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新しい未来を拓く、生きた皮膚のロボットフィンガー

By Maya Davis

ペトリ皿の中に浮かぶ、しっとりとした実体のない指は、生物と非生物を融合させる技術であるバイオハイブリッドの最新の進歩である。

東京大学の科学者たちは、この人工指を発表し、生きた皮膚に相当するものを動くロボットに移植した最初の例となる可能性があると主張している。科学雑誌『Matter』によると、この指はリアルな外見だけでなく、撥水性と自己治癒力を備えており、人間の手足のような性質を持つとのことです。

"私たちの目標は、真に人間に近いロボットを開発することです。" 東京大学教授でこの研究の主執筆者である竹内昌治氏は、Medscape Medical Newsへの電子メールでこう述べています。

"人間と間違われるような外観を実現するためには、人間と同じ素材で覆うしかないと考えています。"

皮膚の下に潜り込む

これまで、ロボットの皮膚に人間らしさを持たせるために、シリコンゴムの素材が使われていましたが、リアルな色調や質感、機能性に欠け、代用品であることが判明しました。

「現在一般的に使われているシリコンゴムのカバーは、遠くから見たり、写真や動画で見ると本物に見えるかもしれませんが、実際に近づいてみると、人工物であることがわかります」と竹内は説明します。

それに対して、このロボット指の斬新なカバーは、ある程度人間の皮膚のように見え、またそのように振る舞うことができる。

特に注目すべきは、自己治癒能力である。研究者たちは、傷を作ってその上にコラーゲンシートを移植することで、この能力を実証した。1週間後、この皮膚細胞は再生し、傷口を修復することができた。

皮膚は、まずロボットの金属製の内部をコラーゲン溶液に浸して真皮を収縮させ、アンカー構造の周囲にフィットするように形成した。次に、この生きたキャンバスの上に、ヒトのケラチノサイト細胞を繰り返し塗り込んでいった。その結果、人間の皮膚と同じような多層の細胞堆積物ができた。

しかし、まだやるべきことはある。皮膚の代用品は本物には到底及ばないし、指は乾燥した空気中で長くは生きられないと、論文では認めている。血管、爪、汗腺などの将来のアップグレードがなければ、この表皮もどきは真に生きているとは言えない。

竹内研究員は、「皮膚固有の機能を追加するだけでなく、現在の方法をより大きな構造物に適用できるように拡張することも、次のステップとしては難しいでしょう」と述べている。

このように、人間の指を切り離すことは不安なことではあるが、よりリアルなヒューマノイドの実現につながり、人間とロボットがより親密な関係を築けるようになると、研究者は期待している。

この技術は、医療や接客業など、修復性や人間らしさが重要視される分野での利用が期待されている。また、この技術は、皮膚用化粧品、実験室で育てられた革、再生医療分野の移植材料などの開発にも役立つと竹内は述べています。

"生体の優れた機能を持つ新しいバイオハイブリッドロボットへの大きな一歩になると考えています。"