A Synthetic Analogue of the Biomineralization Process: Controlled Crystallization of an Inorganic Phase by a Polymer Matrix

Journal of the American Chemical Society

Volumn 116, Issue 11, 1994, Pages 4738-4745

  Lin, Jun ^a   Cates, Elizabeth ^a   Bianconi, Patricia A ^a  

^a PENNSYLVANIA STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 0001164419     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja00090a021     Document Type: Article

References (119)

1. Berman, A.; Addadi, L.; Weiner, S. Nature 1988, 331, 546.
2. Berman, A.; Addadi, L.; Kuick, A.; Leiserowitz, L.; Nelson, M. Science 1990, 250, 664.
3. Weiner, S. Biochemistry 1983, 22, 4139.
4. Traub, W.; Arad, T.; Weiner, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1989, 86, 9822.
5. Mann, S.; Sparks, N. H. C. Proc. R. Soc. London B 1988, 234, 441.
6. Fink, D.; Caplan, A.; Heuer, A. H. MRS Bull. 1992, October, 27.
7. Calvert, P.; Mann, S. J. Mater. Sci. 1988, 23, 3801.
8. Mann, S. Nature 1988, 330, 119.
9. Biomineralization: Chemical and Biological Perspectives; Mann, S., Webb, J., Williams, R. J. P., Eds.; VCH Publishers: New York, 1989.
10. Krampitz, G.; Graser, G. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1988, 27, 1145.
11. Mann, S. Struct. Bond. 1983, 54, 125.
12. Weiner, S. CRC Crit. Rev. Biochem., 1986, 20, 365.
13. Addadi, L.; Weiner, S. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1992, 31, 153.
14. Degens, E. T. Top. Curr. Chem. 1976, 64, 1.
15. Heuer, A. H.; Fink, D. J.; Laraia, V. J.; Arias, J. L.; Calvert, P. D.; Kendall, K.; Messing, G. L.; Blackwell, J.; Rieke, P. C.; Thompson, D. H.; Wheller, A. P.; Veis, A.; Caplan, A. I. Science 1992, 255, 1098.
16. Alper, M., Calvert, P., Frankel, R., Rieke, P., Tirrell, D., Eds. Materials Synthesis Based On Biological Processes. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1991, 218.
17. Alper, M., Calvert, P. D., Rieke, P. C., Eds. Materials Synthesis Utilizing Biological Processes. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1989, 174.
18. Bianconi, P. A.; Lin, J.; Strzelecki, A. Nature 1991, 349, 315.
19. von Heimendahl, M. Micron 1973, 4, 111.
20. Yamaoto, T.; Kubota, E.; Taniguchi, A.; Tominaga, Y. J. Mater. Sci. Lett. 1986, 5, 132.
21. Kubota, E.; Yamamoto, K. Jap. J. Appl. Phys. 1987, 26, L1601.
22. Ziolo, R. F.; Giannelis, E. P.; Weinstein, B. A.; O'Horo, M. P.; Ganguly, B. N.; Mehrota, V.; Russell, M. W.; Huffman, D. R. Science 1992, 257, 219.
23. Okada, H.; Sakata, K.; Kunitate, T. Chem. Mater. 1990, 2, 89.
24. Ohtani, B.; Adzuma, S.; Nishimoto, S.; Kagiya, T. J. Polym. Sci., Polym. Lett. 1987, 25, 383.
25. Rancourt, S.; Porta, G. M.; Moyer, E. S.; Madeleine, D. G. Taylor, L. T. Mater. Res. 1988, 3, 996.
26. Taylor, L. T.; Porta, G. M. J. Mater. Res. 1988, 3, 211.
27. Wang, Y.; Herron, N. J. Phys. Chem. 1991, 95, 525.
28. Herron, N.; Wang, Y.; Eddy, M. M.; Stucky, G. D.; Cox, D. E.; Moller, K.; Bein, T. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 530-540.
29. Fendler, J. H. Chem. Rev. 1987, 87, 877.
30. Zhao, X. K.; Baral, S.; Rolandi, R.; Fendler, J. H. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 1012.
31. Yuan, Y.; Cabasso, I.; Fendler, J. H. Chem. Mater. 1990, 2, 226.
32. Xu, S.; Zhao, X.; Fendler, J. H. Adv. Mater. 1990, 2, 1983.
33. Zhao, X.; Herve, P.; Fendler, J. J. Phys. Chem. 1989, 93, 908.
34. Baral, S.; Zhao, X.; Rolandi, R.; Fendler, J. H. J. Phys. Chem. 1987, 91, 2701.
35. Calvert, P. D.; Moyle, B. D. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1988, 109, 357.
36. Moyle, B. D.; Ellul, R. E.; Calvert, P. D. J. Mater. Sci. Lett. 1987, 6, 167.
37. Calvert, P.; Broad, A. Cloke, G. Polym. Prepr. (Am. Chem. Soc, Div. Polym. Chem.) 1988, 27 (2), 246.
38. Sobon, C. A.; Bowen, H. K.; Broad, A.; Calvert, P. D. J. Mater. Sci. Lett. 1987, 25, 383.
39. Burdon, J. W.; Calvert, P. D. In Materials Synthesis Based On Biological Processes. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1991, 218, 203.
40. Broad, A.; Calvert, P. D. In Atomic and Molecular Processing of Electronic and Ceramic Materials; Aksay, I., McVay, G., Stoebe, T., Wager, J., Eds.; Materials Research Society: Pittsburgh, PA, 1987, pp 89-98.
41. Broad, A.; Calvert, P. D. Materials Synthesis Utilizing Biological Processes. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1989, 174, 61.
42. Azoz, A.; Calvert, P.; Kadim, M.; McCaffery, A.; Seddon, K. Nature 1990, 334, 49.
43. Calvert, P. MRS Bull. 1992, October, 37.
44. Mark, J. CHEMTECH 1989, 230 and references therein
45. Mark, J. E. In Ultrastructure Processing of Advanced Ceramics; Mackenzie, J. D., Ulrich, D. P., Eds.; Wiley: New York, 1988; pp 623-633.
46. Wang, S.; Mark, J. Macromolecules 1990, 23, 4288.
47. Mark, J.; Schaefer, D. Mater. Res. Symp. Soc. Proc. 1990, 171, 51.
48. Esplard, P.; Mark, J. E.; Guyot, A. Polym. Bull. 1990, 24, 173.
49. Clarson, S. J.; Mark, J.E.; Dodgson, K. Polym. Commun. 1988, 29, 208.
50. Sur, G. S.; Mark, J. E. Polym. Bull. 1988, 20, 131.
51. Mark, J. E.; Wang, S. B. Polym. Bull. 1988, 20, 443.
52. Sohoni, G. B.; Mark, J. E. J. Appl. Polym. Sci. 1987, 34, 2853.
53. Clarson, S. J.; Mark, J. E. Polym. Commun. 1987, 28, 249.
54. Sun, C. C.; Mark, J. E. J. Polym. Sci., Polym. Phys. Ed. 1987, 17, 197.
55. Wang, S. B.; Mark, J. E. Polym. Bull. 1987, 77, 271.
56. Liu, S.; Mark, J. E. Polym. Bull. 1987, 18, 33.
57. Sun, C. C.; Mark, J. E. Polym. Bull. 1987, 18, 259.
58. Sur, G. S.; Mark, J. E. Polym. Bull. 1987, 18, 369.
59. Abel, E. W.; Jenkins, C. R. J. Organomet. Chem. 1968, 14, 285.
60. Rossetti, R.; Ellison, J.; Gibson, J. M.; Brus, L. E. J. Chem. Phys. 1984, 80, 4464.
61. Wang, Y.; Suna, A.; Mahler, W. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1988, 109, 187.
62. Wang, Y.; Suna, A.; Mahler, W.; Kasowski, R. J. Chem. Phys. 1987, 87, 7315.
63. Wang, Y.; Mahler, W. Opt. Commun. 1987, 61, 233.
64. Wozniak, M. E.; Sen, A.; Rheingold, A. L. Chem. Mater. 1992, 4 (4), 753.
65. Wang, Y.; Suna, A.; McHugh, J.; Hiliniski, E. F.; Lucas, P. A.; Johnson, R. D. J. Chem. Phys. 1990, 92, 6927.
66. Steigerwald, M. L.; Brus, L. E. Acc. Chem. Res. 1990, 23, 183.
67. Steigerwald, M. L.; Alivisatos, A. P.; Gibson, J. M.; Harris, T. D.; Kortan, R.; Muller, A. J.; Thayer, A. M.; Duncan, T. M.; Douglass, D. C.; Brus, L. E. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 3046.
68. Goldstein, A. N.; Echer, C. M.; Alivisatos, A. P. Science 1992, 256 (5062), 1425.
69. Colvin, V. L.; Alivisatos, A. P.; Tobin, J. G. Phys. Rev. Lett. 1991, 66 (21), 2786.
70. Tobin, J. G.; Colvin, V. L.; Alivisatos, A. P. J. Vac. Sci. Tech. A 1991, 9, 852.
71. Alivisatos, A. P.; Harris, T. D.; Carrol, P. J. J. Chem. Phys. 1989, 90 (7), 3463.
72. Alivisatos, A. P. J. Chem. Phys. 1988, 89 (7), 4001.
73. Blumberg, A. A.; Pollack, S. S.; Hoeve, C. A. J. J. Polym. Sci.: A-2 1964, 2, 2499.
74. Iwamoto, R.; Saito, Y.; Ishihara, H.; Tadokoro, H. J. Polym. Sci.: A-2 1968, 6, 1509.
75. Radhakrishnan, S.; Schultz, J. M. J. Cryst. Growth 1992, 116, 378.
76. Radhakrishnan, S.; Saini, D. R. J. Cryst. Growth 1993, 129, 191.
77. Addadi, L.; Berkovitch-Yellin, Z.; Weissbuch, L.; van Mil, J.; Shimon, L. J. W.; Lahav, M.; Leiserowitz, L. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1985, 24, 466.
78. Berkovitch-Yellin, Z.; van Mil, J.; Addadi, L.; Idelson, M.; Lahav, M,; Leiserowitz, L. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 3111.
79. Weissbuch, I., Addadi, A.; Lahav, M.; Leiserowitz, L. Science 1991, 253, 637.
80. Addadi, L.; Moradian, J.; Shay, E.; Maroudas, N. G.; Weiner, S. Proc. Natl Acad. Sci. U.S.A. 1987, 84, 2732.
81. Addadi, L.; Weiner, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1985, 82, 4110.
82. Jacquemain, D.; Wolf, S. G.; Leveiller, F.; Deutsch, M.; Kjaer, K:, Als-Nielsen, J.; Lahav, M.; Leiserowitz, L. Angew. Chem., Int. Ed, Engl. 1992, 31, 130.
83. Leveiller, F.; Jacquemain, D.; Lahav, M.; Leiserowitz, L.; Deutsch, M.; Kjaer, K.; Als-Nielsen, J. Science 1991, 252, 1532.
84. Gavish, M.; Wang, J. L.; Eisenstein, M.; Lahav, M.; Leiserowitz, L. Science 1992, 256, 815.
85. Landau, E. M.; Levanon, M.; Leiserowitz, L.; Lahav, M.; Sagiv, J. Nature 1985, 318, 353.
86. Landau, E. M.; Popovitz-Biro, R.; Levanon, M.; Leiserowitz, L.; Lahav, M.; Sagiv, J. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1986, 134, 323.
87. Mann, S.; Heywood, B. R.; Rajam, S.; Birchall, J. D. Nature 1988, 334, 692.
88. Mann, S.; Heywood, B. R.; Rajam, S.; Birchall, J. D. Proc. R. Soc. London A 1989, 423, 457.
89. Mann, S.; Heywood, B.; Rajam, S.; Walker, J.; Davey, R.; Birchall, Adv. Mater. 1990, 2, 257.
90. Walker, J. B.; Heywood, B. R.; Mann, S. Mater. Chem. Commun. 1991, 1, 889.
91. Heywood, B. R.; Mann, S. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 4681.
92. Heywood, B. R.; Mann, S, Langmuir 1992, 8, 1492.
93. Mann, S. MRS Bull. 1992, October, 32.
94. Heywood, B. R.; Mann, S. Adv. Mater. 1992, 4, 278.
95. Reeves, N. J.; Mann, S. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1991, 87, 3875.
96. Mann, S. Adv. Mater. 1991. 3, 316.
97. Heywood, B. R.; Rajam, S.; Mann, S. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1991, 87, 735.
98. Heywood, B. R.; Rajam, S.; Mann, S. J. Phys. D: Appl. Phys. 1991, 24, 154.
99. Mann, S.; Didymus, J. M.; Sanderson, N. P. J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1990, 86. 1873.
100. Mann, S. Endeavor 1991, 15, 120.
101. Meldrum, F. C.; Heywood, B. R.; Mann, S. Science 1992, 257, 522.
102. Mann, S.; Sparks, N. H. C.; Couling, S. B.; Larcombe, M. C.; Frankel, R. B. J. Chem. Soc, Faraday. Trans. 1 1989, 85, 3033.
103. Mann, S.; Sparks, N. H. C.; Frankel, R. B.; Bazylinski, D. A.; Jannasch, H. W. Nature 1990, 343, 258.
104. Zhao, X. K.; McCormick, L. D. Appl. Phys. Lett. 1992 61, 849.
105. Osugi, J.; Shimuzu, K.; Nakamura, T.; Onoder, A. Rev. Phys. Chem. Jpn. 1966 36, 59.
106. Susa, K.; Kobayashi, T.; Taniguchi, S. J. Solid State Chem. 1980, 33, 197-202.
107. Dameron, C. T.; Reese, R. N.; Mehra, R. L.; Kortan, A. R.; Carroll, P. J.; Steigerwald, M. L.; Brus, L. E.; Winge, D. R. Nature 1989, 338, 596-597.
108. Dameron, C. T.; Winge, D. R. Inorg. Chem. 1990, 29, 1343-1348.
109. Dameron, C. T.; Winge, D. R. Trends Biotechnol. 1990, 8, 3-6.
110. Dameron, C. T.;, Smith, B. R.; Winge, D. R. J. Biol. Chem. 1989, 264, 17355.
111. Angus, J.; Wang, Y.; Sunkara, M. Annu. Rev. Mater. Sci. 1991, 21, 221.
112. Pach, L.; Hrabe, Z.; Kormarneni,S.; Roy, K. J. Mater. Res. 1990, 5, 2928.
113. Henisch, H. K., Crystal Growth in Gels. Pennsylvania State University Press: University Park, PA, 1970.
114. Cates, E.; Bianconi, P. A. To be submitted for publication.
115. Cummins, C. C.; Schrock, R. R.; Cohen, R. E. Chem. Mater. 1992, 4, 27.
116. Chan, Y. N. C.; Schrock, R. R.; Cohen, R. E. Chem. Mater. 1992, 4, 24.
117. Chan, Y.N.C.; Craig, G. S. W.; Schrock, R. R. Chem. Mater. 1992, 4, 885.
118. Chan, Y.N.C.; Schrock, R. R.; Cohen, R. E. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 7295.
119. Chan, Y. N. C.; Schrock, R. R. Chem. Mater. 1993, 5, 566.