The scale matters: A review on stimuli-responsive microrobots categorized by scale for biomedical applications

Hang Yin; Yujing Li; Guanghao Wu; Yubing Guo

doi:10.1002/rpm2.70055

Responsive Materials ›› 2026, Vol. 4 ›› Issue (2) :e70055 DOI: 10.1002/rpm2.70055

REVIEW ARTICLE

The scale matters: A review on stimuli-responsive microrobots categorized by scale for biomedical applications

Author information +

History +

PDF (9143KB)

Abstract

Microrobots based on responsive materials have pioneered a new paradigm for disease treatment. However, the field currently lacks clear scale-dependent design principles, often conflating robots ranging from micrometers to centimeters in size. This review addresses this conceptual ambiguity by proposing a well-defined multi-scale classification based on the characteristic dimensions of microrobots—millimeter scale, sub-millimeter scale, micrometer scale, and nanometer scale. Starting from responsive materials, we systematically analyze how each scale dictates fundamental choices in design feature, manufacturing technology, driving mechanism, and control strategy, which are inherently governed by scale-dominated physical principles. Furthermore, the application of scale-determined operation modes of microrobots across different stages of medical intervention is explored, clarifying how size empowers each group with unique functionalities. This review clarifies the concept of scale and examines the literature on robots developed between 1 μm and 1 cm, excluding those at the nanoscale.

Keywords

biomedical applications / microrobots / responsive materials / scale effects

Cite this article

Download citation ▾

Hang Yin, Yujing Li, Guanghao Wu, Yubing Guo. The scale matters: A review on stimuli-responsive microrobots categorized by scale for biomedical applications. Responsive Materials, 2026, 4 (2) : e70055 DOI:10.1002/rpm2.70055

登录浏览全文

4963

注册一个新账户忘记密码

References

Publishing order | Descend order by publishing year | Descend order by cited within

[1]	A. Teixeira do Nascimento, P. R. Stoddart, T. Goris, M. Kael, R. Manasseh, K. Alt, J. Tashkandi, B. C. Kim, S. E. Moulton, Adv. Mater. 2025, 37, e07559.

[2]	J. Kim, P. Mayorga-Burrezo, S.-J. Song, C. C. Mayorga-Martinez, M. Medina-Sánchez, S. Pané, M. Pumera, Chem. Soc. Rev. 2024, 53, 9190.

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

[4]	C. Dong, G. G. Malliaras, Adv. Mater. 2025, 37, 2417325.

[5]	P. Wrede, E. Remlova, Y. Chen, X. L. Deán-Ben, M. Sitti, D. Razansky, Nat. Rev. Mater. 2025, 10, 888.

[6]	K. L. Kozielski, A. Jahanshahi, H. B. Gilbert, Y. Yu, Ö. Erin, D. Francisco, F. Alosaimi, Y. Temel, M. Sitti, Sci. Adv. 2021, 7, eabc4189.

[7]	J. Hou, M. Zhao, A. Zou, X. Zhu, R. Fu, Y. Xianyu, Adv. Mater. 2025, 37, e08754.

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

[9]	Y. Deng, A. Paskert, Z. Zhang, R. Wittkowski, D. Ahmed, Sci. Adv. 2023, 9, eadh5260.

[10]	T. Wang, H. Ugurlu, Y. Yan, M. Li, M. Li, A.-M. Wild, E. Yildiz, M. Schneider, D. Sheehan, W. Hu, M. Sitti, Nat. Commun. 2022, 13, 4465.

[11]	C. Wang, Y. Wu, X. Dong, M. Armacki, M. Sitti, Sci. Adv. 2023, 9, eadg3988.

[12]	B. Hou, L. Yi, D. Hu, Z. Luo, D. Gao, C. Li, B. Xing, J.-W. Wang, C. N. Lee, R. Zhang, Z. Sheng, B. Zhou, X. Liu, Nat. Biomed. Eng. 2023, 7, 1242.

[13]	S. Orecchio, G. Arrabito, C. Pellerito, T. Fiore, F. Campanile, F. Meringolo, P. Costanzo, S. A. Fortuna, S. Barreca, G. Puleo, V. Ferrara, B. Pignataro, J. Mater. Chem. C 2025, 13, 19576.

[14]	D. Schmaljohann, Adv. Drug Deliv. Rev. 2006, 58, 1655.

[15]	Y. Yao, E. He, H. Xu, Y. Liu, Z. Yang, Y. Wei, Y. Ji, Nat. Commun. 2023, 14, 3518.

[16]	Y. Wang, T. Guo, Z. Tian, L. Shi, S. C. Barman, H. N. Alshareef, Matter 2023, 6, 2807.

[17]	Y. Hu, W. Liu, Y. Sun, ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 41495.

[18]	B. Geng, H. Qin, W. Shen, P. Li, F. Fang, X. Li, D. Pan, L. Shen, Chem. Eng. J. 2020, 383, 123102.

[19]	T. Liu, Z. Liu, Adv. Healthcare Mater. 2018, 7, 1701158.

[20]	Y. Kim, X. Zhao, Chem. Rev. 2022, 122, 5317.

[21]	A. Terzopoulou, M. Palacios-Corella, C. Franco, S. Sevim, T. Dysli, F. Mushtaq, M. Romero-Angel, C. Martí-Gastaldo, D. Gong, J. Cai, X.-Z. Chen, M. Pumera, A. J. deMello, B. J. Nelson, S. Pané, J. Puigmartí-Luis, Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2107421.

[22]	A. Aghakhani, A. Pena-Francesch, U. Bozuyuk, H. Cetin, P. Wrede, M. Sitti, Sci. Adv. 2022, 8, eabm5126.

[23]	W. Cao, Y. Liu, P. Ran, J. He, S. Xie, J. Weng, X. Li, ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 58411.

[24]	Y. Zhou, M. Ye, C. Hu, H. Qian, B. J. Nelson, X. Wang, ACS Nano 2023, 17, 15254.

[25]	Q. Chen, S. Tang, Y. Li, Z. Cong, D. Lu, Q. Yang, X. Zhang, S. Wu, ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 58382.

[26]	H. Liang, J. Jiang, J. Miao, J. Sun, H. Qin, X. Zhang, L. Zhang, H. Tian, Y. Ye, J. Gao, F. Wang, S. Han, F. Peng, Y. Tu, Adv. Mater. 2025, 37, 2402579.

[27]	Z. Yang, H. Liu, J. Zhao, C. Wang, H. Li, X. Wang, Y. Yang, H. Wu, Z. Gu, Y. Li, Mater. Horiz. 2024, 11, 2438.

[28]	Y. Zhu, J. Zhang, F. Meng, C. Deng, R. Cheng, J. Feijen, Z. Zhong, J. Control. Release 2016, 233, 29.

[29]	F. Soto, M. A. Lopez-Ramirez, I. Jeerapan, B. Esteban-Fernandez de Avila, R. K. Mishra, X. Lu, I. Chai, C. Chen, D. Kupor, A. Nourhani, J. Wang, Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1900658.

[30]	C. V. Gabel, H. C. Berg, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003, 100, 8748.

[31]	R. Wang, Y. Tian, J. Wang, W. Song, Y. Cong, X. Wei, Y. Mei, H. Miyatake, Y. Ito, Y. M. Chen, Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2104488.

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

[33]	J. Du, L. Sheng, Y. Xu, Q. Chen, C. Gu, M. Li, S. X.-A. Zhang, Adv. Mater. 2021, 33, 2008055.

[34]	L. Li, Z. Yu, J. Liu, M. Yang, G. Shi, Z. Feng, W. Luo, H. Ma, J. Guan, F. Mou, Nano-Micro Lett. 2023, 15, 141.

[35]	F. Soto, E. Karshalev, F. Zhang, B. Esteban Fernandez de Avila, A. Nourhani, J. Wang, Chem. Rev. 2022, 122, 5365.

[36]	S. Wu, S.-Y. Lee, Y. Zhu, Adv. Mater. 2025, 37, e04683.

[37]	J. Liu, L. Jiang, A. Liu, S. He, W. Shao, Sensors. Actuator. B Chem. 2022, 357, 131434.

[38]	X. Wang, Y. He, Y. Liu, J. Leng, Mater. Sci. Eng. R Rep. 2022, 151, 100702.

[39]	S. Yin, D. R. Yao, Y. Song, W. Heng, X. Ma, H. Han, W. Gao, Chem. Rev. 2024, 124, 11585.

[40]	Y. Wu, R. Dong, Q. Zhang, B. Ren, Nano-Micro Lett. 2017, 9, 30.

[41]	C. Zhou, H. P. Zhang, J. Tang, W. Wang, Langmuir 2018, 34, 3289.

[42]	J. Li, P. Angsantikul, W. Liu, B. Esteban-Fernández de Ávila, S. Thamphiwatana, M. Xu, E. Sandraz, X. Wang, J. Delezuk, W. Gao, L. Zhang, J. Wang, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 2156.

[43]	Z. Guo, Y. Li, W. Wei, R. Hou, C. Shen, W. Duan, M. Li, A. Wei, Adv. Funct. Mater. 2025, 35, 2503970.

[44]	T. Chen, S. Lu, C. Lai, Y. Li, J. Yang, J. Tang, K. Huang, Y. Cai, R. Dong, Chem. Eng. J. 2025, 509, 161367.

[45]	D. Xu, C. Zhou, C. Zhan, Y. Wang, Y. You, X. Pan, J. Jiao, R. Zhang, Z. Dong, W. Wang, X. Ma, Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1807727.

[46]	K. Yang, H. Bo, D. Ma, M. Peng, Q. Liu, Z. Heng, Z. Gu, X. Liu, S. Chen, Soft Matter 2024, 20, 8855.

[47]	J. Duan, W. Fan, Z. Xu, L. Cui, Z. Wang, Z. Nie, K. Sui, Angew. Chem. 2024, 136, e202410383.

[48]	Q. Ding, S. Huang, Z. Zhang, D. Yu, M. Li, Q. He, L. Mei, Adv. Mater. 2025, 37, 2420359.

[49]	B. Wang, K. Kostarelos, B. J. Nelson, L. Zhang, Adv. Mater. 2021, 33, 2002047.

[50]	M. Urso, M. Ussia, F. Novotný, M. Pumera, Nat. Commun. 2022, 13, 3573.

[51]	M. Ussia, M. Urso, K. Dolezelikova, H. Michalkova, V. Adam, M. Pumera, Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2101178.

[52]	H. Tan, B. Chen, M. Liu, J. Jiang, J. Ou, L. Liu, F. Wang, Y. Ye, J. Gao, J. Sun, F. Peng, Y. Tu, Chem. Eng. J. 2022, 448, 137689.

[53]	T. Huang, V. Misko, A. Caspari, A. Synytska, B. Ibarlucea, F. Nori, J. Fassbender, G. Cuniberti, D. Makarov, L. Baraban, Commun. Mater. 2022, 3, 60.

[54]	D. Rojas, M. Kuthanova, K. Dolezelikova, M. Pumera, NPG Asia Mater. 2022, 14, 63.

[55]	Y. Xing, J. Xiu, M. Zhou, T. Xu, M. Zhang, H. Li, X. Li, X. Du, T. Ma, X. Zhang, ACS Nano 2023, 17, 6789.

[56]	Y. Zhang, K. Zhang, H. Yang, Y. Hao, J. Zhang, W. Zhao, S. Zhang, S. Ma, C. Mao, ACS Appl. Mater. Interfaces 2023, 15, 14099.

[57]	F. Stete, S. Kesarwani, C. Ruhmlieb, S. H. C. Askes, F. Schulz, M. Bargheer, H. Lange, Nat. Commun. 2025, 16, 8168.

[58]	C. Jiang, X. Yang, X. He, C. Wang, H. Chen, X. Zheng, F. Liang, Nat. Commun. 2025, 16, 5650.

[59]	Y. Huang, C. Wu, J. Dai, B. Liu, X. Cheng, X. Li, Y. Cao, J. Chen, Z. Li, J. Tang, J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 19945.

[60]	Y. Tang, M. Li, T. Wang, X. Dong, W. Hu, M. Sitti, Adv. Mater. 2022, 34, 2204185.

[61]	Y. Wang, D. Jin, X. Liu, L. Lin, H. Cao, Z. Guo, X. Sun, X. Yan, Q. Wang, J. Guo, X. Ma, Adv. Mater. 2025, 38, e14664.

[62]	E. C. Stoner, E. P. Wohlfarth, IEEE Trans. Magn. 1991, 27, 3475.

[63]	X. Wang, T. Yang, Q. Li, Responsive Mater. 2024, 2, e20240027.

[64]	Y. Yang, Y. Yang, D. Liu, Y. Wang, M. Lu, Q. Zhang, J. Huang, Y. Li, T. Ma, F. Yan, H. Zheng, Nat. Commun. 2023, 14, 3297.

[65]	A. Del Campo Fonseca, D. Ahmed, Adv. Drug Deliv. Rev. 2024, 205, 115164.

[66]	Y. Liu, G. Lin, G. Bao, M. Guan, L. Yang, Y. Liu, D. Wang, X. Zhang, J. Liao, G. Fang, X. Di, G. Huang, J. Zhou, Y. Y. Cheng, D. Jin, ACS Nano 2021, 15, 19924.

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

[68]	C. Xin, D. Jin, Y. Hu, L. Yang, R. Li, L. Wang, Z. Ren, D. Wang, S. Ji, K. Hu, D. Pan, H. Wu, W. Zhu, Z. Shen, Y. Wang, J. Li, L. Zhang, D. Wu, J. Chu, ACS Nano 2021, 15, 18048.

[69]	S. S. Srinivasan, A. Alshareef, A. V. Hwang, Z. Kang, J. Kuosmanen, K. Ishida, J. Jenkins, S. Liu, W. A. M. Madani, J. Lennerz, A. Hayward, J. Morimoto, N. Fitzgerald, R. Langer, G. Traverso, Sci. Robot. 2022, 7, eabp9066.

[70]	K. Devi, A. Sharma, R. Kumar, B. Singh, Med. Novel Technol. Devices 2024, 22, 100303.

[71]	P. Ni, S. Ye, S. Xiong, M. Zhong, J. Shan, T. Yuan, J. Liang, Y. Fan, X. Zhang, J. Mater. Chem. B 2023, 11, 5207.

[72]	S. Nejati, J. Wang, S. Sedaghat, N. K. Balog, A. M. Long, U. H. Rivera, V. Kasi, K. Park, J. S. Johnson, M. S. Verma, R. Rahimi, Acta Biomater. 2022, 154, 83.

[73]	L. Dekanovsky, Y. Ying, J. Zelenka, J. Plutnar, S. M. Beladi-Mousavi, I. Křížová, F. Novotný, T. Ruml, M. Pumera, Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2205062.

[74]	J. Li, H. Xiao, S. J. Yoon, C. Liu, D. Matsuura, W. Tai, L. Song, M. O'Donnell, D. Cheng, X. Gao, Small 2016, 12, 4690.

[75]	C. C. Mayorga-Martinez, J. G. S. Moo, B. Khezri, P. Song, A. C. Fisher, Z. Sofer, M. Pumera, Adv. Funct. Mater. 2016, 26, 6662.

[76]	S. Bhagat, S. Singh, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2408043.

[77]	H. F. Mathews, M. I. Pieper, S.-H. Jung, A. Pich, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202304908.

[78]	H. Liu, G. Li, Z. Peng, S. Zhang, X. Zhou, Q. Liu, J. Wang, Y. Liu, T. Jia, JACS Au 2022, 2, 2821.

[79]	M. Tang, J. Ni, Z. Yue, T. Sun, C. Chen, X. Ma, L. Wang, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202315031.

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

[81]	X. Zhao, K. Gentile, F. Mohajerani, A. Sen, Acc. Chem. Res. 2018, 51, 2373.

[82]	M. Zhang, Y. Yang, M. Li, Q. Shang, R. Xie, J. Yu, K. Shen, Y. Zhang, Y. Cheng, Adv. Mater. 2023, 35, 2301551.

[83]	M. Ussia, M. Pumera, Chem. Soc. Rev. 2022, 51, 1558.

[84]	J. Wang, H. Wu, X. Zhu, R. Zwolsman, S. R. J. Hofstraat, Y. Li, Y. Luo, R. R. M. Joosten, H. Friedrich, S. Cao, L. K. E. A. Abdelmohsen, J. Shao, J. C. M. van Hest, Nat. Commun. 2024, 15, 4878.

[85]	B. Xiao, H. Lin, E. Buckner, J. M. Pierce, J. J. Tosoian, X. Dong, Device 2025, 3, 100713.

[86]	X. Liu, H. Tang, N. Li, L. He, Y. Tian, B. Hao, J. Xue, C. Yang, J. J. Y. Sung, L. Zhang, J. Zang, Sci. Robot. 2025, 10, eadu4851.

[87]	T. Zhang, G. Xing, W. Chen, L. Chen, Mater. Chem. Front. 2020, 4, 332.

[88]	J. Feng, S.-P. Yang, Y.-Q. Shao, Y.-Y. Sun, Z.-L. He, Y. Wang, Y.-N. Zhai, Y.-B. Dong, Adv. Healthcare Mater. 2023, 12, 2301645.

[89]	L. Zhu, C. Lou, X. Zhang, F. Yang, Microchim. Acta 2024, 191, 378.

[90]	S. Hermanová, M. Pumera, Nanoscale 2018, 10, 7332.

[91]	Y. Tian, X. Lu, T. Wang, A. Liu, L. Fan, H. Wu, Adv. Funct. Mater. 2025, 36, e19908.

[92]	Y. Tu, F. Peng, X. Sui, Y. Men, P. B. White, J. C. M. van Hest, D. A. Wilson, Nat. Chem. 2017, 9, 480.

[93]	V. Sridhar, E. Yildiz, A. Rodríguez-Camargo, X. Lyu, L. Yao, P. Wrede, A. Aghakhani, B. M. Akolpoglu, F. Podjaski, B. V. Lotsch, M. Sitti, Adv. Mater. 2023, 35, 2301126.

[94]	A. K. Geim, I. V. Grigorieva, Nature 2013, 499, 419.

[95]	S. Iravani, A. Zarepour, A. Khosravi, R. S. Varma, A. Zarrabi, Nanoscale 2025, 17, 9040.

[96]	R. Yin, E. Obeng, Z. Li, A. Ergashev, W. Wang, R. Chen, W. Wu, D. Sun, Q. Yao, W. Wu, Y. Zhan, Mater. Des. 2025, 259, 114816.

[97]	V. V. Singh, K. Kaufmann, B. E.-F. de Ávila, E. Karshalev, J. Wang, Adv. Funct. Mater. 2016, 26, 6270.

[98]	S. Manzeli, D. Ovchinnikov, D. Pasquier, O. V. Yazyev, A. Kis, Nat. Rev. Mater. 2017, 2, 17033.

[99]	Q. H. Wang, K. Kalantar-Zadeh, A. Kis, J. N. Coleman, M. S. Strano, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 699.

[100]

M. Yang, H. Xie, T. Jiang, Z. Zhan, M. Ye, T. Yue, X. Yan, X. Wang, C. Hu, ACS Mater. Lett. 2024, 6, 1801.

[101]

T. Maric, S. M. Beladi-Mousavi, B. Khezri, J. Sturala, M. Z. M. Nasir, R. D. Webster, Z. k. Sofer, M. Pumera, Small 2020, 16, 1902365.

[102]

V. Sridhar, F. Podjaski, Y. Alapan, J. Kröger, L. Grunenberg, V. Kishore, B. V. Lotsch, M. Sitti, Sci. Robot. 2022, 7, eabm1421.

[103]

V. de la Asunción-Nadal, D. Rojas, B. Jurado-Sánchez, A. Escarpa, J. Mater. Chem. A 2023, 11, 1239.

[104]

N. F. Rosli, C. C. Mayorga-Martinez, A. C. Fisher, O. Alduhaish, R. D. Webster, M. Pumera, Appl. Mater. Today 2020, 21, 100819.

[105]

M. Pacheco, V. d. l. Asunción-Nadal, B. Jurado-Sánchez, A. Escarpa, Biosens. Bioelectron. 2020, 165, 112286.

[106]

H. Furukawa, K. E. Cordova, M. O’Keeffe, O. M. Yaghi, Science 2013, 341, 1230444.

[107]

A. Terzopoulou, X. Wang, X.-Z. Chen, M. Palacios-Corella, C. Pujante, J. Herrero-Martín, X.-H. Qin, J. Sort, A. J. deMello, B. J. Nelson, J. Puigmartí-Luis, S. Pané, Adv. Healthcare Mater. 2020, 9, 2001031.

[108]

M. Ikram, F. Hu, G. Peng, M. Basharat, N. Jabeen, K. Pan, Y. Gao, ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 51799.

[109]

A. J. Howarth, Y. Liu, P. Li, Z. Li, T. C. Wang, J. T. Hupp, O. K. Farha, Nat. Rev. Mater. 2016, 1, 15018.

[110]

X. Liu, X. Sun, Y. Peng, Y. Wang, D. Xu, W. Chen, W. Wang, X. Yan, X. Ma, ACS Nano 2022, 16, 14666.

[111]

Z. Liang, J. Zhang, Q. Cao, W. Li, Y. Dai, Y. Zhao, L. Ou, D. Lei, K. Liu, Z. Luo, Z. Xiong, G. Jiang, Y. Ning, J. Wang, J. Tang, D. Li, Matter 2025, 8, 102198.

[112]

C. Chen, S. S. Sandhu, J. Bujalance-Fernández, J. S. Sage-Sepúlveda, V. de la Asunción-Nadal, T. Yamamoto, Z. Zhou, N. Askarinam, Y. Che, H. Luan, S. Ding, K. Wu, B. Jurado-Sánchez, A. Escarpa, L. Zhang, J. Wang, Small 2025, 21, 2502844.

[113]

L. Xu, F. Mou, H. Gong, M. Luo, J. Guan, Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 6905.

[114]

K. Villa, M. Pumera, Chem. Soc. Rev. 2019, 48, 4966.

[115]

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.

[116]

L. Xing, Y. Cai, Y. Zhang, K. Mozel, Z. Tang, T. Tang, V. Mottini, S. Nigam, B. R. Smith, I. Y. Lee, T. N. Nagaraja, P. Wang, X. Li, T. Gao, J. Li, Adv. Mater. 2025, 37, e19708.

[117]

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.

[118]

Q. Chen, L. Feng, J. Liu, W. Zhu, Z. Dong, Y. Wu, Z. Liu, Adv. Mater. 2016, 28, 7129.

[119]

M. Ussia, M. Urso, S. Kment, T. Fialova, K. Klima, K. Dolezelikova, M. Pumera, Small 2022, 18, 2200708.

[120]

K. Lv, M. Hou, Y. Kou, H. Yu, M. Liu, T. Zhao, J. Shen, X. Huang, J. Zhang, M. F. Mady, A. A. Elzatahry, X. Li, D. Zhao, ACS Nano 2024, 18, 13910.

[121]

S. M. Ansari, A. Younis, Y. D. Kolekar, C. V. Ramana, Appl. Phys. Rev. 2025, 12, 021308.

[122]

Y. J. Kim, N. Kent, E. Vargas Paniagua, N. Driscoll, A. Tabet, F. Koehler, E. Malkin, E. Frey, M. Manthey, A. Sahasrabudhe, T. M. Cannon, K. Nagao, D. Mankus, M. Bisher, G. de Nola, A. Lytton-Jean, L. Signorelli, D. Gregurec, P. Anikeeva, Nat. Nanotechnol. 2025, 20, 121.

[123]

Y. Kim, G. A. Parada, S. Liu, X. Zhao, Sci. Robot. 2019, 4, eaax7329.

[124]

K. Xu, M. Chang, Z. Wang, H. Yang, Y. Jia, W. Xu, B. Zhao, Y. Chen, F. Yao, Adv. Mater. 2023, 35, 2302961.

[125]

M. Medina-Sánchez, L. Schwarz, A. K. Meyer, F. Hebenstreit, O. G. Schmidt, Nano Lett. 2016, 16, 555.

[126]

O. Yasa, P. Erkoc, Y. Alapan, M. Sitti, Adv. Mater. 2018, 30, 1804130.

[127]

J. Najafi, F. Altegoer, G. Bange, C. Wagner, Soft Matter 2019, 15, 10029.

[128]

S. F. Baltaci, M. B. Akolpoglu, I. Kalita, V. Sourjik, M. Sitti, Adv. Sci. 2025, 12, e05538.

[129]

T. Gwisai, N. Mirkhani, M. G. Christiansen, T. T. Nguyen, V. Ling, S. Schuerle, Sci. Robot. 2022, 7, eabo0665.

[130]

C. C. Mayorga-Martinez, M. Fojtů, J. Vyskočil, N.-J. Cho, M. Pumera, Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2207272.

[131]

C. R. Gurbatri, N. Arpaia, T. Danino, Science 2022, 378, 858.

[132]

L. Zhu, G. Song, W. Zhang, Y. Wu, Y. Chen, J. Song, D. Wang, G. Li, B. Z. Tang, Y. Li, Nat. Commun. 2025, 16, 2578.

[133]

O. Aydin, X. Zhang, S. Nuethong, G. J. Pagan-Diaz, R. Bashir, M. Gazzola, M. T. A. Saif, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2019, 116, 19841.

[134]

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.

[135]

L. P. Jahromi, M.-A. Shahbazi, A. Maleki, A. Azadi, H. A. Santos, Adv. Sci. 2021, 8, 2002499.

[136]

F. Striggow, C. Ribeiro, A. Aziz, R. Nauber, F. Hebenstreit, O. G. Schmidt, M. Medina-Sánchez, Small 2024, 20, 2310288.

[137]

J. Wang, H. Li, Q. Su, J. Liu, K. Li, Z. Wang, L. Wang, Bioact. Mater. 2025, 51, 575.

[138]

X. Zhu, F. Liu, T. Jin, H. Chen, S.-M. Chung, C. Chen, I.-S. Lee, Bioact. Mater. 2025, 54, 916.

[139]

Y. Alapan, O. Yasa, O. Schauer, J. Giltinan, A. F. Tabak, V. Sourjik, M. Sitti, Sci. Robot. 2018, 3, eaar4423.

[140]

F. Zhang, Z. Li, Y. Duan, A. Abbas, R. Mundaca-Uribe, L. Yin, H. Luan, W. Gao, R. H. Fang, L. Zhang, J. Wang, Sci. Robot. 2022, 7, eabo4160.

[141]

M. Li, J. Wu, N. Li, J. Zhou, W. Cheng, A. Wu, L. Liu, N. Jiao, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2402333.

[142]

V. Magdanz, M. Medina-Sánchez, L. Schwarz, H. Xu, J. Elgeti, O. G. Schmidt, Adv. Mater. 2017, 29, 1606301.

[143]

F. Rajabasadi, S. Moreno, K. Fichna, A. Aziz, D. Appelhans, O. G. Schmidt, M. Medina-Sánchez, Adv. Mater. 2022, 34, 2204257.

[144]

K. B. Ramadi, J. C. McRae, G. Selsing, A. Su, R. Fernandes, M. Hickling, B. Rios, S. Babaee, S. Min, D. Gwynne, N. Z. Jia, A. Aragon, K. Ishida, J. Kuosmanen, J. Jenkins, A. Hayward, K. Kamrin, G. Traverso, Sci. Robot. 2023, 8, eade9676.

[145]

G. Arrick, D. Sticker, A. Ghazal, Y. Lu, T. Duncombe, D. Gwynne, B. Mouridsen, J. Wainer, J. P. H. Jepsen, T. S. Last, D. Schultz, K. Hess, E. Medina De Alba, S. Min, M. Poulsen, C. Anker, P. Karandikar, H. D. Pedersen, J. Collins, N. E. Egecioglu, S. Tamang, C. Cleveland, K. Ishida, A. H. Uhrenfeldt, J. Kuosmanen, M. Pereverzina, A. Hayward, R. K. Kirk, S. You, C. M. Dalsgaard, S. B. Gunnarsson, I. Patsi, A. Bohr, A. Azzarello, M. R. Frederiksen, P. Herskind, J. Li, N. Roxhed, U. L. Rahbek, J. J. Water, S. T. Buckley, G. Traverso, Nature 2024, 636, 481.

[146]

X. Dong, B. Xiao, H. Vu, H. Lin, M. Sitti, Sci. Adv. 2024, 10, eadp2758.

[147]

M. Rezaie, Z. Rafiee, S. Choi, Adv. Energy Mater. 2023, 13, 2202581.

[148]

Q. Wang, C. Pan, Y. Zhang, L. Peng, Z. Chen, C. Majidi, L. Jiang, Matter 2023, 6, 855.

[149]

R. H. Soon, Z. Yin, M. A. Dogan, N. O. Dogan, M. E. Tiryaki, A. C. Karacakol, A. Aydin, P. Esmaeili-Dokht, M. Sitti, Nat. Commun. 2023, 14, 3320.

[150]

J. Zhao, X. Zhai, P. Li, X. Wang, Y. Wen, W. Xia, T. Luo, L. Wu, ACS Appl. Mater. Interfaces 2025, 17, 6979.

[151]

S. R. Dabbagh, M. R. Sarabi, M. T. Birtek, S. Seyfi, M. Sitti, S. Tasoglu, Nat. Commun. 2022, 13, 5875.

[152]

X. Meng, S. Li, X. Shen, C. Tian, L. Mao, H. Xie, Nat. Commun. 2024, 15, 10442.

[153]

W. Wu, J. Wang, G. Li, Mater. Sci. Eng. R Rep. 2025, 166, 101071.

[154]

Z. Wang, H. Yin, Z. Wei, S. Chen, J. Li, J. Sun, W. Zhao, Y. Jia, Research 2025, 8, 0807.

[155]

X. Zhang, G. Chen, X. Fu, Y. Wang, Y. Zhao, Adv. Mater. 2021, 33, 2104932.

[156]

L. Huang, L. Li, Y. Jiang, J. Cai, S. Cai, Y. Ren, H. Xu, J. Luo, M. Wang, L. Ren, Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2304276.

[157]

J. A. Levy, M. A. Straker, J. M. Stine, L. A. Beardslee, R. Ghodssi, Device 2024, 2, 100438.

[158]

S. S. Srinivasan, J. Dosso, H.-W. Huang, G. Selsing, A. Alshareef, J. Kuosmanen, K. Ishida, J. Jenkins, W. A. M. Madani, A. Hayward, G. Traverso, Sci. Robot. 2024, 9, eadh8170.

[159]

L. Zhang, L. Chen, L. Xu, H. Zhao, R. Wen, F. Xia, Adv. Mater. 2023, 35, 2212149.

[160]

C. Wang, A. Mzyk, R. Schirhagl, S. Misra, V. K. Venkiteswaran, Adv. Mater. Technol. 2023, 8, 2201813.

[161]

W. Zeng, X. Ding, Y. Jin, B. Liu, R. Zeng, F. Gong, Y. Lou, L. Jiang, H. Li, npj Flexible Electron. 2025, 9, 59.

[162]

N. Xia, B. Jin, D. Jin, Z. Yang, C. Pan, Q. Wang, F. Ji, V. Iacovacci, C. Majidi, Y. Ding, L. Zhang, Adv. Mater. 2022, 34, 2109126.

[163]

L. Zhang, S. Zhao, X. Zhou, X. Jing, Y. Zhou, Y. Wang, Y. Zhu, X. Liu, Z. Zhao, D. Zhang, L. Feng, H. Chen, Research 2023, 6, 0177.

[164]

Y. Sun, W. Zhang, J. Gu, L. Xia, Y. Cao, X. Zhu, H. Wen, S. Ouyang, R. Liu, J. Li, Z. Jiang, D. Cheng, Y. Lv, X. Han, W. Qiu, K. Cai, E. Song, Q. Cao, L. Li, Nat. Commun. 2024, 15, 1839.

[165]

S. Liu, H. Wang, IEEE ASME Trans. Mechatron. 2025, 30, 1224.

[166]

D. Hua, X. Liu, H. Lu, S. Sun, M. A. Sotelo, Z. Li, W. Li, IEEE ASME Trans. Mechatron. 2022, 27, 1403.

[167]

D. Hua, X. Liu, H. Du, G. M. Królczyk, W. Li, Z. Li, IEEE Trans. Instrum. Meas. 2023, 72, 1.

[168]

J. C. Norton, P. R. Slawinski, H. S. Lay, J. W. Martin, B. F. Cox, G. Cummins, M. P. Y. Desmulliez, R. E. Clutton, K. L. Obstein, S. Cochran, P. Valdastri, Sci. Robot. 2019, 4, eaav7725.

[169]

M. Zhang, L. Yang, H. Yang, L. Su, J. Xue, Q. Wang, B. Hao, Y. Jiang, K. F. Chan, J. J. Y. Sung, H. Ko, X. Liu, L. Wang, B. Y. M. Ip, T. W. H. Leung, L. Zhang, Sci. Adv. 2025, 11, eadv1682.

[170]

B. Rigo, A. Bateman, J. Lee, H. Kim, Y. Lee, L. Romero, Y. C. Jang, R. Herbert, W.-H. Yeo, Biosens. Bioelectron. 2023, 241, 115650.

[171]

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

[172]

Y. Wang, H. Qin, N. Liu, Q.-N. Hu, H.-P. Cong, S.-H. Yu, Adv. Mater. 2025, 37, 2505193.

[173]

B. Wang, J. Shen, C. Huang, Z. Ye, J. He, X. Wu, Z. Guo, L. Zhang, T. Xu, Nat. Biomed. Eng. 2025, 9, 1471.

[174]

L. Su, D. Jin, Y. Wang, Q. Wang, C. Pan, S. Jiang, H. Yang, Z. Yang, X. Wang, N. Xia, K. F. Chan, P. W. Y. Chiu, J. J.-Y. Sung, L. Zhang, Sci. Adv. 2023, 9, eadj0883.

[175]

D. Wu, X. Wang, R. Li, C. Wang, Z. Ren, D. Pan, P. Ren, Y. Hu, C. Xin, L. Zhang, Sci. Adv. 2025, 11, eadw1272.

[176]

Z. Ding, Y. Cai, H. Sun, X. Rong, S. Ye, J. Fan, Y. Lai, Z. Liang, C. Huang, P. Li, X. Fu, L. Wang, G. Tang, Z. Zhou, Z. Luo, Nat. Commun. 2025, 16, 2189.

[177]

H. Bao, Y. Tian, H. Wang, T. Ye, S. Wang, J. Zhao, Y. Qiu, J. Li, C. Pan, G. Ma, W. Wei, Y. Tao, Nat. Biomed. Eng. 2024, 8, 1436.

[178]

M. B. Akolpoglu, Y. Alapan, N. O. Dogan, S. F. Baltaci, O. Yasa, G. Aybar Tural, M. Sitti, Sci. Adv. 2022, 8, eabo6163.

[179]

G. Go, H.-W. Song, M. Nan, J. Lee, S. Kim, J.-O. Park, E. Choi, Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2305205.

[180]

W. Gao, K. M. Manesh, J. Hua, S. Sattayasamitsathit, J. Wang, Small 2011, 7, 2047.

[181]

J. Li, T. Li, T. Xu, M. Kiristi, W. Liu, Z. Wu, J. Wang, Nano Lett. 2015, 15, 4814.

[182]

D. W. Kim, P. Wrede, A. Rodríguez-Camargo, Y. Chen, N. O. Dogan, C. Glück, B. V. Lotsch, D. Razansky, M. Sitti, Adv. Mater. 2025, 37, 2418425.

[183]

A. Walther, A. H. E. Müller, Chem. Rev. 2013, 113, 5194.

[184]

S. Kawata, H.-B. Sun, T. Tanaka, K. Takada, Nature 2001, 412, 697.

[185]

C. de Marco, C. C. J. Alcântara, S. Kim, F. Briatico, A. Kadioglu, G. de Bernardis, X. Chen, C. Marano, B. J. Nelson, S. Pané, Adv. Mater. Technol. 2019, 4, 1900332.

[186]

Y. Zheng, H. Zhao, Y. Cai, B. Jurado-Sánchez, R. Dong, Nano-Micro Lett. 2022, 15, 20.

[187]

C. Xu, X. Wu, G. Huang, Y. Mei, Adv. Mater. Technol. 2019, 4, 1800486.

[188]

H. Choi, B. Kim, S. H. Jeong, T. Y. Kim, D.-P. Kim, Y.-K. Oh, S. K. Hahn, Small 2023, 19, 2204617.

[189]

B. Wang, Y. Lu, SmartMat 2024, 5, e1263.

[190]

R. Tan, X. Yang, H. Lu, Y. Shen, Nat. Commun. 2024, 15, 4761.

[191]

V. Magdanz, I. S. M. Khalil, J. Simmchen, G. P. Furtado, S. Mohanty, J. Gebauer, H. Xu, A. Klingner, A. Aziz, M. Medina-Sánchez, O. G. Schmidt, S. Misra, Sci. Adv. 2020, 6, eaba5855.

[192]

L. Kong, C. C. Mayorga-Martinez, J. Guan, M. Pumera, Chem. Asian J. 2019, 14, 2456.

[193]

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

[194]

H. Zhou, C. C. Mayorga-Martinez, S. Pané, L. Zhang, M. Pumera, Chem. Rev. 2021, 121, 4999.

[195]

T. Qiu, T.-C. Lee, A. G. Mark, K. I. Morozov, R. Münster, O. Mierka, S. Turek, A. M. Leshansky, P. Fischer, Nat. Commun. 2014, 5, 5119.

[196]

P. Kumar Nagar, D. Chauhan, K. Pandey, H. Pandey, Macromol. Symp. 2024, 413, 2300055.

[197]

A. Nourhani, D. Brown, N. Pletzer, J. G. Gibbs, Adv. Mater. 2017, 29, 1703910.

[198]

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.

[199]

C. Chen, X. Chang, H. Teymourian, D. E. Ramírez-Herrera, B. Esteban-Fernández de Ávila, X. Lu, J. Li, S. He, C. Fang, Y. Liang, F. Mou, J. Guan, J. Wang, Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 241.

[200]

G. Gardi, S. Ceron, W. Wang, K. Petersen, M. Sitti, Nat. Commun. 2022, 13, 2239.

[201]

M. Yang, Y. Zhang, F. Mou, C. Cao, L. Yu, Z. Li, J. Guan, Sci. Adv. 2023, 9, eadk7251.

[202]

J. Liu, L. Li, C. Cao, Z. Feng, Y. Liu, H. Ma, W. Luo, J. Guan, F. Mou, ACS Nano 2023, 17, 16731.

[203]

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

[204]

D. Vilela, U. Cossío, J. Parmar, A. M. Martínez-Villacorta, V. Gómez-Vallejo, J. Llop, S. Sánchez, ACS Nano 2018, 12, 1220.

[205]

G. Traverso, V. Finomore,, J. Mahoney,, J. Kupec, R. Stansbury, D. Bacher, B. Pless, S. Schuetz, A. Hayward, R. Langer, A. Rezai, Device 2023, 1, 100125.

[206]

A. W. Mahoney, J. J. Abbott, Int. J. Robot Res. 2016, 35, 129.

[207]

J. Rahmer, C. Stehning, B. Gleich, Sci. Robot. 2017, 2, eaal2845.

[208]

M. Medany, L. Piglia, L. Achenbach, S. K. Mukkavilli, D. Ahmed, Nat. Mach. Intell. 2025, 7, 1076.

[209]

L. Yang, J. Jiang, F. Ji, Y. Li, K.-L. Yung, A. Ferreira, L. Zhang, Nat. Mach. Intell. 2024, 6, 605.

[210]

T. Zhang, G. Li, H. Ren, L. Yang, X. Yang, R. Tan, Y. Tang, D. Guo, H. Zhao, W. Shang, Y. Shen, Nat. Commun. 2024, 15, 10874.

[211]

C. Zhou, Z. Xu, Z. Lin, X. Qin, J. Xia, X. Ai, C. Lou, Z. Huang, S. Huang, H. Liu, Y. Zou, W. Chen, G.-Z. Yang, A. Gao, Sci. Adv. 2024, 10, eadr6428.

[212]

C. Cui, H.-L. Gao, Z.-Y. Wang, S.-M. Wen, L.-J. Wang, X. Fan, X. Gong, S.-H. Yu, Adv. Mater. 2023, 35, 2207388.

[213]

X. Liu, L. Wang, Y. Xiang, F. Liao, N. Li, J. Li, J. Wang, Q. Wu, C. Zhou, Y. Yang, Y. Kou, Y. Yang, H. Tang, N. Zhou, C. Wan, Z. Yin, G.-Z. Yang, G. Tao, J. Zang, Sci. Robot. 2024, 9, eadh2479.

[214]

C. Wang, T. Wang, M. Li, R. Zhang, H. Ugurlu, M. Sitti, Sci. Adv. 2024, 10, eadq1951.

[215]

Y. Cao, R. Xie, P. W. A. Schönhöfer, R. Burdis, R. Wang, R. Sun, K. Xie, J. Zou, X. Song, Q. Y. Lau, J. Lin, J. A. Kim, D. Georgiev, J. Tang, H.-C. Ng, O. Bibikova, Y. Zuo, X. L. Lu, S. C. Glotzer, M. M. Stevens, Sci. Adv. 2025, 11, eadw3172.

[216]

Z. Zheng, H. Wang, S. O. Demir, Q. Huang, T. Fukuda, M. Sitti, Sci. Adv. 2022, 8, eade6135.

[217]

H. Lou, Y. Wang, Y. Sheng, H. Zhu, S. Zhu, J. Yu, Q. Zhang, Adv. Sci. 2024, 11, 2405021.

[218]

M. Sun, B. Hao, S. Yang, X. Wang, C. Majidi, L. Zhang, Nat. Commun. 2022, 13, 7919.

[219]

J. Chen, L. Xia, X. Wu, L. Du, R. Liu, J. Liu, X. Li, Y. Sun, V. L. Colvin, Q. Cao, Nano Energy 2024, 131, 110169.

[220]

W. Xiang, Y. Lu, H. Wang, X. Sun, S. Chen, Z. He, J. Liu, Nat. Rev. Mater. 2024, 9, 433.

[221]

X. Bao, F. Wang, J. Zhang, M. Li, S. Zhang, Z. Ren, J. Liao, Y. Yan, W. Kang, R. Zhang, Z. Liu, T. Wang, M. Sitti, Nature 2025, 645, 375.

[222]

Z. Zheng, H. Wang, L. Dong, Q. Shi, J. Li, T. Sun, Q. Huang, T. Fukuda, Nat. Commun. 2021, 12, 411.

[223]

Q. Li, F. Niu, H. Yang, D. Xu, J. Dai, J. Li, C. Chen, L. Sun, L. Zhang, Adv. Sci. 2024, 11, 2406600.

[224]

T. Wang, Y. Wu, E. Yildiz, S. Kanyas, M. Sitti, Nat. Rev. Bioeng. 2024, 2, 470.

[225]

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

[226]

Q. Cao, Y. Pan, Y. Zhang, Y. Jiang, G. Gong, H. Yang, F. Niu, D. Han, Bio-Design and Manufacturing 2025, 8, 495.

[227]

C. Zhou, J. Jiang, S. Huang, J. Wang, X. Cui, W. Wang, M. Chen, J. Peng, N. Shi, B. Wang, A. Zhang, Q. Zhang, Q. Li, S. Cui, S. Xue, W. Wang, N. Tang, D. Cui, Biosens. Bioelectron. 2024, 257, 116209.

[228]

W. Chen, J. Wainer, S. W. Ryoo, X. Qi, R. Chang, J. Li, S. H. Lee, S. Min, A. Wentworth, J. E. Collins, S. Tamang, K. Ishida, A. Hayward, R. Langer, G. Traverso, Sci. Adv. 2022, 8, eabk1792.

[229]

X. Peng, H. Tang, Z. Zhao, Y. Zheng, X. Gui, A. Jiang, P. He, X. Wen, Q. Zhang, Z. Mei, Y. Shi, C. Chu, Y. Zhang, G. Liu, Small 2025, 21, 2408613.

[230]

W. Zhou, P. Xiong, Y. Ge, Y. He, Y. Sun, G. Zhang, Y. Chen, C. Wu, W. Zhang, Y. Liu, H. Yang, Adv. Sci. 2024, 11, 2407148.

[231]

A. Del Campo Fonseca, C. Glück, J. Droux, Y. Ferry, C. Frei, S. Wegener, B. Weber, M. El Amki, D. Ahmed, Nat. Commun. 2023, 14, 5889.

[232]

H. Yu, X. Liu, Y. Zhang, J. Shen, X. Liu, S. Liu, X. Wang, B. Sun, H. Du, L. Xu, B. Zou, J. Ding, Q. Xu, L. Zhang, B. Wang, Sci. Robot. 2025, 10, eadt0720.

[233]

R. R. Raj, N. B. Day, N. E. Loomis, E. Cutting, A. Gupta, C. Wyatt Shields Iv, Small 2025, 21, e05946.

[234]

K. Khachornsakkul, R. Del-Rio-Ruiz, W. Zeng, D. Martins dos Santos, D. R. R. da Silva, G. Widmer, S. Sonkusale, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2408056.

[235]

J. Min, H. Ahn, H. Lukas, X. Ma, R. Bhansali, S.-H. Sunwoo, C. Wang, Y. Xu, D. R. Yao, G. Kim, Z. Li, T. K. Hsiai, A. Emami, H.-T. Jung, W. Gao, Nat. Electron. 2025, 8, 844.

[236]

M. E. Inda-Webb, M. Jimenez, Q. Liu, N. V. Phan, J. Ahn, C. Steiger, A. Wentworth, A. Riaz, T. Zirtiloglu, K. Wong, K. Ishida, N. Fabian, J. Jenkins, J. Kuosmanen, W. Madani, R. McNally, Y. Lai, A. Hayward, M. Mimee, P. Nadeau, A. P. Chandrakasan, G. Traverso, R. T. Yazicigil, T. K. Lu, Nature 2023, 620, 386.

[237]

M. Jeong, X. Tan, F. Fischer, T. Qiu, Adv. Sci. 2024, 11, 2308382.

[238]

R. Li, R. He, Z.-C. Ma, Z. Zhang, X. Zhao, Y. Yao, S. Xu, X. Yang, H. Wang, B. Han, Small Struct. 2025, 6, 2500114.

[239]

Z. Wu, X. Wang, Y. Lu, Q. Xu, Natl. Sci. Rev. 2025, 12, nwaf400.

[240]

S. S. You, A. Gierlach, P. Schmidt, G. Selsing, I. Moon, K. Ishida, J. Jenkins, W. A. M. Madani, S.-Y. Yang, H.-W. Huang, S. Owyang, A. Hayward, A. P. Chandrakasan, G. Traverso, Nat. Electron. 2024, 7, 497.

[241]

Y. Qiu, Y. Huang, Z. Zhang, B. F. Cox, R. Liu, J. Hong, P. Mu, H. S. Lay, G. Cummins, M. P. Y. Desmulliez, E. Clutton, H. Zheng, W. Qiu, S. Cochran, Ultrasound Med. Biol. 2020, 46, 796.

[242]

H. Zhao, B. Yu, D. Yu, T. Ji, K. Nie, J. Tian, X. Shen, K. Zhang, J. Ou, X. Yang, D. Xiao, Q. Zhou, W. Huang, Adv. Sci. 2025, 12, 2503404.

[243]

Z. Li, T. Wei, Y. Zhang, Q. Liu, C. Du, C. Shi, C. Hu, IEEE ASME Trans. Mechatron. 2025, 30, 7089.

[244]

S. Nejati, J. Wang, U. Heredia-Rivera, S. Sedaghat, I. Woodhouse, J. S. Johnson, M. Verma, R. Rahimi, Lab Chip 2022, 22, 57.

[245]

B. Xiao, Y. Xu, S. Edwards, L. Balakumar, X. Dong, Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2307751.

[246]

C. F. Guimarães, L. Gasperini, A. P. Marques, R. L. Reis, Nat. Rev. Mater. 2020, 5, 351.

[247]

Y. Wu, X. Dong, J.-k. Kim, C. Wang, M. Sitti, Sci. Adv. 2022, 8, eabn3431.

[248]

K. Kalantar-Zadeh, K. J. Berean, N. Ha, A. F. Chrimes, K. Xu, D. Grando, J. Z. Ou, N. Pillai, J. L. Campbell, R. Brkljača, K. M. Taylor, R. E. Burgell, C. K. Yao, S. A. Ward, C. S. McSweeney, J. G. Muir, P. R. Gibson, Nat. Electron. 2018, 1, 79.

[249]

R. Herbert, M. Elsisy, B. Rigo, H.-R. Lim, H. Kim, C. Choi, S. Kim, S.-H. Ye, W. R. Wagner, Y. Chun, W.-H. Yeo, Nano Today 2022, 46, 101557.

[250]

A. Abdigazy, M. Arfan, G. Lazzi, C. Sideris, A. Abramson, Y. Khan, Nat. Electron. 2024, 7, 102.

[251]

X. Wang, H. Xu, Y. Ren, Y. Yuan, F. Deng, W. Gao, Z. Lou, X.-T. Song, H. Guo, W. Han, L. Wang, Mater. Sci. Eng. R Rep. 2025, 163, 100943.

[252]

C. Steiger, A. Abramson, P. Nadeau, A. P. Chandrakasan, R. Langer, G. Traverso, Nat. Rev. Mater. 2019, 4, 83.

[253]

S. Moen, F. E. R. Vuik, E. J. Kuipers, M. C. W. Spaander, Diagnostics 2022, 12, 1994.

[254]

L. Zheng, S. Guo, M. Kawanishi, IEEE Syst. J. 2022, 16, 6413.

[255]

W. Wang, K. Zhang, F. Ming, B. Chen, H. Zhang, Z. Wang, X. Jiang, H. Zhang, G. Shang, Y. Bao, H. Peng, S. Liu, X. Ling, W. Li, H. Zhu, Y. Zhang, S. Cai, Z. Ding, R. Lin, J. Control. Release 2025, 381, 113591.

[256]

W. Hu, G. Z. Lum, M. Mastrangeli, M. Sitti, Nature 2018, 554, 81.

[257]

Z. Yang, C. Xu, J. X. Lee, G. Z. Lum, Adv. Mater. 2024, 36, 2408750.

[258]

Q. Ze, S. Wu, J. Dai, S. Leanza, G. Ikeda, P. C. Yang, G. Iaccarino, R. R. Zhao, Nat. Commun. 2022, 13, 3118.

[259]

B. Hao, X. Wang, Y. Dong, M. Sun, C. Xin, H. Yang, Y. Cao, J. Zhu, X. Liu, C. Zhang, L. Su, B. Li, L. Zhang, Nat. Commun. 2024, 15, 5197.

[260]

Y. Liu, J. Huang, C. Liu, Z. Song, J. Wu, Q. Zhao, Y. Li, F. Dong, L. Wang, H. Xu, ACS Nano 2024, 18, 8694.

[261]

Y.-W. Lee, S. Chun, D. Son, X. Hu, M. Schneider, M. Sitti, Adv. Mater. 2022, 34, 2109325.

[262]

T. Wei, Y. Hu, M. Yang, C. Shi, C. Hu, Int. J. Extrem. Manuf. 2025, 7, 055502.

[263]

Z. Chen, Y. Wang, H. Chen, J. Law, H. Pu, S. Xie, F. Duan, Y. Sun, N. Liu, J. Yu, Nat. Commun. 2024, 15, 644.

[264]

B. Wang, Y. Chen, Z. Ye, H. Yu, K. F. Chan, T. Xu, Z. Guo, W. Liu, L. Zhang, Cyborg Bionic Syst. 2024, 5, 0138.

[265]

B. Gleich, J. Weizenecker, Nature 2005, 435, 1214.

[266]

A. Ramos-Sebastian, J.-S. Lee, W.-I. Song, D.-M. Ji, S.-J. Gwak, S. H. Kim, Int. J. Extrem. Manuf. 2025, 7, 065502.

[267]

A. C. Bakenecker, A. von Gladiss, T. Friedrich, U. Heinen, H. Lehr, K. Lüdtke-Buzug, T. M. Buzug, J. Magn. Magn Mater. 2019, 473, 495.

[268]

A. C. Bakenecker, A. von Gladiss, H. Schwenke, A. Behrends, T. Friedrich, K. Lüdtke-Buzug, A. Neumann, J. Barkhausen, F. Wegner, T. M. Buzug, Sci. Rep. 2021, 11, 14082.

[269]

E. Yildiz, U. Bozuyuk, E. Yildiz, F. Wang, M. Han, A. C. Karacakol, D. Sheehan, Y. Yu, M. Sitti, Adv. Sci. 2025, 12, e07569.

[270]

H. Yan, G. Shi, R. Zhang, P. Yang, Y. Li, D. Duan, Y. Sun, X. Cao, N. He, K. Zhang, C. Qiao, D. Han, J. Tian, Y. Du, Z. Wang, Adv. Mater. 2025, 37, e08495.

[271]

W. Chen, X. Chen, M. Yang, S. Li, X. Fan, H. Zhang, H. Xie, ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 45315.

[272]

H. Lee, N. E. Mun, D. Yoon, Y.-J. Choi, J.-E. Park, D.-J. Kim, S. W. Yoo, S.-H. Park, S. Park, Biomaterials 2026, 325, 123561.

[273]

B. Chen, H. Wu, Y. Chen, K. Cheng, Y. Zhou, J. Zhang, C. Wang, J. Li, D. Wu, J. Chu, Y. Hu, Adv. Mater. 2025, 37, 2417416.

[274]

Y. Peng, X. Liu, K. F. Chan, X. Song, L. Zhang, SmartBot 2025, 1, e12009.

[275]

D. Jin, Q. Wang, K. F. Chan, N. Xia, H. Yang, Q. Wang, S. C. H. Yu, L. Zhang, Sci. Adv. 2023, 9, eadf9278.

[276]

J. Law, X. Wang, M. Luo, L. Xin, X. Du, W. Dou, T. Wang, G. Shan, Y. Wang, P. Song, X. Huang, J. Yu, Y. Sun, Sci. Adv. 2022, 8, eabm5752.

[277]

Q. Peng, S. Wang, J. Han, C. Huang, H. Yu, D. Li, M. Qiu, S. Cheng, C. Wu, M. Cai, S. Fu, B. Chen, X. Wu, S. Du, T. Xu, Research 2024, 7, 0339.

[278]

S. Wang, M. Qiu, J. Liu, T. Yin, C. Wu, C. Huang, J. Han, S. Cheng, Q. Peng, Y. Li, C. Tie, X. Wu, S. Du, T. Xu, Adv. Mater. 2023, 35, 2308130.

[279]

D. Wang, M. L. Kuzma, X. Tan, T.-C. He, C. Dong, Z. Liu, J. Yang, Adv. Drug Deliv. Rev. 2021, 179, 114036.

[280]

V. Lázár, A. Martins, R. Spohn, L. Daruka, G. Grézal, G. Fekete, M. Számel, P. K. Jangir, B. Kintses, B. Csörgő, Á. Nyerges, Á. Györkei, A. Kincses, A. Dér, F. R. Walter, M. A. Deli, E. Urbán, Z. Hegedűs, G. Olajos, O. Méhi, B. Bálint, I. Nagy, T. A. Martinek, B. Papp, C. Pál, Nat. Microbiol. 2018, 3, 718.

[281]

A. Rashidy Ahmady, S. Khan, H. Han, W. Gao, Z. Hosseinidoust, T. F. Didar, Adv. Mater. 2025, 37, 2419155.

[282]

J. L. Seidelman, C. R. Mantyh, D. J. Anderson, JAMA 2023, 329, 244.

[283]

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.

[284]

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.

[285]

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.

[286]

K. Villa, H. Sopha, J. Zelenka, M. Motola, L. Dekanovsky, D. C. Beketova, J. M. Macak, T. Ruml, M. Pumera, Small 2022, 18, 2106612.

[287]

M. Ye, Y. Zhou, H. Zhao, X. Wang, Cyborg Bionic Syst. 2023, 4, 0019.

[288]

V. Milosavljevic, L. Kosaristanova, K. Dolezelikova, V. Adam, M. Pumera, Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2112935.

[289]

J. Vyskočil, C. C. Mayorga-Martinez, E. Jablonská, F. Novotný, T. Ruml, M. Pumera, ACS Nano 2020, 14, 8247.

[290]

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.

[291]

V. d. la Asunción-Nadal, M. Pacheco, B. Jurado-Sánchez, A. Escarpa, Anal. Chem. 2020, 92, 9188.

[292]

K. Yuan, M. Á. López, B. Jurado-Sánchez, A. Escarpa, ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 46588.

[293]

S. Gao, J. Hou, J. Zeng, J. J. Richardson, Z. Gu, X. Gao, D. Li, M. Gao, D.-W. Wang, P. Chen, V. Chen, K. Liang, D. Zhao, B. Kong, Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1808900.

[294]

Z. Ma, X. Liu, X. Xie, Y. Fang, D. Jiang, C. Zhao, P. Li, Y. Fu, L. Ye, Y. Gao, S. Wu, C. Li, J. Control. Release 2025, 382, 113768.

[295]

L. Zhang, Z. Chen, H. Ran, M. Azechi, X. Yang, W. Huang, H. Tian, L. Shen, F. Peng, Y. Tu, Nat. Commun. 2025, 16, 7856.

[296]

I. C. Yasa, H. Ceylan, U. Bozuyuk, A.-M. Wild, M. Sitti, Sci. Robot. 2020, 5, eaaz3867.

[297]

J. J. Li, W. Tan, Nano Lett. 2002, 2, 315.

[298]

G. Xing, X. Yu, Y. Zhang, S. Sheng, L. Jin, D. Zhu, L. Mei, X. Dong, F. Lv, Small 2024, 20, 2305526.

[299]

L. Liu, S. Li, K. Yang, Z. Chen, Q. Li, L. Zheng, Z. Wu, X. Zhang, L. Su, Y. Wu, J. Song, Nano Lett. 2023, 23, 3929.

[300]

S. Cao, J. Shao, H. Wu, S. Song, M. T. De Martino, I. A. B. Pijpers, H. Friedrich, L. K. E. A. Abdelmohsen, D. S. Williams, J. C. M. van Hest, Nat. Commun. 2021, 12, 2077.

[301]

X. Ju, C. Chen, C. M. Oral, S. Sevim, R. Golestanian, M. Sun, N. Bouzari, X. Lin, M. Urso, J. S. Nam, Y. Cho, X. Peng, F. C. Landers, S. Yang, A. Adibi, N. Taz, R. Wittkowski, D. Ahmed, W. Wang, V. Magdanz, M. Medina-Sánchez, M. Guix, N. Bari, B. Behkam, R. Kapral, Y. Huang, J. Tang, B. Wang, K. Morozov, A. Leshansky, S. A. Abbasi, H. Choi, S. Ghosh, B. Borges Fernandes, G. Battaglia, P. Fischer, A. Ghosh, B. Jurado Sánchez, A. Escarpa, Q. Martinet, J. Palacci, E. Lauga, J. Moran, M. A. Ramos-Docampo, B. Städler, R. S. Herrera Restrepo, G. Yossifon, J. D. Nicholas, J. Ignés-Mullol, J. Puigmartí-Luis, Y. Liu, L. D. Zarzar, C. W. I. V. Shields, L. Li, S. Li, X. Ma, D. H. Gracias, O. Velev, S. Sánchez, M. J. Esplandiu, J. Simmchen, A. Lobosco, S. Misra, Z. Wu, J. Li, A. Kuhn, A. Nourhani, T. Maric, Z. Xiong, A. Aghakhani, Y. Mei, Y. Tu, F. Peng, E. Diller, M. S. Sakar, A. Sen, J. Law, Y. Sun, A. Pena-Francesch, K. Villa, H. Li, D. E. Fan, K. Liang, T. J. Huang, X.-Z. Chen, S. Tang, X. Zhang, J. Cui, H. Wang, W. Gao, V. Kumar Bandari, O. G. Schmidt, X. Wu, J. Guan, M. Sitti, B. J. Nelson, S. Pané, L. Zhang, H. Shahsavan, Q. He, I.-D. Kim, J. Wang, M. Pumera, ACS Nano 2025, 19, 24174.

[302]

N. Bloembergen, E. M. Purcell, R. V. Pound, Phys. Rev. 1948, 73, 679.

[303]

S. Martel, J.-B. Mathieu, O. Felfoul, A. Chanu, E. Aboussouan, S. Tamaz, P. Pouponneau, L. H. Yahia, G. Beaudoin, G. Soulez, M. Mankiewicz, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 114105.

[304]

S. Zheng, Y. Wang, S. Pan, E. Ma, S. Jin, M. Jiao, W. Wang, J. Li, K. Xu, H. Wang, Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2100936.

[305]

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.

[306]

R. Zhai, Z. Pan, Y. Kou, C. Yang, Y. Ruan, C. Xu, L. He, J. Zang, Engineering 2026, 57, 189.

[307]

H. Han, X. Ma, W. Deng, J. Zhang, S. Tang, O. S. Pak, L. Zhu, E. Criado-Hidalgo, C. Gong, E. Karshalev, J. Yoo, M. You, A. Liu, C. Wang, H. K. Shen, P. N. Patel, C. L. Hays, P. J. Gunnarson, L. Li, Y. Zhang, J. O. Dabiri, L. V. Wang, M. G. Shapiro, D. Wu, Q. Zhou, J. R. Greer, W. Gao, Sci. Robot. 2024, 9, eadp3593.

[308]

H. Ran, Y. Yang, W. Han, R. Liang, D. Zhu, B. Yuan, C. Xu, D. Li, J. Ren, H. Pan, L. Liu, T. Ma, A. Ma, L. Cai, Trends Biotechnol. 2025, 43, 868.

[309]

S. Mohanty, A. Paul, P. M. Matos, J. Zhang, J. Sikorski, S. Misra, Small 2022, 18, 2105829.

[310]

Q. Gao, Z. Yang, R. Zhu, J. Wang, P. Xu, J. Liu, X. Chen, Z. Yan, Y. Peng, Y. Wang, H. Zheng, F. Cai, W. Wang, ACS Nano 2023, 17, 4729.

[311]

M. Graham, F. Assis, D. Allman, A. Wiacek, E. Gonzalez, M. Gubbi, J. Dong, H. Hou, S. Beck, J. Chrispin, M. A. L. Bell, IEEE Trans. Med. Imag. 2020, 39, 1015.

[312]

L. V. Wang, S. Hu, Science 2012, 335, 1458.

[313]

L. Xie, X. Pang, X. Yan, Q. Dai, H. Lin, J. Ye, Y. Cheng, Q. Zhao, X. Ma, X. Zhang, G. Liu, X. Chen, ACS Nano 2020, 14, 2880.

[314]

J. Zou, Y. Kim, Y. Lee, S. Hong, K. Lee, F. Zhang, Z. Mao, J. S. Kim, Coord. Chem. Rev. 2026, 547, 217149.

[315]

M. Retout, V. Lepeintre, L. Amer, W. Yim, J. V. Jokerst, ACS Nano 2025, 19, 12041.

[316]

H.-C. Flemming, J. Wingender, Nat. Rev. Microbiol. 2010, 8, 623.

[317]

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.

[318]

A. Jancik-Prochazkova, H. Michalkova, K. Cihalova, Z. Heger, M. Pumera, ACS Appl. Mater. Interfaces 2025, 17, 39340.

[319]

C. C. Mayorga-Martinez, J. Zelenka, K. Klima, P. Mayorga-Burrezo, L. Hoang, T. Ruml, M. Pumera, ACS Nano 2022, 16, 8694.

[320]

T. Maric, A. Løvind, Z. Zhang, J. Geng, A. Boisen, Adv. Healthcare Mater. 2023, 12, 2203018.

[321]

M. M. Stanton, B.-W. Park, D. Vilela, K. Bente, D. Faivre, M. Sitti, S. Sánchez, ACS Nano 2017, 11, 9968.

[322]

Y. Gong, M. Lin, D. Li, R. Yao, G. Zhang, J. Sun, X. Chen, Adv. Mater. 2025, 38, e11037.

[323]

Y. Li, D. Dong, Y. Qu, J. Li, S. Chen, H. Zhao, Q. Zhang, Y. Jiao, L. Fan, D. Sun, Small 2023, 19, 2301889.

[324]

Y. Dai, X. Bai, L. Jia, H. Sun, Y. Feng, L. Wang, C. Zhang, Y. Chen, Y. Ji, D. Zhang, H. Chen, L. Feng, Small 2021, 17, 2103986.

[325]

F. Zhang, J. Zhuang, Z. Li, H. Gong, B. E.-F. de Ávila, Y. Duan, Q. Zhang, J. Zhou, L. Yin, E. Karshalev, W. Gao, V. Nizet, R. H. Fang, L. Zhang, J. Wang, Nat. Mater. 2022, 21, 1324.

[326]

C. C. Mayorga-Martinez, J. Zelenka, K. Klima, M. Kubanova, T. Ruml, M. Pumera, Adv. Mater. 2023, 35, 2300191.

[327]

T. G. W. Boers, K. N. Fockens, J. A. van der Putten, T. J. M. Jaspers, C. H. J. Kusters, J. B. Jukema, M. R. Jong, M. R. Struyvenberg, J. de Groof, J. J. Bergman, P. H. N. de With, F. van der Sommen, Med. Image Anal. 2024, 98, 103298.

[328]

Y. Kim, E. Genevriere, P. Harker, J. Choe, M. Balicki, R. W. Regenhardt, J. E. Vranic, A. A. Dmytriw, A. B. Patel, X. Zhao, Sci. Robot. 2022, 7, eabg9907.