2012: Ett år i recension

Summary

Här är en titt på några av de milstolpar och höjdpunkter år 2012 i Journal of visualiseras experiment (JUPITER).

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

Ett protokoll för att upptäcka och rensning gasfas fria radikaler i Mainstream cigarett rök Lång-Xi Yu 1, Boris G. Dzikovski 2, Jack H Freed 3, 2 1 CDC-AOX Lab 2 National Biomedical Center for Advanced ESR Technology (ACERT), för kemi och kemisk biologi avdelningen, Cornell University, 3 ACERT forskning, Centrum Institutionen för kemi och kemisk biologi, Baker Laboratory, Cornell University Spin-svällning ESR-spektroskopi användes för att studera effekten av växt antioxidanter lykopen, Pycnogenol och vindruvskärnextrakt om sophantering gasfas fria radikaler i cigarettrök. Väktaren vänster förmak enhet bihang Stängning av förmaksflimmer Sven Möbius-Winkler, Marcus Sandri, Norman Mangner, Phillip Lurz, Ingo Dähnert, Gerhard Schuler Universitetet i Leipzig Heart Center Den medföljande videon beskriver ett förfarande för perkutan placering av väktaren vänster atriumbihang (LAA) enhet. Väktaren är en nitinol anordning för att vara permanent implanteras i, eller något distalt, öppnandet av den vänstra atriumbihang (LAA) för att fånga blodproppar innan de lämnar LAA, förebygga tromboembolisk stroke. Fastställande av bidrag för Energisystem under träning Guilherme G. Artioli 1, Romulo C. Bertuzzi 2, Hamilton Roschel 1, 3, Sandro H. Mendes 1, Antonio H. Lancha Jr 1, Emerson Franchini 4 1 Laboratoriet för tillämpad näringslära, Institutionen för idrott och idrott, University i Sao Paulo, 2 aerobiska förmågan Research Group, Institutionen för idrott och idrott, University of São Paulo, 3 Laboratoriet för Neuromuskulära Anpassningar styrketräning, Institutionen för idrott och idrott, University of São Paulo, 4 Martial Arts och Sport Combat Research Group, Institutionen för idrott och idrott, universitetet i Sao Paulo Detta protokoll möjliggör forskare fokuserade på motion och idrott vetenskaper för att fastställa den relativa betydelsen av tre olika energisystem till den totala energiförbrukningen under ett stort antal övningar. Fastställande av mikrobiella Eukaryota anrikning kulturer från ett kemiskt Stratifierat Antarktis Lake och bedömning av kol fixering potential Jenna M. Dolhi, Nicholas Ketchum, Rachael M. Morgan-Kiss Institutionen för mikrobiologi, Miami University Mikrobiella eukaryoter är både en källa till fotosyntetiskt härledd kol och topp rovgiriga arter i permanent istäckta Antarktis sjöar. Denna rapport beskriver en metod anrikning kultur för att isolera metaboliskt mångsidiga mikrobiella eukaryoter från Antarktis sjö Bonney, och bedömer oorganiskt potentiella kol fixering med en radioisotop analys för ribulos-1 ,5-bisphophate karboxylas oxygenas (RUBISCO) aktivitet. Syntetisk Spider Silk Produktion i laboratorieskala Yang Hsia, Eric Gnesa, Ryan Pacheco, Kristin Kohler, Felicia Jeffery, Craig Vierra Institutionen för Biological Sciences, University of the Pacific Trots de framstående mekaniska och biokemiska egenskaperna hos spindel silke, kan detta material inte skördas i stora kvantiteter genom konventionella medel. Här har vi descRibe en effektiv strategi för att snurra regenatfibrer spindel silke, vilket är en viktig process för utredarna studerar spindeltråd produktion och deras användning som nästa generations biomaterial. Fastställande Jord-sända helmintinfektion status och fysiska lämplighet skolbarn 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 Institutionen för epidemiologi och folkhälsovetenskap, schweizisk tropiska och Folkhälsoinstitutet, Basel, Schweiz, 2 universitetet i Basel, Basel, Schweiz Kronisk infektion med jord-överförda maskar (STHS) orsakar malabsorption, dvärgväxt och slöseri i det växande barnet. Därför är det troligt att dessa infektioner också minska fysiCal lämplighet för barn. Här visualisera vi två tekniker för diagnos av STHS och 20-meters buss Kör test för att bedöma barns fysiska kondition. Körning Simulering på kliniken: Testa Visual undersökande beteende i vardagliga sysslor hos patienter med Synfältsdefekter Johanna Hamel 1, 2, Antje Kraft 1, Sven Ohl 3, Sophie De Beukelaer 1, Heinrich J. Audebert 1, 2, Stephan A. Brandt 1 1 Neurologiska kliniken, Universitätsmedizin Charité, 2 Centrum för strokeforskning Berlin (CSB), Universitätsmedizin Charité, 3 Berlin School of Mind and Brain, Humboldt Universität zu Berlin Patienter med visuella underskott efter stroke rapport om olika begränsningar i det dagliga livet mest sannolikt på grund av varierandekompensatoriska strategier, som är svåra att skilja i klinisk rutin. Vi presenterar en klinisk uppställning som tillåter mätning av olika kompenserande huvud och ögon-rörelse-strategier och utvärdera deras inverkan på körförmågan. Visualisering av bakterietoxin Inducerade svar Använda Live Mikroskopi Cell Fluorescens Peter A. Keyel 1, Michelle E. Heid 1, Simon C. Watkins 2, Russell D. Salter 1 1 Institutionen för immunologi, University of Pittsburgh School of Medicine, 2 Institutionen för cell biologi och fysiologi vid University of Pittsburgh School of Medicine Metoder för rening av kolesterol bindande toxinet streptolysin O från rekombinant E. coli och visualisering av toxin bindning till levande eukaryota celler beskrivs. Lokaliserad leverans av toxin induces snabba och komplexa förändringar i målceller avslöjar nya aspekter av toxin biologi. Vinkel-löst Photoemission spektroskopi på Ultra-låga temperaturer 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 Institutet för Solid State Research, IFW-Dresden, 2 Institutet för Metal fysik National Academy of Sciences i Ukraina, 3 Diamond Light Source LTD, 4 Institutionen för fysik, universitetet i Johannesburg, 5 CNR-SPIN och Dipartimento di física "ER Caianiello ", Università di Salerno, 6 Institutet förFysik komplicerad fråga, École Polytechnique Fédérale de Lausanne Det övergripande målet med denna metod är att bestämma den låga energi elektroniska struktur fasta ämnen vid extremt låga temperaturer med Vinkel-Lösta Photoemission spektroskopi med synkrotronljus. En lätt, hörlurar system för att manipulera Auditiv feedback i Songbirds Lukas A. Hoffmann 1, 2, Conor W. Kelly 1, 3, David A. Nicholson 1, 2, Samuel J. Sober 1 1 Biologiska institutionen, Emory University, 2 neurovetenskap Graduate Program, Emory University, 3 Program i neurovetenskap och Behavioral Biology, Emory University Vi beskriver konstruktion och montering av miniatyriserade hörlurar lämpade för att ersätta en sångfågel naturliga auditiva återkopplingmed en manipulerad ljudsignal. Online ljudbearbetning hårdvara används för att manipulera låt utgång, införa realtid fel i auditiva återkoppling via hörlurarna, och kör sång motorisk inlärning. Taktil konditionering och rörelse Analys av antenn provtagningsmetoder i honung bin (Apis mellifera L.) Samir Mujagić, Simon Michael Würth, Sven Hellbach, Volker Dürr Biologiska Cybernetics, Citec – Kognitiv Interaction Technology – Center of Excellence, Bielefeld University I detta protokoll visar vi hur man tillstånd utnyttjas honungsbin till taktila stimuli och införa en 2D teknik motion capture för att analysera kinematik finskaliga antenn provtagning mönster.