日本东京大学竹内昌治教授等人的研究团队成功开发出了一种环状结构新型人工肌肉。既往的人工肌肉只能进行轻微的小幅震颤收缩，而此次开发的人工肌肉在电刺激下可实现强力收缩，能产生比既往产品高出一倍的力量。这种人工肌肉除可作为机器人等的动力源外，还有望应用于验证治疗肌肉疾病药物的效果等领域。相关研究的论文已发表在国际科学期刊《Science Advances》上。
新开发的环状人工肌肉在电刺激下会强力收缩（供图：东京大学竹内研究室）
将环状人工肌肉挂在钩子状部件上，制成手指状机器人（供图：东京大学竹内研究室）
此次开发的人工肌肉是通过培养人体来源的肌肉细胞制作而成的。为产生强大力量，研究团队对培养条件等进行了改良，使增殖后的肌肉细胞排列方向保持一致。通过高密度肌肉细胞排布，实现了既往环状肌肉组织难以达成的、收缩时产生强大力量的“强收缩”效果。
环状人工肌肉可挂在钩子状部件上，作为受电刺激实现伸缩的动力源使用。研究团队利用该人工肌肉制作了简易的机器人手，并成功通过电刺激抓取了水中的轻质塑料。据称，使用多个人工肌肉还能产生更强的力量。
未来，研究团队计划制造出更有力量的人工肌肉。虽然可以通过施加外力等方式来“锻炼”培养的肌肉细胞，但与人类进行肌肉力量训练相比，其成长较为困难。研究团队未来将探索最佳培养条件和刺激方法，力争开发出力量达到现有水平约10倍的人工肌肉。
这种利用生物组织的机器人被称为“生物混合机器人”，具有优异的自我修复能力和灵敏度，在工业领域具有广阔应用前景。
原文：《日本经济新闻》、2025/7/29
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Science Advances
论文：Tetanus-driven biohybrid robots powered by muscle rings with enhanced contractile force
URL：science.org/doi/10.1126/sciadv.adu9962
