2016年10月17日

理研など、ミミズの筋肉組織利用 小型ポンプ開発

【カテゴリー】：ファインケミカル 【関連企業・団体】：理化学研究所

理化学研究所は17日、東京電機大学との共同研究チームが、ミミズの筋肉組織を利用した小型ポンプを開発したと発表した。 共同研究チームは、生体組織の中でも制御性・応答速度・収縮力に優れたミミズの体壁筋に着目した。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・3ミリニュートン（約0・95グラム）、収縮するまでの応答時間は約0・3秒だった。これは、一般の小型ポンプの素子と同程度の数値で、ポンプの駆動素子として十分な力が得られることがわかった。 次に、ミミズ筋肉シートを用いた小型ポンプを試作した。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・2ミリの流路と直径3ミリ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固定した。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た。流量は1分当たり5マイクロリットルで、このサイズのポンプとしては既存のものに匹敵する機能を持つことを実証した。 試作した「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）である。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電気なしでも使える可能性があることから、今回の成果は今後、超微小ポンプを開発していく上でのモデルになると考えられる。 この成果は、オランダの科学雑誌「Sensors　and Actuators B,Chemical」オンライン版に掲載された。