MEMS（メムス）―小さな「機械」が創る大きな「機会」―

小さな「機械」が未来を変える「機会」に

スマートフォンなど小型の情報端末や、カテーテルなどの医療機器のほか、さまざまな機器に米粒サイズの小さな機械が使用されています。こうした微細な機械はMEMS（Micro Electro Mechanical Systems：メムス）と呼ばれます。LSI（大規模集積回路）の材料であるシリコンや金属、プラスチックを微細に加工して1ミリの千分の一、百万分の一、十億分の一というサイズのセンサやバルブ・ポンプなど、さまざまな部品を作り、数ミリ角のチップ上で組み合わせたものがMEMSです。「機械」を極限まで小さくすることで、これまでになかった新たな「機会」、つまりチャンスを生み出して、未来を変えていくと期待される分野です。

チップ上で身体の機能を再現

注目されているMEMS研究の一つに、数cm角のチップで身体機能を再現する「ボディ・オン・ア・チップ」があります。1ミリ程度の大きさの複数種類の臓器細胞をチップ上で培養し、これを微小なパイプで繋ぎ、ポンプにより栄養などを含む液体を循環させます。そうすると臓器同士がお互いに影響し合います。例えば、心臓と肝臓の培養細胞をパイプでつないで培養液を循環させることで、肝臓で代謝された肝臓がんの抗がん剤の副生成物が心臓の細胞に与える影響、すなわち抗がん剤の副作用を調べることができます。この技術は新薬開発時に必要となる動物実験や人での臨床実験にかかる費用や期間を大幅に減らすことができるので、短期間・低コストで副作用のない薬を開発することに役立つと期待されています。

さまざまな専門知識を持ち寄る

MEMSの開発には異なる分野の専門知識が不可欠です。前述の例なら、ポンプなどの動く部品は機械工学、センサの信号処理は電気・電子工学、チップ上のシステムを作動させるプログラミングには情報工学の知識が必要です。さらに医学、生物学、薬学の知識も必要です。そのため、MEMSの研究開発は異なる領域の専門家が集まって知恵を出し合って進めています。

参考資料

田畑修先生のインタビュー記事（大学公式HP）

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先生情報 / 大学情報

京都先端科学大学工学部機械電気システム工学科教授（学部長）田畑修先生

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マイクロ・ナノシステム

先生が目指すSDGs

メッセージ

工学部を志す人は、入学前に機械・電気・情報などから自分の専門分野を選ぼうとするでしょう。でも、ロボット・スマ一トフォンなどの先端システムの開発には複数の専門が関わります。新製品の開発プロジェクトでは、さまざまな専門家が集まってチームワークで仕事をします。チームで活発に議論ができるように、機械・電気・情報などの分野に縛られずに、まず幅広い工学分野の基礎的な知識を身につけてください。その上に自分の得意分野の専門知識を身につけることが大事です。さらに英語も話せれば、世界中で活躍できる人材になれます。

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本学は世界で活躍する「人財」を育てる5学部10学科の総合大学です。経済経営学部、人文学部、バイオ環境学部、健康医療学部、工学部、それぞれの学部でグローバル化する現代社会を生き抜く「未来を生み出すチカラ」を身につける教育を展開。専門性に加えて、多くの留学生が学ぶ「国際性が日常のキャンパス」で実践的な英語力を磨くとともに、多様性に適応するコミュニケーション能力、デジタル化に対処できるデジタルリテラシーを高めて、激動する社会に向かって自らを築き、世界レベルで活躍できる人材の輩出を目指しています。