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JP3242816B2 - Information processing device using living tissue - Google Patents
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JP3242816B2 - Information processing device using living tissue - Google Patents

Information processing device using living tissue

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JP3242816B2
JP3242816B2 JP15781095A JP15781095A JP3242816B2 JP 3242816 B2 JP3242816 B2 JP 3242816B2 JP 15781095 A JP15781095 A JP 15781095A JP 15781095 A JP15781095 A JP 15781095A JP 3242816 B2 JP3242816 B2 JP 3242816B2
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signal
fluorescence
information processing
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、生体の情報処理機構
を模倣した、生体を用いた情報処理装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information processing apparatus using a living body, which mimics the information processing mechanism of the living body.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のコンピュータは、主としてシリコ
ン半導体などの無機系材料によって構成されており、フ
ォン・ノイマン(Von Neumann )方式によって直列型の
論理演算を実行するものであった。しかし、このような
方式は、論理演算を正確に行なうことは出来たが、多数
の情報処理を平行して行なうことは困難であり、パター
ン認識等は不得意であるという欠点を有していた。これ
に対し、高等生物は周知の通り、パターン認識や学習な
どを容易に行なう。したがって、脳に見られるようなパ
ターン認識や学習、記憶機能がどのような原理に基づい
て実行されるのかを解明しこれらを模倣すれば、フォン
・ノイマン型コンピュータでは満足し得なかった様々な
機能を有するコンピュータ例えばバイオコンピュータの
実現が可能になるとされている。
2. Description of the Related Art A conventional computer is mainly composed of an inorganic material such as a silicon semiconductor, and executes a serial logic operation by a Von Neumann method. However, such a method has a drawback that although it is possible to perform a logical operation accurately, it is difficult to perform a large number of information processes in parallel, and is not good at pattern recognition and the like. . On the other hand, higher organisms easily perform pattern recognition and learning, as is well known. Therefore, by elucidating the principles on which pattern recognition, learning, and memory functions such as those found in the brain are performed and imitating them, various functions that could not be satisfied with the von Neumann type computer It is said that it is possible to realize a computer having a computer, for example, a biocomputer.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在の
ところ上述の様なバイオコンピュータは実現されていな
い。その実現を図るためには、コンピュータから生体組
織への信号入力および該生体組織からコンピュータへの
信号出力を可能とする情報処理装置が必要になると考え
られる。このような装置は上記のようなバイオコンピュ
ータの実現を進める基本構成成分の一つになると考えら
れるからである。したがって、コンピュータから生体組
織への信号入力および該生体組織からコンピュータへの
信号出力を可能とする情報処理装置の実現が望まれる。
However, at present, the above-mentioned biocomputer has not been realized. In order to realize this, it is considered that an information processing apparatus capable of inputting a signal from a computer to a living tissue and outputting a signal from the living tissue to a computer is required. This is because such a device is considered to be one of the basic components for realizing the above-described biocomputer. Therefore, it is desired to realize an information processing apparatus capable of inputting a signal from a computer to a living tissue and outputting a signal from the living tissue to a computer.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】そこで、この発明の生体
を用いた情報処理装置によれば、細胞の状態変化に応答
し蛍光強度が変化する蛍光色素による処理を施した(染
色した)生体組織と、該生体組織にこれを刺激する信号
を入力するため該生体組織に接触させて使用される多数
の接触子を、所定配列で有した刺激信号入力手段と、前
記刺激信号に応答し前記生体組織から発せられる蛍光を
前記生体組織の複数個所単位でそれぞれ測定する蛍光測
定手段と、前記刺激信号入力手段の多数の接触子のうち
の1または複数の接触子に任意に刺激信号を印加すると
共に、該印加した刺激信号に対応する前記蛍光測定手段
で測定される蛍光強度パターンを記録するための制御手
段とを具えたことを特徴とする。
Therefore, according to the information processing apparatus using a living body of the present invention, a living tissue which has been treated (stained) with a fluorescent dye whose fluorescence intensity changes in response to a change in the state of a cell. Stimulating signal input means having a predetermined arrangement of a number of contacts used in contact with the living tissue to input a signal for stimulating the living tissue to the living tissue; A fluorescence measurement unit for measuring fluorescence emitted from the tissue at a plurality of units of the living tissue, and arbitrarily applying a stimulation signal to one or a plurality of contacts among a plurality of contacts of the stimulation signal input unit. And control means for recording a fluorescence intensity pattern measured by the fluorescence measurement means corresponding to the applied stimulus signal.

【0005】ここで、細胞の状態変化に応答し蛍光強度
が変化する蛍光色素としては目的に応じた種々のものを
用い得る。例えば、膜電位変化に応答して蛍光強度が変
化するいわゆる膜電位感受性蛍光色素、あるいは細胞内
イオン濃度変化に応答して蛍光強度が変化する蛍光色素
(例えば、細胞内のナトリウム、カリウム、カルシウム
または塩素などの各種イオンの濃度変化に応答する各種
蛍光色素)などは、用いる蛍光色素の例として挙げられ
る。
Here, as the fluorescent dye whose fluorescence intensity changes in response to a change in the state of a cell, various types of fluorescent dyes according to the purpose can be used. For example, a so-called membrane potential-sensitive fluorescent dye whose fluorescence intensity changes in response to a change in membrane potential, or a fluorescent dye whose fluorescence intensity changes in response to a change in intracellular ion concentration (for example, sodium, potassium, calcium or Examples of the fluorescent dye used include various fluorescent dyes that respond to changes in the concentration of various ions such as chlorine.

【0006】また、生体組織は任意好適なものを用い得
る。たとえば神経系は用い得る生体組織の典型例として
挙げられる。また、刺激信号は、特に限定されないが、
典型的には電気信号であることができる。電気信号はそ
の制御が容易だからである。もちろん、設計によっては
熱信号、光信号なども用い得る。また、多数の接触子そ
れぞれは独立して刺激信号を印加できる構成とするのが
良い。こうすると、生体組織の複数個所に並列に刺激信
号を与えることもできるので、生体組織にパターン状の
刺激信号を入力することも可能になるからである。ま
た、蛍光測定手段は、例えば蛍光顕微鏡とこれに直接若
しくは間接的に接続され複数の画素で構成されるセンサ
たとえばフォトダイオードアレイ或はCCDアレイとを
具えたもので構成出来る。また、制御手段は典型的には
電子回路でありたとえば一般的なコンピュータで構成出
来る。
[0006] Any suitable living tissue can be used. For example, the nervous system is a typical example of a living tissue that can be used. The stimulus signal is not particularly limited,
Typically, it can be an electrical signal. This is because the electric signal is easy to control. Of course, a heat signal, an optical signal, or the like may be used depending on the design. Also, it is preferable that each of the plurality of contacts be configured to be capable of independently applying a stimulus signal. This is because a stimulus signal can be applied to a plurality of portions of the living tissue in parallel, so that a patterned stimulus signal can be input to the living tissue. Further, the fluorescence measuring means can be constituted by, for example, a device including a fluorescence microscope and a sensor, such as a photodiode array or a CCD array, which is directly or indirectly connected to the fluorescence microscope and includes a plurality of pixels. The control means is typically an electronic circuit, and can be constituted by, for example, a general computer.

【0007】[0007]

【作用】この発明の構成によれば、刺激信号入力手段を
介し外部から生体組織へ任意の刺激信号を入力出来る。
また、この入力された刺激信号に対する生体組織での応
答結果は蛍光測定手段により外部に取り出せる。また、
多数の接触子を備えたので生体組織の個々の部位たとえ
ば細胞単位に刺激信号を印加できる。さらに、多数の接
触子のうちのある1つの接触子に刺激信号を印加した
り、複数の接触子を用いてある意図を持ったパターン状
の刺激信号を印加することも可能になる。そして、これ
ら種々の態様の刺激信号の印加に対応する生体組織の応
答を記録できる。
According to the structure of the present invention, an arbitrary stimulus signal can be input to the living tissue from the outside via the stimulus signal input means.
In addition, the response result of the living tissue to the input stimulus signal can be taken out by the fluorescence measuring means. Also,
Since a plurality of contacts are provided, it is possible to apply a stimulus signal to individual portions of the living tissue, for example, cell units. Further, it becomes possible to apply a stimulus signal to one of a large number of contacts, or to apply a stimulus signal in a pattern with a certain intention using a plurality of contacts. Then, the response of the living tissue corresponding to the application of the stimulus signal in these various modes can be recorded.

【0008】[0008]

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。ただし、説明に用いる各図はこの発明を
理解出来る程度に概略的に示してある。また、説明に用
いる各図において同様な構成成分については同一の番号
を付し、その重複する説明を省略することもある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the drawings used in the description are schematically shown to the extent that the present invention can be understood. In each of the drawings used for description, the same components are denoted by the same reference numerals, and overlapping description may be omitted.

【0009】1.構成の説明 図1は実施例の生体組織を用いた情報処理装置10(以
下、情報処理装置10と略称することもある。)の構成
を示した図である。この図1に示した情報処理装置10
において、11は生体組織、13は刺激信号入力手段、
15は蛍光測定手段、17は制御手段をそれぞれ示す。
1. Description of Configuration FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an information processing apparatus 10 (hereinafter, may be abbreviated as information processing apparatus 10) using a living tissue according to an embodiment. The information processing apparatus 10 shown in FIG.
, 11 is a biological tissue, 13 is a stimulus signal input means,
Reference numeral 15 denotes a fluorescence measurement unit, and 17 denotes a control unit.

【0010】ここで、生体組織11は、細胞の状態変化
に応答し蛍光強度が変化する蛍光色素としての膜電位感
受性蛍光色素による処理を施したものである。この実施
例では、生体組織としてのモルモットの小腸自律神経に
膜電位感受性蛍光色素による処理を施したものを用いて
いる。詳細には、体重約150gの生後2週間のモルモ
ットから小腸自律神経submuscous plexus を抽出し、そ
れを、95%酸素/5%二酸化炭素の環流により酸素濃
度を上げたリンゲル液であって100μg/mlの膜電
位感受性蛍光色素Di−8−ANNEPSを含むpH
7.0のリンゲル液中に、10分間浸漬した後、リンゲ
ル液で清浄する処理を施したものとしている。ただし、
生体組織のみでは、生体組織が死んでしまうので、膜電
位感受性色素による処理を施した生体組織11は、95
%酸素/5%二酸化炭素の環流により酸素濃度を上げた
リンゲル液(所定のリンゲル液)が満たされかつ循環さ
れている容器11b(例えばシャーレ)に入れた状態で
用いている。なお、ここで用いた膜電位感受性蛍光色素
Di−8−ANNEPSは、たとえば文献I(ハ゛イオフィシ゛
ックスシ゛ャーナル(Biophys.J.(1994)67(1)208-16)に開示され
ているものであり、この出願に係る発明者が入手したも
のである。
Here, the living tissue 11 is treated with a membrane potential-sensitive fluorescent dye as a fluorescent dye whose fluorescence intensity changes in response to a change in the state of cells. In this embodiment, a guinea pig small intestine autonomic nerve as a living tissue is treated with a membrane potential-sensitive fluorescent dye. Specifically, a small intestinal autonomic nervous system submuscous plexus was extracted from a 2-week-old guinea pig weighing approximately 150 g, and was extracted with a Ringer's solution containing 100 μg / ml of Ringer's solution whose oxygen concentration was increased by reflux of 95% oxygen / 5% carbon dioxide. PH containing membrane potential sensitive fluorescent dye Di-8-ANNEPS
After being immersed in a 7.0 Ringer's solution for 10 minutes, a cleaning treatment with a Ringer's solution is performed. However,
If the living tissue alone is used, the living tissue will die.
It is used in a state where it is placed in a container 11b (for example, a petri dish) which is filled and circulated with a Ringer's solution (a predetermined Ringer's solution) whose oxygen concentration is increased by a reflux of% oxygen / 5% carbon dioxide. The membrane potential-sensitive fluorescent dye Di-8-ANNEPS used herein is disclosed, for example, in Document I (Biophys. J. (1994) 67 (1) 208-16). It was obtained by the inventor of the present application.

【0011】また、刺激信号入力手段13は、この場
合、図2(A)に示した全体平面図および図2(B)に
示した要部(図2(A)中のP部分)の拡大図に示した
通り、絶縁性基板13aと、接触子13bと、絶縁膜1
3cとで構成してある。そしてこの刺激信号入力手段1
3を、容器11b内の所定のリンゲル液11a中に浸漬
し、そして、この入力手段13の接触子13bを形成し
てある面上に、上記生体試料を置いている。ただし、接
触子13bは絶縁性基板13a上に多数、この場合は1
00個、然も、10×10のマトリクス状に設けてい
る。これら接触子13bは図示しない配線部を介し制御
手段17に個々に接続してあり、任意の接触子と所定の
リンゲル液11aとの間に、刺激信号ここでは100m
Vの電圧を印加できる構成としてある。また、これら接
触子13bおよび配線部は、この場合、絶縁性基板13
a上にAu(金)薄膜のパターンを形成することにより
構成してある。また、絶縁膜13cは、各接触子13b
の部分を露出する開口部13caを有したものとしてい
る。なお、これら接触子13bの大きさ、配線部の線
幅、絶縁膜13cに設ける開口部13caの大きさは設
計に応じ任意と出来るが、ここでは、接触子13bの幅
および配線部の線幅を1mm、接触子13bの長さを1
mm、開口部13caを3×3mmのものとしている。
Further, in this case, the stimulus signal input means 13 is an enlarged plan view of the entire part shown in FIG. 2A and an enlarged part (P part in FIG. 2A) shown in FIG. 2B. As shown in the figure, the insulating substrate 13a, the contact 13b, and the insulating film 1
3c. And this stimulus signal input means 1
3 is immersed in a predetermined Ringer's solution 11a in a container 11b, and the biological sample is placed on the surface of the input means 13 on which the contact 13b is formed. However, a large number of contacts 13b are provided on the insulating substrate 13a,
00, of course, are provided in a 10 × 10 matrix. These contacts 13b are individually connected to the control means 17 via a wiring section (not shown), and a stimulus signal between the arbitrary contact and the predetermined Ringer's solution 11a is 100 m in this case.
The configuration is such that a voltage of V can be applied. Further, in this case, the contact 13b and the wiring portion
It is constituted by forming a pattern of an Au (gold) thin film on a. Further, the insulating film 13c is formed by each contact 13b.
Is provided with an opening 13ca for exposing the portion. The size of the contact 13b, the line width of the wiring portion, and the size of the opening 13ca provided in the insulating film 13c can be arbitrarily determined according to the design. Here, the width of the contact 13b and the line width of the wiring portion are used. Is 1 mm and the length of the contact 13 b is 1
mm, and the opening 13ca is 3 × 3 mm.

【0012】また、蛍光測定手段15は、この実施例で
は、蛍光顕微鏡15aと、この蛍光顕微鏡の接眼レンズ
15aaに接続したフォトダイオードアレイ15bとで
構成してある。フォトダイオードアレイ15bは、この
場合、24×24個の画素を有したエリアセンサを用い
ている。なお、図1に示した蛍光顕微鏡15aおいて、
15abは蛍光側干渉フィルタ、15acはダイクロイ
ックミラー、15adは対物レンズ、15aeは励起光
側干渉フィルタ、15afは光源である。光源15af
としては、生体組織11の蛍光色素を励起するための光
を発することのできるものを用いる。光源15afから
の光のうち蛍光色素の励起に好適な波長の光が励起光側
干渉フィルタ15aeを通過した後ダイクロイックミラ
ー15acにより一部が生体組織11に導かれる。一
方、生体組織から発せられる蛍光は対物レンズ15a
d、ダイクロイックミラー15ac、蛍光側干渉フィル
タ15abおよび接眼レンズ15aaを介してフォトダ
イオードアレイ15bに導かれる。
In this embodiment, the fluorescence measuring means 15 comprises a fluorescence microscope 15a and a photodiode array 15b connected to an eyepiece 15aa of the fluorescence microscope. In this case, the photodiode array 15b uses an area sensor having 24 × 24 pixels. In the fluorescence microscope 15a shown in FIG.
15ab is a fluorescence side interference filter, 15ac is a dichroic mirror, 15ad is an objective lens, 15ae is an excitation light side interference filter, and 15af is a light source. Light source 15af
A material that can emit light for exciting the fluorescent dye of the living tissue 11 is used. After light having a wavelength suitable for exciting the fluorescent dye among the light from the light source 15af passes through the excitation light side interference filter 15ae, a part of the light is guided to the living tissue 11 by the dichroic mirror 15ac. On the other hand, the fluorescence emitted from the living tissue is
d, guided to the photodiode array 15b via the dichroic mirror 15ac, the fluorescent interference filter 15ab, and the eyepiece 15aa.

【0013】また、制御手段17は、刺激信号入力手段
13の多数の接触子13bのうちの1または複数の接触
子に任意に刺激信号を印加すると共に、該印加した刺激
信号に対応する前記蛍光測定手段15で測定される蛍光
強度パターンを記録するものである。この制御手段17
をこの実施例ではコンピュータで構成している。具体的
には、刺激信号入力手段13の多数の接触子13bのう
ちの1または複数に任意に電気信号を印加でき、かつ、
フォトダイオードアレイ15bの各画素からの出力をメ
モリする機能を少なくとも具えた構成の、コンピュータ
としている。
The control means 17 arbitrarily applies a stimulus signal to one or a plurality of the contacts 13 b of the stimulus signal input means 13, and controls the fluorescent light corresponding to the applied stimulus signal. This is to record the fluorescence intensity pattern measured by the measuring means 15. This control means 17
Is constituted by a computer in this embodiment. Specifically, an electric signal can be arbitrarily applied to one or more of the many contacts 13b of the stimulus signal input means 13, and
The computer is configured to have at least a function of storing an output from each pixel of the photodiode array 15b.

【0014】2.処理動作の説明 次に、この発明の情報処理装置の理解を深めるために、
実施例の情報処理装置10における処理動作の例を説明
する。
2. Next, in order to deepen the understanding of the information processing apparatus of the present invention,
An example of a processing operation in the information processing apparatus 10 according to the embodiment will be described.

【0015】蛍光顕微鏡15aの倍率をここでは100
倍にする。この倍率は、生体組織11の観察対象部位を
フォトダイオードアレイ15bの測定可能領域に納め得
るよう設定するもので、もちろん一例でありこの倍率に
限定されない。ただし、フォトダイオードアレイ15b
の24×24この画素のうち、蛍光顕微鏡15aの接眼
レンズ15aaの視野からはみ出る画素はここでは蛍光
測定に利用されない。この様子を図3および図4Bに模
式的に示している。すなわち、図3および図4において
略六角形状で示したものが蛍光顕微鏡15aの視野であ
り、また、両図において各横線部分がフォトダイオード
アレイ15bの各画素15baに当たる。
The magnification of the fluorescence microscope 15a is set to 100 here.
Double it. This magnification is set so that the observation target site of the living tissue 11 can be accommodated in the measurable region of the photodiode array 15b, and is, of course, an example, and is not limited to this magnification. However, the photodiode array 15b
Among the 24 × 24 pixels, the pixels protruding from the field of view of the eyepiece 15aa of the fluorescence microscope 15a are not used for fluorescence measurement here. This situation is schematically shown in FIGS. 3 and 4B. That is, what is shown in a substantially hexagonal shape in FIGS. 3 and 4 is the field of view of the fluorescence microscope 15a, and in each of the figures, each horizontal line portion corresponds to each pixel 15ba of the photodiode array 15b.

【0016】次に、生体組織11の一部であって図3に
示した画素の座標系でいってP1に対応する部位に、刺
激信号入力手段13における接触子13bを介して、刺
激信号としての100mVの電圧を印加する。このよう
な刺激信号が生体組織に印加されると生体組織に備わる
多数の細胞のうちのこの刺激信号の影響を受けた細胞に
おいてイオンチャネルの開閉が生じるので、これら細胞
では膜電位が変化する。ここで、生体組織は膜電位感受
性色素で処理されているので、この膜電位の変化は蛍光
強度の変化として現れる。このため、生体組織に備わる
多数の細胞のうちのこの刺激信号の影響を受けた細胞か
らの光を受けている画素(フォトダイオードアレイの画
素)ではこの蛍光強度変化を受けるので、これに応じた
電気信号を検出できる。例えば生体組織におけるP1点
を刺激した場合の生体組織から得られる蛍光強度パター
ンは図3の様なものとなった。また、生体組織における
P1点とはP2点(図4参照)を刺激した場合の生体組
織から得られる蛍光強度パターンは図4の様なものとな
った。ここで、図3、図4では刺激信号の影響を受けて
いる画素からジグザグ状の信号が得られているが、各ジ
グザグ部分は拡大して示すと概略図5のようなものとな
っている。ただし、図5において横軸は時間、縦軸は蛍
光強度(任意単位。実際は蛍光強度を光電変換した電気
信号)である。
Next, a part of the living tissue 11 corresponding to P1 in the pixel coordinate system shown in FIG. 3 is provided as a stimulus signal through the contact 13b of the stimulus signal input means 13. Of 100 mV is applied. When such a stimulus signal is applied to a living tissue, an ion channel opens and closes in cells affected by the stimulus signal among a large number of cells provided in the living tissue, and thus the membrane potential changes in these cells. Here, since the living tissue is treated with the membrane potential-sensitive dye, this change in membrane potential appears as a change in fluorescence intensity. For this reason, a pixel (pixel of the photodiode array) receiving light from a cell affected by the stimulus signal among a large number of cells included in the living tissue receives the change in the fluorescence intensity. Electric signals can be detected. For example, the fluorescence intensity pattern obtained from the living tissue when the point P1 in the living tissue is stimulated is as shown in FIG. Further, the fluorescence intensity pattern obtained from the living tissue when the P1 point and the P2 point (see FIG. 4) in the living tissue were stimulated was as shown in FIG. Here, in FIG. 3 and FIG. 4, a zigzag signal is obtained from the pixel affected by the stimulus signal, but each zigzag portion is shown in an enlarged view in FIG. . In FIG. 5, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents fluorescence intensity (arbitrary unit; in fact, an electrical signal obtained by photoelectrically converting the fluorescence intensity).

【0017】図3および図4から明らかな様にコンピュ
ータ(制御手段17)から生体組織への信号の入力およ
び、この信号に対する生体組織の応答を生体組織からコ
ンピュータへ出力することが可能なことが分かる。然
も、これら図3および図4を比較することで明らかな様
に、生体組織11における刺激信号を印加する位置を違
えると生体組織からの出力すなわち蛍光強度の分布も違
ってくることが分かる。これらのことから、実施例の装
置は生体組織を用いた情報処理装置(換言すればバイオ
素子)と考えられる。
As apparent from FIGS. 3 and 4, it is possible to input a signal to the living tissue from the computer (control means 17) and output the response of the living tissue to this signal from the living tissue to the computer. I understand. 3 and 4 that if the position of the living tissue 11 to which the stimulus signal is applied is changed, the output from the living tissue, that is, the distribution of the fluorescence intensity is different. From these facts, it can be considered that the device of the embodiment is an information processing device using a living tissue (in other words, a bio element).

【0018】上述においては、この発明の実施例につい
て説明したがこの発明は上述の実施例に限られない。例
えば、用いる蛍光色素、生体組織は上記の材料に限られ
ない。また、刺激信号入力手段および蛍光測定手段各々
の構成も上記構成に限られない。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, fluorescent dyes and living tissues to be used are not limited to the above materials. The configurations of the stimulus signal input unit and the fluorescence measurement unit are not limited to the above configurations.

【0019】[0019]

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明の生体組織を用いた情報処理装置によれば、細胞の
状態変化に応答し蛍光強度が変化する蛍光色素による処
理を施した生体組織と、この生体組織に刺激信号を入力
する所定の手段と、この刺激信号に応答し前記生体組織
から発せられる蛍光を測定する所定の手段と、これら刺
激信号入力手段および蛍光強度測定手段を制御する所定
の制御手段とを具えているので、コンピュータから生体
組織への信号入力および該生体組織からコンピュータへ
の信号出力を可能とできる。
As is apparent from the above description, according to the information processing apparatus using the living tissue of the present invention, the living tissue treated with a fluorescent dye whose fluorescence intensity changes in response to a change in the state of a cell. A predetermined means for inputting a stimulation signal to the living tissue; a predetermined means for measuring fluorescence emitted from the living tissue in response to the stimulation signal; and controlling the stimulation signal input means and the fluorescence intensity measuring means. Since the control device includes the predetermined control means, it is possible to input a signal from the computer to the living tissue and output a signal from the living tissue to the computer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例の生体組織を用いた情報処理装置の説明
図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an information processing apparatus using a living tissue according to an embodiment.

【図2】刺激信号入力手段の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a stimulus signal input unit.

【図3】処理動作の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a processing operation.

【図4】処理動作の図3に続く説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of the processing operation following FIG. 3;

【図5】処理動作の図4に続く説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the processing operation following FIG. 4;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:実施例の情報処理装置 11:膜電位感受性色素による処理を施した生体組織 11a:所定のリンゲル液 11b:容器 13:刺激信号入力手段 13a:絶縁性基板 13b:接触子 13c:絶縁膜 13ca:絶縁膜に設けた開口部 15:蛍光測定手段 15a:蛍光顕微鏡 15b:フォトダイオードアレイ 15ba:フォトダイオードアレイの1個の画素 17:制御手段 10: Information processing apparatus of Example 11: Living tissue treated with membrane potential sensitive dye 11a: Predetermined Ringer's solution 11b: Container 13: Stimulation signal input means 13a: Insulating substrate 13b: Contact 13c: Insulating film 13ca: Opening provided in insulating film 15: Fluorescence measuring means 15a: Fluorescence microscope 15b: Photodiode array 15ba: One pixel of photodiode array 17: Control means

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 細胞の状態変化に応答し蛍光強度が変化
する蛍光色素による処理を施した生体組織と、 該生体組織にこれを刺激する信号を入力するため該生体
組織に接触させて使用される多数の接触子を、所定配列
で有した刺激信号入力手段と、 前記刺激信号に応答し前記生体組織から発せられる蛍光
を前記生体組織の複数個所単位でそれぞれ測定する蛍光
測定手段と、 前記刺激信号入力手段の多数の接触子のうちの1または
複数の接触子に任意に刺激信号を印加すると共に、該印
加した刺激信号に対応する前記蛍光測定手段で測定され
る蛍光強度パターンを記録するための制御手段とを具え
たことを特徴とする生体組織を用いた情報処理装置。
1. A living tissue which has been treated with a fluorescent dye whose fluorescence intensity changes in response to a change in the state of a cell, and which is used by being brought into contact with the living tissue to input a signal for stimulating the living tissue. Stimulus signal input means having a large number of contacts in a predetermined arrangement; fluorescence measurement means for measuring fluorescence emitted from the living tissue in response to the stimulus signal at a plurality of units of the living tissue; To arbitrarily apply a stimulus signal to one or a plurality of contacts of a number of contacts of the signal input means, and record a fluorescence intensity pattern measured by the fluorescence measurement means corresponding to the applied stimulus signal. An information processing apparatus using a living tissue, comprising:
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