Biodegradable soft elastomers: Synthesis/properties of materials and fabrication of scaffolds

RSC Advances

Volumn 2, Issue 22, 2012, Pages 8229-8242

  Li, Yuan ^a   Thouas, George A ^b   Chen, Qi Zhi ^a  

^a MONASH UNIVERSITY   (Australia)

^b UNIVERSITY OF MELBOURNE   (Australia)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOCOMPATIBILITY; BIOLOGICAL MATERIALS; DEGRADATION; ELASTOMERS; MECHANICAL PROPERTIES; PLASTICS; SCAFFOLDS; SCAFFOLDS (BIOLOGY);

ALIPHATIC COPOLYESTERS; BIODEGRADABLE ELASTOMERS; DEGRADATION PROFILES; FUTURE RESEARCH DIRECTIONS; IN-VIVO; POLYHYDROXYALKANOATES; REPRODUCIBILITIES; RESEARCH EFFORTS; SCAFFOLD FABRICATION; SOFT ELASTOMERS; SOFT TISSUE ENGINEERING; TISSUE ENGINEERING SCAFFOLDING;

THERMOPLASTIC ELASTOMERS;

EID: 84865758026     PISSN: None     EISSN: 20462069     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c2ra20736b     Document Type: Review

References (146)

1. R. Langer J. Vacanti Science 1993 260 920 926
2. L. E. Niklason J. Gao W. M. Abbott K. K. Hirschi S. Houser R. Marini R. Langer Science 1999 284 489 493
3. J. Yang A. R. Webb S. J. Pickerill G. Hageman G. A. Ameer Biomaterials 2006 27 1889 1898
4. Y. Wang G. A. Ameer B. J. Sheppard R. Langer Nat. Biotechnol. 2002 20 602 606
5. C. J. Bettinger Macromol. Biosci. 2011 467 482
6. J. Yang A. Webb G. Ameer Adv. Mater. 2004 16 511 516
7. C. Bettinger E. Weinberg K. Kulig J. Vacanti Y. Wang J. Borenstein R. Langer Adv. Mater. 2006 18 165 169
8. L.-Q. Zhang and R. Shi, in Current Topics in Elastomers Research, ed., A. K. Bhowmick, CRC Press, Boca Raton, 2008, ch. 8, pp. 222-247
9. J. J. Stankus, J. Guan and W. R. Wagner, Encyclopedia of biomaterials and biomedical engineering, 2004, pp. 484-494
10. Q. Z. Chen A. Bismarck U. Hansen S. Junaid M. Q. Tran S. E. Harding N. N. Ali A. R. Boccaccini Biomaterials 2008 29 47 57
11. A. N. Gent in Science and Technology of Rubber, ed. J. E. Mark, B. Erman and F. R. Eirich, Academic Press, Burlington, 3rd edn, 2005, pp. 1-27
12. A. R. Webb J. Yang G. A. Ameer Expert Opin. Biol. Ther. 2004 4 801 812
13. R. J. Zdrahala I. J. Zdrahala Journal of Biomaterials Applications 1999 14 67 90
14. M. Martina D. W. Hutmacher Polym. Int. 2007 56 145 157
15. H. M. Nugent E. R. Edelman Circ. Res. 2003 92 1068 1078
16. R. Yoda J. Biomater. Sci., Polym. Ed. 1998 9 561 626
17. Q. Z. Chen S. E. Harding N. N. Ali A. R. Lyon A. R. Boccaccini Mater. Sci. Eng., R 2008 59 1 37
18. G.-Q. Chen Q. Wu Biomaterials 2005 26 6565 6578
19. D. P. Martin S. F. Williams Biochem. Eng. J. 2003 16 97 105
20. R. Shi D. F. Chen Q. Y. Liu Y. Wu X. C. Xu L. Q. Zhang W. Tian Int. J. Mol. Sci. 2009 10 4223 4256
21. A. Lendlein R. Langer Science 2002 296 1673 1676
22. J. P. Bruggeman B. J. de Bruin C. J. Bettinger R. Langer Biomaterials 2008 29 4726 4735
23. J. P. Bruggeman C. J. Bettinger C. L. Nijst D. S. Kohane R. Langer Adv. Mater. 2008 20 1922 1927
24. C. L. E. Nijst J. P. Bruggeman J. M. Karp L. Ferreira A. Zumbuehl C. J. Bettinger R. Langer Biomacromolecules 2007 8 3067 3073
25. J. Yang Y. Zhang S. Gautam L. Liu J. Dey W. Chen R. P. Mason C. A. Serrano K. A. Schug L. Tang Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009 106 10086 10091
26. L. J. Lei T. Ding R. Shi Q. Y. Liu L. Q. Zhang D. F. Chen W. Tian Polym. Degrad. Stab. 2007 92 389 396
27. R. T. Tran P. Thevenot D. Gyawali J.-C. Chiao L. Tang J. Yang Soft Matter 2010 6 2449 2461
28. D. Gyawali P. Nair Y. Zhang R. T. Tran C. Zhang M. Samchukov M. Makarov H. K. W. Kim J. A. Yang Biomaterials 2010 31 9092 9105
29. H. M. Younes E. Bravo-Grimaldo B. G. Amsden Biomaterials 2004 25 5261 5269
30. B. G. Amsden G. Misra F. Gu H. M. Younes Biomacromolecules 2004 5 2479 2486
31. C. J. Bettinger J. P. Bruggeman J. T. Borenstein R. Langer J. Biomed. Mater. Res., Part A 2009 91A 1077 1088
32. Y. Dausse L. Grossin G. Miralles S. Pelletier D. Mainard P. Hubert D. Baptiste P. Gillet E. Dellacherie P. Netter E. Payan Osteoarthritis Cartilage 2003 11 16 28
33. A. D. Augst H. J. Kong D. J. Mooney Macromol. Biosci. 2006 6 623 633
34. B. L. Seal T. C. Otero A. Panitch Mater. Sci. Eng., R 2001 34 147 230
35. C. N. Grover R. E. Cameron S. M. Best J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 2012 10 62 74
36. T. B. William, N. Karthik and L. C. Elliot, in Encyclopedia of Biomaterials and Biomedical Engineering, ed. G. E. Wnek and G. L. Bowlin, Informa Healthcare, New York, 2008, ch. 85, pp. 891-896
37. D. L. Nettles A. Chilkoti L. A. Setton Adv. Drug Delivery Rev. 2010 62 1479 1485
38. R. Dandu A. Von Cresce R. Briber P. Dowell J. Cappello H. Ghandehari Polymer 2009 50 366 374
39. M. L. Siriwardane B. J. Pfister Ieee 36th Annual Northeast Bioengineering Conference 2010
40. C. Du F. Z. Cui X. D. Zhu K. de Groot J. Biomed. Mater. Res. 1999 44 407 415
41. M. Sittinger D. W. Hutmacher M. V. Risbud Curr. Opin. Biotechnol. 2004 15 411 418
42. J. Raghunath J. Rollo K. M. Sales P. E. Butler A. M. Seifalian Biotechnol. Appl. Biochem. 2007 46 73 84
43. B. Balakrishnan M. Mohanty P. R. Umashankar A. Jayakrishnan Biomaterials 2005 26 6335 6342
44. N. Hunt L. Grover Biotechnol. Lett. 2010 32 733 742
45. J. Yu Y. Gu K. T. Du S. Mihardja R. E. Sievers R. J. Lee Biomaterials 2009 30 751 756
46. W.-H. Zimmermann I. Melnychenko T. Eschenhagen Biomaterials 2004 25 1639 1647
47. Y. Miura T. Akimoto K. Yagi Ann. N. Y. Acad. Sci. 1988 542 521 532
48. T. Hashimoto Y. Suzuki M. Kitada K. Kataoka S. Wu K. Suzuki K. Endo Y. Nishimura C. Ide Exp. Brain Res. 2002 146 356 368
49. C. A. Vacanti, L. J. Bonassar, and J. P. Vacanti, in Principles of tissue engineering, ed., R. P. Lanza., R. Langer,. and, J. P. Vacanti, Academic Press, California, 2nd edn, 2000, pp. 671-682
50. W. Callister, Materials science and engineering: an introduction, John Wiley and Sons, New York, 7th edn, 2007
51. D. G. Barrett M. N. Yousaf Molecules 2009 14 4022 4050
52. M. R. Toub Elastomerics 1987 119 20
53. J. Curtis and A. Colas, in Biomaterials science: an introduction to materials in medicine, ed., B. D. Ratner, A. S. Hoffman, F. J. Schoen and J. E. Lemons, Academic Press, San Diego, 2nd edn, 2005, pp. 697-707
54. T. Freier Adv. Polym. Sci. 2006 203 1 61
55. H. B. Lee H. Quach D. B. Berry W. J. Stith ACS Symp. Ser. 1984 256 99 109
56. P. R. Shewry, A. S. Tatham and A. J. Bailey, Elastomeric Proteins: Structures, Biomechanical Properties and Biological Roles, Cambridge University Press, Cambridge, 2003
57. P. Bruin G. J. Veenstra A. J. Nijenhuis A. J. Pennings Makromol. Chem. Rapid Commun. 1988 9 589 594
58. O. Duvernoy T. Malm J. Ramstrom S. Bowald Thorac. Cardiovasc. Surg. 1995 43 271 274
59. A. Kalangos B. Faidutti J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 1996 112 1401 1402
60. V. Chiono S. Sartori A. Rechichi C. Tonda-Turo G. Vozzi F. Vozzi M. D'Acunto C. Salvadori F. Dini G. Barsotti F. Carlucci S. Burchielli S. Nicolino C. Audisio I. Perroteau P. Giusti G. Ciardelli Macromol. Biosci. 2011 11 245 256
61. X. H. Wang T. K. Cui Y. N. Yan R. J. Zhang J. Bioact. Compat. Polym. 2009 24 109 127
62. L. A. Pfister M. Papaloizos H. P. Merkle B. Gander J. Peripher. Nerv. Syst. 2007 12 65 82
63. G. Soldani G. Varelli A. Minnocci P. Dario Biomaterials 1998 19 1919 1924
64. M. Borkenhagen R. C. Stoll P. Neuenschwander U. W. Suter P. Aebischer Biomaterials 1998 19 2155 2165
65. A. Hazari M. Wiberg G. Johansson-Ruden C. Green G. Terenghi Br. J. Plast. Surg. 1999 52 653 657
66. A. Hazari G. Johansson-Ruden K. Junemo-Bostrom C. Ljungberg G. Terenghi C. Green M. Wiberg J. Hand Surg., Br. Eur. Vol. 1999 24 291 295
67. C. Ljungberg G. Johansson-Ruden K. J. Bostrom L. Novikov M. Wiberg Microsurgery 1999 19 259 264
68. L. Soletti A. Nieponice Y. Hong S. H. Ye J. J. Stankus W. R. Wagner D. A. Vorp J. Biomed. Mater. Res., Part A 2011 96A 436 448
69. G. Winkeltau K. H. Treutner P. Bertram M. M. Lerch V. Schumpelick Langenbecks Arch. Chir. 1989 374 32 38
70. C. Schlickewei S. Verrier S. Lippross S. Pearce M. Alini S. Gogolewski Macromol. Symp. 2007 253 162 171
71. C. M. Hill Y. H. An Q. K. Kang L. A. Hartsock S. Gogolewski K. Gorna Macromol. Symp. 2007 253 94 97
72. S. Gogolewski K. Gorna J. Biomed. Mater. Res., Part A 2007 80A 94 101
73. S. Gogolewski K. Gorna A. S. Turner J. Biomed. Mater. Res., Part A 2006 77A 802 810
74. N. Galego C. Rozsa R. Sanchez J. Fung A. Vazquez J. S. Tomas Polym. Test. 2000 19 485 492
75. N. R. Boeree J. Dove J. J. Cooper J. Knowles G. W. Hastings Biomaterials 1993 14 793 796
76. D. Eglin S. Grad S. Gogolewski M. Alini J. Biomed. Mater. Res., Part A 2010 92A 393 408
77. J. H. deGroot F. M. Zijlstra H. W. Kuipers A. J. Pennings J. Klompmaker R. P. H. Veth H. W. B. Jansen Biomaterials 1997 18 613 622
78. J. Klompmaker R. P. H. Veth H. W. B. Jansen H. K. L. Nielsen J. H. deGroot A. J. Pennings R. Kuijer Biomaterials 1996 17 1685 1691
79. J. Klompmaker R. P. H. Veth H. W. B. Jansen H. K. L. Nielsen J. H. deGroot A. J. Pennings Biomaterials 1996 17 1169 1175
80. J. H. deGroot R. deVrijer A. J. Pennings J. Klompmaker R. P. H. Veth H. W. B. Jansen Biomaterials 1996 17 163 173
81. J. Klompmaker H. W. B. Jansen R. P. H. Veth H. K. L. Nielsen J. H. Degroot A. J. Pennings R. Kuijer J. Orthop. Res. 1992 10 359 370
82. J. Klompmaker H. W. B. Jansen R. P. H. Veth J. H. Degroot A. J. Nijenhuis A. J. Pennings Biomaterials 1991 12 810 816
83. E. Liljensten K. Gisselfalt B. Edberg H. Bertilsson P. Flodin A. Nilsson A. Lindahl L. Peterson J. Mater. Sci.: Mater. Med. 2002 13 351 359
84. K. Gisselfalt B. Edberg P. Flodin Biomacromolecules 2002 3 951
85. O. Jeon S. H. Lee S. H. Kim Y. M. Lee Y. H. Kim Macromolecules 2003 36 5585 5592
86. D. Cohn A. F. Salomon Biomaterials 2005 26 2297 2305
87. B. Asplund J. Sperens T. Mathisen J. Hilborn J. Biomater. Sci., Polym. Ed. 2006 17 615 630
88. L. S. Wang Z. P. Zhang H. C. Chen S. L. Zhang C. D. Xiong J. Polym. Res. 2010 17 77 82
89. S.-H. Lee B.-S. Kim S. H. Kim S. W. Choi S. I. Jeong I. K. Kwon S. W. Kang J. Nikolovski D. J. Mooney Y.-K. Han Y. H. Kim J. Biomed. Mater. Res. 2003 66A 29 37
90. G. Matsumura S. Miyagawa-Tomita T. Shin'oka Y. Ikada H. Kurosawa Circulation 2003 108 1729 1734
91. G. Matsumura N. Hibino Y. Ikada H. Kurosawa T. Shin'oka Biomaterials 2003 24 2303 2308
92. G. G. Pitt M. M. Gratzl G. L. Kimmel J. Surles A. Sohindler Biomaterials 1981 2 215 220
93. R. F. Storey T. P. Hickey Polymer 1994 35 830 838
94. D. J. Stuckey H. Ishii Q. Z. Chen A. R. Boccaccini U. Hansen C. A. Carr J. A. Roether H. Jawad D. J. Tyler N. N. Ali K. Clarke S. E. Harding Tissue Eng. A 2010 16 3395 3402
95. B. Amsden Soft Matter 2007 3 1335 1348
96. C. J. Bettinger J. T. Borenstein R. S. Langer Nanoscale Materials Science in Biology and Medicine 2005 845 25 30
97. ed. K. Gorna, and, S. Gogolewski, Novel biodegradable polyurethane for biomedical applications, ASTM International, West Conshohochen, PA, USA, 2000
98. J. Gosline M. Lillie E. Carrington P. Guerette C. Ortlepp K. Savage Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B 2002 357 121 132
99. J. C. Isenburg D. T. Simionescu N. R. Vyavahare Biomaterials 2004 25 3293 3302
100. Y. D. Wang Y. M. Kim R. Langer J. Biomed. Mater. Res. 2003 66A 192 197
101. C. A. Sundback J. Y. Shyu Y. D. Wang W. C. Faquin R. S. Langer J. P. Vacanti T. A. Hadlock Biomaterials 2005 26 5454 5464
102. D. Motlagh J. Yang K. Y. Lui A. R. Webb G. A. Ameer Biomaterials 2006 27 4315 4324
103. C. J. Bettinger B. Orrick A. Misra R. Langer J. T. Borenstein Biomaterials 2006 27 2558 2565
104. J. M. Kemppainen S. J. Hollister J Biomed Mater Res A 2010 94 9 18
105. G. Liu B. Hinch A. D. Beavis J. Biol. Chem. 1996 271 25338 25344
106. A. V. Grego G. Mingrone Clin. Nutr. 1995 14 143 148
107. J. Tamada R. Langer J. Biomater. Sci., Polym. Ed. 1992 3 315 353
108. Q. Z. Chen H. Ishii G. A. Thouas A. R. Lyon J. S. Wright J. J. Blaker W. Chrzanowski A. R. Boccaccini N. N. Ali J. C. Knowles S. E. Harding Biomaterials 2010 31 3885 3893
109. ed. W. Stockmayer, Advancing fronts in chemistry, Reinhold, New York, 1945
110. J. Gao P. M. Crapo Y. D. Wang Tissue Eng. 2006 12 917 925
111. F. Christina M. R. Kaazempur-Mofrad B. Jeffrey J. P. Vacanti R. Langer Y. Wang Tissue Eng. 2005 11 302 309
112. C. A. Sundback J. Y. Shyu Y. Wang W. C. Faquin R. S. Langer J. P. Vacanti T. A. Hadlock Biomaterials 2005 26 5454 5464
113. I. Pomerantseva N. Krebs A. Hart C. M. Neville A. Y. Huang C. A. Sundback J. Biomed. Mater. Res., Part A 2009 91A 1038 1047
114. G. C. Engelmayr M. Cheng C. J. Bettinger J. T. Borenstein R. Langer L. E. Freed Nat. Mater. 2008 7 1003 1010
115. Q. Z. Chen S. L. Liang G. A. Thouas Soft Matter 2011 7 6484 6492
116. F. Yi D. A. Lavan Macromol. Biosci. 2008 8 803 806
117. Q. Z. Chen L. Y. Jin W. D. Cook D. Mohn E. L. Lagerqvist D. A. Elliott J. M. Haynes N. Boyd W. J. Stark C. W. Pouton E. G. Stanley A. G. Elefanty Soft Matter 2010 6 4715 4726
118. S. L. Liang W. D. Cook G. A. Thouas Q. Z. Chen Biomaterials 2010 31 8516 8529
119. S.-L. Liang X.-Y. Yang X.-Y. Fang W. D. Cook G. A. Thouas Q. Z. Chen Biomaterials 2011 32 8486 8496
120. A. Göpferich Biomaterials 1996 17 103 114
121. Z. J. Sun C. Chen M. Z. Sun C.-H. Ai X. L. Lu Y. F. Zheng B. F. Yang D. L. Dong Biomaterials 2009 30 5209 5214
122. J. Gao A. E. Ensley R. M. Nerem Y. Wang J. Biomed. Mater. Res., Part A 2007 83A 1070 1075
123. S. Kakar, and T. A. Einhorn, in Skeletal trauma: basic science, management, and reconstruction, ed., B. D. Browner, A. M. Levine, J. B. Jupiter, P. G. Trafton, and, C. Krettek, W B Saunders Co, Elsevier, Philadelphia, USA, 4th edn 2008, vol. 1, ch. 2, pp. 33-50
124. I. Jaafar M. Ammar S. Jedlicka R. Pearson J. Coulter J. Mater. Sci. 2010 45 2525 2529
125. D. G. Barrett W. Luo M. N. Yousaf Polym. Chem. 2010 1 296 302
126. Q. Z. Chen X. Y. Yang Y. Li G. A. Thouas RSC Adv. 2012 2 4125 4134
127. J. L. Ifkovits R. F. Padera J. A. Burdick Biomedical Materials 2008 3
128. Q. Liu J. Wu T. Tan L. Zhang D. Chen W. Tian Polym. Degrad. Stab. 2009 94 1427 1435
129. R. Roeder J. Wolfe N. Lianakis T. Hinson L. A. Geddes J. Obermiller J. Biomed. Mater. Res. 1999 47 65 70
130. C. J. Bettinger J. P. Bruggeman J. T. Borenstein R. S. Langer Biomaterials 2008 29 2315 2325
131. K. D. Daniel G. Y. Kim C. C. Vassiliou F. Jalali-Yazdi R. Langer M. J. Cima Lab Chip 2007 7 1288 1293
132. A. P. Pêgo D. W. Grijpma J. Feijen Polymer 2003 44 6495 6504
133. E. Bat J. A. Plantinga M. C. Harmsen M. J. A. van Luyn Z. Zhang D. W. Grijpma J. Feijen Biomacromolecules 2008 9 3208 3215
134. E. Bat B. H. M. Kothman G. A. Higuera C. A. van Blitterswijk J. Feijen D. W. Grijpma Biomaterials 2010 31 8696 8705
135. R. Chapanian M. Y. Tse S. C. Pang B. G. Amsden Biomaterials 2009 30 295 306
136. D. W. Grijpma Q. Hou J. Feijen Biomaterials 2005 26 2795 2802
137. D. W. Hutmacher Biomaterials 2000 21 2529 2543
138. M. S. Widmer and A. G. Mikos, in Frontiers in tissue engineering, ed., W. P. Charles, Jr, G. M. Antonios, V. M. Larry, and, R. S. Langer, Pergamon, Oxford, 1998, pp. 107-120
139. M. B. Murphy and A. G. Mikos, in Principles of tissue engineering, ed., L. Robert, L. Robert, and, V. Joseph, Academic Press, Burlington, 3rd edn, 2007, pp. 309-321
140. K. Rezwan Q. Z. Chen J. J. Blaker A. R. Boccaccini Biomaterials 2006 27 3413 3431
141. J. T. Borenstein H. Terai K. R. King E. J. Weinberg M. R. Kaazempur-Mofrad J. P. Vacanti Biomed. Microdevices 2002 4 167 175
142. J. L. Ifkovits J. J. Devlin G. Eng T. P. Martens G. Vunjak-Novakovic J. A. Burdick ACS Appl. Mater. Interfaces 2009 1 1878 1886
143. K. F. Leong C. M. Cheah C. K. Chua Biomaterials 2003 24 2363 2378
144. J. M. Kemppainen S. J. Hollister J. Biomed. Mater. Res., Part A 2010 94A 9 18
145. I. Zein D. W. Hutmacher K. C. Tan S. H. Teoh Biomaterials 2002 23 1169 1185
146. Q. Z. Chen Bubble Sci., Eng. Technol. 2011 3 34 47