医学的見地から協調遠隔操作による生体内CAに求められるマルチタスク工程を以下のように分類しました。１．体外から異常部位への到達、２．異常部位の観察、３．異常部位の組織・細胞・細菌等の採取、４．採取検体の診断、５．採取部位の修復、６．体外への排出、７．その他。上記のマルチタスク工程に必要な要素技術の検証を行うにあたり、３の工程に着目し、内視鏡トレーニングモデルを用いて、生体内CAを模擬した牽引器具による複数協調操作によって組織採取時間の短縮と術者負担の軽減を示しました。さらに生体豚を用いて、牽引機能を有する内視鏡による複数協調操作を行い、組織採取時間の短縮と安全性の向上を示しました。複数の小型CAの協調操作は、３に加え、２、４、５の工程においても有用と考えられ、今後検証していきます。
また、生体組織診断で必要になる内視鏡の遠隔操作デバイスの操作性を評価する方法を示し、通常では採取が困難な組織・細胞の生体組織診断を行うプロトタイプの仕様を設定し、実証評価方法を示しました。
つぎに、分散CAによる心身健康のモニタリングの指標を得るため、唾液（43検体）、消化管壁（206検体）、膵実質内（11例）の細菌叢と健康状態・治療との関連を調査しました。十二指腸乳頭部腫瘍、炎症性腸疾患、肝細胞癌の進行度、活動性と治療反応性と腸内細菌叢が関係していることが示唆される結果が得られました。胆汁（138検体）、膵液（10検体）のpHと健康状態を調べてみると、疾患による相違はばらつきが大きく、個人の経時的なpH測定が健康状態の把握に有用である可能性が示唆されました。基礎的検討では、抗がん剤の効果は腫瘍周囲環境のpHと関係するという知見が動物実験で得られており、その機序の解明を目指して、癌関連線維芽細胞を中心に調べています。
実証検証として、分散CAでは、深部体温とその時間変動を測定することを目的とした、体温特化型のカプセル型のCAのシステムを試作し、in-vitroにて動作確認しました。また、First in Human (FIH)の実施に向けて、安全かつ高品質を保証できる製造工程の開発を行いました。本生体内CAは、胃酸電池で充電するため、その部分は胃液に触れる必要がありますが、他の部分は、内部を防水するために、樹脂封止する必要があります。そこで、生産性に優れた射出成型を採用し、汎用熱可塑性樹脂を用いてカプセル状に包埋しました（図１）。カプセル型の共通プラットフォームのシステムを15セット試作し（図２）、プロジェクト内で共有して共同開発の体制を整えました。この成果は、医療機器の承認・認証プロセスおよびFIH実施への大きな一歩といえます。