Implantable drug delivery system: Frontiers of medicine-engineering interdisciplinary

Abstract

Conventional drug delivery methods, such as oral administration and intravenous injection, are associated with several challenges including high systemic toxicity, difficulty in dosage control, and delayed therapeutic responses. These issues limit both the efficacy of treatments and patient compliance, thus becoming a bottleneck in the advancement of precision medicine. In recent years, implantable drug delivery systems (IDDS) have emerged as a promising frontier at the intersection of precision medicine and medical engineering. Through in vivo implantation coupled with signal response mechanisms, IDDS facilitates targeted drug delivery, dynamic regulation, and real-time responsiveness. These significantly enhance therapeutic efficacy while reducing toxicity levels, offering a new path to address the limitations inherent in traditional delivery methods. This article reviews the research progress of IDDS. The technical principles and module innovations are systematically elaborated based on three mechanisms: endogenous response, exogenous triggering, and closed-loop control. Furthermore, it explores the pivotal role that flexibilization and miniaturization of IDDS play in improving biocompatibility, tissue adhesion capabilities, and spatial adaptability. The article also summarizes application examples within typical disease models while analyzing core challenges related to clinical translation. Finally, it anticipates future development directions for integrating medical engineering into this evolving field.

Keywords

closed-loop control / endogenous response / exogenous triggering / flexibilization / implantable drug delivery systems / miniaturization

References

[1] M. Tian, D. Fan, Z. Liu, X. Mu, Q. Tao, C. Yu, S. Zhang, Adv. Mater. 2022, 34, 2205299.

[2] C. Scarpignato, W. Dolak, A. Lanas, P. Matzneller, C. Renzulli, M. Grimaldi, M. Zeitlinger, I. Bjarnason, Gastroenterology 2017, 152, 980.

[3] T. Yang, A. Wang, D. Nie, W. Fan, X. Jiang, M. Yu, S. Guo, C. Zhu, G. Wei, Y. Gan, Nat. Commun. 2022, 13, 6649.

[4] N. Vasan, J. Baselga, D. M. Hyman, Nature 2019, 575, 299.

[5] G. Q. He, H. Li, J. Liu, Y. L. Hu, Y. Liu, Z. L. Wang, P. Jiang, Adv. Mater. 2024, 36, 2312530.

[6] S. Upadhyay, S. Soni, T. Shukla, G. Jain, A. Thakar, H. Chaurasiya, S. P. Pandey, in Novel Carrier Systems for Targeted and Controlled Drug Delivery (Eds: A. K. Yadav, K. Jain), Springer, Singapore 2024, pp. 135–163.

[7] S. Mura, J. Nicolas, P. Couvreur, Nat. Mater. 2013, 12, 991.

[8] V. Estrella, T. Chen, M. Lloyd, J. Wojtkowiak, H. H. Cornnell, A. Ibrahim-Hashim, K. Bailey, Y. Balagurunathan, J. M. Rothberg, B. F. Sloane, J. Johnson, R. A. Gatenby, R. J. Gillies, Cancer Res. 2013, 73, 1524.

[9] L. Zhao, C. Xiao, G. Gai, J. Ding, Chem. Commun. 2016, 52, 7633.

[10] Y. Tan, C. Tan, M. Luo, Y. Miao, J. Wang, X. Wang, Z. Chen, L. Jiang, J. Yang, Microsyst. Nanoeng. 2025, 11, 125.

[11] C.-H. Fan, Y.-J. Ho, C.-W. Lin, N. Wu, P.-H. Chiang, C.-K. Yeh, Expet Opin. Drug Deliv. 2022, 19, 997.

[12] Y. Zhang, F. Liu, Y. Zhang, J. Wang, D. D’andrea, J. B. Walters, S. Li, H.-J. Yoon, M. Wu, S. Li, Z. Hu, T. Wang, J. Choi, K. Bailey, E. Dempsey, K. Zhao, A. Lantsova, Y. Bouricha, I. Huang, H. Guo, X. Ni, Y. Wu, G. Lee, F. Jiang, Y. Huang, C. K. Franz, J. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2023, 120, e2217734120.

[13] H. Bi, Z. Chen, J. Qiu, Q. Chen, Sensor. Mater. 2021, 33, 3221.

[14] M. M. Paci, T. Saha, O. Djassemi, S. Wu, C. Y. X. Chua, J. Wang, A. Grattoni, Nat. Rev. Bioeng. 2025, 3, 816.

[15] C. Hu, L. Wang, S. Liu, X. Sheng, L. Yin, ACS Nano 2024, 18, 3969.

[16] C. Choi, Y. Lee, K. W. Cho, J. H. Koo, D.-H. Kim, Acc. Chem. Res. 2018, 52, 73.

[17] Acha M. Rav, E. Soifer, T. Hasin, Micromachines 2020, 11, 902.

[18] Z. Wang, A. Shah, H. Lee, C. H. Lee, Lab Chip 2025, 25, 4542.

[19] A. Raza, T. Rasheed, F. Nabeel, U. Hayat, M. Bilal, H. M. Iqbal, Molecules 2019, 24, 1117.

[20] Y. Lu, W. Sun, Z. Gu, J. Control. Release 2014, 194, 1.

[21] G. Wang, J. Gao, Y. Fu, Z. Ren, J. Huang, X. Li, G. Han, Chem. Eng. J. 2020, 388, 124211.

[22] J. Woo, Y. Na, W. I. Choi, S. Kim, J. Kim, J. Hong, D. Sung, Acta Biomater. 2021, 125, 242.

[23] Y. Yao, J. Ding, Z. Wang, H. Zhang, J. Xie, Y. Wang, L. Hong, Z. Mao, J. Gao, C. Gao, Biomaterials 2020, 232, 119726.

[24] Z. Zhao, J. Shen, L. Zhang, L. Wang, H. Xu, Y. Han, J. Jia, Y. Lu, R. Yu, H. Liu, Biomater. Sci. 2020, 8, 5306.

[25] Z. Fu, H. Li, P. Xue, H. Yu, S. Yang, C. Tao, W. Li, Y. Wang, J. Zhang, Y. Wang, Front. Bioeng. Biotechnol. 2022, 10, 881544.

[26] L. Song, J. Chi, Z. Li, Y. Tao, Y. Sun, Q. Zhou, S. Lu, Q. Huang, S. Huang, X. Lu, M. Wu, Y. Yang, L. Chen, X. Li, K. Shi, J. Xiao, Int. J. Pharm. 2023, 643, 123215.

[27] A. Y. Nadeem, M. U. Islam, S. Khan, E. A. Al-Suhaimi, A. Shehzad, A. Noor, Med. J. Drug Deliv. Sci. Technol. 2025, 107161.

[28] S. Mansoor, S. A. Adeyemi, P. P. Kondiah, Y. E. Choonara, Biomedicines 2023, 11, 2545.

[29] X. Chen, H. Yu, L. Wang, D. Shen, C. Li, W. Zhou, ACS Biomater. Sci. Eng. 2021, 7, 4870.

[30] M. Long, A. Lu, M. Lu, L. Weng, Q. Chen, L. Zhu, Z. Chen, Acta Biomater. 2020, 115, 343.

[31] M. Zhu, G. Ren, J. Guo, X. Chen, R. Long, S. Wang, Y. Liu, ACS Appl. Nano Mater. 2024, 7, 12452.

[32] W. C. Liao, C. H. Lu, R. Hartmann, F. Wang, Y. S. Sohn, W. J. Parak, I. Willner, ACS Nano 2015, 9, 9078.

[33] R. Mo, T. Jiang, W. Sun, Z. Gu, Biomaterials 2015, 50, 67.

[34] X. Cong, Z. Zhang, H. Li, Y. G. Yang, Y. Zhang, T. Sun, J. Nanobiotechnol. 2024, 22, 620.

[35] J. Yang, A. Des Rieux, A. Malfanti, ACS Nano 2025, 19, 15189.

[36] C. Zhu, Z. Fan, Z. Cheng, J. Yin, L. Qin, X. Zhao, Mater. Today Bio 2025, 31, 101539.

[37] D. Khan, M. Qindeel, N. Ahmed, M. I. Asad, K. Ullah Shah, A. ur. Rehman, Int. J. Pharm. 2021, 610, 121242.

[38] D. Bi, F. Qu, W. Xiao, J. Wu, P. Liu, H. Du, Y. Xie, H. Liu, L. Zhang, J. Tao, J. Zhu, ACS Nano 2023, 17, 4346.

[39] S. Chu, X. Shi, Y. Tian, F. Gao, Front. Oncol. 2022, 12, 855019.

[40] A. Jha, A. Rama, B. Ladani, N. Verma, S. Kannan, A. Naha, J. Appl. Pharmaceut. Sci. 2021, 11, 001.

[41] R. Cheng, F. Meng, C. Deng, H.-A. Klok, Z. Zhong, Biomaterials 2013, 34, 3647.

[42] J. Liang, B. Liu, Bioeng. Transl. Med. 2016, 1, 239.

[43] C. Wang, L. Zhou, Z. Han, L. He, J. Yuan, J. Zhang, Q. Zhu, S. Wang, Int. J. Pharm. 2025, 676, 125530.

[44] J. Liu, B. Jia, Z. Li, W. Li, Front. Bioeng. Biotechnol. 2023, 11, 1115603.

[45] X. Li, J. Gao, C. Wu, C. Wang, R. Zhang, J. He, Z. J. Xia, N. Joshi, J. M. Karp, R. Kuai, Sci. Adv. 2024, 10, eadl0479.

[46] G. Saravanakumar, J. Kim, W. J. Kim, Adv. Sci. 2017, 4, 1600124.

[47] Q. Hu, P. S. Katti, Z. Gu, Nanoscale 2014, 6, 12273.

[48] C. K. Kim, H. Zhou, T. Kowalewski, K. Matyjaszewski, H. K. Kim, ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 11, 2093.

[49] X. Zhang, R. Lian, B. Fan, L. Meng, P. Zhang, Y. Zhang, W. Sun, Pharmaceutics 2025, 17, 940.

[50] J. Yang, X. Gong, Y. Zheng, H. Duan, S. Chen, T. Wu, C. Yi, L. Jiang, H. Haick, Nat. Commun. 2025, 16, 6260.

[51] C. Jiang, Y. An, J. Yang, J. Hu, W. Wang, X. Jiang, J. Ye, Mater. Des. 2025, 254, 114086.

[52] J. Liu, X. Yi, J. Zhang, Y. Yao, P. Panichayupakaranant, H. Chen, Pharmaceutics 2024, 16, 1343.

[53] M. Chen, Y. Qiao, L. Yu, W. Wang, W. Wang, H. Sun, Y. Xu, J. Bai, J. Zhou, D. Geng, Bioact. Mater. 2025, 43, 273.

[54] S. Srikrajang, L. Kabir, S. Sagadevan, K. Wijaya, W.-C. Oh, J. Mater. Chem. B 2025, 13, 2912.

[55] M. Li, G. Zhao, W.-K. Su, Q. Shuai, Front. Chem. 2020, 8, 647.

[56] B. T. Hayes, M. A. Merrick, M. A. Sandrey, M. L. Cordova, J. Athletic Train. 2004, 39, 230.

[57] Y. Liu, T. Wang, W. Wang, Chem. Soc. Rev. 2025, 54, 5792.

[58] Y. Xing, B. Zeng, W. Yang, Front. Bioeng. Biotechnol. 2022, 10, 1075670.

[59] W. Luo, R. Luo, J. Liu, Z. Li, Y. Wang, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2311938.

[60] E. Guisasola, M. Vallet-Regí, A. Baeza, in Stimuli Responsive Polymeric Nanocarriers for Drug Delivery Applications, Vol. 1, Elsevier 2018, pp. 143–168.

[61] Y. Shan, L. Xu, X. Cui, E. Wang, F. Jiang, J. Li, H. Ouyang, T. Yin, H. Feng, D. Luo, Y. Zhang, Z. Li, Mater. Horiz. 2024, 11, 1032.

[62] M. A. O’reilly, Science 2024, 385, eadp7206.

[63] Y. Feng, K. Zhang, X. Gao, W. Yang, J. Wan, H. R. Fu, H. Guo, Z. Li, Responsive Mater. 2025, 3, e20250003.

[64] J. Liu, W. Kang, W. Wang, Photochem. Photobiol. 2022, 98, 288.

[65] T. Le Clainche, A. G. A. Abdelhamid, N. M. C. Gutierrez, M.-A. Jourdain, S. Leo, L. Sancey, A. Hurbin, J.-L. Coll, B. Elena-Herrmann, M. Broekgaarden, Eur. J. Pharmaceut. Sci. 2025, 213, 107221.

[66] S. Xiao, A. Fakhri, B. J. Janani, Surf. Interfaces 2021, 27, 101490.

[67] Y. Dong, S. Li, X. Li, X. Wang, Int. J. Biol. Macromol. 2021, 190, 693.

[68] H. Wang, R. Cai, S. Wang, Y. Yang, T. Sheng, W. Zhang, S. Wang, J. You, Z. Lu, K. Ji, Y. Jiao, M. Ma, K. Li, W. Chu, Z. Yang, J. Yu, Y. Zhang, Z. Gu, Matter 2025, 8, 102040.

[69] Z. Liu, J. Nie, B. Miao, J. Li, Y. Cui, S. Wang, X. Zhang, G. Zhao, Y. Deng, Y. Wu, Z. Li, L. Li, Z. L. Wang, Adv. Mater. 2019, 31, 1807795.

[70] Y. Wang, Z. Chen, B. Davis, W. Lipman, S. Xing, L. Zhang, T. Wang, P. Hafiz, W. Xie, Z. Yan, Z. Huang, J. Song, W. Bai, Nat. Commun. 2024, 15, 511.

[71] J. Hu, J. Zhang, Y. Hou, C. Li, W. Yang, J. Fu, S. Hu, A. Liu, Y. He, Chem. Eng. J. 2025, 504, 158763.

[72] X. Yang, C. Zhang, D. Deng, Y. Gu, H. Wang, Q. Zhong, Small 2022, 18, 2104368.

[73] S. H. Lee, J. W. Ahn, Y. C. Cho, S.-N. Kim, C. Lee, G. W. Ku, Y. Bin Choy, H. C. Kim, Sci. Rep. 2019, 9, 5009.

[74] C. Wang, Y. Zeng, K.-F. Chen, J. Lin, Q. Yuan, X. Jiang, G. Wu, F. Wang, Y.-G. Jia, W. Li, Bioact. Mater. 2023, 27, 58.

[75] D. Yin, P. Wang, Y. Hao, W. Yue, X. Jiang, K. Yao, Y. Wang, X. Hang, A. Xiao, J. Zhou, L. Lin, Z. Rao, H. Wu, F. Liu, Z. Dong, M. Wu, C. Xu, J. Huang, H. Chang, Y. Fan, X. Yu, C. Yu, L. Chang, M. Li, Nature 2025, 642, 1051.

[76] R. D. Field, M. A. Jakus, X. Chen, K. Human, X. Zhao, P. V. Chitnis, S. K. Sia, Angew. Chem. 2022, 134, e202116515.

[77] Q. Wang, S. Cao, T. Zhang, F. Lv, M. Zhai, D. Bai, M. Zhao, H. Cheng, X. Wang, Biomater. Adv. 2024, 162, 213917.

[78] H. Li, G. He, Y. Hu, X. Li, J. Hu, P. Jiang, Small 2025, 21, 2412704.

[79] X. Shan, L. Ding, D. Wang, S. Wen, J. Shi, C. Chen, Y. Wang, H. Zhu, Z. Huang, S. S. Wang, X. Zhong, B. Liu, P. J. Reece, W. Ren, W. Hao, X. Lu, J. Lu, Q. P. Su, L. Chang, L. Sun, D. Jin, L. Jiang, F. Wang, Nat. Photonics 2024, 18, 913.

[80] Y. Wu, M. Wu, A. Vázquez-Guardado, J. Kim, X. Zhang, R. Avila, J.-T. Kim, Y. Deng, Y. Yu, S. Melzer, Y. Bai, H. Yoon, L. Meng, Y. Zhang, H. Guo, L. Hong, E. E. Kanatzidis, C. R. Haney, E. A. Waters, A. R. Banks, Z. Hu, F. Lie, L. P. Chamorro, B. L. Sabatini, Y. Huang, Y. Kozorovitskiy, J. A. Rogers, Nat. Commun. 2022, 13, 5571.

[81] J. Liu, B. Sun, W. Li, H.-J. Kim, S. U. Gan, J. S. Ho, J. N. B. Rahmat, Y. Zhang, Light Sci. Appl. 2024, 13, 113.

[82] Y. Zhang, J. Zheng, F. Jin, J. Xiao, N. Lan, Z. Xu, X. Yue, Z. Li, C. Li, D. Cao, Y. Wang, W. Zhong, Y. Ran, B. O. Guan, Light Sci. Appl. 2024, 13, 228.

[83] Y. Tao, H. F. Chan, B. Shi, M. Li, K. W. Leong, Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 2005029.

[84] H. Li, H. Gong, T. H. Wong, J. Zhou, Y. Wang, L. Lin, Y. Dou, H. Jia, X. Huang, Z. Gao, R. Shi, Y. Huang, Z. Chen, W. Park, J. Y. Li, H. Chu, S. Jia, H. Wu, M. Wu, Y. Liu, J. Li, G. Xu, T. Chang, B. Zhang, Y. Gao, J. Su, H. Bai, J. Hu, C. K. Yiu, C. Xu, W. Hu, J. Huang, L. Chang, X. Yu, Nat. Commun. 2023, 14, 7539.

[85] X. Gong, J. Yang, Y. Zheng, S. Chen, H. Duan, J. Gao, H. Haick, C. Yi, L. Jiang, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2315564.

[86] Z. Dong, Y. Wang, G. Xu, B. Liu, Y. Wang, J. Reboud, P. Jajesniak, S. Yan, P. Ma, F. Liu, Y. Zhou, Z. Jin, K. Yang, Z. Huang, M. Zhuo, B. Jia, J. Fang, P. Zhang, N. Wu, M. Yang, J. M. Cooper, L. Chang, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2024, 121, e2315168121.

[87] W. Whyte, D. Goswami, S. X. Wang, Y. Fan, N. A. Ward, R. E. Levey, R. Beatty, S. T. Robinson, D. Sheppard, R. O’connor, D. S. Monahan, L. Trask, K. L. Mendez, C. E. Varela, M. A. Horvath, R. Wylie, J. O’Dwyer, D. A. Domingo-Lopez, A. S. Rothman, G. P. Duffy, E. B. Dolan, E. T. Roche, Nat. Commun. 2022, 13, 4496.

[88] T. Jin, H. Wang, I. Ullah, W. Xie, T. Lin, Q. Tan, X. Pan, Y. Yuan, Adv. Mater. 2025, 37, 2417136.

[89] M. Mariello, I. Eş, C. M. Proctor, Adv. Healthcare Mater. 2024, 13, 2302969.

[90] S.-H. Noh, S. H. Moon, T.-H. Shin, Y. Lim, J. Cheon, Nano Today 2017, 13, 61.

[91] Y. Huang, X. Cai, Y. Li, M. Zhang, J. Sheng, N. Gu, Magn. Med. 2025, 1, 100002.

[92] P. Zhu, I. Simon, I. Kokalari, D. S. Kohane, A. Y. Rwei, Adv. Drug Deliv. Rev. 2024, 208, 115275.

[93] L. Tu, Z. Liao, Z. Luo, Y.-L. Wu, A. Herrmann, S. Huo, Exploration 2021, 1, 20210023.

[94] H. Lee, T. K. Choi, Y. B. Lee, H. R. Cho, R. Ghaffari, L. Wang, H. J. Choi, T. D. Chung, N. Lu, T. Hyeon, S. H. Choi, D. H. Kim, Nat. Nanotechnol. 2016, 11, 566.

[95] X. T. Zheng, Z. Yang, L. Sutarlie, M. Thangaveloo, Y. Yu, N. a. B. M. Salleh, J. S. Chin, Z. Xiong, D. L. Becker, X. J. Loh, B. C. K. Tee, X. Su, Sci. Adv. 2023, 9, eadg6670.

[96] P. Mage, B. Ferguson, D. Maliniak, K. Ploense, T. Kippin, H. Soh, Nat. Biomed. Eng. 2017, 1, 0070.

[97] G. Avital, E. J. Snider, D. Berard, S. J. Vega, S. I. Hernandez Torres, V. A. Convertino, J. Salinas, E. N. Boice, J. Personalized Med. 2022, 12, 1168.

[98] M. L. Wang, P. Yeon, M. Mofidfar, C. Chamberlayne, H. Xu, J. P. Annes, R. N. Zare, A. Arbabian, IEEE Trans. Biomed. Circuits Syst. 2024, 19, 777.

[99] C. Yang, Q. Wu, J. Liu, J. Mo, X. Li, C. Yang, Z. Liu, J. Yang, L. Jiang, W. Chen, H. j. Chen, J. Wang, X. Xie, Nat. Commun. 2022, 13, 2556.

[100] T. Rawson, D. O’hare, P. Herrero, S. Sharma, L. Moore, E. De Barra, J. Roberts, A. Gordon, W. Hope, P. Georgiou, A. E. G. Cass, A. H. Holmes, J. Antimicrob. Chemother. 2018, 73, 835.

[101] C. Dagdeviren, K. B. Ramadi, P. Joe, K. Spencer, H. N. Schwerdt, H. Shimazu, S. Delcasso, K.-I. Amemori, C. Nunez-Lopez, A. M. Graybiel, M. J. Cima, R. Langer, Sci. Transl. Med. 2018, 10, eaan2742.

[102] D. Becker, J. Zhang, T. Heimbach, R. C. Penland, C. Wanke, J. Shimizu, K. Kulmatycki, AAPS PharmSciTech 2014, 15, 1490.

[103] M. M. Akram, A. Aghajani, W. Shi, B. Gosselin, in 2024 46th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), Orlando, FL, USA 2024, pp. 1–4.

[104] Z. Zheng, R. Zhu, I. Peng, Z. Xu, Y. Jiang, J. Mater. Chem. B 2024, 12, 8577.

[105] J. Li, J. Y. Liang, S. J. Laken, R. Langer, G. Traverso, Trends Chem. 2020, 2, 319.

[106] J. Yu, Y. Zhang, J. Yan, A. R. Kahkoska, Z. Gu, Int. J. Pharm. 2018, 544, 350.

[107] C. M. Proctor, A. Slézia, A. Kaszas, A. Ghestem, I. Del Agua, A.-M. Pappa, C. Bernard, A. Williamson, G. G. Malliaras, Sci. Adv. 2018, 4, eaau1291.

[108] F. Del Bono, A. Bontempi, A. Dentis, N. Di Trani, D. Demarchi, A. Grattoni, P. M. Ros, IEEE Sens. J. 2023, 24, 7345.

[109] S. Vyas, A. Gupte, C. D. Gill, R. K. Cytron, J. Zambreno, P. H. Jones, ACM Trans. Embed. Comput. Syst. 2013, 13, 1.

[110] M. T. Salam, M. Mirzaei, M. S. Ly, D. K. Nguyen, M. Sawan, IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng. 2012, 20, 432.

[111] A. Fayzullin, A. Bakulina, K. Mikaelyan, A. Shekhter, A. Guller, Bioengineering 2021, 8, 205.

[112] P. Trucillo, Materials 2024, 17, 456.

[113] X. Wu, Y. Ye, M. Sun, Y. Mei, B. Ji, M. Wang, E. Song, Cyborg Bionic Syst. 2025, 6, 0192.

[114] S. Talebian, J. Foroughi, S. J. Wade, K. L. Vine, A. Dolatshahi-Pirouz, M. Mehrali, J. Conde, G. G. Wallace, Adv. Mater. 2018, 30, 1706665.

[115] M. Rasekh, M. S. Arshad, Z. Ahmad, Pharmaceutics 2025, 17, 456.

[116] D. Corzo, G. Tostado-Blázquez, D. Baran, Front. Electron. 2020, 1, 594003.

[117] Q. Yang, H. Park, T. N. Nguyen, J. F. Rhoads, A. Lee, R. T. Bentley, J. W. Judy, H. Lee, Sensor. Actuator. B Chem. 2018, 273, 1694.

[118] H. Wang, Z. Zhao, P. Liu, X. Guo, npj Flexible Electron. 2022, 6, 26.

[119] W. Wang, S. Wang, R. Rastak, Y. Ochiai, S. Niu, Y. Jiang, P. K. Arunachala, Y. Zheng, J. Xu, N. Matsuhisa, X. Yan, S. K. Kwon, M. Miyakawa, Z. Zhang, R. Ning, A. M. Foudeh, Y. Yun, C. Linder, J. B. H. Tok, Z. Bao, Nat. Electron. 2021, 4, 143.

[120] G. Singh, A. Chanda, Biomed. Mater. 2021, 16, 062004.

[121] R. Herbert, H.-R. Lim, B. Rigo, W.-H. Yeo, Sci. Adv. 2022, 8, eabm1175.

[122] J. Kim, M. I. Bury, K. Kwon, J.-Y. Yoo, N. V. Halstead, H.-S. Shin, S. Li, S. M. Won, M.-H. Seo, Y. Wu, D. Y. Park, M. Kini, J. W. Kwak, S. R. Madhvapathy, J. L. Ciatti, J. H. Lee, S. Kim, H. Ryu, K. Yamagishi, H. J. Yoon, S. S. Kwak, B. Kim, Y. Huang, L. C. Halliday, E. Y. Cheng, G. A. Ameer, A. K. Sharma, J. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2024, 121, e2400868121.

[123] H. Wu, Y. Wang, H. Li, Y. Hu, Y. Liu, X. Jiang, H. Sun, F. Liu, A. Xiao, T. Chang, L. Lin, K. Yang, Z. Wang, Z. Dong, S. Dong, S. Wang, J. Chen, D. Yin, H. Zhang, M. Liu, S. Kong, Z. Yang, X. Yu, Y. Fan, L. Wang, C. Yu, L. Chang, Nat. Electron. 2024, 7, 299.

[124] D. Li, J. Zhou, Z. Zhao, X. Huang, H. Li, Q. A. Qu, C. Zhou, K. Yao, Y. Liu, M. Wu, J. Su, R. Shi, Y. Huang, J. Wang, Z. Zhang, Z. Gao, W. Park, H. Jia, X. Guo, J. Zhang, P. Chirarattananon, L. Chang, Z. Xie, X. Yu, Sci. Adv. 2024, 10, eadk6301.

[125] D. Baek, S. H. Lee, B. H. Jun, S. H. Lee, Adv. Exp. Med. Biol. 2021, 1309, 217.

[126] R. Qin, M. Hu, N. Zhang, Z. Guo, Z. Yan, J. Li, J. Liu, G. Shan, J. Yang, Adv. Electron. Mater. 2019, 5, 1900365.

[127] S. H. Sung, Y. S. Kim, D. J. Joe, B. H. Mun, B. K. You, D. H. Keum, S. K. Hahn, M. Berggren, D. Kim, K. J. Lee, Nano Energy 2018, 51, 102.

[128] R. Kaveti, J. H. Lee, J. K. Youn, T. M. Jang, W. B. Han, S. M. Yang, J. W. Shin, G. J. Ko, D. J. Kim, S. Han, H. Kang, A. J. Bandodkar, H. Kim, S. Hwang, Adv. Mater. 2024, 36, 2307391.

[129] Y. Wang, G. Boero, X. Zhang, J. Brugger, Adv. Mater. Interfaces 2020, 7, 2000733.

[130] W. Lee, S. Kobayashi, M. Nagase, Y. Jimbo, I. Saito, Y. Inoue, T. Yambe, M. Sekino, G. G. Malliaras, T. Yokota, M. Tanaka, T. Someya, Sci. Adv. 2018, 4, eaau2426.

[131] H. Najaf Zadeh, T. Huber, V. Nock, C. Fee, D. Clucas, Bioengineering 2020, 7, 58.

[132] T. N. Dell, A. Cammack-Najera, R. Tresa, F. Matubbar, B. Kaya, U. Lathan, M. Chami, R. G. Dinardi, O. Rifaie-Graham, J. P. Wojciechowski, M. M. Stevens, Macromol. Rapid Commun. 2026, 47, e00868.

[133] K. Ariga, E. Ahn, M. Park, B. S. Kim, Chem. Asian J. 2019, 14, 2553.

[134] C. Lee, B. Kim, J. Kim, S. Lee, T. Jeon, W. Choi, S. Yang, J.-H. Ahn, J. Bae, Y. Chae, IEEE J. Solid State Circ. 2022, 57, 3212.

[135] Y. S. Choi, R. T. Yin, A. Pfenniger, J. Koo, R. Avila, K. Benjamin Lee, S. W. Chen, G. Lee, G. Li, Y. Qiao, A. Murillo-Berlioz, A. Kiss, S. Han, Z. Xie, Y. Y. Chen, A. Burrell, B. Geist, H. Jeong, J. Kim, H. J. Yoon, A. Banks, S. K. Kang, Z. J. Zhang, C. R. Haney, A. V. Sahakian, D. Johnson, T. Efimova, Y. Huang, G. D. Trachiotis, B. P. Knight, R. K. Arora, I. R. Efimov, J. A. Rogers, Nat. Biotechnol. 2021, 39, 1228.

[136] J. Coffel, E. Nuxoll, Int. J. Pharm. 2018, 544, 335.

[137] J. Kim, H. An, Y. Seo, Y. Jung, J. S. Lee, N. Choi, K. W. Bong, Biomicrofluidics 2017, 11, 024120.

[138] F. Forouzandeh, X. Zhu, A. Alfadhel, B. Ding, J. P. Walton, D. Cormier, R. D. Frisina, D. A. Borkholder, J. Control. Release 2019, 298, 27.

[139] Y. Zhou, M. Jeong, M. Zhang, X. Duan, T. Qiu, Adv. Eng. Mater. 2024, 26, 2302253.

[140] K. Moussi, A. Bukhamsin, J. Kosel, in 2019 20th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems & Eurosensors XXXIII (TRANSDUCERS & EUROSENSORS XXXIII), Berlin, Germany 2019, pp. 2243–2246.

[141] Y. Wang, L. Du, H. Wu, H. Li, J. Liu, Y. Hu, X. Jiang, D. Yin, Y. Hao, A. Xiao, Y. Yang, J. Zhou, L. Lin, F. Chen, D. Ye, Y. He, Z. Zhao, B. Liu, K. Yao, X. Wang, X. Chen, Y. Tong, F. Yao, K. Yang, H. Sun, Y. Fu, S. Wang, Z. Huang, X. Chen, H. Guo, S. Kong, S. Yang, W. Song, F. Ershad, Y. Wang, L. Zhang, Q. Zhang, H. Wu, N. Li, W. Rao, J. Li, L. Yang, X. Chen, W. Mu, X. Yu, Y. Fan, C. Yu, Y. Xu, L. Chang, Cell 2026, 189, 1086.

[142] A. Bußmann, H. Leistner, D. Zhou, M. Wackerle, Y. Congar, M. Richter, J. Hubbuch, Appl. Sci. 2021, 11, 8008.

[143] J. Xu, M. Harasek, M. Gföhler, Polym. 2025, 17, 455.

[144] Y. J. Choo, M. Boudier-Revéret, M. C. Chang, Ann. Palliat. Med. 2020, 9, 4262.

[145] S. H. Lee, B. H. Kim, C. G. Park, C. Lee, B. Y. Lim, Y. B. Choy, J. Control. Release 2018, 286, 224.

[146] L. Yang, J. Wei, Z. Ma, P. Song, J. Ma, Y. Zhao, Z. Huang, M. Zhang, F. Yang, X. Wang, Nanomaterials 2019, 9, 1789.

[147] A. T. Matei, A. I. Visan, I. Negut, Micromachines 2025, 16, 573.

[148] A. Saha, A. Khanna, A. Nair, B. S. Butola, N. Sharma, N. Sharma, J. Biomed. Mater. Res. B Appl. Biomater. 2025, 113, e35645.

[149] K. L. Swingle, A. S. Ricciardi, W. H. Peranteau, M. J. Mitchell, Nat. Rev. Bioeng. 2023, 1, 408.

[150] M. Alghamdi, M. Gumbleton, B. Newland, Biomater. Sci. 2021, 9, 6037.

[151] X. Bilian, Best Pract. Res. Clin. Obstet. Gynaecol. 2002, 16, 155.

[152] B. Jin, Y. Gu, S. Xi, X. Liu, X. Wu, X. Wang, G. Li, Scand. J. Gastroenterol. 2024, 59, 1087.

[153] R. Bansal, P. Bansal, P. Kulkarni, V. Gupta, A. Sharma, A. Gupta, J. Ophthal. Inflamm. Infect. 2012, 2, 1.

[154] M. Mostafa, A. Al Fatease, R. G. Alany, H. Abdelkader, Pharmaceutics 2023, 15, 1746.

[155] K. M. Curtis, A. T. Nguyen, N. K. Tepper, M. K. Whiteman, Contraception 2025, 2025, 111015.

[156] M. A. Rosenthal, S. K. Mcquillan, Paediatr. Child Health 2021, 26, 394.

[157] C. Enyindah, T. Kasso, Niger. J. Med. 2011, 20, 270.

[158] I. Sivin, Hum. Reprod. 1994, 9, 1818.

[159] A. Nel, N. Van Niekerk, S. Kapiga, L.-G. Bekker, C. Gama, K. Gill, A. Kamali, P. Kotze, C. Louw, Z. Mabude, N. Miti, S. Kusemererwa, H. Tempelman, H. Carstens, B. Devlin, M. Isaacs, M. Malherbe, W. Mans, J. Nuttall, M. Russell, S. Ntshele, M. Smit, L. Solai, P. Spence, J. Steytler, K. Windle, M. Borremans, S. Resseler, J. Van Roey, W. Parys, T. Vangeneugden, B. Van Baelen, Z. Rosenberg, N. Engl. J. Med. 2016, 375, 2133.

[160] V. Schirrmacher, Int. J. Oncol. 2019, 54, 407.

[161] M. Westphal, Z. Ram, V. Riddle, D. Hilt, E. Bortey, E. C. O. T. G. S. Group, Acta Neurochir. 2006, 148, 269.

[162] Z. Azhar, Z. Sadia, World J. Urol. 2025, 43, 586.

[163] K. Walker, A. Turkes, A. Turkes, R. Zwink, C. Beacock, A. Buck, W. Peeling, K. Griffiths, J. Endocrinol. 1984, 103, R1.

[164] G. A. Rodrigues, D. Lutz, J. Shen, X. Yuan, H. Shen, J. Cunningham, H. M. Rivers, Pharm. Res. 2018, 35, 245.

[165] D. Kumar, V. Gupta, R. Tanwar, N. K. Jaiswal, Clin. Med. 2025, 7, 194.

[166] Y. Mushtaq, M. M. Mushtaq, Z. Gatzioufas, M. Ripa, L. Motta, G. D. Panos, Drug Des. Dev. Ther. 2023, 17, 961.

[167] J. Sehdev, in Urogenital Pain, Springer, Cham 2017, pp. 187–206.

[168] M. Itzoe, M. Guarnieri, Drug Des. Dev. Ther. 2017, 11, 1429.

[169] A. Mccullough, M. Khera, A. Morgentaler, L. Levine, I. Goldstein, J. Urol. 2010, 183, e577.

[170] L. Silverman, J. Pediatr. Nurs. Nurs. Care Child. Families 2012, 27, e9.

[171] C. H. Lee, H. Kim, D. V. Harburg, G. Park, Y. Ma, T. Pan, J. S. Kim, N. Y. Lee, B. H. Kim, K.-I. Jang, S. K. Kang, Y. Huang, K. M. Lee, C. Leal, J. A. Rogers, NPG Asia Mater. 2015, 7, e227.

[172] C. Xie, P. Li, L. Han, Z. Wang, T. Zhou, W. Deng, K. Wang, X. Lu, NPG Asia Mater. 2017, 9, e358.

[173] Y. Yang, X. Zhao, S. Wang, Y. Zhang, A. Yang, Y. Cheng, X. Chen, Nat. Commun. 2023, 14, 7771.

[174] S. Capuani, G. Malgir, C. Y. X. Chua, A. Grattoni, Bioeng. Transl. Med. 2022, 7, e10300.

[175] M. Seyedhamzeh, S. Houshmandyar, M. Hamidi, Nanoscale Adv. Mater. 2025, 2, 121.

[176] F. Del Bono, N. Di Trani, D. Demarchi, A. Grattoni, P. M. Ros, Lab Chip 2025, 25, 3608.

[177] S. Adepu, S. Ramakrishna, Molecules 2021, 26, 5905.

Rights & permissions

2026 The Author(s). Interdisciplinary Medicine published by Wiley-VCH GmbH on behalf of Nanfang Hospital, Southern Medical University.