日本東京大學竹內昌治教授等人的研究團隊成功開發出了一種環狀結構新型人工肌肉。既往的人工肌肉只能進行輕微的小幅震顫收縮，而此次開發的人工肌肉在電刺激下可實現強力收縮，能產生比既往產品高出一倍的力量。這種人工肌肉除可作為機器人等的動力源外，還有望應用於驗證治療肌肉疾病藥物的效果等領域。相關研究的論文已發表在國際科學期刊《Science Advances》上。
新開發的環狀人工肌肉在電刺激下會強力收縮（供圖：東京大學竹內研究室）
將環狀人工肌肉掛在鉤子狀部件上，製成手指狀機器人（供圖：東京大學竹內研究室）
此次開發的人工肌肉是通過培養人體來源的肌肉細胞製作而成的。為產生強大力量，研究團隊對培養條件等進行了改良，使增殖後的肌肉細胞排列方向保持一致。通過高密度肌肉細胞排布，實現了既往環狀肌肉組織難以達成的、收縮時產生強大力量的「強收縮」效果。
環狀人工肌肉可掛在鉤子狀部件上，作為受電刺激實現伸縮的動力源使用。研究團隊利用該人工肌肉製作了簡易的機器人手，並成功通過電刺激抓取了水中的輕質塑料。據稱，使用多個人工肌肉還能產生更強的力量。
未來，研究團隊計劃製造出更有力量的人工肌肉。雖然可以通過施加外力等方式來「鍛鍊」培養的肌肉細胞，但與人類進行肌肉力量訓練相比，其成長較為困難。研究團隊未來將探索最佳培養條件和刺激方法，力爭開發出力量達到現有水平約10倍的人工肌肉。
這種利用生物組織的機器人被稱為「生物混合機器人」，具有優異的自我修復能力和靈敏度，在工業領域具有廣闊應用前景。
原文：《日本經濟新聞》、2025/7/29
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Science Advances
論文：Tetanus-driven biohybrid robots powered by muscle rings with enhanced contractile force
URL：science.org/doi/10.1126/sciadv.adu9962
