Engineering and functionalization of biomaterials via surface modification

Journal of Materials Chemistry B

Volumn 3, Issue 10, 2015, Pages 2024-2042

  Wu, Guosong ^a   Li, Penghui ^a   Feng, Hongqing ^a   Zhang, Xuming ^a   Chu, Paul K ^a  

^a CITY UNIVERSITY OF HONG KONG   (Hong Kong)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOLOGICAL MATERIALS; DIAGNOSIS; DISEASE CONTROL; ION IMPLANTATION;

CLINICAL PERFORMANCE; DENTAL APPLICATIONS; DISEASE DIAGNOSIS; DISEASE DIAGNOSTICS; DRUG/GENE DELIVERY; FUNCTIONALIZATIONS; SURFACE MODIFICATION TECHNIQUES; THERAPEUTIC EFFECTS;

SURFACE TREATMENT;

EID: 84923934657     PISSN: 20507518     EISSN: 2050750X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c4tb01934b     Document Type: Review

References (157)

1. N. Huebsch D. J. Mooney Nature 2009 462 426 432
2. N. Peppas R. Langer Science 1994 263 1715 1720
3. Y. Liao R. Pourzal M. A. Wimmer J. J. Jacobs A. Fischer L. D. Marks Science 2011 334 1687 1690
4. S. Parveen R. Misra S. K. Sahoo Nanomedicine 2012 8 147 166
5. A. E. Nel L. Madler D. Velegol T. Xia E. M. V. Hoek P. Somasundaran F. Klaessig V. Castranova M. Thompson Nat. Mater. 2009 8 543 557
6. C. J. Kearney D. J. Mooney Nat. Mater. 2013 12 1004 1017
7. K. Wu W. Song L. Zhao M. Liu J. Yan M. Ø. Andersen J. Kjems S. Gao Y. Zhang ACS Appl. Mater. Interfaces 2013 5 2733 2744
8. N. D. Evans E. Gentleman J. Mater. Chem. B 2014 2 2345 2356
9. S. Mitragotri J. Lahann Nat. Mater. 2009 8 15 23
10. P. K. Chu Thin Solid Films 2013 528 93 105
11. L. Zhang Y. Li J. C. Yu J. Mater. Chem. B 2014 2 452 470
12. X. Liu P. K. Chu C. Ding Mater. Sci. Eng., R 2004 47 49 121
13. K. G. Neoh X. Hu D. Zheng E. T. Kang Biomaterials 2012 33 2813 2822
14. S. Wu X. Liu A. Yeung K. W. K. Yeung R. Y. T. Kao G. Wu T. Hu Z. Xu P. K. Chu ACS Appl. Mater. Interfaces 2011 3 2851 2860
15. S. B. Goodman Z. Yao M. Keeney F. Yang Biomaterials 2013 34 3174 3183
16. P. K. Chu J. Y. Chen L. P. Wang N. Huang Mater. Sci. Eng., R 2002 36 143 206
17. S. Wu X. Liu K. W. K. Yeung C. Liu X. Yang Mater. Sci. Eng., R 2014 80 1 36
18. S. Wu C. Y. Chung X. Liu P. K. Chu J. P. Y. Ho C. L. Chu Y. L. Chan K. W. K. Yeung W. W. Lu K. M. C. Cheung K. D. K. Luk Acta Mater. 2007 55 3437 3451
19. S. Wu X. Liu K. W. K. Yeung T. Hu Z. Xu J. C. Y. Chung P. K. Chu Acta Biomater. 2011 7 1387 1397
20. K. W. K. Yeung R. W. Y. Poon P. K. Chu C. Y. Chung X. Y. Liu W. W. Lu D. Chan S. C. W. Chan K. D. K. Luk K. M. C. Cheung J. Biomed. Mater. Res., Part A 2007 82 403 414
21. S. Wu X. Liu Y. L. Chan J. P. Y. Ho C. Y. Chung P. K. Chu C. L. Chu K. W. K. Yeung W. W. Lu K. M. C. Cheung K. D. K. Luk J. Biomed. Mater. Res., Part A 2007 81 948 955
22. Y. Zhao S. M. Wong H. M. Wong S. Wu T. Hu K. W. K. Yeung P. K. Chu ACS Appl. Mater. Interfaces 2013 5 1510 1516
23. H. Cao X. Liu F. Meng P. K. Chu Biomaterials 2011 32 693 705
24. J. Gómez-Morales M. Iafisco J. M. Delgado-López S. Sarda C. Drouet Prog. Cryst. Growth Charact. Mater. 2013 59 1 46
25. A. R. Boyd H. Duffy R. McCann M. L. Cairns B. J. Meenan Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 2007 258 421 428
26. H. Li K. A. Khor P. Cheang Biomaterials 2003 24 949 957
27. H. Li K. A. Khor P. Cheang Biomaterials 2004 25 3463 3471
28. Y. W. Gu K. A. Khor D. Pan P. Cheang Biomaterials 2004 25 3177 3185
29. H. S. Alghamdi R. Bosco J. J. J. P. van den Beucken X. F. Walboomers J. A. Jansen Biomaterials 2013 34 3747 3757
30. R. Guillot F. Gilde P. Becquart F. Sailhan A. Lapeyrere D. Logeart-Avramoglou C. Picart Biomaterials 2013 34 5737 5746
31. C. Yue R. Kuijer H. J. Kaper H. C. van der Mei H. J. Busscher Biomaterials 2014 35 2580 2587
32. X. Liu P. K. Chu C. Ding Mater. Sci. Eng., R 2010 70 275 302
33. L. Zhao S. Mei P. K. Chu Y. Zhang Z. Wu Biomaterials 2010 31 5072 5082
34. N. Tsukimura M. Yamada F. Iwasa H. Minamikawa W. Att T. Ueno L. Saruwatari H. Aita W.-A. Chiou T. Ogawa Biomaterials 2011 32 4358 4368
35. J. Li X. Liu Y. Qiao H. Zhu C. Ding Colloids Surf., B 2014 113 134 145
36. Y.-H. Lee G. Bhattarai I.-S. Park G.-R. Kim G.-E. Kim M.-H. Lee H.-K. Yi Biomaterials 2013 34 10199 10208
37. A. Gao R. Hang X. Huang L. Zhao X. Zhang L. Wang B. Tang S. Ma P. K. Chu Biomaterials 2014 35 4223 4235
38. S. Mei H. Wang W. Wang L. Tong H. Pan C. Ruan Q. Ma M. Liu H. Yang L. Zhang Y. Cheng Y. Zhang L. Zhao P. K. Chu Biomaterials 2014 35 4255 4265
39. K. Gulati S. Ramakrishnan M. S. Aw G. J. Atkins D. M. Findlay D. Losic Acta Biomater. 2012 8 449 456
40. O. Z. Andersen V. Offermanns M. Sillassen K. P. Almtoft I. H. Andersen S. Sørensen C. S. Jeppesen D. C. E. Kraft J. Bøttiger M. Rasse F. Kloss M. Foss Biomaterials 2013 34 5883 5890
41. Y. Xin J. Jiang K. Huo T. Hu P. K. Chu ACS Nano 2009 3 3228 3234
42. L. Zhao H. Wang K. Huo X. Zhang W. Wang Y. Zhang Z. Wu P. K. Chu Biomaterials 2013 34 19 29
43. R. Zeng W. Dietzel F. Witte N. Hort C. Blawert Adv. Eng. Mater. 2008 10 B3 B14
44. G. Song Corros. Sci. 2007 49 1696 1701
45. A. C. Hänzi P. Gunde M. Schinhammer P. J. Uggowitzer Acta Biomater. 2009 5 162 171
46. B. Zberg P. J. Uggowitzer J. F. Loffler Nat. Mater. 2009 8 887 891
47. E. Zhang L. Xu K. Yang Scr. Mater. 2005 53 523 527
48. Y. F. Zheng X. N. Gu F. Witte Mater. Sci. Eng., R 2014 77 1 34
49. M. P. Staiger A. M. Pietak J. Huadmai G. Dias Biomaterials 2006 27 1728 1734
50. F. Witte V. Kaese H. Haferkamp E. Switzer A. Meyer-Lindenberg C. J. Wirth H. Windhagen Biomaterials 2005 26 3557 3563
51. T. Kraus S. F. Fischerauer A. C. Hänzi P. J. Uggowitzer J. F. Löffler A. M. Weinberg Acta Biomater. 2012 8 1230 1238
52. G. Wu Y. Zhao X. Zhang J. M. Ibrahim P. K. Chu Corros. Sci. 2013 68 279 285
53. Y. Zhao G. Wu J. Jiang H. M. Wong K. W. K. Yeung P. K. Chu Corros. Sci. 2012 59 360 365
54. L. Mao L. Shen J. Niu J. Zhang W. Ding Y. Wu R. Fan G. Yuan Nanoscale 2013 5 9517 9522
55. Y. Zong G. Yuan X. Zhang L. Mao J. Niu W. Ding Mater. Sci. Eng., B 2012 177 395 401
56. L. Mao G. Yuan J. Niu Y. Zong W. Ding Mater. Sci. Eng., C 2013 33 242 250
57. G. Wu J. M. Ibrahim P. K. Chu Surf. Coat. Technol. 2013 233 2 12
58. G. Song B. Johannesson S. Hapugoda D. StJohn Corros. Sci. 2004 46 955 977
59. J. Niu G. Yuan Y. Liao L. Mao J. Zhang Y. Wang F. Huang Y. Jiang Y. He W. Ding Mater. Sci. Eng., C 2013 33 4833 4841
60. L. Xu F. Pan G. Yu L. Yang E. Zhang K. Yang Biomaterials 2009 30 1512 1523
61. Y. W. Song D. Y. Shan E. H. Han Mater. Lett. 2008 62 3276 3279
62. H. Wang S. Guan Y. Wang H. Liu H. Wang L. Wang C. Ren S. Zhu K. Chen Colloids Surf., B 2011 88 254 259
63. T. S. N. Sankara Narayanan I. S. Park M. H. Lee Prog. Mater. Sci. 2014 60 1 71
64. X. N. Gu N. Li W. R. Zhou Y. F. Zheng X. Zhao Q. Z. Cai L. Ruan Acta Biomater. 2011 7 1880 1889
65. H. S. Ryu S.-H. Hong J. Electrochem. Soc. 2010 157 C131 C136
66. S. F. Fischerauer T. Kraus X. Wu S. Tangl E. Sorantin A. C. Hänzi J. F. Löffler P. J. Uggowitzer A. M. Weinberg Acta Biomater. 2013 9 5411 5420
67. R. Xu G. Wu X. Yang T. Hu Q. Lu P. K. Chu Mater. Lett. 2011 65 2171 2173
68. G. Wu K. Feng A. Shanaghi Y. Zhao R. Xu G. Yuan P. K. Chu Surf. Coat. Technol. 2012 206 3186 3195
69. Y. Zhao G. Wu Q. Lu J. Wu R. Xu K. W. K. Yeung P. K. Chu Thin Solid Films 2013 529 407 411
70. Y. Zhao G. Wu H. Pan K. W. K. Yeung P. K. Chu Mater. Chem. Phys. 2012 132 187 191
71. M. I. Jamesh G. Wu Y. Zhao D. R. McKenzie M. M. M. Bilek P. K. Chu Corros. Sci. 2014 82 7 26
72. Y. Zhao M. I. Jamesh W. K. Li G. Wu C. Wang Y. Zheng K. W. K. Yeung P. K. Chu Acta Biomater. 2014 10 544 556
73. G. Wu X. Zhang Y. Zhao J. M. Ibrahim G. Yuan P. K. Chu Corros. Sci. 2014 78 121 129
74. G. Wu L. Sun W. Dai L. Song A. Wang Surf. Coat. Technol. 2010 204 2193 2196
75. G. Wu W. Dai H. Zheng A. Wang Surf. Coat. Technol. 2010 205 2067 2073
76. G. Wu K. Ding X. Zeng X. Wang S. Yao Scr. Mater. 2009 61 269 272
77. R. Xu X. Yang P. Li K. W. Suen G. Wu P. K. Chu Corros. Sci. 2014 82 173 179
78. Y.-F. Huang J.-Z. Xu J.-S. Li B.-X. He L. Xu Z.-M. Li Biomaterials 2014 35 6687 6697
79. M. Kyomoto T. Moro K. Saiga M. Hashimoto H. Ito H. Kawaguchi Y. Takatori K. Ishihara Biomaterials 2012 33 4451 4459
80. T. Gumpenberger J. Heitz D. Bäuerle H. Kahr I. Graz C. Romanin V. Svorcik F. Leisch Biomaterials 2003 24 5139 5144
81. D. V. Bax D. R. McKenzie A. S. Weiss M. M. M. Bilek Biomaterials 2010 31 2526 2534
82. K. Cai K. Yao S. Lin Z. Yang X. Li H. Xie T. Qing L. Gao Biomaterials 2002 23 1153 1160
83. Y. L. Cui A. D. Qi W. G. Liu X. H. Wang H. Wang D. M. Ma K. D. Yao Biomaterials 2003 24 3859 3868
84. T. Lu X. Liu S. Qian H. Cao Y. Qiao Y. Mei P. K. Chu C. Ding Biomaterials 2014 35 5731 5740
85. A. H. C. Poulsson D. Eglin S. Zeiter K. Camenisch C. Sprecher Y. Agarwal D. Nehrbass J. Wilson R. G. Richards Biomaterials 2014 35 3717 3728
86. S. M. Kurtz J. N. Devine Biomaterials 2007 28 4845 4869
87. W. Zhang Y. Luo H. Wang J. Jiang S. Pu P. K. Chu Acta Biomater. 2008 4 2028 2036
88. H. Wang J. Ji W. Zhang W. Wang Y. Zhang Z. Wu Y. Zhang P. K. Chu Acta Biomater. 2010 6 154 159
89. H. Wang D. T. K. Kwok W. Wang Z. Wu L. Tong Y. Zhang P. K. Chu Biomaterials 2010 31 413 419
90. C.-M. Han E.-J. Lee H.-E. Kim Y.-H. Koh K. N. Kim Y. Ha S.-U. Kuh Biomaterials 2010 31 3465 3470
91. X.-T. Luo C.-X. Li F.-L. Shang G.-J. Yang Y.-Y. Wang C.-J. Li Surf. Coat. Technol. 2014 254 11 20
92. P. C. King C. Busch T. Kittel-Sherri M. Jahedi S. Gulizia Surf. Coat. Technol. 2014 239 191 199
93. E. J. T. Pialago C. W. Park Appl. Surf. Sci. 2014 308 63 74
94. J. H. Lee H. L. Jang K. M. Lee H.-R. Baek K. Jin K. S. Hong J. H. Noh H.-K. Lee Acta Biomater. 2013 9 6177 6187
95. Y. Zhao H. M. Wong W. Wang P. Li Z. Xu E. Y. W. Chong C. H. Yan K. W. K. Yeung P. K. Chu Biomaterials 2013 34 9264 9277
96. Z. Yue X. Liu P. J. Molino G. G. Wallace Biomaterials 2011 32 4714 4724
97. D. Putnam Nat. Mater. 2006 5 439 451
98. H. Huang H. Yu G. Tang Q. Wang J. Li Biomaterials 2010 31 1830 1838
99. W. T. Godbey K. K. Wu A. G. Mikos J. Controlled Release 1999 60 149 160
100. W. T. Godbey K. K. Wu A. G. Mikos J. Biomed. Mater. Res. 1999 45 268 275
101. D. Fischer Y. Li B. Ahlemeyer J. Krieglstein T. Kissel Biomaterials 2003 24 1121 1131
102. D. Li Y. Li H. Xing J. Guo Y. Ping G. Tang Adv. Funct. Mater. 2014 24 5482 5492
103. G. P. Tang H. Y. Guo F. Alexis X. Wang S. Zeng T. M. Lim J. Ding Y. Y. Yang S. Wang J. Gene Med. 2006 8 736 744
104. Q. Hu J. Wang J. Shen M. Liu X. Jin G. Tang P. K. Chu Biomaterials 2012 33 1135 1145
105. W. Cheng C. Yang J. L. Hedrick D. F. Williams Y. Y. Yang P. G. Ashton-Rickardt Biomaterials 2013 34 3697 3705
106. S. M. Elbashir J. Harborth W. Lendeckel A. Yalcin K. Weber T. Tuschl Nature 2001 411 494 498
107. A. Fire S. Xu M. K. Montgomery S. A. Kostas S. E. Driver C. C. Mello Nature 1998 391 806 811
108. M.-Y. Lee S.-J. Park K. Park K. S. Kim H. Lee S. K. Hahn ACS Nano 2011 5 6138 6147
109. Y. Nakamura K. Kogure S. Futaki H. Harashima J. Controlled Release 2007 119 360 367
110. K. Itaka N. Kanayama N. Nishiyama W.-D. Jang Y. Yamasaki K. Nakamura H. Kawaguchi K. Kataoka J. Am. Chem. Soc. 2004 126 13612 13613
111. N. Singh A. Agrawal A. K. L. Leung P. A. Sharp S. N. Bhatia J. Am. Chem. Soc. 2010 132 8241 8243
112. N. Gouda K. Miyata R. J. Christie T. Suma A. Kishimura S. Fukushima T. Nomoto X. Liu N. Nishiyama K. Kataoka Biomaterials 2013 34 562 570
113. S. Huang K. Shao Y. Kuang Y. Liu J. Li S. An Y. Guo H. Ma X. He C. Jiang Biomaterials 2013 34 5294 5302
114. Y. Jin Adv. Mater. 2012 24 5153 5165
115. J. Cao T. Sun K. T. V. Grattan Sens. Actuators, B 2014 195 332 351
116. M. Hu J. Chen Z.-Y. Li L. Au G. V. Hartland X. Li M. Marquez Y. Xia Chem. Soc. Rev. 2006 35 1084 1094
117. E. Petryayeva U. J. Krull Anal. Chim. Acta 2011 706 8 24
118. C. M. Cobley J. Chen E. C. Cho L. V. Wang Y. Xia Chem. Soc. Rev. 2011 40 44 56
119. S. Wu Z. Weng X. Liu K. W. K. Yeung P. K. Chu Adv. Funct. Mater. 2014 24 5464 5481
120. J.-H. Wang B. Wang Q. Liu Q. Li H. Huang L. Song T.-Y. Sun H. Wang X.-F. Yu C. Li P. K. Chu Biomaterials 2013 34 4274 4283
121. S. K. Dondapati T. K. Sau C. Hrelescu T. A. Klar F. D. Stefani J. Feldmann ACS Nano 2010 4 6318 6322
122. J. Wang B. Dong B. Chen Z. Jiang H. Song Dalton Trans. 2012 41 11134 11144
123. X. Huang I. H. El-Sayed W. Qian M. A. El-Sayed J. Am. Chem. Soc. 2006 128 2115 2120
124. W. I. Choi J.-Y. Kim C. Kang C. C. Byeon Y. H. Kim G. Tae ACS Nano 2011 5 1995 2003
125. R. Prades S. Guerrero E. Araya C. Molina E. Salas E. Zurita J. Selva G. Egea C. López-Iglesias M. Teixidó M. J. Kogan E. Giralt Biomaterials 2012 33 7194 7205
126. L. Xu Y. Liu Z. Chen W. Li Y. Liu L. Wang Y. Liu X. Wu Y. Ji Y. Zhao L. Ma Y. Shao C. Chen Nano Lett. 2012 12 2003 2012
127. J. E. Rosen L. Chan D.-B. Shieh F. X. Gu Nanomedicine 2012 8 275 290
128. A. S. Teja P.-Y. Koh Prog. Cryst. Growth Charact. Mater. 2009 55 22 45
129. Y. C. Park J. B. Smith T. Pham R. D. Whitaker C. A. Sucato J. A. Hamilton E. Bartolak-Suki J. Y. Wong Colloids Surf., B 2014 119 106 114
130. M. Darroudi M. Hakimi E. Goodarzi R. Kazemi Oskuee Ceram. Int. 2014 40 14641 14645
131. S. Klein A. Sommer L. V. R. Distel W. Neuhuber C. Kryschi Biochem. Biophys. Res. Commun. 2012 425 393 397
132. N. Singh G. J. S. Jenkins B. C. Nelson B. J. Marquis T. G. G. Maffeis A. P. Brown P. M. Williams C. J. Wright S. H. Doak Biomaterials 2012 33 163 170
133. M. Mahmoudi S. Sant B. Wang S. Laurent T. Sen Adv. Drug Delivery Rev. 2011 63 24 46
134. P. Tartaj C. J. Serna J. Am. Chem. Soc. 2003 125 15754 15755
135. A. K. Gupta M. Gupta Biomaterials 2005 26 3995 4021
136. Y. Zhang N. Kohler M. Zhang Biomaterials 2002 23 1553 1561
137. Y. Jin C. Jia S.-W. Huang M. O'Donnell X. Gao Nat. Commun. 2010 1 41
138. R. Weissleder Nat. Rev. Cancer 2002 2 11 18
139. K. Yan H. Li P. Li H. Zhu J. Shen C. Yi S. Wu K. W. K. Yeung Z. Xu H. Xu P. K. Chu Biomaterials 2014 35 344 355
140. F. Ye Å. Barrefelt H. Asem M. Abedi-Valugerdi I. El-Serafi M. Saghafian K. Abu-Salah S. Alrokayan M. Muhammed M. Hassan Biomaterials 2014 35 3885 3894
141. M. Yang K. Cheng S. Qi H. Liu Y. Jiang H. Jiang J. Li K. Chen H. Zhang Z. Cheng Biomaterials 2013 34 2796 2806
142. A. K. Geim K. S. Novoselov Nat. Mater. 2007 6 183 191
143. A. K. Geim Science 2009 324 1530 1534
144. F. Ma Z. Guo K. Xu P. K. Chu Solid State Commun. 2012 152 1089 1093
145. F. Ma Y. J. Sun D. Y. Ma K. W. Xu P. K. Chu Acta Mater. 2011 59 6783 6789
146. J. Liu L. Cui D. Losic Acta Biomater. 2013 9 9243 9257
147. Y. Wang H. Chang H. Wu H. Liu J. Mater. Chem. B 2013 1 3521 3534
148. K. Wang J. Ruan H. Song J. Zhang Y. Wo S. Guo D. Cui Nanoscale Res. Lett. 2011 6 8
149. Y. Zhang S. F. Ali E. Dervishi Y. Xu Z. Li D. Casciano A. S. Biris ACS Nano 2010 4 3181 3186
150. M. C. Duch G. R. S. Budinger Y. T. Liang S. Soberanes D. Urich S. E. Chiarella L. A. Campochiaro A. Gonzalez N. S. Chandel M. C. Hersam G. M. Mutlu Nano Lett. 2011 11 5201 5207
151. K. Yang J. Wan S. Zhang Y. Zhang S.-T. Lee Z. Liu ACS Nano 2010 5 516 522
152. S. Zhang K. Yang L. Feng Z. Liu Carbon 2011 49 4040 4049
153. S.-H. Hu Y.-W. Chen W.-T. Hung I. W. Chen S.-Y. Chen Adv. Mater. 2012 24 1748 1754
154. A. F. Zedan S. Moussa J. Terner G. Atkinson M. S. El-Shall ACS Nano 2012 7 627 636
155. X. Ma H. Tao K. Yang L. Feng L. Cheng X. Shi Y. Li L. Guo Z. Liu Nano Res. 2012 5 199 212
156. X. Shi H. Gong Y. Li C. Wang L. Cheng Z. Liu Biomaterials 2013 34 4786 4793
157. Y. Jin J. Wang H. Ke S. Wang Z. Dai Biomaterials 2013 34 4794 4802