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簡要描述:骨缺損動物模型實驗骨缺損動物模型是研究骨組織再生、骨移植材料評估以及骨相關疾病治療策略的重要工具。目前常用于制作骨缺損模型的動物有小鼠,大鼠,兔,犬,豬,羊等。
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骨缺損動物模型實驗
目前常用于骨缺損動物模型實驗的動物有小鼠,大鼠,兔,犬,豬,羊等。
骨缺損動物模型理論上是選擇越大型的動物越好,比如犬,豬,羊等。
一則越大型的動物骨折愈合機制與人類越相似;再則越大型的動物制作過程中越易于操作。大型動物也有實驗成本過高,樣本數(shù)量難以保證的現(xiàn)實缺點。
小鼠模型價格低廉,來源廣泛,小鼠自身具有較強的抗感染及耐受手術的能力,且圍手術期易于管理,因此小鼠模型具有一定優(yōu)勢。
一般小鼠選擇2到3個月的小鼠作為模型,雌兔選擇6到10個月的兔作為模型。
骨缺損模型構建骨缺損部位選擇
骨缺損的部位可以劃分為負重部位骨缺損與不負重部位骨缺損兩類。
機械性骨損傷
機械性骨缺損可用于模擬創(chuàng)傷或手術導致部分骨受損或缺失的情況。
1.顱骨缺損模型
顱骨是研究原位骨愈合常用的手術部位之一,動物選小型嚙齒類動物,如小鼠、大鼠。
造模舉例:
通常選取成年雄性大鼠,鹽suan氯an酮(40mg/kg)與鹽酸甲苯噻嗪(8mg/kg)聯(lián)合麻醉,也有采用10%水he氯醛(4ml/kg)腹腔注射麻醉。大鼠頭顱備皮、消毒鋪巾后,從鼻骨開始,沿顱骨矢狀線取縱行手術切口,長約1.5~3cm,逐層分離軟組織,充分顯露矢狀縫、雙側頂骨及部分額骨和枕骨。
根據(jù)圓形缺損直徑大小的不同,在不同部位進行鉆孔建模,直徑≤6mm一般在雙側頂骨處鉆孔;直徑>6mm一般以矢狀縫為中心進行鉆孔。鉆孔前需將骨膜充分剝離,將不同直徑的空心鉆頭連接電鉆后,低速(≤1500rpm)鉆取,鉆取過程中助手用生理鹽水滴注(1滴/2s)降溫。鉆取時動作需輕柔(單純憑借電鉆的自然重力,盡量不附加外力),避免將骨組織全鉆穿,接近鉆穿時用剝離器沿著圓形缺損周邊進行鈍性分離,從而避免硬腦膜及其下方的血管、腦組織的損傷。生理鹽水沖洗術野,探查無活動性出血后,用0號線逐層關閉皮下組織、皮膚切口。術后大鼠側臥于30℃恒溫臺進行麻醉復蘇,全清醒后送回飼養(yǎng)籠繼續(xù)喂養(yǎng),于術后8~12h,20~24h,32~36h分別予以丁丙nuo啡(0.05mg/kg)腹腔注射鎮(zhèn)痛。
大鼠的種系一般選擇SpragueDawley(SD)大鼠和Wistar大鼠,這兩個品種的大鼠生長較快、繁殖能力強,容易飼養(yǎng),對傳染病的抵抗力較強。
通常采用成年的雄性大鼠進行動物實驗,SD大鼠一般>12周(體重300~350g)。
大鼠顱骨中常用的臨界骨缺損直徑為5~8mm。一般認為,這種5mm骨缺損的優(yōu)點是每只動物能誘發(fā)兩個缺陷,避免跨越矢狀縫。
顱骨缺損模型在研究中應用廣泛,是可用組織學和放射學分析的標準化骨缺損,可用于評估骨組織工程生物材料之間的差異,缺點是無法評估生物材料在生理力學載荷下的性能。
2.大鼠股骨髁臨界性骨缺損模型:
.選擇8周齡雄性SD大鼠作為實驗對象,體重范圍為250-300克。
.使用1%wubabituona進行麻醉,并通過膝關節(jié)內(nèi)側作一1 cm縱行切口,逐層分離組織以暴露股骨內(nèi)側髁。
.在內(nèi)側髁幾何中心處使用高速電鉆垂直于骨面制造骨缺損,直徑可根據(jù)研究需求設定在2-4 mm之間,深度通常為4 mm。
.術后進行抗生素處理以防感染,并對骨缺損愈合情況進行觀察和評估。
3.脛骨大段骨缺損模型:
.使用10周齡SD雄性大鼠,通過waikeshoushu在右脛骨中部制造4 mm的骨缺損。
.固定裝置可以采用定制的六孔不銹鋼板、1 mm直徑的Kirschner針或圓形外部固定器。
.記錄建模時間、出血量和肢體腫脹持續(xù)時間,以評估不同固定方式的效果。
4.小鼠骨缺損模型構建:
.構建可評價注射式再生支架修復效果的小鼠骨缺損模型,具體方法可能涉及在小鼠骨骼中制造標準化的骨缺損,并植入再生支架材料。
在構建骨缺損模型時,應嚴格遵守實驗室安全規(guī)程和動物福利標準。模型的成功構建通常需要通過X射線、CT掃描或肉眼觀察來確認骨缺損的大小和形狀,以及固定裝置的穩(wěn)定性。此外,應記錄所有手術過程中的關鍵參數(shù),如出血量、手術時間和術后并發(fā)癥,以確保模型的重復性和可比性。
請注意,上述信息是基于新的搜索結果,確保了時效性和相關性。在進行實驗之前,建議詳細閱讀相關的實驗協(xié)議和新的科學文獻。
參考
[1]陳仁杰與于騰波, 大鼠股骨髁臨界性骨缺損模型制備及臨界值. 臨床醫(yī)學進展, 2023. 13(4): 第5666-5671頁.
[2]王飛燕等, 可評價注射式再生支架修復效果的小鼠骨缺損模型的構建研究. 中國實驗動物學報, 2023. 31(08): 第985-992頁.
[3]申震等, 基于Masquelet誘導膜技術比較不同固定方式構建的脛骨大段骨缺損模型. 中國實驗動物學報, 2018. 26(06): 第673-680頁.
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