
「冒険にチャレンジしよう!」これは、小型潜水ポッドを男性の体内に注入するという80年代の映画『インナースペース』のキャッチコピーです。馬鹿げていると思いませんか?ところが、この映画の突飛な設定の少なくとも一部は、テクノロジーの進歩によって実現しつつあるようです。イギリスのシェフィールド大学のエンジニアたちが開発した極小ロケットは、将来的には人体に注入して薬を投与したり、がん細胞を見つけ出したりできるようになるかもしれないとのことです。
液体(ヒト血清を含む)の中を「泳ぐ」ように設計された小型ロケットはこれまでにもあったが、今回の新型マイクロロケットはより小型で安全、そして製造コストも低いと、プロジェクトスーパーバイザーのXiubo Zhao氏はPopular Science誌に語った。ロケットは革新的なインクジェット3Dプリンターを用いて製造され、液体シルクと酵素を混合することで推進力を生み出している。酵素を注入した構造体を燃料となる過酸化水素とともに液体中に置くと、酵素が反応し、酸素の泡を発生させて小型ロケットを前進させる。研究者たちは酵素の位置を変えることでロケットの軌道を制御することに成功した。
趙氏によると、他の小型ロケットは一般的にポリスチレンビーズ、カーボンナノチューブ、あるいは金属といった、人体組織にあまり優しくない物質を使って作られているという。しかし、彼のチームが開発したマイクロロケットのシルクと酵素構造は生体適合性を備えている。つまり、地球の軌道上に宇宙ゴミを撒き散らすマクロロケットとは異なり、これらのマイクロロケットは体内で簡単に生分解するのだ。
「インナースペース」ファンにとって残念なことに、このマイクロロケットはまだ本格的な運用には至っていない。ロケットの推進力を生み出す過酸化水素燃料は人体にとって有毒だ。「それに、体内に酸素の泡が入り込むのも嫌ですよね」と趙氏は言う。
ロケットの直径はわずか100ミクロン(人間の髪の毛ほどの太さ)だが、それでも人体に注入するには大きすぎると彼は言う。どこかに留まって問題を引き起こす可能性があるからだ。3Dプリント技術によってさらに小さな(ナノ?)ロケットが作れるようになれば、体内打ち上げは「万全」になるかもしれない。
それまでは、マイクロロケットは人体外での応用、例えば血液サンプル中の癌細胞の検査などに使われるかもしれないと趙氏は言う。血液中の循環癌細胞を見つけるのは、10億個の細胞あたりわずか数個しか存在しない可能性があるため、難しい場合がある。「10億人の人間がいて、そのうち10人が指名手配犯だと想像してみてください」と趙氏は言う。「彼らを見つけるのは難しいでしょう? しかし、車が走っていれば、捕まえるのはもっと簡単かもしれません」。同様に、マイクロロケットは血液サンプルの周りを巡回し、異物細胞を追跡することもできるだろう。
したがって、たとえ今すぐには人間の体内で打ち上げられないとしても、近い将来、マイクロロケットが重要なミッションを実行する可能性はあるかもしれない。
彼らの研究結果はSmall誌に掲載されています。