Polymerization-induced self-assembly of block copolymer nano-objects via RAFT aqueous dispersion polymerization

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 29, 2014, Pages 10174-10185

  Warren, Nicholas J ^a   Armes, Steven P ^a  

^a UNIVERSITY OF SHEFFIELD   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BLOCK COPOLYMERS; DISPERSIONS; SELF ASSEMBLY;

AQUEOUS DISPERSION POLYMERIZATION; CONTROLLABLE SIZE; LONG-TERM STORAGE; MAMMALIAN CELLS; NANO-OBJECTS; REVERSIBLE ADDITION-FRAGMENTATION CHAIN TRANSFER; SURFACE FUNCTIONALITIES; THERMO-RESPONSIVE HYDROGELS;

POLYMERIZATION;

COPOLYMER; NANOPARTICLE;

AQUEOUS SOLUTION; COST EFFECTIVENESS ANALYSIS; DISPERSION; FRAGMENTATION REACTION; HYDROGEL; MICROENCAPSULATION; MORPHOLOGY; POLYMERIZATION; REVERSIBLE ADDITION FRAGMENTATION CHAIN TRANSFER; REVIEW; SURFACE PROPERTY;

EID: 84904914507     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja502843f     Document Type: Review

References (106)

1. Szwarc, M. Nature 1956, 178, 1168
2. Szwarc, M.; Levy, M.; Milkovich, R. J. Am. Chem. Soc. 1956, 78, 2656
3. Newman, S. J. Appl. Polym. Sci. 1962, 6, S15
4. Krause, S. J. Phys. Chem. 1964, 68, 1948
5. Lewis, P. R.; Price, C. Nature 1969, 223, 494
6. Aggarwal, S. L. Polymer 1976, 17, 938
7. Hamley, I. W. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 1692
8. Zhang, L.; Eisenberg, A. Science 1995, 268, 1728
9. Discher, D. E.; Eisenberg, A. Science 2002, 297, 967
10. Jain, S.; Bates, F. S. Science 2003, 300, 460
11. Kataoka, K.; Harada, A.; Nagasaki, Y. Adv. Drug Delivery Rev. 2001, 47, 113
12. Discher, B. M.; Won, Y.-Y.; Ege, D. S.; Lee, J. C.-M.; Bates, F. S.; Discher, D. E.; Hammer, D. A. Science 1999, 284, 1143
13. Ahmed, F.; Discher, D. E. J. Controlled Release 2004, 96, 37
14. Ahmed, F.; Pakunlu, R. I.; Srinivas, G.; Brannan, A.; Bates, F.; Klein, M. L.; Minko, T.; Discher, D. E. Mol. Pharmaceutics 2006, 3, 340
15. Lomas, H.; Canton, I.; MacNeil, S.; Du, J.; Armes, S. P.; Ryan, A. J.; Lewis, A. L.; Battaglia, G. Adv. Mater. 2007, 19, 4238
16. Antonietti, M.; Förster, S. Adv. Mater. 2003, 15, 1323
17. Bang, J.; Jain, S. M.; Li, Z. B.; Lodge, T. P.; Pedersen, J. S.; Kesselman, E.; Talmon, Y. Macromolecules 2006, 39, 1199
18. Blanazs, A.; Armes, S. P.; Ryan, A. J. Macromol. Rapid Commun. 2009, 30, 267
19. Cui, H.; Chen, Z.; Zhong, S.; Wooley, K. L.; Pochan, D. J. Science 2007, 317, 647
20. Wang, X.; Guerin, G.; Wang, H.; Wang, Y.; Manners, I.; Winnik, M. A. Science 2007, 317, 644
21. Charleux, B.; Delaittre, G.; Rieger, J.; D'Agosto, F. Macromolecules 2012, 45, 6753
22. Bütün, V.; Billingham, N. C.; Armes, S. P. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 12135
23. Bütün, V.; Billingham, N. C.; Armes, S. P. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 11818
24. Baines, F. L.; Armes, S. P.; Billingham, N. C.; Tuzar, Z. Macromolecules 1996, 29, 8151
25. Gilroy, J. B.; Lunn, D. J.; Patra, S. K.; Whittell, G. R.; Winnik, M. A.; Manners, I. Macromolecules 2012, 45, 5806
26. Qiu, H.; Cambridge, G.; Winnik, M. A.; Manners, I. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 12180
27. Jang, S. G.; Audus, D. J.; Klinger, D.; Krogstad, D. V.; Kim, B. J.; Cameron, A.; Kim, S.-W.; Delaney, K. T.; Hur, S.-M.; Killops, K. L.; Fredrickson, G. H.; Kramer, E. J.; Hawker, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 6649
28. Rieger, J.; Stoffelbach, F. o.; Bui, C.; Alaimo, D.; Jérôme, C.; Charleux, B. Macromolecules 2008, 41, 4065
29. Rieger, J.; Osterwinter, G.; Bui, C.; Stoffelbach, F.; Charleux, B. Macromolecules 2009, 42, 5518
30. Groison, E.; Brusseau, S.; D'Agosto, F.; Magnet, S.; Inoubli, R.; Couvreur, L.; Charleux, B. ACS Macro Lett. 2011, 1, 47
31. Boursier, T.; Chaduc, I.; Rieger, J.; D'Agosto, F.; Lansalot, M.; Charleux, B. Polym. Chem. 2011, 2, 355
32. Ali, A. M. I.; Pareek, P.; Sewell, L.; Schmid, A.; Fujii, S.; Armes, S. P.; Shirley, I. M. Soft Matter 2007, 3, 1003
33. Napper, D. H. Polymeric Stabilization of Colloidal Dispersions; Academic Press: London, 1983.
34. Rizzardo, E.; Chiefari, J.; Chong, B. Y. K.; Ercole, F.; Krstina, J.; Jeffery, J.; Le, T. P. T.; Mayadunne, R. T. A.; Meijs, G. F.; Moad, C. L.; Moad, G.; Thang, S. H. Macromol. Symp. 1999, 143, 291
35. Moad, G.; Rizzardo, E.; Thang, S. H. Aust. J. Chem. 2009, 62, 1402
36. Moad, G.; Rizzardo, E.; Thang, S. H. Aust. J. Chem. 2005, 58, 379
37. An, Z.; Tang, W.; Hawker, C. J.; Stucky, G. D. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 15054
38. An, Z. S.; Shi, Q. H.; Tang, W.; Tsung, C. K.; Hawker, C. J.; Stucky, G. D. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14493
39. Grazon, C.; Rieger, J.; Sanson, N.; Charleux, B. Soft Matter 2011, 7, 3482
40. Delaittre, G.; Save, M.; Charleux, B. Macromol. Rapid Commun. 2007, 28, 1528
41. Liu, G.; Qiu, Q.; An, Z. Polym. Chem. 2012, 3, 504
42. Liu, G.; Qiu, Q.; Shen, W.; An, Z. Macromolecules 2011, 44, 5237
43. Blanazs, A.; Madsen, J.; Battaglia, G.; Ryan, A. J.; Armes, S. P. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16581
44. Blanazs, A.; Ryan, A. J.; Armes, S. P. Macromolecules 2012, 45, 5099
45. Shen, W.; Chang, Y.; Liu, G.; Wang, H.; Cao, A.; An, Z. Macromolecules 2011, 44, 2524
46. Jia, Z.; Bobrin, V. A.; Truong, N. P.; Gillard, M.; Monteiro, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 5824
47. Rieger, J.; Grazon, C.; Charleux, B.; Alaimo, D.; Jérôme, C. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2009, 47, 2373
48. Hou, L.; Ma, K.; An, Z.; Wu, P. Macromolecules 2014, 47, 1144
49. Ratcliffe, L. P. D.; Ryan, A. J.; Armes, S. P. Macromolecules 2013, 46, 769
50. Termonia, Y. Colloids Surf., A 2014, 447, 23
51. Israelachvili, J. N.; Mitchell, D. J.; Ninham, B. W. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2: Mol. Chem. Phys. 1976, 72, 1525
52. Blanazs, A.; Verber, R.; Mykhaylyk, O. O.; Ryan, A. J.; Heath, J. Z.; Douglas, C. W. I.; Armes, S. P. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 9741
53. Warren, N. J.; Mykhaylyk, O. O.; Mahmood, D.; Ryan, A. J.; Armes, S. P. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1023
54. LaRue, I.; Adam, M.; Pitsikalis, M.; Hadjichristidis, N.; Rubinstein, M.; Sheiko, S. S. Macromolecules 2005, 39, 309
55. Shen, H.; Eisenberg, A. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 9473
56. Broome, F. K.; Hoerr, C. W.; Harwood, H. J. J. Am. Chem. Soc. 1951, 73, 3350
57. Khandpur, A. K.; Foerster, S.; Bates, F. S.; Hamley, I. W.; Ryan, A. J.; Bras, W.; Almdal, K.; Mortensen, K. Macromolecules 1995, 28, 8796
58. McCormick, C. L.; Lowe, A. B. Acc. Chem. Res. 2004, 37, 312
59. Herfurth, C.; Malo de Molina, P.; Wieland, C.; Rogers, S.; Gradzielski, M.; Laschewsky, A. Polym. Chem. 2012, 3, 1606
60. Semsarilar, M.; Ladmiral, V.; Blanazs, A.; Armes, S. P. Langmuir 2012, 28, 914
61. Save, M.; Weaver, J. V. M; Armes, S. P.; McKenna, P. Macromolecules 2002, 35, 1152
62. Verber, R.; Blanazs, A.; Armes, S. P. Soft Matter 2012, 8, 9915
63. Cates, M. E. J. Phys.: Condens. Matter 1996, 8, 9167
64. Clausen, T. M.; Vinson, P. K.; Minter, J. R.; Davis, H. T.; Talmon, Y.; Miller, W. G. J. Phys. Chem. 1992, 96, 474
65. Madsen, J.; Armes, S. P.; Bertal, K.; Lomas, H.; MacNeil, S.; Lewis, A. L. Biomacromolecules 2008, 9, 2265
66. Madsen, J.; Armes, S. P.; Bertal, K.; MacNeil, S.; Lewis, A. L. Biomacromolecules 2009, 10, 1875
67. Madsen, J.; Armes, S. P.; Lewis, A. L. Macromolecules 2006, 39, 7455
68. Duval, M.; Waton, G.; Schosseler, F. Langmuir 2005, 21, 4904
69. Chatterjee, A. P. J. Chem. Phys. 2010, 132, 224905/1
70. Otten, R. H. J.; van, d. S. P. J. Chem. Phys. 2011, 134, 094902/1
71. Chambon, P.; Blanazs, A.; Battaglia, G.; Armes, S. P. Macromolecules 2012, 45, 5081
72. Chambon, P.; Blanazs, A.; Battaglia, G.; Armes, S. P. Langmuir 2013, 28, 1196
73. Zhao, W.; Chen, D.; Hu, Y.; Grason, G. M.; Russell, T. P. ACS Nano 2010, 5, 486
74. Brannan, A. K.; Bates, F. S. Macromolecules 2004, 37, 8816
75. Thompson, K. L.; Chambon, P.; Verber, R.; Armes, S. P. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 12450
76. San-Miguel, A.; Behrens, S. H. Langmuir 2012, 28, 12038
77. Van Hest and co-workers have also recently explored the use of vesicles as novel Pickering stabilizers of water-in-oil emulsions, although in this case the vesicles were prepared via a traditional post-polymerization processing technique: Wang, Z.; van Oers, M. C. M.; Rutjes, F. P. J. T.; van Hest, J. C. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 10746
78. Rosselgong, J.; Blanazs, A.; Chambon, P.; Williams, M.; Semsarilar, M.; Madsen, J.; Battaglia, G.; Armes, S. P. ACS Macro Lett. 2012, 1, 1041
79. Rosselgong, J.; Armes, S. P. Macromolecules 2012, 45, 2731
80. Rosselgong, J.; Armes, S. P.; Barton, W.; Price, D. Macromolecules 2009, 42, 5919
81. Rosselgong, J.; Armes, S. P.; Barton, W. R. S.; Price, D. Macromolecules 2010, 43, 2145
82. Bernkop-Schnürch, A. Adv. Drug Delivery Rev. 2005, 57, 1569
83. dos Santos, A. M.; Le Bris, T.; Graillat, C.; D'Agosto, F.; Lansalot, M. Macromolecules 2009, 42, 946
84. Bartels, J. W.; Cauet, S. I.; Billings, P. L.; Lin, L. Y.; Zhu, J. H.; fidge, C.; Pochan, D. J.; Wooley, K. L. Macromolecules 2010, 43, 7128
85. Alconcel, S. N. S.; Baas, A. S.; Maynard, H. D. Polym. Chem. 2011, 2, 1442
86. Duncan, R. Nat. Rev. Drug Discov. 2003, 2, 347
87. Rank, A.; Hauschild, S.; Förster, S.; Schubert, R. Langmuir 2009, 25, 1337
88. Semsarilar, M.; Ladmiral, V.; Blanazs, A.; Armes, S. P. Langmuir 2013, 29, 7416
89. Ladmiral, V.; Semsarilar, M.; Canton, I.; Armes, S. P. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 13574
90. Ratcliffe, L. P. D.; Blanazs, A.; Williams, C. N.; Brown, S. L.; Armes, S. P. Polym. Chem. 2014, 5, 3643
91. Stuart, M. A. C.; Huck, W. T. S.; Genzer, J.; Muller, M.; Ober, C.; Stamm, M.; Sukhorukov, G. B.; Szleifer, I.; Tsukruk, V. V.; Urban, M.; Winnik, F.; Zauscher, S.; Luzinov, I.; Minko, S. Nat. Mater. 2010, 9, 101
92. Pedersen, J. S.; Gerstenberg, M. C. Colloids Surf. a: Physicochem. Eng. Aspects 2003, 213, 175
93. fielding, L. A.; Lane, J. A.; Derry, M. J.; Mykhaylyk, O. O.; Armes, S. P. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 5790
94. Balmer, J. A.; Mykhaylyk, O. O.; Armes, S. P.; Fairclough, J. P. A.; Ryan, A. J.; Gummel, J.; Murray, M. W.; Murray, K. A.; Williams, N. S. J. J. Am. Chem. Soc. 2010, 133, 826
95. An, Z.; Qiu, Q.; Liu, G. Chem. Commun. 2011, 47, 12424
96. Boyer, C.; Bulmus, V.; Liu, J.; Davis, T. P.; Stenzel, M. H.; Barner-Kowollik, C. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 7145
97. Griffith, L. G.; Swartz, M. A. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2006, 7, 211
98. Lei, Y.; Schaffer, D. V. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2013, 110, E5039
99. Kouwer, P. H. J.; Koepf, M.; Le Sage, V. A. A.; Jaspers, M.; van Buul, A. M.; Eksteen-Akeroyd, Z. H.; Woltinge, T.; Schwartz, E.; Kitto, H. J.; Hoogenboom, R.; Picken, S. J.; Nolte, R. J. M.; Mendes, E.; Rowan, A. E. Nature 2013, 493, 651
100. Thiele, J.; Ma, Y.; Bruekers, S. M. C.; Ma, S.; Huck, W. T. S. Adv. Mater. 2014, 26, 125
101. Madl, C. M.; Mehta, M.; Duda, G. N.; Heilshorn, S. C.; Mooney, D. J. Biomacromolecules 2014, 15, 445
102. Engler, A. J.; Sen, S.; Sweeney, H. L.; Discher, D. E. Cell 2006, 126, 677
103. Alargova, R. G.; Paunov, V. N.; Velev, O. D. Langmuir 2005, 22, 765
104. Noble, P. F.; Cayre, O. J.; Alargova, R. G.; Velev, O. D.; Paunov, V. N. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 8092
105. Groschel, A. H.; Walther, A.; Lobling, T. I.; Schacher, F. H.; Schmalz, H.; Muller, A. H. E. Nature 2013, 503, 247
106. Kim, Y.-Y.; Ganesan, K.; Yang, P.; Kulak, A. N.; Borukhin, S.; Pechook, S.; Ribeiro, L.; Kröger, R.; Eichhorn, S. J.; Armes, S. P.; Pokroy, B.; Meldrum, F. C. Nat. Mater. 2011, 10, 890