Insertion type fluorescent imaging device using front light source and angle selective imaging

使用前光源和角度选择性成像的插入式荧光成像装置

• 批准号: 21H03809
• 负责人: 笹川 清隆
• 金额: $ 11.15万
• 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 Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03809/
• 关键词: イメージセンサ; 蛍光観察; 生体埋植デバイス; フロントライト; 脳機能計測

本研究の目的は、刺入型イメージングデバイスにおいて数 μm 程度の空間分解能を達成し、細胞体からの蛍光を検出できる観察性能を実現することにある。生体内の蛍光観察には高い励起光除去性能が必要であり、撮像面上への励起光源配置は、従来のレンズレス蛍光観察系では現実的ではなかった。これに対し本研究では、我々が提案した高性能フィルタ構造と光導波露によるフロントライト構造でこの問題を解決することを目指している。令和4年度は、フロントライト構造による励起光照射を実現するためフォトリソグラフィ法による導波路上への回折パターン形成を行った。一次試作には、機械的特性が良好であり、マイクロ流路形成等に広く用いられているSU-8を用いた。これにより、光を回折させ、励起光を観察対象に照射可能であることを確認した。同時に回折された光がイメージングデバイス側にも照射されることになる。しかし、照射角はほぼ一定となるため、これまでに作製してきたハイブリッドフィルタ構造により、高い効率で励起光を除去することができることを確認した。また、フロントライトを搭載したデバイスを用いて蛍光ビース等の蛍光観察が可能であることを実証した。イメージングデバイスは、レンズレス構成となっているため、空間分解能については、フロントライトデバイスの厚みに応じた低下が見られた。今後、レンズレス構造の最適化や画像処理による空間分解能改善の手法の検討も行う必要があると考えられる。

Purpose の this study は, Pierce イ メ ー ジ ン グ デ バ イ ス に お い て several microns degree can reach し を の space decomposition, cell body か ら の 蛍 light を 検 out で き る 観 examine performance を be presently す る こ と に あ る. Born in vivo の 蛍 light 観 examine に は high い excitation light to remove properties が necessary で あ り, pinch of focal plane へ の excitation light source configuration は, 従 to の レ ン ズ レ ス 蛍 light 観 examine system で は presently be で は な か っ た. こ れ に し seaborne this study で は, I 々 が proposal し た high-performance フ ィ ル タ tectonic と optical wave dew に よ る フ ロ ン ト ラ イ ト tectonic で こ の を solve す る こ と を refers し て い る. And four year は, フ ロ ン ト ラ イ ト tectonic に よ る wound up light を be presently す る た め フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ method に よ る guided wave road へ の inflexion パ タ ー ン line form を っ た. An attempt に は, mechanical properties good が で あ り, マ イ ク ロ flow formation に hiroo く with い ら れ て い る SU - 8 を with い た. <s:1> れによ, light を refraction させ, excited light を観 examination of the object に irradiation may である とを とを confirm the た. At the same time に inflexion さ れ た light が イ メ ー ジ ン グ デ バ イ ス side に も irradiation さ れ る こ と に な る. し か し, irradiation Angle は ほ ぼ certain と な る た め, こ れ ま で に cropping し て き た ハ イ ブ リ ッ ド フ ィ ル タ tectonic に よ り could promote behavior rate, high い で wound up light を remove す る こ と が で き る こ と を confirm し た. ま た, フ ロ ン ト ラ イ ト を carry し た デ バ イ ス を with い て 蛍 light ビ ー ス etc. の 蛍 light 観 examine が may で あ る こ と を card be し た. イ メ ー ジ ン グ デ バ イ ス は, レ ン ズ レ ス constitute と な っ て い る た め, space decomposition can に つ い て は, フ ロ ン ト ラ イ ト デ バ イ ス の thick み に 応 じ た low が see ら れ た. In the future, レ ン ズ レ の ス structure optimization や portrait 処 Richard に よ る space decomposition can improve の gimmick の 検 line for も う necessary が あ る と exam え ら れ る.

项目成果

A dual-mode miniature wireless system for lensless CMOS-based bioimaging devices

用于无透镜 CMOS 生物成像设备的双模微型无线系统

• DOI: 10.35848/1347-4065/acb05f
• 发表时间: 2023
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: Treepetchkul Thanaree;Siwadamrongpong Ronnakorn;Tan Renzo Roel P.;Takehara Hironari;Haruta Makito;Tashiro Hiroyuki;Sasagawa Kiyotaka;Ohta Jun
• 通讯作者: Ohta Jun

A self-reset CMOS image sensor for high signal-to-noise in-vivo imaging

用于高信噪比体内成像的自复位 CMOS 图像传感器

• 发表时间: 2021
• 作者: Pakpuwadon Thanet;Mark Christian Guinto;Makito Haruta;Hironari Takehara;Hiroyuki Tashiro;Kiyotaka Sasagawa;Jun Ohta
• 通讯作者: Jun Ohta

Development of Two Excitation Light Rejection Using Hybrid Filter for Dual-color Fluorescence Lensless Imaging Device

双色荧光无透镜成像装置的混合滤光片二次激发光抑制的研制

• 发表时间: 2021
• 作者: Thanaree Treepetchkul;Natcha Kulmala;Kiyotaka Sasagawa;Hironari Takehara;Makito Haruta;Hiroyuki Tashiro;Jun Ohta
• 通讯作者: Jun Ohta

An implantable multimodal sensor for optical and electrophysiological recording of mouse brain activity

用于小鼠大脑活动光学和电生理记录的植入式多模式传感器

• 发表时间: 2022
• 作者: Kenji Sugie;Ryoma Okada;Yasumi Ohta;Hironari Takehara;Makito Haruta;Hiroyuki Tashiro;Kiyotaka Sasagawa;Jun Ohta
• 通讯作者: Jun Ohta

Implantable CMOS image sensor with a neural amplifier for simultaneous recording of optical and electrophysiological signals

• DOI: 10.1109/biocas49922.2021.9644940
• 发表时间: 2021-10
• 期刊: 2021 IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference (BioCAS)
• 作者: Kenji Sugie;K. Sasagawa;Yasumi Ohta;H. Takehara;M. Haruta;H. Tashiro;J. Ohta