Antibacterial polymeric nanostructures for biomedical applications

Chemical Communications

Volumn 50, Issue 93, 2014, Pages 14482-14493

  Chen, Jing ^a,b   Wang, Fangyingkai ^a   Liu, Qiuming ^a,c   Du, Jianzhong ^a,d  

^a TONGJI UNIVERSITY   (China)

^b FUDAN UNIVERSITY   (China)

^c HUBEI UNIVERSITY   (China)

^d INSTITUTE OF GEOLOGY AND GEOPHYSICS   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANTIINFECTIVE AGENT; NANOMATERIAL; POLYMER; CHITOSAN; COLISTIN; LACTOFERRICIN B; NISIN; POLYAMIDOAMINE; POLYPEPTIDE ANTIBIOTIC AGENT; QUATERNARY AMMONIUM DERIVATIVE; SILICON DIOXIDE; SILVER NANOPARTICLE;

ANIMAL; CHEMISTRY; DEVICES; HUMAN; MEDICAL RESEARCH; NANOMEDICINE; PROCEDURES; ANTIBACTERIAL ACTIVITY; ANTIBIOTIC RESISTANCE; ARTICLE; MICELLE; MINIMUM INHIBITORY CONCENTRATION; NONHUMAN; POLYMERIZATION;

ANIMALS; ANTI-BACTERIAL AGENTS; BIOMEDICAL RESEARCH; HUMANS; NANOMEDICINE; NANOSTRUCTURES; POLYMERS;

EID: 84908688894     PISSN: 13597345     EISSN: 1364548X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c4cc03001j     Document Type: Article

References (134)

1. G. McDonnell, A. D. Russell, Clin. Microbiol. Rev. 1999, 12, 147-179
2. W. A. Rutala, D. J. Weber, Clin. Infect. Dis. 2004, 39, 702-709
3. C. Marambio-Jones, E. M. V. Hoek, J. Nanopart. Res. 2010, 12, 1531-1551
4. S. Buffet-Bataillon, P. Tattevin, M. Bonnaure-Mallet, A. Jolivet-Gougeon, Int. J. Antimicrob. Agents. 2012, 39, 381-389
5. U. Tezel and S. G. Pavlostathis, Antimicrobial Resistance in the Environment, John Wiley & Sons, Inc. 2011, pp. 349-387
6. J. Song, H. Kim, Y. Jang, J. Jang, ACS Appl. Mater. Interfaces. 2013, 5, 11563-11568
7. G. B. Qi, L. L. Li, F. Q. Yu, H. Wang, ACS Appl. Mater. Interfaces. 2013, 5, 10874-10881
8. A. W. Carpenter, D. L. Slomberg, K. S. Rao, M. H. Schoenfisch, ACS Nano. 2011, 5, 7235-7244
9. E. M. Hetrick, J. H. Shin, N. A. Stasko, C. B. Johnson, D. A. Wespe, E. Holmuhamedov, M. H. Schoenfisch, ACS Nano. 2008, 2, 235-246
10. S. Mitra, S. Chandra, D. Laha, P. Patra, N. Debnath, A. Pramanik, P. Pramanik, A. Goswami, Mater. Res. Bull. 2012, 47, 586-594
11. J. H. Park, K. Y. Yoon, H. Na, Y. S. Kim, J. Hwang, J. Kim, Y. H. Yoon, Sci. Total Environ. 2011, 409, 4132-4138
12. H. S. Abdo, K. A. Khalil, S. S. Al-Deyab, H. Altaleb, E. M. Sherif, Fibers Polym. 2013, 14, 1985-1992
13. L. H. Feng, C. L. Zhu, H. X. Yuan, L. B. Liu, F. T. Lv, S. Wang, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 6620-6633
14. C. L. Zhu, Q. Yang, F. T. Lv, L. B. Liu, S. Wang, Adv. Mater. 2013, 25, 1203-1208
15. H. Chong, C. Y. Nie, C. L. Zhu, Q. Yang, L. B. Liu, F. T. Lv, S. Wang, Langmuir. 2012, 28, 2091-2098
16. H. X. Yuan, H. Chong, B. Wang, C. L. Zhu, L. B. Liu, Q. Yang, F. T. Lv, S. Wang, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13184-13187
17. C. F. Xing, G. M. Yang, L. B. Liu, Q. Yang, F. T. Lv, S. Wang, Small. 2012, 8, 525-529
18. G. N. Tew, R. W. Scott, M. L. Klein, W. F. Degrado, Acc. Chem. Res. 2010, 43, 30-39
19. S. L. Percival, P. G. Bowler, D. Russell, J. Hosp. Infect. 2005, 60, 1-7
20. S. P. Denyer, W. Barry Hugo, V. D. Harding, Int. J. Pharm. 1985, 25, 245-253
21. A. H. Linton, W. B. Hugo and A. D. Russell, Disinfection in veterinary and farm animal practice, Blackwell Scientific Publications, Oxford, England, 1987, pp. 12-42
22. A. D. Russell, in Progress in Medicinal Chemistry, ed. D. K. L. G. P. Ellis and A. W. Oxford, Elsevier, 1998, pp. 133-197
23. A. D. Russell, W. B. Hugo and G. A. J. Ayliffe, Principle and practices of disinfection, preservation and sterilization, Blackwell Scientific Publications Ltd, Oxford, England, 2nd edn, 1992
24. K. M. Reddy, K. Feris, J. Bell, D. G. Wingett, C. Hanley, A. Punnoose, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 2139021-2139023
25. J. R. Morones, J. L. Elechiguerra, A. Camacho, K. Holt, J. B. Kouri, J. T. Ramirez, M. J. Yacaman, Nanotechnology. 2005, 16, 2346-2353
26. S. Pal, Y. K. Tak, J. M. Song, Appl. Environ. Microbiol. 2007, 73, 1712-1720
27. I. Sondi, B. Salopek-Sondi, J. Colloid Interface Sci. 2004, 275, 177-182
28. J. S. Kim, E. Kuk, K. N. Yu, J.-H. Kim, S. J. Park, H. J. Lee, S. H. Kim, Y. K. Park, Y. H. Park, C.-Y. Hwang, Y.-K. Kim, Y.-S. Lee, D. H. Jeong, M.-H. Cho, Nanomedicine. 2007, 3, 95-101
29. E.-R. Kenawy, S. D. Worley, R. Broughton, Biomacromolecules. 2007, 8, 1359-1384
30. S. Lenoir, C. Pagnoulle, M. Galleni, P. Compère, R. Jérôme, C. Detrembleur, Biomacromolecules. 2006, 7, 2291-2296
31. J. Jang, Y. Kim, Chem. Commun. 2008, 4016-4018
32. J. Song, H. Kong, J. Jang, Chem. Commun. 2009, 5418-5420
33. K. Lienkamp, A. E. Madkour, A. Musante, C. F. Nelson, K. Nüsslein, G. N. Tew, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 9836-9843
34. Y. Wang, J. Xu, Y. Zhang, H. Yan, K. Liu, Macromol. Biosci. 2011, 11, 1499-1504
35. A. D. Fuchs, J. C. Tiller, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 6759-6762
36. A. M. Klibanov, J. Mater. Chem. 2007, 17, 2479-2482
37. S. Silver, FEMS Microbiol. Rev. 2003, 27, 341-353
38. H. J. Klasen, Burns. 2000, 26, 117-130
39. S. K. Bajpai, Y. M. Mohan, M. Bajpai, R. Tankhiwale, V. Thomas, J. Nanosci. Nanotechnol. 2007, 7, 2994-3010
40. H. Kong, J. Jang, Langmuir. 2008, 24, 2051-2056
41. V. K. Sharma, R. A. Yngard, Y. Lin, Adv. Colloid Interface Sci. 2009, 145, 83-96
42. V. Thomas, M. Jayabalan, J. Biomed. Mater. Res. Part A. 2009, 89, 192-205
43. K. Vimala, Y. M. Mohan, K. S. Sivudu, K. Varaprasad, S. Ravindra, N. N. Reddy, Y. Padma, B. Sreedhar, K. MohanaRaju, Colloids Surf. B. 2010, 76, 248-258
44. K. A. Juby, C. Dwivedi, M. Kumar, S. Kota, H. S. Misra, P. N. Bajaj, Carbohydr. Polym. 2012, 89, 906-913
45. K. Vasilev, V. Sah, K. Anselme, C. Ndi, M. Mateescu, B. Dollmann, P. Martinek, H. Ys, L. Ploux, H. J. Griesser, Nano Lett. 2010, 10, 202-207
46. M. K. Rai, S. D. Deshmukh, A. P. Ingle, A. K. Gade, J. Appl. Microbiol. 2012, 112, 841-852
47. H. Lu, L. Fan, Q. M. Liu, J. R. Wei, T. B. Ren, J. Z. Du, Polym. Chem. 2012, 3, 2217-2227
48. G. A. Martinez-Castanon, N. Nino-Martinez, F. Martinez-Gutierrez, J. R. Martinez-Mendoza, F. Ruiz, J. Nanopart. Res. 2008, 10, 1343-1348
49. M. Morikawa, K. Kim, H. Kinoshita, K. Yasui, Y. Kasai, N. Kimizuka, Macromolecules. 2010, 43, 8971-8976
50. Y. A. Krutyakov, A. A. Kudrinskiy, A. Y. Olenin, G. V. Lisichkin, Russ. Chem. Rev. 2008, 77, 233-257
51. J. Xu, X. Han, H. Liu, Y. Hu, Colloids Surf. A. 2006, 273, 179-183
52. S. Liu, J. V. M. Weaver, M. Save, S. P. Armes, Langmuir. 2002, 18, 8350-8357
53. Y. F. Chen, M. Yi, Radiat. Phys. Chem. 2001, 61, 65-68
54. L. Zhou, W. Yuan, J. Yuan, X. Hong, Mater. Lett. 2008, 62, 1372-1375
55. Q. Yuan, O. J. Cayre, S. Fujii, S. P. Armes, R. A. Williams, S. Biggs, Langmuir. 2010, 26, 18408-18414
56. H. Lu, L. Yu, Q. M. Liu, J. Z. Du, Polym. Chem. 2013, 4, 3448-3452
57. K. D. Zou, Q. M. Liu, J. Chen, J. Z. Du, Polym. Chem. 2014, 5, 405-411
58. H. L. Liu, S. A. Dai, K. Y. Fu, S. H. Hsu, Int. J. Nanomed. 2010, 5, 1017-1028
59. G. Viscardi, P. Quagliotto, C. Barolo, P. Savarino, E. Barni, E. Fisicaro, J. Org. Chem. 2000, 65, 8197-8203
60. J. A. Castillo, A. Pinazo, J. Carilla, M. R. Infante, M. A. Alsina, I. Haro, P. Clapes, Langmuir. 2004, 20, 3379-3387
61. A. Kozubek, J. H. Tyman, Chem. Rev. 1999, 99, 1-26
62. J. J. Kabara, R. Vrable, Lipids. 1977, 12, 753-759
63. M. Zasloff, Nature. 2002, 415, 389-395
64. K. A. Brogden, Nat. Rev. Microbiol. 2005, 3, 238-250
65. J. Song, J. Jang, Adv. Colloid Interface Sci. 2014, 203, 37-50
66. M. R. J. Salton, J. Gen. Physiol. 1968, 52, 227-252
67. S. P. Denyer, Int. Biodeterior. Biodegrad. 1995, 36, 227-245
68. P. Gilbert, L. E. Moore, J. Appl. Microbiol. 2005, 99, 703-715
69. N. M. Milović, J. Wang, K. Lewis, A. M. Klibanov, Biotechnol. Bioeng. 2005, 90, 715-722
70. Y. Qiao, C. Yang, D. J. Coady, Z. Y. Ong, J. L. Hedrick, Y.-Y. Yang, Biomaterials. 2012, 33, 1146-1153
71. F. Nederberg, Y. Zhang, J. P. K. Tan, K. Xu, H. Wang, C. Yang, S. Gao, X. D. Guo, K. Fukushima, L. Li, J. L. Hedrick, Y.-Y. Yang, Nat. Chem. 2011, 3, 409-414
72. L. Liu, K. Xu, H. Wang, P. K. Jeremy Tan, W. Fan, S. S. Venkatraman, L. Li, Y.-Y. Yang, Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 457-463
73. J. M. Hwang, S. H. Yeom, K. Y. Jung, J. Ind. Eng. Chem. 2007, 13, 474-479
74. M. Lv, S. Su, Y. He, Q. Huang, W. Hu, D. Li, C. Fan, S.-T. Lee, Adv. Mater. 2010, 22, 5463-5467
75. M. N. V. R. Kumar, R. A. A. Muzzarelli, C. Muzzarelli, H. Sashiwa, A. J. Domb, Chem. Rev. 2004, 104, 6017-6084
76. H. Sashiwa, S.-i. Aiba, Prog. Polym. Sci. 2004, 29, 887-908
77. E. I. Rabea, M. E. T. Badawy, C. V. Stevens, G. Smagghe, W. Steurbaut, Biomacromolecules. 2003, 4, 1457-1465
78. H. K. No, N. Y. Park, S. H. Lee, S. P. Meyers, Int. J. Food Microbiol. 2002, 74, 65-72
79. M. W. Huh, I. K. Kang, D. H. Lee, W. S. Kim, D. H. Lee, L. S. Park, K. E. Min, K. H. Seo, J. Appl. Polym. Sci. 2001, 81, 2769-2778
80. Z. L. Shi, K. G. Neoh, E. T. Kang, W. Wang, Biomaterials. 2006, 27, 2440-2449
81. G. Seyfriedsberger, K. Rametsteiner, W. Kern, Eur. Polym. J. 2006, 42, 3383-3389
82. M. Ignatova, S. Voccia, B. Gilbert, N. Markova, D. Cossement, R. Gouttebaron, R. Jérôme, C. Jérôme, Langmuir. 2005, 22, 255-262
83. M. Schindler, M. J. Osborn, Biochemistry. 1979, 18, 4425-4430
84. D. R. Storm, K. S. Rosenthal, P. E. Swanson, Annu. Rev. Biochem. 1977, 46, 723-763
85. M. B. Harney, R. R. Pant, P. A. Fulmer, J. H. Wynne, ACS Appl. Mater. Interfaces. 2008, 1, 39-41
86. O. Bouloussa, F. Rondelez, V. Semetey, Chem. Commun. 2008, 951-953
87. W. Z. Yuan, J. R. Wei, H. Lu, L. Fan, J. Z. Du, Chem. Commun. 2012, 48, 6857-6859
88. C. Zhang, Y. Q. Zhu, C. C. Zhou, W. Z. Yuan, J. Z. Du, Polym. Chem. 2013, 4, 255-259
89. H. S. Zhu, Q. R. Geng, W. Q. Chen, Y. Q. Zhu, J. Chen, J. Z. Du, J. Mater. Chem. B. 2013, 1, 5496-5504
90. D. A. Tomalia, Prog. Polym. Sci. 2005, 30, 294-324
91. R. Esfand, D. A. Tomalia, Drug Discovery Today. 2001, 6, 427-436
92. S. S. Abkenar, R. M. A. Malek, Cellulose. 2012, 19, 1701-1714
93. S. J. Strydom, W. E. Rose, D. P. Otto, W. Liebenberg, M. M. de Villiers, Nanomedicine. 2013, 9, 85-93
94. Y. Wen, Z. Tan, F. Sun, L. Sheng, X. Zhang, F. Yao, Mater. Sci. Eng. C. 2012, 32, 2026-2036
95. M. N. Melo, R. Ferre, M. A. R. B. Castanho, Nat. Rev. Microbiol. 2009, 7, 245-250
96. H. A. Pereira, Curr. Pharm. Biotechnol. 2006, 7, 229-234
97. L. M. Rossi, P. Rangasamy, J. Zhang, X.-Q. Qiu, G. Y. Wu, J. Pharm. Sci. 2008, 97, 1060-1070
98. R. E. Hancock, H. G. Sahl, Nat. Biotechnol. 2006, 24, 1551-1557
99. S. Zhu, B. Gao, FASEB J. 2009, 23, 13-20
100. G. Maróti, A. Kereszt, é. Kondorosi, P. Mergaert, Res. Microbiol. 2011, 162, 363-374
101. P. Yang, A. Ramamoorthy, Z. Chen, Langmuir. 2011, 27, 7760-7767
102. A. Giuliani, G. Pirri, S. F. Nicoletto, Cent. Eur. J. Biol. 2007, 2, 1-33
103. F. Porcelli, B. A. Buck-Koehntop, S. Thennarasu, A. Ramamoorthy, G. Veglia, Biochemistry. 2006, 45, 5793-5799
104. L. Yang, T. M. Weiss, R. I. Lehrer, H. W. Huang, Biophys. J. 2000, 79, 2002-2009
105. K. Matsuzaki, Biochim. Biophys. Acta. 1999, 1462, 1-10
106. V. Dhople, A. Krukemeyer, A. Ramamoorthy, Biochim. Biophys. Acta. 2006, 1758, 1499-1512
107. J. K. Lee, S. W. Chang, H. Perinpanayagam, S. M. Lim, Y. J. Park, S. H. Han, S. H. Baek, Q. Zhu, K. S. Bae, K. Y. Kum, J. Endod. 2013, 39, 1625-1629
108. B. Spudy, F. D. Sonnichsen, G. H. Waetzig, J. Grotzinger, S. Jung, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2012, 427, 207-211
109. H. J. Vogel, D. J. Schibli, W. Jing, E. M. Lohmeier-Vogel, R. F. Epand, R. M. Epand, Biochem. Cell Biol. 2002, 80, 49-63
110. H. Choi, J. S. Hwang, D. G. Lee, Biochim. Biophys. Acta. 2013, 1828, 2745-2750
111. E. Breukink, B. de Kruijff, Biochim. Biophys. Acta. 1999, 1462, 223-234
112. E. M. Molloy, D. Field, O. C. PM, P. D. Cotter, C. Hill, R. P. Ross, PLoS One. 2013, 8, e58530
113. M. E. Falagas, S. K. Kasiakou, Clin. Infect. Dis. 2005, 40, 1333-1341
114. A. Batirel, I. I. Balkan, O. Karabay, C. Agalar, S. Akalin, O. Alici, E. Alp, F. A. Altay, N. Altin, F. Arslan, T. Aslan, N. Bekiroglu, S. Cesur, A. D. Celik, M. Dogan, B. Durdu, F. Duygu, A. Engin, D. O. Engin, I. Gonen, E. Guclu, T. Guven, C. A. Hatipoglu, S. Hosoglu, M. K. Karahocagil, A. U. Kilic, B. Ormen, D. Ozdemir, S. Ozer, N. Oztoprak, N. Sezak, V. Turhan, N. Turker, H. Yilmaz, Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2014, 33, 1311-1322
115. A. F. Mohamed, O. Cars, L. E. Friberg, J. Antimicrob. Chemother. 2014, 69, 1350-1361
116. G. N. Tew, D. Liu, B. Chen, R. J. Doerksen, J. Kaplan, P. J. Carroll, M. L. Klein, W. F. DeGrado, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002, 99, 5110-5114
117. B. Findlay, G. G. Zhanel, F. Schweizer, Antimicrob. Agents Chemother. 2010, 54, 4049-4058
118. C. Chen, J. Hu, S. Zhang, P. Zhou, X. Zhao, H. Xu, X. Zhao, M. Yaseen, J. R. Lu, Biomaterials. 2012, 33, 592-603
119. A. Al-Ahmad, D. Laird, P. Zou, P. Tomakidi, T. Steinberg, K. Lienkamp, PLoS One. 2013, 8, e73812
120. J. Z. Du, R. K. O’Reilly, Soft Matter. 2009, 5, 3544-3561
121. W. Q. Chen, J. Z. Du, Sci. Rep. 2013, 3. doi: 10.1038/srep02162
122. Q. M. Liu, J. Chen, J. Z. Du, Biomacromolecules. 2014. doi: 10.1021/bm500676e
123. X. Hu, J. Hu, J. Tian, Z. Ge, G. Zhang, K. Luo, S. Liu, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17617-17629
124. J. Z. Du, H. Sun, ACS Appl. Mater. Interfaces. 2014. doi: 10.1021/am502663j
125. C. Sanson, O. Diou, J. Thevenot, E. Ibarboure, A. Soum, A. Brulet, S. Miraux, E. Thiaudiere, S. Tan, A. Brisson, V. Dupuis, O. Sandre, S. Lecommandoux, ACS Nano. 2011, 5, 1122-1140
126. T. B. Ren, Q. M. Liu, H. Lu, H. M. Liu, X. Zhang, J. Z. Du, J. Mater. Chem. 2012, 22, 12329-12338
127. Q. M. Liu, H. S. Zhu, J. Y. Qin, H. Q. Dong, J. Z. Du, Biomacromolecules. 2014, 15, 1586-1592
128. H. Lomas, I. Canton, S. MacNeil, J. Z. Du, S. P. Armes, A. J. Ryan, A. L. Lewis, G. Battaglia, Adv. Mater. 2007, 19, 4238-4243
129. Y. Q. Zhu, F. Y. K. Wang, C. Zhang, J. Z. Du, ACS Nano. 2014, 8, 6644-6654
130. C. C. Zhou, M. Z. Wang, K. D. Zou, J. Chen, Y. Q. Zhu, J. Z. Du, ACS Macro Lett. 2013, 2, 1021-1025
131. Y. Q. Zhu, L. Liu, J. Z. Du, Macromolecules. 2013, 46, 194-203
132. L. Fan, H. Lu, K. D. Zou, J. Chen, J. Z. Du, Chem. Commun. 2013, 49, 11521-11523
133. T. T. Liu, W. Tian, Y. Q. Zhu, Y. Bai, H. X. Yan, J. Z. Du, Polym. Chem. 2014, 5, 5077-5088
134. Y. Q. Zhu, L. Fan, B. Yang, J. Z. Du, ACS Nano. 2014, 8, 5022-5031