Fabrication of RGD micro/nanopattern and corresponding study of stem cell differentiation

Nano Letters

Volumn 15, Issue 3, 2015, Pages 1457-1467

  Wang, Xuan ^a   Li, Shiyu ^a   Yan, Ce ^a   Liu, Peng ^a   Ding, Jiandong ^a  

^a FUDAN UNIVERSITY   (China)

Author keywords

cell spreading; Micro nanopattern; poly(ethylene glycol) hydrogel; RGD nanospacing; stem cell differentiation

Indexed keywords

AMINO ACIDS; BLOCK COPOLYMERS; CELL CULTURE; CYTOLOGY; GLASS; GOLD; HYDROFLUORIC ACID; HYDROGELS; MOBILE SECURITY; PEPTIDES; PHOTOLITHOGRAPHY; POLYETHYLENE GLYCOLS; POLYETHYLENE OXIDES; POLYMERIC GLASS; POLYOLS; STEM CELLS;

CELL SPREADING; MICRO/NANOPATTERN; POLY(ETHYLENE GLYCOL) HYDROGEL; RGD NANOSPACING; STEM CELL DIFFERENTIATION;

CELLS;

ARGINYL-GLYCYL-ASPARTIC ACID; BIOMATERIAL; NANOMATERIAL; OLIGOPEPTIDE;

ADIPOCYTE; BINDING SITE; CELL ADHESION; CELL CULTURE; CELL DIFFERENTIATION; CELL MOTION; CHEMISTRY; CYTOLOGY; HUMAN; MATERIALS TESTING; MESENCHYMAL STROMA CELL; OSTEOBLAST; PHYSIOLOGY; SURFACE PROPERTY; SYNTHESIS; ULTRASTRUCTURE;

ADIPOCYTES; BINDING SITES; BIOCOMPATIBLE MATERIALS; CELL ADHESION; CELL DIFFERENTIATION; CELL MOVEMENT; CELLS, CULTURED; HUMANS; MATERIALS TESTING; MESENCHYMAL STROMAL CELLS; NANOSTRUCTURES; OLIGOPEPTIDES; OSTEOBLASTS; SURFACE PROPERTIES;

EID: 84924559545     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl5049862     Document Type: Article

References (77)

1. Lu, J.; Yi, S. S.; Kopley, T.; Qian, C.; Liu, J.; Gulari, E. J. Phys. Chem. B 2006, 110 (13) 6655-6660
2. Boyd, D. A.; Hao, Y.; Li, C. Y.; Goodwin, D. G.; Haile, S. M. ACS Nano 2013, 7 (6) 4919-4923
3. Lal, S.; Link, S.; Halas, N. J. Nat. Photonics 2007, 1 (11) 641-648
4. Kelf, T. A.; Tanaka, Y.; Matsuda, O.; Larsson, E. M.; Sutherland, D. S.; Wright, O. B. Nano Lett. 2011, 11 (9) 3893-3898
5. Ko, S. H.; Park, I.; Pan, H.; Grigoropoulos, C. P.; Pisano, A. P.; Luscombe, C. K.; Frechet, J. M. Nano Lett. 2007, 7 (7) 1869-1877
6. Liu, C.; Li, F.; Ma, L. P.; Cheng, H. M. Adv. Mater. 2010, 22 (8) E28-62
7. Arumugam, P.; Shinozaki, S. S.; Wang, R.; Mao, G.; Brock, S. L. Chem. Commun. 2006, 10, 1121-1123
8. Oh, Y.; Choi, C.; Hong, D.; Kong, S. D.; Jin, S. Nano Lett. 2012, 12 (4) 2045-2050
9. Salber, J.; Grater, S.; Harwardt, M.; Hofmann, M.; Klee, D.; Dujic, J.; Huang, J. H.; Ding, J. D.; Kippenberger, S.; Bernd, A.; Groll, J.; Spatz, J. P.; Möller, M. Small 2007, 3 (6) 1023-1031
10. Perschmann, N.; Hellmann, J. K.; Frischknecht, F.; Spatz, J. P. Nano Lett. 2011, 11 (10) 4468-4474
11. Cheng, Z. A.; Zouani, O. F.; Glinel, K.; Jonas, A. M.; Durrieu, M. C. Nano Lett. 2013, 13 (8) 3923-3929
12. Sjostrom, T.; McNamara, L. E.; Meek, R. M.; Dalby, M. J.; Su, B. Adv. Healthcare Mater. 2013, 2 (9) 1285-1293
13. Kim, E.; Xia, Y. N.; Whitesides, G. M. Nature 1995, 376 (6541) 581-584
14. Sun, J. G.; Graeter, S. V.; Yu, L.; Duan, S. F.; Spatz, J. P.; Ding, J. D. Biomacromolecules 2008, 9 (10) 2569-2572
15. Sun, J. G.; Tang, J.; Ding, J. D. Chin. Sci. Bull. 2009, 54 (18) 3154-3159
16. Kilian, K. A.; Bugarija, B.; Lahn, B. T.; Mrksich, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107 (11) 4872-4877
17. Pan, Z.; Yan, C.; Peng, R.; Zhao, Y. C.; He, Y.; Ding, J. D. Biomaterials 2012, 33 (6) 1730-1735
18. He, Y.; Wang, X.; Chen, L.; Ding, J. D. J. Mater. Chem. B 2014, 2 (16) 2220-2227
19. Spatz, J. P.; Mossmer, S.; Hartmann, C.; Möller, M.; Herzog, T.; Krieger, M.; Boyen, H. G.; Ziemann, P.; Kabius, B. Langmuir 2000, 16 (2) 407-415
20. Demers, L. M.; Ginger, D. S.; Park, S. J.; Li, Z.; Chung, S. W.; Mirkin, C. A. Science 2002, 296 (5574) 1836-1838
21. Graeter, S. V.; Huang, J. H.; Perschmann, N.; Lopez-Garcia, M.; Kessler, H.; Ding, J. D.; Spatz, J. P. Nano Lett. 2007, 7 (5) 1413-1418
22. Schvartzman, M.; Palma, M.; Sable, J.; Abramson, J.; Hu, X. A.; Sheetz, M. P.; Wind, S. J. Nano Lett. 2011, 11 (3) 1306-1312
23. Glass, R.; Arnold, M.; Blummel, J.; Kuller, A.; Möller, M.; Spatz, J. P. Adv. Funct. Mater. 2003, 13 (7) 569-575
24. Liu, P.; Ding, J. D. Langmuir 2010, 26 (1) 492-497
25. Liu, P.; Sun, J. G..; Huang, J. H.; Peng, R.; Tang, J.; Ding, J. D. Nanoscale 2010, 2 (1) 122-127
26. Aydin, D.; Louban, I.; Perschmann, N.; Blummel, J.; Lohmuller, T.; Cavalcanti-Adam, E. A.; Haas, T. L.; Walczak, H.; Kessler, H.; Fiammengo, R.; Spatz, J. P. Langmuir 2010, 26 (19) 15472-15480
27. Deeg, J. A.; Louban, I.; Aydin, D.; Selhuber-Unkel, C.; Kessler, H.; Spatz, J. P. Nano Lett. 2011, 11 (4) 1469-1476
28. Pease, R. F.; Chou, S. Y. Proc. IEEE 2008, 96 (2) 248-270
29. Grundner, M.; Jacob, H. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 1986, 39 (2) 73-82
30. Higashi, G. S.; Becker, R. S.; Chabal, Y. J.; Becker, A. J. Appl. Phys. Lett. 1991, 58 (15) 1656-1658
31. Sun, J. G.; Graeter, S. V.; Tang, J.; Huang, J. H.; Liu, P.; Lai, Y. X.; Yu, L.; Majer, G.; Spatz, J. P.; Ding, J. D. Sci. China. Chem. 2014, 57 (4) 645-653
32. Yan, L.; Huck, W. T. S.; Whitesides, G. M. J. Macromol. Sci., Polym. Rev. 2004, C44 (2) 175-206
33. Lai, Y. X.; Xie, C.; Zhang, Z.; Lu, W. Y.; Ding, J. D. Biomaterials 2010, 31 (18) 4809-4817
34. Kantlehner, M.; Finsinger, D.; Meyer, J.; Schaffner, P.; Jonczyk, A.; Diefenbach, B.; Nies, B.; Kessler, H. Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38 (4) 560-562
35. Humphries, J. D.; Byron, A.; Humphries, M. J. J. Cell Sci. 2006, 119 (19) 3901-3903
36. Geiger, B.; Spatz, J. P.; Bershadsky, A. D. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2009, 10 (1) 21-33
37. Yao, X.; Peng, R.; Ding, J. D. Adv. Mater. 2013, 25 (37) 5257-5286
38. Arnold, M.; Hirschfeld-Warneken, V. C.; Lohmuller, T.; Heil, P.; Blummel, J.; Cavalcanti-Adam, E. A.; Lopez-Garcia, M.; Walther, P.; Kessler, H.; Geiger, B.; Spatz, J. P. Nano Lett. 2008, 8 (7) 2063-2069
39. Petrie, T. A.; Raynor, J. E.; Dumbauld, D. W.; Lee, T. T.; Jagtap, S.; Templeman, K. L.; Collard, D. M.; Garcia, A. J. Sci. Transl. Med. 2010, 2 (45) 45-60
40. Lee, H.; Jang, Y.; Seo, J.; Nam, J. M.; Char, K. ACS Nano 2011, 5 (7) 5444-5456
41. Peng, R.; Yao, X.; Ding, J. D. Biomaterials 2011, 32 (32) 8048-8057
42. Yao, X.; Peng, R.; Ding, J. D. Biomaterials 2013, 34 (4) 930-939
43. Cao, B.; Peng, R.; Li, Z.; Ding, J. D. Biomaterials 2014, 35 (25) 6871-6881
44. Liu, Y.; Medda, R.; Liu, Z.; Galior, K.; Yehl, K.; Spatz, J. P.; Cavalcanti-Adam, E. A.; Salaita, K. Nano Lett. 2014, 14 (10) 5539-5546
45. Xiong, J. P.; Stehle, T.; Zhang, R. G.; Joachimiak, A.; Frech, M.; Goodman, S. L.; Arnaout, M. A. Science 2002, 296 (5565) 151-155
46. Cavalcanti-Adam, E. A.; Micoulet, A.; Blummel, J.; Auernheimer, J.; Kessler, H.; Spatz, J. P. Eur. J. Cell. Biol. 2006, 85 (3-4) 219-224
47. Cavalcanti-Adam, E. A.; Volberg, T.; Micoulet, A.; Kessler, H.; Geiger, B.; Spatz, J. P. Biophys. J. 2007, 92 (8) 2964-2974
48. Arnold, M.; Cavalcanti-Adam, E. A.; Glass, R.; Blummel, J.; Eck, W.; Kantlehner, M.; Kessler, H.; Spatz, J. P. ChemPhysChem 2004, 5 (3) 383-388
49. Huang, J. H.; Grater, S. V.; Corbellini, F.; Rinck, S.; Bock, E.; Kemkemer, R.; Kessler, H.; Ding, J. D.; Spatz, J. P. Nano Lett. 2009, 9 (3) 1111-1116
50. Huang, J. H.; Ding, J. D. Soft Matter 2010, 6 (15) 3395-3401
51. Wang, X.; Yan, C.; Ye, K.; He, Y.; Li, Z. H.; Ding, J. D. Biomaterials 2013, 34 (12) 2865-2874
52. Wang, X.; Ye, K.; Li, Z. H.; Yan, C.; Ding, J. D. Organogenesis 2013, 9 (4) 280-286
53. Tang, J.; Peng, R.; Ding, J. D. Biomaterials 2010, 31 (9) 2470-2476
54. Yan, C.; Sun, J. G.; Ding, J. D. Biomaterials 2011, 32 (16) 3931-3938
55. McBeath, R.; Pirone, D. M.; Nelson, C. M.; Bhadriraju, K.; Chen, C. S. Dev. Cell 2004, 6 (4) 483-495
56. Peng, R.; Yao, X.; Cao, B.; Tang, J.; Ding, J. D. Biomaterials 2012, 33 (26) 6008-6019
57. Zhang, Z.; Lai, Y. X.; Yu, L.; Ding, J. D. Biomaterials 2010, 31 (31) 7873-7882
58. Halder, G.; Dupont, S.; Piccolo, S. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2012, 13 (9) 591-600
59. Engler, A. J.; Sen, S.; Sweeney, H. L.; Discher, D. E. Cell 2006, 126 (4) 677-689
60. Vicente-Manzanares, M.; Ma, X.; Adelstein, R. S.; Horwitz, A. R. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2009, 10 (11) 778-790
61. Park, I.; Han, C.; Jin, S.; Lee, B.; Choi, H.; Kwon, J. T.; Kim, D.; Kim, J.; Lifirsu, E.; Park, W. J.; Park, Z. Y.; Kim, D. H.; Cho, C. Biochem. J. 2011, 434 (1) 171-180
62. Bhadriraju, K.; Elliott, J. T.; Nguyen, M.; Plant, A. L. BMC Cell Biol. 2007, 8, 43
63. Bolte, S.; Cordelieres, F. P. J. Microsc. 2006, 224, 213-232
64. Denhardt, D. T.; Guo, X. J. FASEB J. 1993, 7 (15) 1475-1482
65. Maia, F. R.; Bidarra, S. J.; Granja, P. L.; Barrias, C. C. Acta. Biomater. 2013, 9 (11) 8773-8789
66. Zieleniak, A.; Wojcik, M.; Wozniak, L. A. Arch. Immunol. Ther. Exp. 2008, 56 (5) 331-345
67. Auwerx, J.; M, G.; Guerre-Millo, M.; Staels, B. J. Mol. Med. 1996, 74, 347-352
68. Dalby, M. J.; Gadegaard, N.; Oreffo, R. O. C. Nat. Mater. 2014, 13 (6) 558-569
69. Gu, Y.; St-Pierre, J.; Ploehn, H. J. Langmuir 2008, 24 (21) 12680-12689
70. Polleux, J.; Rasp, M.; Louban, I.; Plath, N.; Feldhoff, A.; Spatz, J. P. ACS Nano 2011, 5 (8) 6355-6364
71. Jaehrling, S.; Thelen, K.; Wolfram, T.; Pollerberg, G. E. Nano Lett. 2009, 9 (12) 4115-4121
72. Schlapak, R.; Danzberger, J.; Haselgrubler, T.; Hinterdorfer, P.; Schaffler, F.; Howorka, S. Nano Lett. 2012, 12 (4) 1983-1989
73. Yao, X.; Hu, Y. W.; Cao, B.; Peng, R.; Ding, J. D. Biomaterials 2013, 34 (36) 9001-9009
74. Tran, H.; Killops, K. L.; Campos, L. M. Soft Matter 2013, 9 (29) 6578-6586
75. El-Ali, J.; Sorger, P. K.; Jensen, K. F. Nature 2006, 442 (7101) 403-411
76. Bartels, L. Nat. Chem. 2010, 2 (2) 87-95
77. Huh, D.; Hamilton, G. A.; Ingber, D. E. Trends. Cell. Biol. 2011, 21 (12) 745-754