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電氣學會論文誌. IEEJ Transactions on Electronics, Informa... 94건

  1. [해외논문]   Preface to the Special Issue on Biomedical Engineering toward "Physiome"  

    Saito, M.
    電氣學會論文誌. IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems. C : 電子·情報·システム v.127 no.10 ,pp. 1477 , 2007 , 0385-4221 ,

    초록

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    Fig. 1 이미지
  2. [해외논문]   生体機能のモデリングとフィジオーム  

    Minamitani, Haruyuki
    電氣學會論文誌. IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems. C : 電子·情報·システム v.127 no.10 ,pp. 1478 - 1485 , 2007 , 0385-4221 ,

    초록

    Emerging of the physiome project provides various influences on the medical, biological and pharmaceutical development. In this paper, as an example of physiome research, neural network model analysis providing the conduction mechanisms of pain and tactile sensations was presented, and the functional relations between neural activities of the network cells and stimulus intensity applied on the peripheral receptive fields were described. The modeling presented here is based on the various assumptions made by the results of physiological and anatomical studies reported in the literature. The functional activities of spinothalamic and thalamocortical cells show a good agreement with the physiological and psychophysical functions of somatosensory system that are very instructive for covering the gap between physiologically and psychophysically aspects of pain and tactile sensation.

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  3. [해외논문]   生体機能のモデリングとフィジオーム  

    Minamitani, Haruyuki
    電氣學會論文誌. IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems. C : 電子·情報·システム v.127 no.10 ,pp. 1478 - 1485 , 2007 , 0385-4221 ,

    초록

    Emerging of the physiome project provides various influences on the medical, biological and pharmaceutical development. In this paper, as an example of physiome research, neural network model analysis providing the conduction mechanisms of pain and tactile sensations was presented, and the functional relations between neural activities of the network cells and stimulus intensity applied on the peripheral receptive fields were described. The modeling presented here is based on the various assumptions made by the results of physiological and anatomical studies reported in the literature. The functional activities of spinothalamic and thalamocortical cells show a good agreement with the physiological and psychophysical functions of somatosensory system that are very instructive for covering the gap between physiologically and psychophysically aspects of pain and tactile sensation.

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  4. [해외논문]   縮約と遡行による階層的生体リズム機構のモデル化  

    Nakao, Mitsuyuki , Okayama, Hiroshi , Katayama, Norihiro , Karashima, Akihiro
    電氣學會論文誌. IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems. C : 電子·情報·システム v.127 no.10 ,pp. 1486 - 1490 , 2007 , 0385-4221 ,

    초록

    Physiome inherently investigates hierarchical layers of biological system. In the post genome era, the number of layers should increase because possible mechanisms at molecular level are always referred to. However, biological modeling in the post genome era has to face unavoidable uncertainties in biological measurements and explosion of degree of freedom. An exhaustive modeling seems to be necessary to understand possible mechanisms underlying biological phenomena at every hierarchical level. However, simultaneously it looks like an impossible or reckless trial. In order to get rid of them, we propose a novel modeling strategy that integrates the top-down retrospection and bottom-up reduction modeling. Here, our strategy is applied to modeling of biological rhythms which is an appropriate system to study because of the penetration of rhythmic dynamics through all of the hierarchical layers.

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  5. [해외논문]   縮約と遡行による階層的生体リズム機構のモデル化  

    Nakao, Mitsuyuki , Okayama, Hiroshi , Katayama, Norihiro , Karashima, Akihiro
    電氣學會論文誌. IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems. C : 電子·情報·システム v.127 no.10 ,pp. 1486 - 1490 , 2007 , 0385-4221 ,

    초록

    Physiome inherently investigates hierarchical layers of biological system. In the post genome era, the number of layers should increase because possible mechanisms at molecular level are always referred to. However, biological modeling in the post genome era has to face unavoidable uncertainties in biological measurements and explosion of degree of freedom. An exhaustive modeling seems to be necessary to understand possible mechanisms underlying biological phenomena at every hierarchical level. However, simultaneously it looks like an impossible or reckless trial. In order to get rid of them, we propose a novel modeling strategy that integrates the top-down retrospection and bottom-up reduction modeling. Here, our strategy is applied to modeling of biological rhythms which is an appropriate system to study because of the penetration of rhythmic dynamics through all of the hierarchical layers.

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  6. [해외논문]   フィジオームプロジェクトの課題  

    Nomura, Taishin
    電氣學會論文誌. IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems. C : 電子·情報·システム v.127 no.10 ,pp. 1491 - 1497 , 2007 , 0385-4221 ,

    초록

    The integration of knowledge from many disciplines and vast amount of biological data in the post-genome era together with mathematical and information sciences is moving the world towards a new generation of life science where physiological and pathological information from the living human body can be quantitatively described in silico across multiple scales of time and size and through diverse hierarchies of organization. The Physiome Project represents such emerging sciences. The challenge is to understand and quantitatively integrate not only structure and function of biological entities such as ion channel proteins and enzymes on a single spatio-temporal scale, but also functional relationships between entities across multiple scales. This integrative approach is in stark contrast to the linear approach of reductionist life science, and it will allow us to understand the mechanisms underlying biological functions that will emerge through the dynamics of each element and large aggregations of the elements. This article discusses several points of the challenge that are expected to be resolved through the Physiome Project.

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  7. [해외논문]   フィジオームプロジェクトの課題  

    Nomura, Taishin
    電氣學會論文誌. IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems. C : 電子·情報·システム v.127 no.10 ,pp. 1491 - 1497 , 2007 , 0385-4221 ,

    초록

    The integration of knowledge from many disciplines and vast amount of biological data in the post-genome era together with mathematical and information sciences is moving the world towards a new generation of life science where physiological and pathological information from the living human body can be quantitatively described in silico across multiple scales of time and size and through diverse hierarchies of organization. The Physiome Project represents such emerging sciences. The challenge is to understand and quantitatively integrate not only structure and function of biological entities such as ion channel proteins and enzymes on a single spatio-temporal scale, but also functional relationships between entities across multiple scales. This integrative approach is in stark contrast to the linear approach of reductionist life science, and it will allow us to understand the mechanisms underlying biological functions that will emerge through the dynamics of each element and large aggregations of the elements. This article discusses several points of the challenge that are expected to be resolved through the Physiome Project.

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  8. [해외논문]   光ファイバー先端での生物発光を利用した高感度ATP検出  

    Iinuma, Masataka , Ushio, Yasuaki , Kuroda, Akio , Kadoya, Yutaka
    電氣學會論文誌. IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems. C : 電子·情報·システム v.127 no.10 ,pp. 1498 - 1503 , 2007 , 0385-4221 ,

    초록

    We investigated the sensitivity of ATP detection based on bioluminescence at an optical fiber end where luciferase molecules were immobilized via silica-binding protein molecules. Luminescence was detected by an avalanche photo diode (APD), with coupling optics to make full use of the merit of compactness, high quantum efficiency and low noise of the APD. The core diameter and the numerical aperture of the optical fiber, as well as the design of the coupling optics, were optimized so as to realize high photon-collection efficiency. A detection limit of about 10 -10 M was obtained, which corresponds to 10 -15 mol of ATP. A rough estimation shows that the photon count rate is still two orders of magnitude lower than that limited by diffusion or reaction processes, implying a possibility of further improvement of the sensitivity.

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  9. [해외논문]   光ファイバー先端での生物発光を利用した高感度ATP検出  

    Iinuma, Masataka , Ushio, Yasuaki , Kuroda, Akio , Kadoya, Yutaka
    電氣學會論文誌. IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems. C : 電子·情報·システム v.127 no.10 ,pp. 1498 - 1503 , 2007 , 0385-4221 ,

    초록

    We investigated the sensitivity of ATP detection based on bioluminescence at an optical fiber end where luciferase molecules were immobilized via silica-binding protein molecules. Luminescence was detected by an avalanche photo diode (APD), with coupling optics to make full use of the merit of compactness, high quantum efficiency and low noise of the APD. The core diameter and the numerical aperture of the optical fiber, as well as the design of the coupling optics, were optimized so as to realize high photon-collection efficiency. A detection limit of about 10 -10 M was obtained, which corresponds to 10 -15 mol of ATP. A rough estimation shows that the photon count rate is still two orders of magnitude lower than that limited by diffusion or reaction processes, implying a possibility of further improvement of the sensitivity.

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  10. [해외논문]   マイクロ搬送システムのためのモータータンパク質の形状制御  

    Nakamura, Hajime , Hiratsuka, Yuichi , Takeuchi, Shoji
    電氣學會論文誌. IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems. C : 電子·情報·システム v.127 no.10 ,pp. 1504 - 1507 , 2007 , 0385-4221 ,

    초록

    This paper describes a technique for controlling the shape of filamentous motor proteins for bio-nano driving units in MEMS devices. In this experiment, we have used actin, a protein to construct cytoskeleton. Actin monomers (G-actin) polymerize in high salt condition and form filaments (F-actin); the filaments move when they bind with the motor protein (myosin) in ATP (adenosine tri-phosphate) solution. Fascin, a putative bundling protein, tightly bundles several F-actins together to form tight bundles of actin and polymerized in the polydimethylsiloxane (PDMS) or parylene micro chambers, and then formed several shapes, such as circles, rods, triangles or squares. Since the bundled actins still have motility, we believe this technique is useful for forming a desired pattern of bio-molecular motors toward the actuation of MEMS/NEMS devices.

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