このような自己組織化の能力を持つバイオロボットは、損傷部位の修復や精密な薬物の運搬機能のような幅広い応用が期待されています。

従来のバイオロボット研究では、通常、合成材料や生体由来の細胞を組み合わせて、外部の制御装置に依存して運動させていました。

しかし、この研究では、完全に生体材料からなるロボットを作り、その動きが自己組織化された細胞間の相互作用によって生み出されるかを探求しています。

この試みでは、まるで20世紀ではSFの世界にしかなかった、微小なロボットが私たちの体内で自律的に巡回し、24時間診断、治療してくれるという「体内病院」の具体化の一歩になろうとしているのです。

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体内病院という未来医療 / Credit : 木村廣道(JSTnews)- ナノマシンがひらく新たな医療 、早期発見、治療で健康を当たり前に(2021)

タフツ大学が行った研究の基礎となる「前駆細胞」とは、成人の体細胞の一種で、特定の細胞種に分化する能力を持つ細胞です。

これらの細胞は通常、特定の組織の修復や再生に関与しており、骨、筋肉、皮膚などに分化する可能性があります。

今回の試験では、この細胞を「種細胞」として使用し、そこから自己組織化が起こるかどうかを試みています。

前駆細胞は、成人の体から簡便に採取できるため、将来的な医療応用においても非常に有望と考えられています

今回の試験では、前駆細胞として成人のドナーから提供された気管支上皮細胞が使われています。

これらの気管支上皮細胞は、通常、肺の中で繊毛(せんもう)と呼ばれる毛状の突起物で覆われており、繊毛を波打たせて気道に入った微小な異物を外に排出してくれます。

この繊毛は、特徴として治療や医療技術の一部として応用しやすいと共に、自律的に運動する能力や、傷ついた周囲の組織に対して修復や再生を行う能力を持っています。

これらの理由から、繊毛は今回の試験において重要な役割を果たしています。