Development of miniaturized walking biological machines.
Development of miniaturized walking biological machines.
复制标题
开发小型行走生物机器。
DOI：
10.1038/srep00857
复制
发表时间：
2012
影响因子：
4.6
通讯作者：
Bashir R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chan V;Park K;Collens MB;Kong H;Saif TA;Bashir R
寻求“前瞻性工程”和制造生物机器仍然是一个巨大的挑战。为此，我们使用3D打印机从水凝胶和心肌细胞中制造了机车“生物机器人”。多材料生物机器人包括一个“生物双晶片”悬臂结构作为驱动器，为生物机器人提供动力，以及一个基础结构，用于定义运动的非对称形状。在悬臂结构上接种一片收缩性心肌细胞。我们通过改变悬臂厚度来评估几种设计的生物机器人的运动机制。该生物机器人展示了最有效的运动机制，最大限度地利用收缩力来克服支撑腿的摩擦，同时防止驱动腿在放松时向后运动。生物机器人的最大记录速度为~236 µm s−1，每个动力冲程的平均位移为~354 µm，平均跳动频率为~1.5 Hz。
The quest to ‘forward-engineer’ and fabricate biological machines remains a grand challenge. Towards this end, we have fabricated locomotive “bio-bots” from hydrogels and cardiomyocytes using a 3D printer. The multi-material bio-bot consisted of a ‘biological bimorph’ cantilever structure as the actuator to power the bio-bot, and a base structure to define the asymmetric shape for locomotion. The cantilever structure was seeded with a sheet of contractile cardiomyocytes. We evaluated the locomotive mechanisms of several designs of bio-bots by changing the cantilever thickness. The bio-bot that demonstrated the most efficient mechanism of locomotion maximized the use of contractile forces for overcoming friction of the supporting leg, while preventing backward movement of the actuating leg upon relaxation. The maximum recorded velocity of the bio-bot was ~236 µm s−1, with an average displacement per power stroke of ~354 µm and average beating frequency of ~1.5 Hz.
登录
查看更多内容
影响因子：
29.4
作者：
Jeong, Jae Hyun;Chan, Vincent;Kong, Hyunjoon
通讯作者：
Kong, Hyunjoon
影响因子：
6.1
作者：
Ling, Yibo;Rubin, Jamie;Khademhosseini, Ali
通讯作者：
Khademhosseini, Ali
影响因子：
48
作者：
Bruegmann, Tobias;Malan, Daniela;Sasse, Philipp
通讯作者：
Sasse, Philipp
影响因子：
3.8
作者：
Bhana, Bashir;Iyer, Rohin K.;Radisic, Milica
通讯作者：
Radisic, Milica
DOI：
10.1177/1045389x06063464
发表时间：
2007-02-01
影响因子：
2.7
作者：
Chan, Brian;Ji, Susan;Hosoi, A. E.
通讯作者：
Hosoi, A. E.