The influence of micro-topography on cellular response and the implications for silicone implants

Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition

Volumn 7, Issue 2, 1995, Pages 181-198

  Von Recum, A F ^a   Van Kooten, T G ^a  

^a CLEMSON UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

Biocompatibility; Cell culture; Implants; In vivo; Micro size roughness; Polymers; Silicone; Texture

Indexed keywords

BIOMATERIAL; MEMBRANE PROTEIN; POLYMER; PROTEIN; SILASTIC;

ADSORPTION; ANIMAL; CELL ADHESION; CELL CULTURE; CELL DIVISION; CHEMISTRY; CONNECTIVE TISSUE; CONNECTIVE TISSUE CELL; HUMAN; METABOLISM; PHYSIOLOGY; POROSITY; PROSTHESES AND ORTHOSES; REVIEW; STANDARD;

ADSORPTION; ANIMAL; BIOCOMPATIBLE MATERIALS; CELL ADHESION; CELL DIVISION; CELLS, CULTURED; CONNECTIVE TISSUE; CONNECTIVE TISSUE CELLS; HUMAN; MEMBRANE PROTEINS; POLYMERS; POROSITY; PROSTHESES AND IMPLANTS; PROTEINS; SILICONE ELASTOMERS; SUPPORT, NON-U.S. GOV'T;

EID: 0029200584     PISSN: 09205063     EISSN: 15685624     Source Type: Journal    
DOI: 10.1163/156856295X00698     Document Type: Article

References (125)

1. A. F. von Recum, in: Clinical Implant Materials, p. 191, G. Heimke, U. Soltesz and A. J. C. Lee (Eds). Elsevier, Amsterdam (1990).
2. B. D. Ratner, J. Biomed. Mater. Res. 27, 837 (1993).
3. W. T. Chen and S. J. Singer, J. Cell. Biol. 95, 205 (1982).
4. K. Burridge, K. Fath, T. Kelly, G. Nuckolls and C. Turner, Ann. Rev. Cell. Biol. 4, 487 (1988).
5. S. M. Albelda and C. A. Buck, FASEB J. 4, 2868 (1990).
6. M. G. Lampugnani, M. Resnati, E. Dejana and P. C. Marchisio, J. Cell Biol. 112, 479 (1991).
7. R. O. Hynes, Cell 48, 549 (1987).
8. E. Ruoslahti and M. D. Pierschbacher, Science 238, 491 (1987).
9. S. K. Akiyama, S. S. Yamada, W.-T. Chen and K. M. Yamada, J. Cell Biol. 109, 863 (1989).
10. F. Grinnell, J. Cell Biol. 103, 2697 (1986).
11. I. I. Singer, D. M. Kazazis and S. Scott, J. Cell Sci. 93, 147 (1989).
12. S. E. D’Souza, M. H. Ginsberg and E. F. Plow, TIBS 16, 246 (1991).
13. I. F. Charo, L. Nannizzi, J. W. Smith and D. A. Cheresh, J. Cell Biol. Vol III, 2795 (1990).
14. S.-I. Aota, T. Nagai and K. M. Yamada, J. Biol. Chem. 266, 15938 (1991).
15. J. G. Steele, G. Johnson, W. D. Norris and P. A. Underwood, Biomaterials 12, 531 (1991).
16. K. M. Yamada, S. Aota, S. K. Akiyama and S. E. LaFlamme, Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology 57, 203 (1992).
17. D. I. Leavesley, M. A. Schwartz, M. Rosenfeld and D. A. Cheresh, J. Cell Biol. 121, 163 (1993).
18. A. H. Straus, W. G. Carter, E. A. Wayner and S.-I. Hakomori, Exp. Cell Res. 183, 126 (1989).
19. M. M. Lotz, C. A. Burdsal, H. P. Erickson and D. R. McClay, J. Cell Biol. 109, 1795 (1989).
20. R. Chiquet-Ehrismann, Curr. Op. Cell Biol. 3, 800 (1991).
21. E. H. Sage and P. Bornstein, J. Biol. Chem. 266, 14831 (1991).
22. M. S. Zand and G. Albrecht-Buehler, Cell Modi. Cytoskel. 13, 195 (1989).
23. M. C. Beckerle and R. K. Yeh, Cell Modi. Cytoskel. 16, 7 (1990).
24. E. E. Qwarnstrôm, S. A. MacFarlane, R. C. Page and S. K. Dower, PNAS 88, 1232 (1991).
25. C. S. Izzard, Cell Modi. Cytoskel. 10, 137 (1988).
26. C. E. Turner, J. R. Glenney Jr. and K. Burridge, J. Cell Biol. Vol III, 1059 (1990).
27. L. H. Romer, K. Burridge and C. E. Turner, Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology 57, 193 (1992).
28. R. R. Dubreuil, BioEssays 13, 219 (1991).
29. R. P. Franke, M. Grafe, H. Schnittler, D. Seiffge, C. Mittermeyer and D. Drenckhahn, Nature 307, 648 (1984).
30. D. W. Kim, A. I. Gotlieb and B. L. Langille, Arteriosclerosis 9, 439 (1989).
31. G. A. Truskey, J. S. Burmeister, E. Grapa and W. M. Reichert, J. Cell Sci. 103, 491 (1992).
32. M. Opas, Dev. Biol. 131, 281 (1989).
33. M. Opas and E. Dziak, In Vitro Cell. Dev. Biol. 27A, 878 (1991).
34. G. Rinnerthaler, B. Geiger and J. V. Small, J. Cell Biol. 106, 747 (1988).
35. M. H. Symons and T. J. Mitchison, J. Cell Biol. 114, 503 (1991).
36. A. Tozeren, K.-L. P. Sung, L. A. Sung, M. L. Dustin, P.-Y. Chan, T. A. Springer and S. Chien, J. Cell Biol. 116, 997 (1992).
37. A. R. Wechezak, R. F. Viggers and L. R. Sauvage, Lab. Invest. 53, 639 (1985).
38. C. M. Regen and A. F. Horwitz, J. Cell Biol. 119, 1347 (1992).
39. J. M. Schakenraad, FI. J. Busscher, C. R. FI. Wildevuur and J. Arends, J. Biomed. Mater. Res. 20, 773 (1986).
40. P. B. Van Wachem, A. Fl. Hogt, T. Beugeling, J. Feijen, A. Bantjes, J. P. Detmers and W. G. Van Aken, Biomaterials 8, 323 (1987).
41. L. Vroman, in: Biocompatible Polymers, Metals and Composites, p. 81, M. Szycher (Ed.). Technomic, Lancaster, PA (1983).
42. L. Vroman and A. L. Adams, J. Biomed. Mater. Res. 3, 43 (1969).
43. J. V. Ihlenfeld and S. L. Cooper, J. Biomed. Mater. Res. 13, 577 (1979).
44. L. Vroman and A. L. Adams, J. Coll. Inter. Sci. Vol III, 391 (1986).
45. J. M. Schakenraad, J. Arends, H. J. Busscher, F. Dijk, P. B. Van Wachem and C. R. H. Wildevuur, Biomaterials 10, 43 (1989).
46. T. A. Horbett, J. Biomed. Mater. Res. 15, 673 (1981).
47. R. M. Shelton, A. C. Rasmussen and J. E. Davies, Biomaterials 9, 24 (1988).
48. F. Grinnell and M. K. Feld, J. Biol. Chem. 257, 4888 (1982).
49. D. R. Absolom, W. Zingg and A. W. Neumann, J. Biomed. Mater. Res. 21, 161 (1987).
50. R. J. Rapoza and T. A. Horbett, J. Biomed. Mater. Res. 24, 1263 (1990).
51. R. L. Williams and D. F. Williams, J. Biomed. Mater. Res. 23, 339 (1989).
52. M. L. Rudee and T. M. Price, J. Biomed. Mater. Res. 19, 57 (1985).
53. H. M. W. Uyen, J. M. Schakenraad, J. Sjollema, J. Noordmans, W. L. Jongebloed, I. Stokroos and H. J. Busscher, J. Biomed. Mater. Res. 24, 1599 (1990).
54. M. E. Sdderquist and A. G. Walton, J. Coll. Inter/. Sci. 75, 386 (1980).
55. B. M. C. Chan and J. L. Brash, J. Coll. Inter/ace Sci. 84, 263 (1981).
56. H. Y. K. Chuang and J. D. Andrade, J. Biomed. Mater. Res. 19, 813 (1985).
57. M. D. Bale, L. A. Wohlfahrt, D. F. Mosher, B. Tomasini and R. C. Sutton, Blood 14, 2698 (1989).
58. E. Shiba, J. N. Lindon, L. Kushner, G. R. Matsueda, J. Hawiger, M. Kloczewiak, B. Kudryk and E. W. Salzman, Am. J. Physiol. 260, C965 (1991).
59. E. G. Hayman, M. D. Pierschbacher, S. Suzuki and E. Ruoslahti, Exp. Cell Res. 160, 245 (1985).
60. P. A. Underwood and F. A. Bennett, J. Cell Sci. 93, 641 (1989).
61. P. Knox, J. Cell Sci. 71, 51 (1984).
62. J. G. Steele, B. A. Dalton, G. Johnson and P. A. Underwood, J. Biomed. Mater. Res. 27, 927 (1993).
63. A. Dekker, T. Beugeling, H. Wind, A. Poot, A. Bantjes, J. Feijen and W. G. Van Aken, J. Mater. Sci.: Mater. Med. 2, 227 (1991).
64. K. L. Bentley and R. J. Klebe, J. Biomed. Mater. Res. 19, 757 (1985).
65. P. B. Van Wachem, C. M. Vreriks, T. Beugeling, J. Feijen, A. Bantjes, J. P. Detmers and W. G. Van Aken, J. Biomed. Mater. Res. 21, 701 (1987).
66. J. M. Seeger and N. Klingman, J. Surg. Res. 38, 641 (1985).
67. K. A. Kesler, M. B. Herring, M. P. Arnold, J. L. Glover, H.-M. Park, M. N. Helmus and Ph. J. Bendick, J. Vase. Surg. 3, 58 (1986).
68. G. Ramalanjaona, R. F. Kempczinski, J. E. Rosenman, E. C. Douville and E. B. Silberstein, J. Vase. Surg. 3, 264 (1986).
69. J. M. Sentissi, K. Ramberg, T. F. O’Donnell Jr., R. J. Connolly and A. D. Callow, Surgery 99, 337 (1986).
70. M. Kadletz, R. Moser, P. Preiss, M. Deutsch, P. Zilla and R. Fasol, Thorac. Cardiovasc. Surgeon 35, 143 (1987).
71. J. S. Budd, K. E. Allen, P. R. F. Bell and R. F. L. James, J. Vase. Surg. 12, 126 (1990).
72. D. K. Pettit, T. A. Horbett and A. S. Hoffman, J. Biomed. Mater. Res. 26, 1259 (1992).
73. J. Juliano, S. S. Saavedra and G. A. Truskey, J. Biomed. Mater. Res. 27, 1103 (1993).
74. R. J. Faull, N. L. Kovach, J. M. Harlan and M. H. Ginsberg, J. Cell Biol. 121, 155 (1993).
75. T. J. Mitchison, Cell Modi. Cytoskel. 22, 135 (1992).
76. J. M. Schakenraad, H. J. Busscher, C. R. H. Wildevuur and J. Arends, CellBiophys. 13, 75 (1988).
77. F. DiCosmo, P. J. Facchini and A. W. Neumann, Coll. Surf. 42, 255 (1989).
78. R. E. Baier, in: Adsorption of Microorganisms to Surfaces, p. 60, G. Bitton and K. C. Marshall (Eds). Wiley, New York (1980).
79. P. B. Van Wachem, T. Beugeling, J. Feijen, A. Bantjes, J. P. Detmers and W. G. Van Aken, Biomaterials 6, 403 (1985).
80. H. M. Kowalczynska and J. Kaminski, J. Cell. Sci. 99, 587 (1991).
81. S. Hattori, J. D. Andrade, J. B. Hibbs Jr., D. E. Gregonis and R. N. King, J. Coll. Interf. Sci. 104, 72 (1985).
82. C. Klein-Soyer, S. Hemmendinger and J.-P. Cazenave, Biomaterials 10, 85 (1989).
83. Y. Sugimoto, Exp. Cell Res. 135, 39 (1981).
84. M. G. Stewart, E. Moy, G. Chang, W. Zingg and A. W. Neumann, Coll. Surf. 42, 215 (1989).
85. N. J. Korman, O. Sudilovsky and D. F. Gibbons, J. Biomed. Mater. Res. 18, 225 (1984).
86. D. W. Murray, T. Rae and N. Rushton, J. Bone Joint Surg. 71B, 632 (1989).
87. W. S. Edwards and J. S. Tapp, Surgery 38, 61 (1955).
88. J. J. Klawitter, S. F. Hulbert, C. D. Talbert and C. T. Fitts, in: Use of Ceramics in Surgical Implants, S. F. Hulbert and F. A. Young (Eds). Gordon and Breach (1969), reviewed in: Use of Ceramics in Surgical Implants, p. 1, S. F. Hulbert and F. A. Young (Eds). Gordon and Breach, New York (1978).
89. T. Gangjee, R. Colaizzo and A. F. von Recum, Ann. Biomed. Eng. 13, 451 (1985).
90. F. L. Vaughan, I. S. Bernstein, P. Freed and A. Kantrowitz, in: Biocompatible Polymers, Metals, and Composites, p. 621, M. Szycher (Ed.). Technomic, Lancaster, PA (1983).
91. B. Chehroudi, T. R. L. Gould and D. M. Brunette, J. Biomed. Mater. Res. 22, 459 (1988).
92. B. Chehroudi, T. R. L. Gould and D. M. Brunette, J. Biomed. Mater. Res. 23, 1067 (1989).
93. C. E. Campbell and A. F. von Recum, J. Invest. Surg. 2, 51 (1989).
94. J. A. Schmidt and A. F. von Recum, Biomaterials 12, 385 (1991).
95. J. A. Schmidt, Dissertation, Clemson University (1991).
96. A. F. von Recum, in: Musculoskeletal Infections, p. 191, Esterhai el al. (Eds). Amer. Acad. Orthop. Surgeons, Park Ridge, IL (1992).
97. E. Y. C. Wu, Dissertation, Clemson University (1991).
98. R. G. Harrison, Anat. Rec. 6, 181 (1912).
99. L. Loeb and M. S. Fleisher, J. Med. Res. 37, 75 (1917).
100. P. Weiss, Archiv fur Entwicklungsmechanic der Organismen 116S, 438 (1929).
101. P. Weiss, J. Exp. Zool. 100, 353 (1945).
102. Y. A. Rovensky, I. L. Slavnaja and J. M. Vasiliev, Exp. Cell Res. 65, 193 (1971).
103. Y. A. Rovensky and I. L. Slavnaya, Exp. Cell Res. 84, 199 (1974).
104. F. Grinnell, Ini. Rev. Cytol. 53, 65 (1978).
105. H. O. Jauregui, ASAIO 33, 66 (1987).
106. A. S. G. Curtis and P. Clark, Crit. Rev. Biocompatibility 5, 343 (1990).
107. J. Meyle, H. Wolburg and A. F. von Recum, J. Biomater. Appl. 7, 362 (1993).
108. G. A. Dunn and A. F. Brown, J. Cell Set. 83, 313 (1986).
109. P. Clark, P. Connolly, A. S. G. Curtis, J. A. T. Dow and C. D. W. Wilkinson, Development 108, 635 (1990).
110. P. Clark, P. Connolly, A. S. G. Curtis, J. A. T. Dow and C. D. W. Wilkinson, J. Cell Sci. 99, 73 (1991).
111. C. Oakley and D. M. Brunette, J. Cell Sci. 106, 343 (1993).
112. M. S. Kolodney and R. B. Wysolmerski, J. Cell Biol. 117, 73 (1992).
113. J. A. Schmidt and A. F. von Recum, Biomaterials 13, 1095 (1992).
114. J. A. Schmidt and A. F. von Recum, Biomaterials 13, 675 (1992).
115. A. M. Green, J. A. Jansen and A. F. von Recum, J. Biomed. Mater. Res., submitted (1993).
116. P. Clark, P. Connolly, A. S. G. Curtis, J. A. T. Dow and C. D. W. Wilkinson, Development 99, 439 (1987).
117. D. M. Brunette, Exp. Cell Res. 164, 11 (1986).
118. J. Meyle, A. F. von Recum, B. Gibbesch, W. Huttemann, U. Schlagenhauf and W. Schulte, J. Appl. Biomater. 2, 273 (1991).
119. S. Britland, P. Clark, P. Connolly and G. Moores, Exp. Cell Res. 198, 124 (1992).
120. P. Clark, P. Connolly and G. R. Moores, J. Cell Sci. 103, 287 (1992).
121. C. O’Neill, P. Jordan, P. Riddle and G. Ireland, J. Cell Sci. 95, 577 (1990).
122. P. Clark, S. Britland and P. Connolly, J. Cell Sci. 105, 203 (1993).
123. J. P. Ranieri, R. Bellamkonda, J. Jacob, T. G. Vargo, J. A. Gardella and P. Aebischer, J. Biomed. Mater. Res. 27, 917 (1993).
124. S. A. Makohliso, R. F. Valentini and P. Aebischer, J. Biomed. Mater. Res. 27, 1075 (1993).
125. T. Inoue, J. E. Cox, R. M. Pilliar and A. H. Melcher, J. Biomed. Mater. Res. 21, 107 (1987).