Журнал визуализированных экспериментов (JoVE) начинает 2012 год с публикации своей 1500-й статьи, посвященной методу анализа состава свободных радикалов сигаретного дыма. Несмотря на то, что табачная смола считается наиболее канцерогенным веществом в сигаретном дыме, свободные радикалы являются хорошо известными молекулами, вызывающими рак, и уровень этих канцерогенов, содержащихся в сигаретном дыме, в настоящее время неизвестен. Метод, используемый в данной статье, сочетает в себе использование однопортового устройства для курения, которое имитирует затяжку сигареты, со спектроскопией электронного спинового резонанса (СОЭ), которая измеряет энергию спина, испускаемую неспаренными электронами в свободных радикалах. Одной из важных модификаций однопортового устройства для копчения, используемого в этой статье, является введение ловушки жидкого азота перед спин-ловушкой. Жидкий азот удаляет водяной пар из сигаретного дыма и в результате значительно улучшает спектры СОЭ.
В дополнение к измерению концентрации свободных радикалов, обнаруженных в сигаретном дыме, растительные антиоксиданты вводятся в модифицированные сигаретные фильтры и получаются спектры ESR сигаретного дыма, проходящего через эти фильтры. Было замечено, что экстракт виноградных косточек и ликопин оказывают наиболее значительное воздействие на свободные радикалы, и если удастся разработать экономически эффективные средства включения этих молекул в сигаретные фильтры, можно будет создать менее вредную сигарету.
В клинической и трансляционной медицине JoVE представляет аналитический метод определения локального индекса гирификации (lGI) - измерения степени сворачивания коры головного мозга. Корковые складки развиваются в течение первых нескольких постнатальных месяцев, и нежелательные явления в течение этого времени могут привести к аномалиям в анатомии поверхности мозга, что в конечном итоге может коррелировать с нервно-психическими расстройствами.
Аналитическим инструментом, разработанным для расчета локального индекса гирификации, является Freesurfer, который может преобразовывать взвешенные Т1 МРТ-сканирования в 3D-реконструкции коры головного мозга. Отдельные реконструкции создаются для интерфейсов серый/белый материальный и серый/пиальный, которые настраиваются вручную перед вычислением lGI. После операции сглаживания сравниваются круговые области пиальной и серо-белой поверхностей, чтобы вычислить ЖКТдля тысяч точек по всему мозгу. Freesurfer делает анализ гирификации простым и доступным для клиницистов и специалистов по мозгу, которые заинтересованы в сравнении степени коркового складчатого сворачивания у разных людей в нормальном и болезненном состоянии.
Статья JoVE "Иммунология и инфекция" за январь продолжает традицию журнала публиковать передовую методологию в исследованиях трансмиссивных заболеваний. В частности, эта статья дополняет обширную коллекцию протоколов JoVE по исследованиям малярии, расширяя нашу библиотеку до церебральной малярии - разрушительного состояния с высокой восприимчивостью у детей. Вкратце, этот протокол включает в себя воздействие на монослой эндотелиальных клеток человеческого мозга, переносимых на чашки Петри, воздействию эритроцитов, инфицированных Plasmodium falciparum. После этапов промывки и обогащения можно выделить и дополнительно охарактеризовать высокие урожаи паразитов, которые несут в себе потенциал для заражения мозга.
В нейронауке JoVE демонстрирует метод изучения миграции клеток нервного гребня. Эти клетки представляют собой преходящий, мультипотентный, развивающийся тип клеток, которые могут, помимо того, что становятся нейронной тканью, дифференцироваться в гладкие мышцы, хромаффинные клетки, хрящи и кости. Эмбрионы цыплят тщательно подготавливаются, чтобы можно было изолировать область туловища и вырезать нервную трубку для ночного культивирования на покровных листах, покрытых фибронектином, что позволяет клеткам нервного гребня эмигрировать из нервной трубки. После удаления нервной трубки покровные стекла, содержащие культивируемые клетки нервного гребня, переносятся в модифицированную камеру Зигмонда - камеру, которая позволяет установить градиент концентрации предполагаемого хемотаксического агента по всей культуре. Визуализация таймлапса с последующим анализом траекторий клеток используется для оценки хемотаксического потенциала молекул, загруженных в камеру Зигмунда, что дает представление о молекулярных сигналах, которые управляют миграцией этого важного типа клеток развития.
Эти избранные статьи включают в себя четыре из пятидесяти видео-протоколов, которые будут выпущены в январе. Другие известные статьи включают методы визуализации структур кутикулы у c. elegans, тепловизию отсроченной мышечной болезненности, культивирование вентрального среднего мозга в органотипических срезах и индуцирование атеросклероза у мышей.