植物細胞を培養して木材に
 動物の細胞組織を培養して作る培養肉は、未来の食肉として注目を集めているが、同様の細胞培養技術は植物でも可能のようだ。

 木材は私たちの暮らしに欠かせない素材だが、それを得るために樹木を切り倒して加工するのは自然に優しくないし、効率的でもない。

 そこで米マサチューセッツ工科大学(MIT)のグループは、植物の細胞を培養して、3Dプリンターで好みの形状の木材に印刷する技術開発を行っている。

 このままうまくいけば、いずれは家具や建築用の板材も生産できるようになるかもしれない。
広告

培養肉と同じように木材を培養

 木材は再生可能な資源だが、今のところそれが消費されるペースは再生されるペースを上回っている。

 森林が伐採されてしまうと、野生生物に甚大な影響を与え、温暖化の影響も悪化させる。だから今後も木材需要が変わらないのならば、それを入手する方法を変えねばならない。

 そこで近年着目されているのは、実験室で木材を育てる方法だ。木そのものではない、素材としての木材である。家畜のかわりに、動物細胞を培養して食用肉を生産するという試みがあるが、これに似ている。

 筆頭著者であるMITのアシュリー・ベックウィズ氏は、その培養木材は「必要な形にぴったり育てることができるので、その後加工する必要がない。エネルギーも廃棄物も減らすことができる」と説明する。この技術を発展させれば、3次元構造の木材も作れるようになるだろうという。
wood-1846059_640
photo by Pixabay

植物の細胞を培養して、好みの形に3Dプリント

 培養木材を作るには、まずキク科の「ヒャクニチソウ(学名 Zinnia elegans)」の葉から細胞を採取する。これを培養液で2日間培養し、それからゲル状の培地(培養対象に生育環境を提供もの)にうつして成長させる。

 次にこの細胞入りのゲル状の培地を3Dプリンターで好みの形に印刷する。

 そのまま暗室で3ヶ月培養すれば、乾燥して木材のような素材が出来上がる。例えば、今回の研究グループは、木のような形に成形することに成功している。
4_e
 形だけでなく、培養木材の物理的・機械的特性も好みに変えられる。そのためには、培地に含まれる栄養と2種類の植物ホルモンを調整してやるだけでいい。

 ホルモンの濃度を薄めれば、密度が低く、丸い開いた細胞になる。反対に濃度を濃くすれば、有機高分子リグニンの成長が促進されるので、小さく高密度に成長する(つまり硬い)。

 どちらがいいということではなく、用途に応じて柔らかく軽い素材に仕上げることも、硬く頑丈に仕上げることもできるということだ。
wood-1866642_640
photo by Pixabay

次の課題は木の細胞で培養木材を作ること

 研究グループが目指すのは、木を切り出して加工する従来のやり方ではなく、3Dプリントして木製品を作る新しい技術の開発だ。

 最初はダボや装飾品のような小さな製品しか作れないだろうが、いずれは家具や建築用の板材も生産できるようになるかもしれない。

 次のステップは、今回の技術をほかの植物の細胞に応用することだ。今回使われたヒャクニチソウは木ではない。だがパイン(マツ)などで同じことができれば、大きな技術的進歩になるだろうとのことだ。

 この研究は『Materials Today』(2022年3月7日付)に掲載された。

References:Toward customizable timber, grown in a lab | MIT News | Massachusetts Institute of Technology / written by hiroching / edited by / parumo
あわせて読みたい
殺さない肉。世界最大規模の培養肉工場がアメリカに建設予定

お好みで霜降りも。脂肪量を調節できる新たな培養肉(カナダ研究)

自分の細胞を培養し、3Dプリンターで作った「耳」の移植手術に成功

もはやサイボーグ。人工培養させたミニ脳にゲームをプレイさせることに成功

世界初!培養肉製造工場がイスラエルにオープン。毎日ハンバーガー5000個分の肉を生産

この記事が気に入ったら
いいね!しよう
カラパイアの最新記事をお届けします

この記事に関連するキーワード

キーワードから記事を探す

コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2022年06月17日 20:34
  • ID:.DDeM3sm0 #

節も年輪もない均一な組織のシン木材!
大量生産で安価な建材になることに期待。

2

2. 匿名処理班

  • 2022年06月17日 20:56
  • ID:7b6FEYDt0 #

言うは易しかも知れんけど、肉より先にこっち進めた方が良かったんじゃ…?

3

3. 匿名処理班

  • 2022年06月17日 20:56
  • ID:m8ihrSAV0 #

よくわからん。
細胞並べるだけじゃ木材にはならない。
細胞壁をプリンターで作り細胞を植えるのかな?
セルロースやペクチン、リグニン、スベリンで。
それで20cm角の3mとか作るわけか。

4

4. 匿名処理班

  • 2022年06月17日 21:17
  • ID:THTJMlZC0 #

ああ、これでスピーカー自作したいな。
木目が詰まって硬い方が音がいい。
バイオリンもヨーロッパの小氷期の目の詰まった木材で作られた時代のものは名器揃い。
でもメープルぐらいに固い木になると加工が大変で作れないんだ。

5

5. 匿名処理班

  • 2022年06月17日 21:17
  • ID:UC0yPXv90 #

培養魚肉の登場も近いかな

6

6. 匿名処理班

  • 2022年06月17日 21:30
  • ID:0FSRXp.50 #

それって木材である必要あるの?

7

7. 匿名処理班

  • 2022年06月17日 21:31
  • ID:Uzgvux7v0 #

すんごい太くて長い杉の樹を再現できるなら、昔の出雲大社本殿の再現できるんだろか

8

8. 匿名処理班

  • 2022年06月17日 21:41
  • ID:VKaq0xD20 #

木材のために杉を植えすぎて花粉症が・・・なんて事が無くなるのは良いな。
欠点は光合成で育つわけじゃないから、CO2を吸収しない点か。

9

9. 匿名処理班

  • 2022年06月17日 21:54
  • ID:9xXP8CmF0 #

継ぎ目のない一枚板の椅子!とかインパクトあるものが作れそう。
生体細胞を使った先端技術としては面白いけど、いい感じの樹脂を開発して半端な木からもいい感じの合板が開発されるのとどっちが良いんだろう…?
植えて放置じゃなくて適度に収穫して植え替え続けるのが山林の自然を維持するのに役立つとは言うけど
人間が森の手入れをしていた時代イズベストかどうかは動物虫の個々の視点にもよるしなぁ

10

10. 匿名処理班

  • 2022年06月17日 23:04
  • ID:lhxyZPLI0 #

ちょっとまって。
材料は何で、そのためにエネルギーがどれだけ必要なの?
それ、本当に効率がよいの?
既存の技術で、木をプラスチックみたいに形成加工することが可能な技術はもうあるよ

11

11. 匿名処理班

  • 2022年06月17日 23:32
  • ID:nJOpvyVu0 #

※1
でも、木目が通る方向によって
雨に濡れても排水が早いとかメリットもあるけど、
そういうのが無くなると どうなんだろう?

あと、荷重が掛かる方向によって、
木目みたいに、縦に強くとか 横に強くとか
その2種類の植物ホルモンで調整できるんだろうか?

12

12. 匿名処理班

  • 2022年06月18日 00:16
  • ID:UgB1.f4V0 #

※10
材料は、百日草だって書いてあるようだけど。

培養液と培地の成分の詳細は知らん。
少なくとも、栄養と2種類の植物ホルモンは入ってるらしいが。
水耕栽培の液体肥料みたいな、窒素・リン酸・カリ系か?

13

13. 匿名処理班

  • 2022年06月18日 01:11
  • ID:HlvDSU5g0 #

>>10
宇宙でなら有効かも
コロニー内で木材調達しやすくなるとかさ

14

14. 匿名処理班

  • 2022年06月18日 01:31
  • ID:0zYJcXgJ0 #

ダイソーとかに木粉粘土って売ってるけど
あんな感じでなおかつ強度がある材料になるのかな

15

15.

  • 2022年06月18日 01:34
  • ID:kSo5dbCX0 #
16

16. 匿名処理班

  • 2022年06月18日 07:25
  • ID:RMu2bINf0 #

※12
大事なのは培養液と培地のほうだよ
生産されるものの体積はそこ由来なのだから

17

17. 匿名処理班

  • 2022年06月18日 09:25
  • ID:sSr7TYmR0 #

普通に山に植えて伐採した方が絶対早いし安上がりだしエコw

18

18. 匿名処理班

  • 2022年06月18日 09:27
  • ID:sSr7TYmR0 #

※10
>そのためにエネルギーがどれだけ必要なの?
ほんそれ。
エコだ環境だと広言してる奴らは
その製造過程とか初期費用とかランニングコストとかについて一切語ろうとしない
詐欺同然なのよ

19

19. 匿名処理班

  • 2022年06月18日 10:11
  • ID:fJOBFWXt0 #

こう言うのってコスト次第でお蔵入りになっちゃうのが勿体無い
資本主義下では環境面で減って困る物を馬鹿高くするとかしないと何時迄も変わらないんじゃないかな

20

20. 匿名処理班

  • 2022年06月18日 10:43
  • ID:qLxIqFuP0 #

年輪がつくりだす杢目の美しさも木工家具なんかの価値を高めるからねえ。
魚の養殖ものと天然ものの違いみたいに、やはり天然木材のほうが高級品扱いになるんじゃないかな?

21

21. 匿名処理班

  • 2022年06月18日 12:59
  • ID:WX5J6.bW0 #

実用化されたら、アマゾンとかの原生林が、これ以上伐採される事はなくなるかな?

森は地球にとって、大切なんだよぅ( i _ i )

22

22. 匿名処理班

  • 2022年06月18日 13:01
  • ID:q.oeVoft0 #

よく燃える薪とか軽量なパレットとか、一体成型の家具とか色々使えそうだなあ

23

23. 匿名処理班

  • 2022年06月18日 14:55
  • ID:5DEJS2.30 #

※7
今は集成材で作れる。
1700年頃の東大寺大仏殿の再建の際にも、すでに柱用の巨大木材がなかったので合成木材で作られているよ。
ただ、日本の建築基準法で、外に出てくる柱など構造材は不燃性にしなければいけないという規制があり、鳥居のようなものや既存の建物の修復ならいいが、人が常駐する新施設では不可。

24

24. 匿名処理班

  • 2022年06月18日 15:16
  • ID:Ojs3YJiL0 #

組み立てなくとも木材で複雑な形状ができるなら住宅事情もガラっと変わりそうで最高じゃん!!頑張ってほしい!!

25

25. 匿名処理班

  • 2022年06月18日 15:52
  • ID:woDKNlyJ0 #

実用化すれば自然を守りながら木材を利用できる夢の技術になるのかなあ
だんだん昔SFだったものが現実実用化されるかもといった話が出てくるのは興味深い

※20
天然木=高級品
培養木=安価な品
って使い分けは出てくるだろうね
ほぼ本物と見分けがつかなくなった人工ダイヤも天然ものと区別されてるし

26

26. 匿名処理班

  • 2022年06月18日 16:25
  • ID:9X81jx7m0 #

無ければ作ればいいの精神

27

27. 匿名処理班

  • 2022年06月18日 17:11
  • ID:othABmtx0 #

木を切らなくていいけれど、石油を大量に燃やしてエネルギーを大量に消費する必要がある
というのでは意味がないからな
今後の課題はランニングコストをどこまで下げられるかだよな

28

28. 匿名処理班

  • 2022年06月18日 17:57
  • ID:ae5S7UV40 #

木材として使えるのは死んだ細胞の外殻で組織培養における阻害要因の一つが死んだり劣化したりした細胞から溶出する化学物質による自家中毒。
この辺りの問題が完全に解決できるなら培養系だけで完全に生育サイクルを回せるようにもなるな。

29

29. 匿名処理班

  • 2022年06月18日 22:20
  • ID:fG8yzsFu0 #

過伐採の外国と違って日本は放置林が増えて問題になっているから、少なくても日本は林業を盛んにして木材を調達した方が方が絶対に環境にいいい。

30

30. 匿名処理班

  • 2022年06月19日 00:47
  • ID:RgtyxUFL0 #

※29
杉とかの針葉樹を植えてるから延々と手入れが必要なんであって、
伐採が済んだ後の人工林を、手入れ不要の安定した落葉広葉樹林へ
戻していく国家100年の計も考えるべきだと思う。

31

31. 匿名処理班

  • 2022年06月19日 04:37
  • ID:x3h2da4R0 #

バイオマス発電で作った電気で木材を作る時代が?

32

32. 匿名処理班

  • 2022年06月19日 07:03
  • ID:OmPKTDhh0 #

肉食うな!コレ食っとけ!の圧が近年、アカラサマにあちこちから来てるけど

とりあえず食えるうちに、食いたいものは食っとこ
数年後は食いたくても食えなくなるかもしれん

33

33. 匿名処理班

  • 2022年06月19日 13:56
  • ID:AYUCt0E90 #

※18
今研究を進めておかないと将来エネルギーコストを下げることもできないんだが?
まだ研究段階なのにあらゆる難題が解決されてるわけないじゃん

長期的展望ってものが欠けてる

34

34. 匿名処理班

  • 2022年06月21日 09:14
  • ID:DkwD05i10 #

木が増えすぎても困るんだけどな

35

35. 匿名処理班

  • 2022年06月21日 21:10
  • ID:4AC58gYb0 #

これは凄いなぁなんかSFの世界が目の前にきてる気がするよ

お名前
ADVERTISING
記事検索
月別アーカイブ
ADVERTISING
ADVERTISING