Tarihsel olarak, JoVE, Görselleştirilmiş Deneyler Dergisi, öncelikle biyomedikal araştırmalara odaklanmış ve Biyomühendislik, Klinik ve Translasyonel Tıp, İmmünoloji ve Enfeksiyon ve Sinirbilim için alt bölümler geliştirmiştir. Bu Temmuz ayında JoVE, Plazma Fiziğinden Malzeme Bilimine kadar bir dizi içeriği içeren Uygulamalı Fizik bölümünü başlatıyor. Yeni bölüme, Lazer Tabanlı Üretim Merkezi'ndeki araştırmacıların çalıştığı Purdue Üniversitesi'nden dikkate değer bir makale ile başlıyoruz.
Madde üç tanıdık durumda bulunur: katı, sıvı ve gaz. Bir gaza yeterli enerji çarparsa, atomlar elektron kaybedebilir veya iyonlaşarak plazma adı verilen dördüncü bir durum oluşturabilir. Plazma, maddenin en bol bulunan şeklidir; görünür evrenin yaklaşık% 99.999'unu kaplar. Yazarlarımız, 100 femtosaniye veya saniyenin 100 katrilyonda biri olan ultra kısa lazer darbeleri kullanarak, erken plazmanın metal yüzeylerden evrimleşirken görselleştirilmesini sağlayan pompa probu gölgegrafisi adı verilen bir teknik göstermektedir. Bir simülasyon modeli oluşturarak, bu araştırmacılar erken plazma dinamiklerini inceleyebilir ve maddenin nasıl iyonlaştığının daha iyi anlaşılmasını sağlar.
Uygulamalı fiziğin malzeme bilimi alt kategorisi için JoVE, araştırmacıların mikrofabrikasyonda yeni yöntemler geliştirdiği Michigan Üniversitesi'nde gerçekleşiyor. Yazarlarımız, polimerlerden veya biyolojik malzemelerden kopyaları dökmek için ana kalıplar olarak kullanılabilecek karbon nanotüplerden karmaşık, üç boyutlu mikro yapılar yetiştirmek için bir yöntem göstermektedir. Taramalı elektron mikroskobu, karbon nanotüp ana kalıplarının, bu kalıplardan yapılan polimer replikalarda mikro ölçekte şekil ve nano ölçekli dokuda yüksek doğrulukla yeniden üretildiğini ortaya koymaktadır. Mikrofabrikasyon teknolojisi, laboratuvar işlemlerinin küçük ölçeklerde gerçekleştirilmesine olanak tanır - esasen bir laboratuvarı bir çip üzerine koyar.
Uygulamalı Fizikten kalp fizyolojisine geçiş yapan JoVE, modifiye edilmiş bir Langendorff preparatını yakalamak için George Washington Üniversitesi'ni ziyaret eder. JoVE, kalbin bir seferde saatlerce tek başına atmasına izin veren bu fizyolojik hazırlığı gösteren birkaç makale yayınladı. Yaklaşım, kalp dokusunu sürdürmek için aort kapağını kapatan ve oksijenli perfüzatı koroner dolaşımdan zorlayan aort yoluyla kalbin retrograd perfüzyonunu içerir.
Yazarlarımız, bu preparatta sol atriyal apendiks, inferior vena kava ve pulmoner arterin kanüle edilmesini içeren bir değişiklik sunmaktadır. Bu durumda, kalbin dört odacığı da kanüle edilir, böylece her iki ventriküle fizyolojik yük basınçları sağlanır ve kalbi aort yoluyla geriye doğru pefüze etme ihtiyacını ortadan kaldırır. Bu nedenle kalbin perfüzyonu normal yöndedir ve kalp koroner perfüzyon için kendi basıncını sağlar.
Bu biventriküler çalışan kalp modeli elde edildikten sonra, yazarlarımız niktonamid adenin dinükleoutid veya NADH floresansının görüntülemesini kurmaya devam eder. Mitokondride bulunan bu koenzim, indirgenmiş halde floresan yayar ve lokal oksijen konsantrasyonu ve dolayısıyla kalp metabolizması için bir okuma sağlar. Bu araştırmacılar, farklı pacing oranları sırasında NADH floresan ölçümlerini gösterir ve böylece bu fizyolojik olarak ilgili modelin kardiyak patolojiler hakkında bilgi sağlama potansiyelini gösterir.
Biyomühendislik bölümümüzde JoVE, sentetik örümcek ipeği üretimi ile ilgili bir makale için Pasifik Üniversitesi'ni ziyaret ediyor. 2010 yılında JoVE, Vierra laboratuvarından, 12 ipek üreten bezi Kara Dul örümceğinden izole etmek için mikrodiseksiyon tekniklerini gösteren bir makale yayınladı. Bu bezlerin izolasyonu, spesifik örümcek ipeği proteinlerini tanımlamak için analitik tekniklerin gerçekleştirilmesine izin verir. Örümcekler zehirli ve yamyam olduklarından, onları büyük ölçekli örümcek ipeği üretimi için yetiştirmek gerçekçi değildir. Bu nedenle, Vierra laboratuvarı bakterileri ipek proteini içeren plazmitlerle dönüştürür ve bakterilerde rekombinant örümcek ipeği proteinlerini eksprese eder.
Bu Temmuz ayında JoVE'de, Vierra grubu bizi bu bakterilerden örümcek ipeği proteinini izole etmek ve saflaştırmak için bir yönteme götürüyor. Daha sonra bize saflaştırılmış proteinin liflere nasıl eğrildiğini gösteriyorlar ve bu lifleri toplama yöntemlerini ve güçlerini değerlendirmeyi gösteriyorlar. Örümcek ipeği, biyouyumluluğu ve mekanik özellikleri nedeniyle biyomateryal bilim adamlarının büyük ilgisini çekmektedir, bu da onu çekme çeliğinden daha güçlü kılar. Vierra laboratuvarı bize, potansiyel olarak büyük ölçekli bir üretim sürecine genişletilebilecek laboratuvar ölçeğinde örümcek ipeği üretimini gösterdi. Bu kısa özet, JoVE'nin bu Temmuz ayında yayınlayacağı elli makaleden dördünü özetliyor. Dikkate değer diğer yayınlar arasında geç evre tavuk embriyolarında ex ovo elektroporasyonun gösterilmesi, insan hücrelerinden salgılanan proteinlerin üretimi ve meyve sineği beyinlerinin ex vivo kültürlenmesi yer almaktadır.