Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

System Circadian Rave: niedrogi, otwarty i łatwy do zbudowania system do wszelkich eksperymentów opartych na świetle

698 wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/68611

⸱

26 września 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1School of Biochemistry, University of Bristol, 2School of Physiology, Pharmacology, and Neuroscience, University of Bristol, 3Neuroscience and Mental Health Innovation Institute, School of Biosciences, Cardiff University

W tym artykule

Podsumowanie

W tym miejscu opisujemy protokół budowania, programowania i uruchamiania systemu Circadian Rave, kontrolera diod elektroluminescencyjnych (LED) opartego na Arduino do zarządzania wieloma złożonymi reżimami świetlnymi.

Streszczenie

Precyzyjne sterowanie oświetleniem ma szerokie zastosowanie we wszystkich naukach biologicznych, ale nie bardziej niż w badaniach okołodobowych. Życie na Ziemi wyewoluowało zegary okołodobowe, które są endogennymi regulatorami fizjologii i zachowania, które porywają się do 24-godzinnej doby słonecznej. Aby zbadać zegar, naukowcy polegają na eksperymentalnej manipulacji światłem lub temperaturą, aby nabrać rytmu okołodobowego. Większość laboratoriów korzysta obecnie z dostępnego na rynku lub własnego sprzętu oświetleniowego, aby naśladować lub zakłócać naturalny cykl dnia i nocy. Systemy te oferują ograniczoną programowalność i precyzję, brakuje im standaryzacji, a w niektórych przypadkach przystępności cenowej. Aby rozwiązać te problemy, opracowaliśmy system Circadian Rave, specjalny pakiet oprogramowania i sprzętu, który umożliwia precyzyjne sterowanie wieloma niezależnymi kasetonami. Udostępniliśmy oprogramowanie jako open source, wraz ze szczegółowymi przewodnikami budowy sprzętu, w celu umożliwienia standaryzacji przyszłych badań przy użyciu tego systemu. Aby zademonstrować funkcjonalność tego systemu i jego użyteczność w eksperymentach okołodobowych, zmierzyliśmy długowieczność i aktywność Drosophila w różnych paradygmatach światła, aby pokazać synchronizację i zakłócenia okołodobowe poprzez manipulację światłem. Podsumowując, opracowaliśmy ustandaryzowany, skalowalny i niedrogi system oświetleniowy, który może być zbudowany we własnym zakresie przez dowolnego badacza z minimalną wcześniejszą wiedzą z zakresu elektroniki lub programowania.

Wprowadzenie

Precyzyjna kontrola światła ma kluczowe znaczenie w prawie każdym eksperymencie z udziałem zwierząt. Do hodowli laboratoryjnej takich zwierząt można zakupić dostępne na rynku inkubatory, które mają ograniczoną zdolność do programowania złożonych cykli światła i ciemności. Umiejętność programowania złożonych reżimów oświetleniowych jest niezbędna w wielu dziedzinach nauki, ale ma kluczowe znaczenie w badaniach okołodobowych. Zegar okołodobowy, przywiązany do dnia słonecznego, jest endogennym oscylatorem, który reguluje zmiany w fizjologii i zachowaniu od owadów do ssaków1. W związku z tym badania okołodobowe zaczęły przenikać do wielu dziedzin badań biologicznych, takich jak rozwój2, odporność3 i patologia chorób człowieka4. Badania nad zegarem okołodobowym opierają się w dużej mierze na wykorzystaniu światła lub temperatury do manipulowania lub nawet zakłócania zegara poprzez precyzyjną kontrolę czasu, intensywności i cykli 5,6. Obecnie istnieje zapotrzebowanie na niedrogi, skalowalny i ustandaryzowany system kontroli tych zmiennych do wykorzystania w eksperymentach okołodobowych.

Oprócz manipulowania endogennym zegarem okołodobowym, opracowano różne narzędzia optogenetyczne, które wykorzystują określone długości fal światła do kontrolowania ekspresji transgenów in vivo i in vitro. Na przykład ogromna podatność genetyczna Drosophila melanogaster zaowocowała wieloma narzędziami optogenetycznymi, które są dostępne dla badaczy. Na przykład światłoczuły wariant czynnika transkrypcyjnego Gal4 shineGal4 może aktywować się po ekspozycji na niebieskie światło i jest rutynowo używanym narzędziem przez wiele laboratoriów 7,8,9. Naukowcy mają tendencję do uzyskiwania zmian światła poprzez ręczne włączanie światła lub poprzez indukcję laserową, ale obie metody mogą wprowadzać ograniczenia logistyczne i techniczne podczas projektowania i wdrażania eksperymentu. Możliwość zaprogramowania startu, stopu, określonej długości fali, cyklu i intensywności (dawki) światła byłaby niezwykle korzystna.

Aby dać naukowcom pełną kontrolę nad warunkami oświetleniowymi, zaprojektowaliśmy system Circadian Rave System (CRS). Jest to alternatywny, niedrogi i samodzielny system (DIY), który może być budowany i dostosowywany przez badaczy, co pozwala na pełne dostosowanie reżimów oświetleniowych. System opiera się na mikrokontrolerze Arduino, który może sterować do sześciu niezależnych kanałów LED, dzięki czemu system jest przystępny cenowo i skalowalny. Mikrokontrolery, takie jak Arduino, są z powodzeniem wykorzystywane do tworzenia wielu elementów wyposażenia laboratoryjnego dla majsterkowiczów ze względu na ich łatwość obsługi 10,11,12. System ten może być stosowany w istniejących inkubatorach i został pomyślnie przetestowany w typowych temperaturach eksperymentalnych, zapewniając szeroki zakres funkcjonalności (4-37 °C). Użytkownicy mogą programować CRS za pomocą specjalnego oprogramowania typu open source, które zostało opracowane dla wielu systemów operacyjnych. Oprogramowanie posiada łatwy w użyciu interfejs użytkownika, który pozwala na programowanie złożonych reżimów świetlnych w celu dokładniejszego naśladowania wzorców światła słonecznego. Te niestandardowe reżimy oświetlenia mogą być tworzone, zapisywane, a następnie ładowane do mikrokontrolera, dzięki czemu można użyć zestawu wcześniej wygenerowanych reżimów światła, oszczędzając czas podczas konfiguracji eksperymentalnej. Po zaprogramowaniu urządzenie można odłączyć od komputera, co umożliwia skalowalność w porównaniu z konwencjonalnymi systemami, które wymagają dedykowanych komputerów do uruchamiania reżimów oświetlenia. Aby przetestować wiarygodność CRS, przeprowadziliśmy analizę długości życia i aktywności Drosophila wystawionych na różne reżimy świetlne generowane przez CRS. Stwierdzono, że CRS niezawodnie wykonuje wiele reżimów oświetlenia nieprzerwanie przez wiele miesięcy.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

1. Budowa KSR

UWAGA: CRS został zaprojektowany tak, aby mógł być budowany wewnętrznie przez badaczy, w związku z czym wszystkie komponenty są dostępne na rynku od wielu dostawców (Tabela materiałów). Wyjątkiem są płytki obwodów drukowanych (PCB), które muszą być wyprodukowane komercyjnie przez specjalistów od druku PCB lub kontaktując się z autorami. W przypadku produkcji komercyjnej pliki Gerber znajdują się w repozytorium GitHub (@Trincatalyst/CRS/Hardware/gerber/microcontroller_PCB). Uniwersyteckie wydziały inżynieryjne zazwyczaj mają urządzenia do drukowania PCB. Poniżej znajdują się szczegółowe instrukcje, jak zbudować, sprawdzić jakość i zaprogramować pojedynczą jednostkę CRS.

  1. Montaż obwodu
    1. elementy elektryczne do płytki drukowanej mikrokontrolera. Piny złącza Arduino A1 są jedynymi elementami montowanymi od dołu. Rozmieszczenie komponentów na płytce drukowanej odpowiada oznaczeniu literowo-cyfrowemu na płytce drukowanej (tabela 1). Przetestuj lutowane połączenia za pomocą multimetru.
    2. Włóż Arduino do dolnej części zmontowanej płytki drukowanej za pomocą połączeń A1.
    3. diody LED lub taśmy LED do przewodu kablowego 12 V (zalecana długość co najmniej 1 m) i przykręć dodatnie i ujemne końce przewodu 12 V do listwy zaciskowej PCB, a następnie zabezpiecz śrubokrętem.
      UWAGA: Niestandardowe płytki PCB LED (@Trincatalyst / CRS / Hardware / gerber / LED_PCB) mogą być używane jako alternatywa dla taśm LED; każda płytka PCB LED zawiera pojedynczą diodę LED. Ma to tę zaletę, że wykorzystuje diody LED o znanych i dyskretnych widmach emisji.
    4. Powtórz krok 1.1.3 dla każdego z sześciu kanałów.
      UWAGA: W przypadku korzystania z taśm LED, każdy kanał LED może obsłużyć prąd do 400 mA, co daje maksymalnie 20 diod LED (20 mA każda). W związku z tym system został zaprojektowany do stosowania z taśmami LED 5 V z maksymalnie 20 diodami LED podłączonymi do każdego z sześciu kanałów wyjściowych.
  2. Budowa obudowy CRS
    1. Dołącz CRS (PCB i Arduino), aby zapewnić bezpieczeństwo i długowieczność obwodów.
      UWAGA: Repozytorium GitHub posiada obudowę do druku 3D, którą udało się wydrukować zarówno w PLA, jak i ABS, chroniąc urządzenie (@Trincatalyst/CRS/Hardware/CRS_enclosure).
  3. Obudowy LED
    1. Diody LED można zintegrować bezpośrednio z inkubatorami, zastępując istniejące zestawy oświetleniowe, lub umieścić je w specjalnie zaprojektowanych obudowach, które można ustawić w jednym inkubatorze (ilustracja 1).
    2. Obudowy na zamówienie oferują korzyści w postaci zwiększonej skalowalności, przystępności cenowej i zmniejszonego zapotrzebowania na miejsce. Recykling laboratoryjnych tworzyw sztucznych, takich jak pudełka na końcówki, może jeszcze bardziej obniżyć koszty (rysunek 1D). "Zaciemnij" te pudełka z recyklingu taśmą izolacyjną, aby zapobiec wyciekom światła. Jednak dla bardziej trwałego rozwiązania potrzebne są obudowy maszyn z akrylu, które zostały pomyślnie przetestowane (@Trincatalyst/CRS/Hardware/LED_enclosure).
      UWAGA: Upewnij się, że przetestowałeś, czy obudowa jest światłoszczelna, ponieważ wyciek może zmylić inne pobliskie eksperymenty, które toczą się równolegle, i sprawdź, czy diody LED nie zwiększają wewnętrznej temperatury pojemnika, jeśli używasz taśm LED w małym pojemniku.
  4. Instalowanie oprogramowania układowego w CRS
    1. Pobierz oprogramowanie układowe CRS, które składa się z dwóch plików: definition.h i plików CircadianRaveSystem.ino. Oba można znaleźć w repozytorium GitHub (@Trincatalyst/CRS/Software/PCB_firmware).
    2. Pobierz i zainstaluj oprogramowanie zintegrowanego środowiska programistycznego (IDE) Arduino ze strony firmy www.arduino.cc/software.
    3. Podłącz Arduino do komputera za pomocą przewodu USB i w ramach Arduino IDE wybierz odpowiedni port komunikacyjny Arduino (COM) i nawiąż połączenie.
      UWAGA: Arduino nie musi być podłączone do obwodu PCB podczas konfiguracji oprogramowania układowego.
    4. Następnie przejdź do File > Open i wybierz folder zawierający pliki definition.h i CircadianRaveSystem.ino.
    5. Po otwarciu nowego okna IDE kliknij przycisk Weryfikuj , a następnie prześlij. Spowoduje to zainstalowanie oprogramowania układowego na Arduino. Zacisk wyjściowy powinien wyświetlać wyjście zakończenia.
    6. Odłącz Arduino, które jest teraz gotowe do użycia jako CRS.
  5. Włączanie CRS
    1. Zasilaj CRS, wkładając zasilacz 5 V o napięciu 2,5 A do cylindra zasilającego płytkę drukowaną.
      UWAGA: Każdy kanał LED jest zaprojektowany do obsługi prądu o natężeniu do 400 mA, co daje maksymalnie 20 diod LED o natężeniu 20 mA każda. System został zaprojektowany do stosowania z taśmami LED 5 V z maksymalnie 20 diodami LED podłączonymi do każdego z sześciu kanałów wyjściowych. Płytka drukowana wyposażona jest w zabezpieczenie przeciwprzepięciowe i nadprądowe, które wyzwala się przy prądzie ciągłym 3 A lub jeśli użytkownik podłączy napięcie zasilania przekraczające 6,2 V, zasilanie zostanie odcięte.
  6. Badanie jakości CRS
    1. Przed przeprowadzeniem eksperymentów z CRS sprawdź, czy każda dioda LED/taśma LED podłączona do CRS działa niezawodnie przez co najmniej 2 dni. W tym celu uruchom plik CRS_test_profile.txt znajdujący się w repozytorium GitHub (@Trincatalyst/CRS/Software/Test/CRS_test_2days.txt) lub zaprojektuj lekki reżim w oprogramowaniu CRS. Krok 2.6 wczytywania profili zawiera instrukcje dotyczące uruchamiania pliku CRS_test_2days.txt.

2. Przeprowadzanie eksperymentu

  1. Postępuj zgodnie z kolejnymi krokami, aby zainstalować oprogramowanie CRS, które pozwala na programowanie, uruchamianie i sprawdzanie złożonych reżimów oświetlenia.
  2. Instalowanie oprogramowania CRS
    1. Pobierz oprogramowanie CRS bezpośrednio z repozytorium GitHub (@CRS/CRS_software).
      UWAGA: Oprogramowanie zostało dokładnie przetestowane i jest w pełni kompatybilne z następującymi systemami operacyjnymi:
      W przypadku systemów Windows 10 i 11 pobierz @Trincatalyst/CRS/Software/bin/Circadian-Rave-System-v1.2-win.zip.
      W przypadku systemu macOS Ventura pobierz @Trincatalyst/CRS/Software/bin/Circadian-Rave-System-v1.2-win.zip.
    2. Zlokalizuj i otwórz pobrane oprogramowanie CRS. Spowoduje to zainicjowanie instalacji, a po jej zakończeniu będzie gotowy do użycia.
      UWAGA: Zalecana jest zmiana lokalizacji oprogramowania na bardziej dostępny folder.
  3. Podłączanie do urządzenia CRS
    1. Włącz CRS.
    2. Użyj kabla Future Technology Devices International (FTDI), aby podłączyć urządzenie CRS do komputera z fabrycznie zainstalowanym oprogramowaniem CRS.
    3. Otwórz oprogramowanie CRS, a następnie kliknij menu rozwijane Wybierz port na karcie Widok , wybierz CRS, a sześć tabel LED powinno się zaktualizować po połączeniu. Gdyby eksperymenty były uruchomione, każdy profil byłby odpowiednio aktualizowany. Każda dioda CRS LED jest teraz gotowa do zaprogramowania.
  4. Programowanie układów współrzędnych
    UWAGA: CRS został zaprojektowany z myślą o eksperymentach okołodobowych i dodano tak wiele istotnych funkcji, jak to tylko możliwe. Na przykład typowy złożony eksperyment może wymagać porywania światła przez kilka dni, następnie ciemności przez kilka dni, a następnie dalszego ponownego porywania.
    1. W pełni zaprogramuj eksperyment w CRS przed rozpoczęciem eksperymentowania. Zaprogramuj każdą z diod LED/taśm LED w każdym z sześciu kanałów wyjściowych niezależnie, korzystając z kart LED od jednego do sześciu (Rysunek 1B). Znajdź graficzną reprezentację zaprogramowanych reżimów oświetlenia w każdej karcie LED i wykorzystaj ją jako odniesienie podczas programowania.
    2. Reżimy oświetlenia zostały podzielone na trzy odrębne kroki, a każdy z nich może mieć ustawione natężenie i czas trwania światła. Kroki 1 i 3 wykonują cykl i mogą działać jako kroki synchronizujące między różnymi kanałami LED, tj. umożliwiając ładowanie próbek do obudów LED w różnym czasie. Powtórz krok 2 za pomocą przełącznika cyklicznego, który jest zwykle zaprogramowany na okres 24 godzin.
    3. Przełączając natężenie światła i czas trwania T1, T2, T3 i T4, tworzone są złożone reżimy świetlne. T1 i T3 działają jako produkty pośrednie, umożliwiając zwiększanie i zmniejszanie natężenia światła, bardziej naśladując naturalny dzień i cykl światła. Po ustawieniu programu zapisz i uruchom.
      UWAGA: Gdy uruchomiony jest zaprogramowany tryb oświetlenia, tryb graficzny zostanie odpowiednio zaktualizowany, a karta Widok zostanie zaktualizowana.
  5. Magazynowanie i załadunek profili świetlnych
    1. W przypadku reżimów oświetlenia, które są powtarzane między eksperymentami, zapisz profil za pomocą przycisku Zapisz , który przekonwertuje profil na plik txt czytelny dla CRS.
    2. Załaduj wcześniej zapisane profile do CRS za pomocą przycisku Załaduj , przyspieszając przyszłe programowanie.
  6. Profile załadunku i jazdy
    1. W celu przetestowania uruchom profil testera dla każdej taśmy LED jednocześnie. Przejdź do zakładek LED , kliknij Profil obciążenia i kliknij CRS_test_profile.txt.
    2. Kliknij przycisk Program, aby przesłać profil do układu współrzędnych. Wykres powinien być aktualizowany wraz ze statystykami profilu.
    3. Kliknij przycisk Start, a wykres będzie aktualizowany na żywo wraz z postępem przebiegu. Powtórz to dla wszystkich sześciu profili LED.
  7. Odłączanie od sprzętu CRS
    1. Rozłącz się za pomocą przycisku Rozłącz znajdującego się na karcie Widok . Teraz bezpiecznie usuń przewód FTRI.
  8. Sprawdzanie postępu eksperymentów
    1. Aby sprawdzić stan reżimów świetlnych podczas działania układu współrzędnych, otwórz oprogramowanie układu współrzędnych, a następnie na karcie Widok kliknij menu rozwijane Wybierz port i wybierz układ współrzędnych. Zakładka widoku zawiera wszystkie bieżące informacje ze wszystkich sześciu zakładek LED. Rozłącz się zgodnie z wcześniejszym opisem.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Przegląd układów współrzędnych
CRS to połączenie sprzętu i oprogramowania, które umożliwia użytkownikom programowanie złożonych reżimów oświetlenia dla maksymalnie sześciu niezależnych taśm LED na urządzenie (ilustracja 1A). Oprogramowanie można łatwo pobrać z repozytorium GitHub (@Trincatalyst/CRS/Software), a na stronie głównej oprogramowania można znaleźć dalsze szczegółowe instrukcje obsługi (rysunek 1B). Sprzęt został zaprojektowany tak,...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Aby zbadać, w jaki sposób światło wpływa na fizjologię i zachowanie, wymagane są złożone harmonogramy oświetlenia, zwykle z wieloma warunkami przebiegającymi równolegle. Precyzyjna kontrola czasu i intensywności ekspozycji na światło jest również kluczem do uzyskania wiarygodnych i powtarzalnych danych w tych eksperymentach okołodobowych. Cykl świetlny można osiągnąć za pomocą dostępnych na rynku inkubatorów lub diod LED połączonych z mechanicznymi wtyczkami timera. Jednak systemy te oferują ograniczoną lub żadną możliwo...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia

Podziękowania

Chcielibyśmy podziękować dr Edgarowi Buhlowi i prof. Jamesowi Hodge za korzystanie z systemu DAM i wskazówki dotyczące konfiguracji. Chcielibyśmy również podziękować prof. Paulowi Martinowi za jego wsparcie i wskazówki w rozwoju CRS. Prace te zostały wsparte grantem BBSRC BB/T001984/1 przyznanym prof. Paulowi Martinowi.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
0,1 &mikro; Kondensator ceramiczny FFarnell 2507749Ilość = 2
100 tys. Omega; rezystor osiowy THT 250 mWFarnell 3951804Ilość = 6
100 Ω rezystor osiowy THT 250 mWFarnell 3496799Ilość = 6
1 &mikro; Kondensator ceramiczny FFarnell 2819603Ilość = 2
Raster 2,54 mm Montaż poziomy z otworem przelotowym - FTDI Farnell 3756363Ilość = 6
Arduino Headers 10-drożnyFarnell 1593417Ilość = 1
Nagłówki Arduino 3-drożneFarnell 1593412Ilość = 1
Arduino Headers 8-drożnyFarnell 1593416Ilość = 1
Arduino Uno R3Arduino A000066Ilość = 1
Podnośnik lufyFarnell 224959Ilość = 1
Płytka drukowana systemu okołodobowego RaveLaboratorium MartinaLaboratorium Martina1 (120 taśm lub 1 komponent LED z płytką PCB LED)
Dioda Farnell 4245041Ilość = 1
Zabezpieczenie obwodu bezpiecznika elektronicznegoFarnell 4178928Ilość = 1
Przewód FTDIFarnell 2419945Ilość = 1
Diody ledStacja RS 855-5933120 taśm lub 1 komponent LED z płytką PCB LED
ZASILACZ 15WFarnell 2815857Ilość = 1
Zaciski śrubowe Farnell 2314973Ilość = 6
Kanałowy tranzystor MOSFET firmy ST Microelectronics STP30NF10Farnell 9946403Ilość = 6

Bibliografia

  1. Takahashi, J. S. Transcriptional architecture of the mammalian circadian clock. Nat Rev Genet. 18 (3), 164-179 (2017).
  2. Vallone, D., Lahiri, K., Dickmeis, T., Foulkes, N. S. Start the clock! Circadian rhythms and development. Dev Dyn. 236 (1), 142-155 (2007).
  3. Curtis, A. M., Bellet, M. M., Sassone-Corsi, P., O'neill, L. A. Circadian clock proteins and immunity. Immunity. 40 (2), 178-186 (2014).
  4. Kondratova, A. A., Kondratov, R. V. The circadian clock and pathology of the ageing brain. Nat Rev Neurosci. 13 (5), 325-335 (2012).
  5. Du, L. Y., et al. The innate immune cell response to bacterial infection in larval zebrafish is light-regulated. Sci Rep. 7 (1), 12657(2017).
  6. Foster, R. G., Hughes, S., Peirson, S. N. Circadian photoentrainment in mice and humans. Biology (Basel). 9 (7), 180(2020).
  7. Duffy, J. B. Gal4 system in Drosophila: A fly geneticist's Swiss army knife. Genesis. 34 (1-2), 1-15 (2002).
  8. Qian, Y., Li, T., Zhou, S., Chen, X., Yang, Y. A single-component optogenetic Gal4-UAS system allows stringent control of gene expression in zebrafish and Drosophila. ACS Synth Biol. 12 (3), 664-671 (2023).
  9. Di Pietro, F., et al. Rapid and robust optogenetic control of gene expression in Drosophila. Dev Cell. 56 (24), 3393-3404.e7 (2021).
  10. Ragazzini, G., et al. A fully integrated Arduino-based system for the application of stretching stimuli to living cells and their time-lapse observation: A do-it-yourself biology approach. Ann Biomed Eng. 49 (9), 2243-2259 (2021).
  11. Repina, N. A., et al. Engineered illumination devices for optogenetic control of cellular signaling dynamics. Cell Rep. 31 (10), 107737(2020).
  12. Mclean, K. M., Pasulka, A. L., Bockmon, E. E. A low-cost, accessible, and high-performing Arduino-based seawater pH control system for biological applications. HardwareX. 10, e00247(2021).
  13. Kouser, S., Shakunthala Palaksha, V. Study on fitness of Drosophila melanogaster in different light regimes. Biol Rhythm Res. 45 (2), 293-300 (2014).
  14. Sheeba, V., Sharma, V. K., Shubha, K., Chandrashekaran, M. K., Joshi, A. The effect of different light regimes on adult life span in Drosophila melanogaster is partly mediated through reproductive output. J Biol Rhythms. 15 (5), 380-392 (2000).
  15. Allemand, R., Cohet, Y., David, J. Increase in the longevity of adult Drosophila melanogaster kept in permanent darkness. Exp Gerontol. 8 (5), 279-283 (1973).
  16. Vollmers, C., et al. Time of feeding and the intrinsic circadian clock drive rhythms in hepatic gene expression. Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (50), 21453-21458 (2009).
  17. Ogueta, M., Rodriguez, L. G. Open source LED controller for circadian experiments. bioRxiv. , (2018).
  18. Truong, V. H., Myung, J. Locobox: Modular hardware and open-source software for circadian entrainment and behavioral monitoring in home cages. Sensors (Basel). 23 (23), 9469(2023).
  19. Zhang, K., Timilsina, S., Waguespack, M., Kercher, E. M., Spring, B. Q. An open-source LED array illumination system for automated multiwell plate cell culture photodynamic therapy experiments. Sci Rep. 12 (1), 19341(2022).
  20. Benman, W., et al. High-throughput feedback-enabled optogenetic stimulation and spectroscopy in microwell plates. Commun Biol. 6 (1), 1192(2023).
  21. Walmsley, L., et al. Colour as a signal for entraining the mammalian circadian clock. Plos Biology. 13 (4), e1002127(2015).
  22. Steel, L. C. E., Tam, S. K. E., Brown, L. A., Foster, R. G., Peirson, S. N. Light sampling behaviour regulates circadian entrainment in mice. BMC Biol. 22 (1), 208(2024).
  23. West, K. E., et al. Blue light from light-emitting diodes elicits a dose-dependent suppression of melatonin in humans. J Appl Physiol (1985). 110 (3), 619-626 (2011).
  24. Gooley, J. J., et al. Exposure to room light before bedtime suppresses melatonin onset and shortens melatonin duration in humans. J Clin Endocrinol Metab. 96 (3), E463-E472 (2011).
  25. Steindal, I. A. F., Whitmore, D. Zebrafish circadian clock entrainment and the importance of broad spectral light sensitivity. Front Physiol. 11, 1002(2020).
  26. Lockley, S. W., Brainard, G. C., Czeisler, C. A. High sensitivity of the human circadian melatonin rhythm to resetting by short wavelength light. J Clin Endocrinol Metab. 88 (9), 4502-4505 (2003).
  27. Villamizar, N., Vera, L. M., Foulkes, N. S., Sanchez-Vazquez, F. J. Effect of lighting conditions on zebrafish growth and development. Zebrafish. 11 (2), 173-181 (2014).
  28. Zhang, S., et al. Signalling entrains the peripheral circadian clock. Cell Signal. 69, 109433(2020).
  29. Wheeler, D. A., Hamblen-Coyle, M. J., Dushay, M. S., Hall, J. C. Behavior in light-dark cycles of drosophila mutants that are arrhythmic, blind, or both. J Biol Rhythms. 8 (1), 67-94 (1993).
  30. Pemmari, A., et al. Widespread regulation of gene expression by glucocorticoids in chondrocytes from patients with osteoarthritis as determined by RNA-Seq. Arthritis Res Ther. 22 (1), 271(2020).
  31. Kathirvel, K., et al. Short and long-term effect of dexamethasone on the transcriptome profile of primary human trabecular meshwork cells in vitro. Sci Rep. 12 (1), 8299(2022).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Badania nad rytmami okołodobowymirytmy okołodobowesterowanie oświetleniemsprzęt open-sourceaktywność Drosophilamanipulacja światłemsynchronizacja okołodobowaprzystępny cenowo system oświetleniazegary biologiczne
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.