Highly tunable elastomeric silk biomaterials

Advanced Functional Materials

Volumn 24, Issue 29, 2014, Pages 4615-4624

  Partlow, Benjamin P ^a   Hanna, Craig W ^a   Rnjak Kovacina, Jelena ^a   Moreau, Jodie E ^a   Applegate, Matthew B ^a   Burke, Kelly A ^a   Marelli, Benedetto ^a   Mitropoulos, Alexander N ^a   Omenetto, Fiorenzo G ^a   Kaplan, David L ^a  

^a Tufts University   (United States)

Author keywords

biomaterials; biopolymers; elastomers; hydrogels; silk

Indexed keywords

AMINO ACIDS; BIOCOMPATIBILITY; BIOMATERIALS; BIOPOLYMERS; CELL CULTURE; ELASTOMERS; GELATION; HYDROGELS; MECHANICAL PROPERTIES; PROTEINS; SILK; SWELLING; TISSUE ENGINEERING;

CELL MATRIX INTERACTIONS; DEGRADABLE HYDROGEL; HORSE-RADISH PEROXIDASE; HUMAN BONE MARROW DERIVED MESENCHYMAL STEM CELLS; ORDERS OF MAGNITUDE; REGENERATIVE MEDICINE; SOLVENT COMPOSITION; SWELLING PROPERTIES;

CROSSLINKING;

EID: 84905506847     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201400526     Document Type: Article

References (73)

1. D. Seliktar, Science 2012, 336, 1124.
2. A. J. Engler, S. Sen, H. L. Sweeney, D. E. Discher, Cell 2006, 126, 677.
3. a) A. S. Hoffman, Adv. Drug Delivery Rev. 2012
4. b) N. Peppas, Y. Huang, M. Torres-Lugo, J. Ward, J. Zhang, Ann. Rev. Biomed. Eng. 2000, 2, 9.
5. R. Rai, M. Tallawi, A. Grigore, A. R. Boccaccini, Prog. Polym. Sci. 2012, 37, 1051.
6. R. J. Zdrahala, I. J. Zdrahala, J. Biomater. Appl. 1999, 14, 67.
7. A. K. Gaharwar, S. A. Dammu, J. M. Canter, C.-J. Wu, G. Schmidt, Biomacromolecules 2011, 12, 1641.
8. B. Amsden, Soft Matter 2007, 3, 1335.
9. S. M. Mithieux, J. E. Rasko, A. S. Weiss, Biomaterials 2004, 25, 4921.
10. C. M. Elvin, A. G. Carr, M. G. Huson, J. M. Maxwell, R. D. Pearson, T. Vuocolo, N. E. Liyou, D. C. Wong, D. J. Merritt, N. E. Dixon, Nature 2005, 437, 999.
11. H.-W. Kang, Y. Tabata, Y. Ikada, Biomaterials 1999, 20, 1339.
12. R. Shi, D. Chen, Q. Liu, Y. Wu, X. Xu, L. Zhang, W. Tian, Int. J. Mol. Sci. 2009, 10, 4223.
13. Y. Wang, G. A. Ameer, B. J. Sheppard, R. Langer, Nat. Biotechnol. 2002, 20, 602.
14. a) D. Motlagh, J. Yang, K. Y. Lui, A. R. Webb, G. A. Ameer, Biomaterials 2006, 27, 4315
15. b) C. Fidkowski, M. R. Kaazempur-Mofrad, J. Borenstein, J. P. Vacanti, R. Langer, Y. Wang, Tissue Eng. 2005, 11, 302.
16. a) 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
17. b) R. Ravichandran, J. R. Venugopal, S. Sundarrajan, S. Mukherjee, S. Ramakrishna, Tissue Eng. Part A 2011, 17, 1363.
18. C. A. Sundback, J. Y. Shyu, Y. Wang, W. C. Faquin, R. S. Langer, J. P. Vacanti, T. A. Hadlock, Biomaterials 2005, 26, 5454.
19. I. Pomerantseva, N. Krebs, A. Hart, C. M. Neville, A. Y. Huang, C. A. Sundback, J. Biomed. Mater. Res. Part A 2009, 91, 1038.
20. 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, Biomaterials 2010, 31, 3885.
21. a) J. Guan, K. L. Fujimoto, M. S. Sacks, W. R. Wagner, Biomaterials 2005, 26, 3961
22. b) J. Fromstein, K. Woodhouse, J. Biomater. Sci., Polym. Ed. 2002, 13, 391.
23. a) F. F. Nielsen, T. Karring, S. Gogolewski, Acta Orthopaedica 1992, 63, 66
24. b) K. Gorna, S. Gogolewski, J. Biomed. Mater. Res. Part A 2003, 67, 813.
25. T. C. McDevitt, K. A. Woodhouse, S. D. Hauschka, C. E. Murry, P. S. Stayton, J. Biomed. Mater. Res. Part A 2003, 66, 586.
26. J. Santerre, K. Woodhouse, G. Laroche, R. Labow, Biomaterials 2005, 26, 7457.
27. C. R. Nuttelman, S. M. Henry, K. S. Anseth, Biomaterials 2002, 23, 3617.
28. A. Metters, K. Anseth, C. Bowman, Polymer 2000, 41, 3993.
29. W. F. Daamen, J. Veerkamp, J. Van Hest, T. Van Kuppevelt, Biomaterials 2007, 28, 4378.
30. G. Qin, A. Rivkin, S. Lapidot, X. Hu, I. Preis, S. B. Arinus, O. Dgany, O. Shoseyov, D. L. Kaplan, Biomaterials 2011, 32, 9231.
31. X. Hu, X. Wang, J. Rnjak, A. S. Weiss, D. L. Kaplan, Biomaterials 2010, 31, 8121.
32. L. Buttafoco, N. Kolkman, P. Engbers-Buijtenhuijs, A. Poot, P. Dijkstra, I. Vermes, J. Feijen, Biomaterials 2006, 27, 724.
33. M. Li, M. J. Mondrinos, X. Chen, M. R. Gandhi, F. K. Ko, P. I. Lelkes, J. Biomed. Mater. Res. Part A 2006, 79, 963.
34. C. L. McGann, E. A. Levenson, K. L. Kiick, Macromol. Chem. Phys. 2013, 214, 203.
35. C. Vepari, D. L. Kaplan, Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 991.
36. L. Meinel, S. Hofmann, V. Karageorgiou, C. Kirker-Head, J. McCool, G. Gronowicz, L. Zichner, R. Langer, G. Vunjak-Novakovic, D. L. Kaplan, Biomaterials 2005, 26, 147.
37. D. N. Rockwood, R. C. Preda, T. Yücel, X. Wang, M. L. Lovett, D. L. Kaplan, Nat. Protoc. 2011, 6, 1612.
38. X. Wang, J. A. Kluge, G. G. Leisk, D. L. Kaplan, Biomaterials 2008, 29, 1054.
39. T. Yucel, P. Cebe, D. L. Kaplan, Biophys. J. 2009, 97, 2044.
40. U.-J. Kim, J. Park, C. Li, H.-J. Jin, R. Valluzzi, D. L. Kaplan, Biomacromolecules 2004, 5, 786.
41. G. D. Kang, J. H. Nahm, J. S. Park, J. Y. Moon, C. S. Cho, J. H. Yeo, Macromol. Rapid Commun. 2000, 21, 788.
42. G. G. Leisk, T. J. Lo, T. Yucel, Q. Lu, D. L. Kaplan, Adv. Mater. 2010, 22, 711.
43. A. Matsumoto, J. Chen, A. L. Collette, U.-J. Kim, G. H. Altman, P. Cebe, D. L. Kaplan, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 21630.
44. L. S. Wray, X. Hu, J. Gallego, I. Georgakoudi, F. G. Omenetto, D. Schmidt, D. L. Kaplan, J. Biomed. Mater. Res. Part B: Appl. Biomater. 2011, 99, 89.
45. A. A. Amini, L. S. Nair, J. Bioactive Compatible Polym. 2012, 27, 342.
46. M. Kurisawa, J. E. Chung, Y. Y. Yang, S. J. Gao, H. Uyama, Chem. Commun. 2005, 4312.
47. N. Ganesh, C. Hanna, S. V. Nair, L. S. Nair, Int. J. Biol. Macromol. 2013, 55, 289.
48. S. O. Andersen, Biochim. Biophys. Acta 1964, 93, 213.
49. R. Aeschbach, R. Amadoò, H. Neukom, Biochim. Biophys. Acta 1976, 439, 292.
50. a) G. Kang, K. Lee, C. Ki, J. Nahm, Y. Park, Macromol. Res. 2004, 12, 534
51. b) G. Freddi, A. Anghileri, S. Sampaio, J. Buchert, P. Monti, P. Taddei, J. Biotechnol. 2006, 125, 281
52. c) S. Sampaio, P. Taddei, P. Monti, J. Buchert, G. Freddi, Journal of Biotechnology 2005, 116, 21.
53. J. N. Rodríguez-Lõpez, D. J. Lowe, J. Hernández-Ruiz, A. N. Hiner, F. García-Cánovas, R. N. Thorneley, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 11838.
54. N. C. Veitch, Phytochemistry 2004, 65, 249.
55. G. S. Harms, S. W. Pauls, J. F. Hedstrom, C. K. Johnson, J. Fluorescence 1997, 7, 283.
56. F. LaBella, F. Keeley, S. Vivian, D. Thornhill, Biochem. Biophys. Res. Commun. 1967, 26, 748.
57. D. J. Raven, C. Earland, M. Little, Biochim. Biophys. Acta 1971, 251, 96.
58. A. Darr, A. Calabro, J. Mater. Sci.: Mater. Med. 2009, 20, 33.
59. G. H. Altman, R. L. Horan, H. H. Lu, J. Moreau, I. Martin, J. C. Richmond, D. L. Kaplan, Biomaterials 2002, 23, 4131.
60. a) K. Balachandran, P. Sucosky, H. Jo, A. P. Yoganathan, Am. J. Physiol.-Heart Circulatory Physiol. 2009, 296, H756
61. b) A. J. Grodzinsky, M. E. Levenston, M. Jin, E. H. Frank, Ann. Rev. Biomed. Eng. 2000, 2, 691.
62. R. McBeath, D. M. Pirone, C. M. Nelson, K. Bhadriraju, C. S. Chen, Dev. Cell 2004, 6, 483.
63. C. A. DeForest, K. S. Anseth, Ann. Rev. Chem. Biomol. Eng. 2012, 3, 421.
64. A. M. Hopkins, L. De Laporte, F. Tortelli, E. Spedden, C. Staii, T. J. Atherton, J. A. Hubbell, D. L. Kaplan, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 5140.
65. A. R. Murphy, P. S. John, D. L. Kaplan, Biomaterials 2008, 29, 2829.
66. J. R. Mauney, T. Nguyen, K. Gillen, C. Kirker-Head, J. M. Gimble, D. L. Kaplan, Biomaterials 2007, 28, 5280.
67. J. Rnjak-Kovacina, L. S. Wray, J. M. Golinski, D. L. Kaplan, Adv. Funct. Mater. 2013.
68. K. Numata, D. L. Kaplan, Adv. Drug Delivery Rev. 2010, 62, 1497.
69. N. Guziewicz, A. Best, B. Perez-Ramirez, D. L. Kaplan, Biomaterials 2011, 32, 2642.
70. E. M. Pritchard, T. Valentin, B. Panilaitis, F. Omenetto, D. L. Kaplan, Adv. Funct. Mater. 2012.
71. a) D.-H. Kim, J. Viventi, J. J. Amsden, J. Xiao, L. Vigeland, Y.-S. Kim, J. A. Blanco, B. Panilaitis, E. S. Frechette, D. Contreras, Nat. Mater. 2010, 9, 511
72. b) F. G. Omenetto, D. L. Kaplan, Science 2010, 329, 528.
73. G. H. Altman, R. L. Horan, I. Martin, J. Farhadi, P. Stark, V. Volloch, J. C. Richmond, G. Vunjak-Novakovic, D. L. Kaplan, FASEB J. 2002, 16, 270.