A collaboration with Ikeuchi Lab
池内研との共同開発
At the Ikeuchi Lab, electrical signals have been measured in a bio-synthetic neuron bundle. Understanding the electrical activity between these neurons might allow researchers to develop bio- intelligent machines. Therefore, a synthetic neuron bundle might be the first building block to creating bio-intelligence. When bio- synthetic neurons replace silicon-based computing, they will bring huge advantages. They consume far less energy; they can process more complex data; they are biocompatible and biodegradable.
Aura is a health monitoring device that reads your biochemical signals and is the first deployment of a bio-intelligent machine. Modified bio-synthetic neurons which are sensitive to volatile organic compounds sweep the surrounding air to identify the user and to read their bio-chemical signature. A microchannel structure made from bio-synthetic neurons gives Aura its intelligence. It analyses the bio-electrical signals from the olfactory antennae to assess the health of the individual based on pre-learnt patterns.
池内研究室では人工的に体外で脳神経細胞を培養する研究を行っています。この研究から着想を得て、コンピューターチップの代替物である生体材料で作られた「バイオ人工知能」が普及する未来を考えました。バイオ人工知能には、従来のチップに比べ、エネルギー消費を抑えつつもより複雑なデータをより多く処理でき、さらには生分解材料であるというメリットがあります。
AURAはバイオ人工知能を使った、人々の健康をモニタリングしてくれるコンセプトプロダクトです。人工培養の神経細胞を改変することで、空気中を舞う揮発性有機物を感知するようになっており、ユーザーを特定し個人の生化学サインを捉えることができます。Auraには培養装置が付属しており、神経細胞が活動状態を維持するために神経ネットワークには栄養が与えられ、体温に近い温度・湿度が保たれ、さらには無菌状態で培養されています。Auraの知能は、3Dマイクロ流路を用いて人工的に培養された神経細胞で構成されています。嗅覚アンテナで受け取った電気シグナルを分析して個人の健康を学習したパターンにより評価します。この神経ネットワークの構造は人間の脳における嗅覚認識の処理過程を模しています。
About Ikeuchi Lab The morphology of neurons is a fundamental component of the circuitry formed in the brain, of which much remains unknown. Ikeuchi lab’s research examines how neurons and brains form their unique shape, to eventually understand how brain works and how brain diseases develop.
The lab uses biochemical and bioengineering techniques to examine the roles of protein synthesis regulation and cell-cell interactions in neural morphogenesis. In collaboration with diverse researchers at IIS including Anges Tixier-Mita, Timothée Levi and Teruo Fujii, they are developing micro culture device and electrical compartments to model parts of our nervous system and their connections outside of our body.
池内研究室について 池内研究室は神経・脳の形態形成のメカニズムを明らかにすることによって、脳の発生の仕組みを解明し、脳の疾患を克服することを目指している。池内研究室はタンパク質合成機構の制御が神経細胞の形の形成に果たす役割を生化学・遺伝子工学的手法を用いて明らかにすることで、脳疾患の治療への寄与を目指している。藤井輝夫教授、ティモテ・レビ氏、ティクシエ・三田・アニエス准教授をはじめ、他のIISの研究チームと共同でマイクロ培養デバイスやエレクトリック・コンパートメントを開発することにより、神経系を構成するパーツと、それらのネットワーク形成の様子を体外でモデル化している。