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東京大学がヒトの皮膚細胞から培養した「生きた」皮膚で覆われた指型ロボットを開発

培養皮膚に被覆された指型ロボットの関節運動。作成したロボットは皮膚を破壊することなく関節運動を行うことができる。

東京大学大学院情報理工学系研究科の研究グループは2022年6月10日、生きた皮膚を持つ指型のロボットを開発したと発表した。

同研究ではヒトの皮膚細胞から培養した「培養皮膚」を被覆素材として使用し、自己修復能力などの機能を備えた肌を持つ指型のバイオハイブリッドロボットを作製した。

ロボットの周囲で真皮細胞を含んだコラーゲン溶液を培養すると真皮組織が収縮し、ぴったりと被覆する培養皮膚が形成される。その後、培養真皮組織表面全体に表皮細胞を播種することで表皮層が形成され、培養皮膚組織が作製される仕組みだ。

骨格となるロボットは3関節の指形状をしており、中心部を通るワイヤーをモーターが引くことで関節運動が可能だ。形成された培養皮膚を破壊することなく関節運動が実行でき、また皮膚に独特な撥水性のある表皮の層が形成されたことも確認された。

(左)表皮組織の確認。(右)表皮組織の特性である撥水性の確認。

また、培養真皮組織が傷つけられてもコラーゲンシートを傷口に貼ることで修復できることも特徴だ。メスを用いて作られた傷口にコラーゲンシートを貼ると7日間ほどの培養でコラーゲンシートに真皮細胞が移動し、傷口の接着強度が強まった。修復後は再び関節運動が可能で、傷口部分の一体化も確認できた。

こうした研究は将来的なヒューマノイドロボットの被覆材料だけでなく、義手/義足分野や皮膚を対象とした化粧品や医薬品の開発、移植素材としての再生医療分野などでの活用が期待される。

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