Die Novemberausgabe des Journal of Visualized Experiments beginnt mit einer Reihe von Verhaltensversuchen zur Messung der Greiffähigkeit bei Primaten. Forscher der Universität Freiburg demonstrieren vier Greif- und Reichweiten-Aufgaben, die alle gemeinsame Schritte zur schonenden Fixierung des Tieres und korrekten Positionierung des Kopfes beinhalten. Der Brinkman-Board-Test dient zur Beurteilung des Greifens nach stationären Objekten, während der rotierende Brinkman-Board-Test eine Bedingung darstellt, bei der die Tiere die Position eines Objekts vorausahnen müssen. Der Brinkman-Box-Test ermöglicht die Untersuchung der Feinmotorik unter Bedingungen, bei denen der Affe weniger Freiheitsgrade für die Durchführung der Greifaufgabe hat und die Sicht nicht zur Bewegungssteuerung nutzen kann. Während die Brinkman-Board- und Box-Tests ausschließlich auf der Analyse von während der Experimente aufgezeichnetem Videomaterial basieren, verfügt die Schublade-Reichweiten-Aufgaben-Apparatur über Sensoren, die Greif- und Lastkräfte sowie die Schubladenposition überwachen, wodurch dieser Test geeignet ist, sowohl Kraft als auch Greiffähigkeit zu messen. In Kombination bieten diese vier Tests einen leistungsfähigen Ansatz zur Beurteilung der motorischen Kontrolle im distalen Vordergliedmaßenbereich, und die Gruppe aus Freiburg präsentiert Daten aus Läsionsstudien sowie Experimenten, die darauf abzielen, potenzielle Therapien für Rückenmarkverletzungen zu testen.
In Clinical and Translational Medicine arbeiten Kooperationspartner aus der Abteilung für Chirurgische Forschung des Universitätsspitals Zürich und dem Institut für Labortierwissenschaften der Universität Zürich zusammen, um ein Radiotelemetrie-Gerät in Mäuse zu implantieren, mit dem physiologische Messungen an frei beweglichen Tieren durchgeführt werden können. Die Geräte bestehen aus zwei Ableitungen, die in der Lage sind, biopotentielle Aktivität (EKG, EEG oder EMG) sowie Temperatur zu messen, und einem leichten Radiosender (1–200 Hz Bandbreite), der in der Bauchhöhle implantiert werden kann. Der Stress durch das Handling der Tiere sowie die Anästhesie sind bekannte störende Faktoren, die physiologische Messungen beeinflussen; Radiotelemetrie-Geräte sind daher eine praktische Methode, um physiologische Daten aus Tieren in einem ungestörten, natürlichen Zustand zu gewinnen und gleichzeitig Messungen an mehreren Tieren simultan durchzuführen.
JoVE erweitert zudem sein Angebot an Elektroporationsprotokollen um eine Methode zur Einführung von Makromolekülen in das kraniofaziale Mesenchym sich entwickelnder Xenopus laevis-Kaulquappen aus dem Liu-Labor am King's College London. Xenopus-Kaulquappen werden in eine Elektroporationskammer überführt, wo sie mit Nukleinsäure injiziert und anschließend einer Elektroporation unterzogen werden, wodurch Expressionsvektoren oder Morpholinos in das sich entwickelnde kraniofaziale Gewebe eingetragen werden. Die Genübertragung in differenzierten Knorpel ist grundsätzlich problematisch, und das Liu-Labor zeigt, dass über Elektroporation Morpholinos in proknorpeliges und knorpeliges Gewebe der Xenopus-Kaulquappe über verschiedene Entwicklungsstadien hinweg eingeführt werden können.
Im Bereich Bioengineering veranschaulicht die Zuckerman-Gruppe vom Lawrence Berkeley National Laboratory ihre Methode zur Synthese von Peptoiden, einer Klasse biologisch aktiver organischer Moleküle, die Peptiden ähneln, deren Seitenketten jedoch am Stickstoff der Peptidbindung und nicht am Alpha-Kohlenstoff angebunden sind, wodurch sie proteolytischer Abbaubarkeit widerstehen. Die Zuckerman-Gruppe demonstriert die Submonomer-Synthese, bei der Peptidmonomere nacheinander in Bromacetylierungs- und Bromid-Substitutionsreaktionen hinzugefügt werden, wodurch Länge und Zusammensetzung der Peptoidkette präzise gesteuert werden können. Außerdem vereinfacht die Tatsache, dass die Synthese an Amidharz erfolgt und somit eine Festphasensynthese darstellt, die Reinigung der synthetisierten Peptoide erheblich. Diese Autoren zeigen außerdem, wie die neu synthetisierten Peptoide zur Selbstorganisation in hochgeordnete Strukturen, sogenannte Nanosheets, angeregt werden können, die mittels Fluoreszenz- und Rasterelektronenmikroskopie sichtbar gemacht werden können. Diese Nanosheets könnten als potenzielle Plattform für Protein- und Membranmimetika dienen.
Später im Monat präsentiert JoVE für den Bereich Immunologie und Infektion ein Verfahren zur Messung phagozytotischer Aktivität in Zellen, die klinischen Antikörperproben ausgesetzt wurden. Kooperationspartner des Massachusetts General Hospital und des Dartmouth College zeigen, dass THP-1-Zellen Antikörper-gebundene, antigenbeschichtete Kügelchen in Zeitraffervideomikroskopie aufnehmen, und stellen eine plattenbasierte Durchflusszytometrie-Methode zur Quantifizierung des Phagozytoseumfangs vor. Die Autoren verwenden diese Methode, um die Fähigkeit verschiedener Antikörperproben zu bestimmen, Phagozytose auszulösen, beispielsweise solche von HIV-Patienten, die entweder mit antiretroviralen Therapien behandelt wurden oder nicht.
Diese Zusammenfassung der JoVE-Inhalte im November bietet einen kurzen Überblick über die Highlights des Monats. Weitere bemerkenswerte Artikel beinhalten Methoden zur Live-Bildgebung zytoskelettaler Dynamik in endothelialen Zellen, zur Messung von Calcium-Fluss in Kardiomyozyten sowie zur Sliceelektrophysiologie erwachsen geborener Neuronen im Riechkolben.