Dynamic biointerfaces: From recognition to function

Small

Volumn 11, Issue 9-10, 2015, Pages 1097-1112

  Chang, Baisong ^a   Zhang, Mingxi ^a   Qing, Guangyan ^a   Sun, Taolei ^a  

^a WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOLOGICAL MATERIALS; BIOMIMETICS; CELL ENGINEERING; MATERIALS PROPERTIES; MOLECULAR BIOLOGY; NATURAL SCIENCES; PHOSPHOLIPIDS; SWITCHING FUNCTIONS;

BIOLOGICAL FUNCTIONS; CONFORMATIONAL TRANSITIONS; H-BONDING INTERACTION; INTERFACIAL PROPERTY; LEARNING FROM NATURES; MACROSCOPIC BEHAVIORS; PHOSPHOLIPID MEMBRANE; SURFACE CHARACTERISTICS;

BIOMOLECULES;

ACRYLIC ACID RESIN; PHOSPHOLIPID; POLY-N-ISOPROPYLACRYLAMIDE; POLYMER;

ANIMAL; BIOMIMETICS; CATALYSIS; CELL ADHESION; CHEMISTRY; CONFORMATION; HUMAN; HYDROGEN BOND; STEREOISOMERISM; SURFACE PROPERTY; WETTABILITY;

ACRYLIC RESINS; ANIMALS; BIOMIMETICS; CATALYSIS; CELL ADHESION; HUMANS; HYDROGEN BONDING; MOLECULAR CONFORMATION; PHOSPHOLIPIDS; POLYMERS; STEREOISOMERISM; SURFACE PROPERTIES; WETTABILITY;

EID: 84924072085     PISSN: 16136810     EISSN: 16136829     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/smll.201402038     Document Type: Review

References (122)

1. a) A. E. Nel, L. Maedler, D. Velegol, T. Xia, E. M. V. Hoek, P. Somasundaran, F. Klaessig, V. Castranova, M. Thompson, Nat. Mater. 2009, 8, 543
2. b) T. Sun, G. Qing, Adv. Mater. 2011, 23, H57
3. c) B. Pelaz, G. Charron, C. Pfeiffer, Y. Zhao, J. M. de la Fuente, X. Liang, W. J. Parak, P. del Pino, Small 2013, 9, 1573
4. d) E. V. Skorb, H. Moehwald, Adv. Mater. 2013, 25, 5029.
5. a) M. M. Stevens, J. H. George, Science 2005, 310, 1135
6. b) M. A. Cohen Stuart, W. T. S. Huck, J. Genzer, M. Mueller, C. Ober, M. Stamm, G. B. Sukhorukov, I. Szleifer, V. V. Tsukruk, M. Urban, F. Winnik, S. Zauscher, I. Luzinov, S. Minko, Nat. Mater. 2010, 9, 101
7. c) P. M. Mendes, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 9207
8. d) G. Qing, T. Sun, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 930.
9. a) R. Chakrabarty, P. S. Mukherjee, P. J. Stang, Chem. Rev. 2011, 111, 6810
10. b) Z. Luo, S. Zhang, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 4736.
11. a) G. L. J. A. Rikken, E. Raupach, Nature 2000, 405, 932
12. b) D. W. Deamer, R. Dick, W. Thiemann, M. Shinitzky, Chirality 2007, 19, 751.
13. a) J. Lahann, S. Mitragotri, T. N. Tran, H. Kaido, J. Sundaram, I. S. Choi, S. Hoffer, G. A. Somorjai, R. Langer, Science 2003, 299, 371
14. b) F. Liu, M. W. Urban, Prog. Polym. Sci. 2010, 35, 3
15. c) A. Chan, R. P. Orme, R. A. Fricker, P. Roach, Adv. Drug Deliv. Rev. 2013, 65, 497
16. d) H. Chen, B. Qi, T. Moore, D. C. Colvin, T. Crawford, J. C. Gore, F. Alexis, O. T. Mefford, J. N. Anker, Small 2014, 10, 160.
17. a) T. Sun, L. Feng, X. Gao, L. Jiang, Acc. Chem. Res. 2005, 38, 644
18. b) X. Liu, S. Wang, Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 2385.
19. R. Pelton, Adv. Colloid Interface Sci. 2000, 85, 1.
20. T. Sun, G. Qing, B. Su, L. Jiang, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 2909.
21. E. G. Kelley, J. N. L. Albert, M. O. Sullivan, T. H. Epps III, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 7057.
22. a) Z. M. O. Rzaev, S. Dincer, E. Piskin, Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 534
23. b) A. K. Bajpai, J. Bajpai, R. Saini, R. Gupta, Polym. Rev. 2011, 51, 53.
24. G. A. Jeffrey, W. Saenger, Hydrogen Bonding in Biological Structures, Springer, Germany 1991.
25. J. M. Berg, J. L. Tymoczko, L. Stryer, Biochemistry, 6th Ed. (Ed: W. H. Freeman), New York 2006.
26. T. Cserhati, M. Szogyi, Peptides 1995, 16, 165.
27. E. D. Gowacki, M. Irimia-Vladu, S. Bauer, N. S. Sariciftci, J. Mater. Chem. B 2013, 1, 3742.
28. V. Tjong, L. Tang, S. Zauscher, A. Chilkoti, Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 1612.
29. K. O. Zhurov, L. Fornelli, M. D. Wodrich, U. A. Laskay, Y. O. Tsybin, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 5014.
30. Y. Wang, J. Xu, Y. Wang, H. Chen, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2930.
31. W. E. Francisco Jr., W. Francisco, Quim. Nova na Escola 2006, 24, 12.
32. L. K. Jesson, S. C. H. Barrett, Nature 2002, 417, 707.
33. a) G. A. Hembury, V. V. Borovkov, Y. Inoue, Chem. Rev. 2008, 108, 1
34. b) M. Zhang, G. Qing, T. Sun, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 1972.
35. A. Berthod, Anal. Chem. 2006, 78, 2093.
36. a) P. Paul, J. de Belleroche, Amino Acids 2012, 43, 1823
37. b) S. Sacchi, E. Rosini, L. Pollegioni, G. Molla, Curr. Pharm. Design 2013, 19, 2499.
38. R. Milton, S. Milton, S. Kent, Science 1992, 256, 1445.
39. H. Caner, E. Groner, L. Levy, I. Agranat, Drug Discov. Today 2004, 9, 105.
40. N. J. Tro, Chemistry: A Molecular Approach, 3rd Ed., Prentice Hall, USA 2013.
41. S. Nayak, L. A. Lyon, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 7686.
42. B. Yameen, A. Farrukh, Chem. Asian J. 2013, 8, 1736.
43. B. Chang, D. Chen, Y. Wang, Y. Chen, Y. Jiao, X. Sha, W. Yang, Chem. Mater. 2013, 25, 574.
44. X. Wang, G. Qing, L. Jiang, H. Fuchs, T. Sun, Chem. Commun. 2009, 2658.
45. L. Ionov, S. Minko, M. Stamm, J. F. Gohy, R. Jerome, A. Scholl, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8302.
46. L. Zhai, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 7148.
47. M. Ebara, M. Yamato, T. Aoyagi, A. Kikuchi, K. Sakai, T. Okano, Biomacromolecules 2004, 5, 505.
48. Y. Arisaka, J. Kobayashi, M. Yamato, Y. Akiyama, T. Okano, Biomaterials 2013, 34, 4214.
49. M. D. Mager, V. LaPointe, M. M. Stevens, Nat. Chem. 2011, 3, 582.
50. L. L. Ingraham, A. B. Pardee, In Metabolic Pathways, Vol. 1 (Eds: D. M. Greenberg), Academic Press, New York, 1967.
51. T. D. James, K. R. A. S. Sandanayake, S. Shinkai, Angew. Chem. Int. Ed. 1996, 35, 1910.
52. G. Qing, X. Wang, H. Fuchs, T. Sun, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 8370.
53. a) T. Feizi, B. Mulloy, Curr. Opin. Struct. Biol. 2001, 11, 585
54. b) I. Capila, R. J. Linhardt, Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 391
55. c) R. A. Dwek, T. D. Butters, Chem. Rev. 2002, 102, 283.
56. T. D. James, M. D. Phillips, S. Shinkai, Boronic Acids in Saccharide Recognition, RSC Publishing, UK, 2006.
57. a) Y. C. Lee, R. T. Lee, Acc. Chem. Res. 1995, 28, 321
58. b) S. Roseman, J. Biol. Chem. 2001, 276, 41527
59. c) G. A. Rabinovich, M. A. Toscano, Nat. Rev. Immunol. 2009, 9, 338.
60. a) A. E. Ivanov, I. Y. Galaev, B. Mattiasson, J. Mol. Recognit. 2006, 19, 322
61. b) J. N. Cambre, B. S. Sumerlin, Polymer 2011, 52, 4631
62. c) S. D. Bull, M. G. Davidson, J. M. H. Van den Elsen, J. S. Fossey, A. T. A. Jenkins, Y. Jiang, Y. Kubo, F. Marken, K. Sakurai, J. Zhao, T. D. James, Acc. Chem. Res. 2013, 46, 312
63. d) A. R. Martin, J. J. Vasseur, M. Smietana, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 5684.
64. Y. Yao, L. Zhao, J. Yang, J. Yang, Biomacromolecules 2012, 13, 1837.
65. H. Liu, Y. Li, K. Sun, J. Fan, P. Zhang, J. Meng, S. Wang, L. Jiang, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 7603.
66. K. Djanashvili, L. Frullano, J. A. Peters, Chem. Eur. J. 2005, 11, 4010.
67. C. Zhou, W. Gao, K. Yang, L. Xu, J. Ding, J. Chen, M. Liu, X. Huang, S. Wang, H. Wu, Langmuir 2013, 29, 13568.
68. G. Qing, X. Wang, L. Jiang, H. Fuchs, T. Sun, Soft Matter 2009, 5, 2759.
69. a) D. Hanein, B. Geiger, L. Addadi, Science 1994, 263, 1413
70. b) U. Hanefeld, L. Gardossi, E. Magner, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 453.
71. a) Y. Liu, Z. Yu, Y. Zhang, D. Guo, Y. Liu, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10431
72. b) G. Chen, M. Jiang, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 2254
73. c) B. V. K. J. Schmidt, M. Hetzer, H. Ritter, C. Barner-Kowollik, Prog. Polym. Sci. 2014, 39, 235.
74. M. Yang, L. Chu, H. Wang, R. Xie, H. Song, C. H. Niu, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 652.
75. H. Ohashi, T. Abe, T. Tamaki, T. Yamaguchi, Macromolecules 2012, 45, 9742.
76. T. Shiraki, A. Dawn, Y. Tsuchiya, T. Yamamoto, S. Shinkai, Chem. Commun. 2012, 48, 7091.
77. G. Qing, T. Sun, Adv. Mater. 2011, 23, 1615.
78. A. Shundo, K. Hori, T. Ikeda, N. Kimizuka, K. Tanaka, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10282.
79. J. del Barrio, R. M. Tejedor, L. S. Chinelatto, C. Sanchez, M. Pinol, L. Oriol, J. Mater. Chem. 2009, 19, 4922.
80. a) K. Su, Q. Wei, X. Zhang, J. J. Mock, D. R. Smith, S. Schultz, Nano Lett. 2003, 3, 1087
81. b) S. Srivastava, B. L. Frankamp, V. M. Rotello, Chem. Mater. 2005, 17, 487.
82. a) Y. Jiang, H. Zhao, Y. Lin, N. Zhu, Y. Ma, L. Mao, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 4800
83. b) K. Saha, S. S. Agasti, C. Kim, X. Li, V. M. Rotello, Chem. Rev. 2012, 112, 2739.
84. F. Wang, X. Liu, C. H. Lu, I. Willner, Acs Nano 2013, 7, 7278.
85. M. Zhang, G. Qing, C. Xiong, R. Cui, D. Pang, T. Sun, Adv. Mater. 2013, 25, 749.
86. Q. Jin, L. Lv, G. Liu, J. Xu, J. Ji, Polymer 2010, 51, 3068.
87. a) M. F. L. De Volder, S. H. Tawfick, R. H. Baughman, A. J. Hart, Science 2013, 339, 535
88. b) X. Liu, F. Wang, A. Niazov-Elkan, W. Guo, I. Willner, Nano Lett. 2013, 13, 309.
89. a) R. Gill, M. Zayats, I. Willner, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 7602
90. b) W. Li, R. Liu, Y. Wang, Y. Zhao, X. Gao, Small 2013, 9, 1585.
91. C. Carrillo-Carrion, S. Cardenas, B. M. Simonet, M. Valcarcel, Anal. Chem. 2009, 81, 4730.
92. C. Han, X. Hou, H. Zhang, W. Guo, H. Li, L. Jiang, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7644.
93. G. Qing, X. Shan, W. Chen, Z. Lv, P. Xiong, T. Sun, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 2124.
94. a) I. Drachuk, O. Shchepelina, S. Harbaugh, N. Kelley-Loughnane, M. Stone, V. V. Tsukruk, Small 2013, 9, 3128
95. b) J. J. Gooding, S. G. Parker, Y. Lu, K. Gaus, Langmuir 2014, 30, 3290.
96. a) M. P. Monopoli, C. Aberg, A. Salvati, K. A. Dawson, Nat. Nanotech. 2012, 7, 779
97. b) P. d. Pino, B. Pelaz, Q. Zhang, P. Maffre, G. U. Nienhaus, W. J. Parak, Mater. Horiz. 2014, 1, 301.
98. a) T. Cedervall, I. Lynch, S. Lindman, T. Berggård, E. Thulin, H. Nilsson, K. A. Dawson, S. Linse, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007, 104, 2050
99. b) D. Walczyk, F. B. Bombelli, M. P. Monopoli, I. Lynch, K. A. Dawson, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5761.
100. Y. Koc, A. J. de Mello, G. McHale, M. I. Newton, P. Roach, N. J. Shirtcliffe, Lab Chip 2008, 8, 582.
101. a) X. Wang, H. Gan, T. Sun, B. Su, H. Fuchs, D. Vestweber, S. Butz, Soft Matter 2010, 6, 3851
102. b) X. Wang, H. Gan, T. Sun, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 3276
103. c) X. Wang, H. Gan, M. Zhang, T. Sun, Langmuir 2012, 28, 2791.
104. T. Sun, D. Han, K. Rhemann, L. Chi, H. Fuchs, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1496.
105. X. Yao, Y. Hu, B. Cao, R. Peng, J. Ding, Biomaterials 2013, 34, 9001.
106. K. Baranes, H. Moshe, N. Alon, S. Schwartz, O. Shefi, ACS Chem. Neurosci. 2014, 5, 370.
107. K. Nagase, Y. Hatakeyama, T. Shimizu, K. Matsuura, M. Yamato, N. Takeda, T. Okano, Biomacromolecules 2013, 14, 3423.
108. G. Pan, B. Guo, Y. Ma, W. Cui, F. He, B. Li, H. Yang, K. J. Shea, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 6203.
109. H. Liu, X. Liu, J. Meng, P. Zhang, G. Yang, B. Su, K. Sun, L. Chen, D. Han, S. Wang, L. Jiang, Adv. Mater. 2013, 25, 922.
110. D. L. Huber, R. P. Manginell, M. A. Samara, B. I. Kim, B. C. Bunker, Science 2003, 301, 352.
111. a) S. Sekiya, T. Shimizu, M. Yamato, A. Kikuchi, T. Okano, B iochem. Biophys. Res. Commun. 2006, 341, 573
112. b) K. Matsuura, S. Masuda, Y. Haraguchi, N. Yasuda, T. Shimizu, N. Hagiwara, P. W. Zandstra, T. Okano, Biomaterials 2011, 32, 7355.
113. H. Kanazawa, Y. Kashiwase, K. Yamamoto, Y. Matsushima, A. Kikuchi, Y. Sakurai, T. Okano, Anal. Chem. 1997, 69, 823.
114. a) W. Senaratne, L. Andruzzi, C. K. Ober, Biomacromolecules 2005, 6, 2427
115. b) M. Salwiczek, Y. Qu, J. Gardiner, R. A. Strugnell, T. Lithgow, K. M. McLean, H. Thissen, Trends Biotechnol. 2014, 32, 82.
116. a) F. Xia, L. Jiang, Adv. Mater. 2008, 20, 2842
117. b) S. Sakata, Y. Inoue, K. Ishihara, Langmuir 2014, 30, 2745.
118. a) L. E. R. O'Leary, J. A. Fallas, E. L. Bakota, M. K. Kang, J. D. Hartgerink, Nat. Chem. 2011, 3, 821
119. b) J. Kopecek, J. Yang, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 7396.
120. N. Faruqui, A. Bella, J. Ravi, S. Ray, B. Lamarre, M. G. Ryadnov, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7889.
121. a) U. T. Bornscheuer, G. W. Huisman, R. J. Kazlauskas, S. Lutz, J. C. Moore, K. Robins, Nature 2012, 485, 185
122. b) J. Zhang, M. Zhang, K. Tang, F. Verpoort, T. Sun, Small 2014, 10, 32.