يتضمن عدد شهر أبريل من مجلة التجارب المرئية (JoVE) مقالاً يتابع مختبراً من جامعة ميامي في أوهايو إلى بحيرة بوني - وهي بحيرة ملحية مغطاة بالجليد بشكل دائم في القارة القطبية الجنوبية. يمكن لعدد قليل من الكائنات الحية البقاء على قيد الحياة في الظروف القاسية تحت الجليد، حيث يندر الضوء والدفء ومصادر الكربون بشكل كبير. وتُعد الكائنات المجهرية وحيدة الخلية التي تسمى الطلائعيات الفئة الرئيسية من الميكروبات التي تعيش تحت بحيرة بوني، وهي قادرة على إدخال الكربون في دائرة الحياة عبر عملية التمثيل الضوئي.
بعد تحديد موقع أخذ العينات المناسب، يقوم المؤلفون بحفر وصهر الجليد حتى يتمكنوا من جمع عينات من أعماق مختلفة ضمن العمود المائي للبحيرة والمقسم كيميائيًا إلى طبقات. وبمجرد جمعها، تُنقل العينات إلى مختبر ميداني للترشيح والتثبيت. وبعد المعالجة، تُستزرع الميكروبات الموجودة في عينة المياه لإجراء المزيد من التجارب. على سبيل المثال، يوضح المؤلفون أن مزارع الإثراء الخاصة بهم تحتفظ بنشاط التمثيل الضوئي، ومن شأن التجارب المستقبلية أن تساعد في فهم فسيولوجيا الطلائعيات بشكل أفضل، بالإضافة إلى كيفية تأثير هذه الكائنات على الدورة الجيوكيميائية العالمية.
في قسم الطب السريري والترجمي، تسلط JoVE الضوء على العلاج الإشعاعي للجسم بالتوجيه المجسم، أو SBRT، لعلاج الأورام النسائية. ويُعد SBRT شكلاً من أشكال علاج السرطان طفيف التوغل يعتمد على الإشعاع، الذي يتم إلقاؤه بواسطة معجل خطي مثبت على ذراع روبوتية، لإبطال مفعول الأورام بيولوجياً.
يشرح مؤلفونا، من Case Medical Center، كيفية وضع علامات مرجعية ذهبية للأنسجة الرخوة حول الهدف السرطاني على أعماق مختلفة بناءً على تصوير الأشعة المقطعية. وخلال جلسة تخطيط العلاج، يتم أخذ صور الأشعة المقطعية (CT) وصور التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) ثم يتم تسجيلها معاً. وبناءً على هذه الصور، يقوم أطباء علاج الأورام الإشعاعي وأطباء أورام النساء بتحديد أحجام السرطان التي سيتم استهدافها أثناء العلاج، بالإضافة إلى رسم حدود الهياكل الطبيعية المحيطة التي يجب ألا تتضرر. وفي بداية العلاج، يقوم نظام تحديد موقع الهدف برصد العلامات المرجعية عبر التصوير الشعاعي عبر المستويات، ومن ثم تتم مقارنة موقع العلامات ببيانات التصوير التي تم الحصول عليها مسبقاً.
أثناء العلاج، تقوم الثنائيات الباعثة للضوء بتتبع حركة المريض، وذلك لربط نمط تنفسه بموقع العلامات المرجعية، بما يضمن توجيه الإشعاع بدقة. ومن خلال التغلب على التعقيدات المرتبطة بتثبيت المريض، يوضح المؤلفون أن إجراءهم الخاص بالعلاج الإشعاعي للجسم بالتوجيه التجسيمي يمكنه توجيه الإشعاع بدقة إلى الحجم المستهدف مع الحد من الجرعة الواصلة إلى البنى المجاورة.
يقدم JoVE في قسم الهندسة الحيوية مقالاً يتناول تصنيع ركائز متوافقة حيوياً من شرانق دودة القز. أولاً، يتم فحص الشرانق للتأكد من خلوها من التلوث ومعالجتها لإنتاج مستخلص الحرير. يوضع المستخلص فوق قالب PDMS، والذي صُمم لإنشاء نمط معين في غشاء الحرير الذي يجف على سطحه. وبمجرد جفافه، يخضع غشاء الحرير لعملية تسمى التلدين المائي (water annealing)، والتي تجعل الغشاء شفافاً ومثالياً للفحص المجهري. وبعد استزراع الخلايا على هذه الأغشية، يوضح المؤلفون أن تتبع هجرة الخلايا على ركيزة الحرير ذات الأنماط الدقيقة يتم بنفس سهولة تتبعها على أسطح زراعة الأنسجة التقليدية. إن التوافق الحيوي لأغشية الحرير، بالإضافة إلى إمكانية تعديلها كيميائياً وهيكلياً، يجعلها مواد مرشحة جذابة للتطبيقات داخل الجسم الحي (in vivo)، مثل تصميم الأجهزة الطبية.
ومن المثير للدهشة أن يظهر استنبات الخلايا العصبية الأولية في قسم المناعة والعدوى لدينا، حيث توثق JoVE في شهر أبريل هذا نظاماً مبتكراً لاستنبات الخلايا العصبية الودية الأولية المستخدم لدراسة كمون وتنشيط فيروس الهربس البسيط.
تعمل العصبونات الطرفية كمستودعات لفيروس الهربس، والتي تكون مصدراً لأحداث إعادة التنشيط. ولإنشاء مستنبت عصبونات طرفية، يتم عزل العقد الرقبية العلوية من أجنة الفئران، وبعد الهضم والتفكيك، يتم زرعها في أطباق ذات 96 بئراً. وفي اليوم السادس تقريباً من الزرع المختبري (in vitro)، تضاف فيروسات الهربس التي تشفر بروتين اندماجي من نوع viral-GFP إلى الخلايا جنباً إلى جنب مع مثبط للتكاثر الانحلالي. وعند سحب المثبط، سيعاد تنشيط الفيروس الكامن وسيكون تعبير GFP قابلاً للملاحظة عبر المجهر الفلوري. ومن خلال عد عدد الآبار التي تظهر فلورة GFP، يمكن اختبار قدرة الجزيئات الصغيرة أو قليلات النوكليوتيد المسببة لإسكات الجينات على إما كبح أو تحفيز إعادة التنشيط الفيروسي، مما يجعل هذا المقايسة أداة محتملة للكشف عن علاجات جديدة للمساعدة في إدارة عدوى HSV-1.
يصف هذا الملخص الموجز أربعة فقط من أصل خمسين مقالاً ستنشرها JoVE في شهر أبريل. وتشمل الإصدارات البارزة الأخرى طرقاً لتقدير السمنة في الجرذان باستخدام التصوير المقطعي المحوسب بالأشعة السينية، وتحفيز احتشاء عضلة القلب في قلب سمكة الزيبرفيش، والوسم الرجوعي للنخاع الشوكي المستأصل. ابقوا على تواصل.