Geleneksel mikroskopi, numuneleri büyütmek için lens objektifler gerektirir ve ışığı kırarak optik sensörlere yönlendirmek için ek objektifler, filtreler ve aynalar gibi çok sayıda optik bileşen içerebilir. JoVE (Journal of Visualized Experiments) dergisinin Ağustos 2012 sayısı, Ozcan Laboratuvarı'nın (Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles) öncülüğünü yaptığı lenzsiz "çip üstü" mikroskopi platformu üzerine üçüncü yayınlarıyla dikkat çekmektedir.
2009 yılında Ozcan laboratuvarı, tam kan içindeki hücreleri görüntüleyebilen merceksiz bir görüntüleme platformunun kullanımını gösteren ilk makalelerini yayınladı. Bu görüntüleme tekniği, örneğin doğrudan, standart video kameralarda bulunan CCD veya CMOS çiplerine benzer bir optoelektrik sensör dizisine yerleştirilmesini içerir. Ardından, örneğin üzerinden gelen LED aydınlatması çip üzerinde gölgeler oluşturur ve bu gölgeler, görüntü işlemeye tabi tutulabilen dijital hologramlar olarak kaydedilir. Bu merceksiz görüntüleme sistemi sadece son derece geniş bir görüş alanı (0,6-8 cm2 FOV) sağlamakla kalmaz, aynı zamanda hantal optik bileşenlerin olmaması onu mikroakışkan uygulamalar için mükemmel kılar. Ozcan grubu bunu, floresanla işaretlenmiş beyaz kan hücrelerinin bir mikroakışkan çip içinde görüntülendiği 2011 tarihli takip JoVE makalelerinde göstermektedir.
Bu Ağustos ayında JoVE'de, Ozcan grubu, lenssiz mikroskopi platformlarını nematod C. elegans'ın tomografik görüntülemesine uygulayarak bu platformdaki yeni gelişmeleri sergiliyor. Motorlu bir rotasyon tablası kullanarak aydınlatma açısını değiştiren Ozcan grubu, bir örnek için nasıl birden fazla holografik kesit oluşturulabileceğini ve bunların işleme sonrası nasıl tomogramlara dönüştürülebileceğini gösteriyor. Ozcan grubu, 5-mikron kalınlığındaki bir yapı olan faringeal tüpün yalnızca tek bir kesitte ve 3D rekonstrüksiyonlu bir enine kesitte görünür olduğunu belirterek, solucanın 3D rekonstrüksiyonunun başarılı olduğunu doğruluyor.
Ozcan grubu tarafından tasarlanan ve monte edilen lenssiz görüntüleme sistemlerinin kompakt ve düşük maliyetli yapısı, bu sistemleri hasta başı tanı uygulamaları veya sahada gerçekleştirilebilen cep telefonu tabanlı mikroskopi için oldukça uygun hale getirmektedir.
University of California, San Francisco'daki Ernest Gallo Klinik ve Araştırma Merkezi'nde JoVE, üç boyutlu floresan mikroskopi ve bilgisayar analizi kullanarak tek hücrelerdeki morfolojik değişikliklerin nasıl görselleştirileceğini öğreniyor. Bu prosedürde hücrelere agonist, antagonist artı agonist uygulanıyor veya hiçbir işlem yapılmıyor ve hücreler immunfloresan mikroskopi için hazırlanıyor. Üç boyutlu görüntüler iki fotonlu lazer sistemi yardımıyla elde ediliyor ve floresan verileri Imaris ile Matlab kullanılarak bilgisayar ortamında işleniyor.
Bu tekniğin gücünü göstermek için yazarlarımız, transfekte edilmiş HEK293 hücrelerindeki tek hücreli fenotipik değişiklikleri nicelleştirmektedir. Üç boyutlu morfometrik analiz, agonist ile tedavi edilen hücrelerde çarpıcı değişiklikler göstermektedir. Bu değişiklikler, geleneksel 2D analiz kullanıldığında her zaman belirgin olmayabilir. Bu teknik, tek hücrelerdeki morfolojik değişikliklerin farmakolojik stimülasyonlara yanıt olarak nicelleştirilmesine ve karakterize edilmesine olanak tanıyarak, ilaç keşfi araştırmaları cephaneliğine güçlü ve yeni bir değerlendirme aracı sunmaktadır.
Bu ay, JoVE Applied Physics'te, Clemson Üniversitesi'ndeki Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Fakültesini ziyaret etmek için South Carolina'ya gidiyoruz. Burada araştırmacılar, laboratuvar araştırmaları için lityum pillerin nasıl inşa edileceğini bize gösteriyorlar.
Bir lityum düğme pilin temel bileşenleri; çalışma elektrodu, lityum elektrolit ve lityum folyo karşıt elektrottur. Düğme pilin farklı bileşenleri dikkatlice birleştirilir ve bir sıkma makinesi ile mühürlenir. Tamamlanan düğme pil daha sonra bir pil test cihazında karakterize edilebilir. Araştırmacılar, kendi yaptıkları düğme pilleri kullanarak lityum düğme pillerin katotlarını oluşturmak için farklı malzemelerle deneyler yapabilirler.
Bu ay JoVE Immunology and Infection'da, helmint enfeksiyonlarını teşhis etmek için kullanılan iki tekniği görmek üzere İsviçre'nin Basel şehrine gidiyoruz. Ayrıca, araştırmacıların bu enfeksiyonların fiziksel uygunluk üzerindeki etkilerini değerlendirmek amacıyla çocuklara mekik koşu testini nasıl uyguladıklarını görüyoruz.
Helmintler, insanların ve hayvanların içinde yaşayabilen parazit solucanlardır. Birçok tür bağırsak kanalını enfekte eder ve toprak yoluyla bulaşabilir. Yazarlarımız, yaygın olarak görülen birçok toprak kaynaklı helminth enfeksiyonunun teşhisinde kullanılan Kato-Katz tekniğini göstermektedirler. Ayrıca, belirli fototaktik helminth türlerinin örnek preparatlarından dışarı çıkışını uyarmak için ışığın kullanıldığı Baermann tekniğini de göstermektedirler. Çeşitli helminth türleri daha sonra morfolojiye dayanarak belirlenebilir.
Yazarlarımız daha sonra, çocuklar için 20 metrelik mekik koşusu testinin nasıl kurulacağını ve uygulanacağını ve helmint enfeksiyonlarının fiziksel uygunluk üzerindeki etkisinin nasıl ölçüleceğini göstermektedir. Bu yöntem, toprak kaynaklı helmint enfeksiyonlarının genel sağlık üzerindeki gerçek yükünün belirlenmesine yardımcı olabilir.
Bu kısa özet, Ağustos ayında yayınlanacak olan dikkat çekici video-makalelerden sadece birkaçını vurgulamaktadır. Ayrıca, civciv embriyosunun orta beyninde genlerin nasıl eksprese edileceğini, endotel hücrelerle kaplanmış paralel akış odalarında nötrofil transmigrasyonunun nasıl inceleneceğini ve ekstraselüler matrisin proteolitik degredasyonunun nasıl hassas bir şekilde ölçüleceğini gösteren makalelere de yer vereceğiz.