鼻腔スワブによるCOVID-19検査を受けたことがある人なら誰でも、それが決して快適な体験ではないことを知っているだろう。問題の一つは、十分なサンプルを吸収させるためにスワブを10～15秒間挿入したままにしなければならないことだ。しかし、MITの3Dプリンティング研究から生まれた企業が、サンプルの吸収速度が速く、分析のためによりスムーズに排出できる新しいタイプのスワブを開発したと発表した。
ジフェイ・オウ氏はMITメディアラボで7年間、3Dプリント技術を活用し、鳥の羽毛の複雑な構造など、自然界に存在する既存の素材を模倣した高度に工学的に設計された新素材を開発するための新たなアプローチを研究しました。卒業後、オウ氏は自身が設立したOPT Industriesで研究を続け、MITでの研究成果を活かして様々な用途向けの新素材を開発しています。そして2020年3月、その成果がInstaSwabと呼ばれる、より優れた鼻腔スワブであることが判明しました。
鼻腔スワブは、綿、ポリエステル、発泡体などの素材でできた吸収性の先端と、木、巻紙、あるいはプラスチック製の持ち手を備えた、細長い綿棒に過ぎません。大量生産が容易で安価ですが、患者の快適性を重視して設計されているとは言えません。硬い持ち手は、スワブを採取後に簡単に取り外せるようにする一方で、患者の鼻腔の奥深くまで探り入れるため、非常に不快な体験をもたらします。さらに悪いことに、先端の吸収材が十分な量のサンプルを採取できるように、スワブを患者の鼻腔内に最大15秒間挿入したままにしておく必要があり、不快感が長引いてしまいます。
MITメディアラボ在籍中、オー氏は複雑な微細構造を3Dプリントする新たなプロセスを考案しました。このプロセスには、新型3Dプリンターと、非常に微細で複雑な繊維による耐久性向上を約束するカスタムポリマーの開発が必要でした。この研究により、OPTインダストリーズは、柔軟なポリマー構造と微細な格子織りで作られた高吸収性のチップを備えた、より優れた鼻腔スワブを開発することができました。
先端の独自の構造により、鼻腔の最も狭い部分を通過する際に容易に圧縮され、シャフトは柔軟に曲がるため、挿入時の患者の快適性が向上します。また、独自の格子構造はサンプルの吸収速度も速く、患者は15秒間の苦痛に耐える必要がなくなります。InstaSwabはスーパースポンジのような働きをするにもかかわらず、綿やポリエステルなどの素材よりもサンプルの放出速度が優れており、検査に必要な細菌を最大20倍も供給できるため、特に迅速な処理が求められる検査において、結果の精度向上に貢献します。
OPTインダストリーズは、インスタスワブの製造方法を具体的には明らかにしていない（オー氏がMITを去った今、これは貴重な企業秘密となっている）。しかし、インスタスワブは積層造形プロセスを用いて製造されており、同社はスケールアップすることで、毎日約8万個を生産できる。世界中でパンデミックが依然として続いているため、同社は生産をさらに加速できる新型機械の開発にも取り組んでいる。
