Multifunctional layered magnetic composites

Beilstein Journal of Nanotechnology

Volumn 6, Issue 1, 2015, Pages 134-148

  Siglreitmeier, Maria ^a   Wu, Baohu ^a,b   Kollmann, Tina ^c   Neubauer, Martin ^d   Nagy, Gergely ^e   Schwahn, Dietmar ^f   Pipich, Vitaliy ^b   Faivre, Damien ^g   Zahn, Dirk ^c   Fery, Andreas ^d   Cölfen, Helmut ^a  

^a UNIVERSITY OF KONSTANZ   (Germany)

^b FORSCHUNGSZENTRUM JÜLICH   (Germany)

^c UNIVERSITY OF ERLANGEN NUREMBERG   (Germany)

^d UNIVERSITY OF BAYREUTH   (Germany)

^e PAUL SCHERRER INSTITUTE   (Switzerland)

^f TECHNICAL UNIVERSITY OF MUNICH   (Germany)

^g MAX PLANCK INSTITUTE OF COLLOIDS AND INTERFACES   (Germany)

Author keywords

Bio inspired mineralization; Biomineralization; Chitin; Ferrogel; Hybrid materials; Magnetite; Nacre

Indexed keywords

BIOMINERALIZATION; CHITIN; COLLAGEN; GEMS; MAGNETITE; MAGNETITE NANOPARTICLES; NEUTRON SCATTERING; PARTICLE SIZE; PARTICLE SIZE ANALYSIS; STIFFNESS MATRIX; SYNTHESIS (CHEMICAL);

BIO-INSPIRED MINERALIZATION; CONFOCAL LASER SCANNING MICROSCOPY; FERROGEL; MAGNETIC COMPOSITES; NACRE; ORGANIC MATRIX STRUCTURE; SIMULATION STUDIES; SUPERPARAMAGNETIC BEHAVIOR;

HYBRID MATERIALS;

EID: 84923096864     PISSN: None     EISSN: 21904286     Source Type: Journal    
DOI: 10.3762/bjnano.6.13     Document Type: Article

References (66)

1. Lowenstam, H. A.; Weiner, S. On Biomineralization; Oxford University Press: New York, 1989.
2. Currey, J. D. Proc. R. Soc. London, Ser. B 1977, 196, 443. doi:10.1098/rspb.1977.0050
3. Addadi, L.; Joester, D.; Nudelman, F.; Weiner, S. Chem. - Eur. J. 2006, 12, 981-987. doi:10.1002/chem.200500980
4. Weaver, J. C.; Wang, Q.; Miserez, A.; Tantuccio, A.; Stromberg, R.; Bozhilov, K. N.; Maxwell, P.; Nay, R.; Heier, S. T.; DiMasi, E.; Kisailus, D. Mater. Today 2010, 13, 42-52. doi:10.1016/S1369-7021(10)70016-X
5. Wang, Q.; Nemoto, M.; Li, D.; Weaver, J. C.; Weden, B.; Stegemeier, J.; Bozhilov, K. N.; Wood, L. R.; Milliron, G. W.; Kim, C. S.; DiMasi, E.; Kisailus, D. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 2908-2917. doi:10.1002/adfm.201202894
6. Das, P.; Schipmann, S.; Malho, J.-M.; Zhu, B.; Klemradt, U.; Walther, A. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 3738-3747. doi:10.1021/am400350q
7. Munch, E.; Launey, M. E.; Alsem, D. H.; Saiz, E.; Tomsia, A. P.; Ritchie, R. O. Science 2008, 322, 1516-1520. doi:10.1126/science.1164865
8. Podsiadlo, P.; Liu, Z.; Paterson, D.; Messersmith, P. B.; Kotov, N. A. Adv. Mater. 2007, 19, 949-955. doi:10.1002/adma.200602706
9. Yao, H.-B.; Ge, J.; Mao, L.-B.; Yan, Y.-X.; Yu, S.-H. Adv. Mater. 2014, 26, 163-188. doi:10.1002/adma.201303470
10. Tang, Z.; Kotov, N. A.; Magonov, S.; Ozturk, B. Nat. Mater. 2003, 2, 413-418. doi:10.1038/nmat906
11. Tseng, Y.-H.; Lin, H.-Y.; Liu, M.-H.; Chen, Y.-F.; Mou, C.-Y. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 18053-18061. doi:10.1021/jp905145y
12. Wang, J.; Cheng, Q.; Tang, Z. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 1111-1129. doi:10.1039/c1cs15106a
13. Gehrke, N.; Nassif, N.; Pinna, N.; Antonietti, M.; Gupta, H. S.; Cölfen, H. Chem. Mater. 2005, 17, 6514-6516. doi:10.1021/cm052150k
14. Walther, A.; Bjurhager, I.; Malho, J.-M.; Ruokolainen, J.; Berglund, L.; Ikkala, O. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 6448-6453. doi:10.1002/anie.201001577
15. Tritschler, U.; Zlotnikov, I.; Zaslansky, P.; Aichmayer, B.; Fratzl, P.; Schlaad, H.; Cölfen, H. Langmuir 2013, 29, 11093-11101. doi:10.1021/la4007845
16. Tritschler, U.; Zlotnikov, I.; Zaslansky, P.; Fratzl, P.; Schlaad, H.; Cölfen, H. ACS Nano 2014, 8, 5089-5104. doi:10.1021/nn501153u
17. Weiner, S.; Sagi, I.; Addadi, L. Science 2005, 309, 1027-1028. doi:10.1126/science.1114920
18. Oaki, Y.; Kotachi, A.; Miura, T.; Imai, H. Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 1633-1639. doi:10.1002/adfm.200600262
19. Cölfen, H.; Antonietti, M. Summary and Outlook. Mesocrystals and Nonclassical Crystallization; John Wiley & Sons, 2008; pp 265-270. doi:10.1002/9780470994603.ch13
20. Rousseau, M.; Bourrat, X.; Stempflé, P.; Brendlé, M.; Lopez, E. Key Eng. Mater. 2005, 284-286, 705-708. doi:10.4028/www.scientific.net/KEM.284-286.705
21. Weiner, S.; Traub, W.; Parker, S. B. Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. B 1984, 304, 425-434. doi:10.1098/rstb.1984.0036
22. Bevelander, G.; Nakahara, H. Calcif. Tissue Res. 1969, 3, 84-92. doi:10.1007/BF02058648
23. Levi-Kalisman, Y.; Falini, G.; Addadi, L.; Weiner, S. J. Struct. Biol. 2001, 135, 8-17. doi:10.1006/jsbi.2001.4372
24. Sudo, S.; Fujikawa, T.; Nagakura, T.; Ohkubo, T.; Sakaguchi, K.; Tanaka, M.; Nakashima, K.; Takahashi, T. Nature 1997, 387, 563-564. doi:10.1038/42391
25. Marin, F.; Luquet, G.; Marie, B.; Medakovic, D. Molluscan Shell Proteins: Primary Structure, Origin, and Evolution. In Current Topics in Developmental Biology; Gerald, P. S., Ed.; Academic Press, 2007; Vol. 80, pp 209-276.
26. Evans, J. S. Chem. Rev. 2008, 108, 4455-4462. doi:10.1021/cr078251e
27. Song, F.; Soh, A. K.; Bai, Y. L. Biomaterials 2003, 24, 3623-3631. doi:10.1016/S0142-9612(03)00215-1
28. Schäffer, T. E.; Ionescu-Zanetti, C.; Proksch, R.; Fritz, M.; Walters, D. A.; Almqvist, N.; Zaremba, C. M.; Belcher, A. M.; Smith, B. L.; Stucky, G. D.; Morse, D. E.; Hansma, P. K. Chem. Mater. 1997, 9, 1731-1740. doi:10.1021/cm960429i
29. Sun, J. Y.; Bhushan, B. RSC Adv. 2012, 2, 7617-7632. doi:10.1039/c2ra20218b
30. Beaucage, G. J. Appl. Crystallogr. 1995, 28, 717-728. doi:10.1107/S0021889895005292
31. Hammouda, B.; Ho, D. L.; Kline, S. Macromolecules 2004, 37, 6932-6937. doi:10.1021/ma049623d
32. Roe, R. J. Methods of X-ray and Neutron Scattering in Polymer Science; Oxford University Press: New York, 2000.
33. Heinemann, F.; Launspach, M.; Gries, K.; Fritz, M. Biophys. Chem. 2011, 153, 126-153. doi:10.1016/j.bpc.2010.11.003
34. Helminger, M.; Wu, B.; Kollmann, T.; Benke, D.; Schwahn, D.; Pipich, V.; Faivre, D.; Zahn, D.; Cölfen, H. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 3187-3196. doi:10.1002/adfm.201303547
35. Hori, K.; Watanabe, Y. In Vivo Analysis of Plant Nonsense-Mediated mRNA Decay. In Methods in Enzymology; Lynne, E. M.; Megerditch, K., Eds.; Academic Press, 2008; Vol. 449, pp 165-176.
36. Baumgartner, J.; Dey, A.; Bomans, P. H. H.; Le Coadou, C.; Fratzl, P.; Sommerdijk, N. A. J. M.; Faivre, D. Nat. Mater. 2013, 12, 310-314. doi:10.1038/nmat3558
37. Heiss, A.; Jahnen-Dechent, W.; Endo, H.; Schwahn, D. Biointerphases 2007, 2, 16-20. doi:10.1116/1.2714924
38. Pipich, V.; Balz, M.; Wolf, S. E.; Tremel, W.; Schwahn, D. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6879-6892. doi:10.1021/ja801798h
39. Panda, R. N.; Gajbhiye, N. S.; Balaji, G. J. Alloys Compd. 2001, 326, 50-53. doi:10.1016/S0925-8388(01)01225-7
40. Cheng, F.-Y.; Su, C.-H.; Yang, Y.-S.; Yeh, C.-S.; Tsai, C.-Y.; Wu, C.-L.; Wu, M.-T.; Shieh, D.-B. Biomaterials 2005, 26, 729-738. doi:10.1016/j.biomaterials.2004.03.016
41. Sun, J.; Zhou, S.; Hou, P.; Yang, Y.; Weng, J.; Li, X.; Li, M. J. Biomed. Mater. Res., Part A 2007, 80A, 333-341. doi:10.1002/jbm.a.30909
42. Kang, Y. S.; Risbud, S.; Rabolt, J. F.; Stroeve, P. Chem. Mater. 1996, 8, 2209-2211. doi:10.1021/cm960157j
43. Tlatlik, H.; Simon, P.; Kawska, A.; Zahn, D.; Kniep, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 1905-1910. doi:10.1002/anie.200503610
44. Zhao, L.; Liu, L.; Sun, H. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 10610-10617. doi:10.1021/jp071775y
45. Blackwell, J. Biopolymers 1969, 7, 281-298. doi:10.1002/bip.1969.360070302
46. Butt, H.-J. Biophys. J. 1991, 60, 1438-1444. doi:10.1016/S0006-3495(91)82180-4
47. Ducker, W. A.; Senden, T. J.; Pashley, R. M. Nature 1991, 353, 239-241. doi:10.1038/353239a0
48. Gaihre, B.; Aryal, S.; Khil, M. S.; Kim, H. K. J. Microencapsulation 2008, 25, 21-30. doi:10.1080/02652040701737697
49. Fery, A.; Dubreuil, F.; Möhwald, H. New J. Phys. 2004, 6, 18. doi:10.1088/1367-2630/6/1/018
50. Lebedeva, O. V.; Kim, B.-S.; Vinogradova, O. I. Langmuir 2004, 20, 10685-10690. doi:10.1021/la048665s
51. Fery, A.; Weinkamer, R. Polymer 2007, 48, 7221-7235. doi:10.1016/j.polymer.2007.07.050
52. Poehlmann, M.; Grishenkov, D.; Kothapalli, S. V. V. N.; Härmark, J.; Hebert, H.; Philipp, A.; Hoeller, R.; Seuss, M.; Kuttner, C.; Margheritelli, S.; Paradossi, G.; Fery, A. Soft Matter 2014, 10, 214-226. doi:10.1039/c3sm51560e
53. Neubauer, M. P.; Blüm, C.; Agostini, E.; Engert, J.; Scheibel, T.; Fery, A. Biomater. Sci. 2013, 1, 1160-1165. doi:10.1039/c3bm60108k
54. Ma, S.; Natoli, M.; Liu, X.; Neubauer, M. P.; Watt, F. M.; Fery, A.; Huck, W. T. S. J. Mater. Chem. B 2013, 1, 5128-5136. doi:10.1039/c3tb20851f
55. Cappella, B.; Wassenberg, J. R.; Heim, L.-O.; Klostermann, M.; Venzmer, J.; Bonaccurso, E. Polymer 2014, 55, 1209-1216. doi:10.1016/j.polymer.2014.01.021
56. Gensel, J.; Dewald, I.; Erath, J.; Betthausen, E.; Müller, A. H. E.; Fery, A. Chem. Sci. 2013, 4, 325-334. doi:10.1039/c2sc20836a
57. Trenkenschuh, K.; Erath, J.; Kuznetsov, V.; Gensel, J.; Boulmedais, F.; Schaaf, P.; Papastavrou, G.; Fery, A. Macromolecules 2011, 44, 8954-8961. doi:10.1021/ma201974g
58. Domke, J.; Radmacher, M. Langmuir 1998, 14, 3320-3325. doi:10.1021/la9713006
59. Dimitriadis, E. K.; Horkay, F.; Maresca, J.; Kachar, B.; Chadwick, R. S. Biophys. J. 2002, 82, 2798-2810. doi:10.1016/S0006-3495(02)75620-8
60. Hertz, H. J. Reine Angew. Math. 1881, 92, 156171.
61. Benmouna, F.; Johannsmann, D. Langmuir 2003, 20, 188-193. doi:10.1021/la0355794
62. Home - MLZ - Heinz Maier-Leibnitz Zentrum. http://www.mlz-garching.de/englisch (accessed Dec 9, 2013).
63. Kirschner, K. N.; Yongye, A. B.; Tschampel, S. M.; González-Outeiriño, J.; Daniels, C. R.; Foley, B. L.; Woods, R. J. J. Comput. Chem. 2008, 29, 622-655. doi:10.1002/jcc.20820
64. Bayly, C. I.; Cieplak, P.; Cornell, W.; Kollman, P. A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 10269-10280. doi:10.1021/j100142a004
65. Hornak, V.; Abel, R.; Okur, A.; Strockbine, B.; Roitberg, A.; Simmerling, C. Proteins: Struct., Funct., Bioinf. 2006, 65, 712-725. doi:10.1002/prot.21123
66. Hutter, J. L.; Bechhoefer, J. Rev. Sci. Instrum. 1993, 64, 1868. doi:10.1063/1.1143970