光の支援によってつかむ：レーザー光が3Dマイクロクローの精密な機械的把持を駆動する(Nature)

目に見えないほど小さな「ミクロの世界」のものを、まるで指でつまむように、でももっとずっと正確に操作できたら、どんなすごいことができるでしょう？科学者たちは、そんな夢のような技術の開発に挑んでいます。今回注目するのは、光の力を使った「マイクロクロー」という技術です。

普段、私たちが物を掴むときは、指や道具を使いますよね。でも、髪の毛よりもずっとずっと小さな、100万分の1メートル（マイクロメートル）くらいの大きさのものを扱うとなると、話は別です。指でつまもうとしたら、その物体がどこかに飛んでいってしまったり、壊れてしまったりするかもしれません。

そこで科学者たちが使っているのが「光ピンセット」という技術です。これは、強く集めたレーザー光を使って、小さな物体を捕まえたり動かしたりするものです。まるで、光の「つかむ棒」のようなイメージですね。この光ピンセットは、とっても精密に物体を扱えるのがすごいところ。でも、一つだけ大きな弱点がありました。それは、物体に伝えられる力がとても弱いということ。だから、あまり重いものや、しっかり掴んで力を加えたいものには、あまり向いていなかったのです。

今回、Nature日本語版で紹介された研究は、この「光ピンセットの力の弱さ」という長年の課題を乗り越えようとするものです。研究チームは、レーザー光をさらに工夫して当てることで、マイクロメートルサイズの物体を、より強く、そして精密に機械的に掴むことができる「マイクロクロー」という技術を開発しました。これは、光の力だけで、これまで以上にしっかりとした「掴む」という動作を、ミクロの世界で実現しようという試みと言えます。

この技術がさらに発展すれば、病気の原因となるタンパク質を一つ一つ取り出して調べたり、新しい素材をミクロの単位で組み立てたりと、医療やものづくりの分野で、これまでにない可能性が開けるかもしれません。まるでSFの世界が、少しずつ現実になっていくような、ワクワクする研究です。