人間と機械の境界が曖昧になりつつある。
東京大学生産技術研究所の研究者らは、生体組織を組み込んだロボット装置である生体ハイブリッドロボットを作製し、それが1週間以上にわたって機能し続けたことを明らかにした。研究成果は水曜日、学術誌研究論文に掲載された。Science Robotics。
生体ハイブリッドロボットを作る最初の段階は、ロボットの骨格を組み立てることである。研究者らは、3Dプリンターで造形した樹脂を用いて骨格を作製した。骨格には関節を設け、生体組織を取り付けられるようアンカーを追加した。仕上げとして、生きた筋肉を刺激して収縮させるための電極を取り付けた。
次の段階は生きた筋肉の作製である。そのため研究チームは、やがてさまざまな種類の筋細胞へと成熟する幹細胞の一種であるミオブラストを用いた。これらの細胞をハイドロゲルのシートに組み込み、シートに穴をあけて骨格のアンカーに取り付けた。さらに、アンカー同士の間で筋線維が成長するよう促す縞状の構造物も追加した。
「筋肉を作製したら、ロボットの中で拮抗対として使うことに成功しました。一方が収縮し、もう一方が伸張する仕組みで、まさに人体のように動きます」と、研究の責任著者である竹内昌治氏はニュースリリースで述べた。「互いに反対方向の力をかけ合うことで、これまでの研究のように筋肉が縮んだり劣化したりすることを防げました」
このロボットの特徴的な（そして唯一の）動きは、「指先」を上下に曲げることである。映画『シャイニング』に登場する不気味な子どもが見せる、「REDRUM」と指で示す動きをひどく彷彿とさせるかもしれないが、この動きでロボットは小さなリングをつまみ上げ、ペグに通すことができる。2台のロボットが協調して動作すれば、小さな正方形のタブを持ち上げることもできる。
確かに、「生体ハイブリッド」の指を作製することは、この作業を達成する最も効率的な方法とは思えない。しかし研究者らによれば、このようなロボットは将来、より実用的な用途にも役立つ可能性があるという。
第一に、より複雑なロボットを作製し、それを研究することで、人体の仕組みや医療上の課題への対処法について新たな知見を得られるかもしれない。筆頭著者の森本雄也氏はプレスリリースで、「より多くの筋肉を一つの装置に組み合わせることができれば、手や腕、その他の身体部位を機能させている複雑な筋肉の相互作用を再現できるはずです」と述べた。
第二に、製薬業界でこれらのロボットを活用し始めることができるかもしれない。研究者は生体ハイブリッドロボットの筋肉を用いて薬剤の試験や他の実験を行うことができ、それによって動物実験の必要性をなくせる可能性がある。これは、現在開発中の臓器チップ技術と同様のものとなる。
生体ハイブリッドロボットの指は、現時点では用途が限られているかもしれないが、医療の未来は（ある意味で）その「手」に委ねられるのかもしれない。
