了一种具有取向微通道孔结构的
ECM 支架材料，并证明该材料在体
内能够有效促进取向组织肌肉、外
周神经和血管的原位再生修复。
●方法和结果
该团队早期发表的研究证实
以聚合物基质作为成孔模板可在
体外有效制备出多孔 ECM 支架。
受早期研究的启发，研究人员又
提出了一种新的制备取向微通道
ECM 支架的策略：首先设计出两
种膜状和管状的聚己内酯(PCL)
微纤维取向模板，将其分别植入
大鼠皮下培养 4 星期后进行 PCL
模板脱除和脱细胞处理，获得具
有取向微通道结构的自体来源的
细胞外基质支架材料(ECM-C)。
研究发现，ECM-C 在体外可促进
细胞存活、迁移和取向排布，并
上调取向组织特异性功能基因的
表达，在体内能够增强对巨噬细
胞的募集和表型调控。将 ECM-C
分别植入大鼠的胫前肌缺损部
位、坐骨神经缺损部位以及腹主
动脉缺损部位，研究进一步证实
ECM-C 可促进血管化和神经化的
肌肉组织再生、血管化的神经纤
维再生，并能引导大鼠新生动脉
的功能恢复。
应用前景
该方法制备的组织工程支架具
备通用性和适用性，可以广泛应用
于多种具有取向结构的组织损伤治
疗，如心脏、肌肉和神经等。本研
究为组织再生支架材料设计和构建
提供了新思路、新概念，为生物材
料和再生医学的基础研究与临床转
化提供了新的方法和技术。
绕式软体执行器和 1 个伸缩式软体
执行器组成。基于常曲率弯曲假设，
他们建立了一个理论模型来分析执
行器的线性和弯曲运动。研究证实，
该软体机器人可以实现类蛇的攀爬
运动 , 例如，能攀爬上不同摩擦表
面的杆、能沿杆进行直角转弯、能
在变直径的杆上实现自适应攀爬、
能以 30.85 mm/s ( 每秒 0.193 倍
自身体长 ) 的最高速度进行爬杆运
动。此外，与现有的软体攀爬机器
人相比，该机器人还有 4 个明显的
优势：(1) 无论在干燥或潮湿的环
境下，该机器人都可以在垂直、水
平或倾斜转弯的杆上移动；(2) 该
机器人在垂直杆上攀爬时能够携
带超过自身质量 25 倍的负载；(3)
配备了摄像头等特殊设备，在核电
站、高压电缆、管道等更为特殊的
环境中具有巨大的应用潜力；(4)
机器人成本低。波纹管的巧妙使用
为开发低成本、高效及强健的缠绕
式软体攀爬机器人提供了一个新的
方向。
应用前景
缠绕式软体攀爬机器人在检
测、监控等方面具有巨大的应用
潜力，该研究为软体机器人在特
殊环境下的能力拓展提供了新的
思路和关键技术支撑，如复杂受
限空间核管线检查、高压电缆巡
检以及水下管道监测等。
Source: LIAO B, ZANG H
B, CHEN M Y, et al. Soft Rod-
C l i m b i n g R o b o t I n s p i r e d b y
Winding Locomotion of Snake [J].
Soft Robotics, , doi. 10.1089/
soro..0070.
Source : ZHU M F, L I W,
DONG X H, et al. In vivo engineered
extracellular matrix scaffolds with
instructive niches for oriented
tissue regeneration [J]. Nature
Communications, , 10, 4620.
新 型仿生软体机器人
可实现仿树栖蛇攀爬树干运动
●创新点
长期
