이 작품은 NIH 보조금 1R03AI090465으로 운용되고 있습니다.

1. 데이터를 가져 오는 중 <ol><li> 탄도 데이터는 핸드 헬드 GPS 단위, GPS 기반 스마트 폰 추적 응용 프로그램뿐만 아니라 우리의 연구에서 사용 된 하나 상용 아동 추적기 장치로 A-GPS는 (도움 GPS) 장치로 수집 할 수 있습니다. </li><li> 탄도 데이터는 일반적으로 시간 위도 경도 - 기록의 측면에 저장됩니다. 원하는 시간 간격은 응용 프로그램의 필요에 따라 설정해야합니다. 종종 가장 자주 간격이 공간 시간 활동 공부를 원하는 수 있습니다. </li><li> 쉼표로 구분 된 값으로 데이터를 변환, 또는. 각각 기록 이드에 대한 별도의 항목으로 CSV 파일, 위도, 경도, 시간. 그런 다음. csv 파일 일반적으로 사용되는 지리 정보 시스템에 (GIS) 파일 형식 (예 : ESRI shapefile 8) 변환합니다. </li><li> 건물 다각형 및 궤도 분석기와 연구 영역의 경계의 또 다른의 shapefile에로드합니다. 3D 디에 대해 올바르게 건물의 &quot;압출&quot;를 설정보기 흉한하고 적절하게 x, 공간과 시간을 나타내는 Z 치수를 나타내는 Y 크기와 공간 시간 큐브 6, 9를 표시 할 수있는 &quot;압출&quot;와 경계 층의 &quot;투명성&quot;을 설정합니다. </li></ol> 2. 사전 처리 <ol><li> 두 옵션은 사전 처리 시끄러운 원시 궤적 데이터를 사용할 수 있습니다. 하나는 사전 처리 메뉴의 드롭 다운 목록에서 선택할 수 있습니다. </li><li> &#39;대화 형&#39;이 선택되어 있으면 3D 궤도의 2D 투영을 쉽게 확인하고 선택할 생성됩니다. 공간과 시간의 원시 궤도를 검토 3D 디스플레이를 조작. 모양, 속도 및 / 또는 트랙 세그먼트의 토폴로지에 따라 데이터의 오류를 식별합니다. 비현실적인 높은 속도 돌연 방향을 변경 보통 트랙 포인트 (정점) 오류를 의미. 선택하고 원래의 궤도에서 그들을 제거합니다. 선택하고 3D 궤도 또는 2D 프로젝션 중 하나에서 제거합니다. </li><li> 뾰족한 SHA와 트랙 포인트의 클러스터PES (그림 1) spatially와 긴 기간 시간적으로 가장 가능성이 GPS 신호가 약한 실내 위치로 인해 발생하는 오류를 의미. 이러한 점 그룹이 선택되어 있으면, 프로그램은 선택된 점의 spatiotemporal 중심을 계산하고 중심을 통과 할 수있는 트랙을 조정할 수 있습니다. </li><li> &#39;자동&#39;이 사전 처리 메뉴에서 선택하는 경우 또는, 입력 및 출력 위치뿐만 아니라 이상 높은 속도와 포인트의 갑작스런 모퉁이를 결정하는 경험적 매개 변수를 설정합니다. 프로그램로드 궤적 데이터를 통해 검색 및 영상 오류 검출 방식을 모방 알고리즘에 따라 자동으로 실행됩니다. </li></ol> 3. 탄도의 세분화 및 활동 공간 특성 <ol><li> 탄도 세분화이 건물 레이어가 필요하기 때문에, 건물 모양 파일이로드되어 있는지 확인합니다. </li><li> 기능을 시작하려면 도구 모음의 분류 도구를 클릭합니다.입력 및 출력 건물 모양 파일 참조 레이어로 위치를 설정합니다. 세그먼트 궤도에 라벨을 건물 이름을 사용합니다. 이 알고리즘은 속도, 시간 등을 추적 점뿐만 아니라 건물과 관련있는 공간 토폴로지으로 설정 또는 기본 기준에 따라 실내 세그먼트를 식별합니다. </li><li> 분할됐던로드와 같은 등등 총 활동 반경, 특정 기간 동안의 반경, 실내 대 실외을 보냈다 총 시간의 비율과 같은 하나의 활동 공간을 특성화하기 위해 선택한 요약 속성을 계산하는 활동 공간 요약 summarization 도구를 클릭합니다. </li><li> 속성은 양적 모델링 용도에 스프레드 시트로 내보낼 수 있습니다. </li></ol> 4. 밀도 표면 매핑 <ol><li> 밀도 표면은 시간적 차원과 공간에서 활동의 밀도가 붕괴 보여줍니다. 세 가지 옵션은 밀도 표면 매핑 메뉴의 드롭 다운 목록에서 사용할 수 있습니다. </li><li> &#39;트랙 포인트 밀도&#39;옵션을 선택하면, 입력 및 출력 정보를 대화 상자에 입력하고 3D 또는 2D 하나에 표시를 선택합니다. 궤적 데이터의 모든 꼭지점은 점의 커널 밀도를 계산하는 데 사용됩니다. 그림 2는 밀도 표면을 보여줍니다. </li><li> &#39;추적 경로 밀도&#39;가 선택되어있는 경우 알고리즘은 계산하고 여행을 개별 경로 (그림 3)의 밀도를 표시합니다. </li><li> &#39;다시 샘플 점 밀도&#39;옵션이 선택되어 있으면, 알고리즘 재 샘플 점의 밀도는 시간에 균일하게 확산 설정된 시간 간격과지도를 사용하여 궤도 데이터입니다. 이 옵션은 다양한 신체 조건이나 분할 궤도 아래에있는 장치의 감도를 변화로 인해 불규칙적 인 시간 간격으로 추적 포인트를 수집 추적 장치를 위해 설계되었습니다. 그림 4 분할 궤도의 2D 및 3D 밀도 표면을 보여줍니다. </li><li> 만약 &#39;시간적 초점을 맞춘&#39;은이 선택되어위의 옵션 중 뉴욕, 시간적 초점 (10)는 다른 기간에 활동 패턴을 조사하기 위해 수행 할 수 있습니다. 예를 들어, 하루에 여러 시간에 활동 밀도 표면은 시간에 걸쳐 핫스팟 (그림 5)을 쉽게 식별 시각화 할 수 있습니다. </li></ol> 5. 밀도 볼륨 추정 및 볼륨 렌더링 <ol><li> 밀도 볼륨 시각화는 궤도의 시각화에서와 같이 공간 시간 큐브의 개념을 사용합니다. 이러한 시각화의 핵심은 voxels 11로 공간의 disaggregation입니다. 제 1 밀도 볼륨을 시각화에 대한 우리의 접근 방식은 voxels과 교차 시공간 트랙의 수를 계산하여 개별 voxels의 밀도 볼륨을 예측할 수 있습니다. 하나는이 단계의 밀도 볼륨 시각화 메뉴에서 &#39;밀도 볼륨 계산&#39;을 클릭 할 수 있습니다. </li><li> 같은 세 가지 옵션은 밀도 표면 시각화를 위해 같은 밀도 볼륨 시각화를 위해 사용할 수 있습니다. </li><li> 양방향 볼륨 렌더링을 12 3D 볼륨 시각화 인터페이스를 시작하려면 &#39;다음&#39;을 클릭 &#39;볼륨 렌더링&#39;. 각 축을 따라 부서의 수를 설정하면, 하나는 서로 다른 스케일에서 클러스터를 검토 할 수 있습니다. Z-팩터는 더 나은 시각화를 위해 수직 과장을 설정하는 데 사용됩니다. 같은 건물과 같은 참조 레이어뿐만 아니라 시각화를 지원하기 위해로드 할 수 있습니다. 볼륨 렌더링의 결과는 대화식으로 밀도에서 색 맵핑을 제어하는​​ 전송 기능을 조작하여 조정할 수 있습니다. (그림 6). </li></ol> 6. 기타 탐색 데이터 분석 (EDA) 및 시각화 <ol><li> 절차는 Google 어스에 표시 할 애니메이션 시리즈를 만들 수 있습니다. &#39;기타&#39;에서이 절차를 액세스 할 수 &#39;EDA에 대한 KML로 내보내기&#39;를 클릭하십시오. 그것은 궤도의 상호 작용 애니메이션 Google 어스에서 열리는 KML 13 파일을 만듭니다. </li><li> 하나는 지나가는하는 궤도를 따라 할 수 있습니다Google 어스에서 타임 라인을 따라 스크롤하여 시간 전 환경. </li><li> 절차는 &#39;연결 분석&#39;을 통해 관심 장소 간의 연결을 시각화 할 수 있습니다. 예를 들어, 대학 캠퍼스에서 다른 건물 사이에 연결 학생들 (그림 7)에 의해 수집 된 세그먼트 궤도 데이터에서 파생됩니다. </li><li> 파생 연결을 바탕으로 가장 아웃 바운드 또는 인바운드 트래픽과 가장 트래픽이 곳을 식별 할 수 있습니다 연결 허브와 그 건물과 핫스팟. </li></ol>

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	<li>Stoddard, S. T., Morrison, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+human+movement+in+the+transmission+of+vector-borne+pathogens.">The role of human movement in the transmission of vector-borne pathogens.</a> PLoS Negl. Trop. Dis. 3 (7), e10 (2009).</li><li>Morens, D. M., Folkers, G. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+challenge+of+emerging+and+re-emerging+infectious+diseases.">The challenge of emerging and re-emerging infectious diseases.</a> Nature. 430, 242-249 (2004).</li><li>Viboud, C., Bjornstad, O. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synchrony,+waves,+and+spatial+hierarchies+in+the+spread+of+influenza.">Synchrony, waves, and spatial hierarchies in the spread of influenza.</a> Science. 312, 447-451 (2006).</li><li>Shoval, N., Isaacson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Application+of+tracking+technologies+to+the+study+of+pedestrian+spatial+behaviour.">The Application of tracking technologies to the study of pedestrian spatial behaviour.</a> The Professional Geographer. 58 (2), 172-183 (2006).</li><li>Yu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatio-temporal+GIS+design+for+exploring+interactions+of+human+activities.">Spatio-temporal GIS design for exploring interactions of human activities.</a> Cartography and Geographic Information Science. 33 (1), 3-19 (2006).</li><li>Kwan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interactive+geovisualization+of+activity-travel+patterns+using+three-dimensional+geographical+information+systems:+a+methodological+exploration+with+a+large+data+set.">Interactive geovisualization of activity-travel patterns using three-dimensional geographical information systems: a methodological exploration with a large data set.</a> Transportation Research Part C. 8, 185-203 (2000).</li><li>Dem&#353;ar, U., Virrantaus, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Space-time+density+of+trajectories:+exploring+spatio-temporal+patterns+in+movement+data.">Space-time density of trajectories: exploring spatio-temporal patterns in movement data.</a> International Journal of Geographical Information Science. 24 (10), 1527-1542 (2010).</li><li>Kraak, M., Koussoulakous, A., Fisher, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A visualization environment for the space-time cube. , 189-200 (2004).</li><li>MacEachren, A. M., Polsky, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualizing+spatial+relationships+among+health,+environmental,+and+demographic+statistics:+interface+design+issues.">Visualizing spatial relationships among health, environmental, and demographic statistics: interface design issues.</a> , 880-887 (1997).</li><li>Levory, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Display+of+surfaces+from+volume+data.">Display of surfaces from volume data.</a> IEEE Computer Graphics and Application. 8 (5), 29-37 (1998).</li><li>Drebin, R. A., Carpenter, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volume+Rendering.">Volume Rendering.</a> Computer Graphics. , (1998).</li><li>Lee, W., Krumm, J., Zheng, Y., Zhou, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trajectory+preprocessing.">Trajectory preprocessing.</a> Computing with Spatial Trajectories. , 3-34 (2011).</li><li>Han, B., Comaniciu, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sequential+kernel+density+approximation+and+its+application+to+real-time+visual+tracking.">Sequential kernel density approximation and its application to real-time visual tracking.</a> IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. , (2007).</li></ol>

관심 없음 충돌이 선언 없습니다.

우리는 인터페이스를 개발하기 위해 ArcGIS의 추가 기능 메커니즘을 사용했습니다. 모든 대화 형 작업이 사용하여 구현 된 C + +. 모든 자동 처리 및 분석 기능은 Python을 사용하여 개발되었습니다. 오류가 건물과 자주 실내 정류장 인접으로 인해 엄청난 수로 보행자에 의해 수집 된 AGPS 데이터 또는 GPS 데이터 전처리에 독특한 도전을 제공합니다. 또한, 전처리의 초점은 추적 점 ...

<table border="1"><tbody><tr><td> 시약의 이름 </td><td> 회사 </td><td> 카탈로그 번호 </td><td> 코멘트 (선택 사항) </td></tr><tr><td> WorldTracker GPRS </td><td> 세계 추적 </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 분석을 실행하기위한 개인용 컴퓨터 </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> ArcGIS 소프트웨어 </td><td> ESRI </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 탄도 분석기 확장 </td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

trajectory data analyses for pedestrian space-time activity study

이곳은 공간과 시간적 차원에서 인간의 움직임이 질병 전송 1-3에 직접적인 영향력을 갖고 인정 받고 있습니다. 전염성 질병이 일반적으로 중첩 활동 공간에서 감염 취약 개인 사이의 접촉을 통해 확산됩니다. 따라서, 매일 이동성 - 활동 정보는 감염의 요소를 위험 노출을 측정하는 지표로 사용될 수 있습니다. 그러나, 따라서 주요 어려움과 마이크로 스케일의 감염증 전송의 연구 소수의 이유는 자세한 개인 이동성 데이터의 부족에서 발생한다. 이전 운송 및 자주 과목 적극적으로 시간과 공간에서 자신의 활동을 기록하기 위해 필요한 시간 공간 일기 기술에 의존 관광 연구 세부 공간 시간 활동 데이터를 인치 이 높은 참가자에서 참가자와 협력을 위해 요구되는 것은 크게 데이터는 4의 품질에 영향을 미칩니다. 현대이러한 GPS 및 모바일 통신 등의 기술 궤적 데이터의 자동 수집이 가능했습니다. 수집 된 데이터는 그러나, 기존 장치의 정확도에 의해 제한 인간의 시공간 활동을 모델링하는 데에는 적합하지 않습니다. 인간 행동 연구에 대한 데이터의 효율적인 처리에 대한 즉시 사용할 수 도구는 없습니다. 여기 방법의 스위트 룸 및 궤도 데이터의 사전 처리 및 spatiotemporal 분석을위한 통합 ArcGIS 데스크탑 기반의 시각적 인터페이스를 제시한다. 우리는 감염증 전송 모델링과 같은 공중 보건 연구에 도움이 될 수있는 이러한 처리는 특히 오류가 풍부한 보행자 궤적 데이터와, 인간 공간 시간 활동을 모델링하는 데 사용할 수 있습니다하는 방법의 예를 제공합니다. 제시 절차는 사전 처리, 탄도 세분화, 활동 공간 특성, 밀도 추정 및 시각화, 그리고 몇 가지 다른 탐색 분석 방법이 포함되어 있습니다. 사전 processing는 시끄러운 원시 궤적 데이터의 청소입니다. 우리는 인터랙티브 영상 사전 처리 인터페이스뿐만 아니라 자동 모듈을 소개합니다. 탄도 세분화 5 미리 가공 시공간 트랙에서 실내 및 실외 부품의 식별을 포함한다. 다시 말하지만, 인터랙티브 영상 분할 및 자동 세분화 모두 지원됩니다. 세그먼트 공간 시간 트랙은 그러한 활동 반경 등 밀도 추정 및 시각화 같은 하나의 활동 공간의 특성 온천 명소 상호 작용을 모델링하기 위해 궤도 데이터의 많은 양의를 조사하는 데 사용됩니다를 유도하기 위해 분석하고 있습니다. 우리는 밀도 표면 매핑 6 밀도 볼륨 렌더링 7을 모두 보여줍니다. 우리는 또한 다른 탐색 데이터 분석의 몇 (EDA) 및 Google 어스 애니메이션 지원 및 연결 분석 시각화 도구를 포함합니다. 뿐만 아니라 본 논문에서 제시 시각적 인 방법으로 분석의 스위트 룸은 S에 대한 궤적 데이터에 적용 할 수 있습니다속도 - 시간 활동 연구.

탄도 데이터는 2010 년 봄에 Kean 대학 (NJ, USA)에서 학부 학생들이 자원 봉사에 의해 수집되었다. 목적은하지 못한 이들에게 비교 (의사의 진단이나자가 진단) 독감을 잡은 학생들의 활동 패턴을 연구하는 것이 었습니다. 본 논문에서 제시 한 방법과 절차를 설명하기 위해 우리는 대표 결과를 생성하기 위해 교외 캠퍼스 지역 내에서 수집 된 궤도를했다. 캠퍼스 지역 내 궤도는 작은 부분 캠퍼스의 다...

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Trajectory Data Analyses for Pedestrian Space-time Activity Study

spatiotemporal 처리 방법의 스위트 룸은 이러한 모델링 보행자 공간 시간 활동의 목적을 위해 GPS 장치를 사용하여 수집하는 것과 같은 인간의 궤도 데이터를 분석 제공됩니다.

보행자 공간 시간 활동 학습을위한 궤적 데이터 분석

It is well recognized that human movement in the  spatial and temporal dimensions has direct influence on disease transmission1-3.  An infectious disease ...

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Research

JoVE Journal

Biology

13.4K 조회수.  Kean University. spatiotemporal 처리 방법의 스위트 룸은 이러한 모델링 보행자 공간 시간 활동의 목적을 위해 GPS 장치를 사용하여 수집하는 것과 같은 인간의 궤도 데이터를 분석 제공됩니다.

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Testing Visual Sensitivity to the Speed and Direction of Motion in Lizards

Testing visual sensitivity in any species provides basic information regarding behaviour, evolution, and ecology. However, testing specific features of the visual system provide more empirical evidence for functional applications. Investigation into the sensory system provides information about the sensory capacity, learning and memory ability, and establishes known baseline behaviour in which to gauge deviations (Burghardt, 1977). However, unlike mammalian or avian systems, testing for learning and memory in a reptile species is difficult. Furthermore, using an operant paradigm as a psychophysical measure of sensory ability is likewise as difficult. Historically, reptilian species have responded poorly to conditioning trials because of issues related to motivation, physiology, metabolism, and basic biological characteristics. Here, I demonstrate an operant paradigm used a novel model lizard species, the Jacky dragon (Amphibolurus muricatus) and describe how to test peripheral sensitivity to salient speed and motion characteristics. This method uses an innovative approach to assessing learning and sensory capacity in lizards. I employ the use of random-dot kinematograms (RDKs) to measure sensitivity to speed, and manipulate the level of signal strength by changing the proportion of dots moving in a coherent direction. RDKs do not represent a biologically meaningful stimulus, engages the visual system, and is a classic psychophysical tool used to measure sensitivity in humans and other animals. Here, RDKs are displayed to lizards using three video playback systems. Lizards are to select the direction (left or right) in which they perceive dots to be moving. Selection of the appropriate direction is reinforced by biologically important prey stimuli, simulated by computer-animated invertebrates.

Testing visual sensitivity in lizards using an operant conditioning paradigm that employs video playback of random-dot kinematograms and computer-generated invertebrates.

도마뱀의 운동의 속도와 방향에 시각 민감도 테스트

Testing visual sensitivity in any species provides basic information regarding behaviour, evolution, and ecology. However, testing specific features of ...

연구

생물학

Computer-Generated Animal Model Stimuli

Communication between animals is diverse and complex. Animals may communicate using auditory, seismic, chemosensory, electrical, or visual signals. In particular, understanding the constraints on visual signal design for communication has been of great interest. Traditional methods for investigating animal interactions have used basic observational techniques, staged encounters, or physical manipulation of morphology. Less intrusive methods have tried to simulate conspecifics using crude playback tools, such as mirrors, still images, or models. As technology has become more advanced, video playback has emerged as another tool in which to examine visual communication (Rosenthal, 2000). However, to move one step further, the application of computer-animation now allows researchers to specifically isolate critical components necessary to elicit social responses from conspecifics, and manipulate these features to control interactions. Here, I provide detail on how to create an animation using the Jacky dragon as a model, but this process may be adaptable for other species. In building the animation, I elected to use Lightwave  3D to alter object morphology, add texture, install bones, and provide comparable weight shading that prevents exaggerated movement. The animation is then matched to select motor patterns to replicate critical movement features. Finally, the sequence must rendered into an individual clip for presentation. Although there are other adaptable techniques, this particular method had been demonstrated to be effective in eliciting both conspicuous and social responses in staged interactions.

Computer-generated stimuli using the Jacky dragon as a model.

컴퓨터가 만든 동물 모델 자극

Communication between animals is diverse and complex. Animals may communicate using auditory, seismic, chemosensory, electrical, or visual signals. In ...

Bioelectric Analyses of an Osseointegrated Intelligent Implant Design System for Amputees

The projected number of American amputees is expected to rise to 3.6 million by 2050.  Many of these individuals depend on artificial limbs to perform routine activities, but prosthetic suspensions using traditional socket technology can prove to be cumbersome and uncomfortable for a person with limb loss.  Moreover, for those with high proximal amputations, limited residual limb length may prevent exoprosthesis attachment all together. Osseointegrated implant technology is a novel operative procedure which allows firm skeletal attachment between the host bone and an implant. Preliminary results in European amputees with osseointegrated implants have shown improved clinical outcomes by allowing direct transfer of loads to the bone-implant interface.  Despite the apparent advantages of osseointegration over socket technology, the current rehabilitation procedures require long periods of restrictive load bearing prior which may be reduced with expedited skeletal attachment via electrical stimulation.  The goal of the osseointegrated intelligent implant design (OIID) system is to make the implant part of an electrical system to accelerate skeletal attachment and help prevent periprosthetic infection. To determine optimal electrode size and placement, we initiated proof of concept with computational modeling of the electric fields and current densities that arise during electrical stimulation of amputee residual limbs.  In order to provide insure patient safety, subjects with retrospective computed tomography scans were selected and three dimensional reconstructions were created using customized software programs to ensure anatomical accuracy (Seg3D and SCIRun) in an IRB and HIPAA approved study.  These software packages supported the development of patient specific models and allowed for interactive manipulation of electrode position and size. Preliminary results indicate that electric fields and current densities can be generated at the implant interface to achieve the homogenous electric field distributions   required to induce osteoblast migration, enhance skeletal fixation and may help prevent periprosthetic infections.  Based on the electrode configurations experimented with in the model, an external two band configuration will be advocated in the future.

There is a need to develop alternative prosthesis attachment due to limb loss attributed to vascular occlusive diseases and trauma. The goal of the work is to introduce an osseointegrated intelligent implant design system to increase skeletal fixation and reduce periprosthetic infection rates for patients needing osseointegrated technology.

절단 수술을받은 사람에 대한 Osseointegrated 지능형 임플란트 설계 시스템의 생체 분석

The projected number of American amputees is expected to rise to 3.6 million by 2050.  Many of these individuals depend on artificial limbs to perform ...

Isolation and Purification of Drosophila Peripheral Neurons by Magnetic Bead Sorting

The Drosophila peripheral nervous system (PNS) is a powerful model for investigating the complex processes of neuronal development and dendrite morphogenesis at the functional and molecular levels. To aid in these analyses, we have developed a strategy for the isolation of a subclass of PNS neurons called dendritic arborization (da) neurons that have been widely used for studying dendrite morphogenesis1,2. These neurons are very difficult to isolate as a pure population, due in part to their extremely low occurrence and their difficult-to-reach location below the tough chitinous larval cuticle. Our newly developed method overcomes these challenges, and is based on a fast and specific cell enrichment using antibody-coated magnetic beads. For our magnetic bead sorting studies, we have used age-matched third instar larvae expressing a mouse CD8 tagged GFP fusion protein (UAS-mCD8-GFP)3 under the control of either the class IV dendritic arborization (da) neuron-specific pickpocket (ppk)-GAL4 driver4 or the control of the pan-da neuron-specific GAL421-7 driver5. Although this protocol has been optimized for isolating PNS cells which are attached to the inner wall of the larval cuticle, by varying a few parameters, the same protocol could be used to isolate many different cell types attached to the cuticle at larval or pupal stages of development (e.g. epithelia, muscle, oenocytes etc.), or other cell types from larval organs depending upon the GAL4-specific driver expression pattern. The RNA isolated by this method is of high quality and can be readily used for downstream genomic analyses such as microarray gene expression profiling studies. This approach offers a powerful new tool to perform studies on isolated Drosophila dendritic arborization (da) neurons thereby providing novel insights into the molecular mechanisms underlying dendrite morphogenesis.

Isolation and Purification of Drosophila Peripheral Neurons by Magnetic Bead Sorting

In this video-article we present a method for the isolation and purification of Drosophila peripheral neurons using a fast magnetic bead assisted cell sorting strategy. RNA obtained from the isolated cells can be readily used for downstream applications including microarray analyses.

의 분리 및 정제 Drosophila</em마그네틱 비드별로 정렬> 주변 뉴런

The Drosophila peripheral nervous system (PNS) is a powerful model for investigating the complex processes of neuronal development and dendrite ...

Evisceration of Mouse Vitreous and Retina for Proteomic Analyses

While the mouse retina has emerged as an important genetic model for inherited retinal disease, the mouse vitreous remains to be explored. The vitreous is a highly aqueous extracellular matrix overlying the retina where intraocular as well as extraocular proteins accumulate during disease.1-3 Abnormal interactions between vitreous and retina underlie several diseases such as retinal detachment, proliferative diabetic retinopathy, uveitis, and proliferative vitreoretinopathy.1,4 The relative mouse vitreous volume is significantly smaller than the human vitreous (Figure 1), since the mouse lens occupies nearly 75% of its eye.5 This has made biochemical studies of mouse vitreous challenging. In this video article, we present a technique to dissect and isolate the mouse vitreous from the retina, which will allow use of transgenic mouse models to more clearly define the role of this extracellular matrix in the development of vitreoretinal diseases.

The dissection technique illustrates evisceration of the vitreous, retina, and lens from the mouse eye, separation by centrifugation, and characterization with protein assays.

Proteomic 분석을위한 마우스 유리체 및 망막의 내장 적출

While the mouse retina has emerged as an important genetic model for inherited retinal disease, the mouse vitreous remains to be explored. The vitreous is ...

Do-It-Yourself Device for Recovery of Cryopreserved Samples Accidentally Dropped into Cryogenic Storage Tanks

Liquid nitrogen is colorless, odorless, extremely cold (-196 &deg;C) liquid kept under pressure. It is commonly used as a cryogenic fluid for long term storage of biological materials such as blood, cells and tissues 1,2. The cryogenic nature of liquid nitrogen, while ideal for sample preservation, can cause rapid freezing of live tissues on contact - known as 'cryogenic burn'2, which may lead to severe frostbite in persons closely involved in storage and retrieval of samples from Dewars. Additionally, as liquid nitrogen evaporates it reduces the oxygen concentration in the air and might cause asphyxia, especially in confined spaces2.
In laboratories, biological samples are often stored in cryovials or cryoboxes stacked in stainless steel racks within the Dewar tanks1. These storage racks are provided with a long shaft to prevent boxes from slipping out from the racks and into the bottom of Dewars during routine handling. All too often, however, boxes or vials with precious samples slip out and sink to the bottom of liquid nitrogen filled tank. In such cases, samples could be tediously retrieved after transferring the liquid nitrogen into a spare container or discarding it. The boxes and vials can then be relatively safely recovered from emptied Dewar. However, the cryogenic nature of liquid nitrogen and its expansion rate makes sunken sample retrieval hazardous. It is commonly recommended by Safety Offices that sample retrieval be never carried out by a single person. Another alternative is to use commercially available cool grabbers or tongs to pull out the vials3. However, limited visibility within the dark liquid filled Dewars poses a major limitation in their use.
In this article, we describe the construction of a Cryotolerant DIY retrieval device, which makes sample retrieval from Dewar containing cryogenic fluids both safe and easy.

Here we present a low cost, durable cryotolerant device for sample retrieval from Dewar tanks filled with liquid nitrogen. The ease of construction and modular design of the device makes the process of sample retrieval from cryogenic tanks safe and easy.

Cryopreserved 샘플 복구를 위해 손수 함 장치 실수로 극저온 저장 탱크 떨어졌고

Liquid nitrogen is colorless, odorless, extremely cold (-196 &deg;C) liquid kept under pressure. It is commonly used as a cryogenic fluid for long term ...

Improved Swiss-rolling Technique for Intestinal Tissue Preparation for Immunohistochemical and Immunofluorescent Analyses

Understanding the role of factors that regulate intestinal epithelial homeostasis and response to injury and regeneration is important. The current literature describes several different methodological approaches to obtain images of intestinal tissues for data validation. In this paper, we delineate a common protocol relating to the derivation and processing of mouse intestinal tissues. Proper fixation of intestinal tissues and Swiss-roll techniques that enhance intestinal epithelial morphology are discussed. Postresection processing and reorientation of embedded intestinal tissues are critical in obtaining paraffin-embedded blocks that display intact intestinal structural features after sectioning. The Swiss-rolling technique helps in histological assessment of the complete intestinal or colonic sections examined. An ability to differentiate intestinal structural features can be vital in quantitative measurements of intestinal inflammation and tumorigenesis along the entire length. Finally, paraffin-embedded sections are ideal for robust processing using both immunohistochemical and immunofluorescent detection methods. Nonfluorescent immunohistochemical sections provide a vibrant image of the tissue detailing different cellular structural features but do not provide flexibility for intracellular co-localization experiments. Multiple fluorescent channels can be appropriately utilized with immunofluorescent detection for co-localization experiments, lending support to mechanistic studies.

Accurate identification and location of epithelial cells along the intestinal mucosal lining are essential to define different cell lineages. Proper imaging of intestinal tissues is crucial for identification of protein expression patterns with maximum resolution. This study aims to delineate the optimal methods and conditions for processing mouse intestinal tissues.

면역 조직 화학적 및 면역 형광 분석을위한 창자 조직 준비를위한 향상된 스위스 압연 기술

Understanding the role of factors that regulate intestinal epithelial homeostasis and response to injury and regeneration is important. The current ...

In Vitro SUMOylation Assay to Study SUMO E3 Ligase Activity

Small ubiquitin-like modifier (SUMO) modification is an important post-translational modification (PTM) that mediates signal transduction primarily through modulating protein-protein interactions. Similar to ubiquitin modification, SUMOylation is directed by a sequential enzyme cascade including E1-activating enzyme (SAE1/SAE2), E2-conjugation enzyme (Ubc9), and E3-ligase (i.e., PIAS family, RanBP2, and Pc2). However, different from ubiquitination, an E3 ligase is non-essential for the reaction but does provide precision and efficacy for SUMO conjugation. Proteins modified by SUMOylation can be identified by in vivo assay via immunoprecipitation with substrate-specific antibodies and immunoblotting with SUMO-specific antibodies. However, the demonstration of protein SUMO E3 ligase activity requires in vitro reconstitution of SUMOylation assays using purified enzymes, substrate, and SUMO proteins. Since in the in vitro reactions, usually SAE1/SAE2 and Ubc9, alone are sufficient for SUMO conjugation, enhancement of SUMOylation by a putative E3 ligase is not always easy to detect. Here, we describe a modified in vitro SUMOylation protocol that consistently identifies SUMO modification using an in vitro reconstituted system. A step-by-step protocol to purify catalytically active K-bZIP, a viral SUMO-2/3 E3 ligase, is also presented. The SUMOylation activities of the purified K-bZIP are shown on p53, a well-known target of SUMO. This protocol can not only be employed for elucidating novel SUMO E3 ligases, but also for revealing their SUMO paralog specificity.

In Vitro SUMOylation Assay to Study SUMO E3 Ligase Activity

Unlike ubiquitin ligases, few E3 SUMO ligases have been identified. This modified in vitro SUMOylation protocol is able to identify novel SUMO E3 ligases by an in vitro reconstitution assay.

생체 외에서 스모 E3 리가 활동 공부 SUMOylation 분석 결과

Small ubiquitin-like modifier (SUMO) modification is an important post-translational modification (PTM) that mediates signal transduction primarily ...

Application of Electrophysiology Measurement to Study the Activity of Electro-Neutral Transporters

The transport of ions through cell membranes ensures the fine control of ion content within and outside the cell that is indispensable for cell survival. These transport mechanisms are mediated by the activities of specialized transporter proteins. Specifically,pH dynamics are finely controlled by plasma membrane proton (H+) extrusion systems, such as the Na+/H+ exchanger (NHE) protein family. Despite extensive efforts to study the mechanisms underlying NHE regulation, our current understanding of the biophysical and molecular properties of the NHE family is inadequate because of the limited availability of methods to effectively measure NHE activity. In this manuscript, we used H+-selective electrodes during whole-cell patch clamping recording to measure NHE-induced H+ flux. We proposed this approach to overcome some limitations of typically used methods to measure NHE activity, such as radioactive uptake and fluorescent membrane permeants. Measurement of NHE activity using the described method enables high sensitivity and time resolution and more efficient control of intracellular H+ concentrations. H+-selective electrodes are based on the fact that transporter activity creates an ion gradient in close proximity to the cell membrane. An H+-selective electrode moving up to and away from the cell membrane in a repetitive, oscillatory fashion records a voltage difference that is dependent on H+ flux. While H+-selective electrodes are used to detect H+ flux moving out of the cell, the patch clamp method in the whole-cell configuration is used to control the intracellular ion composition. Moreover, application of the giant patch clamp technique allows modification of the intracellular composition of not only ions but also lipids. The transporter activity of NHE isoform 3 (NHE3) was measured using this technical approach to study the molecular basis of NHE3 regulation by phosphoinositides.

This manuscript describes the applications of proton-selective electrodes and patch clamping methods to measure the activity of proton transport systems. These methods overcome some limitations of techniques commonly used to study proton transport activity, such as moderate sensitivity, time resolution and insufficient intracellular milieu control.

전기 중립 전송기의 활동을 연구 전기 생리학 측정의 응용

The transport of ions through cell membranes ensures the fine control of ion content within and outside the cell that is indispensable for cell survival. ...

Tissue Collection of Bats for -Omics Analyses and Primary Cell Culture

As high-throughput sequencing technologies advance, standardized methods for high quality tissue acquisition and preservation allow for the extension of these methods to non-model organisms. A series of protocols to optimize tissue collection from bats has been developed for a series of high-throughput sequencing approaches. Outlined here are protocols for the capture of bats, desired demographics to be collected for each bat, and optimized methods to minimize stress on a bat during tissue collection. Specifically outlined are methods for collecting and treating tissue to obtain (i) DNA for high molecular weight genomic analyses, (ii) RNA for tissue-specific transcriptomes, and (iii) proteins for proteomic-level analyses. Lastly, also outlined is a method to avoid lethal sampling by creating viable primary cell cultures from wing clips. A central motivation of these methods is to maximize the amount of potential molecular and morphological data for each bat and suggest optimal ways to preserve tissues so they retain their value as new methods develop in the future. This standardization has become particularly important as initiatives to sequence chromosome-level, error-free genomes of species across the world have emerged, in which multiple scientific parties are spearheading the sequencing of different taxonomic groups. The protocols outlined herein define the ideal tissue collection and tissue preservation methods for Bat1K, the consortium that is sequencing the genomes of every species of bat.

This is a protocol for the optimal tissue preparation for genomic, transcriptomic, and proteomic analyses of bats caught in the wild. It includes protocols for bat capture and dissection, tissue preservation, and cell culturing of bat tissue.

-Omics 분석 및 1 차 적인 세포 배양을 위한 박쥐의 조직 수집

As high-throughput sequencing technologies advance, standardized methods for high quality tissue acquisition and preservation allow for the extension of ...