Injectable block copolymer hydrogels: Achievements and future challenges for biomedical applications

Macromolecules

Volumn 44, Issue 17, 2011, Pages 6629-6636

  Huynh, Cong Truc ^a   Nguyen, Minh Khanh ^a,b   Lee, Doo Sung ^a  

^a Sungkyunkwan University   (South Korea)

^b CASE WESTERN RESERVE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOACTIVE MOLECULES; BIOMEDICAL APPLICATIONS; COPOLYMER HYDROGELS; CROSS-LINKED HYDROGELS; EXTERNAL STIMULUS; FUTURE CHALLENGES; INJECTABLE HYDROGELS; POLYMERIC HYDROGELS; RECENT PROGRESS; SOL-GEL PHASE TRANSITION; SPECIFIC SITES; TISSUE ENGINEERING APPLICATIONS;

BLOCK COPOLYMERS; DRUG DELIVERY; ELECTRIC FIELDS; FUNCTIONAL POLYMERS; GLUCOSE; IONIC STRENGTH; MAGNETIC FIELDS; MEDICAL APPLICATIONS; SOL-GELS; TISSUE; TISSUE ENGINEERING;

HYDROGELS;

EID: 80052461698     PISSN: 00249297     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ma201261m     Document Type: Review

References (128)

1. Hoffman, A. S. Adv. Drug Delivery Rev. 2002, 54, 3-12
2. Nguyen, M. K.; Lee, D. S. Macromol. Biosci. 2010, 10, 563-579
3. He, C.; Kim, S. W.; Lee, D. S. J. Controlled Release 2008, 127, 189-207
4. Hoare, T. R.; Kohane, D. S. Polymer 2008, 49, 1993-2007
5. Yu, L.; Ding, J. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1473-1481
6. Ruel-Gariepy, E.; Leroux, J. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2004, 58, 409-426
7. Kopeček, J. Biomaterials 2007, 28, 5185-5192
8. Kretlow, J. D.; Klouda, L.; Mikos, A. G. Adv. Drug Delivery Rev. 2007, 59, 263-273
9. Jeong, B.; Kim, S. W.; Bae, Y. H. Adv. Drug Delivery Rev. 2002, 54, 37-51
10. Chung, H. J.; Park, T. G. Nano Today 2009, 4, 429-437
11. Joo, M. K.; Park, M. H.; Choi, B. G.; Jeong, B. J. Mater. Chem. 2009, 19, 5891-5905
12. Tran, N. Q.; Joung, Y. K.; Lih, E.; Park, K. M.; Park, K. D. Biomacromolecules 2010, 11, 617-625
13. Lee, S. H.; Lee, Y.; Lee, S.-W.; Ji, H.-Y.; Lee, J.-H.; Lee, D. S.; Park, T. G. Acta Biomater. 2011, 7, 1468-1476
14. Yung, C. W.; Bentley, W. E.; Barbari, T. A. J. Biomed. Mater. Res. Part A 2010, 95, 25-32
15. Bao, C.; Lu, R.; Jin, M.; Xue, P.; Tan, C.; Zhao, Y.; Liu, G. Carbohydr. Res. 2004, 339, 1311-1316
16. Koutroumanis, K. P.; Avgoustakis, K.; Bikiaris, D. Carbohydr. Polym. 2010, 82, 181-188
17. Zhang, H.; Qadeer, A.; Mynarcik, D.; Chen, W. Biomaterials 2011, 32, 890-898
18. Teng, D.-Y.; Wu, Z.-M.; Zhang, X.-G.; Wang, Y.-X.; Zheng, C.; Wang, Z.; Li, C.-X. Polymer 2010, 51, 639-646
19. Lee, F.; Chung, J. E.; Kurisawa, M. J. Controlled Release 2009, 134, 186-193
20. Kim, K. S.; Park, S. J.; Yang, J.-A.; Jeon, J.-H.; Bhang, S. H.; Kim, B.-S.; Hahn, S. K. Acta Biomater. 2011, 7, 666-674
21. Pritchard, C. D.; O'Shea, T. M.; Siegwart, D. J.; Calo, E.; Anderson, D. G.; Reynolds, F. M.; Thomas, J. A.; Slotkin, J. R.; Woodard, E. J.; Langer, R. Biomaterials 2011, 32, 587-597
22. Jin, R.; Teixeira, L. S. M.; Krouwels, A.; Dijkstra, P. J.; van Blitterswijk, C. A.; Karperien, M.; Feijen, J. Acta Biomater. 2010, 6, 1968-1977
23. Lee, J. B.; Yoon, J. J.; Lee, D. S.; Park, T. G. J. Biomater. Sci., Polym. Edn. 2004, 15, 1571-1583
24. Zhong, C.; Wu, J.; Reinhart-King, C. A.; Chu, C. C. Acta Biomater. 2010, 6, 3908-3918
25. Leach, J. B.; Schmidt, C. E. Biomaterials 2005, 26, 125-135
26. Rassing, J.; Attwood, D. Int. J. Pharm. 1983, 13, 47-55
27. Attwood, D.; Collett, J. H.; Tait, C. J. Int. J. Pharm. 1985, 26, 25-33
28. Vadnere, M.; Amidon, G.; Lindenbaum, S.; Haslam, J. L. Int. J. Pharm. 1984, 22, 207-218
29. Song, M. J.; Lee, D. S.; Ahn, J. H.; Kim, D. J.; Kim, S. C. Polym. Bull. 2000, 43, 497-504
30. Mortensen, K.; Pedersen, J. S. Macromolecules 1993, 26, 805-812
31. Glatter, O.; Scherf, G.; Schillen, K.; Brown, W. Macromolecules 1994, 27, 6046-6054
32. Mortensen, K.; Brown, W. Macromolecules 1993, 26, 4128-4135
33. Ahn, J. S.; Suh, J. M.; Lee, M.; Jeong, B. Polym. Int. 2005, 54, 842-847
34. Sosnik, A.; Cohn, D. Biomaterials 2005, 26, 349-357
35. Xiong, X. Y.; Tam, K. C.; Gan, L. H. Polymer 2005, 46, 1841-1850
36. Cohn, D.; Lando, G.; Sosnik, A.; Garty, S.; Levi, A. Biomaterials 2006, 27, 1718-1727
37. Borden, B. A.; Yockman, J.; Kim, S. W. Molecular Pharm. 2010, 7, 963-968
38. Jeong, B.; Bae, Y. H.; Lee, D. S.; Kim, S. W. Nature 1997, 388, 860-862
39. Choi, S. W.; Choi, S. Y.; Jeong, B.; Kim, S. W.; Lee, D. S. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 1999, 37, 2207-2218
40. Jeong, B.; Lee, D. S.; Shon, J.-I.; Bae, Y. H.; Kim, S. W. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 1999, 37, 751-760
41. Li, F.; Li, S.; Ghzaoui, A. E.; Nouailhas, H.; Zhuo, R. Langmuir 2007, 23, 2778-2783
42. Jeong, B.; Bae, Y. H.; Kim, S. W. Macromolecules 1999, 32, 7064-7069
43. Jeong, B.; Choi, Y. K.; Bae, Y. H.; Zentner, G.; Kim, S. W. J. Controlled Release 1999, 62, 109-114
44. Jeong, B.; Bae, Y. H.; Kim, S. W. Colloid Surf. B Biointer. 1999, 16, 185-193
45. Jeong, B.; Bae, Y. H.; Kim, S. W. J. Biomed. Mater. Res. 2000, 50, 171-177
46. Duan, Y.; Nie, Y.; Gong, T.; Wang, Q.; Zhang, Z. J. Appl. Polym. Sci. 2006, 100, 1019-1023
47. Jeong, B.; Bae, Y. H.; Kim, S. W. J. Controlled Release 2000, 63, 155-163
48. Shim, M. S.; Lee, H. T.; Shim, W. S.; Park, I.; Lee, H.; Chang, T.; Kim, S. W.; Lee, D. S. J. Biomed. Mater. Res. 2002, 61, 188-196
49. Lee, D. S.; Shim, M. S.; Kim, S. W.; Lee, H.; Park, I.; Chang, T. Macromol. Rapid Commun. 2001, 22, 587-592
50. Zentner, G. M.; Rathi, R.; Shih, C.; Mcrea, J. C.; Seo, M. H.; Oh, H.; Rhee, B. G.; Mestecky, J.; Moldoveanu, Z.; Morgan, M.; Weitman, S. J. Controlled Release 2001, 72, 203-215
51. Kim, Y. J.; Choi, S.; Koh, J. J.; Lee, M.; Ko, K. S.; Kim, S. W. Pharm. Res. 2001, 18, 548-550
52. Choi, S.; Kim, S. W. Pharm. Res. 2003, 20, 2008-2010
53. Choi, S.; Baudys, M.; Kim, S. W. Pharm. Res. 2004, 21, 827-831
54. Jeong, B.; Wang, L.; Gutowska, A. Chem. Commun. 2001, 16, 1516-1517
55. Chung, Y.; Simmons, K. L.; Gutowska, A.; Jeong, B. Biomacromolecules 2002, 3, 511-516
56. Jeong, B.; Kibbey, M. R.; Birnbaum, J. C.; Won, Y.; Gutowska, A. Macromolecules 2000, 33, 8317-8322
57. Kim, M. S.; Seo, K. S.; Khang, G.; Cho, S. H.; Lee, H. B. J. Biomed. Mater. Res. 2004, 70A, 154-158
58. Kim, M. S.; Hyun, H.; Seo, K. S.; Cho, Y. H.; Lee, J. W.; Lee, C. R.; Khang, G.; Lee, H. B. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2006, 44, 5413-5423
59. Kim, M. S.; Hyun, H.; Khang, G.; Lee, H. B. Macromolecules 2006, 39, 3099-3102
60. Hyun, H.; Kim, Y. H.; Song, I. B.; Lee, J. W.; Kim, M. S.; Khang, G.; Park, K.; Lee, H. B. Biomacromolecules 2007, 8, 1093-1100
61. Lee, J. Y.; Kim, K. S.; Kang, Y. M.; Kim, E. S.; Hwang, S.-J.; Lee, H. B.; Min, B. H.; Kim, J. H.; Kim, M. S. Int. J. Pharm. 2010, 392, 51-56
62. Kang, Y. M.; Kim, G. H.; Kim, J. I.; Kim, D. Y.; Lee, B. N.; Yoon, S. M.; Kim, J. H.; Kim, M. S. Biomaterials 2011, 32, 4556-4564
63. Kim, M. S.; Kim, S. K.; Kim, S. H.; Hyun, H.; Khang, G.; Lee, H. B. Tissue Eng. 2006, 12, 2863-2873
64. Kim, M. H.; Hong, H. N.; Hong, J. P.; Park, C. J.; Kwon, S. W.; Kim, S. H.; Kang, G.; Kim, M.-J. Biomaterials 2010, 31, 1213-1218
65. Bae, S. J.; Suh, J. M.; Sohn, Y. S.; Bae, Y. H.; Kim, S. W.; Jeong, B. Macromolecules 2005, 38, 5260-5265
66. Hwang, M. J.; Suh, J. M.; Bae, Y. H.; Kim, S. W.; Jeong, B. Biomacromolecules 2005, 6, 885-890
67. Gong, C.-Y.; Shia, S.; Dong, P.-W.; Kan, B.; Gou, M.-L.; Wang, X.-H.; Li, X.-Y.; Luo, F.; Zhao, X.; Wei, Y.-Q.; Qian, Z.-Y. Int. J. Pharm. 2009, 365, 89-99
68. Gou, M.-L.; Gong, C.-Y.; Zhang, J.; Wang, X.-H.; Wang, X.-H.; Gu, Y.-C.; Guo, G.; Chen, L.-J.; Luo, F.; Zhao, X.; Wei, Y.-Q.; Qian, Z.-Y. J. Biomed. Mater. Res. A. 2010, 93, 219-226
69. Gong, C.-Y.; Shi, S.; Wu, L.; Gou, M.-L.; Yin, Q.-Q.; Guo, Q.-F.; Dong, P.-W.; Zhang, F.; Luo, F.; Zhao, X.; Wei, Y.-Q.; Qian, Z.-Y. Acta Biomater. 2009, 5, 3358-3370
70. Yu, L.; Zhang, H.; Ding, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 2232-2235
71. Yu, L.; Chang, G.; Zhang, H.; Ding, J. J. Polym. Sci., Part A Polym. Chem. 2007, 45, 1122-1133
72. Nagahama, K.; Ouchi, T.; Ohya, Y. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 1220-1231
73. Xun, W.; Wu, D.-Q.; Li, Z.-Y.; Wang, H.-Y.; Huang, F.-W.; Cheng, S.-X.; Zhang, X.-Z.; Zhuo, R.-X. Macromol. Biosci. 2009, 9, 1219-1226
74. Zhang, Z.; Lai, Y.; Yu, L.; Ding, J. Biomaterials 2010, 31, 7873-7882
75. Wu, J.; Zeng, F.; Huang, X.-P.; Chung, J. C.-Y.; Konecny, F.; Weisel, R. D.; Li, R.-K. Biomaterials 2011, 32, 579-586
76. Oh, H. J.; Joo, M. K.; Sohn, Y. S.; Jeong, B. Macromolecules 2008, 41, 8204-8209
77. Choi, B. G.; Park, M. H.; Cho, S.-H.; Joo, M. K.; Oh, H. J.; Kim, E. H.; Park, K.; Han, D. K.; Jeong, B. Biomaterials 2010, 31, 9266-9272
78. Kang, G. D.; Cheon, S. H.; Khang, G.; Song, S.-C. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2006, 63, 340-346
79. Kang, G. D.; Cheon, S. H.; Song, S.-C. Int. J. Pharm. 2006, 319, 29-36
80. Kang, G. D.; Song, S.-C. Int. J. Pharm. 2008, 349, 188-195
81. Chun, C.-J.; Lee, S. M.; Kim, S. Y.; Yang, H. K.; Song, S.-C. Biomaterials 2009, 30, 2349-2360
82. Chun, C.-J.; Lim, H. J.; Hong, K.-Y.; Park, K.-H.; Song, S.-C. Biomaterials 2009, 30, 6295-6308
83. Park, M.-R.; Chun, C.-J.; Ahn, S.-W.; Ki, M.-H.; Cho, C.-S.; Song, S.-C. Biomaterials 2010, 31, 1349-1359
84. Park, M.-R.; Chun, C.-J.; Ahn, S.-W.; Ki, M.-H.; Cho, C.-S.; Song, S.-C. J. Controlled Release 2010, 147, 359-367
85. Namgung, R.; Nam, S.; Kim, S. K.; Son, S.; Singha, K.; Kwon, J.-S.; Ahn, Y.; Jeong, M. H.; Park, I.-K.; Garripelli, V. K.; Jo, S.; Kim, W. J. Biomaterials 2009, 30, 5225-5233
86. Kwon, J. S.; Park, I. K.; Cho, A. S.; Shin, S. M.; Hong, M. H.; Jeong, S. Y.; Kim, Y. S.; Min, J.-J.; Jeong, M. H.; Kim, W. J.; Jo, S.; Pun, S. H.; Cho, J. G.; Park, J. C.; Kang, J. C.; Ahn, Y. J. Controlled Release 2009, 138, 168-176
87. Li, X.; Loh, X. J.; Wang, K.; He, C.; Li, J. Biomacromolecules 2005, 6, 2740-2747
88. Loh, X. J.; Goh, S. H.; Li, J. Biomaterials 2007, 28, 4113-4123
89. Nguyen, V. P. N.; Kuo, N.; Loh, X. J. Soft Matter 2011, 7, 2150-2159
90. Loh, X. J.; Nguyen, V. P. N.; Kuo, N.; Li, J. J. Mater. Chem. 2011, 21, 2246-2254
91. Chapanian, R.; Tse, M. Y.; Pang, S. C.; Amsden, B. G. Biomaterials 2009, 30, 295-306
92. Behravest, E.; Shung, A. K.; Jo, S.; Mikos, A. G. Biomacromolecules 2002, 3, 153-158
93. Schacht, E.; Toncheva, V.; Vandertaelen, K.; Heller, J. J. Controlled Release 2006, 116, 219-225
94. Ma, Y.; Tang, Y.; Billingham, N. C.; Armes, S. P. Biomacromolecules 2003, 4, 864-868
95. Determan, M. D.; Cox, J. P.; Mallapragada, S. K. J. Biomed. Mater. Res. 2007, 81A, 326-333
96. Anderson, B. C.; Cox, S. M.; Bloom, P. D.; Sheares, V. V.; Mallapragada, S. K. Macromolecules 2003, 36, 1670-1676
97. Garbern, J. C.; Hoffman, A. S.; Stayton, P. S. Biomacromolecules 2010, 11, 1833-1839
98. Garbern, J. C.; Minami, E.; Stayton, P. S.; Murry, C. E. Biomaterials 2011, 32, 2407-2416
99. Lee, S. Y.; Lee, Y.; Kim, J. E.; Park, T. G.; Ahn, C.-H. J. Mater. Chem. 2009, 19, 8198-8201
100. Dayananda, K.; He, C.; Park, D. K.; Park, T. G.; Lee, D. S. Polymer 2008, 49, 4968-4973
101. Huynh, C. T.; Nguyen, M. K.; Huynh, D. P.; Kim, S. W.; Lee, D. S. Polymer 2010, 51, 3843-3850
102. Nguyen, M. K.; Park, D. K.; Lee, D. S. Biomacromolecules 2009, 10, 728-731
103. Nguyen, M. K.; Lee, D. S. Macromol. Res. 2010, 18, 284-288
104. Shim, W. S.; Yoo, J. S.; Bae, Y. H.; Lee, D. S. Biomacromolecules 2005, 6, 2930-2934
105. Shim, W. S.; Kim, J.-H.; Park, H.; Kim, K.; Kwon, I. C.; Lee, D. S. Biomaterials 2006, 27, 5178-5185
106. Shim, W. S.; Kim, S. W.; Lee, D. S. Biomacromolecules 2006, 7, 1935-1941
107. Shim, W. S.; Kim, J.-H.; Kim, K.; Kim, Y.-S.; Park, R.-W.; Kim, I.-S.; Kwon, I. C.; Lee, D. S. Int. J. Pharm. 2007, 331, 11-18
108. Dayananda, K.; Pi, B. S.; Kim, B. S.; Park, T. G.; Lee, D. S. Polymer 2007, 48, 758-762
109. Kim, H. K.; Shim, W. S.; Kim, S. E.; Lee, K.-H.; Kang, E.; Kim, J.-H.; Kim, K.; Kwon, I. C.; Lee, D. S. Tissue Eng. Part A 2009, 15, 923-933
110. Huynh, D. P.; Shim, W. S.; Kim, J. H.; Lee, D. S. Polymer 2006, 47, 7918-7926
111. Lynn, D. M.; Langer, R. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 10761-10768
112. Lee, M. S.; Jang, Y. L.; Huynh, D. P.; Huynh, C. T.; Lee, Y.; Chae, S. Y.; Kim, S. H.; Park, T. G.; Lee, D. S.; Jeong, J. H. Macromol. Biosci. 2011, 11, 789-796
113. Yoo, J. S.; Kim, M. S.; Lee, D. S.; Kim, B. S.; Kim, J. H. Macromol. Res. 2006, 14, 117-120
114. Huynh, D. P.; Nguyen, M. K.; Pi, B. S.; Kim, M. S.; Chae, S. Y.; Lee, K. C.; Kim, B. S.; Kim, S. W.; Lee, D. S. Biomaterials 2008, 29, 2527-2534
115. Huynh, D. P.; Im, G. J.; Chae, S. Y.; Lee, K. C.; Lee, D. S. J. Controlled Release 2009, 137, 20-24
116. Huynh, D. P.; Nguyen, M. K.; Kim, B. S.; Lee, D. S. Polymer 2009, 50, 2565-2571
117. Huynh, D. P.; Nguyen, M. K.; Lee, D. S. Macromol. Res. 2010, 18, 192-199
118. Zheng, Y.; Nguyen, M. K.; He, C.; Huynh, C. T.; Lee, D. S. Macromol. Res. 2010, 18, 1096-1102
119. Nguyen, M. K.; Huynh, C. T.; Lee, D. S. Polymer 2009, 50, 5205-5210
120. Huynh, C. T.; Nguyen, M. K.; Huynh, D. P.; Lee, D. S. Colloid Polym. Sci. 2011, 289, 301-308
121. Dayananda, K.; He, C.; Lee, D. S. Polymer 2008, 49, 4620-4625
122. Zheng, Y.; He, C.; Huynh, C. T.; Lee, D. S. Macromol. Res. 2010, 18, 974-980
123. Huynh, C. T.; Nguyen, M. K.; Jeong, I. K.; Kim, S. W.; Lee, D. S. J. Biomater. Sci. Polym. Edn. 2011, 10.1163/092050611X575423
124. Huynh, C. T.; Nguyen, M. K.; Kim, J. H.; Kang, S. W.; Kim, B. S.; Lee, D. S. Soft Matter 2011, 7, 4974-4982
125. Huynh, C. T.; Kang, S. W.; Li, Y.; Kim, B. S.; Lee, D. S. Soft Matter 2011, 10.1039/C1SM05919J
126. Huynh, C. T.; Nguyen, M. K.; Lee, D. S. Acta. Biomater. 2011, 7, 3123-3130
127. Nguyen, M. K.; Lee, D. S. Chem. Commun. 2010, 46, 3583-3585
128. Nguyen, M. K.; Huynh, C. T.; Gao, G. H.; Kim, J. H.; Huynh, D. P.; Chae, S. Y.; Lee, K. C.; Lee, D. S. Soft Matter 2011, 7, 2994-3001