长期以来，JoVE（可视化实验期刊）主要专注于生物医学研究，并已设立了生物工程、临床与转化医学、免疫学与感染以及神经科学等子栏目。今年7月，JoVE推出了应用物理学板块，涵盖等离子体物理到材料科学等多个领域的研究内容。本新栏目首篇重点文章来自普渡大学，该校激光制造中心的研究人员正在进行相关研究。
物质存在三种常见的状态：固态、液态和气态。如果向气体施加足够的能量，原子可能会失去电子，即发生电离，从而形成被称为等离子体的第四种状态。等离子体是物质最普遍的存在形式，约占可见宇宙的99.999%。研究人员利用持续时间为100飞秒（即一秒钟的千万亿分之一百）的超短激光脉冲，演示了一种称为泵浦-探测阴影成像的技术，该技术能够对从金属表面演化而来的早期等离子体进行可视化观测。通过构建一个模拟模型，这些研究者得以研究早期等离子体的动力学行为，从而增进对物质电离过程的理解。
对于应用物理学中的材料科学子领域，JoVE 的研究工作体现在密歇根大学，那里的研究人员正在开发微加工的新方法。我们的作者展示了一种由碳纳米管生长出复杂三维微结构的方法，这些微结构可用作母模，用于浇铸聚合物或生物材料的复制品。扫描电子显微镜显示，由这些母模制成的聚合物复制品在微米级形貌和纳米级纹理上均能高保真地再现碳纳米管母模的结构特征。微加工技术使得实验室操作能够在微小尺度上进行——实质上实现了“芯片实验室”。
从应用物理学转向心脏生理学，JoVE 来到乔治·华盛顿大学，记录了一种改良的兰格多夫（Langendorff）灌流装置。JoVE 已发表多篇文章展示这种生理学制备方法，该方法可使心脏在离体条件下持续跳动数小时。该技术通过主动脉逆行灌流，使主动脉瓣关闭，并将含氧灌流液强制送入冠状动脉循环，从而维持心肌组织的活性。
我们的作者提出了一种对此制备方法的改进，即插管左心耳、下腔静脉和肺动脉。在此状态下，心脏的四个腔室均被插管，从而为两个心室提供生理负荷压力，并消除了通过主动脉逆行灌注心脏的需要。因此，心脏灌注沿正常方向进行，且心脏可自主产生冠状动脉灌注所需的压力。
一旦建立该双心室工作心脏模型，作者们便开始进行烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）荧光的成像。这种存在于线粒体中的辅酶在其还原状态下会发出荧光，可反映局部氧浓度，从而反映心脏代谢状态。这些研究人员展示了在不同起搏频率下NADH荧光的测量结果，从而说明了该生理相关模型在揭示心脏病理机制方面的潜力。
在我们的生物工程学栏目中，JoVE 来到太平洋大学，报道了一篇关于合成蜘蛛丝生产的文章。早在2010年，JoVE发表了来自Vierra实验室的一篇文章，展示了显微解剖技术，用于从黑寡妇蜘蛛中分离出12个产丝腺体。分离这些腺体后，便可进行分析，以鉴定特定的蜘蛛丝蛋白。由于蜘蛛具有毒性且具有同类相食的习性，大规模养殖蜘蛛以生产蜘蛛丝是不现实的。因此，Vierra实验室将含有丝蛋白基因的质粒转化至细菌中，并在细菌中表达重组蜘蛛丝蛋白。
今年7月，JoVE将发布五十篇文章，本文简要概述了其中四篇。Vierra研究团队将向我们展示一种从细菌中分离和纯化蜘蛛丝蛋白的方法，随后介绍如何将纯化后的蛋白纺制成纤维，并演示收集这些纤维以及评估其强度的方法。由于蜘蛛丝具有良好的生物相容性和优异的力学性能，其抗拉强度甚至超过钢铁，因而备受生物材料科学家关注。Vierra实验室已实现了实验室规模的蜘蛛丝生产，该方法未来有望扩展至大规模工业化生产。其他值得关注的文章还包括：对孵化后期鸡胚进行体外电穿孔的技术演示、利用人类细胞生产分泌型蛋白的方法，以及 离体 果蝇大脑的培养。