我们的使命是利用多机构、多学科合作,为未满足的患者需求开发新颖且更有效的组织工程和再生医学技术。我们现在的主要重点是肌肉骨骼系统,特别是开发治疗平民和受伤战士体积肌肉损失损伤的技术。已经在动物模型中尝试了多种方法,从生物材料和生物材料系统的应用,有细胞和无细胞,到组织工程骨骼肌的植入。
然而,这些方法都尚未完全恢复肌肉形式和功能。开发更高通量、更具成本效益和生物学相关性的动物模型,以解决所有体积肌肉损失损伤,包括用于比较驱动功能缺陷并介导改善组织修复和再生的多尺度、生物力学和分子机制的标准化指标。关于体积肌损失损伤和治疗的大部分研究都集中在肢体和躯干肌肉上。
这些肌肉在发育上与颅面部区域的肌肉不同,因此对损伤和修复的反应可能不同。我们必须在这个地区开发模型,我们在这里做到了这一点。此处显示的稳健一致的方法允许对受伤和健康大鼠的颌骨功能进行纵向评估。
研究人员可以在整个研究过程中跟踪动物在多个时间点对损伤和治疗的反应。这将为严重损伤后肌肉再生的机制提供另一层见解。首先,称量麻醉大鼠并将其放在左侧横向位置的手术板上。
剃掉右侧脸部并对手术区域进行消毒后,沿着大鼠的颊侧区域做一个大约 2 厘米的切口。使用钝器解剖将皮肤和筋膜分开。沿着筋膜做一个类似的切口,轻轻地将其从下面的咬肌上解剖开来。
找到颊神经和边缘神经后,使用无菌手术记号笔和尺子标记要切除的区域。在微型剪刀的帮助下,小心地去除组织,直到最终损伤达到大约 4 毫米的深度,并切除 150 毫克组织。使用可吸收 6-O 闭合筋膜,并使用不可吸收的 5-0 间断缝合线闭合皮肤。
首先,打开 Dynamic Muscle Control 软件,从“设置”菜单中找到 InstantStim 并将参数更改为所需的值。在 Setup 菜单下,创建并选择自动保存文件夹来存储数据。然后,在屏幕底部,找到 AutoSave Base,并将其更改为特定于被测试动物的标题。
选择屏幕顶部的 Sequencer。然后在打开的窗口中,选择屏幕底部的 Open Sequence 。现在,从文件资源管理器中选择预制序列。
点击 Load Sequence,然后点击 Close Window。要启用实时数据采集的查看,请选择 File and Live Data Monitor。然后,在 Live Data Monitor (实时数据监视器) 窗口中,设置时间刻度、最小 Y 值和 Y 值最大值 将受伤的麻醉大鼠的体积肌肉损失置于仰卧位,将鼻子牢牢地固定在鼻锥中。
在老鼠下巴的上半部分放置一个固定环,将其鼻子牢牢地固定在平台上。然后,通过在大鼠的手臂和胸部放置并系上一条带子来固定大鼠的上半部分。使用位于装备平台附近的三个旋转旋钮调整咬合杆位置,以控制 X、Y 和 Z 平面。
在顶部旋钮的帮助下,使用其他两个旋钮将咬合杆向下拉向老鼠,将咬合杆的末端调整到老鼠的下巴上。用镊子将挂环钩住大鼠的下牙,以固定头部并防止其移动。调整杠杆的高度以增加钳口的张力。
触诊下巴,找到下颌骨的后角。将电极皮下放置在角落的两侧,相距约 2 到 3 毫米。在 Live Data Monitor 窗口中,单击 Instant Stim 按钮将其激活。
然后根据需要使用旋钮调整电极位置和杠杆臂位置。开始转动范围旋钮以调节安培数。然后转动调节旋钮以调节用于刺激下巴的电流范围的百分比。
优化抽搐响应后,确认电极仍牢固就位并停止 Instant Stim。然后,在 Live Data Monitor 窗口中,单击 Start Sequence 按钮并监控刺激频率响应。与基线相比,受伤大鼠在体积肌肉损失后 4 、 8 和 12 周产生的平均最大力显着降低。
对照组在所有时间点保持一致的最大力。随着时间的推移,对照组和无修复组之间的动物体重没有观察到显着差异。