Micro- and nanomotors in biomedical applications

Abstract

Micro- and nanomotors (MNMs) are minuscule devices capable of independently navigating and executing designated functions within micro- and nanoscale domains. MNMs are emerging as a promising category of drug delivery vehicles, capable of transforming disease microenvironment chemical or external energy into mechanical force, facilitating their self-propelled motion. In recent years, MNMs have showcased immense promise in the field of biomedicine, especially in the treatment of diseases. This review first explores the design principles of the propulsion and operation of MNMs, and then highlights the remarkable capabilities of MNMs in various biomedical applications, including cardiovascular disease, gastrointestinal disease, wound sealing and hemostasis, central nervous system disease, bladder disease, antimicrobial applications, and cancer therapy. Finally, the review discusses the challenges and future opportunities in the biomedical application of MNMs.

Keywords

disease treatment / drug delivery / fabrication / micro- and nanomotors / propulsion

References

[1] R. F. Ismagilov, A. Schwartz, N. Bowden, G. M. Whitesides, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 652.

[2] W. F. Paxton, K. C. Kistler, C. C. Olmeda, A. Sen, S. K. St Angelo, Y. Cao, T. E. Mallouk, P. E. Lammert, V. H. Crespi, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 13424.

[3] N. Mano, A. Heller, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11574.

[4] S. Sanchez, A. A. Solovev, Y. Mei, O. G. Schmidt, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13144.

[5] Z. Wu, Y. Wu, W. He, X. Lin, J. Sun, Q. He, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 7000.

[6] F. Peng, Y. Tu, J. C. van Hest, D. A. Wilson, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 11662.

[7] J. Sun, M. Mathesh, W. Li, D. A. Wilson, ACS Nano 2019, 13, 10191.

[8] M. Wan, H. Chen, Q. Wang, Q. Niu, P. Xu, Y. Yu, T. Zhu, C. Mao, J. Shen, Nat. Commun. 2019, 10, 966.

[9] A. Joseph, C. Contini, D. Cecchin, S. Nyberg, L. Ruiz-Perez, J. Gaitzsch, G. Fullstone, X. Tian, J. Azizi, J. Preston, G. Volpe, G. Battaglia, Sci. Adv. 2017, 3, e1700362.

[10] C. Gao, Y. Wang, Z. Ye, Z. Lin, X. Ma, Q. He, Adv. Mater. 2021, 33, 2000512.

[11] V. M. Kadiri, C. Bussi, A. W. Holle, K. Son, H. Kwon, G. Schütz, M. G. Gutierrez, P. Fischer, Adv. Mater. 2020, 32, 2001114.

[12] W. Liu, X. Chen, X. Lu, J. Wang, Y. Zhang, Z. Gu, Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 2003195.

[13] Q. Li, L. Liu, H. Huo, L. Su, Y. Wu, H. Lin, X. Ge, J. Mu, X. Zhang, L. Zheng, J. Song, ACS Nano 2022, 16, 7947.

[14] W. Gao, R. Dong, S. Thamphiwatana, J. Li, W. Gao, L. Zhang, J. Wang, ACS Nano 2015, 9, 117.

[15] A. C. Hortelão, R. Carrascosa, N. Murillo-Cremaes, T. Patiño, S. Sánchez, ACS Nano 2019, 13, 429.

[16] W. He, J. Frueh, N. Hu, L. Liu, M. Gai, Q. He, Adv. Sci. 2016, 3, 1600206.

[17] T. Cui, S. Wu, Y. Sun, J. Ren, X. Qu, Nano Lett. 2020, 20, 7350.

[18] H. Li, F. Peng, X. Yan, C. Mao, X. Ma, D. A. Wilson, Q. He, Y. Tu, Acta Pharm. Sin. B 2023, 13, 517.

[19] R. Cheng, W. Huang, L. Huang, B. Yang, L. Mao, K. Jin, Q. ZhuGe, Y. Zhao, ACS Nano 2014, 8, 7746.

[20] F. Mokhtari, B. Azimi, M. Salehi, S. Hashemikia, S. Danti, J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 2021, 122, 104669.

[21] J. Feng, X. Li, T. Xu, X. Zhang, X. Du, Acta Biomater. 2024, 173, 1.

[22] W. Liu, Y. Liu, H. Li, H. Nie, M. Tian, W. Long, Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2212452.

[23] F. Peng, Y. Tu, D. A. Wilson, Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 5289.

[24] X. Hu, B. Lei, S. S. Li, L. J. Chen, Q. Li, Responsive Mater. 2023, 1, e20230009.

[25] H. Su, S. Li, G. Z. Yang, K. Qian, Adv. Healthc. Mater. 2023, 12, e2202391.

[26] X. Lin, Z. Wu, Y. Wu, M. Xuan, Q. He, Adv. Mater. 2016, 28, 1060.

[27] S. Sánchez, L. Soler, J. Katuri, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 1414.

[28] Y. Hu, W. Liu, Y. Sun, Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2109181.

[29] M. Pérez-Page, E. Yu, J. Li, M. Rahman, D. M. Dryden, R. Vidu, P. Stroeve, Adv. Colloid Interface Sci. 2016, 234, 51.

[30] M. Zarei, M. Zarei, Small 2018, 14, e1800912.

[31] X. Zhang, Q. Fu, H. Duan, J. Song, H. Yang, ACS Nano 2021, 15, 6147.

[32] F. Zha, T. Wang, M. Luo, J. Guan, Micromachines (Basel) 2018, 9, 78.

[33] S. Hermanová, M. Pumera, Chemistry 2020, 26, 11085.

[34] W. Gao, J. Wang, Nanoscale 2014, 6, 10486.

[35] H. Choi, J. Yi, S. H. Cho, S. K. Hahn, Biomaterials 2021, 279, 121201.

[36] S. Chen, C. Prado-Morales, D. Sánchez-deAlcázar, S. Sánchez, J. Mater. Chem. B 2024, 12, 2711.

[37] C. Chen, S. Ding, J. Wang, Nat. Rev. Mater. 2024, 9, 159.

[38] M. S. Kumar, P. Philominathan, Biophys. Rev. 2010, 2, 13.

[39] A. Herrera-Amaya, E. K. Seber, D. W. Murphy, W. L. Patry, T. S. Knowles, M. M. Bubel, A. E. Maas, M. L. Byron, Integr. Comp. Biol. 2021, 61, 1579.

[40] P. Hahn, A. Lamprecht, J. Dual, Lab Chip 2016, 16, 4581.

[41] W. Gao, S. Sattayasamitsathit, J. Orozco, J. Wang, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11862.

[42] L. F. Valadares, Y. G. Tao, N. S. Zacharia, V. Kitaev, F. Galembeck, R. Kapral, G. A. Ozin, Small 2010, 6, 565.

[43] M. Ibele, T. E. Mallouk, A. Sen, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 3308.

[44] K. Villa, Chem. Commun. 2023, 59, 8375.

[45] Y. Dong, L. Wang, Z. Zhang, F. Ji, T. K. F. Chan, H. Yang, C. P. L. Chan, Z. Yang, Z. Chen, W. T. Chang, J. Y. K. Chan, J. J. Y. Sung, L. Zhang, Sci. Adv. 2022, 8, eabq8573.

[46] C. Chen, F. Soto, E. Karshalev, J. Li, J. Wang, Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1806290.

[47] W. Wang, L. A. Castro, M. Hoyos, T. E. Mallouk, ACS Nano 2012, 6, 6122.

[48] G. Loget, A. Kuhn, Nat. Commun. 2011, 2, 535.

[49] P. Díez, E. Lucena-Sánchez, A. Escudero, A. Llopis-Lorente, R. Villalonga, R. Martínez-Máñez, ACS Nano 2021, 15, 4467.

[50] C. Gao, C. Zhou, Z. Lin, M. Yang, Q. He, ACS Nano 2019, 13, 12758.

[51] X. Wei, M. Beltrán-Gastélum, E. Karshalev, B. Esteban-Fernández de Ávila, J. Zhou, D. Ran, P. Angsantikul, R. H. Fang, J. Wang, L. Zhang, Nano Lett. 2019, 19, 1914.

[52] M. Hansen-Bruhn, B. E. de Ávila, M. Beltrán-Gastélum, J. Zhao, D. E. Ramírez-Herrera, P. Angsantikul, K. Vesterager Gothelf, L. Zhang, J. Wang, Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 2657.

[53] Y. Shen, W. Zhang, G. Li, P. Ning, Z. Li, H. Chen, X. Wei, X. Pan, Y. Qin, B. He, Z. Yu, Y. Cheng, ACS Nano 2021, 15, 20020.

[54] T. Liu, M. Yan, S. Zhou, Q. Liang, Y. He, X. Zhang, H. Zeng, J. Liu, B. Kong, ACS Nano 2023, 17, 14871.

[55] C. Ma, W. Xu, W. Liu, C. Xu, W. Si, J. Sha, Nanoscale 2023, 15, 11052.

[56] H. Wang, X. Chen, L. Zhang, Z. Han, J. Zheng, Y. Qi, W. Zhao, X. Xu, T. Li, Y. Zhou, P. Bao, X. Xue, Adv. Sci. 2024, 11, e2305063.

[57] B. Esteban-Fernández de Ávila, A. Martín, F. Soto, M. A. Lopez-Ramirez, S. Campuzano, G. M. Vásquez-Machado, W. Gao, L. Zhang, J. Wang, ACS Nano 2015, 9, 6756.

[58] X. Wang, Y. Zhao, Q. Dong, C. Chu, F. Xue, C. Wang, J. Bai, Responsive Mater. 2025, 3, e20240037.

[59] X. Ma, S. Jang, M. N. Popescu, W. E. Uspal, A. Miguel-López, K. Hahn, D. P. Kim, S. Sánchez, ACS Nano 2016, 10, 8751.

[60] F. Itel, P. S. Schattling, Y. Zhang, B. Städler, Adv. Drug Deliver. Rev. 2017, 118, 94.

[61] T. Patiño, X. Arqué, R. Mestre, L. Palacios, S. Sánchez, Acc. Chem. Res. 2018, 51, 2662.

[62] S. Sengupta, M. E. Ibele, A. Sen, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 8434.

[63] L. Baraban, D. Makarov, R. Streubel, I. Mönch, D. Grimm, S. Sanchez, O. G. Schmidt, ACS Nano 2012, 6, 3383.

[64] F. Mou, C. Chen, H. Ma, Y. Yin, Q. Wu, J. Guan, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 7208.

[65] C. P. Phenix, M. Togtema, S. Pichardo, I. Zehbe, L. Curiel, J. Pharm. Pharm. Sci. 2014, 17, 136.

[66] T. Xu, W. Gao, L. P. Xu, X. Zhang, S. Wang, Adv. Mater. 2017, 29, 1603250.

[67] P. Mandal, G. Patil, H. Kakoty, A. Ghosh, Acc. Chem. Res. 2018, 51, 2689.

[68] Y. Hu, Z. Li, Y. Sun, J. Colloid Interf. Sci. 2022, 621, 341.

[69] M. Liu, L. Chen, Z. Zhao, M. Liu, T. Zhao, Y. Ma, Q. Zhou, Y. S. Ibrahim, A. A. Elzatahry, X. Li, D. Zhao, J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 3892.

[70] K. Kim, J. Guo, Z. X. Liang, F. Q. Zhu, D. L. Fan, Nanoscale 2016, 8, 10471.

[71] J. Guo, J. J. Gallegos, A. R. Tom, D. Fan, ACS Nano 2018, 12, 1179.

[72] Z. Liang, D. Fan, Sci. Adv. 2018, 4, eaau0981.

[73] L. Fu, K. Feng, Q. Li, M. Qin, J. Yang, X. Zhang, L. Chen, J. Gong, J. Qu, R. Niu, J. Hazard. Mater. 2024, 480, 136464.

[74] Y. Dou, C. A. Cartier, W. Fei, S. Pandey, S. Razavi, I. Kretzschmar, K. J. Bishop, Langmuir 2016, 32, 13167.

[75] F. Zhang, Z. Li, C. Chen, H. Luan, R. H. Fang, L. Zhang, J. Wang, Adv. Mater. 2024, 36, e2303714.

[76] F. Striggow, C. Ribeiro, A. Aziz, R. Nauber, F. Hebenstreit, O. G. Schmidt, M. Medina-Sánchez, Small 2024, 20, e2310288.

[77] J. Shao, M. Xuan, H. Zhang, X. Lin, Z. Wu, Q. He, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 12935.

[78] H. Xu, M. Medina-Sánchez, M. F. Maitz, C. Werner, O. G. Schmidt, ACS Nano 2020, 14, 2982.

[79] Z. H. Wang, M. Chu, N. Yin, W. Huang, W. Liu, Z. Zhang, J. Liu, J. Shi, Sci. Adv. 2022, 8, eabn3917.

[80] S. J. Song, C. C. Mayorga-Martinez, J. Vyskočil, M. Častorálová, T. Ruml, M. Pumera, ACS Appl. Mater. Interfaces 2023, 15, 7023.

[81] G. Vizsnyiczai, G. Frangipane, C. Maggi, F. Saglimbeni, S. Bianchi, R. Di Leonardo, Nat. Commun. 2017, 8, 15974.

[82] K. Villa, F. Novotný, J. Zelenka, M. P. Browne, T. Ruml, M. Pumera, ACS Nano 2019, 13, 8135.

[83] R. Chen, H. Zhang, B. Tang, Y. Luo, Y. Yang, X. Zhong, S. Chen, X. Xu, S. Huang, C. Liu, Signal Transduct. Tar. 2024, 9, 130.

[84] J. Shao, M. Abdelghani, G. Shen, S. Cao, D. S. Williams, J. C. M. van Hest, ACS Nano 2018, 12, 4877.

[85] J. Zheng, R. Qi, C. Dai, G. Li, M. Sang, ACS Nano 2022, 16, 2330.

[86] K. Zhang, Y. Long, S. Li, Y. Zhao, H. Han, Nano Today 2024, 55, 102171.

[87] S. Xie, C. Mo, W. Cao, S. Xie, S. Li, Z. Zhang, X. Li, Acta Biomater. 2022, 142, 49.

[88] 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, e2000366.

[89] S. Li, J. Liu, M. Sun, J. Wang, C. Wang, Y. Sun, Front. Pharmacol. 2020, 11, 24.

[90] K. Zhang, Z. Ma, S. Li, W. Zhang, M. F. Foda, Y. Zhao, H. Han, ACS Nano 2022, 16, 18483.

[91] M. Wan, Q. Wang, R. Wang, R. Wu, T. Li, D. Fang, Y. Huang, Y. Yu, L. Fang, X. Wang, Y. Zhang, Z. Miao, B. Zhao, F. Wang, C. Mao, Q. Jiang, X. Xu, D. Shi, Sci. Adv. 2020, 6, eaaz9014.

[92] X. Li, R. Wu, H. Chen, T. Li, H. Jiang, X. Xu, X. Tang, M. Wan, C. Mao, D. Shi, ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 30930.

[93] P. Libby, Nature 2021, 592, 524.

[94] Z. Wu, R. Wu, X. Li, X. Wang, X. Tang, K. Tan, M. Wan, C. Mao, X. Xu, H. Jiang, J. Li, M. Zhou, D. Shi, Small 2022, 18, e2104120.

[95] G. K. Hansson, A. Hermansson, Nat. Immunol. 2011, 12, 204.

[96] Z. Wu, M. Zhou, X. Tang, J. Zeng, Y. Li, Y. Sun, J. Huang, L. Chen, M. Wan, C. Mao, ACS Nano 2022, 16, 3808.

[97] Y. Zhang, C. Liao, M. Abudusaimaiti, H. Zhou, J. Liu, W. Li, Y. Zhang, Q. Mei, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2405916.

[98] X. Tang, L. Chen, Z. Wu, Y. Li, J. Zeng, W. Jiang, W. Lv, M. Wan, C. Mao, M. Zhou, Small 2023, 19, e2203238.

[99] A. Corsello, D. Pugliese, A. Gasbarrini, A. Armuzzi, Nutrients 2020, 12, 2693.

[100] D. Vyas, P. Castro, Y. Saadeh, A. Vyas, J. Biomed. Nanotechnol. 2014, 10, 3204.

[101] L. Zhang, B. Zhang, R. Liang, H. Ran, D. Zhu, J. Ren, L. Liu, A. Ma, L. Cai, ACS Nano 2023, 17, 6410.

[102] Q. Cui, T. H. Le, Y. J. Lin, Y. B. Miao, I. T. Sung, W. B. Tsai, H. Y. Chan, Z. H. Lin, H. W. Sung, Nano Energy 2019, 66, 104120.

[103] E. Karshalev, B. Esteban-Fernández de Ávila, M. Beltrán-Gastélum, P. Angsantikul, S. Tang, R. Mundaca-Uribe, F. Zhang, J. Zhao, L. Zhang, J. Wang, ACS Nano 2018, 12, 8397.

[104] X. Zhang, G. Chen, X. Fu, Y. Wang, Y. Zhao, L. Chen, W. Chen, Q. M. Zhang, Q. Wang, Adv. Mater. 2021, 33, e2104932.

[105] B. Esteban-Fernández de Ávila, M. A. Lopez-Ramirez, R. Mundaca-Uribe, X. Wei, D. E. Ramírez-Herrera, E. Karshalev, B. Nguyen, R. H. Fang, L. Zhang, J. Wang, Adv. Mater. 2020, 32, e2000091.

[106] H. Choi, S. H. Jeong, T. Y. Kim, J. Yi, S. K. Hahn, Bioact. Mater. 2022, 9, 54.

[107] M. Zhou, T. Hou, J. Li, S. Yu, Z. Xu, M. Yin, J. Wang, X. Wang, ACS Nano 2019, 13, 1324.

[108] Y. Liang, J. He, B. Guo, ACS Nano 2021, 15, 12687.

[109] X. Zhao, H. Wu, B. Guo, R. Dong, Y. Qiu, P. X. Ma, Biomaterials 2017, 122, 34.

[110] S. Pourshahrestani, E. Zeimaran, N. A. Kadri, N. Mutlu, A. R. Boccaccini, Adv. Healthc. Mater. 2020, 9, e2000905.

[111] W. Sun, C. Mu, X. Zhang, H. Shi, Q. Yan, S. Luan, Carbohyd. Polym. 2022, 295, 119868.

[112] Q. Li, E. Hu, K. Yu, R. Xie, F. Lu, B. Lu, R. Bao, T. Zhao, F. Dai, G. Lan, Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 2004153.

[113] Q. Yu, B. Su, W. Zhao, C. Zhao, Adv. Sci. 2023, 10, e2205989.

[114] J. Holl, C. Kowalewski, Z. Zimek, P. Fiedor, A. Kaminski, T. Oldak, M. Moniuszko, A. Eljaszewicz, Cells 2021, 10, 655.

[115] J. Zheng, Y. Deng, S. Zhao, L. Liu, W. Wang, J. Li, W. Chen, L. Deng, J. Li, Y.-N. Liu, Chem. Eng. J. 2024, 481, 148790.

[116] J. Hu, L. Xu, J. Cao, J. Lin, C. Lian, J. Guan, J. Colloid Interf. Sci. 2025, 679, 747.

[117] R. R. Ratan, Cell Chem. Biol. 2020, 27, 479.

[118] L. Liu, B. Chen, K. Liu, J. Gao, Y. Ye, Z. Wang, N. Qin, D. A. Wilson, Y. Tu, F. Peng, Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 1910108.

[119] M. Saeedi, M. Eslamifar, K. Khezri, S. M. Dizaj, Biomed. Pharmacother. 2019, 111, 666.

[120] E. Kim, S. Jeon, H. K. An, M. Kianpour, S. W. Yu, J. Y. Kim, J. C. Rah, H. Choi, Sci. Adv. 2020, 6, eabb5696.

[121] S. Wang, K. Liu, Q. Zhou, C. Xu, J. Gao, Z. Wang, F. Wang, B. Chen, Y. Ye, J. Ou, J. Jiang, D. A. Wilson, S. Liu, F. Peng, Y. Tu, Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2009475.

[122] Q. Wang, T. Li, J. Yang, Z. Zhao, K. Tan, S. Tang, M. Wan, C. Mao, Adv. Mater. 2022, 34, e2201406.

[123] D. Xie, D. Fu, S. Fu, B. Chen, W. He, D. A. Wilson, F. Peng, Adv. Healthc. Mater. 2022, 11, e2200042.

[124] Y. Zhang, Y. Yang, H. Li, Q. Feng, W. Ge, X. Xu, Mol. Neurobiol. 2024, 61, 132.

[125] H. Zhang, Y. Liu, S. Qu, Responsive Mater. 2024, 2, e20240012.

[126] E. Tolosa, A. Garrido, S. W. Scholz, W. Poewe, Lancet Neurol. 2021, 20, 385.

[127] G. U. Höglinger, C. H. Adler, D. Berg, C. Klein, T. F. Outeiro, W. Poewe, R. Postuma, A. J. Stoessl, A. E. Lang, Lancet Neurol. 2024, 23, 191.

[128] W. Liu, W. Wang, X. Dong, Y. Sun, ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 12618.

[129] P. Mayorga-Burrezo, C. C. Mayorga-Martinez, M. Pumera, Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2106699.

[130] P. Vijayvergia, S. Mukherjee, L. Singh, U. Dhakad, Mod. Rheumatol. Case. Rep. 2024, 8, 344.

[131] T. Strandgaard, I. Nordentoft, K. Birkenkamp-Demtröder, L. Salminen, F. Prip, J. Rasmussen, T. G. Andreasen, S. V. Lindskrog, E. Christensen, P. Lamy, M. Knudsen, T. Steiniche, J. B. Jensen, L. Dyrskjøt, Eur. Urol. 2024, 85, 82.

[132] F. Alizadeh, M. H. Khorrami, M. H. Izadpanahi, K. Nouri-Mahdavi, M. Mohammadi Sichani, Urol. J. 2012, 9, 347.

[133] H. Choi, S. H. Cho, S. K. Hahn, ACS Nano 2020, 14, 6683.

[134] Z. Cong, S. Tang, L. Xie, M. Yang, Y. Li, D. Lu, J. Li, Q. Yang, Q. Chen, Z. Zhang, X. Zhang, S. Wu, Adv. Mater. 2022, 34, e2201042.

[135] W. Chen, Y. Wang, H. Hu, Y. Zhu, H. Zhao, J. Wu, H. Ju, Q. Zhang, H. Guo, Y. Liu, Nanoscale 2024, 16, 10273.

[136] M. Kiristi, V. V. Singh, B. Esteban-Fernández de Ávila, M. Uygun, F. Soto, D. Aktaş Uygun, J. Wang, ACS Nano 2015, 9, 9252.

[137] J. Zhang, Y. Feng, J. Mi, Y. Shen, Z. Tu, L. Liu, J. Hazard. Mater. 2018, 342, 121.

[138] D. Vilela, N. Blanco-Cabra, A. Eguskiza, A. C. Hortelao, E. Torrents, S. Sanchez, ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 14964.

[139] F. Soto, D. Kupor, M. A. Lopez-Ramirez, F. Wei, E. Karshalev, S. Tang, F. Tehrani, J. Wang, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 3480.

[140] Z. Lin, C. Gao, D. Wang, Q. He, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 8750.

[141] A. Banerjee, P. Chowdhury, K. Bauri, B. Saha, P. De, Biomater. Sci. 2022, 11, 11.

[142] Q. Yu, T. Deng, F. C. Lin, B. Zhang, J. I. Zink, ACS Nano 2020, 14, 5926.

[143] M. Žiemytė, A. Escudero, P. Díez, M. D. Ferrer, J. R. Murguía, V. Martí-Centelles, A. Mira, R. Martínez-Máñez, Chem. Mater. 2023, 35, 4412.

[144] W. Zhao, Q. Ding, B. Zhou, J. Liu, Y. Shi, C. Liu, C. Li, B. Dong, M. Qi, J. S. Kim, L. Wang, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2407626.

[145] Y. Tang, H. K. Bisoyi, X. M. Chen, Z. Liu, X. Chen, S. Zhang, Q. Li, Adv. Mater. 2023, 35, 2300232.

[146] Y. Tang, X. Wang, G. Zhu, Z. Liu, X. M. Chen, H. K. Bisoyi, X. Chen, X. Chen, Y. Xu, J. Li, Q. Li, Small 2023, 19, 2205440.

[147] Z. Wang, Y. Tang, Q. Li, Light Sci. Appl. 2025, 14, 16.

[148] K. Dong, Y. Xu, Y. Tang, Q. Li, Adv. Funct. Mater. 2025, 2504384.

[149] Y. Tang, Z. Wang, Q. Li, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2405367.

[150] W. Wang, Y. Xu, Y. Tang, Q. Li, Adv. Mater. 2025, 37, 2416122.

[151] Y. Tang, X. Wang, S. Chen, Q. Li, Responsive Mater. 2024, 2, e20240003.

[152] H. Zhong, Z. Zhang, Y. Zhou, L. Wu, P. Ke, Y. Lu, Q. Dai, X. Bao, Y. Xia, Q. Yang, X. Tan, Q. Wei, W. Xu, M. Han, L. Ma, ACS Appl. Mater. Interfaces 2022, 14, 38172.

[153] V. Garcia-Gradilla, S. Sattayasamitsathit, F. Soto, F. Kuralay, C. Yardımcı, D. Wiitala, M. Galarnyk, J. Wang, Small 2014, 10, 4154.

[154] M. M. Wan, H. Chen, Z. Da Wang, Z. Y. Liu, Y. Q. Yu, L. Li, Z. Y. Miao, X. W. Wang, Q. Wang, C. Mao, J. Shen, J. Wei, Adv. Sci. 2021, 8, 2002525.

[155] A. Llopis-Lorente, A. García-Fernández, N. Murillo-Cremaes, A. C. Hortelão, T. Patiño, R. Villalonga, F. Sancenón, R. Martínez-Máñez, S. Sánchez, ACS Nano 2019, 13, 12171.

[156] T. Li, T. Chen, H. Chen, Q. Wang, Z. Liu, L. Fang, M. Wan, C. Mao, J. Shen, Small 2021, 17, e2104912.

[157] Y. Lu, S. Liu, J. Liang, Z. Wang, Y. Hou, Adv. Healthc. Mater. 2024, 13, e2304212.

[158] Z. Hu, H. Tan, Y. Ye, W. Xu, J. Gao, L. Liu, L. Zhang, J. Jiang, H. Tian, F. Peng, Y. Tu, Adv. Mater. 2024, 36, e2412227.

[159] A. Bassam, M. Du, Y. Li, X. He, Responsive Mater. 2025, 3, e20240031.

[160] Z. H. Wang, W. Huang, S. Zhang, M. Chu, N. Yin, C. Zhu, Z. Zhang, J. Shi, J. Liu, Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2212013.

[161] S. Chen, X. Sun, M. Fu, X. Liu, S. Pang, Y. You, X. Liu, Y. Wang, X. Yan, X. Ma, Biomaterials 2022, 288, 121744.

[162] X. Zhang, C. Liu, J. Li, R. Chu, Y. Lyu, Z. Lan, J. Colloid Interf. Sci. 2024, 657, 799.

[163] X. Zhang, Y. Lyu, J. Li, X. Yang, Z. Lan, Z. Chen, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2406059.

[164] B. Ma, Y. Yu, J. Li, Y. Zhang, B. Sun, A. Ji, K. Song, L. Shi, H. Hu, S. Gao, H. Cheng, Small 2024, 20, e2403800.

[165] H. Chen, T. Li, Z. Liu, S. Tang, J. Tong, Y. Tao, Z. Zhao, N. Li, C. Mao, J. Shen, M. Wan, Nat. Commun. 2023, 14, 941.

[166] H. Chen, T. Shi, Y. Wang, Z. Liu, F. Liu, H. Zhang, X. Wang, Z. Miao, B. Liu, M. Wan, C. Mao, J. Wei, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 12025.

[167] X. Yu, X. Li, Q. Chen, S. Wang, R. Xu, Y. He, X. Qin, J. Zhang, W. Yang, L. Shi, L. Lu, Y. Zheng, Z. Pang, S. Peng, Adv. Sci. 2024, 11, e2305546.

[168] J. Wang, X. Liu, Y. Qi, Z. Liu, Y. Cai, R. Dong, Chem. Eng. J. 2021, 416, 129091.

[169] X. Zhou, E. Ma, Y. Zhang, Y. Xing, W. Xu, L. Chen, H. Zhou, X. Zhang, C. Jiang, K. Xu, H. Wang, S. Zheng, Adv. Healthc. Mater. 2024, 13, e2302272.

[170] B. Xu, H. Lei, T. Tong, Y. Guan, Y. Wang, B. Li, S. Zhang, C. Xing, X. Shuai, J. Huang, J. Pang, Nano Lett. 2024, 24, 10724.

RIGHTS & PERMISSIONS

2025 The Author(s). Responsive Materials published by John Wiley & Sons Australia, Ltd on behalf of Southeast University.