Stimuli-responsive polymeric systems for biomedical applications

Advanced Engineering Materials

Volumn 10, Issue 6, 2008, Pages 515-527

  Mano, João F ^a,b  

^a UNIVERSITY OF MINHO   (Portugal)

^b PT Government   (Portugal)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADHESION; ADSORPTION; BIODEGRADABLE POLYMERS; BIOLOGICAL MATERIALS; BIOMINERALIZATION; CELL ADHESION; CHEMOTHERAPY; COLLOIDS; DRUG DELIVERY; DRUG DOSAGE; GELATION; GELS; HEALTH; HEATING; HYDROGELS; IONIC DRUGS; IONIC LIQUIDS; IONIZATION OF LIQUIDS; SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY; TISSUE ENGINEERING;

BIO-INSPIRED; BIO-MEDICAL APPLICATIONS; BIOCHEMICAL STIMULI; BIODEGRADABLE MACROMOLECULES; BIOMEDICAL FIELDS; GENERAL ASPECTS; NON INVASIVE; PHYSICO-CHEMICAL CHARACTERISTICS; POLYMERIC SYSTEMS; PROTEIN ADSORPTION; REGENERATIVE MEDICINES; REVERSIBLE HYDROGELS; SELF-ASSEMBLING; SMART SURFACES; SOL - GEL; STIMULI RESPONSIVE;

SURFACES;

EID: 47249161648     PISSN: 14381656     EISSN: 15272648     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adem.200700355     Document Type: Review

References (133)

1. Y. Galaev, B. Mattiasson, Trends Biotechnol. 1999, 17, 335.
2. B. Jeong, A. Gutowska, Trends Biotechnol. 2002, 20, 305.
3. C. H. Alarcón, S. Pennadam, C. Alexander, Chem. Soc. Rev. 2005, 34, 276.
4. F. Xia, H. Ge, Y. Hou, T. Sun, L. Chen, G. Zhang, L. Jiang, Adv. Mater. 2007, 19, 2520.
5. J. Kopecek, J. Y. Yang, Polym. Int. 2007, 56, 1078.
6. B. Jeong, S. W. Kim, Y. H. Bae, Adv. Drug. Deliv. Rev. 2002, 54, 37.
7. T. Peng, Y. L. Cheng, J. Appl. Polym. Sci. 1998, 70, 2133.
8. S. J. Lue, J. J. Hsu, C. H. Chen, B. C. Chen, J. Membr. Sci. 2007, 301, 142.
9. N. Nath, A. Chilkoti, Adv. Mater. 2002, 24, 1243.
10. R. Yoshida, Curr. Org. Chem. 2005, 9, 1617.
11. N. A. Peppas, J. Z. Hilt, A. Khademhosseini, R. Langer, Adv. Mater. 2006, 18, 1345.
12. R. V. Ulijn, N. Bibi, V. Jayawarna, P. D. Thornton, S. J. Todd, R. J. Mart, A. M. Smith, J. E. Gough, Mater. Today 2007, 10, 40.
13. S. Chaterji, I. K. Kwon, K. Park, Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 1083.
14. D. W. Urry, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1993, 32, 819.
15. H. G. Schild, Prog. Polym. Sci. 1992, 17, 163.
16. K. Kubota, S. Fujishige, I. Ando, J. Phys. Chem. 1990, 94, 5154.
17. G. Graziano, Int. J. Biol. Macromol. 2000, 27, 89.
18. B. M. Baysal, F. E. Karasz, Macromol. Theor. Simul. 2003, 12, 627.
19. Z. M. O. Rzaev, S. Dinçer, E. Piskin. Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 534.
20. L. E. Bromberg, E. S. Ron, Adv. Drug Deliv. Rev. 1998, 31, 197.
21. R. Yoshida, K. Uchida, Y. Kaneko, K. Sakai, A. Kikuchi, Y. Sakurai, T. Okano, Nature 1995, 374, 240.
22. E. S. Gil, S. M. Hudson, Biomacromol. 2007, 8, 258.
23. E. S. Gil, S. M. Hudson, Prog. Polym. Sci. 2004, 29, 1173.
24. A. S. Hoffman, P. Stayton. Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 922.
25. P. S. Stayton, T. Shimoboji, C. Long, A. Chilkoti, G. H. Chen, J. M. Harris, A. S. Hoffman, Nature 1995, 378, 472.
26. T. Shimoboji, E. Larenas, T. Fowler, S. Kulkarni, A. S. Hoffman, P. S. Stayton, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 16592.
27. Y. Osada, A. Matsuda, Nature 1995, 376, 219.
28. A. Lendlein, R. Langer, Sci. 2002, 296, 1673.
29. I. Bellin, S. Kelch, R. Langer, A. Lendlein, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 203, 18043.
30. D. W. Urry, What Sustains Life? Consilient Mech. for Protein-Based Mach, and Mater. Springer-Verlag, LLC New York 2005.
31. J. C. Rodruiguez-Cabello, J. Reguera, A. Girotti, M. Alonso, A. M. Testera, Prog. Polym. Sci. 2005, 30, 1119.
32. F. J. Arias, E. V. Reboto, S. Martín, I. López, J. C. Rodriguez-Cabello, Biotechnol. Lett. 2006, 28, 687.
33. D. E. Meyer, K. Trabbic-Carlson, A. Chilkoti, Biotechnol. Prog. 2001, 27, 720.
34. M. D. Kurkuri, T. M. Aminabhavi, J. Control. Rel. 2004, 96, 9.
35. O. E. Philippova, D. Hourdet, R. Audebert, A. R. Khokhlov, Mncromolecules 1997, 30, 8278.
36. J. F. Mano, G. A. Silva, H. S. Azevedo, P. B. Malafaya, R. A. Sousa, S. S. Silva, L. F. Boesel, J. M. Oliveira, T. C. Santos, A. P. Marques, N. M. Neves, R. L. Reis. J.R.Soc. Interface, 2007, 4, 999.
37. J. Berger, M. Reist, J. M. Mayer, O. Felt, N. A. Peppas, R. Gurny, Europ. J. Pharm. Biopharm. 2004, 57, 19.
38. H. Sashiwa, S. I. Aiba, Prog. Polym. Sci. 2004, 29, 887.
39. M. Prabaharan, J. F. Mano, Drug Deliv. 2005, 22, 41.
40. M. Rinaudo, Prog. Polym. Sci. 2006, 32, 603.
41. R. Jayakumar, M. Prabaharan, R. L. Reis, J. F. Mano, Carboh. Polym. 2005, 62, 142.
42. M. H. Ho, D.M. Wang, H. J. Hsieh, H. C. Liu, T. Y. Hsien, J. Y. Lai, L. T. Hou, Biomaterials 2005, 26, 3197.
43. P. Gupta, K. Vermani, S. Garg, Drug Disc. Today 2002, 7, 569.
44. A. M. Lowman, M. Morishita, M. Kajita, T. Nagai, N. A. Peppas, J. Pharm. Sci. 1999, 88, 933.
45. T. Yamagata, M. Morishita, N. J. Kavimandan, K. Nakamura, Y. Fukuoka, K. Takayama, N. A. Peppas, J. Control. Rel. 2006, 222, 343.
46. H. Ghandehari, P. Kopeckova, J. Kopecek, Biomaterials 1997, 18, 861.
47. P. Vaupel, F. Kalinowski, P. Okunieff, Cancer Res. 1989, 49, 6449.
48. N. Rapoport, Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 962.
49. S. Xu, Y. Luo, R. Haag, Macromol. Biosc. 2007, 7, 968.
50. D. Schmaljohann, Adv. Drug. Deliv. Rev. 2006, 58, 1655.
51. Y. Hu, T. Litwin, A. R. Nagaraja, B. Kwong, J. Katz, N. Watson, D. J. Irvine, Nano Let. 2007, 7, 3056.
52. M. Prabaharan, M. A. Rodrigues-Perez, J. A. de Saja, J. F. Mano, J. Biomed. Mater. Res. B 2007, 81, 427.
53. T. P. Richardson, M. C. Peters, A. B. Ennett, D. J. Mooney, Nature Biotech. 2001, 19, 1029.
54. J. K. Tessmar, A. M. Göpferich, Adv. Drug Deliv. Rev. 2007, 59, 274.
55. T. Guo, J. Zhao, J. Chang, Z. Ding, H. Hong, J. Chen, J. Zhanh, Biomaterials 2006, 27, 1095.
56. R. Jayakumar, R. L. Reis, J. F. Mano, e-Polym. 2006, no. 035.
57. R. Jayakumar, R. L. Reis, J. F. Mano, J. Bioact. Compat. Polym. 2006, 21, 327.
58. A. Bernkop-Schurch, M. Hornof, D. Guggi, Europ. J. Pharm. Biopharma. 2004, 57, 9.
59. R. Jayakumar, R. L. Reis, J. F. Mano, Drug. Deliv. 2007, 24, 9.
60. R. Jayakumar, R. L. Reis, J. F. Mano, Mat. Sci. Forum 2006, 524-526, 1015.
61. M. Prabaharan, J. F. Mano, Carboh. Polym. 2006, 63, 153.
62. M. Prabaharan, J. F. Mano, Macromol. Biosc. 2005, 5, 965.
63. M. Prabaharan, R. L. Reis, J. F. Mano, React. Funct. Polym. 2007, 67, 43.
64. L. A. Klumb, T. A. Horbett, J. Control. Rel. 1992, 18, 59.
65. T. Traitel, Y. Cohen, J. Kost, Biomaterials 2000, 22, 2679.
66. Y. Imanishi, Y. Ito, Pure Appl. Chem. 1995, 67, 2015.
67. J. H. Holtz, S. A. Asher, Nature 1997, 389, 829.
68. J. Z. Hilt, A. K. Gupta, R. Bashir, N. A. Peppas, Biomed. Microd. 2003, 5, 277.
69. R. Yoshida, Cur. Org. Chem. 2005, 9, 1617.
70. D. J. Beebe, J. S. Moore, J. M. Bauer, Q. Yu, R. H. Liu, C. Devadoss, B. H. Jo, Nature 2000, 404, 588.
71. X. Yin, A. S. Hoffman, P. S. Stayton, Biomacromol. 2006, 7, 1381.
72. N. González, C. Elvira, J. San Román, Macromolecules 2005, 38, 9298.
73. F.-J. Xu, E.-T. Kang, K.-G. Neoh, Biomaterials 2006, 27, 2787.
74. M. Prabaharan, J. F. Mano, Macromol. Biosc. 2006, 6, 991.
75. J. Shi, N. M. Alves, J. F. Mano, Macromol. Biosc. 2006, 6, 358.
76. J. Shi, N. M. Alves, J. F. Mano, J. Biomed. Mater. Res. B, 2008, 84B, 595.
77. J. Shi, L. Liu, X. Sun, S. Cao, J. F. Mano, Macromol. Biosc., 2008, 8, 260.
78. J. Zhang, N. A. Peppas, Macromolecules 2000, 33, 102.
79. T.-A. Asoh, T. Kaneko, M. Matsusaki, M. Akashi, j. Control. Rel. 2006, 110, 387.
80. L. Zhang, R. Guo, M. Yang, X. Jiang, B. Liu, Adv. Mater. 2007, 19, 2988.
81. M. Temtem, T. Casimiro, J. F. Mano, A. Aguiar-Ricardo, Green Chem. 2007, 9, 75.
82. R. Zhang, M. Tang, A. Bowyer, R. Eisenthal, J. Hubble, Biomaterials 2005, 26, 4677.
83. J. Kost, R. Langer, Adv. Drug. Del. Rev. 2001, 46, 125.
84. J. Shang, X. Chen, Z. Z. Shao, Progr. Chem. 2007, 19, 1393.
85. E. A. Moschou, S. F. Peteu, L. G. Bachas, M. J. Madou, S. Daunert, Chem. Mater. 2004, 16, 2499.
86. Y. Osada, H. Okuzaki, H. Hori, Nature 1992, 355, 242.
87. S. Maeda, Y. Hara, T. Sakai, R. Yoshida, S. Hashimoto, Adv. Mater. 2007, 19, 3480.
88. A. Kotwal, C. E. Schmidt, Biomaterials 2001, 22, 1055.
89. N. K. Guimard, N. Gomez, C. E. Schimdt, Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 876.
90. A. Suzuki, T. Tanaka, Nature 1990, 346, 345.
91. K. Sumaru, M. Kameda, T. Kanamori, T. Shinbo, Macromolecules 2004, 37, 4949.
92. A. Garcia, M. Marquez, T. Cai, R. Rosário, Z. Hu, D. Gust, M. Hayes, S. A. Vail, C.-D. Park, Langmuir 2007, 23, 224.
93. J.-I. Edahiro, K. Sumaru, T. Takagi, T. Shinbo, T. Kanamori, Langmuir 2006, 22, 5224.
94. A. Lendlein, H. Jiang, O. Jünger, R. Langer, Nature 2005, 434, 879.
95. H. Jiang, S. Kelch, A. Lendlein, Adv. Mater. 2006, 18, 1471.
96. J. D. Ehrick, S. K. Deo, T. W. Browning, L. G. Bachas, M. J. Madou, S. Daunert, Nature Mater. 2005, 4, 298.
97. T. Miyata, N. Asami, T. Uragami, Nature 1999, 399, 766.
98. R. J. Smir, M. Popkov, R. A. Lerner, C. E. Barbas, D. Shabat, Angew. Chem. Inter. Ed. 2005, 44, 4378.
99. P. D. Thornton, R. J. Mart, R. V. Ulijn, Adv. Mater. 2007, 19, 1252.
100. M. P. Lutolf, J. L. Lauer-Fields, H. G. Schmoekel, A. T. Metters, F. E. Weber, G. B. Fields, J. A. Hubbell, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 5413.
101. A. Chenite, C. Chaput, D. Wang, C. Combes, M. D. Buschmann, C. D. Hoemann, J. C. Leroux, B. L. Atkinson, F. Binette, A. Selmani, Biomaterials 2000, 21, 2155.
102. J. Cho, M.-C. Heuzey, A. Begin, P. Carreau, Biomacromol. 2005, 6, 3267.
103. Z. Hong, R. L. Reis, J. F. Mano, j. Biomed. Mater. Res. A, in press
104. D. S. Couto, Z. Hong, J. F. Mano, submitted.
105. W. Liu, B. Zhang, W. W. Lu, X. Li, D. Zhu, K. D. Yao, Q. Wang, C. Zhao, C. Wang, Biomaterials 2004, 25, 3005.
106. J. H. Cho, S. H. Kim, K. D. Park, M. C. Jung, W. I. Yang, S. W. Han, J. Y. Noh, J. W. Lee, Biomaterials 2004, 25, 5743.
107. J. P. Chen, T. H. Cheng, Macromol. Biosci. 2006, 6, 1026.
108. Y. X. Cao, C. Zhang, W. B. Shen, Z. H. Cheng, L. L. Yu, Q. N. Ping, J. Control. Release 2007, 120, 186.
109. E. Ruel-Gariépy, J.-C. Leroux, Eur. J. Pharm. Biopharm. 2004, 58, 409.
110. J. D. Kretlow, L. Klouda, A. G. Mikos, Adv. Drug Deliv. Rev. 2007, 59, 263.
111. J. D. Hartgerink, E. Beniash, S. I. Stupp, Sci. 2001, 294, 1684.
112. J. D. Hartgerink, E. Beniash, S. I. Stupp, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 5133.
113. P. Alexandridis, Curr. Opin. Colloid Interface Sci 1996, 2, 490.
114. A. Cabana, A. Ait-Kadi, J. Juhasz, J. Colld. Interface Sci. 1997, 190, 307.
115. D. Cohn, A. Sosnik, S. Garty, Biomacromol. 2005, 6, 1168.
116. B. Jeong, Y. H. Bae, D. S. Lee, S. W. Kim, Nature 1997, 388, 860.
117. B. Jeong, Y. H. Bae, S. W. Kim, J. Control. Release 2000, 63, 155.
118. Z. Q. Jiang, Y. J. You, X. M. Deng, J. Y. Hao, Polym. 2007, 48, 4786.
119. N. Bhattarai, H. R. Ramay, J. Gunn, F. A. Matsen, M. Zhang, J. Control. Release 2005, 103, 609.
120. Y. Ikada, Biomaterials 1994, 15, 725.
121. K. Uchida, K. Sakai, E. Ito, O. H. Kwon, A. Kikuchi, M. Yamato, T. Okano, Biomaterials 2000, 22, 923.
122. A. Kushida, N. Yamato, C. Konno, A. Kikuchi, T. Okano, J. Biomed. Mater. Res. 1999, 45, 355.
123. M. Yamato, C. Konno, M. Utsumi, A. Kikuchi, T. Okano, Biomaterials 2002, 23, 561.
124. H. Hatakeyama, A. Kukuchi, M. Yamato, T. Okano, Biomaterials 2006, 27, 5069.
125. M. Yamato, Y. Akiyama, J. Kobayashi, J. Yang, A. Kikuchi, T. Okano, Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 1123.
126. R. M. P. da Silva, J. F. Mano, R. L. Reis, Trend in Biotech. 2007, 25, 577.
127. R. M. P. da Silva, P. M. López-Perez, C. Elvira, J. F. Mano, J. San Róman, R. L. Reis, submitted.
128. D. L. Huber, R. P. Manginell, M. A. Samara, B.-I. Kim, B. C. Bunker, Sci. 2003, 301, 352.
129. J.-i. Edahiro, K. Sumaru, Y. Tada, K. Ohi, T. Takagi, M. Kameda, T. Shinbo, T. Kanamori, Y. Yoshimi, Biomacromol. 2005, 6, 970.
130. J. Nakanishi, Y. Kikuchi, T. Takarada, H. Nakayama, K. Yamaguchi, M. Maeda, Anal. Chim. Acta 2006 578, 100.
131. T. Kokubo, H. Takadama, Biomaterials 2006, 27, 2907.
132. J. Shi, N. M. Alves, J. F. Mano, Adv. Funct. Mater. 2007, 27, 3312.
133. J. Zhou, G. Wang, J. Hu, X. Lu, J. Li, Chem. Commun. 2006, 46, 4820.