Het Journal of Visualized Experiments (JoVE) begint 2012 met de publicatie van het 1500ste artikel, dat zich richt op een methode voor het analyseren van de samenstelling van vrije radicalen in sigarettenrook. Hoewel tabaksteer wordt beschouwd als het meest carcinogene agens in sigarettenrook, zijn vrije radicalen bekende kankerverwekkende moleculen, en het niveau van deze carcinogenen in sigarettenrook is momenteel niet bekend. De in dit artikel gehanteerde methode combineert het gebruik van een rookapparaat met één poort, dat het trekken aan een sigaret simuleert, met elektronenspinresonantie (ESR)-spectroscopie, een techniek waarmee de spinenergie wordt gemeten die wordt uitgezonden door de ongepaarde elektronen in vrije radicalen. Eén belangrijke aanpassing van het in dit artikel gebruikte rookapparaat met één poort, is de introductie van een vloeibare stikstofval vóór de spinval. Vloeibare stikstof verwijdert waterdamp uit de sigarettenrook, wat resulteert in een aanzienlijke verbetering van de ESR-spectra.
Naast het meten van de concentratie vrije radicalen in sigarettenrook, worden plantaardige antioxidanten geïntroduceerd in aangepaste sigarettenfilters en worden de ESR-spectra van de sigarettenrook die door deze filters gaat, verkregen. Druivenpitextract en lycopeen vertoonden de meest significante scavenging-effecten op vrije radicalen; indien kosteneffectieve methoden kunnen worden ontwikkeld om deze moleculen in sigarettenfilters op te nemen, zou een minder schadelijke sigaret gecreëerd kunnen worden.
Binnen Clinical and Translational Medicine presenteert JoVE een analytische methode voor het bepalen van de lokale Gyrificatie-index (lGI) - een maat voor de mate van corticale plooiing. Corticale plooien ontwikkelen zich tijdens de eerste paar postnatale maanden, en ongunstige gebeurtenissen tijdens deze periode kunnen leiden tot abnormaliteiten in de oppervlakteanatomie van de hersenen, wat uiteindelijk kan correleren met neuropsychiatrische stoornissen.
De analysetool die is ontwikkeld voor het berekenen van de lokale gyrificatie-index is Freesurfer, waarmee T1-gewogen MRI-scans kunnen worden omgezet in 3D-reconstructies van de cortex. Er worden afzonderlijke reconstructies gemaakt voor de interfaces tussen de grijze en witte stof en tussen de grijze stof en de pia mater, die handmatig worden aangepast voordat de lGI wordt berekend. Na een smoothing-operatie worden cirkelvormige regio's van de piale en grijs/witte oppervlakken vergeleken om de lGI te berekenen voor duizenden punten over de gehele hersenen. Freesurfer maakt de analyse van gyrificatie eenvoudig en toegankelijk voor clinici en hersenwetenschappers die geïnteresseerd zijn in het vergelijken van de mate van corticale plooiing tussen verschillende individuen in normale en pathologische toestanden.
Het artikel van JoVE over immunologie en infectie voor de maand januari zet de traditie van het tijdschrift voort om baanbrekende methodologie op het gebied van onderzoek naar door vectoren overgedragen ziekten te publiceren. In het bijzonder vult dit artikel de uitgebreide collectie protocollen van JoVE voor malaria-onderzoek aan door onze bibliotheek uit te breiden naar cerebrale malaria - een verwoestende aandoening waaraan vooral kinderen zeer vatbaar zijn. Kortom, dit protocol omvat het blootstellen van een monolaag menselijke hersenendotheelcellen, overgeplaatst naar petrischalen, aan met Plasmodium falciparum geïnfecteerde rode bloedcellen. Na was- en verrijkingsstappen kunnen hoge opbrengsten van parasieten, die het potentieel hebben om de hersenen te infecteren, worden geïsoleerd en verder worden gekarakteriseerd.
Binnen de Neurowetenschappen presenteert JoVE een methode voor het bestuderen van de migratie van neurale kamcellen. Deze cellen zijn een transiënt, multipotent, embryonaal celtype dat, naast het vormen van neuraal weefsel, kan differentiëren in glad spierweefsel, chromaffiene cellen, kraakbeen en bot. Kiekenembryo's worden zorgvuldig geprepareerd, zodat de romp regio geïsoleerd kan worden en de neurale buis kan worden uitgesneden voor een incubatie van één nacht op met fibronectine gecoate dekglasplaatjes, waardoor neurale kamcellen uit de neurale buis kunnen migreren. Na verwijdering van de neurale buis worden de dekglasplaatjes met de gekweekte neurale kamcellen overgebracht naar een gemodificeerde Zigmond-kamer; een kamer die het mogelijk maakt om een concentratiegradiënt van een vermoedelijk chemotactisch agens over de cultuur heen te vestigen. Time-lapse imaging, gevolgd door analyse van celbanen, wordt gebruikt om het chemotactische potentieel van moleculen in de Zigmond-kamer te beoordelen, wat inzicht geeft in de moleculaire signalen die de migratie van dit belangrijke embryonale celtype sturen.
Deze uitgelichte artikelen vormen vier van de vijftig videoprotocollen die in januari worden uitgebracht. Andere opmerkelijke artikelen bevatten methoden voor het visualiseren van de cuticula-structuren van c. elegans, thermische beeldvorming van vertraagde spierpijn, het kweken van het ventrale middenbrein in organotypische coupes en het induceren van atherosclerose bij muizen.