岐阜大学は2021年4月19日、北陸先端科学技術大学院大学、大阪大学と共同で、光照射を利用して自在な形状に作製できる、人工筋肉の開発に成功したと発表した。光造形3Dプリンタに組み込めば、拡張性に優れたアクチュエーターとして、生体材料で駆動するマイクロロボットやソフトロボットの製造が期待できる。
光照射による人工筋肉形成のコンセプト図 出典：岐阜大学研究チームは、生体内の収縮性ファイバーの形成過程に着想を得て、人工筋肉を自在に形成する分子システムを開発した。まず、モータータンパク質の一種キネシンを遺伝子工学的に改変し、光照射でフィラメント化するように設計。次に、キネシンをレールタンパク質の微小管と混合して光照射すると、フィラメント化したキネシンが微小管を引っ張り、収縮性の繊維でできた人工筋肉が完成する。
大きさ数mmのマイクログリッパや昆虫型デバイス、ロボットアーム型デバイス、微小歯車といった微小機械の周りに人工筋肉を形成し、それぞれの動力として利用できることを実証した。
開発した人工筋肉の応用例 出典：岐阜大学現時点では、人工筋肉の形成と収縮が同時に起こり、かつ収縮は1回だけのため、用途に限りがある。今後は制御用分子システムを開発し、可逆または振動可能な人工筋肉の開発を目指す。
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