Diese Wissenschaft Fotos sind So schön im Grunde sind sie Kunst


Die Gewinner der 2015 FASEB BioArt Bild-und Video-Wettbewerb bekannt gegeben, und sie sind erstaunlich. Einen vielfältigen Querschnitt der Biologie gewählt, bieten sie alles von den Proteinen, die das Ebola-Virus durch Spulwürmer Schlemmen auf Bakterien stellen. Hier ist die beste, die meisten beautful Wissenschaft Fotos im Jahr zu bieten hatte.

Dieser Wettbewerb, organisiert von der Federation of American Societies for Experimental Biology, feiert die künstlerische Seite der Spitzenforschung. Wie bereits erwähnt von FASEB Präsident Parker B. Antin in einer Presse-release:

[Es] vereint spektakuläre Beispiele für Kunst im Rahmen der biomedizinischen Forschung geschaffen. Obwohl die Gewinnerbeiträge nur ein kleines Segment der Forschungen über das Land zu verdeutlichen, sie zeigen wie faszinierend und schön biologische Wissenschaft sein kann.

Die Gewinner für das Jahr 2015 gehören 11 Bilder und zwei Videos, die einen bestimmten Zweig der Forschung in der Biomedizin und Life Sciences vertreten. Alle Beschriftungen und Bilder sind mit freundlicher Genehmigung von FASEB.

Bodenbakterium auf der Oberfläche der Pflanzenwurzeln

Bildnachweis: Alice Dohnalkova, Labor molekulare Umweltwissenschaften, Pacific Northwest National Laboratory. Forschungsschwerpunkt: Bodenökologie und Mikroben.

In dieses Elektron Microcopy Bild scannen ist ein aufwendig strukturierte Bodenbakterium (gelb) ersichtlich, macht seine Heimat auf der Wurzeloberfläche einer Pflanze Arabidopsis (lila und blau). Noch viel über den Wurzelbereich der Pflanze (Rhizosphäre) und die darin lebenden Mikroben gelernt werden. Eine Kampagne der Forschung arbeitet daran, erweitern unser Verständnis der Gegenwart und den Vertrieb von Kohlenstoff in die Root-Zone und wie es wirkt sich auf die Vielfalt und Funktion der Mikroben vorhanden. Das Endziel ist, entwickeln Vorhersagemodelle zur Steigerung der Produktion von Bioenergie ernten und die negativen Auswirkungen des Klimawandels zu mildern.

Nervenfasern Coursing durch das menschliche Gehirn

Bildnachweis: Xiawei Ou, Arkansas Kinder Nutrition Center, Arkansas Children Hospital, und Universität von Arkansas für medizinische Wissenschaften, Little Rock, AR. Forschungsschwerpunkt: Die Entwicklung des Gehirns und Ernährung.

Diffusion Tensor imaging (DTI) erlaubt Forschern, nicht-invasiv in drei Dimensionen Nervenfasern verbinden Regionen des menschlichen Gehirns zu visualisieren. In diesem Bild zwei wichtige Bündel von Nervenfasern zu sehen: des kortikospinalen Trakts, die Signale für die Bewegung vom Gehirn zum Rückenmark überträgt, und Corpus Callosum, die die linken und rechten Seite des Gehirns verbindet. Die Farben zeigen die räumlichen Positionen der Bundles wie von BrainVoyager Software rekonstruiert: von links nach rechts-Ausrichtung (rot), zurück zum vorderen Orientierung (grün) und von oben nach unten-Orientierung (blau). Die USDA Agricultural Research Service unterstützt Dr. Ou Studie über die Auswirkungen der Säuglingsernährung auf die Entwicklung des Gehirns.

Nanoscience Ansatz zur Ziel-Drug-Delivery

Bildnachweis: Jenolyn F. Alexander, Veronika Koslowskaja, Eugenia Kharlampieva und Biana Godin, Houston Methodist Research Institute, Houston, TX; University of Alabama in Birmingham, Birmingham, AL. Forschungsschwerpunkt: Gezielte Drug Delivery Systeme zur Behandlung von Krebs.

In den letzten Jahren wurde viel Forschung auf Nanopartikel und Microcarriers als Vehikel für gezielte Medikamentenverabreichung durchgeführt. Durch zunehmende Aufnahme von Drogen durch Krebszellen aber nicht gesund sind könnte dieser Ansatz erhöht die Wirksamkeit von Behandlungen und Nebenwirkungen reduzieren. Zur Optimierung der Lieferung sind diese NIH National Cancer Institute unterstützt Forscher erkunden wie die Form eines Teilchens den Transport durch den Körper und die Aufnahme durch gezielte Zellen auswirkt. Dieses Overlay-Bild zeigt Brustkrebszellen (Türkis und lila) Verinnerlichung hohl, kubische Microcarriers (Gold, vergrößert in der linken oberen Ecke). Es wurde mit zwei Arten von imaging-Technologien — Elektron scanning-Mikroskopie und konfokale Fluoreszenzmikroskopie.

Spulwürmer ernähren sich von Bakterien

Bildnachweis: Adam Brown und David Biron, University of Chicago, Chicago, IL. Forschungsschwerpunkt: Behavioral Neurobiologie.

Dieses Bild zeigt eine Kolonie von Caenorhabditis Elegans Fadenwürmer von Bakterien ernähren. Die Würmer versammeln sich in Flecken wo Wachstum von Bakterien in diesem Fall das dichteste ist bilden einen Ring. C. Elegans ist eines der einfachsten Organismen mit einem Nervensystem, so dass sie ein wertvolles Modell in Neurobiologie. Mr. Brown studiert wie Serotonin, das auch im menschlichen Gehirn vorhanden ist, Nahrung suchen und Nahrungssuche Verhalten auswirkt und welche spezifischen Nervenzellen beteiligt sind. Seine Forschung wird durch eine Ausbildung Grant von NIH National Institute of Mental Health unterstützt.

Farbige Krebszellen

Bildnachweis: Heinz Baumann, Sean T. Glenn, Mary Kay Ellsworth und Kenneth W. Gross, Roswell Park Cancer Institute, Buffalo, NY. Forschungsschwerpunkt: Bauchspeicheldrüsenkrebs.

Wenn mehrere Tumore oder Krebs im ganzen Körper ausgebreitet haben, kam welche Zelle Unterscheidung aus dem Tumor kann schwierig sein. Um diese Herausforderung zu meistern, verwendet dieses Forschungsteam "Konfetti" fluoreszierende Kennzeichnung in ihrer Maus-Modell von Bauchspeicheldrüsenkrebs. In diesem Proof of Concept Bild waren Erwachsene Mauszellen veranlasst, nach dem Zufallsprinzip zu einem der vier verschiedenen fluoreszierenden Molekülen machen. Die Nachkommen dieser Zellen weiterhin die gleiche Farbe wie die Mutterzelle. Das NIH National Cancer Institute fördert dieses Forschungsprojekt, die genetische Veränderungen identifizieren, die an Bauchspeicheldrüsenkrebs beitragen soll.

Proteine in das Ebola-Virus

Bildnachweis: David S. Goodsell, Forschung Collaboratory für strukturelle Bioinformatik Protein Data Bank, Piscataway, NJ/La Jolla, CA. Forschungsschwerpunkt: Strukturbiologie.

Diese Illustration des Ebola-Virus zeigt seinen sieben Strukturproteinen (verschiedene Schattierungen von blau, grün und Magenta), RNA-Genom (gelb) und Membran (hellviolett). Die geringe Größe der virale Genome begrenzt die Anzahl der Proteine, die codiert werden können, erheblich, so dass virale Proteine oft mehrere Aufgaben durchführen. Das Ebola-Matrix-Protein (hellblau) ist ein bemerkenswertes Beispiel für dieses Phänomen: es ändert Form für jede der verschiedenen Arbeitsplätze. Durch die Protein-Datenbank sind die dreidimensionalen Strukturen von Ebola-Virus-Proteinen auf der ganzen Welt zur Förderung der Forschung auf wie diesem tödliche Virus zu kämpfen frei zugänglich für die Ermittler gemacht.

Genetische Kontrolle einer Blume

Bildnachweis: Nathanaёl Prunet, Elliot Meyerowitz, und Thomas Jack, California Institute of Technology, Pasadena, CA, Dartmouth College, Hanover, NH, Howard Hughes Medical Institute. Forschungsschwerpunkt: Stammzellen und Blütenentwicklung.

Wie die meisten Blütenpflanzen, die männlichen Organe oder Staubblätter umgeben von Arabidopsis Blumen eine zentrale weibliche Organ oder Stempel. Präzise Steuerung von denen Gene, in denen Zellen aktiviert sind ist wesentlich für die Entwicklung dieser benachbarten, aber sehr deutlich, Strukturen. In diesem Bild der jungen Arabidopsis Blütenknospen ist das Gen SUPERMAN (rot) an der Grenze zwischen den Zellen beschieden, die männliche und weibliche Teile bilden aktiviert. SUPERMAN-Aktivität wird verhindert, dass die zentralen Zellen, die letztlich die weibliche Blütenstempel werden, aktivieren die vermännlichenden gen APETALA3 (grün). Diese Forschung soll Grundsätze der Stammzell-Wartung und Zelle Spezialisierung, zu identifizieren, die zukünftige Studien in der Landwirtschaft, Medizin und anderen biologischen Bereichen informieren könnte. Das gemeinsame Team der Forscher erhält Unterstützung von den NIH National Institute of General Medical Sciences, der National Science Foundation und die Abteilung von Energie Office of Science.

Heatmap von Zink im Werk verlässt

Bildnachweis: Suzana Auto, Maria Hindt, Tracy Punshon, und Mary Lou Guerinot, Dartmouth College, Hanover, NH. Forschungsschwerpunkt: Pflanzenbiologie und Ernährung.

Die wesentlichen Mikronährstoff Zink ist wichtig für die Funktion von mehr als 300 Enzymen. Zink-Mangel wirkt sich auf mehr als 2 Milliarden Menschen weltweit und kann das Immunsystem, Magen-Darm-Funktion und Entwicklung des Gehirns beeinträchtigen. Diese Forscher untersuchen wie Pflanzen erwerben, sequester und verteilen von Zink mit dem Ziel der Suche nach Möglichkeiten, den Zinkgehalt von Pflanzen zu erhöhen. Mit Synchrotron Röntgenstrahl-Fluoreszenz-Technologie, schufen diese Heatmap der Zink-Spiegel in einem Arabidopsis Thaliana Pflanze Blatt. Der National Science Foundation und der NIH National Institute of General Medical Sciences und der National Institute of Environmental Health Sciences Finanzmittel für dieses Forschungsprogramm. Die Abteilung Energie Office of Science fördert die National Synchrotron Light Source-Anlage Strahlrohr X27A, die verwendet wurde, um dieses Bild zu erstellen.

Nervenzellen und Blutgefäßen

Bildnachweis: Shachi Bhatt und Paul Trainor, Stowers Institute for Medical Research, Kansas City, Missouri. Forschungsschwerpunkt: Entwicklungsbiologie.

Blutgefäße und Nervenzellen parallel durch den Körper laufen und für die richtige Funktion voneinander abhängig sind. Sie folgen auch ähnlich frühen Entwicklungspfade, wie in diesem Bild der Torso einer embryonalen Maus gesehen. DRS. Bhatt und Trainor studieren diese parallele Wege, mit Schwerpunkt auf ein Molekül bei der Steuerung von Genen während der frühen Entwicklung der Blutgefäße (grau) und Nervenzellen (rot) in Verbindung gebracht. Genaue Kenntnis der normalen Entwicklungsprozessen bildet eine kritische Stiftung zur Erforschung von Missbildungen und anderen Krankheiten, die die Entwicklung dieser Organsysteme.

Herz und Blutgefäße bei der Entwicklung von Küken

Bildnachweis: Jessica Ryvlin, Stephanie Lindsey und Jonathan Metzger, Cornell University, Ithaca, NY. Forschungsschwerpunkt: Herz-Entwicklung.

Während der Entwicklung des Embryos ändert die Bildung von angeborenen Herzfehlern Blut Strömungsmuster. Ermittler sind in diesem NIH National Heart, Lung, und Blut-Institut und National Science Foundation-Forschungsprojekt studieren, wie diese Muster zu verändern und Mess-Tools mit dem Ziel der Verbesserung der Diagnose Herzfehler im menschlichen Embryonen entwickeln. Herzen von normalen und abnormalen Entwicklung in Echtzeit zu beobachten, übertragen die Forscher zart live Hühnerembryos von eine Eierschale auf einem künstlichen Behälter. Mikrochirurgische Manipulationen dienen, Herzfehler, Modelländerungen Blut fließen Muster zu induzieren. Bilder wie diese, ohne irgendwelche Farbstoffe entstehen und werden stattdessen verstärkt mit Foto Manipulation Software. Die veränderten Bilder erlauben Forschern zu entwickelnden Herzen (auf der linken Seite des Auges) und das Netzwerk der Blutgefäße aus dem Herzen und in der Küken-Embryos besser zu visualisieren.

Gitterstruktur des Zahnschmelzes

Bildnachweis: Olivier Duverger und Maria I. Morasso, National Institute of Arthritis und Muskel-Skelett- und Hautkrankheiten, National Institutes of Health, Bethesda, MD. Forschungsschwerpunkt: Emaille Zahnentwicklung und Struktur.

Schmelz ist die härteste Substanz im Körper. Es schützt die Oberfläche des Zahnes. Dieser Scan Elektronenmikroskopie-Bild zeigt das Gittermuster gebildet durch Emaille-Stangen, eine Anordnung, die Stärke und Flexibilität verleiht. Genetische Mutationen Schmelz Bildung können Defekte in der Dicke, Mineralisierung und/oder Gittermuster des Zahnschmelzes führen. Dies kann schwache Zähne anfällig für Fäulnis, produzieren, die wiederum andere Gesundheitsrisiken wie systemische Infektionen und Herz-Kreislauferkrankungen erhöhen können. Diese NIH-Ermittler aus dem intramuralen Forschungsprogramm des National Institute of Arthritis und Muskel-Skelett und Haut-Krankheiten verwenden Maus-Modellen, um wie genetische Variation Affekte Emaille Entwicklung und Gesundheit zu studieren.

Bakterielle Koloniewachstum

Bildnachweis: Mehmet Berkmen und Maria Pénil, New England BioLabs, Ipswich, MA. Forschungsschwerpunkt: Wechselwirkungen zwischen Bakterienkolonien.

Dr. Mehmet Berkmen Labor errichtet eine einzigartige Kammer, die Wissenschaftler im Labor, um Foto-Bakterien-Kolonien gewachsen auf Agarplatten für mehrere Wochen ermöglicht.

Weil Agar schnell trocknet, wäre ein solches langfristiges Wachstum außerhalb der spezialisierten Zeitraffer Kammer nicht möglich. Die Forscher mit dieser Methode können um langfristige Interaktionen zwischen den Kolonien von Bakterien zu untersuchen.

In diesem Video wachsen Bakterien auf einer Nährbodenplatte gemalt in ein Bild von einer blühenden Pflanze. Verschiedene Arten von Bakterien können gesehen werden, einschließlich Serratia (rot), Bacillus (weiß) und Nesterenkonia (gelb).

Gehirnaktivität im Ruhezustand

Credit: Kimberly Leiken und Elana Harris, Cincinnati Children Hospital Medical Center, Cincinnati, OH. Forschungsschwerpunkt: Zwangsstörungen.

Dieses Video zeigt die Aktivität des Gehirns in einem Individuum mit Zwangsstörung, die nach wie vor liegt. Jeder Cube steht für Aktivität des Gehirns aufgezeichnet durch einen Sensor in einem Helm Magnetoenzephalographie (MEG) und die verschiedenen Farben zeigen Aktivitätsniveau (rote höchsten, niedrigsten blau). Die Forscher verwendeten MEG und andere bildgebende Technologien zur Behandlung Reaktionen bei Personen mit Zwangsstörungen zu beurteilen. Diese NIH National Institute of Mental Health geförderte Studie untersucht, ob es eine Beziehung zwischen Symptom schwere und aberrante MEG Messungen.

[FASEB]

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