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광 자극에 의해 세포막전위의 변화를 유도하는 광반응성 채널이 세포막에 발현된 세포의 위치를 확인하여 광 자극할 수 있는 광 파이버 시스템으로서, 상기 광반응성 채널에는 빛을 조사하면 형광을 일으키는 제1형광성 지시자가 표지되고, 상기 광 자극 시스템은, 복수의 광 파이버로 이루어진 광 파이버 다발을 포함하는 프로브 및 상기 복수의 광 파이버 중 원하는 광 파이버에 선택적으로 빛을 입사시킬 수 있는 프로젝션 장치를 포함하고, 상기 제1형광성 지시자에서 형광이 일어나도록 하는 제1관찰 광을 상기 광 파이버 다발로 입사시켜 광반응성 채널의 형광 이미지를 획득하고, 상기 프로젝션 장치를 통해 형광을 일으킨 위치에 대응하는 광 파이버에 상기 광반응성 채널을 활성화시킬 수 있는 자극 광을 입사시켜 상기 광반응성 채널을 광 자극하고,세포의 활성화에 관계된 전달 물질 또는 이온(이하 "세포 물질"이라고 함)에 결합되며 빛을 조사하면 형광을 일으키는 제2형광성 지시자가 광 자극을 위한 세포 부근에 뿌려져 상기 세포 물질과 결합되도록 하고, 상기 세포 물질과 결합된 상기 제2형광성 지시자에서 형광이 일어나도록 하는 제2관찰 광을 상기 광 파이버 다발로 입사시켜 상기 세포 물질의 형광 이미지를 획득하고, 획득된 상기 세포 물질의 형광 이미지를 통해 세포의 활성화 여부를 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 광 파이버 시스템
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제1항에 있어서,복수의 세포가 세포군을 형성하고, 상기 세포군에는 복수의 광반응성 채널이 발현되고, 상기 프로젝션 장치는 복수의 광반응성 채널에 순차적으로 또는 동시에 상기 자극 광이 조사되도록 상기 자극 광을 패턴화하여 상기 광 파이버 다발에 입사시키는 것을 특징으로 하는 광 파이버 시스템
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제2항에 있어서,상기 복수의 광반응성 채널에 표지되는 제1형광성 지시자는, 녹색형광단백질, 황색형광단백질 또는 적색형광단백질 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 광 파이버 시스템
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제2항에 있어서,상기 프로젝션 장치는, 선택적으로 빛을 반사 또는 통과시킬 수 있는 복수의 픽셀을 포함하고,상기 광 파이버 다발의 각각의 광 파이버는 적어도 하나의 픽셀에 매칭되고,상기 픽셀로부터 반사되는 자극 광이 해당 픽셀과 매칭된 광 파이버로 입사되는 것을 특징으로 하는 광 파이버 시스템
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제4항에 있어서,하나의 광 파이버가 하나의 픽셀에 매칭되는 것을 특징으로 하는 광 파이버 시스템
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제1항에 있어서,상기 광 파이버 다발에 포함된 복수의 광 파이버는 그 직경이 수 마이크로 미터인 것을 특징으로 하는 광 파이버 시스템
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제1항에 있어서,상기 자극 광과 상기 제2관찰 광은 상기 광 파이버 다발을 통해 동시에 조사되는 것을 특징으로 하는 광 파이버 시스템
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제1항에 있어서,상기 제1관찰 광과 상기 제2관찰 광은 파장대가 겹치지 않는 빛이고,하나의 관찰 광 광원이 상기 제1관찰 광과 상기 제2관찰 광을 포함하는 광대역 파장을 가지는 광대역 관찰 광을 생성하고,상기 자극 광과 상기 광대역 관찰 광은 상기 광 파이버 다발을 통해 동시에 조사되는 것을 특징으로 하는 광 파이버 시스템
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제9항에 있어서,상기 관찰 광 광원으로부터 조사되는 상기 광대역 관찰 광으로부터 상기 제1관찰 광 또는 상기 제2관찰 광을 선택적으로 필터링하는 관찰 광 필터 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이버 시스템
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제1항에 있어서,상기 세포는 신경 세포이고, 상기 세포 물질은 칼슘 이온이며,상기 제2형광성 지시자는 상기 칼슘 이온에 결합하는 칼슘 지시자인 것을 특징으로 하는 광 파이버 시스템
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제1항에 있어서,상기 광 파이버 다발의 후단부로부터 출력되는, 상기 광반응성 채널의 형광 이미지와 상기 세포 물질의 형광 이미지를 수집하는 카메라 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이버 시스템
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제12항에 있어서,상기 광반응성 채널의 형광 이미지와 상기 세포 물질의 형광 이미지를 선택적으로 필터링하여 상기 카메라 장치로 전달하는 형광 이미지 필터 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이버 시스템
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제1항에 있어서,상기 프로브는,전단으로 갈수록 뾰족해지는 니들 형태를 가지고, 유연하게 구부러질 수 있는 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이버 시스템
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