Materiomics: An -omics approach to biomaterials research

Advanced Materials

Volumn 25, Issue 6, 2013, Pages 802-824

  Cranford, Steven W ^a   De Boer, Jan ^b   Van Blitterswijk, Clemens ^b   Buehler, Markus J ^a  

^a USA   (United States)

^b UNIVERSITY OF TWENTE   (Netherlands)

Author keywords

biological materials; biomaterials; complexity; high throughput screening; multiscale complexity; tissue engineering

Indexed keywords

BIOMEDICAL SCIENCE; CLINICAL APPLICATION; COMBINATORIAL CHEMISTRY; COMPLEXITY; COMPOUND SCREENINGS; COMPUTATIONAL MODELLING; CURRENT STATUS; DISEASE DIAGNOSIS; EXPERIMENTAL TECHNIQUES; EXPRESSION PROFILING; HIGH THROUGHPUT; HIGH-THROUGHPUT SCREENING; IN-FIELD; LIVING ORGANISMS; MATERIAL PROPERTY; MATERIALS DESIGN; MATERIOMICS; MULTISCALE COMPLEXITY; MULTISCALE METHOD; RECOMBINANT DNA; SYSTEMS BIOLOGY;

BIOASSAY; BIOCHIPS; BIOLOGICAL MATERIALS; BIOLOGY; BIOMATERIALS; DESIGN; FUNCTIONAL MATERIALS; GENETIC ENGINEERING; INTERFACES (MATERIALS); RESEARCH; TISSUE ENGINEERING;

DIAGNOSIS;

EID: 84873659573     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201202553     Document Type: Review

References (331)

1. a) R. Langer, D. A. Tirrell, Nature 2004, 428, 487
2. b) K. J. L. Burg, S. Porter, J. F. Kellam, Biomaterials 2000, 21, 2347
3. c) P. X. Ma, Adv. Drug Delivery Rev. 2008, 60, 184
4. d) R. Langer, J. P. Vacanti, Science 1993, 260, 920.
5. H. Shin, S. Jo, A. G. Mikos, Biomaterials 2003, 24, 4353.
6. a) P. Fratzl, R. Weinkamer, Prog. Mater. Sci. 2007, 52, 1263
7. b) S. Cranford, M. J. Buehler, Biomateriomics, Springer, New York 2012
8. c) J. Y. Wong, J. McDonald, M. Taylor-Pinney, D. I. Spivak, D. L. Kaplan, M. J. Buehler, Nano Today 2012, 7, 488.
9. M. J. Buehler, Y. C. Yung, Nat. Mater. 2009, 8, 175.
10. M. E. Csete, J. C. Doyle, Science 2002, 295, 1664.
11. a) S. Williams, T. P. Causgrove, R. Gilmanshin, K. S. Fang, R. H. Callender, W. H. Woodruff, R. B. Dyer, Biochemistry 1996, 35, 691
12. b) J. H. Werner, R. B. Dyer, R. M. Fesinmeyer, N. H. Andersen, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 487
13. c) P. A. Thompson, V. Munoz, G. S. Jas, E. R. Henry, W. A. Eaton, J. Hofrichter, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 378.
14. a) T. Ackbarow, S. Keten, M. J. Buehler, J. Phys.-Condens. Mat. 2009, 21
15. b) T. Ackbarow, M. J. Buehler, J. Mater. Sci. 2007, 42, 8771
16. c) T. Ackbarow, X. Chen, S. Keten, M. J. Buehler, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2007, 104, 16410.
17. W. H. Binder, R. Sachsenhofer, Macromol. Rapid Comm. 2007, 28, 15.
18. H. C. Kolb, M. G. Finn, K. B. Sharpless, Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2004.
19. a) G. Hannig, S. C. Makrides, Trends Biotechnol. 1998, 16, 54
20. b) H. P. Sorensen, K. K. Mortensen, J. Biotechnol. 2005, 115, 113.
21. a) P. W. K. Rothemund, Nature 2006, 440, 297
22. b) D. R. Han, S. Pal, J. Nangreave, Z. T. Deng, Y. Liu, H. Yan, Science 2011, 332, 342.
23. a) T. P. Knowles, A. W. Fitzpatrick, S. Meehan, H. R. Mott, M. Vendruscolo, C. M. Dobson, M. E. Welland, Science 2007, 318, 1900
24. b) T. Scheibel, R. Parthasarathy, G. Sawicki, X. M. Lin, H. Jaeger, S. L. Lindquist, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 4527.
25. N. Du, X. Y. Liu, J. Narayanan, L. A. Li, M. L. M. Lim, D. Q. Li, Biophys. J. 2006, 91, 4528.
26. M. Surin, P. G. A. Janssen, R. Lazzaroni, P. Leclere, E. W. Meijer, A. P. H. J. Schenning, Adv. Mater. 2009, 21, 1126.
27. T. P. J. Knowles, T. W. Oppenheim, A. K. Buell, D. Y. Chirgadze, M. E. Welland, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 204.
28. C. Li, J. Adamcik, R. Mezzenga, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 421.
29. G. K. Such, A. P. R. Johnston, F. Caruso, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 19.
30. P. Checkland, Systems Thinking, Systems Practice, J. Wiley, Chichester Sussex; New York 1981.
31. A. J. Ryan, Complexity 2007, 13, 67.
32. J. D. Halley, D. A. Winkler, Complexity 2008, 13, 10.
33. a) P. A. Corning, Complexity 2002, 7, 18
34. b) J. Vicens, Q. Vicens, J. Incl. Phenom. Macro 2009, 65, 221.
35. H. B. Li, A. F. Oberhauser, S. B. Fowler, J. Clarke, J. M. Fernandez, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2000, 97, 6527.
36. P. K. Zysset, X. E. Guo, C. E. Hoffler, K. E. Moore, S. A. Goldstein, J. Biomech. 1999, 32, 1005.
37. H. H. Xu, S. F. Othman, R. L. Magin, J. Biosci. Bioeng. 2008, 106, 515.
38. P. Fratzl, N. Fratzlzelman, K. Klaushofer, G. Vogl, K. Koller, Calcified Tissue Int. 1991, 48, 407.
39. C. Baldock, A. F. Oberhauser, L. A. Ma, D. Lammie, V. Siegler, S. M. Mithieux, Y. D. Tu, J. Y. H. Chow, F. Suleman, M. Malfois, S. Rogers, L. A. Guo, T. C. Irving, T. J. Wess, A. S. Weiss, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 4322.
40. A. J. Urquhart, D. G. Anderson, M. Taylor, M. R. Alexander, R. Langer, M. C. Davies, Adv. Mater. 2007, 19, 2486
41. A. J. Urquhart, M. Taylor, D. G. Anderson, R. Langer, M. C. Davies, M. R. Alexander, Anal. Chem. 2008, 80, 135.
42. M. J. Buehler, S. Keten, T. Ackbarow, Prog. Mater. Sci. 2008, 53, 1101.
43. M. D. Treiser, E. H. Yang, S. Gordonov, D. M. Cohen, I. P. Androulakis, J. Kohn, C. S. Chen, P. V. Moghe, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 610.
44. P. Vallotton, S. L. Gupton, C. M. Waterman-Storer, G. Danuser, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2004, 101, 9660.
45. a) D. Peric-Hupkes, W. Meuleman, L. Pagie, S. W. M. Bruggeman, I. Solovei, W. Brugman, S. Graf, P. Flicek, R. M. Kerkhoven, M. van Lohuizen, M. Reinders, L. Wessels, B. van Steensel, Mol. Cell 2010, 38, 603
46. b) K. C. Chou, Curr. Med. Chem. 2004, 11, 2105
47. S. Ghosh, Y. Matsuoka, Y. Asai, K. Y. Hsin, H. Kitano, Nat. Rev. Genet. 2011, 12, 821.
48. S. Kohler, V. Schaller, A. R. Bausch, Nat. Mater. 2011, 10, 462.
49. a) R. Lakes, Nature 1993, 361, 511
50. b) A. R. Bausch, K. Kroy, Nat. Phys. 2006, 2, 231.
51. M. A. Meyers, P. Y. Chen, A. Y. M. Lin, Y. Seki, Prog. Mater. Sci. 2008, 53, 1.
52. J. Y. Rho, L. Kuhn-Spearing, P. Zioupos, Med. Eng. Phys. 1998, 20, 92.
53. R. K. Nalla, J. S. Stolken, J. H. Kinney, R. O. Ritchie, J. Biomech. 2005, 38, 1517.
54. a) E. A. Zimmermann, E. Schaible, H. Bale, H. D. Barth, S. Y. Tang, P. Reichert, B. Busse, T. Alliston, J. W. Ager, R. O. Ritchie, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 14416
55. b) D. R. Eyre, I. R. Dickson, K. Vanness, Biochem. J. 1988, 252, 495.
56. M. E. Launey, M. J. Buehler, R. O. Ritchie, Annu. Rev. Mater. Res. 2010, 40, 25.
57. a) S. Weiner, W. Traub, H. D. Wagner, J Struct. Biol. 1999, 126, 241
58. b) S. Weiner, H. D. Wagner, Annu. Rev. Mater. Sci. 1998, 28, 271.
59. a) M. D. Grynpas, L. C. Bonar, M. J. Glimcher, J. Mater. Sci. 1984, 19, 723
60. b) P. Fratzl, H. S. Gupta, E. P. Paschalis, P. Roschger, J. Mater. Chem. 2004, 14, 2115.
61. H. J. Gao, B. H. Ji, I. L. Jager, E. Arzt, P. Fratzl, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 5597.
62. M. J. Buehler, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 12285.
63. R. K. Nalla, J. J. Kruzic, R. O. Ritchie, Bone 2004, 34, 790.
64. D. O. Sillence, A. Senn, D. M. Danks, J. Med. Genet. 1979, 16, 101.
65. a) A. Gautieri, S. Uzel, S. Vesentini, A. Redaelli, M. J. Buehler, Biophys. J. 2009, 97, 857
66. b) P. Fratzl, O. Paris, K. Klaushofer, W. J. Landis, J Clin Invest 1996, 97, 396.
67. C. M. Agrawal, R. B. Ray, J. Biomed. Mater. Res. 2001, 55, 141.
68. V. Thomas, D. R. Dean, M. V. Jose, B. Mathew, S. Chowdhury, Y. K. Vohra, Biomacromolecules 2007, 8, 631.
69. H. P. Yuan, H. Fernandes, P. Habibovic, J. de Boer, A. M. C. Barradas, A. de Ruiter, W. R. Walsh, C. A. van Blitterswijk, J. D. de Bruijn, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 13614.
70. a) A. M. C. Barradas, H. A. M. Fernandes, N. Groen, Y. C. Chai, J. Schrooten, J. van de Peppel, J. P. T. M. van Leeuwen, C. A. van Blitterswijk, J. de Boer, Biomaterials 2012, 33, 3205
71. b) A. M. C. Barradas, H. Yuan, J. van der Stok, B. Le Quang, H. Fernandes, A. Chaterjea, M. C. H. Hogenes, K. Shultz, L. R. Donahue, C. van Blitterswijk, J. de Boer, Biomaterials 2012, 33, 5696.
72. A. Nandakumar, H. Fernandes, J. de Boer, L. Moroni, P. Habibovic, C. A. van Blitterswijk, Macromol. Biosci. 2010, 10, 1365.
73. J. H. Song, H. E. Kim, H. W. Kim, J. Mater. Sci.-Mater. M 2008, 19, 2925.
74. I. Jager, P. Fratzl, Biophys. J. 2000, 79, 1737.
75. a) M. V. Jose, V. Thomas, Y. Y. Xu, S. Bellis, E. Nyairo, D. Dean, Macromol. Biosci. 2010, 10, 433
76. b) M. P. Prabhakaran, J. Venugopal, S. Ramakrishna, Acta Biomater. 2009, 5, 2884
77. c) F. Yang, S. K. Both, X. C. Yang, X. F. Walboomers, J. A. Jansen, Acta Biomater. 2009, 5, 3295.
78. C. Du, G. J. Meijer, C. van de Valk, R. E. Haan, J. M. Bezemer, S. C. Hesseling, F. Z. Cui, K. de Groot, P. Layrolle, Biomaterials 2002, 23, 4649.
79. T. B. F. Woodfield, J. Malda, J. de Wijn, F. Peters, J. Riesle, C. A. van Blitterswijk, Biomaterials 2004, 25, 4149.
80. a) H. J. Wang, J. Pieper, F. Peters, C. A. van Blitterswijk, E. N. Lamme, J Biomed. Mater. Res. A 2005, 74A, 523
81. b) R. van Dijkhuizen-Radersma, S. Metairie, J. R. Roosma, K. de Groot, J. M. Bezemer, J. Control Release 2005, 101, 175.
82. L. Moroni, R. Licht, J. de Boer, J. R. de Wijn, C. A. van Blitterswijk, Biomaterials 2006, 27, 4911.
83. A. Nandakumar, L. Yang, P. Habibovic, C. van Blitterswijk, Langmuir 2010, 26, 7380.
84. L. Moroni, R. Schotel, D. Hamann, J. R. de Wijn, C. A. van Blitterswijk, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 53.
85. A. Chatterjea, A. J. S. Renard, C. Jolink, C. A. van Blitterswijk, J. d. Boer, J. Tissue Eng. Regenerative Med. 2012, 6, 103.
86. A. C. Jones, C. H. Arns, D. W. Hutmacher, B. K. Milthorpe, A. P. Sheppard, M. A. Knackstedt, Biomaterials 2009, 30, 1440.
87. Y. C. Chai, S. J. Roberts, E. Desmet, G. Kerckhofs, N. van Gastel, L. Geris, G. Carmeliet, J. Schrooten, F. P. Luyten, Biomaterials 2012, 33, 3127.
88. L. E. Niklason, J. Gao, W. M. Abbott, K. K. Hirschi, S. Houser, R. Marini, R. Langer, Science 1999, 284, 489.
89. S. Levenberg, J. Rouwkema, M. Macdonald, E. S. Garfein, D. S. Kohane, D. C. Darland, R. Marini, C. A. van Blitterswijk, R. C. Mulligan, P. A. D'Amore, R. Langer, Nat. Biotechnol. 2005, 23, 879.
90. C. G. Simon, S. Lin-Gibson, Adv. Mater. 2011, 23, 369.
91. A. L. Hook, D. G. Anderson, R. Langer, P. Williams, M. C. Davies, M. R. Alexander, Biomaterials 2010, 31, 187.
92. C. A. Tweedie, D. G. Anderson, R. Langer, K. J. Van Vliet, Adv. Mater. 2005, 17, 2599.
93. H. V. Unadkat, M. Hulsman, K. Cornelissen, B. Papenburg, R. K. Truckenmüller, G. Post, M. Uetz, M. J. T. Reinders, D. Stamatialis, C. van Blitterswijk, J. de Boer, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 10.1073/pnas. 1109861108.
94. B. S. Harrison, A. Atala, Biomaterials 2007, 28, 344.
95. T. R. Nayak, H. Andersen, V. S. Makam, C. Khaw, S. Bae, X. F. Xu, P. L. R. Ee, J. H. Ahn, B. H. Hong, G. Pastorin, B. Ozyilmaz, ACS Nano 2011, 5, 4670.
96. M. A. Meyers, P. Y. Chen, M. I. Lopez, Y. Seki, A. Y. M. Lin, J. Mech. Behav. Biomed. 2011, 4, 626.
97. J. F. V. Vincent, O. A. Bogatyreva, N. R. Bogatyrev, A. Bowyer, A. K. Pahl, J. R. Soc. Interface 2006, 3, 471.
98. J. Aizenberg, P. Fratzl, Adv. Mater. 2009, 21, 387.
99. J. D. de Bruijn, H. P. Yuan, H. Fernandes, P. Habibovic, J. de Boer, A. M. C. Barradas, A. de Ruiter, W. R. Walsh, C. A. van Blitterswijk, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 13614.
100. S. Neuss, C. Apel, P. Buttler, B. Denecke, A. Dhanasingh, X. L. Ding, D. Grafahrend, A. Groger, K. Hemmrich, A. Herr, W. Jahnen-Dechent, S. Mastitskaya, A. Perez-Bouza, S. Rosewick, J. Salber, M. Woltje, M. Zenke, Biomaterials 2008, 29, 302.
101. P. Fratzl, J. R. Soc. Interface 2007, 4, 637.
102. T. Ackbarow, M. J. Buehler, J. Comput. Theor. Nanos. 2008, 5, 1193.
103. M. J. Buehler, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 172.
104. S. J. Eichhorn, C. A. Baillie, N. Zafeiropoulos, L. Y. Mwaikambo, M. P. Ansell, A. Dufresne, K. M. Entwistle, P. J. Herrera-Franco, G. C. Escamilla, L. Groom, M. Hughes, C. Hill, T. G. Rials, P. M. Wild, J. Mater. Sci. 2001, 36, 2107.
105. K. Abe, H. Yano, Cellulose 2009, 16, 1017.
106. Y. Nishiyama, J. Wood Sci. 2009, 55, 241.
107. a) G. Odor, Rev. Mod. Phys. 2004, 76, 663
108. b) H. E. Stanley, Rev. Mod. Phys. 1999, 71, S358.
109. C. Candu, J. L. Jacobsen, N. Read, H. Saleur, J. Phys. A-Math. Theor. 2010, 43.
110. M. Cieplak, T. X. Hoang, Biophys. J. 2003, 84, 475.
111. H. Hayakawa, K. Nakanishi, Progr. Theor. Phys. Suppl. 1998, 130, 57.
112. N. M. Pugno, Med. Hypotheses 2007, 69, 441.
113. S. Torquato, Phys. Biol. 2011, 8.
114. a) B. Titz, M. Schlesner, P. Uetz, Expert Rev. Proteomic. 2004, 1, 111
115. b) V. M. Govorun, A. I. Archakov, Biochemistry-Moscow 2002, 67, 1109
116. c) A. Pandey, M. Mann, Nature 2000, 405, 837.
117. a) T. Giesa, D. Spivak, M. Buehler, BioNanoScience 2011, 1, 153
118. b) D. I. Spivak, T. Giesa, E. Wood, M. J. Buehler, PLOS One 2011, 6
119. c) M. J. Buehler, Nano Today 2010, 5, 379
120. d) S. W. Cranford, M. J. Buehler, Nanotechnology, Science and Applications 2010, 3, 127
121. e) T. Giesa, D. I. Spivak, M. J. Buehler, Adv. Eng. Mater. 2012, 14, 810.
122. R. Potyrailo, K. Rajan, K. Stoewe, I. Takeuchi, B. Chisholm, H. Lam, ACS Comb. Sci. 2011, 13, 579.
123. D. C. Webster, Macromol. Chem. Phys. 2008, 209, 237.
124. J. Kohn, W. J. Welsh, D. Knight, Biomaterials 2007, 28, 4171.
125. A. R. Leach, V. J. Gillet, An Introduction to Chemoinformatics, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht; Boston 2003.
126. K. Roy, Expert Opin. Drug Discovery 2007, 2, 1567.
127. a) S. Durdagi, T. Mavromoustakos, N. Chronakis, M. G. Papadopoulos, Bioorg. Med.l Chem. 2008, 16, 9957
128. b) S. Durdagi, T. Mavromoustakos, M. G. Papadopoulos, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2008, 18, 6283.
129. a) A. L. Hook, C.-Y. Chang, J. Yang, J. Luckett, A. Cockayne, S. Atkinson, Y. Mei, R. Bayston, D. J. Irvine, R. Langer, D. G. Anderson, P. Williams, M. C. Davies, M. R. Alexander, Nat. Biotechnol. 2012, 30, 868.
130. a) D. G. Anderson, S. Levenberg, R. Langer, Nat. Biotechnol. 2004, 22, 863
131. b) Y. Mei, K. Saha, S. R. Bogatyrev, J. Yang, A. L. Hook, Z. I. Kalcioglu, S. W. Cho, M. Mitalipova, N. Pyzocha, F. Rojas, K. J. Van Vliet, M. C. Davies, M. R. Alexander, R. Langer, R. Jaenisch, D. G. Anderson, Nat. Mater. 2010, 9, 768.
132. V. C. Epa, J. Yang, Y. Mei, A. L. Hook, R. Langer, D. G. Anderson, M. C. Davies, M. R. Alexander, D. A. Winkler, J. Mater. Chem. 2012, 22, 20902.
133. G. Cheng, Z. Zhang, S. F. Chen, J. D. Bryers, S. Y. Jiang, Biomaterials 2007, 28, 4192.
134. C. Nussleinvolhard, E. Wieschaus, Nature 1980, 287, 795.
135. a) J. C. Venter, Nature 2010, 464, 676
136. b) Y. H. Rogers, J. C. Venter, Nature 2005, 437, 326.
137. J. Rademann, G. Jung, Science 2000, 287, 1947.
138. H. V. Westerhoff, F. J. Bruggeman, Trends Microbiol. 2007, 15, 45.
139. I. W. Levin, R. Bhargava, Annu. Rev. Phys. Chem. 2005, 56, 429.
140. L. A. Clifton, C. Neylon, A. E. Terry, I. C. Dicko, I. A. Diddens, Mater. Today 2009, 12, 86.
141. J. Kohn, Nat. Mater. 2004, 3, 745.
142. M. Zelzer, R. Majani, J. W. Bradley, F. R. A. J. Rose, M. C. Davies, M. R. Alexander, Biomaterials 2008, 29, 172.
143. J. Yang, F. R. A. J. Rose, N. Gadegaard, M. R. Alexander, Adv. Mater. 2009, 21, 300.
144. S. W. Cranford, M. J. Buehler, Nano Today 2011, 6, 332.
145. a) M. M. Stevens, J. H. George, Science 2005, 310, 1135
146. b) M. P. Lutolf, P. M. Gilbert, H. M. Blau, Nature 2009, 462, 433
147. c) T. Lecuit, P. F. Lenne, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2007, 8, 633
148. d) R. A. Marklein, J. A. Burdick, Adv. Mater. 2010, 22, 175.
149. a) N. Huebsch, P. R. Arany, A. S. Mao, D. Shvartsman, O. A. Ali, S. A. Bencherif, J. Rivera-Feliciano, D. J. Mooney, Nat. Mater. 2010, 9, 518
150. b) M. P. Lutolf, H. M. Blau, Adv. Mater. 2009, 21, 3255.
151. a) P. A. Janmey, J. F. Leterrier, H. Herrmann, Curr. Opin. Colloid In. 2003, 8, 40
152. b) H. Herrmann, U. Aebi, Annu. Rev. Biochem. 2004, 73, 749.
153. L. Nivison-Smith, A. S. Weiss, J. Biomed. Mater. Res. A 2012, 100A, 155.
154. D. V. Bax, D. R. McKenzie, M. M. M. Bilek, A. S. Weiss, Biomaterials 2011, 32, 6710.
155. E. Bini, D. P. Knight, D. L. Kaplan, J. Mol Biol. 2004, 335, 27.
156. S. Rammensee, U. Slotta, T. Scheibel, A. R. Bausch, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 6590.
157. E. Karran, M. Mercken, B. De Strooper, Nat Rev Drug Discov 2011, 10, 698
158. R. E. Tanzi, L. Bertram, Cell 2005, 120, 545
159. J. Hardy, D. J. Selkoe, Science 2002, 297, 353.
160. T. P. J. Knowles, M. J. Buehler, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 469.
161. C. M. Dobson, Nature 2003, 426, 884
162. M. Cheon, I. Chang, S. Mohanty, L. M. Luheshi, C. M. Dobson, M. Vendruscolo, G. Favrin, PLOS Comput. Biol. 2007, 3, 1727.
163. J. C. Effler, Y. S. Kee, J. M. Berk, M. N. Tran, P. A. Iglesias, D. N. Robinson, Curr Biol. 2006, 16, 1962.
164. T. Misteli, J. Cell Biol. 2001, 155, 181
165. A. Kurakin, Biol. Chem. 2005, 386, 247.
166. J. D. Halley, D. A. Winkler, Complexity 2008, 14, 10.
167. W. A. Petka, J. L. Harden, K. P. McGrath, D. Wirtz, D. A. Tirrell, Science 1998, 281, 389
168. A. Mershin, B. Cook, L. Kaiser, S. G. Zhang, Nat. Biotechnol. 2005, 23, 1379
169. X. J. Zhao, S. G. Zhang, Chem. Soc. Rev. 2006, 35, 1105.
170. J. M. Smeenk, M. B. J. Otten, J. Thies, D. A. Tirrell, H. G. Stunnenberg, J. C. M. van Hest, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 1968.
171. J. C. M. van Hest, D. A. Tirrell, Chem. Commun. 2001, 1897.
172. X. D. Xiang, X. D. Sun, G. Briceno, Y. L. Lou, K. A. Wang, H. Y. Chang, W. G. Wallacefreedman, S. W. Chen, P. G. Schultz, Science 1995, 268, 1738.
173. R. Langer, D. G. Anderson, S. Levenberg, Nat. Biotechnol. 2004, 22, 863
174. R. O. C. Oreffo, R. S. Tare, F. Khan, G. Tourniaire, S. M. Morgan, M. Bradley, Biomaterials 2009, 30, 1045.
175. a) R. M. Capito, H. S. Azevedo, Y. S. Velichko, A. Mata, S. I. Stupp, Science 2008, 319, 1812
176. b) G. A. Silva, C. Czeisler, K. L. Niece, E. Beniash, D. A. Harrington, J. A. Kessler, S. I. Stupp, Science 2004, 303, 1352
177. c) S. I. Stupp, P. V. Braun, Science 1997, 277, 1242
178. d) E. W. Meijer, P. Y. W. Dankers, M. C. Harmsen, L. A. Brouwer, M. J. A. Van Luyn, Nat. Mater. 2005, 4, 568.
179. F. S. Pedersen, J. Lovmand, E. Justesen, M. Foss, R. H. Lauridsen, M. Lovmand, C. Modin, F. Besenbacher, M. Duch, Biomaterials 2009, 30, 2015.
180. http://www.whitehouse.gov/sites/default/files/microsites/ostp/ materials-genome-initiative-final. pdf, (accessed May 2012) 2011.
181. B. S. Sumerlin, A. P. Vogt, Macromolecules 2010, 43, 1.
182. J. M. Baskin, J. A. Prescher, S. T. Laughlin, N. J. Agard, P. V. Chang, I. A. Miller, A. Lo, J. A. Codelli, C. R. Bertozzi, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2007, 104, 16793.
183. B. Voit, New J. Chem. 2007, 31, 1139.
184. C. Diehl, H. Schlaad, Macromol. Biosci. 2009, 9, 157.
185. J. F. Lutz, H. G. Borner, Prog. Polym. Sci. 2008, 33, 1.
186. P. G. A. Janssen, J. Vandenbergh, J. L. J. vanDongen, E. W. Meijer, A. P. H. J. Schenning, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6078.
187. H. G. Borner, H. Schlaad, Soft Matter 2007, 3, 394.
188. P. Kast, ChemBioChem 2011, 12, 2395.
189. A. J. Link, M. L. Mock, D. A. Tirrell, Curr. Opin. Biotechnol. 2003, 14, 603.
190. O. Rathore, D. Y. Sogah, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5231.
191. M. Pechar, P. Kopeckova, L. Joss, J. Kopecek, Macromol. Biosci. 2002, 2, 199.
192. K. Hamad-Schifferli, J. J. Schwartz, A. T. Santos, S. G. Zhang, J. M. Jacobson, Nature 2002, 415, 152.
193. a) S. G. Zhang, Nat. Biotechnol. 2003, 21, 1171
194. b) W. J. Chung, J. W. Oh, K. Kwak, B. Y. Lee, J. Meyer, E. Wang, A. Hexemer, S. W. Lee, Nature 2011, 478, 364.
195. J. M. Schnur, Science 1993, 262, 1669.
196. a) S. Santoso, W. Hwang, H. Hartman, S. G. Zhang, Nano Lett. 2002, 2, 687
197. b) S. Vauthey, S. Santoso, H. Y. Gong, N. Watson, S. G. Zhang, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002, 99, 5355.
198. L. Goldschmidt, P. K. Teng, R. Riek, D. Eisenberg, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 3487.
199. P. Laaksonen, A. Walther, J. M. Malho, M. Kainlauri, O. Ikkala, M. B. Linder, Angew.Chem. Int. Ed. 2011, 50, 8688.
200. S. P. Han, H. T. Maune, R. D. Barish, M. Bockrath, W. A. Goddard, Nano Lett. 2012, 12, 1129.
201. N. Huebsch, D. J. Mooney, Nature 2009, 462, 426.
202. H. Lee, B. P. Lee, P. B. Messersmith, Nature 2007, 448, 338.
203. T. L. Sun, L. Feng, X. F. Gao, L. Jiang, Acc. Chem. Res. 2005, 38, 644
204. L. Zhai, F. C. Cebeci, R. E. Cohen, M. F. Rubner, Nano Lett. 2004, 4, 1349.
205. S. Keten, Z. P. Xu, B. Ihle, M. J. Buehler, Nat. Mater. 2010, 9, 359.
206. R. Paparcone, S. W. Cranford, M. J. Buehler, Nanoscale 2011, 3, 1748.
207. L. F. A. Wessels, M. J. T. Reinders, A. A. M. Hart, C. J. Veenman, H. Dai, Y. D. He, L. J. van't Veer, Bioinformatics 2005, 21, 3755
208. P. V. Moghe, M. D. Treiser, E. H. Yang, S. Gordonov, D. M. Cohen, I. P. Androulakis, J. Kohn, C. S. Chen, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 610.
209. A. R. Katritzky, M. Kuanar, S. Slavov, C. D. Hall, M. Karelson, I. Kahn, D. A. Dobchev, Chem. Rev. 2010, 110, 5714.
210. T. Le, V. C. Epa, F. R. Burden, D. A. Winkler, Chem. Rev. 2012, 112, 2889.
211. M. Bohner, Y. Loosli, G. Baroud, D. Lacroix, Acta Biomater. 2011, 7, 478.
212. A. Carlier, Y. C. Chai, M. Moesen, T. Theys, J. Schrooten, H. Van Oosterwyck, L. Geris, Acta Biomater. 2011, 7, 3573.
213. R. Langer, Y. Mei, K. Saha, S. R. Bogatyrev, J. Yang, A. L. Hook, Z. I. Kalcioglu, S. W. Cho, M. Mitalipova, N. Pyzocha, F. Rojas, K. J. Van Vliet, M. C. Davies, M. R. Alexander, R. Jaenisch, D. G. Anderson, Nat. Mater. 2010, 9, 768
214. J. Kohn, S. D. Abramson, G. Alexe, P. L. Hammer, J. Biomed. Mater. Res. A 2005, 73A, 116.
215. J. V. Veetil, K. M. Ye, Biotechnol. Progr. 2009, 25, 709.
216. B. V. Slaughter, S. S. Khurshid, O. Z. Fisher, A. Khademhosseini, N. A. Peppas, Adv. Mater. 2009, 21, 3307.
217. C. Vepari, D. L. Kaplan, Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 991.
218. a) C. M. Murphy, M. G. Haugh, F. J. O'Brien, Biomaterials 2010, 31, 461
219. b) M. Ngiam, S. S. Liao, A. J. Patil, Z. Y. Cheng, C. K. Chan, S. Ramakrishna, Bone 2009, 45, 4.
220. W. F. Daamen, J. H. Veerkamp, J. C. M. van Hest, T. H. van Kuppevelt, Biomaterials 2007, 28, 4378.
221. a) W. Bensaid, J. T. Triffitt, C. Blanchat, K. Oudina, L. Sedel, H. Petite, Biomaterials 2003, 24, 2497
222. b) T. A. E. Ahmed, E. V. Dare, M. Hincke, Tissue Eng Pt B-Rev 2008, 14, 199.
223. a) S. Van Vlierberghe, P. Dubruel, E. Schacht, Biomacromolecules 2011, 12, 1387
224. b) J. M. Dang, K. W. Leong, Adv. Drug Delivery Rev. 2006, 58, 487.
225. B. Vrhovski, A. S. Weiss, Eur. J. Biochem. 1998, 258, 1.
226. L. E. Niklason, R. Langer, J. Am. Med. Assoc. 2001, 285, 573.
227. X. A. Hu, X. L. Wang, J. Rnjak, A. S. Weiss, D. L. Kaplan, Biomaterials 2010, 31, 8121.
228. M. Y. Li, M. J. Mondrinos, M. R. Gandhi, F. K. Ko, A. S. Weiss, P. I. Lelkes, Biomaterials 2005, 26, 5999.
229. X. Hu, S. H. Park, E. S. Gil, X. X. Xia, A. S. Weiss, D. L. Kaplan, Biomaterials 2011, 32, 8979.
230. D. W. Urry, T. Hugel, M. Seitz, H. E. Gaub, L. Sheiba, J. Dea, J. Xu, T. Parker, Philos. Trans. R. Soc. B 2002, 357, 169.
231. S. L. Martin, B. Vrhovski, A. S. Weiss, Gene 1995, 154, 159.
232. L. B. Dyksterhuis, C. Baldock, D. Lammie, T. J. Wess, A. S. Weiss, Matrix Biol. 2007, 26, 125
233. S. G. Wise, S. M. Mithieux, M. J. Raftery, A. S. Weiss, J. Struct. Biol. 2005, 149, 273.
234. S. Keten, M. J. Buehler, J. R. Soc. Interface 2010, 7, 1709.
235. G. Bratzel, M. J. Buehler, Biopolymers 2012, 97, 408
236. G. Bratzel, M. J. Buehler, J. Mech. Behav. Biomed. Mater 2012, 7, 30.
237. Y. Liu, A. Sponner, D. Porter, F. Vollrath, Biomacromolecules 2008, 9, 116
238. Y. Liu, Z. Z. Shao, F. Vollrath, Biomacromolecules 2008, 9, 1782
239. C. Dicko, D. Porter, J. Bond, J. M. Kenney, F. Vollratht, Biomacromolecules 2008, 9, 216.
240. J. D. van Beek, S. Hess, F. Vollrath, B. H. Meier, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002, 99, 10266.
241. G. P. Holland, J. E. Jenkins, M. S. Creager, R. V. Lewis, J. L. Yarger, Chem Commun 2008, 5568.
242. S. Carmichael, J. Y. J. Barghout, C. Viney, Int J. Biol. Macromol 1999, 24, 219
243. K. N. Savage, J. M. Gosline, J. Exp. Biol. 2008, 211, 1937.
244. A. Glisovic, T. Vehoff, R. J. Davies, T. Salditt, Macromolecules 2008, 41, 390.
245. P. Papadopoulos, J. Solter, F. Kremer, Colloid Polym Sci 2009, 287, 231
246. P. Papadopoulos, J. Solter, F. Kremer, Eur. Phys. J. 2007, 24, 193.
247. a) Y. Liu, Z. Z. Shao, F. Vollrath, Nat. Mater. 2005, 4, 901
248. b) O. Emile, A. Le Floch, F. Vollrath, Nature 2006, 440, 621.
249. I. Agnarsson, M. Kuntner, T. A. Blackledge, PLOS One 2010, 5.
250. S. Keten, M. J. Buehler, Appl. Phys. Lett. 2010, 96.
251. a) D. Porter, F. Vollrath, Z. Shao, Eur. Phys. J. 2005, 16, 199
252. b) C. P. Brown, C. Harnagea, H. S. Gill, A. J. Price, E. Traversa, S. Licoccia, F. Rosei, ACS Nano 2012, 6, 1961.
253. a) F. Vollrath, D. Porter, C. Holland, Soft Matter 2011, 7, 9595
254. b) C. Holland, F. Vollrath, A. J. Ryan, O. O. Mykhaylyk, Adv. Mater. 2012, 24, 105.
255. a) F. G. Omenetto, D. L. Kaplan, Science 2010, 329, 528
256. b) Z. Z. Shao, F. Vollrath, Nature 2002, 418, 741
257. c) F. Vollrath, D. Porter, Polymer 2009, 50, 5623.
258. A. Tarakanova, M. J. Buehler, JOM 2012, 64, 214.
259. T. Lefevre, M. E. Rousseau, M. Pezolet, Biophys. J. 2007, 92, 2885.
260. F. Vollrath, D. P. Knight, Nature 2001, 410, 541.
261. F. Chen, D. Porter, F. Vollrath, Mater. Sci. Eng. C 2012, 32, 772.
262. S. W. Cranford, A. Tarakanova, N. M. Pugno, M. J. Buehler, Nature 2012, 482, 72.
263. N. Minoura, S. I. Aiba, M. Higuchi, Y. Gotoh, M. Tsukada, Y. Imai, Biochem. Biophys. Res. Co 1995, 208, 511.
264. C. M. Li, H. J. Jin, G. D. Botsaris, D. L. Kaplan, J. Mater. Res. 2005, 20, 3374.
265. A. Sugihara, K. Sugiura, H. Morita, T. Ninagawa, K. Tubouchi, R. Tobe, M. Izumiya, T. Horio, N. G. Abraham, S. Ikehara, Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 2000, 225, 58.
266. a) Y. Z. Wang, D. J. Blasioli, H. J. Kim, H. S. Kim, D. L. Kaplan, Biomaterials 2006, 27, 4434
267. b) D. Marolt, A. Augst, L. E. Freed, C. Vepari, R. Fajardo, N. Patel, M. Gray, M. Farley, D. Kaplan, G. Vunjak-Novakovic, Biomaterials 2006, 27, 6138.
268. J. M. Gosline, P. A. Guerette, C. S. Ortlepp, K. N. Savage, J. Exp. Biol. 1999, 202, 3295.
269. C. P. Brown, F. Rosei, E. Traversa, S. Licoccia, Nanoscale 2011, 3, 870.
270. a) A. Nova, S. Keten, N. M. Pugno, A. Redaelli, M. J. Buehler, Nano Lett. 2010, 10, 2626
271. b) F. Vollrath, D. Porter, Soft Matter 2006, 2, 377.
272. W. B. Teng, J. Cappello, X. Y. Wu, Biomacromolecules 2009, 10, 3028.
273. H. A. Currie, O. Deschaume, R. R. Naik, C. C. Perry, D. L. Kaplan, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2889.
274. a) S. Keten, M. J. Buehler, Phys. Rev. E 2008, 78
275. S. Keten, M. J. Buehler, Phys. Rev. Lett. 2008, 100
276. M. Solar, M. J. Buehler, Nanoscale 2012, 4, 1177
277. S. Keten, M. J. Buehler, Nano Lett. 2008, 8, 743.
278. R. Paparcone, S. Keten, M. J. Buehler, J. Biomech. 2010, 43, 1196
279. R. Paparcone, M. J. Buehler, Appl. Phys. Lett. 2009, 94.
280. D. Gonzalez-Rodriguez, A. P. H. J. Schenning, Chem. Mater. 2011, 23, 310
281. G. P. Spada, S. Lena, S. Masiero, S. Pieraccini, M. Surin, P. Samori, Adv. Mater. 2008, 20, 2433.
282. E. Kharlampieva, V. Kozlovskaya, S. A. Sukhishvili, Adv. Mater. 2009, 21, 3053
283. B. S. Kim, S. W. Park, P. T. Hammond, ACS Nano 2008, 2, 386.
284. O. C. Compton, S. W. Cranford, K. W. Putz, Z. An, L. C. Brinson, M. J. Buehler, S. T. Nguyen, ACS Nano 2011, 6, 2008
285. N. V. Medhekar, A. Ramasubramaniam, R. S. Ruoff, V. B. Shenoy, ACS Nano 2010, 4, 2300.
286. L. Moroni, C. A. Van Blitterwijk, Nat. Mater. 2006, 5, 437.
287. Y. E. K. Lee, R. Smith, R. Kopelman, Annu. Rev. Anal. Chem. 2009, 2, 57.
288. G. Kim, Y. E. K. Lee, H. Xu, M. A. Philbert, R. Kopelman, Anal. Chem. 2010, 82, 2165.
289. S. M. Janib, A. S. Moses, J. A. MacKay, Adv. Drug Delivery Rev. 2010, 62, 1052
290. P. Horcajada, T. Chalati, C. Serre, B. Gillet, C. Sebrie, T. Baati, J. F. Eubank, D. Heurtaux, P. Clayette, C. Kreuz, J. S. Chang, Y. K. Hwang, V. Marsaud, P. N. Bories, L. Cynober, S. Gil, G. Ferey, P. Couvreur, R. Gref, Nat. Mater. 2010, 9, 172.
291. J. B. Delehanty, H. Mattoussi, I. L. Medintz, Anal. Bioanal. Chem. 2009, 393, 1091.
292. A. K. Shalek, J. T. Robinson, E. S. Karp, J. S. Lee, D. R. Ahn, M. H. Yoon, A. Sutton, M. Jorgolli, R. S. Gertner, T. S. Gujral, G. MacBeath, E. G. Yang, H. Park, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 1870.
293. R. Singhal, Z. Orynbayeva, R. V. K. Sundaram, J. J. Niu, S. Bhattacharyya, E. A. Vitol, M. G. Schrlau, E. S. Papazoglou, G. Friedman, Y. Gogotsi, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 57.
294. S. Venkatraman, T. L. Poh, T. Vinalia, K. H. Mak, F. Boey, Biomaterials 2003, 24, 2105
295. G. Mani, M. D. Feldman, D. Patel, C. M. Agrawal, Biomaterials 2007, 28, 1689.
296. T. Dvir, B. P. Timko, D. S. Kohane, R. Langer, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 13.
297. R. Yan, J.-H. Park, Y. Choi, C.-J. Heo, S.-M. Yang, L. P. Lee, P. Yang, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 191.
298. H. Fernandes, L. Moroni, C. van Blitterswijk, J. de Boer, J. Mater. Chem. 2009, 19, 5474.
299. D. E. Discher, L. Sweeney, S. Sen, A. Engler, Biophys. J. 2007, 32a
300. A. J. Engler, S. Sen, H. L. Sweeney, D. E. Discher, Cell 2006, 126, 677
301. D. E. Discher, P. Janmey, Y. L. Wang, Science 2005, 310, 1139.
302. K. Kim, D. Dean, J. Wallace, R. Breithaupt, A. G. Mikos, J. P. Fisher, Biomaterials 2011, 32, 3750.
303. F. P. W. Melchels, A. M. C. Barradas, C. A. van Blitterswijk, J. de Boer, J. Feijen, D. W. Grijpma, Acta Biomater. 2010, 6, 4208.
304. X. H. Liu, X. B. Jin, P. X. Ma, Nat. Mater. 2011, 10, 398.
305. K. Kim, A. Yeatts, D. Dean, J. P. Fisher, Tissue Eng. Partt B-Rev. 2010, 16, 523
306. J. L. Drury, D. J. Mooney, Biomaterials 2003, 24, 4337.
307. M. Shin, H. Yoshimoto, J. P. Vacanti, Tissue Eng. 2004, 10, 33.
308. E. Alsberg, K. W. Anderson, A. Albeiruti, J. A. Rowley, D. J. Mooney, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002, 99, 12025.
309. M. A. C. Stuart, W. T. S. Huck, J. Genzer, M. Muller, C. Ober, M. Stamm, G. B. Sukhorukov, I. Szleifer, V. V. Tsukruk, M. Urban, F. Winnik, S. Zauscher, I. Luzinov, S. Minko, Nat. Mater. 2010, 9, 101.
310. W. Senaratne, L. Andruzzi, C. K. Ober, Biomacromolecules 2005, 6, 2427.
311. P. M. Mendes, Chem Soc. Rev. 2008, 37, 2512.
312. Z. S. Liu, P. Calvert, Adv. Mater. 2000, 12, 288.
313. J. P. Fisher, D. Dean, A. G. Mikos, Biomaterials 2002, 23, 4333.
314. K. K. Chia, M. F. Rubner, R. E. Cohen, Langmuir 2009, 25, 14044
315. S. W. Cranford, C. Ortiz, M. J. Buehler, Soft Matter 2010, 6, 4175.
316. R. A. Marklein, J. A. Burdick, Soft Matter 2010, 6, 136.
317. S. J. Bryant, R. J. Bender, K. L. Durand, K. S. Anseth, Biotechnol. Bioeng. 2004, 86, 747.
318. C. Alexander, K. M. Shakesheff, Adv. Mater. 2006, 18, 3321.
319. L. Ionov, N. Houbenov, A. Sidorenko, M. Stamm, S. Minko, Biointerphases 2009, 4, Fa45.
320. R. W. Sands, D. J. Mooney, Curr. Opin. Biotechnol. 2007, 18, 448.
321. I. Tokarev, M. Orlov, S. Minko, Adv. Mater. 2006, 18, 2458
322. I. Tokarev, S. Minko, Adv. Mater. 2009, 21, 241
323. X. H. Zhao, J. Kim, C. A. Cezar, N. Huebsch, K. Lee, K. Bouhadir, D. J. Mooney, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 67.
324. C. L. Ren, R. J. Nap, I. Szleifer, J. Phys. Chem. B 2008, 112, 16238.
325. M. Tagliazucchi, E. J. Calvo, I. Szleifer, Langmuir 2008, 24, 2869.
326. G. N. Ramachandran, G. Kartha, Nature 1955, 176, 593
327. K. E. Kadler, D. F. Holmes, J. A. Trotter, J. A. Chapman, Biochem. J. 1996, 316, 1.
328. a) S. G. M. Uzel, M. J. Buehler, J. Mech. Behav. Biomed. 2011, 4, 153
329. b) M. J. Buehler, J. Mech. Behav. Biomed. 2008, 1, 59.
330. B. Alexander, T. L. Daulton, G. M. Genin, J. Lipner, J. D. Pasteris, B. Wopenka, S. Thomopoulos, J. R. Soc. Interface 2012.
331. S. M. Mithieux, S. G. Wise, A. S. Weiss, Adv. Drug Delivery Rev. 2012, in press.