הנה מבט על מה שצפוי בגיליון אפריל 2014 של JoVE: כתב העת לניסויים חזותיים.
בסעיף ביו-הנדסה יש לנו מאמר וידאו הבוחן את הרצועה הצולבת הקדמית (ACL), שהיא קריטית לשמירה על יציבות הברך בעת ציר או שתילה. קרעים או קרעים ב-ACL הם בין השכיחים ביותר מבין כל פציעות הברכיים החמורות, במיוחד אצל ספורטאים, ואפילו קרעים חלקיים עלולים לפגוע ביציבות הברך ובתפקודה. מכיוון שהם אינם יכולים להחלים בעצמם, ACL קרועים מטופלים לעתים קרובות בניתוח, לפעמים על ידי שחזור הרצועה עם גיד המושתל מגופו של המטופל עצמו או מגופה. מדי שנה, למעלה מ-100,000 שחזורי ACL מבוצעים בארצות הברית. הרצועות הקרועות מושלכות בדרך כלל כפסולת כירורגית, אך Gupta et al. רואים בהן מקור רב ערך לתאים לתיקון פוטנציאלי של ACL. הם פיתחו שיטה לקצירת והרחבת תאים אנושיים שמקורם ב-ACL ולאחר מכן גידולם על פיגומים ליצירת טלאים מהונדסי רקמות. תחת מיקרוסקופ אלקטרונים סורק, המטריצה המהונדסת מדגימה היצמדות וצמיחה תאית טובה. טכניקה זו יכולה להוביל לשיטות לחיזוק רצועות פגועות ולשיפור תיקון ACL, במיוחד עבור אלה המעוניינים לשמור על אורח חיים אתלטי.
בחלק מדעי המוח אנו בוחנים שליטה מוטורית בחרקים, שהם בין היצורים האתלטיים ביותר על פני כדור הארץ. הם טובים במיוחד בהסתגלות לשינויים פתאומיים בשטח, ולכן מדענים מעוניינים בקורלציה בין פעילות עצבית להתנהגות בחרקים. Guo et al. פיתחו שיטה לרישום פעילות מוחית בתיקן הדיסקואידי, הידוע גם בשם התיקן הטרופי, כשהם חוקרים זירה או כשהם נתקלים במכשולים שגורמים להם לשנות מסלול. המחברים גם מדגימים כיצד לאסוף את הנתונים לניתוח עוקב, שעשוי להניב תובנה לגבי השליטה העצבית בהתנהגות.
בסביבת JoVE אנו מציגים טכניקה לביטוי גנים חולף בצמחים. כדי לבטא תוצרי גנים בחלקים ספציפיים של התא, לצמחים יש לעתים קרובות כמה עותקים של גן והם מבטאים אותם בנפרד באברונים שונים (כגון הכלורופלסט והפרוקסיזום) או בציטוזול. לכן, ייתכן שמהנדסים גנטיים יצטרכו לכוון למספר גנים משוכפלים כדי לתמרן את הביטוי בחלקי תא שונים. כדי לעקוף את הבעיה הזו, Mattozzi et al. משתמשים בשיטה חדשה למיקוד מרובה אברונים המנצלת mRNA מחוברים לחלופין, הנשלחים למקומות שונים בתא. מבני המטרה מתוכננים באמצעות הרכבה של גיבסון, שיטת שיבוט חד-שלבית, ולאחר מכן מועברים באמצעות אקדח גנים. טכניקה זו מציעה גמישות רבה מבחינת העיצוב הגנטי, וניתן ליישם אותה בהנדסה גנטית סלקטיבית בקנה מידה גדול בחקלאות או בסביבה.
בחלק כימיה אנו מציגים מאמר המשתמש בטכניקות כימיות מודרניות כדי לבחון שני פיגמנטים כחולים בהירים שסונתזו בחברות עתיקות. סידן נחושת טטרה-סיליקט, הידוע בכינויו כחול מצרי, נחשב לפיגמנט הסינתטי הראשון ושימש במצרים בתחילת השושלת הרביעית (בערך 2500 לפני הספירה), שיא עידן בניית הפירמידות. טטרסיליקט נחושת בריום, הידוע גם בשם כחול האן, פותח מאוחר יותר בסין בתחילת שושלת ג'ואו, או בשיא תקופת הברונזה (1045-771 לפני הספירה). כיום, מדענים מתעניינים בתכונות הפליטה החזקות של אינפרא אדום קרוב (NIR) של שני הפיגמנטים הללו, שניתן להשתמש בהם עבור חיישנים אופטיים. קשורה ליישום זה היא היכולת לקלף טטרסיליקטים נחושת לחד-שכבות דו-ממדיות, או ננו-יריעות. ג'ונסון-מקדניאל וסלגרו מדגימים כיצד לסנתז את שני פיגמנטי הנחושת טטרה-סיליקט הללו ולקלף אותם לננו-יריעות חד-שכבתיות. כחול מצרי מתקלף באופן ספונטני לחד-שכבות כאשר מערבבים אותו במים חמים, ואילו כחול האן דורש אולטרסאונד בממיסים אורגניים. המחברים שלנו מראים שגם צורות התפזורת וגם הננו-יריעות של שני הפיגמנטים הן פולטות אינפרא אדום חזקות עם יישומים פוטנציאליים החל מדיו אבטחה ועד הדמיה ביו-רפואית.
זה עתה הצצתם בגיליון אפריל 2014 של JoVE. בקרו באתר כדי לראות את המאמרים באורך מלא, ועוד רבים אחרים, בJoVE: The Journal of Visualized Experiments.