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Research on Bio-Photonic Devices Based on Distributed Architecture

基于分布式架构的生物光子器件研究

基本信息

批准号：
16360175
负责人：
OHTA Jun
金额：
$ 9.54万
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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

The main theme throughout this entire research is the application of CMOS image sensors for bioimaging applications. We adopted the use of a CMOS technology for fabrication of the sensor due to the possibility of multiparameter sensing. In this work, we have explored and solved many issues related to photosensing, fluorescence detection, packaging for on-chip imaging, and electrical stimulation. When applied for in vivo imaging, initially we encountered some difficulties in providing sufficient excitation light inside the mouse brain. However, this issue was resolved during in vivo verification imaging by using the brain phantom and illumination light from a fiber tip. We found that when the tip is brought to about 1 mm from the sensor surface, sufficiently uniform excitation light was obtained. This has finally led to the successful in vivo fluorescence imaging and quantitative measurement of the AMC fluorophore. We believe that this work is important as it represents the first reported work of using a CMOS image sensor for functional imaging inside the intact mouse brain. From this work, we have gained important insight into the pulse modulation photosensing method and realized that more work would be needed in order to develop a pulse modulation based image sensor with fast frame rate imaging.

整个研究的主题是CMOS图像传感器在生物成像应用中的应用。我们采用了CMOS技术制造的传感器，由于多参数传感的可能性。在这项工作中，我们已经探索和解决了许多问题，相关的光敏，荧光检测，封装芯片成像，和电刺激。当应用于体内成像时，最初我们在小鼠大脑内提供足够的激发光时遇到了一些困难。然而，在体内验证成像期间，通过使用脑体模和来自光纤尖端的照明光解决了该问题。我们发现，当尖端被带到距离传感器表面约1mm时，获得足够均匀的激发光。这最终导致成功的AMC荧光团的体内荧光成像和定量测量。我们相信这项工作是重要的，因为它代表了第一个报告的工作，使用CMOS图像传感器的功能成像内完整的小鼠大脑。从这项工作中，我们已经获得了重要的洞察脉冲调制光敏方法，并意识到，需要更多的工作，以开发一个脉冲调制为基础的图像传感器与快速帧速率成像。

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

パルス変調方式によるバイオイメージング用CMOSイメージセンサの開発

使用脉冲调制方法开发用于生物成像的 CMOS 图像传感器

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
春季応物学会講演予稿集 No.3
影响因子：
0
作者：
David C.Ng;岡本英樹;香川景一郎;徳田崇;太田淳;布下正宏
通讯作者：
布下正宏

Real Time In vivo Imaging and Measurement of Serine Protease Activity in the Mouse Hippocampus Using a Dedicated CMOS Imaging Device

使用专用 CMOS 成像设备对小鼠海马丝氨酸蛋白酶活性进行实时体内成像和测量

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
J. Neuroscience Methods 156 (1-2)
影响因子：
0
作者：
D.C.Ng;H.Tamura;T.Tokuda;A.Yamamoto;M.Matsuo;M.Nunoshita;Y.Ishikawa;S.Shiosaka;J.Ohta
通讯作者：
J.Ohta

生体内(in vivo)脳神経イメージング向けCMOSイメージセンサおよびシスムの研究

用于活体神经成像的 CMOS 图像传感器和系统研究

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
映情学会年次大会 22-2
影响因子：
0
作者：
松尾昌通;David C.Ng;徳田崇;香川景一郎;布下正宏;太田淳
通讯作者：
太田淳

A CMOS Image Sensor for On-chip in vitro and in vivo Imaging of the Mouse Hippocampus

用于小鼠海马体外和体内片上成像的 CMOS 图像传感器

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Jpn. J. Appl. Phys. 45 (4B)
影响因子：
0
作者：
D.C.Ng;T.Tokuda;A.Yamamoto;M.Matsuo;M.Nunoshita;H.Tamura;Y.Ishikawa;S.Shiosaka;J.Ohta
通讯作者：
J.Ohta

Pulse modulation CMOS image sensor for bio-fluorescence imaging applications

用于生物荧光成像应用的脉冲调制 CMOS 图像传感器