Bu çalışma NIH hibe 1R03AI090465 tarafından finanse edilmektedir.

1. Veri alma <ol><li> Yörünge verileri el GPS üniteleri ve GPS özellikli akıllı telefon izleme uygulamaları, yanı sıra bizim çalışmamızın biri ticari bir çocuk izci cihaz olarak A-GPS (destekli GPS) cihazları ile toplanabilir. </li><li> Yörünge verileri genellikle zaman-enlem-boylam kayıtları açısından kaydedilir. Bir istenen zaman aralığı uygulama ihtiyaçlarına göre ayarlanması gerekir. Genellikle en sık aralık uzay-zaman aktivite çalışmaları için arzu edilir. </li><li> Virgülle ayrılmış değerler için veri dönüştürme ya. Sırasıyla kayıt kimliği için ayrı sütunlar csv dosyaları, enlem, boylam ve zaman. Sonra. Csv dosyaları sık kullanılan Coğrafi Bilgi Sistemleri içine (CBS) dosya biçimi (yani ESRI Shapefile 8) dönüştürebilirsiniz. </li><li> Bina çokgen ve yörünge analizörü ile çalışma alanının sınır başka bir Shapefile içinde yükleyin. 3D di düzgün binaların &quot;ekstrüzyon&quot; Setyayvan ve düzgün x, uzay ve zamanı temsil z boyutu temsil eden y boyutlarında bir uzay-zaman küp 6, 9 görüntülemek için &quot;ekstrüzyon&quot; ve sınır tabakasının &quot;şeffaflık&quot; olarak ayarlayın. </li></ol> 2. Ön-işleme <ol><li> İki seçenek ön işleme gürültülü ham yörünge verileri için kullanılabilir. Bir ön işleme menü listesi açılır menüden seçebilirsiniz. </li><li> &#39;İnteraktif&#39; seçilirse, 3D yörünge bir 2D projeksiyon kolay görüntüleme ve seçme için oluşturulur. Uzay ve zaman içinde ham yörünge incelemek için 3D ekran işleyin. Şekil, hız ve / veya parça kesimleri topolojisi dayalı veri hataları belirleyin. Gerçekçi olmayan yüksek hız veya ani yön değişikliği ile Ortalama rota noktası (köşe) hataları bitişini. Seçin ve orijinal yörüngeleri çıkarın. Seçin ve 3D yörünge veya 2D projeksiyon birinden bunları kaldırın. </li><li> Dikenli kiþilik iz noktaları bir kümepes (Şekil 1) mekansal ve uzun süreli zamansal en büyük olasılıkla GPS sinyali zayıf olduğu kapalı alanlarda neden hatalar anlamına gelir. Bu noktaların bir grup seçiliyse, program seçilen noktaların zamanmekansal Centroid hesaplamak ve Centroid geçmesi parça ayarlayabilirsiniz. </li><li> &#39;Otomatik &quot;ön-işlem menüden seçilen Alternatif olarak, giriş ve çıkış konumu hem de anormal yüksek hızlı ve ani dönüm noktaları belirlemek deneysel parametrelerini ayarlamak. Program yüklü yörünge verileri arar ve görsel hata algılama yaklaşımı taklit bir algoritma dayalı otomatik olarak çalışır. </li></ol> 3. Yörünge Segmentasyon &amp; Aktivite Uzay Karakterizasyonu <ol><li> Yörünge segmentasyon bina tabakası gerektirir, bu yüzden binanın şekil dosyası yüklü olduğundan emin olun. </li><li> Fonksiyonu başlatmak için araç çubuğundaki segmentasyon aracını tıklatın.Giriş ve çıkış ve bina şekline dosyayı referans katman olarak yer ayarlayın. Parçalara yörünge etiketlemek için bina adları kullanın. Algoritması, hız, süre, vb iz noktalarının yanı sıra binalar ile ilgili olarak mekansal topoloji olarak set veya varsayılan kriterlere göre kapalı bölümleri tanımlar. </li><li> Parçalara yörüngeleri yükleyin ve bu tür benzeri toplam etkinlik yarıçapı, belirli bir zaman diliminde yarıçapı, kapalı vs dışarıda geçirilen toplam sürenin oranı, ve tek bir faaliyet alanı, karakterize etmek için seçilen özeti öznitelikleri hesaplamak için etkinlik alanı özetleme aracı tıklatın. </li><li> Öznitelikleri kantitatif modelleme kullanımları için bir elektronik tablo ihraç edilebilir. </li></ol> 4. Yoğunluk Yüzey Haritalama <ol><li> Yoğunluk yüzey zamansal boyutu ile uzayda faaliyetlerin yoğunluğu çöktü gösterir. Üç seçenek yoğunluklu yüzey haritalama menü açılır listeden mevcuttur. </li><li> &#39;İz nokta yoğunluğu&#39; seçeneği seçilirse, giriş ve çıkış bilgileri iletişim kutusunu doldurun ve 3D veya 2D birinde görüntülemeyi seçebilirsiniz. Yörünge verisinden tüm tepe noktalarının yoğunlukları çekirdek hesaplamak için kullanılır. Şekil 2, bir yüzey yoğunluğu gösterir. </li><li> &quot;Parça yol yoğunluk &#39;seçilirse, algoritma hesaplar ve seyahat tek yollar (Şekil 3) yoğunluğu gösterir. </li><li> &#39;Yeniden örneklenmiş nokta yoğunluğu&#39; seçeneği seçilirse, algoritma yeniden numune noktalarının yoğunlukları zaman içinde yayılır bir süre ayarlı ve haritalar kullanarak yörünge verileri. Bu seçenek, çeşitli fiziksel koşullar veya bölümlenmiş yörüngeleri altında cihazların hassasiyeti değişen nedeniyle düzensiz zaman aralıklarında izleme puan toplamak izleme cihazları için tasarlanmıştır. Şekil 4 segmente yörüngelerinin 2B ve 3B yoğunluk yüzeyleri gösterir. </li><li> Eğer &#39;Geçici odaklanan&#39; Bir için seçilirYukarıdaki seçeneklerin ny, zamansal odaklanarak 10 değişik zaman dilimlerinde aktivite kalıplarını incelemek için yapılabilir. Örneğin, bir gün içinde farklı zamanlarda aktivite yoğunluğu yüzeyleri zaman boyunca sıcak noktalar (Şekil 5) kolay tanımlanması için görüntülenebilir olabilir. </li></ol> 5. Yoğunluk Hacim Tahmin ve Volume Rendering <ol><li> Yoğunluk, hacim görselleştirme yörüngeleri arasında görselleştirme gibi bir uzay-zaman küp kavramını kullanır. Bu tür görselleştirilmesi Çekirdek vokseller 11 içine alan bir ayrıştırılması. İlk yoğunluk hacmi görselleştirmek yaklaşımımız vokselleri kesiştiği uzay-zaman parça sayısını sayarak bireysel vokseller yoğunluk hacmi tahmin ediyor. Bir bu adım için yoğunluk hacmi görselleştirme menüsü altında &#39;Yoğunluk, hacim hesaplama&#39; tıklayabilirsiniz. </li><li> Aynı üç seçenek yoğunluklu yüzey görselleştirme için yoğunluk hacmi görselleştirme için kullanılabilir. </li><li> İnteraktif volume rendering 12 3D ses görselleştirme arayüzü başlatmak için İleri&#39;yi tıklayın &#39;Volume rendering&#39;. Her bir eksen boyunca tümen numarası ayarlayarak, bir farklı ölçeklerde kümeler inceleyebilir. Z-faktör daha iyi bir görüntü için dikey abartı ayarlamak için kullanılır. Gibi binalar gibi bir referans katmanı yanı görselleştirme yardımcı olmak için yüklenebilir. Hacmi render sonuçları etkileşimli yoğunluktan renk eşleme kontrol transfer fonksiyonu manipüle ederek ayarlanabilir. (Şekil 6). </li></ol> 6. Diğer Exploratory Data Analizleri (EDA) ve Görsel <ol><li> Bir prosedür Google Earth&#39;te görüntülenen edilecek animasyon serisi oluşturmak için kullanılabilir. &#39;Diğer&#39; altında, bu yordama erişmek için &#39;EDA için KML Aktar&#39; ı tıklatın. Bu yörünge etkileşimli animasyon için Google Earth açılır bir kml 13 dosya oluşturur. </li><li> Bir trave için yörüngesini takip edebilirsinizGoogle Earth&#39;te zaman çizelgesi boyunca ilerleyerek zaman l çevre. </li><li> Bir prosedür &#39;Bağlantı analizi&#39; ile ilgi yerleri arasındaki bağlantıları görselleştirmek için kullanılabilir. Örneğin, bir üniversite kampüsünde farklı yapılar arasındaki bağlantıları öğrenciler (Şekil 7) ile toplanmıştır segmente yörünge verilerinden elde edilmektedir. </li><li> Türetilmiş bağlantıları dayanarak, örneğin en giden veya gelen trafiğin ve en çok ticareti yapılan yerler tespit edilebilir bağlamak hub olan binalar gibi noktaları. </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>

Çıkar çatışması ilan etti.

Biz arayüzü geliştirmek için ArcGIS eklenti mekanizması kullanılır. Tüm interaktif işlemler kullanılarak uygulanmıştır C + +. Tüm otomatik işleme ve analiz fonksiyonları Python kullanarak geliştirilmiştir. Hataları binalar ve sık kapalı duraklarına yakınlığı nedeniyle büyük olabilir gibi yaya tarafından toplanan AGPS veri veya GPS veri önişleme eşsiz bir meydan okuma sunuyor. Ayrıca, ön işleme odağı izleme noktaları daha önce açık olması sayesinde ar...

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog numarası </td><td> Yorumlar (isteğe bağlı) </td></tr><tr><td> WorldTracker GPRS </td><td> Dünya İzleme </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Analiz çalıştırmak için bir kişisel bilgisayar </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> ArcGIS yazılımı </td><td> ESRI </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Yörünge Analiz Uzatma </td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

trajectory data analyses for pedestrian space-time activity study

Biliyorsunuz mekansal ve zamansal boyutlarda insan hareketi hastalık bulaşma 1-3 üzerinde doğrudan etkisi olduğu kabul edilmektedir. Bir bulaşıcı hastalık genellikle kendi çakışan etkinlik alanlarda enfekte ve duyarlı bireyler arasındaki temas yoluyla yayılır. Bu nedenle, günlük hareketlilik-etkinlik bilgileri enfeksiyon risk faktörlerine maruz ölçmek için bir gösterge olarak kullanılabilir. Ancak, böylece büyük bir zorluk ve mikro düzeyde bulaşıcı hastalık bulaşma çalışmaların azlığı nedeni ayrıntılı bireysel hareketlilik veri eksikliğinden kaynaklanmaktadır. Önceden ulaşım ve sıklıkla konuları aktif olarak zaman ve mekan içinde faaliyetlerini kayıt gerektiren uzay-zaman günlüğü tekniği, dayanıyordu turizm araştırma ayrıntılı uzay-zaman aktivitesi veri. Bu son derece katılımcıların katılımcı ve işbirliği için talep büyük ölçüde verilerin 4 kalitesini etkiler. ModernGPS ve mobil iletişim gibi teknolojiler yörüngesini verilerin otomatik toplanması mümkün hale getirmiştir. Toplanan veriler, ancak, mevcut cihazların doğrulukları sınırlı insan uzay-zaman aktiviteleri, modellemek için ideal değildir. Insan davranışının çalışma için verilerin etkin işlenmesi için hiç hazır aracı da vardır. Burada yöntem bir takımdır ve yörünge veri ön işleme ve zamanmekansal analizler için entegre ArcGIS masaüstü tabanlı görsel arayüz sunmak. Biz böyle bulaşıcı hastalık bulaşma modelleme gibi kamu sağlığı çalışmalarında yararlı olabilecek bu tür işleme, özellikle hata zengin yaya yörünge verileri, insan uzay-zaman aktiviteleri modellemek için nasıl kullanılabileceğini örnekler verin. Sunulan prosedür ön işleme, yörünge segmentasyon, aktivite alanı karakterizasyonu, yoğunluk tahmini ve görselleştirme, ve birkaç diğer keşfedici analiz yöntemleri içerir. Pre-processing gürültülü ham yörünge verileri temizleme. Bu etkileşimli bir görsel ön-işleme arayüzü hem de otomatik bir modüllerini içerir. Yörünge segmentasyonu 5 ön-işlenmiş uzay-zaman parça gelen iç ve dış parçaların tanımlanmasını içerir. Yine, etkileşimli görsel segmentasyonu ve otomatik segmentasyon desteklenmektedir. Dilimli uzay-zaman parçalar daha sonra böyle bir faaliyet yarıçapı vb Yoğunluk tahmini ve görselleştirme gibi bir faaliyet alanının özellikleri sıcak noktalar ve etkileşimleri modellemek için yörüngesini büyük miktardaki veriyi incelemek için kullanılan türetmek için analiz edilir. Biz yoğunluklu yüzey haritalama 6 ve yoğunluk volume rendering 7 de göstermektedir. Biz de bir başka keşfedici veri analizi çift (EDA) ve bu Google Earth animasyon desteği ve bağlantı analizi gibi görsel araçlar, dahil. De bu yazıda sunulan görsel olarak analitik yöntemler arasında paketi s herhangi yörünge veri uygulanabilirpace-zamanlı aktivite çalışmaları.

Yörünge verileri 2010 baharında Kean Üniversitesi (NJ, ABD) lisans öğrencisi gönüllü tarafından toplanmıştır. Amaç vermedi olanlara göre (doktor tarafından teşhis ya da kendi kendine teşhis) grip yakaladı öğrenci aktivite modelleri çalışma oldu. Bu çalışmada sunulan yöntem ve prosedürü göstermek için biz temsilcisi sonuçlar üretmek için banliyö kampüs alanı içinde toplanan yörüngeleri aldı. Kampüs alanı içinde Yörüngeler sadece küçük bir kısmı kampüsün çeşitli otop...

Watch this Scientific Journal Video about Trajectory Data Analyses for Pedestrian Space-time Activity Study at JoVE.com

Trajectory Data Analyses for Pedestrian Space-time Activity Study

Zamanmekansal işleme yöntemlerinin paketi gibi modelleme yaya uzay-zaman etkinliklerinin amacı, bir GPS cihazı kullanılarak toplanan bu kadar insan yörünge bilgilerinin analiz sunulmaktadır.

Yaya Uzay-zaman Aktivite Çalışmaları Yörünge Veri Analizleri

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

trajectory-data-analyses-for-pedestrian-space-time-activity-study

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Civil Engineering

Biology

Unit 1

Global Positioning System (GPS)

SCIENTISTS IN ACTION

13.4K Görüntüleme.  Kean University. Zamanmekansal işleme yöntemlerinin paketi gibi modelleme yaya uzay-zaman etkinliklerinin amacı, bir GPS cihazı kullanılarak toplanan bu kadar insan yörünge bilgilerinin analiz sunulmaktadır.

Video: Trajectory Data Analyses for Pedestrian Space-time Activity Study

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.

Kertenkeleler Hareket Hız ve Yön Visual Hassasiyet Test

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

Biyoloji

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.

Bilgisayar oluşturuldu Hayvan Modeli Uyaranlar

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.

Ampüteler Osseointegrasyon Akıllı İmplant Tasarım Sistemi Biyoelektrik Analizleri

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.

İzolasyon ve Arıtma Drosophila</emManyetik Boncuk Sıralama> Periferik Nöronlar

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.

Proteomik Analizleri Fare Vitreus ve Retina eviserasyon

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.

KRİYOPREZERVE Numune Kurtarma için Do-It-Yourself Aygıt yanlışlıkla Kriyojenik Depolama Tankları içine Dropped

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.

Immünohistokimyasal ve immünofloresan Analizleri için Bağırsak Doku Hazırlama için geliştirilmiş Swiss-haddeleme Tekniği

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.

Vitro SUMOylation SUMO E3 ligaz etkinlik eğitim için tahlil

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.

Elektrofizyoloji ölçüm uygulanması elektro-tarafsız taşıyıcılar etkinlik çalışması için

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 Analizleri ve Birincil Hücre Kültürü için Yarasaların Doku Toplama

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