生体器官の運動を再現できる、光駆動型オンチップ運動素子を作製：医療技術ニュース

日本電信電話は、生体器官の動きを再現できる、光駆動型オンチップ運動素子の作製に成功した。光刺激の制御により、腸管の分節運動と蠕動運動を生体器官に匹敵する性能で再現できた。

[MONOist]

　日本電信電話（NTT）は2023年3月29日、生体器官の動きを再現できる、光駆動型オンチップ運動素子の作製に成功したと発表した。光刺激の制御により、腸管の分節運動と蠕動運動を生体器官に匹敵する性能で再現できた。

オンチップ型人工臓器のイメージ 出所：日本電信電話

　研究ではまず、光刺激により素早く動かせるハイドロゲル薄膜を作製。細胞培養基材としても使用される温度応答性のポリイソプロピルアクリルアミドゲルと光熱変換材料の金ナノロッドを複合化し、光照射で加熱した箇所でのみ水を吐き出させることで、収縮変形できる。

光駆動型オンチップ運動素子の概要［クリックで拡大］ 出所：日本電信電話

　この薄膜に、NTTの独自技術となるオンチップ構造形成法を適用。水を吸って膨らむ膨潤と折れ曲がりながら剥がれる座屈剥離という物理現象を利用し、生体に類似した薄膜、管状構造が得られた。この構造体は、光刺激により生き物のように滑らかに素早く動かすことができ、高速応答、大変形、局所応答が可能な運動素子となる。さらに、光刺激を制御することで、腸管の分節運動と蠕動運動を再現できた。

高速応答、大変形、局所応答が可能な運動素子［クリックで拡大］ 出所：日本電信電話

生体器官を模倣した運動の再現デモンストレーション［クリックで拡大］ 出所：日本電信電話

　今回作成した高性能な運動素子は、細胞培養と合わせることで、オンチップ型人工臓器の創製、さらには身体と心理をデジタル空間で再現するバイオデジタルツインの構築、検証につながると期待される。