הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

מערכת Rave הצירקדית: מערכת זולה, קוד פתוח וקלה לבנייה לכל ניסוי מבוסס אור

698 צפיות

⸱

DOI:

10.3791/68611

⸱

26 בספטמבר 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1School of Biochemistry, University of Bristol, 2School of Physiology, Pharmacology, and Neuroscience, University of Bristol, 3Neuroscience and Mental Health Innovation Institute, School of Biosciences, Cardiff University

במאמר זה

סיכום

כאן אנו מתארים פרוטוקול לבנייה, תכנות והפעלה של מערכת Rave הצירקדית, בקר דיודה פולטת אור (LED) מבוסס ארדואינו לניהול משטרי אור מורכבים מרובים.

תקציר

לשליטה מדויקת בתאורה יש יישומים נרחבים בכל מדעי הביולוגיה, אך לא יותר מאשר במחקר הביולוגי. החיים על פני כדור הארץ פיתחו שעונים צירקדיים שהם מווסתים אנדוגניים של פיזיולוגיה והתנהגות שמתרגלים ליום השמש בן 24 השעות. כדי לחקור את השעון, החוקרים מסתמכים על מניפולציה ניסויית של אור או טמפרטורה כדי לאמן את השעון הביולוגי. רוב המעבדות משתמשות כיום בציוד תאורה זמין מסחרי או שנבנה בבית כדי לחקות או לשבש רכיבה טבעית ביום ובלילה. מערכות אלו מציעות יכולת תכנות ודיוק מוגבלים, חסרות סטנדרטיזציה, ובמקרים מסוימים, סבירות. כדי לטפל בבעיות אלה, פיתחנו את מערכת Rave הצירקדית, חבילת תוכנה וחומרה מותאמת אישית המאפשרת שליטה מדויקת במספר קופסאות תאורה עצמאיות. הפכנו את התוכנה לקוד פתוח, יחד עם מדריכים מפורטים לבניית חומרה, במטרה שניתן יהיה לתקנן מחקר עתידי באמצעות שימוש במערכת זו. כדי להדגים את הפונקציונליות של מערכת זו ואת התועלת שלה בניסויים צירקדיים, מדדנו את אורך החיים והפעילות של דרוזופילה בפרדיגמות אור שונות כדי להראות סנכרון והפרעה צירקדית באמצעות מניפולציה של אור. לסיכום, פיתחנו מערכת תאורה סטנדרטית, ניתנת להרחבה ובמחיר סביר שיכולה להיבנות בתוך הבית על ידי כל חוקר עם ידע מוקדם מינימלי באלקטרוניקה או בתכנות.

מבוא

השליטה המדויקת באור היא קריטית כמעט בכל ניסוי שמעורבים בו בעלי חיים. לגידול מעבדה של בעלי חיים כאלה, ניתן לרכוש אינקובטורים זמינים מסחרית בעלי יכולת מוגבלת לתכנות משטרי רכיבה מורכבים של אור וחושך. היכולת לתכנת משטרי תאורה מורכבים נחוצה לתחומי לימוד רבים, אך היא קריטית במחקר הצירקדי. השעון הביולוגי, המותאם ליום השמש, הוא מתנד אנדוגני המווסת שינויים בפיזיולוגיה ובהתנהגות מחרקים ליונקים1. ככזה, המחקר הצירקדי החל לחלחל לתחומים רבים של המחקר הביולוגי, כגון התפתחות2, חסינות3 ופתולוגיה של מחלות אנושיות4. מחקרים על השעון הביולוגי מסתמכים במידה רבה על שימוש באור או בטמפרטורה כדי לתפעל או אפילו לשבש את השעון באמצעות שליטה מדויקת בתזמון, עוצמה ורכיבהעל אופניים 5,6. נכון לעכשיו, יש צורך במערכת משתלמת, ניתנת להרחבה וסטנדרטית של בקרת משתנים אלה לשימוש בניסויים צירקדיים.

בנוסף למניפולציה של השעון הביולוגי האנדוגני, פותחו כלים אופטוגנטיים שונים המשתמשים באורכי גל ספציפיים של אור כדי לשלוט בביטוי של טרנסגנים in vivo וin vitro. לדוגמה, היכולת הגנטית העצומה של Drosophila melanogaster הביאה לכלים אופטוגנטיים רבים הזמינים לחוקרים. לדוגמה, גרסת shineGal4 הרגישה לאור של גורם השעתוק Gal4 יכולה לפעול עם חשיפה לאור כחול והיא כלי בשימוש שגרתי על ידי מעבדות רבות 7,8,9. חוקרים נוטים להשיג שינויי אור על ידי הדלקה ידנית של אורות או באמצעות אינדוקציה בלייזר, אך שתי השיטות יכולות להציג אילוצים לוגיסטיים וטכניים במהלך תכנון ויישום הניסוי. היכולת לתכנת את ההתחלה, העצירה, אורך הגל הספציפי, המחזור והעוצמה (מינון) של האור תהיה מועילה ביותר.

כדי להעניק לחוקרים שליטה מלאה בתנאי התאורה, תכננו את מערכת ה-Circadian Rave System (CRS). זוהי מערכת אלטרנטיבית, משתלמת ועשה זאת בעצמך (DIY) הניתנת לבנייה והתאמה על ידי חוקרים, המאפשרת התאמה אישית מלאה של משטרי התאורה. המערכת מסתמכת על מיקרו-בקר Arduino שיכול לשלוט בעד שישה ערוצי LED עצמאיים, מה שהופך את המערכת למשתלמת וניתנת להרחבה. מיקרו-בקרים כגון Arduinos שימשו בהצלחה לייצור חלקים רבים של ציוד מעבדה עשה זאת בעצמך בגלל קלות השימוש בהם 10,11,12. מערכת זו יכולה לשמש בחממות קיימות ונבדקה בהצלחה בטמפרטורות ניסוי טיפוסיות, ומספקת מגוון רחב של פונקציונליות (4-37 מעלות צלזיוס). משתמשים יכולים לתכנת את ה-CRS באמצעות תוכנת קוד פתוח מותאמת אישית שפותחה עבור מערכות הפעלה מרובות. לתוכנה יש ממשק משתמש קל לשימוש, המאפשר תכנות של משטרי אור מורכבים כדי לחקות בצורה קרובה יותר את דפוסי האור הסולארי. ניתן ליצור, לשמור ולאחר מכן לטעון את משטרי האור המותאמים אישית הללו על המיקרו-בקר, כך שניתן להשתמש בקבוצה של משטרי אור שנוצרו בעבר, ולחסוך זמן במהלך ההתקנה הניסיונית. לאחר תכנות המכשיר, ניתן לנתק אותו מהמחשב, מה שמאפשר מדרגיות בהשוואה למערכות קונבנציונליות הדורשות מחשבים ייעודיים להפעלת משטרי תאורה. כדי לבחון את אמינות ה-CRS, ביצענו ניתוח תוחלת חיים ופעילות על דרוזופילה שנחשפה למשטרי אור שונים שנוצרו על ידי CRS. נמצא כי ה-CRS מבצע באופן אמין משטרי תאורה מרובים ברציפות במשך חודשים.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

1. בניית ה-CRS

הערה: ה-CRS תוכנן להיבנות בתוך הבית על ידי חוקרים, וככזה, כל הרכיבים זמינים מסחרית ממספר ספקים (טבלת חומרים). היוצאים מן הכלל הם המעגלים המודפסים (PCB) שיש לייצר באופן מסחרי על ידי מומחי הדפסת PCB או על ידי פנייה למחברים. להפקה מסחרית, קבצי Gerber נמצאים במאגר GitHub (@Trincatalyst/CRS/Hardware/gerber/microcontroller_PCB). למחלקות ההנדסה באוניברסיטה יש בדרך כלל מתקני הדפסת PCB. להלן הוראות מפורטות כיצד לבנות, לבדוק איכות ולתכנת יחידת CRS אחת.

  1. הרכבת המעגל
    1. הלחמה עליונה של הרכיבים החשמליים על לוח ה-PCB של המיקרו-בקר. פיני המחבר Arduino A1 הם הרכיבים היחידים המורכבים בתחתית. מיקום הרכיבים על ה-PCB תואם את תיוג מספר האותיות על ה-PCB (טבלה 1). בדוק את החיבורים המולחמים בעזרת מולטימטר.
    2. הכנס את ה- Arduino לצד התחתון של ה- PCB המורכב באמצעות חיבורי A1.
    3. הלחמו את נוריות הלד או פסי ה-LED לחוט כבל 12 וולט (מומלץ להיות באורך של 1 מ' לפחות) והברג את הקצוות החיוביים והשליליים של חוט ה-12 וולט לבלוק המסוף של ה-PCB, ולאחר מכן אבטח אותו במקומם בעזרת מברג.
      הערה: לוחות ה-PCB המותאמים אישית (@Trincatalyst/CRS/Hardware/gerber/LED_PCB) יכולים לשמש כחלופה לפסי LED; כל PCB LED מכיל LED יחיד. זה מציע את היתרון של שימוש בנורות LED עם ספקטרום פליטה ידוע ובדיד.
    4. חזור על שלב 1.1.3 עבור כל אחד מששת הערוצים.
      הערה: אם משתמשים בפסי LED, כל ערוץ LED יכול להתמודד עם עד 400 mA של זרם, מה שמסתכם במקסימום של 20x נוריות LED (20 mA כל אחת). לכן, המערכת תוכננה לשימוש עם פסי LED 5 V עם עד 20 נוריות LED המחוברות לכל אחד מששת ערוצי הפלט.
  2. בניית מתחם CRS
    1. סוגרים את ה-CRS (PCB ו-Arduino) כדי להבטיח את הבטיחות ואורך החיים של המעגלים.
      הערה: למאגר GitHub יש מארז להדפסה תלת מימדית שהודפס בהצלחה הן ב-PLA והן ב-ABS, ומגן על המכשיר (@Trincatalyst/CRS/Hardware/CRS_enclosure).
  3. מארזי לד
    1. או לשלב את נורות ה-LED ישירות בחממות, להחליף מערכי תאורה קיימים, או למקם אותם במארזים מותאמים-במיוחד הניתנים לערום לתוך חממה אחת (איור 1).
    2. מארזים בהתאמה אישית מציעים את היתרונות של מדרגיות מוגברת, סבירות ודרישות שטח מופחתות. מיחזור של פלסטיק מעבדה, כמו למשל קופסאות טיפים, יכול להפחית עלויות עוד יותר (איור 1D). "השחירו" את הקופסאות הממוחזרות הללו עם סרט בידוד כדי למנוע דליפת אור. עם זאת, עבור פתרון עמיד יותר, מארזי מכונות מאקריליק, שנבדקו בהצלחה (@Trincatalyst/CRS/Hardware/LED_enclosure).
      הערה: הקפד לבדוק שהמארז אטום לאור, שכן דליפה עלולה לבלבל ניסויים סמוכים אחרים שפועלים במקביל, ולבדוק שהנוריות אינן מעלות את טמפרטורת המיכל הפנימית אם משתמשים בפסי לד במיכל קטן.
  4. התקנת קושחה ב-CRS
    1. הורד את קושחת CRS המורכבת משני קבצים: הקבצים definition.h ו- CircadianRaveSystem.ino. ניתן למצוא את שניהם במאגר GitHub (@Trincatalyst/CRS/Software/PCB_firmware).
    2. הורד והתקן את תוכנת סביבת הפיתוח המשולבת (IDE) Arduino מבית www.arduino.cc/software.
    3. חבר את ה-Arduino למחשב באמצעות כבל USB ובתוך ה-Arduino IDE בחר את יציאת התקשורת הנכונה של Arduino (COM) וצור חיבור.
      הערה: אין צורך לחבר את ה-Arduino למעגל ה-PCB במהלך תצורת הקושחה.
    4. לאחר מכן, עבור אל קובץ > פתח ובחר את התיקיה המכילה את הקבצים definition.h ו-CircadianRaveSystem.ino.
    5. לאחר פתיחת חלון IDE חדש, לחץ על אמת ולאחר מכן העלה. פעולה זו תתקין את הקושחה על ה-Arduino. מסוף הפלט אמור להציג פלט השלמה.
    6. נתק את הארדואינו, שמוכן כעת לשימוש כ-CRS.
  5. הפעלת ה-CRS
    1. הזינו את ה-CRS על ידי הכנסת ספק-כוח V 5 עם יכולת A 2.5 לתוך חבית הכוח PCB.
      הערה: כל ערוץ LED נועד להתמודד עם זרם של עד 400 mA, המסתכם במקסימום של 20x נוריות LED ב-20 mA כל אחת. המערכת תוכננה לשימוש עם פסי LED של 5 וולט עם עד 20 נוריות LED המחוברות לכל אחד מששת ערוצי הפלט. ה- PCB מצויד בהתקן הגנה מפני מתח-יתר וזרם-יתר, המופעל בזרם רציף של A 3 או אם המשתמש מחבר מתח אספקת חשמל העולה על 6.2 V החשמל ינותק.
  6. בדיקת איכות ה-CRS
    1. לפני הפעלת ניסויים עם ה-CRS, בדוק שכל פס LED/LED המחובר ל-CRS עובד בצורה אמינה במשך יומיים לפחות. לשם כך, הפעל את קובץ ה-CRS_test_profile.txt שנמצא במאגר GitHub (@Trincatalyst/CRS/Software/Test/CRS_test_2days.txt) או תכנן משטר קל בתוך תוכנת CRS. שלב הטעינה של פרופילים 2.6 כולל הוראות כיצד להפעיל את קובץ CRS_test_2days.txt.

2. הפעלת ניסוי

  1. בצע את השלבים הבאים כדי להתקין את תוכנת CRS המאפשרת תכנות, הפעלה ובדיקה של משטרי תאורה מורכבים.
  2. התקנת תוכנת CRS
    1. הורד את תוכנת CRS ישירות ממאגר GitHub (@CRS/CRS_software).
      הערה: התוכנה נבדקה ביסודיות ותואמת באופן מלא למערכות ההפעלה הבאות:
      עבור Windows 10 ו-11, הורד את @Trincatalyst/CRS/Software/bin/Circadian-Rave-System-v1.2-win.zip.
      עבור macOS Ventura, הורד את @Trincatalyst/CRS/Software/bin/Circadian-Rave-System-v1.2-win.zip.
    2. אתר ופתח את תוכנת ה-CRS שהורדת. פעולה זו תתחיל את ההתקנה, ולאחר השלמתה תהיה מוכנה לשימוש.
      הערה: מומלץ לשנות את מיקום התוכנה לתיקייה נגישה יותר.
  3. חיבור למכשיר CRS
    1. הפעל את ה-CRS.
    2. השתמש בכבל Future Technology Devices International (FTDI) כדי לחבר את התקן ה-CRS למחשב שבו תוכנת CRS מותקנת מראש.
    3. פתח את תוכנת CRS ולאחר מכן לחץ על התפריט הנפתח בחר יציאה בכרטיסייה תצוגה , בחר את ה-CRS, ושש טבלאות ה-LED אמורות להתעדכן כולן כאשר הן מחוברות. אם הניסויים היו פועלים, כל פרופיל היה מתעדכן בהתאם. כל נורית CRS מוכנה כעת לתכנות.
  4. תכנות CRS
    הערה: ה-CRS תוכנן מתוך מחשבה על ניסויים צירקדיים, ונוספו פונקציונליות רלוונטית ככל האפשר. לדוגמה, ניסוי מורכב טיפוסי עשוי לדרוש כניסת אור המתפרסת על פני ימים, ולאחר מכן חושך למשך מספר ימים, ולאחר מכן הרכבה נוספת.
    1. תכנות מלא של הניסוי ב-CRS לפני הניסוי. תכנת כל אחד מהנוריות/פסי LED בכל אחד מששת ערוצי הפלט באופן עצמאי באמצעות לשוניות ה-LED אחת עד שש (איור 1B). מצא ייצוג גרפי של משטרי תאורה מתוכנתים בתוך כל כרטיסיית LED והשתמש בו כהתייחסות במהלך התכנות.
    2. משטרי התאורה חולקו לשלושה שלבים נפרדים, ולכל אחד מהם יכול להיות סט עוצמת אור ומשך זמן. שלבים 1 ו-3 עושים מחזור ויכולים לשמש כשלבי סנכרון בין ערוצי LED שונים, כלומר לאפשר טעינת דגימות למארזי ה-LED בזמנים שונים. חזור על שלב 2 באמצעות מתג רכיבה על אופניים, שבדרך כלל מתוכנת להתפרש על פני תקופה של 24 שעות.
    3. על ידי החלפת עוצמת האור ומשכי הזמן של T1, T2, T3 ו-T4, נוצרים משטרי אור מורכבים. T1 ו-T3 פועלים כמתווכים המאפשרים להגביר ולהוריד את עוצמת האור, ומחקים יותר את היום הטבעי ואת מחזור האור. לאחר הגדרת תוכנית, שמור והפעל.
      הערה: כאשר פועל משטר תאורה מתוכנת, המשטר הגרפי יתעדכן בהתאם, והכרטיסייה View תתעדכן.
  5. אחסון וטעינה של פרופילי אור
    1. עבור משטרי אור שחוזרים על עצמם בין ניסויים, שמור את הפרופיל באמצעות כפתור שמור , שימיר את הפרופיל לקובץ txt קריא CRS.
    2. טען פרופילים שנשמרו בעבר ב-CRS באמצעות כפתור הטעינה , וזירוז תכנות עתידי.
  6. טעינה והפעלה של פרופילים
    1. לבדיקה, הפעל את פרופיל הבוחן עבור כל פס LED בו זמנית. עבור לכרטיסיות LED , לחץ על טען פרופיל ולחץ על CRS_test_profile.txt.
    2. לחץ על תוכנית כדי להעלות את הפרופיל ל-CRS. הגרף אמור להתעדכן יחד עם סטטיסטיקת הפרופיל.
    3. לחץ על התחל, והגרף יתעדכן בשידור חי עם התקדמות הריצה. חזור על פעולה זו עבור כל ששת פרופילי LED.
  7. התנתקות מחומרת CRS
    1. התנתק באמצעות לחצן התנתק הממוקם בכרטיסיה תצוגה . כעת, הסר את כבל ה-FTRI בבטחה.
  8. בדיקת התקדמות הניסויים
    1. כדי לבדוק את מצב משטרי האור בזמן שה-CRS פועל, פתח את תוכנת CRS, ולאחר מכן בכרטיסייה תצוגה , לחץ על התפריט הנפתח בחר יציאה ובחר את ה-CRS. הכרטיסייה view מכילה את כל המידע הנוכחי של כל שש לשוניות ה-LED. התנתק כפי שתואר קודם לכן.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

סקירה כללית של CRS
ה-CRS הוא שילוב של חומרה ותוכנה המאפשר למשתמשים לתכנת משטרי תאורה מורכבים עבור עד שישה פסי LED עצמאיים לכל התקן (איור 1A). ניתן להוריד את התוכנה בקלות ממאגר GitHub (@Trincatalyst/CRS/Software) ובתוך הדף הראשי של התוכנה ניתן למצוא הוראות שימוש מפורטות נוספות (איור 1B). החומרה תוכננה להיות משתלמת וקלה לבנייה על ידי כל אחד, ואין צורך בידע מוקדם באלקטרוניקה (איור 1C). ניתן להשיג רכיבים מספק מועדף, ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

כדי לחקור כיצד האור משפיע על הפיזיולוגיה וההתנהגות, נדרשים לוחות זמנים מורכבים של תאורה, בדרך כלל עם מספר תנאים הפועלים במקביל. בקרה מדויקת על התזמון והעוצמה של החשיפה לאור היא גם המפתח לנתונים אמינים וניתנים לשחזור בניסויים צירקדיים אלה. ניתן להשיג מחזור אור עם חממות או נוריות LED זמינות מסחרית המקושרות לתקעי טיימר מכניים. עם זאת, מערכות אלו מציעות יכולת מוגבלת או ללא יכולת לתכנת פרמטרים מסובכים של מחזור אור, ולעתים קרובות המשתמש נדרש לשנות את ההגדרות באופן ידני. ה-CRS הוא פתרון פשוט וב...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין מה לחשוף

תודות

ברצוננו להודות לד"ר אדגר בול ולפרופ' ג'יימס הודג' על השימוש במערכת ה-DAM והדרכת ההתקנה. ברצוננו גם להודות לפרופסור פול מרטין על תמיכתו והדרכתו בפיתוח ה-CRS. עבודה זו נתמכה על ידי מענק BBSRC BB/T001984/1 שהוענק לפרופסור פול מרטין.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
0.1 ומיקרו; F קבל קרמיפארנל 2507749כמות = 2
100 ק"מ ואומגה; נגד THT צירי mW 250פארנל 3951804כמות = 6
100 ואומגה; נגד THT צירי mW 250פארנל 3496799כמות = 6
1 ומיקרו; F קבל קרמיפארנל 2819603כמות = 2
פס-פינים חור-עובר בפסיעה של 2.54 מ"מ בהרכבה אופקית - FTDI פארנל 3756363כמות = 6
ראשי Arduino 10 כיווניםפארנל 1593417כמות = 1
כותרות Arduino 3 כיווניםפארנל 1593412כמות = 1
ראשי Arduino 8 כיווניםפארנל 1593416כמות = 1
Arduino Uno R3ארדואינו  A000066כמות = 1
שקע חביתפארנל 224959כמות = 1
PCB של מערכת Rave צירקדיתמעבדת מרטיןמעבדת מרטין1 (120 רצועות או רכיב LED אחד עם PCB LED)
דיודה פארנל 4245041כמות = 1
הגנת מעגל eFuseפארנל 4178928כמות = 1
כבל FTDIפארנל 2419945כמות = 1
נוריותRS 855-5933120 רצועות או רכיב LED אחד עם PCB LED
ספק כוח 15Wפארנל 2815857כמות = 1
מסופי בורג פארנל 2314973כמות = 6
STP30NF10 MOSFET תעלת-N מבית ST Microelectronicsפארנל 9946403כמות = 6

מקורות

  1. Takahashi, J. S. Transcriptional architecture of the mammalian circadian clock. Nat Rev Genet. 18 (3), 164-179 (2017).
  2. Vallone, D., Lahiri, K., Dickmeis, T., Foulkes, N. S. Start the clock! Circadian rhythms and development. Dev Dyn. 236 (1), 142-155 (2007).
  3. Curtis, A. M., Bellet, M. M., Sassone-Corsi, P., O'neill, L. A. Circadian clock proteins and immunity. Immunity. 40 (2), 178-186 (2014).
  4. Kondratova, A. A., Kondratov, R. V. The circadian clock and pathology of the ageing brain. Nat Rev Neurosci. 13 (5), 325-335 (2012).
  5. Du, L. Y., et al. The innate immune cell response to bacterial infection in larval zebrafish is light-regulated. Sci Rep. 7 (1), 12657(2017).
  6. Foster, R. G., Hughes, S., Peirson, S. N. Circadian photoentrainment in mice and humans. Biology (Basel). 9 (7), 180(2020).
  7. Duffy, J. B. Gal4 system in Drosophila: A fly geneticist's Swiss army knife. Genesis. 34 (1-2), 1-15 (2002).
  8. Qian, Y., Li, T., Zhou, S., Chen, X., Yang, Y. A single-component optogenetic Gal4-UAS system allows stringent control of gene expression in zebrafish and Drosophila. ACS Synth Biol. 12 (3), 664-671 (2023).
  9. Di Pietro, F., et al. Rapid and robust optogenetic control of gene expression in Drosophila. Dev Cell. 56 (24), 3393-3404.e7 (2021).
  10. Ragazzini, G., et al. A fully integrated Arduino-based system for the application of stretching stimuli to living cells and their time-lapse observation: A do-it-yourself biology approach. Ann Biomed Eng. 49 (9), 2243-2259 (2021).
  11. Repina, N. A., et al. Engineered illumination devices for optogenetic control of cellular signaling dynamics. Cell Rep. 31 (10), 107737(2020).
  12. Mclean, K. M., Pasulka, A. L., Bockmon, E. E. A low-cost, accessible, and high-performing Arduino-based seawater pH control system for biological applications. HardwareX. 10, e00247(2021).
  13. Kouser, S., Shakunthala Palaksha, V. Study on fitness of Drosophila melanogaster in different light regimes. Biol Rhythm Res. 45 (2), 293-300 (2014).
  14. Sheeba, V., Sharma, V. K., Shubha, K., Chandrashekaran, M. K., Joshi, A. The effect of different light regimes on adult life span in Drosophila melanogaster is partly mediated through reproductive output. J Biol Rhythms. 15 (5), 380-392 (2000).
  15. Allemand, R., Cohet, Y., David, J. Increase in the longevity of adult Drosophila melanogaster kept in permanent darkness. Exp Gerontol. 8 (5), 279-283 (1973).
  16. Vollmers, C., et al. Time of feeding and the intrinsic circadian clock drive rhythms in hepatic gene expression. Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (50), 21453-21458 (2009).
  17. Ogueta, M., Rodriguez, L. G. Open source LED controller for circadian experiments. bioRxiv. , (2018).
  18. Truong, V. H., Myung, J. Locobox: Modular hardware and open-source software for circadian entrainment and behavioral monitoring in home cages. Sensors (Basel). 23 (23), 9469(2023).
  19. Zhang, K., Timilsina, S., Waguespack, M., Kercher, E. M., Spring, B. Q. An open-source LED array illumination system for automated multiwell plate cell culture photodynamic therapy experiments. Sci Rep. 12 (1), 19341(2022).
  20. Benman, W., et al. High-throughput feedback-enabled optogenetic stimulation and spectroscopy in microwell plates. Commun Biol. 6 (1), 1192(2023).
  21. Walmsley, L., et al. Colour as a signal for entraining the mammalian circadian clock. Plos Biology. 13 (4), e1002127(2015).
  22. Steel, L. C. E., Tam, S. K. E., Brown, L. A., Foster, R. G., Peirson, S. N. Light sampling behaviour regulates circadian entrainment in mice. BMC Biol. 22 (1), 208(2024).
  23. West, K. E., et al. Blue light from light-emitting diodes elicits a dose-dependent suppression of melatonin in humans. J Appl Physiol (1985). 110 (3), 619-626 (2011).
  24. Gooley, J. J., et al. Exposure to room light before bedtime suppresses melatonin onset and shortens melatonin duration in humans. J Clin Endocrinol Metab. 96 (3), E463-E472 (2011).
  25. Steindal, I. A. F., Whitmore, D. Zebrafish circadian clock entrainment and the importance of broad spectral light sensitivity. Front Physiol. 11, 1002(2020).
  26. Lockley, S. W., Brainard, G. C., Czeisler, C. A. High sensitivity of the human circadian melatonin rhythm to resetting by short wavelength light. J Clin Endocrinol Metab. 88 (9), 4502-4505 (2003).
  27. Villamizar, N., Vera, L. M., Foulkes, N. S., Sanchez-Vazquez, F. J. Effect of lighting conditions on zebrafish growth and development. Zebrafish. 11 (2), 173-181 (2014).
  28. Zhang, S., et al. Signalling entrains the peripheral circadian clock. Cell Signal. 69, 109433(2020).
  29. Wheeler, D. A., Hamblen-Coyle, M. J., Dushay, M. S., Hall, J. C. Behavior in light-dark cycles of drosophila mutants that are arrhythmic, blind, or both. J Biol Rhythms. 8 (1), 67-94 (1993).
  30. Pemmari, A., et al. Widespread regulation of gene expression by glucocorticoids in chondrocytes from patients with osteoarthritis as determined by RNA-Seq. Arthritis Res Ther. 22 (1), 271(2020).
  31. Kathirvel, K., et al. Short and long-term effect of dexamethasone on the transcriptome profile of primary human trabecular meshwork cells in vitro. Sci Rep. 12 (1), 8299(2022).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

מחקר צירקידימקצבים צירקידייםבקרת תאורהחומרה בקוד פתוחפעילות של Drosophilaמניפולציה של אורסנכרון צירקידימערכת תאורה בר השגהשעונים ביולוגיים
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.