2012: Een jaar in de recensie

Summary

Hier is een blik op enkele van de mijlpalen en hoogtepunten van het jaar 2012 in Journal of Gevisualiseerd Experiments (Jove).

Abstract

Here’s a look at some of the milestones and highlights of the year 2012 in Journal of Visualized Experiments (JoVE).

At the start of 2012, JoVE reached a major milestone by publishing our 1500th article. In this publication, in JoVE Bioengineering, Yu et al. described a method for analyzing the free radical composition of cigarette smoke. This method simulated cigarette puffing with a single-port smoking device, and combined it with electron spin resonance (ESR) spectroscopy to measure the degree to which antioxidant compounds can scavenge free radicals in cigarette smoke. A possible outcome of this research is the creation of less harmful cigarettes.

JoVE Bioengineering also contained the most-viewed article of 2012. Owczarczak et al. described a method for hacking a standard inkjet printer, loading ink cartridges with a cell-suspension “bioink,” and printing lines of live cells onto glass slides. The thermal inkjet printing process creates temporary pores in the cell membrane, visualized by the incorporation of fluorescently labeled actin monomers. This concept, called “bioprinting,” has many potential applications in cell and tissue engineering.

Also in 2012, JoVE Bioengineering featured a protocol by Hsia et al. for isolating and purifying spider silk protein, spinning it into fibers, and assessing the fiber strength. This protocol for laboratory-scale production of spider silk, which is stronger than tensile steel, can potentially be extended to large-scale manufacturing.

In JoVE Clinical and Translational Medicine, we featured a number of articles related to stroke, one of which. In one article, Möbius-Winkler et al. demonstrated placement of the WATCHMAN left atrial appendage occlusion device from Boston Scientific. This device is designed to prevent strokes by trapping clots within the left atrial appendage of the heart before they exit. Our authors demonstrated how to insert the guide wire through the femoral artery into the heart, advance the device into the left atrium, and deploy the device in the left atrial appendage.

Another article focused on stroke, Hamel et al. described the use of a driving simulator to study how patients compensate for visual field defects following stroke. By analyzing the compensatory gaze behavior of patients as they navigated through virtual driving courses with varying degrees of complexity, our authors see great potential for the use of driving simulators in stroke rehabilitation.

In JoVE Immunology and Infection, we published an article by Keyel et al. describing the real-time kinetics of immune cell responses to bacterial toxins using live cell microscopy. Combined with high-speed 3D confocal microscopy, this technique can also visualize the cellular repair response.

Also in JoVE Immunology and Infection, we featured an article by Yap et al. describing methods for diagnosing helminth infections in children. Helminths are parasitic worms that can infect the intestinal tract of humans and animals, and may be distinguished based on their morphology. The same article demonstrated how to measure the impact of helminth infections on physical fitness in children, which is a measure of overall health.

In JoVE Neuroscience, we featured a method by Hoffmann et al., who used tiny headphones to alter the auditory feedback in songbirds, and analyzed the computational and neurophysiological basis of vocal learning in birds when they adjust their singing in response to altered acoustic signals.

Also in JoVE Neuroscience, we moved from birds to bees with a method that assesses associative and non-associative tactile learning in honeybees. This method, by Mujagić et al., allowed bees to scan different metal surfaces with their antennae, then conditioned them to expect sugar water when their antennae touched particular surfaces, and analyzed the corresponding changes in antennal movement.

In 2012, we launched a brand-new section: JoVE Applied Physics, which features articles on subjects ranging from plasma physics to material science. The Applied Physics section also contained JoVE’s 2000th video article, filmed in a synchrotron radiation facility, where Borisenko et al. showed how to determine the electronic structure of complex materials using angle-resolved photoemission spectroscopy.

In the JoVE General section, we published an article by Artioli et al. demonstrating the use of a portable gas analyzer to measure oxygen consumption during complex exercise – such as judo. By analyzing oxygen consumption and collecting blood for measuring plasma lactate concentration, this method can determine the relative contributions of different energy systems to specific aspects of complex exercise.

Finally, JoVE followed Dolhi et al. to a permanently ice-covered saline lake in Antarctica. There, scientists drilled through the ice to study single-celled microorganisms called protists that live in the harsh conditions of Antarctica.

This Year in Review was just a brief glimpse of a few of over 600 video articles that JoVE offered in 2012. Browse the JoVE archives to see thousands of other videos, and stay tuned for what’s coming up this year in JoVE: The Journal of Visualized Experiments.

Protocol

Een protocol voor het detecteren en opruiming Gas-fase vrije radicalen in Mainstream sigarettenrook Long-Xi Yu 1, Boris G. Dzikovski 2, Jack H. Freed 3, 2 1 CDCF-AOX Lab, 2 Nationale Biomedical Center for Advanced ESR Technology (ACERT), Departement Chemie en Chemische Biologie, Cornell University, 3 ACERT Onderzoek, Centrum Departement Chemie en Chemische Biologie, Baker Laboratory, Cornell University Spin-trapping ESR spectroscopie werd gebruikt om het effect van plantaardige antioxidanten lycopeen, pycnogenol en druivenpitten extract op scavenging gas-fase vrije radicalen in sigarettenrook te bestuderen. De wachter linker atrium aanhangsel Sluiting Inrichting voor atriumfibrilleren Sven Möbius-Winkler, Marcus Sandri, Norman Mangner, Phillip Lurz, Ingo Dähnert, Gerhard Schuler Universiteit van Leipzig Hartcentrum De bijbehorende video beschrijft een procedure voor percutane plaatsing van de wachter linker atrium aanhangsel (LAA) Apparaat. De wachter een nitinol apparaat ontworpen om permanent geïmplanteerd op, of iets distaal van de opening van de linker atriale appendage (LAA) om bloedstolsels te vangen voordat deze uit de LAA, waardoor trombo-embolische beroerte. Het bepalen van de bijdrage van de Energy Systems tijdens de training Guilherme G. Artioli 1, Rômulo C. Bertuzzi 2, Hamilton Roschel 1, 3, Sandro H. Mendes 1, Antonio H. Lancha Jr 1, Emerson Franchini 4 1 Laboratorium voor Toegepaste Voeding, School voor Lichamelijke Opvoeding en Sport, University van Sao Paulo, 2 Aerobic Performance Research Group, School voor Lichamelijke Opvoeding en Sport, Universiteit van Sao Paulo, 3 Laboratorium voor Neuromusculaire Aanpassingen aan krachttraining, School voor Lichamelijke Opvoeding en Sport, Universiteit van Sao Paulo, 4 Martial Arts en Combat Sports Research Group, School voor Lichamelijke Opvoeding en Sport van de Universiteit van Sao Paulo Dit protocol maakt het mogelijk onderzoekers gericht op oefening en sport wetenschappen het bepalen van de relatieve bijdrage van de drie verschillende energiesystemen aan de totale energieverbruik tijdens een grote verscheidenheid aan oefeningen. Oprichting van Microbiële eukaryote Verrijking Culturen uit een Chemisch Gestratificeerde Antarctische Lake en beoordeling van Carbon Fixatie Potentiële Jenna M. Dolhi, Nicholas Ketchum, Rachael M. Morgan-Kiss Departement Microbiologie, Miami University Microbiële eukaryoten zijn zowel een bron van fotosynthetisch afgeleide koolstof en top roofzuchtige soorten in permanent ijs bedekte Antarctische meren. Dit rapport beschrijft een verrijking cultuur benadering van metabolisch veelzijdige microbiële eukaryoten isoleren van de Antarctische meer, Lake Bonney, en beoordeelt anorganische koolstof fixatie potentieel met behulp van een radio-isotoop test voor ribulose-1 ,5-bisphophate carboxylase oxygenase (Rubisco) activiteit. Synthetische Spider Silk Production op laboratoriumschaal Yang Hsia, Eric Gnesa, Ryan Pacheco, Kristin Kohler, Felicia Jeffery, Craig Vierra Afdeling Biologische Wetenschappen, Universiteit van de Stille Oceaan Ondanks de uitstekende mechanische en biochemische eigenschappen van spin zijde, kan dit materiaal niet worden verzameld in grote hoeveelheden door conventionele middelen. Hier hebben we aflopendRibe een efficiënte strategie om kunstmatige spinnenzijde vezels, dat is een belangrijk proces voor onderzoekers bestuderen van spinnenzijde productie en het gebruik ervan als de volgende generatie biomaterialen draaien. Het bepalen van de bodem overdraagbare worminfecties Status en fysieke fitheid van de schoolgaande kinderen Peiling Yap 1, 2, Thomas Fürst 1, 2, Ivan Müller 1, 2, Susi Kriemler 1, 2, Jürg Utzinger 1, 2, Peter Steinmann 1, 2 1 Afdeling Epidemiologie en Public Health, Zwitserse Tropical en Public Health Institute, Bazel, Zwitserland, 2 Universiteit van Basel, Bazel, Zwitserland Chronische infectie met grond overdraagbare helminthen (STHs) veroorzaakt malabsorptie, dwerggroei, en het verspillen van het opgroeiende kind. Daarom is het aannemelijk dat deze infecties ook het Physsche geschiktheid van kinderen. Hier hebben we visualiseren twee technieken voor de diagnose van STHs en de 20-meter shuttle run test voor het beoordelen van de kinderen lichamelijke conditie. Rijden Simulatie in de kliniek: Het testen van Visual exploratief gedrag in het dagelijks leven activiteiten bij patiënten met Gezichtsvelddefecten Johanna Hamel 1, 2, Antje Kraft 1, Sven Ohl 3, Sophie De Beukelaer 1, Heinrich J. Audebert 1, 2, Stephan A. Brandt 1 1 afdeling Neurologie, Universitätsmedizin Charite, 2 Centrum voor Stroke Research Berlijn (CSB), Universitätsmedizin Charite, 3 Berlin School of Mind and Brain, Humboldt Universität zu Berlin Patiënten met visuele stoornissen na een beroerte rapport over verschillende beperkingen in het dagelijks leven het meest waarschijnlijk te wijten aan de variabelecompensatiestrategieën, die moeilijk te onderscheiden in klinische routine. We presenteren een klinische set-up die het mogelijk maakt het meten van verschillende compenserende hoofd-en oogbewegingen-strategieën en de evaluatie van de effecten op de rijvaardigheid. Visualisatie van bacteriële toxine geïnduceerde responsen met Live Cell Fluorescentie Microscopie Peter A. Keyel 1, Michelle E. Heid 1, Simon C. Watkins 2, Russell D. Salter 1 1 afdeling Immunologie van de Universiteit van Pittsburgh School of Medicine, 2 Afdeling Celbiologie en Fysiologie van de Universiteit van Pittsburgh School of Medicine Werkwijzen voor het zuiveren van cholesterol binding toxine streptolysine O van recombinant E. coli en visualisatie van toxine te binden aan eukaryote cellen leven worden beschreven. Gelokaliseerde levering van toxine induces snelle en complexe veranderingen in gerichte cellen onthullen nieuwe aspecten van toxine biologie. Hoekopgeloste foto-emissie spectroscopie bij ultralage temperaturen Sergey V. Borisenko 1, Volodymyr B. Zabolotnyy 1, Alexander A. Kordyuk 1, 2, Danil V. Evtushinsky 1, Timur K. Kim 1, 3, Emanuela Carleschi 4, Bryan P. Doyle 4, Rosalba Fittipaldi 5, Mario Cuoco 5, Antonio Vecchione 5, Helmut Berger 6 1 Instituut voor Solid State Research, IFW-Dresden, 2 Institute of Metal Fysica van de Nationale Academie van Wetenschappen van Oekraïne, 3 Diamond Light Source LTD, 4 Departement Natuurkunde, Universiteit van Johannesburg, 5 CNR-SPIN, en Dipartimento di Fisica "ER Caianiello ", Università di Salerno, 6 Instituut voorFysica van Complexe materie, École Polytechnique Federale de Lausanne Het algemene doel van deze methode is het bepalen van de lage-energie elektronische structuur van vaste stoffen bij ultralage temperaturen met behulp van hoekopgeloste foto-emissie spectroscopie met synchrotron straling. Een lichtgewicht, hoofdtelefoon-gebaseerd systeem voor het manipuleren van auditieve feedback in Zangvogels Lukas A. Hoffmann 1, 2, Conor W. Kelly 1, 3, David A. Nicholson 1, 2, Samuel J. Sober 1 1 Departement Biologie, Emory University, 2 Neuroscience Graduate Program, Emory University, 3 Program in Neuroscience en Gedragsbiologie, Emory University We beschrijven het ontwerp en de assemblage van geminiaturiseerde hoofdtelefoons die geschikt zijn voor het vervangen van natuurlijke auditieve een zangvogel van de feedbackmet een gemanipuleerde akoestisch signaal. Online geluidsverwerking hardware wordt gebruikt om song-uitgang te manipuleren, real-time fouten in auditieve feedback te introduceren via de hoofdtelefoon, en vocale motorisch leren rijden. Tactiele Conditioning En Movement Analyse Van antennaal bemonsteringsstrategieën In Honingbijen (Apis mellifera L.) Samir Mujagic, Simon Michael Würth, Sven Hellbach, Volker Dürr Biologische Cybernetica, CITEC – Cognitieve Interaction Technology – Center of Excellence, Bielefeld University In dit protocol laten we zien hoe de conditie van de bijen aangewend om tactiele stimuli en de invoering van een 2D motion capture techniek voor het analyseren van de kinematica van gedetailleerde antennaal sampling patroon.