Культуры нейронов на чипах: различия между версиями
Перейти к навигации
Перейти к поиску
Нет описания правки |
|||
| (не показаны 4 промежуточные версии этого же участника) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
= Видео по теме = | = Видео по теме = | ||
[[The Thought Emporium]] - [https://www.youtube.com/watch?v=V2YDApNRK3g Growing Human Neurons Connected to a Computer] - история об изготовлении подложки для размещения культуры нейронов. | [[The Thought Emporium]] - [https://www.youtube.com/watch?v=V2YDApNRK3g Growing Human Neurons Connected to a Computer] - история об изготовлении подложки для размещения [[Культуры клеток|культуры]] [[Нейрон|нейронов]]. | ||
= Применения = | = Применения = | ||
| Строка 13: | Строка 13: | ||
== Исследования биосовместимости материалов для нейроинтерфейсов == | == Исследования биосовместимости материалов для нейроинтерфейсов == | ||
Культуры нейронов на чипах могут продолжать существовать до двух лет в тщательно поддерживаемых условиях. <ref>Potter SM, DeMarse TB. A new approach to neural cell culture for long-term studies. J Neurosci Methods. 2001 Sep 30;110(1-2):17-24. doi: 10.1016/s0165-0270(01)00412-5. PMID: 11564520.</ref> <ref>[https://www.sciencedaily.com/releases/2003/04/030428082503.htm Georgia Tech Researchers Use Lab Cultures To Control Robotic Device]</ref> | Культуры нейронов на чипах могут продолжать существовать до двух лет в тщательно поддерживаемых условиях. <ref>Potter SM, DeMarse TB. [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11564520/ A new approach to neural cell culture for long-term studies]. J Neurosci Methods. 2001 Sep 30;110(1-2):17-24. doi: 10.1016/s0165-0270(01)00412-5. PMID: 11564520.</ref> <ref>[https://www.sciencedaily.com/releases/2003/04/030428082503.htm Georgia Tech Researchers Use Lab Cultures To Control Robotic Device]</ref> | ||
Это позволяет исследовать долговременную биосовместимость материала нейроинтерфейса, качество контакта и другие свойства. | Это позволяет исследовать долговременную [[Биосовместимость|биосовместимость]] материала [[Нейроинтерфейсы|нейроинтерфейса]], качество контакта и другие свойства. | ||
Для этой процедуры требуется поддержка температуры, влажности и регулировка проницаемости газов. | Для этой процедуры требуется поддержка температуры, влажности и регулировка проницаемости газов. | ||
Эти статьи не рассматривают посев / рецеллюларизацию "шаблона" и применение искусственной замены крови. Есть риск, что в этом случае культуры проживут гораздо дольше. | Эти статьи не рассматривают посев / [[Децеллюляризация|рецеллюларизацию]] "шаблона" и применение [[Искусственная кровь|искусственной замены крови]]. Есть риск, что в этом случае культуры проживут гораздо дольше. | ||
{{ | {{ | ||
| Строка 27: | Строка 27: | ||
}} | }} | ||
== Проверка моделей обучения в вычислительной когнитивной нейробиологии == | == Проверка моделей обучения в [[Вычислительная когнитивная нейробиология|вычислительной когнитивной нейробиологии]] == | ||
Вычислительная когнитивная нейробиология позволяет строить модели нейронов, которые можно запустить и исследовать. | [[Вычислительная когнитивная нейробиология]] позволяет строить модели [[Нейрон|нейронов]], которые можно запустить и исследовать. | ||
Данные от этих моделей можно сравнить с данными, которые можно получить от культур нейронов и сделать выводы о том, насколько модель совпадает с реальностью. | Данные от этих моделей можно сравнить с данными, которые можно получить от культур нейронов и сделать выводы о том, насколько модель совпадает с реальностью. | ||
Конечно, на некоторые вещи понадобится сделать поправки: | Конечно, на некоторые вещи понадобится сделать поправки: | ||
* разное количество нейронов | * разное количество [[Нейрон|нейронов]] | ||
* протоколы, которые делают эксперименты предельно однообразными | * протоколы, которые делают эксперименты предельно однообразными | ||
* разные входные данные возникают у компьютерной модели и реальных | * разные входные данные возникают у компьютерной модели и реальных [[Нейрон|нейронов]] в разное время | ||
== Исследование различия культур нейронов == | == Исследование различия культур нейронов == | ||
Есть множество биологических видов и реакции нейронов множества из них будут отличаться. | Есть множество биологических видов и реакции нейронов множества из них будут отличаться. | ||
Культуры позволят изучить, что меняется в зависимости от вида, пола донора, возможно от возраста донора и развить представления биологии об этом. | [[Культуры клеток|Культуры]] позволят изучить, что меняется в зависимости от вида, пола донора, возможно от возраста донора и развить представления биологии об этом. | ||
(Хотя прямо сейчас уже должно существовать множество исследований по теме.) | (Хотя прямо сейчас уже должно существовать множество исследований по теме.) | ||
| Строка 55: | Строка 50: | ||
}} | }} | ||
== Исследование аксонального наведения == | == Исследование [[Аксональное наведение|аксонального наведения]] == | ||
Теория того, как аксон «прокладывает путь» в трёхмерном пространстве ясна не до конца, но с культурой нейронов можно получить гораздо больше информации, чем с живым пациентом. | Теория того, как аксон «прокладывает путь» в трёхмерном пространстве ясна не до конца, но с культурой нейронов можно получить гораздо больше информации, чем с живым пациентом. | ||
| Строка 65: | Строка 60: | ||
}} | }} | ||
== Исследование развития отделов мозга == | == Исследование развития альтернативных "отделов мозга" и "поведения" == | ||
Культуры нейронов часто проявляют сложное поведение и исследуют окружающую их территорию, несмотря на отсутствие «отделов мозга» в стандартном понимании. | 1) Культуры нейронов часто проявляют сложное поведение и исследуют окружающую их территорию, несмотря на отсутствие «отделов мозга» в стандартном понимании. | ||
Прослеживая развитие культуры, можно построить гипотезы о развитии реального мозга. | Прослеживая развитие культуры, можно построить гипотезы о развитии реального мозга. | ||
2) Уже небольшие [[Гибридные_роботы|гибридные роботы]] проявляют сложное поведение, изучая окружающую территорию. | |||
Модель того, как развивается поведение '''как явление''', независимое от строения появившихся отделов может послужить полезным дополнением к [[Вычислительная когнитивная нейробиология|вычислительной когнитивной нейробиологии]]. | |||
{{ | |||
Запрос экспертизы | |||
| text=Нужно исправить это описание, я уверен, что существуют более подробные термины, чем поведение | |||
| qualification=Нейробиолог | |||
}} | |||
{{ | |||
Запрос экспертизы | |||
| text=Нужно добавить любые связанные эксперименты, которые уже проведены | |||
| qualification=Нейробиолог | |||
}} | |||
== Исследования нейрохимии == | == Исследования нейрохимии == | ||
* Культуру нейронов можно построить на чипе с возможностями для [[Микрогидродинамика|микрогидродинамики]] и исследовать то, какие вещества в ней появляются. | * Культуру нейронов можно построить на чипе с возможностями для [[Микрогидродинамика|микрогидродинамики]] и исследовать то, какие вещества в ней появляются. | ||
* Можно сделать субстрат / чип произвольной формы и встроить множество MEMS-детекторов по всей площади. | * Можно сделать субстрат / чип произвольной формы и встроить множество [[Микроэлектромеханика|MEMS]]-детекторов по всей площади. | ||
* Можно добавлять самые разные препараты и исследовать реакции культуры. | * Можно добавлять самые разные препараты и исследовать реакции культуры. | ||
{{ | {{ | ||
Запрос экспертизы | Запрос экспертизы | ||
| text=Дополнить материал ссылкой на MEMS-детектор химических соединений. Мне точно известно, что такой детектор существует и реагирует на молекулярную массу. Мне известно, что он построен по образцу кварцевого резонатора и изменённая частота свидетельствует об обнаружении отдельного | | text=Дополнить материал ссылкой на MEMS-детектор химических соединений. Мне точно известно, что такой детектор существует и реагирует на молекулярную массу. Мне известно, что он построен по образцу кварцевого резонатора и изменённая частота свидетельствует об обнаружении отдельного химического соединения. Я не помню точное название, но догадываюсь, что это - "piezoelectric microcantilevers". | ||
Список статей, которые могут быть полезны: | Список статей, которые могут быть полезны: | ||
Текущая версия от 18:26, 26 февраля 2021
Видео по теме[править]
The Thought Emporium - Growing Human Neurons Connected to a Computer - история об изготовлении подложки для размещения культуры нейронов.
Применения[править]
| Требуется информация от эксперта! |
|---|
| Запрос: Нужно мнение биолога о том, как ещё можно применить или применяют культуры нейронов на чипах |
| Экспертиза: Биолог |
Исследования биосовместимости материалов для нейроинтерфейсов[править]
Культуры нейронов на чипах могут продолжать существовать до двух лет в тщательно поддерживаемых условиях. [1] [2]
Это позволяет исследовать долговременную биосовместимость материала нейроинтерфейса, качество контакта и другие свойства.
Для этой процедуры требуется поддержка температуры, влажности и регулировка проницаемости газов.
Эти статьи не рассматривают посев / рецеллюларизацию "шаблона" и применение искусственной замены крови. Есть риск, что в этом случае культуры проживут гораздо дольше.
| Требуется информация от эксперта! |
|---|
| Запрос: Нужно мнение биолога о том, возможно ли продлить срок существования культуры нейронов при помощи субстрата и искусственного заменителя крови. Если такие эксперименты уже проводились, нужны цитаты. |
| Экспертиза: Биолог |
Проверка моделей обучения в вычислительной когнитивной нейробиологии[править]
Вычислительная когнитивная нейробиология позволяет строить модели нейронов, которые можно запустить и исследовать. Данные от этих моделей можно сравнить с данными, которые можно получить от культур нейронов и сделать выводы о том, насколько модель совпадает с реальностью.
Конечно, на некоторые вещи понадобится сделать поправки:
- разное количество нейронов
- протоколы, которые делают эксперименты предельно однообразными
- разные входные данные возникают у компьютерной модели и реальных нейронов в разное время
Исследование различия культур нейронов[править]
Есть множество биологических видов и реакции нейронов множества из них будут отличаться. Культуры позволят изучить, что меняется в зависимости от вида, пола донора, возможно от возраста донора и развить представления биологии об этом. (Хотя прямо сейчас уже должно существовать множество исследований по теме.)
| Требуется информация от эксперта! |
|---|
| Запрос: Нужны ссылки и информация о том, насколько подробные данные нам сейчас доступны. |
| Экспертиза: Биолог |
Исследование аксонального наведения[править]
Теория того, как аксон «прокладывает путь» в трёхмерном пространстве ясна не до конца, но с культурой нейронов можно получить гораздо больше информации, чем с живым пациентом.
| Требуется информация от эксперта! |
|---|
| Запрос: Нужна любая информация по исследованиям аксонального наведения с гибридными роботами или культурами клеток. |
| Экспертиза: Биолог |
Исследование развития альтернативных "отделов мозга" и "поведения"[править]
1) Культуры нейронов часто проявляют сложное поведение и исследуют окружающую их территорию, несмотря на отсутствие «отделов мозга» в стандартном понимании. Прослеживая развитие культуры, можно построить гипотезы о развитии реального мозга.
2) Уже небольшие гибридные роботы проявляют сложное поведение, изучая окружающую территорию.
Модель того, как развивается поведение как явление, независимое от строения появившихся отделов может послужить полезным дополнением к вычислительной когнитивной нейробиологии.
| Требуется информация от эксперта! |
|---|
| Запрос: Нужно исправить это описание, я уверен, что существуют более подробные термины, чем поведение |
| Экспертиза: Нейробиолог |
| Требуется информация от эксперта! |
|---|
| Запрос: Нужно добавить любые связанные эксперименты, которые уже проведены |
| Экспертиза: Нейробиолог |
Исследования нейрохимии[править]
- Культуру нейронов можно построить на чипе с возможностями для микрогидродинамики и исследовать то, какие вещества в ней появляются.
- Можно сделать субстрат / чип произвольной формы и встроить множество MEMS-детекторов по всей площади.
- Можно добавлять самые разные препараты и исследовать реакции культуры.
| Требуется информация от эксперта! |
|---|
Запрос: Дополнить материал ссылкой на MEMS-детектор химических соединений. Мне точно известно, что такой детектор существует и реагирует на молекулярную массу. Мне известно, что он построен по образцу кварцевого резонатора и изменённая частота свидетельствует об обнаружении отдельного химического соединения. Я не помню точное название, но догадываюсь, что это - "piezoelectric microcantilevers".
Список статей, которые могут быть полезны: * Статья с иллюстрациями от NanoHub. * Molecule-based microelectromechanical sensors * RF MEMS Resonators for Mass Sensing Applications * Nanomechanical Resonators and Their Applications in Biological/Chemical Detection: Nanomechanics Principles * детектор молекул этилового спирта * Детектор NO2 * Wearable piezoelectric mass sensor based on pH sensitive hydrogels for sweat pH monitoring |
| Экспертиза: специалист по нанотехнологиям |
- ↑ Potter SM, DeMarse TB. A new approach to neural cell culture for long-term studies. J Neurosci Methods. 2001 Sep 30;110(1-2):17-24. doi: 10.1016/s0165-0270(01)00412-5. PMID: 11564520.
- ↑ Georgia Tech Researchers Use Lab Cultures To Control Robotic Device