これは誰も望んでいなかった医療イノベーションだ。科学者たちは、サナダムシの小さな鉤状の頭部を人工的に合成したばかりだ。もしかしたら不安を掻き立てる発明かもしれないが、実際には薬や検査の実施を容易にするかもしれない。
ハーバード大学の研究者たちは、既存の体組織への付着方法の改良を目指し、ロボットサナダムシアンカーを開発しました。実験室での試験では、このアンカーは想定通りの粘着性を持つことが分かりました。このとげ状のアンカーは、薬剤送達の改善から盗難防止装置の利便性向上まで、幅広い用途が期待できると研究者らは述べています。
成虫の条虫は宿主の腸に付着し、体から栄養分を吸い取ることで生存します。多くの種（全てではない）の条虫は、頭節（scolex）にある円形の鉤状の「歯」を使ってこれを行います。ほとんどの人は条虫とその摂食装置について考えたくはないかもしれませんが、ハーバード大学の研究者たちはこの装置にインスピレーションを受けました。
「寄生生物は、しばしば恐ろしい体型と、まるでSF映画から飛び出してきたかのような馴染みのないライフサイクルのために、一般の人々の間でかなり疑わしい評判を持たれています」と、ハーバード大学ワイス研究所の生物医学エンジニアで本研究の研究者であるジェームズ・ウィーバー氏は、同大学の声明で述べています。「しかしながら、これらの種は、種や組織に特異的な驚くほど多様な付着器官を用いて、幅広い種類の宿主組織に定着するのに特によく適応していることを認識することが重要です。」
長期持続型の薬剤や医療センサーを人体の組織や臓器に固定する手段として、条虫の一部の特徴を応用した技術は既に存在します。しかし、ウィーバー氏と共著者たちは、たとえ人工物であっても、鉤状の頭節の完全な複製を作製しようと試みました。これらの構造は非常に小さく、驚くほど複雑なため、これは非常に困難な課題です。しかし、ロボット工学、医療機器設計、無脊椎動物学の専門家の協力を得て、チームはプロトタイプを開発することができました。数ミリメートルの長さのこのアタッチメントは、ステンレス鋼とポリマーで作られています。
彼らは、体組織を模倣できる医療用ハイドロゲルを用いてプロトタイプをテストしました。その結果、テストしたあらゆる材料に容易に接着できることが分かりました。接着力の唯一の制限は、組織の実際の強度でした。
「これらの結果は、寄生虫にヒントを得た展開可能な設計が、既存の組織付着機構の代替、あるいは補完として有効であることを証明している」と科学者らは今週PNAS Nexus誌に発表された論文に記している。
この研究成果は、チームの創案の概念実証に過ぎず、実現可能性を確認するにはさらなる研究が必要となる。しかし、プロトタイプは比較的容易に、そして安価に製作できた。これは、将来の量産計画において重要な考慮事項となる。そして、このデバイスが成功すれば、研究者たちは幅広い用途を想定している。
例えば、組織へのダメージを最小限に抑えながら、徐放性薬剤を体の特定の部位に正確に送達したり、体温や薬剤濃度などの指標を追跡する診断検査やセンサーを埋め込んだりするために使用できる可能性があります。このアタッチメントはサナダムシの頭節に非常によく似ているため、実験室ではこれらの寄生虫が私たちの体にどのような物理的影響を与えるかをより深く理解するためのモデルとしても役立つ可能性があります。また、医療分野以外では、このサナダムシ技術は、野生動物に取り付ける可逆的なタグや、小売店で使用される一時的な盗難防止装置などに利用できる可能性があると研究者らは指摘しています。
これらはどれも非常に便利で実用的な応用例のように思えます。しかし、ボストン・ダイナミクスのロボット犬などに取り付けることができるような、これより大きなバージョンを作ろうとする人が出てこないことを祈りましょう。世界は既に十分恐ろしいのですから。
