Biofabricating multifunctional soft matter with enzymes and stimuli-responsive materials

Advanced Functional Materials

Volumn 22, Issue 14, 2012, Pages 3004-3012

  Liu, Yi ^a   Terrell, Jessica L ^b   Tsao, Chen Yu ^b   Wu, Hsuan Chen ^b   Javvaji, Vishal ^b   Kim, Eunkyoung ^a   Cheng, Yi ^b   Wang, Yifeng ^c   Ulijn, Rein V ^d   Raghavan, Srinivasa R ^b   Rubloff, Gary W ^b   Bentley, William E ^a,b   Payne, Gregory F ^a,b  

^a UNIVERSITY OF MARYLAND   (United States)

^b UNIVERSITY OF MARYLAND   (United States)

^c WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (China)

^d UNIVERSITY OF STRATHCLYDE   (United Kingdom)

Author keywords

gelatin; microbial transglutaminase; peptides; quorum sensing; stimuli responsive materials

Indexed keywords

CONTROLLED STRUCTURES; CROSSLINKED; CROSSLINKS; ELECTRICAL INPUTS; FUSION TAG; GELATIN; GELATIN MATRIX; GLOBULAR PROTEINS; MICROBIAL TRANSGLUTAMINASE; PH-RESPONSIVE; QUORUM-SENSING; REGENERATIVE MEDICINE; ROOM TEMPERATURE; SOFT MATTER; STIMULI-RESPONSIVE MATERIALS; THERMALLY STABLE;

AMINO ACIDS; CROSSLINKING; ENZYMES; PEPTIDES; SELF ASSEMBLY;

PROTEINS;

EID: 84863957785     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201200095     Document Type: Article

References (82)

1. I. Zhitomirsky, A. Petric, Am. Ceram. Soc. Bull. 2001, 80, 41.
2. A. R. Boccaccini, S. Keim, R. Ma, Y. Li, I. Zhitomirsky, J. R. Soc. Interface 2010, 7, S581.
3. Y. Liu, E. Kim, R. Ghodssi, G. W. Rubloff, J. N. Culver, W. E. Bentley, G. F. Payne, Biofabrication 2010, 2, 022002.
4. S. T. Koev, P. H. Dykstra, X. Luo, G. W. Rubloff, W. E. Bentley, G. F. Payne, R. Ghodssi, Lab Chip 2010, 10, 3026.
5. M. Cheong, I. Zhitomirsky, Colloid Surf. A-Physicochem. Eng. Asp. 2008, 328, 73.
6. X. Pang, I. Zhitomirsky, Mater. Chem. Phys. 2005, 94, 245.
7. X. W. Shi, C. Y. Tsao, X. H. Yang, Y. Liu, P. Dykstra, G. W. Rubloff, R. Ghodssi, W. E. Bentley, G. F. Payne, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 2074.
8. L. Q. Wu, A. P. Gadre, H. M. Yi, M. J. Kastantin, G. W. Rubloff, W. E. Bentley, G. F. Payne, R. Ghodssi, Langmuir 2002, 18, 8620.
9. X. H. Yang, E. Kim, Y. Liu, X. W. Shi, G. W. Rubloff, R. Ghodssi, W. E. Bentley, Z. Pancer, G. F. Payne, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1645.
10. T. Jiang, Z. Zhang, Y. Zhou, Y. Liu, Z. W. Wang, H. Tong, X. Y. Shen, Y. N. Wang, Biomacromolecules 2010, 11, 1254.
11. R. Ma, R. F. Epand, I. Zhitomirsky, Colloid Surf. B-Biointerfaces 2010, 77, 279.
12. D. J. Adams, Macromol. Biosci. 2011, 11, 160.
13. L. Chen, J. Raeburn, S. Sutton, D. G. Spiller, J. Williams, J. S. Sharp, P. C. Griffiths, R. K. Heenan, S. M. King, A. Paul, S. Furzeland, D. Atkins, D. J. Adams, Soft Matter 2011, 7, 9721.
14. R. V. Ulijn, A. M. Smith, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 664.
15. V. Jayawarna, M. Ali, T. A. Jowitt, A. E. Miller, A. Saiani, J. E. Gough, R. V. Ulijn, Adv. Mater. 2006, 18, 611.
16. R. Orbach, L. Adler-Abramovich, S. Zigerson, I. Mironi-Harpaz, D. Seliktar, E. Gazit, Biomacromolecules 2009, 10, 2646.
17. W. Helen, P. de Leonardis, R. V. Ulijn, J. Gough, N. Tirelli, Soft Matter 2011, 7, 1732.
18. C. Tang, A. M. Smith, R. F. Collins, R. V. Ulijn, A. Saiani, Langmuir 2009, 25, 9447.
19. S. Sutton, N. L. Campbell, A. I. Cooper, M. Kirkland, W. J. Frith, D. J. Adams, Langmuir 2009, 25, 10285.
20. Y. Liu, Y. Cheng, H. C. Wu, E. Kim, R. V. Ulijn, G. W. Rubloff, W. E. Bentley, G. F. Payne, Langmuir 2011, 27, 7380.
21. Y. Liu, E. Kim, R. V. Ulijn, W. E. Bentley, G. F. Payne, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 1575.
22. X. H. Yang, Y. Liu, G. F. Payne, J. Adhes. 2009, 85, 576.
23. J. B. Guilbaud, E. Vey, S. Boothroyd, A. M. Smith, R. V. Ulijn, A. Saiani, A. F. Miller, Langmuir 2010, 26, 1 1297.
24. R. J. Williams, A. M. Smith, R. Collins, N. Hodson, A. K. Das, R. V. Ulijn, Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 19.
25. M. W. L. Popp, H. L. Ploegh, Angew. Chem.- nt. Ed. 2011, 50, 5024.
26. N. Shimba, Y. Yokoyama, E. Suzuki, J. Agric. Food Chem. 2002, 50, 1330.
27. K. Yokoyama, N. Nio, Y. Kikuchi, Appl. Microbiol. Biotechnol. 2004, 64, 447.
28. Y. Zhu, J. Tramper, Trends Biotechnol. 2008, 26, 559.
29. A. Paguirigan, D. J. Beebe, Lab Chip 2006, 6, 407.
30. A. L. Paguirigan, D. J. Beebe, Nat. Protocols 2007, 2, 1782.
31. C. W. Yung, L. Q. Wu, J. A. Tullman, G. F. Payne, W. E. Bentley, T. A. Barbari, J. Biomed. Mater. Res. Part A 2007, 83A, 1039.
32. T. H. Chen, H. D. Embree, E. M. Brown, M. M. Taylor, G. F. Payne, Biomaterials 2003, 24, 2831.
33. M. K. McDermott, T. H. Chen, C. M. Williams, K. M. Markley, G. F. Payne, Biomacromolecules 2004, 5, 1270.
34. E. P. Broderick, D. M. O'Halloran, Y. A. Rochev, M. Griffin, R. J. Collighan, A. S. Pandit, J. Biomed. Mater. Res. Part B 2005, 72B, 37.
35. A. Seitz, F. Schneider, R. Pasternack, H. L. Fuchsbauer, N. Hampp, Biomacromolecules 2001, 2, 233.
36. N. Kamiya, S. Doi, J. Tominaga, H. Ichinose, M. Goto, Biomacromolecules 2005, 6, 35.
37. N. Kamiya, T. Tanaka, T. Suzuki, T. Takazawa, S. Takeda, K. Watanabe, T. Nagamune, Bioconjugate Chem. 2003, 14, 351.
38. T. Tanaka, N. Kamiya, T. Nagamune, Bioconjugate Chem. 2004, 15, 491.
39. T. Tanaka, N. Kamiya, T. Nagamune, FEBS Lett. 2005, 579, 2092.
40. J. Tominaga, N. Kamiya, S. Doi, H. Ichinose, T. Maruyama, M. Goto, Biomacromolecules 2005, 6, 2299.
41. X. H. Yang, X. W. Shi, Y. Liu, W. E. Bentley, G. F. Payne, Langmuir 2009, 25, 338.
42. K. Yoshimura, M. Terashima, D. Hozan, T. Ebato, Y. Nomura, Y. Ishii, K. Shirai, J. Agric. Food Chem. 2000, 48, 2023.
43. S. H. Hsu, A. M. Jamieson, Polymer 1993, 34, 2602.
44. E. K. Johnson, D. J. Adams, P. J. Cameron, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5130.
45. T. Liebmann, S. Rydholm, V. Akpe, H. Brismar, BMC Biotechnol. 2007, 7, 88.
46. Q. M. Zhou, Q. J. Xie, Y. C. Fu, Z. H. Su, X. Jia, S.Z. Yao, J. Phys. Chem. B 2007, 111, 1 1276.
47. B. D. Larsen, D. H. Christensen, A. Holm, R. Zillmer, O. F. Nielsen, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 6247.
48. J. De Gelder, K. De Gussem, P. Vandenabeele, L. Moens, J. Raman Spectrosc. 2007, 38, 1133.
49. A. M. Smith, R. F. Collins, R. V. Ulijn, E. Blanch, J. Raman Spectrosc. 2009, 40, 1093.
50. D. A. Buttry, M. D. Ward, Chem. Rev. 1992, 92, 1355.
51. T. H. Chen, D. A. Small, M. K. McDermott, W. E. Bentley, G. F. Payne, Biomacromolecules 2003, 4, 1558.
52. Y. Cheng, C.-Y. Tsao, H.-C. Wu, X. Luo, J. L. Terrell, J. Betz, G. F. Payne, W. E. Bentley, G. W. Rubloff, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 51.
53. K. B. Xavier, B. L. Bassler, Nature 2005, 437, 750.
54. L. Hall-Stoodley, J. W. Costerton, P. Stoodley, Nat. Rev. Microbiol. 2004, 2, 95.
55. S. Hooshangi, W. E. Bentley, Curr. Opin. Biotechnol. 2008, 19, 550.
56. C. M. Waters, B. L. Bassler, Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 2005, 21, 319.
57. J. S. Dickschat, Nat. Prod. Rep. 2010, 27, 343.
58. W. Galloway, J. T. Hodgkinson, S. D. Bowden, M. Welch, D. R. Spring, Chem. Rev. 2011, 111, 28.
59. V. C. Kalia, H. J. Purohit, Crit. Rev. Microbiol. 2011, 37, 121.
60. K. R. Hardie, K. Heurlier, Nat. Rev. Microbiol. 2008, 6, 635.
61. Y. Irie, M. R. Parsek, in Bacterial Biofilms, Vol. 322 (Ed:, T. Romeo,), Springer Verlag, Berlin 2008, 67.
62. G. D. Geske, J. C. O'Neill, D. M. Miller, M. E. Mattmann, H. E. Blackwell, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 13613.
63. C. A. Lowery, T. Abe, J. Park, L. M. Eubanks, D. Sawada, G. F. Kaufmann, K. D. Janda, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15584.
64. C. A. Lowery, J. Park, G. F. Kaufmann, K. D. Janda, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 9200.
65. K. Kamaraju, J. Smith, J. X. Wang, V. Roy, H. O. Sintim, W. E. Bentley, S. Sukharev, Biochemistry 2011, 50, 6983.
66. V. Roy, J. A. I. Smith, J. X. Wang, J. E. Stewart, W. E. Bentley, H. O. Sintim, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11141.
67. X. M. Li, S. Chu, V. A. Feher, M. Khalili, Z. Nie, S. Margosiak, V. Nikulin, J. Levin, K. G. Sprankle, M. E. Tedder, R. Almassy, K. Appelt, K. M. Yager, J. Med. Chem. 2003, 46, 5663.
68. S. Raina, D. De Vizio, M. Odell, M. Clements, S. Vanhulle, T. Keshavarz, Biotechnol. Appl. Biochem. 2009, 54, 65.
69. X. Xue, G. Pasparakis, N. Halliday, K. Winzer, S. M. Howdle, C. J. Cramphorn, N. R. Cameron, P. M. Gardner, B. G. Davis, F. Fernández- Trillo, C. Alexander, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 9852.
70. E. V. Piletska, G. Stavroulakis, K. Karim, M. J. Whitcombe, I. Chianella, A. Sharma, K. E. Eboigbodin, G. K. Robinson, S. A. Piletsky, Biomacromolecules 2010, 11, 975.
71. B. M. M. Ahmer, Mol. Microbiol. 2004, 52, 933.
72. L. Wang, Y. Hashimoto, C. Y. Tsao, J. J. Valdes, W. E. Bentley, J. Bacteriol. 2005, 187, 2066.
73. K. B. Xavier, B. L. Bassler, J. Bacteriol. 2005, 187, 238.
74. C. Y. Tsao, S. Hooshangi, H. C. Wu, J. J. Valdes, W. E. Bentley, Metab. Eng. 2010, 12, 291.
75. M. B. Jones, R. Jani, D. C. Ren, T. K. Wood, M. J. Blaser, J. Infect. Dis. 2005, 191, 1881.
76. T. K. Wood, Environ. Microbiol. 2009, 11, 1.
77. G. F. Kaufmann, J. Park, K. D. Janda, Expert Opin. Biol. Ther. 2008, 8, 719.
78. J. A. Gutierrez, T. Crowder, A. Rinaldo-Matthis, M. C. Ho, S. C. Almo, V. L. Schramm, Nat. Chem. Biol. 2009, 5, 251.
79. D. A. Higgins, M. E. Pomianek, C. M. Kraml, R. K. Taylor, M. F. Semmelhack, B. L. Bassler, Nature 2007, 450, 883.
80. R. Le Berre, S. Nguyen, E. Nowak, E. Kipnis, M. Pierre, F. Ader, R. Courcol, B. P. Guery, K. Faure, G. Pyopneumagen, Clin. Microbiol. Infect. 2008, 14, 337.
81. L. Q. Wu, H. M. Yi, S. Li, G. W. Rubloff, W. E. Bentley, R. Ghodssi, G. F. Payne, Langmuir 2003, 19, 519.
82. E. Kim, Y. Liu, X. W. Shi, X. H. Yang, W. E. Bentley, G. F. Payne, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2683.