Mesoporous silicon-PLGA composite microspheres for the double controlled release of biomolecules for orthopedic tissue engineering

Advanced Functional Materials

Volumn 22, Issue 2, 2012, Pages 282-293

  Fan, Dongmei ^a   De Rosa, Enrica ^a   Murphy, Matthew B ^a   Peng, Yang ^b   Smid, Christine A ^c   Chiappini, Ciro ^c   Liu, Xuewu ^a   Simmons, Paul ^d   Weiner, Bradley K ^e   Ferrari, Mauro ^a   Tasciotti, Ennio ^a  

^a HOUSTON METHODIST RESEARCH INSTITUTE   (United States)

^b UNIVERSITY OF TEXAS   (United States)

^c The University of Texas at Austin   (United States)

^d UNIVERSITY OF TEXAS MEDICAL SCHOOL   (United States)

^e HOUSTON METHODIST HOSPITAL   (United States)

Author keywords

controlled release; mesoporous silicon (pSi); microemulsion; orthopedic tissue engineering; poly(dl lactide co glycolide) (PLGA)

Indexed keywords

ACIDIC PH; BOVINE SERUM ALBUMINS; CELLULAR UPTAKE; COMPOSITE MICROSPHERES; CONTROLLED DELIVERY; CONTROLLED RELEASE; DEGRADATION BY-PRODUCTS; DRUG DELIVERY VEHICLES; EMULSION METHOD; FLUORESCEIN ISOTHIOCYANATE; FLUORESCENT MICROSCOPY; GROWTH MEDIA; INFLAMMATORY RESPONSE; MATERIAL ANALYSIS; MATRIX; MESOPOROUS; MESOPOROUS SILICON; ORTHOPEDIC TISSUE ENGINEERING; OSTEOGENIC; POLY(DL -LACTIDE-CO-GLYCOLIDE) (PLGA); POLY(DL-LACTIDE-COGLYCOLIDE); PROTEIN RELEASE; PROTEIN STABILITY; RELEASE PROFILES; RELEASE RATE;

APPLICATIONS; BIOMOLECULES; BODY FLUIDS; CONTROLLED DRUG DELIVERY; DEGRADATION; EMULSIFICATION; FLUORESCENCE; MICROEMULSIONS; MICROSPHERES; MINERALOGY; POROUS SILICON; PROTEINS; TISSUE;

TISSUE ENGINEERING;

EID: 84862955512     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201100403     Document Type: Article

References (57)

1. L. T. Canham, Adv. Mater. 1995, 7, 1033.
2. S. McInnes, N. H. Voelcker, Future Med. Chem. 2009, 1, 1051.
3. S. J. P. McInnes, H. Thissen, N. R. Choudhury, N. H. Voelcker, J. Colloid Interface Sci. 2009, 332, 336.
4. P. Mukherjee, M. A. Whitehead, R. A. Senter, D. Fan, J. L. Coffer, L. T. Canham, Biomed. Microdevices 2006, 8, 9.
5. A. H. Mayne, S. C. Bayliss, P. Barr, M. Tobin, L. D. Buckberry, Phys. Status Solidi A 2000, 182, 505.
6. M. A. Whitehead, D. Fan, P. Mukherjee, G. R. Akkaraju, L. T. Canham, J. L. Coffer, Tissue Eng. A 2008, 14, 195.
7. M. A. Whitehead, D. Fan, G. R. Akkaraju, L. T. Canham, J. L. Coffer, J. Biomed. Mater. Res. Part A 2007, 83A, 225.
8. J. L. Coffer, M. A. Whitehead, D. K. Nagesha, P. Mukherjee, G. Akkaraju, M. Totolici, R. S. Saffie, L. T. Canham, Phys. Status Solidi A 2005, 202, 1451.
9. L. T. Canham, Nanotechnology. 2007, 18, 185704.
10. F. J. Martin, K. Melnik, T. West, J. Shapiro, M. Cohen, A. A. Boiarski, M. Ferrari, Drugs R&D 2005, 6, 71.
11. G. A. Soon-Whatt, C. A. Yaw-Fui, L. R. Houa-Gong, L. Te-Neng, Y. S. Wing-Kwong, C. May, S. Somanesan, L. S. Li-Er, N. D. Chee-Eng, L. Beng-Choo, C. Stephen, C. Pierce Kah-Hoe, Int. J. Radiat. Oncology. Biol. Phys 2007, 67, 786.
12. E. J. Anglin, M. P. Schwartz, V. P. Ng, L. A. Perelman, M. J. Sailor, Langmuir 2004, 20, 11264.
13. A. B. Foraker, R. J. Walczak, M. H. Cohen, T. A. Boiarski, C. F. Grove, P. W. Swaan, Pharm. Res. 2003, 20, 110.
14. C. A. Prestidge, T. J. Barnes, A. Mierczynska-Vasilev, W. Skinner, F. Peddie, C. Barnett, Phys. Status Solidi A 2007, 204, 3361.
15. L. Vaccari, D. Canton, N. Zaffaroni, R. Villa, M. Tormen, E. di Fabrizio, Microelectron. Eng. 2006, 83, 1598.
16. R. E. Serda, S. Ferrati, B. Godin, E. Tasciotti, X. Liu, M. Ferrari, Nanoscale 2009, 1, 250.
17. E. Tasciotti, B. Godin, J. O. Martinez, C. Chiappini, R. Bhavane, X. Liu, M. Ferrari, Mol. Imaging 2011, 10, 56.
18. E. Tasciotti, X. Liu, R. Bhavane, K. Plant, A. D. Leonard, B. K. Price, M. M. C. Cheng, P. Decuzzi, J. M. Tour, F. Robertson, M. Ferrari, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 151.
19. J. S. Ananta, B. Godin, R. Sethi, L. Moriggi, X. Liu, R. E. Serda, R. Krishnamurthy, R. Muthupillai, R. D. Bolskar, L. Helm, M. Ferrari, L. J. Wilson, P. Decuzzi, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 815.
20. C. Chiappini, E. Tasciotti, J. R. Fakhoury, D. Fine, L. Pullan, Y. Wang, L. Fu, X. Liu, M. Ferrari, ChemPhysChem 2010, 11, 1029.
21. P. Decuzzi, B. Godin, T. Tanaka, S. Y. Lee, C. Chiappini, X. Liu, M. Ferrari, J. Controlled Release 2010, 141, 320.
22. R. E. Serda, A. Mack, M. Pulikkathara, A. M. Zaske, C. Chiappini, J. R. Fakhoury, D. Webb, B. Godin, J. L. Conyers, X. Liu, J. A. Bankson, M. Ferrari, Small 2010, 6, 1.
23. J. H. Park, L. Gu, G. von Maltzahn, E. Ruoslahti, S. N. Bhatia, M. J. Sailor, Nat. Mater. 2009, 8, 331.
24. T. Tanaka, L. S. Mangala, P. E. Vivas-Mejia, R. Nieves-Alicea, A. P. Mann, E. Mora, H.-D. Han, M. M. K. Shahzad, X. Liu, R. Bhavane, J. Gu, J. R. Fakhoury, C. Chiappini, C. Lu, K. Matsuo, B. Godin, R. L. Stone, A. M. Nick, G. Lopez-Berestein, A. K. Sood, M. Ferrari, Cancer Res. 2010, 70, 3687.
25. B. H. Woo, G. Jiang, Y. W. Jo, P. P. DeLuca, Pharm. Res. 2001, 18, 1600.
26. M. van de Weert, W. E. Hennink, W. Jiskoot, Pharm. Res. 2000, 17, 1159.
27. J. M. Chan, L. Zhang, K. P. Yuet, G. Liao, J. W. Rhee, R. Langer, O. C. Farokhzad, Biomaterials 2009, 30, 1627.
28. D. M. K. Jensen, D. Cun, M. J. Maltesen, S. Frokjaer, H. M. Nielsen, C. Foged, J. Controlled Release 2010, 142, 138.
29. B. C. Tang, M. Dawson, S. K. Lai, Y.-Y. Wang, J. S. Suk, M. Yang, P. Zeitlin, M. P. Boyle, J. Fu, J. Hanes, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009, 106, 19268.
30. W. J. E. M. Habraken, J. G. C. Wolke, A. G. Mikos, J. A. Jansen, J. Biomater. Sci., Polym. Ed. 2008, 19, 1171.
31. W. Linhart, F. Peters, W. Lehmann, K. Schwarz, A. F. Schilling, M. Amling, J. M. Rueger, M. Epple, J. Biomed. Mater. Res. 2001, 54, 162.
32. V. P. Torchilin, Adv. Drug Delivery Rev. 2006, 58, 1532.
33. J. Salonen, A. M. Kaukonen, J. Hirvonen, V. Lehto, J. Pharm. Sci. 2008, 97, 632.
34. D. Fan, G. R. Akkaraju, L. T. Canham, J. L. Coffer, Nanoscale 2011, 3, 354.
35. J. Lee, S. Lee, S. Yu, J. Park, J. Choi, J. Kim, Surf. Coat. Technol. 2008, 20, 5757.
36. D. C. J. Eisinger, D. Clairet, Magnes. Res. 1993, 6, 247.
37. D. M. Reffitt, N. Ogston, R. Jugdaohsingh, H. F. J. Cheung, B. A. J. Evans, R. P. H. Thompson, J. J. Powell, G. N. Hampson, Bone 2003, 32, 127.
38. B. Godin, J. Gu, R. E. Serda, R. Bhavane, E. Tasciotti, C. Chiappini, X. Liu, T. Tanaka, P. Decuzzi, M. Ferrari, J. Biomed. Mater. Res. A 2010, 15, 1236.
39. S. B. Hartono, S. Z. Qiao, J. Liu, K. Jack, B. P. Ladewig, Z. Hao, G. Q. Max Lu, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 8353.
40. X. Huang, X. Meng, F. Tang, L. Li, D. Chen, H. Liu, Y. Zhang, J. Ren, Nanotechnology 2008, 19, 5101.
41. A. J. Milligan, F. M. M. Morel, Science 2002, 297, 1848.
42. M. S. Bawa, V. S. Simpson, P. A. Miller, F. L. Allen, G. L. Etheridge, K. J. L'anglois, M. H. Grimes, United States Patent 6028006, 2000.
43. M. Das, T. Miyakawa, C. F. Fox, R. M. Pruss, A. Aharonov, H. R. Herschman, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1977, 74, 2790.
44. Y. Xiao, S. P. Forry, X. Gao, R. D. Holbrook, W. G. Telford, A. Tona, J. Nanobiotechnol. 2010, 8, 13.
45. G. Sharma, D. T. Valenta, Y. Altman, S. Harvey, H. Xie, S. Mitragotri, J. W. Smith, J. Controlled Release 2010, 147, 408.
46. Y. J. Ma, H. C. Gu, J. Mater. Sci. Mater. Med. 2007, 18, 2145.
47. R. A. Gemeinhart, D. Luo, W. M. Saltzman, Biotechnol. Prog. 2005, 21, 532.
48. H. A. Lucero, E. Kintsurashvili, M. E. Marketou, H. Gavras, J. Biol. Chem. 2010, 285, 5555.
49. X. Huang, X. Meng, F. Tang, L. Li, D. Chen, H. Liu, Y. Zhang, J. Ren, Nanotechnology 2008, 19, 5101.
50. R. N. Jorissen, F. Walker, N. Pouliot, T. P. J. Garrett, C. W. Ward, A. W. Burgess, Exp. Cell Res. 2003, 284, 31.
51. G. Carpenter, S. Cohen, J. Cell. Biol. 1976, 71, 159.
52. L. Beguinot, R. M. Lyall, M. C. Willingham, I. Pastan, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1984, 81, 2384.
53. A. Sorkin, C. M. Waters, Bioessays 1993, 15, 375.
54. A. Raz, C. Bucana, W. E. Fogler, G. Poste, I. J. Fidler, Cancer Res. 1981, 41, 487.
55. C. Reis e Sousa, P. D. Stahl, J. M. Austyn, J. Exp. Med. 1993, 178, 509.
56. R. Heumann, M. Schwab, R. Merkl, H. Thoenen, J. Neuroscience 1984, 4, 3039.
57. M. L. Ho, Y. C. Fu, G. J. Wang, H. T. Chen, J. K. Chang, T. H. Tsai, C. K. Wang, J. Controlled Release 2008, 128, 142.