Journal of Visualized Experiments (JoVE) rozpoczyna 2012 rok od publikacji swojego 1500. artykułu, który koncentruje się na metodzie analizy składu wolnych rodników w dymie papierosowym. Choć uważa się, że smoła tytoniowa jest najbardziej rakotwórczym składnikiem dymu papierosowego, wolne rodniki są dobrze znanymi cząsteczkami wywołującymi nowotwory, a poziom tych kancerogenów zawartych w dymie papierosowym nie jest obecnie znany. Metoda zastosowana w tym artykule łączy użycie jednoportowego urządzenia do palenia, które symuluje zaciąganie się papierosem, ze spektroskopią rezonansu spinowego elektronów (ESR) – techniką mierzącą energię spinu emitowaną przez niesparowane elektrony w wolnych rodnikach. Jedną z istotnych modyfikacji jednoportowego urządzenia do palenia użytego w tym artykule jest wprowadzenie pułapki z ciekłym azotem przed pułapką spinową. Ciekły azot usuwa parę wodną z dymu papierosowego, co w efekcie znacząco poprawia widma ESR.
Oprócz pomiaru stężenia wolnych rodników występujących w dymie papierosowym, do zmodyfikowanych filtrów papierosowych wprowadzono przeciwutleniacze roślinne, a następnie uzyskano widma ESR dymu papierosowego przepuszczonego przez te filtry. Zaobserwowano, że ekstrakt z pestek winogron oraz likopen wykazują najistotniejsze działanie wymiatające wolne rodniki; jeśli uda się opracować kosztowo efektywne metody włączania tych cząsteczek do filtrów papierosowych, możliwe będzie stworzenie mniej szkodliwego papierosa.
W sekcji Clinical and Translational Medicine JoVE przedstawia metodę analityczną służącą do wyznaczania lokalnego indeksu gyryfikacji (lGI) – miary stopnia fałdowania kory mózgowej. Fałdy korowe rozwijają się w ciągu pierwszych kilku miesięcy po urodzeniu, a zdarzenia niepożądane w tym czasie mogą prowadzić do nieprawidłowości w anatomii powierzchni mózgu, co w konsekwencji może korelować z zaburzeniami neuropsychiatrycznymi.
Narzędziem analitycznym opracowanym do obliczania lokalnego indeksu gyryfikacji jest program Freesurfer, który potrafi przekształcać skany MRI ważone T1 w rekonstrukcje 3D kory mózgowej. Tworzone są oddzielne rekonstrukcje dla granic istoty szarej i białej oraz dla granicy istoty szarej i opony miękkiej, które są ręcznie korygowane przed obliczeniem lGI. Po operacji wygładzania porównywane są koliste obszary powierzchni opony miękkiej oraz powierzchni granicy istoty szarej i białej, aby obliczyć lGI dla tysięcy punktów w całym mózgu. Freesurfer sprawia, że analiza gyryfikacji jest prosta i dostępna dla klinicystów oraz badaczy mózgu, którzy są zainteresowani porównaniem stopnia sfałdowania kory u różnych osób w stanach prawidłowych i chorobowych.
Styczniowy artykuł JoVE z sekcji Immunologia i Infekcje kontynuuje tradycję czasopisma w publikowaniu najnowocześniejszej metodologii z zakresu badań nad chorobami przenoszonymi przez wektory. W szczególności artykuł ten uzupełnia kompleksową kolekcję protokołów JoVE dotyczących badań nad malarią, rozszerzając naszą bibliotekę o malarię mózgową – wyniszczający stan o wysokiej podatności u dzieci. W skrócie, protokół ten polega na wystawieniu monowarstwy ludzkich komórek śródbłonka mózgu, przesianych na szalki Petriego, na działanie czerwonych krwinek zainfekowanych Plasmodium falciparum. Po etapach płukania i wzbogacania można wyizolować i dalej scharakteryzować wysoką wydajność pasożytów, które mają potencjał do zakażania mózgu.
W sekcji Neuroscience JoVE prezentuje metodę badania migracji komórek grzebienia neuronalnego. Komórki te stanowią przejściowy, multipotencjalny typ komórek rozwojowych, które oprócz przekształcania się w tkankę neuronalną mogą różnicować się w mięśnie gładkie, komórki chromafinowe, chrząstkę oraz kość. Zarodki kurczaka są starannie przygotowywane tak, aby można było wyizolować region tułowia i wyciąć cewkę neuralną do nocnej hodowli na szkiełkach podstawowych pokrytych fibronektyną, co umożliwia emigrację komórek grzebienia neuronalnego z cewki neuralnej. Po usunięciu cewki neuralnej szkiełka zawierające hodowlę komórek grzebienia neuronalnego są przenoszone do zmodyfikowanej komory Zigmonda – urządzenia, które pozwala na ustanowienie gradientu stężenia domniemanego czynnika chemotaktycznego w całej hodowli. Obrazowanie timelapse, a następnie analiza trajektorii komórek, jest wykorzystywane do oceny potencjału chemotaktycznego cząsteczek wprowadzonych do komory Zigmonda, co pozwala uzyskać wgląd w sygnały molekularne kierujące migracją tego istotnego typu komórek rozwojowych.
Wymienione artykuły stanowią cztery z pięćdziesięciu protokołów wideo, które zostaną opublikowane w styczniu. Do innych istotnych artykułów należą metody wizualizacji struktur kutykuli C. elegans, obrazowanie termiczne opóźnionej zakwaszenia mięśni, hodowla brzusznej części śródmózgowia w plastrach organotypowych oraz indukowanie miażdżycy u myszy.