In vivoバイオ蛍光イメージング用CMOSイメージセンサに関する研究

体内生物荧光成像CMOS图像传感器的研究

基本信息

批准号：
06F06136
负责人：
太田淳
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

研究分担者Ng Davidは、高い空間・時間分解能で高感度なイメージングデバイスを実現するために、CMOSイメージセンサを応用して新しいバイオ蛍光イメージングデバイスの研究開発を進めてきた。これまで申請者は、埋め込み型脳神経蛍光イメージングをターゲットとするCMOSイメージセンサの試作・実装を行い、マウスを用いてin vitro(海馬スライス)およびin vivo(麻酔下の脳)で、デバイスの機能検証を行ってきた。その結果、海馬における活動依存的なプロテアーゼの発現をリアルタイムにイメージングすることに成功した。これは特定の蛍光物質を、時間的に数十msecで、空間的には数十μmの分解能で観測できることを示したものである。また、開発した埋め込み型デバイスを多機能化するため、イメージセンサチップに電極を搭載し、イメージング及び電気整理実験が同時に行われるように新しいデバイスの設計・試作を行った。新しいデバイスをin vivo実験に適用できるために実装及びチップ加工プロセスを開発した。実装したデバイスを用いてマウス脳における特異場所に刺激し、正常な反応を蛍光イメージング及び電気記録データで確認した。以上のことにより、開発した埋め込みCMOSセンサが脳イメージング分野に世界初適応可能であることを立証し、続いて臨床応用にも適用可能と期待できる。

联合研究员 Ng David 一直在研究和开发使用 CMOS 图像传感器的新型生物荧光成像装置，以实现具有高空间和时间分辨率的高灵敏度成像装置。迄今为止，申请人已经原型设计并实现了一种针对植入式神经荧光成像的 CMOS 图像传感器，并使用我去过的小鼠在体外（海马切片）和体内（麻醉大脑）验证了该设备的功能。结果，我们成功地对海马中活性依赖性蛋白酶表达进行了实时成像。这表明可以以几十毫秒的时间分辨率和几十微米的空间分辨率观察特定的荧光物质。此外，为了使所开发的植入式设备多功能化，在图像传感器芯片上安装了电极，设计并制作了新设备原型，以便可以同时进行成像和电控实验。我们开发了封装和芯片制造工艺，将新设备应用于体内实验。所实施的设备用于刺激小鼠大脑中的特定位置，并使用荧光成像和电记录数据确认正常反应。通过上述，我们已经证明所开发的嵌入式CMOS传感器可以在全球首次应用于脑成像领域，并且我们可以期待它也可以应用于临床应用。

项目成果

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专利数量（0）

On-chip biofluorescence Imaging inside a brain tissue phantom using a CMOS image sensor for vivo brain imaging verification

使用 CMOS 图像传感器在脑组织模型内部进行片上生物荧光成像，以进行活体脑成像验证

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Sensors and Actuators B 119
影响因子：
0
作者：
N.J.Florous;K.Saitoh;S.K.Varshney;M.Koshiba;D. C. Ng;D. C. Ng;D. C. Ng;D.C.Ng
通讯作者：
D.C.Ng

Fusion of CMOS and MEMS Technologies for Development of a Fully Integrated and Implantable Neural Imaging and Interface Device

融合 CMOS 和 MEMS 技术开发完全集成的可植入神经成像和接口设备

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
N.J.Florous;K.Saitoh;S.K.Varshney;M.Koshiba;D. C. Ng;D. C. Ng;D. C. Ng;D.C.Ng;D.C.Ng;D.C.Ng;D.C.Ng;D.C.Ng;D.C.Ng;D.C.Ng;D.C.Ng;D.C.Ng;D.C.Ng;D. C. Ng;D. C. Ng;D. C. Ng;D. C. Ng;D. C. Ng
通讯作者：
D. C. Ng

埋込み型バイオイメージングセンサ

植入式生物成像传感器

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
映像情報メディア学会技術報告 30. 54
影响因子：
0
作者：
N.J.Florous;K.Saitoh;S.K.Varshney;M.Koshiba;D. C. Ng;D. C. Ng;D. C. Ng;D.C.Ng;D.C.Ng;D.C.Ng;D.C.Ng;D.C.Ng;D.C.Ng;D.C.Ng;D.C.Ng;D.C.Ng
通讯作者：
D.C.Ng

Development of a CMOS-based Neural Imaging and Interface Device

基于 CMOS 的神经成像和接口设备的开发

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
D.C.Ng;T.Mizuno;T.Tokuda;K.Kagawa;M.Nunoshita;H.Tamura;S.Shiosaka;J.Ohta
通讯作者：
J.Ohta

Integration of CMOS and MEMS Technologies in the Development of a Neural Imaging and Interface Device: Showcase of an Emerging Bioimaging Technique

CMOS 和 MEMS 技术在神经成像和接口设备开发中的集成：新兴生物成像技术的展示

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
D. C Ng;T. Mizuno;T. Tokuda; M. Nunoshita;H. Tamura;Y. Ishikawa; S. Shiosaka;J. Ohta
通讯作者：
J. Ohta

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DOI：
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影响因子：
0
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通讯作者：
太田淳

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DOI：
发表时间：
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期刊：
影响因子：
0
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通讯作者：
太田淳

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DOI：
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影响因子：
0
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通讯作者：
Martha Chaiklin