理研、ミミズ利用のバルブ(弁)開発に成功…人体内の異常察知など、医療の発展に

 日々さまざまな研究成果を発信している理化学研究所。スーパーコンピュータ「京」から「富岳」への世代交代が話題を呼ぶなか、今回取り上げるのは現代の科学では再現の難しい、生物の機能を機械に取り入れたバイオ・マイクロナノデバイスの研究。生物はそれ自身が神秘ともいえる超ハイテクな機能を有している。生物の機能をどのようなかたちで取り入れたのか、理研生命機能科学研究センターの田中陽チームリーダーに話を聞いた。

 子供の頃から工作や発明が大好きだったという田中チームリーダー。これまでにもユニークな研究が多いが、今回は2019年になされた、身近にいるフトミミズを利用した弁(バルブ)の開発を紹介する。

 生物機能と人工物の融合デバイスの例としては、原始的な発明品である「馬車」がある。馬から馬車を経て自動車が発明されたが、自動車ではエンジンを馬の代替として使用したと考えることができ、馬車は自動車のモデルになったといえる。材料は自然に還元されるという点でも、生物を材料とする機械は理想的だ。

 チームでは基礎研究としてミミズの筋肉の収縮を利用し、細胞や生体組織の機能を搭載したデバイスを開発することを目的として、ミミズの筋肉の1cm×2cmほどのバルブ機能を備えた装置を作成した。半導体製造技術(微細加工技術)を用いて、基板での化学操作や分析をするためのマイクロ流体チップに流路をつくり、そこに流れる水をバルブで完全に止める仕組みだ。


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