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スケール制約を突破するイマーシブ・ミクロスペースの創成

研究課題

研究課題/領域番号 23K24886
補助金の研究課題番号 22H03630 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

青山 忠義  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00569337)

研究分担者 高須 正規  岐阜大学, 高等研究院, 准教授 (00503327)
舟洞 佑記  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (20633548)
加藤 健治  国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 研究所 健康長寿支援ロボットセンター, 室長 (30771216)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2024年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2023年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
キーワードマクローマイクロ・インタラクション / 着衣型能動デバイス / マクロ-マイクロ・インタラクション / マクロ・マイクロ・インタラクション
研究開始時の研究の概要

不妊治療の需要が年々高まっているが,現在,病院やクリニックでは,胚(受精卵)を扱う専門職である胚培養士が圧倒的に足りていない.本研究では,胚培養士に頼ることなく,誰もが微細操作(顕微授精)を行うことを可能とする技術開発を目指し,着衣型能動デバイスによる全身動作の誘導・感覚呈示を含む没入型微細操作インタフェースの開発とイマーシブ・ミクロスペースの創成を試みる.初学者がイマーシブ・ミクロスペースを介して動物胚の操作を行った場合と胚培養士が従来の装置を用いて操作を行った場合とを比較し,操作精度やタスク時間,胚の発生率が同程度となるか,行動神経科学と生殖工学に基づく検証も行う.

研究成果の概要

不妊治療の需要が年々高まっているが,現在,病院やクリニックでは,胚(受精卵)を扱う専門職である胚培養士が圧倒的に足りていない.本研究では,胚培養士に頼ることなく,誰もが微細操作(顕微授精)を行うことを可能とする技術開発を目指し,着衣型能動デバイスによる全身動作の誘導・感覚呈示を含む没入型微細操作インタフェースの開発とイマーシブ・ミクロスペースの創成を試みた.イマーシブ・ミクロスペースへの没入を促す手段として,着衣型能動デバイスによる感覚想起を行うデバイスを開発し,その有効性を統計的解析に基づき示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本産科婦人科学会によると,不妊治療で古くから行われている体外受精法よりも精子を卵子の中に直接注入する顕微授精法が選択されることが多くなっているが,顕微授精の操作には熟練を要する.そのため,不妊治療においては,「胚培養士」と呼ばれる,胚(受精卵)を扱う専門職が存在するが,胚培養士の存在を必要とする病院やクリニックでは,圧倒的に胚培養士の数が足りていないという現状がある.胚培養士不足を解決する技術開発は,重要な社会課題の1つであろう.本研究の成果は初学者であっても,微細な操作を可能とするものであり,需要が高まっている不妊治療へ貢献する技術として重要である.

報告書

(3件)
  • 2024 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 6件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Assistive System for Microinjection by Presenting Cell Deformation as Surface Tactile Sensation2024

    • 著者名/発表者名
      S. Saito, T. Aoyama, Y. Funabora, M. Takeuchi and Y. Hasegawa
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 12 ページ: 3874-3880

    • DOI

      10.1109/access.2023.3349169

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 細胞の変形度を想起させる力触覚提示が可能な布状アクチュエータを用いた微細操作インタフェース2023

    • 著者名/発表者名
      齋藤澄和, 青山忠義, 舟洞佑記, 竹内大, 長谷川泰久
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 41 号: 3 ページ: 322-325

    • DOI

      10.7210/jrsj.41.322

    • ISSN
      0289-1824, 1884-7145
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An immersive micro-manipulation system using real-time 3D imaging microscope and 3D operation interface for high-speed and accurate micro-manipulation2022

    • 著者名/発表者名
      K. Yokoe, T. Aoyama, T. Fujishiro, M. Takeuchi and Y. Hasegawa
    • 雑誌名

      ROBOMECH Journal

      巻: 9 号: 1

    • DOI

      10.1186/s40648-022-00228-6

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マクロ・マイクロ・インタラクション技術による顕微授精⽀援システム2024

    • 著者名/発表者名
      青山忠義
    • 学会等名
      第12回日本生殖補助医療支援システム研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Immersive micromanipulation interface for suction/discharge sensation to facilitate cell movement and grasping2023

    • 著者名/発表者名
      S. Saito, T. Aoyama, Y. Funabora, M. Takeuchi and Y. Hasegawa
    • 学会等名
      International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shoulder-Wearable Fabric Actuator for Directional Sensations2023

    • 著者名/発表者名
      K. Yokoe, T. Aoyama, Y. Funabora, M. Takeuchi and Y. Hasegawa
    • 学会等名
      International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Macro-Micro Interaction Systems for Assisted Reproductive Technology2023

    • 著者名/発表者名
      T. Aoyama
    • 学会等名
      Ubiquitous Robots 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 生殖補助医療に貢献する顕微授精支援システム2023

    • 著者名/発表者名
      青山忠義
    • 学会等名
      第444回 名城大学 理工談話会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 面状力触覚提示によりVR空間内での吸引感覚を想起させる 微細操作インタフェース2023

    • 著者名/発表者名
      齋藤澄和,青山忠義,舟洞佑記,竹内大,長谷川泰久
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 布状アクチュエータを用いた肩部への方向提示2023

    • 著者名/発表者名
      横江健太,青山忠義,舟洞佑記,竹内大,長谷川泰久
    • 学会等名
      第41回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 没入空間における体幹誘導のための面状力触覚提示2023

    • 著者名/発表者名
      横江健太, 青山忠義, 舟洞佑記, 坂井佑輔, 竹内大, 長谷川泰久
    • 学会等名
      第28 回ロボティクスシンポジア
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Control Method of Fabric Actuator Suit for Gaze Guidance in Immersive Spaces2022

    • 著者名/発表者名
      K. Yokoe, T. Aoyama, Y. Funabora, K. Nakagawa, Y. Sakai, M. Takeuchi and Y. Hasegawa
    • 学会等名
      International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mixed-reality-based immersive micromanipulation system for teleoperation and collaborative operation2022

    • 著者名/発表者名
      K. Yokoe, T. Aoyama, Y. Funabora, M. Takeuchi and Y. Hasegawa
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Macro-Micro Interaction Technology and Its Applications2022

    • 著者名/発表者名
      T. Aoyama
    • 学会等名
      3rd Joint ERCIM - JST Workshop (THEME: Humans and Interactions in Intelligent and XR Environments)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 画像計測とマクローマイクロ・インタラクション2022

    • 著者名/発表者名
      青山忠義
    • 学会等名
      計測自動制御学会中部支部第128回「電機計測制御技術ワーキングセミナー」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞の変形度を想起させる面状力触覚提示が可能な 微細操作インタフェース2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤澄和, 青山忠義, 舟洞佑記, 竹内大, 長谷川泰久
    • 学会等名
      第40回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2026-01-16  

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