我々は、ビデオで彼女の親切な協力をFabiana Benattiに感謝します。また、この分野で私たちの研究への援助をFAPESP（＃2007/51228-0）とCNPqを（＃300133/2008-1）に感謝。

はじめに好気性と嫌気性代謝：物理的な努力を維持するために必要なエネルギーは、2つの代謝源から来る。好気的代謝は嫌気的代謝（すなわち、それは基板のモル当たりのATPの高い量を生成します）よりも効率的である一方、嫌気的代謝によってエネルギーを生産することは非常に短い期間でのエネルギーの高い量を提供することができます。これは非常に高速な動きを必要とするどのような状況のために決定的かもしれません。 各スポーツには、その特定のスポーツのためのユニークな生理的および代謝要求を与える運動技能の面で固有の特性を持っています。代謝要求の最も重要な側面は、活動に必要な総エネルギーへのエネルギーシステムの相対的な貢献である。各スポーツの特定の需要を決定するためには、最大限に最適化された可能性があり、トレーニングモデル、栄養戦略と強壮剤の助剤を開発するために重要であるthleticパフォーマンス。 いくつかのスポーツは実験室の設定で再現することが比較的容易である、従ってそれは選手を評価することができる制御された環境を作成することが可能です。これは、たとえば、実行し、サイクリングの場合です。予測可能な動きは、これらのスポーツを構成し、したがって、彼らは研究されやすい。いくつかの簡単な装置を使用して、それはかなり正確に選手がそのようなトレーニングや競技会などの実際の状況で行うのと同じ動きを模倣することが可能です。実際、これらのスポーツがより広範囲の運動科学者によって研究し、より完全かつ信頼性の高い科学文献で恩恵を受けてきた。 一方、スポーツの数は、実験室で再現することがはるかに難しくなります。これらのスポーツは予測不可能とパートナー（s）と相手（s）の行動に依存しています。これは正確にラボとASSEすることができないで競争条件を再現することができないことにつながるトレーニングまたは競技中にどちらかの分野でのSSは、これらの選手。多分これらの問題のため、彼らは科学者からあまり注目されている。これは、チームスポーツと多くの個々のスポーツの1の大半のケースである。 これらの側面を考慮して、制御された実験室条件下​​で再現することは困難であるスポーツのエネルギーシステムの差の寄与を評価する方法を説明することを目的とした。柔道は、非常に複雑で予測できないスポーツですので、例として柔道を使用します。しかし、ここに示されている概念は、様々なスポーツの数に適合させることができます。 1。安静時の生理測定<ol><li>彼/彼女は運動開始前に選手の体重を測定します。 </li><li>運動を開始する前に、耳たぶや指先から小休止血液サンプルを収集し、全体の実験手順が完了するまで氷上で保管してください。 </li><li>続いて、CALを配置アスリートが実行する動作、および5分間のレコードを休止またはベースラインの酸素消費量に依存する最も便利な位置でポータブルガス分析計をibrated。ベースラインの測定中に、競技者は彼/彼女の足の上に静かな地位を維持しなければならない（運動は立った姿勢で行われる場合）、または運動はcycloergometer内または実行される場合（使用される機器に座っていた任意の同様の装置）。 </li></ol> 2。運動時の生理計測<ol><li>安静時の血液サンプルを収集し、酸素消費量を休めた後は​​、あなたが勉強している特定の運動を開始するアスリートを求めることができる。ポータブルガス分析計は、運動およびその運動は、機器を損傷することはありませんでしない干渉する位置に配置する必要があります。行使期間を通して酸素消費量を測定し続けています。 </li></ol> 3。運動後の生理測定</P&gt; <ol><li>運動酸素消費量のデータを収集した後、機器をシャットダウンする前に10分間記録酸素消費量を保持します。複数の競技者が同じ日に評価されている場合は、必ずガス分析装置のキャリブレーションを行う。 </li><li>運動後のピーク血漿乳酸を識別するためには、すぐに運動後の演習では、3年、5年、7分後に少量の血液サンプルを収集します。分析まで氷上で保管してください。 </li></ol> 4。血液サンプルの処理とピーク血漿乳酸の定量<ol><li>すべての血液サンプルは、2％NaF溶液と同様のボリューム（すなわち、あなたは血の25μLを収集している場合は、2％NaFの25μLに配置）を含むマイクロチューブに配置する必要があります。 </li><li> 4℃で2000グラムで5分間のサンプルを回転させて赤血球からのデータ収集が終了すると、独立したプラズマ</li><li>血漿乳酸methods2、3のさまざまな決定することができます。私たちの研究室では、我々は電気を使用してメタ自動化された乳酸·アナライザ（イエロースプリングス1500スポーツ、オハイオ州）の助けを借りてOD。 </li></ol> 5。計算<ol><li>運動酸素消費量から残りの酸素消費量を減算することにより好気的代謝によって生成された正味エネルギーを計算します。安静時酸素消費量は、合計運動時間時間でベースラインの酸素消費量の最後の30秒間の平均値を乗じて得られます。その後、台形法を用いて運動の酸素消費量の曲線下面積を計算します。最後に、運動の酸素消費量から安静時の酸素消費量を減算します。 </li><li>嫌気性代謝alactic（すなわち、ATP-CP経路）の寄与は図1に示すように、過剰な運動後の酸素消費量4-6の速い成分と見なすことができます。フィッティングによりalacticシステムによって生成されるエネルギーを計算します。双方向またはmonoexponentiに運動後の酸素消費量の動態ら曲線。これは数学のソフトウェア（例えばMicrocalオリジンバージョン7.0）を用いて行うことができます。最高の（すなわち、最小の残渣）をデータセットにフィットするモデルに基づいて、モノ - または双方向の指数曲線で選択してください。次に、 式（2）に従ってalactic寄与を計算する近似式（ 式1）によって提供される用語を使用します。 <img src="/files/ftp_upload/3413/3413fig1.jpg" alt="Fiugre 1" /> 図1。の間に、運動した後、残りの部分で得られた典型的な酸素消費量曲線の模式図。 式1： <img src="/files/ftp_upload/3413/3413eq1.jpg" alt="式（1）" /> 式2： <img src="/files/ftp_upload/3413/3413eq2.jpg" alt="式（2）" /> V O2（t）は時刻tにおける酸素摂取量である、V O2baselineは、ベースライン時の酸素摂取量は、振幅であり、δは時間遅延であり、τは時定数です。1と2はそれぞれ、高速および低速のコンポーネントを表します。 </li><li>乳酸嫌気性システムの寄与を計算するためには、安静時の値は、上記の乳酸1mMのは、体mass7 1kgあたりに消費される酸素の3 mLに相当することを想定しています。したがって、デルタピーク血漿乳酸塩（すなわち、ピーク血漿乳酸マイナス休憩血漿乳酸塩）を計算すると3で、選手の体重を掛けます。溶液中の酸素の得られた値は、O 2の各1 Lが20.92 KJに等しいと仮定すると、Lにエネルギー（KJ）に変換されます。 </li><li>最後に、各エネルギーシステムによって得られた結果は、あなたが活動中に総エネルギー消費量を持ち、システムのそれぞれの相対的な寄与を計算することができるように加算されます。 </li></ol> 6。代表的な結果 図2は、運動中や運動後、安静時酸素消費量の代表的な曲線を描いている。で例はここで使用され、選手は5分の3つの異なった柔道の技術（O-打ち、ガリ、原井洋明·合資とseoi-投げ ）（1つごとに15秒をスロー8）を行った。これは間欠的運動に典型的な応答である。計算後、我々は柔道の練習（ 表1）時のエネルギーシステムの貢献に関する最終的な結果を得た。 追加の代表的な結果を表2に表示されます。この例では、異なった競争力のあるレベル（すなわち、レクリエーションの対エリート）の屋内ロッククライマーは、低難易度の上昇経路の間に評価した。 1エリートアスリートと1レクリエーションスポーツ選手の個々の結果は（ 表2）が表示されます。 <table border="1"><tbody><tr><td rowspan="2"></td><td colspan="2"> Seoi-nague </td><td colspan="2"> 原井洋明、合資 </td><td colspan="2"> O-打ち、ガリ </td></tr><tr><td> KJ </td><td> ％ </td><td> KJ </td><td> ％ </td><td> KJ </td><td> ％ </td></tr><tr><td> alactic嫌気</td><td> 46±20 </td><td> 16.3±2.8 </td><td> 43±21 </td><td> 16.1±2.7 </td><td> 36±22 </td><td> 14.6±2.8 </td></tr><tr><td>好気性の</td><td> 223±66 </td><td> 82.2±2.9 </td><td> 211±66 </td><td> 82.3±3.8 </td><td> 196±74 </td><td> 84.0±3.8 </td></tr><tr><td>嫌気性乳酸</td><td> 4±2 </td><td> 1.5±0.7 </td><td> 5±5 </td><td> 1.6±1.4 </td><td> 4±4 </td><td> 1.5±1.1 </td></tr><tr><td> 合計 </td><td> 273±86 </td><td>- </td><td> 259±91 </td><td> - </td><td> 237±99 </td><td> - </td></tr><tr><td> 合計（KJ /分） </td><td> 51.9±8.7 </td><td> - </td><td> 49.4±8.9 </td><td> - </td><td> 45.3±19.6 </td><td> - </td></tr></tbody></table> 表1 3つの異なる柔道の練習中に総エネルギー消費量とエネルギーシステムの貢献の代表的な結果。 <table border="1"><tbody><tr><td> 競争力のあるレベル </td><td> 好気性（％） </td><td> 嫌気性の乳酸（％） </td><td> 嫌気Alactic（％） </td><td> 合計（KJ） </td><td> 合計（KJ /秒） </td></tr&gt; <tr><td>エリート</td><td> 40 </td><td> 8 </td><td> 52 </td><td> 70.4 </td><td> 1.00 </td></tr><tr><td>レクリエーションの</td><td> 40 </td><td> 15 </td><td> 45 </td><td> 96.1 </td><td> 1.15 </td></tr></tbody></table> 表2低難易度の上昇経路中の総エネルギー消費量とエネルギーシステムの貢献の代表的な個々のデータ。 <img src="/files/ftp_upload/3413/3413fig2.jpg" alt="図2" /> 図2代表的な結果は5分の柔道の練習中に得られた。

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	<li>Franchini, E., Del Vecchio, F. B., Matsushigue, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+profiles+of+elite+judo+athletes.">Physiological profiles of elite judo athletes.</a> Sports Med. 41, 147-166 (2011).</li><li>Bergmeyer, H. U., Bergmeyer, J., Grassl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Methods of enzymatic analysis. , (1983).</li><li>Passonneau, J. V., Lowry, O. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enzymatic+Analysis.">Enzymatic Analysis.</a> A Practical Guide. , (1993).</li><li>Beneke, R., Pollmann, C., Bleif, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+anaerobic+is+the+Wingate+Anaerobic+Test+for+humans.">How anaerobic is the Wingate Anaerobic Test for humans.</a> Eur. J. Appl. Physiol. 87, 388-392 (2002).</li><li>Beneke, R., Beyer, T., Jachner, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Energetics+of+karate+kumite.">Energetics of karate kumite.</a> Eur. J. Appl. Physiol. 92, 518-523 (2004).</li><li>Bertuzzi, R. C. D., Franchini, E., Kokubun, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Energy+system+contributions+in+indoor+rock+climbing.">Energy system contributions in indoor rock climbing.</a> Eur. J. Appl. Physiol. 101, 293-300 (2007).</li><li>di Prampero, P. E., Ferretti, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+energetics+of+anaerobic+muscle+metabolism:+a+reappraisal+of+older+and+recent+concepts.">The energetics of anaerobic muscle metabolism: a reappraisal of older and recent concepts.</a> Respir. Physiol. 118, 103-115 (1999).</li><li>Franchini, E., Bertuzzi, R. C. D., Degaki, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Energy+Expenditure+in+Different+Judo+Throwing+Techniques.+Proceedings+of+first+joint+international+pre-Olympic+conference+of+sports+science+and+sports+engineering,+vol+II.">Energy Expenditure in Different Judo Throwing Techniques. Proceedings of first joint international pre-Olympic conference of sports science and sports engineering, vol II.</a> Bio-mechanics and sports engineering. , 55-60 (2008).</li><li>Calmet, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developing+ecological+research+in+judo.">Developing ecological research in judo.</a> Percept. Mot. Skills. 105, 646-648 (2007).</li><li>Mello, F. D., Bertuzzi, R. C., Grangeiro, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Energy+systems+contributions+in+2,000+m+race+simulation:+a+comparison+among+rowing+ergometers+and+water.">Energy systems contributions in 2,000 m race simulation: a comparison among rowing ergometers and water.</a> Eur. J. Appl. Physiol. 105, 615-619 (2009).</li><li>Bertuzzi, R. C., Franchini, E., Ugrinowitsch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predicting+MAOD+using+only+a+supramaximal+exhaustive+test.">Predicting MAOD using only a supramaximal exhaustive test.</a> Int. J. Sports Med. 31, 477-481 (2010).</li></ol>

著者らはこの研究に関して利害関係の対立を持たない宣言しています。

我々はウサギが示されている方法は、連続および断続的な運動の両方に使用することができます。法の大きな利点は、それが制御された実験室の設定で模倣することが困難なエクササイズやスポーツに適応させることができるということです。さらに、この3つの異なるエネルギーシステムの寄与を区別することができる唯一の​​可能な方法です。したがって、このメソッドは、調査9に望ましい生態学的妥当性を提供し、現実の状況に大きな類似性とスポーツの研究を可能にします。たとえば、メロらによる最近の研究10は、水のボートレースの2000メートルで解糖系の寄与がそのボートの性能は好気的代謝に主に依存していることを意味し、わずか7％であることを示した。同様に、ベネケらによる研究4は、最もよく使われる嫌気性試験の一つで、ウィンゲート無酸素性テスト、時のエネルギーの主な原因は嫌気的代謝（20％、好気性であることを確認し、30％翼CTICと糖50％）。この例で報告されているように私たちのグループによる最近の研究では、また、屋内クライミング6と柔道8のエネルギーの寄与を特徴としています。確かに、精力的な貢献に関する知識は、さらにテストを検証するための強壮剤の戦略トレーニング·組織の発展にとって重要です。 このメソッドは、いくつかの制限があります。まず、機器のコストがやや高く、専門的な訓練を受けた人員が必要になります。ほとんどのスポーツが、この手法で模倣することができますが第二に、それは、ポータブルガス分析装置を用いて検討することができ、運動のいずれかのタイプではありません。最後に、血漿中乳酸値が正確にアクティビティの実行中に骨格筋によって生成された総乳酸を表すものではありませんので、この手順によって得られた結果は、運動時の代謝需要ではなく、精力的な貢献の正確な定量化の見積もりに関すると見なすことができます。それにもかかわらず、これが唯一の検証私ですthod可能な11つの異なるエネルギーシステムの寄与を区別することができる。

<table border="1"><tbody><tr><th>試薬の名前</th><th>会社</th><th>コメント</th></tr><tr><td> YSI 1500スポーツ</td><td>黄色スプリングス</td><td>この装置は、迅速かつ容易に血漿中乳酸測定することができます</td></tr><tr><td> K4 B2 </td><td> Cosmed </td><td>この装置は、運動を通して酸素消費量を測定するために不可欠である</td></tr><tr><td>ソフトウェアMicrocal 6.0 </td><td>起源</td><td>このソフトウェアは、（または同様の機能を持つ他の）計算のために有用であろう</td></tr></tbody></table>

determining the contribution of the energy systems during exercise

代謝要求の最も重要な側面の一つは、与えられた身体活動に必要な総エネルギーへのエネルギーシステムの相対的な貢献である。いくつかのスポーツ（例えば、実行して、サイ​​クリング）、実験室で再現することが比較的容易であるが、スポーツの数が制御された状況で再現し、検討する必要がはるかに困難である。このメソッドは、制御された実験室条件下​​で模倣することは困難であるスポーツのエネルギーシステムの差の寄与を評価する方法を紹介します。ここに示されている概念は、事実上あらゆるスポーツに適応することができます。 次のような生理学的変数が必要となります。残りの酸素消費量、運動酸素消費量、運動後の酸素消費量、残りの血漿乳酸濃度と運動後の血漿中のピーク乳酸。好気的代謝の寄与を計算するには、安静時と運動時の酸素消費量が必要になります。使用して、台形法、残りの酸素消費量に対応する領域を差し引いた、運動時の酸素消費量の曲線下面積を計算します。 alactic嫌気性代謝の寄与を計算するには、運動後の酸素消費量曲線は、モノラルまたは双方向の指数モデル（最もフィットしたものによって選ばれた）に調整する必要があります。その後、次のように、嫌気性alactic代謝を計算する近似方程式の用語を使用して：ATP-CP代謝= A 1（MLの場合は-1になります 。）XT 1（S）。最後に、乳酸嫌気性システムの寄与を計算するには、3で、アスリートの身体質量（mLの結果はその後Lに変換し、KJにされています）によるピーク血漿乳酸塩を掛けます。 方法は、連続および断続的な運動の両方に使用することができます。これは、制御された環境で再現することが困難なエクササイズやスポーツに適応することができ、非常に興味深いアプローチです。また、これが唯一です。つの異なるエネルギーシステムの寄与を区別することができるvailable方法。したがって、このメソッドは、研究に望ましい生態学的妥当性を提供し、現実の状況に大きな類似性とスポーツの研究を可能にします。

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Determining the Contribution of the Energy Systems During Exercise

このプロトコルは、運動やスポーツ科学に焦点を​​当てた研究者が演習の多種多様な中に総エネルギー消費量には3つの異なるエネルギーシステムの相対的な寄与を決定することができます。

運動時のエネルギーシステムの貢献を決定する

One of the most important aspects of the metabolic demand is the relative contribution of the energy systems to the total energy required for a given ...

determining-the-contribution-of-the-energy-systems-during-exercise

Research

JoVE Journal

Biology

41.1K ビュー.  University of Sao Paulo. このプロトコルは、運動やスポーツ科学に焦点を​​当てた研究者が演習の多種多様な中に総エネルギー消費量には3つの異なるエネルギーシステムの相対的な寄与を決定することができます。

ビデオ: Determining the Contribution of the Energy Systems During Exercise

Counting and Determining the Viability of Cultured Cells

Determining the number of cells in culture is important in standardization of culture conditions and in performing accurate quantitation experiments. A hemacytometer is a thick glass slide with a central area designed as a counting chamber. Cell suspension is applied to a defined area and counted so cell density can be calculated. 

Determining the number of cells in culture is important in standardization of culture conditions and in performing accurate quantitation experiments. In this video, we demonstrate how cells are counted using a hemacytometer.

カウントと培養細胞の生存率の決定

Determining the number of cells in culture is important in standardization of culture conditions and in performing accurate quantitation experiments. A ...

生物学

Mouse Mammary Epithelial Cells form Mammospheres During Lactogenic Differentiation

A phenotypic measure commonly used to determine the degree of lactogenic differentiation in mouse mammary epithelial cell cultures is the formation of dome shaped cell structures referred to as mammospheres 1. The HC11 cell line has been employed as a model system for the study of regulation of mammary lactogenic differentiation both in vitro and in vivo 2. The HC11 cells differentiate and synthesize milk proteins in response to treatment with lactogenic hormones. Following the growth of HC11 mouse mammary epithelial cells to confluence, lactogenic differentiation was induced by the addition of a combination of lactogenic hormones including dexamethasone, insulin, and prolactin, referred to as DIP. The HC11 cells induced to differentiate were photographed at times up to 120 hours post induction of differentiation and the number of mammospheres that appeared in each culture was enumerated. The size of the individual mammospheres correlates with the degree of differentiation and this is depicted in the images of the differentiating cells.

HC11 lactogenic differentiation can be characterized by the formation of domed structures referred to as mammospheres. The structures can be enumerated by phase contrast microscopy to aid in quantifying lactogenic differentiation.

マウス乳腺上皮細胞は乳腺刺激分化の過程でMammospheresを形成し、

A phenotypic measure commonly used to determine the degree of lactogenic differentiation in mouse mammary epithelial cell cultures is the formation of ...

Gross Dissection of the Stomach of the Lobster, Homarus Americanus

The stomach of the American lobster (Homarus americanus) is located in the cephalothorax, between the rostrum and the cervical groove. The anterior end of the stomach is defined by the mouth opening and the posterior end by the bottom of the pylorus. Along the dorsal side of the stomach lies the stomatogastric nervous system (STNS). This nervous system, which contains rhythmic networks that underlie feeding behavior, is an established model system for studying rhythm generating networks and neuromodulation 1,2. While it is possible to study this system in vivo 3, the STNS continues to produce its rhythmic activity when isolated in vitro. In order to study this system in vitro the stomach must be removed from the animal. This video article describes how the stomach can be dissected from the American lobster. In an accompanying video article4 we demonstrate how the STNS can be isolated from the stomach.

Gross Dissection of the Stomach of the Lobster, Homarus Americanus

We describe the gross dissection of the stomach of the American lobster (Homarus americanus).

ロブスターの胃の肉眼解剖、ロブスター属Americanus</em

The stomach of the American lobster (Homarus americanus) is located in the cephalothorax, between the rostrum and the cervical groove. The anterior end of ...

Determining Cell Number During Cell Culture using the Scepter Cell Counter

Counting cells is often a necessary but tedious step for in vitro cell culture. Consistent cell concentrations ensure experimental reproducibility and accuracy. Cell counts are important for monitoring cell health and proliferation rate, assessing immortalization or transformation, seeding cells for subsequent experiments, transfection or infection, and preparing for cell-based assays. It is important that cell counts be accurate, consistent, and fast, particularly for quantitative measurements of cellular responses.
Despite this need for speed and accuracy in cell counting, 71% of 400 researchers surveyed1 who count cells using a hemocytometer. While hemocytometry is inexpensive, it is laborious and subject to user bias and misuse, which results in inaccurate counts. Hemocytometers are made of special optical glass on which cell suspensions are loaded in specified volumes and counted under a microscope. Sources of errors in hemocytometry include: uneven cell distribution in the sample, too many or too few cells in the sample, subjective decisions as to whether a given cell falls within the defined counting area, contamination of the hemocytometer, user-to-user variation, and variation of hemocytometer filling rate2.
To alleviate the tedium associated with manual counting, 29% of researchers count cells using automated cell counting devices; these include vision-based counters, systems that detect cells using the Coulter principle, or flow cytometry1. For most researchers, the main barrier to using an automated system is the price associated with these large benchtop instruments1.
The Scepter cell counter is an automated handheld device that offers the automation and accuracy of Coulter counting at a relatively low cost. The system employs the Coulter principle of impedance-based particle detection3 in a miniaturized format using a combination of analog and digital hardware for sensing, signal processing, data storage, and graphical display. The disposable tip is engineered with a microfabricated, cell- sensing zone that enables discrimination by cell size and cell volume at sub-micron and sub-picoliter resolution. Enhanced with precision liquid-handling channels and electronics, the Scepter cell counter reports cell population statistics graphically displayed as a histogram.

The Scepter Cell Counter is a handheld automated device that can be used to count cells, monitor cell diameter and volume, and be used to check the health and quality of cellular populations from one culture to the next.

セプターのセルカウンターを用いて細胞培養中の細胞数の決定

Counting cells is often a necessary but tedious step for in vitro cell culture. Consistent cell concentrations ensure experimental reproducibility and ...

Blastomere Explants to Test for Cell Fate Commitment During Embryonic Development

Fate maps, constructed from lineage tracing all of the cells of an embryo, reveal which tissues descend from each cell of the embryo. Although fate maps are very useful for identifying the precursors of an organ and for elucidating the developmental path by which the descendant cells populate that organ in the normal embryo, they do not illustrate the full developmental potential of a precursor cell or identify the mechanisms by which its fate is determined. To test for cell fate commitment, one compares a cell's normal repertoire of descendants in the intact embryo (the fate map) with those expressed after an experimental manipulation. Is the cell's fate fixed (committed) regardless of the surrounding cellular environment, or is it influenced by external factors provided by its neighbors? Using the comprehensive fate maps of the Xenopus embryo, we describe how to identify, isolate and culture single cleavage stage precursors, called blastomeres. This approach allows one to assess whether these early cells are committed to the fate they acquire in their normal environment in the intact embryo, require interactions with their neighboring cells, or can be influenced to express alternate fates if exposed to other types of signals.

The fate of an individual embryonic cell can be influenced by inherited molecules and/or by signals from neighboring cells. Utilizing fate maps of the cleavage stage Xenopus embryo, single blastomeres can be identified for culture in isolation to assess the contributions of inherited molecules versus cell-cell interactions.

胚発生時に細胞運命のコミットメントをテストするために割球植

Fate maps, constructed from lineage tracing all of the cells of an embryo, reveal  which tissues descend from each cell of the embryo.  Although fate maps ...

Live Imaging of Apoptotic Cell Clearance during Drosophila Embryogenesis

The proper elimination of unwanted or aberrant cells through apoptosis and subsequent phagocytosis (apoptotic cell clearance) is crucial for normal development in all metazoan organisms. Apoptotic cell clearance is a highly dynamic process intimately associated with cell death; unengulfed apoptotic cells are barely seen in vivo under normal conditions. In order to understand the different steps of apoptotic cell clearance and to compare 'professional' phagocytes - macrophages and dendritic cells to 'non-professional' - tissue-resident neighboring cells, in vivo live imaging of the process is extremely valuable. Here we describe a protocol for studying apoptotic cell clearance in live Drosophila embryos. To follow the dynamics of different steps in phagocytosis we use specific markers for apoptotic cells and phagocytes. In addition, we can monitor two phagocyte systems in parallel: 'professional' macrophages and 'semi-professional' glia in the developing central nervous system (CNS). The method described here employs the Drosophila embryo as an excellent model for real time studies of apoptotic cell clearance.

Live Imaging of Apoptotic Cell Clearance during Drosophila Embryogenesis

Here we describe an effective method for studying dynamics of apoptotic cell clearance in vivo. This method employs live Drosophila embryos as a powerful model for monitoring phagocytosis of apoptotic cells using specific labeling of apoptotic cells and phagocytes.

アポトーシス細胞のクリアランスのイメージング中に生きる<em&gt;ショウジョウバエ</em&gt;胚

The  proper elimination of unwanted or aberrant cells through apoptosis and  subsequent phagocytosis (apoptotic cell clearance) is crucial for normal  ...

The Use of Chemostats in Microbial Systems Biology

Cells regulate their rate of growth in response to signals from the external world. As the cell grows, diverse cellular processes must be coordinated including macromolecular synthesis, metabolism and ultimately, commitment to the cell division cycle. The chemostat, a method of experimentally controlling cell growth rate, provides a powerful means of systematically studying how growth rate impacts cellular processes - including gene expression and metabolism - and the regulatory networks that control the rate of cell growth. When maintained for hundreds of generations chemostats can be used to study adaptive evolution of microbes in environmental conditions that limit cell growth. We describe the principle of chemostat cultures, demonstrate their operation and provide examples of their various applications. Following a period of disuse after their introduction in the middle of the twentieth century, the convergence of genome-scale methodologies with a renewed interest in the regulation of cell growth and the molecular basis of adaptive evolution is stimulating a renaissance in the use of chemostats in biological research.

Cell growth rate is a regulated process and a primary determinant of cell physiology. Continuous culturing using chemostats enables extrinsic control of cell growth rate by nutrient limitation facilitating the study of molecular networks that control cell growth and how those networks evolve to optimize cell growth.

微生物システム生物学のケモスタットの使用

Cells regulate their rate of growth in response to signals from the external world. As the cell grows, diverse cellular processes must be coordinated ...

Isolation of Mitochondria from Minimal Quantities of Mouse Skeletal Muscle for High Throughput Microplate Respiratory Measurements

Dysfunctional skeletal muscle mitochondria play a role in altered metabolism observed with aging, obesity and Type II diabetes. Mitochondrial respirometric assays from isolated mitochondrial preparations allow for the assessment of mitochondrial function, as well as determination of the mechanism(s) of action of drugs and proteins that modulate metabolism. Current isolation procedures often require large quantities of tissue to yield high quality mitochondria necessary for respirometric assays. The methods presented herein describe how high quality purified mitochondria (~ 450 &#181;g) can be isolated from minimal quantities (~75-100 mg) of mouse skeletal muscle for use in high throughput respiratory measurements. We determined that our isolation method yields 92.5&#177; 2.0% intact mitochondria by measuring citrate synthase activity spectrophotometrically. In addition, Western blot analysis in isolated mitochondria resulted in the faint expression of the cytosolic protein, GAPDH, and the robust expression of the mitochondrial protein, COXIV. The absence of a prominent GAPDH band in the isolated mitochondria is indicative of little contamination from non-mitochondrial sources during the isolation procedure. Most importantly, the measurement of O2 consumption rate with micro-plate based technology and determining the respiratory control ratio (RCR) for coupled respirometric assays shows highly coupled (RCR; &#62;6 for all assays) and functional mitochondria. In conclusion, the addition of a separate mincing step and significantly reducing motor driven homogenization speed of a previously reported method has allowed the isolation of high quality and purified mitochondria from smaller quantities of mouse skeletal muscle that results in highly coupled mitochondria that respire with high function during microplate based respirometirc assays.

Here, we present a modification of a previously reported method that allows for the isolation of high quality and purified mitochondria from smaller quantities of mouse skeletal muscle. This procedure results in highly coupled mitochondria that respire with high function during microplate based respirometirc assays.

ハイスループットマイクロプレート呼吸測定のためのマウスの骨格筋の最小量からミトコンドリアの単離

Dysfunctional skeletal muscle mitochondria play a role in altered metabolism observed with aging, obesity and Type II diabetes. Mitochondrial ...

Environmental Screening of Aeromonas hydrophila, Mycobacterium spp., and Pseudocapillaria tomentosa in Zebrafish Systems

Health monitoring systems are developed and used in zebrafish research facilities because pathogens of Danio rerio such as Aeromonas hydrophila, Mycobacterium spp., and Pseudocapillaria tomentosa have the potential to impair animal welfare and research. The fish are typically analyzed post mortem to detect microbes. The use of sentinels is a suggested way to improve the sensitivity of the surveillance and to reduce the number of animals to sample. The setting of a pre-filtration sentinel tank out of a recirculating system is described. The technique is developed to prevent water pollution and to represent the fish population by a careful selection of age, gender, and strains. In order to use the minimum number of animals, techniques to screen the environment are also detailed. Polymerase Chain Reaction (PCR) on surface sump swabs is used to significantly improve the detection of some prevalent and pathogenic mycobacterial species such as Mycobacterium fortuitum, Mycobacterium haemophilum, and Mycobacterium chelonae. Another environmental method consists of processing the sludge at the bottom of a holding tank or sump to look for P. tomentosa eggs. This is a cheap and fast technique that can be applied in quarantine where a breeding device is submerged into the holding tank of imported animals. Finally, PCR is applied to the sludge sample and A. hydrophila is detected at the sump&#39;s bottom and surface. Generally, these environmental screening techniques applied to these specific pathogens have led to an increased sensitivity compared to the testing of pre-filtration sentinels.

Environmental Screening of Aeromonas hydrophila, Mycobacterium spp., and Pseudocapillaria tomentosa in Zebrafish Systems

This protocol describes the use of sump swabs and sludge analysis of zebrafish systems, which leads to increased detection compared to the sole use of sentinels to detect pathogens such as Aeromonas hydrophila, Mycobacterium spp., and Pseudocapillaria tomentosa. A system to monitor P. tomentosa eggs in quarantine is also proposed.

ゼブラフィッシュにおけるPseudocapillaria のキリ、マイコバクテリウム属、アエロモナス サルモニシダ環境スクリーニング

Health monitoring systems are developed and used in zebrafish research facilities because pathogens of Danio rerio such as Aeromonas hydrophila, ...

Establishment of an Extracellular Acidic pH Culture System

Conditions of the tumor microenvironment, such as hypoxia or nutrient starvation, play critical roles in cancer progression and malignancy. However, the role of acidic extracellular pH in tumor aggressiveness and its underlying mechanism has not been extensively studied compared to hypoxic or nutrient starvation conditions. In addition, a well-defined culture method to mimic the acidic extracellular tumor microenvironment has not been fully reported.
Here we present a simple in vitro culture method to maintain acidic extracellular pH using reduced bicarbonate and increased lactate or HCl concentrations in the culture medium. The medium pH was sustained for at least 24 h and gradually decreased by 72 h following culture of PANC-1 and AsPC-1 pancreatic cancer cells. Three distinct acidic media conditions in this study highly upregulated pH-responsive genes such as MSMO1, INSIG1, and IDI1 compared to hypoxia or nutrient starvation. The upregulation of these genes can be used as a marker of acidic pH. These simple techniques are beneficial to elucidate underlying mechanisms of tumor malignancy under acidic tumor microenvironment. Therefore, our extracellular acidic pH culture system enables discovery of cellular acidic pH responses not only in cancer cells but also in primary cells, such as renal tubular cells, in relation to the other acidic disorders including, diabetic ketoacidosis, lactic acidosis, renal tubular acidosis, and respiratory acidosis.

The acidic tumor microenvironment plays critical roles in tumor progression. To assess the effects of acidic extracellular pH on cancer cells in vitro, we established simple acidic culture systems.

酸性細胞外 pH 培養系の確立

Conditions of the tumor microenvironment, such as hypoxia or nutrient starvation, play critical roles in cancer progression and malignancy. However, the ...