■ロボットが人間と触れ合う分野（医療・介護）で役立つ！？人工筋肉（ソフトアクチュエーター）を開発｜コロンビア大学

参考画像：Soft Materials for Soft Actuators｜YouTubeスクリーンショット

参考画像：Soft Materials for Soft Actuators｜gifs.com

One Step Closer to Lifelike Robots

（2017/9/19、Columbia University）

The new material has a strain density (expansion per gram) that is 15 times larger than natural muscle, and can lift 1000 times its own weight.

＜中略＞

It was tested in a variety of robotic applications where it showed significant expansion-contraction ability, being capable of expansion up to 900% when electrically heated to 80°C.

コロンビア大学の研究者が開発したのは、3Dプリンタで作る人工筋肉で、温度を80度まで上げると900%膨張し、また自重の1000倍の重量のものを持ち上げることができるそうです。

Unlike rigid robots, soft robots can replicate natural motion—grasping and manipulation—to provide medical and other types of assistance, perform delicate tasks, or pick up soft objects.

剛性のロボットよりも柔軟な材料で作られるソフトロボットは、人間と触れることがある領域（例えば、医療やそのほかの支援）や細かい作業や柔らかいものを拾うなどといった場面での活躍が期待されます。

Soft Materials for Soft Actuators

【参考リンク】

• Aslan Miriyev, Kenneth Stack & Hod Lipson　Soft material for soft actuators　Nature Communications 8, Article number: 596 (2017)　doi:10.1038/s41467-017-00685-3

■人工筋肉の他のアイデア

●ナイロン素材の人工筋肉繊維

Muscles made of nylon

Nylon fibers made to flex like muscles

（2016/11/23、MIT）

Now, MIT researchers have come up with one of the simplest and lowest-cost systems yet for developing such “muscles,” in which a material reproduces some of the bending motions that natural muscle tissues perform.
The key ingredient, cheap and ubiquitous, is ordinary nylon fiber.

＜中略＞

Spinks adds, “Bending-type actuators are needed for robotic grippers, microscopic tools, and various machine components. These new bending actuators could have immediate application.”

MITの研究者が開発したのは、製造が容易で低コストでできるナイロン素材の人工筋肉繊維です。

曲げることのできるアクチュエータ（入力されたエネルギーを物理的運動に変換する機構のこと）は、ロボットグリッパー（ロボットが物をつかむ・握るためのもの）や顕微鏡ツール、様々な機械部品、医療分野など様々な用途での活躍が期待できるそうです。

●食べられる素材でできたアクチュエーター

Soft Pneumatic Gelatin Actuator for Edible Robotics

An Edible Actuator for Ingestible Robots

（2017/10/5、IEEE Spectrum）

The components of such edible robots could be mixed with nutrient or pharmaceutical components for digestion and metabolization. Potential applications are disposable robots for exploration, digestible robots for medical purposes in humans and animals, and food transportation where the robot does not require additional payload because the robot is the food.

ゼラチン、グリセリン、および水の混合物から作られた空気圧式アクチュエータは、野生動物の行動観察のためのロボットや探索のための使い捨てができるロボット等への活用が期待されます。

●やわらかい素材でできたロボットグリッパー

Custom Soft Robotic Gripper Sensor Skins for Haptic Object Visualization

カリフォルニア大学サンディエゴ校のエンジニアが開発した新しいロボットグリッパーは、シリコンゴム製で導電性カーボンナノチューブで作られたセンサーが埋め込まれており、ドライバー（ねじ回し）を回したり、電球をねじ込んだり、紙を持つことができます。

【参考リンク】

• This soft robotic gripper can screw in your light bulbs for you｜UC San Diego

●傷口を自己治癒するソフトロボット

A robot that heals a little like Wolverine

【参考リンク】

• Seppe Terryn, Joost Brancart, Dirk Lefeber, Guy Van Assche and Bram Vanderborght　Self-healing soft pneumatic robots Science Robotics 16 Aug 2017: Vol. 2, Issue 9, eaan4268 DOI: 10.1126/scirobotics.aan4268

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• スタンフォード大の「やわらかい空気圧ロボット」から浮かんだ疑問「そもそもロボットの定義とは？」

●折り紙からインスピレーションを受けた折り畳み式の人工筋肉

[vimeo]https://vimeo.com/241349581[/vimeo]

Origami-Inspired Artificial Muscles

NEW ARTIFICIAL MUSCLES CAN GIVE SOFT ROBOTS SUPERPOWERS

（2017/11/27、MIT CSAIL）

The team constructed dozens of muscles using materials ranging from metal springs to packing foam to sheets of plastic, and experimented with different skeleton shapes to create muscles that can contract down to 10 percent of their original size, lift a delicate flower off the ground, and twist into a coil, all simply by sucking the air out of them.

MIT CSAILとハーバード大学のWyss Instituteの研究者は、折り紙からインスピレーションを受けた、折り畳み式の人工筋肉を開発したそうです。

ソフトロボットについて最近よく取り上げる機会が多いのですが、柔軟性と機敏性が増すと強度が低下するというトレードオフの関係があり、柔らかい素材は柔軟性のない素材ほど強度がなく弾力性がないため使用が制限されると考えられますが、今回の研究では空気や水圧だけで体重の1,000倍まで持ち上げることができるそうです。

What’s new, Atlas?

BostonDynamics（ボストンダイナミクス）の「Atlas（アトラス）」がまるで「パルクール（Parkour）」のような動きでバク宙をしている動画が公開されていますが、実際どんなアクチュエータ（入力されたエネルギーを物理的運動に変換する機構のこと）が用いられているのでしょうか？

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■まとめ

これからは、介護や生活支援などの場面で、ロボットと触れ合う機会が増えていくことが考えられますが、その際に硬い素材だと冷たい印象を受けるかもしれません。

そういった場面において、柔らかい素材のロボットであれば、温かみのある印象を与えられるのではないでしょうか。

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■ザッカーバーグ夫妻、人類の病気を予防・治療するプロジェクトで30億ドルを投資

参考画像：Live with Priscilla from San Francisco for a Chan Zuckerberg

ザッカーバーグ夫妻、疾病撲滅に30億ドルを投ずると発表―世界的研究者をリーダーにバイオハブを建設

（2016/9/22、TechCrunch）

今日（米国時間9/21）、チャン・ザッカーバーグ・イニシアティブ（CZI）はチャン・ザッカーバーグ・サイエンス（CZS）と呼ばれる新しいプロジェクトを発表した。人類の疾病を予防し治療するため、向こう10年間に30億ドル（約3000億円）が投ぜられる。

ザッカーバーグ夫妻が取り組むのは、心臓疾患、感染症、神経系疾患、ガンといった人類の病気を予防・治療するプロジェクトで、30億ドルを投資するそうです。

ザッカーバーグは「アメリカでは病気にかかった人々を治療するための支出に比べて、そもそも人々が病気にならないように研究するための支出はわずか50分の1しかない」と述べた。

以前紹介したGOOGLE Xのプロジェクト「BASELINE STUDY」に近いコンセプトであるように感じます。

Verily（元Google X）のProject Baseline studyの目的は、病気のサインを見つけ病気の予防をすること！？

Baseline Studyの目的は、心臓疾患や癌など病気の兆候を早期に発見すること。病気を発症してからではなく、健康な人体が病気になりそうなサインを見つける。これにより医師は、病気予防に重点を置いた措置が可能となる。東洋医学に「未病」という言葉があるが、この研究はこのコンセプトに近い。

ザッカーバーグ氏のコメントにもあるように、病気が起きてから治療をするということに比べて、病気を予防するということに関してはまだまだ進んでいないのが現状なのでしょう。

日本でも2015年度の医療費は41.5兆円｜高齢化や抗がん剤などの高額な新薬が増えているがニュースになりましたが、予防医療・予防医学に取り組んでいくことは医療費の削減するためにも今後重要になっていくと考えられますし、また、QOL（生活の質）の向上といった間接的なコスト削減も期待できると考えられます。

■疾病の治療と予防を変革するような新しいテクノロジーの開発

CZSはまた疾病の治療と予防を変革するような新しいテクノロジーの開発にも力を入れる。ザッカーバーグは望遠鏡や顕微鏡の発明を例として「新しいツールの発明が科学にまったく新しい分野を切り開いた。疾病の場合にも新しいツールが画期的な役割を果たすことを想像するのは簡単だ」と述べた。

ザッカーバーグが開発の目標として例示したテクノロジーには「脳の活動を視覚化するAIソフト…ガンの遺伝子を解析する大規模な機械学習応用データベース…あらゆる感染症に対応する解析能力をもったICチップ、疾病の早期発見を可能にする連続的血流モニター・システム、人体のすべて部分の細胞のマッピングとモニター、個人の疾病と身体特性に合わせて薬品を即座にカスタマイズするシステム」などを挙げた。

人体各部の細胞のマッピング、あるいは細胞地図（cell atlas）は医学上の重要なブレークするーになり得るという。クウェイク教授は「人体にどれだけの種類の細胞があるのか、誰も正確なことは知らない」と述べた。すべてのタイプの細胞がシークェンシングされ、遺伝子が編集可能になればガン、糖尿病、感染症その他重大な疾患の治療に革命が起きるという

ザッカーバーグが考える疾病の治療と予防を変革するような新しいテクノロジーの開発の例として挙げられたものからは、身体をモニタリングして、データを収集・分析・解析し、個人に合わせた治療を行なっていく未来を考えているのではないかと思います。

こうしたプロジェクトで期待したいのは、病気が起こる前の「サイン」を見つけることと予防医学の普及です。

●病気のサインを見つける

先ほどのプロジェクトの目標例を見ると、病気の予防に重点が置かれているのではなく、病気の治療に重点が置かれているように感じます。

今回のプロジェクトでは、西洋医学に東洋医学の「未病」の考えをミックスするようなものになることで、より病気の予防につながるのではないかと思います。

人によっては、健康診断などの検査結果で異常がないにもかかわらず、体がだるい、疲れやすい、頭痛、肩こり、めまい、眠れないなどといった体の不調に悩まされた経験もあるのではないでしょうか。

「はっきりとした症状はでていない」「数値には現れないけどなんだか体調がよくない」というときを、健康な体から病気の身体へと向かう途中だと考えるとすれば、その途中で起きる「サイン」に着目して、何らかの対処を行なうことが最も効果的な医療になっていくのではないでしょうか。

●予防医学の普及

現在では様々な研究機関が病気になるリスクが高い生活習慣やリスク要因について発表を行なっています。

心臓疾患、感染症、神経系疾患、ガンといった人類の疾病にもすでにわかっているリスク要因がありますが、実際には対処できずに病気になっていることも多いのではないでしょうか。

■大腸がん予防

1975年型食事が健康によい！？｜世界一受けたい授業によれば、2000年代は脂質が多くなってくるのですが、肉を多く食べると大腸がんになるリスクが高いによれば、肉を多く食べる日本人は大腸がんになるリスクが高いことが、約８万人を対象にした約１０年におよぶ国立がん研究センターの追跡調査でわかっています。

また、長時間イスに座っているのは、健康に良くないらしいで紹介したアメリカン・ジャーナル・オブ・エピデミオロジー誌に発表された研究によると、デスクワーク（長時間椅子に座ったままでの仕事など）は大腸がんのリスクを増加させる可能性があるそうです。

その他にも、糖尿病の人の大腸がんになるリスクは1.4倍、肝臓がんは1.97倍、すい臓がんは1.85倍も高いによれば、日本糖尿病学会と日本癌学会の合同委員会の報告では、糖尿病の人はそうでない人に比べて大腸がんになるリスクは1.4倍なのだそうです。

糖尿病の患者数の増加に伴い、大腸がんになる人も増えていると考えられないでしょうか。

→　大腸がん　について詳しくはこちら

→　大腸がん危険度チェック　について詳しくはこちら

■ピロリ菌除菌と胃がん検診で胃がん予防

胃がんの原因としては、最近の研究によって、ヘリコバクターピロリ（ピロリ菌）が大きく関わっているのではないかと考えられています。

胃がん検診、内視鏡検査の追加を提言　厚労省検討会によれば、胃の内視鏡検査は胃がんの死亡率を減らす効果が認められているそうです。

早期の胃がんには、自覚症状はほとんどありません。

40歳を越えたら、自覚症状はなくても、年に一回は胃の定期検査を受けましょう。

→　胃がんの症状・原因・手術・食事　について詳しくはこちら

■肝臓がん予防のために「肝炎ウイルス」の検査

肝臓がんになるほとんどの原因はウイルス性肝炎から肝硬変になったものであるため、肝臓がんの予防するためには、肝硬変になる前に、肝炎を早期に発見し、治療を行うことが第一です。

→　肝臓ガン　について詳しくはこちら

■歯周病予防で生活習慣病予防

歯周病から糖尿病が悪化する？｜そのメカニズムと歯周病予防のポイントによれば、歯周病菌の出す毒素が歯肉や歯を支える骨を侵す作用の研究が進むにつれて、これらの毒素は、全身をめぐって糖尿病や心臓血管系の疾患など生活習慣病にも影響を与えていることが明らかになってきています。

歯周病ケアをすることが生活習慣病予防につながります。

→　歯周病の症状・歯周病とは・歯周病予防　について詳しくはこちら

■舌の汚れを清掃してがん予防

舌の汚れを清掃をすることがガン予防につながる！？によれば、舌の上に付く白い汚れ「舌苔（ぜったい）」の面積が大きいほど、呼気に含まれる発がん性物質アセトアルデヒドの濃度が高いことがわかったそうです。

こうした一つ一つを検討して、より確実だと思ったものから予防医療を行なっていくことが病気の予防につながっていくのではないでしょうか。

以前社会的インパクト投資がヘルスケア分野に活用され始めたということを知りましたが、ビル・ゲイツやザッカーバーグのような人たちの行動によって、その行動を真似していく人が増えていくといいですね。

→　【２つの未来予測】１．未病の観点から病気のサインを見つける、２．健康的なライフスタイルがお金のような価値を持つ　について詳しくはこちら

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