MT Holley wird unterstützt durch die Graduate Fellows Programm der Louisiana Board of Regents und C. Danielson wird von Howard Hughes Medical Institute Professors Programm unterstützt. Diese Studie wird von NSF Grant No: 1530884 unterstützt. Die Autoren bedanken sich bei der Unterstützung des Reinraums im Center for Advanced Microstructures and Devices (CAMD).

1. Berechnen Sie die Masse von PDMS und Additiven <ol><li> Verwenden Sie die folgende Gleichung, um die Masse der PDMS zu finden, die für bestimmte Höhen in den folgenden Prozeduren benötigt wird, M = ρ * V = ρ * Höhe * Fläche (1), Wo &#39;Höhe&#39; die Höhe der Schicht ist, &#39;Bereich&#39; ist die Fläche eines Containers, in dem das PDMS gehärtet wird, &#39;ρ&#39; ist die Dichte der Mischung und &#39;V&#39; ist das Volumen. HINWEIS: Dichte für Höhenberechnungen sind PDMS = 0,965 g / mL, Ni-PDMS = 1,639 g / mL, MB-PDMS = 0,648 g / mL. </li><li> Verwenden Sie die Gleichung (1), um die Masse des benötigten PDMS für einen bestimmten Behälter zu schätzen, um eine bestimmte Höhe (5 mm) für die Basis des biologischen Aktuators zu erhalten. Die resultierende Dichte von PDMS beträgt 0,965 g / ml. HINWEIS: Das Verhältnis beträgt 10: 1 Base zu Härtungsmittel nach Gewicht. M base = ρ * V = ρ * V * ( <img alt="Gleichung" src="/files/ftp_upload/55642/55642eq1.jpg" /> )(2) M Härtungsmittel = ρ * V = ρ * V * ( <img alt="Gleichung" src="/files/ftp_upload/55642/55642eq2.jpg" /> ) </li><li> Verwenden Sie die Gleichung (1), um die Masse des Ni-PDMS zu finden, die für einen gegebenen Behälter benötigt wird, um eine spezifische Höhe (1,5 mm) der unteren Basis des Biorobots zu erhalten. HINWEIS: Die Verhältnisse betragen 1: 1,88 (Nickelpulver nach PDMS) und 1: 1,71: 0,111 (Nickel-Pulver zu PDMS-Base zu PDMS-Härtungsmittel nach Gewicht). Die resultierende Dichte von Ni-PDMS beträgt 1,639 g / ml. M Nickel = ρ * V = ρ * V * ( <img alt="Gleichung" src="/files/ftp_upload/55642/55642eq3.jpg" /> ) (3) M base = ρ * V = ρ * V * ( <img alt="Gleichung" src="/files/ftp_upload/55642/55642eq4.jpg" /> ) M Härtungsmittel = ρ * V = ρ * V * ( <img alt="Gleichung" src="/files/ftp_upload/55642/55642eq5.jpg" /> ) </li><li> Ebenso verwenden Sie die Gleichung (1) bis f<html> Ind die Masse von MB-PDMS benötigt, um für einen bestimmten Behälter, um eine bestimmte Höhe (3,5 mm) der Oberseite des Biorobots zu erhalten. HINWEIS: Die Verhältnisse betragen 1: 5 (Mikroballons zu PDMS nach Gewicht) und 1: 4,54: 0,454 (Mikroballons zu PDMS-Base zu PDMS-Härtungsmittel nach Gewicht). Die resultierende Dichte von MB-PDMS beträgt 0,648 g / ml. M Mikroballon = ρ * V = ρ * V * ( <img alt="Gleichung" src="/files/ftp_upload/55642/55642eq6.jpg" /> ) (4) M base = ρ * V = ρ * V * ( <img alt="Gleichung" src="/files/ftp_upload/55642/55642eq7.jpg" /> ) M Härtungsmittel = ρ * V = ρ * V * ( <img alt="Gleichung" src="/files/ftp_upload/55642/55642eq8.jpg" /> ) </li><li> Überprüfen Sie die dynamische Stabilität des Biorobots mit der gewünschten Dimension und Geometrie mit den Analyseschkripten; Siehe die ergänzenden Informationen, &#39;Biorobot_dynamic_stability.m&#39; und &#39;CG_CB_calculation.m&#39;. </li></ol>_title &quot;&gt; 2. Herstellung von biologischen Aktuatoren auf einer stationären Basis HINWEIS: Siehe Abbildung 1a. <ol><li> Schleudern Sie einen dünnen Film von PDMS (siehe Abbildung 1a-1 und a2). Die Dicke des resultierenden PDMS-Films beträgt 25 μm. <ol><li> Legen Sie einen Silizium-Wafer auf einen Photoresist-Spinner und drehen Sie den Pumpschalter auf, um Saug zu erzeugen. HINWEIS : Der Siliziumwafer hat einen Durchmesser von 4 Zoll und eine Dicke von 500 μm. </li><li> Gießen Sie positiven Photoresist ( zB S1808) auf den Siliziumwafer, bis der Wafer vollständig bedeckt ist. Programmieren Sie den Spinner, um bei 2.000 U / min für 20 s zu drehen. Dann den Spinner durch Drücken auf das Fußpedal betätigen. Nach dem Spinnen das Saug abschalten. </li><li> Eine Heizplatte bis 120 ° C erhitzen. Verwenden Sie die Wafer-Pinzette, um den Silizium-Wafer vom Spinner abzuholen und legen Sie den Silizium-Wafer direkt auf die Kochplatte. Den Wafer mit einer flachen Petrischale abdecken und 10 Minuten backen. HINWEIS : Ein Ofen kann verwendet werden, um baKe der Wafer mit der gleichen Temperatur und Dauer. Abbildung 1a-1 zeigt diesen Prozess. </li><li> Legen Sie einen Plastikbehälter auf eine Waage und ziehen Sie ihn heraus. Gießen Sie 6 g PDMS-Base in den Behälter und fügen Sie 0,6 g PDMS-Härtungsmittel hinzu. Mischen Sie das PDMS sorgfältig für 5 min. HINWEIS: Nach dem Mischen sollte die Mischung mit Blasen zusammenlaufen. </li><li> Legen Sie den Behälter gemischten PDMS in eine Vakuumkammer. Den Druck der Vakuumkammer auf 100 mbar reduzieren und den Behälter für 30 min in die Kammer geben. Unterbrechen Sie das Vakuum und entfernen Sie den Behälter. Bewahren Sie den Behälter bis zum Gebrauch auf. </li><li> Legen Sie den Siliziumwafer mit der gebackenen Photoresistschicht auf den Spinner. Langsam gießen Sie die gesamte entgaste PDMS-Mischung auf den Wafer. HINWEIS: Gießen Sie langsam, so dass keine neuen Blasen in die Mischung eingeführt werden. </li><li> Setzen Sie den Spinner auf 1.200 U / min für 5 min. Den Spinnersauger einschalten und den Spinner einrasten lassen. Nach dem Spinnen das Saug abschalten. HINWEIS: TDiese Einstellungen führen zu einer 25 μm dicken Schicht PDMS. </li><li> Einen Backofen auf 40 ° C erhitzen. Verwenden Sie die Waferpinzette, um den Siliciumwafer vom Spinner abzuholen und legen Sie ihn dann in den Ofen. Den Wafer über Nacht backen und den Wafer bei Raumtemperatur abkühlen lassen. HINWEIS: Abbildung 1a-2 zeigt diesen Prozess. </li></ol></li><li> Lasergravur der Dünnfilm-PDMS-Schicht. <ol><li> Schalten Sie den Netzschalter des Lasergraviers und dessen Auspuff ein. Schalten Sie den mit dem Lasergravierer verbundenen Computer ein. Öffnen Sie die Lasergraviersoftware. </li><li> Aktivieren Sie unter der Option &quot;Datei&quot; die in Abbildung 2e gezeigte biologische Aktor-Designdatei. <ol><li> Drücken Sie die Taste &quot;Einstellungen&quot;. Klicken Sie auf &quot;Blau&quot; und ändern Sie die Leistungseinstellung auf 3% und Geschwindigkeit auf 4%. Klicken Sie auf &quot;Set&quot;. Klicken Sie auf &quot;Schwarz&quot; und ändern Sie den &quot;Modus&quot; zu überspringen. Dann klicken Sie auf &quot;Set&quot;. Muss dasselbe für &quot;Rot&quot;. Drücken Sie die Taste &quot;Übernehmen&quot;, um den Vorgang abzuschließenEinstellungen.&quot; </li><li> Drücken Sie die Taste &quot;Aktivieren Sie den Graveur&quot; oben rechts. </li></ol></li><li> Drücken Sie die Taste &quot;Relocate&quot;, um das Design in die Mitte des Bildschirmes der Software zu verschieben. </li><li> Drücken Sie die Taste &quot;Focus View&quot; im Programm und klicken Sie auf den Rand des Biorobots auf dem Bildschirm. Dadurch wird der Führungslaserpunkt des Lasergraviers an den entsprechenden Punkt verschoben. </li><li> Bewegen Sie den Wafer manuell mit Pinzette, so dass der Punkt auf dem Wafer, der dem Punkt entspricht, der in 2.2.4 geklickt wird, direkt unter dem führenden Laserpunkt liegt. </li><li> Drücken Sie die Taste &quot;Start gravieren des vorherigen Jobs&quot;, um den Gravurvorgang zu starten. Entfernen Sie den Wafer nach Abschluss der Gravur. Schalten Sie alle Geräte aus. HINWEIS: Die Schaltfläche &quot;Start gravieren der vorherigen Job&quot; ist das große grüne Dreieck. Schauen Sie nicht direkt auf den Gravurprozess, da der Laser die Augen beschädigen kann. Abbildung 1a-3 zeigt diesen Prozess. </liAufgaben </ol></li><li> Vorbereitung und Herstellung der biologischen Aktorbasis. <ol><li> Gießen Sie Glasperlen (3 mm Durchmesser) in ein 15 mL Röhrchen. Tauchen Sie die Kügelchen mit 70% Ethanol in DI-Wasser für 24 h ein. Entfernen Sie den Ethanol und füllen Sie das Röhrchen mit DI-Wasser für 24 Stunden. Gießen Sie das DI-Wasser aus und legen Sie das Röhrchen auf eine Kochplatte bei 50 ° C, um das Trocknen der Glasperlen zu erleichtern. </li><li> Füge 3 g zu der Menge an PDMS hinzu, die in Gleichung (1) gefunden wurde, um das PDMS zu berücksichtigen, das während des Gießens an den Behälterseiten haftet. Verwenden Sie Gleichung (2), um PDMS-Base und Härtungsmittelmengen zu finden. </li><li> Legen Sie einen Plastikbehälter auf eine Waage und ziehen Sie ihn heraus. Gießen Sie die Menge der PDMS-Basis in Schritt 2.3.2 in den Behälter und null es aus. Dann gießen Sie die in Schritt 2.3.2 gefundene Menge an PDMS-Härtungsmittel in den Behälter. </li><li> Mischen Sie das PDMS sorgfältig für 5 min. HINWEIS: PDMS wird in einem Verhältnis von 10: 1 Base zu Härter verwendet. Die Mischung sollte viele Blasen haben. </li><li> OrtEin Behälter, der zum Backen auf einer Skala verwendet werden soll. Füllen Sie sorgfältig die korrekte Menge an PDMS aus, die in Schritt 2.3.2 (und gemischt in Schritt 2.3.4) in den Behälter gefunden wurde. In regelmäßigen Abständen putzen Sie die Glasperlen in der gesamten PDMS-Mischung. Lassen Sie ein Minimum von 5 mm Platz um jeden Wulst für die biologische Aktor Basis. </li><li> Stellen Sie den Behälter in eine Vakuumkammer. Den Vakuumdruck auf 100 mbar reduzieren und die Vakuumpumpe abschalten. Nach 30 min das Vakuum abbrechen und den Behälter entfernen. Bis zum Gebrauch aufbewahren. HINWEIS: Der Druck in der Kammer kann im Laufe der Zeit langsam ansteigen, wenn die Mischung entgast und die Vakuumkammer ausläuft. Wenn der Druck wesentlich über 100 mbar ansteigt, schalten Sie die Vakuumpumpe ein, um den Druck auf 100 mbar wiederherzustellen. </li><li> Eine Heizplatte auf 40 ° C erhitzen. Setzen Sie den Behälter PDMS und die Glasperlen sorgfältig auf die heiße Platte. Den Container abdecken und über Nacht backen. </li></ol></li><li> Biologische Stellantrieb. </stRong&gt; HINWEIS: Das folgende Verfahren kann mit bloßem Auge durchgeführt werden. <ol><li> Schneiden Sie Würfel (5 mm x 5 mm x 5 mm) aus der Schüttgut PDMS aus Teil 2.3 mit einer Rasierklinge. HINWEIS: Eine Perle sollte in der Mitte jedes Würfels sein. </li><li> Reinigen Sie alle Seiten jeder biologischen Aktorbasis, um jegliche Verunreinigungen auf den Grundflächen zu entfernen, indem Sie die Unterseite in das Band drücken und entfernen. Wiederholen Sie für jede Seite. </li><li> Wiederholen Sie die Schritte 2.3.2 bis 2.3.6, um eine kleine Menge an flüssigem PDMS zu machen. Tauchen Sie die Spitze einer Nadel in die flüssige PDMS. Legen Sie einen Tropfen des flüssigen PDMS auf die gravierte Grundfläche des in Schritt 2.2 gemusterten Wafers. Das Tröpfchen von PDMS verschmieren, damit es die 5 mm x 5 mm Grundfläche vollständig bedeckt. HINWEIS: Die Grundfläche ist der mittlere quadratische Abschnitt in Abbildung 2a . </li><li> Verwenden Sie die Pinzette, um den gereinigten Würfel aus Schritt 2.4.2 auf die Grundfläche zu legen, die mit flüssigem PDMS bedeckt ist. </li><li> Wiederholen Sie Schritt 2.4.3 von &quot;Legen Sie einen Tropfen flüssigen PDMS&quot; in die eNd und Schritt 2.4.4 für jedes Gerät, das gemacht wird. </li><li> Eine Heizplatte auf 40 ° C erhitzen. Setzen Sie den Siliziumwafer vorsichtig mit den Baugruppen auf die Heizplatte. Den Wafer abdecken und über Nacht backen. HINWEIS : Halten Sie die Baugruppen bis zum Gebrauch an. Abbildung 1a-4 zeigt die endgültige Vorrichtung. </li></ol></li></ol> 3. Herstellung von Bioroboten (Abbildung 1b) <ol><li> Schleuderbeschichten und Lasergravieren einer dünnen PDMS-Folie <ol><li> Wiederholen Sie alle Schritte in 2.1 und 2.2 mit einem neuen Silizium-Wafer. Dies führt zu einem Silizium-Wafer mit einem dünnen Film aus PDMS und einem dünnen Film des Photoresists, der mit einem Biorobot-Design eingraviert ist. HINWEIS : Bei der Wiederholung von Schritt 2.2 verwenden Sie das Biorobot-Design für die Lasergravur anstelle des zuvor verwendeten biologischen Aktuator-Designs. Die Fig. 1b-1 und b-3 zeigen diese Verfahren. </li></ol></li><li> Vorbereitung und Herstellung von PDMS CompoStandorte. HINWEIS : Das folgende Verfahren kann mit bloßem Auge durchgeführt werden. <ol><li> Gießen Sie Phenolmikroballons in ein 50 mL Röhrchen bis voll. Füllen Sie das Röhrchen mit 70% Ethanol in DI-Wasser und lassen Sie es für 24 h sitzen. Gießen Sie das Ethanol aus, fügen Sie DI Wasser hinzu und lassen Sie es für 24 Stunden sitzen. Gießen Sie das DI-Wasser aus und legen Sie das Röhrchen dann auf eine Kochplatte bei 50 ° C, um das Trocknen der Mikroballons vor Gebrauch zu erleichtern. </li><li> Verwenden Sie die Gleichung (1) mit der MB-PDMS-Dichte und 3,5 mm Höhe, um das Volumen des benötigten PDMS zu finden. Fügen Sie 3 g zum Gesamtbetrag hinzu, um das Material zu berücksichtigen, das nach dem Gießen im Behälter bleibt. Verwenden Sie Gleichung (3), um die PDMS-Basis und die Härtungsmittelmengen zu finden. Messen Sie die entsprechende Menge an PDMS-Base, Härtungsmittel und Mikroballons unter Verwendung der Skala. </li><li> Verwenden Sie Gleichung (1) mit Ni-PDMS-Dichte und 1,5 mm Höhe, um das Volumen der benötigten PDMS zu finden. Füge 3 g zum Gesamtbetrag wie in Schritt 3.2.2 hinzu. Verwenden Sie Gleichung (2), um die PDMS-Basis zu finden und a zu härtenGentbeträge Messen Sie die geeignete Menge an PDMS-Base, Härtungsmittel und Nickelpulver unter Verwendung der Skala. </li><li> Jede Mischung aus MB-PDMS und Ni-PDMS für 5 min mischen. Setzen Sie die korrekte Menge an MB-PDMS und Ni-PDMS, die in 3.2.2 und 3.2.3 berechnet wurden, sorgfältig in separate Behälter unter Verwendung einer Skala ein. HINWEIS : Die Mischungen sollten gründlich durch einen Metall- oder Glasstab gemischt werden, ohne die Unterseite des Mischbehälters zu zerkratzen. Die Mischung wird mit Blasen zusammenlaufen. </li><li> Legen Sie beide Behälter in eine Vakuumkammer. Den Druck auf 30 mbar für 30 min reduzieren. Das Vakuum zerbrechen und die Behälter entfernen. Bis zum Gebrauch aufbewahren. </li><li> Eine Heizplatte auf 40 ° C erhitzen. Legen Sie Behälter mit MB-PDMS und Ni-PDMS auf die Heizplatte. Bedecken Sie jeden Container und backen Sie über Nacht. HINWEIS : Mit Deckel bis zum Gebrauch aufbewahren. </li></ol></li><li> Biorobot-Montage. <ol><li> Schneide Biorobot-Basen von Dimensionen, die jeweils jeder Biorobot-Größe von Ni-P entsprechenDMS und MB-PDMS mit einer Rasierklinge. Siehe Abb. 2b-2d für Grundkonstruktionen. HINWEIS: Die Dicken von Ni-PDMS betragen 1,5 mm und die von MB-PDMS 3,5 mm. </li><li> Reinigen Sie alle Seiten der Biorobot-Basen, um jegliche Verunreinigungen auf den Oberflächen zu entfernen, indem Sie die Unterseite in das Band drücken und entfernen. Wiederholen Sie für jede Seite. </li><li> Schalte einen Koronaentlader ein. Bringen Sie die Spitze des Koronaentladers 1 cm über die Ni-PDMS-Basis, die auf einer Metallplatte mit einem Reinraumgewebe dazwischen platziert wird. Bewegen Sie die Spitze um die Unterseite und fahren Sie für 15 s fort, um die Oberfläche zu behandeln. HINWEIS: Zwischen dem Koronaentlader und dem Wafer sollte eine Entladung auftreten. Wenn dies nicht der Fall ist, bringen Sie die Spitze näher, bis eine Entladung auftritt. </li><li> Wiederholen Sie Schritt 3.3.3, um die Oberfläche der Basis eines Biorobots zu behandeln, der in Schritt 3.1 für die gleiche Dauer eingraviert wurde. Verwenden Sie eine Pinzette, um die Ni-PDMS-behandelte Seite auf die behandelte Seite des Films zu legen. Lassen Sie das Gerät für 5 min sitzen. HINWEIS : Das wird stronGly Bindung der beiden Teile. Siehe Abbildung 1b4 . </li><li> Verwenden Sie scharfe Pinzette, um den Biorobot-Cantilever vom Wafer zu schälen und legen Sie ihn auf die Unterseite der Ni-PDMS-Basis. Verwenden Sie eine Pinzette, um die gesamte Baugruppe vom Wafer zu entfernen. HINWEIS : Der Cantilever wird an der Ni-PDMS-Basis befestigt. Abbildung 1b-5 und b-6 zeigt dies. </li><li> Legen Sie einen kleinen Tropfen ungehärteten PDMS (10: 1 Base auf Härtungsmittel) auf der Oberseite der MB-PDMS Basis. Verwenden Sie eine Pinzette, um die Seite des Ni-PDMS mit dem Dünnfilm PDMS auf dem MB-PDMS mit dem ungehärteten PDMS zu platzieren. Legen Sie die Baugruppe in eine Plastik-Petrischale und legen Sie sie dann auf eine Kochplatte bei 40 ° C, um über Nacht zu härten. HINWEIS: Abbildung 1b-7 zeigt das Endgerät. </li></ol></li></ol> 4. Funktionalisierung der Geräte HINWEIS : Im Folgenden beschreiben wir den Vorgang der Vorbereitung der Geräte für die Zellseeding. <ol><li> PrepSind die erforderlichen Materialien: Fibronectin-Lösung (50 μg / ml), Phosphatpuffer-Salzlösung (PBS), Dulbecco&#39;s Modified Eagle Medium (DMEM), ergänzt mit 10% fötalem Rinderserum (FBS) und 1% Penicillin-Antibiotikum (DMEM komplett). </li><li> Legen Sie 100 μl Fibronectinlösung in die Mitte eines T-25 Kulturkolbens (Bodenoberfläche, wenn der Kolben aufrecht sitzt). Pflegen Sie für jedes Gerät separate Flaschen. </li><li> Legen Sie den Biorobot oder den biologischen Aktor nach unten über das Tröpfchen der Fibronectinlösung. Achten Sie darauf, dass der Cantilever entfaltet und in das Tröpfchen eingetaucht ist. Inkubieren bei 37 ℃ für 30 min. </li><li> Nach der Inkubation die Fibronectinlösung entfernen und zweimal mit PBS waschen. </li><li> Entfernen Sie den PBS und füllen Sie den Kolben mit 10 ml DMEM. Inkubieren bei 37 ℃ für 1 h, um die Entgasung des PDMS zu erleichtern. Um die Biorobots in 10 ml Medium zu tauchen, verwenden Sie einen Magneten, um das Gerät am Boden des Kolbens zu halten. Legen Sie die Flasche mit dem samPles in einem Ultraschallbad für 5 min, um die Blasen zu entfernen. HINWEIS : Während der Inkubationszeit bilden sich auf der PDMS-Oberfläche Luftblasen, die hier als Entgasung bezeichnet wird. Das in der Biorobot-Baugruppe verwendete Ni-PDMS ist magnetisch. Der biologische Aktuator benötigt keinen Magneten, da er aufgrund des Gewichts des Glaswulstes am Boden des Kolbens bleibt. Der Biorobot oder die biologische Aktuatoranordnung ist nun zum Aussaat bereit, was in Teil 2 ausführlich erläutert wird. </li></ol>

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Die Autoren haben nichts zu offenbaren

Verschiedene Fortbewegungsmechanismen finden sich unter Wasserschwimmern 16 . Der Fortbewegungsmechanismus des Biorobots in dieser Studie verwendet fin-basierte Fortbewegung, speziell ostraciiform Fortbewegung. Ostraciiform Schwimmer treiben sich selbst, indem sie einen Schwanz (Cantilever) wackeln und einen starren Körper haben (geschichtete Basis) 16 . Fische wie die Boxfische und Cowfish verwenden diese Art von Fortbewegung. Ostraciiform Schwimmer sind in der Regel lan...

Biologische Aktoren und Biorobots werden aktiv untersucht, um eine Alternative zur konventionellen Robotik für zahlreiche Anwendungen zu bieten. Biorobots, die 5 , 6 , 7 , 8 laufen, schwimmen 1 , 2 , 3 , 4 , Pumpe 9 , 10 oder Griff 11 , 12 , 13 Wurden bereits entwickelt. Ähnlich können Muskelzellen in eine 3D-gerollte PDMS-Struktur 14 eingebaut werden. Oft werden die Biorobot-Backbones unter Verwendung von weichen Lithographietechniken mit Materialien wie Hydrogelen und PDMS (Polydimethylsiloxan) hergestellt. Das sind attraktive Entscheidungen wegen ihrer Flexibilität, BiokompatibilitätUnd leicht abstimmbare Steifigkeit. Lebendige Muskelzellen werden gewöhnlich mit diesen Materialien inkorporiert, um eine Kraftgenerierung durch Kontraktion zu ermöglichen. Säugetier-Herzmuskelzellen (Kardiomyozyten) und Skelettmuskelzellen wurden dominant zur Betätigung verwendet. Neben diesen beiden wurden Insektenmuskelgewebe verwendet, um Biorobots bei Raumtemperatur 3 zu betreiben. In dieser zweiteiligen Studie wurden Kardiomyozyten wegen ihrer spontanen Kontraktion ausgewählt 6 . Ein Großteil der früheren Forschung auf Biorobots konzentrierte sich auf die Entwicklung der biologischen Aktoren, während die Optimierung der Biorobotarchitektur und die Entwicklung wesentlicher Funktionalitäten für die Biorobots weitgehend vernachlässigt wurden. In letzter Zeit zeigten einige Berichte die Umsetzung unterschiedlicher Schwimmmodi, die von den in der Natur gefundenen Antriebsmodi inspiriert wurden. Diese Methoden beinhalten PDMS-Filme und Muskelzellen, um verschiedene natürliche Antriebsmethoden nachzuahmen. Zum Beispiel wurden Flagella-basierter Antrieb 1 , biomimetischer Quallenantrieb 2 , Bio-Hybrid-Strahl 4 und Dünnfilm-PDMS-Schwimmvorrichtungen 13 beschrieben . In dieser Arbeit präsentieren wir den Herstellungsprozess von selbststabilisierenden Schwimmen Bioroboten, die Tauch-Tiefe sowie Pitch und Roll beibehalten können. Der Biorobot hat eine feste Basis oder einen Körper, der von einem einzigen Cantilever mit an seiner Oberfläche angebrachten Kardiomyozyten angetrieben wird. Die Kardiomyozyten bewirken, dass sich der Ausleger in einer Längsrichtung biegt, wenn er sich zusammenzieht. Diese Form des Schwimmens wird als ostraciiform Schwimmen klassifiziert. Die Fähigkeit, zusätzliche Funktionalitäten auf der Basis hinzuzufügen, ist ein einzigartiger Vorteil des ostraciiform Schwimmens. Zum Beispiel kann die Basis verwendet werden, um einen übertriebenen Auftrieb zu liefern, um zusätzliche Ladungen oder Steuerschaltungen für die Kardiomyozytenkontraktion zu tragen. StabilitätDes Biorobots wurde in früheren Studien von Bioroboten oft übersehen. In dieser Studie haben wir eine Selbststabilisierung durchgeführt, indem wir die Basis mit verschiedenen zusammengesetzten PDMS-Materialien mit unterschiedlichen Massendichten konstruieren. Der Biorobot zeigt somit Widerstand gegen äußere Störungen und behält seine Tauchentiefe, Pitch und Roll, ohne Hilfe. Die erste Schicht ist Mikroballon PDMS (MB-PDMS), dh PDMS gemischt mit Mikroballons, was die Dichte des Biorobots senkt, so dass es in Medien schweben kann. Die zweite Schicht ist der PDMS-Cantilever, und seine Dicke ist so zugeschnitten, dass die von den Kardiomyozyten erzeugte Kraft den Cantilever drastisch von 45 ° auf 90 ° biegen kann. Die untere Schicht ist Nickel-PDMS (Ni-PDMS), dh PDMS mit Nickelpulver gemischt. Diese Schicht führt mehrere Funktionen aus. Es ist magnetisch und erlaubt es daher, den Biorobot am Boden des Mediums, während der Zellseeding, mit einem Magneten zu verankern. Das Nickelgemisch hat eine höhere Dichte als das MB-PDMS undMittel, und sorgen für eine aufrechte Position des Biorobots beim Schwimmen. Das Gewicht dieser Schicht erzeugt ein Wiederherstellungsmoment auf dem Biorobot bei jedem Pitch und Roll. Auch das Volumenverhältnis zwischen dem Ni-PDMS und dem MB-PDMS hält die Eintauchtiefe aufrecht. Die vorgestellten Protokolle wären für Forscher, die an der Charakterisierung der Schlagkraft von Muskelzellen und Geweben interessiert sind, sowie diejenigen, die schwimmende Biorobots bauen möchten, sehr nützlich. Die Aussaat der funktionalisierten biologischen Aktor- und Biorobot-Geräte, die mechanische und biochemische Charakterisierung der Zellen sowie die quantitative Analyse der Gerätefunktion sind in Teil 2 dieses zweiteiligen Artikels sowie in der jüngsten Arbeit ausführlich beschrieben.

<table><tbody><tr><td>Polydimethylsiloxane (PDMS)</td><td>Dow Corning</td><td>184 sil elast kit&amp;nbsp; 0.5kg</td><td>Sylgard 184</td></tr><tr><td>Nickel Powder</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>266981-100G</td><td></td></tr><tr><td>Phenolic microballoons</td><td>US Composites</td><td>BJO-0930</td><td></td></tr><tr><td>Silicon wafers</td><td></td><td></td><td>4 inch diameter</td></tr><tr><td>PWM101 light-duty spinner</td><td></td><td></td><td>Spin- coater</td></tr><tr><td>Positive photoresist (S1808)</td><td>Dow Corning</td><td>DEM-10018197</td><td></td></tr><tr><td>Hotplate</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vacuum chamber</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>M206 mechanical convection oven</td><td></td><td></td><td>Convection oven</td></tr><tr><td>Laser engraver</td><td>Universal Laser System</td><td>VLS2.30</td><td>Utilizes a 10 W, 10.6 &amp;micro;m wavelength, CO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; Laser</td></tr><tr><td>Universal Laser Systems Application</td><td>Universal Laser System</td><td></td><td>Application for running the VLS 2.30</td></tr><tr><td>Matlab</td><td>MathWorks</td><td></td><td>Numerical analysis program</td></tr><tr><td>Scotch Tape</td><td>Scotch Brand</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Solid-glass beads</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z265926-1EA</td><td>Soda-lime glass, diameter 3 mm</td></tr><tr><td>Scale</td><td>Mettler Toledo</td><td>EL303</td><td></td></tr><tr><td>BD-20AC Laboratory Corona Treater</td><td>Electrotechnic Products</td><td>12051A</td><td>Corona Discharger</td></tr><tr><td>Ultrasonic Bath 1.9 L</td><td>Fisher Scientific</td><td>15-337-402</td><td>40 kHz industrial transducer</td></tr><tr><td>Fibronectin from bovine plasma</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>F1141</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco&amp;rsquo;s Phosphate Buffer (PBS)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D1408-100ML</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco&amp;rsquo;s Modified Eagle Medium (DMEM)</td><td>Hyclone Laboratories</td><td>16750-074</td><td>With 4500 mg/L glucose, 4.0 mM L-glutamine, and 110 mg/L sodium pyruvate.</td></tr><tr><td>Fetalclone III serum</td><td>Hyclone Industries, GE</td><td>16777-240</td><td>Fetal bovine serum</td></tr><tr><td>Penicillin-G sodium salt</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P3032</td><td></td></tr></tbody></table>

cardiac muscle-cell based actuator and self-stabilizing biorobot - part 1

Biologische Maschinen, die oft als Biorobots bezeichnet werden, sind lebende Zellen- oder Gewebe-basierte Geräte, die ausschließlich durch die kontraktile Aktivität lebender Komponenten angetrieben werden. Aufgrund ihrer inhärenten Vorteile erfreuen sich Biorobots als Alternativen zu traditionellen, vollständig künstlichen Robotern. Verschiedene Studien haben sich darauf konzentriert, die Kraft biologischer Aktoren zu nutzen, aber erst vor kurzem haben die Studien die Leistung von Bioroboten quantitativ charakterisiert und ihre Geometrie untersucht, um Funktionalität und Effizienz zu verbessern. Hier zeigen wir die Entwicklung eines selbststabilisierenden Schwimmbiorobot, der seine Tonhöhe, Tiefe und Roll ohne externe Eingriffe beibehalten kann. Die Konstruktion und Fertigung des PDMS-Gerüstes für den biologischen Aktor und Biorobot, gefolgt von der Funktionalisierung mit Fibronectin, ist in diesem ersten Teil beschrieben. Im zweiten Teil dieses zweiteiligen Artikels beschreiben wir den Einbau von Kardiomyozyten und charakterisieren den biologischen AktAtor und biorobot Funktion. Beide integrieren eine Basis und Schwanz (Cantilever), die Fin-basierten Antrieb zu produzieren. Der Schwanz ist mit weichen Lithographietechniken unter Verwendung von PDMS und Lasergravur aufgebaut. Nach dem Einbau des Schwanzes mit der Gerätebasis wird er mit einem Zellklebstoffprotein funktionalisiert und mit Kardiomyozyten konfektioniert. Die Basis des biologischen Aktuators besteht aus einem festen PDMS-Block mit einer zentralen Glasperle (wirkt als Gewicht). Die Basis des Biorobots besteht aus zwei zusammengesetzten PDMS-Materialien, Ni-PDMS und Mikroballon-PDMS (MB-PDMS). Das Nickelpulver (in Ni-PDMS) ermöglicht die magnetische Kontrolle des Biorobots während der Zutaten und der Stabilität während der Fortbewegung. Mikroballons (in MB-PDMS) verringern die Dichte von MB-PDMS und ermöglichen dem Biorobot zu schwimmen und schwimmen stetig. Die Verwendung dieser beiden Materialien mit unterschiedlichen Massendichten ermöglichte eine präzise Kontrolle der Gewichtsverteilung, um eine positive Wiederherstellungskraft in jedem Winkel des Biorobots zu gewährleisten. Diese TechnikProduziert einen magnetisch gesteuerten selbststabilisierenden Schwimmen Biorobot.

Der biologische Aktuator und der Biorobot haben sehr ähnliche Herstellungsprozesse, da der Biorobot eine natürliche Erweiterung des biologischen Aktors ist ( Abbildung 1 ). Der biologische Aktuator wurde zuerst entwickelt, um die für den Biorobot benötigten Techniken zu etablieren, die von den Zellen erzeugte Kraft zu analysieren und die Zellreifung mechanisch und biochemisch zu charakterisieren, die beide im Detail in Teil 2 dieses zweiteiligen Artikels beschrieben ...

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Cardiac Muscle-cell Based Actuator and Self-stabilizing Biorobot - PART 1

In dieser zweiteiligen Studie wurde ein biologischer Aktuator mit hochflexiblen Polydimethylsiloxan (PDMS) Cantilever und lebenden Muskelzellen (Kardiomyozyten) entwickelt und charakterisiert. Der biologische Aktuator wurde mit einer Basis aus modifizierten PDMS-Materialien eingebaut, um einen selbststabilisierenden, schwimmenden Biorobot aufzubauen.

Herzmuskelzellbasierter Aktuator und selbststabilisierender Biorobot - TEIL 1

Biological machines often referred to as biorobots, are living cell- or tissue-based devices that are powered solely by the contractile activity of living ...

cardiac-muscle-cell-based-actuator-self-stabilizing-biorobot-part

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Bioengineering

8.0K Aufrufe.  Louisiana State University.  In dieser zweiteiligen Studie wurde ein biologischer Aktuator mit hochflexiblen Polydimethylsiloxan (PDMS) Cantilever und lebenden Muskelzellen (Kardiomyozyten) entwickelt und charakterisiert. Der biologische Aktuator wurde mit einer Basis aus modifizierten PDMS-Materialien eingebaut, um einen selbststabilisierenden, schwimmenden Biorobot aufzubauen. 

Serie: Cardiac Muscle-cell Based Actuator and Self-stabilizing Biorobot - PART 1

An Experimental Platform to Study the Closed-loop Performance of Brain-machine Interfaces

The non-stationary nature and variability of neuronal signals is a fundamental problem in brain-machine interfacing. We developed a brain-machine interface to assess the robustness of different control-laws applied to a closed-loop image stabilization task. Taking advantage of the well-characterized fly visuomotor pathway we record the electrical activity from an identified, motion-sensitive neuron, H1, to control the yaw rotation of a two-wheeled robot. The robot is equipped with 2 high-speed video cameras providing visual motion input to a fly placed in front of 2 CRT computer monitors. The activity of the H1 neuron indicates the direction and relative speed of the robot's rotation. The neural activity is filtered and fed back into the steering system of the robot by means of proportional and proportional/adaptive control. Our goal is to test and optimize the performance of various control laws under closed-loop conditions for a broader application also in other brain machine interfaces.

We use a closed-loop fly-machine interface to investigate general principles in neuronal control.

Eine experimentelle Plattform für die Closed-Loop-Performance von Brain-Machine Interfaces Study

The non-stationary nature and variability of neuronal signals is a fundamental problem in brain-machine interfacing. We developed a brain-machine ...

Forschung

Neurowissenschaften

Design and Fabrication of an Elastomeric Unit for Soft Modular Robots in Minimally Invasive Surgery

In recent years, soft robotics technologies have aroused increasing interest in the medical field due to their intrinsically safe interaction in unstructured environments. At the same time, new procedures and techniques have been developed to reduce the invasiveness of surgical operations. Minimally Invasive Surgery (MIS) has been successfully employed for abdominal interventions, however standard MIS procedures are mainly based on rigid or semi-rigid tools that limit the dexterity of the clinician. This paper presents a soft and high dexterous manipulator for MIS. The manipulator was inspired by the biological capabilities of the octopus arm, and is designed with a modular approach. Each module presents the same functional characteristics, thus achieving high dexterity and versatility when more modules are integrated. The paper details the design, fabrication process and the materials necessary for the development of a single unit, which is fabricated by casting silicone inside specific molds. The result consists in an elastomeric cylinder including three flexible pneumatic actuators that enable elongation and omni-directional bending of the unit. An external braided sheath improves the motion of the module. In the center of each module a granular jamming-based mechanism varies the stiffness of the structure during the tasks. Tests demonstrate that the module is able to bend up to 120&#176; and to elongate up to 66% of the initial length. The module generates a maximum force of 47 N, and its stiffness can increase up to 36%.

This paper describes the design and fabrication of a soft unit for surgical manipulators. The base module includes three flexible fluidic actuators to achieve omnidirectional bending and elongation, and a granular jamming-based mechanism to enable stiffness control. A complete mechanical characterization is also reported.

Konstruktion und Herstellung eines Elastomer-Einheit für Soft Modular Robots in die Minimal Invasive Chirurgie

In recent years, soft robotics technologies have aroused increasing interest in the medical field due to their intrinsically safe interaction in ...

Biotechnik

Fabrication of Carbon-Based Ionic Electromechanically Active Soft Actuators

Ionic electromechanically active capacitive laminates are a type of smart material that move in response to electrical stimulation. Due to the soft, compliant and biomimetic nature of this deformation, actuators made of the laminate have received increasing interest in soft robotics and (bio)medical applications. However, methods to easily fabricate the active material in large (even industrial) quantities and with a high batch-to-batch and within-batch repeatability are needed to transfer the knowledge from laboratory to industry. This protocol describes a simple, industrially scalable and reproducible method for the fabrication of ionic carbon-based electromechanically active capacitive laminates and the preparation of actuators made thereof. The inclusion of a passive and chemically inert (insoluble) middle layer (e.g., a textile-reinforced polymer network or microporous Teflon) distinguishes the method from others. The protocol is divided into five steps: membrane preparation, electrode preparation, current collector attachment, cutting and shaping, and actuation. Following the protocol results in an active material that can, for example, compliantly grasp and hold a randomly shaped object as demonstrated in the article.

This article describes a fast and simple manufacturing process of ionic electromechanically active composite materials for actuators in biomedical, biomimetic and soft robotics applications. The key fabrication steps, their importance for the actuators&#39; final properties, and some of the main characterization techniques are described in detail.

Herstellung von kohlenstoffbasierten ionischen Elektromechanischen Soft Actuatoren

Ionic electromechanically active capacitive laminates are a type of smart material that move in response to electrical stimulation. Due to the soft, ...

Ingenieurwesen

Manufacturing, Control, and Performance Evaluation of a Gecko-Inspired Soft Robot

This protocol presents a method for manufacturing, control, and evaluation of the performance of a soft robot that can climb inclined flat surfaces with slopes of up to 84&#176;. The manufacturing method is valid for the fast pneunet bending actuators in general and might, therefore, be interesting for newcomers to the field of actuator manufacturing. The control of the robot is achieved by means of a pneumatic control box that can provide arbitrary pressures and can be built by only using purchased components, a laser cutter, and a soldering iron. For the walking performance of the robot, the pressure-angle calibration plays a crucial role. Therefore, a semi-automated method for the pressure-angle calibration is presented. At high inclines (&#62; 70&#176;), the robot can no longer reliably fix itself to the walking plane. Therefore, the gait pattern is modified to ensure that the feet can be fixed on the walking plane.

This protocol provides a detailed list of steps to be performed for the manufacturing, control and evaluation of the climbing performance of a gecko-inspired soft robot.

Herstellung, Steuerung und Leistungsbewertung eines Gecko-inspirierten Softroboters

This protocol presents a method for manufacturing, control, and evaluation of the performance of a soft robot that can climb inclined flat surfaces with ...

Cardiac Muscle Cell-based Actuator and Self-stabilizing Biorobot - Part 2

In recent years, hybrid devices that consist of a living cell or tissue component integrated with a synthetic mechanical backbone have been developed. These devices, called biorobots, are powered solely by the force generated from the contractile activity of the living component and, due to their many inherent advantages, could be an alternative to conventional fully artificial robots. Here, we describe the methods to seed and characterize a biological actuator and a biorobot that was designed, fabricated, and functionalized in the first part of this two-part article. Fabricated biological actuator and biorobot devices composed of a polydimethylsiloxane (PDMS) base and a thin film cantilever were functionalized for cell attachment with fibronectin. Following functionalization, neonatal rat cardiomyocytes were seeded onto the PDMS cantilever arm at a high density, resulting in a confluent cell sheet. The devices were imaged every day and the movement of the cantilever arms was analyzed. On the second day after seeding, we observed the bending of the cantilever arms due to the forces exerted by the cells during spontaneous contractions. Upon quantitative analysis of the cantilever bending, a gradual increase in the surface stress exerted by the cells as they matured over time was observed. Likewise, we observed movement of the biorobot due to the actuation of the PDMS cantilever arm, which acted as a fin. Upon quantification of the swimming profiles of the devices, various propulsion modes were observed, which were influenced by the resting angle of the fin. The direction of motion and the beating frequency were also determined by the resting angle of the fin, and a maximum swim velocity of 142 &#181;m/s was observed. In this manuscript, we describe the procedure for populating the fabricated devices with cardiomyocytes, as well as for the assessment of the biological actuator and biorobot activity.

In this study, a biological actuator and a self-stabilizing, swimming biorobot with functionalized elastomeric cantilever arms are seeded with cardiomyocytes, cultured, and characterized for their biochemical and biomechanical properties over time.

Herzmuskelzell-basierter Aktuator und selbststabilisierender Biorobot - Teil 2

In recent years, hybrid devices that consist of a living cell or tissue component integrated with a synthetic mechanical backbone have been developed. ...

Revolutionierung der Schlaganfallrehabilitation mit verbessertem Greifen und Wiederherstellung der Finger

A Flexible Wearable Supernumerary Robotic Limb for Chronic Stroke Patients

In this study, we present a flexible wearable supernumerary robotic limb that helps chronic stroke patients with finger rehabilitation and grasping movements. The design of this innovative limb draws inspiration from bending pneumatic muscles and the unique characteristics of an elephant's trunk tip. It places a strong emphasis on crucial factors such as lightweight construction, safety, compliance, waterproofing, and achieving a high output-to-weight/pressure ratio. The proposed structure enables the robotic limb to perform both envelope and fingertip grasping. Human-robot interaction is facilitated through a flexible bending sensor, detecting the wearer's finger movements and connecting them to motion control via a threshold segmentation method. Additionally, the system is portable for versatile daily use. To validate the effectiveness of this innovation, real-world experiments involving six chronic stroke patients and three healthy volunteers were conducted. The feedback received through questionnaires indicates that the designed mechanism holds immense promise in assisting chronic stroke patients with their daily grasping activities, potentially improving their quality of life and rehabilitation outcomes.

Autor im Rampenlicht: Verbesserung der Greiffähigkeiten für halbseitig gelähmte Patienten mit flexiblen Robotergliedmaßen 

This protocol introduces a flexible wearable supernumerary robotic limb tailored to assist in finger rehabilitation for stroke patients. The design incorporates a bending sensor to facilitate seamless human-robot interaction. Validation through experiments involving both healthy volunteers and stroke patients underscores the efficacy and dependability of the proposed study.

Ein flexibles, tragbares, überzähliges Roboterglied für Patienten mit chronischem Schlaganfall

In this study, we present a flexible wearable supernumerary robotic limb that helps chronic stroke patients with finger rehabilitation and grasping ...

Simultaneous Electrical and Mechanical Stimulation to Enhance Cells' Cardiomyogenic Potential

Cardiovascular diseases are the leading cause of death in developed countries. Consequently, the demand for effective cardiac cell therapies has motivated researchers in the stem cell and bioengineering fields to develop in vitro high-fidelity human myocardium for both basic research and clinical applications. However, the immature phenotype of cardiac cells is a limitation on obtaining tissues that functionally mimic the adult myocardium, which is mainly characterized by mechanical and electrical signals. Thus, the purpose of this protocol is to prepare and mature the target cell population through electromechanical stimulation, recapitulating physiological parameters. Cardiac tissue engineering is evolving toward more biological approaches, and strategies based on biophysical stimuli, thus, are gaining momentum. The device developed for this purpose is unique and allows individual or simultaneous electrical and mechanical stimulation, carefully characterized and validated. In addition, although the methodology has been optimized for this stimulator and a specific cell population, it can easily be adapted to other devices and cell lines. The results here offer evidence of the increased cardiac commitment of the cell population after electromechanical stimulation. Electromechanically stimulated cells show an increased expression of main cardiac markers, including early, structural, and calcium-regulating genes. This cell conditioning could be useful for further regenerative cell therapy, disease modeling, and high-throughput drug screening.

Here we present a protocol for training a cell population using electrical and mechanical stimuli emulating cardiac physiology. This electromechanical stimulation enhances the cardiomyogenic potential of the treated cells and is a promising strategy for further cell therapy, disease modeling, and drug screening.

Gleichzeitige elektrische und mechanische Stimulation, Cells Cardiomyogenic Potenzial zu steigern

Cardiovascular diseases are the leading cause of death in developed countries. Consequently, the demand for effective cardiac cell therapies has motivated ...

Bioinspired Soft Robot with Incorporated Microelectrodes

Bioinspired soft robotic systems that mimic living organisms using engineered muscle tissue and biomaterials are revolutionizing the current biorobotics paradigm, especially in biomedical research. Recreating artificial life-like actuation dynamics is crucial for a soft-robotic system. However, the precise control and tuning of actuation behavior still represents one of the main challenges of modern soft robotic systems. This method describes a low-cost, highly scalable, and easy-to-use procedure to fabricate an electrically controllable soft robot with life-like movements that is activated and controlled by the contraction of cardiac muscle tissue on a micropatterned sting ray-like hydrogel scaffold. The use of soft photolithography methods makes it possible to successfully integrate multiple components in the soft robotic system, including micropatterned hydrogel-based scaffolds with carbon nanotubes (CNTs) embedded gelatin methacryloyl (CNT-GelMA), poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA), flexible gold (Au) microelectrodes, and cardiac muscle tissue. In particular, the hydrogels alignment and micropattern are designed to mimic the muscle and cartilage structure of the sting ray. The electrically conductive CNT-GelMA hydrogel acts as a cell scaffold that improves the maturation and contraction behavior of cardiomyocytes, while the mechanically robust PEGDA hydrogel provides structural cartilage-like support to the whole soft robot. To overcome the hard and brittle nature of metal-based microelectrodes, we designed a serpentine pattern that has high flexibility and can avoid hampering the beating dynamics of cardiomyocytes. The incorporated flexible Au microelectrodes provide electrical stimulation across the soft robot, making it easier to control the contraction behavior of cardiac tissue.

A bioinspired scaffold is fabricated by a soft photolithography technique using mechanically robust and electrically conductive hydrogels. The micropatterned hydrogels provide directional cardiomyocyte cell alignment, resulting in a tailored direction of actuation. Flexible microelectrodes are also integrated into the scaffold to bring electrical controllability for a self-actuating cardiac tissue.

Bioinspirierter Softroboter mit integrierten Mikroelektroden

Bioinspired soft robotic systems that mimic living organisms using engineered muscle tissue and biomaterials are revolutionizing the current biorobotics ...

Herzmuskelzellbasierter Aktuator und selbststabilisierender Biorobot - TEIL 1

Zusammenfassung

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Kapitel in diesem Video

Eine experimentelle Plattform für die Closed-Loop-Performance von Brain-Machine Interfaces Study

Konstruktion und Herstellung eines Elastomer-Einheit für Soft Modular Robots in die Minimal Invasive Chirurgie

Herstellung von kohlenstoffbasierten ionischen Elektromechanischen Soft Actuatoren

Herstellung, Steuerung und Leistungsbewertung eines Gecko-inspirierten Softroboters

Herzmuskelzell-basierter Aktuator und selbststabilisierender Biorobot - Teil 2

Ein flexibles, tragbares, überzähliges Roboterglied für Patienten mit chronischem Schlaganfall

Ein flexibles, tragbares, überzähliges Roboterglied für Patienten mit chronischem Schlaganfall

Ein flexibles, tragbares, überzähliges Roboterglied für Patienten mit chronischem Schlaganfall

Gleichzeitige elektrische und mechanische Stimulation, Cells Cardiomyogenic Potenzial zu steigern

Bioinspirierter Softroboter mit integrierten Mikroelektroden