宇宙医学実験におけるテレサイエンス実験技術の開発

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04557007
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 渡邉 悟 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (00021361)
• 研究分担者: 安藤 啓司 神戸大学, 医学部, 講師 (30144562) ; 長岡 俊治 宇宙開発事業団, 主任開発部員 ; 山下 雅道 宇宙科学研究所, 助教授 (60107480) ; 和田 佳郎 名古屋大学, 環境医学研究所, 助手 (80240810) ; 森 滋夫 名古屋大学, 環境医学研究所, 助教授 (00023656)
• キーワード: テレサイエンス / 宇宙実験 / 立体視 / アフリカツメガエル / 卵母細胞 / 膜電位記録 / 電位固定法 / 遠隔操作

研究概要

本年度は三回(5月、6月、8月)にわたって実験の打合せ会議を開催し実験計画、方法、手順の打合せを行った。電極刺入のマニプレータの遠隔操作及びHead Mounted Diaplay(HMD)による立体視の方法を確立するために島津製作所におけるテストを二度にわたり行った。テストベッド実験は平成6年12月20日から22日まで筑波宇宙センターのテレサイエンス実験室を使用して実施した。主な成果は1)遠隔操作法を用いてアフリカツメガエルの卵母細胞に二本の電極を刺入する方法の確立、2)電極刺入時にHMDを使用して立体視を可能にしたこと、3)current injection及びvoltage clampを遠隔操作により行う事ができた。4)軌道上模擬実験室の研究者(PS)に対して予めビデオで録画した各実験操作をコンピュータ(MAC)に収納し随時PSの要求に応じて再生して操作方法を呈示するシステムを作り上げた。更に5)名古屋大学環境医学研究所と筑波宇宙センターを電話回線を用いて接続し、テレビ会議システム(DMIX)により宇宙センターの実験室を直接モニターした。実験結果はリハ-サルおよび実験第一日はマニプレータの操作不能のためPSが手動で操作した。細胞内電位記録およびvoltage clampは地上の通常の実験と同様に記録できた。ビデオ録画による指示方法は良好な結果を得る事が出来た。MHD操作には問題はなかった。実験第二日はマニプレータ操作のプログラムを改善し、遠隔操作可能となり、所定の計画通りの技術的成果を得ることができた。実験結果の評価は得られた生体現象の記録からも行われたが、I-V曲線等から得られた結果では通常の実験と全く同じ結果であることが確かめられ、テレサイエンス技法による遅延時間の介入、立体視の画像の低画質などの制約条件のもとでの実験においても細胞内電位記録とvoltage clampという精細な操作が可能であることが示された。

研究成果

• [文献書誌] Watanabe Satoru: "Telescience testbed experiments for biomedical studies:Fertilization potential recording of amphibian eggs using tele-manipulation under stereoscopic vison." Acta Astronautica. 33. 189-194 (1994)
• [文献書誌] Ando Hiroshi: "Telescience testbed experiments of intracellular recordings in the xenopus oocyte." Environmental Medicine. 38. 73-76 (1994)
• [文献書誌] 渡邉悟: "医学・生物学研究のためのテレサイエンス・テストベッド実験:立体視下で行う両棲類の卵の受精電位測定への遠隔操作法の開発." 環境医学研究所年報. 45. 19-23 (1994)
• [文献書誌] Ando Hiroshi: "Telescience testbed experiment for biological researches:Membrance potentical changes induced by adenosine application on amphibian oocyte using telemanipulation and telecommunication tools." The IInd International symposium of Japan-Russia.Medical exchange foundation and the NEA region.(1994)
• [文献書誌] Watanabe Satoru: "Telescience in biomedical studies:Fertilization potential recording of amphibian eggs using tele-manipulation under stereoscopic vision." Procceedings of 44th Congress of the international Astronautical Federation. 1-6 (1993)
• [文献書誌] 和田佳郎: "テレサイエンス・テストベッド実験5:遠隔操作技術によるアフリカツメガエル受精電位計測." 第10回宇宙利用シンポジウムプロシ-ディング. 41-44 (1993)
• [文献書誌] 桜木惣吉: "低圧低酸素環境下でのテレサイエンス・テストベッド-作業能力および情報認識能力による評価-." 環境医学研究所年報. 44. 35-37 (1993)
• [文献書誌] 鈴木啓之: "低圧低酸素環境下での生理学実験へのテレサイエンス・システムの適用-CNV計測からみた評価-." 環境医学研究所年報. 44. 38-44 (1993)
• [文献書誌] Watanabe Satoru: "Telescience testbed for biomedical experiments in space morphological and physiological experiments of rat musculoskeletal system." Advance Space Research. 12(1). 243-247 (1992)
• [文献書誌] Yamashita Masamichi: "Telescience Testbed:Operational support functions for biomedical experiments." Acta Astronautica. 27. 155-161 (1992)
• [文献書誌] Watanabe Satoru: "Telescience testbedding for physiological experiments under hypobaric hypoxic conditions." Proceedings of Satellite Symposium 4:Columbus Eight(COSY-8)Utilisation of Earth Orbiting Laboratories.341-346 (1992)
• [文献書誌] 西尾誠司: "低圧低酸素環境下での生理学実験へのテレサイエンス・システムの適用〜実験システム及び運用管理〜" 第9回宇宙利用シンポジウムプロシ-ディング. 155-158 (1992)
• [文献書誌] Watanabe Satoru: "Telescience testbed in human space physiology" Acta Astronautica. 23. 327-333 (1991)