2023 年度研究成果報告書

仮想現実技術と触覚技術を駆使した直感的な生体分子可視化・操作システムの実装

研究課題

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研究課題/領域番号	18K11520
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
研究機関	東北大学
研究代表者	西羽美東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (40745121)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2024-03-31
キーワード	バーチャルリアリティ
研究成果の概要	タンパク質の立体構造研究においては可視化が不可欠だが、マウス操作では複雑な超分子複合体を扱うのが困難である。安価なVRヘッドマウントディスプレイとコントローラの登場により、VRを用いたタンパク質可視化が現実的となったが、触覚フィードバックがないことが課題であった。本研究ではVRと触覚技術を用いてタンパク質を自由に操作できるプラットフォーム開発を目指した。力覚発生装置を用いた分子ドッキングシステムを試みたが、力覚の調整が難しく、両手操作による疲労も課題となった。その後、AlphaFoldの予測構造の可視化とその情報に基づく力覚表現に注力し、タンパク質の柔軟度に応じた表現を実装することに成功した。
自由記述の分野	バイオインフォマティクス
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究の成果は、VRと触覚技術を組み合わせることで、従来の分子ビューアーでは困難であった複雑な操作や直感的な理解を可能にしようとした点で、タンパク質の立体構造研究に新たな視点を提供するものである。特に、AlphaFoldの予測構造に基づく柔軟度の表現は、タンパク質の動態をより深く理解する上で有用である。また、VR技術の活用は、タンパク質研究の教育現場においても有効であり、学生の理解促進や興味関心を高める効果が期待される。