Kwiecień wydania Journal of Visualized Experiments (JoVE) zawiera artykuł opisujący pracę zespołu badawczego z University of Miami of Ohio nad jeziorem Bonney – stale pokrytym lodem słonym jeziorem w Antarktyce. Niewiele organizmów jest w stanie przetrwać surowe warunki pod lodem, gdzie światło, ciepło i źródła węgla są bardzo ograniczone. Jednokomórkowe mikroorganizmy nazywane protistami stanowią główną klasę mikrobów żyjących pod powierzchnią jeziora Bonney i są zdolne do wprowadzania węgla do cyklu życia poprzez fotosyntezę.
Po wyznaczeniu odpowiedniego miejsca poboru próbek, autorzy wiercą i przetapiają lód, aby móc pobrać próbki z różnych głębokości w obrębie chemicznie uwarstwionej kolumny wody jeziora. Po pobraniu próbki są one transportowane do laboratorium polowego w celu filtracji i stabilizacji. Po przetworzeniu mikroby obecne w próbce wody są hodowane do dalszych eksperymentów. Przykładowo, autorzy wykazują, że ich kultury wzbogacone zachowują aktywność fotosyntetyczną, a przyszłe badania powinny pomóc w lepszym zrozumieniu fizjologii protistów oraz tego, jak organizmy te mogą wpływać na globalny cykl geochemiczny.
W sekcji Medycyna Kliniczna i Translacyjna JoVE skupia się na stereotaktycznej radioterapii ciała, czyli SBRT, stosowanej w leczeniu nowotworów ginekologicznych. SBRT to małoinwazyjna forma leczenia raka, która wykorzystuje promieniowanie dostarczane przez akcelerator liniowy zamontowany na ramieniu robotycznym w celu biologicznej inaktywacji guzów.
Nasi autorzy z Case Medical Center wyjaśniają, w jaki sposób złote markery fiducjalne do tkanek miękkich są umieszczane wokół celu nowotworowego na różnych głębokościach na podstawie obrazowania tomografii komputerowej. Podczas sesji planowania leczenia wykonuje się obrazy CT i PET, a następnie przeprowadza ich korejestrację. Kierując się tymi obrazami, onkolodzy radioterapeuci oraz ginekologiczni wyznaczają objętości nowotworu, które będą celem terapii, a także obrysowują otaczające zdrowe struktury, które powinny pozostać nienaruszone. Na początku leczenia system lokalizacji celu wykrywa markery fiducjalne za pomocą obrazowania radiograficznego w płaszczyznach krzyżowych, a położenie markerów jest porównywane z wcześniej uzyskanymi danymi obrazowymi.
Podczas leczenia diody emitujące światło śledzą ruchy pacjenta, aby skorelować wzorzec jego oddychania z położeniem markerów fiducjalnych, co pozwala na precyzyjne dostarczenie promieniowania. Pokonując komplikacje związane z immobilizacją pacjenta, autorzy wykazują, że ich procedura stereotaktycznej radioterapii całego ciała pozwala na precycyjne skierowanie promieniowania do objętości docelowej przy jednoczesnym ograniczeniu dawki w strukturach sąsiadujących.
W sekcji Bioinżynieria JoVE prezentuje artykuł dotyczący wytwarzania biokompatybilnych podłoży z kokonów jedwabnika. Najpierw kokony są sprawdzane pod kątem zanieczyszczeń i przetwarzane w celu uzyskania ekstraktu z jedwabiu. Ekstrakt nanosi się na formę z PDMS, która została zaprojektowana tak, aby stworzyć wzór w wysychającej na jej powierzchni błonie jedwabnej. Po wyschnięciu błona jedwabna poddawana jest procesowi zwanemu wyżarzaniem w wodzie, co czyni błonę przezroczystą i idealną do mikroskopii. Po wysianiu komórek na błonach autorzy wykazują, że śledzenie migracji komórek na mikrowzorzystym podłożu jedwabnym jest równie łatwe, co na bardziej konwencjonalnych powierzchniach do hodowli tkankowej. Biokompatybilność błon jedwabnych, a także ich potencjał do modyfikacji chemicznych i strukturalnych, sprawia, że są one atrakcyjnymi materiałami kandydującymi do zastosowań in vivo, takich jak projektowanie wyrobów medycznych.
Co zaskakujące, pierwszorzędowa hodowla neuronów pojawia się w naszej sekcji Immunologia i Infekcje, ponieważ w kwietniu JoVE dokumentuje innowacyjny system pierwszorzędnej hodowli neuronów współczulnych wykorzystywany do badania latencji i aktywacji wirusa opryszczki prostego.
Neurony obwodowe pełnią funkcję rezerwuarów wirusa opryszczki, które stanowią źródło zdarzeń reaktywacji. W celu ustanowienia hodowli neuronów obwodowych, z embrionów myszy izoluje się zwoje szyjne górne, które po trawieniu i dysocjacji są wysiewane na płytki 96-dołkowe. Około 6. dnia in vitro do komórek dodaje się wirusy opryszczki kodujące białko fuzyjne viral-GFP wraz z inhibitorem replikacji litycznej. Po odstawieniu inhibitora latentny wirus ulegnie reaktywacji, a ekspresja GFP będzie możliwa do zaobserwowania za pomocą mikroskopii fluorescencyjnej. Poprzez zliczanie liczby dołków wykazujących fluorescencję GFP można badać zdolność małych cząsteczek lub oligonukleotydów wyciszających geny do hamowania lub indukowania reaktywacji wirusa, co czyni ten test potencjalnym narzędziem do odkrywania nowych terapii pomagających w leczeniu zakażeń HSV-1.
To krótkie podsumowanie opisuje tylko cztery z pięćdziesięciu artykułów, które JoVE opublikuje w kwietniu. Inne godne uwagi publikacje obejmują metody ilościowego określania otyłości u szczurów z wykorzystaniem komputerowej tomografii rentgenowskiej, indukowanie zawału mięśnia sercowego w sercu danio-zebry oraz znakowanie wsteczne wyciętego rdzenia kręgowego. Zapraszamy do śledzenia dalszych aktualizacji.