Artificial Muscles and Soft Robotic Devices for Treatment of End-Stage Heart Failure.
artificial muscles
cardiac sleeves
heart failures
soft robotic devices
Journal
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
ISSN: 1521-4095
Titre abrégé: Adv Mater
Pays: Germany
ID NLM: 9885358
Informations de publication
Date de publication:
May 2023
May 2023
Historique:
revised:
19
09
2022
received:
13
08
2022
medline:
12
5
2023
pubmed:
22
10
2022
entrez:
21
10
2022
Statut:
ppublish
Résumé
Medical soft robotics constitutes a rapidly developing field in the treatment of cardiovascular diseases, with a promising future for millions of patients suffering from heart failure worldwide. Herein, the present state and future direction of artificial muscle-based soft robotic biomedical devices in supporting the inotropic function of the heart are reviewed, focusing on the emerging electrothermally artificial heart muscles (AHMs). Artificial muscle powered soft robotic devices can mimic the action of complex biological systems such as heart compression and twisting. These artificial muscles possess the ability to undergo complex deformations, aiding cardiac function while maintaining a limited weight and use of space. Two very promising candidates for artificial muscles are electrothermally actuated AHMs and biohybrid actuators using living cells or tissue embedded with artificial structures. Electrothermally actuated AHMs have demonstrated superior force generation while creating the prospect for fully soft robotic actuated ventricular assist devices. This review will critically analyze the limitations of currently available devices and discuss opportunities and directions for future research. Last, the properties of the cardiac muscle are reviewed and compared with those of different materials suitable for mechanical cardiac compression.
Identifiants
pubmed: 36269015
doi: 10.1002/adma.202207390
doi:
Types de publication
Journal Article
Review
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2207390Informations de copyright
© 2023 The Authors. Advanced Materials published by Wiley-VCH GmbH.
Références
G. Savarese, L. H. Lund, Card. Failure Rev. 2017, 03, 7.
R. Coronel, J. R. De Groot, J. J. Van Lieshout, Cardiovasc. Res. 2001, 50, 419.
P. Ponikowski, A. A. Voors, S. D. Anker, H. Bueno, J. G. F. Cleland, A. J. S. Coats, V. Falk, J. R. González-Juanatey, V. P. Harjola, E. A. Jankowska, M. Jessup, C. Linde, P. Nihoyannopoulos, J. T. Parissis, B. Pieske, J. P. Riley, G. M. C. Rosano, L. M. Ruilope, F. Ruschitzka, F. H. Rutten, P. Van Der Meer, H. S. Sisakian, E. Isayev, A. Kurlianskaya, W. Mullens, M. Tokmakova, P. Agathangelou, V. Melenovsky, H. Wiggers, M. Hassanein, et al., Eur. Heart J. 2016, 37, 2129.
A. Groenewegen, F. H. Rutten, A. Mosterd, A. W. Hoes, Eur. J. Heart Failure 2020, 22, 1342.
B. Ziaeian, G. C. Fonarow, Nat. Rev. Cardiol. 2016, 13, 368.
E. J. Benjamin, P. Muntner, A. Alonso, M. S. Bittencourt, C. W. Callaway, A. P. Carson, A. M. Chamberlain, A. R. Chang, S. Cheng, S. R. Das, F. N. Delling, L. Djousse, M. S. V. Elkind, J. F. Ferguson, M. Fornage, L. C. Jordan, S. S. Khan, B. M. Kissela, K. L. Knutson, T. W. Kwan, D. T. Lackland, T. T. Lewis, J. H. Lichtman, C. T. Longenecker, M. S. Loop, P. L. Lutsey, S. S. Martin, K. Matsushita, A. E. Moran, M. E. Mussolino, et al., Circulation 2019, 139, e56.
A. L. Bui, T. B. Horwich, G. C. Fonarow, Nat. Rev. Cardiol. 2010, 8, 30.
S. L. Kristensen, F. Martinez, P. S. Jhund, J. L. Arango, J. Bĕlohlávek, S. Boytsov, W. Cabrera, E. Gomez, A. A. Hagège, J. Huang, S. Kiatchoosakun, K.-S. Kim, I. Mendoza, M. Senni, I. B. Squire, D. Vinereanu, R. C.-C. Wong, J. Gong, M. P. Lefkowitz, A. R. Rizkala, J. L. Rouleau, V. C. Shi, S. D. Solomon, K. Swedberg, M. R. Zile, M. Packer, J. J. V. McMurray, Eur. Heart J. 2016, 37, 3167.
M. C. Alraies, P. Eckman, J. Thorac. Dis. 2014, 6, 1120.
C. W. Yancy, M. Jessup, B. Bozkurt, J. Butler, D. E. Casey, M. M. Colvin, M. H. Drazner, G. S. Filippatos, G. C. Fonarow, M. M. Givertz, S. M. Hollenberg, J. A. Lindenfeld, F. A. Masoudi, P. E. McBride, P. N. Peterson, L. W. Stevenson, C. Westlake, Circulation 2017, 136, e137.
M. R. Mehra, C. E. Canter, M. M. Hannan, M. J. Semigran, P. A. Uber, D. A. Baran, L. Danziger-Isakov, J. K. Kirklin, R. Kirk, S. S. Kushwaha, L. H. Lund, L. Potena, H. J. Ross, D. O. Taylor, E. A. M. Verschuuren, A. Zuckermann, J. Heart Lung Transplant. 2016, 35, 1.
E. M. DeFilippis, L. Sinnenberg, N. Reza, M. M. Givertz, M. M. Kittleson, V. K. Topkara, M. A. Farr, JAMA Cardiol. 2020, 5, 1048.
D. O. Taylor, L. B. Edwards, M. M. Boucek, E. P. Trulock, P. Aurora, J. Christie, F. Dobbels, A. O. Rahmel, B. M. Keck, M. I. Hertz, J. Heart Lung Transplant. 2007, 26, 769.
K. K. Khush, W. S. Cherikh, D. C. Chambers, M. O. Harhay, D. Hayes, E. Hsich, B. Meiser, L. Potena, A. Robinson, J. W. Rossano, A. Sadavarte, T. P. Singh, A. Zuckermann, J. Stehlik, J. Heart Lung Transplant. 2019, 38, 1056.
L. Miller, E. Birks, M. Guglin, H. Lamba, O. H. Frazier, Circ. Res. 2019, 124, 1658.
R. L. Kormos, J. Cowger, F. D. Pagani, J. J. Teuteberg, D. J. Goldstein, J. P. Jacobs, R. S. Higgins, L. W. Stevenson, J. Stehlik, P. Atluri, K. L. Grady, J. K. Kirklin, Ann. Thorac. Surg. 2019, 107, 341.
L. W. Miller, J. G. Rogers, JAMA Cardiol. 2018, 3, 650.
A. W. Cai, S. Islam, S. R. Hankins, W. Fischer, H. J. Eisen, Am. J. Transplant. 2017, 17, 3020.
E. V. Potapov, C. Antonides, M. G. Crespo-Leiro, A. Combes, G. Färber, M. M. Hannan, M. Kukucka, N. de Jonge, A. Loforte, L. H. Lund, P. Mohacsi, M. Morshuis, I. Netuka, M. Özbaran, F. Pappalardo, A. M. Scandroglio, M. Schweiger, S. Tsui, D. Zimpfer, F. Gustafsson, Eur. J. Cardio-Thoracic Surg. 2019, 56, 230.
A. Levine, A. Gass, Cardiol. Rev. 2019, 27, 293.
A. Kilic, M. A. Acker, P. Atluri, J. Thorac. Dis. 2015, 7, 2158.
B. Long, J. Robertson, A. Koyfman, W. Brady, Am. J. Emerg. Med. 2019, 37, 1562.
M. S. Slaughter, J. G. Rogers, C. A. Milano, S. D. Russell, J. V. Conte, D. Feldman, B. Sun, A. J. Tatooles, R. M. Delgado, J. W. Long, T. C. Wozniak, W. Ghumman, D. J. Farrar, O. H. Frazier, N. Engl. J. Med. 2009, 361, 2241.
K. Zhigalov, M. P. B. O. Sá, A. A. Rad, R. Vardanyan, L. Goerdt, T. Chrosch, A. Zubarevich, D. Wendt, N. Pizanis, A. Koch, M. Kamler, R. Berger, B. Schmack, A. Ruhparwar, A. F. Popov, A. Weymann, Medicina 2020, 56, E556.
A. Sabashnikov, P. N. Mohite, B. Zych, D. García, A. F. Popov, A. Weymann, N. P. Patil, R. Hards, M. Capoccia, T. Wahlers, F. De Robertis, T. Bahrami, M. Amrani, N. R. Banner, A. R. Simon, ASAIO J. 2014, 60, 162.
J. Fatullayev, M. Samak, A. Sabashnikov, M. Zeriouh, P. B. Rahmanian, Y. H. Choi, B. Schmack, K. Kallenbach, A. Ruhparwar, K. Eghbalzadeh, P. M. Dohmen, M. Karck, J. Wippermann, T. Wahlers, A. F. Popov, A. R. Simon, A. Weymann, Med. Sci. Monit. Basic Res. 2015, 21, 141.
L. M. B. Kreuziger, J. Thromb. Thrombolysis 2014, 39, 337.
A. Zubarevich, M. Szczechowicz, A. Osswald, A. A. Rad, R. Vardanyan, M. P. B. Sá, J. Van den Eynde, B. Schmack, D. Wendt, A. Koch, N. Pizanis, M. Kamler, A. Ruhparwar, A. Weymann, K. Zhigalov, Int. J. Artif. Organs 2021, 44, 990.
R. Y. Loyaga-Rendon, T. Kazui, D. Acharya, Ann. Transl. Med. 2021, 9, 521.
J. N. Upshaw, M. S. Kiernan, K. J. Morine, N. K. Kapur, D. De Nofrio, ASAIO J. 2016, 62, 33.
N. S. Parikh, J. Cool, M. G. Karas, A. K. Boehme, H. Kamel, Stroke 2016, 47, 2702.
K. Vandersmissen, M. Roppe, S. Vissers, W. Droogne, S. Jacobs, B. Meyns, J. Heart Lung Transplant. 2020, 39, S487.
V. Sharma, S. V. Deo, J. M. Stulak, L. A. Durham, R. C. Daly, S. J. Park, L. M. Baddour, K. Mehra, L. D. Joyce, Ann. Thorac. Surg. 2012, 94, 1381.
J. C. Chachques, P. A. Grandjean, A. Carpentier, Ann. Thorac. Surg. 1989, 47, 600.
A. M. Scandroglio, F. Kaufmann, M. Pieri, A. Kretzschmar, M. Müller, P. Pergantis, S. Dreysse, V. Falk, T. Krabatsch, E. V. Potapov, J. Am. Coll. Cardiol. 2016, 67, 2758.
R. De Simone, R. Lange, S. Hagl, Atlas of Transesophageal Color Doppler Echocardiography and Intraoperative Imaging, 1st edn., Springer 1995.
J. Wang, D. Gao, P. S. Lee, Adv. Mater. 2021, 33, 2003088.
G. M. Whitesides, Angew. Chem., Int. Ed. 2018, 57, 4258.
P. Rothemund, N. Kellaris, S. K. Mitchell, E. Acome, C. Keplinger, Adv. Mater. 2021, 33, 2003375.
S. M. Mirvakili, I. W. Hunter, Adv. Mater. 2018, 30, 1704407.
C. Majidi, Adv. Mater. Technol. 2019, 4, 1800477.
P. Boyraz, G. Runge, A. Raatz, Actuators 2018, 7, 48.
M. F. Maitz, Biosurf. Biotribol. 2015, 1, 161.
S. Kim, C. Laschi, B. Trimmer, Trends Biotechnol. 2013, 31, 287.
M. Cianchetti, C. Laschi, A. Menciassi, P. Dario, Nat. Rev. Mater. 2018, 3, 143.
N. El-Atab, R. B. Mishra, F. Al-Modaf, L. Joharji, A. A. Alsharif, H. Alamoudi, M. Diaz, N. Qaiser, M. M. Hussain, Adv. Intell. Syst. 2020, 2, 2000128.
A. M. Nasab, S. Sharifi, S. Chen, Y. Jiao, W. Shan, Adv. Intell. Syst. 2021, 3, 2000166.
C. Park, Y. Fan, G. Hager, H. Yuk, M. Singh, A. Rojas, A. Hameed, M. Saeed, N. V. Vasilyev, T. W. J. Steele, X. Zhao, C. T. Nguyen, E. T. Roche, Sci. Rob. 2020, 5, 9106.
C. Laschi, M. Cianchetti, Front. Bioeng. Biotechnol. 2014, 0, 3.
M. Duduta, R. J. Wood, D. R. Clarke, Adv. Mater. 2016, 28, 8058.
D. Accoto, D. Campolo, P. Castrataro, V. Surico, E. Guglielmelli, P. Dario, in Proceedings of the 2005 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, IEEE, Piscataway, NJ 2005, pp. 2915-2920.
S. M. Mirvakili, D. Sim, I. W. Hunter, R. Langer, Sci. Rob. 2020, 5, 4239.
M. Duduta, E. Hajiesmaili, H. Zhao, R. J. Wood, D. R. Clarke, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2019, 116, 2476.
D. Rus, M. Tolley, Nature 2015, 521, 467.
Y. Qiu, E. Zhang, R. Plamthottam, Q. Pei, Acc. Chem. Res. 2019, 52, 316.
R. S. Kularatne, H. Kim, J. M. Boothby, T. H. Ware, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2017, 55, 395.
D. Gao, K. Parida, P. S. Lee, Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 1907184.
S. Aziz, S. Naficy, J. Foroughi, H. R. Brown, G. M. Spinks, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2016, 54, 1278.
T. Li, Y. Wang, K. Liu, H. Liu, J. Zhang, X. Sheng, D. Guo, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2018, 56, 383.
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.
C. Cvetkovic, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2014, 111, 10125.
A. W. Feinberg, Science 2007, 317, 1366.
L. Sun, Y. Yu, Z. Chen, F. Bian, F. Ye, L. Sun, Y. Zhao, Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 4043.
Y. Morimoto, H. Onoe, S. Takeuchi, Sci. Rob. 2018, 3, eaat4440.
C. Appiah, C. Arndt, K. Siemsen, A. Heitmann, A. Staubitz, C. Selhuber-Unkel, Adv. Mater. 2019, 31, 1807747.
R. W. Carlsen, M. Sitti, Small 2014, 10, 3831.
J. Park, I. Hwang, W. Lee, Front. Bioeng. Biotechnol. 2020, 0, 1069.
H. K. Yap, J. H. Lim, F. Nasrallah, C.-H. Yeow, Front. Neurosci. 2017, 0, 547.
J. Yi, Z. Shen, C. Song, Z. Wang, in 2016 IEEE Int. Conf. on Real-time Computing and Robotics (RCAR), IEEE, Piscataway, NJ 2016, pp. 111-116.
K. H. L. Heung, R. K. Y. Tong, A. T. H. Lau, Z. Li, Soft Rob. 2019, 6, 289.
C. E. Proulx, M. Beaulac, M. David, C. Deguire, C. Haché, F. Klug, M. Kupnik, J. Higgins, D. H. Gagnon, J. Rehabil. Assistive Technol. Eng. 2020, 7, 2055668320918130.
A. S. Gopal, D. L. King, D. L. King, A. M. Keller, R. Rigling, J. Am. Coll. Cardiol. 1993, 22, 258.
J. G. Jacot, J. C. Martin, D. L. Hunt, J. Biomech. 2010, 43, 93.
H. Jawad, N. N. Ali, A. R. Lyon, Q. Z. Chen, S. E. Harding, A. R. Boccaccini, J. Tissue Eng. Regener. Med. 2007, 1, 327.
J. P. Kucera, S. Rohr, A. G. Kleber, Circ.: Arrhythmia Electrophysiol. 2017, 10, 4665.
L. A. Mulieri, G. Hasenfuss, B. Leavitt, P. D. Allen, N. R. Alpert, Circulation 1992, 85, 1743.
J. M. Pioner, A. W. Racca, J. M. Klaiman, K. C. Yang, X. Guan, L. Pabon, V. Muskheli, R. Zaunbrecher, J. Macadangdang, M. Y. Jeong, D. L. Mack, M. K. Childers, D. H. Kim, C. Tesi, C. Poggesi, C. E. Murry, M. Regnier, Stem Cell Rep. 2016, 6, 885.
J. K. Ponniah, H. Chen, O. Adetiba, R. Verduzco, J. G. Jacot, J. Mater. Chem. B 2016, 4, 7350.
S. Rush, J. A. Abildskov, R. Mcfee, Circ. Res. 1963, 12, 40.
Q. Wang, T. Yambe, Y. Shiraishi, X. Duan, S. Nitta, K. Tabayashi, M. Umezu, Artif. Organs 2004, 28, 853.
G. Davies, M. C. Levesley, P. G. Walker, M. D. Brown, K. Watterson, in Proceedings of the Int. Conf. on Control Applications, Vol. 2, IEEE, Piscataway, NJ 2002, pp. 669-674.
E. Aranda-Michel, L. K. Waldman, D. R. Trumble, Artif. Organs 2021, 45, E335.
C. J. Payne, I. Wamala, D. Bautista-Salinas, M. Saeed, D. Van Story, T. Thalhofer, M. A. Horvath, C. Abah, P. J. del Nido, C. J. Walsh, N. V. Vasilyev, Sci. Rob. 2017, 2, 22.
J. H. Artrip, G. H. Yi, H. R. Levin, D. Burkhoff, J. Wang, Circulation 1999, 100, 236.
J. Han, D. R. Trumble, Bioengineering 2019, 6, 18.
J. Bonnemain, P. J. Del Nido, E. T. Roche, Annu. Rev. Biomed. Eng. 2022, 24, 137.
E. C. Hord, C. M. Bolch, E. Tuzun, W. E. Cohn, B. Leschinsky, J. C. Criscione, J. Cardiovasc. Transl. Res. 2019, 12, 155.
C. Payne, I. Wamala, C. Abah, T. Thalhofer, M. Saeed, D. Bautista-Salinas, M. Horvath, N. Vasilyev, E. T. Roche, F. Pigula, C. Walsh, Soft Rob. 2017, 4, 241.
G. V. Letsou, C. M. Bolch, E. C. Hord, W. C. Altman, B. Leschinsky, J. C. Criscione, Rev. Cardiovasc. Med. 2022, 23, 211.
J. C. Criscione, Nat. Biomed. Eng. 2017, 1, 0046.
D. R. Trumble, J. A. Magovern, J. Appl. Physiol. 1999, 86, 2106.
D. R. Trumble, J. A. Magovern, J. Appl. Physiol. 1997, 82, 1704.
D. R. Trumble, D. B. Melvin, M. T. Byrne, J. A. Magovern, Artif. Organs 2005, 29, 691.
D. R. Trumble, D. B. Melvin, D. A. Dean, J. A. Magovern, ASAIO J. 2008, 54, 227.
D. R. Trumble, W. E. McGregor, R. C. P. Kerckhoffs, L. K. Waldman, J. Biomech. Eng. 2011, 133, 101003.
J. Feher, in Quantitative Human Physiology, 2nd ed., Academic Press, 2012, p. 516.
E. T. Roche, M. A. Horvath, I. Wamala, A. Alazmani, S.-E. Song, W. Whyte, Z. Machaidze, C. J. Payne, J. C. Weaver, G. Fishbein, J. Kuebler, N. V. Vasilyev, D. J. Mooney, F. A. Pigula, C. J. Walsh, Sci. Transl. Med. 2017, 9, eaaf3925.
J. Han, M. Kubala, D. R. Trumble, ASME 2018 Design of Medical Devices Conf., ASME, New York 2018.
R. T. V. Kung, M. Rosenberg, Ann. Thorac. Surg. 1999, 68, 764.
M. Anstadt, R. Perez-Tamayo, M. Davies, Hagen, J. St-Louis, S. Hendrickson, S. Abdel-Aleem, K. Reimer, G. Anstadt, J. Lowe, ASAIO J. 1996, 42, 295.
D. Bautista-Salinas, P. E. Hammer, C. J. Payne, I. Wamala, M. Saeed, T. Thalhofer, P. J. del Nido, C. J. Walsh, N. V. Vasilyev, J. Med. Device 2020, 14, 31003.
M. Y. Saeed, D. Van Story, C. J. Payne, I. Wamala, B. Shin, D. Bautista-Salinas, D. Zurakowski, P. J. del Nido, C. J. Walsh, N. V. Vasilyev, JACC Basic Transl. Sci. 2020, 5, 229.
S. Goldstein, Cardiovasc. Res. 1999, 44, 468.
S. Chitsaz, J. F. Wenk, L. Ge, A. Wisneski, A. Mookhoek, M. B. Ratcliffe, J. M. Guccione, E. E. Tseng, Ann. Thorac. Surg. 2013, 95, 148.
M. A. Horvath, C. E. Varela, E. B. Dolan, W. Whyte, D. S. Monahan, C. J. Payne, I. A. Wamala, N. V. Vasilyev, F. A. Pigula, D. J. Mooney, C. J. Walsh, G. P. Duffy, E. T. Roche, Ann. Biomed. Eng. 2018, 46, 1534.
J. F. Wenk, L. Ge, Z. Zhang, D. Mojsejenko, D. D. Potter, E. E. Tseng, J. M. Guccione, M. B. Ratcliffe, Ann. Thorac. Surg. 2013, 95, 2022.
M. R. Moreno, S. Biswas, L. D. Harrison, G. Pernelle, M. W. Miller, T. W. Fossum, D. A. Nelson, J. C. Criscione, J. Med. Device 2011, 5, 041007.
V. R. Sastri, Plastics in Medical Devices : Properties, Requirements, and Applications, Elsevier, New York 2021.
A. Ruhparwar, P. Piontek, M. Ungerer, A. Ghodsizad, S. Partovi, J. Foroughi, G. Szabo, M. Farag, M. Karck, G. M. Spinks, S. J. Kim, Artif. Organs 2014, 38, 1034.
M. Naveed, L. Han, G. J. Khan, S. Yasmeen, R. Mikrani, M. Abbas, L. Cunyu, Z. Xiaohui, Biomed. Pharmacother. 2018, 102, 41.
M. Wehner, R. L. Truby, D. J. Fitzgerald, B. Mosadegh, G. M. Whitesides, J. A. Lewis, R. J. Wood, Nature 2016, 536, 451.
S. Coyle, C. Majidi, P. LeDuc, K. J. Hsia, Extreme Mech. Lett. 2018, 22, 51.
J. Y. Sun, X. Zhao, W. R. K. Illeperuma, O. Chaudhuri, K. H. Oh, D. J. Mooney, J. J. Vlassak, Z. Suo, Nature 2012, 489, 133.
D. Trivedi, C. D. Rahn, W. M. Kier, I. D. Walker, Appl. Bionics Biomech. 2008, 5, 99.
H. Zeng, Y. Wang, T. Jiang, H. Xia, X. Gu, H. Chen, RSC Adv. 2021, 11, 27406.
M. Daliri, M. Yadollahi, A. N. Jadbabaei, Multidiscip. Cardiovasc. Ann. 2017, 8, e12802.
J. O'Dwyer, R. Wylie, S. A. Cryan, G. P. Duffy, E. B. Dolan, in Handbook of Biomaterials Biocompatibility, Woodhead Publishing, 2020, pp. 573-599.
Y. Yang, Y. Wu, C. Li, X. Yang, W. Chen, Adv. Intell. Syst. 2020, 2, 1900077.
M. A. Horvath, D. Van Story, J. Hochstein, A. P. Alvarez, M. Meboldt, M. S. Daners, E. T. Roche, in 2020 8th IEEE RAS/EMBS Int. Conf. for Biomedical Robotics and Biomechatronics (BioRob), IEEE, Piscataway, NJ 2020, pp. 74-79.
J. Sun, B. Tighe, Y. Liu, J. Zhao, Soft Rob. 2021, 8, 213.
R. Balak, Y. C. Mazumdar, IEEE Xplore 2020.
G. Decroly, A. Toncheva, L. Blanc, J. M. Raquez, T. Lessinnes, A. Delchambre, P. Lambert, Actuators 2020, 9, 131.
F. Connolly, C. J. Walsh, K. Bertoldi, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2016, 114, 51.
M. F. A. Athif, M. N. I. N. Aimi, R. N. Fatiha, M. R. M. Rusydi, D. Hirooka, S. Wakimoto, K. Suzumori, in Adaptive Mobile Robotics - Proceedings of the 15th Int. Conf. on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines, World Scientific, Singapore 2012, pp. 165-172.
D. Kongahage, A. Ruhparwar, J. Foroughi, Adv. Mater. Technol. 2021, 6, 2000894.
L. Jagschies, M. Hirschvogel, J. Matallo, A. Maier, K. Mild, H. Brunner, R. Hinkel, M. W. Gee, P. Radermacher, S. M. Wildhirt, S. Hafner, ASAIO J. 2018, 64, 480.
M. Hirschvogel, M. Bassilious, L. Jagschies, S. M. Wildhirt, M. W. Gee, Int. J. Numer. Method Biomed. Eng. 2017, 33, e2842.
M. Hirschvogel, L. Jagschies, A. Maier, S. M. Wildhirt, M. W. Gee, Int. J. Numer. Method Biomed. Eng. 2019, 35, e3233.
M. W. Ferrari, P. C. Schulze, D. Kretzschmar, Ther. Adv. Cardiovasc. Dis. 2020, 14, 1.
D. Kretzschmar, P. C. Schulze, M. W. Ferrari, ASAIO J. 2017, 63, 123.
E. T. Roche, R. Wohlfarth, J. T. B. Overvelde, N. V. Vasilyev, F. A. Pigula, D. J. Mooney, K. Bertoldi, C. J. Walsh, Adv. Mater. 2014, 26, 1200.
W. Liang, H. Liu, K. Wang, Z. Qian, L. Ren, L. Ren, Adv. Mech. Eng. 2014, 12, 992.
M. Wehner, M. T. Tolley, Y. Menguc, Y.-L. Park, A. Mozeika, Y. Ding, C. D. Onal, R. F. Shepherd, G. M. Whitesides, R. J. Wood, Soft Rob. 2014, 2.
M. De Volder, A. J. M. Moers, D. Reynaerts, Sens. Actuators, A 2011, 166, 111.
B. Tondu, P. Lopez, IEEE Control Syst. Mag. 2000, 20, 15.
B. Tondu, J. Intell. Mater. Syst. Struct. 2012, 23, 225.
S. Davis, D. G. Caldwell, Int. J. Rob. Res. 2006, 25, 359.
G. K. Klute, J. M. Czerniecki, B. Hannaford, Int. J. Rob. Res. 2002, 21, 295.
R. Tiwari, M. A. Meller, K. B. Wajcs, C. Moses, I. Reveles, E. Garcia, J. Intell. Mater. Syst. Struct. 2012, 23, 301.
D. Kretzschmar, P. C. Schulze, M. W. Ferrari, J. Cardiovasc. Transl. Res. 2018, 12, 150.
D. Kretzschmar, A. Lauten, H. Schubert, S. Bischoff, C. Schulze, M. W. Ferrari, EuroIntervention 2018, 13, 2116.
D. Kretzschmar, A. Lauten, H. Schubert, S. Bischoff, P. C. Schulze, M. W. Ferrari, EuroIntervention 2018, 13, 2116.
E. T. Roche, M. A. Horvath, A. Alazmani, K. C. Galloway, N. V. Vasilyev, D. J. Mooney, F. A. Pigula, C. J. Walsh, in ASME 2015 Int. Design Engineering Technical Conf. and Computers and Information in Engineering Conf., Vol. 5A, ASME, New York 2016, p. DETC2015-47355.
S. C. Obiajulu, E. T. Roche, F. A. Pigula, C. J. Walsh, in ASME 2013 Int. Design Engineering Technical Conf. and Computers and Information in Engineering Conf., Vol. 6A, ASME, New York 2014, p. DETC2013-13004.
H. Fukuta, W. C. Little, Heart Failure Clin. 2008, 4, 1.
M. A. Horvath, I. Wamala, E. Rytkin, E. Doyle, C. J. Payne, T. Thalhofer, I. Berra, A. Solovyeva, M. Saeed, S. Hendren, E. T. Roche, P. J. del Nido, C. J. Walsh, N. V. Vasilyev, Ann. Biomed. Eng. 2017, 45, 2222.
R. H. Baughman, Synth. Met. 1996, 78, 339.
B. Guo, L. Glavas, A. C. Albertsson, Prog. Polym. Sci. 2013, 38, 1263.
S. B. Lang, Ferroelectrics 2011, 142, 263.
S. Naficy, G. M. Spinks, R. H. Baughman, in Bio-Inspired Polymers, RSC, London 2017, pp. 429-459.
M. Onoda, Y. Kato, K. Tada, Proceedings of the 7th Int. Conf. on Properties and Applications of Dielectric Materials, Vol. 2, IEEE, Piscataway, NJ 2003, pp. 782-785.
A. Ghodsizad, A. Ruhparwar, V. Bordel, E. Mirsaidighazi, H. M. Klein, M. M. Koerner, M. Karck, A. El-Banayosy, Cardiovasc. Ther. 2013, 31, 323.
M. Shahinpoor, K. J. Kim, Smart Mater. Struct. 2001, 10, 819.
M. Hosseinipour, M. Elahinia, in ASME 2013 Conf. on Smart Materials, Adaptive Structures and Intelligent Systems, Vol. 2, ASME, New York 2014, p. SMASIS2013-3261.
A. Vonk-Noordegraaf, F. Haddad, K. M. Chin, P. R. Forfia, S. M. Kawut, J. Lumens, R. Naeije, J. Newman, R. J. Oudiz, S. Provencher, A. Torbicki, N. F. Voelkel, P. M. Hassoun, J. Am. Coll. Cardiol. 2013, 62, D22.
J. Liu, L. Xu, C. He, X. Lu, F. K. Wang, Polym. Chem. 2021, 12, 5251.
S. M. Yuen, C. C. M. Ma, C. L. Chiang, Y. Y. Lin, C. C. Teng, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2007, 45, 3349.
T. L. Li, S. L. C. Hsu, J. Phys. Chem. B 2010, 114, 6825.
Z. Zeng, H. Jin, L. Zhang, H. Zhang, Z. Chen, F. Gao, Z. Zhang, Carbon 2015, 84, 327.
L. Chen, M. Weng, P. Zhou, L. Zhang, Z. Huang, W. Zhang, Nanoscale 2017, 9, 9825.
J. Lausmaa, L. Mattsson, U. Rolander, B. Kasemo, MRS Online Proc. Libr. 1985, 55, 351.
M. Ma, L. Guo, D. G. Anderson, R. Langer, Science 2013, 339, 186.
J. W. Fox, N. C. Goulbourne, J. Mech. Phys. Solids 2008, 56, 2669.
W. Wu, S. Zhang, Z. Wu, S. Qin, F. Li, T. Song, X. Cao, Z. L. Wang, L. Zhang, Sci. Bull. 2021, 66, 981.
A. Bruschi, D. M. Donati, P. Choong, E. Lucarelli, G. Wallace, Adv. Healthcare Mater. 2021, 10, 2100041.
K. Urayama, S. Honda, T. Takigawa, Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2006, 74, 041709.
D. Martella, P. Paoli, J. M. Pioner, L. Sacconi, R. Coppini, L. Santini, M. Lulli, E. Cerbai, D. S. Wiersma, C. Poggesi, C. Ferrantini, C. Parmeggiani, Small 2017, 13, 1702677.
M. D. Lima, M. W. Hussain, G. M. Spinks, S. Naficy, D. Hagenasr, J. S. Bykova, D. Tolly, R. H. Baughman, M. D. Lima, M. W. Hussain, D. Hagenasr, J. S. Bykova, D. Tolly, R. H. Baughman, Small 2015, 11, 3113.
B. C. M. Murray, C. C. Futran, J. Lee, K. W. O'Brien, A. A. A. Moghadam, B. Mosadegh, M. N. Silberstein, J. K. Min, R. F. Shepherd, Soft Rob. 2018, 5, 99.
J. D. W. Madden, N. A. Vandesteeg, P. A. Anquetil, P. G. A. Madden, A. Takshi, R. Z. Pytel, S. R. Lafontaine, P. A. Wieringa, I. W. Hunter, IEEE J. Oceanic Eng. 2004, 29, 706.
K. W. Moon, D. Ryu, C. Chun, Y. Lee, S. Kang, M. Park, in 2006 SICE-ICASE Int. Joint Conf., IEEE, Piscataway, NJ 2006, pp. 204-208.
T. Abrar, F. Putzu, J. Konstantinova, K. Althoefer, in 2019 2nd IEEE Int. Conf. on Soft Robotics (RoboSoft), IEEE, Piscataway, NJ 2019, pp. 19-24.
M. A. Sharbafi, H. Shin, G. Zhao, K. Hosoda, A. Seyfarth, Actuators 2017, 6, 30.
B. Salahuddin, H. Warren, G. M. Spinks, Smart Mater. Struct. 2020, 29, 055042.
F. Klug, S. S. Arana, N. Hoffmann, H. Schlaak, Smart Mater. Struct. 2019, 28, 104004.
B. N. Peele, T. J. Wallin, H. Zhao, R. F. Shepherd, Bioinspir. Biomim. 2015, 10, 055003.
N. Hristov, O. J. Liakopoulos, G. D. Buckberg, G. Trummer, Eur. J. Cardio-Thoracic Surg. 2006, 29, S115.
S. Saleh, O. J. Liakopoulos, G. D. Buckberg, Eur. J. Cardio-Thoracic Surg. 2006, 29, S126.
U. Klima, J. L. Guerrero, G. J. Vlahakes, Eur. J. Cardio-Thoracic Surg. 1998, 14, 250.
G. D. Buckberg, the RESTORE Group, Eur. J. Cardio-Thoracic Surg. 2006, 29, S272.
P. Boettler, P. Claus, L. Herbots, M. McLaughlin, J. D'hooge, B. Bijnens, S. Y. Ho, D. Kececioglu, G. R. Sutherland, Heart 2005, 91, 1343.
E. A. Sallin, Biophys. J. 1969, 9, 954.
J. H. Karimov, G. Sunagawa, D. Horvath, K. Fukamachi, R. C. Starling, N. Moazami, Ann. Thorac. Surg. 2016, 102, 651.
M. Argiriou, S.-M. Kolokotron, T. Sakellaridis, O. Argiriou, C. Charitos, P. Zarogoulidis, N. Katsikogiannis, I. Kougioumtzi, N. Machairiotis, T. Tsiouda, K. Tsakiridis, K. Zarogoulidis, J. Thorac. Dis. 2014, 6, S52.
D. J. Bowen, M. Strachinaru, K. Caliskan, Eur. Heart J. - Case Rep. 2020, 4, 1.
K. Addetia, N. Uriel, F. Maffessanti, G. Sayer, S. Adatya, G. H. Kim, N. Sarswat, S. Fedson, D. Medvedofsky, E. Kruse, K. Collins, D. Rodgers, T. Ota, V. Jeevanandam, V. Mor-Avi, D. Burkhoff, R. M. Lang, JACC Cardiovasc. Imaging 2018, 11, 159.
A. Pawale, S. Itagaki, A. Parikh, S. P. Pinney, D. H. Adams, A. C. Anyanwu, J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2019, 157, 1841.
M. S. Firstenberg, C. B. Sai-Sudhakar, A. Anyanwu, Expert Rev. Cardiovasc. Ther. 2014, 10, 205.
M. A. Acker, S. Bolling, R. Shemin, J. Kirklin, J. K. Oh, D. L. Mann, M. Jessup, H. N. Sabbah, R. C. Starling, S. H. Kubo, J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2006, 132, 568.
M. A. Acker, M. Jessup, S. F. Bolling, J. Oh, R. C. Starling, D. L. Mann, H. N. Sabbah, R. Shemin, J. Kirklin, S. H. Kubo, J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2011, 142, 569.
E. A. Grossi, N. Patel, Y. J. Woo, J. D. Goldberg, C. F. Schwartz, V. Subramanian, T. Feldman, R. Bourge, N. Baumgartner, C. Genco, S. Goldman, M. Zenati, J. A. Wolfe, Y. K. Mishra, N. Trehan, S. Mittal, S. Shang, T. J. Mortier, C. J. Schweich, J. Am. Coll. Cardiol. 2010, 56, 1984.
V. M. Parato, V. Antoncecchi, F. Sozzi, S. Marazia, A. Zito, M. Maiello, P. Palmiero, Cardiovasc. Ultrasound 2016, 14, 30.
W. P. Hood, W. J. Thomson, C. E. Rackley, E. L. Rolett, Circ. Res. 1969, XXIV.
M. A. Mousa, M. Soliman, M. A. Saleh, A. G. Radwan, Sci. Rep. 2021, 11, 1.
M. Guix, R. Mestre, T. Patiño, M. De Corato, J. Fuentes, G. Zarpellon, S. Sánchez, Sci. Rob. 2021, 6, 7577.
Z. Lin, T. Jiang, J. Shang, Bio-Des. Manuf. 2022, 5, 107.
C. Appiah, C. Arndt, K. Siemsen, A. Heitmann, A. Staubitz, C. Selhuber-Unkel, Adv. Mater. 2019, 31, 1807747.
I. Wamala, E. T. Roche, F. A. Pigula, Expert Rev. Cardiovasc. Ther. 2017, 15, 767.
M. Bonacchi, G. Harmelin, M. Bugetti, G. Sani, Front. Surg. 2015, 0, 35.
P. C. Colombo, M. R. Mehra, D. J. Goldstein, J. D. Estep, C. Salerno, U. P. Jorde, J. A. Cowger, J. C. Cleveland, N. Uriel, G. Sayer, E. R. Skipper, F. X. Downey, M. Ono, R. Hooker, A. C. Anyanwu, M. M. Givertz, C. Mahr, I. Topuria, S. I. Somo, D. L. Crandall, D. A. Horstmanshof, Circulation 2019, 139, 155.
K. Sidhu, P. H. Lam, M. R. Mehra, Trends Cardiovasc. Med. 2020, 30, 223.
M. R. Mehra, N. Uriel, Y. Naka, J. C. Cleveland, M. Yuzefpolskaya, C. T. Salerno, M. N. Walsh, C. A. Milano, C. B. Patel, S. W. Hutchins, J. Ransom, G. A. Ewald, A. Itoh, N. Y. Raval, S. C. Silvestry, R. Cogswell, R. John, A. Bhimaraj, B. A. Bruckner, B. D. Lowes, J. Y. Um, V. Jeevanandam, G. Sayer, A. A. Mangi, E. J. Molina, F. Sheikh, K. Aaronson, F. D. Pagani, W. G. Cotts, A. J. Tatooles, et al., N. Engl. J. Med. 2019, 380, 1618.
N. Uriel, S. G. Drakos, Curr. Opin. Cardiol. 2016, 31, 275.
K. Zhigalov, A. Mashhour, M. Szczechowicz, S. Mkalaluh, S. Karagezian, I. Gogia, M. Isaev, B. K. Kadyraliev, J. Easo, J. Ennker, H. C. Eichstaedt, A. Weymann, Artif. Organs 2018, 42, 1035.
T. M. M. H. de By, P. Mohacsi, B. Gahl, A. Zittermann, T. Krabatsch, F. Gustafssonm, P. Leprince, B. Meyns, I. Netuka, K. Caliskan, E. Castedo, F. Musumeci, A. Vincentelli, R. Hetzer, J. Gummert, Eur. J. Cardio-Thoracic Surg. 2018, 53, 309.
A. Weymann, N. P. Patil, A. Sabashnikov, P. N. Mohite, D. G. Saez, C. Bireta, T. Wahlers, M. Karck, K. Kallenbach, A. Ruhparwar, J. Fatullayev, M. Amrani, F. De Robertis, T. Bahrami, A. F. Popov, A. R. Simon, Artif. Organs 2015, 39, 336.
K. Zhigalov, J. Van den Eynde, T. Chrosch, L. Goerdt, M. P. B. O. Sá, A. Zubarevich, M. Papathanasiou, D. Wendt, P. Luedike, N. Pizanis, A. Koch, B. Schmack, T. Rassaf, M. Kamler, A. Ruhparwar, A. Weymann, Artif. Organs 2021, 45, 706.
D. Barić, Croat. Med. J. 2014, 55, 609.
B. Ji, A. Ündar, ASAIO J. 2006, 52, 357.
J. K. Kirklin, D. C. Naftel, F. D. Pagani, R. L. Kormos, L. W. Stevenson, E. D. Blume, M. A. Miller, J. T. Baldwin, J. B. Young, J. Heart Lung Transplant. 2014, 33, 555.
A. Cheng, C. A. Williamitis, M. S. Slaughter, Ann. Cardiothorac. Surg. 2014, 3, 57381.
C. Karmonik, S. Partovi, M. Loebe, B. Schmack, A. Weymann, A. B. Lumsden, M. Karck, A. Ruhparwar, J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2014, 147, 1326.
H. Patel, R. Madanieh, C. E. Kosmas, S. K. Vatti, T. J. Vittorio, Clin. Med. Insights: Cardiol. 2015, 9, 15.
D. R. Stern, J. Kazam, P. Edwards, S. Maybaum, R. A. Bello, D. A. D'Alessandro, D. J. Goldstein, J. Card. Surg. 2010, 25, 352.
O. H. Frazier, Circ.: Heart Failure 2010, 3, 647.
A. L. Meyer, D. Malehsa, C. Bara, U. Budde, M. S. Slaughter, A. Haverich, M. Strueber, Circ.: Heart Failure 2010, 3, 675.
J. X. Wang, J. R. Smith, P. Bonde, Ann. Thorac. Surg. 2014, 97, 1467.
G. Chen, Z. Yang, W. Wang, L. Bi, L. Chen, Y. Peng, C. Ye, Adv. Intell. Syst. 2020, 2, 2000036.
S. R. Shin, B. Migliori, B. Miccoli, Y.-C. Li, P. Mostafalu, J. Seo, S. Mandla, A. Enrico, S. Antona, R. Sabarish, T. Zheng, L. Pirrami, K. Zhang, Y. S. Zhang, K. Wan, D. Demarchi, M. R. Dokmeci, A. Khademhosseini, Adv. Mater. 2018, 30, 1704189.
M. Ilami, H. Bagheri, R. Ahmed, E. O. Skowronek, H. Marvi, Adv. Mater. 2021, 33, 2003139.
P. Zhu, R. Chen, C. Zhou, M. Aizenberg, J. Aizenberg, L. Wang, Adv. Mater. 2021, 33, 2008558.
S. Grebenyuk, A. Ranga, Front. Bioeng. Biotechnol. 2019, 0, 39.
M. Ravi, V. Paramesh, S. R. Kaviya, E. Anuradha, F. D. P. Solomon, J. Cell. Physiol. 2015, 230, 16.
M. Barnes, R. Verduzco, Soft Matter 2019, 15, 870.
M. Hussain, E. I. L. Jull, R. J. Mandle, T. Raistrick, P. J. Hine, H. F. Gleeson, Nanomaterials 2021, 11, 813.
C. Yuan, D. J. Roach, C. K. Dunn, Q. Mu, X. Kuang, C. M. Yakacki, T. J. Wang, K. Yu, H. J. Qi, Soft Matter 2017, 13, 5558.
T. J. White, D. J. Broer, Nat. Mater. 2015, 14, 1087.