SDGsの分類 - 3. すべての人に健康と福祉を

40件の研究シーズが見つかりました
中村 友浩

３次元培養筋”OITem”の開発と評価

我々の研究グループでは、長期的な培養が可能で成熟度が高く、機能評価が簡便に実施できるマウス由来骨格筋オルガノイド作成に成功し、大阪工業大学独自のモデルとして３次元培養筋OITem (Osaka Institute of Technology:Tissue engineered muscle) と命名した。この骨格筋オルガノイドは、平面培養と異なり、細胞配向性が高く、形態的にも生体筋と類似していることが明らかとなっている。培養中に自己組織化によって生じる受動的張力を解放し、機械的除負荷を行うと生体筋の廃用性筋萎縮に類似した表現型が生じる。また、培養デバイスを汎用的な電気刺激装置が使用できるように最適化し、生体筋の収縮様式と類似した短縮性収縮を誘導したり、収縮機能を評価することも可能である。この生体外デバイスを利用し、生体筋収縮を模倣することが可能であれば、運動効果を検証する動物代替モデルとして活用できるだけで無く、高齢化に伴う筋力低下を予防できる栄養素材の開発やALS、重症筋無力症などの難病疾患の創薬等、幅広い領域で社会実装可能な基盤技術として期待できる。

廣井 富

手すりの上を移動する道案内ロボット

　本コミュニケーションロボットの特徴は、手すりの上を移動することである。ケータイや地図が読めない方でも問題なく、音声とジェスチャで指示してくれる。さらに人はロボットの手を握って誘導される。この時、ロボットの腕が伸び縮み可能なシステムを構築した。これにより、人の歩行速度に応じた無理のない道案内が可能である。本研究室でアルゴリズムを開発した「測域センサを用いた人検出システム」を応用しており、複数人が存在する環境内においても対象者を見失うことがなく、動作可能である。また、ロボットと案内される人の対話が破綻している場合等にオペレータが介入可能である。その介入頻度を簡易に制御可能であり、オペレータの負荷を軽減することが可能である。

神田 智子

ユーザの視線行動に適応した エージェントの視線行動の開発と評価

シャイな人間は対話相手の視線に敏感であり，注視されることを嫌うということが示されている．本研究は実験参加者の視線行動に適応するエージェントの視線行動の開発と評価を目的とする．具体的には，対話中のユーザの視線行動をアイトラッカーで取得し，過去15秒間にユーザがエージェントの目を注視していた割合を基に対話エージェントがユーザの目を注視する割合を適応させ，ユーザと類似した凝視量を保ちながら視線行動をとる対話エージェントを開発した．評価実験では，シャイなユーザグループに対話のストレスの軽減効果および対話エージェントへの親近感の向上効果が見られた．

河合 俊和

医師と協働する手術支援マニピュレータ

本研究室では，患者の傍から近接操作でき，医師と共存協調する手術支援ロボットを，医工・産学連携で研究しています．執刀医が一人で行えるロボット支援手術が実現すれば，少ない医療スタッフでの手術が可能となり（感染症対策，外科医の働き方改革，大規模災害），患者は地元病院で手術を受けられ，診療科の偏在の縮小，医療費の低減にもつながります．

小池 一歩

絹フィブロインを用いた酵素膜の作製と拡張ゲートFET型バイオセンサーへの応用

本研究室が行っている研究課題の一つに「連続モニタリング可能な拡張ゲートFET型バイオセンサーの開発」があります．近年，体液に含まれる健康指標マーカを連続，かつ，繰り返し測定可能なウェアラブルセンサーの需要が高まっています．その中でも特に実用化進んでいるパッチ式センサーは，皮下の血管と細胞の間を満たしている間質液を被検液とするため，低侵襲で連続使用できる特徴があります．これまで我々は，市販のMOSFETのゲート端子に酵素膜を形成した拡張電極を接続して，健康指標マーカであるグルコース（糖），尿素，クレアチニンを検出するための拡張ゲートFET（EGFET）型バイオセンサーを作製してきました．本研究シーズは，「絹フィブロインを用いた酵素固定化技術」と「EGFET型バイオセンサーへの応用」です．

鎌倉 快之

カメラを用いた人の非接触状態計測

カメラの映像から顔や顔のパーツ，身体の動きを検出して生体信号を計測したり，計測した情報を応用するシステムを作成しています．また，計測したデータが，実際のセンサで計測したデータとどのくらい一致するのか，どんな風に違っているのかについて比較，解析しています． カメラを用いたウェアレス（非接触）での計測とその応用について検討しています．

吉田 哲

｢私｣をひらく地域施設

公共施設の長期的削減が着々と進む中で、依然として地域住民が利用できる施設は規模が小さく多機能でなくともそのそばにあることが望まれる。地域にある「私」を開くこと、もしくは｢共｣とすること、または、｢公」であったものを｢私」が運営する、などでそうした施設を身近におく試みを支援する。１．旧街道沿本陣のまちライブラリー利用、隣接市有ため池の地域利用化（公園、ビオトープ、農園利用）：2018年度～、２．建築協定地域内の老朽集会所→空家利用改修支援：2022年度～、 ３．元医院･空家の地域サロン化：2023年度～などを進めています。

井上 裕美子

VR空間における位置把握と視線との関係

　道に迷いやすい人と，1度で道順を覚えて目的地に移動できる人がいる．道に迷わない空間把握能力の高い人は，実空間においても，VR空間においても，同じように目的地まで迷わず行ける傾向がある．このような人は，どのように視覚情報を得て，道順を記憶し，移動しているのだろうか．これまでの研究で，この点について詳細は明らかではない．そこで本研究では，看板等のある都市部の街並みを模したVR空間内を移動し，目的地まで到達する間の視線を検討した．また，心理的指標の1つとして，移動中の心拍数の変化についても検討した．将来的には，実空間においても，記憶に残りやすい街並みや，空間を移動しながら行う探索型の教育コンテンツやゲームのVR空間において，迷わず進める空間作りの1つの基礎データとなることを期待し，本研究を行った．

井上 剛

生体電位計測を用いたアプリケーションの創出

ヒトの体からは臓器の活動や筋の収縮に伴い微弱な電気信号（生体電位）が発生しています．医療現場で病気の判断等に用いられていたこれらの電気信号は，近年の計測技術の発展によりより日常での計測が可能になりつつあります．生体電位の計測結果からはユーザの状態，例えばどのくらい心拍が変動しているか？どのくらい筋力が発揮されているか，などが定量化できるため，この定量値を基づいて自然な形でユーザを「推定・理解・予測」する様々なユーザ支援アプリケーションの実現が可能となります．

木村 優介

ウォーカビリティの概念に基づく歩行空間の分析

都市の賑わいや健康的な暮らしといった観点から、都市内の歩行空間の充実が都市政策上も重要な課題となっています。特に健康状態に関連のあるとされる身体活動量の増加に寄与するため、利用者数の増加だけではなく、歩行空間の近隣の居住者の歩行活動の増加に着目することが、歩行空間整備の評価にあたって重要となります。そこで、歩行に適した生活環境を表すウォーカビリティ（Walkability）の概念と、その評価指標の一つであるWalkability Indexに着目し、都市内の歩行活動量のポテンシャルを客観的にかつ面的に把握できる手法の開発を目指しています。

高山 成

潜在有効発汗量を使った屋外活動時における熱中症リスク評価法の開発

一般的に熱中症危険度の指標として湿球黒球温度(WBGT)が使用されています．WBGTは携帯型の機器ですぐに測定できる簡便さがある一方，経験的な指標（めやす）で物理的な根拠に乏しいという欠点がありました．今回学生たちの実験を基に考案されたPESは，ヒトの熱の出入りの数理的な計算（人体熱収支モデル）が基になっており，脱水による体重減少率という定量的な指標で熱中症リスクを評価できます．さらに評価方法も，①気象台のデータから計算　②WBGT計のような装置で現場で測定　③WBGT値から推定　と3パターンのバリエーションで使え，物理的な根拠の明確さと実用性を兼ね備えた新しい熱中症リスク評価手法と言えます．

宇戸 禎仁

電気探査法による安全で安価なCT技術の開発

体表面電位分布を計測するために開発した小型電極アレイを用いて，簡単に体内のインピーダンス分布を低侵襲的に計測する技術の開発を行っている。通常のインピーダンスＣＴのように多数の電極を体表面に配置するのではなく，簡単に着脱が出来る小型電極アレイを計測に用い，地質調査の分野で使用されている電気探査法を利用して内部のインピーダンス分布の再構成を行う。現時点ではまだ，生体の計測には至っていないが，電解液中に導電性ゲルを配置することで人体のインピーダンス分布を模擬し，計測のシミュレーション実験を行っている。また，有限要素法による解析も行い，実験結果と比較を行い，測定精度が分布形状に依存して変化することなどを明らかにしている。

姜 長安

非把持双腕ロボットによる摩擦力補償無しでの抱きかかえ制御

本研究では，力学的な本質を失わず，3次元運動を2次元運動に簡略化し，要介護者を二つの関節を持った3リンクの物体とみなす．そして，非把持双腕ロボットアームとリンクの間の静止摩擦を利用し，3リンク物体がロボットアームから滑り落ちないための安定領域を求め，その中に摩擦力が最も小さくなる姿勢を求める．得られた最適な角度を用いて，ロボットの抱きかかえ制御を行い，3リンク物体の安定支持が実現できることを示す．

藤里 俊哉

培養筋肉を用いた健康科学研究

組織工学･再生医療技術を用いて、体の外で骨格筋組織（筋肉）を作製することに成功しました。 この培養筋肉は、長さ約15mm、直径約0.5mmと小さなサイズですが、電気刺激によって、人間の筋肉と同様の収縮運動させることができます。 最近、運動が健康に良いのは、骨格筋が作る様々なホルモン（総称してマイオカイン）によることが分かってきました。マイオカインは認知症の予防やがん予防にも効果があるとされています。 この培養筋肉を運動させることでマイオカインをたくさん作らせることが可能です。 また、マイオカインを豊富に含んだ健康に良くておいしい培養食肉の開発も進めています。

石道 峰典

アクアポリン４による水代謝を活用してみずみずしい骨格筋をつくりたい！

骨格筋は水分含有量が約8割であり、水分を豊富に含んだ組織です。骨格筋を構成する筋線維（筋細胞）でのスムーズな水分代謝により筋の恒常性が保たれることから、骨格筋における水分代謝を制御する水分子輸送機構は、健康的で活動的な日常生活を維持するうえでも非常に重要となります。 現在、本研究室では、骨格筋における筋機能の維持・改善やサルコペニア予防など目的に応じた水分代謝の制御を実現するために、水分子輸送機構の主要タンパク質の１つであるアクアポリン４ (AQP4)の生理学的特性の利用法の開発を目指しています。

大森 勇門

発酵食品中のアミノ酸分析

アミノ酸にはL体、D体と呼ばれる光学異性体が存在します。長年、我々ヒトはD-アミノ酸を利用しないと考えられてきました。しかし分析技術の発達に伴い、D-アミノ酸がヒトの生体内で重要な機能を有していることが明らかになってきました。またD-アミノ酸を用いて食品の呈味性や生理機能を向上させた商品も開発されています。我々の研究室ではD-アミノ酸の食品利用を目標に、発酵食品や食品に関係する微生物中のアミノ酸解析を進めています。

田熊 隆史

腕振り運動の科学

ヒトが歩行時に無意識に行う腕振りや体幹捻りが歩行に及ぼす影響は，まだ解明していない問題の一つです．この問題を解決することでヒト，特に高齢者の運動能力の向上だけでなく，ロボットの新しい運動生成方法の提案など，様々な発展が期待できます．本研究ではヒトの上半身を簡単なモデルで表し，腕の前後方向の振りと，それに応じて回転する体幹の捻りが足裏にかかる力にどのような影響を与えるか調べています．調査の結果，腕は前後対象で無く非対称に振ると良いこと，体幹は柔軟性をもって捻ると良いこと，柔らかさを変えることで二足歩行が促進できることが分かってきました．また二脚歩行ロボットを試作し，歩行が可能であることも分かりました．

﨑山 亮一

新規PD液開発ツールの三次元腹膜組織の開発

腹膜は中皮細胞、間質層、基底膜、血管から成りたちます。そこで、本技術は、腹膜を中皮細胞層、間質層、血管内皮層にわけて、それぞれの層を中皮細胞、線維芽細胞、血管内皮細胞を用いて作成します。それらを温度感受性培養皿とゼラチン積層化法を用いて、順に積層化することで、体の外で人工腹膜組織を構築します。さらに、腹膜で重要になる溶質の透過や中皮細胞の剥離などをトランスウェルを用いて評価します。 ・通常は1層しか評価できないが、本技術は異なる細胞で3層に積層化した人工腹膜を作成可能 ・積層化した人工腹膜をトランスウェル上に移すことで、溶質透過試験にて腹膜の傷害と溶質透過係数の関係図を作成可能

吉田 哲

年をとっても同じまちで！

住み続けてきた街で、高齢期にも健康に生活を継続できることは誰しもが望むことである。そのためには特定のだれかに負担が集中したり、補助金頼みの支援では持続的な支援とならない。こうした前提で、１．高齢者の外出支援のための道路沿い私有地へのベンチの設置、２．介護保険外・訪問型日常生活支援の広域・越境提供の研究、などを進めています。中でも１．では2021年度国土交通省令和3年度（第15回）バリアフリー化推進功労者大臣表彰、京都景観賞､景観づくり活動部門：市長賞(令和2･3年度)、日本都市計画学会関西支部､関西まちづくり賞： 奨励賞などを受賞しており、2019年にはロンドンで Urban Design for Elderly Pedestriansと題した事例報告もしています（ UCL-Japan Grand Challenges Symposium “Research Development and Innovative Knowledge Transfer to Super-ageing Society”, JANET Forum 2019, 2019.11.5, Embassy of Japan in the UK）。また、2023年度から同じ主旨の他地域の活動と連携を始めており、『まちのベンチ』情報交流会を9/30に京都教育大学で開催する。

芦高 恵美子

神経障害性疼痛のメカニズム解明と治療薬開発

神経障害性疼痛は、糖尿病、癌、脊髄損傷に伴い、末梢神経系や中枢神経系の損傷や機能障害によって引き起こされ、本来痛みと感じない「触る」などの刺激が痛みとなるアロディニア(異痛症)が見られる。非ステロイド性抗炎症薬やモルヒネなどの麻薬性鎮痛薬でも著効しない難治性の慢性疼痛で、第一選択薬には傾眠などの副作用が問題となっている。 これまでに、神経ペプチドのノシスタチンが、髄腔内投与によりアロディニアを抑制することを発見した。ノシスタチンに由来するペプチド誘導体を基軸に、副作用が少なく経口投与可能な鎮痛薬を開発している。 また、遺伝性結合組織疾患のエーラス･ダンロス症候群が神経障害性疼痛を発症するメカニズムを解明している。

森内 隆代

軟質塩ビおよび可塑剤の新規物性評価法

プロトン核磁気横緩和時間T₂に着目したパルスNMR分光計測法は、1)成形・調整することなく使用できる非破壊検査法であり かつ 2)経時変化も含めて容易に観測できることや、3)どのような形状の複合材料でもそのまま測定可能というこれからの新しい物性評価法に望まれる資質を有している上、4)分子運動性に対応する成分の測定が可能という他の評価法に例を見ない非常に特徴的な物性評価法として期待されています。本研究では、昨今の世界的問題である塩ビ製品中の可塑剤の動的挙動を評価する汎用性の高い物性評価法としての展開を目指しています。

西脇 雅人

一過性および定期的な運動・食品摂取の臨床試験的側面からの効果検証

一過性（急性の応答）および定期的（慢性の適応）な運動・身体活動・電気刺激やコンプレッションなど模擬運動処置の実施、あるいは食品摂取の実施をヒトを対象として行い、UMIN-CTRなどに臨床試験登録を行った上で効果検証を行える。特に、血圧脈波検査装置を用いた動脈壁硬化度（いわゆる血管年齢）の評価、超音波エコーを用いた血管内皮機能の評価や各部位の血流量・血管径の評価、Shear Wave Elastographyを用いた組織硬度の評価、体格、筋力、柔軟性、歩行能力、有酸素性運動能力（最大酸素摂取量）、運動効率、最大無酸素性パワーなどの評価、解剖学的アライメントの評価、足部アーチの評価、体表温度の評価、低酸素環境下への応答性と運動実施能力の評価、血中物質濃度の評価、遺伝子多型の評価、活動量計を用いた身体活動量の評価、GPS端末を用いた外出状況の評価、メンタルストレスの評価が実施できる。

椋平 淳

社会包摂に資する演劇事業の企画・運営

高齢化や経済格差拡大などの社会環境の変化を背景に、劇場のもつ社会包摂機能が注目されている。特に公共の劇場が提供する事業には、単に舞台関係者や芸術愛好家に訴求する要素だけでなく、広く一般の人々の幸福感増進やコミュニティ活性化に資する多様な機能が求められる。個別の演劇事業の企画・運営や統括的な劇場運営・プログラムデザインのあり方、さらには共生社会の実現に向けた劇場を拠点とする地域貢献の方策について、実践的に探求する。

外波 弘之

フェノールポリマーの合成とその機能性評価

　近年，酵素触媒をプラスチックなどのポリマー合成に利用する方法が注目されている．これは酵素触媒の有する次のような特徴を活用しよ うというものである．１，高い触媒活性　２，基質特異性　３，生分解性　４，穏和な条件下で機能．本研究では，このような酵素触媒の特徴を活かし，主として西洋ワサビ由来のペルオキシダーゼ（HRP）を触媒としてフェノール類を重合させる．生成するフェノールポリマーについて，抗酸化性などの機能性評価を行う．

松村 潔

発熱の分子・細胞メカニズムと薬物評価

炎症、感染、脳出血にはしばしば発熱や痛覚過敏がともなう。これらの病態は生体防御としての側面と、増悪因子としての側面があり、適切な制御が望まれる。そのためには、これらの病態の分子・細胞メカニズムを解明することが必要である。本研究室では様々なマウスの発熱モデルを用いて、その分子・細胞メカニズムを研究している。この実験系を用いて、発熱時の病態に対する薬物の効果を評価することもできる。

大森 勇門

川上村の微生物資源を利用した食品開発

水源地の森を始めとする豊かな自然に囲まれた奈良県川上村。川上村の植物や土壌、それから家庭のぬか床などから酵母や乳酸菌など、食品への応用が期待できる微生物の単離を行っています。これまでに16種の酵母、15種の乳酸菌を単離しており、現在はこれら単離した微生物資源をパンやヨーグルトの製造へ応用するべく、機能解析を進めています。

福島 拓

避難訓練や運動などの動機づけを行う情報システム

制御焦点理論を活用した動機づけ支援を行う情報システム（避難訓練支援，運動支援）の研究開発を行っている．制御焦点理論は心理学で研究されている人の志向性（考え方の特性）に関わる理論である．人々を志向性のグループに分け，それぞれに適した支援を行うことで各場面での動機づけを行っている．本研究では，心理学分野の知見を活用した情報システムの研究を行っている．

鎌倉 快之

カメラを用いた人の非接触状態計測

カメラの映像から顔や顔のパーツ，身体の動きを検出して生体信号を計測したり，計測した情報を応用するシステムを作成しています．また，計測したデータが，実際のセンサで計測したデータとどのくらい一致するのか，どんな風に違っているのかについて比較，解析しています． カメラを用いたウェアレス（非接触）での計測とその応用について検討しています．

村岡 雅弘

超分子を用いる光学活性分子の高効率センシング

キラル化合物を選択的に合成する触媒的不斉合成では，高価なキラル源や金属を利用したり，多段階の精密な合成手法と精製方法を駆使するなどの問題点がありました。そこで本研究では，構造がシンプルで簡単に合成できる輪状分子と軸状分子を適切に組み合わせることで得られる「機械結合性面不斉キラルインターロック超分子」に着目し，光学活性分子を高効率で合成する手法を開発しています。これまでに、このインターロック超分子の一つであるロタキサンを新たに合成し，特徴的な動的挙動や３次元構造を有効利用して、分子シャトル性能を評価しました。

川原 幸一

新規細胞老化抑制剤｜アンヒドロフルクトース

正常細胞は一定の分裂・増殖の後に停止する。この現象を細胞老化といい、分裂を停止した細胞を老化細胞という。特徴として、肥大化とsenescence-associated βガラクトシダーゼ(SA-β-gal)活性が見られる。 老化細胞は無害で、がん化もしないと言われていた。最近、老化細胞は炎症性サイトカインを分泌し、臓器・組織機能低下・障害を引き起こし、多様な加齢性疾患をもたらすことが判明した。さらにガン化の誘導にも関与している。 細胞の老化を抑制することは、現在の日本の超高齢社会において重要である。

寺地 洋之

市民協働型ワークショップをふまえたリノベーションデザインの実践と考察

　大阪府枚方市にある菅原生涯学習市民センター・菅原図書館の１F空きスペースを、企画設計や施工段階で市民が参加し、市民・運営者・設計者などが協働しながら議論や提案を重ね、空間をリノベーションに導いたプロジェクトである。研究室がワークショップをリードするためのコンセプトや設計案を作成し、それをもとに空間の方向性や運営方針を地域の市民と管理運営者などと一緒になって考える市民協働型ワークショップを複数回行いながらデザインした。参加された市民のみなさんは小学生から高齢者まで幅広く、活発な意見交換がなされた。また、木材を積極的に活用することをふまえ、次代を担う小学生とその家族を林業の集積地である奈良県川上村を訪ねて林業体験なども実施した。施工段階でも小学生たちの木材などに接するセルフビルドも行うことで素材や空間への愛着・大切さを体感できる取り組みも行なった。地域の市民にとって、職場でも学校でもない、新しい学びやつながりが体感できる場づくりを目指して、木材をふんだんに使った「コミュニティスペースＭＯＫＵ（モク）」を完成に導いた。完成後も協働型は維持され、使用方法なども話し合いながら空間の利用が促進されている。この経験をふまえ、2020年にはセンター内の菅原図書館のエントランス部のリフォームデザインの提案依頼を受け、設計第1研究室が設計を行い施工が完了した。コミュニティスペースＭＯＫＵ（モク）とあわせてこの空間も市民が気軽に立ち寄れ本に出会える新たな場所を創出している。

谷口 浩成

底背屈と回外内動作を提供する足関節の関節可動域運動支援装置

拘縮とは，関節の柔軟性が失われた状態であり，発症前に予防することが重要である．拘縮の予防方法として，理学療法士による関節可動域（Range of Motion : ROM）訓練が実施される．しかし，高齢者の福祉施設や，通所リハビリテーションの事業所など，介護の分野における理学療法士の不足が指摘されている．そこで本研究室では，理学療法士に代わってROM訓練を行う運動装置の開発を行っている．本研究では，独自に開発した空気圧ソフトアクチュエータを用いることで，足関節のROM訓練やストレッチ運動など多様な動作を実現できるリハビリテーションシステムについて紹介する．本アクチュエータの柔軟性を利用することで，患者に対して安全で予防に必要な多様な動作を提供できる点が特長である．

藤田 英俊

肥満のメカニズム解明とその応用

21世紀に入り、先進国のみならず世界中においても飢餓から飽食の時代へとなりつつあり、人類は食欲を欲望のまま満たすこともできるようになったきました。このような時代において、国民の健康的な生活を阻む代表的な病態がメタボリックシンドロームであることは明白です。我々の研究室では、培養細胞やモデル動物を用いて、肥満のメカニズムを明らかにするとともに、それを解消する機能性食品の探索と開発を目指しています。

福島 拓

話者の意図を適切に伝達可能な多言語間対話支援手法

医療従事者と外国人患者の間の対話支援を目的とした，多言語対話支援手法について述べる．医療現場において母語が異なるために意図の伝達が円滑に行えない問題を解決するために，用例対訳と機械翻訳を併用した多言語間対話支援技術の開発を行っている．本技術では，用例対訳や回答候補などの概念を用いて正確な意図の伝達を支援している．