Two-photon polymerization of biocompatible photopolymers for microstructured 3D biointerfaces

Advanced Engineering Materials

Volumn 13, Issue 9, 2011, Pages

  Weiß, Thomas ^a   Schade, Ronald ^a   Laube, Thorsten ^b   Berg, Albrecht ^b   Hildebrand, Gerhard ^a   Wyrwa, Ralf ^b   Schnabelrauch, Matthias ^b   Liefeith, Klaus ^a  

^a Institute for Bioprocessing and Analytical Measurement Techniques   (Germany)

^b BIOMATERIALS DEPARTMENT   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

3D MICROSTRUCTURES; 3D SCAFFOLDS; BIOINTERFACES; BOVINE CHONDROCYTES; COMPUTER MODELS; CONFOCAL LASER SCANNING MICROSCOPY; CYTOCOMPATIBILITY; DIACRYLATES; DIFFERENT SIZES; FLAT TISSUES; FOCAL VOLUME; FOCUSED LASER BEAMS; HIGH RESOLUTION; IN-VITRO; MICRO ARCHITECTURES; MICRO STRUCTURING; MICRO-SYSTEM TECHNOLOGIES; MICROSTRUCTURED SCAFFOLD; NATURAL CONDITIONS; OLIGOLACTONES; PHOTOREACTIONS; POLYMERIC SCAFFOLD; PROCESSABILITY; SPATIAL CONFINEMENT; SPATIAL DIMENSION; TWO PHOTON POLYMERIZATION; URETHANE DIMETHACRYLATE;

ADHESION; BIOCOMPATIBILITY; CELL ADHESION; CONFOCAL MICROSCOPY; ESTERS; ETHYLENE; ETHYLENE GLYCOL; MICROSTRUCTURE; ORGANIC POLYMERS; PHOTONS; PHOTOPOLYMERS; POLYETHYLENE GLYCOLS; POLYMERIZATION; POLYSTYRENES; RESINS; SCAFFOLDS (BIOLOGY); TISSUE; TISSUE CULTURE; ULTRAFAST LASERS; ULTRASHORT PULSES;

THREE DIMENSIONAL;

EID: 80052422188     PISSN: 14381656     EISSN: 15272648     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adem.201080090     Document Type: Article

References (95)

1. S. A. Lelièvre, M. J. Bissell, Three-dimensional cell culture: The importance of context in regulation of function, in: Encyclopedia of Molecular Cell Biology and Molecular Medicine, Vol. 14, 2nd edition (Ed:, R. A. Meyers,), Wiley-VCH, Weinheim 2005, p. 383-420.
2. J. S. Temenoff, A. G. Mikos, Biomaterials 2000, 21, 431.
3. M. R. Dusseiller, M. L. Smith, V. Vogel, M. Textor, Biointerphases 2006, 1, 1.
4. C. M. Nelson, M. J. Bissell, Semin. Cancer Biol. 2005, 15, 342.
5. J. Lee, M. J. Cuddihy, N. A. Kotov, Tissue Eng. Part B, Rev. 2008, 14, 61.
6. S. F. Badylak, Biomaterials 2007, 28, 3587.
7. J. Nam, B. Starly, A. Darling, W. Sun, Comput. -Aided Des. Appl. 2004, 1, 633.
8. M. Brittberg, A. Lindahl, A. Nilsson, C. Ohlsson, O. Isaksson, L. Peterson, New Engl. J. Med. 1994, 331, 889.
9. D. R. Albrecht, G. H. Underhill, T. B. Wassermann, R. L. Sah, S. N. Bhatia, Nat. Methods 2006, 3, 369.
10. D. E. Ingber, Semin. Cancer Biol. 2008, 18, 356.
11. M. W. Tibbitt, K. S. Anseth, Biotechnol. Bioeng. 2009, 103, 655.
12. H. Tanaka, C. L. Murphy, C. Murphy, M. Kimura, S. Kawai, J. M. Polak, J. Cell. Biochem. 2004, 93, 454.
13. O. W. Petersen, L. Rønnov-Jessen, A. R. Howlett, M. J. Bissell, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1992, 89, 9064.
14. S. Schneider, G. Schmitt, H. Mau, H. Schmitt, D. Sabo, W. Richter, Orthopäde 2005, 34, 782.
15. J. Raghunath, J. Rollo, K. M. Sales, P. E. Butler, A. M. Seifalian, Biotechnol. Appl. Biochem. 2007, 46, 73.
16. K. F. Leong, C. M. Cheah, C. K. Chua, Biomaterials 2003, 24, 2363.
17. H. Andersson, A. van den Berg, Lab Chip 2004, 4, 98.
18. H. Andersson, A. van den Berg, Curr. Opin. Biotechnol. 2004, 15, 44.
19. A. Khademhosseini, R. Langer, J. Borenstein, J. P. Vacanti, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006, 103, 2480.
20. J. Martini, K. Tönsing, M. Dickob, R. Schade, K. Liefeith, D. Anselmetti, Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 2006, 6089, 274.
21. V. L. Tsang, S. N. Bhatia, Adv. Biochem. Eng. Biotechnol. 2007, 103, 189.
22. S. Yang, K. F. Leong, Z. Du, C. K. Chua, Tissue Eng. 2002, 8, 1.
23. D. Hutmacher, Trends Biotechnol. 2004, 354.
24. J. T. Borenstein, E. J. Weinberg, B. K. Orrick, C. Sundback, M. R. Kaazempur-Mofrad, J. P. Vacanti, Tissue Eng. 2007, 13, 1837.
25. L. Moroni, J. R. de Wijn, C. A. van Blitterswijk, J. Biomater. Sci, Polym. Ed. 2008, 19, 543.
26. I. Zein, D. W. Hutmacher, K. C. Tan, S. H. Teoh, Biomaterials 2002, 23, 1169.
27. S. Maruo, O. Nakamura, S. Kawata, Opt. Lett. 1997, 22, 132.
28. H. B. Sun, S. Kawata, Adv. Polym. Sci. 2004, 170, 169.
29. W. Denk, J. H. Strickler, W. W. Webb, Science 1990, 248, 73.
30. B. H. Cumpston, S. P. Ananthavel, S. Barlow, D. L. Dyer, J. E. Ehrlich, L. L. Erskine, A. A. Heikal, S. M. Kuebler, I. Y. S. Lee, D. McCord-Maughon, J. Quin, H. Rockel, M. Rumi, X.-L. Wu, S. R. Marder, J. W. Perry, Nature 1999, 398, 51.
31. M. Farsari, G. Filippidis, C. Fotakis, Opt. Lett. 2005, 30, 3180.
32. K. S. Lee, D. Y. Yang, S. H. Park, R. H. Kim, Polym. Adv. Technol. 2006, 17, 72.
33. S. Wu, S. Serbin, M. Gu, J. Photochem. Photobiol, A: Chem. 2006, 181, 1.
34. L. Li, J. T. Fourkas, Mater. Today 2007, 10, 30.
35. C. N. LaFratta, Angew. Chem. 2007, 46, 6238.
36. S. Maruo, J. T. Fourkas, Laser Photonics Rev. 2008, 2, 100.
37. N. Anscombe, Nat. Photonics 2010, 4, 22.
38. J. T. Fourkas, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 1221.
39. A. Ovsianikov, A. Gaidukeviciute, B. N. Chichkov, M. Oubaha, B. MacCraith, I. Sakellari, A. Giakoumaki, D. Gray, M. Vamvakaki, M. Farsari, C. Fotakis, Laser Chem. 2008, article ID 493059 (2008), 7.
40. J. Serbin, A. Egbert, A. Ostendorf, B. N. Chichkov, R. Houbertz, G. Domann, J. Schulz, C. Cronauer, L. Fröhlich, M. Popall, Opt. Lett. 2003, 28, 301.
41. K. H. Haas, H. Wolter, Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 1999, 4, 571.
42. T. Baldacchini, C. N. LaFratta, R. A. Farrer, M. C. Teich, B. E. A. Saleh, M. J. Naughton, J. T. Fourkas, J. Appl. Phys. 2004, 95, 6072.
43. C. A. Coenjarts, C. K. Ober, Chem. Mater. 2004, 16, 5556.
44. M. Straub, L. H. Nguyen, A. Fazlic, M. Gu, Opt. Mater. 2004, 27, 359.
45. D. Yuan, A. Lasagni, P. Shao, S. Das, Virtual Phys. Prototyping 2008, 3, 221.
46. P. J. Campagnola, D. M. Delguidice, G. A. Epling, K. D. Hoffacker, A. R. Howell, J. D. Pitts, S. L. Goodman, Macromolecules 2000, 33, 1511.
47. T. Watanabe, M. Akiyama, K. Totani, S. M. Kuebler, F. Stellacci, W. Wenseleers, K. Braun, S. R. Marder, J. W. Perry, Adv. Funct. Mater. 2002, 12, 611.
48. D. S. Correa, P. Tayalia, G. Cosendey, D. S. dos Santos, Jr, R. F. Aroca, E. Mazur, C. R. Mendonca, J. Nanosci. Nanotechnol. 2009, 9, 5845.
49. W. H. Teh, U. Dürig, U. Drechsler, C. G. Smith, H. J. Güntherodt, J. Appl. Phys. 2005, 97, 054907.
50. W. Zhou, S. M. Kuebler, K. L. Braun, T. Yu, J. K. Cammack, C. K. Ober, J. W. Perry, S. R. Marder, Science 2002, 296, 1106.
51. T. Yu, C. K. Ober, S. M. Kuebler, W. Zhou, S. R. Marder, J. W. Perry, Adv. Mater. 2003, 15, 517.
52. Kirkpatrick, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 1999, 69, 461.
53. R. Houbertz, Appl. Surf. Sci. 2005, 247, 504.
54. J. Serbin, A. Ovsianikov, B. Chichkov, Opt. Express 2004, 12, 5221.
55. Z. Xiong, X. Z. Dong, W. Q. Chen, X. M. Duan, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2008, 93, 447.
56. A. Sidorenko, T. Krupenkin, A. Taylor, P. Fratzl, J. Aizenberg, Science 2007, 315, 487.
57. A. Knoll, U. Düring, O. Züger, H.-J. Güntherodt, Microelectron. Eng. 2006, 83, 1261.
58. S. Kawata, H. B. Sun, J. Photopolym. Sci. Technol. 2002, 15, 471.
59. F. Formanek, S. Kawata, Opt. Express 2006, 14, 800.
60. J. M. Kim, H. Muramatsu, Nano Lett. 2005, 5, 309.
61. M. Goeppert-Mayer, Ann. Phys. 1931, 9, 273.
62. S. Kawata, H. B. Sun, T. Tanaka, K. Takada, Nature 2001, 412, 697.
63. R. Schade, T. Weiß, K. Liefeith, Int. J. Artif. Organs 2009, 32, 394.
64. T. Weiß, G. Hildebrand, R. Schade, K. Liefeith, Eng. Life Sci. 2009, 9, 384.
65. L. P. Cunningham, Opt. Express 2006, 14, 8613.
66. A. Ovsianikov, S. Schlie, A. Ngezahayo, A. Haverich, B. N. Chichkov, J. Tissue Eng. Regen. Med. 2007, 1, 443.
67. S. Schlie, A. Ngezahayo, A. Ovsianikov, T. Fabian, H. A. Kolb, H. Haferkamp, B. N. Chichkov, J. Biomater. Appl. 2007, 22, 275.
68. F. Claeyssens, E. A. Hasan, A. Gaidukeviciute, D. S. Achilleos, A. Ranella, C. Reinhardt, A. Ovsianikov, X. Shizhou, C. Fotakis, M. Vamvakaki, Langmuir 2009, 25, 3219.
69. P. Tayalia, C. R. Mendonca, T. Baldacchini, D. J. Mooney, E. Mazur, Adv. Mater. 2008, 20, 4494.
70. S. Basu, P. J. Campagnola, J. Biomed. Mater. Res, Part A 2004, 71, 359.
71. S. Basu, P. J. Campagnola, Opt. Lett. 2005, 30, 159.
72. G. D. Pins, J. Biomed. Mater. Res, Part A 2006, 78A, 194.
73. R. Allen, R. Nielson, D. D. Wise, J. B. Shear, Anal. Chem. 2005, 77, 5089.
74. J. D. Pitts, et al., Photochem. Photobiol. 2002, 76, 135.
75. K. J. Schafer, J. M. Hales, M. Balu, K. D. Belfield, E. W. Van Stryland, D. J. Hagan, J. Photochem. Photobiol, A: Chem. 2004, 162, 497.
76. I. Wang, M. Bouriau, P. L. Baldeck, C. Martineau, C. Andraud, Opt. Lett. 2002, 27, 1348.
77. T. C. Lin, S. J. Chung, K. S. Kim, X. Wang, G. S. He, J. Swiatkiewicz, H. E. Pudavar, P. N. Prasad, in: Polymers for Photonics Applications II-Advances in Polymer Science, 161/2003 (Ed.:, K. S. Lee,), Springer, Berlin/Heidelberg 2003, p. 157.
78. S. M. Kuebler, K. L. Braun, W. Zhou, J. K. Cammack, T. Yu, C. K. Ober, S. R. Marder, J. W. Perry, J. Photochem. Photobiol, A: Chem. 2003, 158, 163.
79. Y. Lu, F. Hasegawa, T. Goto, J. Mater. Chem. 2004, 14, 75.
80. Y. Lu, F. Hasegawa, S. Ohkuma, T. Goto, S. Fukuhara, Y. Kawazu, K. Totani, T. Yamashita, T. Watanabe, J. Mater. Chem. 2004, 14, 1391.
81. J.-F. Xing, et al., J. Mater. Chem. 2007, 17, 1433.
82. J. H. Moon, J. Ford, S. Yang, Polym. Adv. Technol. 2006, 17, 83.
83. K. Obata, J. Koch, B. N. Chichkov, Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 2010, 7584, 75840L.
84. M. S. Hahn, L. J. Taite, J. J. Moon, M. C. Rowland, K. A. Ruffino, J. L. West, Biomaterials 2006, 27, 2519.
85. R. G. Wylie, M. S. Shoichet, J. Mater. Chem. 2008, 18, 2716.
86. R. J. Winfield, B. Bhuian, S. O'Brien, G. M. Crean, Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 2008, 6880, 688002.
87. M. Malinauskas, V. Purlys, A. Žukauskas, G. Bi kauskait, T. Gertus, P. Danileviius, D. Paipulas, M. Rutkauskas, H. Gilbergs, D. Baltriukien, Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 2010, 7715, 77151F.
88. S. Vogta, S. Berger, I. Wilkeb, Y. Larcher, J. Weisser, M. Schnabelrauch, Biomed. Mater. Eng. 2005, 15, 73.
89. H. Korhonen, A. O. Helminen, J. V. Seppälä, Macromol. Chem. Phys. 2004, 205, 937.
90. J. Elisseeff, W. McIntosh, K. Anseth, S. Riley, P. Ragan, R. Langer, J. Biomed. Mater. Res, Part A 2000, 51, 164.
91. M. Stubenrauch, U. Fröber, D. Voges, C. Schilling, M. Hoffmann, H. Witte, J. Micromech. Microeng. 2009, 19, 074013.
92. U. Fröber, M. Stubenrauch, T. Weiß, A. Berg, D. Voges, R. Schade, G. Hildebrand, M. Schnabelrauch, K. Liefeith, M. Hoffmann, IFMBE Proc. 2009, 25, 94.
93. S. Rajagopalan, R. A. Robb, Med. Image Anal. 2006, 10, 693.
94. R. Srinivasan, M. C. Bruce, A. R. Richard, in: Medicine Meets Virtual Reality 14:Accelerating Change in Healthcare: Next Medical Toolkit, Vol. 119 (Eds:, J. D. Westwood, R. S. Haluck, H. M. Hoffman, G. T. Mogel, R. Phillips, R. A. Robb, K. G. Vosburgh,), IOS Press, Amsterdam 2005, p. 440.
95. S. Torquato, A. Donev, Proc. R. Soc. Lond, A 2004, 460, 1849.