogeneic, עצם morcellized, פיגומים מושתלים, או הארכת עצמות. למרבה הצער, הם לא רק שם גורמי תחלואת persistant כרוכים בטיפולים אלה, אך הכוח המקורי של עצם תיקון מושגת רק לעתים רחוקות. לפיכך, גישות קליניות חדשות יש צורך. כיוון אחד לפתח שיטות חדשניות לטיפול בפגמים מגזריים הוא ללמוד מצבים שבהם תיקון בקנה מידה גדולה מתרחש באופן טבעי. דו-חיים מפורסמים יכולים להתחדש אלמנטי שלד, ואילו יונקים נחשבים מוגבלים בההוא יכולת. עם זאת, מאז תחילת המאה ה -20, כמה דיווחים על ההתחדשות בצלע האדם שפורסמו מצביעים על כך שבני האדם לא יכול להיות כל כך מוגבל 1-4. נכון לעכשיו תופעה זו ידועה בעיקר על ידי מנתחים פלסטיים המשתמשים בחומר צלעות ללסת, פנים ואוזן שיקום, אך הוא לא זוכה להערכה 5 באופן רחב יותר. כדי ללמוד תיקון זה בפירוט רב יותר, פיתחנו מודל כירורגית באמצעות העכבר. שימוש בפרוטוקול זה, חוקרים יכולים לזהות את הגורמים המולדים המעורבים ולהשתמש במידע זה כדי להקל על ריפוי שלד במקומות אחרים. ישנם יתרונות רבים לשימוש בצלעות כמודל ללימוד תיקון שלד. ראשית, צלעות המקיפות לספק, קיבוע טבעי (בהשוואה לכריתה של עצם הירך 6,7). זה מקטין את הסיכון לתחלואה של תופסנים פנימיים וחיצוניים ומפשט את ההליך כירורגי. שנית, שכבות שרירים דקות של wa החזהיהיה לספק לגישה קלה וראות מצוינת ההופכת את assay להשוות את הנוחות של כריתות calvarial 8. שלישית, בניגוד לcalvariae המהווים על ידי התאבנות intramembranous, צורת הצלעות ידי התאבנות endochondral ולגדול באורך באמצעות הארכה בצלחות גידול נמצאים בשני קצוות של diaphysis מרכזי. לכן, תיקון של הצלעות עשוי להיות דומה יותר לתיקון של עצמות השלד התוספים הארוכות. יתר על כן, מצאנו כי בהשוואה לעצם הירך, periosteum של הצלעות עבה יותר וניתן להשפיע בקלות רבה יותר. לפיכך, חוקרים המבקשים assay תיקון עצם לצורך לימוד periosteum או בדיקת טיפולים בתאים, סוכנים תרופתיים, ו / או פיגומי רקמה עלולים למצוא את מודל כירורגים זה שימושי. לסיכום, מודל כריתת צלע זו מספק הקשר שבתוך ללמוד תיקון עצם בקנה מידה גדולה טבעית ביונקים כמו שאף כזה מודל בשימוש כללי קיים כיום.

<table><tbody><tr><td>Medium sized micro-dissection scissors (Vannas-T&amp;uuml;bingen Spring Scissors 5 mm)</td><td>Fine Science Tools</td><td>15003-08</td><td></td></tr><tr><td>Fine micro-dissection scissors (Vannas Spring Scissors - 2mm Cutting Edge)</td><td>Fine Science Tools</td><td>15000-04</td><td>curved tip is beneficial</td></tr><tr><td>Micro-scalpel 5.0 mm</td><td>Fine Science Tools</td><td>10315-12</td><td>other fine scalpels can be substituted</td></tr><tr><td>Dumont 55 forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11295-51</td><td></td></tr><tr><td>Retractor&amp;nbsp;</td><td>Fine Science Tools</td><td>17004-05</td><td>adjustability is convenient</td></tr><tr><td>Micro-needle holders</td><td>Fine Science Tools</td><td>12060-01</td><td></td></tr><tr><td>9.0 nylon sutures (Ethilon), taper point best</td><td>Ethicon</td><td>2819G or similar</td><td>taper point best but reverse cutting is also good</td></tr><tr><td>7.0 prolene sutures (Prolene)</td><td>Ethicon</td><td>8700H or similar</td><td>6-0 can be used too, needle point can vary</td></tr><tr><td>Large forceps (Adson Forceps)</td><td>Fine Science Tools</td><td>11006-12</td><td>other brands are fine</td></tr><tr><td>Lubricant Eye Ointment (Akwa Tears)</td><td>Akorn</td><td>17478-062-35</td><td></td></tr><tr><td>Suture glue (GLUture Topical Tissue Adhesive)</td><td>Abbot</td><td>32046-01</td><td>has excellent working time</td></tr><tr><td>Shaver</td><td>Wahl</td><td>9918-6171 or similar</td><td></td></tr><tr><td>Clamp lamp</td><td>Zoo Med</td><td>LF-5</td><td></td></tr><tr><td>Infrared Bulb, 75W</td><td>Zoo Med</td><td>RS-75</td><td></td></tr><tr><td>RC&lt;sup&gt;2&lt;/sup&gt; Rodent Anesthesia System</td><td>VetEquip&amp;nbsp;</td><td>922100</td><td></td></tr><tr><td>IsoFlo (Isoflurane)</td><td>Abbot</td><td>05260-05</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorphine (Buprenex)</td><td>Reckitt Benckiser</td><td>12496-0757-1</td><td></td></tr><tr><td>Betadine</td><td>Purdue Frederick</td><td>67618015017</td><td></td></tr><tr><td>Flavored Gelatin, raspberry</td><td>Jell-O</td><td>B000E1FYL0</td><td>made up firm, to the consistency of &#039;jigglers&#039;</td></tr></tbody></table>

a surgical procedure for resecting the mouse rib: a model for large-scale long bone repair

פרוטוקול זה מציג חוקרים למודל חדש לתיקון עצם בקנה מידה גדולה ניצול צלעות העכבר. הנוהל מפרט את הפעולות הבאות: הכנת בעלי החיים לניתוח, פתיחת קיר גוף החזה, חושף את הצלעות הרצויות מהשרירים הבין- שמסביב, מוציא את החלק הרצוי צלעות ללא גרימת pneumothorax, וסוגר את החתכים. בהשוואה לעצמות השלד התוספים, הצלעות נגישות מאוד. בנוסף, לא, קיבוע פנימי או חיצוני הוא הכרחי שכן הצלעות הסמוכות מספקות קיבוע טבעי. הניתוח משתמש באופן מסחרי אספקה ​​זמינה, הוא פשוט ללמוד, ונסבל היטב על ידי בעלי החיים. ההליך יכול להתבצע עם או בלי הסרת קרום העצם שמסביב, ולכן התרומה של periosteum לתיקון ניתן להעריך. תוצאות מצביעות על כך שאם periosteum נשמר, תיקון חזק מתרחש ב1-2 חודשים. אנו מצפים כי שימוש בפרוטוקול זה לאעידוד מחקר לתיקון צלעות ושהממצאים יאפשרו פיתוח הדרכים חדשות כדי לעורר תיקון עצם במקומות אחרים בגוף.

בעלי חיים בדרך כלל להתאושש במהירות מהליך זה, חתך מחלים טוב, ובעלי החיים מפגינים התנהגות נורמלית. ההליך משתמש אספקה ​​זמינה באופן מסחרי ואחרי אימון, ניתן להשלים בתוך פחות 1 שעה. לפני השימוש בהליך זה כדי להפיק נתונים ניסיוניים, חשוב לנתח את הכריתה בנקודת זמן יום 0 כדי לקבוע אם כל שברי עצמות גדולים עשויים להישאר באזור הכריתה. אחת דרכים להעריך הליך נכון היא להעריך את בעלי החיים על ידי X-ray או ההדמיה microCT לאחר הניתוח, אם כי זה בדרך כלל דורש אישורי בטיחות קרינה מיוחדים. במקום זאת, נוספת להערכה פשוטה ניתן להשלים על ידי ביצוע הכנת צביעת שלד כפי שמודגם באיור 1 א. זה כרוך באיסוף כלוב הצלעות, לתקן את זה בEtOH, וצביעה באדום אליזרין באמצעות פרוטוקול סטנדרטי 11. זה יכול להיות שימושי להשמיט אשלגן הידרוקסיד (המשמש לעיכול משם הרקמות הרכות) כך that המדגם עדיין ניתן להשתמש בם לאחר מכן לניתוח היסטולוגית אם כך רצוי. המדגם עדיין ניתן דמיין בלי צעדי אשלגן הידרוקסיד ידי ניקוי בגליצרול 80% משום ששכבת קיר השרירים הגוף שמעליה היא דקה. או לחלופין, ניתן להסיר את השרירים האלה באופן ידני לפני קיבוע / מכתים כמוצג כאן (איור 1 א). החלק מהעצם שהוסר גם ניתן לנתח. אם המטרה הייתה לשמור על קרום העצם בבעלי החיים, חלק העצם צריך משטח חלק כמו דמיין ידי מיקרוסקופ אור וניתוח היסטולוגית (איור 1 ב, ב &#39;). יש לי חלק עצם הוסר עם periosteum צריך משטח מובהק מרופט ועל בדיקה היסטולוגית שכבה שלמה שמעליה periosteal, שבו יש את המאפיינים של רקמת חיבור צפופה לא סדירה (איור 1 ג, ג &#39;). בהתאם למטרת הניסוי, ריפוי יכול להיותהעריך בנקודות זמן שונות. תצפיות עולות כי 3 כריתות מ&quot;מ שבperiosteum נשמרים בבעלי החיים בדרך כלל לרפא לחלוטין בתוך 1-2 חודשים. תיקון מתרחש דרך היווצרות יבלת רכה וקשה, והשיפוץ. דוגמא לתיקון מלא ב -2 חודשים מוצגת באיור 2 א, &#39;; תיקון יכול להיות מוערך על ידי הכנת שלד (איור 2 א) וניתוח היסטולוגית (איור 2 א &#39;). אם periosteum גם הוסר, פער הכריתה אינו מתמלא ב. איור 2 מראה דוגמא שבו כמה תיקונים התרחשו בקצה אחד, עם זאת, זה אופייני יותר להתבונן קצוות קהים. על ניתוח היסטולוגית, אזור הכריתה מלא בשומן, רקמת גרעון, ושרירים (איור 2 ב &#39;). <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/52375/52375fig1highres.jpg" width="600" /> <strong&gt; תמונות איור 1. דוגמא של כריתות באיור יום 0. (א) לכריתת צלעות (4.5 מ&quot;מ) שנאסף מייד לאחר ניתוח. אין שברי עצמות נשארים מאחור. מדגם היה מוכתם באדום אליזרין (באמצעות פרוטוקול סטנדרטי אך תוך השמטה כל שלבים עם אשלגן הידרוקסיד לשמר את הדגימה לניתוח היסטולוגית עתיד) ופינה בגליצרול 80%. ראשי חץ מציינים את המיקום של הקצוות לחתוך. חלק (ב) הוסר מצלעות הצלעות המתוארות ב() ללא periosteum המצורף. (ב &#39;) סעיף היסטולוגית מראה periosteum המינימלי צמוד לעצם (ראשי חץ צהובים, משמאל) ולא periosteum לימין (החתך, מוכתם בhematoxylin ו eosin). הכוכבית הצהובה מציינת את חלל מוח עצם. צלעות עכבר אין לי trabeculae נרחב. (ג) חלק צלעות הוסר מראה את periosteum עדיין מחובר. sho סעיף היסטולוגית (ג &#39;)אגף periosteum שלם מעל העצם שצוין על ידי הסוגר צהוב (סעיף אורך, מוכתם בhematoxylin ו eosin). כוכבית צהובה מציינת את חלל מוח עצם. ברים סולם: A, B, C = 1 מ&quot;מ; ב &#39;, ג&#39; = 100 מיקרומטר. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/52375/52375fig1highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/52375/52375fig2highres.jpg" width="700" /> איור 2. תיקון Rib פוסט-ריפוי בכריתות עם ובלי קרום העצם. (א) הכנת שלד הבא ~ 2 חודשים של החלמה לאחר כריתה, שמירה על periosteum שלם בתוך העכבר (שהוכן כמו באיור 1 א). תיקון מלא של האזור ניתן לצפות. סעיף היסטולוגית של B מראה שיקום קירות עצם שבשבת ו( א &#39;)חלל מוח עצם (hematoxylin ו eosin). הכנת שלד (אדום אליזרין) (ב) הבא ~ 3 חודשים של החלמה לאחר הסרת שני צלעות וחלק periosteum שמסביב. היה תיקון מינימאלי רק בסוף לחתוך מוצג בצד השמאל של הלוח. נקודות ראש חץ צהובות למפרק chondrocostal. סעיף היסטולוגית של רקמת B מראה פרור, שומן, ותאי שריר מילוי באתר של הכריתה (hematoxylin ו eosin) (ב &#39;). ברים סולם: A, B = 1 מ&quot;מ; B &#39;= 500 מיקרומטר; ג &#39;= 200 מיקרומטר. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/52375/52375fig2highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

Watch this Scientific Journal Video about A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair at JoVE.com

A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair

The overall goal of this procedure is to successfully resect a portion of bone from the rib of a mouse. The procedure was developed as a model to study large-scale long bone repair.

הליך כירורגי לResecting צלעות העכבר: מודל לתיקון עצם ארוך בקנה מידה גדולה

This protocol introduces researchers to a new model for large-scale bone repair utilizing the mouse rib. The procedure details the following: preparation ...

a-surgical-procedure-for-resecting-mouse-rib-model-for-large-scale

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Medicine

13.0K Views.  Keck School of Medicine, University of Southern California. The overall goal of this procedure is to successfully resect a portion of bone from the rib of a mouse. The procedure was developed as a model to study large-scale long bone repair.

Video: A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair

A Mouse Distraction Osteogenesis Model

Distraction osteogenesis (DO) is a surgical procedure that involves skeletal tissue regeneration without cell transplantation. A DO model consists of the following three phases: the latency phase after osteotomy and placement of the external distractor; the distraction phase, wherein the separated bone ends are gradually and continuously distracted; and the consolidation phase. This custom-made distractor used for DO is comprised of two incomplete acrylic resin rings and an expansion screw. The process was initiated by making a mold with silicone impression material and then creating the custom-made distractor. Dental resin was poured into the formwork made of silicone impression material, and it was allowed to polymerize to create the incomplete resin rings required for the custom-made distractor. These rings were fixed with an expansion screw using transparent resin. The custom-made distractor created via this approach was attached to the tibia of mice. The tibia was fixed to the device using one pair of 25 G needles proximally, one pair of 27 G needles distally, and acrylic resin. After a latency period of 5 days, distraction was initiated at a rate of 0.2 mm/12 h. The lengthening was continued for 8 days, resulting in a total gap of 3.2 mm. The mice were sacrificed 4 weeks after distraction. Bone formation in the distraction gap was confirmed using both radiography and histology.

We present a mouse tibial distraction osteogenesis model developed using a custom-made distractor. The use of a mouse as an analysis target is advantageous for advancing research.

מודל פרכת העכבר הסחת דעת

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

Developmental Biology

Adjustable Stiffness, External Fixator for the Rat Femur Osteotomy and Segmental Bone Defect Models

The mechanical environment around the healing of broken bone is very important as it determines the way the fracture will heal. Over the past decade there has been great clinical interest in improving bone healing by altering the mechanical environment through the fixation stability around the lesion. One constraint of preclinical animal research in this area is the lack of experimental control over the local mechanical environment within a large segmental defect as well as osteotomies as they heal. In this paper we report on the design and use of an external fixator to study the healing of large segmental bone defects or osteotomies. This device not only allows for controlled axial stiffness on the bone lesion as it heals, but it also enables the change of stiffness during the healing process in vivo. The conducted experiments have shown that the fixators were able to maintain a 5 mm femoral defect gap in rats in vivo during unrestricted cage activity for at least 8 weeks. Likewise, we observed no distortion or infections, including pin infections during the entire healing period. These results demonstrate that our newly developed external fixator was able to achieve reproducible and standardized stabilization, and the alteration of the mechanical environment of in vivo rat large bone defects and various size osteotomies. This confirms that the external fixation device is well suited for preclinical research investigations using a rat model in the field of bone regeneration and repair.

One constraint of preclinical research in the field of bone repair is the lack of experimental control over the local mechanical environment within a healing bone lesion. We report the design and use of an external fixator for bone repair with the ability to change fixator stiffness in vivo.

נוקשות מתכוונן, תופסנים חיצוניים למודלים של עכברי ירך osteotomy ומגזרי עצם הפגם

The mechanical environment around the healing of broken bone is very important as it determines the way the fracture will heal. Over the past decade there ...

Mouse Pneumonectomy Model of Compensatory Lung Growth

In humans, disrupted repair and remodeling of injured lung contributes to a host of acute and chronic lung disorders which may ultimately lead to disability or death. Injury-based animal models of lung repair and regeneration are limited by injury-specific responses making it difficult to differentiate changes related to the injury response and injury resolution from changes related to lung repair and lung regeneration. However, use of animal models to identify these repair and regeneration signaling pathways is critical to the development of new therapies aimed at improving pulmonary function following lung injury. The mouse pneumonectomy model utilizes compensatory lung growth to isolate those repair and regeneration signals in order to more clearly define mechanisms of alveolar re-septation. Here, we describe our technique for performing mouse pneumonectomy and sham pneumonectomy. This technique may be utilized in conjunction with lineage tracing or other transgenic mouse models to define molecular and cellular mechanism of lung repair and regeneration.

Mouse pneumonectomy is a commonly employed model of compensatory lung growth. This procedure can be used in conjunction with lineage tracing or transgenic mouse models to elucidate underlying mechanisms.

עכבר דגם ריאה של פיצוי ריאות צמיחה

In humans, disrupted repair and remodeling of injured lung contributes to a host of acute and chronic lung disorders which may ultimately lead to ...

A Simple Critical-sized Femoral Defect Model in Mice

While bone has a remarkable capacity for regeneration, serious bone trauma often results in damage that does not properly heal. In fact, one tenth of all limb bone fractures fail to heal completely due to the extent of the trauma, disease, or age of the patient. Our ability to improve bone regenerative strategies is critically dependent on the ability to mimic serious bone trauma in test animals, but the generation and stabilization of large bone lesions is technically challenging. In most cases, serious long bone trauma is mimicked experimentally by establishing a defect that will not naturally heal. This is achieved by complete removal of a bone segment that is larger than 1.5 times the diameter of the bone cross-section. The bone is then stabilized with a metal implant to maintain proper orientation of the fracture edges and allow for mobility. 
Due to their small size and the fragility of their long bones, establishment of such lesions in mice are beyond the capabilities of most research groups. As such, long bone defect models are confined to rats and larger animals. Nevertheless, mice afford significant research advantages in that they can be genetically modified and bred as immune-compromised strains that do not reject human cells and tissue.
Herein, we demonstrate a technique that facilitates the generation of a segmental defect in mouse femora using standard laboratory and veterinary equipment. With practice, fabrication of the fixation device and surgical implantation is feasible for the majority of trained veterinarians and animal research personnel. Using example data, we also provide methodologies for the quantitative analysis of bone healing for the model.

Animal models are frequently employed to mimic serious bone injury in biomedical research. Due to their small size, establishment of stabilized bone lesions in mice are beyond the capabilities of most research groups. Herein, we describe a simple method for establishing and analyzing experimental femoral defects in mice.

דגם פגם עצם הירך קריטית בגודל פשוט בעכברים

While bone has a remarkable capacity for regeneration, serious bone trauma often results in damage that does not properly heal. In fact, one tenth of all ...

Establishment of a Segmental Femoral Critical-size Defect Model in Mice Stabilized by Plate Osteosynthesis

The use of tissue-engineered bone constructs is an appealing strategy to overcome drawbacks of autografts for the treatment of massive bone defects. As a model organism, the mouse has already been widely used in bone-related research. Large diaphyseal bone defect models in mice, however, are sparse and often use bone fixation which fills the bone marrow cavity and does not provide optimal mechanical stability. The objectives of the current study were to develop a critical-size, segmental, femoral defect in nude mice. A 3.5-mm mid-diaphyseal femoral ostectomy (approximately 25% of the femur length) was performed using a dedicated jig, and was stabilized with an anterior located locking plate and 4 locking screws. The bone defect was subsequently either left empty or filled with a bone substitute (syngenic bone graft or coralline scaffold). Bone healing was monitored noninvasively using radiography and in vivo micro-computed-tomography and was subsequently assessed by ex vivo micro-computed-tomography and undecalcified histology after animal sacrifice, 10 weeks postoperatively. The recovery of all mice was excellent, a full-weight-bearing was observed within one day following the surgical procedure. Furthermore, stable bone fixation and consistent fixation of the implanted materials were achieved in all animals tested throughout the study. When the bone defects were left empty, non-union was consistently obtained. In contrast, when the bone defects were filled with syngenic bone grafts, bone union was always observed. When the bone defects were filled with coralline scaffolds, newly-formed bone was observed in the interface between bone resection edges and the scaffold, as well as within a short distance within the scaffold. 
The present model describes a reproducible critical-size femoral defect stabilized by plate osteosynthesis with low morbidity in mice. The new load-bearing segmental bone defect model could be useful for studying the underlying mechanisms in bone regeneration pertinent to orthopaedic applications.

Although mouse models are invaluable tools for bone tissue engineering, models of long bone defects are sparse. This need motivated development of the present protocol which uses a locking plate with four screws and a dedicated jig to perform and stabilize a reproducible, femoral, critical-size defect with low morbidity.

הקמת דגם פגם קריטי בגודל הירך מגזרית עכברים מיוצב על ידי פלייט Osteosynthesis

The use of tissue-engineered bone constructs is an appealing strategy to overcome drawbacks of autografts for the treatment of massive bone defects. As a ...

A Mouse Model of Orthopedic Surgery to Study Postoperative Cognitive Dysfunction and Tissue Regeneration

Surgery is commonly used to improve and maintain quality of life. Unfortunately, in vulnerable patients such as the elderly, complications may occur and significantly diminish the outcome. Indeed, after routine orthopedic surgery to repair a fracture, as many as 50% of elderly patients suffer from neurologic complications like delirium. Also, the capacity to heal and regenerate tissue after surgery decreases with age, and can impact the quality of fracture repair and even osseous integration of implants. Thus, a better understanding of mechanisms that drive these age-dependent changes could provide strategic targets to minimize risk for such complications and optimize outcomes. Here, we introduce a clinically relevant mouse model of tibial fracture. The postoperative changes in these mice mimic some of the cognitive impairments commonly observed after routine orthopedic surgery in humans. Briefly, an incision is performed in the right hind limb under strictly aseptic conditions. Muscles are disassociated, and a 0.38-mm stainless steel pin is inserted into the upper crest of the tibia, inside the intramedullary canal. Osteotomy is then performed, and the wound is stapled. We have used this model to investigate the effects of surgical trauma on postoperative neuroinflammation and behavioral changes. By applying this fracture model in combination with parabiosis, a surgical model in which 2 mice are anastomosed, we have studied cells and secreted factors that systemically rejuvenate organ function and tissue regeneration after injury. By following our step-by-step protocol, these models can be reproduced with high fidelity, and can be adapted to interrogate many biologic pathways that are altered by surgical trauma.

This protocol describes a mouse model of orthopedic surgery that has been used to study mechanisms of postoperative neuroinflammation and behavioral changes, and when combined with parabiosis, to study tissue regeneration during aging.

דגם העכבר של כירורגיה אורתופדית ללמוד לאחר הניתוח בתפקוד הקוגניטיבי ו התחדשות רקמות

Surgery is commonly used to improve and maintain quality of life. Unfortunately, in vulnerable patients such as the elderly, complications may occur and ...

A Minimally Invasive Model to Analyze Endochondral Fracture Healing in Mice Under Standardized Biomechanical Conditions

Bone healing models are necessary to analyze the complex mechanisms of fracture healing to improve clinical fracture treatment. During the last decade, an increased use of mouse models in orthopedic research was noted, most probably because mouse models offer a large number of genetically-modified strains and special antibodies for the analysis of molecular mechanisms of fracture healing. To control the biomechanical conditions, well-characterized osteosynthesis techniques are mandatory, also in mice. Here, we report on the design and use of a closed bone healing model to stabilize femur fractures in mice. The intramedullary screw, made of medical-grade stainless steel, provides through fracture compression an axial and rotational stability compared to the mostly used simple intramedullary pins, which show a complete lack of axial and rotational stability. The stability achieved by the intramedullary screw allows the analysis of endochondral healing. A large amount of callus tissue, received after stabilization with the screw, offers ideal conditions to harvest tissue for biochemical and molecular analyses. A further advantage of the use of the screw is the fact that the screw can be inserted into the femur with a minimally invasive technique without inducing damage to the soft tissue. In conclusion, the screw is a unique implant that can ideally be used in closed fracture healing models offering standardized biomechanical conditions.

This protocol describes a minimally invasive osteosynthesis technique using an intramedullary screw for standardized stabilization of femur fractures, which can be used to analyze endochondral bone healing in mice.

מודל פולשנית לניתוח שבר Endochondral ריפוי בעכברים בתנאים מתוקננים ביו-מכני

Bone healing models are necessary to analyze the complex mechanisms of fracture healing to improve clinical fracture treatment. During the last decade, an ...

Transverse Fracture of the Mouse Femur with Stabilizing Pin

Fracture repair is an essential function of the skeleton that cannot be reliably modeled in vitro. A mouse injury model is an efficient approach to test whether a gene, gene product or drug influences bone repair because murine bones recapitulate the stages observed during human fracture healing. When a mouse or human breaks a bone, an inflammatory response is initiated, and the periosteum, a stem cell niche surrounding the bone itself, is activated and expands. Cells residing in the periosteum then differentiate to form a vascularized soft callus. The transition from the soft callus to a hard callus occurs as the recruited skeletal progenitor cells differentiate into mineralizing cells, and the bridging of the fractured ends results in the bone union. The mineralized callus then undergoes remodeling to restore the original shape and structure of the healed bone. Fracture healing has been studied in mice using various injury models. Still, the best way to recapitulate this entire biological process is to break through the cross-section of a long bone that encompasses both cortices. This protocol describes how a stabilized, transverse femur fracture can be safely performed to assess healing in adult mice. A surgical protocol including detailed harvesting and imaging techniques to characterize the different stages of fracture healing is also provided.

This protocol describes a method to perform fractures on adult mice and monitor the healing process.

שבר רוחבי של עצם הירך של העכבר עם פין מייצב

Fracture repair is an essential function of the skeleton that cannot be reliably modeled in vitro. A mouse injury model is an efficient approach to test ...

Biology

Establishing a Diaphyseal Femur Fracture Model in Mice

Bones have a significant regenerative capacity. However, fracture healing is a complex process, and depending on the severity of the lesions and the age and overall health status of the patient, failures can occur, leading to delayed union or nonunion. Due to the increasing number of fractures resulting from high-energy trauma and aging, the development of innovative therapeutic strategies to improve bone repair based on the combination of skeletal/mesenchymal stem/stromal cells and biomimetic biomaterials is urgently needed. To this end, the use of reliable animal models is fundamental to better understanding the key cellular and molecular mechanisms that determine the healing outcomes. Of all the models, the mouse is the preferred research model because it offers a wide variety of transgenic strains and reagents for experimental analysis. However, the establishment of fractures in mice may be technically challenging due to their small size. Therefore, this article aims to demonstrate the procedures for the surgical establishment of a diaphyseal femur fracture in mice, which is stabilized with an intramedullary wire and resembles the most common bone repair process, through cartilaginous callus formation.

This protocol describes a surgical procedure for the establishment of a diaphyseal fracture in the femur of mice, which is stabilized with an intramedullary wire, for fracture healing studies.

ביסוס מודל שבר עצם הירך הדיאפיזי בעכברים

Bones have a significant regenerative capacity. However, fracture healing is a complex process, and depending on the severity of the lesions and the age ...

<meta charset="utf8"></head><body>פרוטוקול שבר מנדיבולרי סטנדרטי לתיקון עצם בעכברים

Less-Invasive Technique for Non-stabilized Mandibular Fracture in Mouse Models

Non-stabilized fractures can be made at mandibular sites in mice, thus making it possible to analyze bone repair using an endochondral ossification mode. To most accurately reflect this process in vivo, it is necessary to have a standardized protocol to avoid excessive bone loss and soft tissue damage, particularly at the mandibular site, an anatomical site characterized by minimal access. To our knowledge, we describe for the first time a less-invasive protocol of non-stabilized mandibular fracture in mice. Adult mice are anesthetized with isoflurane and receive a preoperative dose of buprenorphine by subcutaneous injection. A submandibular approach is performed, with a skin incision made along the inferior border of the mandible. The masseter muscle is elevated in a subperiosteal plane along the mandibular ramus with a periosteal elevator. A vertical and complete fracture of the ramus is performed from the basilar border to the coronoid notch (between condylar and coronoid processes), using a piezoelectric bone surgery device under saline serum irrigation at the basilar edge and scissors to complete the fracture of the mandibular ramus. The skin approach is closed by silk sutures. This detailed procedure for non-stabilized mandibular fractures offers an efficient procedure allowing minimal bone loss and soft tissue damage. This technique ensures successful and consistent results to accurately reflect the process of endochondral bone repair in mouse models.

<meta charset="utf8"></head><body>טכניקה פחות פולשנית לשבר מנדיבולרי לא מיוצב במודלים של עכברים

This protocol presents a comprehensive and efficient method for analyzing mandibular bone repair. We describe a reproducible technique for non-stabilized mandibular fracture in a mouse model, allowing analysis of the process of endochondral bone repair with minimal tissue damage and bone loss.

טכניקה פחות פולשנית לשבר מנדיבולרי לא מיוצב במודלים של עכברים

Non-stabilized fractures can be made at mandibular sites in mice, thus making it possible to analyze bone repair using an endochondral ossification mode. ...