Este trabalho é financiado pelo NIH concessão 1R03AI090465.

1. Obtendo dados <ol><li> Trajetória de dados podem ser coletados com o GPS de navegação com GPS, aplicações de rastreamento de telefones inteligentes, bem como o A-GPS (GPS assistido) dispositivos como a empregada em nosso estudo, um dispositivo rastreador comercial criança. </li><li> Dados da trajetória geralmente é salvo em termos de tempo de latitude e longitude registros. Um intervalo de tempo desejado deve ser definido com base nas necessidades de aplicação. Muitas vezes, o intervalo mais freqüente é desejado para estudos do espaço-tempo de atividade. </li><li> Converter os dados em valores separados por vírgula, ou. Csv com colunas separadas para ID de registro, latitude, longitude e tempo, respectivamente. Em seguida, converter os arquivos. CSV em comumente usados ​​Sistemas de Informação Geográfica (SIG) de formato de arquivo (ou seja, ESRI shapefile 8). </li><li> Carregar em um shapefile de polígonos de construção e outro do limite da área de estudo com o analisador de trajetória. Defina o &quot;extrusão&quot; dos edifícios adequadamente para um di 3Dsplay e definir a &quot;extrusão&quot; e &quot;transparência&quot; da camada limite corretamente para exibir um cubo espaço-tempo-6, 9, com x, y dimensões representando o espaço ea dimensão z representa o tempo. </li></ol> 2. Pré-processamento <ol><li> Duas opções estão disponíveis para pré-processamento dos dados ruidosos trajetória primas. Pode-se escolher entre a lista suspensa do menu de pré-processamento. </li><li> Se &quot;Interativo&quot; é escolhido, uma projeção 2D da trajetória 3D é criado para facilitar a visualização e seleção. Manipular a exibição em 3D para analisar a trajetória prima no espaço e no tempo. Identificação de erros nos dados com base na forma, velocidade e / ou da topologia dos segmentos de calha. Normalmente pontos de trilha (vértices) com alta velocidade irrealistas ou mudança de direção abrupta significar erros. Selecione e removê-los das trajetórias originais. Selecione e removê-los a partir de qualquer trajetória do 3D ou sua projeção 2D. </li><li> Um conjunto de pontos de trilha com espetado shapes (Figura 1) espacialmente e uma longa duração temporalmente significar erros que são mais possivelmente causadas por locais fechados onde o sinal de GPS é fraco. Se um grupo desses pontos é selecionada, o programa pode calcular o centróide espaço-temporal dos pontos selecionados e ajustar a faixa de passar pelo centróide. </li><li> Alternativamente, se &quot;Automático&quot; é escolhido a partir do menu de pré-processamento, defina a entrada e locais de saída, bem como parâmetros empíricos que determinam a velocidade anormal elevada e viragem brusca de pontos. O programa pesquisa entre os dados da trajetória carregados e executa automaticamente com base em um algoritmo que imita a abordagem detecção visual de erros. </li></ol> 3. Segmentação de trajetória e Caracterização Espaço Ativo <ol><li> Segmentação trajetória requer a camada de construção, para garantir que o arquivo forma edifício é carregado. </li><li> Clique na ferramenta de segmentação na barra de ferramentas para iniciar a função.Ajuste a entrada e saída de e localizado o ficheiro de forma de construção como a camada de referência. Use os nomes de construção para rotular a trajetória segmentada. O algoritmo identifica segmentos interiores baseado em conjunto ou por defeito critérios tais como velocidade, duração, etc, de pontos de trilha, bem como a topologia espacial com relação aos edifícios. </li><li> Clique na atividade ferramenta de sumarização espaço para carregar em trajetórias segmentados e calcular atributos sumárias selecionados para caracterizar um espaço de actividade, tais como raio total da atividade, raio em um determinado período de tempo, a relação do tempo total gasto dentro de casa contra ao ar livre, e assim por diante. </li><li> Os atributos podem ser exportados para uma planilha para utilização de modelagem quantitativa. </li></ol> 4. Mapeamento de Superfície densidade <ol><li> Superfície de densidade mostra a densidade de atividades no espaço com a dimensão temporal desabou. Três opções estão disponíveis a partir da lista drop-down do menu de mapeamento de densidade de superfície. </li><li> Se a opção &#39;densidade de pontos da trilha&#39; é selecionado, preencha a caixa de diálogo com informações de entrada e saída e optar por exibir ou em 3D ou 2D. Todos os vértices a partir dos dados de trajectória são utilizadas para calcular as densidades de kernel dos pontos. Figura 2 mostra uma superfície de densidade. </li><li> Se &quot;densidade caminho Track &#39;é selecionado, o algoritmo calcula e exibe densidade de caminhos individuais viajou (Figura 3). </li><li> Se a opção &#39;densidade Re-amostrados ponto&#39; é selecionado, o algoritmo de re-amostragem dos dados da trajetória usando um intervalo de tempo definido e mapas a densidade de pontos distribuídos uniformemente no tempo. Esta opção é projetado para dispositivos de rastreamento que coletam pontos de rastreamento em intervalos de tempo irregulares devido à variação de sensibilidade dos dispositivos sob várias condições físicas ou trajetórias segmentados. Figura 4 mostra as superfícies de densidade 2D e 3D de trajetórias segmentados. </li><li> Se &#39;Temporal foco&#39; é selecionado para umny das opções acima, temporal 10 de focagem pode ser realizado para examinar os padrões de atividade em períodos de tempo diferentes. Por exemplo, superfícies de densidade de atividade em horários diferentes em um dia pode ser visualizado para facilitar a identificação de pontos quentes ao longo do tempo (Figura 5). </li></ol> 5. Estimativa de volume e densidade Volume Rendering <ol><li> Visualização volumétrica densidade usa a noção de um cubo de espaço-tempo como na visualização de trajetórias. O núcleo de visualização tal é a desagregação do espaço em voxels 11. Nossa abordagem para visualizar o volume primeira densidade estima volume de densidade em voxels individuais através da contagem do número de faixas de espaço-tempo que se cruzam com os voxels. Pode-se clicar em &quot;cálculo de volume Densidade&quot; no menu de visualização densidade de volume para essa etapa. </li><li> As mesmas três opções estão disponíveis para visualização volumétrica densidade como para a visualização da superfície densidade. </li><li> &#39;Volume rendering&#39; clique em Avançar para iniciar a interface de visualização 3D de volume para renderização interativa de volume 12. Ao definir o número de divisões ao longo de cada eixo, pode-se analisar os clusters em diferentes escalas. A z-fator é usado para definir o exagero vertical para melhor visualização. A camada de referência, tais como os edifícios podem ser carregados para ajudar a visualização, bem. Os resultados do processamento de volume pode ser ajustado por meio da manipulação interactivamente a função de transferência, que controla o mapeamento de densidade de cor. (Figura 6). </li></ol> 6. Outros exploratórios Análise de Dados (EDA) e Visualizações <ol><li> Um procedimento está disponível para criar série de animação a ser exibido no Google Earth. Em &quot;outros&quot;, clique em &quot;Exportar para o KML para a EDA&quot; para aceder a este procedimento. Ele cria um arquivo de 13 kml que se abre no Google Earth para animação interativa da trajetória. </li><li> Pode-se seguir a trajetória de travel o ambiente em tempo de deslocamento ao longo da linha do tempo no Google Earth. </li><li> Um procedimento está disponível para visualizar as conexões entre os locais de interesse através de &quot;análise de ligação&quot;. Por exemplo, conexões entre diferentes edifícios em um campus universitário são derivados de dados da trajetória segmentados que foram coletados pelos alunos (Figura 7). </li><li> Com base nas ligações derivadas, tais como hotspots esses edifícios com o maior tráfego de saída ou de entrada e hubs que ligam os lugares mais traficadas podem ser identificados. </li></ol>

<ol>
	<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>

Não há conflitos de interesse declarados.

Utilizou-add-in mecanismo de ArcGIS para desenvolver a interface. Todas as operações interactivas foram implementados usando C + +. Todo o processamento automático e funções de análise foram desenvolvidos utilizando Python. AGPS dados ou dados GPS coletados por pedestres apresenta desafio único no pré-processamento como os erros podem ser maciça devido a adjacência para edifícios e freqüentes paradas de interiores. Além disso, o foco de pré-processamento de dados não deve ser ...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome do reagente </td><td> Companhia </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentários (opcional) </td></tr><tr><td> WorldTracker GPRS </td><td> Rastreamento O Mundo </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Um computador pessoal para executar a análise </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> ArcGIS </td><td> ESRI </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Extensão Analyzer trajetória </td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

trajectory data analyses for pedestrian space-time activity study

É bem reconhecido que o movimento humano nas dimensões espaciais e temporais tem influência directa sobre a transmissão da doença 1-3. Uma doença infecciosa normalmente se espalha através do contato entre indivíduos infectados e suscetíveis em seus espaços de atividades sobrepostas. Portanto, a informação da mobilidade actividade diária pode ser usado como um indicador para medir a exposição a factores de risco de infecção. No entanto, uma grande dificuldade e, portanto, a razão para a falta de estudos de transmissão de doenças infecciosas em escala micro surgem da falta de dados detalhados de mobilidade individual. Anteriormente, no transporte e pesquisa de turismo dados detalhados de espaço-tempo de atividade, muitas vezes dependiam da técnica de diário de tempo-espaço, o que requer que os sujeitos ativamente registrar suas atividades no tempo e no espaço. Isso é altamente exigente para os participantes e colaboração dos participantes afeta muito a qualidade dos dados 4. Modernotecnologias como GPS e comunicações móveis, tornaram possível a recolha automática de dados da trajetória. Os dados coletados, no entanto, não é o ideal para a modelagem de humanos no espaço-tempo atividades, limitada pelas precisões de dispositivos existentes. Também não existe qualquer ferramenta prontamente disponível para o processamento eficiente dos dados para o estudo do comportamento humano. Apresentamos aqui um conjunto de métodos e uma interface de desktop integrado ArcGIS visual baseada nas análises de pré-processamento e espaço-temporal de dados da trajetória. Nós fornecemos exemplos de como esse tratamento pode ser usado para modelar humanos espaço-tempo atividades, especialmente com erro ricos em dados da trajetória de pedestres, que poderiam ser úteis em estudos de saúde pública, como a modelagem de doenças infecciosas de transmissão. O procedimento apresentado inclui pré-processamento de segmentação trajetória, caracterização espaço de actividade, da densidade e visualização, e alguns outros métodos de análise exploratória. Pré-processing é a limpeza de dados ruidosos trajectória primas. Apresentamos uma interativo interface pré-processamento visual, bem como um módulo automático. Segmentação trajetória 5 envolve a identificação das partes interna e externa do pré-processados ​​de espaço-tempo faixas. Mais uma vez, a segmentação interativa visual e segmentação automática são suportadas. Segmentados espaço-tempo trilhas são então analisados ​​para obter características de um espaço de actividade, como a atividade de estimativa de densidade raio etc e visualização são usados ​​para examinar grande quantidade de dados de trajetória para modelar pontos quentes e interações. Nós demonstrar tanto o mapeamento da superfície densidade 6 e renderização densidade volume 7. Nós também incluímos um par de outras análises de dados exploratórios (EDA) e visualizações ferramentas, como suporte ao Google Earth e animação análise de conexão. O conjunto de analítica, bem como métodos visuais apresentados neste artigo podem ser aplicadas a todos os dados de trajetória para sritmo tempo de estudos de atividade.

Trajetória dados foram coletados por voluntários estudantes de graduação da Kean University (NJ, EUA), na primavera de 2010. O objetivo foi estudar os padrões de atividade dos alunos que capturados influenza (diagnosticada por médico ou auto-diagnosticada) em comparação com aqueles que não o fizeram. A fim de ilustrar os métodos e procedimentos apresentados neste trabalho que levou as trajetórias recolhidas na zona campus suburbano para gerar resultados representativos. Trajetórias dentro da área do campus ...

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Trajectory Data Analyses for Pedestrian Space-time Activity Study

Um conjunto de métodos de processamento espaço-temporais são apresentados para analisar os dados trajetória humana, como a coletados através de um dispositivo GPS, com a finalidade de modelagem de pedestres espaço-tempo atividades.

Trajetória Análise de Dados para Estudo de Atividade pedonal espaço-tempo

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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Global Positioning System (GPS)

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13.4K visualizações.  Kean University. Um conjunto de métodos de processamento espaço-temporais são apresentados para analisar os dados trajetória humana, como a coletados através de um dispositivo GPS, com a finalidade de modelagem de pedestres espaço-tempo atividades.

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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.

Teste de sensibilidade visual para a velocidade e direção do movimento em Lagartos

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

Biologia

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.

Gerados por computador Modelo Estímulos animal

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.

Análises bioelétrica de um Sistema de Design Inteligente osseointegrados Implant para Amputados

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.

Isolamento e purificação de Drosophila Neurônios periféricos por classificação Bead Magnética

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.

Evisceração de Vítreo Mouse e Retina de Análises Proteômica

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.

Do-It-Yourself Dispositivo de Recuperação de amostras criopreservadas cair acidentalmente em Tanques de armazenamento criogênico

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.

Técnica Swiss-rolamento melhorado para preparo intestinal tecido por imuno-histoquímica e análises de imunofluorescência

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.

In Vitro Ensaio de SUMOylation para estudar a atividade de Ligase E3 sumô

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.

Aplicação de medida de eletrofisiologia para estudar a atividade de transportadores de Electro-neutro

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.

Coleção de tecidos de morcegos para análises de Omics e cultura de células primárias

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