Composite three-dimensional woven scaffolds with interpenetrating network hydrogels to create functional synthetic articular cartilage

Advanced Functional Materials

Volumn 23, Issue 47, 2013, Pages 5833-5839

  Liao, I Chien ^a   Moutos, Franklin T ^a   Estes, Bradley T ^a   Zhao, Xuanhe ^a   Guilak, Farshid ^a  

^a DUKE UNIVERSITY MEDICAL CENTER   (United States)

Author keywords

3D weaving; hydrogels; osteoarthritis; scaffolds; synthetic cartilage; tissue engineering

Indexed keywords

3D-WEAVING; ANISOTROPIC MATERIAL; ARTICULAR CARTILAGES; FIBER-REINFORCED COMPOSITE; LOW COEFFICIENT OF FRICTION; OSTEOARTHRITIS; SYNTHETIC BIOMATERIALS; TRIBOLOGICAL PROPERTIES;

BIOLOGICAL MATERIALS; BIOMATERIALS; BIOMECHANICS; CARTILAGE; COMPLEX NETWORKS; HYDROGELS; MECHANICAL PROPERTIES; REPAIR; SCAFFOLDS; THREE DIMENSIONAL; TISSUE ENGINEERING; WEAVING;

SCAFFOLDS (BIOLOGY);

EID: 84890563787     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201300483     Document Type: Article

References (50)

1. V. C. Mow, A. Ratcliffe, A. R. Poole, Biomaterials 1992, 13, 67.
2. F. Guilak, L. A. Setton, V. B. Kraus, in Principles and Practice of Orthopaedic Sports Medicine (Eds:, W. E. Garrett, K. Speer, D. Kirkendall,), Lippincott Williams and Wilkins, Philadelphia 2000, 53.
3. H. Q. Wang, G. A. Ateshian, J. Biomech. 1997, 30, 771.
4. M. A. Soltz, G. A. Ateshian, Ann. Biomed. Eng. 2000, 28, 150.
5. G. A. Ateshian, J. Biomech. 2009, 42, 1163.
6. A. Praemer, S. Furner, D. P. Rice, Musculoskeletal Conditions in the United States, American Academy of Orthopaedic Surgeons, Rosemont, IL 1999.
7. H. Awad, G. R. Erickson, F. Guilak, in Tissue engineering and biodegradable equivalents: scientific and clinical applications, (Eds:, K. Lewandrowski, D. Wise, D. Trantolo, J. Gresser, M. Yaszemski, D. Altobelli,), Marcel Dekker, New York 2002, p. 267.
8. K. Y. Lee, D. J. Mooney, Chem. Rev. 2001, 101, 1869.
9. J. L. Drury, D. J. Mooney, Biomaterials 2003, 24, 4337.
10. H. A. Awad, M. Q. Wickham, H. A. Leddy, J. M. Gimble, F. Guilak, Biomaterials 2004, 25, 3211.
11. C. Chung, M. Beecham, R. L. Mauck, J. A. Burdick, Biomaterials 2009, 30, 4287.
12. I. E. Erickson, A. H. Huang, C. Chung, R. T. Li, J. A. Burdick, R. L. Mauck, Tissue Eng., Part A 2009, 15, 1041.
13. I. E. Erickson, A. H. Huang, S. Sengupta, S. Kestle, J. A. Burdick, R. L. Mauck, Osteoarthritis Cartilage 2009, 17, 1639.
14. S. Hofmann, S. Knecht, R. Langer, D. L. Kaplan, G. Vunjak-Novakovic, H. P. Merkle, L. Meinel, Tissue Eng. 2006, 12, 2729.
15. A. H. Huang, A. Stein, R. S. Tuan, R. L. Mauck, Tissue Eng., Part A 2009, 15, 3461.
16. R. L. Mauck, X. Yuan, R. S. Tuan, Osteoarthritis Cartilage 2006, 14, 179.
17. F. Guilak, D. L. Butler, S. A. Goldstein, Clin. Orthop. Relat. Res. 2001, S295.
18. T. D. Brown, D. T. Shaw, J. Biomech. 1983, 16, 373.
19. M. Oka, Y. S. Chang, T. Nakamura, K. Ushio, J. Togochida, H. O. Gu, J. Bone Jt. Surg.: Br. Vol. 1997, 79B, 1003.
20. M. E. Freeman, M. J. Furey, B. J. Love, J. M. Hampton, Wear 2000, 241, 129.
21. H. Bodugoz-Senturk, C. E. Macias, J. H. Kung, O. K. Muratoglu, Biomaterials 2009, 30, 589.
22. M. Kobayashi, J. Toguchida, M. Oka, Biomaterials 2003, 24, 639.
23. S. L. Riley, S. Dutt, R. de la Torre, A. C. Chen, R. L. Sah, A. Ratcliffe, J. Mater. Sci.: Mater. Med. 2001, 12, 983.
24. K. Yasuda, N. Kitamura, J. P. Gong, K. Arakaki, H. J. Kwon, S. Onodera, Y. M. Chen, T. Kurokawa, F. Kanaya, Y. Ohmiya, Y. Osada, Macromol. Biosci. 2009, 9, 307.
25. K. Yasuda, J. P. Gong, Y. Katsuyama, A. Nakayama, Y. Tanabe, E. Kondo, M. Ueno, Y. Osada, Biomaterials 2005, 26, 4468.
26. B. J. DeKosky, N. H. Dormer, G. C. Ingavle, C. H. Roatch, J. Lomakin, M. S. Detamore, S. H. Gehrke, Tissue Eng., Part C 2010, 16, 1533.
27. G. C. Ingavle, N. H. Dormer, S. H. Gehrke, M. S. Detamore, J. Mater. Sci.: Mater. Med. 2012, 23, 157.
28. J. P. Gong, Y. Katsuyama, T. Kurokawa, Y. Osada, Adv. Mater. 2003, 15, 1155.
29. J. Y. Sun, X. Zhao, W. R. Illeperuma, O. Chaudhuri, K. H. Oh, D. J. Mooney, J. J. Vlassak, Z. Suo, Nature 2012, 489, 133.
30. J. P. Gong, T. Kurokawa, T. Narita, G. Kagata, Y. Osada, G. Nishimura, M. Kinjo, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5582.
31. D. Myung, D. Waters, M. Wiseman, P. E. Duhamel, J. Noolandi, C. N. Ta, C. W. Frank, Polym. Adv. Technol. 2008, 19, 647.
32. H. Omidian, J. G. Rocca, K. Park, Macromol. Biosci. 2006, 6, 703.
33. F. T. Moutos, B. T. Estes, F. Guilak, Macromol. Biosci. 2010, 10, 1355.
34. F. T. Moutos, F. Guilak, Biorheology 2008, 45, 501.
35. F. T. Moutos, F. Guilak, Tissue Eng., Part A 2010, 16, 1291.
36. P. K. Valonen, F. T. Moutos, A. Kusanagi, M. G. Moretti, B. O. Diekman, J. F. Welter, A. I. Caplan, F. Guilak, L. E. Freed, Biomaterials 2010, 31, 2193.
37. F. T. Moutos, L. E. Freed, F. Guilak, Nat. Mater. 2007, 6, 162.
38. A. D. Augst, H. J. Kong, D. J. Mooney, Macromol. Biosci. 2006, 6, 623.
39. J. Patterson, M. l. M. Martino, J. A. Hubbell, Mater. Today 2010, 13, 14.
40. Y.-H. Na, T. Kurokawa, Y. Katsuyama, H. Tsukeshiba, J. P. Gong, Y. Osada, S. Okabe, T. Karino, M. Shibayama, Macromolecules 2004, 37, 5370.
41. C. Azuma, K. Yasuda, Y. Tanabe, H. Taniguro, F. Kanaya, A. Nakayama, Y. M. Chen, J. P. Gong, Y. Osada, J. Biomed. Mater. Res., Part A 2007, 81A, 373.
42. T. Kurokawa, H. Furukawa, W. Wang, Y. Tanaka, J. P. Gong, Acta Biomater. 2010, 6, 1353.
43. C. Y. Huang, V. C. Mow, G. A. Ateshian, J. Biomech. Eng. 2001, 123, 410.
44. R. C. Lee, E. H. Frank, A. J. Grodzinsky, D. K. Roylance, J. Biomech. Eng. 1981, 103, 280.
45. S. Park, C. T. Hung, G. A. Ateshian, Osteoarthritis Cartilage 2004, 12, 65.
46. L. Bian, E. G. Lima, S. L. Angione, K. W. Ng, D. Y. Williams, D. Xu, A. M. Stoker, J. L. Cook, G. A. Ateshian, C. T. Hung, J. Biomech. 2008, 41, 1153.
47. J. Kinnunen, S. Saarakkala, M. Hauta-Kasari, P. Vahimaa, J. S. Jurvelin, Biomed. Opt. Express 2011, 2, 1394.
48. C. M. Hwang, B. Ay, D. L. Kaplan, J. P. Rubin, K. G. Marra, A. Atala, J. J. Yoo, S. J. Lee, Biomed. Mater. 2013, 8, 014105.
49. V. C. Mow, S. C. Kuei, W. M. Lai, C. G. Armstrong, J. Biomech. Eng. 1980, 102, 73.
50. N. M. Bachrach, V. C. Mow, F. Guilak, J. Biomech. 1998, 31, 445.