AI設計ミクロニードルが体温で変形、糖尿病創傷治癒を加速
漢陽大学のヒンド・ジョン准教授らは、食虫植物の運動機構を模倣したAI駆動型4Dプリンティングマイクロニードルパッチを開発し、学術誌Advanced Materialsに掲載した。本デバイスは体温(37度)に反応して形状記憶機能を発現させ、創傷を物理的に閉鎖する一方で、再生促進型DNAナノ粒子と抗菌性亜鉛表面を併せて創部に供給する。 研究チームは、材料組成と製造条件が変形特性に与える影響を機械学習で解析。ガウス過程回帰モデルにより最適な製造パラメータを高精度に予測し、試行錯誤を大幅に削減した。これにより、機械的安定性と速やかな形状回復を両立する生体適合材料の設計が実現した。 臨床前試験において、マイクロニードルは体温で曲げられた形状に急速に復帰し、創縁を安定して固定。内皮細胞や線維芽細胞の活性化を促して組織再生を加速させると同時に、大腸菌および黄色ブドウ球菌に対して強力な抗菌効果を確認した。 ヒンド・ジョン准教授は、本技術が自然の原理を人工知能で制御可能な生体デバイスへ転換する新枠組を示すと指摘する。今後は臨床応用に向けて安全性と有効性の評価が進められるが、ソフトロボティクスや生体インプラント、次世代スマートパッチなどへの展開が期待されている。
