Juni 2012: denne måned i JOVE

Summary

Abstract

Tilbage i 1905, i hvad der nu Den Tjekkiske Republik Eduard Zirm udførte den første hornhinde transplantation operation, eller keratoplasti, som restaureret vision til en patient forblændet af hornhinden. I dag, øjen banker over hele verden forberede, opbevare og distribuere doneret hornhinder til hospitaler, så tusinder af syn-besparende keratoplasties kan udføres hvert år. I juni 2012 har JOVE øje på to forskergrupper, en fra Italien og den anden fra Michigan, der viser to forskellige metoder til hornhindetransplantatafstødning forberedelse forud for transplantation.

Vores forfattere fra Italien viser os deres teknik til udtagelse af hornhinden fra okularet verden, som involverer først dyppe den i en serie af steriliserende opløsninger forberede det til steril håndtering, hvilket skaber et snit på den sclerale overflade, og i sidste ende separere hornhinden-scleral kant væk fra verden. Når hornhinden fjernes, endothelcelle densitet og levedygtighed er checked og den er parat til langtidsopbevaring, i hvilket tidsrum mediet afprøves periodisk i high-throughput måde med andre transplantater deponeret hos øjet banken.

I hornhinde-transplantation indgreb, er fuld tykkelse transplantater anvendes i en fremgangsmåde kaldet gennemtrængende keratoplasti, imidlertid JOVE lærer, at i nogle syge hornhinder, er det kun endothellaget påvirket. Vores forfattere fra Midtvesten Eye Bank demonstrere videre behandling af donor hornhinder med Descemets stripping automatiserede endotel keratoplasti (DSAEK), en procedure, der involverer podning kun hornhindeendothel lag. Denne relativt nylig fremgangsmåde er gjort mulig ved brug af en mikrokeratom – en enhed, der kan præcist skære igennem hornhinden, således at endothellaget kan adskilles til transplantation. Den ensartethed og kvalitet af donorvæv verificeres ved hjælp af spaltelampe og speculum-mikroskopi, og transplantatet opbevares i hornhinde-transplantation surgery.

Sammen to grupper af forfattere, fra forskellige kontinenter dokumenteret har trinnene til fjernelse af hele hornhinden fra øjet og isolere bageste lag til endotel keratoplasti – en proces, der mindsker risikoen for infektion eller transplantatafvisning og forbedrer patientens evne til at se .

I JOVE Neuroscience, indføre et tværfagligt team af klinikere og forskere nye forsknings anvendelser af elektrocorticografi, eller ECoG. Den ECoG er en invasiv procedure, der bruger bånd og net elektroder placeret direkte på hjernen til at lokalisere beslaglæggelse foci hos patienter med epilepsi. Denne fremgangsmåde kan også anvendes til at kortlægge corticale områder, der skal skånes i resective kirurgi. Cortical kortlægning udføres ved at overvåge, hvorvidt stimulering af en given elektrode resulterer i afbrydelse af bevægelse eller tale. Patienterne er typisk udsat for intrakraniel overvågning for at finde beslaglæggelse foci for ABOut en uge, og denne varighed giver en enestående chance for forskere at studere den menneskelige hjerne i aktion med ECoG, der har bedre signal til støj egenskaber og mindre modtagelighed over for optagelse af artefakter end noninvasiv electroencefalografi eller EEG.

Efter bestemmelse basislinie aktivitet i hvile, er vores forfattere post hjerneaktivitet i højt gamma frekvensområde, under simpel kognitive eller motoriske opgaver. Så, disse forskere viser, hvordan man bruger Sigfried software system til at udføre hurtige, real-time funktionel kortlægning baseret på ECOG signaler, som analyseres yderligere at tilvejebringe oplysninger om de områder af hjernen der er forbundet med særlige opgaver.

I Bioengineering, møder JOVE et team af forskere, der viser, at mikrovaskulaturen kan tilnærmelsesvis genskabes på en chip. Denne "chip" er faktisk en enhed med mikrofluidkanaler, der er belagt med endothelceller. SU-8 photolithography anvendes til ætsning kanalen mønster på en siliciumskive, der virker som en form for PDMS. Når enheden er blevet fremstillet, er det podes med endotelceller, der er dyrket i kanalerne. Takket være gennemsigtighed i PDMS, kan cellerne skal afbildes via mikroskopi. Denne in vitro model af mikrovaskulaturen tilvejebringer en kontrolleret mikromiljø, som kan anvendes til at studere de normale hæmodynamiske processer såvel som i hæmatologisk sygdom. Dette korte resumé er blot en forsmag på nogle af JOVE indhold for juni måned. Yderligere undersøgelser kan føre en metoder til in situ-hybridisering af voksne myg væv og foster, visualisere mitose i Drosophila, og differentiering af embryonale stilke celler i motoriske neuroner. Stay tuned.

Protocol

Hybridization in situ of salivary glands, ovaries and embryos of vector mosquitoes Jennifer Juhn1, Anthony A. James2, 11Department of Molecular Biology and Biochemistry, University of California, Irvine , 2Department of Microbiology and Molecular Genetics, University of California, Irvine Temporal and spatial gene expression analyses have a crucial role in functional genomics. Whole-mount hybridization in situ is useful for determining the localization of transcripts within tissues and subcellular compartments. Here we outline a hybridization in situ protocol with modifications for specific target tissues in mosquitoes. Studying Mitotic Checkpoint by Illustrating Dynamic Kinetochore Protein Behavior and Chromosome Motion in Living Drosophila Syncytial Embryos Maureen Sinclair1, Jun-Yong Huang2, 11Institute for Cell and Molecular Biosciences, University of Newcastle, United Kingdom, 2Institute for Cell and Molecular Biosciences, University of Newcastle The kinetochore is where the SAC initiates its signal monitoring the mitotic segregation of the sister chromatids. A method is described to visualize the recruitment and turnover of one of the kinetochore proteins and its coordination with the chromosome motion in Drosophila embryos using a Leica laser scanning confocal system. A simplified technique for In situ excision of cornea and evisceration of retinal tissue from human ocular globe Mohit Parekh1, Stefano Ferrari1, Enzo Di Iorio1, Vanessa Barbaro1, Davide Camposampiero1, Marianthi Karali2, Diego Ponzin1, Gianni Salvalaio3, 11Fondazione Banca Degli Occhi del Veneto O.N.L.U.S. , 2Telethon Institute for Genetics & Medicine (T.I.G.E.M.), 3Fondazione Banca Degli Occhi del Veneto, O.N.L.U.S. The paper describes a simplified technique to excise corneal and to eviscerate retinal tissues from the ocular globe of human cadaveric donors. The technique described here will help to excise good quality tissues to be used for transplantation, surgical or research purposes without damaging other tissues of the ocular globe. Efficient differentiation of mouse embryonic stem cells into motor neurons Chia-Yen Wu1, Dosh Whye2, 1, Robert W. Mason1, Wenlan Wang11Nemours Biomedical Research, Alfred I. duPont Hospital for Children, 2Department of Pediatrics, Columbia University Medical Center We developed a new protocol to improve efficiency of in vitro differentiation of mouse embryonic stem cells into motor neurons. The differentiated ES cells acquired motor neurons features as evidenced by expression of neuronal and motor neuron markers using immunohistochemical techniques. Corneal Donor Tissue Preparation for Endothelial Keratoplasty Maria A. Woodward1, Michael Titus2, Kyle Mavin2, Roni M. Shtein11Department of Ophthalmology, University of Michigan , 2MidWest Eye Banks Endothelial corneal transplantation is a surgical technique for treatment of posterior corneal diseases. Mechanical microkeratome dissection to prepare tissue results in thinner, more symmetric grafts with less endothelial cell loss and improved outcomes. Dissections can be performed at the eye bank prior to corneal transplantation surgery. Endothelialized microfluidics for studying microvascular interactions in hematologic diseases David R. Myers1, 2, 3, 4,*, Yumiko Sakurai1, 2, 3, 4,*, Reginald Tran1, 2, 3, 4, Byungwook Ahn1, 2, 3, 4, Elaissa Trybus Hardy1, 2, 3, 4, Robert Mannino1, 2, 3, 4, Ashley Kita1, 2, 3, 4, Michelle Tsai1, 2, 3, 4, Wilbur A. Lam1, 2, 3, 41Department of Pediatrics, Emory University School of Medicine, 2Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering, Georgia Institute of Technology and Emory University, 3Aflac Cancer Center and Blood Disorders Service of Children's Healthcare of Atlanta , 4Winship Cancer Institute of Emory University* These authors contributed equally A method to culture an endothelial cell monolayer throughout the entire inner 3D surface of a microfluidic device with microvascular-sized channels (<30 μm) is described. This in vitro microvasculature model enables the study of biophysical interactions between blood cells, endothelial cells, and soluble factors in hematologic diseases. Recording Human Electrocorticographic (ECoG) Signals for Neuroscientific Research and Real-time Functional Cortical Mapping N. Jeremy Hill1, Disha Gupta2, 1, Peter Brunner2, 1, Aysegul Gunduz2, 1, Matthew A. Adamo3, Anthony Ritaccio2, Gerwin Schalk1, 2, 4, 5, 6, 71Wadsworth Center, New York State Department of Health, 2Department of Neurology, Albany Medical College, 3Department of Neurosurgery, Albany Medical College, 4Department of Neurosurgery, Washington University, 5Department of Biomed. Eng., Rensselaer Polytechnic Institute, 6Department of Biomed. Sci., STATE UNIVERSITY OF NEW YORK AT ALBANY, 7Department of Elec. and Comp. Eng., University of Texas at El Paso We present a method for collecting electrocorticographic signals for research purposes from humans who are undergoing invasive epilepsy monitoring. We show how to use the BCI2000 software platform for data collection, signal processing and stimulus presentation. Specifically, we demonstrate SIGFRIED, a BCI2000-based tool for real-time functional brain mapping.