Mathematical modeling of the impact of selected substances on neurons derived from induced pluripotent stem cells in the context of interpreting neurotoxicity studies based on electrophysiology

Współczesna biologia i medycyna badają złożone procesy biologiczne, wymagając zaawansowanych modeli matematycznych do analizy zachowań układów biologicznych. Modele te pozwalają symulować i analizować dynamikę sygnałów neuronalnych i reakcje komórek na różne związki, w tym neurotoksyny. Jedną z metod badania neurotoksyczności jest użycie indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych hodowanych na macierzy mikroelektrod (MEA). iPSCs, uzyskane przez przeprogramowanie komórek somatycznych, mogą różnicować się w neurony, co umożliwia tworzenie modeli in vitro. Zastosowanie MEA pozwala na rejestrację sygnałów elektrycznych w czasie rzeczywistym, stanowiąc alternatywę dla bardziej czasochłonnych i kosztownych badań in vivo.

Modern biology and medicine study complex biological processes, requiring advanced mathematical models to analyze the behavior of biological systems. These models allow for the simulation and analysis of the dynamics of neuronal signals and cell responses to various compounds, including neurotoxins. One method for studying neurotoxicity is the use of induced pluripotent stem cells (iPSCs) cultured on microelectrode arrays (MEA). iPSCs, obtained by reprogramming somatic cells, can differentiate into neurons, enabling the creation of in vitro models. The use of MEA allows for the real-time recording of electrical signals, providing an alternative to more time-consuming and costly in vivo studies.