Het aprilnummer van het Journal of Visualized Experiments (JoVE) bevat een artikel dat een lab volgt van de Universiteit van Miami in Ohio naar Lake Bonney - een permanent ijsbedekte zoute meer in Antarctica. Weinig organismen kunnen de barre omstandigheden onder het ijs overleven, waar licht, warmte en koolstofbronnen zeer schaars zijn. Eencellige micro-organismen, protisten genoemd, zijn de belangrijkste klasse van microben die onder Lake Bonney leven en in staat zijn om koolstof, via fotosynthese, in de kringloop van het leven te brengen.
Nadat het geschikte bemonsteringspunt is bepaald, boren en smelten onze auteurs door het ijs zodat ze monsters kunnen verzamelen van verschillende diepten in de chemisch gelaagde waterkolom van het meer. Eenmaal verzameld, worden monsters naar een veldlaboratorium gebracht voor filtratie en stabilisatie. Na verwerking worden microben in het watermonster gekweekt voor verder experimenteel onderzoek. Onze auteurs tonen bijvoorbeeld aan dat hun verrijkte culturen fotosynthetische activiteit behouden en toekomstige experimenten zouden kunnen helpen de fysiologie van protisten beter te begrijpen, evenals hoe dergelijke organismen het wereldwijde geochemische cyclus kunnen beïnvloeden.
In Klinische en Translationele Geneeskunde richt JoVE zijn aandacht op stereotactische lichaamsradiotherapie, of SBRT, voor de behandeling van gynaecologische tumoren. SBRT is een minimaal invasieve vorm van kankerbehandeling die vertrouwt op straling, afgeleverd door een lineaire versneller gemonteerd op een robotarm, om tumoren biologisch te inactiveren.
Onze auteurs, van Case Medical Center, leggen uit hoe gouden zachte weefsel fiduciale markers op verschillende diepten rond het kankerdoelwit worden geplaatst op basis van beeldvorming met behulp van computertomografie. Tijdens een sessie voor behandelingsplanning worden CT- en PET-beelden gemaakt en vervolgens gecoregistreerd. Geleid door deze beelden, bepalen zowel stralings- als gynaecologische oncologen de kankervolumes die tijdens de therapie zullen worden aangevallen, evenals het contour van omliggende normale structuren die ongedeerd moeten worden gelaten. Aan het begin van de behandeling detecteert een doel lokalisatie systeem de fiduciale markers via kruisvlak radiografisch beeldvorming en wordt de marker locatie vergeleken met eerder verkregen beeldgegevens.
Tijdens de behandeling volgen lichtemitterende diodes de beweging van een patiënt om hun ademhalingspatroon te correleren met de locatie van de fiduciale markers, zodat straling nauwkeurig kan worden afgegeven. Door de complicaties die gepaard gaan met patiënt immobilisatie te overwinnen, tonen onze auteurs aan dat hun procedure voor stereotactische lichaamsradiotherapie nauwkeurig straling kan afgeven naar het doelvolume terwijl de dosis aan nabijgelegen structuren wordt beperkt.
In onze Bio-engineering sectie presenteert JoVE een artikel, dat betrekking heeft op het maken van biocompatibele substraten van zijderupscocons. Eerst worden de cocons gescreend op besmetting en verwerkt zodat zijde-extract wordt geproduceerd. Extract wordt op een PDMS mal geplaatst, die is ontworpen om een patroon in de droge zijdefilm op het oppervlak te creëren. Eenmaal gedroogd, wordt de zijdefilm onderworpen aan een proces dat water anneling wordt genoemd, waardoor de film transparant wordt en perfect is voor microscopie. Na celzaaien op de films, tonen onze auteurs aan dat het volgen van celmigratie op het micro-gepatternde zijdesubstraat net zo eenvoudig is als op conventionelere weefselcultuuroppervlakken. De biocompatibiliteit van zijdefilms evenals hun potentieel om chemisch en structureel te worden gemodificeerd, maakt ze aantrekkelijke kandidaatmaterialen voor in vivo toepassingen, zoals medische apparatuur ontwerp.
Verrassend genoeg, maakt primaire neuronale cultuur zijn intrede in onze Immunologie en Infectie sectie, omdat JoVE deze maand een innovatief primair sympathisch neuron cultuursysteem documenteert dat wordt gebruikt om herpes simplex virus latentie en activering te bestuderen.
Perifere neuronen fungeren als reservoirs voor het herpesvirus die de bron zijn van reactivatie-gebeurtenissen. Om een perifere neuron cultuur te vestigen, worden superieure cervicale ganglia geïsoleerd uit embryonale muizen en na vertering en dissociatie geplaatst in 96 wel platen. Rond dag 6 in vitro worden herpesvirussen die een virale-GFP fusie-eiwit coderen toegevoegd aan de cellen samen met een remmer van lytische replicatie. Bij het wegnemen van de remmer, zal latent virus zich reactiveren en GFP expressie zal waarneembaar zijn via fluorescentiemicroscopie. Door het aantal wel met GFP fluorescentie te tellen, kan de mogelijkheid van kleine moleculen of gen-silencing oligonucleotiden om virale reactivatie te onderdrukken of te induceren worden getest, waardoor deze test een potentieel hulpmiddel wordt om nieuwe therapieën te ontdekken om HSV-1 infectie te helpen beheren.
Deze korte samenvatting beschrijft slechts vier van de vijftig artikelen die JoVE in april zal uitbrengen. Andere opmerkelijke uitgaven omvatten methoden voor het kwantificeren van obesitas bij ratten met behulp van röntgencomputertomografie, het induceren van myocardinfarct in het hart van zebravissen en retrograde labelen van de uitgesneden ruggenmerg. Blijf op de hoogte.