Name: establishing an octopus ecosystem for biomedical and bioengineering research
Uploaded: 2021-09-22T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Establishing an Octopus Ecosystem for Biomedical and Bioengineering Research at JoVE.com

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 동물 연구는 미시간 주립 대학의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)에 의해 승인되었다.
1. 문어 탱크 장비 설정
<ol><li>첫째, 재료의 표에 표시된 바와 같이, 해양 환경 시스템에 통합 될 수족관에 대한 모든 비 생물학적 재료를 얻을. 크기는 인치로 제공됩니다.</li>
	<li>설치 전에 모든 튜브, 배관 및 필터 시스템 부품을 70% 에탄올과 탈온화(DI) 물로 세척합?...

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 미생...

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 border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1-3/4 in. Drill Bit</td>
			<td>Home Depot</td>
			<td>204074205</td>
			<td>Glass cutting tool 
			Part number:1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1&#34; flow sensors</td>
			<td>Neptune Systems</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>Pipe with sensor to measure water flow 
			Part number:2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1&#34; Slip Bulkhead Strainer</td>
			<td>Bulk Reef Supply</td>
			<td>207113</td>
			<td>Strainer for water leaving tank 
			Part number:3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 gallon tank</td>
			<td>Pruss Pets</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>Fiddler crab holding tank 
			Part number:4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4 inch X 12 inch 200 Micron Nylon Monofiliment Mesh Filter Sock w/ Plastic Ring</td>
			<td>AQUAMAXX</td>
			<td>UJ41171</td>
			<td>Filter for large organic matter in sump 
			Part number:5</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>40 gallon aquarium</td>
			<td>Pruss Pets</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>4 Food aquarium tanks 
			Part number:6</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>60g poly tanks - rectangle</td>
			<td>Pruss Pets</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>2 Water Storage (salt and freshwater) 
			Part number:7</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Active Aqua 1/10th HP Hydroponic or Aquarium Chiller 2018 Model</td>
			<td>WayWe</td>
			<td>719574198463</td>
			<td>For cooling water continuously 
			Part number:8</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ALAZCO 2 Soft-Grip Handle Heavy-Duty Tile Grout Brush</td>
			<td>ALAZCO</td>
			<td>B06W2FT5V5</td>
			<td>Tank Cleaning 
			Part number:9</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ammonia Testing Kit</td>
			<td>Aquarium Pharmaceuticals</td>
			<td>33D</td>
			<td>For water testing 
			Part number:10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Apex system WiFi</td>
			<td>Neptune Systems</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>System connection for off site monitoring 
			Part number:11</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>API Aquarium Test Kit</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>B001EUE808</td>
			<td>For water testing 
			Part number:12</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>API Copper Test Kit</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>B0006JDWH8</td>
			<td>For water testing 
			Part number:13</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aqua Ultraviolet Classic UV 25 Watt Series Units</td>
			<td>Aqua Ultraviolet</td>
			<td>A00028</td>
			<td>For removing bacteria leaving sump system 
			Part number:14</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AquaClear 50 Foam Filter Inserts, 3 pack</td>
			<td>Aquaclear</td>
			<td>A1394</td>
			<td>Food Tank Carbon Filter Inserts 
			Part number:15</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aqueon QuietFlow LED PRO Aquarium Power Filter 30</td>
			<td>Aqueon</td>
			<td>100106082</td>
			<td>Food tank filtering units 
			Part number:16</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Auto Top Off Kit (ATK) (Each includes 1 FMM module, 2 optical sensors and 1 float)</td>
			<td>Neptune Systems</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>For freshwater tank 
			Part number:17</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Automatic top off from RODI (LLC)</td>
			<td>Neptune Systems</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>From water storage to octopus tanks 
			Part number:18</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Banded Trochus Snail</td>
			<td>LiveAquaria</td>
			<td>CN-112080</td>
			<td>For algae bin 
			Part number:19</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chaetomorpha Algae, Aquacultured</td>
			<td>LiveAquaria</td>
			<td>BVJ-76354</td>
			<td>For algae bin 
			Part number:20</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clams - Live, Hard Shell, Cherrystone, Wild, USA Dozen</td>
			<td>Fulton Fish Market</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Live food 
			Part number:21</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Classic Sea Salt Mix - Tropic Marin</td>
			<td>Bulk Reef Supply</td>
			<td>211813</td>
			<td>Salt for tank water 
			Part number:22</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clear Masterkleer Soft PVC Plastic Tubing, for Air and Water, 3/4&#34; ID,&#160;1&#34; OD</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>5233K71</td>
			<td>Cleaning tool 
			Part number:23</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Continuum Aquablade-P Acrylic Safe Algae Scraper W/ Plastic Blade - 15 Inch</td>
			<td>Marine Depot</td>
			<td>4C31001</td>
			<td>Cleaning tool 
			Part number:24</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper Testing Kit</td>
			<td>Aquarium Pharmaceuticals</td>
			<td>65L</td>
			<td>For water testing 
			Part number:25</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curve Refugium CREE LED Aquarium Light</td>
			<td>Eshopps</td>
			<td>6500K</td>
			<td>Algae bin light 
			Part number:26</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eheim 1262 return pumps</td>
			<td>EHEIM</td>
			<td>1250219</td>
			<td>Pump for storage tanks 
			Part number:27</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eshopps R-100 Refugium Sump GEN 3</td>
			<td>Eshopps</td>
			<td>15000</td>
			<td>Sump system 
			Part number:28</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl Alcohol, 200 Proof</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>64-17-5</td>
			<td>Anesthesia 
			Part number:29</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extech DO600 ExStik II Dissolved Oxygen Meter</td>
			<td>Extech</td>
			<td>DO600</td>
			<td>Oxygen measurment 
			Part number:30</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fiddler Crabs; live; dozen</td>
			<td>NORTHEAST BRINE SHRIMP</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Live food 
			Part number:31</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter Cartrages</td>
			<td>Aqueon</td>
			<td>100106087</td>
			<td>Food tank filters 
			Part number:32</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Florida Crushed Coral Dry Sand - CaribSea</td>
			<td>Bulk Reef Supply</td>
			<td>212959</td>
			<td>Sedimate for bottom of tank 
			Part number:33</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FMM module</td>
			<td>Neptune Systems</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>Controller for apex system 
			Part number:34</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fritz-Zyme TurboStart 900 - Fritz</td>
			<td>Bulk Reef Supply</td>
			<td>213036</td>
			<td>Bacteria start 
			Part number:35</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hand Operated Drum Pump, Siphon, Basic Pump with Spout, For Container Type Bucket, Pail</td>
			<td>Granger</td>
			<td>38Y789</td>
			<td>Water Hand Pump 
			Part number:36</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High pH Testing Kit</td>
			<td>Aquarium Pharmaceuticals</td>
			<td>27</td>
			<td>For water testing 
			Part number:37</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imagitarium Fine Mesh Net for Shrimp</td>
			<td>Petco</td>
			<td>2580993</td>
			<td>Shrimp and fish transfer net 
			Part number:38</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leak Detection Kit (LDK) - Includes FMM module plus 2 ALD sensors</td>
			<td>Neptune Systems</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>Placed on floor to detect water 
			Part number:39</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lee`S Algae Scrubber Pad Jumbo - Glass</td>
			<td>Marine Depot</td>
			<td>LE12007</td>
			<td>Cleaning tool 
			Part number:40</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Live rocks</td>
			<td>Pruss Pets</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>Habitat for octopus 
			Part number:41</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Long Bottle Cleaning Brush 17&#34; Extra Long</td>
			<td>Haomaomao</td>
			<td>B07FS7J7PN</td>
			<td>Tank Cleaning 
			Part number:42</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium chloride</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M1028-100ML</td>
			<td>Euthanasia 
			Part number:43</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic Probe Rack</td>
			<td>Neptune Systems</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>For holding apex sensor probes 
			Part number:44</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Marine Ghost Shrimp</td>
			<td>NORTHEAST BRINE SHRIMP</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Live food 
			Part number:45</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Marineland C-Series Canister Carbon Bags Filter Media, 2 count</td>
			<td>Chewy</td>
			<td>98331</td>
			<td>For elevated copper levels 
			Part number:46</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitra-Zorb Bag</td>
			<td>Aquarium Pharmaceuticals</td>
			<td>AP2213</td>
			<td>Absorbes nirtogen compounds 
			Part number:47</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrate Testing Kit</td>
			<td>Aquarium Pharmaceuticals</td>
			<td>LR1800</td>
			<td>For water testing 
			Part number:48</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrite Testing Kit</td>
			<td>Aquarium Pharmaceuticals</td>
			<td>26</td>
			<td>For water testing 
			Part number:49</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pawfly 2 Inch Air Stones Cylinder 6 PCS Bubble Diffuser Airstones for Aquarium Fish Tank Pump Blue</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>B076S56XWX</td>
			<td>Aierating water 
			Part number:50</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penn Plax Airline Tubing for Aquariums &#8211;Clear and Flexible Resists Kinking, 8 Feet Standard</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>B0002563MM</td>
			<td>Tubing for connecting air pump to air stone 
			Part number:51</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plumbing with unions/valves plus 3/4&#34; flex hose</td>
			<td>Pruss Pets</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>Water transport 
			Part number:52</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PM1 module</td>
			<td>Neptune Systems</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>Power control module for apex 
			Part number:53</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Protein skimmer</td>
			<td>Reef Octopus</td>
			<td>AC20284</td>
			<td>Removes biowaste from system 
			Part number:54</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVC Apex Mounting board, grommets, wire mounts</td>
			<td>Neptune Systems</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>Helps ensure organization for wires and tubing within system 
			Part number:55</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVC Regular Cement and 4-Ounce NSF Purple Primer</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>Oatey - 30246</td>
			<td>For connecting PVC pipes 
			Part number:56</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RODI unit</td>
			<td>Neptune Systems</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>RO Water 
			Part number:57</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Salinity Probes</td>
			<td>HANNA probes</td>
			<td>HI98319</td>
			<td>Measures salinity of water 
			Part number:58</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Seachem Pristine Aquarium Treatment</td>
			<td>Sea Chem</td>
			<td>1438</td>
			<td>Provides bacteria that break down excess food, waste and detritus 
			Part number:59</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Seachem Stability Fish Tank Stabilizer</td>
			<td>Sea Chem</td>
			<td>116012607</td>
			<td>Seachem Stability will rapidly and safely establish the aquarium biofilter in freshwater and marine systems 
			Part number:60</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Set of lexan tops</td>
			<td>Pruss Pets</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>Aquarium tank lids 
			Part number:61</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Set of Various extended length aquabus cables</td>
			<td>Neptune Systems</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>Cables for Apex system 
			Part number:62</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SLSON Aquarium Algae Scraper Double Sided Sponge Brush Cleaner Long Handle Fish Tank Scrubber for Glass Aquariums</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>B07DC2TZCJ</td>
			<td>Cleaning tool 
			Part number:63</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard-Wall PVC Pipe Fitting for Water, 45 Degree Elbow Adapter, 3/4 Socket Female x 3/4 Socket Male</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>4880K189</td>
			<td>PVC pipe 
			Part number:64</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard-Wall&#160;PVC Pipe Fitting for Water, 90 Degree&#160;Elbow&#160;Adapter,&#160;1 Socket Female x 1 Socket Male</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>4880K773</td>
			<td>PVC pipe 
			Part number:65</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard-Wall&#160;PVC Pipe Fitting for Water, Adapter,&#160;1&#160;Socket-Connect&#160;Female x 1 Barbed Male</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>4880K415</td>
			<td>PVC pipe 
			Part number:66</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard-Wall&#160;PVC Pipe Fitting for Water, Straight&#160;Reducer,&#160;2 Socket Female x&#160;3/4&#160;Socket Female</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>4880K008</td>
			<td>PVC pipe 
			Part number:67</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard-Wall&#160;PVC Pipe Fitting for Water, Tee Connector,&#160;White,&#160;1 Size&#160;Socket-Connect&#160;Female</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>4880K43</td>
			<td>PVC pipe 
			Part number:68</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard-Wall&#160;Unthreaded Rigid PVC Pipe for Water, 1 Pipe Size, 10 Feet Long</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>48925K13</td>
			<td>PVC pipe 
			Part number:69</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard-Wall Unthreaded Rigid PVC Pipe for Water, 3/4 Pipe Size, 5 Feet Long</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>48925K92</td>
			<td>PVC pipe 
			Part number:70</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Structural FRP Fiberglass Sheet, 48&#34; Wide x 96&#34; Long, 1/4&#34; Thick</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>8537K15</td>
			<td>Table top material 
			Part number:71</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Structural FRP Fiberglass Square Tube, 10 Feet Long, 2&#34; Wide x 2&#34; High Outside, 1/8&#34; Wall Thickness</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>8548K33</td>
			<td>Structural table materal 
			Part number:72</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tank Sediment</td>
			<td>TopDawg Pet Supply</td>
			<td>8479001207</td>
			<td>Sediment for bottom of fiddler crab tank 
			Part number:73</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temperature probe</td>
			<td>Neptune Systems</td>
			<td>Local Dealer</td>
			<td>Temperature probe for tanks 
			Part number:74</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetra TetraMarine Large Saltwater Flakes for all Marine Fish</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>B00025K0US</td>
			<td>Fish, shrimp, and crab food 
			Part number:75</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetra Whisper Aquarium Air Pump for 10 gallon Aquariums</td>
			<td>Petco</td>
			<td>2335234</td>
			<td>Air pump for smaller tanks 
			Part number:76</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thick-Wall Through-Wall Pipe Fitting, for Water, PVC Connector, 1 Socket-Connect Female</td>
			<td>McMaster</td>
			<td>36895K843</td>
			<td>PVC pipe 
			Part number:77</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vectra s2 pump</td>
			<td>Bulk Reef Supply</td>
			<td>212141</td>
			<td>Aquarium Pump 
			Part number:78</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water Pump</td>
			<td>TACKLIFE</td>
			<td>GHWP1A</td>
			<td>Pump for cleaning tanks 
			Part number:79</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wyze Cam v2 1080p HD Indoor WiFi Smart Home Camera with Night Vision</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>B076H3SRXG</td>
			<td>DeepLabCut Recording 
			Part number:80</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

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 ...

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Establishing an Octopus Ecosystem for Biomedical and Bioengineering Research

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.

생물 의학 및 생물 공학 연구를 위한 문어 생태계 구축

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.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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생명을 주입 Graphene 코팅

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연구

생체공학

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