Name: 생물 의학 및 생물 공학 연구를 위한 문어 생태계 구축 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-09-22T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 10 s
Description: 배우세요 문어 수조 환경 구축 및 일일 관리 방법을 통해 생물 의학 연구에 적합한 안정적인 서식지를 만드는 기술입니다. 수질 모니터링과 새우 사육 탱크 설정으로 건강한 문어를 유지할 수 있습니다.

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이 작품은 NIH UF1NS115817 (G.P.)에 의해 지원되었다. G.P.는 NIH 보조금 R01NS072171 및 R01NS098231에 의해 부분적으로 지원됩니다. 우리는 제라 이미징 플랫폼의 데이터를 수집하고 시각화하는 데 도움이 도움과 지원을 에미트 이미징에서 패트릭 Zakrzewki와 모하메드 Farhoud 감사드립니다. MSU는 브루커 바이오스핀과 연구 계약을 맺고 있습니다.

모든 저자는 이해 상충을 선언하지 않습니다.

시스템 설정: 수족관 생태계는 물을 여과하고 산소화하는 기계적 및 생물학적 방법을 모두 사용하는 방식으로 개발되었습니다. 시스템의 필터링 요소는 질소와 산소 수준을 유지하기 위해 양말 필터, 단백질 스키머 및 정기적 인 청소를 활용합니다. 더 중요한 것은, 우리는 또한 위험한 질소 화합물 및 그밖 생물학 폐기물을 소모하고 광합성의 과정을 통해 근해를 통하는 해양 미생물에 의지합니다. 추가 방법은, 조류의 사용 외에도, 물에 산소를 추가하는 것은 부착 된 공기 석조와 외부 에레이터를 통해이다. 어떤 박테리아를 추가 하기 전에, 그것은 성장 매체로 라이브 모래 또는 분쇄 산호를 추가 하는 것이 좋습니다. 미디어가 없으면 유기체가 시스템 내에서 자신을 확립하는 데 더 오래 걸릴 것입니다. 이러한 개발은 생체 폐기물을 효과적으로 분해하고 적절한 매개 변수 내에서 질소 주기를 안정화하는 데 1-3주가 소요됩니다.
환경 강화:</strong...

생물 의학 연구 및 생물 의학 공학의 새로운 개념은 종종 생물 종들이 환경 및 생리적 조건과 과제를 해결하기 위해 가지고 있는 특정 전략을 식별함으로써 영감을 받습니다. 예를 들어, 반딧불에 있는 형광 특성을 이해하면 다른 모델 유기체에서 세포 활성을 보고할 수 있는 새로운 형광 센서의 개발이 주도되었습니다1; 조류에서 빛에 의해 활성화 된 이온 채널을 식별 세포 및 측두성 특정 빛 기반-신경 변조의 개발을 주도 했다2,3,4,5; 지구의 자기장에 따라 탐색 유리 메기에서 단백질을 발견하는 것은 자기 기반 신경 변조의 발달로 이끌어 냈습니다6,7,8,9,10,11; Aplysia에서 사이펀 반사를 이해하는 것은 행동의 세포 기초를 이해하는 데 도움이되었습니다12,13,14.
연구원은 비 전통적인 실험실 종 보유 하는 생리 기능에 독특한 강점과 새로운 관점을 활용 하 여 현재 생명 공학 및 phylogenetic 도구 상자에 확장 계속. 연방 기관은 다양한 종에 수행 새로운 작업을 자금을 지원하여 연구의 이러한 라인을 지원하기 시작했다.
독특한 해부학 및 재생 능력뿐만 아니라 각 무기의 적응 제어, 매혹적인 생물학자와 엔지니어, 사회의 모든 부분에서 관객을 사로 잡는 동물의 한 속은 문어17입니다. 실제로, 문어의 생리학 및 행동의 많은 양상은 지난 수십 년 동안 연구되었습니다15,16,17,18,19,20,21,22,22,23,24,25,26 . 그러나 최근 분자 및 진화 생물학, 로봇 공학, 운동 기록, 이미징, 기계 학습 및 전기 생리학의 발전은 문어 생리학 및 행동과 관련된 발견을 가속화하고 혁신적인 생명 공학 전략으로 변환27,28,29,31,32,33,34,35 ,36,37,38,39.
여기에서우리는 문어 축산을 설정하고 유지하는 방법을 설명, 이는 다른 배경, 과학적 관심사, 목표에서 과학자와 엔지니어에 관심과 관련이있을 것입니다. 그럼에도 불구 하 고, 우리의 결과 신경 과학 및 신경 공학 연구에 문어의 응용프로그램에 초점을 맞추고. 문어는 중앙 두뇌에 있는 4,500만 개의 뉴런, 광학 엽에 있는 1억 8천만 개의 뉴런, 그리고 8개의 축 코드 및 말초 신경리아에 있는 추가 3억 5천만 신경을 가진 고도로 발달된 신경계를 가지고 있습니다; 이에 비해 개는 비슷한 수의 뉴런과 고양이의 절반에 불과합니다40. 척추 신경계와는 달리, 문어의 뇌에 있는 뉴런의 수백만을 그들의 팔의 축 코드40,41,42에 있는 뉴런의 수백만에 연결하는 단지 32K efferent 및 140K 분포성 섬유가 있습니다. 이러한 비교적 소수의 상호 연결 섬유는 모터 프로그램의 실행을 위한 대부분의 세부 사항이 문어가 가지고 있는 고유하게 분산된 뉴런 제어를 강조하면서 축 코드 자체에서 수행된다는 것을 시사합니다. 문어의 팔에는 특별한 미세 모터 컨트롤이 있어 용기 안에 있더라도 항아리 뚜껑을 여는 것과 같은 조작 기술을 사용할 수 있습니다. 고도로 발달된 이 프리헨셀레 모터 기능은 세탈로포드(문어, 오징어 및 오징어)(43)의 클래스에 고유합니다.
실제로 수억 년의 진화를 통해 문어는 과학 및 공학 분야에서 새로운 발전과 발전에 영감을 주었던 놀랍고 정교한 게놈 및 생리 시스템을 개발했습니다43,44. 예를 들어, 문어의 빨판의 해부학적 구조를 기반으로 한 방수 접착제 패치는 습식 및 건식 표면에 충실할 수 있다45; 문어의 위장 피부에서 영감을 받은 합성 위장 소재로 평평한 2D 표면을 범프와 구덩이로 3차원 표면으로 변환할 수 있습니다. 미래에 신체 47 내부의 수술 도구로 사용될 수있는 소형 소프트 및 자율 로봇 (즉, Octobots); 탱크와 같은 로봇48에 부착된 팔(즉, OctoArm)도 개발되었다. 문어의 많은 종은 생물 의학 연구에 사용됩니다 예를 들어, 문어 저속한, 문어 시넨시스, 문어 바리아빌리스, 그리고 문어 bimaculoides (O. bimaculoides); O. 저속한 과 O. bimaculoides 는 가장 일반적인 34,49,50. 다른 문어 게놈의 최근 시퀀싱은 특정 관심의 이 속을 만들고 문어 연구에 새로운 국경을 엽니 다34,43,51,52.
우리의 설정에 사용되는 O. bimaculoides는 1949 년에 처음 발견 된 문어의 중간 크기의 종이며, 캘리포니아 중부에서 바하 캘리포니아 반도 17 의 남쪽에 있는 동북 태평양 연안의 얕은 바다에서 발견 될 수 있습니다. 그것은 눈 아래 맨틀에 거짓 안점에 의해 인식 될 수있다. 자이언트 퍼시픽 문어(엔테로토퍼스 도플리니)와 커먼 문어(O. vulgaris)와 비교했을 때, 캘리포니아 2점 문어(O. bimaculoides)의 크기는 비교적 작으며, 몇 센티미터보다 작아 서서히 빠르게 성장하고 있습니다. 실험실 내에서 제기 될 때, 성인 맨틀 크기는 100cm의 평균 크기로 성장할 수 있으며 800 g53,54까지 무게. 문어는 처음 200 일 이내에 급속한 성장 기간을 가지고; 그때까지, 그들은 성인으로 간주되며 평생 동안 계속 성장합니다555,56,57. 문어는 식인풍이 될 수 있습니다, 특히 두 남녀탱크 내에서 함께 보관될 때; 따라서 별도의 탱크58에 개별적으로 보관해야합니다.

<table><tbody><tr><td>1-3/4 에. 드릴 비트</td><td>홈 디포</td><td>204074205</td><td>유리 절단 도구 부품 번호:1</td></tr><tr><td>1" 플로우 센서</td><td>Neptune Systems</td><td>Local Dealer</td><td>물 흐름을 측정하는 센서가 있는 파이프 부품 번호:2</td></tr><tr><td>1" 슬립 벌크헤드 스트레이너</td><td>벌크 리프 공급</td><td>207113</td><td>물 배출 탱크용 스트레이너 부품 번호:3</td></tr><tr><td>10 갤런 탱크</td><td>Preuss Pets</td><td>Local Dealer</td><td>Fiddler crab holding tank 부품 번호:4</td></tr><tr><td>4 인치 X 12 인치 200 마이크론 나일론 모노필리먼트 메쉬 필터 양말 w/ 플라스틱 링</td><td>AQUAMAXX</td><td>UJ41171</td><td>필터 섬프 부품 번호:5</td></tr><tr><td>40 갤런 수족관</td><td>Preuss Pets</td><td>현지 딜러</td><td>4 식품 수족관 탱크 부품 번호:6</td></tr><tr><td>60g 폴리 탱크 - 직사각형</td><td>Preuss Pets</td><td>현지 딜러</td><td>2 물 저장 (소금 및 담수) 부품 번호 : 7</td></tr><tr><td>활성 아쿠아 1/10th HP 수경 재배 또는 수족관 냉각기 2018 모델</td><td>WayWe</td><td>719574198463</td><td>지속적으로 냉각수를 위해 부품 번호 : 8</td></tr><tr><td>ALAZCO 2 소프트 그립 핸들 헤비 듀티 타일 그라우트 브러시</td><td>ALAZCO</td><td>B06W2FT5V5</td><td>탱크 청소 부품 번호 : 9</td></tr><tr><td>암모니아 테스트 키트</td><td>수족관 제약</td><td>33D</td><td>물 테스트용 부품 번호:10</td></tr><tr><td>Apex 시스템 WiFi</td><td>Neptune 시스템</td><td>로컬 딜러</td><td>시스템 연결 오프 사이트 모니터링 부품 번호:11</td></tr><tr><td>API 수족관 테스트 키트</td><td>Amazon</td><td>B001EUE808</td><td>물 테스트용 부품 번호:12</td></tr><tr><td>API 구리 테스트 키트</td><td>Amazon</td><td>B0006JDWH8</td><td>물 테스트용 부품 번호:13</td></tr><tr><td>Aqua Ultraviolet Classic UV 25 와트 시리즈 유닛</td><td>Aqua Ultraviolet</td><td>A00028</td><td>섬프 시스템을 떠나는 박테리아 제거용 부품 번호:14</td></tr><tr><td>AquaClear 50 폼 필터 인서트, 3팩</td><td>Aquaclear</td><td>A1394</td><td>식품 탱크 탄소 필터 인서트 부품 번호:15</td></tr><tr><td>Aqueon QuietFlow LED PRO 수족관 전원 필터 30</td><td>Aqueon</td><td>100106082</td><td>식품 탱크 필터링 장치 부품 번호:16</td></tr><tr><td>자동 보충 키트 (ATK) (각각 1개의 FMM 모듈, 2개의 광학 센서 및 1개의 플로트 포함)</td><td>Neptune Systems</td><td>현지 딜러</td><td>담수 탱크 부품 번호:17</td></tr><tr><td>RODI (LLC)에서 자동 보충 가능</td><td>Neptune Systems</td><td>현지 딜러</td><td>물 저장에서 문어 탱크까지 부품 번호:18</td></tr><tr><td>Banded Trochus Snail</td><td>LiveAquaria</td><td>CN-112080</td><td>조류 bin 부품 번호:19</td></tr><tr><td>Chaetomorpha 조류, 양식업</td><td>LiveAquaria</td><td>BVJ-76354</td><td>조류 bin 용 부품 번호:20</td></tr><tr><td>조개 - 라이브, 하드 쉘, 체리스톤, 와일드, 미국 더즌</td><td>풀턴 어시장</td><td>N/A</td><td>라이브 식품 부품 번호:21</td></tr><tr><td>클래식 바다 소금 믹스 - 트로픽 마린</td><td>벌크 암초 공급</td><td>211813</td><td>탱크 물용 소금 부품 번호:22</td></tr><tr><td>Clear Masterkleer 소프트 PVC 플라스틱 튜브, 공기 및 물용, 3/4" ID,&nbsp; 1" OD</td><td>McMaster</td><td>5233K71</td><td>청소 도구 부품 번호:23</td></tr><tr><td>Continuum Aquablade-P 아크릴 안전 조류 스크레이퍼 W/ 플라스틱 블레이드 - 15 인치</td><td>Marine Depot</td><td>4C31001</td><td>청소 도구 부품 번호:24</td></tr><tr><td>구리 테스트 키트</td><td>수족관 제약</td><td>65L</td><td>물 테스트 부품 번호:25</td></tr><tr><td>Curve Refugium CREE LED 수족관 조명</td><td>Eshopps</td><td>6500K</td><td>조류 빈 라이트 부품 번호:26</td></tr><tr><td>Eheim 1262 리턴 펌프</td><td>EHEIM</td><td>1250219</td><td>저장 탱크용 펌프 부품 번호:27</td></tr><tr><td>Eshopps R-100 Refugium Sump GEN 3</td><td>Eshopps</td><td>15000</td><td>Sump system 부품 번호:28</td></tr><tr><td>에틸 알코올, 200 프루프</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>64-17-5</td><td>마취 부품 번호:29</td></tr><tr><td>Extech DO600 ExStik II 용존 산소 측정기</td><td>Extech</td><td>DO600</td><td>산소 측정 부품 번호:30</td></tr><tr><td>Fiddler Crabs; 실물; 수십</td><td>개의 NORTHEAST BRINE SHRIMP</td><td>N/A</td><td>Live food 부품 번호:31</td></tr><tr><td>필터 카트리지</td><td>Aqueon</td><td>100106087</td><td>식품 탱크 필터 부품 번호:32</td></tr><tr><td>Florida Crushed Coral Dry Sand - CaribSea</td><td>Bulk Reef Supply</td><td>212959</td><td>탱크 바닥용 침전물 부품 번호:33</td></tr><tr><td>FMM 모듈</td><td>Neptune Systems</td> Apex 시스템용 <td>로컬 딜러</td><td>컨트롤러 부품 번호:34</td></tr><tr><td>Fritz-Zyme TurboStart 900 - Fritz</td><td>대량 암초 공급</td><td>213036</td><td>Bacteria start 부품 번호:35</td></tr><tr><td>수동 운영 드럼 펌프, 사이펀, 주둥이가 있는 기본 펌프, 컨테이너 타입 버킷용, Pail</td><td>Grainger</td><td>38Y789</td><td>워터 핸드 펌프 부품 번호:36</td></tr><tr><td>고pH 테스트 키트</td><td>수족관 제약</td><td>27</td><td>물 테스트용 부품 번호:37</td></tr><tr><td>Imagitarium Fine Mesh Net for Shrimp</td><td>Petco</td><td>2580993</td><td>Shrimp and Fish Transfer Net 부품 번호:38</td></tr><tr><td>누출 감지 키트 (LDK) - FMM 모듈과 2개의 ALD 센서 포함</td><td>Neptune 시스템</td><td>물을</td><td>감지하기 위해 바닥에 놓인 현지 딜러 부품 번호:39</td></tr><tr><td>Lee'S 조류 스크럽버 패드 점보 - 유리</td><td>Marine Depot</td><td>LE12007</td><td>청소 도구 부품 번호:40</td></tr><tr><td>Live</td><td>rocks Preuss Pets</td><td>현지 딜러</td><td>문어 서식지 부품 번호:41</td></tr><tr><td>긴 병 청소 브러시 17" 엑스트라 롱</td><td>Haomaomao</td><td>B07FS7J7PN</td><td>탱크 청소 부품 번호:42</td></tr><tr><td>마그네슘 클로라이드</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M1028-100ML</td><td>안락사 부품 번호:43</td></tr><tr><td>자기 프로브 랙</td><td>넵튠 시스템</td><td>현지 딜러</td><td>정점 센서 프로브를 보관하기 위해 부품 번호:44</td></tr><tr><td>Marine Ghost Shrimp</td><td>NORTHEAST BRINE SHRIMP</td><td>N/A</td><td>Live food 부품 번호:45</td></tr><tr><td>Marineland C-Series Canister Carbon Bags Filter Media, 2 Chewy</td><td></td><td>98331</td><td>상승된 구리 수준 부품 번호:46</td></tr><tr><td>Nitra-Zorb Bag</td><td>Aquarium Pharmaceuticals</td><td>AP2213</td><td>질소 화합물 흡수 부품 번호:47</td></tr><tr><td>질산염 테스트 키트</td><td>수족관 제약</td><td>LR1800</td><td>수질 테스트 부품 번호:48</td></tr><tr><td>아질산염 테스트 키트</td><td>수족관 제약</td><td>26</td><td>물 테스트용 부품 번호:49</td></tr><tr><td>Pawfly 2 인치 에어 스톤 실린더 6 PCS 버블 디퓨저 에어스톤 수족관 어항 펌프 블루</td><td>아마존</td><td>B076S56XWX</td><td>에어레이트 물 부품 번호:50</td></tr><tr><td>Penn Plax Airline Tubing for Aquariums &ndash; 명확하고 유연하며 꼬임 방지, 8피트 표준</td><td>아마존</td><td>B0002563MM</td><td>튜빙으로 공기 펌프를 공기 돌에 연결하기 위한 부품 번호:51</td></tr><tr><td>유니온/밸브와 3/4" 플렉스 호스가 있는 배관</td><td>Preuss Pets</td><td>Local Dealer Water</td><td>transport 부품 번호:52</td></tr><tr><td>PM1 모듈</td><td>Neptune Systems</td><td>Local Dealer</td><td>전원 제어 모듈 apex 용 부품 번호:53</td></tr><tr><td>단백질 스키머</td><td>리프 옥토퍼스</td><td>AC20284</td><td>시스템에서 바이오폐기물 제거 부품 번호:54</td></tr><tr><td>PVC Apex 마운팅 보드, 그로메트, 와이어 마운트</td><td>Neptune Systems</td><td>현지 딜러</td><td>시스템 내의 와이어 및 튜빙 정리를 보장하는 데 도움을 줍니다 부품 번호:55</td></tr><tr><td>PVC Regular Cement 및 4-Ounce NSF Purple Primer</td><td>Amazon</td><td>Oatey - 30246</td><td>PVC 파이프 연결용 부품 번호:56</td></tr><tr><td>RODI 유닛</td><td>넵튠 시스템</td><td>로컬 딜러</td><td>RO Water 부품 번호:57</td></tr><tr><td>염분 프로브</td><td>HANNA 프로브</td><td>HI98319</td><td>물의 염도를 측정합니다 부품 번호:58</td></tr><tr><td>Seachem Pristine Aquarium Treatment</td><td>Seachem</td><td>1438</td><td>과도한 음식, 쓰레기 및 찌꺼기를 분해하는 박테리아를 제공합니다 부품 번호:59</td></tr><tr><td>Seachem 안정성 어항 안정제</td><td>Seachem</td><td>116012607</td><td>Seachem Stability는 담수 및 해양 시스템에서 수족관 바이오필터를 빠르고 안전하게 구축할 것입니다 부품 번호:60</td></tr><tr><td>렉산 탑 세트</td><td>Preuss Pets</td><td>Local Dealer</td><td>Aquarium tank lids 부품 번호:61</td></tr><tr><td>다양한 확장 길이 아쿠아버스 케이블 세트</td><td>Neptune Systems</td><td>현지 딜러</td><td>케이블 Apex 시스템용 부품 번호:62</td></tr><tr><td>SLSON 수족관 조류 스크레이퍼 양면 스폰지 브러시 클리너 긴 손잡이 어항 수세미 유리 수족관</td><td>아마존</td><td>B07DC2TZCJ</td><td>청소 도구 부품 번호:63</td></tr><tr><td>물용 표준 벽 PVC 파이프 피팅, 45도 엘보 어댑터, 3/4 소켓 암 x 3/4 소켓 남성</td><td>McMaster</td><td>4880K189</td><td>PVC 파이프 부품 번호:64</td></tr><tr><td>표준 벽&nbsp; 물용 PVC 파이프 피팅, 90도&nbsp; 팔꿈치&nbsp; 어댑터,&nbsp; 1 소켓 여성 x 1 소켓 남성</td><td>McMaster</td><td>4880K773</td><td>PVC 파이프 부품 번호:65</td></tr><tr><td>표준-벽&nbsp; 물용 PVC 파이프 피팅, 어댑터,&nbsp; 1&nbsp; 소켓 연결&nbsp; 여성 x 1 가시가 있는 남성</td><td>McMaster</td><td>4880K415</td><td>PVC 파이프 부품 번호:66</td></tr><tr><td>표준-벽&nbsp; 물용 PVC 파이프 피팅, 스트레이트&nbsp; 감속기,&nbsp; 2 소켓 여성 x&nbsp; 3/4&nbsp; 소켓 여성</td><td>McMaster</td><td>4880K008</td><td>PVC 파이프 부품 번호:67</td></tr><tr><td>표준-벽&nbsp; 물용 PVC 파이프 피팅, 티 커넥터,&nbsp; 화이트,&nbsp; 1 크기&nbsp; 소켓 연결&nbsp; 여성</td><td>McMaster</td><td>4880K43</td><td>PVC 파이프 부품 번호:68</td></tr><tr><td>Standard-Wall&nbsp; 물용 나사산이 없는 경질 PVC 파이프, 1 파이프 크기, 10피트 길이</td><td>McMaster</td><td>48925K13</td><td>PVC 파이프 부품 번호:69</td></tr><tr><td>표준 벽 나사산이 없는 경질 PVC 파이프(물), 3/4 파이프 크기, 5피트 길이</td><td>McMaster</td><td>48925K92</td><td>PVC 파이프 부품 번호:70</td></tr><tr><td>구조용 FRP 유리 섬유 시트, 48" 너비 x 96" 길이, 1/2" 두께</td>의 <td>McMaster</td><td>8537K15</td><td>테이블 상단 재료 부품 번호:71</td></tr><tr><td>구조용 FRP 섬유유리 사각 튜브, 10피트 길이, 2" 넓이 x 2" 높이 외부, 1/8" 벽 두께</td><td>McMaster</td><td>8548K33</td><td>구조 테이블 재료 부품 번호:72</td></tr><tr><td>탱크 침전물</td><td>상단Dawg 애완 동물 공급</td><td>8479001207</td><td>피들러 크랩 탱크 바닥용 침전물 부품 번호:73</td></tr><tr><td>온도 프로브</td><td>Neptune 시스템</td><td>현지 딜러</td><td>탱크용 온도 프로브 부품 번호:74</td></tr><tr><td>Tetra TetraMarine 모든 해양 물고기를 위한 큰 바닷물 플레이크</td><td>아마존</td><td>B00025K0US</td><td>생선, 새우, 그리고 게 음식 부품 번호:75</td></tr><tr><td>Tetra Whisper 수족관 공기 펌프 10 갤런 수족관</td><td>Petco</td><td>2335234</td><td>공기 펌프는 더 작은 탱크를 위한 부품 번호:76</td></tr><tr><td>두꺼운 벽 관통 파이프 피팅, 물용, PVC 커넥터, 1 소켓 연결 암</td><td>McMaster</td><td>36895K843</td><td>PVC 파이프 부품 번호:77</td></tr><tr><td>Vectra s2 펌프</td><td>벌크 암초 공급</td><td>212141</td><td>수족관 펌프 부품 번호:78</td></tr><tr><td>워터 펌프</td><td>TACKLIFE</td><td>GHWP1A</td><td>탱크 청소용 펌프 부품 번호:79</td></tr><tr><td>Wyze Cam v2 1080p HD 실내 WiFi 스마트 홈 카메라 포함 나이트 비전</td><td>아마존</td><td>B076H3SRXG</td><td>DeepLabCut 녹음 부품 번호:80</td></tr></tbody></table>

생물 의학 및 생물 공학 연구를 위한 문어 생태계 구축

Establishing an Octopus Ecosystem for Biomedical and Bioengineering Research

생물 의학 연구에 있는 많은 발달은 다른 종에 있는 특정 기능을 지원하는 해부학과 세포 기계장치를 발견해서 영감을 받았습니다. 문어는 과학자들에게 신경 과학, 로봇 공학, 재생 의학 및 보철분야에 대한 새로운 통찰력을 제공한 뛰어난 동물 중 하나입니다. 이 종의 두족류에 대한 연구에는 프로젝트의 성공에 중요한 문어와 생태계모두에 복잡한 시설과 집중 치료가 필요합니다. 이 시스템은 동물에게 안전하고 깨끗한 환경을 제공하기 위해 여러 가지 기계적 및 생물학적 필터링 시스템이 필요합니다. 제어 시스템과 함께 시설을 장기적으로 효과적으로 운영하려면 특수 한 일상적인 유지 보수 및 청소가 필요합니다. 탱크의 풍경을 바꾸고, 다양한 먹이를 통합하고, 작업할 수 있는 도전적인 작업을 도입하여 이러한 지능형 동물에게 풍요로운 환경을 제공하는 것이 좋습니다. 우리의 결과는 MRI와 전신 자동 형광 화상 진찰뿐만 아니라 그들의 신경계를 더 잘 이해하기 위하여 행동 연구 결과를 포함합니다. 문어는 생물 의학 연구의 많은 분야에 영향을 미칠 수있는 독특한 생리학을 가지고. 지속 가능한 생태계를 제공하는 것은 고유한 역량을 발견하는 첫 번째 중요한 단계입니다.

우리의 연구 결과에 있는 모든 동물은 야생에서 얻어졌고, 따라서 그들의 정확한 나이는 결정할 수 없었고 실험실에서 그들의 체류는 가변이었습니다. 문어 상태는 매일 관찰되었다. 우리는 기생충, 박테리아, 피부 손상, 또는 이상한 행동을 보이지 않았습니다. 동물의 평균 무게는 170.38 +/- 77.25 g이었다. 각 동물은 자신의 40 갤런 탱크에 살고. 1주일 동안 탱크에 대해 기록된 파라미터에 대한 평균 ± 표준 편차는 pH 8.4 ± 0.0, 염분 34.06 ± 0.61 ppt, 온도 18.7 ± 0.75 °C, 암모니아 0.11 ± 0.14 ppm, 아민산 0.25 ± 0.14 ppm, 4.4 prate ± 4.
O. bimaculoides의 행동: 문어의 학습 및 메모리 기능뿐만 아니라 감각 운동 기능을 이해하기 위해, 미완성 테스트 튜브는 유용한 테스트로 표시되었습니다 (도 6</str...

문어의 독특한 생리 및 해부학 구조를 이해하면 생물 의학 연구에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 이 가이드는 이 종을 수용하기 위해 해양 환경을 설정하고 유지하는 방법을 보여 주며 문어의 신경계 해부학 및 기능을 시각화하기 위한 최첨단 이미징 및 분석 접근법을 포함합니다.

Many developments in biomedical research have been inspired by discovering anatomical and cellular mechanisms that support specific functions in different ...

우리의 프로토콜은 문어 환경을 유지하는 연구자, 수족관을 설정하는 방법을 설명하기 때문에 중요합니다, 문어의 매일 관리. 이 기술은 문어 치료 경험이없는 새로운 연구자에게 실험실에서 문어를위한 수족관 환경을 설정하고 연구를위한 건강한 문어를 유지합니다. 문어를 가진 새로운 연구원은 이 동물이 강한 헌신이 필요하다는 것을 깨닫는 것이 중요합니다.그들은 매일 관리가 필요하고 수질은 동물이 도착하기 도 전에 안정적인 상태에서 지속적으로 모니터링 할 필요가있다. 문어 탱크가 성숙된 지 일주일 후, 성숙한 바닷물 8갤런을 탱크에 옮기고 탱크 바닥에 15킬로그램의 으깬 산호를 추가하여 별도의 새우 탱크를 설치합니다. 또한 몰딩을위한 은신처를 제공하기 위해 몇 가지 라이브 바위를 추가합니다.그런 다음 탱크 가장자리에 캐니스터 필터를 부착하고 제조업체의 지시대로 설정합니다. 탱크에 부착 된 기석이 있는 튜브에 연결된 탱크 옆에 공기 펌프를 추가합니다. 분쇄된 산호 퇴적물이 탱크에 첨가되면 새우를 탱크에 첨가하고, 도착 시 새우를 추가하려면 먼저 출하물에서 작은 중식 해수 탱크로 새우를 이동하여 바이오 폐기물을 제거한 다음, 새우를 탱크에 직접 첨가할 수 있다.모기 물고기는 도착 시 새우 탱크에 직접 첨가 할 수 있습니다. 새우와 생선에 생선 조각, 죽은 식물 또는 조류를 먹이세요. 매주 필터를 청소하고 필터 패드를 변경하고 물의 25 %를 변경합니다.물 테스트 키트를 사용하여 식품 탱크에서 매일 질소, pH 및 온도 매개 변수를 확인하십시오. 물 질소 매개 변수가 높게 유지되면 물을 더 자주 변경하고 질소 흡수성 가방을 추가하십시오. 문제가 한 달 이상 지속되면 새우를 더 큰 탱크로 옮깁니다.게 탱크의 경우 한쪽에 10킬로그램의 자갈을 쌓아 마른 땅을 만들고 다른 쪽을 한 갤런의 바닷물로 채웁니다. 그런 다음, 탱크에 직접 바이올린 게를 추가합니다. 게는 육지에서 대부분의 삶을 보내지만, 한 번에 며칠 동안 수중이 될 수 있으므로 장기적인 생존을 위해 부분적으로 수중 탱크가 중요합니다.하루에 한 번 만먹는 피들러 게는 탱크 의 부분에 있는 접시에 생선 조각을 추가합니다. 먼저 게를 제거한 다음 바닷물의 100%를 변경하고 자갈을 청소하여 매주 탱크를 청소하십시오. 문어 바닷물 탱크 내에 조개와 홍합과 같은 해양 바이밸브 연체 동물을 배치합니다.이 연체 동물은 또 다른 물 여과 메커니즘을 제공, 열립니다. 탱크에 문어를 도입하기 전에 암모니아, 아질산염 및 질산염 수준이 각각 백만 개당 5, 25 및 10 개 미만인지 확인하십시오. 탱크에서 문어 잉크를 제거할 수 있는 물 손 펌프를 사용할 수 있습니다.이 절차에는 두 사람이 필요합니다. 도착 시 가방을 비늘에 놓고 문어로 가방의 무게를 기록하십시오. 동물을 탱크로 옮기는 동안 물 산소를 증가시키기 위해 가방에 기석을 추가합니다.발송물의 온도와 아일린성을 측정하고 선적 후 장기간 질병의 경우를 기록합니다. 가방에서 탱크로 물을 옮기지 않고 탱크 구석에 운송 가방을 걸어 서 탱크 물에 부분적으로 잠긴 가방을 들고 운송 가방의 온도를 바꾸기 시작합니다. 가방에서 물 10%를 제거하고 싱크대 아래로 덤프한 다음 탱크에서 동일한 양의 물을 가방에 넣습니다.가방의 수온이 탱크의 수온과 1도 이상 다를 때까지 10 분마다 반복하십시오. 그런 다음 장갑을 착용하고 양손을 문어 아래에 놓고 이송 중에 지원을 제공합니다. 두 번째 사람은 봉지 옆에서 흡입된 팔을 부드럽게 당겨야 합니다.문어가 가방에서 꺼내나면 새 서식지의 물로 빠르게 이동하여 배송 가방에서 물을 최대한 적게 옮기세요. 핸드 펌프를 사용하여 탱크에 있을 때 문어가 방출되는 잉크를 제거합니다. 이제 동물의 대략적인 무게를 얻기 위해 물로 가방을 무게.도착 후 처음 2 주 동안, 문어의 일일 소비를 모니터링, 이는 주위해야 4 받는 사람의 무게의 8%. 문어는 하루에 네 번 확인해야합니다. 이는 2주 후에 하루에 두 번 감소할 수 있습니다.2주마다 동물의 무게를 측정하고 필요에 따라 음식 소비를 조정합니다. pH, 암모니아, 아질산염 및 질산염 수준에 대해 시판되는 바닷물 테스트 키트를 사용합니다. 키트와 함께 제공되는 4개의 테스트 튜브에 키트 지향 양탱크 물을 추가합니다.테스트 키트에 명시된 대로 해당 튜브에 칼로리 반응제의 양을 추가합니다. 암모니아, 아질산염 및 질산염 수준이 각각 백만개당 5, 25 및 10 개 이상의 경우, 양말 필터에서 바이오 매스를 씻어 내거나 새로운 양말 필터로 변경합니다. 또한, 브러시로 스키머 의 상단에서 바이오 매스를 청소하고 탱크에 추가 탈모 박테리아를 추가합니다.문제가 지속되면 물의 25%를 담수로 대체하십시오. 핸드 펌프를 사용하여 탱크에서 죽은 게와 새우 시체와 문어 배설물 물질을 모두 제거하십시오. 탱크에서 남은 살아있는 게를 모두 제거하고 저장 탱크로 다시 이동합니다.다음으로 탱크 내에서 큰 물체를 다시 정렬합니다. 그런 다음 문어가 매일 먹을 게의 절반 수를 탱크에 소개합니다. 해동새우나 작은 수컷 피들러 게를 어린 문어에 먹이.실험에 따라 게와 새우는 탱크의 어느 곳에서나 문어에 직접 도입할 수 있습니다. 매일 5개의 유령 새우를 제공합니다. 문어에 다양한 음식을 제공하려면 일주일에 한 번 살아있는 조개 나 홍합을 주고 항상 탱크 내부에 세 마리의 모기 물고기를 유지하십시오.매주 위생을 위해 펌프 시스템을 청소하기 전에 스키머, 펌프 및 조류 빈 조명을 종료한 다음 물을 제거하기 전에 시스템의 자동 밸브를 끕니다. 마지막으로, sump 시스템에서만 스키머와 모든 물을 제거합니다. 조류 쓰레기통을 가볍게 문질러 벽에서 바이오매스의 대부분을 제거하고 브러시로 나머지 양프 영역을 청소한 다음 양말 필터를 제거하고 식초로 청소한 다음 건조시하십시오.매주 다른 양말 필터로 회전하여 3개월마다 새 양말로 교체합니다. 스키머 의 상단에서 바이오 매스를 청소 한 후, 시스템에 다시 스키머를 넣고 바닷물로 리필하기 시작합니다. 펌프 영역이 채우기 시작하면 모든 시스템을 다시 켭니다.플로트 밸브의 자동 상단이 꺼져 있을 때 물 추가를 중지합니다. 나사를 풀지 않는 테스트 튜브는 감각 운동 기능을 이해하고 문어의 메모리 기능을 학습하는 데 중요한 테스트입니다. 이 시험은 3개의 문어에 매일 행해졌고, 시험관을 여는 방법을 배우기 위하여 평균적으로 문어 4 일 걸렸습니다.여기에 표시된 문어의 뇌와 팔의 초고 공간 해상도 MRI 이미지는 함께 5 억 개 이상의 뉴런을 포함하는 신경계를 형성합니다. 이것은 뇌와 광학 엽을 보여주는 머리의 관상 보기입니다. 팔의 관상 관상보기에서 축 코드는 7 개의 팔 각각에서 볼 수 있으며 빨판의 처상 보기는 복잡한 말초 신경 구조를 보여줍니다.전체 동물의 3차원 형태학적 이미지를 생성하는 극저온 형광 단층 촬영 이미징은 470 나노미터 파장에서 팔을 따라 배치된 뇌와 빨판의 시각화를 허용했습니다. 소화 시스템은 555-640 나노미터 파장에서 시각화됩니다. 이 기술이 개발된 후 문어 움직임을 추적하고 분류하기 위해 기계 학습 도구를 사용할 수 있었습니다.

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