体内に薬剤を届ける小さな生きたロボットの開発

アメリカの科学者たちは、人間の肺細胞から、精密に動くことができる小型生物ロボット「アグレボット」を開発した。このロボットは、薬物送達から組織修復まで、医療分野への応用の可能性を広げる。

AggreBotは顕微鏡レベルの大きさで、将来的には体内の複雑な環境でも動くことができるようになる - 写真: phys.org

科学誌「サイエンス・アドバンス」に掲載されたこの研究は、バイオハイブリッド・ロボット工学の分野における転換点となるものだ。

これらのロボットは AggreBot と呼ばれ、さまざまな形状に融合および配置できる小さな生物組織のクラスターであり、動きを正確に制御できます。

これは、生物材料から作られ、自律的に動き、プログラムされた動作を実行できるタイプの微小ロボットであるバイオボットの分野における重要な前進であると考えられています。

生分解性、生体適合性ロボット

研究者たちはこれまで、バイオボットの動力源として筋繊維を用いてきました。バイオボットは、自然の筋肉のように収縮・伸長します。しかし、シー（チャーリー）・レン准教授のチームは、異なるメカニズム、すなわち繊毛に注目しました。繊毛は、人間の肺に存在し、汚れや細菌を押し出す役割を果たす、拍動して液体を押し出す微細な糸状の構造です。

肺幹細胞から培養した組織クラスター（一部には鞭毛の一部を動かなくする変異体も含まれていた）を組み合わせることで、 科学者たちは正確な「運動マップ」を持つバイオボットを作成することができた。

これは、ボートのオールを調整するようなもので、オールを取り外したり、位置を変えたりして、思い通りの動きを導きます。

AggreBotsの最大の特長は、鞭毛組織と非活動組織を柔軟に組み合わせる能力です。これにより、研究者は特定の運動パターンを持つロボットモデルを作成できます。

ビクトリア・ウェブスター＝ウッド准教授によると、この手法は「全く新しい次元の設計」をもたらすだけでなく、ロボットが100%生物由来の素材で作られることを保証するという。つまり、ロボットは生分解性と生体適合性を備え、人体への使用リスクを低減するのだ。

研究と医療の可能性

AggreBotは多くの重要な応用分野を切り開きます。原発性繊毛運動不全症や嚢胞性線維症といった鞭毛病変の分野における研究ツールとなる可能性があります。

特に、患者自身の細胞からの製造は個別化治療の開発の機会も提供し、ロボットが拒絶反応を引き起こすことなく適切な場所に薬剤を送達するのに役立ちます。

シー・レン准教授は、「人体のような複雑な環境においては、正確に動く能力が重要な要素となります。これらのバイオロボットは、環境が健康に与える影響をより深く理解するのに役立つだけでなく、体内で薬剤を直接輸送する手段にもなり得ます」と強調しました。

モジュール設計、生分解性素材、柔軟なモーター制御機能の組み合わせにより、AggreBots は現代医学に欠かせないツールになる可能性があります。

将来的には、これらの小さな生きたロボットが、病気の細胞に薬を送達することから損傷した組織の修復まで、体内で高度な作業を実行し、精密医療と個別化医療の新しい時代を築くのに役立つ可能性があります。

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ミン・ハイ

出典: https://tuoitre.vn/tao-ra-robot-song-sieu-nho-giup-dua-thuoc-vao-co-the-20250927215029134.htm