| 研究課題/領域番号 |
19206041
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
八木 哲也 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50183976)
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| 研究分担者 |
小山内 実 東北大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (90286419)
下ノ村 和弘 立命館大学, 理工学部, 准教授 (80397679)
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| キーワード | バイオイメージング / イメージセンサー / 電気刺激 / 光刺激 / 薬物投与 |
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| 研究概要 |
近年、組織・細胞の活動・反応を内因性光信号や種々の色素プローブを用いて可視化する技術、すなわちバイオイメージングが急速に発展してきた。ただし現在の主流であるCCDカメラやCMOSカメラを用いた装置は、処理速度の問題から刺激系と連動して試料の応答をダイナミックに解析することは不可能である。本研究では、撮影したイメージをリアルタイムで処理し、その情報に基づいて薬物の局所投与や電気刺激を、必要な部位に必要なタイミングで与えることができる集積知能バイオイメージングシステムの開発を行っている。本年度は、既存のカメラシステムを用いて、心筋細胞と視覚野スライス脳を用いた生理実験を行い、画像計測信号処理部である集積知能イメージングデバイスに要求されるパラメータの抽出を行った。またその結果に基づいて、128x128画素を有するCMOS集積知能バイオイメジャーとFPGAを組み合わせたイメージングシステムを設計した。このシステムによって培養心筋細胞や脳スライス試料の反応部位、反応の伝播範囲、伝播方向・速度などを実時間で抽出するFPGAアルゴリズムを考案した。さらに市販のCCDカメラを改良し、FPGAによって高速で計測画像を処理するシステムも設計中である。このCCDカメラシステムは計測・処理時間ではCMOSイメージングシステムに劣るが、信号対雑音比に優れている。さらに刺激システムとして電気刺激およびケージド化合物刺激のための実験システムを構築した。以上によって、培養心筋細胞や視覚野スライス脳に対し、計測と刺激を連動させたフィードバック型集積知能バイオイメージングシステムの基本部位の設計・構築ができた。
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