Oto spojrzenie na to, co pojawi się w Kwiecień 2014 wydanie JoVE: The Journal of Visualized Experiments.
W sekcji Bioinżynieria mamy artykuł wideo, który bada więzadło krzyżowe przednie (ACL), które jest kluczowe dla utrzymania stabilności kolana podczas obracania lub sadzenia. Rozdarte lub pęknięte ACL są jednymi z najczęstszych poważnych urazów kolana, zwłaszcza u sportowców, a nawet częściowe zerwania mogą zaszkodzić stabilności i funkcji kolana. Ponieważ nie mogą się same zagoić, zerwane ACL są często leczone chirurgicznie, czasami poprzez rekonstrukcję więzadła za pomocą ścięgna przeszczepionego z własnego ciała pacjenta lub ze zwłok. Każdego roku w Stanach Zjednoczonych wykonuje się ponad 100 000 rekonstrukcji ACL. Zerwane więzadła są zwykle wyrzucane jako odpady chirurgiczne, ale Gupta i wsp. postrzegają je jako cenne źródło komórek do potencjalnej naprawy ACL. Opracowali metodę pobierania i namnażania ludzkich komórek pochodzących z ACL, a następnie hodowania ich na rusztowaniach w celu utworzenia plastrów inżynierii tkankowej. W skaningowej mikroskopii elektronowej zmodyfikowana matryca wykazuje dobre przyleganie komórkowe i wzrost. Technika ta może prowadzić do metod wzmacniania uszkodzonych więzadeł i poprawy naprawy ACL, szczególnie dla osób chcących utrzymać sportowy styl życia.
W sekcji Neuroscience badamy kontrolę motoryczną u owadów, które są jednymi z najbardziej wysportowanych stworzeń na Ziemi. Są szczególnie dobre w przystosowywaniu się do nagłych zmian terenu, dlatego naukowcy są zainteresowani korelacją aktywności neuronalnej z zachowaniem owadów. Guo et al. opracowali metodę rejestrowania aktywności mózgu karalucha dyskoidalnego, znanego również jako karaluch tropikalny, podczas eksploracji areny lub napotykania przeszkód, które zmuszają go do zmiany kursu. Autorzy pokazują również, jak zbierać dane do późniejszej analizy, która może dać wgląd w neuronalną kontrolę zachowania.
W JoVE Environment prezentujemy technikę przejściowej ekspresji genów u roślin. Aby wyrazić produkty genów w określonych częściach komórki, rośliny często mają kilka kopii genu i wyrażają je oddzielnie w różnych organellach (takich jak chloroplast i peroksysom) lub w cytozolu. Dlatego inżynierowie genetyczni mogą być zmuszeni do celowania w wiele zduplikowanych genów, aby manipulować ekspresją w różnych częściach komórki. Aby obejść ten problem, Mattozzi i in. używają nowatorskiej metody celowania w wiele organelli, która wykorzystuje alternatywnie splicowane mRNA, które są wysyłane do różnych miejsc w komórce. Konstrukty celownicze są projektowane przy użyciu montażu Gibsona, jednoetapowej metody klonowania, a następnie dostarczane za pomocą pistoletu genowego. Technika ta oferuje dużą elastyczność w zakresie projektowania genetycznego i może być stosowana do selektywnej inżynierii genetycznej na dużą skalę w rolnictwie lub środowisku.
W sekcji Chemia zamieszczamy artykuł, który wykorzystuje nowoczesne techniki chemiczne do zbadania dwóch jasnoniebieskich pigmentów, które zostały zsyntetyzowane w starożytnych społeczeństwach. Tetrakrzemian wapnia i miedzi, powszechnie znany jako błękit egipski, jest uważany za pierwszy syntetyczny pigment i używany w Egipcie już w IV dynastii (ok. 2500 r. p.n.e.), w szczytowym okresie epoki budowy piramid. Tetrakrzemian baru i miedzi, znany również jako błękit Han, został później opracowany w Chinach na początku dynastii Zhou, czyli u szczytu epoki brązu (1045-771 p.n.e.). Obecnie naukowcy są zainteresowani właściwościami silnej emisji w bliskiej podczerwieni (NIR) tych dwóch pigmentów, które można wykorzystać w czujnikach optycznych. Z tym zastosowaniem wiąże się możliwość złuszczania tetrakrzemianów miedzi do monowarstw 2D lub nanoarkuszy. Johnson-McDaniel i Salguero pokazują, jak zsyntetyzować te dwa pigmenty tetrakrzemianu miedzi i złuszczać je do jednowarstwowych nanoarkuszy. Błękit egipski spontanicznie złuszcza się na monowarstwy po zmieszaniu z gorącą wodą, podczas gdy błękit Han wymaga ultradźwięków w rozpuszczalnikach organicznych. Nasi autorzy wykazują, że zarówno masa, jak i nanoarkusze tych dwóch pigmentów są silnymi emiterami bliskiej podczerwieni o potencjalnych zastosowaniach, od atramentów zabezpieczających po obrazowanie biomedyczne.
Właśnie rzuciłeś okiem na Kwiecień 2014 wydanie JoVE. Odwiedź stronę internetową, aby zobaczyć pełne artykuły oraz wiele innych w JoVE: The Journal of Visualized Experiments.