De apriluitgave van het Journal of Visualized Experiments (JoVE) bevat een artikel waarin een laboratorium van de University of Miami of Ohio wordt gevolgd naar Lake Bonney - een permanent met ijs bedekt zoutmeer in Antarctica. Weinig organismen kunnen overleven onder de barre omstandigheden onder het ijs, waar licht, warmte en koolstofbronnen zeer schaars zijn. Eencellige micro-organismen, genaamd protisten, vormen de belangrijkste klasse microben die onder Lake Bonney leven en zijn in staat om via fotosynthese koolstof in de kringloop van het leven te brengen.
Na het bepalen van de juiste bemonsteringslocatie boren en smelten de auteurs door het ijs, zodat zij monsters kunnen verzamelen uit verschillende dieptes binnen de chemisch gestratificeerde waterkolom van het meer. Eenmaal verzameld worden de monsters naar een veldlaboratorium gebracht voor filtratie en stabilisatie. Na verwerking worden de microben in het watermonster gekweekt voor verdere experimenten. Onze auteurs laten bijvoorbeeld zien dat hun verrijkingsculturen fotosynthetische activiteit behouden, en toekomstige experimenten zouden moeten helpen om de fysiologie van protisten beter te begrijpen, evenals de manier waarop dergelijke organismen de mondiale geochemische cyclus kunnen beïnvloeden.
In Clinical and Translational Medicine richt JoVE de aandacht op stereotactische lichaamsbestraling, of SBRT, voor de behandeling van gynaecologische tumoren. SBRT is een minimaal invasieve vorm van kankerbehandeling die gebruikmaakt van straling, afgegeven door een lineaire versneller op een robotarm, om tumoren biologisch te inactiveren.
Onze auteurs, van het Case Medical Center, leggen uit hoe gouden fiduciale markers voor zacht weefsel op verschillende dieptes rond het kankertarget worden geplaatst op basis van computertomografie-beeldvorming. Tijdens een behandelplanningssessie worden CT- en PET-beelden gemaakt en vervolgens gecoregistreerd. Geleid door deze beelden stellen zowel radiatie- als gynaecologisch oncologen de kankervolumes vast die tijdens de therapie worden getarget, en brengen zij de omliggende normale structuren in kaart die ongeschonden moeten blijven. Aan het begin van de behandeling detecteert een targetlokalisatiesysteem de fiduciale markers via cross-plane radiografische beeldvorming, waarna de locatie van de markers wordt vergeleken met eerder verkregen beeldgegevens.
Tijdens de behandeling volgen lichtemitterende diodes de bewegingen van de patiënt, om het ademhalingspatroon te correleren met de locatie van de fiduciale markers, zodat de straling nauwkeurig kan worden toegediend. Door de complicaties die gepaard gaan met de immobilisatie van de patiënt te overwinnen, tonen onze auteurs aan dat hun procedure voor stereotactische lichaamsbestraling nauwkeurig straling kan afleveren in het doelvolume, terwijl de dosis voor nabijgelegen structuren wordt beperkt.
In onze sectie Bioengineering presenteert JoVE een artikel over het vervaardigen van biocompatibele substraten uit zijderupscocons. Eerst worden de cocons gescreend op contaminatie en verwerkt zodat er zijde-extract wordt geproduceerd. Het extract wordt bovenop een PDMS-mal geplaatst, die is ontworpen om een patroon te creëren in de zijdefilm die op het oppervlak droogt. Eenmaal gedroogd wordt de zijdefilm onderworpen aan een proces dat water-annealing wordt genoemd, waardoor de film transparant wordt en uitermate geschikt is voor microscopie. Na het zaaien van cellen op de films tonen onze auteurs aan dat het volgen van celmigratie op het micro-gepatroneerde zijdesubstraat net zo eenvoudig is als op meer conventionele weefselkweekoppervlakken. De biocompatibiliteit van zijdefilms, evenals hun potentieel om chemisch en structureel te worden gemodificeerd, maakt ze tot aantrekkelijke kandidaatmaterialen voor in vivo toepassingen, zoals het ontwerp van medische hulpmiddelen.
Verrassend genoeg vindt de primaire neuronencultuur zijn weg naar onze sectie Immunologie en Infectie, omdat JoVE in april een innovatief primair sympathisch neuronenculturesysteem documenteert dat wordt gebruikt om de latentie en activatie van het herpes simplexvirus te bestuderen.
Perifere neuronen fungeren als reservoirs voor het herpesvirus en vormen de bron van reactivatiegebeurtenissen. Om een perifere neuronencultuur op te zetten, worden de ganglia cervicalis superiores geïsoleerd uit embryonale muizen en na digestie en dissociatie uitgeplaat in 96-wellplaten. Rond dag 6 in vitro worden herpesvirussen die een viraal GFP-fusie-eiwit coderen, toegevoegd aan de cellen, samen met een remmer van lytische replicatie. Na het weghalen van de remmer zal het latente virus reactiveren en zal de GFP-expressie waarneembaar zijn via fluorescentiemicroscopie. Door het aantal wells te tellen dat GFP-fluorescentie vertoont, kan het vermogen van kleine moleculen of gene-silencing oligonucleotiden om virale reactivatie te onderdrukken of te induceren worden getest, waardoor deze assay een potentieel instrument is om nieuwe therapeutica te ontdekken die helpen bij het beheersen van HSV-1-infecties.
Deze korte samenvatting beschrijft slechts vier van de vijftig artikelen die JoVE in april zal publiceren. Andere opmerkelijke publicaties omvatten methoden voor het kwantificeren van obesitas bij ratten met behulp van röntgen-computertomografie, het induceren van een myocardinfarct in het hart van de zebravis en retrograde labeling van het geëxciseerde ruggenmerg. Blijf op de hoogte.