Voici un aperçu de ce qui se passe dans le numéro d’avril 2014 de avril 2014 de JoVE : The Journal of Visualized Experiments.
Dans la section Bioengineering, nous avons un article vidéo qui examine le ligament croisé antérieur (LCA), qui est essentiel pour maintenir le genou stable lors du pivotement ou de la plantation. Les ligaments croisés antérieurs déchirés ou rompus sont parmi les plus courantes de toutes les blessures graves au genou, en particulier chez les athlètes, et même des déchirures partielles peuvent nuire à la stabilité et à la fonction du genou. Parce qu’ils ne peuvent pas guérir par eux-mêmes, les LCA déchirés sont souvent traités chirurgicalement, parfois en reconstruisant le ligament avec un tendon greffé à partir du propre corps du patient ou d’un cadavre. Chaque année, plus de 100 000 reconstructions du LCA sont réalisées aux États-Unis. Les ligaments déchirés sont généralement jetés comme déchets chirurgicaux, mais Gupta et al. les considèrent comme une source précieuse de cellules pour potentiellement réparer les LCA. Ils ont mis au point une méthode pour récolter et étendre des cellules humaines dérivées du LCA, puis les faire pousser sur des échafaudages pour former des patchs issus de l’ingénierie tissulaire. En microscopie électronique à balayage, la matrice modifiée démontre une bonne adhérence et une bonne croissance cellulaires. Cette technique pourrait conduire à des méthodes pour renforcer les ligaments endommagés et améliorer la réparation du LCA, en particulier pour ceux qui souhaitent maintenir un mode de vie sportif.
Dans la section Neurosciences, nous examinons le contrôle moteur chez les insectes, qui sont parmi les créatures les plus athlétiques sur Terre. Ils sont particulièrement doués pour s’adapter aux changements soudains de terrain, de sorte que les scientifiques s’intéressent à la corrélation entre l’activité neuronale et le comportement des insectes. Guo et al. ont mis au point une méthode pour enregistrer l’activité cérébrale chez la blatte discoïde, également connue sous le nom de blatte tropicale, lorsqu’elle explore une arène ou lorsqu’elle rencontre des obstacles qui la font changer de cap. Les auteurs montrent également comment collecter les données pour une analyse ultérieure, ce qui peut donner un aperçu du contrôle neuronal du comportement.
Dans JoVE Environment, nous présentons une technique d’expression génique transitoire chez les plantes. Pour exprimer des produits géniques dans des parties spécifiques de la cellule, les plantes ont souvent plusieurs copies d’un gène et les expriment séparément dans différents organites (tels que le chloroplaste et le peroxysome) ou dans le cytosol. Par conséquent, les ingénieurs génétiques peuvent avoir à cibler plusieurs gènes dupliqués pour manipuler l’expression dans différentes parties cellulaires. Pour contourner ce problème, Mattozzi et al. utilisent une nouvelle méthode de ciblage de plusieurs organites qui tire parti des ARNm épissés alternativement, qui sont envoyés à différents endroits de la cellule. Les constructions de ciblage sont conçues à l’aide de l’assemblage Gibson, une méthode de clonage en une étape, puis livrées à l’aide d’un pistolet à gènes. Cette technique offre une grande flexibilité en termes de conception génétique, et peut être appliquée au génie génétique sélectif à grande échelle dans l’agriculture ou l’environnement.
Dans la section Chimie, nous présentons un article qui utilise des techniques chimiques modernes pour examiner deux pigments bleu vif qui ont été synthétisés dans des sociétés anciennes. Le tétrasilicate de calcium et de cuivre, communément appelé bleu égyptien, est considéré comme le premier pigment synthétique et est utilisé en Égypte dès la 4e dynastie (environ 2500 av. J.-C.), à l’apogée de l’ère de la construction des pyramides. Le tétrasilicate de baryum et de cuivre, également connu sous le nom de bleu Han, a ensuite été développé en Chine au début de la dynastie Zhou, à l’apogée de l’âge du bronze (1045-771 av. J.-C.). De nos jours, les scientifiques s’intéressent aux fortes propriétés d’émission proche infrarouge (NIR) de ces deux pigments, qui peuvent être utilisés pour les capteurs optiques. Cette application est liée à la capacité d’exfolier les tétrasilicates de cuivre en monocouches 2D, ou nanofeuilles. Johnson-McDaniel et Salguero montrent comment synthétiser ces deux pigments de tétrasilicate de cuivre et les exfolier en nanofeuilles monocouches. Le bleu égyptien s’exfolie spontanément en monocouches lorsqu’il est mélangé dans de l’eau chaude, tandis que le bleu Han nécessite des ultrasons dans des solvants organiques. Nos auteurs montrent que les formes en vrac et en nanofeuilles des deux pigments sont de puissants émetteurs dans le proche infrarouge, avec des applications potentielles allant des encres de sécurité à l’imagerie biomédicale.
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