Collagen-GAG materials

Comprehensive Biomaterials

Volumn 2, Issue , 2011, Pages 279-302

  Caliari, S R ^a   Harley, B A C ^a  

^a UNIVERSITY OF ILLINOIS AT URBANA CHAMPAIGN   (United States)

Author keywords

Cellular solids; Collagen; Extracellular matrix; Freeze drying; Glycosaminoglycans; Mechanobiology; Microenvironment; Regeneration; Scaffolds; Tissue engineering

Indexed keywords

COLLAGEN;

EID: 84906610890     PISSN: None     EISSN: None     Source Type: Book    
DOI: None     Document Type: Chapter

References (152)

1. Harley, B. A. C.; Gibson, L. J. Chem. Eng. J. 2008, 137,102-121.
2. Liu, Y.; Ramanath, H. S.; Wang, D. A. Trends Biotechnol. 2008,26, 201-209.
3. Harley, B. A.; Spilker, M. H.; Wu, J. W.; et al. Cells Tissues Organs 2004, 176, 153-165.
4. Yannas, I.V. Tissue and Organ Regeneration in Adults; Springer: New York, 2001.
5. Yannas, I. V.; Lee, E.; Orgill, D. P.; Skrabut, E. M.; Murphy, G. F. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1989, 86, 933-937.
6. Yannas, I. V. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1990,29(1), 20-35.
7. Harley, B. A. C.; Kim, H. D.; Zaman, M. H.; Yannas, I. V.; Lauffenburger, D. A.; Gibson, L. J. Biophys. J. 2008, 95, 4013-4024.
8. Jaworski, J.; Klapperich, C. M. Biomaterials 2006,27, 4212-4220.
9. Murphy, C. M.; Haugh, M. G.; O'Brien, F. J. Biomaterials 2010,31, 461-466.
10. O'Brien, F. J.; Harley, B. A.; Yannas, I. V.; Gibson, L. J. Biomaterials 2005,26, 433-441.
11. Tierney, C. M.; Haugh, M. G.; Liedl, J.; Mulcahy, F.; Hayes, B.; O'Brien, F. J. J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 2009,2, 202-209.
12. Tierney, C. M.; Jaasma, M. J.; O'Brien, F. J. J. Biomed. Mater. Res. A 2009,91, 92-101.
13. Zeltinger, J.; Sherwood, J. K.; Graham, D. A.; Mueller, R.; Griffith, L. G. Tissue Eng. 2001, 7(5), 557-572.
14. Nehrer, S.; Breinan, H. A.; Ramappa, A.; et al. Biomaterials 1997,18(11), 769-776.
15. Wake, M. C.; Patrick, C. W., Jr.; Mikos, A. G. Cell Transplant. 1994,3(4), 339-343.
16. Engler, A.; Bacakova, L.; Newman, C.; Hategan, A.; Griffin, M.; Discher, D. Biophys. J. 2004,86, 617-628.
17. Freyman, T. M.; Yannas, I. V.; Yokoo, R.; Gibson, L. J. Biomaterials 2001,22, 2883-2891.
18. Grinnell, F.; Ho, C. H.; Lin, Y. C.; Skuta, G. J.Biol. Chem. 1999,274, 918-923.
19. Grinnell, F.; Ho, C. H.; Tamariz, E.; Lee, D. J.; Skuta, G. Mol. Biol. Cell 2003,14, 384-395.
20. Jiang, H.; Grinnell, F. Mol. Biol. Cell 2005, 16, 5070-5076.
21. Pelham, J.; Robert, J.; Wang, Y.-L. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1997,9, 13661-13665.
22. Peyton, S. R.; Putnam, A. J. J. Cell Physiol. 2005,204,198-209.
23. Schulz-Torres, D.; Freyman, T. M.; Yannas, I. V.; Spector, M. Biomaterials 2000, 21,1607-1619.
24. Yeung, T.; Georges, P. C.; Flanagan, L. A.; et al. Cytoskeleton 2005,60, 24-34.
25. Zaman, M. H.; Trapani, L. M.; Sieminski, A. L.; et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103,10889-10894.
26. Carter, E. M.; Raggio, C. L. Curr. Opin. Pediatr. 2009,21, 46-54.
27. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S. L., Matsudaira, P., Baltimore, D., Darnell, J. E., Eds.; In Molecular Cell Biology; W.H. Freeman: New York, 2000.
28. Shoulders, M. D.; Raines, R. T. Annu. Rev. Biochem. 2009, 78, 929-958.
29. Berisio, R.; De Simone, A.; Ruggiero, A.; Improta, R.; Vitagliano, L. J. Pept. Sci. 2009, 15(3), 131-140.
30. Yannas, I. V. J. Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem. Phys. 1972, C7, 49.
31. Yannas, I. V.; Burke, J. F. J. Biomed. Mater. Res. 1980, 14, 65-81.
32. Raman, R.; Sasisekharan, V.; Sasisekharan, R. Chem. Biol. 2005, 12, 267-277.
33. BI, Y. M.; Ehirchiou, D.; Kilts, T. M.; et al. Nat. Med. 2007,13,1219-1227.
34. Lamari, F. N.; Karamanos, N. K. Adv. Pharmacol. 2006,53, 33-48.
35. Kiani, C.; Chen, L.; Wu, Y. J.; Yee, A. J.; Yang, B. B. Cell Res. 2002,12,19-32.
36. Roughley, P. J. Eur. Cell Mater. 2006, 12, 92-101.
37. Yoon, J. H.; Halper, J. J. Musculoskelet. Neuronal. Interact 2005,5, 22-34.
38. Lynn, A. K.; Yannas, I. V.; Bonfield, W. J.Biomed.Mater.Res.BAppl.Biomater. 2004, 71, 343-354.
39. Mehlisch, D. R. Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. 1989,68,505-514; discussion 514-516.
40. Snyder, C. C. Plast. Reconstr. Surg. 1976,58, 401-406.
41. Charriere, G.; Bejot, M.; Schnitzler, L.; Ville, G.; Hartmann, D. J. J.Am.Acad. Dermatol. 1989,21,1203-1208.
42. Cooperman, L.; Michaeli, D. J.Am.Acad. Dermatol. 1984,10, 647-651.
43. Tang, S. Q.; Vickers, S. M.; Hsu, H. P.; Spector, M. J. Biomed. Mater. Res. A 2007, 82A, 323-335.
44. O'Brien, F. J.; Harley, B. A.; Yannas, I. V.; Gibson, L. Biomaterials 2004,25, 1077-1086.
45. Kanungo, B. P.; Gibson, L. J. Acta. Biomater. 2009,5,1006-1018.
46. Kanungo, B. P.; Gibson, L. J. Acta Biomater. 2009.
47. Chang, A. S.; Yannas, I. V.; Perutz, S.; et al. In Progress in Biomedical Polymers; Dunn, R. L., Ed.; Plenum Press: New York, 1990.
48. Chamberlain, L. J.; Yannas, I. V.; Hsu, H. P.; Strichartz, G.; Spector, M. Exp. Neurol. 1998,154, 315-329.
49. Madaghiele, M.; Sannino, A.; Yannas, I. V.; Spector, M. J. Biomed. Mater. Res. Part A 2008, 85A, 757-767.
50. Kim, Y. T.; Haftel, V. K.; Kumar, S.; Bellamkonda, R. V. Biomaterials 2008,29, 3117-3127.
51. Engelmayr, G. C.; Cheng, M.; Bettinger, C. J.; Borenstein, J. T.; Langer, R.; Freed, L. E. Nat. Mater. 2008, 7,1003-1010.
52. Moffat, K. L.; Kwei, A. S.; Spalazzi, J. P.; Doty, S. B.; Levine, W. N.; Lu, H. H. Tissue Eng. Part A 2009,15,115-126.
53. Chamberlain, L. J.; Yannas, I. V. In Methods of Molecular Medicine; Morgan, J. R., Yarmush, M. L., Eds.; Humana Press: Totowa, NJ, 1998.
54. Harley, B. A.; Hastings, A. Z.; Yannas, I. V.; Sannino, A. Biomaterials 2006,27, 866-874.
55. Sannino, A.; Silvestri, L.; Madaghiele, M.; Harley, B.; Yannas, I. V. J. Appl. Polym. Sci. 2010, 116(4), 1879-1888.
56. Harley, B. A.; Leung, J. H.; Silva, E.; Gibson, L. J. Acta. Biomater. 2007,3, 463-474.
57. Yannas, I. V.; Tobolsky, A. V. Nature 1967,215, 509-510.
58. Haugh, M. G.; Jaasma, M. J.; O'Brien, F. J. J. Biomed. Mater. Res. A 2009, 89, 363-369.
59. Olde Damink, L. H.; Dijkstra, P. J.; Van Luyn, M. J.; Van Wachem, P. B.; Nieuwenhuis, P.; Feijen, J. Biomaterials 1996,17, 765-773.
60. Al-Munajjed, A. A.; O'Brien, F. J. J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 2009,2, 138-146.
61. Harley, B. A.; Lynn, A. K.; Wissner-Gross, Z.; Bonfield, W.; Yannas, I. V.; Gibson, L. J. J. Biomed. Mater. Res. A 2010, 92,1066-1077.
62. Lynn, A. K.; Best, S. M.; Cameron, R. E.; et al. J.Biomed.Mater.Res.A 2010,92, 1057-1065.
63. Lynn, A. K.; Bonfield, W. Acc. Chem. Rev. 2005,38, 202-207.
64. Clarke, K. I.; Graves, S. E.; Wong, A. T. C.; Triffitt, J. T.; Francis, M. J. O.; Czernoszka, J. T. J. Mater. Sci. Mater. Med. 1993, 4,107-110.
65. Itoh, S.; Kikuchi, M.; Takakuda, K.; et al. J. Biomed. Mater. Res. 2001,54, 445-453.
66. Sasano, Y.; Kamakura, S.; Nakamura, M.; et al. Anat. Rec. 1995,242, 40-46.
67. Kikuchi, M.; Itoh, S.; Ichinose, S.; Shinomiya, K.; Tanaka, J. Biomaterials 2001, 22, 1705-1711.
68. Genin, G. M.; Kent, A.; Birman, V.; et al. Biophys. J. 2009, 97, 976-985.
69. Harley, B. A.; Lynn, A. K.; Wissner-Gross, Z.; Bonfield, W.; Yannas, I. V.; Gibson, L. J. J. Biomed. Mater. Res. A 2010, 92,1078-1093.
70. Osborne, C. S.; Barbenel, J. C.; Smith, D.; Savakis, M.; Grant, M. H. Med. Biol. Eng. Comput. 1998,36,129-134.
71. Saddiq, Z. A.; Barbenel, J. C.; Grant, M. H. J. Biomed. Mater. Res. A 2009,89, 697-706.
72. Brigham, M. D.; Bick, A.; Lo, E.; Bendali, A.; Burdick, J. A.; Khademhosseini, A. Tissue Eng. Part A 2009,15,1645-1653.
73. Suri, S.; Schmidt, C. E. Tissue Eng. A 2010,16,1703-1716.
74. Green, J.; Kienitz, B.; Baskaran, H. In AIChEAnnual Meeting, San Francisco, CA, 2006.
75. Harley, B. A.; Freyman, T. M.; Wong, M. Q.; Gibsony, L. J. Biophys. J. 2007,93, 2911-2922.
76. Jungreuthmayer, C.; Jaasma, M. J.; Al-Munajjed, A. A.; Zanghellini, J.; Kelly, D. J.; O'Brien, F. J. Med. Eng. Phys. 2009,31, 420-427.
77. Gibson, L. J.; Ashby, M. F. Cellular Solids: Structure and Properties; Cambridge University Press: Cambridge, UK, 1997.
78. Williams, R. E. Science 1968, 161, 276-277.
79. Thompson, W. Philos. Mag. 1887,24, 503.
80. Agrawal, C. M.; Mckinney, J. S.; Lanctot, D.; Athanasiou, K. A. Biomaterials2000, 21, 2443-2452.
81. Prendergast, P. J.; Huiskes, R.; Soballe, K. J. Biomech. 1997,30, 539-548.
82. Levick, J. R. Q. J. Exp. Physiol. 1987, 72, 409-437.
83. O'Brien, F. J.; Harley, B. A.; Waller, M. A.; Yannas, I. V.; Gibson, L. J.; Prendergast, P. J. Technol. Health Care 2007,15, 3-17.
84. Kanungo, B. P.; Silva, E.; Van Vliet, K.; Gibson, L. J. Acta. Biomater. 2008, 4, 490-503.
85. Hutmacher, D. W. Biomaterials 2000,21, 2529-2543.
86. Pek, Y. S.; Spector, M.; Yannas, I. V.; Gibson, L. J. Biomaterials 2004,25, 473-482.
87. Dembo, M.; Wang, Y.-L. Biophys. J. 1999, 76, 2307-2316.
88. Harris, Science 1980,208,177-179.
89. Lee, J.; Leonard, M.; Oliver, T.; Ishihara, A.; Jacobson, K. J. Cell. Biol. 1994,127, 1957-1964.
90. Lemmon, C. A.; Sniadecki, N. J.; Ruiz, S. A.; Tan, J. L.; Romer, L. H.; Chen, C. S. Mech. Chem. Biosyst. 2005,2,1-16.
91. Oliver, T.; Dembo, M.; Jacobson, K. Cytoskeleton 1995,31, 225-240.
92. Roy, P.; Petroll, W. M.; Chuong, C. J.; Cavanagh, H. D.; Jester, J. V. Ann.Biomed. Eng. 1999,27, 721-730.
93. Tan, J. L.; Tien, J.; Pirone, D. M.; Gray, D. S.; Bhadriraju, K.; Chen, C. S. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100,1484-1489.
94. Beningo, K. A.; Dembo, M.; Kaverina, I.; Small, J. V.; Wang, Y.-L. J. Cell Biol. 2001, 153, 881-887.
95. Beningo, K. A.; Wang, Y.-L. Trends Cell Biol. 2002, 12, 79-84.
96. Chen, C. S.; Ingber, D. E. Osteoarthr. Cartil. 1999, 7, 81-94.
97. Engler, A. J.; Sen, S.; Sweeney, H. L.; Discher, D. E. Cell 2006,126, 677-689.
98. Lo, C.-M.; Wang, H.-B.; Dembo, M.; Wang, Y.-L. Biophys. J. 2000,79,144-152.
99. Munevar, S.; Wang, Y.-L.; Dembo, M. Mol. Biol. Cell 2001,12, 3947-3954.
100. Wang, H.-B.; Dembo, M.; Hanks, S. K.; Wang, Y.-L. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2001, 98, 11295-11300.
101. Wang, H.-B.; Dembo, M.; Wang, Y.-L. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2000,279, C1345-C1350.
102. Wang, N.; Butler, J. P.; Ingber, D. Science 1993,260,1124-1127.
103. Guilak, F.; Erickson, G. R.; Ting-Beall, H. P. Biophys. J. 2002, 82, 720-727.
104. Marquez, J. P.; Genin, G. M.; Zahalak, G. I.; Elson, E. L. Biophys. J. 2005, 88, 778-789.
105. Zahalak, G. I.; Wagenseil, J. E.; Wakatsuki, T.; Elson, E. L. Biophys. J. 2000, 79, 2369-2381.
106. Freyman, T. M.; Yannas, I.V.; Yokoo, R.; Gibson, L. J. Exp. Cell Res. 2002,272, 153-162.
107. Zaleskas, J. M.; Kinner, B.; Freyman, T. M.; Yannas, I. V.; Gibson, L. J.; Spector, M. Biomaterials 2004,25,1299-1308.
108. Spilker, M. H.; Asano, K.; Yannas, I. V.; Spector, M. Biomaterials 2001,22, 1085-1093.
109. Freyman, T. M.; Yannas, I. V.; Pek, Y.-S.; Yokoo, R.; Gibson, L. J. Exp. Cell Res. 2001,269, 140-153.
110. Sethi, K. K.; Yannas, I.V.; Mudera, V.; Eastwood, M.; Mcfarland, C.; Brown, R. A. Wound Repair Regen. 2002,10, 397-408.
111. Triantafillou, T. C.; Zhang, J.; Shercliff, T. L.; Gibson, L. J.; Ashby, M. F. Int.J. Mech. Sci. 1989,31, 665-678.
112. Condeelis, J.; Segall, J. E. Nat. Rev. Cancer 2003,3, 921-930.
113. Lapidot, T.; Dar, A.; Kollet, O. Blood 2005, 106,1901-1910.
114. Wilson, A.; Trumpp, A. Nat. Rev. Immunol. 2006,6, 93-106.
115. Friedl, P.; Zanker, K. S.; Brocker, E. B. Microsc. Res. Tech. 1998,43, 369-378.
116. Lauffenburger, D. A.; Horwitz, A. F. Cell 1996, 84, 359-369.
117. Zaman, M. H.; Kamm, R. D.; Matsudaira, P.; Lauffenburger, D. A. Biophys. J. 2005, 89, 1389-1397.
118. Vogel, V.; Sheetz, M. Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 2006, 7, 265-275.
119. Bolliet, C.; Bohn, M. C.; Spector, M. Tissue Eng. PartC Methods 2008, 14, 207-219.
120. Price, T. J.; Louria, M. D.; Candelario-Soto, D.; et al. BMC Neurosci. 2005,6, 4.
121. Capito, R. M.; Spector, M. Gene Ther. 2007,14, 721-732.
122. Sun, X. D.; Jeng, L.; Bolliet, C.; Olsen, B. R.; Spector, M. Biomaterials2009,30, 1222-1231.
123. Steinert, A. F.; Palmer, G. D.; Capito, R.; et al. Tissue Eng. 2007,13, 2227-2237.
124. Geris, L.; Vandamme, K.; Naert, I.; Vander Sloten, J.; Duyck, J.; Van Oosterwyck, H. J. Biomech. 2008,41,145-154.
125. Mcmahon, L. A.; Reid, A. J.; Campbell, V. A.; Prendergast, P. J. Ann. Biomed. Eng. 2008,36,185-194.
126. Wu, Q. Q.; Chen, Q. Exp. Cell Res. 2000,256, 383-391.
127. Byrne, E. M.; Farrell, E.; Mcmahon, L. A.; et al. J. Mater. Sci. Mater. Med. 2008, 19, 3455-3463.
128. Jaasma, M. J.; O'Brien, F. J. Tissue Eng. Part A 2008,14,1213-1223.
129. Partap, S.; Plunkett, N. A.; Kelly, D. J.; O'Brien, F. J. J. Mater. Sci. Mater. Med. 2010,21,2325-2330.
130. Jungreuthmayer, C.; Donahue, S. W.; Jaasma, M. J.; et al. Tissue Eng. Part A 2009, 15, 1141-1149.
131. Stops, A. J.; Mcmahon, L. A.; O'mahoney, D.; Prendergast, P. J.; Mchugh, P. E. J. Biomech. Eng. 2008, 130, 061001.
132. Khayyeri, H.; Checa, S.; Tagil, M.; O'Brien, F. J.; Prendergast, P. J. J. Mater. Sci. Mater. Med. 2010,21, 2331-2336.
133. Farrell, E.; O'Brien, F. J.; Doyle, P.; et al. Tissue Eng. 2006, 12, 459-468.
134. Farrell, E.; Byrne, E. M.; Fischer, J.; et al. Technol. Health Care 2007, 15, 19-31.
135. Kobayashi, M.; Spector, M. Mol. Cell Biomech. 2009, 6, 217-227.
136. Sylvester, M. F.; Yannas, I.V.; Salzman, E. W.; Forbes, M. J. Thromb.Res. 1989, 55,135-148.
137. Chamberlain, L. J.; Yannas, I. V.; Arrizabalaga, A.; Hsu, H. P.; Norregaard, T. V.; Spector, M. Biomaterials 1998, 19,1393-1403.
138. Chamberlain, L. J.; Yannas, I. V.; Hsu, H. P.; Strichartz, G. R.; Spector, M. J. Neurosci. Res. 2000, 60, 666-677.
139. Harley, B. A.; Yannas, I. V. Minerva Biotecnologica 2006,18, 97-120.
140. Hsu, W. C.; Spilker, M. H.; Yannas, I. V.; Rubin, P. A. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2000, 41, 2404-2411.
141. Vrana, N. E.; Builles, N.; Justin, V.; et al. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2008,49, 5325-5331.
142. Capito, R. M.; Spector, M. IEEE Eng. Med. Biol. Mag. 2003, 22, 42-50.
143. Kinner, B.; Capito, R. M.; Spector, M. Adv. Biochem. Eng. Biotechnol. 2005, 94, 91-123.
144. Lee, C. R.; Grodzinsky, A. J.; Hsu, H.-P.; Spector, M. J. Orthop. Res. 2003,21, 272-281.
145. Samuel, R. E.; Lee, C. R.; Ghivizzani, S. C.; et al. Hum. Gene Ther. 2002, 13, 791-802.
146. Vickers, S. M.; Squitieri, L. S.; Spector, M. Tissue Eng. 2006, 12.
147. Saad, L.; Spector, M. J. Biomed. Mater. Res. A 2004, 71, 233-241.
148. Harley, B. A.; Lynn, A. K.; Wissner-Gross, Z.; Bonfield, W.; Yannas, I. V.; Gibson, L. J. In Design and Fabrication of a Multiphase Osteochondral Scaffold, Proceedings of the First International Conference on Mechanics of Biomaterials & Tissues, 2005.
149. Lynn, A. K.; Harley, B. A.; Wissner-Gross, Z.; Yannas, I. V.; Gibson, L. J.; Bonfield, W. In Design and Fabrication of a Mineralized, Triple-co-Precipitate Collagen-Glycosaminoglycan Scaffold, Proceedings of the First International Conference on Mechanics of Biomaterials & Tissues, 2005.
150. Bignami, A.; Hosley, M.; Dahl, D. Anat. Embryol. (Berl) 1993,188, 419-433.
151. Wang, T. W.; Spector, M. Acta Biomater. 2009,5, 2371-2384.
152. Chen, P.; Marsilio, E.; Goldstein, R. H.; Yannas, I. V.; Spector, M. Tissue Eng. 2005, 11, 1436-1448.