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Soft Modular Robotic Cubes: Toward Replicating Morphogenetic Movements of the Embryo
Indexado
WoS WOS:000391641500063
Scopus SCOPUS_ID:85009145045
DOI 10.1371/JOURNAL.PONE.0169179
Año 2017
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



In this paper we present a new type of simple, pneumatically actuated, soft modular robotic system that can reproduce fundamental cell behaviors observed during morphogenesis; the initial shaping stage of the living embryo. The fabrication method uses soft lithography for producing composite elastomeric hollow cubes and permanent magnets as passive docking mechanism. Actuation is achieved by controlling the internal pressurization of cubes with external micro air pumps. Our experiments show how simple soft robotic modules can serve to reproduce to great extend the overall mechanics of collective cell migration, delamination, invagination, involution, epiboly and even simple forms of self-reconfiguration. Instead of relying in complex rigid onboard docking hardware, we exploit the coordinated inflation/deflation of modules as a simple mechanism to detach/attach modules and even rearrange the spatial position of components. Our results suggest new avenues for producing inexpensive, yet functioning, synthetic morphogenetic systems and provide new tangible models of cell behavior.

Revista



Revista ISSN
P Lo S One 1932-6203

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Disciplinas de Investigación



WOS
Biology
Multidisciplinary Sciences
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Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Vergara, Andrea Mujer Universidad de Chile - Chile
2 Lau, Yi-sheng - Universidad de Tarapacá - Chile
3 Mendoza-Garcia, Ricardo-Franco Hombre Universidad de Tarapacá - Chile
4 ZAGAL-MONTEALEGRE, JUAN CRISTOBAL Hombre Universidad de Chile - Chile

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Financiamiento



Fuente
Office of Naval Research
Office of Naval Research Global Grant

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Agradecimientos



Agradecimiento
Funded by Office of Naval Research Global Grant Number N62909-16-1-2164. The funders had no role in study design, data collection and analysis, decision to publish, or preparation of the manuscript.
Office of Naval Research Global Grant Number N62909-16-1-2164. The funders had no role in study design, data collection and analysis, decision to publish, or preparation of the manuscript. of type shape Modular unitsstudy design, data collection and analysis, decision to publish, or preparation of the manuscript.

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