人間の細胞を培養して作られた生きた皮膚を持つロボット
image credit: Cell Reports Physical Science / 東京大学

 にっこりと笑うロボット。近い将来、ロボットはリアルな皮膚の弾力性で、より人間らしく見えるようになるかもしれない。

 東京大学とハーバード大学の研究グループが開発したこのロボットは、人間の皮膚細胞から培養された”生きた皮膚”をまとっている。

 その「培養皮膚」は、ロボットの見た目を人間らしくするだけではなく、傷がつけば自然に修復するため、機能的にも生物的だ。

 この技術はロボットへの応用だけでなく、顔面神経麻痺の治療や美容整形、あるいは化粧品のような顔にまつわる技術の発展にも貢献できると期待されている。

従来のシリコン皮膚の問題点

 最近のロボットの中には、本物と見紛うばかりに人間そっくりなものがあるが、その外観は主にシリコンの皮膚を貼り付けることで作られる。

 だがシリコンはシリコンでしかない。うっかり傷つけてしまったら、生物のように徐々に治るということはない。だからわざわざ新しいシリコンに張り替えるという面倒な作業が必要になる。

 さらに私たちの顔をよく観察してみれば、皮膚と筋肉はピッタリと面でくっついていることがわかる。だから皮膚が不自然に弛むことはないし、それによって自然な表情が生まれてくる。

 ところが現在ロボットに使われるシリコン皮膚は、突き出た突起(アンカー)に引っ掛けるような感じで固定されている。面ではなく、点で固定されているのだ。

 これではデコボコとした見た目になってしまうし、アンカーが表情を作る動きを邪魔してしまう。
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photo by iStock

人間の細胞を培養して自己修復が可能な皮膚を開発

 もしもロボットの皮膚に自己修復機能を与えるつもりなら、細胞から培養された”生きた皮膚”を使うのが有望なソリューションだ。

 問題はそれをロボットに貼り付ける方法だ。

 そこで今回、東京大学大学院の竹内昌治教授とハーバード大学博士課程の河井理雄氏ら研究チームは、V字に掘られた穴でヒトから培養した皮膚を固定するというやり方を考案した。

 人体の場合、組織の下にある「皮膚支帯」という網目状の構造によって皮膚を面で固定している。穴型アンカーはこれをヒントに開発されたものだ。
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ヒト細胞から培養した皮膚組織をロボットに貼り付ける方法は、人間の組織の皮膚靭帯からヒントを得たものだ / image credit:c2024 Takeuchi et al. CC-BY-ND

 培養した生きている皮膚組織を穴型アンカーの中でゲル化させる。こうすることで、人間の皮膚と同じように、培養皮膚を隙間なく面でピッタリと貼り付けることができる。

 その効果を伝えるためにデモ動画では、目のついたピンク色の膜がニチャァと笑う様子を見ることができる。
 それ自体はちょっと気持ち悪いかもしれないが、それでも不自然なたるみや凹凸が生じることはない。モーターによって口角が押し上げられると、自然に頬が膨らみ、その意味ではとても人間らしい笑顔だ。

 また研究チームは、実験として、穴型アンカーがある面とない面に人工皮膚を貼り付けて比較してもいる。

 その結果、穴型アンカーなしの面では、皮膚が7日間で84.5%も収縮したのに対し、1mmの穴型アンカーがある面では33.6%に抑えられたという(より大きな3mmと5mmのアンカーでは、それぞれ26.4%と32.2%だったそう)。

 こうした皮膚の収縮は、皮膚が内部フレームから剥がれる原因となり、ロボットの容姿を損なわせるだけでなく、皮膚自体も劣化させる。だからそれを抑えられるほどに、高い耐久性につながる。
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新たに考案されたV字の穴型アンカーで生きた培養皮膚を貼り付けたロボット。モーターの動きを上手に皮膚に伝え、にこりと自然な笑顔を浮かべることもできる/Image credit: c2024 Takeuchi et al. CC-BY-ND

耐久性や強度をあげ、実用化を目指す

 こうした培養皮膚が実用レベルになるのは、もう少し先になるようだ。竹内教授はまだ解決すべき課題がいくつかあると説明している。

 その多くは耐久性や強度に関することだ。例えば生きた皮膚であるために、それを維持するには栄養や水分を与える必要がある。

 これについては、「皮膚内に組み込まれた血管などの灌流システム」が利用されるかもしれないという。

 また培養皮膚の強度も人間の皮膚に近づけねばならない。これは「培養皮膚内のコラーゲン構造と濃度を最適化」することで対応される。

 さらに、細菌などによる汚染への耐性を持たせたり、できることなら温度や触覚などの感覚情報をロボットに伝えられる方が望ましいだろう。

 こうしたロボットの皮膚の研究は、ただロボットの見た目や機能を人間に近づけるだけではない。

 顔の筋肉が感情を伝える方法について理解が深まり、顔面神経麻痺のような病気の治療や、化粧品や整形手術などの改善にもつながると期待されるそうだ。

 この研究は『Cell Reports Physical Science』(2024年6月25日付)に掲載された。

References:Robots face the future | EurekAlert! / 生きた皮膚を持つロボットの顔 | 東京大学 / written by hiroching / edited by / parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2024年06月29日 20:03
  • ID:tB1cI.m00 #

俺そっくりで泣いた
もう俺は要らないんだ

2

2. 匿名処理班

  • 2024年06月29日 20:04
  • ID:z7FuZgxD0 #

技術の追求はわかるけどやっぱきめえ

3

3. 匿名処理班

  • 2024年06月29日 20:14
  • ID:fy8Piup50 #

今は外来生物が問題になってるが100年後はこういう人工生物が自然界で問題を起こしてるかもしれない

4

4. 匿名処理班

  • 2024年06月29日 20:14
  • ID:9GGFQ1Ng0 #

極めてなにか生命に対する侮辱を感じます。

5

5. 匿名処理班

  • 2024年06月29日 20:25
  • ID:Pup8IxP80 #

アンパンマン生肉version

6

6. 匿名処理班

  • 2024年06月29日 20:39
  • ID:Rw05Pl.p0 #

まずはロボコップからだ

7

7. 匿名処理班

  • 2024年06月29日 20:45
  • ID:cKUwyhQs0 #

ターミネーターも皮膚は生体部品だったっけ

8

8. 匿名処理班

  • 2024年06月29日 21:05
  • ID:Xk6lEujp0 #

サイズ的になのか目は医療用の義眼じゃなくてドール用のグラスアイなのか

9

9. 匿名処理班

  • 2024年06月29日 21:18
  • ID:rwVnB41e0 #

泣きたくなるほど怖いんだけど

10

10. 匿名処理班

  • 2024年06月29日 21:25
  • ID:byii3PVX0 #

この技術の進捗状況だと今生きてる全ての人間はアトムや
ドラえもんや草薙素子は見れないまま生涯終えるんだな。
ちょっと残念。200年後の子供達にやきもち焼いちゃうぜ。

11

11. 匿名処理班

  • 2024年06月29日 21:40
  • ID:k7MEMRM30 #

なんでヌメっとしてるんだろう。
人とかより両生類とかっぽく見える。

12

12. 匿名処理班

  • 2024年06月29日 21:51
  • ID:Ew736oDz0 #

なんだか見た目 深海魚みたいだなあ

13

13. 匿名処理班

  • 2024年06月29日 21:55
  • ID:OsuquzK90 #

トーマス!?
はさておき、医療としてはどんどん進化してほしいけどロボットを人に寄せることはしなくていいよ

14

14. 匿名処理班

  • 2024年06月29日 22:25
  • ID:EwpiMyf.0 #

あ!スーモ!

15

15. 匿名処理班

  • 2024年06月29日 22:44
  • ID:pyN5HdM10 #

あん○んまーん。新しい皮膚よー!!!!

16

16. 匿名処理班

  • 2024年06月29日 22:45
  • ID:sOv4C0Yk0 #

トーマス?(´・ω・`)

17

17. 匿名処理班

  • 2024年06月29日 23:43
  • ID:vWCqcxdq0 #

どうやって維持するんだ
と思ったら矢っ張りソコが課題なんだな
てか代謝させようって言うなら老廃物の問題も出て来るぞ
研究目的以外ではメリット無さそうだな

18

18. 匿名処理班

  • 2024年06月30日 00:40
  • ID:UCjEfkq80 #

>>7
生体部分維持のためにスムージーみたいな食事を摂る設定だっけ
なら歯みがきもするんだろうなと思うとシュール

19

19. 匿名処理班

  • 2024年06月30日 00:49
  • ID:UCjEfkq80 #

常に人肌の温度と水分と栄養に免疫力を保つシステムを搭載しなければならないから大変だね
洗顔やお肌のお手入れ、紫外線対策もしないと
先に新しい合成樹脂が開発されそうだ

20

20. 匿名処理班

  • 2024年06月30日 06:33
  • ID:5lAm1DYl0 #

>>18
>スムージーみたいな食事を摂る設定
それはロボコップじゃない?
(瓶詰のペースト状のベビーフード)

21

21. 匿名処理班

  • 2024年06月30日 09:28
  • ID:5mmhjK.K0 #

「永遠に美しく」「未来世紀ブラジル」を思い出す

22

22. 匿名処理班

  • 2024年06月30日 09:49
  • ID:UCjEfkq80 #

>>20
そうだった、素でロボコップと間違えたわ

23

23. 匿名処理班

  • 2024年06月30日 13:47
  • ID:8Z5BiSDy0 #

>>7
スカイネットの開発者の前で腕の皮膚を剥いで見せて、自分が未来から来たことを納得させるあのシーンは、ものすごく印象に残るよねえ

24

24. 匿名処理班

  • 2024年06月30日 13:52
  • ID:ssPD0vN00 #

なに笑とんねん

25

25.

  • 2024年06月30日 16:03
  • ID:ssPD0vN00 #
26

26.

  • 2024年06月30日 19:33
  • ID:0nOPBbMT0 #
27

27. 匿名処理班

  • 2024年06月30日 20:26
  • ID:MuOW5G800 #

笑顔って自然界一般では幸福や友好ではなくて恐怖や服従のサインらしい
「作られた笑顔」に対して嫌悪感を抱いてしまうのは、そういう本能が刺激されるからかもしれないな

28

28. 匿名処理班

  • 2024年06月30日 20:37
  • ID:fh7HB3I90 #

>>21
「ドノヴァンの脳髄」を思い出した

29

29. 匿名処理班

  • 2024年06月30日 21:36
  • ID:m4GNE3y10 #

どちらかというとロボットを作るより人の体を補う方向に行きそうな技術だとおもた

30

30. 匿名処理班

  • 2024年07月01日 07:39
  • ID:aKGduZ370 #

技術はすごいがもっと可愛くしようという発想はなかったのか
夢に出そう

31

31. 匿名処理班

  • 2024年07月01日 19:15
  • ID:FZOWB6qb0 #

>>30
わざとやってんのかってぐらい不気味だよねw

32

32. 匿名処理班

  • 2024年07月01日 23:01
  • ID:tfFdBued0 #

>>16
脳内で汽笛鳴ったよね…!

33

33. 匿名処理班

  • 2024年07月02日 21:33
  • ID:bL1Lo79M0 #

とある分野で最高に求められてたヤツだけど誰もそれに言及してない…

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