The Journal of Visualized Experiments (JoVE), 2011 yılını, viral enfeksiyon yolunun kritik bir bileşeni olan HIV zarf glikoproteinlerinin yapısını görselleştirmeyi ele alan bir makale ile Dünya AIDS Günü'nü onurlandırarak başlayan bir Aralık sayısıyla kapatıyor.
Virion zarf yapısını belirlemek için anahtar yöntemlerden biri kriyo-elektron tomografisidir. Bu tekniği kullanmadan önce, çözünür virüsün bir altın ızgara üzerinde vitrifiye edilmesi gerekir - bu, viral bir süspansiyona altın eklenmesini, bu süspansiyonun ızgaraya aktarılmasını ve ızgaranın sıvı etan içine daldırılmasını içeren bir işlemdir. Izgaranın üzerinde ince bir sıvı tabakası halinde bulunan virüs parçacıkları, saniyede 100.000 K'den daha yüksek bir hızda donar. Vitrifikasyonu takiben, toplanan numuneler elektron mikroskobuna yüklenir ve ızgara eğilirken ızgara üzerinde kesin olarak tanımlanmış bölgelere odaklanmış bir elektron ışını ile vurulur. Bu görüntüleme seanslarından elde edilen eğim serisi, tek tek zarf proteinlerini çözmek için hizalanması ve ortalamasının alınması gereken yüzlerce ayrı görüntüden oluşur. Bu hesaplama açısından yoğun süreç, genellikle NIH'nin Biowulf'u gibi uzaktan erişimli paralel işleme yeteneğine sahip bilgisayar kümeleri gerektirir.
Bir kez tamamlandığında, 3D modeller yalnızca zarf glikoproteinlerinin yapısı hakkında bilgi sağlamakla kalmaz, aynı zamanda aşı tasarımını büyük ölçüde etkileyebilecek bilgi olan nötralize edici antikor B12 gibi diğer proteinlerle nasıl etkileşime girdiklerini de ortaya çıkarabilir.
Dr. Sriram Subramaniam'ın laboratuvarından çıkan bu makale, yalnızca lisansüstü öğrenciler ve doktora sonrası öğrenciler değil, aynı zamanda ortaokul ve lise öğrencileri de dahil olmak üzere yirmi yazarın katkılarını içeriyor ve dünya çapında 60 milyondan fazla insanı enfekte eden bir hastalığa karşı mücadelede bir etki yaratmak için asla çok genç olmadığınızı gösteriyor.
Clinical and Translational Medicine'de JoVE, University College London ve Oxford Üniversitesi'nden bebeklerde nosisepsiyon veya ağrı hissinin fizyolojik ilişkilerini araştıran bir makale sunuyor. Tipik olarak, bebekler ağlayarak ve yüz ifadelerini değiştirerek zararlı uyaranlara yanıt verirler - otonomik olduğu düşünülen ve beynin subkortikal bölgelerine bağlı olduğu düşünülen reaksiyonlar.
Bebek nosisepsiyonunda serebral korteks ve omuriliğin tutulumunu anlamak için yazarlarımız öncelikle bebekleri EEG ve EMG kayıtlarına hazırlar. Ayrıca, bebeğin yüz ifadelerinin fizyolojik verilerle ilişkilendirilebilmesi için fizyolojik izleme ve video kaydı da kurarlar. Bebeklerin nötr dokunsal uyaranlara verdiği tepkilerin değerlendirilmesinin ardından bebek, bebeklerden kan örnekleri almak için kullanılan klinik bir prosedür olan topuk delme işlemine tabi tutulur. Veri işlemeden sonra, bu bebeklerde zararlı ve zararlı olmayan uyaranlar arasında elektriksel potansiyeller karşılaştırılabilir ve bu da nosiseptif bilginin yenidoğanlar tarafından nasıl yorumlandığına dair anlamlı sonuçlara yol açacaktır.
JoVE'nin Biyomühendislik bölümü, Aralık ayında Wisconsin Üniversitesi, Madison'dan kanser kök hücre göçünü incelemek için bölümlere ayrılmış bir mikroakışkan cihazın imalatını içeren bir makale ile daha klinik bir odak noktası haline geliyor. Cihaz tasarımını takiben, şeffaf ve biyolojik olarak inert bir organosilikon bileşiği olan poli dimetil siloksan (PDMS) uygulaması için fotolitografi ile ana kalıplar oluşturulur ve bu da onu canlı hücrelerle mikroakışkan uygulamalar için uygun hale getirir. Spesifik olarak, yazarlarımız, oldukça kötü huylu bir beyin kanseri olan multiform glioblastomdan türetilen tümör kök hücrelerini bölümlere ayrılmış cihazlara yükler ve daha sonra bunları birkaç gün içinde veri toplayan özel bir görüntüleme sistemine yerleştirir.
Bu yazarlardan alınan hızlandırılmış video, kanser kök hücrelerinin, interstisyel boşlukta olduğu gibi, boyut kısıtlı mikroakışkan kanallarda morfolojilerini düzenleyebildiğini ve bunun gibi odacıklar tarafından mümkün kılınan akışkan izolasyonunun, kanser kök hücre göçünü etkileyebilecek potansiyel terapötikler için ilaç taramasını kolaylaştırdığını göstermektedir.
Ayın sonlarında JoVE, Pasteur Enstitüsü ve Centre National de la Recherche Scientifique'den araştırmacıların, ışıkla aktive olan bir iyon kanalı olan kanal-rodopsin'in farelerin koku soğancığına ekspresyonunu ve ardından minyatür bir ışık yayan diyot (LED) kullanarak nöronal stimülasyonu indüklemek için bir yöntemi gösterdiği Fransa'ya gidiyor.
Yazarlarımız, enjeksiyon iğnelerinin hazırlanması ve virüsün yetişkin doğumlu nöroblastlar için bir göç bölgesi olan rostral göç akımına hassas bir şekilde enjekte edilmesi için ayrıntılı adım adım talimatlar veriyor. Ayrıca, minyatür LED stimülasyon cihazlarının nasıl üretildiğini, kalibre edildiğini ve ampulün üzerine hazırlanan bir kraniyal pencerenin üzerine nasıl yerleştirildiğini gösterirler. Özellikle, yazarlarımız yetişkin doğan nöronların mevcut koku alma nöronal devrelerine nasıl entegre olduklarıyla ilgileniyorlar ve uyanık davranan hayvanlarda LED stimülasyonunun, koku alma ampulünde viral olarak uyarılmış nöroblastların aktivasyonuna yol açabileceğini gösteriyorlar. rostral göç akımından göç etmiştir.
Bu video makaleler, JoVE'nin Aralık ayında öne çıkan özelliklerini içeriyor. Yaklaşan diğer kayda değer makaleler, iletken mürekkeplerin mikroelektrotlara modellenmesi, kontraktil lenfatiklerde sitozolik kalsiyumun ölçülmesi ve vomeronazal organdaki feromonlara nöronal tepkilerin görüntülenmesi için yöntemleri göstermektedir.