骨缺損模型

目前常用于制作骨缺損模型的動(dòng)物有小鼠，大鼠，兔，犬，豬，羊等。

骨缺損動(dòng)物模型理論上是選擇越大型的動(dòng)物越好，比如犬，豬，羊等。

一則越大型的動(dòng)物骨折愈合機(jī)制與人類越相似;再則越大型的動(dòng)物制作過(guò)程中越易于操作。大型動(dòng)物也有實(shí)驗(yàn)成本過(guò)高，樣本數(shù)量難以保證的現(xiàn)實(shí)缺點(diǎn)。

小鼠模型價(jià)格低廉，來(lái)源廣泛，小鼠自身具有較強(qiáng)的抗感染及耐受手術(shù)的能力，且圍手術(shù)期易于管理，因此小鼠模型具有一定優(yōu)勢(shì)。

一般小鼠選擇2到3個(gè)月的小鼠作為模型，雌兔選擇6到10個(gè)月的兔作為模型。

骨缺損模型構(gòu)建骨缺損部位選擇

骨缺損的部位可以劃分為負(fù)重部位骨缺損與不負(fù)重部位骨缺損兩類。

機(jī)械性骨損傷

機(jī)械性骨缺損可用于模擬創(chuàng)傷或手術(shù)導(dǎo)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(shù)部位之一，動(dòng)物選小型嚙齒類動(dòng)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(kāi)始，沿顱骨矢狀線取縱行手術(shù)切口，長(zhǎng)約1.5～3cm，逐層分離軟組織，充分顯露矢狀縫、雙側(cè)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(jìn)行鉆孔建模，直徑≤6mm一般在雙側(cè)頂骨處鉆孔；直徑＞6mm一般以矢狀縫為中心進(jìn)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(guò)程中助手用生理鹽水滴注(1滴/2s)降溫。鉆取時(shí)動(dòng)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(shí)用剝離器沿著圓形缺損周邊進(jìn)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(shù)野，探查無(wú)活動(dòng)性出血后，用0號(hào)線逐層關(guān)閉皮下組織、皮膚切口。術(shù)后大鼠側(cè)臥于30℃恒溫臺(tái)進(jìn)行麻醉復(fù)蘇，全清醒后送回飼養(yǎng)籠繼續(xù)喂養(yǎng)，于術(shù)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(gè)品種的大鼠生長(zhǎng)較快、繁殖能力強(qiáng)，容易飼養(yǎng)，對(duì)傳染病的抵抗力較強(qiáng)。

通常采用成年的雄性大鼠進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，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(rèn)為，這種５mm骨缺損的優(yōu)點(diǎn)是每只動(dòng)物能誘發(fā)兩個(gè)缺陷，避免跨越矢狀縫。

顱骨缺損模型在研究中應(yīng)用廣泛，是可用組織學(xué)和放射學(xué)分析的標(biāo)準(zhǔn)化骨缺損，可用于評(píng)估骨組織工程生物材料之間的差異，缺點(diǎn)是無(wú)法評(píng)估生物材料在生理力學(xué)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(shí)驗(yàn)對(duì)象，體重范圍為250-300克。

  .使用1%wubabituona進(jìn)行麻醉，并通過(guò)膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)作一1 cm縱行切口，逐層分離組織以暴露股骨內(nèi)側(cè)髁。

  .在內(nèi)側(cè)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(shè)定在2-4 mm之間，深度通常為4 mm。

  .術(shù)后進(jìn)行抗生素處理以防感染，并對(duì)骨缺損愈合情況進(jìn)行觀察和評(píng)估。

 3.脛骨大段骨缺損模型：

  .使用10周齡SD雄性大鼠，通過(guò)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(shí)間、出血量和肢體腫脹持續(xù)時(shí)間，以評(píng)估不同固定方式的效果。

4.小鼠骨缺損模型構(gòu)建：

  .構(gòu)建可評(píng)價(jià)注射式再生支架修復(fù)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(biāo)準(zhǔn)化的骨缺損，并植入再生支架材料。

在構(gòu)建骨缺損模型時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)程和動(dòng)物福利標(biāo)準(zhǔn)。模型的成功構(gòu)建通常需要通過(guò)X射線、CT掃描或肉眼觀察來(lái)確認(rèn)骨缺損的大小和形狀，以及固定裝置的穩(wěn)定性。此外，應(yīng)記錄所有手術(shù)過(guò)程中的關(guān)鍵參數(shù)，如出血量、手術(shù)時(shí)間和術(shù)后并發(fā)癥，以確保模型的重復(fù)性和可比性。

請(qǐng)注意，上述信息是基于最新的搜索結(jié)果，確保了時(shí)效性和相關(guān)性。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，建議詳細(xì)閱讀相關(guān)的實(shí)驗(yàn)協(xié)議和最新的科學(xué)文獻(xiàn)。

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(xué)進(jìn)展, 2023. 13(4): 第5666-5671頁(yè).

[2]王飛燕等, 可評(píng)價(jià)注射式再生支架修復(fù)效果的小鼠骨缺損模型的構(gòu)建研究. 中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào), 2023. 31(08): 第985-992頁(yè).

[3]申震等, 基于Masquelet誘導(dǎo)膜技術(shù)比較不同固定方式構(gòu)建的脛骨大段骨缺損模型. 中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào), 2018. 26(06): 第673-680頁(yè).