骨折愈合动物模型 无需外固定动物模型【动物实验外包】
骨折愈合动物模型
无需外固定动物模型【动物实验外包】
【造模方法】取成年健康新西兰兔。用3%戊巴比妥钠(30mg/kg)静脉注射麻醉,剪去前臂术区毛,臂部用橡皮带捆扎作止血带用,碘酒消毒,铺无菌巾。取前臂背外侧纵向切口,长 3cm,逐层切开,分离软组织,向两侧牵开肌肉,充分显露桡骨。在桡骨中1/3 段或腕关节近侧3cm处选点,用手术刀片切除0.3cm宽的骨膜显露骨膜下骨质,再用手锯或电锯切割造成宽为0.3cm 标准横断骨折,清洗术野后在骨折区可施加各种处理因素,也可不作处理直接闭合切口以作对照。于术后7天、14天、21天、28天或更长的时间取材观察骨折愈合情况。
【造模机制】在麻醉状态下,通过手术造成动物桡骨干骨折并产生少盘骨缺损(约0.3cm),利用骨折处周围骨骼(尺骨)的自然固定,骨折端可施加或不施加某种处理因素,在术后不同时间点取材检测骨折断端骨痂的生成及钙化过程。
常用的观察指标:①术后摄X线片检查骨折部位,作为原始骨折的对照;②脱钙后行HE染色观察骨痂内胶原蛋白的分布和细胞的生长情况;③电镜观察骨痂内细胞及胶原的超微结构;④骨痂组织的碱性磷酸酶活性;⑤免疫组织化学法检测骨痂内骨钙素、骨形态发生蛋白及各种生长因子的表达情况等。
【模型特点】本模型造模后通过尺骨可以可靠地维持桡骨实验性骨折两端的少量分离(≤0.3cm)的状态,而这种分离很小,可真实地模拟临床上骨折患者的治疗和骨折愈合过程。骨折断端的少量分离便于研究断端间骨痂的生长规律,便于观察在骨折断端施加各种处理因素对骨折愈合的影响。
造模后通常经历2~3天的炎性反应期,骨折端有血肿形成,炎症细胞浸润清除坏死细胞及血肿,为组织修复扫清道路。此后,在丰富的血运支持下,多种来源(主要是骨内外膜、骨髓)的骨祖细胞、成纤维细胞向骨折断端聚集并分化为成骨细胞或成软骨细胞,它们分泌胶原和基质而形成骨痂。骨外膜及骨内膜骨痂多以膜内成骨的方式成骨,桥梁骨痂和封闭骨痂主要以软骨内成骨的方式成骨。不同部位骨痂出现的顺序是,骨外膜骨痂(4天)一封闭骨痂及桥梁骨痂(6~8天)→骨痂连接(8~10天)。类骨质生成量在第14天生成最多。钙化通常出现在术后第13~15天,术后4周时骨缺损处已有骨性愈合。
【应用范围】在研究经典的骨折愈合理论时,本模型常用于观察骨折愈合过程中的细胞演化,骨痂的形成及其超微结构变化规律;研究骨折愈合不同阶段的各骨生长和调节因子表达变化时相;研究微量直流电、电磁场、氧张力、自体骨髓、某些药物等因素以及各种诱导因子或生长因子对骨折愈合的影响,观察骨折愈合过程中的骨组织形态计量学指标变化情况。
【注意事项】
1.为了方便手术,保持术野清晰,应使用止血带,减少手术中不必要的出血。
2.术中术野要显露充分,除非特殊需要尽量用电锯而不用手工锯骨,这样既可使切去的骨质量一致,骨折断端整齐,也可减少周围软组织的损伤。
3.术前认真消毒,术中注意无菌操作,减少术后感染机会。
4.取材时,应将骨折断端骨痂连同其两侧的骨质一并取出,这样既可观察断端间不同骨痂的生物学特性,亦可观察新生骨痂与原有骨质之间的愈合情况,尽可能利用实验材料所提供的所有信息。
【模型评价】本模型造模后无需固定,操作简便,重复性好。可用兔一侧肢体作为实验组,另一侧作为对照组,减少实验系统误差。由于兔这种动物较小,价格较低,手术便于控制和操作,术后便于饲养观察。本模型是研究骨折愈合理论最常用的模型。
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