Micro- and nanorobots from magnetic particles: Fabrication, control, and applications

Abstract

Magnetic microparticles (MPs) and nanoparticles (NPs) have long been used as ideal miniaturized delivery and detection platforms. Their use as micro- and nanorobots (MNRs) is also emerging in the recent years with the help of more dedicated external magnetic field manipulations. In this review, we summarize the research progress on magnetic micro- and nanoparticle (MNP)-based MNRs. First, the fabrication of micro- and nanorobots from either template-assisted NP doping methods or directly synthesized MPs is summarized. The external driving torque sources for both types of MNRs are analyzed, and their propulsion control under low Reynolds number flows is discussed by evaluating symmetry breaking mechanisms and interparticle interactions. Subsequently, the use of these MNRs as scientific models, bioimaging agents, active delivery, and treatment platforms (drug and cell delivery, and sterilization), and biomedical diagnostics has also been reviewed. Finally, the perspective of MNPs-based MNRs was outlined, including challenges and future directions.

Keywords

assembly / in vivo / magnetic microparticle / magnetic nanoparticle / microrobot / nanorobot

References

[1] a) J. Li, P. B. Lillehoj, ACS Sens. 2021, 6, 1270.b) A. Lyu, T. Jin, S. Wang, X. Huang, W. Zeng, R. Yang, H. Cui, Sens. Actuators B Chem. 2021, 349, 130739.c) W. Kong, X. Zhao, Q. Zhu, L. Gao, H. Cui, Anal. Chem. 2017, 89, 7145.

[2] a) Z. W. Tay, P. Chandrasekharan, A. Chiu-Lam, D. W. Hensley, R. Dhavalikar, X. Y. Zhou, E. Y. Yu, P. W. Goodwill, B. Zheng, C. Rinaldi, S. M. Conolly, ACS Nano 2018, 12, 3699.b) Y. Du, X. Liu, Q. Liang, X.-J. Liang, J. Tian, Nano Lett. 2019, 19, 3618.c) S. M. Dadfar, D. Camozzi, M. Darguzyte, K. Roemhild, P. Varvarà, J. Metselaar, S. Banala, M. Straub, N. Güvener, U. Engelmann, I. Slabu, M. Buhl, J. van Leusen, P. Kögerler, B. Hermanns-Sachweh, V. Schulz, F. Kiessling, T. Lammers, J. Nanobiotechnol. 2020, 18, 22.d) G. Song, M. Kenney, Y.-S. Chen, X. Zheng, Y. Deng, Z. Chen, S. X. Wang, S. S. Gambhir, H. Dai, J. Rao, Nat. Biomed. Eng. 2020, 4, 325.

[3] a) Y. Huang, J. C. Hsu, H. Koo, D. P. Cormode, Theranostics 2022, 12, 796.b) D. Seyed Mohammadali, R. Karolin, I. D. Natascha, Saskia, K. Ruth, K. Fabian, L. Twan, Adv. Drug Delivery Rev. 2019, 138, 302. c) Z. Sun, T. Wang, J. Wang, J. Xu, T. Shen, T. Zhang, B. Zhang, S. Gao, C. Zhao, M. Yang, F. Sheng, J. Yu, Y. Hou, J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 11019.d) J. Yu, C. Yang, J. Li, Y. Ding, L. Zhang, M. Z. Yousaf, J. Lin, R. Pang, L. Wei, L. Xu, F. Sheng, C. Li, G. Li, L. Zhao, Y. Hou, Adv. Mater. 2014, 26, 4114.e) J. Yu, F. Zhao, W. Gao, X. Yang, Y. Ju, L. Zhao, W. Guo, J. Xie, X.-j. Liang, X. Tao, J. Li, Y. Ying, W. Li, J. Zheng, L. Qiao, S. Xiong, X. Mou, S. Che, Y. Hou, ACS Nano 2019, 13, 10002.

[4] a) M. Sun, Q. Liu, X. Fan, Y. Wang, W. Chen, C. Tian, L. Sun, H. Xie, Small 2020, 16, 1906701. b) O. Felfoul, M. Mohammadi, S. Taherkhani, D. de Lanauze, Y. Zhong Xu, D. Loghin, S. Essa, S. Jancik, D. Houle, M. Lafleur, L. Gaboury, M. Tabrizian, N. Kaou, M. Atkin, T. Vuong, G. Batist, N. Beauchemin, D. Radzioch, S. Martel, Nat. Nanotechnol. 2016, 11, 941.c) H. S. Choi, Y. K. Jo, G.-N. Ahn, K. I. Joo, D.-P. Kim, H. J. Cha, Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2104602.d) G. Go, A. Yoo, K. T. Nguyen, M. Nan, B. A. Darmawan, S. Zheng, B. Kang, C.-S. Kim, D. Bang, S. Lee, K.-P. Kim, S. S. Kang, K. M. Shim, S. E. Kim, S. Bang, D.-H. Kim, J.-O. Park, E. Choi, Sci. Adv. 2022, 8, eabq8545. e) M. Yang, Y. Zhang, F. Mou, C. Cao, L. Yu, Z. Li, J. Guan, Sci. Adv. 2023, 9, eadk7251.f) H. Zhang, Z. Li, C. Gao, X. Fan, Y. Pang, T. Li, Z. Wu, H. Xie, Q. He, Sci. Robot. 2021, 6, eaaz9519.

[5] a) T. Sugimoto, M. M. Khan, A. Muramatsu, H. Itoh, Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 1993, 79, 233.b) H. Itoh, T. Sugimoto, J. Colloid Interface Sci. 2003, 265, 283.c) T. Sugimoto, Y. Wang, H. Itoh, A. Muramatsu, Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 1998, 134, 265.d) T. Sugimoto, A. Muramatsu, K. Sakata, D. Shindo, J. Colloid Interface Sci. 1993, 158, 420.e) T. Sugimoto, Y. Wang, J. Colloid Interface Sci. 1998, 207, 137.f) T. Sugimoto, M. M. Khan, A. Muramatsu, Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 1993, 70, 167.g) T. Sugimoto, A. Muramatsu, J. Colloid Interface Sci. 1996, 184, 626.h) T. Sugimoto, S. Waki, H. Itoh, A. Muramatsu, Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 1996, 109, 155.

[6] a) S. Han, J. Choi, Y. P. Seo, I. J. Park, H. J. Choi, Y. Seo, Langmuir 2018, 34, 2807.b) X. Zhao, P. Du, P. Liu, Mol. Pharm. 2012, 9, 3330.c) Q. Yang, S. Ma, F. Lan, L. Xie, Y. Wu, B. He, Z. Gu, Compos. Sci. Technol. 2014, 92, 34.d) F. Kun, S. Lina, G. Zhuxiao, Y. Fang, Z. Yu, G. Ning, Colloids Surf., B 2015, 136, 712.e) Y. Su, B. Zhang, R. Sun, W. Liu, Q. Zhu, X. Zhang, R. Wang, C. Chen, Drug Delivery 2021, 28, 1397.

[7] a) Q. Yue, J. Li, W. Luo, Y. Zhang, A. A. Elzatahry, X. Wang, C. Wang, W. Li, X. Cheng, A. Alghamdi, A. M. Abdullah, Y. Deng, D. Zhao, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 13282.b) F. Yang, A. Skripka, M. S. Tabatabaei, S. H. Hong, F. Ren, Y. Huang, J. K. Oh, S. Martel, X. Liu, F. Vetrone, D. Ma, Chem. Mater. 2019, 31, 3201.

[8] a) E. Cruz Da Silva, P. Gaki, F. Flieg, M. Messmer, F. Gucciardi, Y. Markovska, A. Reisch, S. Fafi-Kremer, S. Pfeffer, A. S. Klymchenko, Small 2024, 20, 2404167.b) M. Gao, C. Xu, J. Deng, T. Zhu, Z. Xie, X. Zou, W. Yang, Chem. Eng. J. 2024, 496, 154077.

[9] a) Y. Zhang, L. Zhang, L. Yang, C. I. Vong, K. F. Chan, W. K. K. Wu, T. N. Y. Kwong, N. W. S. Lo, M. Ip, S. H. Wong, J. J. Y. Sung, P. W. Y. Chiu, L. Zhang, Sci. Adv. 2019, 5, eaau9650. b) S.-M. You, K. Luo, J.-Y. Jung, K.-B. Jeong, E.-S. Lee, M.-H. Oh, Y.-R. Kim, ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 18292.

[10] P. Zhang, M. S. Draz, A. Xiong, W. Yan, H. Han, W. Chen, J. Nanobiotechnol. 2021, 19, 116.

[11] a) Z.-m. Chang, Z. Wang, D. Shao, J. Yue, H. Xing, L. Li, M. Ge, M. Li, H. Yan, H. Hu, Q. Xu, W.-f. Dong, ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 10656.b) W. Gao, T. Huang, H. Yuan, J. Yang, Q. Jin, C. Jia, G. Mao, J. Zhao, Talanta 2018, 185, 229.c) J. Chen, T. Xie, J. Yang, X. Lin, L. Huang, S. Su, J. Deng, J. Cancer Res. Clin. Oncol. 2023, 149, 8699.

[12] J. J. Abbott, K. E. Peyer, M. C. Lagomarsino, L. Zhang, L. Dong, I. K. Kaliakatsos, B. J. Nelson, Int. J. Rob Res. 2009, 28, 1434.

[13] E. M. Purcell, Am. J. Phys. 1977, 45, 3.

[14] a) A. Aziz, S. Pane, V. Iacovacci, N. Koukourakis, J. Czarske, A. Menciassi, M. Medina-Sánchez, O. G. Schmidt, ACS Nano 2020, 14, 10865.b) V. Iacovacci, E. Diller, D. Ahmed, A. Menciassi, Annu. Rev. Biomed. Eng. 2024, 26, 561.c) D. Liu, T. Wang, Y. Lu, Adv. Healthc. Mater. 2022, 11, 2102253.

[15] a) H. Hussein, A. Damdam, L. Ren, Y. Obeid Charrouf, J. Challita, M. Zwain, H. Fariborzi, Adv. Intell. Syst. 2023, 5, 2300168. b) T. Liu, L. Xie, C.-A. H. Price, J. Liu, Q. He, B. Kong, Chem. Soc. Rev. 2022, 51, 10083.c) H. Li, F. Peng, X. Yan, C. Mao, X. Ma, D. A. Wilson, Q. He, Y. Tu, Acta Pharm. Sin. B 2023, 13, 517.

[16] a) L. Zhang, J. J. Abbott, L. Dong, K. E. Peyer, B. E. Kratochvil, H. Zhang, C. Bergeles, B. J. Nelson, Nano Lett. 2009, 9, 3663.b) A. Ghosh, P. Fischer, Nano Lett. 2009, 9, 2243.

[17] R. Dreyfus, J. Baudry, M. L. Roper, M. Fermigier, H. A. Stone, J. Bibette, Nature 2005, 437, 862.

[18] a) J. Lin, Q. Cong, D. Zhang, Micromachines 2024, 15, 664.b) M. Wang, T. Wu, R. Liu, Z. Zhang, J. Liu, Engineering 2023, 24, 21.c) J. Choi, J. Hwang, J.-y. Kim, H. Choi, Adv. Healthc. Mater. 2021, 10, 2001596.d) J. Yu, D. Jin, K.-F. Chan, Q. Wang, K. Yuan, L. Zhang, Nat. Commun. 2019, 10, 5631. e) H. Zhou, C. C Mayorga-Martinez, S. Pané, L. Zhang, M. Pumera, Chem. Rev. 2021, 121, 4999.f) R. Xu, Q. Xu, Micromachines 2024, 15, 468.

[19] a) D. Liu, T. Zhang, Y. Guo, Y. Liao, Z. Wu, H. Jiang, Y. Lu, ACS Appl. Bio Mater. 2022, 5, 5933.b) Y. Huang, Z. Lin, Q. He, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2311136.c) X. Yan, Q. Zhou, M. Vincent, Y. Deng, J. Yu, J. Xu, T. Xu, T. Tang, L. Bian, Y.-X. J. Wang, K. Kostarelos, L. Zhang, Sci. Robot. 2017, 2, eaaq1155.d) H. Massana-Cid, F. Martinez-Pedrero, E. Navarro-Argemí, I. Pagonabarraga, P. Tierno, New J. Phys. 2017, 19, 103031.e) V. Soni, E. S. Bililign, S. Magkiriadou, S. Sacanna, D. Bartolo, M. J. Shelley, W. T. M. Irvine, Nat. Phys. 2019, 15, 1188.f) X. Wang, B. Sprinkle, H. K. Bisoyi, T. Yang, L. Chen, S. Huang, Q. Li, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2023, 120, e2304685120.g) G. Go, S.-G. Jeong, A. Yoo, J. Han, B. Kang, S. Kim, K. T. Nguyen, Z. Jin, C.-S. Kim, Y. R. Seo, J. Y. Kang, J. Y. Na, E. K. Song, Y. Jeong, J. K. Seon, J.-O. Park, E. Choi, Sci. Robot. 2020, 5, eaay6626. h) P. Wrede, O. Degtyaruk, S. K. Kalva, X. L. Deán-Ben, U. Bozuyuk, A. Aghakhani, B. Akolpoglu, M. Sitti, D. Razansky, Sci. Adv. 2022, 8, eabm9132.i) T. Yang, J. Zhou, Y. Wang, B. Fan, J. Qiao, L. Chen, X. Wang, L. Guo, H. Yang, Q. Li, Small 2024, 2405193.

[20] K. Maier-Hauff, F. Ulrich, D. Nestler, H. Niehoff, P. Wust, B. Thiesen, H. Orawa, V. Budach, A. Jordan, J. Neuro Oncol. 2011, 103, 317.

[21] a) Z. Ma, J. Mohapatra, K. Wei, J. P. Liu, S. Sun, Chem. Rev. 2023, 123, 3904. b) A. Ali, T. Shah, R. Ullah, P. Zhou, M. Guo, M. Ovais, Z. Tan, Y. Rui, Front. Chem. 2021, 9, 629054.

[22] a) X. Li, K. Cui, Z. Guo, T. Yang, Y. Cao, Y. Xiang, H. Chen, M. Xi, Chem. Eng. J. 2020, 379, 122324.b) X. Li, D. Zeng, P. Ke, G. Wang, D. Zhang, RSC Adv. 2020, 10, 7163.

[23] a) J. Ugelstad, A. Berge, T. Ellingsen, R. Schmid, T. N. Nilsen, P. C. Mørk, P. Stenstad, E. Hornes, Ø. Olsvik, Prog. Polym. Sci. 1992, 17, 87.b) E. T. Ugelstad J, A. Berge, H. Bertil, US Patent 1987.

[24] a) D. Gong, N. Celi, D. Zhang, J. Cai, ACS Appl. Mater. Interfaces 2022, 14, 6320.b) L. Si, S. Zhang, H. Guo, W. Luo, Y. Feng, X. Du, F. Mou, H. Ma, J. Guan, Research 2024, 7, 0438.

[25] G. Fonnum, C. Johansson, A. Molteberg, S. Mørup, E. Aksnes, J. Magn. Magn. Mater. 2005, 293, 41.

[26] P. C. Fannin, L. Cohen-Tannoudji, E. Bertrand, A. T. Giannitsis, C. Mac Oireachtaigh, J. Bibette, J. Magn. Magn. Mater. 2006, 303, 147.

[27] a) M. H. Rizvi, R. Wang, J. Schubert, W. D. Crumpler, C. Rossner, A. L. Oldenburg, A. Fery, J. B. Tracy, J. Adv. Mater. 2022, 34, 2203366. b) H. Kim, E. M. Furst, J. Colloid Interface Sci. 2020, 566, 419.

[28] a) A. M. Maier, C. Weig, P. Oswald, E. Frey, P. Fischer, T. Liedl, Nano Lett. 2016, 16, 906.b) W. Gao, X. Feng, A. Pei, C. R. Kane, R. Tam, C. Hennessy, J. Wang, Nano Lett. 2014, 14, 305.

[29] a) W. M. Ng, H. X. Che, C. Guo, C. Liu, S. C. Low, D. J. Chieh Chan, R. Mohamud, J. Lim, Langmuir 2018, 34, 7971.b) V. Magdanz, J. Vivaldi, S. Mohanty, A. Klingner, M. Vendittelli, J. Simmchen, S. Misra, I. S. M. Khalil, Adv. Sci. 2021, 8, 2004037.

[30] K. G Gutierrez-Cuevas, L. Wang, Z.-g. Zheng, H. K. Bisoyi, G. Li, L.-S. Tan, R. A. Vaia, Q. Li, Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 13090.

[31] a) Z. Li, T. Liu, X. Sun, Q. Zhou, X. Yan, Cell. Rep. Phys. Sci. 2024, 5, 101979.b) X. Yan, Q. Zhou, J. Yu, T. Xu, Y. Deng, T. Tang, Q. Feng, L. Bian, Y. Zhang, A. Ferreira, L. Zhang, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 5333.

[32] E. Matijević, P. Scheiner, J. Colloid Interface Sci. 1978, 63, 509.

[33] J. M. Meijer, L. Rossi, Soft Matter 2021, 17, 2354.

[34] W. Hu, C. Liu, J. Wang, C. Pei, Y. Zhang, C. Zhang, Y. Liu, Y. Shan, C. Yu, Chem. Commun. 2020, 56, 7973.

[35] a) F. Martinez-Pedrero, A. Cebers, P. Tierno, Soft Matter 2016, 12, 3688.b) T. Sugimoto, H. Itoh, T. Mochida, J. Colloid Interface Sci. 1998, 205, 42.c) T. Sugimoto, K. Okada, H. Itoh, J. Colloid Interface Sci. 1997, 193, 140.

[36] a) N. Sasaki, Y. Murakami, D. Shindo, T. Sugimoto, J. Colloid Interface Sci. 1999, 213, 121.b) G.-S. Park, D. Shindo, Y. Waseda, T. Sugimoto, J. Colloid Interface Sci. 1996, 177, 198.

[37] S. H. Lee, C. M. Liddell, Small 2009, 5, 1957.

[38] L. Rossi, J. G. Donaldson, J.-M. Meijer, A. V. Petukhov, D. Kleckner, S. S. Kantorovich, W. T. M. Irvine, A. P. Philipse, S. Sacanna, Soft Matter 2018, 14, 1080.

[39] a) M. Driscoll, B. Delmotte, M. Youssef, S. Sacanna, A. Donev, P. Chaikin, Nat. Phys. 2017, 13, 375.b) A. Aubret, M. Youssef, S. Sacanna, J. Palacci, Nat. Phys. 2018, 14, 1114.

[40] S. Sacanna, L. Rossi, D. J. Pine, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 6112.

[41] Y. Mu, H.-H. Tran, Z. Xiang, A. Majumder, E. Hsu, E. Steager, H. Koo, D. Lee, Small 2024, 20, 2402292.

[42] X. Zhu, Y. Gao, R. Mhana, T. Yang, B. L. Hanson, X. Yang, J. Gong, N. Wu, Langmuir 2021, 37, 9151.

[43] a) Z. Lin, X. Fan, M. Sun, C. Gao, Q. He, H. Xie, ACS Nano 2018, 12, 2539.b) H. Xie, M. Sun, X. Fan, Z. Lin, W. Chen, L. Wang, L. Dong, Q. He, Sci. Robot. 2019, 4, eaav8006.

[44] J.-H. Kim, H. J. Hwang, J. S. Oh, S. Sacanna, G.-R. Yi, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 9230.

[45] a) C. I. P. Chaparro, L. R. Loureiro, M. A. Valente, P. A. Videira, J. P. Borges, P. I. P. Soares, 2019 IEEE 6th Portuguese Meeting on Bioengineering (ENBENG) 2019, p. 1. b) S. B. Somvanshi, P. B. Kharat, M. V. Khedkar, K. M. Jadhav, Ceram. Int. 2020, 46, 7642.

[46] a) C. Li, M. Zhang, X. Liu, W. Zhao, C. Zhao, Mater. Sci. Eng. C 2020, 109, 110516.b) N. Singh, F. Sallem, C. Mirjolet, T. Nury, S. K. Sahoo, N. Millot, R. Kumar, Nanomaterials 2019, 9, 138.c) H. F. Beigi, S. Fatahian, S. Shahbazi-Gahrouei, D. Shahbazi-Gahrouei, A. Farzadniya, Anti Cancer Agents Med. Chem. 2020, 20, 1918.

[47] a) Z. E. Gahrouei, S. Labbaf, A. Kermanpur, Physica E 2020, 116, 113759.b) M. S. Jabir, U. M. Nayef, W. K. Abdulkadhim, G. M. Sulaiman, Mater. Res. Express 2019, 6, 115412.

[48] V. Vinodhini, C. Krishnamoorthi, Polym. Bull. Berl. 2022, 79, 8143.

[49] Z. Wu, J. Troll, H.-H. Jeong, Q. Wei, M. Stang, F. Ziemssen, Z. Wang, M. Dong, S. Schnichels, T. Qiu, P. Fischer, Sci. Adv. 2018, 4, eaat4388.

[50] a) C.-M. J. Hu, L. Zhang, S. Aryal, C. Cheung, R. H. Fang, L. Zhang, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 10980.b) Q. Zhang, D. Dehaini, Y. Zhang, J. Zhou, X. Chen, L. Zhang, R. H. Fang, W. Gao, L. Zhang, Nat. Nanotechnol. 2018, 13, 1182.

[51] a) N. O. Dogan, E. Suadiye, P. Wrede, J. Lazovic, C. B. Dayan, R. H. Soon, A. Aghakhani, G. Richter, M. Sitti, Adv. Healthcare Mater. 2024, 13, 2400711. b) D. Wang, S. Wang, Z. Zhou, D. Bai, Q. Zhang, X. Ai, W. Gao, L. Zhang, Adv. Healthcare Mater. 2022, 11, 2101349.

[52] a) L. Zhu, W. Lian, N. Yu, J. Meng, H. Zeng, Y. Wang, X. Wang, M. Wen, Z. Chen, Adv. Healthcare Mater. 2024, 13, 2400127. b) Z. Wu, T. Li, J. Li, W. Gao, T. Xu, C. Christianson, W. Gao, M. Galarnyk, Q. He, L. Zhang, J. Wang, ACS Nano 2014, 8, 12041.c) C. Gao, Z. Lin, D. Wang, Z. Wu, H. Xie, Q. He, ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 23392.d) T. Escajadillo, J. Olson, B. T. Luk, L. Zhang, V. Nizet, Front. Pharmacol. 2017, 8, 477.e) Y. Zhang, J. Zhang, W. Chen, P. Angsantikul, K. A. Spiekermann, R. H. Fang, W. Gao, L. Zhang, J. Control Release 2017, 263, 185.f) J. Li, P. Angsantikul, W. Liu, B. Esteban-Fernández de Ávila, X. Chang, E. Sandraz, Y. Liang, S. Zhu, Y. Zhang, C. Chen, W. Gao, L. Zhang, J. Wang, Adv. Mater. 2018, 30, 1704800. g) F. Zhang, J. Zhuang, B. Esteban Fernández de Ávila, S. Tang, Q. Zhang, R. H. Fang, L. Zhang, J. Wang, ACS Nano 2019, 13, 11996.

[53] G.-T. Yu, L. Rao, H. Wu, L.-L. Yang, L.-L. Bu, W.-W. Deng, L. Wu, X. Nan, W.-F. Zhang, X.-Z. Zhao, W. Liu, Z.-J. Sun, Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1801389.

[54] B. Wang, K. F. Chan, K. Yuan, Q. Wang, X. Xia, L. Yang, H. Ko, Y.-X. J. Wang, J. J. Y. Sung, P. W. Y. Chiu, L. Zhang, Sci. Robot. 2021, 6, eabd2813.

[55] a) E. A. Halabi, I. Gessner, K. S. Yang, J.-J. Kim, R. Jana, H. M. Peterson, J. D. Spitzberg, R. Weissleder, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202318870. b) Y. Wang, X. Liu, C. Chen, Y. Chen, Y. Li, H. Ye, B. Wang, H. Chen, J. Guo, X. Ma, ACS Nano 2022, 16, 180.

[56] a) L. Xie, Z. Cong, S. Tang, M. Yang, Y. Li, C. Ren, Q. Chen, D. Lu, F. Wan, X. Zhang, S. Wu, Mater. Today Chem. 2023, 30, 101560.b) Y. Yu, Y. Zhang, Y. Chen, X. Wang, K. Kang, N. Zhu, Y. Wu, Q. Yi, ACS Sens. 2023, 8, 1858.c) K. Xiong, W. Wei, Y. Jin, S. Wang, D. Zhao, S. Wang, X. Gao, C. Qiao, H. Yue, G. Ma, H.-Y. Xie, Adv. Mater. 2016, 28, 7929.

[57] Y. Li, Z. Gao, X. Zheng, Y. Pan, J. Xu, Y. Li, H. Chen, Adv. Healthc. Mater. 2024, 13, 2401631.

[58] P. Mayorga-Burrezo, C. C Mayorga-Martinez, M. Kuchař, M. Pumera, Small 2024, 20, 2306943.

[59] H. Chen, T. Zhou, S. Li, J. Feng, W. Li, L. Li, X. Zhou, M. Wang, F. Li, X. Zhao, L. Ren, ACS Appl. Mater. Interfaces 2023, 15, 47930.

[60] Y. Ye, H. Tian, J. Jiang, W. Huang, R. Zhang, H. Li, L. Liu, J. Gao, H. Tan, M. Liu, F. Peng, Y. Tu, Adv. Sci. 2023, 10, 2300540.

[61] a) M. P. Kummer, J. J. Abbott, B. E. Kratochvil, R. Borer, A. Sengul, B. J. Nelson, EEE Trans. Robot. 2010, 26, 1006.b) B. E. Kratochvil, M. P. Kummer, S. Erni, R. Borer, D. R. Frutiger, S. Schürle, B. J. Nelson, in Experimental Robotics: The 12th International Symposium on Experimental Robotics (Eds: O. Khatib, V. Kumar, G. Sukhatme, Eds.), Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2014, p.317.

[62] X. J. A Janssen, A. J. Schellekens, L. J. K, M. W. J. Prins, Biosens. Bioelectron. 2009, 24, 1937.

[63] P. C. Fannin, B. K. P. Scaife, S. W. Charles, J. Magn. Magn. Mater. 1988, 72, 95.

[64] D. J. Dunlop, Ö. Özdemir, Rock Magnetism: Fundamentals and Frontiers, Cambridge University Press, Cambridge 1997.

[65] J. Ye, A. J. Newell, R. T. Merrill, Geophys. Res. Lett. 1994, 21, 25.

[66] J. Happel, H. Brenner, Low Reynolds Number Hydrodynamics: With Special Applications to Particulate Media, Vol. 1, Springer Netherlands, Dordrecht 1983.

[67] J. W. Swan, J. F. Brady, Phys. Fluids 2007, 19, 113306.

[68] H. Faxen, Ark. Mat. 1923, 17, 1.

[69] a) A. D. Maude, Br. J. Appl. Phys. 1961, 12, 293.b) H. Brenner, Chem. Eng. Sci. 1961, 16, 242.c) M. Vilfan, A. Potočnik, B. Kavčič, N. Osterman, I. Poberaj, A. Vilfan, D. Babič, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 1844.

[70] A. D. Maude, Br. J. Appl. Phys. 1963, 14, 894.

[71] H. Brenner, Sci. Res. A, Section A 1964, 13, 81.

[72] a) M. E. O’Neill, K. Stewartson, J. Fluid Mech. 1967, 27, 705.b) A. J. Goldman, R. G. Cox, H. Brenner, Chem. Eng. Sci. 1967, 22, 637.

[73] R. G. Cox, H. Brenner, Chem. Eng. Sci. 1967, 22, 1753.

[74] G. S. Perkins, R. B. Jones, Physica A 1992, 189, 447.

[75] a) J. Gray, G. J. Hancock, J. Exp. Biol. 1955, 32, 802.b) J. Lighthill, SIAM Rev. 1976, 18, 161.

[76] R. E. Johnson, J. Fluid Mech. 1980, 99, 411.

[77] R. Cortez, L. Fauci, A. Medovikov, Phys. Fluids 2005, 17, 031504.

[78] J. Happel, H. Brenner, Low Reynolds Number Hydrodynamics. With Special Applications to Particulate Media, 2d rev, Noordhoff International Publishing, Leyden 1973.

[79] a) Y. Man, E. Lauga, Phys. Fluids 2013, 25, 071904. b) H. C. Fu, M. Jabbarzadeh, F. Meshkati, Phys. Rev. E 2015, 91, 043011.

[80] E. Lauga, T. R. Powers, Rep. Prog. Phys. 2009, 72, 096601.

[81] R. E. Johnson, J. Fluid Mech. 1980, 99, 411.

[82] S. Tottori, L. Zhang, F. M. Qiu, K. K. Krawczyk, A. Franco-Obregon, B. J. Nelson, Adv. Mater. 2012, 24, 811.

[83] Y. Alapan, U. Bozuyuk, P. Erkoc, A. C. Karacakol, M. Sitti, Sci. Robot. 2020, 5, eaba5726.

[84] D. Ahmed, A. Sukhov, D. Hauri, D. Rodrigue, G. Maranta, J. Harting, B. J. Nelson, Nat. Mach. Intell. 2021, 3, 116.

[85] K. W. Yung, P. B. Landecker, D. D. Villani, Phys. Sep., Sci. Eng. 1998, 9, 079537.

[86] J. E. Martin, R. A. Anderson, R. L. Williamson, J. Chem. Phys. 2003, 118, 1557.

[87] D. Du, D. Li, M. Thakur, S. L. Biswal, Soft Matter 2013, 9, 6867.

[88] A. T. Pham, Y. Zhuang, P. Detwiler, J. E. S. Socolar, P. Charbonneau, B. B. Yellen, Phys. Rev. E 2017, 95, 052607.

[89] M. Wang, L. He, Y. Yin, Mater. Today 2013, 16, 110.

[90] R. Tao, J. M. Sun, Phys. Rev. Lett. 1991, 67, 398.

[91] A. Pal, V. Malik, L. He, B. H. Erné, Y. Yin, W. K. Kegel, A. V. Petukhov, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 1803.

[92] Z. Li, C. Qian, W. Xu, C. Zhu, Y. Yin, Sci. Adv. 2021, 7, eabh1289.

[93] K. Joshi, S. L. Biswal, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2022, 119, e2117971119.

[94] D. M. Lobmeyer, S. L. Biswal, Sci. Adv. 2022, 8, eabn5715.

[95] O. Petrichenko, G. Kitenbergs, M. Brics, E. Dubois, R. Perzynski, A. Cēbers, J. Magn. Magn. Mater. 2020, 500, 166404.

[96] F. Martínez-Pedrero, A. González-Banciella, A. Camino, A. Mateos-Maroto, F. Ortega, R. G. Rubio, I. Pagonabarraga, C. Calero, Small 2021, 17, 2101188.

[97] N. Osterman, I. Poberaj, J. Dobnikar, D. Frenkel, P. Ziherl, D. Babić, Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 228301.

[98] a) J. E. Martin, E. Venturini, G. L. Gulley, J. Williamson, Phys. Rev. E 2004, 69, 021508. b) J. E. Martin, A. Snezhko, Rep. Prog. Phys. 2013, 76, 126601.

[99] J. Yu, B. Wang, X. Du, Q. Wang, L. Zhang, Nat. Commun. 2018, 9, 3260.

[100] X. Wang, B. Sprinkle, H. K. Bisoyi, T. Yang, L. Chen, S. Huang, Q. Li, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2023, 120, e2304685120.

[101] E. M. Gauger, M. T. Downton, H. Stark, Eur. Phys. J. E 2009, 28, 231.

[102] J. F. Brady, R. J. Phillips, J. C. Lester, G. Bossis, J. Fluid Mech. 1988, 195, 257.

[103] a) A. M. Fiore, J. W. Swan, J. Fluid Mech. 2019, 878, 544.b) B. Sprinkle, E. B. van der Wee, Y. Luo, M. M. Driscoll, A. Donev, Soft Matter 2020, 16, 7982.

[104] F. Martinez-Pedrero, A. Ortiz-Ambriz, I. Pagonabarraga, P. Tierno, Phys. Rev. Lett. 2015, 115, 138301.

[105] J. R. Blake, A. T. Chwang, J. Eng. Math. 1974, 8, 23.

[106] S. Wang, H. He, Y. Mao, Y. Zhang, N. Gu, Adv. Sci. 2024, 11, 2308298.

[107] C. M. Hu, L. Zhang, S. Aryal, C. Cheung, R. H. Fang, L. Zhang, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 10980.

[108] H. Zhang, Y. Mao, Z. Nie, Q. Li, M. Wang, C. Cai, W. Hao, X. Shen, N. Gu, W. Shen, H. Song, ACS Nano 2024, 18, 7644.

[109] T. Yang, T. O. Tasci, K. B. Neeves, N. Wu, D. W. M. Marr, Langmuir 2017, 33, 5932.

[110] Q. Cao, Q. Fan, Q. Chen, C. Liu, X. Han, L. Li, Mater. Horiz. 2020, 7, 638.

[111] J. Ma, L. Song, H. Shi, H. Yang, W. Ye, X. Guo, S. Luan, J. Yin, J. Mater. Chem. B 2018, 6, 3762.

[112] a) G. Go, J. Han, J. Zhen, S. Zheng, A. Yoo, M.-J. Jeon, J.-O. Park, S. Park, Adv. Healthcare Mater. 2017, 6, 1601378. b) G. Go, A. Yoo, S. Kim, J. K. Seon, C.-S. Kim, J.-O. Park, E. Choi, Adv. Healthcare Mater. 2021, 10, 2100068.

[113] a) Y. Wang, H. Chen, L. Xie, J. Liu, L. Zhang, J. Yu, Adv. Mater. 2024, 2312956. b) Q. Wang, L. Zhang, ACS Nano 2021, 15, 149.c) L. Yang, L. Zhang, Annu. Rev. Control Robot. Auton. Syst. 2021, 4, 509.

[114] N. Casic, N. Quintero, R. Alvarez-Nodarse, F. G. Mertens, L. Jibuti, W. Zimmermann, T. M. Fischer, Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 168302.

[115] T. Yang, A. Tomaka, T. O. Tasci, K. B. Neeves, N. Wu, D. W. M. Marr, Sci. Robot. 2019, 4, eaaw9525.

[116] a) F. Martinez-Pedrero, P. Tierno, Phys. Rev. Appl. 2015, 3, 051003.b) H. Massana-Cid, F. Meng, D. Matsunaga, R. Golestanian, P. Tierno, Nat. Commun. 2019, 10, 2444.

[117] J. Law, H. Chen, Y. Wang, J. Yu, Y. Sun, Sci. Adv. 2022, 8, eade3161.

[118] B. Delmotte, M. Driscoll, P. Chaikin, A. Donev, Phys. Rev. Fluids 2017, 2, 092301.

[119] J. Yu, B. Wang, X. Du, Q. Wang, L. Zhang, Nat. Commun. 2018, 9, 3260.

[120] a) S. Yang, Q. Wang, D. Jin, X. Du, L. Zhang, ACS Nano 2022, 16, 19025.b) J. Jiang, L. Yang, B. Hao, T. Xu, X. Wu, L. Zhang, IEEE Trans. Robot. 2024, 40, 3676.c) Q. Wang, S. Yang, L. Zhang, IEEE ASME Trans. Mechatron. 2022, 27, 4235.d) J. Yu, L. Yang, X. Du, H. Chen, T. Xu, L. Zhang, IEEE Trans. Rob. 2022, 38, 1552.e) D. Jin, J. Yu, K. Yuan, L. Zhang, ACS Nano 2019, 13, 5999.

[121] J. J. Crassous, A. M. Mihut, E. Wernersson, P. Pfleiderer, J. Vermant, P. Linse, P. Schurtenberger, Nat. Commun. 2014, 5, 5516.

[122] C. E. Sing, L. Schmid, M. F. Schneider, T. Franke, A. Alexander-Katz, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 535.

[123] B. Yigit, Y. Alapan, M. Sitti, Adv. Sci. 2019, 6, 1801837.

[124] a) L. Yang, J. Jiang, X. Gao, Q. Wang, Q. Dou, L. Zhang, Nat. Mach. Intell. 2022, 4, 480.b) L. Yang, M. Zhang, Z. Yang, H. Yang, L. Zhang, Adv. Intell. Syst. 2022, 4, 2100144.

[125] a) T. Xu, Z. Hao, C. Huang, J. Yu, L. Zhang, X. Wu, IEEE-ASME Trans. Mech. 2022, 27, 4327.b) Z. Yang, L. Yang, L. Zhang, IEEE-ASME Trans. Mech. 2021, 26, 3163.

[126] a) L. Wang, H. Dong, Y. Li, C. Xue, L.-D. Sun, C.-H. Yan, Q. Li, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4480.b) L. Wang, H. Dong, Y. Li, R. Liu, Y.-F. Wang, H. K. Bisoyi, L.-D. Sun, C.-H. Yan, Q. Li, Adv. Mater. 2015, 27, 2065.

[127] T.-H. Shin, Y. Choi, S. Kim, J. Cheon, Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 4501.

[128] R. Qiao, C. Yang, M. Gao, J. Mater. Chem. 2009, 19, 6274.

[129] S. Martel, Sci. Robot. 2017, 2, eaam8119.

[130] O. Felfoul, A. T. Becker, G. Fagogenis, P. E. Dupont, Sci. Rep. 2016, 6, 33567.

[131] A. Azizi, C. C. Tremblay, K. Gagné, S. Martel, Sci. Robot. 2019, 4, eaax7342.

[132] N. Li, P. Fei, C. Tous, M. Rezaei Adariani, M.-L. Hautot, I. Ouedraogo, A. Hadjadj, I. P. Dimov, Q. Zhang, S. Lessard, Z. Nosrati, C. N. Ng, K. Saatchi, U. O. Häfeli, C. Tremblay, S. Kadoury, A. Tang, S. Martel, G. Soulez, Sci. Robot. 2024, 9, eadh8702.

[133] M. E. Tiryaki, F. Doğangün, C. B. Dayan, P. Wrede, M. Sitti, ICRA 2023, p.5420.

[134] a) Z. W. Tay, P. Chandrasekharan, B. D. Fellows, I. R. Arrizabalaga, E. Yu, M. Olivo, S. M. Conolly, Cancers 2021, 13, 5285.b) X. Huang, H. Hui, W. Shang, P. Gao, Y. Zhou, W. Pang, C. M. Woo, J. Tian, P. Lai, Adv. Sci. 2023, 10, 2300854.

[135] E. U. Saritas, P. W. Goodwill, L. R. Croft, J. J. Konkle, K. Lu, B. Zheng, S. M. Conolly, J. Magn. Reson. 2013, 229, 116.

[136] E. Y. Yu, M. Bishop, B. Zheng, R. M. Ferguson, A. P. Khandhar, S. J. Kemp, K. M. Krishnan, P. W. Goodwill, S. M. Conolly, Nano Lett. 2017, 17, 1648.

[137] J. Jiang, Z. Yang, A. Ferreira, L. Zhang, Adv. Intell. Syst. 2022, 4, 2100279.

[138] a) A. Mahmood, M. Dadkhah, M. O. Kim, J. Yoon, IEEE Trans. Magn. 2015, 51, 1.b) Y. Kim, M. Park, H. Lee, J. Yoon, IEEE Access 2024, 12, 30135.

[139] M. P. Bui, M. Park, T. A. Le, J. Yoon, I. E. E. E. Rob Autom, Lett 2024, 9, 10811.

[140] M. O. Pacheco, I. K. Gerzenshtein, W. L. Stoppel, C. M Rinaldi-Ramos, Adv. Healthcare Mater. 2024, 13, 2400612.

[141] a) J.-H. Lee, Y.-W. Jun, S.-I. Yeon, J.-S. Shin, J. Cheon, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 8160.b) A. Tiwari, A. Singh, A. Debnath, A. Kaul, N. Garg, R. Mathur, A. Singh, J. K. Randhawa, ACS Appl. Nano Mater. 2019, 2, 3060.c) L. Zhang, S. Tong, Q. Zhang, G. Bao, ACS Appl. Nano Mater. 2020, 3, 6785.

[142] a) X. Song, R. Qian, T. Li, W. Fu, L. Fang, Y. Cai, H. Guo, L. Xi, U. K. Cheang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2022, 14, 56548.b) A. Aziz, J. Holthof, S. Meyer, O. G. Schmidt, M. Medina-Sánchez, Adv. Healthcare Mater. 2021, 10, 2101077.c) U. Bozuyuk, E. Suadiye, A. Aghakhani, N. O. Dogan, J. Lazovic, M. E. Tiryaki, M. Schneider, A. C. Karacakol, S. O. Demir, G. Richter, M. Sitti, Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2109741.

[143] a) V. Iacovacci, A. Blanc, H. Huang, L. Ricotti, R. Schibli, A. Menciassi, M. Behe, S. Pané, B. J. Nelson, Small 2019, 15, e1900709. b) M. Evertsson, P. Kjellman, M. Cinthio, R. Andersson, T. A. Tran, R. in’t Zandt, G. Grafström, H. Toftevall, S. Fredriksson, C. Ingvar, S.-E. Strand, T. Jansson, Sci. Rep. 2017, 7, 4824.

[144] a) Q. Li, Anisotropic Nanomaterials: Preparation, Properties, and Applications, Springer, Heidelberg 2015. b) X. Yao, X. Hong, Y. Liu, Responsive Mater. 2023, 1, e20230019.

[145] M. Wang, Y. Wang, Q. Fu, Mater. Today Bio. 2024, 26, 101027.

[146] N. Senthilnathan, C. M. Oral, A. Novobilsky, M. Pumera, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2401463.

[147] B. Chu, Z. Chen, X. Wu, H. Shi, X. Jin, B. Song, M. Cui, Y. Zhao, Y. Zhao, Y. He, H. Wang, F. Dong, ACS Nano 2024, 18, 15590.

[148] a) Q. Wang, L. Yang, J. Yu, P. W. Y. Chiu, Y.-P. Zheng, L. Zhang, IEEE Trans. Biomed. Eng. 2020, 67, 3403.b) Q. Wang, D. Jin, B. Wang, N. Xia, H. Ko, B. Y. M. Ip, T. W. H. Leung, S. C. H. Yu, L. Zhang, IEEE ASME Trans. Mechatron. 2022, 27, 2267.

[149] J. Wang, Q. Zhou, Q. Dong, J. Shen, J. Hao, D. Li, T. Xu, X. Cai, W. Bai, T. Ying, Y. Li, L. Zhang, Y. Zhu, L. Wang, J. Wu, Y. Zheng, Small 2024, 20, 2400408.

[150] X. Peng, M. Urso, J. Balvan, M. Masarik, M. Pumera, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202213505.

[151] S. Mallick, R. Abouomar, D. Rivas, M. Sokolich, F. C. Kirmizitas, A. Dutta, S. Das, Adv. Healthcare Mater. 2023, 12, 2300939.

[152] L. Xiong, G. Tian, H. Leung, Y. O. Y. Soo, X. Chen, V. H. L. Ip, V. C. T. Mok, W. C. W. Chu, K. S. Wong, T. W. H. Leung, Stroke 2018, 49, 215.

[153] M. Xie, W. Zhang, C. Fan, C. Wu, Q. Feng, J. Wu, Y. Li, R. Gao, Z. Li, Q. Wang, Y. Cheng, B. He, Adv. Mater. 2020, 32, 2000366.

[154] T. O. Tasci, D. Disharoon, R. M. Schoeman, K. Rana, P. S. Herson, D. W. M. Marr, K. B. Neeves, Small 2017, 13, 1700954.

[155] B. Wang, Q. Wang, K. F. Chan, Z. Ning, Q. Wang, F. Ji, H. Yang, S. Jiang, Z. Zhang, B. Y. M. Ip, H. Ko, J. P. W. Chung, M. Qiu, J. Han, P. W. Y. Chiu, J. J. Y. Sung, S. Du, T. W. H. Leung, S. C. H. Yu, L. Zhang, Sci. Adv. 2024, 10, eadk8970.

[156] X. Liu, W. Chen, D. Zhao, X. Liu, Y. Wang, Y. Chen, X. Ma, ACS Nano 2022, 16, 10354.

[157] V. D. Nguyen, H.-K. Min, H. Y. Kim, J. Han, Y. H. Choi, C.-S. Kim, J.-O. Park, E. Choi, ACS Nano 2021, 15, 8492.

[158] a) W. Chen, X. Fan, M. Sun, H. Xie, Mechatronics 2021, 74, 102498.b) X. Peng, M. Urso, M. Ussia, M. Pumera, ACS Nano 2022, 16, 7615.

[159] Y. Tian, W. Han, K. L. Yeung, Small 2023, 19, 2300430.

[160] W. Chen, H. Zhou, B. Zhang, Q. Cao, B. Wang, X. Ma, Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2110625.

[161] J. Li, X. Li, T. Luo, R. Wang, C. Liu, S. Chen, D. Li, J. Yue, S.-h. Cheng, D. Sun, Sci. Robot. 2018, 3, eaat8829.

[162] S. Jeon, S. H. Park, E. Kim, J.-y. Kim, S. W. Kim, H. Choi, Adv. Healthcare Mater. 2021, 10, 2100801.

[163] F. Fan, J. Liu, J. Sun, S. Ma, P. Wang, N. Gu, AIP Adv. 2017, 7, 085109.

[164] a) W. Ying, Y. Zhang, W. Gao, X. Cai, G. Wang, X. Wu, L. Chen, Z. Meng, Y. Zheng, B. Hu, X. Lin, ACS Nano 2020, 14, 9662.b) H. K. Bisoyi, A. M. Urbas, Q. Li, Adv. Opt. Mater. 2018, 6, 1800458.

[165] H. Chen, Y. Li, Y. Wang, P. Ning, Y. Shen, X. Wei, Q. Feng, Y. Liu, Z. Li, C. Xu, S. Huang, C. Deng, P. Wang, Y. Cheng, ACS Nano 2022, 16, 6118.

[166] Y. Ji, X. Bai, H. Sun, L. Wang, C. Gan, L. Jia, J. Xu, W. Zhang, L. Wang, Y. Xu, Y. Hou, Y. Wang, H. Hui, L. Feng, Adv. Healthcare Mater. 2024, 13, 2302395.

[167] J. Yao, C. Yao, A. Zhang, X. Xu, A. Wu, F. Yang, J. Mater. Chem. B 2022, 10, 7136.

[168] M. Chen, J. Wu, P. Ning, J. Wang, Z. Ma, L. Huang, G. R. Plaza, Y. Shen, C. Xu, Y. Han, M. S. Lesniak, Z. Liu, Y. Cheng, Small 2020, 16, 1905424.

[169] E. R. Edelman, A. Fiorino, A. Grodzinsky, R. Langer, J. Biomed. Mater. Res. 1992, 26, 1619.

[170] B. Hu, A. J. E. Haj, J. Dobson, Int. J. Mol. Sci. 2013, 14, 19276.

[171] S. K. Srivastava, M. Medina-Sánchez, B. Koch, O. G. Schmidt, Adv. Mater. 2016, 28, 832.

[172] K. Wu, A. Mohsin, W. Q. Zaman, Z. Zhang, W. Guan, M. Chu, Y. Zhuang, M. Guo, J. Nanobiotechnol. 2022, 20, 224.

[173] T. F. Mah, B. Pitts, B. Pellock, G. C. Walker, P. S. Stewart, G. A. O’Toole, Nature 2003, 426, 306.

[174] Z. Zhang, L. Wang, T. K. F. Chan, Z. Chen, M. Ip, P. K. S. Chan, J. J. Y. Sung, L. Zhang, Adv. Healthcare Mater. 2022, 11, 2101991.

[175] Y. Dong, L. Wang, K. Yuan, F. Ji, J. Gao, Z. Zhang, X. Du, Y. Tian, Q. Wang, L. Zhang, ACS Nano 2021, 15, 5056.

[176] M. Sun, K. F. Chan, Z. Zhang, L. Wang, Q. Wang, S. Yang, S. M. Chan, P. W. Y. Chiu, J. J. Y. Sung, L. Zhang, Adv. Mater. 2022, 34, 2201888.

[177] T. Itoh, M. Procházka, Z.-C. Dong, W. Ji, Y. S. Yamamoto, Y. Zhang, Y. Ozaki, Chem. Rev. 2023, 123, 1552.

[178] Y. Wang, Y. Liu, Y. Li, D. Xu, X. Pan, Y. Chen, D. Zhou, B. Wang, H. Feng, X. Ma, Research 2020, 2020, 7962024.

[179] a) K. J. M. Bishop, S. L. Biswal, B. Bharti, Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng. 2023, 14, 1. b) A. Nsamela, A. I. Garcia Zintzun, T. D Montenegro-Johnson, J. Simmchen, Small 2023, 19, 2202685.

[180] U. Bozuyuk, P. Wrede, E. Yildiz, M. Sitti, Adv. Mater. 2024, 36, 2311462.

[181] a) K. Mitusova, O. O. Peltek, T. E. Karpov, A. R. Muslimov, M. V. Zyuzin, A. S. Timin, J. Nanobiotechnol. 2022, 20, 412. b) L. Wang, Y. Shi, J. Jiang, C. Li, H. Zhang, X. Zhang, T. Jiang, L. Wang, Y. Wang, L. Feng, Small 2022, 18, 2203678.

[182] a) J. Hwang, H. Choi, Sci. Robot. 2021, 6, eabh0286. b) Y. Li, Z. Cong, L. Xie, S. Tang, C. Ren, X. Peng, D. Tang, F. Wan, H. Han, X. Zhang, W. Gao, S. Wu, Small 2023, 19, 2301489.

[183] a) L. Wang, H. K. Bisoyi, Z. Zheng, K. G Gutierrez-Cuevas, G. Singh, S. Kumar, T. J. Bunning, Q. Li, Mater. Today 2017, 20, 230.b) F. Hassan, Y. Tang, H. K. Bisoyi, Q. Li, Adv. Mater. 2024, 36, 2401912.c) S. Ma, P. Xue, Y. Tang, R. Bi, X. Xu, L. Wang, Q. Li, Responsive Mater. 2024, 2, e20230026.

[184] a) H. Zhang, Y. Liu, S. Qu, Responsive Mater. 2024, 2, e20240012. b) S. Li, Y. Tang, Q. Fan, Z. Li, X. Zhang, J. Wang, J. Guo, Q. Li, Light Sci. Appl. 2024, 13, 140.

[185] Z. Huang, X. Li, T. Liang, B. Ren, X. Zhang, Y. Zheng, Q. a. Zhang, Z. Fang, M. Wu, M. Zulfiqar, L. Jing, S. Qu, B. Chen, J. Gan, D. Peng, Responsive Mater. 2024, 2, e20240019.

RIGHTS & PERMISSIONS

2024 The Author(s). Responsive Materials published by John Wiley & Sons Australia, Ltd on behalf of Southeast University.