3Dプリントで線虫に初めて回路を作製、脳コンピューターインターフェースの分野での利用が期待される

3Dプリントで線虫に初めて回路を作製、脳コンピューターインターフェースの分野での利用が期待される
出典:科技日報

2023年4月12日、アンタークティックベアは、イギリスの科学者がレーザーを使用して体内で導電回路を3Dプリントする技術を開発したことを知りました。この技術は将来、人間のインプラントや脳コンピューターインターフェースの作成と維持に使用されることが期待されています。関連する研究は、Advanced Materials Technology 誌の最新号に掲載されました。

△顕微鏡画像では、線虫の生体内に3Dプリントされた形状があることが分かります。画像出典: New Scientist ウェブサイト ペースメーカーからバイオニックイヤーまで、電子インプラントはすでに普及していますが、人体に埋め込むと感染のリスクが伴います。そして、何かが壊れた場合、修理するのは困難です。これを踏まえ、英国ランカスター大学のジョン・ハーディ氏とその同僚は、レーザーを使って生体内に導電回路を3Dプリントする技術を開発した。

研究チームはまず、蛍光プラスチックポリピロールを含む「インク」を線虫(Caenorhabditis elegans)に注入した。このインクは、レーザーを使用して材料を特定の形状に印刷し、導電性を持たせるフォトニック 3D プリンターで動作するように設計されている。研究チームは3Dプリンターを使用して、ワームの内部に星型と正方形の導電回路を作成した。

ハーディ氏は、科学者たちは生体内での3Dプリントが可能であることはすでに知っているため、原理的には人間や他の大型生物向けに幅約10センチ(または厚さ)の物体をプリントすることも可能になるはずだと指摘する。

科学者たちはこれまでも3Dプリント技術を使って生体内部に物体を印刷してきたが、この技術が導電性回路の作成に使われたのは今回が初めてだ。ハーディ氏は、この技術はさまざまな分野で活用できる可能性があると述べた。例えば、バイオメディカル分野では、脳深部電極や脳コンピューターインターフェースの維持に使用できます。農業分野では、偽造を防ぐために種子の中に電子タグを印刷したり、ロボット収穫を支援するために果物の中に電子タグを印刷したりできます。

この研究には関わっていない英国シェフィールド大学のイヴァン・ミネフ教授は、このアプローチは独創的で、生体組織細胞と絡み合い、計算能力を備えた電子機器に開発される可能性があると述べた。しかし、この方法を人間の脳とコンピューターのインターフェースなどのデバイスに使用できるようになるまでには、まだやるべきことがたくさんあります。


皮膚に回路を印刷したり、人体内に骨を印刷したりする成果は、これまでも注目を集めてきました。しかし、人体の内部に直接回路が印刷されるのは今回が初めてだ。生物と電子機械の組み合わせは、SF のコンセプトから現実のものとなりました。体内に回路を印刷するということは、インプラントの制約が少なくなり、より柔軟で多様なものが可能になるということであり、問​​題が発生した場合でも、非侵襲的に修復できる。つまり、材料を体内に送り込み、必要に応じて回路を修復または再構築できるのだ。もちろん、人体に入る技術はどれも注意して使用する必要があります。大きな展望があるかもしれないが、まだ段階的に実験する必要がある。


生物学、脳コンピューター

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