培養した骨格筋がロボットを動かす「バイオハイブリッドロボット」の分野で、長年のボトルネックだった「培養筋肉の出力不足」を解決する方法を、シンガポール国立大学（NUS）の研究チームが発見した。外部刺激なしに筋肉が自分自身でトレーニングできる仕組みを用いたもので、これを搭載した水泳ロボット「OstraBot」が骨格筋駆動バイオハイブリッドロボット史上最速となる毎分467mmの速度を記録した。同研究はNature Communicationsの2026年3月18日号に掲載された。
バイオハイブリッドロボットの魅力は、モーターではなく生きた細胞が動力源であることにある。ソフトで静粛かつ小スケールで高いエネルギー効率を持ち、生分解性も期待できる。しかし培養環境では骨格筋の発生する力が弱く、ロボットを有意なスピードや推力で動かすには力が不足するという問題があった。
機械工学部のTan Yu Jun助教授らのチームは、筋肉の細胞が成熟過程で自然に収縮を繰り返すという特性に着目した。2つのリング状の筋肉組織をスライダーブロックを介して連結し、一方が収縮するともう一方が引っ張られて伸展し、それが再び収縮する——というサイクルが外部の電源や制御なしに自律的に繰り返される「自己トレーニングプラットフォーム」を構築した。腕相撲から着想を得たとチームは説明している。
1週間の成熟期間中にこの仕組みで自己トレーニングした筋肉は、最大7.05mNの力と8.51mN/mm²の応力を記録し、従来の培養法と比べて1桁以上高い出力を達成した。この筋肉を、箱魚（ハコフグ科）の泳ぎ方を模した剛体胴体＋2本の柔軟な尾ひれという構造のOstraBotに搭載し、3Hzの電気刺激を与えたところ、毎分467mm（体長比で毎分15.6体長）の速度で泳ぐことに成功した。従来の培養法で育てた同型ロボットと比べて約3倍の速さだ。
実用化に向けてチームが目指す次のステップは、構造材料も含めてすべて生分解性素材で作ったロボットだ。湿地・サンゴ礁などの繊細な生態系での環境モニタリングや、体内で役割を終えた後に溶けてなくなる一時的なインプラント医療デバイスへの応用が候補として挙げられている。
関連情報
NUSプレスリリース（2026年3月19日）
Nature Communications（DOI: 10.1038/s41467-026-70259-9）
