软机器人技术应用于临床的关键要求之一是机器人在人体内能够得到稳健的控制。这就要求机器人能够克服自身的重力、浮力和摩擦力,在内脏器官表面(可能是倾斜的、垂直的或密闭空间内的倒置表面)可靠地移动。针对上述要求,已经研究了几种提高粘附力的方法。受自然界生物的启发,人们研究并证实特殊结构和材料能够提高在干燥或潮湿条件下表面的粘附力。[20–22] 例如,受壁虎趾启发而设计的定向蘑菇尖微纤维已被证实在光滑干燥的表面上具有很强的粘附力和摩擦力。 [23] 据报道,受蜘蛛丝启发的复合材料在 4 至 −196°C 的湿冷基底上具有可靠的粘附力。 [24] 为了实现软机器人的可控粘附和分离,有人提出了一种受章鱼启发的水凝胶粘合剂,以增强机器人在体外生物组织上操作的稳定性。 [25] 此外,磁场梯度产生的力已被用来产生束缚力,以粘附软机器人。 [26]
蛛网膜,尤其是蜘蛛,在大多数生态系统中都充满了丰富(Blamires等,2007; Oxbrough and Ziesche,2013; Henneken et al。,2022; Agnarsson,2023; 2023; Fonseca-Fonseca-Fornesca-forreira等,2023)。蛛网膜(例如蜘蛛,蝎子和螨虫)创建和/或分泌一系列生物材料,包括丝绸,胶水,胶粘剂,粘合剂,纳米纤维,毒液和其他毒素,以及用于形成感觉系统,盔甲,身体色彩/发光和位置的感官系统,kuntememotion(Kuntner,2022),用于形成感觉系统研究了这些类型的蛛网分泌产品的进化和生态方面的研究已经确定,扩展的表型特征使蛛网动物具有巨大的利基灵活性(Agnarsson等,2010; Blamires et al。 Al。,2018年,Viera等人,2019年; Henneken等,2022年; 尽管如此,促进这种功能的遗传特征和表达模式在很大程度上仍未得到探索。 蜘蛛很容易通过将线程放到收集平台上,或者通过麻醉和启动机制来建立网站和/或生产丝绸(Blamires等,2012a; Blamires等,2012b; Blamires et al。 2018; Lacava等人,2018年; 遗传和其他实验的最新进展(参见Sane和McHenry,2009; Craig et al。,2019; Craig et al。,2022; Blamires等,2023a)和计算(例如>研究了这些类型的蛛网分泌产品的进化和生态方面的研究已经确定,扩展的表型特征使蛛网动物具有巨大的利基灵活性(Agnarsson等,2010; Blamires et al。 Al。,2018年,Viera等人,2019年; Henneken等,2022年;尽管如此,促进这种功能的遗传特征和表达模式在很大程度上仍未得到探索。蜘蛛很容易通过将线程放到收集平台上,或者通过麻醉和启动机制来建立网站和/或生产丝绸(Blamires等,2012a; Blamires等,2012b; Blamires et al。 2018; Lacava等人,2018年;遗传和其他实验的最新进展(参见Sane和McHenry,2009; Craig et al。,2019; Craig et al。,2022; Blamires等,2023a)和计算(例如BLAMIRES和卖家,2019年; Craig等,2020; von Reumont等人,因此利用这一点的研究已经建立了有关蜘蛛网络和丝绸结构和功能变异性的强大背景知识(Vollrath和Porter,2006a; Kluge等,2008; Porter and Vollrath,; Porter and Vollrath,2009; Blamires,2010; Blamires et al。,2016b; Blamires; Blamires,2022222222222222222222222222.BlamIr。The genetic expression patterns for certain components of speci fi c silks have now been sequenced for selected species of spiders ( Babb et al., 2017 ; Garb et al., 2019 ; Kono et al., 2019 ), and a database of genetic and molecular structures and bulk fi bre functions for the major ampullate (dragline) silks of over 1000+ spider species has been compiled ( Arakawa et Al。,2022)。Nevertheless, such a strong body of knowledge does not exist for the other arachnid biomaterials (but see Lo ́ pez-Cabrera et al., 2020 ; Lozano-Pe ́ rez et al., 2020 , and Macha ł owski et al., 2020 for detailed reviews on cuticular structural materials, scorpion fl uorescent molecules, and mite silks).在蜘蛛丝上的积累工作意味着我们现在了解环境因素可以影响差异蛋白的遗传机制(在蜘蛛中,这些被称为蜘蛛蛋白,蜘蛛网的portmanteau)表达和生物材料产生,以及这些在表型和扩展的表型表达上的复杂复杂性。
缩写:3D,三维;ABA,氨基苯硼酸;ACC,氨基羧甲基壳聚糖;ACNC,乙酰化纤维素纳米晶体;AF,纤维环;AF127,醛封端的普卢兰尼克 F127;AG-NH2,琼脂糖-乙二胺共轭物;Ag-CA,羧基化琼脂糖;AHA,醛基透明质酸;AHAMA,甲基丙烯酸酯化醛基透明质酸;AHES,醛基羟乙基淀粉;ALG,海藻酸钠;AMP,抗菌肽;APC,抗原呈递细胞;ASF,乙酰化大豆粉;AT,苯胺四聚体;ATAC,2-(丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵;ATRP,原子转移自由基聚合;Azo,偶氮苯;家蚕,Bombyx mori;BA,硼酸;BCNF,氧化细菌纤维素纳米纤维;Bio-IL,生物离子液体;BMP-2,骨形态发生蛋白 2;BSA,牛血清白蛋白;BTB,硼砂-溴百里酚蓝;Ca-FA,CaCl 2 -甲酸;CA,氰基丙烯酸酯;Cat,含儿茶酚的多巴胺-异硫氰酸酯;Cat-ELPs,儿茶酚功能化的 ELR;CBM,纤维素结合模块;CD,环糊精;CD-HA,β-CD 修饰的透明质酸;CDH,碳酰肼;cGAMP,环状鸟苷单磷酸-腺苷单磷酸;CH,胆固醇半琥珀酸酯;CHI-C,儿茶酚共轭壳聚糖; CL/WS2,二硫化钨-儿茶酚纳米酶;CMs,心肌细胞;CMCS,羧甲基壳聚糖;CNC,纤维素纳米晶体;CNF,纤维素纳米纤维;CNT,碳纳米管;COL,胶原蛋白;CPEs,化学渗透促进剂;CS,硫酸软骨素;CsgA,Curli 特异性纤维亚基 A;CS-NAC,壳聚糖-N-乙酰半胱氨酸;CSF,脑脊液;CTD,C 端结构域;CtNWs,几丁质纳米晶须;D-MA,甲基丙烯酸酯化羟基树枝状聚合物;DAHA,二醛-透明质酸;DCs,树突状细胞;DDA,葡聚糖二醛;dECM,脱细胞 ECM; DEXP,地塞米松磷酸二钠;Dex,葡聚糖;DF-PEG,双醛功能化聚乙二醇;DNNA,双网络神经粘合剂;DOPA,L-3,4-二羟基苯丙氨酸;DOX,阿霉素;DPN,脱细胞周围神经基质;DST,双面胶带;E-tattoo,电子纹身;E. coli,大肠杆菌;ECG,心电图;ECM,细胞外基质;ePTFE,聚四氟乙烯;ELP,弹性蛋白样多肽;ELRs,弹性蛋白样重组体;EMG,肌电图;EPL,ε-聚赖氨酸;EPS,胞外多糖;ER,内质网;FDA,食品药品监督管理局;FGFs,成纤维细胞生长因子;FibGen,京尼平交联纤维蛋白凝胶; FITC,硫氰酸荧光素;FS-NTF,纳米转移体;呋喃,糠胺;GA,没食子酸;GAG,糖胺聚糖;GC,乙二醇壳聚糖;Gel-CDH,碳酰肼修饰明胶;GelDA,多巴胺修饰明胶;GelMA,明胶-甲基丙烯酰;GI,胃肠道;GRF,明胶-间苯二酚-甲醛;GRFG,明胶-间苯二酚-甲醛-戊二醛;H&E,苏木精和伊红;HA,透明质酸;HA-Ac,透明质酸-丙烯酸酯;HA-ADH,己二酸二酰肼修饰透明质酸;HA-ALD,醛修饰透明质酸;HA-NB,硝基苯衍生物修饰透明质酸;HA-PEG,透明质酸-聚乙二醇;HA-PEI,透明质酸-聚乙烯亚胺;HA-SH,硫醇化透明质酸;HAGM,透明质酸甲基丙烯酸缩水甘油酯;HaMA,甲基丙烯酸酯化透明质酸; HAp,羟基磷灰石;HBC,羟丁基壳聚糖;HES,羟乙基淀粉;HFBI,疏水蛋白;HIFU,高强度聚焦超声;hm-Gltn,疏水改性明胶;HPMC,羟丙基甲基纤维素;HRP,辣根过氧化物酶;Hypo-Exo,缺氧刺激的外泌体;ICG,吲哚菁绿;iCMBAs,基于柠檬酸盐的受贻贝启发的生物粘合剂;IGF,胰岛素样生长因子;iPSC,多能干细胞;IPTG,β-d-1-硫代半乳糖苷;ITZ,伊曲康唑;IVD,椎间盘;JS-Paint,关节表面涂料;KGF,角质形成细胞生长因子;KaMA,甲基丙烯酸酯化κ-角叉菜胶; LAP,苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰膦锂盐;LCS,液晶;LCST,低临界溶解温度;LDH,层状双氢氧化物;LDV,亮氨酸-天冬氨酸-缬氨酸;LM,液态金属;m-AHA,单醛透明质酸;MA,甲基丙烯酸酐;MADDS,粘膜粘附药物递送系统;MAP,贻贝粘附蛋白;MATAC,2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵;mAzo-HA,mAzo 修饰透明质酸;MBGN,介孔生物活性玻璃纳米颗粒;MCS,修饰茧片;MDR,多重耐药;mELP,甲基丙烯酰弹性蛋白样多肽;MeTro,甲基丙烯酰取代的原弹性蛋白;Mfp,贻贝足蛋白; MI,心肌梗死;MMP,基质金属蛋白酶;MN,微针;MPs,单分散微粒;MRSA,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌;MSC,间充质干细胞;NB,N-(2-氨基乙基)-4-[4-(羟甲基)-2-甲氧基-5-硝基苯氧基]-丁酰胺;NFC,纳米纤维化纤维素;NGCs,神经引导导管;NHS,N-羟基琥珀酰亚胺;NIR,近红外光;NPs,纳米粒子;NTD,N-端结构域;ODex,氧化葡聚糖;OHA-Dop,多巴胺功能化氧化透明质酸;OHC-SA,醛功能化海藻酸钠;OPN,骨桥蛋白; OSA-DA,多巴胺接枝氧化海藻酸钠;OU,口腔溃疡;p-AHA,光诱导醛透明质酸;PAA,聚丙烯酸;PAE,聚酰胺胺-环氧氯丙烷;PAMAM,胺基端基第五代聚酰胺多巴胺;PBA,苯基硼酸;PCL,聚己内酯;PDA,聚多巴胺;PDMS,聚二甲基硅氧烷;PDT,光动力疗法;PEA,2-苯氧乙基丙烯酸酯;PEG,聚乙二醇;PEDOT,聚(3,4 乙烯二氧噻吩);PEI,聚乙烯亚胺;PEGDMA,聚乙二醇二甲基丙烯酸酯;PEMA,2-苯氧乙基甲基丙烯酸酯;PepT-1,肽转运蛋白-1;PG,焦性没食子酚;PGA,聚乙醇酸;pHEAA,聚(N-羟乙基丙烯酰胺);PMAA,羧甲基功能化聚甲基丙烯酸甲酯;PSA,压敏粘合剂;PTA,光热剂;PTT,光热疗法;PVA,聚乙烯醇;QCS,季铵化壳聚糖;rBalcp19k,重组白脊藤 cp19k;RGD,精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸;rGO,还原氧化石墨烯; RLP,类弹性蛋白多肽;rMrcp19k,Megabalanus rosa cp19k;ROS,活性氧中间体;rSSps,重组蜘蛛丝蛋白;SCI,脊髓损伤;SCS,蚕茧片;SDBS,十二烷基苯磺酸钠;SDS,十二烷基硫酸钠;SDT,声动力疗法;SF,丝素;sIPN,半互穿聚合物网络;S. aureus,金黄色葡萄球菌;STING,干扰素基因刺激剂;SUPs,超荷电多肽;SY5,外皮蛋白抗体;TA,单宁酸;TEMED,四甲基乙二胺;TEMPO,2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基;TGF-β3,转化生长因子-β3;TMSC,三甲基硅纤维素; Trx,硫氧还蛋白;TU,硫脲;UCMRs,上转换微米棒;VEGF,血管内皮生长因子。6-四甲基哌啶-1-氧基自由基;TGF-β3,转化生长因子-β3;TMSC,三甲基硅纤维素;Trx,硫氧还蛋白;TU,硫脲;UCMRs,上转换微米棒;VEGF,血管内皮生长因子。6-四甲基哌啶-1-氧基自由基;TGF-β3,转化生长因子-β3;TMSC,三甲基硅纤维素;Trx,硫氧还蛋白;TU,硫脲;UCMRs,上转换微米棒;VEGF,血管内皮生长因子。