Este trabalho foi financiado pela RISystem AG, Davos, Suíça.

Todos os procedimentos foram realizados de acordo com as diretrizes do National Institutes of Health para o uso de animais experimentais e seguiram as orientações institucionais (turismo für Verbraucherschutz, Zentralstelle Amtstierärztlicher Dienst, Saarbrücken Alemanha).
1. preparação de instrumentos cirúrgicos e implantes
<ol><li>Selecione uma lâmina de bisturi (tamanho 15), um pequeno cotonete, pinça fina, agulha 27G, uma sutura não absorvível de 5-0, tesoura e um porta-agulha da caixa instrumento microcirúrgico.</li>
	<li>Descompacte o parafuso da haste intramedular, o fio-guia (0,2/0,3 mm de diâmetro, 10 cm de comprimento), o bocado de broca de centragem (0,5 mm de diâmetro) e a broca de mão (Figura 1; consulte Tabela de materiais). Nota: O parafuso de haste intramedular (0,5 mm de diâmetro, comprimento de 17,2 milímetros) é feito de aço inoxidável de grau médico para implantação retrógrada em fêmur. O parafuso tem um segmento proximal (0,5 mm de diâmetro, comprimento de 4 mm) com um nariz (0,2 mm de diâmetro, 0,4 mm de comprimento) na ponta e distal em forma de cone de cabeça (0,8 mm de diâmetro, comprimento de 0,9 mm) para alcançar a fratura de compressão, bem como a estabilidade axial e rotacional.</li>
	<li>Expor os implantes e todos os instrumentos cirúrgicos para uma solução desinfectante (96% de álcool) por 5 min ou esterilizá-los (esterilização a vapor, 130 ° C, 25 min). Após a desinfecção ou esterilização, coloque os instrumentos sobre um pano de operação. O pano de operação diretamente adjacente à tabela pequena operação animais de posição.</li>
</ol>2. animais, anestesia e Analgesia
<ol><li>Escolha a tensão, idade e sexo dos ratos de acordo com a questão de estudo, que é dirigida. Nota: Para este estudo foram utilizados camundongos CD-1 sexo masculino de 12 a 14 semanas de idade. O peso de corpo adequado para usar o parafuso intramedular é entre 25-35 g.</li>
	<li>Anestesia os ratos com uma injeção intraperitoneal de 15 mg/kg de xilazina e 75 mg/kg de ketamina. Confirme o anesthetization pitada de dedo do pé. Aplique o lubrificante do olho para proteger os olhos dos animais de secagem durante a anestesia. Após a indução da anestesia, posicione o mouse sob um radiador de calor para manter a temperatura corporal constante. Durante o procedimento, os animais foram monitorados com pitada de repetidas do dedo do pé para garantir um plano adequado de anestesia.</li>
	<li>Aplica o cloridrato de tramadol em água potável (1,0 mg/mL) para analgesia dia 1, antes da cirurgia, até dia 3, após a cirurgia. Nota: Prevenção de infecção e Analgesia deve ser de acordo com as respectivas orientações do país e a instituição onde os experimentos devem ser executadas.</li>
</ol>3. ato cirúrgico e implantação do parafuso de haste intramedular
<ol><li>Antes da cirurgia, raspar toda a perna direita traseira e aplique um creme depilatório. Após 5 min, retire o creme e limpe a perna com água. Em seguida, aplica uma solução desinfectante com 96% de álcool. Betadine ou clorexidina pode ser adicionada para o álcool para garantir total assepsia.</li>
	<li>Sob condições assépticas, posicione o mouse na posição supina na mesa de operação de animais pequenos. Dobre o joelho direito para permitir uma abordagem anterior para os côndilos do joelho. Realize uma incisão parapatelar medial 5 mm no joelho direito usando a lâmina de bisturi.</li>
	<li>Mobilize o ligamento patelar cuidadosamente com a lâmina de bisturi e a amostra. Em seguida, deslocar a patela lateralmente com a pinça fina para expor o entalhe intercondilar do fêmur.</li>
	<li>Abra o entalhe intercondilar exatamente no meio do fêmur entre ambos os côndilos. Certifique-se de não deve exceder 1,0 mm de profundidade para o furo.<ol>
<li>Inicie-manual de perfuração em uma velocidade lenta e um deslocamento de 45 ° ventralmente ao eixo do fêmur com a 0,5 mm, centrando a broca e a broca de mão (Figura 1 e D, Figura 2). Durante a perfuração, continuamente diminua o ângulo de deslocamento de 0 ° (em paralelo com o eixo do osso do fêmur). Pare quando é alcançada uma profundidade de 1,0 mm de perfuração.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Depois de abrir o osso que o entalhe intercondilar, introduza a agulha 27G na cavidade intramedular a todo o comprimento do fêmur. Resma de cavidade intramedular do fêmur manualmente através de movimentos giratórios da agulha 27G. Empurre a agulha para a frente para perfurar o osso cortical no grande trocanter proximalmente.</li>
	<li>Retire a agulha 27G e aplicar o fio-guia através da parte distal do fêmur.<ol>
<li>Fazer uma incisão na pele com uma lâmina de bisturi (tamanho 15) proximalmente sobre o fio guia e avance o fio-guia até que ambas as extremidades do fio-guia estão fora. Certifique-se de manter o fio-guia no lugar.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Crie uma fratura fechada definida usando a guilhotina.<ol>
<li>Coloque o mouse em posição lateral com a perna direita na guilhotina. Certifique-se de que a parte de diáfise do fêmur é colocada no meio da guilhotina.</li>
		<li>Larga o peso (200 g) da distância definida de 25,5 cm.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Controlar a configuração de fratura e fratura posição, bem como a posição do fio-guia (Figura 3), usando o aparelho de raio x (ver Tabela de materiais).</li>
	<li>Conecte o parafuso de haste intramedular com o nariz na extremidade distal para o fio-guia de 0.2 mm e inseri-lo no fêmur sob pressão contínua e a rotação no sentido horário.<ol>
<li>Cisalhamento do eixo rígido quando é alcançado o torque suficiente.</li>
		<li>Retire o fio-guia proximalmente.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Reposicionar a patela e corrigir o tendão da patela aos músculos com uma sutura simples usando um sintético 5-0, monofilamento, sutura não absorvível de polipropileno. Use o única suturas do mesmo material e tamanho para fechar o ferimento. A redução dos fragmentos e a posição do parafuso radiologicamente usando o aparelho de raio-x de controle (veja a Tabela de materiais).</li>
	<li>Manter os animais sob o radiador de calor, até se recuperarem da anestesia. Não deixe os animais sem vigilância até eles recuperaram a consciência suficiente para manter a prostração ventral. Devolver os animais para gaiolas simples na instalação de animais. Não devolva os animais para a companhia de outros animais durante as primeiras 24 horas, mesmo que eles se recuperaram totalmente da anestesia.</li>
	<li>Monitore os animais com cuidado todos os dias. Manter a analgesia pós-operatória usando cloridrato de tramadol em água potável com uma dose de 1,0 mg/mL durante os três primeiros dias. Continue a analgesia se, no dia 4, após a cirurgia, os animais ainda mostram evidências de dor, conforme indicado pela vocalização, inquietude, falta de mobilidade, falha ao noivo, postura anormal e falta de interesse normal no ambiente. Finalizar a analgesia, quando os animais estão sem dor.</li>
	<li>No final do experimento abater o animal por uma overdose de barbitúricos.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Jacenko, O., Olsen, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenic+mouse+models+in+studies+of+skeletal+disorders.">Transgenic mouse models in studies of skeletal disorders.</a> J Rheumatol Suppl. 43, 39-41 (1995).</li><li>Histing, T., 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=Small+animal+bone+healing+models:+standards,+tips,+and+pitfalls+results+of+a+consensus+meeting.">Small animal bone healing models: standards, tips, and pitfalls results of a consensus meeting.</a> Bone. 49 (4), 591-599 (2011).</li><li>Bonnarens, F., Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+a+standard+closed+fracture+in+laboratory+animal+bone.">Production of a standard closed fracture in laboratory animal bone.</a> J Orthop Res. 2 (1), 97-101 (1984).</li><li>Holstein, J. H., 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=Development+of+a+stable+closed+femoral+fracture+model+in+mice.">Development of a stable closed femoral fracture model in mice.</a> J Surg Res. 153 (1), 71-75 (2009).</li><li>Histing, T., 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=Ex+vivo+analysis+of+rotational+stiffness+of+different+osteosynthesis+techniques+in+mouse+femur+fracture.">Ex vivo analysis of rotational stiffness of different osteosynthesis techniques in mouse femur fracture.</a> J Orthop Res. 27 (9), 1152-1156 (2009).</li><li>Claes, L., Augat, P., Suger, G., Wilke, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+size+and+stability+of+the+osteotomy+gap+on+the+success+of+fracture+healing.">Influence of size and stability of the osteotomy gap on the success of fracture healing.</a> J Orthop Res. 15 (4), 577-584 (1997).</li><li>Histing, T., 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=Characterization+of+the+healing+process+in+non-stabilized+and+stabilized+femur+fractures+in+mice.">Characterization of the healing process in non-stabilized and stabilized femur fractures in mice.</a> Arch Orthop Trauma Surg. 136 (2), 203-211 (2016).</li><li>Thompson, Z., Miclau, T., Hu, D., 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=A+model+for+intramembranous+ossification+during+fracture+healing.">A model for intramembranous ossification during fracture healing.</a> J Orthop Res. 20 (5), 1091-1098 (2002).</li><li>Cheung, K. M., Kaluarachi, K., Andrew, G., Lu, W., Chan, D., Cheah, K. S. <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> J Orthop Res. 21 (4), 685-690 (2003).</li><li>Garcia, P., 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=A+new+technique+for+internal+fixation+of+femoral+fractures+in+mice:+impact+of+stability+on+fracture+healing.">A new technique for internal fixation of femoral fractures in mice: impact of stability on fracture healing.</a> J Biomech. 41 (8), 1689-1696 (2008).</li><li>Histing, T., 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+internal+locking+plate+to+study+intramembranous+bone+healing+in+a+mouse+femur+fracture+model.">An internal locking plate to study intramembranous bone healing in a mouse femur fracture model.</a> J Orthop Res. 28 (3), 397-402 (2010).</li><li>Garcia, P., 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+LockingMouseNail-a+new+implant+for+standardized+stable+osteosynthesis+in+mice.">The LockingMouseNail-a new implant for standardized stable osteosynthesis in mice.</a> J Surg Res. 169 (2), 220-226 (2011).</li><li>Histing, T., Klein, M., Stieger, A., Stenger, D., Steck, R., Matthys, R., Holstein, J. H., Garcia, P., Pohlemann, T., Menger, M. D. <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+model+to+analyze+metaphyseal+bone+healing+in+mice.">A new model to analyze metaphyseal bone healing in mice.</a> J Surg Res. 178 (2), 715-721 (2012).</li><li>Histing, T., Menger, M. D., Pohlemann, T., Matthys, R., Fritz, T., Garcia, P., Klein, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Intramedullary+Locking+Nail+for+Standardized+Fixation+of+Femur+Osteotomies+to+Analyze+Normal+and+Defective+Bone+Healing+in+Mice.">An Intramedullary Locking Nail for Standardized Fixation of Femur Osteotomies to Analyze Normal and Defective Bone Healing in Mice.</a> J Vis Exp. (117), (2016).</li><li>Hiltunen, A., Vuorio, E., Aro, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+standardized+experimental+fracture+in+the+mouse+tibia.">A standardized experimental fracture in the mouse tibia.</a> J Orthop Res. 11 (2), 305-312 (1993).</li><li>Manigrasso, M. B., O'Connor, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+a+closed+femur+fracture+model+in+mice.">Characterization of a closed femur fracture model in mice.</a> J Orthop Trauma. 18 (10), 687-695 (2004).</li><li>Holstein, J. H., Menger, M. D., Culemann, U., Meier, C., Pohlemann, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+locking+femur+nail+for+mice.">Development of a locking femur nail for mice.</a> J Biomech. 40 (1), 215-219 (2007).</li><li>Claes, L. E., 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=Effects+of+mechanical+factors+on+the+fracture+healing+process.">Effects of mechanical factors on the fracture healing process.</a> Clin Orthop Relat Res. 355 Suppl, S132-S147 (1998).</li></ol>

Os autores declaram que eles têm não tem interesses financeiro concorrente.

Passos críticos do procedimento cirúrgico são para encontrar o ponto de entrada correta para implantação do parafuso no meio os côndilos do fêmur no entalhe intercondilar, bem como a orientação ideal da agulha paralela ao eixo do osso para fresagem do cavidade intramedular. Para evitar uma posição de entrada incorreta, o cirurgião deve preparar o entalhe até que seja alcançada uma visão ideal. Para controlar a orientação durante a fresagem, o fêmur dos ratos deve ser realizado com os dedos em uma posição estável. Um passo crítico é a inserção do parafuso no fêmur sobre o fio-guia, porque o fio-guia pode deslizar fora o fragmento ósseo proximal, resultando em uma fratura luxação. Neste caso, o cirurgião pode tentar os fragmentos de osso da linha outra vez, mas esta manobra é, principalmente, sem sucesso, e os animais então tem que ser excluídos do estudo.
Além disso, o procedimento cirúrgico pode desenvolver algumas complicações. Por exemplo, o ligamento patelar, que é deslocado lateralmente para obter uma visualização ideal para os côndilos, pode romper-se. Isto requer sutura do ligamento após a inserção do parafuso. Durante a abertura do osso que os côndilos e alargamento da cavidade intramedular, os côndilos podem estourar. Neste caso, não há nenhuma possibilidade de solução de problemas, porque o parafuso não pode adequadamente fixado na extremidade distal e a compressão da fratura não é alcançada. Outra complicação é a luxação do fio-guia inserido ou uma posição incorreta fora do osso. Esta complicação pode ser reduzida pelo tratamento com cautela e análise radiográfica após a inserção para confirmar o posicionamento correto durante a cirurgia. Além disso, o cirurgião deve prestar atenção ao que o parafuso está completamente inserido porque uma protrusão do parafuso pode restringir a mobilidade do mouse ou reduzir a compressão de fratura. Portanto, um aparelho de raio-x é obrigatório para o procedimento cirúrgico. Únicos animais após confirmação radiográfica no final da cirurgia devem ser incluídos no protocolo de estudo.
Remoção do parafuso intramedular no final do experimento pode ser executada sem quaisquer dificuldades, porque a cabeça do parafuso pode ser conectada a um instrumento de remoção especial ou, alternativamente, o parafuso pode ser removido também com o suporte da agulha.
Uma limitação da técnica é que o parafuso de haste intramedular é fornecido pela empresa somente em único tamanho, com um comprimento definido de 17,2 mm e, portanto, o tamanho do fêmur deve ser considerado. Uma limitação adicional sobre o uso do parafuso intramedular é que na vivo micro computado-tomografia computadorizada (CT) ou ressonância magnética (MRI) análises do processo de cura são quase impossíveis devido o material de implante, o que afeta a imagem qualidade. Portanto, estas análises só podem ser executadas após a eutanásia e a remoção do implante no final do período de estudo. Finalmente, o parafuso não pode ser usado para analisar o defeito de consolidação óssea, porque a estabilidade axial é conseguida através da compressão dos fragmentos do osso o segmento proximal e a distal cabeça.
Estudos de cura óssea usam qualquer aberto8,9,10,11,12,13,14 ou fecharam4,15, 16,óssea de17 modelos de cura. Modelos de cura óssea aberto permitem uma fixação mais rígida dos fragmentos em relação ao osso fechado modelos, resultando em uma maior quantidade de cura intramembranosa sem uma formação de calo pronunciado de cura. Porque modelos abertos estão associados com pouca formação de calo, estes modelos não podem ser preferidos em experimentos que requerem quantidades maiores de tecido calo para análises bioquímicas e moleculares. Uma outra desvantagem dos modelos abertos é a necessidade de uma abordagem invasiva lateral com um trauma de tecido mole principais. Em contraste, o uso de um modelo fechado requer apenas uma pequena incisão menos invasiva. Até agora apenas alguns modelos fechados existem em ratos2.
No osso fechado modelos de cura, principalmente um pino intramedular simples é usado. No entanto, esta técnica tem desvantagens distintas. Mais notavelmente, a falta de estabilidade axial e rotacional. Isso pode resultar em um heterogêneo cura resposta5. Embora esta desvantagem é conhecida para influenciar resultados experimentais18, estudos recentes, que pretendem analisar os mecanismos de consolidação óssea, ainda usam modelos murino em que a fratura está estável apenas com um pino ou ainda resta instabilizados7 . Nós sentimos que as técnicas de osteossíntese estável, comparável aos utilizados na prática clínica, também devem ser usadas em ratos. Para alcançar a estabilidade rotacional e axial, o parafuso de haste intramedular foi desenvolvido que induz a fratura de compressão por uma cabeça distal e um segmento proximal. De interesse, a aplicação do parafuso intramedular não produz uma fixação rígida, e, assim, a rigidez torcional dos fêmures fraturados estabilizado com o parafuso de haste intramedular é significativamente menor quando comparada com a dos fêmures fraturados estabilizada por um fixador externo ou um bloqueio de placa5. No entanto, uma fixação menos rígida é necessária estudar endocondral consolidação óssea, porque apenas uma fixação menos rígida permite que os micromovimentos dos fragmentos do osso, que provocam a endocondral processo de cura. Apesar de tudo, como mostrado em um anterior ex estudo vivo, o parafuso intramedular produz uma distinta estabilidade axial e rotacional. Análises biomecânicas revelaram que o parafuso intramedular atinge uma rigidez torcional de 0,34 ± 0,18 Nmm / °, que é significativamente maior quando comparado ao obtido com um pino convencional (± 0,00 0,00 Nmm / °)5. Assim, o parafuso de haste intramedular introduzido aqui é o único implante que pode ser usado em uma técnica minimamente invasiva e que fornecem condições biomecânicas padronizadas para a cura de fratura de endocondral estudo em ratos.

Estudos de cura óssea em ratos estão em grande demanda por causa de um amplo espectro de anticorpos e animais geneticamente modificados. Estes factos permitem estudar os mecanismos moleculares do osso cura1. Nos últimos anos, osso de diferente modelos de cura para os ratos foram desenvolvidos2. Estes modelos podem ser divididos em modelos abertos, em que o osso é osteotomizado usando uma abordagem cirúrgica lateral aberta e em modelos fechados, baseados no modelo apresentado por Bonnares e Einhorn3fratura em que o osso está fraturado. Usando esta técnica, uma fractura transversal padronizada pode ser produzida por um dispositivo de dobrando de 3 pontos e implantes intramedulares podem ser inseridos através de uma incisão parapatelar medial pequeno em uma técnica minimamente invasiva, evitando um trauma de tecido mole principais.
O parafuso de haste intramedular pode ser aplicado para a estabilização da fratura fechada em camundongos. O parafuso oferece estabilidade rotacional e axial. Isto é conseguido por compressão de fratura através de um segmento proximal e uma distal cabeça4. Outras vantagens do parafuso são a técnica cirúrgica simples, o baixo grau de invasivity, o baixo peso e, principalmente, uma maior estabilidade, proporcionando condições biomecânicas padronizadas e controladas, em comparação com outro intramedular do implante implantes de5. Na verdade, nos modelos mais fechados da fratura, os fragmentos são estabilizados somente por pinos simples, que está associado uma completa falta de estabilidade rotacional e axial e um risco elevado de pin em também fratura luxação. Isto marcadamente pode influenciar o processo de cicatrização, que pode resultar em cicatrização ou formação não-sindicalizados.
É sabido que a estabilidade da fixação da fratura tem um impacto tremendo no processo cura6,7. Uma fixação rígida alta resulta em cura intramembranosa, enquanto uma fixação menos rígida, que pode permitir micromovimentos a lacuna de fratura, resultados na cura de endocondral. Estabilização da fratura com o parafuso de haste intramedular mostra predominantemente um endocondral cura com uma grande quantidade de calo de tecido, particularmente após duas semanas de consolidação da fratura. A possibilidade de colher uma grande quantidade de calo de tecido permite a análise de vários parâmetros por diferentes técnicas.
Aqui, nós relatamos sobre a concepção e a aplicação do parafuso intramedular em ratos, bem como sobre suas vantagens e desvantagens em estudos experimentais sobre a cura de osso endocondral normal.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Mouse Screw</td>
			<td>RISystem AG</td>
			<td>221,100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Guide wire</td>
			<td>RISystem AG</td>
			<td>521,100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centering bit</td>
			<td>RISystem AG</td>
			<td>590,205</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hand drill</td>
			<td>RISystem AG</td>
			<td>390,130</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton-Swab (150 mm, small head)</td>
			<td>Fink Walter GmbH</td>
			<td>8822428</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suture (5-0 Prolene)</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>8614H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Braun Aesculap AG &#38;CoKG</td>
			<td>BD520R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Braun Aesculap AG &#38;CoKG</td>
			<td>BC100R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder</td>
			<td>Braun Aesculap AG &#38;CoKG</td>
			<td>BM024R</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>27 G needle</td>
			<td>Braun Melsungen AG</td>
			<td>9186182</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel blade size 15</td>
			<td>Braun Aesculap AG &#38;CoKG</td>
			<td>16600525</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heat radiator</td>
			<td>Sanitas</td>
			<td>605.25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Depilatory cream</td>
			<td>Asid bonz GmbH</td>
			<td>NDXZ10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye lubricant</td>
			<td>Bayer Vital GmbH</td>
			<td>2182442</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Bayer Vital GmbH</td>
			<td>1320422</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Serumwerke Bernburg</td>
			<td>7005294</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tramadol</td>
			<td>Gr&#252;nenthal GmbH</td>
			<td>2256241</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disinfection solution (SoftaseptN)</td>
			<td>Braun Melsungen AG</td>
			<td>8505018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CD-1 mice</td>
			<td>Charles River</td>
			<td>22</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X-ray Device</td>
			<td>Faxitron MX-20, Faxitron X-ray Corporation</td>
			<td>2321A0988</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fracture device small</td>
			<td>RISystem AG</td>
			<td>891,100</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a minimally invasive model to analyze endochondral fracture healing in mice under standardized biomechanical conditions

Modelos de cura óssea são necessários para analisar os mecanismos complexos de fratura cura para melhorar o tratamento clínico da fratura. Durante a última década, um aumento da utilização de modelos de rato em pesquisa ortopédica observou-se, muito provavelmente porque os modelos do rato oferecem um grande número de variedades geneticamente modificadas e anticorpos especiais para a análise dos mecanismos moleculares de consolidação da fratura. Para controlar as condições biomecânicas, técnicas de osteossíntese bem caracterizadas são obrigatórias, também em ratos. Aqui, nós relatamos no design e na utilização de uma modelo de consolidação fechada para estabilizar fraturas de fêmur em ratos. O parafuso da haste intramedular, feito de aço inoxidável de grau médico, fornece através da compressão da fratura uma estabilidade axial e rotacional, em comparação com os pinos intramedular simples mais utilizado, que mostram uma completa falta de estabilidade axial e rotacional. A estabilidade alcançada pelo parafuso intramedular permite a análise de endocondral cura. Uma grande quantidade de tecido de calo, recebido após a estabilização com o parafuso, oferece as condições ideais para a colheita de tecidos para análises bioquímicas e moleculares. Uma vantagem adicional do uso do parafuso é o fato de que o parafuso pode ser inserido em fêmur com uma técnica minimamente invasiva sem induzir danos no tecido macio. Em conclusão, o parafuso é um implante exclusivo que pode ser usado idealmente na fratura fechada modelos oferecendo condições biomecânicas padronizadas de cura.

O tempo de funcionamento da incisão de pele para fechamento de ferida foi de 20 min. A cirurgia pode ser realizada sem um estereoscópio. No pós-operatório, os animais foram monitorados diariamente. Analgesia pós-operatória foi finalizado depois de 2 dias, porque nenhum dos animais apresentou evidência de dor após este período de tempo. Os animais também mostraram peso-rolamento normal dentro de 2 dias após a cirurgia. Infecção da ferida não foram observadas durante o período de observação inteira.
Análise radiológica após duas semanas mostraram uma evidente formação de tecido de calo aos desníveis de fratura (Figura 4A). Após 5 semanas, a fratura foi curada, e o calo periosteal foi quase completamente remodelado (Figura 4B).
Análise histológica do calo ósseo e a zona de fratura após 2 semanas mostrou distribuição de tecido típico de endocondral cura com construído durante o processo de chondrogenic de tecido cartilaginoso e tecido ósseo (Figura 5A). Após 5 semanas, o tecido cartilaginoso desapareceu, e o tecido ósseo foi convertido para o osso lamelar, a fim de reconstituir o normal anatômico e propriedades de carga do osso (Figura 5B).
Análises biomecânicas após 2 semanas indicado uma rigidez de dobra de 37% em comparação com o osso contralateral. Após 5 semanas, a rigidez a flexão foi quase 100% indicando a completa cicatrização (Figura 6).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57255/57255fig1.jpg"> Figura 1: implantes. R. O intramedular parafuso (0,5 mm de diâmetro, comprimento de 17,2 milímetros) com o thread (0,5 mm de diâmetro, comprimento de 4 mm) e o nariz (diâmetro de 0,2 mm, 0.4 mm comprimento) proximal e uma em forma de cone de cabeça (0,8 mm de diâmetro, comprimento de 0,9 mm) distal. B. O fio-guia (0,2/0,3 mm de diâmetro, 10 cm de comprimento). C. A centralização de broca (0,5 mm de diâmetro). M. A broca da mão. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57255/57255fig1large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57255/57255fig2.jpg"> Figura 2: desenho esquemático dos côndilos do fêmur indicando a entrada aponte para o parafuso intramedular. Ver os de côndilos do fêmur com o entalhe intercondilar em ântero-posterior (à esquerda) e visão sagital (à direita). A Cruz (à esquerda) indica o ponto de entrada para o parafuso de haste intramedular, a seta (à direita) indica o deslocamento de 45 ° ao eixo do fêmur para começar a perfurar. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57255/57255fig2large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57255/57255fig3.jpg"> Figura 3: radiografia do fêmur com fratura transversal e o fio-guia inserido. Radiografia mostra a configuração de fratura transversal na parte diafisária do fêmur (seta) e o fio guia dentro da cavidade intramedular da fratura-ponte. Barras de escala representam 5 mm. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57255/57255fig3large.jpg" target="_blank">clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57255/57255fig4.jpg"> Figura 4: radiografias após 2 e 5 semanas de consolidação óssea. R. análise radiográfica de um fêmur estabilizado com o parafuso depois de 2 semanas, demonstrando a formação de calo óbvio. B. análise radiográfica de um fêmur estabilizado com o parafuso depois de 5 semanas, demonstrando a cura quase completa da fratura com a remodelação do calo. Barras de escala representam 5 mm. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57255/57255fig4large.jpg" target="_blank">clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57255/57255fig5.jpg"> Figura 5: cortes histológicos após 2 e 5 semanas de consolidação óssea. R. análise histológica de um fêmur estabilizado com o parafuso depois de 2 semanas, demonstrando a distribuição de tecido típico durante osso endocondral cura com cartilagem (c) e (b) tecido ósseo dentro o calo. B. análise histológica de um fêmur estabilizado com o parafuso depois de 5 semanas, demonstrando a quase completa remodelação de osso lamelar. Os cortes histológicos foram corados pelo método tricromo. Barras de escala representam 1000 µm. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57255/57255fig5large.jpg" target="_blank">clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57255/57255fig6.jpg"> Figura 6: análise biomecânica. Análise biomecânica da flexão rigidez após 2 semanas (barra branca, n = 9) e 5 semanas (barra preta, n = 8). Rigidez de dobra é dado em percentagem para o fêmur fraturado não contralateral. Dados são apresentados como média ± erro padrão da média (SEM), * p < 0.05 vs 2 semanas. Depois de provar o pressuposto para a distribuição normal (Kolmogorov-Smirnov-test) e igual variância (teste F), a comparação entre os dois grupos experimentais foi realizada usando o teste-t de Student´s. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57255/57255fig6large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

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

Este protocolo descreve uma técnica de osteossíntese minimamente invasiva usando um parafuso de haste intramedular padronizada estabilização de fraturas de fêmur, o que pode ser usado para analisar endocondral consolidação óssea em ratos.

Um modelo minimamente invasivo para analisar a fratura endocondral cura em ratos sob condições biomecânicas padronizadas

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

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Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

8.2K visualizações.  Saarland University. Este protocolo descreve uma técnica de osteossíntese minimamente invasiva usando um parafuso de haste intramedular padronizada estabilização de fraturas de fêmur, o que pode ser usado para analisar endocondral consolidação óssea em ratos.

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Murine Model of Wound Healing

Wound healing and repair are the most complex biological processes that occur in human life. After injury, multiple biological pathways become activated. Impaired wound healing, which occurs in diabetic patients for example, can lead to severe unfavorable outcomes such as amputation. There is, therefore, an increasing impetus to develop novel agents that promote wound repair. The testing of these has been limited to large animal models such as swine, which are often impractical. Mice represent the ideal preclinical model, as they are economical and amenable to genetic manipulation, which allows for mechanistic investigation. However, wound healing in a mouse is fundamentally different to that of humans as it primarily occurs via contraction. Our murine model overcomes this by incorporating a splint around the wound. By splinting the wound, the repair process is then dependent on epithelialization, cellular proliferation and angiogenesis, which closely mirror the biological processes of human wound healing. Whilst requiring consistency and care, this murine model does not involve complicated surgical techniques and allows for the robust testing of promising agents that may, for example, promote angiogenesis or inhibit inflammation. Furthermore, each mouse acts as its own control as two wounds are prepared, enabling the application of both the test compound and the vehicle control on the same animal. In conclusion, we demonstrate a practical, easy-to-learn, and robust model of wound healing, which is comparable to that of humans.

A murine model of cutaneous wound healing that can be used to assess therapeutic compounds in physiological and pathophysiological settings.

Modelo Murino de Cicatrização

Wound healing and repair are the most complex biological processes that occur in human life. After injury, multiple biological pathways become activated. ...

Medicina

Photothrombotic Ischemia: A Minimally Invasive and Reproducible Photochemical Cortical Lesion Model for Mouse Stroke Studies

The photothrombotic stroke model aims to induce an ischemic damage within a given cortical area by means of photo-activation of a previously injected light-sensitive dye. Following illumination, the dye is activated and produces singlet oxygen that damages components of endothelial cell membranes, with subsequent platelet aggregation and thrombi formation, which eventually determines the interruption of local blood flow. This approach, initially proposed by Rosenblum and El-Sabban in 1977, was later improved by Watson in 1985 in rat brain and set the basis of the current model. Also, the increased availability of transgenic mouse lines further contributed to raise the interest on the photothrombosis model. Briefly, a photosensitive dye (Rose Bengal) is injected intraperitoneally and enters the blood stream. When illuminated by a cold light source, the dye becomes activated and induces endothelial damage with platelet activation and thrombosis, resulting in local blood flow interruption. The light source can be applied on the intact skull with no need of craniotomy, which allows targeting of any cortical area of interest in a reproducible and non-invasive way. The mouse is then sutured and allowed to wake up. The evaluation of ischemic damage can be quickly accomplished by triphenyl-tetrazolium chloride or cresyl violet staining. This technique produces infarction of small size and well-delimited boundaries, which is highly advantageous for precise cell characterization or functional studies. Furthermore, it is particularly suitable for studying cellular and molecular responses underlying brain plasticity in transgenic mice.

Photothrombosis is a quick, minimally-invasive technique for inducing small and well-delimited infarction in areas of interest in highly reproducible manner. It is particularly suitable for studying cellular and molecular responses underlying brain plasticity in transgenic mice.

Isquemia Photothrombotic: Um Modelo de lesão cortical fotoquímica Minimamente Invasiva e reprodutível para mouse Estudos curso

The photothrombotic stroke model aims to induce an ischemic damage within a given cortical area by means of photo-activation of a previously injected ...

Tibial Nerve Transection - A Standardized Model for Denervation-induced Skeletal Muscle Atrophy in Mice

The tibial nerve transection model is a well-tolerated, validated, and reproducible model of denervation-induced skeletal muscle atrophy in rodents. Although originally developed and used extensively in the rat due to its larger size, the tibial nerve in mice is big enough that it can be easily manipulated with either crush or transection, leaving the peroneal and sural nerve branches of the sciatic nerve intact and thereby preserving their target muscles. Thus, this model offers the advantages of inducing less morbidity and impediment of ambulation than the sciatic nerve transection model and also allows investigators to study the physiologic, cellular and molecular biologic mechanisms regulating the process of muscle atrophy in genetically engineered mice. The tibial nerve supplies the gastrocnemius, soleus and plantaris muscles, so its transection permits the study of denervated skeletal muscle composed of fast twitch type II fibers and/or slow twitch type I fibers. Here we demonstrate the tibial nerve transection model in the C57Black6 mouse. We assess the atrophy of the gastrocnemius muscle, as a representative muscle, at 1, 2, and 4 weeks post-denervation by measuring muscle weights and fiber type specific cross-sectional area on paraffin-embedded histologic sections immunostained for fast twitch myosin.

The tibial nerve transection model is a well-tolerated, validated, and reproducible model of skeletal muscle atrophy. The model surgical protocol is described and demonstrated in C57Black6 mice. &#160;

Secção do nervo tibial - um modelo padronizado para denervação induzida por atrofia muscular em ratos

The tibial nerve transection model is a well-tolerated, validated, and reproducible model of denervation-induced skeletal muscle atrophy in rodents. ...

An Intramedullary Locking Nail for Standardized Fixation of Femur Osteotomies to Analyze Normal and Defective Bone Healing in Mice

Bone healing models are essential to the development of new therapeutic strategies for clinical fracture treatment. Furthermore, mouse models are becoming more commonly used in trauma research. They offer a large number of mutant strains and antibodies for the analysis of the molecular mechanisms behind the highly differentiated process of bone healing. To control the biomechanical environment, standardized and well-characterized osteosynthesis techniques are mandatory in mice. Here, we report on the design and use of an intramedullary nail to stabilize open femur osteotomies in mice. The nail, made of medical-grade stainless steel, provides high axial and rotational stiffness. The implant further allows the creation of defined, constant osteotomy gap sizes from 0.00 mm to 2.00 mm. Intramedullary locking nail stabilization of femur osteotomies with gap sizes of 0.00 mm and 0.25 mm result in adequate bone healing through endochondral and intramembranous ossification. Stabilization of femur osteotomies with a gap size of 2.00 mm results in atrophic non-union. Thus, the intramedullary locking nail can be used in healing and non-healing models. A further advantage of the use of the nail compared to other open bone healing models is the possibility to adequately fix bone substitutes and scaffolds in order to study the process of osseous integration. A disadvantage of the use of the intramedullary nail is the more invasive surgical procedure, inherent to all open procedures compared to closed models. A further disadvantage may be the induction of some damage to the intramedullary cavity, inherent to all intramedullary stabilization techniques compared to extramedullary stabilization procedures.

This protocol describes an osteosynthesis technique using an intramedullary locking nail for standardized fixation of femur osteotomies, which can be used to analyze normal and defective bone healing in mice.

Uma haste intramedular de bloqueio para Padronizado Fixação do fêmur Osteotomias para analisar normal e defeituosa cicatrização óssea em ratos

Bone healing models are essential to the development of new therapeutic strategies for clinical fracture treatment. Furthermore, mouse models are becoming ...

Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) is a more desirable method for the constriction of the transverse aorta in mice than standard open-chest transverse aortic constriction (TAC). Although transverse aortic constriction is a highly functional method for the induction of high pressure in the left ventricle, it is a more difficult and lengthy procedure due to its use of artificial ventilation with tracheal intubation. TAC is oftentimes also less survivable, as the newer method, MTAC, neither requires the cutting of the ribs and intercostal muscles nor tracheal intubation with a ventilation setup. In MTAC, as opposed to a thoracotomy to access to the chest cavity, the aortic arch is reached through a midline incision in the anterior neck. The thyroid is pulled back to reveal the sternal notch. The sternum is subsequently cut down to the second rib level, and the aortic arch is reached simply by separating the connective tissues and thymus. From there, a suture can be wrapped around the arch and tied with a spacer, and then the sternal cut and skin can be closed. MTAC is a much faster and less invasive way to induce left ventricular hypertension and enables the possibility for high-throughput studies. The success of the constriction can be verified using high-frequency trans-thoracic echocardiography, particularly color Doppler and pulsed-wave Doppler, to determine the flow velocities of the aortic arch and left and right carotid arteries, the dimension of the blood vessels, and the left ventricular function and morphology. A successful constriction will also trigger significant histopathological changes, such as cardiac muscle cell hypertrophy with interstitial and perivascular fibrosis. Here, the procedure of MTAC is described, demonstrating how the resulting flow changes in the carotid arteries can be examined with echocardiography, gross morphology, and histopathological changes in the heart.

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) conserves the essentials of regular transverse aortic constriction (TAC) while eliminating the use of a ventilator with tracheal intubation. It proves to be a highly desirable method for high-throughput studies on left ventricular overload, particularly in translational studies.

Minimamente Invasiva transversal aórtica constrição em Ratos

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) is a more desirable method for the constriction of the transverse aorta in mice than standard ...

Minimally Invasive Muscle Embedding (MIME) - A Novel Experimental Technique to Facilitate Donor-Cell-Mediated Myogenesis

Skeletal muscle possesses regenerative capacity due to tissue-resident, muscle-fiber-generating (myogenic) satellite cells (SCs), which can form new muscle fibers under the right conditions. Although SCs can be harvested from muscle tissue and cultured in vitro, the resulting myoblast cells are not very effective in promoting myogenesis when transplanted into host muscle. Surgically exposing the host muscle and grafting segments of donor muscle tissue, or the isolated muscle fibers with their SCs onto host muscle, promotes better myogenesis compared to myoblast transplantation. We have developed a novel technique that we call Minimally Invasive Muscle Embedding (MIME). MIME involves passing a surgical needle through the host muscle, drawing a piece of donor muscle tissue through the needle track, and then leaving the donor tissue embedded in the host muscle so that it may act as a source of SCs for the host muscle. Here we describe in detail the steps involved in performing MIME in an immunodeficient mouse model that expresses a green fluorescent protein (GFP) in all of its cells. Immunodeficiency in the host mouse reduces the risk of immune rejection of the donor tissue, and GFP expression enables easy identification of the host muscle fibers (GFP+) and donor-cell-derived muscle fibers (GFP-). Our pilot data suggest that MIME can be used to implant an extensor digitorum longus (EDL) muscle from a donor mouse into the tibialis anterior (TA) muscle of a host mouse. Our data also suggest that when a myotoxin (barium chloride, BaCl2) is injected into the host muscle after MIME, there is evidence of donor-cell-derived myogenesis in the host muscle, with approximately 5%, 26%, 26% and 43% of the fibers in a single host TA muscle showing no host contribution, minimal host contribution, moderate host contribution, and maximal host contribution, respectively.

Minimally Invasive Muscle Embedding MIME - A Novel Experimental Technique to Facilitate Donor-Cell-Mediated Myogenesis

We describe a novel experimental technique that we call Minimally Invasive Muscle Embedding (MIME), which is based on the evidence that skeletal muscle tissue contains viable myogenic cells that can facilitate donor-cell-mediated myogenesis when implanted into a host muscle.

Minimamente invasivo músculo incorporação (MIME) - uma nova técnica Experimental para facilitar Myogenesis doador-mediada por células

Skeletal muscle possesses regenerative capacity due to tissue-resident, muscle-fiber-generating (myogenic) satellite cells (SCs), which can form new ...

Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure overload-induced left ventricular hypertrophy (LVH) and its progression to heart failure. In the majority of the reported investigations, this procedure is performed with intubation and ventilation of the animal which renders it demanding and time-consuming and adds to the surgical burden to the animal. The aim of this protocol is to describe a simplified technique of minimally invasive TAC without intubation and ventilation of mice. Critical steps of the technique are emphasized in order to achieve low mortality and high efficiency in inducing LVH.
Male C57BL/6 mice (10-week-old, 25-30 g, n=60) were anesthetized with a single intraperitoneal injection of a mixture of ketamine and xylazine. In a spontaneously breathing animal following a 3-4 mm upper partial sternotomy, a segment of 6/0 silk suture threaded through the eye of a ligation aid was passed under the aortic arch and tied over a blunted 27-gauge needle. Sham-operated animals underwent the same surgical preparation but without aortic constriction. The efficacy of the procedure in inducing LVH is attested by a significant increase in the heart/body weight ratio. This ratio is obtained at days 3, 7, 14 and 28 after surgery (n = 6 - 10 in each group and each time point). Using our technique, LVH is observed in TAC compared to sham animals from day 7 through day 28. Operative and late (over 28 days) mortalities are both very low at 1.7%.
In conclusion, our cost-effective technique of minimally invasive TAC in mice carries very low operative and post-operative mortalities and is highly efficient in inducing LVH. It simplifies the operative procedure and reduces the strain put on the animal. It can be easily performed by following the critical steps described in this protocol.

The aim of this protocol is to describe step-by-step the technique of minimally invasive transverse aortic constriction (TAC) in mice. By elimination of intubation and ventilation which are mandatory for the commonly used standard procedure, minimally invasive TAC simplifies the operative procedure and reduces the strain put on the animal.

Técnica de constrição da aorta minimamente invasiva transversal em camundongos para indução de Hipertrofia Ventricular Esquerda

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure ...

The Generation of Closed Femoral Fractures in Mice: A Model to Study Bone Healing

Bone fractures impose a tremendous socio-economic burden on patients, in addition to significantly affecting their quality of life. Therapeutic strategies that promote efficient bone healing are non-existent and in high demand. Effective and reproducible animal models of fractures healing are needed to understand the complex biological processes associated with bone regeneration. Many animal models of fracture healing have been generated over the years; however, murine fracture models have recently emerged as powerful tools to study bone healing. A variety of open and closed models have been developed, but the closed femoral fracture model stands out as a simple method for generating rapid and reproducible results in a physiologically relevant manner. The goal of this surgical protocol is to generate unilateral closed femoral fractures in mice and facilitate a post-fracture stabilization of the femur by inserting an intramedullary steel rod. Although devices such as a nail or a screw offer greater axial and rotational stability, the use of an intramedullary rod provides a sufficient stabilization for consistent healing outcomes without producing new defects in the bone tissue or damaging nearby soft tissue. Radiographic imaging is used to monitor the progression of callus formation, bony union, and subsequent remodeling of the bony callus. Bone healing outcomes are typically associated with the strength of the healed bone and measured with torsional testing. Still, understanding the early cellular and molecular events associated with fracture repair is critical in the study of bone tissue regeneration. The closed femoral fracture model in mice with intramedullary fixation serves as an attractive platform to study bone fracture healing and evaluate therapeutic strategies to accelerate healing.

The murine closed femoral fracture model is a powerful platform to study fracture healing and novel therapeutic strategies to accelerate bone regeneration. The goal of this surgical protocol is to generate unilateral closed femoral fractures in mice using an intramedullary steel rod to stabilize the femur.

A geração de fraturas fechadas de fêmur em ratos: um modelo para estudar a consolidação óssea

Bone fractures impose a tremendous socio-economic burden on patients, in addition to significantly affecting their quality of life. Therapeutic strategies ...

Electromagnetic Navigation Transthoracic Nodule Localization for Minimally Invasive Thoracic Surgery

The increased use of chest computed tomography (CT) has led to an increased detection of pulmonary nodules requiring diagnostic evaluation and/or excision. Many of these nodules are identified and excised via minimally invasive thoracic surgery; however, subcentimeter and subsolid nodules are frequently difficult to identify intra-operatively. This can be mitigated by the use of electromagnetic transthoracic needle localization. This protocol delineates the step-by-step process of electromagnetic localization from the pre-operative period to the postoperative period and is an adaptation of the electromagnetically guided percutaneous biopsy previously described by Arias et al. Pre-operative steps include obtaining a same day CT followed by the generation of a three-dimensional virtual map of the lung. From this map, the target lesion(s) and an entry site are chosen. In the operating room, the virtual reconstruction of the lung is then calibrated with the patient and the electromagnetic navigation platform. The patient is then sedated, intubated, and placed in the lateral decubitus position. Using a sterile technique and visualization from multiple views, the needle is inserted into the chest wall at the prechosen skin entry site and driven down to the target lesion. Dye is then injected into the lesion and, then, continuously during needle withdrawal, creating a tract for visualization intra-operatively. This method has many potential benefits when compared to the CT-guided localization, including a decreased radiation exposure and decreased time between the dye injection and the surgery. Dye diffusion from the pathway occurs over time, thereby limiting intra-operative nodule identification. By decreasing the time to surgery, there is a decrease in wait time for the patient, and less time for dye diffusion to occur, resulting in an improvement in nodule localization. When compared to electromagnetic bronchoscopy, airway architecture is no longer a limitation as the target nodule is accessed via a transparenchymal approach. Details of this procedure are described in a step-by-step fashion.

Presented here is a protocol for lung nodule localization using dye marking via electromagnetically navigated transthoracic needle access. The technique described here can be accomplished in the peri-operative period to optimize nodule localization and to successful resection when performing minimally invasive thoracic surgery.

Localização do nódulo transtorácico de navegação eletromagnética para cirurgia torácica minimamente invasiva

The increased use of chest computed tomography (CT) has led to an increased detection of pulmonary nodules requiring diagnostic evaluation and/or ...

A Pre-clinical Rat Model for the Study of Ischemia-reperfusion Injury in Reconstructive Microsurgery

Ischemia-reperfusion injury is the main cause of flap failure in reconstructive microsurgery. The rat is the preferred preclinical animal model in many areas of biomedical research due to its cost-effectiveness and its translation to humans. This protocol describes a method to create a preclinical free skin flap model in rats with ischemia-reperfusion injury. The described 3 cm x 6 cm rat free skin flap model is easily obtained after the placement of several vascular ligatures and the section of the vascular pedicle. Then, 8 h after the ischemic insult and completion of the microsurgical anastomosis, the free skin flap develops the tissue damage. These ischemia-reperfusion injury-related damages can be studied in this model, making it a suitable model for evaluating therapeutic agents to address this pathophysiological process. Furthermore, two main monitoring techniques are described in the protocol for the assessment of this animal model: transit-time ultrasound technology and laser speckle contrast analysis.

Here, we describe a pre-clinical animal model for studying the pathophysiology of ischemia-reperfusion injury in reconstructive microsurgery. This free skin flap model based on the superficial caudal epigastric vessels in the rat may also allow for the evaluation of different therapies and compounds to counteract ischemia-reperfusion injury-related damage.

Um modelo pré-clínico do rato para o estudo da lesão da Isquemia-reperfusion na microcirurgia reconstrutiva

Ischemia-reperfusion injury is the main cause of flap failure in reconstructive microsurgery. The rat is the preferred preclinical animal model in many ...