マイクロ・ナノロボットの動向（2020年9月調査）
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調査資料詳細データ
本調査レポートは、定期刊行物 Yano E plus 2020年10月号 に掲載されたものです。
1. マイクロ・ナノロボットとは
2. マイクロ・ナノロボットが拓く超スマート社会
3. マイクロ・ナノロボットの駆動方式
3-1．光
3-2．磁気
3-3．圧電素子
3-4．ケミカル・ロコモーション
3-5．ATP分解エネルギー
4. マイクロ・ナノロボットの主な用途
4-1．バイオメディカル分野
4-2．エレクトロニクス分野
4-3．インフラ・プラント分野
5. マイクロ・ナノロボットの市場規模予測
【図・表1．マイクロ・ナノロボットの国内およびWW市場規模予測
（金額：2025-2050年予測）】
【図・表2．マイクロ・ナノロボットの駆動方式別WW市場規模予測
（金額：2025-2050年予測）】
【図・表3．マイクロ・ナノロボットの用途分野別WW市場規模予測
（金額：2025-2050年予測）】
6. マイクロ・ナノロボットに関連する企業・研究機関の取組動向
6-1. 国立大学法人大阪大学(1)
【図1. α-CDの並進運動と重水素化反応が同時に起こる
擬ロタキサン人工分子マシン】
【図2. 人工分子ラチェットの概念図】
【図3. 擬ロタキサン中で進行する2ステーション軸分子の
重水素化反応】
【図4. α-CD と2ステーション軸分子からなる
擬ロタキサンの形成過程についての単純化モデル】
6-2. 国立研究開発法人産業技術総合研究所（産総研）
【図5. (a) CNTとリポソームからなるナノロボットの概念図
(b)ナノロボットの電子顕微鏡写真】
【図6. (a)ナノロボットによる細胞機能制御の概念図
(b)線虫の運動抑制効果。スケールバー：50μm】
6-3. 国立大学法人東京大学(1)
(1) 赤血球サイズの超小型自己推進マイクロスイマー[1]
（https://robomechjournal.springeropen.com/articles/
10.1186/s40648-019-0146-x）
【図7. 赤血球サイズの超小型自己推進マイクロスイマーの模式図】
(2) オンチップロボット：センサーとアクチュエーターの
統合によるマイクロ流体環境の新機能
【図8. 駆動方式の異なるオンチップロボットシステムの分類】
(3) 未来医療を拓くバイオニックヒューマノイド[2]
（https://www.atpress.ne.jp/news/133851）
【図9. バイオニックアイモジュールの構造】
(4) 世界最高速の細胞分取マイクロ流体チップ
（https://www.jst.go.jp/pr/announce/20170707/index.html）
【図10. 超高速流体制御を用いたオンチップ細胞ソーティングの
コンセプト図】
6-4. 国立大学法人東京大学(2)
(1) マイクロ光造形法の開発
【図11. マイクロ光造形法の模式図】
(2) マイクロ光造形法で製作されたマイクロ・ナノマシン
【図12. マイクロ光造形法による可動機構を組み立て不要の
マイクロマシン】
【図13. 磁性光硬化樹脂を用いた磁気マイクロアクチュエーター】
(3) 光駆動マイクロ・ナノロボット
【図14. 光駆動マイクロ・ナノロボット】
(4) 小さな化学工場と再生医療への応用
【図15. 化学ICチップ群からなるマイクロ化学デバイスの事例
(a) 細胞分析用化学ICファミリー (b)マイクロPCRチップ】
【図16. 胚葉体自動培養システム「PASCAL」の
プロトタイプ外観(左)と構造を示した模式図(右)】
(5) イグノーベル賞の先駆けとしての「馬鹿ゼミ」の効用
6-5. 国立大学法人豊橋技術科学大学
(1) マイクロ超音波モーターの研究開発
【図17. 試作したステーター(左)および駆動原理の振動モード(右)】
【図18. マイクロ超音波モーターのステーターとローター】
(2) マイクロ超音波モーターを用いたマイクロロボットの開発事例
【図19. マイクロ超音波モーターを用いたパンチルト機構】
6-6. 学校法人日本大学
(1) 昆虫型マイクロロボット
【図20. 4足歩行マイクロロボット：ICなし(左) IC搭載(右)】
【図21. 6足歩行マイクロロボット（IC搭載）】
(2) 人工脊髄ニューラルネットワークを用いた制御系
【図22. ハードウェアニューロンモデルの例】
6-7. 国立大学法人北海道大学(1)
(1) 光で駆動する人工分子モーターを創出
～分子の自己組織化で生きているかのような状態を創り出す～
（https://www.hokudai.ac.jp/news/pdf/200515_pr.pdf）
【図23. アゾベンゼンの光異性化反応】
【図24. アゾベンゼン誘導体とオレイン酸を混合した集合体が
ブルーライト照射で分子運動を行なう様子
（動画はQRコード参照）】
(2) 偏光で振り付けを変えて踊る分子ロボットを実現
（https://www.hokudai.ac.jp/news/pdf/200515_pr.pdf）
【図25. 偏光で振り付けを変えてリズミカルに動く結晶の概念図】
【図26. 結晶の中でのアゾベンゼン分子の集積構造】
【図27. 偏向の向きによって異なる踊り方で
運動を繰り返す結晶（顕微鏡写真）】
6-8．国立大学法人北海道大学(2)
(1) 分子ロボットの要素
【図28. 分子ロボットの3要素】
(2) 群れとして動く分子ロボット
【図29. 物理的な外部刺激による分子機械の
集団運動制御のイメージ】
(3) 分子人工筋肉の開発
【図30. 自在にサイズを制御可能な分子人工筋肉の開発】
7. マイクロ・ナノロボットはテクノロジーの新たな地平を切り拓く
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