Die April-Ausgabe des Journal of Visualized Experiments (JoVE) enthält einen Artikel, der ein Labor von der University of Miami in Ohio zum Lake Bonney - einem permanent eisbedeckten Salzsee in der Antarktis - begleitet. Nur wenige Organismen können die rauen Bedingungen unter dem Eis überleben, wo Licht, Wärme und Kohlenstoffquellen sehr knapp sind. Einzellige Mikroorganismen, sogenannte Protisten, sind die Hauptklasse von Mikroben, die unter dem Lake Bonney leben und in der Lage sind, Kohlenstoff durch Photosynthese in den Kreislauf des Lebens zu bringen.
Nachdem sie den geeigneten Probenahmeort bestimmt haben, bohren und schmelzen unsere Autoren durch das Eis, damit sie Proben aus verschiedenen Tiefen innerhalb der chemisch geschichteten Wassersäule des Sees sammeln können. Nach der Entnahme werden die Proben zur Filtration und Stabilisierung in ein Feldlabor gebracht. Nach der Verarbeitung werden die in der Wasserprobe vorhandenen Mikroben für weitere Experimente kultiviert. Zum Beispiel zeigen unsere Autoren, dass ihre Anreicherungskulturen die photosynthetische Aktivität beibehalten, und zukünftige Experimente sollten dazu beitragen, die Physiologie der Protisten besser zu verstehen und zu verstehen, wie solche Organismen den globalen geochemischen Kreislauf beeinflussen können.
In der klinischen und translationalen Medizin wendet sich JoVE der stereotaktischen Körperstrahlentherapie (SBRT) zur Behandlung gynäkologischer Tumoren zu. SBRT ist eine minimal-invasive Form der Krebsbehandlung, die auf Strahlung beruht, die von einem Linearbeschleuniger abgegeben wird, der an einem Roboterarm montiert ist, um Tumore biologisch zu inaktivieren.
Unsere Autoren vom Case Medical Center erklären, wie goldene Weichteil-Passermarken auf der Grundlage von Computertomographie-Bildgebung in verschiedenen Tiefen um das Krebsziel platziert werden. Während einer Behandlungsplanungssitzung werden CT- und PET-Bilder aufgenommen und dann mitregistriert. Anhand dieser Bilder bestimmen sowohl Strahlen- als auch Gynäkologenologen die Krebsvolumina, die während der Therapie anvisiert werden, sowie die Kontur um normale Strukturen, die unversehrt bleiben sollten. Zu Beginn der Behandlung erkennt ein Ziellokalisierungssystem die Passermarkenmarker über die ebenenübergreifende Röntgenbildgebung und die Markerlokalisierung wird mit zuvor erhaltenen Bildgebungsdaten verglichen.
Während der Behandlung verfolgen Leuchtdioden die Bewegung eines Patienten, um sein Atemmuster mit der Position der Passermarken zu korrelieren, so dass die Strahlung genau abgegeben werden kann. Durch die Überwindung der Komplikationen, die mit der Immobilisierung des Patienten verbunden sind, zeigen unsere Autoren, dass ihr Verfahren zur stereotaktischen Körperstrahlentherapie die Strahlung präzise auf das Zielvolumen abgeben kann, während die Dosierung auf nahe gelegene Strukturen begrenzt wird.
In unserer Bioengineering-Sektion präsentiert JoVE einen Artikel, der sich mit der Herstellung biokompatibler Substrate aus Seidenraupenkokons beschäftigt. Zunächst werden Kokons auf Verunreinigungen untersucht und so verarbeitet, dass Seidenextrakt hergestellt wird. Der Extrakt wird auf eine PDMS-Form gegeben, die so konzipiert wurde, dass sie ein Muster in der Seidenfolie erzeugt, die auf ihrer Oberfläche trocknet. Nach dem Trocknen wird die Seidenfolie einem Verfahren unterzogen, das als Wasserglühen bezeichnet wird und die Folie transparent und perfekt für die Mikroskopie macht. Nach der Zellaussaat auf den Filmen zeigen unsere Autoren, dass die Verfolgung der Zellmigration auf dem mikrostrukturierten Seidensubstrat genauso einfach ist wie auf konventionelleren Gewebekulturoberflächen. Die Biokompatibilität von Seidenfolien sowie ihr Potenzial, chemisch und strukturell modifiziert zu werden, machen sie zu attraktiven Kandidaten für In-vivo-Anwendungen, wie z. B. das Design medizinischer Geräte.
Überraschenderweise findet die primäre neuronale Kultur ihren Weg in unsere Sektion Immunologie und Infektion, denn diesen April dokumentiert JoVE ein innovatives primäres sympathisches Neuronenkultursystem, das zur Untersuchung der Latenz und Aktivierung von Herpes-simplex-Viren verwendet wird.
Periphere Neuronen wirken wie Reservoirs für das Herpesvirus, das die Quelle von Reaktivierungsereignissen ist. Um eine periphere Neuronenkultur zu etablieren, werden die oberen Zervixganglien aus embryonalen Mäusen isoliert und nach der Verdauung und Dissoziation in 96-Well-Platten plattiert. Etwa am 6. Tag in vitro werden Herpesviren, die für ein virales GFP-Fusionsprotein kodieren, zusammen mit einem Inhibitor der lytischen Replikation in die Zellen gegeben. Nach Absetzen des Inhibitors wird das latente Virus reaktiviert und die GFP-Expression kann mittels Fluoreszenzmikroskopie beobachtet werden. Durch die Zählung der Anzahl der Wells, die GFP-Fluoreszenz aufweisen, kann die Fähigkeit kleiner Moleküle oder Gen-Silencing-Oligonukleotide getestet werden, die virale Reaktivierung entweder zu unterdrücken oder zu induzieren, was diesen Assay zu einem potenziellen Werkzeug macht, um neue Therapeutika zur Behandlung von HSV-1-Infektionen zu finden.
Diese kurze Zusammenfassung beschreibt nur vier der fünfzig Artikel, die JoVE im April veröffentlichen wird. Weitere bemerkenswerte Veröffentlichungen sind Methoden zur Quantifizierung von Fettleibigkeit bei Ratten mittels Röntgen-Computertomographie, die Induktion eines Myokardinfarkts im Zebrafischherzen und die retrograde Markierung des exzidierten Rückenmarks. Bleiben Sie dran.