Name: Im Januar dieses Jahres in JoVE (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-01-02T00:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 9 s
Description: Entdecken Sie innovative Methoden in Neurowissenschaft und Biologie durch visualisierte Experimente. JoVE verbessert die Reproduzierbarkeit und fördert die Zusammenarbeit zwischen Forschern weltweit.

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<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3122">Selektion von Plasmodium falciparum Parasiten für die Zytoadhäsion an Endothelzellen des menschlichen Gehirns</a></h2>
Antoine Claessens, J. Alexandra Rowe Zentrum für Immunität, Infektion und Evolution, Universität Edinburgh
Ein in vitro Modell für die Sequestrierung von zerebraler Malaria wird beschrieben1. Mit Plasmodium falciparum infizierte rote Blutkörperchen werden für die Bindung an immortalisierte mikrovaskuläre Endothelzellen des menschlichen Gehirns ausgewählt. Die ausgewählten Parasiten weisen einen ausgeprägten Phänotyp auf. Der Selektionsprozess kann unter Verwendung verschiedener P. falciparum-Stämme und Endothelzelllinien angewendet werden.
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3308">Implantation einer Karotismanschette zur Auslösung von scherspannungsinduzierter Atherosklerose bei Mäusen</a></h2>
Michael T. Kuhlmann1, Simon Cuhlmann2, 3, Irmgard Hoppe1, Rob Krams3, Paul C. Evans2, Gustav J. Strijkers4, Klaas Nicolay4, Sven Hermann1, Michael Schäfers1 1European Institute for Molecular Imaging, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, 2British Heart Foundation Cardiovascular Sciences Unit, Imperial College London , 3Department of Bioengineering, Imperial College London , 4Biomedizinische Technik, Technische Universität Eindhoven
Die in diesem Artikel vorgestellte Verengungsmanschette soll Atherosklerose in der Halsschlagader der Maus auslösen. Aufgrund der konischen Form ihres inneren Lumens erzeugt die implantierte Manschette gut definierte Bereiche mit niedriger, hoher und oszillatorischer Scherspannung, die die Entwicklung von atherosklerotischen Läsionen verschiedener entzündlicher Phänotypen auslösen.
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3330">Analyse der Zellmigration des Rumpfes der Neuralleiste mit einem modifizierten Zigmond-Kammer-Assay</a></h2>
Christopher C. Walheim1, Juan Pablo Zanin2, Maria Elena de Bellard1 1Department of Biology, California State University, Northridge, 2Centro de Biología Celular y Molecular, Universidad Nacional de Córdoba
Ein Ansatz zur Analyse der Migration von explantierten Zellen (Stamm-Neuralleistenzellen) wird beschrieben. Diese Methode ist kostengünstig, schonend und in der Lage, die Chemotaxis sowohl von der Chemokinese als auch von anderen Einflüssen auf die Migrationspolarität zu unterscheiden, wie sie sich aus Zell-Zell-Interaktionen innerhalb der primären Stamm-Neuralleisten-Zellkultur ergeben.
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3350">Organotypische Schnittkulturen des embryonalen ventralen Mittelhirns: Ein System zur Untersuchung der dopaminergen neuronalen Entwicklung in vitro</a></h2>
Gabriela Oana Bodea, Sandra Blaess Institut für Rekonstruktive Neurobiologie, Universität Bonn
Eine Methode zur Erzeugung organotypischer Schnitte aus dem embryonalen Mittelhirn der Maus wird beschrieben. Die organotypischen Schnittkulturen können verwendet werden, um das Verhalten von dopaminergen Neuronen oder anderen ventralen Neuronen des Mittelhirns zu beobachten.
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3362">Visualisierung von Caenorhabditis elegans Cuticula-Strukturen mit dem lipophilen Vitalfarbstoff DiI</a></h2>
Robbie D. Schultz1, 2, Tina L. Gumienny2 1Abteilung für Molekulare und Zelluläre Medizin, Texas A&M University System Health Science Center, 2Abteilung für Molekulare und Zelluläre Medizin, Texas A&M University System Health Science Center, Hochschule für Medizin
Wir präsentieren eine Methode zur Visualisierung der Kutikula in lebenden C. elegans unter Verwendung des rot fluoreszierenden lipophilen Farbstoffs DiI (1,1'-dioctadecyl-3,3,3',3'-tetramethylindocarbocyaninperchlorat), der häufig in C. elegans verwendet wird, um umweltexponierte Neuronen sichtbar zu machen. Mit diesem optimierten Protokoll werden Alae und ringförmige Kutikularstrukturen mittels DiI gefärbt und mittels Verbindungsmikroskopie betrachtet.
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3406">Ein Protokoll zum Nachweis und Abfangen von freien Radikalen in der Gasphase im Mainstream-Zigarettenrauch</a></h2>
Long-Xi Yu1, Boris G. Dzikovski2, Jack H. Freed3, 2 1CDCF-AOX Lab, 2National Biomedical Center for Advanced ESR Technology (ACERT), Department of Chemistry and Chemical Biology, Cornell University, 3ACERT Research, Center Department of Chemistry and Chemical Biology, Baker Laboratory, Cornell University
Die Spin-Trapping-ESR-Spektroskopie wurde verwendet, um die Wirkung der pflanzlichen Antioxidantien Lycopin, Pycnogenol und Traubenkernextrakt auf das Abfangen von freien Radikalen in der Gasphase im Zigarettenrauch zu untersuchen.
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3417">Wie man die kortikale Faltung anhand von MR-Bildern misst: Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Berechnung des lokalen Gyrifikationsindex</a></h2>
Marie Schaer1, Meritxell Bach Cuadra2, 3, Nick Schmansky4, Bruce Fischl4, Jean-Philippe Thiran2, Stephan Eliez1 1 Klinikfür Psychiatrie, Universität Genf für Medizin, 2Signalverarbeitungslabor, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, 3Abteilung für Radiologie, Universitätsspital und Universität Lausanne, 4Athinoula A. Martinos Zentrum für biomedizinische Bildgebung, Massachusetts General Hospital
Die Messung der Gyrifikation (kortikale Faltung) in jedem Alter stellt ein Fenster in die frühe Gehirnentwicklung dar. Daher haben wir zuvor einen Algorithmus entwickelt, um die lokale Gyrifikation an Tausenden von Punkten auf der Hemisphärezu messen 1. In diesem Artikel beschreiben wir die Berechnung dieses lokalen Gyrifikationsindex.
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3551">Die Verwendung von thermischer Infrarot-Bildgebung zur Erkennung von verzögert einsetzendem Muskelkater</a></h2>
Hani H. Al-Nakhli1, Jerrold S. Petrofsky1, 2, Michael S. Laymon2, Lee S. Berk1 1Loma Linda University, 2Azusa Pacific University
Der Zweck dieser Untersuchung war es, zu beurteilen, ob die Verwendung einer Infrarot-Wärmebildkamera ein valides Werkzeug zur Erkennung und Quantifizierung des Muskelkaters nach dem Training ist.

im januar dieses jahres in jove

January 2012: This Month in JoVE

Das Journal of Visualized Experiments (JoVE) beginnt das Jahr 2012 mit der Veröffentlichung seines 1500. Artikels, der eine Methode zur Analyse der Zusammensetzung freier Radikale im Zigarettenrauch behandelt. Obwohl Tabakteer als der am stärksten karzinogene Bestandteil im Zigarettenrauch gilt, sind freie Radikale als krebserregende Moleküle weithin bekannt, und die Konzentration dieser Karzinogene im Zigarettenrauch ist derzeit nicht bekannt. Die in diesem Artikel verwendete Methode kombiniert ein Ein-Port-Rauchgerät, das das Ziehen an einer Zigarette simuliert, mit der Elektronenspinresonanz-(ESR-)Spektroskopie, einer Technik, die die von ungepaarten Elektronen in freien Radikalen emittierte Spinennergie misst. Eine wichtige Modifikation des in diesem Artikel verwendeten Ein-Port-Rauchgeräts ist die Einführung einer flüssigen Stickstofffalle vor der Spin-Falle. Flüssiger Stickstoff entfernt Wasserdampf aus dem Zigarettenrauch und verbessert dadurch die ESR-Spektren erheblich.
Neben der Messung der Konzentration freier Radikale im Zigarettenrauch werden pflanzliche Antioxidantien in modifizierte Zigarettenfilter eingeführt, und die ESR-Spektren des durch diese Filter geleiteten Zigarettenrauchs werden aufgenommen. Es wurde beobachtet, dass Traubenkernextrakt und Lycopin die stärksten scavengierenden Wirkungen auf freie Radikale haben, und falls kostengünstige Methoden zur Einbindung dieser Moleküle in Zigarettenfilter entwickelt werden können, ließe sich eine weniger schädliche Zigarette herstellen.
In Klinischer und Translationeller Medizin stellt JoVE eine analytische Methode zur Bestimmung des lokalen Gyrifikationsindex (lGI) vor – eine Messgröße für das Ausmaß der kortikalen Faltung. Kortikale Falten entwickeln sich in den ersten postnatalen Monaten, und ungünstige Ereignisse während dieser Zeit können zu Anomalien in der Oberflächenanatomie des Gehirns führen, die letztendlich mit neuropsychiatrischen Störungen korrelieren können.
Das zur Berechnung des lokalen Gyrifikationsindex entwickelte Analysetool ist Freesurfer, das T1-gewichtete MRT-Aufnahmen in 3D-Rekonstruktionen der Großhirnrinde umwandeln kann. Separate Rekonstruktionen werden für die Grau-/Weiß-Materie- und die Grau-/Pial-Grenzflächen erstellt, die manuell angepasst werden, bevor der lGI berechnet wird. Nach einer Glättungsoperation werden kreisförmige Bereiche der Pial- und der Grau-/Weiß-Materie-Oberflächen verglichen, um den lGI an Tausenden von Stellen über das gesamte Gehirn hinweg zu berechnen. Freesurfer macht die Analyse der Gyrifikation einfach und zugänglich für Kliniker und Hirnforscher, die am Vergleich des Ausmaßes der kortikalen Faltung zwischen verschiedenen Individuen in gesundem Zustand und bei Erkrankungen interessiert sind.
Der Januar-Artikel von JoVE aus dem Bereich Immunologie und Infektion setzt die Tradition der Zeitschrift fort, bahnbrechende Methoden in der Forschung zu von Vektoren übertragenen Krankheiten zu veröffentlichen. Insbesondere erweitert dieser Artikel die umfassende Sammlung von Protokollen von JoVE zur Malaria-Forschung, indem er unsere Bibliothek um die zerebrale Malaria ergänzt – eine verheerende Erkrankung mit hoher Anfälligkeit bei Kindern. Kurz gesagt, beinhaltet dieses Protokoll die Exposition einer einfachen Schicht menschlicher Hirnendothelzellen, die auf Petrischalen überimpft wurden, gegenüber mit Plasmodium falciparum-infizierten roten Blutkörperchen. Nach Schritten zur Wäsche und Anreicherung können hohe Ausbeuten an Parasiten, die das Potenzial besitzen, das Gehirn zu infizieren, isoliert und weiter charakterisiert werden.
In der Neurowissenschaft präsentiert JoVE eine Methode zur Untersuchung der Migration neuraler Crest-Zellen. Diese Zellen stellen einen vorübergehenden, vielseitig differenzierbaren Entwicklungszelltyp dar, der neben der Bildung von Nervengewebe auch zu glattem Muskelgewebe, Chromaffin-Zellen, Knorpel und Knochen differenzieren kann. Hühnerembryonen werden sorgfältig präpariert, sodass der Rumpfbereich isoliert und der Neuralrohr ausgeschnitten werden kann, um ihn über Nacht auf Fibronectin-beschichteten Deckgläsern zu kultivieren, wodurch die Auswanderung neuraler Crest-Zellen aus dem Neuralrohr ermöglicht wird. Nach Entfernung des Neuralrohrs werden die Deckgläser mit den kultivierten neuralen Crest-Zellen in eine modifizierte Zigmond-Kammer überführt – eine Kammer, die es ermöglicht, einen Konzentrationsgradienten eines potenziellen chemotaktischen Agents über die Zellkultur hinweg einzurichten. Mittels Zeitrafferaufnahmen und anschließender Analyse der Zellbewegungsbahnen wird das chemotaktische Potenzial von Molekülen bewertet, die in die Zigmond-Kammer eingefüllt wurden, wodurch Einblicke in die molekularen Signale gewonnen werden, die die Migration dieses wichtigen Entwicklungszelltyps steuern.
Diese ausgewählten Artikel umfassen vier von fünfzig Video-Protokollen, die im Januar veröffentlicht werden. Weitere bemerkenswerte Artikel beinhalten Methoden zur Visualisierung der Cuticula-Strukturen von C. elegans, die Wärmebildgebung von verspätet auftretenden Muskelkater, das Kultivieren des ventralen Mittelhirns in organspezifischen Schnitten sowie die Induktion von Atherosklerose bei Mäusen.

Im Januar dieses Jahres in JoVE

Das Journal of Visualized Experiments (JoVE) beginnt das Jahr 2012 mit der Veröffentlichung seines 1500. Artikels, der sich auf eine Methode zur Analyse der freien Radikalzusammensetzung von Zigarettenrauch konzentriert. Obwohl Tabakteer als das karzinogenste Agens im Zigarettenrauch gilt, sind freie Radikale als krebserzeugende Moleküle bekannt, und die Menge dieser Karzinogene im Zigarettenrauch ist derzeit nicht bekannt. Die in diesem Artikel angewandte Methode kombiniert die Verwendung einer Einport-Rauchvorrichtung, welche das Ziehen an einer Zigarette simuliert, mit der Elektronenspinresonanz-Spektroskopie (ESR), einer Technik, die die von den ungepaarten Elektronen in freien Radikalen emittierte Spinenergie misst. Eine wichtige Modifikation der in diesem Artikel verwendeten Einport-Rauchvorrichtung ist die Einführung einer Flüssigstickstofffalle vor der Spin-Falle. Flüssigstickstoff entfernt den Wasserdampf aus dem Zigarettenrauch, was in der Folge die ESR-Spektren erheblich verbessert. Zusätzlich zur Messung der im Zigarettenrauch enthaltenen Konzentration freier Radikale werden pflanzliche Antioxidantien in modifizierte Zigarettenfilter eingebracht und die ESR-Spektren des durch diese Filter geleiteten Zigarettenrauchs aufgenommen. Es wurde beobachtet, dass Traubenkernextrakt und Lycopin die signifikantesten scavenging-Effekte auf freie Radikale aufweisen; sofern kosteneffiziente Möglichkeiten zur Integration dieser Moleküle in Zigarettenfilter entwickelt werden können, ließe sich eine weniger schädliche Zigarette kreieren. Im Bereich Clinical and Translational Medicine präsentiert JoVE eine analytische Methode zur Bestimmung des lokalen Gyrifizierungsindex (lGI) – ein Maß für das Ausmaß der kortikalen Faltung. Kortikale Falten entwickeln sich während der ersten postnatalen Monate, und unerwünschte Ereignisse in dieser Zeit können zu Abnormalitäten in der Oberflächenanatomie des Gehirns führen, die letztlich mit neuropsychiatrischen Störungen korrelieren können. Das für die Berechnung des lokalen Gyrifizierungsindex entwickelte Analysetool ist Freesurfer, welches T1-gewichtete MRT-Scans in 3D-Rekonstruktionen des Kortex umwandeln kann. Es werden separate Rekonstruktionen für die Grenzflächen zwischen grauer und weißer Substanz sowie für die piale Grenzfläche erstellt, die vor der Berechnung des lGI manuell angepasst werden. Nach einem Glättungsvorgang werden kreisförmige Bereiche der pialen und der grauen/weißen Oberflächen verglichen, um den lGI für Tausende von Punkten über das gesamte Gehirn zu berechnen. Freesurfer macht die Analyse der Gyrifizierung unkompliziert und zugänglich für Kliniker und Neurowissenschaftler, die an einem Vergleich des Ausmaßes der kortikalen Faltung zwischen verschiedenen Individuen in Normal- und Krankheitszuständen interessiert sind. Der Immunologie- und Infektionsartikel von JoVE für den Monat Januar setzt die Tradition des Journals fort, bahnbrechende Methodik in der Forschung zu vektorübertragenen Krankheiten zu veröffentlichen. Insbesondere erweitert dieser Artikel die umfassende Sammlung von JoVE an Protokollen für die Malariaforschung um die zerebrale Malaria – eine verheerende Erkrankung mit hoher Anfälligkeit bei Kindern. Kurz gefasst beinhaltet dieses Protokoll die Exposition einer Monoschicht menschlicher endothelialer Gehirnzellen, die auf Petrischalen pasajiert wurden, gegenüber Plasmodium falciparum-infizierten roten Blutkörperchen. Nach Wasch- und Anreicherungsschritten können hohe Ausbeuten an Parasiten, die das Potenzial zur Infektion des Gehirns besitzen, isoliert und weiter charakterisiert werden. In der Neurowissenschaft stellt JoVE eine Methode zur Untersuchung der Migration von Neuralleistenzellen vor. Diese Zellen sind ein transienter, multipotenter, entwicklungsbedingter Zelltyp, der sich neben neuronalem Gewebe auch in glatte Muskulatur, Chromaffinzellen, Knorpel und Knochen differenzieren kann. Hühnerembryonen werden sorgfältig präpariert, sodass die Rumpfregion isoliert und das Neuralrohr für die Übernachtkultur auf Fibronectin-beschichteten Deckgläsern exzidiert werden kann, was die Emigration der Neuralleistenzellen aus dem Neuralrohr ermöglicht.

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Entdecken Sie innovative Methoden in Neurowissenschaft und Biologie durch visualisierte Experimente. JoVE verbessert die Reproduzierbarkeit und fördert die Zusammenarbeit zwischen Forschern weltweit.

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Aaron Kolski-Andreaco

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