【生体工学】ミミズの筋肉を搭載した小型ポンプを開発 生物が持つ細胞・組織機能を実装した「ミミズポンプ」

1もろ禿HINE! ★@\(^o^)/2016-10-17 17:52:23

ミミズの筋肉を搭載した小型ポンプを開発 | 理化学研究所

<img src='http://www.riken.jp/pr/press/2016/20161017_1/

ミミズの筋肉を搭載した小型ポンプを開発 | 60秒でわかるプレスリリース | 理化学研究所

‘>

送液の働きをするポンプは、微量サンプルの分析や体内埋め込み装置の開発など最先端研究分野において、小型化が求められています。しかし従来法では、電源やワイヤーなどが不可欠なため小型化には限界があります。そこで、理研を中心とした研究チームは、小型ポンプの材料に生体筋肉組織を利用したらどうかと考えました。生体組織なら、電力ではなく栄養や酸素という化学エネルギーのみで機能を発揮でき、使用後に材料は自然に還元されるので、クリーンテクノロジーの目的にもかなっています。

研究チームは、生体組織の中でミミズの体壁筋に着目しました。ミミズは太く短くおよび細く長くできるような体節からなり、これらの体節を交互に動かすことで移動します。ミミズの体壁筋は収縮力に優れるだけでなく、制御性や応答速度にも長けています。

まず、ミミズ筋肉シートの電気刺激に対する収縮力を測定したところ、最大9.3mN、収縮するまでの応答時間は約0.3秒でした。これは、一般の小型ポンプの素子と同程度であり、ポンプの駆動素子として十分な力が出ることが分かりました。そこで、ミミズ筋肉シートを用いた小型ポンプを試作しました。微細加工技術によりポンプの土台となるマイクロ流体チップ上に幅・深さ0.2mmの流路と直径3mmのポンプチャンバーを作製し、その上に筋肉の収縮力を伝えるプッシュバーを置き、さらにミミズ筋肉シートを載せて針で固定しました(図参照)。シートに電気パルスで連続的に刺激を与えたところ、シートの収縮によりチャンバー内の水が押し出されて送液を確認できました。流量は1分間に5μL(1μLは100万分の1リットル)で、このサイズの小型ポンプとしては既存のものに匹敵する機能を持つことが分かりました。

この「ミミズポンプ」は刺激に電気を用いてはいるものの、動作のためのエネルギー源はアデノシン三リン酸(ATP)です。神経組織なども含めて、人工的にミミズと同様の構造を作ることができれば、将来的には電気刺激なしで駆動する可能性があります。また、電力不要の超小型ポンプができれば、下水管内のロボットや血管内ロボットなど、工業・医療分野での応用が期待できます。

48名無しのひみつ@\(^o^)/2016-10-20 00:30:07

>>1

よくあるポンプモデルだね

ミミズの筋肉を使っただけが新規性

6名無しのひみつ@\(^o^)/2016-10-17 18:01:23

びっくりドンキーのミミズ肉とは、何だったのか?

7名無しのひみつ@\(^o^)/2016-10-17 18:11:19

人間が装着する「パワードスーツ」では、筋肉の代わりに。空気圧で

収縮するゴム、が使われている。

ところで、ヘビの体の2/3は筋肉で出来ている・・て、知ってた?

13名無しのひみつ@\(^o^)/2016-10-17 18:40:01

>>7

ようは、筋肉はテレスコピックシリンダーなんだよね

だったら普通に機械を使った方が性能が上だっていう話

極論出されると生物研究者は飯が食えなくなる

だから利権、いや理研なの

企業では通用しないレベル

10名無しのひみつ@\(^o^)/2016-10-17 18:36:07

ミミズ浣腸器なんて使いたくない

16名無しのひみつ@\(^o^)/2016-10-17 19:06:21

ミミズ千匹ポンプ 強烈な吸引力とザワザワ感で悶絶必至っすね

19名無しのひみつ@\(^o^)/2016-10-17 20:43:50

カエルの腿肉を神経付きで取り出して電気ショック与えながら筋力測る実験を昔やったなぁ。

リンガー液を掛けないとだんだん疲れてくるって実験だった。あれをもう一歩進めればこんなこんな研究になっていたのかな。

ところで,ミミズの筋肉は疲れないんだろうか?

大型のスズメバチあたりの羽を動かす筋肉は,確か代謝系が違うとかで,疲れ知らずだったような気がする.

昆虫の筋肉を使うほうがいいかもね。

生体の筋肉を使って何かできることを証明するのはいいことだし,

手を付けるのにできそうなところを上手く探したものだと思う。

これが鏑矢になって似たような研究をするフォロワーがたくさん出てくるといいね。

22名無しのひみつ@\(^o^)/2016-10-17 20:51:51

>>19

スズメバチは脂肪を直接エネルギーに変えている

21名無しのひみつ@\(^o^)/2016-10-17 20:47:09

未来は、こうなるだろうな。

ミミズからではなくて、遺伝子工学で作られた人工リアル筋肉で

いろんなものが駆動されるのではないか?

電気とかじゃなくて、へんなイオン水を入れると元気になるとかいう

感じだろ。

筋力補助スーツとかもこんな筋肉スーツで、訓練しないとなまるとか

じゃないか?

こわいのー。

27名無しのひみつ@\(^o^)/2016-10-17 23:22:38

>>21 何その謎肉

31名無しのひみつ@\(^o^)/2016-10-18 00:11:50

ミミズにおしっこかけると 晴れるよ?

・・・天気が晴れて何が悪いの? って子供のころ疑問だった

晴れる でなく、腫れる だと知ったのは大人になってから

・・・でも、腫れて何が悪いの? いまだに謎。 主語も無いし

34名無しのひみつ@\(^o^)/2016-10-18 01:33:54

>>31

主語ってアソコ?

昔の言い伝えは子供に対してのシツケの要素が多いらしいよ

ヒガンバナを持ち帰ると火事になるとか

32名無しのひみつ@\(^o^)/2016-10-18 00:12:15

21世紀なんだしそろそろ新しい動力が登場してもいいころだと思ってた。

なんせ今主流のレシプロエンジン、電気モーター、タービンエンジン等何年前の発明品だってこった。

ブドウ糖を燃料とするアクトミオシンエンジンなんて最高じゃん。

39名無しのひみつ@\(^o^)/2016-10-18 15:40:20

そのうちモーターの代わりに人間がポンプを回すようになる

44名無しのひみつ@\(^o^)/2016-10-19 13:43:35

>>39

昔、人間ポンプってのが…

46名無しのひみつ@\(^o^)/2016-10-19 14:16:46

>>44

kwsk

49名無しのひみつ@\(^o^)/2016-10-21 20:26:37

>>46

金魚飲んで出すだけだよ

57名無しのひみつ@\(^o^)/2016-11-27 11:48:07

>しかし従来法では、電源やワイヤーなどが不可欠なため小型化には限界があります。

>このサイズの小型ポンプとしては既存のものに匹敵する機能を持つことが分かりました。

馬鹿すぎる