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  • Materiales
  • Referencias
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Resumen

Un andamio bioinspirado se fabrica mediante una técnica de fotolitografía suave utilizando hidrogeles mecánicamente robustos y conductores eléctricos. Los hidrogeles micropatrónizados proporcionan alineación direccional de células de cardiomiocitos, lo que resulta en una dirección personalizada de accionamiento. Los microelectrodos flexibles también se integran en el andamio para lograr control eléctrico para un tejido cardíaco autoaccionado.

Resumen

Los sistemas robóticos blandos bioinspirados que imitan a los organismos vivos utilizando tejido muscular y biomateriales de ingeniería están revolucionando el paradigma actual de la biorobótica, especialmente en la investigación biomédica. La recreación de dinámicas de accionamiento artificiales realistas es crucial para un sistema soft-robótico. Sin embargo, el control preciso y la afinación del comportamiento de accionamiento todavía representa uno de los principales desafíos de los sistemas robóticos blandos modernos. Este método describe un procedimiento de bajo costo, altamente escalable y fácil de usar para fabricar un robot blando eléctricamente controlable con movimientos realistas que es activado y controlado por la contracción del tejido muscular cardíaco en una picadura micropatrón andamio hidrogel similar a un rayo. El uso de métodos de fotolitografía suave permite integrar con éxito múltiples componentes en el sistema robótico blando, incluidos los andamios micropatrónizados a base de hidrogel con nanotubos de carbono (CNT) de gelatina integrada de metacriloyl (CNT-GelMA), diacrilato de poli(etilenglicol) (PEGDA), microelectrodos de oro flexible (Au) y tejido muscular cardíaco. En particular, la alineación de los hidrogeles y el micropatrón están diseñados para imitar la estructura muscular y del cartílago del rayo de picadura. El hidrogel CNT-GelMA conductor eléctrico actúa como un andamio celular que mejora el comportamiento de maduración y contracción de los cardiomiocitos, mientras que el hidrogel PEGDA mecánicamente robusto proporciona un soporte estructural similar al cartílago a todo el robot blando. Para superar la naturaleza dura y frágil de los microelectrodos a base de metal, diseñamos un patrón de serpentina que tiene una alta flexibilidad y puede evitar obstaculizar la dinámica de paliza de los cardiomiocitos. Los microelectrodos Au flexibles incorporados proporcionan estimulación eléctrica a través del robot blando, lo que facilita el control del comportamiento de contracción del tejido cardíaco.

Introducción

Los robots blandos modernos de última generación pueden imitar las estructuras jerárquicas y la dinámica muscular de muchos organismos vivos, como las medusas1,2, rayo de picadura2, pulpo3, bacteria4y espermatozoides5. Imitar la dinámica y arquitectura de los sistemas naturales ofrece un mayor rendimiento en términos de eficiencia energética y estructural6. Esto está intrínsecamente relacionado con la naturaleza blanda del tejido natural (por ejemplo, piel o tejido muscular con un módulo de Young entre 104x 109 Pa) que permite mayores grados de libertad y deformación superior y adaptabilidad en comparación con los actuadores de ingeniería estándar (por ejemplo, un módulo de Young generalmente entre 109x 1012 Pa)6. Los actuadores blandos a base de músculo cardíaco, especialmente, muestran una eficiencia energética superior debido a su auto-accionamiento, así como a su potencial de autoreparación y regeneración en comparación con un sistema robótico basado mecánicamente7. Sin embargo, la fabricación de robots blandos es un reto debido a la necesidad de integrar diferentes componentes con diferentes propiedades físicas, biológicas y mecánicas en un solo sistema. Por ejemplo, los sistemas sintéticos de ingeniería deben integrarse con los sistemas biológicos vivos, no sólo proporcionándoles apoyo estructural, sino también influyendo y modulando su comportamiento de actuación. Además, muchos métodos de microfabricación requieren procesos agresivos/citotóxicos y productos químicos que disminuyen la viabilidad y la función de cualquier componente vivo. Por lo tanto, son necesarios nuevos enfoques para mejorar la funcionalidad de los robots blandos y para controlar y modular su comportamiento.

Para integrar con éxito los componentes vivos con una buena viabilidad, un andamio a base de hidrogel es un excelente material para crear el cuerpo de un robot blando. Las propiedades físicas y mecánicas de un hidrogel se pueden ajustar fácilmente para crear microambientes para componentes vivos como los tejidos musculares8,9. Además, puede adoptar fácilmente diversas técnicas de microfabricación, dando como resultado la creación de estructuras jerárquicas con alta fidelidad1,2,10. Los dispositivos electrónicos flexibles se pueden incorporar al robot blando para controlar su comportamiento con estimulación eléctrica. Por ejemplo, las técnicas optogenéticas para diseñar células electrogénicas (por ejemplo, cardiomiocitos), que muestran una activación electrofisiológica dependiente de la luz, se han utilizado para desarrollar un rayo de picadura robótica suave basado en polidimetilsiloxano (PDMS) guiado por la luz que fue capaz de recrear el movimiento ondulatorio del pez in vitro2. Aunque las técnicas optogenéticas han demostrado una excelente capacidad de control, el trabajo presentado utiliza la estimulación eléctrica, un método de simulación convencional y tradicional. Esto se debe a que la estimulación eléctrica a través de microelectrodos flexibles es fácil y simple en comparación con las técnicas optogenéticas, que requieren procesos de desarrollo extensivos11. El uso de dispositivos electrónicos flexibles puede permitir la estimulación a largo plazo y procesos de fabricación estándar / simples, así como la biocompatibilidad ajustable y las propiedades físicas y mecánicas12,13.

Aquí, presentamos un método innovador para fabricar un robot blando bioinspirado, accionado por la paliza de tejido muscular cardíaco de ingeniería y controlado por la estimulación eléctrica a través de microelectrodos Au flexibles integrados. El robot blando está diseñado para imitar la estructura muscular y del cartílago del rayo de picadura. El rayo de picadura es un organismo con una estructura y movimiento relativamente fácil es fácil de imitar en comparación con otras especies de natación. Los músculos se recrean in vitro mediante la sembración de cardiomiocitos en un micropatrón de hidrogel conductor eléctrico. Como se informó anteriormente, la incorporación de nanopartículas conductoras eléctricas como LA CNT en el hidrogel GelMA no sólo mejora el acoplamiento eléctrico del tejido cardíaco, sino que también induce una excelente arquitectura de tejido in vitro y disposición8,9. Las articulaciones del cartílago se imitan utilizando un patrón de hidrogel PEGDA mecánicamente robusto que actúa como el sustrato mecánicamente robusto de todo el sistema. Los microelectrodos Au flexibles con un patrón de serpentina están incrustados en el patrón PEGDA para estimular localmente y eléctricamente el tejido cardíaco.

Protocolo

Este estudio se llevó a cabo en estricta conformidad con las recomendaciones de la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio de los Institutos Nacionales de Salud. El protocolo fue aprobado por el Comité Institucional de Cuidado y Uso Animal (IACUC) de Brigham and Women's Hospital.

1. Síntesis de GelMA

  1. Disolver 10 g de gelatina en 100 ml de solución salina con fosfato de Dulbecco (DPBS) utilizando un agitador magnético a 50 oC.
  2. Añadir 8 ml de anhídrido metacrílico lentamente mientras revuelve la solución de prepolímero de gelatina a 50 oC durante 2 h. Diluir la solución de gelatina reaccionada con DPBS precalentado a 50 oC.
  3. Transfiera la solución diluida a membranas de diálisis (corte de peso molecular de 12-14 kDa) y colóquela en agua desionizada (DI). Realizar diálisis a 40 oC durante aproximadamente 1 semana.
  4. Filtrar la solución de prepolímero GelMA dializada utilizando un filtro estéril (tamaño de los poros a 0,22 m) y transferir 25 o 30 ml de la solución en tubos de 50 ml y almacenar a -80 oC durante 2 días.
  5. Seque con gelisto la solución de prepolímero GelMA congelada con un secador de congelación durante 5 días.

2. Preparación de la solución de prepolímero de poli(etilenglicol) (PEGDA)

  1. Disolver 200 mg (20% de la solución total) de PEGDA (MW a 1.000) con 5 mg (0,5% de la solución total) de 2-hidroxi-4-(2-hidroxietoxi)-2-metilpropiofenoa (fotoiniciador, PI) en 1 ml de DPBS.
  2. Incubar la solución de prepolímero a 80oC durante 5 min.

3. Preparación de la solución de stock disperso CNT recubierta de GelMA

  1. Disolver 80 mg de GelMA (utilizado como biosurfactante) en 4 ml de DPBS y luego añadir 20 mg de nanotubos de carbono multipared funcionalizados por COOH (MMGNT) en la solución de prepolímero GelMA.
  2. Sonicar la solución de prepolímero GelMA lapidada por MWCNT durante 1 h (0,66 Hz, 100 vatios).
    NOTA: Durante el proceso de sonicación, la solución debe sumergirse en un baño de agua a 15 oC para evitar la evaporación del disolvente debido al aumento de la temperatura.

4. Preparación de 1 mg/ml de CNT que contenga 5% de solución prepolímero GelMA

  1. Disolver 50 mg de GelMA y 5 mg (0,5% de la solución total) de PI en 0,8 ml de DPBS a 80 oC durante 10 min.
  2. Añadir 0,2 ml de la solución de stock CNT preparada (paso 3). Vórtice e incubar la solución a 80oC durante 10 min.

5. Preparación de un portaobjetos de vidrio recubierto de 3(trimetoxisilo)propyl (TMSPMA)

  1. Lavar los portaobjetos de vidrio (espesor de 1 mm, tamaño de 5,08 cm x 7,62 cm) con etanol puro.
  2. Apilar las diapositivas limpiadas verticalmente en un vaso de precipitados de 250 ml y esparcir 3 ml de TMSPMA encima de ellos utilizando una jeringa. Cubra el vaso de precipitados con papel de aluminio para evitar la evaporación de TMSPMA.
  3. Incubar los toboganes en un horno de 80oC durante 1 día.
  4. Lave los portaobjetos recubiertos sumergiéndolos en etanol puro y luego seque.
  5. Almacene los portaobjetos recubiertos de vidrio envueltos en papel de aluminio a temperatura ambiente (RT).
    NOTA: Trate de minimizar tocar las superficies de las guías de vidrio recubiertas con TMSPMA.

6. Fabricación de los microelectrodos Au flexibles

  1. Diseñe una máscara de sombra utilizando un diseño asistido por ordenador(Archivo complementario 3).
  2. Fabrica y compra una máscara de sombra.
  3. Lavar el portaobjetos de vidrio (espesor de 1 mm, tamaño de 3 cm x 4 cm) con acetona y secar con una pistola de aire comprimido.
  4. Fije la máscara de sombra a los sustratos de vidrio usando cinta adhesiva de doble cara, luego colóquelas en un evaporador de haz E y espere hasta que la presión de la cámara alcance al menos 10-6 Torr.
    NOTA: Las dos piezas de cinta se colocaron manualmente en el soporte a una distancia lo suficientemente corta como para alojar el vidrio y lo suficientemente grande como para adaptarse a todo el patrón. Este paso dura alrededor de 45-60 min.
  5. Deposite una capa Au de 200 nm de espesor por evaporador de haz E (por ejemplo, con Denton EE-4, vacío a 10-6 Torr, potencia a 2,6%, velocidad de 2 s/s) y corte los microelectrodos fabricados utilizando una máquina de sierra de corte (tamaño de los electrodos de 7,38 mm x 8,9 mm x 200 nm).

7. Fabricación de un andamio de hidrogel multicapa micropatrón integrado en microelectrodoS Au

NOTA: El resultado de este procedimiento es una membrana donde un hidrogel PEGDA micropatrón está en la capa inferior, un hidrogel CNT-GelMA micropatrón está en la parte superior, y los microelectrodos Au están entre las dos capas. Esta configuración garantiza una mejor flexibilidad para el electrodo y limita el riesgo de rotura.

  1. Diseñe y inventa dos fotomáscaras para crear las capas micropatrónadas PEGDA (1osa fotomáscara) y el hidrogel CNT-GelMA(2nd photomask). Consulte Archivo suplementario 2–3. El diseño se puede hacer mediante el uso de software CAD.
    NOTA: Consulte la Figura 2B, E.
  2. Coloque los espaciadores de 50 m fabricados apilando una capa de cinta invisible comercial (Espesor: 50 m) en un vidrio recubierto TMSPMA. Vierta 15 ml de solución de prepolímero PEGDA al 20% en la parte superior del vidrio recubierto TMSPMA y, a continuación, cubra con microelectrodo de oro. Coloque la 1a fotomáscara para el portaobjetos de vidrio (PEGDA micropatrón) enlaparte del microelectrodo de oro y exponga toda la construcción a la luz UV (lámpara de arco corto de vapor de mercurio de 200 W con filtro de 320-390 nm) a 800 mW de intensidad y 8 cm de distancia para 110 s.
    NOTA: Consulte la Figura 1A.
  3. Añadir DPBS para rodear el portaobjetos de vidrio y separar el hidrogel PEGDA micropatrón junto con los microelectrodos Au del sustrato de vidrio sin recubrimiento cuidadosamente después de 5-10 min para obtener el portaobjetos de vidrio que tiene el hidrogel PEGDA micropatrónizado con el Au Microelectrodos.
    NOTA: Véase la Figura 1B. Debido al recubrimiento TMSPMA, la construcción se transfiere del sustrato de vidrio sin recubrimiento al recubierto con TMSPMA. Se separa cuidadosamente porque los microelectrodos Au pueden romperse fácilmente durante este paso(Figura 3).
  4. Coloque los espaciadores de 100 m hechos apilando dos capas de cinta transparente comercial (espesor de 50 m) en la parte inferior de una placa Petri. Deposite una gota de 20 s l de solución de prepolímero CNT-GelMA entre los espaciadores y luego voltee el portaobjetos de vidrio obtenido en 7.3 y fíjelo en el plato con cinta adhesiva.
  5. Gire el dispositivo boca abajo y coloque la2a máscara de fotomáscara en la parte superior de la diapositiva de vidrio. Exponer bajo luz UV a 800 mW de intensidad y 8 cm de distancia para 200 s.
    NOTA: Consulte la Figura 1C. La alineación de la 2a máscara es importante.
  6. Lavar el andamio obtenido con DPBS y con medio de cultivo celular que incluya 10% de suero bovino fetal (FBS).
  7. Dejarlos durante la noche en la incubadora de 37oC antes de sembrar las células.

8. Aislamiento y cultivo de cardiomiocitos de ratas neonatales

  1. Aislar los corazones de ratas Sprague-Dawley de 2 días de edad siguiendo protocolos aprobados por el Comité de Cuidado animal del Instituto8.
  2. Coloque las piezas del corazón en la coctelera durante la noche (alrededor de 16 h) en 0.05% trippsina sin EDTA en HBSS en una cámara fría.
  3. Recoger las piezas del corazón con una pistola de pipeta y minimizar la cantidad de trippsina, a continuación, ponerlos en un tubo de 50 ml con 10 ml de medios cardíacos calientes (10% FBS, 1% P / S, 1% L-glutamina).
  4. Revuelva lentamente (60 rpm) en un baño de agua de 37 oC durante 7 minutos. Retire el medio cuidadosamente del tubo con una pipeta de 10 ml y deje las piezas del corazón en el tubo.
  5. Añadir 7 ml de colagenasa al 0,1% tipo 2 en HBSS y remolinos en un baño de agua de 37oC durante 10 min.
  6. Mezclar con una pipeta de 10 ml 10 veces suavemente para interrumpir las piezas del corazón. Retire el soporte del tubo con una pipeta de 1 ml.
  7. Añadir 10 ml de colagenasa de 0,1% tipo 2 en HBSS y girar rápidamente (120–180 rpm) en un baño de agua de 37 oC durante 10 minutos, luego comprobar si las piezas del corazón se están disolviendo.
  8. Mezclar con una pipeta de 10 ml, luego repetir con una pipeta de 1 ml para romper las últimas piezas del corazón.
  9. Una vez que la solución parezca homogénea, coloque un colador de células de 70 m en un nuevo tubo de 50 ml y pipetee la solución 1 ml a la vez en el colador.
  10. Centrifugar la solución de células cardíacas a 180 x g durante 5 min a 37 oC.
    NOTA: Si todavía hay algunas piezas del corazón o moco que no se disolvió, repita los pasos 8.7–8.9 de nuevo.
  11. Retire cuidadosamente todo el líquido por encima del pellet celular y resuspendió las células en 2 ml de medios cardíacos.
  12. Agregue 2 ml de medios cardíacos de la pared del tubo con cuidado para resuspender las células y evitar romperlas.
  13. Agregue las células suspendidas en un matraz T175 con medios cardíacos calientes gota a gota. Coloque el matraz en una incubadora de 37oC durante 1 h para permitir que los fibroblastos cardíacos se adhieran a la parte inferior.
    NOTA: En este paso de preparación, los fibroblastos cardíacos se unirán al matraz mientras que los cardiomiocitos permanecerán en el medio de suspensión.
  14. Recoger el medio del matraz que contiene los cardiomiocitos y ponerlo en un tubo de 50 ml.
  15. Cuente las células y, a continuación, centrífuga a 260 x g durante 5 min a 37 oC.
  16. Resuspenda y siembre las células en la parte superior del robot blando fabricado en el paso 7. Verter el volumen específico de los medios cardíacos con los cardiomiocitos a una concentración de 1,95 x 106 células/ml gota a gota sobre toda la superficie del dispositivo.
  17. Incubar las muestras a 37oC y cambiar los medios con medios de cultivo celular de 5 ml con 2% de FBS y 1% de L-glutamina en el primero y el segundo días después de la sembrada. Cambie el medio cada vez que cambie el color de los medios.

9. Tinción celular para el análisis de alineación

  1. Retire el medio y lávelo con DPBS durante 5 min a RT.
  2. Fijar las células usando 4% paraformaldehído (PFA) durante 20 min en RT. A continuación, lavar con DPBS durante 5 min a RT.
  3. Incubar las células con 0.1% tritón en DPBS en RT durante 1 h. Lavar 3x con PBS durante 5 min en RT.
  4. Incubar las células con 10% de suero de cabra en DPBS a RT durante 1 h.
  5. Incubar las células con un anticuerpo primario (sarcomeric-actinina y connexina-43) en suero de cabra 10% en DPBS a 4 oC durante 14-16 h.
  6. Lavar 3x con DPBS durante 5 min a RT. Incubar las células con el anticuerpo secundario en suero de cabra 10% en DPBS a RT durante 1 h.
  7. Lavar 3x con DPBS durante 5 min en RT, luego células de contramancha con 4',6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) en agua DI (1:1,000) durante 10 min en RT. Lavar 3x con DPBS durante 5 min en RT.
  8. Tome imágenes de fluorescencia utilizando un microscopio confocal de escaneo láser invertido.

10. Pruebas de actuadores y evaluación del comportamiento

  1. Golpe espontáneo de los cardiomiocitos en el robot blando
    1. Incubar actuadores bioinspirados a 37 oC durante 5 días y refrescar los medios los días 1 y 2 y cuando sea necesario (es decir, cuando los medios se vuelven amarillos). Utilice un microscopio óptico invertido para tomar imágenes diariamente (5x y/o 10x). Grabe los movimientos celulares utilizando un software de captura de vídeo en la ventana en vivo del microscopio durante 30 s a 20 fotogramas por segundo (5x y/o 10x) cuando comience la actividad contráctea (generalmente alrededor del día 3).
    2. En el día 5, separe las membranas levantando suavemente del borde con un portaobjetos de cubierta.
      NOTA: Si las células muestran un fuerte comportamiento de latido, las membranas se separarán por sí mismas debido a la acción mecánica de las contracciones.
  2. Estimulación de señal eléctrica a granel
    1. Usando un PDMS espaciado de 3 cm como soporte, coloca dos electrodos de varilla de carbono con alambre de platino (Pt) en una placa Petri de 6 cm llena de medios cardíacos. A continuación, transfiera cuidadosamente el robot blando a la placa Petri.
    2. Aplique una forma de onda cuadrada con un ancho de pulso de 50 ms, un valor de desplazamiento de CC 0 V y una amplitud de voltaje pico entre 0,5 y 6 V. La frecuencia varía entre 0,5, 1,0 y 2,0 Hz con un ciclo de trabajo entre 2,5%, 5% y 10%, respectivamente. Grabe contracciones de macroescala utilizando una cámara disponible en el uso comercial.
  3. Estimulación eléctrica con los microelectrodos Au
    1. Después de la fabricación del andamio de hidrogel multicapa integrado en microelectrodos Au, conecte dos cables de cobre a los electrodos Au a través de un puerto cuadrado externo con pasta de plata.
    2. Cubra la pasta de plata con una fina capa de PDMS precured a 80 oC durante 5 min. A continuación, coloque las muestras en una placa caliente a 45 oC durante 5 h para recruzar completamente el PDMS.
    3. Después de la sembración de cardiomiocitos, aplicar un estímulo eléctrico de onda cuadrada en los cables de cobre con el valor de compensación de CC 1 V, amplitud de tensión máxima entre 1,5 y 5 V, y frecuencias de 0,5, 1,0 y 2,0 Hz respectivamente.

Resultados

Diagrama de flujo de los pasos para desarrollar el robot blando bioinspirado con microelectrodo Au
El objetivo del diseño de robot suave era construir una membrana capaz de accionar un movimiento de natación con una complejidad mínima. La estructura debe ser capaz de mantener fuertes flexión repetidamente a lo largo del tiempo (alrededor de 1 Hz) y ser capaz de mantener su forma mientras se logra una fuerte paliza. Mediante la fotoretición selectiva del polímero utilizando fotomáscaras, fabrica...

Discusión

Usando este método, pudimos fabricar con éxito un robot blando bioinspirado en forma de pez batoide con un tejido cardíaco auto-accionador integrado en un andamio estructurado multicapa que es controlado por microelectrodos Au incrustados. Debido a dos capas de hidrogel micropatrón distintas hechas de hidrogeles PEGDA y CNT-GelMA, el andamio bioinspirado mostró buena estabilidad mecánica y alineación y maduración celular ideal. La capa de patrón PEGDA, que sirve como una articulación de cartílago de la arquite...

Divulgaciones

Los autores declaran que no tienen intereses financieros en competencia.

Agradecimientos

Este documento fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud (R01AR074234, R21EB026824, R01 AR073822-01), el Premio Innovador Stepping Strong del Instituto de Investigación Brigham y el Premio AHA Innovative Project Award (19IPLOI34660079).

Materiales

NameCompanyCatalog NumberComments
250 mL BeakerPYREX1000-250CNEa
2-Hydroxy-4'-(2-hydroxyethoxy)-2-methylpropiophenoneSigma-Aldrich410896
3-(Trimethoxysilyl)propyl methacrylateMiliporeM6514
37° Water bathVWRW6M
4',6-diamidino-2-phenylindole (DAPI)Sigma-AldrichD9542
50mL Conical Centrifuge TubesFalcon14-959-49A
70 µm Cell StrainerFalcon352350
80° incubatorVWR1370GM
Alexa Fluor 488 goat anti-mouse IgG (H+L)InvitrogenA11029
Alexa Fluor 594 goat anti-rabbit IgG (H+L)InvitrogenA11037
Alexa Fluor 488 PhalloidinInvitrogenA12379
Antibiotic/Antimycotic solutionThermoFisher Scientific15240062
Anti-Connexin 43/GJAI antibodyAbcamab11370Rabbit polyclonal
Anti-Sarcomeric α-actininAbcamab9465Mouse monoclonal
Benchtop Freeze DryersLabconco77500-00 K
Biosafety cabinetSterilgardA/B3
Carbon rod electrodesSGL Carbon Group6971105
CentrifugeEppendorf5804
CO2 incubatorForma Scientific3110
Collagenase, Type II, PowderGibco17-101-015
Confocal MicroscopeZeissLSM 880
COOH Functionalized Carbon NanotubesNanoLabPD30L5-20-COOH
Dicing saw machineGiorgio TechnologyDAD-321
DMEM, High GlucoseGibco11-965-118
DPBS without Calcium and MagnesiumGibco14-190-144
E-beam evaporatorCHA57367
Fetal Bovine SerumGibco10-437-028
GelatinSigma-AldrichG9391Type B, 300 bloom from porcine skin
Glass slideVWR48382-180
HBSS without Calcium, Magnesium or Phenol RedGibco14-175-079
Inverted optical microscopeOlympusCK40
Magnetic hotplateCorningPC-420
methacrylic anhydrideSigma-Aldrich276695Contains 2,000ppm topanol A as inhibitor
Nunc EasYFlask 175cm2ThermoFisher Scientific159910
OlicscopeSiglentSDS1052DL+
Paraformaldehyde Aqueous Solution -16%Electron Microscopy Sciences15710
PDMS SYLGARD 184Sigma-Aldrich761036
PhotomaskMini micro stencil inc
Platinum wireAlfa AesarAA43014BU
Polyethylene glycol dimethcrylatePolysciences Inc.15178-100
Regenerated Cellulose Dialysis TubingFisherbrand21-152-14
Silver Epoxy AdhesiveMG Chemicals8330S
Stericup Quick Release-GP Sterile Vacuum Filtration SystemMilliporeS2GPU02RE
Ultra sonicatorQsonicaQ500
UV Curing SystemOmniCureS2000
Vortex mixerScientific IndustrySI-0246A
Waveform generatorAgilent33500B
Wrap Aluminium foilReynoldsN/A

Referencias

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  3. Laschi, C., et al. Soft Robot Arm Inspired by the Octopus. Advanced Robotics. 26 (7), 709-727 (2012).
  4. Alapan, Y., et al. Soft erythocyte-based bacterial microswimmers for cargo delivery. Science Robotics. 3 (17), 4423 (2018).
  5. Magdanz, V., Sanchez, S., Schmidt, O. G. Development of a Sperm-Flagella Driven Micro-Bio-Robot. Advanced Materials. 25 (45), 6581-6588 (2013).
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  7. Holley, M. T., Nagarajan, N., Danielson, C., Zorlutuna, P., Park, K. Development and characterization of muscle-based actuators for self-stabilizing swimming biorobots. Lab Chip. 16 (18), 3473-3484 (2016).
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  12. Feinberg, A. W., et al. Muscular thin films for building actuators and powering devices. Science. 317 (5843), 1366-1370 (2007).
  13. Jia, Z., et al. Stimulating cardiac muscle by light: cardiac optogenetics by cell delivery. Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology. 4 (5), 753-760 (2011).
  14. Shin, S. R. Carbon Nanotube Reinforced Hybrid Microgels as Scaffold Materials for Cell Encapsulation. ACS Nano. , (2013).

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