Культуры нейронов на чипах
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