Targeted release of tobramycin from a pH-responsive grafted bilayer challenged with S. aureus

Biomacromolecules

Volumn 16, Issue 2, 2015, Pages 650-659

  Lee, Hyun Su ^a,b   Dastgheyb, Sana S ^c   Hickok, Noreen J ^c   Eckmann, David M ^b   Composto, Russell J ^a  

^a UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA   (United States)

^b UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA   (United States)

^c THOMAS JEFFERSON UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOFILMS; BIOLOGICAL MATERIALS; BIOMATERIALS; CROSSLINKING; GRAFTING (CHEMICAL);

ANTI-BACTERIAL ACTIVITY; BACTERIA RESISTANCE; BACTERIAL INFECTIONS; CONTROLLED RELEASE; EXTENT OF CROSS-LINKING; PH RESPONSIVENESS; POLYACRYLIC ACIDS; STIMULI-RESPONSIVE;

ANTIBIOTICS;

CHITOSAN; POLYACRYLIC ACID; TOBRAMYCIN; ANTIINFECTIVE AGENT;

ANTIBACTERIAL ACTIVITY; ARTICLE; BILAYER MEMBRANE; BIOFILM; CONTROLLED STUDY; CROSS LINKING; DRUG RELEASE; DRUG STORAGE; NONHUMAN; PH; PRIORITY JOURNAL; STAPHYLOCOCCUS AUREUS; THICKNESS; CHEMISTRY; DRUG DELIVERY SYSTEM; DRUG EFFECTS; METABOLISM; PROCEDURES;

BACTERIA (MICROORGANISMS); STAPHYLOCOCCUS AUREUS;

ANTI-BACTERIAL AGENTS; DRUG DELIVERY SYSTEMS; HYDROGEN-ION CONCENTRATION; STAPHYLOCOCCUS AUREUS; TOBRAMYCIN;

EID: 84922566923     PISSN: 15257797     EISSN: 15264602     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/bm501751v     Document Type: Article

References (86)

1. Flemming, H.; Wingender, J. Nat. Rev. Microbiol. 2010, 8, 623-633
2. Hall-Stoodley, L.; Costerton, J. W.; Stoodley, P. Nat. Rev. Microbiol. 2004, 2, 95-108
3. Davies, D. Nat. Rev. Drug Discovery 2003, 2, 114-122
4. Donlan, R. M.; Costerton, J. W. Clin. Microbiol. Rev. 2002, 15, 167-193
5. Jakubovics, N. S.; Shields, R. C.; Rajarajan, N.; Burgess, J. G. Lett. Appl. Microbiol. 2013, 57, 467-475
6. Passerini, L.; Lam, K.; Costerton, J. W.; King, E. G. Crit. Care Med. 1992, 20, 665-673
7. Stickler, D. J. Nat. Clin. Pract. Urol. 2008, 5, 598-608
8. Pople, I. K.; Bayston, R.; Hayward, R. D. J. Neurosurg. 1992, 77, 29-36
9. Yu, F. P.; McFeters, G. A. J. Microbiol. Methods 1994, 20, 1-10
10. Huang, C.-T.; Yu, F. P.; McFeters, G. A.; Stewart, P. S. Appl. Environ. Microbiol. 1995, 61, 2252-2256
11. Campoccia, D.; Montanaro, L.; Arciola, C. R. Biomaterials 2013, 34, 8018-8029
12. Nikaido, H. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2003, 67, 593-656
13. Banerjee, I.; Pangule, R. C.; Kane, R. S. Adv. Mater. 2011, 23, 690-718
14. Garcia-Fernandez, L.; Cui, J.; Serrano, C.; Shafiq, Z.; Gropeanu, R. A.; Miguel, V. S.; Ramos, J. I.; Wang, M.; Auernhammer, G. K.; Ritz, S.; Golriz, A. A.; Berger, R.; Wagner, M.; Campo, A. D. Adv. Mater. 2013, 25, 529-533
15. Laloyaux, X.; Fautre, E.; Blin, T.; Purohit, V.; Leprince, J.; Jouenne, T.; Jonas, A. M.; Glinel, K. Adv. Mater. 2010, 22, 5024-5028
16. Yuan, Y.; Sun, F.; Zhang, F.; Ren, H.; Guo, M.; Cai, K.; Jing, X.; Gao, X.; Zhu, G. Adv. Mater. 2013, 25, 6619-6624
17. Lee, J. S.; Murphy, W. L. Adv. Mater. 2013, 25, 1173-1179
18. Lichter, J. A.; Van Vliet, K. J.; Rubner, M. F. Macromolecules 2009, 42, 8573-8586
19. Tiller, J. C.; Liao, C.; Lewis, K.; Klibanov, A. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 109, 5981-5985
20. Lewis, K.; Klibanov, A. M. Trends Biotechnol. 2005, 23, 343-348
21. Bromberg, L.; Hatton, T. A. Polymer 2007, 48, 7490-7498
22. Kenawy, E.; Worley, S. D.; Broughton, R. Biomacromolecules 2007, 8, 1359-1384
23. Genzer, J.; Efimenko, K. Biofouling 2006, 22, 339-360
24. Richert, L.; Lavalle, P.; Payan, E.; Shu, X. Z.; Prestwich, G. D.; Stoltz, J.-F.; Schaaf, P.; Voegel, J.-C.; Picart, C. Langmuir 2004, 20, 448-458
25. Park, K. D.; Kim, Y. S.; Han, D. K.; Kim, Y. H.; Lee, E. H.; Suh, H.; Choi, K. S. Biomaterials 1998, 19, 851-859
26. Antoci, V.; King, S. B.; Jose, B.; Parvizi, J.; Zeiger, A. R.; Wickstrom, E.; Freeman, T. A.; Composto, R. J.; Ducheyne, P.; Shapiro, I. M.; Hickok, N. J.; Adams, C. S. J. Orthop. Res. 2007, 25, 858-866
27. Antoci, V.; Adams, C. S.; Parvizi, J.; Davidson, H. M.; Composto, R. J.; Freeman, T. A.; Wickstrom, E.; Zeiger, A. R.; Ducheyne, P.; Jungkind, D.; Shapiro, I. M.; Hickok, N. J. Biomaterials 2008, 29, 4684-4690
28. Stoodley, P.; deBeer, D.; Lappin-Scott, H. M. Antimicrob. Agents Chemother. 1997, 41, 1876-1879
29. Costerton, J. W.; Ellis, B.; Lam, K.; Johnson, F.; Koury, A. E. Antimicrob. Agents Chemother. 1994, 38, 2803-2809
30. McLeod, B. R.; Fortun, S.; Costerton, J. W.; Stewart, P. S. Methods Enzymol. 1999, 310, 656-670
31. Davies, D. G.; Parsek, M. R.; Pearson, J. P.; Iglewski, B. H.; Costerton, J. W.; Greenberg, E. P. Science 1998, 280, 295-298
32. Allison, D. G.; Ruiz, B.; SanJose, C.; Jaspe, A.; Gilbert, P. FEMS Microbiol. Lett. 1998, 167, 179-184
33. Sauer, K.; Camper, A. K.; Ehrlich, G. D.; Costerton, J. W.; Davies, D. G. J. Bacteriol. 2002, 184, 1140-1154
34. Vats, N.; Lee, S. F. Arch. Oral Biol. 2000, 45, 305-314
35. Jackson, D. W.; Suzuki, K.; Oakford, L.; Simecka, J. W.; Hart, M. E.; Romeo, T. J. Bacteriol. 2002, 184, 290-301
36. Campoccia, D.; Montanaro, L.; Speziale, P.; Arciola, C. R. Biomaterials 2010, 31, 6363-6377
37. Zilberman, M.; Elsner, J. J. J. Controlled Release 2008, 130, 202-215
38. Colton, M. B.; Ehrlich, E. J. Am. Dent. Assoc. 1953, 47, 524-531
39. Grunlan, J. C.; Choi, J. K.; Lin, A. Biomacromolecules 2005, 6, 1149-1153
40. Li, Z.; Lee, D.; Sheng, X.; Cohen, R. E.; Rubner, M. F. Langmuir 2006, 22, 9820-9823
41. Maillard, J. Y.; Hartemann, P. Crit. Rev. Microbiol. 2013, 39, 373-383
42. Berg, M. C.; Zhai, L.; Cohen, R. E.; Rubner, M. F. Biomacromolecules 2006, 7, 357-364
43. Kharlampieva, E.; Sukhishvili, S. A. Langmuir 2004, 20, 9677-9685
44. Wood, K. C.; Boedicker, J. Q.; Lynn, D. M.; Hammond, P. T. Langmuir 2005, 21, 1603-1609
45. Caruso, F.; Yang, W.; Trau, D.; Renneberg, R. Langmuir 2000, 16, 8932-8936
46. Moskowitz, J. S.; Blaisse, M. R.; Samuel, R. E.; Hsu, H. P.; Harris, M. B.; Martin, S. D.; Lee, J. C.; Spector, M.; Hammond, P. T. Biomaterials 2010, 31, 6019-6030
47. Zhuk, I.; Jariwala, F.; Attygalle, A. B.; Wu, Y.; Libera, M. R.; Sukhishvili, S. A. ACS Nano 2014, 8, 7733-7745
48. Stuart, M. A. C.; Huck, W. T. S.; Genzer, J.; Muller, M.; Ober, C.; Stamm, M.; Sukhorukov, G. B.; Szieifer, I.; Tsukruk, V. V.; Urban, M.; Winnik, F.; Zauscher, S.; Luzinov, I.; Minko, S. Nat. Mater. 2010, 9, 101-113
49. Ayres, N.; Boyes, S. G.; Brittain, W. J. Langmuir 2007, 23, 182-189
50. Abu-Lail, N. I.; Kaholek, M.; LaMattina, B.; Clark, R. L.; Zauscher, S. Sens. Actuators, B 2006, 114, 371-378
51. Moya, S.; Azzaroni, O.; Farhan, T.; Osborne, V. L.; Huck, W. T. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4578-4581
52. Sanjuan, S.; Perrin, P.; Pantoustier, N.; Tran, Y. Langmuir 2007, 23, 5769-5778
53. Itano, K.; Choi, J. Y.; Rubner, M. F. Macromolecules 2005, 38, 3450-3460
54. Vazquez, E.; Dewitt, D. M.; Hammond, P. T.; Lynn, D. M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 13992-13993
55. Draper, J.; Luzinov, I.; Minko, S.; Tokarev, I.; Stamm, M. Langmuir 2004, 20, 4064-4075
56. Kearney, C. J.; Mooney, D. J. Nat. Mater. 2013, 12, 1004-1017
57. Mura, S.; Niclas, J.; Couvreur, P. Nat. Mater. 2013, 12, 991-1003
58. Lee, H.; Yee, M. Q.; Eckmann, Y. Y.; Hickok, N. J.; Eckmann, D. M.; Composto, R. J. J. Mater. Chem. 2012, 22, 19605-19616
59. Lee, H.; Eckmann, D. M.; Lee, D.; Hickok, N. J.; Composto, R. J. Langmuir 2011, 27, 12458-12465
60. Lee, H.; Tomczyk, N.; Kandel, J.; Composto, R. J.; Eckmann, D. M. J. Mater. Chem. B 2013, 1, 6382-6391
61. Lee, H.; Stachelek, S. J.; Tomczyk, N.; Finley, M. J.; Composto, R. J.; Eckmann, D. M. J. Biomed. Mater. Res., Part A 2013, 101, 203-212
62. Lego, B.; Skene, W. G.; Giasson, S. Langmuir 2008, 24, 379-382
63. Lego, B.; Francois, M.; Skene, W. G.; Giasson, S. Langmuir 2009, 25, 5313-5321
64. Wu, T.; Gong, P.; Szleifer, I.; Vlcek, P.; Subr, V.; Genzer, J. Macromolecules 2007, 40, 8756-8764
65. Vroom, J. M.; De Grauw, K. J.; Gerritsen, H. C.; Bradshaw, D. J.; Marsh, P. D.; Watson, G. K.; Birmingham, J. J.; Allison, C. Appl. Environ. Microbiol. 1999, 65, 3502-3511
66. Hidalgo, G.; Burns, A.; Herz, E.; Hay, A. G.; Houston, P. L.; Wiesner, U.; Lion, L. W. Appl. Environ. Microbiol. 2009, 75, 7426-7435
67. Hannig, M.; Hannig, C. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 565-569
68. Ravi Kumar, M. N. V.; Muzzarelli, R. A. A.; Muzzarelli, C.; Sashiwa, H.; Domb, A. J. Chem. Rev. 2004, 104, 6017-6084
69. Krishnamoorthy, M.; Hakobyan, S.; Ramstedt, M.; Gautrot, J. E. Chem. Rev. 2014, 114, 10976-11026
70. Rabea, E. I.; Badawy, M. E. -T.; Stevens, C. V.; Smagghe, G.; Steurbaut, W. Biomacromolecules 2003, 4, 1457-1465
71. Walter, F.; Vicens, Q.; Westhof, E. Curr. Opin. Chem. Biol. 1999, 3, 694-704
72. Kim, J.; Pitts, B.; Stewart, P. S.; Camper, A.; Yoon, J. Antimicrob. Agents Chemother. 2008, 52, 1446-1453
73. Guegan, C.; Garderes, J.; Le Pennec, G.; Gaillard, F.; Fay, F.; Linossier, I.; Herry, J. M.; Fontaine, M. N.; Rehel, K. V. Colloids Surf., B 2014, 114, 193-200
74. Hiller, J.; Rubner, M. F. Macromolecules 2003, 36, 4078-4083
75. Brunner, H.; Vallant, T.; Mayer, U.; Haffmann, H. J. Colloid Interface Sci. 1999, 212, 545-552
76. Hiller, J.; Mendelsohn, J. D.; Rubner, M. F. Nat. Mater. 2002, 1, 59-63
77. Sauerbrey, G. Z. Phys. 1959, 155, 206-222
78. Vogt, B. D.; Lin, E. K.; Wu, W.; White, C. C. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 12685-12690
79. Lee, H.; Penn, L. S. Macromolecules 2008, 41, 8124-8129
80. Jhon, Y. K.; Bhat, R. R.; Jeong, C.; Rojas, O. J.; Szleifer, I.; Genzer, J. Macromol. Rapid Commun. 2006, 27, 697-701
81. Kandel, J.; Lee, H.; Sobolewski, P.; Tomczyk, N.; Composto, R. J.; Eckmann, D. M. Biosens. Bioelectron. 2014, 58, 249-257
82. Lee, H.; Eckmann, D. M.; Composto, R. J. Polym. Mater. Sci. Eng. 2013, 109, 76-77
83. Boyle, V. J.; Fancher, M. E.; Ross, R. W., Jr. Antimicrob. Agents Chemother. 1973, 3, 418-424
84. Liu, J.; Sonshine, D. A.; Shervani, S.; Hurt, R. H. ACS Nano 2010, 4, 6903-6913
85. Deiss, F.; Funes-Huacca, M. E.; Bal, J.; Tjhung, K. F.; Derda, R. Lab Chip 2014, 14, 167-171
86. Malone, C. L.; Boles, B. R.; Lauderdale, K. J.; Thoendel, M.; Kavanaugh, J. S.; Horswill, A. R. J. Microbiol. Methods 2009, 77, 251-260