다음은 2014년 4월호 JoVE: The Journal of Visualized Experiments에 게재될 내용입니다.
Bioengineering 섹션에는 회전하거나 심을 때 무릎을 안정적으로 유지하는 데 중요한 전방십자인대(ACL)를 검사하는 비디오 기사가 있습니다. 전방십자인대가 찢어지거나 파열된 것은 특히 운동선수의 경우 심각한 무릎 부상 중 가장 흔한 부상 중 하나이며, 부분적인 파열조차도 무릎의 안정성과 기능을 해칠 수 있습니다. 찢어진 전방십자인대는 자체적으로 치유할 수 없기 때문에 종종 수술로 치료하며, 때로는 환자 자신의 몸이나 시체에서 이식한 힘줄로 인대를 재건하는 방식으로 치료합니다. 매년 미국에서는 100,000건 이상의 전방십자인대 재건술이 시행됩니다. 찢어진 인대는 일반적으로 수술 폐기물로 버려지지만, Gupta 등은 이를 전방십자인대를 잠재적으로 복구하기 위한 귀중한 세포 공급원으로 보고 있습니다. 그들은 인간 전방십자인대 유래 세포를 수확하고 증식시킨 다음 골격에서 성장시켜 조직 공학 패치를 형성하는 방법을 개발했습니다. 주사 전자 현미경 검사에서 엔지니어링된 매트릭스는 우수한 세포 부착력과 성장을 보여줍니다. 이 기술은 손상된 인대를 강화하고 전방십자인대 복구를 향상시키는 방법으로 이어질 수 있으며, 특히 운동적인 생활 방식을 유지하고자 하는 사람들에게 도움이 될 수 있습니다.
신경과학 섹션에서는 지구상에서 가장 운동량이 많은 생물 중 하나인 곤충의 운동 조절을 조사합니다. 그들은 특히 지형의 급격한 변화에 적응하는 데 능숙하기 때문에 과학자들은 곤충의 신경 활동과 행동을 연관시키는 데 관심이 있습니다. Guo 외. 열대 바퀴벌레라고도 알려진 원반형 바퀴벌레의 뇌 활동을 기록하는 방법을 개발했는데, 이는 경기장을 탐험하거나 경로를 변경하는 장애물을 만날 때 발생합니다. 저자는 또한 행동의 신경 제어에 대한 통찰력을 얻을 수 있는 후속 분석을 위해 데이터를 수집하는 방법을 보여줍니다.
JoVE 환경에서는 식물의 일시적인 유전자 발현 기술을 특징으로 합니다. 세포의 특정 부분에서 유전자 산물을 발현하기 위해 식물은 종종 유전자의 여러 사본을 가지고 있으며 다른 소기관(예: 엽록체 및 과산화소체) 또는 세포질에서 개별적으로 발현합니다. 따라서 유전 공학자는 서로 다른 세포 부분의 발현을 조작하기 위해 여러 개의 중복된 유전자를 표적으로 삼아야 할 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 Mattozzi 등은 세포의 다른 위치로 보내지는 선택적 스플라이싱된 mRNA를 활용하는 다중 세포 기관 표적화를 위한 새로운 방법을 사용합니다. 표적 구조는 1단계 클로닝 방법인 Gibson 어셈블리를 사용하여 설계된 다음 유전자 총을 사용하여 전달됩니다. 이 기술은 유전자 설계 측면에서 뛰어난 유연성을 제공하며 농업 또는 환경 분야의 대규모 선택적 유전 공학에 적용할 수 있습니다.
Chemistry 섹션에서는 현대 화학 기술을 사용하여 고대 사회에서 합성된 두 개의 밝은 파란색 색소를 조사하는 기사를 제공합니다. 일반적으로 이집트 블루로 알려진 칼슘 구리 테트라 실리케이트는 최초의 합성 안료로 생각되며 피라미드 건축 시대의 절정인 4 왕조 (기원전 2500 년경) 초기에 이집트에서 사용되었습니다. 한청색(Han blue)으로도 알려진 바륨 구리 테트라실리케이트는 나중에 주나라 시대 초기, 즉 청동기 시대(기원전 1045-771년)가 절정에 이르렀을 때 중국에서 개발되었습니다. 요즘 과학자들은 광학 센서에 사용할 수 있는 이 두 색소의 강력한 근적외선(NIR) 방출 특성에 관심을 갖고 있습니다. 이 응용 분야와 관련된 것은 구리 테트라실리케이트를 2D 단층 또는 나노시트로 박리 제거하는 능력입니다. Johnson-McDaniel과 Salguero는 이 두 가지 테트라실리케이트 구리 안료를 합성하고 단층 나노시트로 박리하는 방법을 보여줍니다. 이집트 블루는 뜨거운 물에 저어 주면 단층으로 자발적으로 박리되는 반면, 한 블루는 유기 용제에서 초음파가 필요합니다. 우리의 저자는 두 안료의 벌크 및 나노시트 형태가 모두 보안 잉크에서 생체 의학 이미징에 이르기까지 잠재적인 응용 분야를 가진 강력한 근적외선 방출기임을 보여줍니다.
JoVE 2014년 4월호를 살짝 엿보았습니다. JoVE: The Journal of Visualized Experiments에서 전체 기사와 더 많은 기사를 보려면 웹 사이트를 방문하십시오.