저자들은 북미 소아 정형외과 학회(Pediatric Orthopaedic Society of North America)의 Biomet Spine Grant와 National Institutes of Health Clinical and Translational Science Institute KL2 Grant, HH Lee Surgical Research Grant를 이 실험의 주요 자금 출처로 인정합니다.

모든 동물은 동물 복지법(AWA), 1996년 실험 동물 관리 및 사용 가이드, 실험 동물의 인도적 관리 및 사용을 위한 PHS 정책, 동물 관리 및 사용 교육 매뉴얼에 명시된 기관의 정책 및 절차에 명시된 연방 규정에 정의된 모범 동물 관행에 따라 엄격하게 취급되었습니다. 모든 동물 연구는 캘리포니아 대학교 로스 앤젤레스 총장의 동물 연구위원회 (ARC)의 승인을 받았습니다.
1. S. aureus 생물 발광 균주 선택
<ol><li>생물 발광 S. aureus 균주 Xen36을 관심 접종물로 사용하십시오. 참고: 이 균주는 패혈증 환자로부터 임상적으로 분리된 부모 균주 S. aureus ATCC-49525에서 파생되었습니다. 황색포도상구균(S. aureus) Xen36은 luxABCDE 오페론을 고유하게 활용하며, 이는 숙주의 네이티브 플라스미드에 최적화되고 통합됩니다. 19 결과적으로, Xen36 균주는 490nm의 피크 파장 방출을 갖는 청록색 생물 발광광을 생성할 수 있습니다. 이 방출 신호는 신진대사 활동을 하는 살아있는 박테리아 유기체에 의해서만 생성됩니다.</li>
</ol>2. S의 준비 접종용 아우레우스
<ol><li>Luria Broth에 200μg/mL의 카나마이신과 1.5% 한천을 첨가하여 럭스 오페론19에 연결된 카나마이신 내성 유전자를 활용하여 잠재적인 오염 물질로부터 S. aureus Xen36을 분리합니다.</li>
	<li>S. aureus Xen36 박테리아를 트립틱 대두 한천 플레이트(트립틱 대두 육수[TSB]에 1.5% 한천을 더한 값)에 줄무늬를 만들고 37°C에서 12-16시간 동안 배양합니다.</li>
	<li>S. aureus Xen36의 단일 콜로니를 분리하고 진탕 인큐베이터(200rpm)에서 37°C에서 12-16시간 동안 TSB에서 개별적으로 배양합니다.</li>
	<li>결과 배양액을 1:50 비율로 희석합니다.</li>
	<li>37°C에서 추가로 2시간 동안 배양하여 중간대수상 박테리아를 분리합니다.</li>
	<li>박테리아를 펠렛화하고, 재현탁하고, 인산염 완충 식염수(PBS)에 세 번 세척합니다.</li>
	<li>600nm에서 흡광도를 측정합니다. 이상적인 OD600은 0.700에서 0.750 사이이며 4x105 CFU/mL에 해당합니다. 원하는 박테리아 접종(1 x 103 CFU/2 μL)을 얻기 위해 연속 희석을 수행합니다. 참고: 만성 감염 확립을 위한 Xen36의 최적 농도는 1 x 103 CFU인 것으로 밝혀졌습니다. 박테리아의 낮은 투여량은 숙주 면역 체계에 의해 제거되고 더 높은 투여량은 상처 파괴를 일으켰습니다. 상처 파괴는 심부 임플란트 감염과 표재성 상처 감염을 구별하지 않으므로 이 모델에서는 피할 수 있습니다(그림 1)20.</li>
</ol>3. 생쥐
<ol><li>12주 된 수컷 C57BL/6J 야생형 마우스를 사용합니다.</li>
	<li>한 번에 최대 4마리의 새장에 있는 집 쥐.</li>
	<li>항상 물을 사용할 수 있도록 하십시오. 12시간의 밝음/어두움 주기를 유지하고 주기의 어두운 단계 동안에는 실험을 수행하지 마십시오.</li>
	<li>형광 신호에 대한 잠재적인 간섭으로 인해 먹이를 위해 알팔파가 없는 차우를 사용하십시오.</li>
	<li>연구 또는 수의사가 매일 쥐를 평가하여 실험 내내 동물의 웰빙을 보장하도록 합니다.</li>
</ol>4. 마우스 수술 절차
<ol><li>마우스를 이소플루란(2%) 챔버에 약 5분 동안 넣어 마취를 유도합니다. 호흡이 깨어 있을 때보다 리드미컬하고 느리게 유지되고 유해한 자극(예: 외과적 조작, 발가락 꼬집기)에 반응하여 변하지 않도록 모니터링하여 적절한 마취 깊이를 확인합니다.</li>
	<li>마취된 쥐를 준비 스테이션으로 옮기고 설치류 가위로 천골에서 상부 흉추로 털을 제거합니다.</li>
	<li>베타딘 용액과 이소프로필 알코올을 번갈아 가며 세 번 씻어 피부를 청소하고 살균합니다.</li>
	<li>엎드린 자세에서 마취 및 멸균된 마우스를 무균 수술 침대로 옮기고 노즈 콘을 통해 흡입된 이소플루란(2%)을 투여하여 마취를 유지합니다.</li>
	<li>엉덩이를 최대한 구부리고 척추 수준에서 무릎의 위치를 식별하여 요추 4 척추체에 근접합니다.</li>
	<li>15날 수술용 메스로 피부를 세로로 2cm 절개합니다.</li>
	<li>가시돌기를 촉진하여 정중선을 확인하고 뼈까지 절개를 계속합니다.</li>
	<li>L4 가시돌기의 오른쪽에서 횡돌기까지 측면으로 확장되는 골막하를 절개합니다.</li>
	<li>흡수성 편조 봉합사 크기 5-0 두부 및 근막을 통해 L4 몸체에 통과시키고 향후 폐쇄를 준비하기 위해 열린 상태로 둡니다.</li>
	<li>25G 척추 바늘을 사용하여 25G 척추 바늘을 사용하여 L4의 가시 돌기를 넓히고 긴 팔이 두부를 놓은 얇은 판을 따라 직경 0.1mm, 길이 1cm "L자형" 수술용 스테인리스 스틸 임플란트를 삽입합니다.</li>
	<li>임플란트에 1 x 103 CFU/2 μL 생물 발광 S. aureus Xen36을 접종하고 모든 용액이 임플란트에 닿도록 주의합니다.</li>
	<li>접종 후 이전에 통과된 흡수성 봉합사를 묶기 전에 약 10초 동안 기다렸다가 임플란트에 접종물이 포함되어 있는지 확인합니다.</li>
	<li>흡수성 봉합사로 달리는 방식으로 피부를 밀착시킵니다.</li>
	<li>진통제는 부프레노르핀(0.1mg/kg)을 즉시 피하주사로 투여한 후 3일간 12시간마다 투여한다.</li>
	<li>가열 패드에서 마우스를 회수하고 정상 활동으로 돌아가는지 모니터링합니다.</li>
	<li>임플란트의 적절한 배치를 확인하기 위해 수술 후 방사선 사진을 얻습니다.</li>
</ol>5. 세균 부담을 측정하기 위한 종방향 생체 내 생물 발광 이미징
<ol><li>흡입된 이소플루란(2%)으로 마우스를 마취합니다. 호흡이 깨어 있을 때보다 리드미컬하고 느리게 유지되고 유해한 자극(예: 외과적 조작, 발가락 꼬집기)에 반응하여 변하지 않도록 모니터링하여 적절한 마취 깊이를 확인합니다.</li>
	<li>설치류 가위로 천골에서 상부 흉추까지의 털을 제거합니다.</li>
	<li>생쥐를 생물 발광 이미징 플랫폼의 시야에 로드하여 생체 내 생물 발광 이미징(BLI)을 수행합니다19.</li>
	<li>획득 시간 5분 동안 생물 발광 신호를 캡처합니다. 15cm 시야각(B)의 큰 비닝 설정을 활용합니다.</li>
	<li>수술 후 0, 1, 3, 5, 7, 10, 14, 18, 21, 25, 28 및 35일(또는 특정 실험 설계에 따라 다른 날)에 5.1-5.4단계를 반복하여 박테리아 부담을 모니터링합니다.</li>
	<li>컬러 스케일을 통해 BLI 데이터를 표시하고 그레이스케일 사진에 오버레이합니다. BLI 소프트웨어를 사용하여 표준 난형 관심 영역(ROI)을 분리하여 BLI를 총 플럭스(초당 광자) 또는 평균 최대 플럭스(광자/초/센티미터2/스테라디안)로 정량화합니다.</li>
</ol>6. 임플란트 및 주변 조직에 부착된 박테리아 정량화
<ol><li>AVMA 지침에 따라 POD 35 또는 이산화탄소에 노출된 대체 수술 후 날짜에 마우스를 안락사시킵니다. 이차성 자궁경부 탈구로 안락사를 확인합니다.</li>
	<li>4.3단계에 따라 등쪽 피부를 소독하고 멸균된 수술 부위에 엎드린 쥐를 놓습니다.</li>
	<li>15날 수술용 메스를 사용하여 이전 절개 부위를 날카롭게 절개합니다.</li>
	<li>멸균 가위를 사용하여 L4 가시돌기를 무뚝뚝하게 절개하고 수술용 임플란트를 식별합니다.</li>
	<li>니들 드라이버를 사용하여 L4 가시 돌기의 위치에서 임플란트를 부드럽게 비틀고 제거합니다.</li>
	<li>멸균 겸자와 가위를 사용하여 수술용 임플란트 바로 주변의 가시돌기 뼈와 연조직 약 0.1g을 채취하고 4개의 날카로운 균질화 구슬이 있는 작은 원뿔형 코뿔소 튜브에 PBS 1mL를 넣습니다.</li>
	<li>수확 전후에 원뿔형 튜브의 무게를 측정하여 연조직의 무게를 기록하십시오.</li>
	<li>TSB의 0.3% Tween-80 0.5mL에 임플란트를 넣고 15분 동안 초음파 처리합니다.</li>
	<li>결과 임플란트 현탁액을 2분 동안 와류하고 12-16시간 동안 밤새 배양합니다.</li>
	<li>균질화기를 사용하여 임플란트를 둘러싼 1ml PBS에 이전에 배치된 연조직 및 가시 돌기를 균질화합니다.</li>
	<li>생성된 연조직 현탁액을 5분 동안 와류시키고 12-16시간 동안 밤새 배양합니다.</li>
	<li>하룻밤 배양 후 임플란트와 주변 조직에서 각각 CFU를 계산합니다. 연조직용으로 수확한 총 CFU/g과 초음파 임플란트용으로 수확한 CFU/mL로 값을 표현합니다.</li>
</ol>

<ol>
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저자는 공개할 이해 상충이 없습니다.

척추의 임플란트 관련 감염은 환자에게 좋지 않은 결과를 예고한다 1,2,3,4,5. 신체의 다른 많은 부위와 달리 척추의 감염된 하드웨어는 불안정성과 신경학적 손상의 위험으로 인해 제거할 수 없는 경우가 많습니다. 전신 항생제 치료에 내성이 있는 생물막 박테리아 설정에서 ...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/t/60560">In vivo Mouse Model of Spinal Implant Infection</a>. The Authors section was updated from:
Benjamin V. Kelley1 
Stephen D. Zoller1 
Danielle Greig1 
Kellyn Hori1 
Nicolas Cevallos1 
Chad Ishmael1 
Peter Hsiue1 
Rishi Trikha1 
Troy Sekimura2 
Thomas Olson2 
Ameen Chaudry2 
Michael M. Le2 
Anthony A. Scaduto1 
Kevin P. Francis1 
Nicholas M. Bernthal1 
1Department of Orthopaedic Surgery, University of California Los Angeles 
2David Geffen School of Medicine, University of California Los Angeles
to:
Benjamin V. Kelley1 
Christopher Hamad1 
Stephen D. Zoller1 
Danielle Greig1 
Zeinab Mamouei1 
Rene Chun1 
Kellyn Hori1 
Nicolas Cevallos1 
Chad Ishmael1 
Peter Hsiue1 
Rishi Trikha1 
Troy Sekimura2 
Brandon Gettleman3 
Autreen Golzar2 
Adrian Lin2 
Thomas Olson2 
Ameen Chaudry2 
Michael M. Le2 
Anthony A. Scaduto1 
Kevin P. Francis1 
Nicholas M. Bernthal1 
1Department of Orthopaedic Surgery, University of California Los Angeles 
2David Geffen School of Medicine, University of California Los Angeles 
3University of South Carolina School of Medicine, University of South Carolina

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/t/60560">In vivo Mouse Model of Spinal Implant Infection</a>. The Authors section was updated.

Erratum: In vivo Mouse Model of Spinal Implant Infection

이 방법의 목적은 척추 임플란트 감염(SII)의 새로운 마우스 모델을 설명하는 것입니다. 이 모델은 생체 내에서 숙주, 병원체 및/또는 임플란트 변수의 영향을 유연하게 평가할 수 있는 저렴하고 정확한 도구를 제공하도록 설계되었습니다. 이 모델에서 척추 임플란트 감염에 대한 잠재적 치료법 및 치료 전략을 테스트하는 것은 대규모 동물 모델 및 임상 시험에 적용하기 전에 연구 개발을 안내하는 것을 목표로 합니다.
척추 수술 후 임플란트 관련 감염은 치명적인 합병증으로, 안타깝게도 선택적 척추 수술을 받은 환자의 약 3-8%에서 발생하며1,2,3,4,5 다 단계 또는재수술을 받은 환자의 최대 65%에서 발생한다6. 척추 임플란트 감염을 치료하려면 여러 번의 입원, 여러 번의 수술 및 장기간의 항생제 치료가 필요한 경우가 많습니다. SII는 신경학적 손상, 장애 및 사망 위험 증가를 포함하여 좋지 않은 환자 결과를 예고합니다. SII의 관리는 환자 한 명당 $900,000 이상의 비용이 들 정도로 매우 비쌉니다7.
황색포도상구균은 SII 8,9,10,11의 가장 흔한 악성 병원체입니다. 박테리아는 수술 중에 직접 하드웨어를 파종할 수 있으며, 수술 후 기간 동안 상처를 통해 또는 나중에 혈액 확산을 통해 시드될 수 있습니다. 금속 임플란트가 있는 경우 S. aureus는 항생제 요법 및 면역 세포로부터 박테리아를 보호하는 생물막을 형성합니다. 감염된 하드웨어를 제거하는 것은 감염을 효과적으로 근절하는 데 도움이 될 수 있지만, 척추를 불안정하게 만들고 신경학적 손상을 초래하지 않고는 척추에서 감염을 제거할 수 없는 경우가 많다12.
감염된 하드웨어를 이식하지 않는 경우 SII를 예방, 탐지 및 치료하기 위한 새로운 접근 방식이 필요합니다. 역사적으로 새로운 치료법의 안전성과 효능을 효율적으로 평가하기 위한 SII의 동물 모델은 제한적이었습니다. SII의 이전 동물 모델은 많은 수의 동물과 콜로니 카운팅, 조직학 및 배양을 포함하여 안락사를 필요로 하는 데이터 포인트의 수집을 필요로 한다13,14,15. 종단적 in vivo 모니터링이 없는 이러한 모델은 동물당 하나의 데이터 포인트만 제공하므로 비용이 많이 들고 비효율적입니다.
무릎 인공관절 치환술 감염의 마우스 모델을 연구한 이전 연구는 감염 부담을 종단적으로 모니터링하기 위한 비침습적 생체 내 광학 영상의 가치와 정확도를 확립했다16. 생물 발광의 검출을 통해 박테리아 부담을 단일 동물의 종적 시간 과정에 걸쳐 인도적이고 정확하며 효율적으로 정량화할 수 있습니다. 더욱이, 선행 연구들은 생체 내 생물 발광과 임플란트에 부착된 CFU 사이에 높은 상관관계가 있음을 보여주었다17. 시간이 지남에 따라 감염을 추적할 수 있는 능력은 임플란트 관련 감염에 대한 보다 미묘한 이해로 이어졌습니다. 또한 이러한 방식으로 종단 감염을 모니터링하여 항생제 요법 및 새로운 항균제의 효과를 정확하게 평가할 수 있었습니다16,17,18.
이러한 도구를 활용하여 수술 후 척추 임플란트 감염 모델을 개발하고 검증했습니다. 제시된 방법에서, 우리는 박테리아 부담 16,17,18을 종방향으로 모니터링하기 위해 SII의 생체 내 마우스 모델을 확립하기 위해 생물 발광 S. aureus Xen36의 접종물을 사용합니다. 이 새로운 모델은 대규모 동물 모델 및 임상 시험에 적용하기 전에 SII에 대한 잠재적 검출, 예방 및 치료 전략을 효율적으로 테스트할 수 있는 귀중한 도구를 제공합니다.

<table><tbody><tr><td>Analytical Balance ME104</td><td>Mettler Toledo</td><td>30029067</td><td>120 g capacity, 0.1 mg readability, backlit LCD, internal adjustment, metal base</td></tr><tr><td>BD Bacto Tryptic Soy Broth</td><td>Becton Dickinson (BD)</td><td>BD 211825</td><td>BD Bacto Tryptic Soy Broth (Soybean-Casein Digest Medium)</td></tr><tr><td>Biomate 3S UV-VIS Spectrophotometer</td><td>Thermo Scientific</td><td>840-208300</td><td>Spectrophotometer; Thermo Scientific; BioMate 3S; Six-position cell holder; Spectral bandwidth: 1.8nm; Long-life xenon lamp; Store up to 40 test methods; 16L x 13W x 9 in. H; 19 lb.; 100/240V US line cord</td></tr><tr><td>Bioshield 720+ swinging bucket rotor</td><td>Thermo Scientific</td><td>75003183</td><td>Rotor, Swinging bucket; Thermo Scientific; BIOShield 720 high speed; Capacity: 4 x 180mL (0.72L); Angle: 90 deg. ; Max. speed/RCF: 6300rpm/7188 x g; Max. radius: 16.2cm</td></tr><tr><td>Branson Ultrasonics 2510R-MTH (Sonicator)</td><td>Branson Ultrasonics</td><td>CPX952217R</td><td>*similar model, our model is discontinued* Branson Ultrasonics MH Series Heated Ultrasonic Cleaning Bath, 120V, 0.75 gal</td></tr><tr><td>Bullet Blender Storm Homogenizer</td><td>Next Advance</td><td>BBY24M</td><td>The Bullet Blender Storm is the most powerful member of the Bullet Blender family. Homogenize up to 24 of your toughest samples (mouse femur, skin, cartilage, tumor, etc.) in just minutes. Air cooling&amp;trade; minimizes sample heat up. Uses 1.5ml screw-cap RINO&amp;reg; tubes or snap-cap Eppendorf&amp;reg; Safe-lock&amp;trade; tubes.</td></tr><tr><td>Germinator 500</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>66118-10</td><td>The Germinator 500 is designed to decontaminate metal micro-dissecting instruments only. It is to be&lt;br/&gt; used exclusively for research purposes. The Germinator 500 should not be used as a substitute for&lt;br/&gt; traditional methods of terminal sterilization. Effective sterilization cannot be assured due to lack of routine&lt;br/&gt; sterilization-efficacy monitoring methods for glass bead sterilization. The Germinator 500 has been&lt;br/&gt; designed and built to pass the Validation of Dry Sterilizer Spore Suspension Test: USP XXIII, Part 1211.</td></tr><tr><td>Heracell 150i CO2 Incubator</td><td>Thermo Scientific</td><td>51026282</td><td>Single 150L</td></tr><tr><td>IVIS Lumina X5 Imaging System</td><td>Perkin Elmer</td><td>CLS148590</td><td>The IVIS Lumina X5 high-throughput 2D optical imaging system combines high-sensitivity bioluminescence and fluorescence with high-resolution x-ray into a compact system that fits on your benchtop. With an expanded 5 mouse field of view for 2D optical imaging plus our unique line of accessories to accelerate setup and labeling, it has never been easier or faster to get robust data&amp;mdash;and answers&amp;mdash;on anatomical and molecular aspects of disease.</td></tr><tr><td>MAXQ 4450 Digtial Incubating Bench Shaker</td><td>Thermo Scientific</td><td>SHKE4450</td><td>Shaker, Incubated; Thermo Scientific; Digital; MaxQ 4450; Speed 15 to 500rpm +/-1rpm; 5 deg. C above ambient to 80 deg. C; 120V 50/60Hz</td></tr><tr><td>PBS, Phosphate Buffered Saline</td><td>Fisher Bioreagents</td><td>BP24384</td><td>PBS, Phosphate Buffered Saline, 1X Solution, pH 7.4</td></tr><tr><td>Sorvall Legend Micro 21 Centrifuge, Ventilated</td><td>Thermo Scientific</td><td>75002436</td><td>24 x 1.5/2.0mL rotor with ClickSeal biocontainment lid</td></tr><tr><td>SORVALL LEGEND X1R 120V Centrifuge</td><td>Thermo Scientific</td><td>75004261</td><td>Centrifuge, Benchtop; Thermo Scientific; Sorvall Legend X1R (Refrigerated), 1L capacity; Max. Speed/RCF 15,200rpm/25,830 x g; CFC-free cooling -10C to +40C; 120V 60Hz</td></tr><tr><td>Staphylococcus aureus - Xen36</td><td>Perkin Elmer</td><td>119243</td><td>Staphylococcus aureus - Xen36 bioluminescent pathogenic bacteria for in vivo and in vitro drug discovery. This product was derived from a parental strain from the American Type Culture Collection, used under license. Staph. aureus-Xen36 possesses a stable copy of the Photorhabdus luminescens lux operon on the native plasmid.</td></tr><tr><td>TUTTNAUER AUTOCLAVE 2540E 120V</td><td>Heidolph Tuttnauer</td><td>23210401</td><td>Sterilizer, Benchtop; Heidolph; Tuttnauer; Model 2540E; Self-contained design with refillable reservoir controls water purity for sterilization; 120V 50/60Hz; 1400w. With electronic controls</td></tr><tr><td>Tween 80</td><td>Fisher Bioreagents</td><td>BP338-500</td><td>Tween 80, Fisher BioReagents, Non-ionic detergent for selective protein extraction</td></tr><tr><td>Vortex mixer VX-200</td><td>Labnet Internation</td><td>S0200</td><td>120V touch or continuous mixer, 230V: 0 - 2,850 rpm,120V: 0 - 3,400 rpm</td></tr><tr><td>0.9% Sodium Chloride</td><td>Pfizer Injectables/Hospira</td><td>00409-4888-10</td><td>0.9% Sodium Chloride Injection, USP</td></tr></tbody></table>

in vivo mouse model of spinal implant infection

척추 임플란트 감염은 진단이 어렵고 외과적 박멸이 기계적 척추 안정성과 상충되기 때문에 좋지 않은 결과를 예고합니다. 이 방법의 목적은 척추 임플란트 감염에 대한 잠재적인 치료법 및 치료 전략을 테스트하기 위해 저렴하고 신속하며 정확한 생체 내 도구를 제공하기 위해 만들어진 척추 임플란트 감염(SII)의 새로운 마우스 모델을 설명하는 것입니다.
이 방법에서는 12주 된 C57BL/6J 야생형 마우스의 L4 가시 돌기에 스테인리스 스틸 k-와이어를 고정하고 황색포도상구균 Xen36 박테리아의 생물 발광 균주 1 x 103 CFU를 접종하는 후방 접근 척추 수술 모델을 제시합니다. 그런 다음 마우스는 수술 후 0, 1, 3, 5, 7, 10, 14, 18, 21, 25, 28 및 35일에 생체 내 생물 발광을 위해 종방향으로 이미징됩니다. 표준화된 시야의 생물발광 이미징(BLI) 신호를 정량화하여 생체 내 박테리아 부담을 측정합니다.
임플란트 및 임플란트 주위 조직에 부착하는 박테리아를 정량화하기 위해 마우스를 안락사시키고 임플란트와 주변 연조직을 채취합니다. 박테리아는 초음파 처리에 의해 임플란트에서 분리되고 밤새 배양 된 다음 콜로니 형성 단위 (CFU)가 계산됩니다. 이 방법에서 얻은 결과에는 in vivo S. aureus bioluminescence(평균 최대 플럭스)로 측정한 종적 박테리아 수와 안락사 후 CFU 수가 포함됩니다.
기구 척추 감염의 이전 동물 모델에는 침습적 생체 외 조직 분석이 포함되었지만, 이 논문에서 제시된 SII의 마우스 모델은 정적 조직 연구를 대체하기 위해 생물 발광 박테리아의 비침습적 실시간 생체 내 광학 이미징을 활용합니다. 이 모델의 응용 분야는 광범위하며 대체 생물 발광 박테리아 균주를 활용하고, 숙주 면역 반응을 동시에 연구하기 위해 다른 유형의 유전자 조작 마우스를 통합하고, 항생제 또는 임플란트 코팅과 같은 현재 또는 새로운 진단 및 치료 방식을 평가하거나 조사하는 것이 포함될 수 있습니다.

여기에 제시된 절차는 SII의 생체내 마우스 모델에서 항생제 요법의 효능을 평가하는 데 사용되었습니다. 구체적으로, 반코마이신과 리팜핀 항생제 병용요법의 효능을 반코마이신 단독요법 및 치료되지 않은 감염 대조군과 비교하였다.
수술 전에 마우스는 병용 요법, 단일 요법 또는 감염 대조군에 무작위 배정되었습니다. 표본 크기를 계산하기 위해 통계적 검정력 분석을 수...

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In Vivo Mouse Model of Spinal Implant Infection

이 프로토콜은 스테인리스강 k-와이어 임플란트가 생물 발광 황색포도상구균 Xen36에 감염된 척추 임플란트 감염의 새로운 생체 내 마우스 모델을 설명합니다. 박테리아 부담은 생물 발광 이미징으로 종단적으로 모니터링되고 안락사 후 콜로니 형성 단위 수로 확인됩니다.

척추 임플란트 감염의 In Vivo 마우스 모델

Spine implant infections portend poor outcomes as diagnosis is challenging and surgical eradication is at odds with mechanical spinal stability. The ...

in-vivo-mouse-model-of-spinal-implant-infection

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Medicine

2.3K 조회수.  University of California Los Angeles. 이 프로토콜은 스테인리스강 k-와이어 임플란트가 생물 발광 황색포도상구균 Xen36에 감염된 척추 임플란트 감염의 새로운 생체 내 마우스 모델을 설명합니다. 박테리아 부담은 생물 발광 이미징으로 종단적으로 모니터링되고 안락사 후 콜로니 형성 단위 수로 확인됩니다.

비디오: In Vivo Mouse Model of Spinal Implant Infection

An In Vivo Murine Sciatic Nerve Model of Perineural Invasion

Cancer cells invade nerves through a process termed perineural invasion (PNI), in which cancer cells proliferate and migrate in the nerve microenvironment. This type of invasion is exhibited by a variety of cancer types, and very frequently is found in pancreatic cancer. The microscopic size of nerve fibers within mouse pancreas renders the study of PNI difficult in orthotopic murine models. Here, we describe a heterotopic in vivo model of PNI, where we inject syngeneic pancreatic cancer cell line Panc02-H7 into the murine sciatic nerve. In this model, sciatic nerves of anesthetized mice are exposed and injected with cancer cells. The cancer cells invade in the nerves proximally toward the spinal cord from the point of injection. The invaded sciatic nerves are then extracted and processed with OCT for frozen sectioning. H&amp;E and immunofluorescence staining of these sections allow quantification of both the degree of invasion and changes in protein expression. This model can be applied to a variety of studies on PNI given its versatility. Using mice with different genetic modifications and/or different types of cancer cells allows for investigation of the cellular and molecular mechanisms of PNI and for different cancer types. Furthermore, the effects of therapeutic agents on nerve invasion can be studied by applying treatment to these mice.

An In Vivo Murine Sciatic Nerve Model of Perineural Invasion

We describe an in vivo murine model of perineural invasion by injecting syngeneic pancreatic cancer cells into the sciatic nerve. The model allows for quantification of the extent of nerve invasion, and supports investigation of the cellular and molecular mechanisms of perineural invasion.

Vivo에서 Murine 좌 골 신경의 모델 Perineural 내 습

Cancer cells invade nerves through a process termed perineural invasion (PNI), in which cancer cells proliferate and migrate in the nerve ...

연구

암 연구학

In vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord Using Two-photon Microscopy

In vivo imaging using two-photon microscopy 1 in mice that have been genetically engineered to express fluorescent proteins in specific cell types 2-3 has significantly broadened our knowledge of physiological and pathological processes in numerous tissues in vivo 4-7. In studies of the central nervous system (CNS), there has been a broad application of in vivo imaging in the brain, which has produced a plethora of novel and often unexpected findings about the behavior of cells such as neurons, astrocytes, microglia, under physiological or pathological conditions 8-17. However, mostly technical complications have limited the implementation of in vivo imaging in studies of the living mouse spinal cord. In particular, the anatomical proximity of the spinal cord to the lungs and heart generates significant movement artifact that makes imaging the living spinal cord a challenging task.
We developed a novel method that overcomes the inherent limitations of spinal cord imaging by stabilizing the spinal column, reducing respiratory-induced movements and thereby facilitating the use of two-photon microscopy to image the mouse spinal cord in vivo. This is achieved by combining a customized spinal stabilization device with a method of deep anesthesia, resulting in a significant reduction of respiratory-induced movements. This video protocol shows how to expose a small area of the living spinal cord that can be maintained under stable physiological conditions over extended periods of time by keeping tissue injury and bleeding to a minimum. Representative raw images acquired in vivo detail in high resolution the close relationship between microglia and the vasculature. A timelapse sequence shows the dynamic behavior of microglial processes in the living mouse spinal cord. Moreover, a continuous scan of the same z-frame demonstrates the outstanding stability that this method can achieve to generate stacks of images and/or timelapse movies that do not require image alignment post-acquisition. Finally, we show how this method can be used to revisit and reimage the same area of the spinal cord at later timepoints, allowing for longitudinal studies of ongoing physiological or pathological processes in vivo.

In vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord Using Two-photon Microscopy

A minimally invasive protocol to stabilize the mouse spinal column and perform repetitive in vivo spinal cord imaging using two-photon microscopy is described. This method combines a spinal stabilization device and an anesthetic regimen to minimize respiratory-induced movements and produce raw imaging data that require no alignment or other post-processing.

두 광자 현미경을 사용하여 마우스 척수의 생체내 이미징에

In vivo imaging using two-photon microscopy 1 in mice that have been genetically engineered to express fluorescent proteins in specific cell types 2-3 has ...

신경과학

Combined In vivo Optical and &#181;CT Imaging to Monitor Infection, Inflammation, and Bone Anatomy in an Orthopaedic Implant Infection in Mice

Multimodality imaging has emerged as a common technological approach used in both preclinical and clinical research. Advanced techniques that combine in vivo optical and &#956;CT imaging allow the visualization of biological phenomena in an anatomical context. These imaging modalities may be especially useful to study conditions that impact bone. In particular, orthopaedic implant infections are an important problem in clinical orthopaedic surgery. These infections are difficult to treat because bacterial biofilms form on the foreign surgically implanted materials, leading to persistent inflammation, osteomyelitis and eventual osteolysis of the bone surrounding the implant, which ultimately results in implant loosening and failure. Here, a mouse model of an infected orthopaedic prosthetic implant was used that involved the surgical placement of a Kirschner-wire implant into an intramedullary canal in the femur in such a way that the end of the implant extended into the knee joint. In this model, LysEGFP mice, a mouse strain that has EGFP-fluorescent neutrophils, were employed in conjunction with a bioluminescent Staphylococcus aureus strain, which naturally emits light. The bacteria were inoculated into the knee joints of the mice prior to closing the surgical site. In vivo bioluminescent and fluorescent imaging was used to quantify the bacterial burden and neutrophil inflammatory response, respectively. In addition, &#956;CT imaging was performed on the same mice so that the 3D location of the bioluminescent and fluorescent optical signals could be co-registered with the anatomical &#956;CT images. To quantify the changes in the bone over time, the outer bone volume of the distal femurs were measured at specific time points using a semi-automated contour based segmentation process. Taken together, the combination of in vivo bioluminescent/fluorescent imaging with &#956;CT imaging may be especially useful for the noninvasive monitoring of the infection, inflammatory response and anatomical changes in bone over time.

Combined In vivo Optical and  &#181;CT Imaging to Monitor Infection, Inflammation, and Bone Anatomy in an Orthopaedic Implant Infection in Mice

Combined optical and &#956;CT imaging in a mouse model of orthopaedic implant infection, utilizing a bioluminescent engineered strain of Staphylococcus aureus, provided the capability to noninvasively and longitudinally monitor the dynamics of the bacterial infection, as well as the corresponding inflammatory response and anatomical changes in the bone.

결합<em&gt; 생체</em&gt; 광학 및 μCT 이미징 마우스의 정형 외과 임플란트 감염에 감염, 염증 및 뼈 해부학을 모니터링

Multimodality imaging has emerged as a common technological approach used in both preclinical and clinical research. Advanced techniques that combine in ...

의학

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

Studies in the mammalian neocortex have enabled unprecedented resolution of cortical structure, activity, and response to neurodegenerative insults by repeated, time-lapse in vivo imaging in live rodents. These studies were made possible by straightforward surgical procedures, which enabled optical access for a prolonged period of time without repeat surgical procedures. In contrast, analogous studies of the spinal cord have been previously limited to only a few imaging sessions, each of which required an invasive surgery. As previously described, we have developed a spinal chamber that enables continuous optical access for upwards of 8 weeks, preserves mechanical stability of the spinal column, is easily stabilized externally during imaging, and requires only a single surgery. Here, the design of the spinal chamber with its associated surgical implements is reviewed and the surgical procedure is demonstrated in detail. Briefly, this video will demonstrate the preparation of the surgical area and mouse for surgery, exposure of the spinal vertebra and appropriate tissue debridement, the delivery of the implant and vertebral clamping, the completion of the chamber, the removal of the delivery system, sealing of the skin, and finally, post-operative care. The procedure for chronic in vivo imaging using nonlinear microscopy will also be demonstrated. Finally, outcomes, limitations, typical variability, and a guide for troubleshooting are discussed.

A Procedure for Implanting a Spinal Chamber for Longitudinal In Vivo Imaging of the Mouse Spinal Cord

In this video, we describe a procedure for implanting a chronic optical imaging chamber over the dorsal spinal cord of a live mouse. The chamber, surgical procedure, and chronic imaging are reviewed and demonstrated.

종의 척추 상공 회의소를 주입하는 절차<em&gt; 생체</em&gt; 마우스 척수의 영상

Studies in the mammalian neocortex have enabled unprecedented resolution of cortical structure, activity, and response to neurodegenerative insults by ...

<meta charset="utf8"></head><body>척수 신경교종에 대한 효율적이고 정밀한 마우스 모델 개발

Surgical Transplantation of Tumor Cells into the Spinal Cord of Mice

Spinal cord gliomas are commonly malignant tumors of the spinal cord, leading to a high rate of disability. However, uniform treatment guidelines and comprehensive data on spinal cord gliomas remain limited due to the lack of suitable preclinical animal models. Developing a simple and reproducible animal model has become essential for advancing basic and translational research. A murine model is ideal, as the murine spinal cord shares structural similarities with the human spinal cord. This protocol describes the generation of a reproducible murine model of spinal cord glioma by directly injecting tumor cells into the intervertebral space using the spinous process of the seventh cervical vertebra as a guide. Compared to other methods, this approach is more effective and convenient, involving a smaller incision, reduced invasiveness and blood loss, faster recovery, and more stable tumor formation. This model is expected to advance the understanding of disease mechanisms, optimize surgical strategies, and support the development of therapeutic drugs for spinal cord gliomas.

<meta charset="utf8"></head><body>종양 세포를 마우스의 척수에 외과적 이식

The present protocol describes the development of a reproducible murine model of spinal cord glioma by injecting tumor cells into the intervertebral space, offering a more effective and less invasive approach for research and therapeutic development.

종양 세포를 마우스의 척수에 외과적 이식

Spinal cord gliomas are commonly malignant tumors of the spinal cord, leading to a high rate of disability. However, uniform treatment guidelines and ...

A Mouse Model to Assess Innate Immune Response to Staphylococcus aureus Infection

Staphylococcus aureus (S. aureus)&#160;infections, including methicillin resistant stains, are an enormous burden on the healthcare system. With incidence rates of S. aureus infection climbing annually, there is a demand for additional research in its&#160;pathogenicity. Animal models of infectious disease advance our understanding of the host-pathogen response and lead to the development of effective therapeutics. Neutrophils play a primary role in the innate immune response that controls S. aureus infections by forming an abscess to wall off the infection and facilitate bacterial clearance; the number of neutrophils that infiltrate an S. aureus skin infection often correlates with disease outcome. LysM-EGFP mice, which possess the enhanced green fluorescent protein (EGFP) inserted in the Lysozyme M (LysM) promoter region (expressed primarily by neutrophils), when used in conjunction with in vivo whole animal fluorescence imaging (FLI) provide&#160;a means of quantifying neutrophil emigration noninvasively and longitudinally into wounded skin. When combined with a bioluminescent S. aureus strain and sequential in vivo whole animal bioluminescent imaging (BLI), it is possible to longitudinally monitor both the neutrophil recruitment dynamics and in vivo bacterial burden at the site of infection in anesthetized mice from onset of infection to resolution or death. Mice are more resistant to a number of virulence factors produced by S. aureus that facilitate effective colonization and infection in humans. Immunodeficient mice provide a more sensitive animal model to examine persistent S. aureus infections and the ability of therapeutics to boost innate immune responses. Herein, we characterize responses in LysM-EGFP mice that have been bred to MyD88-deficient mice (LysM-EGFP&#215;MyD88-/- mice) along with wild-type LysM-EGFP mice to investigate S. aureus skin wound infection. Multispectral simultaneous detection enabled study of neutrophil recruitment dynamics by using in vivo FLI, bacterial burden by using in vivo BLI, and wound healing longitudinally and noninvasively over time.

A Mouse Model to Assess Innate Immune Response to Staphylococcus aureus Infection

An approach is described for real-time detection of the innate immune response to cutaneous wounding and Staphylococcus aureus infection of mice. By comparing LysM-EGFP mice (which possess fluorescent neutrophils) with a LysM-EGFP crossbred immunodeficient mouse strain, we advance our understanding of infection and the development of approaches to combat infection.

마우스 모델을 평가 타고 난 면역 반응 포도 상 구 균 감염

Staphylococcus aureus (S. aureus)&#160;infections, including methicillin resistant stains, are an enormous burden on the healthcare system. With incidence ...

면역학 및 감염병학

칸디다 알비칸스(Candida albicans) 생물막 관련 PJI에 대한 마우스 모델 확립

A Periprosthetic Joint Candida albicans Infection Model in Mouse

Periprosthetic joint infection (PJI) is one of the common infections caused by Candida albicans (C. albicans), which increasingly concerns surgeons and scientists. Generally, biofilms that can shield C. albicans from antibiotics and immune clearance are formed at the infection site. Surgery involving the removal of the infected implant, debridement, antimicrobial treatment, and reimplantation is the gold standard for the treatment of PJI. Thus, establishing animal PJI models is of great significance for the research and development of new drugs or therapeutics for PJI. In this study, a smooth nickel-titanium alloy wire, a widely used implant in orthopedic clinics, was inserted into the femoral joint of a C57BL/6 mouse before the C. albicans were inoculated into the articular cavity along the wire. After 14 days, mature and thick biofilms were observed on the surface of implants under a scanning electronic microscope (SEM). A significantly reduced bone trabecula was found in the H&amp;E staining of the infected joint specimens. To sum up, a mouse PJI model with the advantages of easy operation, high successful rate, high repeatability, and high clinical correlation was established. This is expected to be an important model for clinical studies of C. albicans biofilm-related PJI prevention.

저자 스포트라이트: Candida albicans Biofilm-Associated Prosthetic Joint Infections에 대한 연구 발전 

Periprosthetic joint infection (PJI) caused by dangerous pathogens is common in clinical orthopedics. Existing animal models cannot accurately simulate the actual situation of PJI. Here, we established a Candida albicans biofilm-associated PJI mouse model to research and develop new therapeutics for PJI.

마우스의 보철 관절 Candida albicans 감염 모델

Periprosthetic joint infection (PJI) is one of the common infections caused by Candida albicans (C. albicans), which increasingly concerns surgeons and ...

척추 임플란트 감염의 In Vivo 마우스 모델

요약

더 많은 비디오 탐색

Vivo에서 Murine 좌 골 신경의 모델 Perineural 내 습

두 광자 현미경을 사용하여 마우스 척수의 생체내 이미징에

결합

종의 척추 상공 회의소를 주입하는 절차

종양 세포를 마우스의 척수에 외과적 이식

종양 세포를 마우스의 척수에 외과적 이식

종양 세포를 마우스의 척수에 외과적 이식

마우스 모델을 평가 타고 난 면역 반응 포도 상 구 균 감염

마우스의 보철 관절 Candida albicans 감염 모델

마우스의 보철 관절 Candida albicans 감염 모델