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2018 年度 実績報告書

深海トップ・プレデター研究のための全自動in situバイオプシーシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04611
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

藤原 義弘  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生物多様性研究分野, 分野長代理 (20344294)

研究分担者 土田 真二  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生物多様性研究分野, 技術主幹 (30344295)
巻 俊宏  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (50505451)
河戸 勝  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋生物多様性研究分野, 技術主任 (50533866)
福場 辰洋  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋工学センター, 技術研究員 (80401272)
後藤 慎平  東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (90772939)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードバイオプシー / 非致死的 / 自律的 / 深海生物 / 上位捕食者 / 環境フレンドリー / 射出 / 自動認識
研究実績の概要

平成29年度までに映像部,環境計測部,バイオプシー部,電源・制御・記録部を整備し,陸上試験や水槽試験,実海域試験を実施した.その結果,ラインレーザーを用いた光切断法による生物認識は,陸上試験および水槽試験では十分な生物認識力を示したが,実海域では餌に蝟集する生物によって巻き上げられる海底堆積物が認識の障害となり,改善が必要であるとの結論に達した.そこで本年はストラクチャードライト法を用いた生物認識を実施した.
まず計測システム前方に回転台を設置し,台に乗せる魚種,姿勢を変えて計測を行った.今回の実験ではユメザメ2個体,フトツノザメ,アコウダイそれぞれ1個体について,頭を左側に向けた状態を初期状態として,反時計回りに角度θ = 0°,30°回転させて計測を行った.形状既知のモデルとしては,各個体についてθ = 0°の状態でパターン光を照射したときの交点を手動で検出し,それをもとに復元した形状を用いた.その結果,サメ類とアコウダイについては安定して識別可能であることが判明した.本研究では深海ザメの映像,バイオプシー試料の現場採集を実現するために,水中において深海ザメの三次元形状を計測し,他の魚種との識別をおこなう手法を提案し,計測手法の水中における精度および複数魚種,姿勢について観測された点群に対する形状の類似性を評価した.その結果,特定魚種について提案手法が有効であることが確認できた.
また本科研費での開発をもとに「バイオプシーデバイス,該バイオプシーデバイスを射出するための射出装置,及び,これらを備えたバイオプシー装置」として平成30年6月5日に特許出願(特願2018-107507)を実施したほか,非常に硬い深海ザメの表皮を貫通させることを目的にバイオプシー針の先端形状を評価した研究成果を査読付き論文誌に報告した.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Static penetration test on deep-sea shark skins - reports on needle types and penetration forces for developing an autonomous <i>in situ</i> biopsy equipment2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuchida Shinji、Kawato Masaru、Gotoh Shinpei、Takahashi Yoshimi、Kasai Ayaka、Fujikura Katsunori、Fujiwara Yoshihiro
    • 雑誌名

      JAMSTEC Report of Research and Development

      巻: 28 ページ: 35~42

    • DOI

      10.5918/jamstecr.28.35

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 駿河湾深海域におけるベイトカメラ調査の条件検討と上位捕食者の個体数密度推定2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤匠・土田真二・河戸勝・小磯桃子・ 結城仁夫・岩崎弘倫・藤倉克則・藤原義弘
    • 学会等名
      板鰓類シンポジウム2018
  • [産業財産権] バイオプシーデバイス、該バイオプシーデバイスを射出するための射出装置、及び、これらを備えたバイオプシー装置2018

    • 発明者名
      藤原義弘、土田真二、河戸勝、増田殊大、巻俊宏
    • 権利者名
      海洋研究開発機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2018-107507

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公開日: 2021-12-27  

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