最先端技術：3Dプリントされた人工電気ウナギの臓器が将来新たなエネルギー源になるかもしれない

南極のクマムシ、2017 年 12 月 18 日/デンキウナギは、知られている中で最も強力な放電能力を持つ淡水魚です。300 ～ 800 ボルトの高電圧を発生できるため、水中の「高圧線」として知られています。そのため、近年、科学者たちはこの特殊な生物学的発電能力を活用できないかと考え、意識的に研究し始めました。

フリブール大学のアドルフ・メルクル研究所、カリフォルニア大学サンディエゴ校、ミシガン大学の研究者チームがこの分野の研究を行っています。研究チームはデンキウナギの体を分析し、3Dプリントとリバースエンジニアリングの技術を使って人工のデンキウナギ器官を開発した。水性ポリマーでできており、非常に柔らかく、ペースメーカーやロボットに電力を供給する新たな電源装置として期待されています。（関連論文の購入はこちらをクリックしてください）

電気ウナギの電気を生成する能力は、尾の両側にある筋肉から生まれます。この部品は6,000〜10,000個の電極セルで構成されています。これらは結合組織によって分離されており、中枢神経系に直接つながる多くの神経を持っています。各セルは 150 ミリボルトしか生成できない小さなバッテリーのようなものですが、約 10,000 個を直列に接続すると、非常に高い電圧を生成できます。

電気ウナギが狩りをするとき、頭や尾が獲物に触れると（頭が負極、尾が正極）、これらの細胞内や周囲の正に帯電したナトリウムイオンとカリウムイオンがウナギの頭に流れ込み、強い電流が発生します。しかし、この研究では、科学者たちはナトリウムとカリウムではなく、普通の食卓塩から採取した塩化ナトリウム化合物を使用しました。

研究者たちは、この化合物をハイドロゲルに溶かして特殊な材料を作り、次にマークル研究所の最先端の生物学的3Dプリンターを使ってプラスチックシート上に何千もの「液滴」を印刷し、最後にその上に通常のハイドロゲル液滴の層を押し付けた。この交互構造はウナギの電気器官に非常に似ており、その発電能力は本物です。612 個の人工細胞が 110 ボルトを生成できます。

もちろん、まだ初期段階であるため、この人工構造物の発電能力は本物の電気ウナギのそれに比べるとはるかに低いです。マークル研究所の生物物理学教授マイケル・メイヤー氏は、現在のところペースメーカーなど電力消費が非常に少ない電子機器しか刺激できないと述べた。しかし、改良が続けられれば、この人工構造物は将来必ず輝くだろうと彼らは信じている。

さらに読む：「代替のブラックテクノロジー：デンキウナギの細胞で 3D プリントされた組織は心臓病を治すことができます！」》

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