Kwietniowe wydanie Journal of Visualized Experiments (JoVE) zawiera artykuł, który śledzi podróż laboratorium z University of Miami of Ohio do jeziora Bonney - stale pokrytego lodem słonego jeziora na Antarktydzie. Niewiele organizmów jest w stanie przetrwać w trudnych warunkach pod lodem, gdzie brakuje światła, ciepła i źródeł węgla. Jednokomórkowe mikroorganizmy zwane protistami są główną klasą mikroorganizmów żyjących pod jeziorem Bonney i są zdolne do wprowadzania węgla poprzez fotosyntezę do kręgu życia.
Po ustaleniu odpowiedniego miejsca pobierania próbek, nasi autorzy wiercą i topią lód, aby mogli pobrać próbki z różnych głębokości w chemicznie rozwarstwionym słupie wody jeziora. Po pobraniu próbki są przenoszone do laboratorium terenowego w celu filtracji i stabilizacji. Po przetworzeniu drobnoustroje obecne w próbce wody są hodowane w celu dalszych eksperymentów. Na przykład nasi autorzy wykazują, że ich kultury wzbogacające zachowują aktywność fotosyntetyczną, a przyszłe eksperymenty powinny pomóc lepiej zrozumieć fizjologię protistów, a także to, jak takie organizmy mogą wpływać na globalny cykl geochemiczny.
W medycynie klinicznej i translacyjnej, JoVE zwraca uwagę na stereotaktyczną radioterapię ciała lub SBRT, w leczeniu nowotworów ginekologicznych. SBRT to minimalnie inwazyjna forma leczenia raka, która opiera się na promieniowaniu, dostarczanym przez akcelerator liniowy zamontowany na ramieniu robota, w celu biologicznej dezaktywacji guzów.
Nasi autorzy, z Case Medical Center, wyjaśniają, w jaki sposób złote markery referencyjne tkanek miękkich są umieszczane wokół celu raka na różnych głębokościach na podstawie obrazowania tomografii komputerowej. Podczas sesji planowania leczenia wykonywane są obrazy CT i PET, a następnie współrejestrowane. Kierując się tymi obrazami, zarówno onkolodzy radioaktywni, jak i ginekolodzy wyznaczają objętości nowotworu, które będą celem podczas terapii, a także kontur otaczający normalne struktury, które powinny pozostać nienaruszone. Na początku leczenia system lokalizacji docelowej wykrywa markery referencyjne za pomocą obrazowania radiograficznego w płaszczyźnie krzyżowej, a lokalizacja markera jest porównywana z wcześniej uzyskanymi danymi obrazowymi.
Podczas leczenia diody elektroluminescencyjne śledzą ruch pacjenta, aby skorelować jego wzorzec oddychania z lokalizacją znaczników referencyjnych, dzięki czemu promieniowanie może być dostarczane z dokładnością. Pokonując powikłania związane z unieruchomieniem pacjenta, nasi autorzy wykazują, że ich procedura stereotaktycznej radioterapii ciała może precyzyjnie dostarczyć promieniowanie do docelowej objętości, jednocześnie ograniczając dawkę do pobliskich struktur.
W naszym dziale Bioinżynieria, JoVE prezentuje artykuł, który dotyczy tworzenia biokompatybilnych substratów z kokonów jedwabników. Najpierw kokony są przesiewane pod kątem zanieczyszczenia i przetwarzane tak, aby wyprodukowano ekstrakt z jedwabiu. Ekstrakt umieszcza się na szczycie formy PDMS, która została zaprojektowana tak, aby stworzyć wzór w jedwabnej folii schnącej na jej powierzchni. Po wysuszeniu folia jedwabna poddawana jest procesowi zwanemu wyżarzaniem wodnym, który sprawia, że folia jest przezroczysta i idealna do mikroskopii. Po wysiewie komórek na foliach nasi autorzy wykazują, że śledzenie migracji komórek na podłożu jedwabnym z mikrowzorami jest równie łatwe, jak na bardziej konwencjonalnych powierzchniach hodowli tkankowych. Biokompatybilność folii jedwabnych, a także ich potencjał do modyfikacji chemicznej i strukturalnej sprawiają, że są one atrakcyjnymi materiałami kandydującymi do zastosowań in vivo, takich jak projektowanie wyrobów medycznych.
Zaskakująco, pierwotna hodowla neuronów trafia do naszej sekcji Immunologia i Infekcje, ponieważ w kwietniu tego roku JoVE dokumentuje innowacyjny system hodowli pierwotnych neuronów współczulnych, używany do badania opóźnienia i aktywacji wirusa opryszczki pospolitej.
Neurony obwodowe działają jak rezerwuary wirusa opryszczki, które są źródłem zdarzeń reaktywacyjnych. Aby ustalić hodowlę neuronów obwodowych, górne zwoje szyjne są izolowane od myszy embrionalnych, a po trawieniu i dysocjacji są siane w 96-dołkowych płytkach. Około 6 dnia in vitro wirusy opryszczki kodujące białko fuzyjne wirusa i GFP są dodawane do komórek wraz z inhibitorem replikacji litycznej. Po odstawieniu inhibitora utajony wirus reaktywuje się, a ekspresję GFP będzie można zaobserwować za pomocą mikroskopii fluorescencyjnej. Zliczając liczbę studzienek wykazujących fluorescencję GFP, można przetestować zdolność małych cząsteczek lub oligonukleotydów wyciszających geny do tłumienia lub indukowania reaktywacji wirusa, co czyni ten test potencjalnym narzędziem do odkrycia nowych środków terapeutycznych pomagających w radzeniu sobie z zakażeniem HSV-1.
To krótkie podsumowanie opisuje tylko cztery z pięćdziesięciu artykułów, które JoVE wyda w kwietniu. Inne godne uwagi wydania obejmują metody ilościowego określania otyłości u szczurów za pomocą rentgenowskiej tomografii komputerowej, indukowania zawału mięśnia sercowego w sercu danio pręgowanego oraz wstecznego znakowania wyciętego rdzenia kręgowego. Stay tuned.