An injectable, calcium responsive composite hydrogel for the treatment of acute spinal cord injury

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 6, Issue 3, 2014, Pages 1424-1438

  McKay, Christopher A ^a   Pomrenke, Rebecca D ^a   McLane, Joshua S ^b   Schaub, Nicholas J ^a   Desimone, Elise K ^a   Ligon, Lee A ^b   Gilbert, Ryan J ^a  

^a RENSSELAER POLYTECHNIC INSTITUTE   (United States)

^b RENSSELAER POLYTECHNIC INSTITUTE   (United States)

Author keywords

alginate; astrocytes; chitosan; glial fibrillary acidic protein; hydrogel; spinal cord injury

Indexed keywords

ACID; CALCIUM; HYDROGEL; NANOSPHERE; SILICON DIOXIDE; WATER;

CHEMISTRY; HEAT; HUMAN; HUMIDITY; HYDROGEL; INJECTION; REFRACTOMETRY; SPINAL CORD INJURIES; THERAPEUTIC USE; TIME; ULTRASTRUCTURE;

ACIDS; CALCIUM; HOT TEMPERATURE; HUMANS; HUMIDITY; HYDROGEL; INJECTIONS; NANOSPHERES; REFRACTOMETRY; SILICON DIOXIDE; SPINAL CORD INJURIES; TIME FACTORS; WATER;

EID: 84894159176     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am4027423     Document Type: Article

References (63)

1. Norenberg, M. D.; Smith, J.; Marcillo, A. J. Neurotrauma 2004, 21, 429-440
2. Gilbert, R. J.; Rivet, C. J.; Zuidema, J. M.; Popovich, P. G. Crit. Rev. Biomed. Eng. 2011, 39, 125-180
3. Macaya, D.; Spector, M. Biomed. Mater. 2012, 7, 012001
4. Young, W.; Yen, V.; Blight, A. Brain Res. 1982, 253, 105-113
5. Happel, R. D.; Smith, K. P.; Naren Banik, L.; James Powers, M.; Hogan, E. L.; Douglas Balentine, J. Brain Res. 1981, 211, 476-479
6. Choi, D. W. Neurosci. Lett. 1985, 58, 293-297
7. Wingrave, J. M.; Schaecher, K. E.; Sribnick, E. A.; Wilford, G. G.; Ray, S. K.; Hazen-Martin, D. J.; Hogan, E. L.; Banik, N. L. J. Neurosci. Res. 2003, 73, 95-104
8. Ray, S. K.; Hogan, E. L.; Banik, N. L. Brain Res. Rev. 2003, 42, 169-185
9. Limbrick, D. D., Jr.; Sombati, S.; DeLorenzo, R. J. Cell Calcium 2003, 33, 69-81
10. Stys, P. K.; Waxman, S. G.; Ransom, B. R. J. Neurosci. 1992, 12, 430-439
11. Gombotz, W.; Wee, S. Adv. Drug Delivery Rev. 1998, 31, 267-285
12. Prang, P.; Müller, R.; Eljaouhari, A.; Heckmann, K.; Kunz, W.; Weber, T.; Faber, C.; Vroemen, M.; Bogdahn, U.; Weidner, N. Biomaterials 2006, 27, 3560-3569
13. Cohen, S.; Lobel, E.; Trevgoda, A.; Peled, Y. J. Controlled Release 1997, 44, 201-208
14. Rowley, J. A.; Madlambayan, G.; Mooney, D. J. Biomaterials 1999, 20, 45-53
15. Zuidema, J. M.; Pap, M. M.; Jaroch, D. B.; Morrison, F. A.; Gilbert, R. J. Acta Biomater. 2011, 7, 1634-1643
16. Yamazaki, M.; Chiba, K.; Mohri, T.; Hatanaka, H. Eur. J. Pharmacol. 2004, 488, 35-43
17. Koo, H.-J.; Lim, K.-H.; Jung, H.-J.; Park, E.-H. J. Ethnopharmacol. 2006, 103, 496-500
18. Moura, M. J.; Faneca, H.; Lima, M. P.; Gil, M. H.; Figueiredo, M. M. Biomacromolecules 2011, 12, 3275-3284
19. Pandit, V.; Zuidema, J. M.; Venuto, K. N.; Macione, J.; Dai, G.; Gilbert, R. J.; Kotha, S. P. Tissue Eng., Part A 2013, 19, 2452-2463
20. Flanagan, L. A.; Ju, Y.-E.; Marg, B.; Osterfield, M.; Janmey, P. A. Neuroreport 2002, 13, 2411-2415
21. Balgude, A. P.; Yu, X.; Szymanski, A.; Bellamkonda, R. V. Biomaterials 2001, 22, 1077-1084
22. Willits, R. K.; Skornia, S. L. J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 2004, 15, 1521-1531
23. Lu, Y.-B.; Franze, K.; Seifert, G.; Steinhäuser, C.; Kirchhoff, F.; Wolburg, H.; Guck, J.; Janmey, P.; Wei, E.-Q.; Käs, J.; Reichenbach, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006, 103, 17759-17764
24. Hrapko, M.; van Dommelen, J. A. W.; Peters, G. W. M.; Wismans, J. S. H. M. Biorheology 2006, 43, 623-636
25. Banerjee, A.; Arha, M.; Choudhary, S.; Ashton, R. S.; Bhatia, S. R.; Schaffer, D. V.; Kane, R. S. Biomaterials 2009, 30, 4695-4699
26. Hejcl, A.; Lesný, P.; Prádný, M.; Sedý, J.; Zámecník, J.; Jendelová, P.; Michálek, J.; Syková, E. J. Mater. Sci. Mater. Med. 2009, 20, 1571-1577
27. Jain, A.; Kim, Y. T.; McKeon, R. J.; Bellamkonda, R. V. Biomaterials 2006, 27, 497-504
28. Li, X.; Liu, X.; Cui, L.; Brunson, C.; Zhao, W.; Bhat, N. R.; Zhang, N.; Wen, X. FASEB J. 2013, 27, 1127-1136
29. Pakulska, M. M.; Ballios, B. G.; Shoichet, M. S. Biomed. Mater. 2012, 7, 024101
30. Potter, W.; Kalil, R. E.; Kao, W. J. Front. Biosci. J. Virtual Libr. 2008, 13, 806-821
31. Katz, J. S.; Burdick, J. A. Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol. 2009, 1, 128-139
32. Baptiste, D. C.; Fehlings, M. G. J. Neurotrauma 2006, 23, 318-334
33. Khaing, Z. Z.; Milman, B. D.; Vanscoy, J. E.; Seidlits, S. K.; Grill, R. J.; Schmidt, C. E. J. Neural Eng. 2011, 8, 046033
34. Johnson, P. J.; Parker, S. R.; Sakiyama-Elbert, S. E. J. Biomed. Mater. Res. A 2010, 92A, 152-163
35. Deng, L.-X.; Hu, J.; Liu, N.; Wang, X.; Smith, G. M.; Wen, X.; Xu, X.-M. Exp. Neurol. 2011, 229, 238-250
36. Hurtado, A.; Cregg, J. M.; Wang, H. B.; Wendell, D. F.; Oudega, M.; Gilbert, R. J.; McDonald, J. W. Biomaterials 2011, 32, 6068-6079
37. Andersen, T.; Strand, B. L.; Formo, K.; Alsberg, E.; Christensen, B. E. In Carbohydrate Chemistry; The Royal Society of Chemistry: 2012; Vol. 37, pp 227-258.
38. Yuan, Y.; Chesnutt, B. M.; Utturkar, G.; Haggard, W. O.; Yang, Y.; Ong, J. L.; Bumgardner, J. D. Carbohydr. Polym. 2007, 68, 561-567
39. Hyzinski-García, M. C.; Vincent, M. Y.; Haskew-Layton, R. E.; Dohare, P.; Keller, R. W., Jr.; Mongin, A. A J. Neurochem. 2011, 118, 140-152
40. Dadsetan, M.; Knight, A. M.; Lu, L.; Windebank, A. J.; Yaszemski, M. J. Biomaterials 2009, 30, 3874-3881
41. Dillon, G. P.; Yu, X.; Bellamkonda, R. V. J. Biomed. Mater. Res. 2000, 51, 510-519
42. Chen, H.; Ouyang, W.; Martoni, C.; Prakash, S. Int. J. Polym. Sci. 2009, 2009, 1-16
43. Chen, S.-C.; Wu, Y.-C.; Mi, F.-L.; Lin, Y.-H.; Yu, L.-C.; Sung, H.-W. J. Controlled Release 2004, 96, 285-300
44. Braccini, I.; Pérez, S. Biomacromolecules 2001, 2, 1089-1096
45. Li, L.; Fang, Y.; Vreeker, R.; Appelqvist, I.; Mendes, E. Biomacromolecules 2007, 8, 464-468
46. Tapia, C.; Escobar, Z.; Costa, E.; Sapag-Hagar, J.; Valenzuela, F.; Basualto, C.; Gai, M. N.; Yazdani-Pedram, M. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2004, 57, 65-75
47. Sankalia, M. G.; Mashru, R. C.; Sankalia, J. M.; Sutariya, V. B. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2007, 65, 215-232
48. Dare, E. V.; Griffith, M.; Poitras, P.; Kaupp, J. A.; Waldman, S. D.; Carlsson, D. J.; Dervin, G.; Mayoux, C.; Hincke, M. T. Cells Tissues Organs 2009, 190, 313-325
49. Macaya, D.; Ng, K. K.; Spector, M. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 4788-4797
50. Touyama, R.; Inoue, K.; Takeda, Y.; Yatsuzuka, M.; Ikumoto, T.; Moritome, N.; Shingu, T.; Yokoi, T.; Inouye, H. Chem. Pharm. Bull. (Tokyo) 1994, 42, 1571-1578
51. Mi, F.-L.; Shyu, S.-S.; Peng, C.-K. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2005, 43, 1985-2000
52. King, G. A.; Daugulis, A. J.; Faulkner, P.; Goosen, M. F. A. Biotechnol. Prog. 1987, 3, 231-240
53. Kuo, C. K.; Ma, P. X. J. Biomed. Mater. Res. A 2008, 84A, 899-907
54. Saha, K.; Keung, A. J.; Irwin, E. F.; Li, Y.; Little, L.; Schaffer, D. V.; Healy, K. E. Biophys. J. 2008, 95, 4426-4438
55. Leipzig, N. D.; Shoichet, M. S. Biomaterials 2009, 30, 6867-6878
56. Rizzi, S. C.; Ehrbar, M.; Halstenberg, S.; Raeber, G. P.; Schmoekel, H. G.; Hagenmüller, H.; Müller, R.; Weber, F. E.; Hubbell, J. A. Biomacromolecules 2006, 7, 3019-3029
57. Pittier, R.; Sauthier, F.; Hubbell, J. A.; Hall, H. J. Neurobiol. 2005, 63, 1-14
58. Mahoney, M. J.; Chen, R. R.; Tan, J.; Saltzman, W. M. Biomaterials 2005, 26, 771-778
59. Sofroniew, M. V. Trends Neurosci. 2009, 32, 638-647
60. Sofroniew, M. V.; Vinters, H. V. Acta Neuropathol. (Berl.) 2010, 119, 7-35
61. Silver, J.; Miller, J. H. Nat. Rev. Neurosci. 2004, 5, 146-156
62. Bradbury, E. J.; Moon, L. D. F.; Popat, R. J.; King, V. R.; Bennett, G. S.; Patel, P. N.; Fawcett, J. W.; McMahon, S. B. Nature 2002, 416, 636-640
63. Brown, J. M.; Xia, J.; Zhuang, B.; Cho, K.-S.; Rogers, C. J.; Gama, C. I.; Rawat, M.; Tully, S. E.; Uetani, N.; Mason, D. E.; Tremblay, M. L.; Peters, E. C.; Habuchi, O.; Chen, D. F.; Hsieh-Wilson, L. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012, 109, 4768-4773