Biomaterials and biofunctionality in layered macromolecular assemblies

Macromolecular Bioscience

Volumn 8, Issue 11, 2008, Pages 981-990

  Ariga, Katsuhiko ^a   Hill, Jonathan P ^a   Ji, Qingmin ^a  

^a NATIONAL INSTITUTE FOR MATERIALS SCIENCE   (Japan)

Author keywords

Biomaterials; Cell technology; Drug release delivery; Layer by layer assembly; Sensors

Indexed keywords

ACTIVE CHEMICALS; APOPTOSIS; BARCODE; BIOCOMPONENT; BIOFUNCTIONALITY; BIOMOLECULAR STRUCTURES; CELL TECHNOLOGY; CELLULAR UPTAKES; DNA HYBRIDIZATION ANALYSIS; DNA PLASMIDS; DNA-ADDUCTS; DRUG RELEASE/DELIVERY; LAYER-BY-LAYER ASSEMBLY; MICRO-FLUIDIC; MICRO-REACTORS; MICRO-TUBES; MULTI AGENTS; OXIDATION RESISTANTS; REACTIVE METABOLITES; STEM CELL DIFFERENTIATIONS;

BIOLOGICAL MATERIALS; CELL DEATH; CHEMICAL REACTORS; DNA; DRUG THERAPY; GENES; NUCLEIC ACIDS; SENSORS;

CELL MEMBRANES;

BIOMATERIAL; BIOMIMETIC MATERIAL;

CHEMISTRY; MACROMOLECULE; NANOTECHNOLOGY; REVIEW; SYNTHESIS;

BIOCOMPATIBLE MATERIALS; BIOMIMETIC MATERIALS; MACROMOLECULAR SUBSTANCES; NANOTECHNOLOGY;

EID: 58149383872     PISSN: 16165187     EISSN: 16165195     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/mabi.200800102     Document Type: Review

References (125)

1. [1a] R. Breslow, S. D. Dong, Chem. Rev. 1998, 98, 1997
2. [1b] K. Ariga, E. V. Anslyn, J. Org. Chem. 1992, 57, 417
3. [1c] J. Smith, K. Ariga, E. V. Anslyn, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 362
4. [1d] D. M. Kneeland, K. Ariga, V. M. Lynch, C. Y. Huang, E. V. Anslyn, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 10042.
5. [2a] A. Rosler, G. W. M. Vandermeulen, H. A. Klok, Adv. Drug Delivery Rev. 2001, 53, 95
6. [2b] T. Kidchob, S. Kimura, Y. Imanishi, J. Appl. Polym. Sci. 1997, 63, 453
7. [2c] Y. Okahata, K. Ariga, H. Nakahara, K. Fukuda, J. Chem. Soc, Chem. Commun. 1986, 1069
8. [2d] K. Ariga, Y. Okahata, J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 5618.
9. [3a] Y. Okahata, T. Tsuruta, K. Ijiro, K. Ariga, Langmuir 1988, 4, 1373
10. [3b] Y. Okahata, T. Tsuruta, K. Ijiro, K. Ariga, Thin Solid Films 1989, 180, 65
11. [3c] K. Ariga, A. Kamino, X. Cha, T. Kunitake, Langmuir 1999, 15, 3875
12. [3d] K. Ariga, T. Nakanishi, J. P. Hill, M. Shirai, M. Okuno, T. Abe, J. Kikuchi, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 12074
13. [3e] K. Ariga, T. Nakanishi, T. Michinobu, J. Nanosci. Nanotechnol. 2006, 6, 2278
14. [3f] T. Michinobu, S. Shinoda, T. Nakanishi, J. P. Hill, K. Fujii, T. N. Player, H. Tsukube, K. Ariga, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14478.
15. [4a] G. Decher, Science 1997, 277, 1232
16. [4b] P. T. Hammond, Adv. Mater. 2004, 16, 1271
17. [4c] J. F. Quinn, A. P. R. Johnston, G. K. Such, A. N. Zelikin, F. Caruso, Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 707
18. [4d] K. Ariga, J. P. Hill, Q. Ji, Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 2319.
19. P. Berndt, K. Kurihara, T. Kunitake, Langmuir 1992, 8, 2486.
20. [6a] Y. Lvov, K. Ariga, T. Kunitake, Chem. Lett. 1994, 2323
21. [6b] Y. Lvov, K. Ariga, I. Ichinose, T. Kunitake, J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 6117
22. [6c] F. Caruso, K. Niikura, D. N. Furlong, Y. Okahata, Langmuir 1997, 13, 3427
23. [6d] F. Caruso, D. N. Furlong, K. Ariga, I. Ichinose, T. Kunitake, Langmuir 1998, 14, 4559.
24. [7a] Y. Lvov, G. Decher, G. Sukhorukov, Macromolecules 1993, 26, 5396
25. [7b] Y. Liu, Y. Wan, R. O. Claus, Chem. Phys. Lett. 1998, 298, 315.
26. [8a] Y. Lvov, M. Onda, K. Ariga, T. Kunitake, J. Biomater. Sci, Polym. Ed. 1998, 9, 345
27. [8b] T. Serizawa, M. Yamaguchi, M. Akashi, Biomacromolecules 2002, 3, 724
28. [8c] B. Thierry, F. M. Winnik, Y. Merhi, J. Silver, M. Tabrizian, Biomacromolecules 2003, 4, 1564.
29. Y. Lvov, H. Haas, G. Decher, H. Möhwald, A. Mikhailov, B. Mtchedlishvily, E. Morgunova, B. Vainstein, Langmuir 1994, 10, 4232.
30. [10a] G. Decher, J. D. Hong, J. Schmitt, Thin Solid Films 1992, 210, 831
31. [10b] S. S. Shiratori, M. F. Rubner, Macromolecules 2000, 33, 4213
32. [10c] Y. Lvov, K. Ariga, M. Onda, I. Ichinose, K. Kunitake, Colloids Surf. A 1999, 146, 337.
33. [11a] J. J. Ramsden, Y. M. Lvov, G. Decher, Thin Solid Films 1995, 254, 246
34. [11b] Y. Lvov, F. Essler, G. Decher, J. Phys. Chem. 1993, 97, 13773
35. [11c] K. Ariga, Y. Lvov, T. Kunitake, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 2224.
36. [12a] Y. Lvov, K. Ariga, I. Ichinose, T. Kunitake, Langmuir 1996, 12, 3038
37. [12b] Y. Lvov, K. Ariga, M. Onda, I. Ichinose, T. Kunitake, Langmuir 1997, 13, 6195
38. [12c] K. Ariga, Y. Lvov, I. Ichinose, T. Kunitake, Appl. Clay Sci. 1999, 15, 137
39. [12d] M. Osada, Y. Ebina, H. Funakubo, S. Yokoyama, T. Kiguchi, K. Takada, T. Sasaki, Adv. Mater. 2006, 18, 1023
40. [12e] T. Sasaki, J. Ceramic Soc. Jpn. 2007, 115, 9.
41. S. S. Shiratori, T. Ito, T. Yamada, Colloids Surf. A 2002, 198, 415.
42. S. L. Clark, P. T. Hammond, Adv. Mater. 1998, 10, 1515.
43. [15a] F. Caruso, R. A. Caruso, H. Möhwald, Science 1998, 282, 5391
44. [15b] F. Caruso, C. Schüler, Langmuir 2000, 16, 9595
45. [15c] F. Caruso, Adv. Mater. 2001, 13, 11
46. [15d] A. P. R. Johnston, C. Cortez, A. S. Angelatos, F. Caruso, Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2006, 11, 203
47. [15e] C. Cortez, E. Tomaskovic-Crook, A. P. R. Johnston, B. Radt, S. H. Cody, A. M. Scott, E. C. Nice, J. K. Heath, F. Caruso, Adv. Mater. 2006, 18, 1998
48. [15f] A. N. Zelikin, Q. Li, F. Caruso, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 7743.
49. [16a] S. Ai, G. Lu, Q. He, J. Li, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11140
50. [16b] C. Jiang, V. V. Tsukruk, Adv. Mater. 2006, 18, 829.
51. [17a] S.-S. Lee, J.-D. Hong, C. H. Kim, K. Kim, J. P. Koo, K.-B. Lee, Macromolecules 2001, 34, 5358
52. [17b] C. J. Lefaux, J. A. Zimberlin, A. V. Dobrynin, P. T. Mather, J. Polym. Sci. B 2004, 42, 3654
53. [17c] M.-H. Lee, W. J. Chung, S. K. Park, M. Kim, H. S. Seo, J. J. Ju, Nanotechnology 2005, 16, 1148.
54. A. Izquierdo, S. S. Ono, J.-C. Voegel, P. Schaaf, G. Decher, Langmuir 2005, 21, 7558.
55. [19a] H. Lee, L. J. Kepley, H. G. Hong, T. E. Mallouk, J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 618
56. [19b] M. Wanunu, A. Vaskevich, S. R. Cohen, H. Cohen, R. Arad-Yellin, A. Shanzer, I. Rubinstein, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17877.
57. [20a] W. B. Stockton, M. F. Rubner, Macromolecules 1997, 30, 2717
58. [20b] S. A. Sukhishvili, S. Granick, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 9550.
59. Y. Shimazaki, M. Mitsuishi, S. Ito, M. Yamamoto, Langmuir 1998, 14, 2768.
60. [22a] J. Chen, L. Huang, L. Ying, G. Luo, X. Zhao, W. Cao, Langmuir 1999, 15, 7208
61. [22b] G. K. Such, J. F. Quinn, A. Ouinn, E. Tjipto, F. Caruso, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9318.
62. [23a] T. Serizawa, K. Hamada, T. Kitayama, N. Fujimoto, K. Hatada, M. Akashi, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1891
63. [23b] T. Serizawa, K. Hamada, M. Akashi, Nature 2004, 429, 52.
64. [24a] Y. Lvov, K. Ariga, I. Ichinose, T. Kunitake, J. Chem. Soc, Chem. Commun. 1995, 2313
65. [24b] T. Hoshi, S. Akase, J. Anzai, Langmuir 2002, 18, 7024.
66. M. Onda, Y. Lvov, K. Ariga, T. Kunitake, Biotechnol. Bioeng. 1996, 51, 163.
67. M. Onda, Y. Lvov, K. Ariga, T. Kunitake, J. Ferment. Bioeng. 1996, 82, 502.
68. M. Onda, K. Ariga, T. Kunitake, J. Biosci. Bioeng. 1999, 87, 69.
69. M. Michel, D. Vautier, J.-C. Voegel, P. Schaaf, V. Ball, Langmuir 2004, 20, 4835.
70. [29a] K. Katagiri, K. Ariga, J. Kikuchi, Chem. Lett. 1999, 661
71. [29b] K. Katagiri, M. Hashizume, K. Ariga, T. Terashima, J. Kikuchi, Chem. Eur. J. 2007, 13, 5272.
72. K. Katagiri, R. Hamasaki, K. Ariga, J. Kikuchi, Langmuir 2002, 18, 6709.
73. K. Katagiri, R. Hamasaki, K. Ariga, J. Kikuchi, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 7892.
74. K. Katagiri, F. Caruso, Macromolecules 2004, 37, 9947.
75. M. Germain, S. Grube, V. Carriere, H. Richard-Foy, M. Winterhalter, D. Fournier, Adv. Mater. 2006, 18, 2868.
76. M. A. Borden, C. F. Caskey, E. Little, R. J. Gillies, K. W. Ferrara, Langmuir 2007, 23, 9401.
77. Y. Wang, A. S. Angelatos, F. Caruso, Chem. Mater. 2008, 20, 848.
78. G. Lu, S. Ai, J. Li, Langmuir 2005, 21, 1679.
79. Y. Yang, Q. He, L. Duan, Y. Cui, J. Li, Biomaterials 2007, 28, 3083.
80. G. Lu, T. Komatsu, E. Tsuchida, Chem. Commun. 2007, 2980.
81. Y. Wang, F. Caruso, Adv. Mater. 2006, 18, 795.
82. J. F. Rusling, E. G. Hvastkovs, D. O. Hull, J. B. Schenkman, Chem. Commun. 2008, 141.
83. L. Zhou, J. Yang, C. Estavillo, J. D. Stuart, J. B. Schenkman, J. F. Rusling, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1431.
84. E. J. Calvo, C. B. Danilowicz, A. Wolosiuk, Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 1800.
85. Y. Wang, P. P. Joshi, K. L. Hobbs, M. B. Johnson, D. W. Schmidtke, Langmuir 2006, 22, 9776.
86. C. A. Constantine, S. V. Mello, A. Dupont, X. Cao, D. Santos, Jr, O. N. Oliveira, Jr, F. T. Strixino, E. C. Pereira, T.-C. Cheng, J. J. Defrank, R. M. Leblanc, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1805.
87. B. Bajrami, E. G. Hvastkovs, G. C. Jensen, J. B. Schenkman, J. F. Rusling, Anal. Chem. 2008, 80, 922.
88. C.-L. Feng, X. Zhong, M. Steinhart, A.-M. Caminade, J.-P. Majoral, W. Knoll, Adv. Mater. 2007, 19, 1933.
89. B. G. De Geest, N. N. Sanders, G. B. Sukhorukov, J. Demeester, S. C. De Smedt, Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 636.
90. [48a] Y. Lvov, A. A. Antipov, A. Mamedov, H. Möhwald, G. B. Sukhorukov, Nano Lett. 2001, 1, 125
91. [48b] O. P. Tiourina, A. A. Antipov, G. B. Sukhorukov, N. L. Larionova, Y. Lvov, H. Möhwald, Macromol. Biosci. 2001, 1, 209.
92. D. G. Shchukin, A. A. Patel, G. B. Sukhorukov, Y. M. Lvov, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3374.
93. A. P. R. Johnston, F. Caruso, Angew. Chem, Int. Ed. 2007, 46, 2677.
94. F. Caruso, D. Trau, H. Möhwald, R. Renneberg, Langmuir 2000, 16, 1485.
95. S. Beyer, W. C. Mak, D. Trau, Langmuir 2007, 23, 8827.
96. S. Derveaux, B. G. Stubbe, C. Roelant, M. Leblans, B. G. De Geest, J. Demeester, S. C. De Smedt, Anal. Chem. 2008, 80, 85.
97. Q. He, Y. Tian, Y. Cui, H. Möhwald, J. Li, J. Mater. Chem. 2008, 18, 748.
98. D. Volodkin, Y. Arntz, P. Schaaf, H. Möhwald, J.-C. Voegel, V. Ball, Soft Matter 2008, 4, 122.
99. J. Zhang, L. S. Chua, D. M. Lynn, Langmuir 2004, 20, 8015.
100. J. Zhang, S. I. Montañez, C. M. Jewell, D. M. Lynn, Langmuir 2007, 23, 11139.
101. J. Zhang, D. M. Lynn, Adv. Mater. 2007, 19, 4218.
102. K. C. Wood, H. F. Chuang, R. D. Batten, D. M. Lynn, P. T. Hammond, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 10207.
103. J. Chen, S.-W. Huang, W.-H. Lin, R.-X. Zhuo, Small 2007, 3, 636.
104. T. G. Shutava, D. S. Kommireddy, Y. M. Lvov, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9926.
105. H. Lu, J. F. Rusling, N. Hu, J. Phys. Chem. B 2007, 111, 14378.
106. D. G. Shchukin, T. Shutava, E. Shchukina, G. B. Sukhorukov, Y. M. Lvov, Chem. Mater. 2004, 16, 3446.
107. T. G. Shutava, M. D. Prouty, V. E. Agabekov, Y. M. Lvov, Chem. Lett. 2006, 35, 1144.
108. Z. Tang, Y. Wang, P. Podsiadlo, N. A. Kotov, Adv. Mater. 2006, 18, 3203.
109. M. Dimitrova, Y. Arntz, P. Lavalle, F. Meyer, M. Wolf, C. Schuster, Y. Haïkel, J.-C. Voegel, J. Ogier, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 233.
110. G. Mehta, M. J. Kiel, J. W. Lee, N. Kotov, J. J. Linderman, S. Takayama, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 2701.
111. S. Kidambi, I. Lee, C. Chan, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 294.
112. E. Jan, N. A. Kotov, Nano Lett. 2007, 7, 1123.
113. S. De Koker, B. G. De Geest, C. Cuvelier, L. Ferdinande, W. Deckers, W. E. Hennink, S. C. De Smedt, N. Mertens, Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 3754.
114. A. Nadiri, S. Kuchler-Bopp, H. Mjahed, B. Hu, Y. Haikel, P. Schaaf, J.-C. Voegel, N. Benkirane-Jessel, Small 2007, 3, 1577.
115. [72a] Q. Zhang, K. Ariga, A. Okabe, T. Aida, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 988
116. [72b] K. Ariga, Chem. Rec. 2004, 3, 297
117. [72c] A. Vinu, M. Miyahara, K. Ariga, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 6436
118. [72d] A. Vinu, M. Miyahara, K. Ariga, J. Nanosci. Nanotechnol. 2006, 6, 1510
119. [72e] K. Ariga, A. Vinu, M. Miyahara, J. P. Hill, T. Mori, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11022
120. [72f] K. Ariga, J. P. Hill, M. V. Lee, A. Vinu, R. Charvet, S. Acharya, Sci. Technol. Adv. Mater. 2008, 9, 014109.
121. K. Ariga, A. Vinu, J. P. Hill, T. Mori, Coord. Chem. Rev. 2007, 251, 2562.
122. [74a] Y. Wang, F. Caruso, Chem. Commun. 2004, 1528
123. [74b] Y. Wang, F. Caruso, Chem. Mater. 2005, 17, 953
124. [74c] A. Yu, Y. Wang, E. Barlow, F. Caruso, Adv. Mater. 2005, 17, 1737.
125. Q. Ji, M. Miyahara, J. P. Hill, S. Acharya, A. Vinu, S. B. Yoon, J.-S. Yu, K. Sakamoto, K. Ariga, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2376.