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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

Research Project

Project/Area Number 06F06136
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

太田 淳  Nara Institute of Science and Technology, 物質創成科学研究科, 教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) NG David  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 外国人特別研究員
NG D.C  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
KeywordsCMOSイメージセンサ / in vivo(生体内) / 蛍光イメージング / 脳海馬 / プロテアーゼ
Research Abstract

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。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2007 2006

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] An implantable and fully-integrated complementary metal-oxide semicon ductor device for in vivo neural imaging and electrical interfacing with the mouse hippocampus2007

    • Author(s)
      D. C. Ng
    • Journal Title

      Sensors and Actuators pt. A

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      2007 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Integrated in vivo neural imaging and interface CMOS devices: design, packaging, and implementation2007

    • Author(s)
      D. C. Ng
    • Journal Title

      IEEE Sensors Journal

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a fully integrated complementary metal-oxide semiconductor image sensor-based device for real-time in vivo fluorescence imaging inside the mouse hippocampus2007

    • Author(s)
      D. C. Ng
    • Journal Title

      Japan Journal of Applied Physics 46

      Pages: 2811-2819

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      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On-chip biofluorescence Imaging inside a brain tissue phantom using a CMOS image sensor for vivo brain imaging verification2006

    • Author(s)
      D.C.Ng
    • Journal Title

      Sensors and Actuators B 119

      Pages: 262-274

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Real time in vivo imaging and measurement of serine protease activity in the mouse hippocampus using a dedicated complementary metal-oxide semiconductor imaging device.2006

    • Author(s)
      D.C.Ng
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience Methods 156

      Pages: 23-30

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  • [Journal Article] Real time in vivo imaging and measurement of serine protease activity in the mouse hippocampus using a dedicated complementary metal-oxide semiconductor imaging device.2006

    • Author(s)
      D.C.Ng
    • Journal Title

      IEEE Transaction of Circuits and Systems II 53

      Pages: 487-491

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    • Author(s)
      D.C.Ng
    • Journal Title

      Japan Journal of Applied Physics 45

      Pages: 3799-3806

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    • Author(s)
      D.C.Ng
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      Proceedings of 2006 IEEE Asia Pacific Conference on Circuits and Systems (APCCAS2006)

      Pages: 874-877

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      Extended Abstracts Int. Conf. on Solid State Devices and Materials (SSDM 2006)

      Pages: 892-893

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      Proceedings of the 28th Annual International Conference on IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2006)

      Pages: 1061-1064

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      D.C.Ng
    • Journal Title

      Extended Abstracts International Conference on Microtechnologies in Medicine and Biology 2006 (MMB06)

      Pages: 213-216

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  • [Journal Article] 埋込み型バイオイメージングセンサ2006

    • Author(s)
      D.C.Ng
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      映像情報メディア学会技術報告 30. 54

      Pages: 9-12

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      D.C.Ng
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      2006年秋季第67回応用物理学会学術講演会 3

      Pages: 1188-1188

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      日本光学会年次学術講演会
    • Place of Presentation
      大阪大学コンベンションセンター(阪大吹田キャンパス)
    • Year and Date
      2007-11-28
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      映像情報メディア学会 情報センシング研究会
    • Place of Presentation
      機械振興会館地下3階1号会議室・東京
    • Year and Date
      2007-10-26
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  • [Presentation] Development of a CMOS-based Neural Imaging and Interface Device2007

    • Author(s)
      D. C. Ng
    • Organizer
      2007 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • Place of Presentation
      Tsukuba International Congress Center, Ibaraki
    • Year and Date
      2007-09-21
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  • [Presentation] Integration of CMOS and MEMS Technologies in the Development of a Neural Imaging and Interface Device: Showcase of an Emerging Bioimaging Technique2007

    • Author(s)
      D. C. Ng
    • Organizer
      2007 Custom Integrated Circuits Conference
    • Place of Presentation
      Double Tree Hotel, San Jose
    • Year and Date
      2007-09-19
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  • [Presentation] Fusion of CMOS and MEMS Technologies for Development of a Fully Integrated and Implantable Neural Imaging and Interface Device2007

    • Author(s)
      D. C. Ng
    • Organizer
      The 1st International Symposium on Information and Computer Elements (ISICE) 2007
    • Place of Presentation
      Waseda University, Kitakyushu Campus
    • Year and Date
      2007-09-13
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  • [Presentation] MEMSとCMOS技術による機能集積化ニューロイメージング・インターフェースデバイスの開発2007

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      グ デイビッド
    • Organizer
      第1回情報フォトニクス研究討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学吹田キャンパスコンベンションセンター
    • Year and Date
      2007-07-02
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  • [Presentation] MEMSとCMOS技術による機能集積化ニューロイメージング・インターフェースデバイスの開発2007

    • Author(s)
      グデイビッド
    • Organizer
      映像情報メディア学会 情報センシング研究会
    • Place of Presentation
      広島国際大学 呉キャンパス
    • Year and Date
      2007-06-21
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  • [Presentation] Towards a Fully Integrated CMOS-based in vivo Neural Imaging and Interface Device2007

    • Author(s)
      D. C. Ng
    • Organizer
      The 14th Int. Conf. Solid-state Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers'07)
    • Place of Presentation
      Lyon Convention Centre、 Lyou
    • Year and Date
      2007-06-12
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  • [Presentation] Design and packaging of an implantable CMOS neural imaging and interface device2007

    • Author(s)
      D. C. Ng
    • Organizer
      International Image Sensor Workshop
    • Place of Presentation
      Cliff House Resort and Spa, Ogunquit
    • Year and Date
      2007-06-07
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  • [Presentation] 学習測定のための脳深部埋め込み型CMOS蛍光イメージングの開発2007

    • Author(s)
      グ デイビッド
    • Organizer
      第112回日本解剖学会総会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議所
    • Year and Date
      2007-03-28
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  • [Presentation] 埋込みCMOSイメージセンサへの光源搭載とin vivo脳機能イメージング2007

    • Author(s)
      D. C. Ng
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      情報センシング研究会
    • Place of Presentation
      東京理科大学 森戸記念館
    • Year and Date
      2007-01-25
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      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2024-03-26  

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