Name: Sierpień 2012: W tym miesiącu w JoVE (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-08-01T13:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 4 s
Description: Poznaj mikroskopię bez soczewek opracowaną przez laboratorium Ozcan z UCLA. Ta innowacyjna platforma obrazowania na chipie eliminuje tradycyjne komponenty optyczne, zwiększając dostępność i efektywność badań biologicznych.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3966">Określanie statusu infekcji robakami pasożytniczymi przenoszonymi przez glebę i sprawności fizycznej dzieci w wieku szkolnym</a></h2>
Peiling Yap1, 2, Thomas Fürst1, 2, Ivan Müller1, 2, Susi Kriemler1, 2, Jürg Utzinger1, 2, Peter Steinmann1, 2 1Zakład Epidemiologii i Zdrowia Publicznego, Szwajcarski Instytut Zdrowia Tropikalnego i Publicznego, Bazylea, Szwajcaria, 2Uniwersytet w Bazylei, Bazylea, Szwajcaria
Przewlekłe zakażenie robakami przenoszonymi przez glebę (STH) powoduje złe wchłanianie, karłowacenie wzrostu i wyniszczenie u rosnącego dziecka. W związku z tym prawdopodobne jest, że infekcje te obniżają również sprawność fizyczną dzieci. W tym miejscu wizualizujemy dwie techniki diagnozy CPK oraz 20-metrowy test wahadłowy do oceny sprawności fizycznej dzieci.
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/4017">Elektroporacja in ovo w śródmózgowiu piskląt do badania funkcji genów w rozwoju neuronów dopaminergicznych</a></h2>
Ben Yang1,*, Lauren B. Geary1,*, Yong-Chao Ma1, 2 1Northwestern University Feinberg School of Medicine, Children's Hospital of Chicago Research Center, 2Wydziały Pediatrii, Neurologii i Fizjologii, Northwestern University Feinberg School of Medicine * Autorzy ci przyczynili się w równym stopniu do
Aby ocenić funkcję i regulację genów podczas rozwoju neuronów dopaminergicznych śródmózgowia, opisujemy metodę, która polega na elektroporacji ovo plazmidowych konstrukcji DNA w embrionalnych progenitorach neuronów dopaminergicznych brzusznego śródmózgowia piskląt. Technika ta może być wykorzystana do osiągnięcia efektywnej ekspresji genów będących przedmiotem zainteresowania w celu zbadania różnych aspektów rozwoju śródmózgowia i różnicowania neuronów dopaminergicznych.
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/4032">Izolacja ludzkich komórek śródbłonka żyły pępowinowej i ich zastosowanie w badaniach nad migracją neutrofili w warunkach przepływu</a></h2>
Anutosh Ganguly, Hong Zhang, Ritu Sharma, Sean Parsons, Kamala D. Patel Wydział Fizjologii i Farmakologii, Uniwersytet w Calgary 
Ten artykuł najpierw opisuje procedurę izolowania ludzkich komórek śródbłonka z żył pępowinowych, a następnie pokazuje, jak używać tych komórek do badania migracji neutrofili w warunkach przepływu. Dzięki zastosowaniu komory przepływowej o małej objętości wykonanej z polimeru o właściwościach optycznych szkła, możliwe jest również obrazowanie fluorescencyjne rzadkich komórek za pomocą żywych komórek.
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/4104">Budowa i testowanie ogniw pastylkowych baterii litowo-jonowych</a></h2>
Archana Kayyar1, Jiajia Huang1, Mojtaba Samiee1, Jian Luo1, 2 1Szkoła Materiałoznawstwa i Inżynierii, Clemson University, 2Centrum Technologii Nauki i Inżynierii Materiałów Optycznych, Uniwersytet Clemson
Opisano protokół budowy i testowania ogniw pastylkowych baterii litowo-jonowych. Przedstawiono szczegółowe procedury wykonania elektrody roboczej, przygotowania przeciwelektrody, montażu ogniwa w komorze rękawicowej oraz testowania ogniwa.
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/4119">Ilościowy pomiar proteolizy macierzy zewnątrzkomórkowej za pośrednictwem inwadopodiów w kontekstach jedno- i wielokomórkowych </a></h2>
Karen H. Martin, Karen E. Hayes, Elyse L. Walk, Amanda Gatesman Ammer, Steven M. Markwell, Scott A. Weed Wydział Neurobiologii i Anatomii, Program Biologii Komórek Rakowskich, Mary Babb Randolph Cancer Center, Uniwersytet Zachodniej Wirginii 
Opisujemy prototypową metodę wytwarzania szkiełek nakrywkowych do mikroskopów pokrytych fluorescencyjną żelatyną w celu wizualizacji degradacji matrycy za pośrednictwem inwadopodiów. Przedstawiono techniki obliczeniowe wykorzystujące dostępne oprogramowanie do ilościowego określania wynikowych poziomów proteolizy matrycy przez pojedyncze komórki w populacji mieszanej oraz dla grup wielokomórkowych obejmujących całe mikroskopijne pola.
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/4161">Mikroskopia tomograficzna bez soczewek na chipie, wykorzystująca oświetlenie wielokątowe i superrozdzielczość pikseli</a></h2>
Serhan O. Isikman1, Waheb Bishara1, Aydogan Ozcan1, 2, 3 1Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Kalifornijski, Los Angeles, 2Wydział Bioinżynierii, Uniwersytet Kalifornijski, Los Angeles, 3Kalifornijski Instytut NanoSystemów, Uniwersytet Kalifornijski, Los Angeles 
Tomografia optyczna bez soczewek to trójwymiarowa technika mikroskopowa, która oferuje rozdzielczość przestrzenną <1 μm × <1 μm × <3 μm w wymiarach x, y i z, odpowiednio, na dużej objętości obrazowania 15-100 mm3, co może być szczególnie przydatne do integracji z platformami lab-on-a-chip.
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/4233">Narzędzie analityczne, które określa ilościowo zmiany morfologii komórek na podstawie trójwymiarowych obrazów fluorescencyjnych</a></h2>
Carolina L. Haass-Koffler1, 2, Mohammad Naeemuddin1, Selena E. Bartlett1, 3 1Rozwój leków, Ernest Gallo Clinic and Research Center, University of California, San Francisco , 2Farmakologia kliniczna i terapia eksperymentalna, Uniwersytet Kalifornijski, San Francisco, 3Instytut Badań Translacyjnych oraz Instytut Zdrowia i Innowacji Biomedycznych, Queensland University of Technology, Brisbane, Australia
Opracowaliśmy platformę oprogramowania, która wykorzystuje Imaris Neuroscience, ImarisXT i MATLAB do pomiaru zmian w morfologii niezdefiniowanego kształtu, pobranego z trójwymiarowej konfokalnej fluorescencji pojedynczych komórek. To nowatorskie podejście może być wykorzystane do ilościowego określenia zmian w kształcie komórki po aktywacji receptora, a zatem stanowi potencjalne dodatkowe narzędzie do odkrywania leków.
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/1650">Bezsoczewkowe obrazowanie komórek na chipie dostarcza nowego narzędzia do wysokoprzepustowej biologii komórki i diagnostyki medycznej</a></h2>
Onur Mudanyali1, Anthony Erlinger1, Sungkyu Seo1, Ting-Wei Su1, Derek Tseng1, Aydogan Ozcan1, 2 1Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Kalifornijski, Los Angeles, 2Kalifornijski Instytut NanoSystemów, Uniwersytet Kalifornijski, Los Angeles
Ilustrowane jest obrazowanie i charakterystyka komórek bez użycia soczewek. To podejście do obrazowania komórek w układzie scalonym zapewnia kompaktowe i ekonomiczne narzędzie do diagnostyki medycznej i wysokoprzepustowych zastosowań w biologii komórki, dzięki czemu jest szczególnie przydatne w warunkach ubogich w zasoby.
<h2 class="jove_title"><a href="https://www.jove.com/video/3181">Bezsoczewkowa mikroskopia fluorescencyjna na chipie</a></h2>
Ahmet F. Coskun, Ting-Wei Su, Ikbal Sencan, Aydogan Ozcan Wydział Inżynierii Elektrycznej, Uniwersytet Kalifornijski, Los Angeles 
Bezsoczewkowa platforma mikroskopii fluorescencyjnej na chipie jest demonstrowana, która może obrazować obiekty fluorescencyjne w ultraszerokim polu widzenia, np. >0,6-8 cm2 z rozdzielczością <4μm, używając algorytmu dekodowania opartego na kompresyjnym próbkowaniu. Tak kompaktowa i szerokokątna metoda obrazowania fluorescencyjnego na chipie może być cenna dla wysokoprzepustowej cytometrii, badań nad rzadkimi komórkami i analizy mikromacierzy.

Nie zgłoszono żadnych konfliktów interesów.

sierpień 2012: w tym miesiącu w jove

August 2012: This Month in JoVE

Tradycyjna mikroskopia wymaga zastosowania obiektywów soczewkowych do powiększania preparatów i może obejmować liczne komponenty optyczne, takie jak dodatkowe obiektywy, filtry i lustra, służące do załamywania i kierowania światła do detektorów optycznych. Sierpniowy numer z 2012 roku JoVE (Journal of Visualized Experiments) wyróżnia trzecia publikacja z Laboratorium Ozcana (University of California, Los Angeles) na temat pionierskiej, opracowanej przez nich bezsoczewkowej platformy mikroskopowej typu „on-chip”.
W 2009 roku laboratorium Ozcan opublikowało swój pierwszy artykuł, w którym zaprezentowano wykorzystanie bezsoczewkowej platformy obrazowania umożliwiającej obrazowanie komórek w krwi pełnej. Technika obrazowania ta polega na umieszczeniu próbki bezpośrednio na matrycy czujników optoelektronicznych, takich jak układy CCD lub CMOS stosowane w standardowych kamerach. Następnie oświetlenie LED z góry rzuca cienie na układ, które są rejestrowane jako hologramy cyfrowe poddawane późniejszemu przetwarzaniu obrazu. Ten bezsoczewkowy system obrazowania nie tylko zapewnia wyjątkowo duże pole widzenia (FOV od 0,6 do 8 cm2), ale dzięki brakowi masywnych komponentów optycznych doskonale nadaje się do zastosowań mikrofluidycznych. Grupa Ozcan zademonstrowała to w swoim kolejnym artykule w JoVE z 2011 roku, w którym obrazowano fluorescencyjnie znakowane białe krwinki wewnątrz chipa mikrofluidycznego.
W sierpniowym wydaniu JoVE zespół Ozcana prezentuje dalsze udoskonalenia swojej platformy mikroskopii bezsoczewkowej, stosując ją do obrazowania tomograficznego nicienia C. elegans. Poprzez zmianę kąta oświetlenia za pomocą zmotoryzowanego stołu obrotowego, zespół Ozcana pokazuje, w jaki sposób dla danej próbki można wygenerować wiele przekrojów holograficznych, które po przetworzeniu mogą zostać połączone w tomogramy. Zespół Ozcana potwierdza poprawność trójwymiarowej rekonstrukcji nicienia, wskazując, że rurka gardłowa, struktura o grubości 5 µm, jest widoczna jedynie w pojedynczym przekroju oraz w zrekonstruowanym 3D przekroju poprzecznym.
Kompaktowa i niedroga natura systemów obrazowania bezsoczewkowego – zaprojektowanych i zmontowanych przez grupę Ozcana – sprawia, że są one doskonale dopasowane do zastosowań diagnostyki w punkcie opieki (point-of-care) lub nawet do mikroskopii opartej na telefonach komórkowych, którą można przeprowadzić w terenie.
W Ernest Gallo Clinic and Research Center na University of California, San Francisco JoVE zapoznaje się ze sposobem wizualizacji zmian morfologicznych w pojedynczych komórkach przy użyciu trójwymiarowej mikroskopii fluorescencyjnej i analizy komputerowej. W tej procedurze komórki poddawane są działaniu agonisty, antagonisty wraz z agonistą lub nie są poddawane żadnej obróbce, a następnie przygotowywane do mikroskopii immunofluorescencyjnej. Obrazy trójwymiarowe są pozyskiwane przy pomocy dwufotonowego systemu laserowego, a dane fluorescencyjne są przetwarzane komputerowo z wykorzystaniem oprogramowania Imaris i Matlab.
Aby zademonstrować możliwości tej techniki, autorzy ilościowo określają zmiany fenotypowe pojedynczych komórek w transfekowanych komórkach HEK293. Trójwymiarowa analiza morfometryczna wykazuje gwałtowne zmiany w komórkach traktowanych agonistą. Zmiany te nie zawsze są widoczne podczas stosowania konwencjonalnej analizy 2D. Technika ta pozwala na ilościowe określenie i scharakteryzowanie zmian morfologicznych w pojedynczych komórkach w odpowiedzi na bodźce farmakologiczne, oferując potężne nowe narzędzie oceny do arsenału badań nad odkrywaniem leków.
W tym miesiącu, w JoVE Applied Physics, udajemy się do Karoliny Południowej, aby odwiedzić School of Materials Science and Engineering na Clemson University. Naukowcy pokazują nam tutaj, jak konstruować baterie litowe do badań laboratoryjnych.
Podstawowymi elementami litowej baterii guzikowej są elektroda robocza, elektrolit litowy oraz przeciwelektroda z folii litowej. Poszczególne komponenty ogniwa guzikowego są starannie montowane i uszczelniane za pomocą zaciskarki. Gotowe ogniwo guzikowe można następnie poddać charakterystyce w testerze baterii. Wykorzystując własnoręcznie wykonane ogniwa guzikowe, badacze mogą eksperymentować z zastosowaniem różnych materiałów do wytwarzania katod w litowych ogniwach guzikowych.
W tym miesiącu w JoVE Immunology and Infection udajemy się do Bazylei w Szwajcarii, aby zapoznać się z dwiema technikami diagnostyki zakażeń helmintami. Zobaczymy również, jak badacze przeprowadzają test biegowy wahadłowy u dzieci, aby ocenić wpływ tych zakażeń na sprawność fizyczną.
Helminty to pasożytnicze nicienie, które mogą bytować w organizmach ludzi i zwierząt. Wiele gatunków infekuje trakt pokarmowy i może być przenoszonych przez glebę. Autorzy prezentują metodę Kato-Katz, która służy do diagnostyki kilku powszechnych helminthoz przenoszonych przez glebę. Demonstrują również metodę Baermanna, w której wykorzystuje się światło do stymulowania migracji określonych rodzajów fototaktycznych helmintów z preparatów próbek. Różne gatunki helmintów mogą być następnie określone na podstawie morfologii.
Autorzy demonstrują następnie sposób przygotowania i przeprowadzenia testu biegu wahadłowego na dystansie 20 metrów dla dzieci oraz pomiar wpływu infekcji helminthami na sprawność fizyczną. Metoda ta może pomóc w określeniu rzeczywistego obciążenia organizmu infekcjami helminthami przenoszonymi przez glebę w kontekście ogólnego stanu zdrowia.
Niniejsze krótkie podsumowanie wyróżnia jedynie kilka znaczących artykułów wideo, które zostaną opublikowane w sierpniu. Przedstawimy również artykuły demonstrujące, jak prowadzić ekspresję genów w śródmózgowiu zarodka kurczaka, badać transmigrację neutrofili w komorach przepływu równoległego wyścielonych komórkami endotelialnymi oraz precyzyjnie mierzyć proteolityczną degradację macierzy zewnątrzkomórkowej.

Tradycyjna mikroskopia wymaga zastosowania obiektywów soczewkowych do powiększania preparatów i może obejmować liczne komponenty optyczne, takie jak dodatkowe obiektywy, filtry i lustra, służące do załamywania i kierowania światła do czujników optycznych. Sierpniowe wydanie JoVE (Journal of Visualized Experiments) z 2012 roku wyróżnia trzecia publikacja z laboratorium Ozcan (University of California, Los Angeles) na temat opracowanej przez nich pionierskiej platformy mikroskopii bezsoczewkowej „on-chip”.

Sierpień 2012: W tym miesiącu w JoVE

Tradycyjna mikroskopia wymaga zastosowania obiektywów soczewkowych do powiększania preparatów i może obejmować liczne komponenty optyczne, takie jak dodatkowe obiektywy, filtry oraz lustra służące do załamania i kierowania światła do detektorów optycznych. Sierpniowy numer JoVE (Journal of Visualized Experiments) z 2012 roku charakteryzuje się trzecią publikacją laboratorium Ozcan (University of California, Los Angeles) na temat opracowanej przez nich pionierskiej bezsoczewkowej platformy mikroskopowej „na chipie”. Już w 2009 roku laboratorium Ozcan opublikowało swój pierwszy artykuł, w którym zaprezentowano wykorzystanie bezsoczewkowej platformy obrazowania umożliwiającej obrazowanie komórek w pełnej krwi. Technika obrazowania ta polega na umieszczeniu próbki bezpośrednio na matrycy sensorów optoelektronicznych, takich jak układy CCD lub CMOS stosowane w standardowych kamerach. Następnie oświetlenie LED z góry próbki rzuca cienie na chip, które są rejestrowane jako hologramy cyfrowe poddawane następnie przetwarzaniu obrazu. Ten bezsoczewkowy system obrazowania nie tylko zapewnia niezwykle duże pole widzenia (FOV od 0,6 do 8 cm²), ale brak masywnych komponentów optycznych sprawia, że doskonale nadaje się on do zastosowań mikroprzepływowych. Grupa Ozcan zaprezentowała to w kolejnym artykule w JoVE z 2011 roku, w którym obrazowano fluorescencyjnie znakowane białe krwinki w chipie mikroprzepływowym. W sierpniowym wydaniu JoVE grupa Ozcan prezentuje dalsze ulepszenia swojej bezsoczewkowej platformy mikroskopowej, stosując ją do obrazowania tomograficznego nicienia C. elegans. Poprzez zmianę kąta oświetlenia za pomocą zmotoryzowanego stołu obrotowego, grupa Ozcan pokazuje, w jaki sposób dla jednej próbki można wygenerować wiele warstw holograficznych, które po przetwarzaniu mogą zostać połączone w tomogramy. Grupa Ozcan potwierdziła poprawność trójwymiarowej rekonstrukcji nicienia, wskazując, że rurka gardłowa – struktura o grubości 5 mikronów – jest widoczna tylko w pojedynczej warstwie oraz w zrekonstruowanym w 3D przekroju poprzecznym. Kompaktowa i niedroga natura systemów obrazowania bezsoczewkowego – zaprojektowanych i zbudowanych przez grupę Ozcan – sprawia, że są one dobrze dostosowane do diagnostyki w punkcie opieki (point-of-care) lub nawet do mikroskopii opartej na telefonach komórkowych, którą można przeprowadzić w terenie. W Ernest Gallo Clinic and Research Center na University of California, San Francisco, JoVE uczy, jak wizualizować zmiany morfologiczne w pojedynczych komórkach przy użyciu trójwymiarowej mikroskopii fluorescencyjnej i analizy komputerowej. W tej procedurze komórki poddawane są działaniu agonisty, antagonisty z agonistą lub nie otrzymują żadnego leczenia, a następnie są przygotowywane do mikroskopii immunofluorescencyjnej. Obrazy trójwymiarowe są pozyskiwane za pomocą dwufotonowego systemu laserowego, a dane fluorescencyjne są przetwarzane komputerowo przy użyciu programów Imaris i Matlab. Aby zademonstrować potencjał tej techniki, autorzy kwantyfikują fenotypowe zmiany w pojedynczych komórkach w transfekowanych komórkach HEK293. Trójwymiarowa analiza morfometryczna wykazuje gwałtowne zmiany w komórkach traktowanych agonistą. Zmiany te nie zawsze są widoczne przy zastosowaniu konwencjonalnej analizy 2D. Technika ta pozwala na kwantyfikację i charakteryzację zmian morfologicznych w pojedynczych komórkach w odpowiedzi na bodźce farmakologiczne, oferując potężne nowe narzędzie oceny w arsenale badań nad odkrywaniem leków. W tym miesiącu, w JoVE Applied Physics, udajemy się do Karoliny Południowej, aby odwiedzić School of Materials Science and Engineering na Clemson University. Tam badacze pokazują nam, jak konstruować baterie litowe do badań laboratoryjnych. Podstawowymi komponentami litowej baterii guzikowej są elektroda robocza, elektrolit litowy oraz litowa folia jako elektroda pomocnicza. Różne komponenty ogniwa guzikowego są starannie montowane i uszczelniane za pomocą praski. Gotowe ogniwo guzikowe może być następnie scharakteryzowane w testerze baterii. Używając własnoręcznie wykonanych ogniw guzikowych, badacze mogą eksperymentować z zastosowaniem różnych materiałów do tworzenia katod w litowych ogniwach guzikowych. W tym miesiącu w JoVE Immunology and Infection udajemy się do Bazylei w Szwajcarii, aby zapoznać się z dwiema technikami diagnostykującymi zakażenia helminthami.

Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Sierpień 2012: Ten miesiąc w JoVE

Poznaj mikroskopię bez soczewek opracowaną przez laboratorium Ozcan z UCLA. Ta innowacyjna platforma obrazowania na chipie eliminuje tradycyjne komponenty optyczne, zwiększając dostępność i efektywność badań biologicznych.

Sierpień 2012: W tym miesiącu w JoVE (Wideo) | JoVE Journal

Wendy Chao

Aaron Kolski-Andreaco

Sierpień 2012: W tym miesiącu w JoVE

Przeglądaj więcej filmów