Ionic liquid-assisted formation of cellulose/calcium phosphate hybrid materials

Beilstein Journal of Nanotechnology

Volumn 5, Issue 1, 2014, Pages 1553-1568

  Salama, Ahmed ^a,b   Neumann, Mike ^a   Günter, Christina ^a   Taubert, Andreas ^a  

^a UNIVERSITY OF POTSDAM   (Germany)

^b NATIONAL RESEARCH CENTRE   (Egypt)

Author keywords

Biomineralization; Calcium phosphate; Carbohydrates; Cellulose; Hybrid materials; Ionic liquid

Indexed keywords

CALCIUM PHOSPHATE; CARBOHYDRATES; CELLULOSE; HYBRID MATERIALS; IONIC LIQUIDS;

BIOMINERALIZATION;

EID: 84907584626     PISSN: None     EISSN: 21904286     Source Type: Journal    
DOI: 10.3762/bjnano.5.167     Document Type: Article

References (76)

1. Ravi Kumar, M. N. V. React. Funct. Polym. 2000, 46, 1. doi:10.1016/S1381-5148(00)00038-9
2. Mohanty, A. K.; Misra, M.; Hinrichsen, G. Macromol. Mater. Eng. 2000, 276-277, 1-24. doi:10.1002/(SICI)1439-2054(20000301)276:1<1::AID-MAME1>3.0.CO;2-W
3. Klemm, D.; Heublein, B.; Fink, H.; Bohn, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 3358. doi:10.1002/anie.200460587
4. Eichhorn, S. J.; Dufresne, A.; Aranguren, M.; Marcovich, N. E.; Capadona, J. R.; Rowan, S. J.; Weder, C.; Thielemans, W.; Roman, M.; Renneckar, S.; Gindl, W.; Veigel, S.; Keckes, J.; Yano, H.; Abe, K.; Nogi, M.; Nakagaito, A. N.; Mangalam, A.; Simonsen, J.; Benight, A. S.; Bismarck, A.; Berglund, L. A.; Peijs, T. J. Mater. Sci. 2009, 45, 1. doi:10.1007/s10853-009-3874-0
5. Epple, M., Ed. Biomaterialien und Biomineralisation; Teubner: Suttgart-Leipzig-Wiesbaden, 2003; Vol. 1.
6. Bäuerlein, E. Biomineralization - Progress in Biology, Molecular Biology and Application, 1st ed.; Wiley-VCH: Weinheim, 2004.
7. Cölfen, H.; Antonietti, M. Mesocrystals and Nonclassical Crystallization: New Self-assembled Structures; John Wiley & Sons: Chichester, 2008. doi:10.1002/9780470994603
8. Cölfen, H.; Mann, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 2350. doi:10.1002/anie.200200562
9. Lannutti, J.; Reneker, D.; Ma, T.; Tomasko, D. F. Mater. Sci. Eng., C 2007, 27, 504. doi:10.1016/j.msec.2006.05.019
10. Handbook of Biomineralization.; Wiley-VCH: Weinheim, 2007.
11. Rodríguez, K.; Renneckar, S.; Gatenholm, P. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 681. doi:10.1021/am100972r
12. Bleek, K.; Taubert, A. Acta Biomater. 2013, 9, 6283. doi:10.1016/j.actbio.2012.12.027
13. Schweizer, S.; Taubert, A. Macromol. Biosci. 2007, 7, 1085. doi:10.1002/mabi.200600283
14. Falini, G.; Fermani, S.; Ripamonti, A. J. Inorg. Biochem. 2001, 84, 255. doi:10.1016/S0162-0134(01)00169-6
15. Falini, G.; Fermani, S.; Ripamonti, A. J. Inorg. Biochem. 2002, 91, 475. doi:10.1016/S0162-0134(02)00471-3
16. Schweizer, S.; Schuster, T.; Junginger, M.; Siekmeyer, G.; Taubert, A. Macromol. Mater. Eng. 2010, 295, 535. doi:10.1002/mame.200900347
17. Rusu, V. M.; Ng, C.-H.; Wilke, M.; Tiersch, B.; Fratzl, P.; Peter, M. G. Biomaterials 2005, 26, 5414-5426. doi:10.1016/j.biomaterials.2005.01.051
18. Danilchenko, S. N.; Kalinkevich, O. V.; Pogorelov, M. V.; Kalinkevich, A. N.; Sklyar, A. M.; Kalinichenko, T. G.; Ilyashenko, V. Y.; Starikov, V. V.; Bumeyster, V. I.; Sikora, V. Z.; Sukhodub, L. F. J. Biomed. Mater. Res., Part A 2011, 96, 639. doi:10.1002/jbm.a.33017
19. Chiono, V.; Gentile, P.; Boccafoschi, F.; Carmagnola, I.; Ninov, M.; Georgieva, V.; Georgiev, G.; Ciardelli, G. Biomacromolecules 2010, 11, 309-315. doi:10.1021/bm901169v
20. Dogan, O.; Öner, M.; Cinel, O. J. Ceram. Soc. Jpn. 2010, 1118, 579-586. doi:10.2109/jcersj2.118.579
21. Thula, T. T.; Svedlund, F.; Rodriguez, D. E.; Podschun, J.; Pendi, L.; Gower, L. P. Polymers (Basel, Switz.) 2011, 3, 10-35. doi:10.3390/polym3010010
22. Liuyun, J.; Yubao, L.; Chengdong, X. J. Biomed. Sci. 2009, 16, 65. doi:10.1186/1423-0127-16-65
23. Kovtun, A.; Kozlova, D.; Ganesan, K.; Biewald, C.; Seipold, N.; Gaengler, P.; Arnold, W. H.; Epple, M. RSC Adv. 2012, 2, 870-875. doi:10.1039/c1ra00955a
24. Granja, P. L.; Barbosa, M. A.; Pouységu, L.; de Jéso, B.; Rouais, F.; Baquey, C. J. Mater. Sci. 2001, 36, 2163. doi:10.1023/A:1017587815583
25. Granja, P. L.; de Jéso, B.; Bareille, R.; Rouais, F.; Baquey, C.; Barbosa, M. A. Eur. Cells Mater. 2005, 10, 31.
26. Granja, P. L.; Ribeiro, C. C.; de Jéso, B.; Baquey, C.; Barbosa, M. A. J. Mater. Sci.: Mater. Med. 2001, 12, 785. doi:10.1023/A:1013960601330
27. Liebner, F.; Dunareanu, R.; Opietnik, M.; Haimer, E.; Wendland, M.; Werner, C.; Maitz, M.; Seib, P.; Neouze, M.-A.; Potthast, A.; Rosenau, T. Holzforschung 2012, 66, 317. doi:10.1515/hf.2011.163
28. Nge, T. T.; Sugiyama, J. J. Biomed. Mater. Res., Part A 2007, 81, 124. doi:10.1002/jbm.a.31020
29. Higashi, K.; Kondo, T. Cellulose 2012, 19, 81. doi:10.1007/s10570-011-9627-7
30. Hong, L.; Wang, Y. L.; Jia, S. R.; Huang, Y.; Gao, C.; Wan, Y. Z. Mater. Lett. 2006, 60, 1710. doi:10.1016/j.matlet.2005.12.004
31. Cromme, P.; Zollfrank, C.; Müller, L.; Müller, F. A.; Greil, P. Mater. Sci. Eng., C 2007, 27, 1. doi:10.1016/j.msec.2005.11.001
32. Wan, Y. Z.; Huang, Y.; Yuan, C. D.; Raman, S.; Zhu, Y.; Jiang, H. J.; He, F.; Gao, C. Mater. Sci. Eng., C 2007, 27, 855. doi:10.1016/j.msec.2006.10.002
33. Ma, M.-G.; Zhu, J.-F.; Jia, N.; Li, S.-M.; Sun, R.-C.; Cao, S.-W.; Chen, F. Carbohydr. Res. 2010, 345, 1046. doi:10.1016/j.carres.2010.03.004
34. Swatloski, R. P.; Spear, S. K.; Holbrey, J. D.; Rogers, R. D. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 4974. doi:10.1021/ja025790m
35. Plechkova, N. V.; Seddon, K. R. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 123. doi:10.1039/b006677j
36. Heinze, T.; Liebert, T. Prog. Polym. Sci. 2001, 26, 1689. doi:10.1016/S0079-6700(01)00022-3
37. Zhu, S.; Wu, Y.; Chen, Q.; Yu, Z.; Wang, C.; Jin, S.; Ding, Y.; Wu, G. Green Chem. 2006, 8, 325. doi:10.1039/b601395c
38. Xie, H.; Zhang, S.; Li, S. Green Chem. 2006, 8, 630. doi:10.1039/b517297g
39. El Seoud, O. A.; Koschella, A.; Fidale, L. C.; Dorn, S.; Heinze, T. Biomacromolecules 2007, 8, 2629. doi:10.1021/bm070062i
40. Pinkert, A.; Marsh, K. N.; Pang, S. S.; Staiger, M. P. Chem. Rev. 2009, 109, 6712-6728. doi:10.1021/cr9001947
41. Taubert, A. Acta Chim. Slov. 2005, 52, 183.
42. Taubert, A. In Nanomaterials: Inorganic and Bioinorganic Perspectives, 2nd ed.; Lukehart, C. M.; Scott, R. A., Eds.; John Wiley & Sons: New York, 2008; pp 369-380.
43. Taubert, A.; Li, Z. Dalton Trans. 2007, 7, 723. doi:10.1039/b616593a
44. Morris, R. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 442. doi:10.1002/anie.200704888
45. Parnham, E. R.; Morris, R. E. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 1005. doi:10.1021/ar700025k
46. Mumalo-Djokic, D.; Stern, W. B.; Taubert, A. Cryst. Growth Des. 2008, 8, 330. doi:10.1021/cg0701372
47. Venkataramanan, N. S.; Matsui, K.; Kawanami, H.; Ikushima, Y. Green Chem. 2007, 9, 18. doi:10.1039/b609887h
48. Amarasekara, A. S.; Owereh, O. S. Carbohydr. Polym. 2009, 78, 635. doi:10.1016/j.carbpol.2009.05.032
49. Ma, M.-G.; Dong, Y.-Y.; Fu, L.-H.; Li, S.-M.; Sun, R.-C. Carbohydr. Polym. 2013, 92, 1669. doi:10.1016/j.carbpol.2012.11.034
50. Ma, M.-G.; Qing, S.-J.; Li, S.-M.; Zhu, J.-F.; Fu, L.-H.; Sun, R.-C. Carbohydr. Polym. 2013, 91, 162. doi:10.1016/j.carbpol.2012.08.025
51. Jia, N.; Li, S.-M.; Ma, M.-G.; Sun, R.-C.; Zhu, L. Carbohydr. Res. 2011, 346, 2970. doi:10.1016/j.carres.2011.10.006
52. Tsioptsias, C.; Panayiotou, C. Carbohydr. Polym. 2008, 74, 99. doi:10.1016/j.carbpol.2008.01.022
53. Fernandes, M.; Almeida Paz, F. A.; de Zea Bermudez, V. Eur. J. Inorg. Chem. 2012, 2012, 2183. doi:10.1002/ejic.201101228
54. Osaka, A.; Miura, Y.; Takeuchi, K.; Asada, M.; Takahashi, K. J. Mater. Sci.: Mater. Med. 1991, 2, 51. doi:10.1007/BF00701687
55. Cazalbou, S.; Combes, C.; Eichert, D.; Rey, C. J. Mater. Chem. 2004, 14, 2148. doi:10.1039/b401318b
56. Amjad, Z. Calcium Phosphates in Biological and Industrial Systems, 1st ed.; Springer: New York, 1998.
57. Olivier-Bourbigou, H.; Magna, L.; Morvan, D. Appl. Catal., A 2010, 373, 1-56. doi:10.1016/j.apcata.2009.10.008
58. Turner, M. B.; Spear, S. K.; Holbrey, J. D.; Rogers, R. D. Biomacromolecules 2004, 5, 1379. doi:10.1021/bm049748q
59. Heinze, T.; Schwikal, K.; Barthel, S. Macromol. Biosci. 2005, 5, 520. doi:10.1002/mabi.200500039
60. Vitz, J.; Erdmenger, T.; Haensch, C.; Schubert, U. S. Green Chem. 2009, 11, 417. doi:10.1039/b818061j
61. Yuan, T.-Q.; Wang, W.; Zhang, L.-M.; Xu, F.; Sun, R.-C. Biotechnol. Bioeng. 2013, 110, 729-736. doi:10.1002/bit.24743
62. Williams, D. B.; Carter, C. E. Transmission Electron Microscopy-A Textbook for Materials Science; Plenum Press: New York, London, 1996. doi:10.1007/978-1-4757-2519-3
63. Shkilnyy, A.; Brandt, J.; Mantion, A.; Paris, O.; Schlaad, H.; Taubert, A. Chem. Mater. 2009, 21, 1572. doi:10.1021/cm803244z
64. Dorozhkin, S. V. Materials 2009, 2, 399-498. doi:10.3390/ma2020399
65. Taubert, A. Top. Curr. Chem. 2009, 290, 127. doi:10.1007/128_2008_34
66. Zhao, D.; Liao, Y.; Zhang, Z. Clean: Soil, Air, Water 2007, 35, 42-48. doi:10.1002/clen.200600015
67. Pham, T. P. T.; Cho, C.-W.; Yun, Y.-S. Water Res. 2010, 44, 352-372. doi:10.1016/j.watres.2009.09.030
68. Calcium Phosphates in Biological and Industrial Systems; Kluwer Academic Publishers: Norwell-Dordrecht, 1998
69. Amjad, Z. Phosphorus Res. Bull. 2005, 18, 1.
70. Junginger, M.; Kübel, C.; Schacher, F. H.; Müller, A. H. E.; Taubert, A. RSC Adv. 2013, 3, 11301. doi:10.1039/c3ra23348k
71. Dorozhkin, S. V. J. Mater. Sci. 2007, 42, 1061-1095. doi:10.1007/s10853-006-1467-8
72. Dorozhkin, S. V. J. Mater. Sci. 2008, 43, 3028-3057. doi:10.1007/s10853-008-2527-z
73. Shkilnyy, A.; Schöne, S.; Rumplasch, C.; Uhlmann, A.; Hedderich, A.; Günter, C.; Taubert, A. Colloid Polym. Sci. 2011, 289, 881. doi:10.1007/s00396-011-2403-2
74. Cölfen, H.; Antonietti, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 5576. doi:10.1002/anie.200500496
75. Niederberger, M.; Cölfen, H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 3271. doi:10.1039/b604589h
76. Hu, Y.-Y.; Rawal, A.; Schmidt-Rohr, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010, 107, 22425-22429. doi:10.1073/pnas.1009219107