Agradecemos a Fabiana Benatti para seu tipo de cooperação no vídeo. Agradecemos também a FAPESP (# 2007/51228-0) e CNPq (# 300133/2008-1) pelo apoio às nossas pesquisas nesta área.

Introdução A energia necessária para sustentar um esforço físico vem de duas fontes metabólicas: metabolismo aeróbio e anaeróbio. Enquanto o metabolismo aeróbio é mais eficiente do que o metabolismo anaeróbico (isto é, produz-se uma maior quantidade de ATP por mole de substrato), a produção de energia através do metabolismo anaeróbico pode fornecer uma quantidade elevada de energia de um período de tempo muito curto. Isso pode ser decisivo para qualquer situação que exija movimentos extremamente rápidos. Cada esporte tem características específicas em termos de habilidades motoras que conferem únicas exigências fisiológicas e metabólicas para que o desporto em particular. O aspecto mais importante da demanda metabólica é a contribuição relativa dos sistemas de energia para a energia total necessária para a actividade. Para determinar a demanda específica de cada esporte é fundamental para o desenvolvimento de modelos de formação otimizados, estratégias nutricionais e auxílios ergogênicos que possam maximizar umadesempenho thletic. Alguns desportos são relativamente fáceis de ser reproduzida num ambiente de laboratório, por isso, é possível criar um ambiente controlado, em que os atletas pode ser avaliada. Este é o caso de execução e de bicicleta, por exemplo. Movimentos previsíveis compor esses esportes e, portanto, eles são fáceis de ser estudado. Usando um equipamento simples, é possível imitar muito exatamente os mesmos movimentos que os atletas executam em situações reais, tais como treinamentos e competições. Na verdade, esses esportes têm sido mais extensivamente estudado por cientistas do exercício e se beneficiaram com uma literatura mais completa e confiável científica. Por outro lado, um número de desportos são muito mais difícil de ser reproduzida em laboratório. Esses esportes são imprevisíveis e dependentes das ações do parceiro (s) e adversário (s). Isto leva a uma incapacidade de reproduzir com precisão as condições de concorrência no laboratório e uma incapacidade de assess estes atletas em campo durante um treinamento ou competição. Talvez por causa destes problemas, eles têm recebido muito menos atenção dos cientistas. Este é o caso da maioria dos desportos de equipa e muitas modalidades individuais 1. Considerando esses aspectos, o objetivo foi descrever a forma de avaliar a contribuição diferencial dos sistemas de energia em esportes que são difíceis de reproduzir em condições controladas de laboratório. Porque o judô é um esporte muito complexo e imprevisível, vamos usar o judô como um exemplo. No entanto, os conceitos aqui mostradas pode ser adaptado para um número de diferentes desportos. 1. Medidas fisiológicas em repouso <ol><li> A medida de massa corporal do atleta antes que ele / ela inicia exercício. </li><li> Antes de iniciar o exercício, coletar uma pequena amostra de sangue do lóbulo da orelha em repouso ou na ponta dos dedos e mantê-lo em gelo até todo o procedimento experimental for concluída. </li><li> Após, coloque o calibrated analisador portátil de gás na posição mais conveniente, que depende dos movimentos que o atleta irá realizar, eo consumo de oxigênio em repouso ou registro de linha de base durante cinco minutos. Durante a aferição, o atleta tem que ficar de pé tranquila, os seus pés (se o exercício será realizado em uma posição em pé) ou sentado no equipamento que será usado (se o exercício será realizado em um cicloergômetro ou em qualquer equipamento similar). </li></ol> 2. As medições fisiológicas durante o exercício <ol><li> Após a coleta de amostra de sangue de descanso e de repouso consumo de oxigênio, você pode pedir ao atleta para iniciar o exercício específico que você está estudando. O analisador de gás portátil tem que ser colocada numa posição que não irá interferir com o exercício e que o exercício não danificar o equipamento. Continue medição do consumo de oxigênio durante todo o período de exercício. </li></ol> 3. As medições fisiológicas após exercício </p&gt; <ol><li> Após a coleta de dados do exercício consumo de oxigênio, manter o consumo de oxigênio de gravação de dez minutos antes de desligar o equipamento para baixo. Sempre recalibrar o analisador de gases, se mais de um atleta está sendo avaliado no mesmo dia. </li><li> A fim de identificar o pico de lactato plasmático após o exercício, coletar pequenas amostras de sangue imediatamente após o exercício, três, cinco e sete minutos após o exercício. Mantê-los em gelo até à análise. </li></ol> 4. Processamento de amostras de sangue e lactato de pico Determinação Plasma <ol><li> Todas as amostras de sangue devem ser colocadas em microtubos contendo um volume semelhante de uma solução de NaF 2% (isto é, se está a recolher 25 uL de sangue, colocá-lo em 25 L de NaF 2%). </li><li> Quando a recolha de dados é terminado plasma, separado a partir de eritrócitos por fiação das amostras durante 5 minutos a 2000 g, a 4 ° C. </li><li> Lactato no plasma pode ser determinada através de uma variedade de métodos2, 3. Em nosso laboratório, nós usamos o meth eletroquímicaod com o auxílio de um analisador de lactato automatizado (Yellow Springs 1500 Desporto, Ohio). </li></ol> 5. Cálculos <ol><li> Calcule a energia líquida gerada pelo metabolismo aeróbio, subtraindo o consumo de oxigênio resto de consumo de oxigênio do exercício. O consumo de oxigénio em repouso é obtida multiplicando a média dos últimos 30 segundos de consumo de oxigénio de linha de base pelo tempo total de exercício duração. Em seguida, calcular a área sob a curva de consumo de oxigénio exercício usando o método trapezoidal. Por fim, subtraia o consumo de oxigênio em repouso de consumo de oxigênio do exercício. </li><li> A contribuição do metabolismo anaeróbico alático (isto é, a via de ATP-CP) pode ser considerado como o componente rápido do consumo de oxigénio em excesso pós-exercício 4-6, tal como ilustrado na Figura 1. Calcule a energia produzida pelo sistema alático por encaixe a cinética de pós-exercício o consumo de oxigênio para um bi-ou um monoexponenticurva ai. Isto pode ser feito com o auxílio de software matemática &#39;(versão Origem por exemplo Microcal 7,0). Escolha pela curva mono-ou bi-exponencial com base no modelo que melhor se adapta ao seu conjunto de dados (isto é, a mais baixa do resíduo). Em seguida, utilizar as condições previstas pela equação equipada (Equação 1) para calcular a contribuição alático acordo com a Equação 2. <img src="/files/ftp_upload/3413/3413fig1.jpg" alt="Fiugre 1" /> Figura 1. Ilustração esquemática de uma curva típica de oxigénio consumo obtida em repouso, durante e após o exercício. Equação 1: <img src="/files/ftp_upload/3413/3413eq1.jpg" alt="Equação 1" /> Equação 2: <img src="/files/ftp_upload/3413/3413eq2.jpg" alt="Equação 2" /> onde V O2 (t) é a absorção de oxigénio no tempo t, V O2baseline é a absorção de oxigénio na linha de base, A é ​​a amplitude, δ é o atraso de tempo, τ é uma constante de tempo,e 1 e 2 denotam os componentes rápida e lenta, respectivamente. </li><li> Para calcular a contribuição do sistema láctico anaeróbio, presume-se que 1 mM de lactato acima dos valores de repouso corresponde a 3 mL de oxigénio consumido por quilograma de corpo mass7. Assim, calcular delta pico de lactato no plasma (ou seja, o pico de lactato no plasma menos lactato plasmático de repouso) e multiplique por 3 e por massa corporal do atleta. O valor obtido de oxigénio no mL é então convertido em L e à energia (kJ), assumindo que cada L 1 de O 2 é igual a 20,92 kJ. </li><li> Finalmente, o resultado obtido por cada sistema de energia é somada para que você tenha o gasto energético total durante a atividade ea contribuição relativa de cada um sistema pode ser calculada. </li></ol> 6. Os resultados representativos A Figura 2 representa uma curva representativa de consumo de oxigénio em repouso, durante o exercício e após o exercício. Noexemplo aqui utilizado, os atletas realizaram três diferentes técnicas de judô (o-uchi-gari, Harai-goshi e seoi-nage) por cinco minutos (um lançamento a cada s 15) 8. Esta é uma resposta típica para o exercício intermitente. Após os cálculos, obtivemos os resultados finais sobre a contribuição dos sistemas de energia durante os exercícios de judô (Tabela 1). Resultados representativos adicionais são apresentados na Tabela 2. Neste exemplo, os escaladores de rocha no interior de diferentes níveis competitivos (ie, recreativo vs elite) foram avaliados durante um percurso de subida dificuldade baixa. Os resultados individuais para um atleta de elite e um atleta de recreio são mostradas (Tabela 2). <table border="1"><tbody><tr><td rowspan="2"></td><td colspan="2"> Seoi Nague- </td><td colspan="2"> Harai-goshi </td><td colspan="2"> O-uchi-gari </td></tr><tr><td> kJ </td><td> % </td><td> kJ </td><td> % </td><td> kJ </td><td> % </td></tr><tr><td> Anaeróbio alático </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> Aeróbico </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> Anaeróbio lático </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> Total </td><td> 273 ± 86 </td><td>- </td><td> 259 ± 91 </td><td> - </td><td> 237 ± 99 </td><td> - </td></tr><tr><td> Total (kJ / min) </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> Tabela 1. Os resultados representativos do gasto energético total ea contribuição dos sistemas energéticos durante três exercícios diferentes de judô. <table border="1"><tbody><tr><td> Nível competitivo </td><td> Aeróbico (%) </td><td> Anaeróbio lático (%) </td><td> Anaeróbico alático (%) </td><td> Total (kJ) </td><td> Total (kJ / s) </td></tr&gt; <tr><td> Elite </td><td> 40 </td><td> 8 </td><td> 52 </td><td> 70,4 </td><td> 1,00 </td></tr><tr><td> Recreational </td><td> 40 </td><td> 15 </td><td> 45 </td><td> 96,1 </td><td> 1,15 </td></tr></tbody></table> Tabela 2. Representativos de dados individuais de gasto energético total ea contribuição dos sistemas de energia durante um percurso de subida dificuldade baixa. <img src="/files/ftp_upload/3413/3413fig2.jpg" alt="A Figura 2" /> Figura 2. Os resultados representativos obtidos durante um exercício de judo 5-minuto.

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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>

Os autores declaram não haver conflito de interesses em relação a este estudo.

O método que têm mostrado lebre pode ser usado para exercício tanto contínua ou intermitente. A grande vantagem do método é que ele pode ser adaptado para exercícios e desportos que são difíceis de ser mimetizado em configurações de laboratório. Além disso, este é o único método disponível capaz de distinguir a contribuição de três sistemas de energia diferentes. Assim, o método permite o estudo de desportos com grande semelhança com a situação real, proporcionando validade ecológica desejável para o estudo 9. Por exemplo, um estudo recente realizado por Mello et al. 10 mostrou que a contribuição glicolítica em 2000 m na raça remo da água é de apenas 7%, o que significa que o desempenho do remo é principalmente dependente do metabolismo aeróbio. Da mesma forma, um estudo realizado por Beneke et al 4 confirmou que a principal fonte de energia durante um dos testes mais utilizados anaeróbicas, o Teste de Wingate, é o metabolismo anaeróbio (20% aeróbio;. De 30% alaCTIC e 50% glicolítica). Estudos recentes realizados por nosso grupo também caracterizou as contribuições de energia de escalada indoor 6 e judô 8, conforme relatado neste exemplo. De fato, o conhecimento sobre a contribuição energética é fundamental para o desenvolvimento de estratégias de ergogênico, organização de treinamento ou mesmo para a validação de um teste. Este método tem algumas limitações. Primeiro, o custo do equipamento é um pouco elevada, e especializadas pessoal treinado são necessários. Em segundo lugar, embora a maioria dos desportos pode ser mimetizado com esta técnica, não é de qualquer tipo de exercício que pode ser estudada utilizando o analisador de gás portátil. Finalmente, como lactato de plasma não representar exactamente o lactato total produzida pelo músculo esquelético durante a actividade, os resultados obtidos por este procedimento pode ser considerado como uma estimativa da demanda metabólica durante o exercício, em vez de uma quantificação exacta da contribuição energética. No entanto, esta é a única validado meCTeO disponíveis 11 capaz de distinguir a contribuição dos três sistemas de energia diferentes.

<table border="1"><tbody><tr><th> Nome do reagente </th><th> Companhia </th><th> Comentários </th></tr><tr><td> YSI 1500 SPORT </td><td> Yellow Springs </td><td> Este equipamento permite uma determinação rápida e fácil de lactato no plasma </td></tr><tr><td> K4 b2 </td><td> Cosmed </td><td> Este equipamento é essencial para a medição do consumo de oxigénio durante o exercício </td></tr><tr><td> Software 6,0 Microcal </td><td> Origem </td><td> Este software (ou qualquer outro com capacidades semelhantes) serão úteis para os cálculos </td></tr></tbody></table>

determining the contribution of the energy systems during exercise

Um dos aspectos mais importantes da demanda metabólica é a contribuição relativa dos sistemas de energia para a energia total necessária para uma dada actividade física. Embora alguns esportes são relativamente fáceis de ser reproduzida em laboratório (por exemplo, corrida e ciclismo), uma série de esportes são muito mais difíceis de serem reproduzidos e estudados em situações controladas. Este método apresenta a forma de avaliar a contribuição diferencial dos sistemas de energia em desportos que são difíceis de imitar em condições laboratoriais controladas. Os conceitos aqui mostradas pode ser adaptado para virtualmente qualquer desporto. As seguintes variáveis ​​fisiológicas serão necessárias: o consumo de oxigênio de repouso, consumo de oxigênio do exercício, pós-exercício o consumo de oxigênio, descanso concentração plasmática de lactato pós-exercício e pico de lactato no plasma. Para calcular a contribuição do metabolismo aeróbio, você vai precisar do consumo de oxigênio em repouso e durante o exercício. Ao utilizar ométodo trapezoidal, calcular a área sob a curva de consumo de oxigénio durante o exercício, subtraindo a área correspondente ao consumo de oxigénio restante. Para calcular a contribuição do metabolismo anaeróbico alático, o pós-exercício curva de consumo de oxigénio tem de ser ajustada para uma mono ou um modelo bi-exponencial (escolhida pelo um melhor que se encaixa). Em seguida, utilizar os termos da equação ajustada para calcular o metabolismo anaeróbico alático, como se segue: ATP-CP metabolismo = A 1 (mL s -1.) Xt 1 (s). Finalmente, para calcular a contribuição do sistema láctico anaeróbio, multiplicar lactato no plasma do pico por 3 e, em massa corporal do atleta (o resultado em mL é então convertido em L e em kJ). O método pode ser utilizado para exercício tanto contínua ou intermitente. Esta é uma abordagem muito interessante uma vez que pode ser adaptado para exercícios e desportos que são difíceis de ser mimetizado em ambientes controlados. Além disso, este é o único umvailable método capaz de distinguir a contribuição de três sistemas de energia diferentes. Assim, o método permite o estudo de desportos com grande semelhança com a situação real, proporcionando validade ecológica desejável para o estudo.

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Determining the Contribution of the Energy Systems During Exercise

Este protocolo permite que pesquisadores se concentraram em exercício e ciências do esporte para determinar a contribuição relativa de três diferentes sistemas de energia com o gasto energético total durante uma grande variedade de exercícios.

Determinar a contribuição dos Sistemas de energia durante o exercício

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 ...

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Research

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Biology

41.0K visualizações.  University of Sao Paulo. Este protocolo permite que pesquisadores se concentraram em exercício e ciências do esporte para determinar a contribuição relativa de três diferentes sistemas de energia com o gasto energético total durante uma grande variedade de exercícios.

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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.

Contagem e determinação da viabilidade das células em cultura

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

Biologia

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.

Rato células epiteliais mamárias forma Mammospheres durante a diferenciação lactogênica

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).

Dissecação bruta do Estômago da lagosta, Homarus 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.

Determinação do Número celular durante Cultura Celular usando o contador de células Scepter

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.

Explantes blastômero para testar Compromisso destino celular durante o desenvolvimento embrionário

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.

Imagens ao vivo de Apuramento celular por apoptose durante<em&gt; Drosophila</em&gt; Embriogênese

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.

O Uso de quimiostatos em Microbial Biologia de Sistemas

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.

Isolamento de mitocôndrias de quantidades mínimas de Rato Músculo Esquelético para medições High Throughput Microplate respiratórias

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.

Análise ambiental de Aeromonas hydrophilae Mycobacterium spp. tomentosa Pseudocapillaria em sistemas de Zebrafish

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

A Labor-saving and Repeatable Touch-force Signaling Mutant Screen Protocol for the Study of Thigmomorphogenesis of a Model Plant Arabidopsis thaliana

Plants responding to both intracellular and extracellular mechanical stimulations (or force signals) and develop special morphological changes, a called thigmomorphogenesis. In past decades, several signaling components have been identified and reported for being involved in the mechanotransduction (e.g., calcium ion binding proteins and jasmonic acid biosynthesis enzymes). However, the relatively slow pace of research in the study of force signaling or thigmomorphogenesis is largely attributed to two reasons: the requirement for laborious human hand-manipulated touch induction of thigmomorphogenesis and the force strength errors associated with people&#8217;s hand-touch. To enhance the efficiency of external force loading on a plant organism, an automatic touch-force loading machine was built. This robotic arm-driven hair brush touches provide a labor-saving and easily repeatable touch-force simulation, unlimited rounds of touch repetition and adjustable touch strength. This hair touch-force loading machine can be used for both large scale screening of touch-force signaling mutants and the phenomics study of plant thigmomorphogenesis. In addition, touch materials such as human hair, can be replaced with other natural materials like animal hair, silk threads and cotton fibers. The automated moving arms on the machine may be equipped with water sprinkling nozzles and air blowers to mimic the natural forces of rain drops and wind, respectively. By using this automatic hair touch-force loading machine in combination with the hand-performed cotton swab touching, we have investigated the touch response of two force signaling mutants, MAP KINASE KINASE 1 (MKK1) and MKK2 plants. The phenomes of the touch-force loaded wild type plants and two mutants were evaluated statistically. They have exhibited significant differences in touch response.

A Labor-saving and Repeatable Touch-force Signaling Mutant Screen Protocol for the Study of Thigmomorphogenesis of a Model Plant Arabidopsis thaliana

A gentle touch-force loading machine is built from human hair brushes, robotic arms and a controller. The hair brushes are driven by robotic arms installed on the machine and move periodically to apply touch-force on plants. The strength of machine-driven hair touches is comparable to that of manually applied touches.

Um trabalho-economia e repetível Touch-Force sinalização mutante Screen Protocol para o estudo de Thigmomorphogenesis de uma planta modelo Arabidopsis Arabidopsis thaliana

Plants responding to both intracellular and extracellular mechanical stimulations (or force signals) and develop special morphological changes, a called ...