Autonomous Hydrogel Actuators Programmed by Endogenous Biochemical Logic for Dual‐Stage Morphing and Drug Release

执行机构 软机器人 材料科学 夹持器 变形 纳米技术 自愈水凝胶 双层 控制释放 机器人学 计算机科学 药物输送 气动执行机构 数字光处理 微流控 仿生材料 智能材料 图层(电子) 生物医学工程 制作 医疗机器人 人工肌肉 控制工程 微技术 机器人
作者
Yuchen Liu,Harischandra Potthuri,Alejandro Sosnik,Luai R. Khoury
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (12): e16809-e16809 被引量:1
标识
DOI:10.1002/adma.202516809
摘要

Designing soft materials that autonomously respond to complex physiological environments remains a fundamental challenge in biomedical systems engineering. Here, we report on a 3D-printed hybrid protein-polymer hydrogel actuator that operates via endogenous biochemical logic, enabling fully autonomous dual-stage shape morphing and enzyme-triggered drug release in gastric-mimicking environments. The actuator comprises a bilayer structure: an active layer based on bovine serum albumin-poly (ethylene glycol) diacrylate (BSA-PEGDA), and a passive PEGDA layer. In acidic gastric fluid, the BSA-PEGDA layer undergoes rapid conformational swelling, followed by delayed softening from pepsin-mediated degradation, autonomously driving reversible shape transitions without manual intervention. By embedding doxorubicin (DOX) within the BSA-PEGDA hydrogel network, the system achieves site-specific, enzyme-gated drug release that is tunable using pepstatin A as a biochemical inhibitor. High-resolution digital light processing (DLP) printing enables the fabrication of complex autonomous actuators and microneedle-equipped grippers capable of mucosal adhesion, catch-and-release behavior, and controlled delivery. This work establishes a materials design strategy where biochemical cues are used as programmable inputs to drive mechanical and therapeutic outputs, offering a robust platform for bioresponsive soft robotics and in situ drug delivery.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
星辰大海的应助被天下无双采纳,获得10
2秒前
wbk发布了新的文献求助10
2秒前
Murata完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
jachin完成签到 ,获得积分10
4秒前
没假期发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
谨慎的CZ完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
hdudhudh发布了新的文献求助10
9秒前
曦贝贝发布了新的文献求助30
9秒前
隐形曼青的应助被Liamb采纳,获得10
9秒前
jmh发布了新的文献求助10
11秒前
11点睡觉发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
orixero的应助被沉默的曼凝采纳,获得10
11秒前
汤易文发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
我是老大的应助被张鑫隆采纳,获得10
14秒前
天下无双发布了新的文献求助10
14秒前
hanchangcun完成签到,获得积分10
15秒前
路过地球完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
mia完成签到,获得积分10
16秒前
Owen的应助被我要7夜宵采纳,获得10
17秒前
geccc完成签到,获得积分10
17秒前
SciGPT的应助被chuxiong采纳,获得10
18秒前
mofudyc发布了新的文献求助10
18秒前
小通通发布了新的文献求助30
19秒前
ikssu发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
小图发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
11点睡觉完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
111完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7814564
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9344583
关于积分的说明 20524559
捐赠科研通 7407409
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3330810
关于科研通互助平台的介绍 2477276
邀请新用户注册赠送积分活动 2350421