以婴儿囟门闭合为灵感，中国科学家发明“自生长”骨骼机器人！( 二 ) 我们所有人在刚出生时

基于此，曹丹凤终于定下驱动器的基础。然后，她将日本冈山大学的生物纳米材料，加入到该海藻酸钠水凝胶驱动器中，进行下一步生物材料生长实验。
在后面的实验中，她又惊喜地发现这种生物纳米材料在矿化后所引起的硬化结果，不仅生成了原先它本身所具有的矿化物质，更意外的是这种矿化所带来的硬质矿物，导致驱动器的驱动行为受到限制。

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（来源：AdvancedMaterials）
于是，曹丹凤决定将该生物材料驱动器的应用进行拓宽。如果说最初的生物纳米材料凝胶驱动器只是一种简单的“手动微型机器人的话，那么经过进一步延伸之后的“微型机器人”就变成了具有可调整的“智能微型机器人。
因此，曹丹凤决定将这种海藻酸钠水凝胶进行图案化，使其具有可控的方向驱动性。然而，设计之初总是非常美好，但是在实施海藻酸钠水凝胶的图案化的过程中，却经历了非常迷茫的一段时间。
期间，她也尝试使用一些很容易进行图案化、用紫外就可聚合的水凝胶，但是这些水凝胶并不符合可有效展示生物矿化前后的机械强度改变所带来的驱动变化的要求，从而导致实验一直停滞不前。
在多次尝试之后，曹丹凤在一篇文献中发现了对海藻酸钠凝胶的图案化方法。后来，她继续使用海藻酸钠凝胶作为基质，结合之前的聚吡咯合成方法，成功制备出智能化方向可控的骨骼生长驱动器。

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研究中，她设计出两种比较基础的图案化，一种是水平交替分布的图案，这种图案化的方式能让驱动器实现半圆卷曲的驱动，也是她接下来用于骨骼包覆实验的图案。
另一种图案则是45°倾斜图案，它能让驱动器实现螺旋扭曲驱动。这种可控的方向驱动性，只需要在驱动初期施加弱电压就能实现对骨头的调控包包覆。而在后续生物矿化和骨骼形成过程中，无需能量提供即可维持该包覆状态。
这种具有优良生物矿化的材料，结合了海藻酸钠优良的生物相容性，让驱动器能很好地和损伤骨骼，形成良好的粘结和生长结合。最后，在凝胶矿化和硬化之后，该驱动器可稳定附着在骨头上，并进一步生长。
通过将材料浸入细胞培养基中，曹丹凤展示了概念验证，该验证旨在模拟细胞在体内遇到的环境。结果发现，培养基中的钙和磷刺激生物分子开始硬化和矿化。

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潜在应用之一是骨愈合
对于成果转化，曹丹凤说她感兴趣的潜在应用之一是骨愈合。具体来说，由电活性聚合物赋予强度和流动性的柔软材料，可在复杂的骨折中移动到腔中并展开。
一旦材料硬化，就会带来新骨骼形成的基础。她说：“将来所希望的可能性用途是，治愈复杂的骨折或用于柔软的微型机器人。比如，可通过一根小针头将微型驱动器注射到体内，当机器人在指定位置展开、并包裹住所需要修复的骨头，即可让骨头结合并形成骨骼，从而实现复杂损伤骨头的定点修复功能。
接下来，曹丹凤将继续研究材料组合的特性、以及它和活细胞一起工作的原理，希望借此了解更多关于生物相容性的信息。同时也会将驱动器做到微米级别，实现真正的体内骨修复。