Modeling Investigation of Hydrogel Volume Transition

Macromolecular Theory and Simulations

Volumn 13, Issue 1, 2004, Pages 13-29

  Wu, Shunnian ^a   Li, Hua ^a   Chen, J Paul ^a   Lam, K Y ^a  

^a NATIONAL UNIVERSITY OF SINGAPORE   (Singapore)

Author keywords

Conservation laws; Hydrogels; Modeling; Molecular simulation; Volume transition

Indexed keywords

COMPUTER SIMULATION; ENERGY CONSERVATION; MATHEMATICAL MODELS; THERMODYNAMICS;

MOMENTUM CONSERVATION; VOLUME TRANSITIONS;

HYDROGELS;

ENERGY CONSERVATION; HYDROGEL; LAW; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR MODEL; PARAMETER; QUALITATIVE ANALYSIS; REVIEW; SIMULATION; THEORY; THERMODYNAMICS;

EID: 0442309432     PISSN: 10221344     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/mats.200300013     Document Type: Review

References (154)

1. Y. Qiu, K. Park, Adv. Drug Deliver. Rev. 2001, 53, 321.
2. B. Jeong, A. Gutowska, Trends Biotechnol. 2002, 20, 305.
3. P. Gupta, K. Vermani, S. Garg, Drug Discovery Today 2002, 7, 569.
4. M. Micic, Y. Zheng, V. Moy, X. H. Zhang, M. Andreopoulos, R. M. Leblanc, Colloids Surf. B 2002, 27, 147.
5. T. Miyata, T. Uragami, K. Nakamae, Adv. Drug Deliver. Rev. 2002, 54, 79.
6. D. J. Beebe, J. S. Moore, J. M. Bauer, Q. Yu, R. H. Liu, C. Devadoss, B. H. Jo, Nature 2000, 404, 588.
7. R. H. Liu, Q. Yu, D. J. Beebe, J. Microelectromech. Syst. 2002, 11, 45.
8. R. Bashir, J. Z. Hilt, O. Elibol, A. Gupta, N. A. Peppas, Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 3091.
9. L. Zhang, W. R. Seitz, Anal. Bioanal. Chem. 2002, 373, 555.
10. I. Katime, E. Rodriguez, J. Macromol. Sci. Pure Appl. Chem. 2001, A38, 543.
11. J. Kobayashi, A. Kikuchi, K. Sakai, T. Okano, J. Chromatogr., A 2002, 958, 109.
12. N. A. Peppas, P. Bures, W. Leobandung, H. Ichikawa, Eur. J. Pharm. Biopharm. 2000, 50, 27.
13. K. S. Soppimath, T. M. Aminabhavi, A. M. Dave, S. G. Kumbar, W. E. Rudzinski, Drug Dev. Ind. Pharm. 2002, 28, 957.
14. M. E. Byrne, K. Park, N. A. Peppas, Adv. Drug Deliver. Rev. 2002, 34, 149.
15. S. Tao, M. L. H. Chan, Y. Zhou, X. Xu, J. Zhang, X. Wang, C. H. Quek, J. P. Chen, K. W. Leong, H. Yu, Tissue Eng. 2003, 9, S65.
16. K. Dusek, "Advances in Polymer science", Vol. 109, Springer-Verlag, Berlin 1993.
17. K. Dusek, "Advances in Polymer science", Vol. 110, Springer-Verlag, Berlin 1993.
18. P. J. Flory, "Principles of Polymer Chemistry", Cornell University Press, New York 1953.
19. N. A. Peppas, "Hydrogels in Medicine and Pharmacy", Vol. 1, CRC Press, Florida 1986.
20. J. Kovac, Macromolecules 1977, 11, 362.
21. A. Galli, W. Brumage, J. Chem. Phys. 1982, 79, 2411.
22. B. Erman, P. J. Flory, Macromolecules 1986, 19, 2342.
23. O. Okay, S. B. Sariisik, Eur. Polym. J. 2000, 36, 393.
24. T. Caykara, U. Bozkaya, O. Kantoglu, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2003, 41, 1656.
25. M. Sen, O. Guven, Polymer 1998, 39, 1165.
26. T. Caykara, C. Ozyurek, O. Kantoglu, O. Guven, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2000, 38, 2063.
27. M. Sen, O. Guven, Comput. Theor. Polym. Sci. 2000, 11, 475.
28. A. Fomenko, Z. Sedlakova, J. Plestil, M. Ilavsky, Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 4360.
29. E. Yu. Kramarenko, A. R. Khokhlov, K. Yoshikawa, Macromol, Theory Simul. 2000, 9, 249.
30. Y. Huang, I. Szleifer, N. A. Peppas, Macromolecules 2002, 35, 1373.
31. Y. P. Hong, Y. C. Bae, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2002, 40, 2333.
32. M. Annaka, M. Tokita, T. Tanaka, S. Tanaka, T. Nakahira, J. Phys. Chem. 2000, 112, 471.
33. S. Varghese, A. K. Lele, R. A. Masjelkar, J. Phys. Chem. 2000, 112, 3063.
34. A. R. Khokhlov, E. Yu. Kramarenko, Macromol. Theory Simul. 1994, 3, 45.
35. S. Durmaz, O. Okay, Polymer 2000, 41, 3693.
36. D. Melekaslan, O. Okay, Polymer 2000, 41, 5737.
37. O. Okay, S. Durmaz, Polymer 2002, 43, 1215.
38. K. Ogawa, Y. Ogawa, E. Kokufuta, Colloids Surf. A 2002, 209, 267.
39. K. Makino, H. Agata, H. Ohshima, J. Colloid Interface Sci. 2000, 230, 128.
40. T. M. Madkour, Chem. Phys. 2001, 274, 187.
41. C. M. Hansen, "Hansen Solubility Parameters: A User's Handbook", CRC Press, Florida 2000.
42. T. Lindvig, M. L. Michelsen, G. M. Kontogeorgis, Fluid Phase Equilib. 2002, 5093, 1.
43. M. M. Hassan, C. J. Durning, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 1999, 37, 3159.
44. J. Lee, C. W. Marcosko, D. W. Urry, J. Biomater. Sci., Polym. Ed. 2001, 12, 229.
45. H. C. Chiu, Y. F. Lin, S. H. Hung, Macromolecules 2002, 35, 5235.
46. H. C. Chiu, Y. F. Lin, Y. H. Hsu, Biomaterials 2002, 23, 1103.
47. W. Xue, S. Champ, M. B. Huglin, Polymer 2001, 42, 3665.
48. D. Melekaslan, O. Okay, Macromol. Chem. Phys. 2001, 202, 304.
49. W. Y. Chuang, T. H. Young, D. W. Wang, R. L. Luo, Y. M. Sun, Polymer 2000, 41, 8339.
50. V. Ozturk, O. Okay, Polymer 2002, 43, 5017.
51. T. Wallmersperger, B. Kroplin, J. Holdenried, W. Gulch, "A Coupled Multi-field-Formulation for Ionic Polymer Gels in Electric Fields", In: Smart Structures and Materials 2001: Electroactive Polymer Actuators and Devices, Y. B. Cohen, ed., SPIE, Washington 2001, p. 264.
52. P. E. Grimshaw, J. H. Nussbaum, A. J. Grodzinsky, J. Chem. Phys. 1990, 93, 4462.
53. E. C. Achilleos, K. N. Christodoulou, I. G. Kevrekidis, Comput. Theor. Polym. Sci. 2001, 1, 63.
54. E. C. Achilleos, R. K. Prud'homme, I. G. Kevrekidis, K. N. Christodoulou, K. R. Gee, AIChE J. 2000, 46, 2128.
55. A. J. M. Valente, A. Y. Polishchuk, V. M. W. Lobo, G. Geuskens, Eur. Polym. J. 2002, 38, 13.
56. B. Johnson, D. J. Niedermaier, W. C. Crone, J. Moorthy, D. J. Beebe, "Mechnical Properties of a pH Sensitive Hydrogel", 2002 SEM Annual Conference Proceedings, Society for Experimental Mechanics, Milwaukee, WI, June 2002.
57. E. C. Muniz, G. Geuskens, J. Membr. Sci. 2000, 172, 287.
58. A. Ikehata, H. Ushiki, Polymer 2002, 43, 2089.
59. C. J. Whiting, A. M. Voice, P. D. Olmsted, T. C. B. Mcleish, J. Phys.: Condens. Matter 2001, 13, 1381.
60. K. Y. Lee, K. H. Bouhadir, D. J. Mooney, Macromolecules 2000, 33, 97.
61. M. N. Khalid, F. Agnely, N. Yagoubi, J. L. Grossiord, G. Couarraze, Eur. J. Pharm. Sci. 2002, 15, 425.
62. M. W. C. P. Franse, K. te Nijenhuis, J. Mol. Struct. 2000, 554, 1.
63. X. Zhou, Y. C. Hon, S. Sun, A. F. T. Mak, Smart. Mater. Struct. 2002, 11, 459.
64. D. Ostrovskii, M. Edvardsson, P. Jacobsson, J. Raman Spectrosc. 2003, 34, 40.
65. H. Muta, R. Kojima, S. Kawauchi, A. Tachibana, M. Satoh, J. Mol. Struct.-THEOCHEM. 2001, 536, 219.
66. H. Muta, T. Sin, A. Yamanaka, S. Kawauchi, M. Satoh, J. Mol. Struct.-THEOCHEM. 2001, 574, 195.
67. A. V. Lyulin, B. Dunweg, O. V. Borisov, A. A. Darinskii, Macromolecules 1999, 32, 3264.
68. U. P. Schroder, W. Oppermann, Macromol. Theor. Simul. 2002, 6, 151.
69. B. Nick, U. W. Suter, Comput. Theor. Polym. S. 2001, 11, 49.
70. N. R. Kenkare, C. K. Hall, S. A. Khan, J. Phys. Chem. 2000, 113, 404.
71. B. Barriere, L. Leibler, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2003, 41, 166.
72. E. M. Aydt, R. Hentschke, J. Chem. Phys. 2000, 112, 5480.
73. Z. Y. Lu, R. Hentschke, Phys. Rev. E 2002, 65, art. no. 041807.
74. Z. Y. Lu, R. Hentschke, Phys. Rev. E 2002, 66, art. no. 041803.
75. D. Dhara, P. R. Chatterji, J. Macromol. Sci., Rev. Macromol. Chem. 2000, C40, 51.
76. M. M. Ozmen, O. Okay, Eur. Polym. J. 2003, 39, 877.
77. I. Katime, E. D. de Apodaca, J. Macromol. Sci., Pure Appl. Chem. 2000, A37, 307.
78. A. K. Bajpai, A. Giri, React. Funct. Polym. 2002, 53, 125.
79. E. Karadag, D. Saraydin, Turk. J. Chem. 2002, 26, 863.
80. K. M. Raju, M. P. Raju, Y. M. Mohan, J. Appl. Polym. Sci. 2002, 85, 1795.
81. W. F. Lee, Y. H. Lin, pH-reversible hydrogels. IV. J. Appl. Polym. Sci. 2001, 81, 1360.
82. J. Fei, Z. Zhang, L. Gu, Polym. Int. 2002, 51, 502.
83. S. J. Kim, S. J. Park, S. L. Kim, React. Funct. Polym. 2003, 55, 61.
84. M. K. Yoo, Y. K. Sung, Y. M. Lee, C. S. Cho, Polymer. 2000, 41, 5713.
85. E. Diez-Pena, I. Quijada-Garrido, J. M. Barrales-Rienda, Polymer 2002, 43, 4341.
86. P. Bouillot, B. A. Vincent, Colloid Polym. Sci. 2000, 278, 74.
87. W. F. Lee, Y. J. Chen, J. Appl. Polym. Sci. 2001, 82, 2487.
88. W. F. Lee, P. L. Yeh, J. Appl. Polym. Sci. 2000, 77, 14.
89. A. K. Bajpai, M. Shrivastava, J. Macromol. Sci., Pure Appl. Chem. 2002, A39, 667.
90. C. S. Cho, Y. I. Jeong, S. K. Kim, J. W. Nah, M. Kubota, T. Komoto, Polymer 2000, 41, 5185.
91. B. Yildiz, B. Isik, M. Kis, React. Funct. Polym. 2002, 52, 3.
92. K. Bajpai, M. Shrivastava, J. Biomater. Sci., Polym. Ed. 2002, 13, 237.
93. E. C. Muniz, G. Geuskens, Macromolecules 2001, 34, 4480.
94. X. Z. Zhang, R. X. Zhuo, Mater. Lett. 2002, 52, 5.
95. H. Yasunaga, Y. Shirakawa, H. Urakawa, K. Kajiwara, J. Mol. Struct. 2002, 602-603, 399.
96. M. Wu, J. Chen, Q. Qian, B. Bao, J. Radioanal. Nucl. Chem. 2002, 252, 531.
97. X. Lu, M. Zhai, J. Li, H. Ha, Radiat. Phys. Chem. 2000, 57, 477.
98. W. Xue, I. W. Hamley, Polymer 2002, 43, 3069.
99. M. R. Simmons, E. N. Yamasaki, C. S. Patrickios, Macromolecules 2000, 33, 3176.
100. A. I. Triftaridou, S. C. Hadjiyannakou, M. Vamvakaki, C. S. Patrickios, Macromolecules 2002, 35, 2506.
101. Y. Suetoh, M. Shibayama, Polymer 2000, 41, 505.
102. H. Furukawa, J. Mol. Struct. 2000, 554, 11.
103. E. Jabbari, S. Nozari, Eur. Polym. J. 2000, 36, 2685.
104. M. M. Pradas, J. L. G. Ribelles, A. S. Aroca, G. G. Ferrer, J. S. Anton, P. Pissis, Polymer 2001, 42, 4667.
105. X. J. Loh, G. R. Deen, X. Y. Gan, L. H. Gan, J. Appl. Polym. Sci. 2001, 80, 268.
106. E. V. Vashuk, E. V. Vorobieva, I. I. Basalyga, N. P. Krutko, Mater. Res. Innov. 2001, 4, 350.
107. T. Schmidt, C. Querner, K. F. Arndt, Nucl. Instrum. Meth. B 2003, 208, 331.
108. B. C. Shin, S. S. Kim, J. K. Ko, J. Jegal, B. M. Lee, Eur. Polym. J. 2003, 39, 579.
109. A. Huther, B. Schafer, X. Xu, G. Maurer, Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 835.
110. L. H. Gan, G. R. Deen, X. J. Loh, X. Y. Gan, Polymer 2001, 42, 65.
111. H. Muta, M. Miwa, M. Satoh, Polymer 2001, 42, 6313.
112. A. M. Atta, Polym. Adv. Technol. 2002, 13, 567.
113. M. Annaka, Y. Amo, S. Sasaki, Y. Tominaga, K. Motokawa, T. Nakahira, Phys. Rev. E 2002, 65, art. no. 031805.
114. L. Zha, J. Hu, C. Wang, S. Fu, M. Luo, Colloid Polym. Sci. 2002, 280, 1116.
115. A. Matsuda, Y. Katayama, T. Kaneko, J. P. Gong, Y. Osada, J. Mol. Struct. 2000, 554, 91.
116. J. Zhang, N. A. Peppas, Macromolecules 2000, 33, 102.
117. W. Xue, S. Champ, M. B. Huglin, Eur. Polym. J. 2001, 37, 869.
118. J. Valencia, I. F. Pierola, Eur. Polym. J. 2001, 37, 2345.
119. S. J. Kim, S. J. Park, I. Y. Kim, M. S. Shin, S. I. Kim, J. Appl. Polym. Sci. 2002, 86, 2285.
120. S. J. Kim, G. Y. Yoon, Y. M. Lee, S. I. Kim, Sens. Actuators B 2003, 88, 286.
121. A. M. A. da Costa, A. M. Amado, Polymer 2000, 41, 5361.
122. J. P. Boisvert, A. Malgat, I. Pochard, C. Daneault, Polymer 2002, 43, 141.
123. V. M. M. Lobo, A. J. M. Valente, A. Y. Polishchuk, G. Geuskens, J. Mol. Liq. 2001, 94, 179.
124. A. K. Bajpai, M. Shrivastava, J. Macromol. Sci., Pure Appl. Chem. 2000, A37, 1069.
125. M. Sen, O. Güven, Eur. Polym. J. 2002, 38, 751.
126. A. K. Bajpai, M. Shrivastava, J. Sci. Ind. Res. India 2001, 60, 131.
127. P. Martens, K. S. Anseth, Polymer 2000, 41, 7715.
128. G. Patras, G. G. Qiao, D. H. Solomon, Macromolecules 2001, 34, 6369.
129. T. Norisuye, N. Masui, Y. Kida, D. Ikuta, E. Kokufuta, S. Ito, S. Panyukovd, M. Shibayama, Polymer 2002, 43, 5289.
130. S. Panyukov, Y. Rabin, Phys. Rep. 1996, 269, 1.
131. F. Castelli, G. Pitarresi, G. Giammona, Biomaterials 2000, 21, 821.
132. F. L. Mi, C. Y. Kuan, S. S. Shyu, S. T. Lee, S. F. Chang, Carbohydr. Polym. 2000, 41, 389.
133. E. E. Shafee, H. F. Naguib, Polymer 2003, 44, 1647.
134. M. E. Freeman, M. J. Furey, B. J. Love, J. M. Hampton, Wear 2000, 241, 129.
135. R. Haigh, S. Rimmer, N. J. Fullwood, Biomaterials 2000, 21, 735-739.
136. L. Ferreira, M. M. Vidal, M. H. Gil, Int. J. Pharm. 2000, 194, 169-180.
137. C. Alvarez-Lorenzo, A. Concheiro, J. Controlled Release 2002, 80, 247.
138. T. Tokuhiro, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 11955.
139. M. Ilavsky, G. Mamytbekov, L. Hanykova, K. Dusek, Eur. Polym. J. 2002, 38, 875.
140. A. Hiroki, Y. Maekawa, M. Yoshida, K. Kubota, R. Katakai, Polymer 2001, 42, 1863.
141. G. Evmenenko, T. Budtova, Polymer 2000, 41, 4943.
142. R. O. R. Costa, R. F. S. Freitas, Polymer 2002, 43, 5879.
143. G. M. Eichenbaum, P. K. Kiser, D. Shah, W. P. Meuer, D. Needham, S. A. Simon, Macromolecules 2000, 33, 4087.
144. X. Qu, A. Wirsen, A. C. Albertsson, Polymer 2000, 41, 4589.
145. B. Kim, N. A. Peppas, Macromolecules 2002, 35, 9545.
146. H. Mura, K. Ishida, E. Tamaki, M. Satoh, Polymer 2002, 43, 103.
147. J. R. Meakin, D. W. L. Kukins, C. T. Imrie, R. M. Aspden, J. Mater. Sci.: Mater. Med. 2003, 14, 9.
148. D. Dibbern-brunelli, T. D. Z. Atvars, J. Appl. Polym. Sci. 2000, 76, 815.
149. B. Li, D. Ding, P. Sun, Y. Wang, J. Ma, B. He, J. Appl. Polym. Sci. 2000, 77, 424.
150. P. McConville, J. M. Pope, Polymer 2001, 42, 3559.
151. C. Manetti, L. Casciani, N. Pescosolido, Polymer 2002, 43, 87.
152. K. Ito, Y. Ujihira, T. Yamashita, K. Horie, Radiat. Phys. Chem. 2000, 58, 521.
153. K. Makino, J. Hiyoshi, H. Ohshima, Colloids Surf. B 2000, 19, 197.
154. G. Gates, J. P. Harmon, J. Ors, P. Benz, Polymer 2003, 44, 215.