Bio-inspired Soft Grippers for Biological Applications

要約

生物からインスピレーションを得たソフトグリッパーの分野は、生物医学応用に深い意味を持つ革新的な研究分野として浮上しています。
この本の章では、生物学的システムからインスピレーションを得たソフトグリッパーの原理、開発、課題、および展望について包括的な概要を提供します。
生物由来のソフトグリッパーは、コンプライアンス、適応性、生体適合性などの独自の特性により注目を集めています。
これらは生物医学的作業への取り組み方に革命をもたらし、繊細な組織とのより安全な相互作用を提供し、かつては硬いツールでは考えられなかった複雑な操作を可能にしました。
この章では、生物医学の文脈におけるソフトグリッパーの基本的な重要性について詳しく説明します。
手術、診断、組織工学、およびさまざまな医療介入におけるそれらの重要性について概説します。
ソフトグリッパーは、生物学的有機体の複雑な動きを模倣する能力を備えており、低侵襲処置を容易にし、患者の転帰を向上させます。
歴史的観点から生物医学研究におけるソフトグリッパーの進化をたどり、重要なマイルストーンと画期的な点に焦点を当てます。
タコの触手の器用さをエミュレートする初期の試みから、ソフトリソグラフィーと生体材料の最新の進歩に至るまで、その旅は複数の分野にわたる創意工夫とコラボレーションによって特徴づけられてきました。
侵襲性を軽減し、精度を高め、複雑な解剖学的構造への適応性を提供する能力を強調しながら、生物医学用途でソフトグリッパーを採用する動機が検討されています。
医療環境に適したグリッパーを設計する際の要件と課題について、生体適合性、滅菌、制御、統合を含めて概説します。

要約(オリジナル)

The field of bio-inspired soft grippers has emerged as a transformative area of research with profound implications for biomedical applications. This book chapter provides a comprehensive overview of the principles, developments, challenges, and prospects of soft grippers that draw inspiration from biological systems. Bio-inspired soft grippers have gained prominence due to their unique characteristics, including compliance, adaptability, and biocompatibility. They have revolutionized the way we approach biomedical tasks, offering safer interactions with delicate tissues and enabling complex operations that were once inconceivable with rigid tools. The chapter delves into the fundamental importance of soft grippers in biomedical contexts. It outlines their significance in surgeries, diagnostics, tissue engineering, and various medical interventions. Soft grippers have the capacity to mimic the intricate movements of biological organisms, facilitating minimally invasive procedures and enhancing patient outcomes. A historical perspective traces the evolution of soft grippers in biomedical research, highlighting key milestones and breakthroughs. From early attempts to emulate the dexterity of octopus tentacles to the latest advancements in soft lithography and biomaterials, the journey has been marked by ingenuity and collaboration across multiple disciplines. Motivations for adopting soft grippers in biomedical applications are explored, emphasizing their ability to reduce invasiveness, increase precision, and provide adaptability to complex anatomical structures. The requirements and challenges in designing grippers fit for medical contexts are outlined, encompassing biocompatibility, sterilization, control, and integration.

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