Carbon Nanotube Composites as Multifunctional Substrates for In Situ Actuation of Differentiation of Human Neural Stem Cells

Advanced Healthcare Materials

Volumn 3, Issue 11, 2014, Pages 1745-1752

  Landers, John ^a   Turner, Jeffrey T ^a,b   Heden, Greg ^a   Carlson, Aaron L ^a,b   Bennett, Neal K ^a,b   Moghe, Prabhas V ^a,b   Neimark, Alexander V ^a  

^a The State University of New Jersey   (United States)

^b RUTGERS UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

Carbon nanotubes; Differentiation; Electrical stimulation; Human neural stem cells; Human induced pluripotent stem cells

Indexed keywords

CARBON NANOTUBES; DIFFERENTIATION (CALCULUS);

CARBON-NANOTUBE COMPOSITES; ELECTRICAL STIMULATIONS; HUMAN-INDUCED PLURIPOTENT STEM CELLS; NEURAL STEM CELL;

STEM CELLS;

MICROTUBULE ASSOCIATED PROTEIN 2; NEUROFILAMENT M PROTEIN; POLYGLACTIN; SINGLE WALLED NANOTUBE; BIOMIMETIC MATERIAL; CARBON NANOTUBE; POLYMER;

ACTION POTENTIAL; ARTICLE; BIOCOMPATIBILITY; BIOMECHANICS; BIOMIMETICS; CALCIUM TRANSPORT; CELL SURVIVAL; CELL VIABILITY; COMPOSITE MATERIAL; CONDUCTANCE; ELECTROSTIMULATION; EXTRACELLULAR MATRIX; FORCE; GENE EXPRESSION; HUMAN; HUMAN CELL; HUMAN NEURAL STEM CELL; NERVE CELL DIFFERENTIATION; NERVE FIBER GROWTH; NEURAL STEM CELL; PLURIPOTENT STEM CELL; PRIORITY JOURNAL; STEM CELL CULTURE; CELL DIFFERENTIATION; CELL LINE; CHEMISTRY; DRUG EFFECTS; NANOTECHNOLOGY; PROCEDURES;

BIOMIMETIC MATERIALS; CELL DIFFERENTIATION; CELL LINE; ELECTRIC STIMULATION; EXTRACELLULAR MATRIX; HUMANS; NANOTECHNOLOGY; NANOTUBES, CARBON; NEURAL STEM CELLS; POLYMERS;

EID: 84931563115     PISSN: 21922640     EISSN: 21922659     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adhm.201400042     Document Type: Article

References (52)

1. J. W. Xie, M. R. MacEwan, S. M. Willerth, X. R. Li, D. W. Moran, S. E. Sakiyama-Elbert, Y. N. Xia, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 2312.
2. J. F. Cherry, A. L. Carlson, F. L. Benarba, S. D. Sommerfeld, D. Verma, G. Loers, J. Kohn, M. Schachner, P. V. Moghe, Biointerphases 2012, 7, 16.
3. H. F. Lu, S. X. Lim, M. F. Leong, K. Narayanan, R. P. K. Toh, S. J. Gao, A. C. A. Wan, Biomaterials 2012, 33, 9179.
4. H. Kim, M. J. Cooke, M. S. Shoichet, Trends Biotechnol. 2012, 30, 55.
5. G. T. Christopherson, H. Song, H. Q. Mao, Biomaterials 2009, 30, 556.
6. J. W. Xie, S. M. Willerth, X. R. Li, M. R. Macewan, A. Rader, S. E. Sakiyama-Elbert, Y. N. Xia, Biomaterials 2009, 30, 354.
7. G. Cellot, F. M. Toma, Z. K. Varley, J. Laishram, A. Villari, M. Quintana, S. Cipollone, M. Prato, L. Ballerini, J. Neurosci. 2011, 31, 12945.
8. C. D. McCaig, A. M. Rajnicek, B. Song, M. Zhao, Physiol. Rev. 2005, 85, 943.
9. M. S. Graves, T. Hassell, B. L. Beier, G. O. Albors, P. P. Irazoqui, Ann. Biomed. Eng. 2011, 39, 1759.
10. N. M. Geremia, T. Gordon, T. M. Brushart, A. A. Al-Majed, V. M. K. Verge, Exp. Neurol. 2007, 205, 347.
11. Y. N. Cho, R. Ben Borgens, J. Biomed. Mater. Res. Part A 2010, 95A, 510.
12. X. L. Luo, C. L. Weaver, D. D. Zhou, R. Greenberg, X. Y. T. Cui, Biomaterials 2011, 32, 5551.
13. K. Kimura, Y. Yanagida, T. Haruyama, E. Kobatake, M. Aizawa, J. Biotechnol. 1998, 63, 55.
14. L. Ghasemi-Mobarakeh, M. P. Prabhakaran, M. Morshed, M. H. Nasr-Esfahani, S. Ramakrishna, Tissue Eng. Part A 2009, 15, 3605.
15. L. H. Huang, X. L. Zhuang, J. Hu, L. Lang, P. B. Zhang, Y. S. Wang, X. S. Chen, Y. Wei, X. B. Jing, Biomacromolecules 2008, 9, 850.
16. J. Y. Lee, J. W. Lee, C. E. Schmidt, J. R. Soc. Interface 2009, 6, 801.
17. C. E. Schmidt, V. R. Shastri, J. P. Vacanti, R. Langer, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 8948.
18. B. C. Thompson, R. T. Richardson, S. E. Moulton, A. J. Evans, S. O'Leary, G. M. Clark, G. G. Wallace, J. Controlled Release 2010, 141, 161.
19. Z. Zhang, M. Rouabhia, Z. X. Wang, C. Roberge, G. X. Shi, P. Roche, J. M. Li, L. H. Dao, Artif. Organs 2007, 31, 13.
20. A. K. Bakhshi, G. Bhalla, J. Scientific Ind. Res. 2004, 63, 715.
21. L. Ghasemi-Mobarakeh, M. P. Prabhakaran, M. Morshed, M. H. Nasr-Esfahani, H. Baharvand, S. Kiani, S. S. Al-Deyab, S. Ramakrishna, J. Tissue Eng. Regen. Med. 2011, 5, E17.
22. Y. J. Huang, H. C. Wu, N. H. Tai, T. W. Wang, Small 2012, 8, 2869.
23. M. P. Mattson, R. C. Haddon, A. M. Rao, J. Mol. Neurosci. 2000, 14, 175.
24. S. Y. Park, J. Park, S. H. Sim, M. G. Sung, K. S. Kim, B. H. Hong, S. Hong, Adv. Mater. 2011, 23, H263-+.
25. A. Fabbro, S. Bosi, L. Ballerini, M. Prato, ACS Chem. Neurosci. 2012, 3, 611.
26. R. A. Dubin, G. C. Callegari, J. Kohn, A. V. Neimark, IEEE Trans. Nanobiosci. 2008, 7, 11.
27. D. Y. Lewitus, J. Landers, J. R. Branch, K. L. Smith, G. Callegari, J. Kohn, A. V. Neimark, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2624.
28. J. K. Alexander, B. Fuss, R. J. Colello, Neuron Glia Biol. 2006, 2, 93.
29. T. Gordon, E. Udina, V. M. K. Verge, E. I. P. de Chaves, Motor Control 2009, 13, 412.
30. M. D. Wood, R. K. Willits, J. Neural Eng. 2009, 6, 8.
31. E. Jan, N. A. Kotov, Nano Lett. 2007, 7, 1123.
32. T. I. Chao, S. H. Xiang, C. S. Chen, W. C. Chin, A. J. Nelson, C. C. Wang, J. Lu, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2009, 384, 426.
33. V. Lovat, D. Pantarotto, L. Lagostena, B. Cacciari, M. Grandolfo, M. Righi, G. Spalluto, M. Prato, L. Ballerini, Nano Lett. 2005, 5, 1107.
34. G. Cellot, E. Cilia, S. Cipollone, V. Rancic, A. Sucapane, S. Giordani, L. Gambazzi, H. Markram, M. Grandolfo, D. Scaini, F. Gelain, L. Casalis, M. Prato, M. Giugliano, L. Ballerini, Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 126.
35. H. H. Liao, R. L. Qi, M. W. Shen, X. Y. Cao, R. Guo, Y. Z. Zhang, X. Y. Shi, Colloid. Surf. B-Biointerfaces 2011, 84, 528.
36. L. Y. Yeo, J. R. Friend, J. Exp. Nanosci. 2006, 1, 177.
37. K. Balani, R. Anderson, T. Laha, M. Andara, J. Tercero, E. Crumpler, A. Agarwal, Biomaterials 2007, 28, 618.
38. M. K. Gheith, T. C. Pappas, A. V. Liopo, V. A. Sinani, B. S. Shim, M. Motamedi, J. R. Wicksted, N. A. Kotov, Adv. Mater. 2006, 18, 2975.
39. T. Uchida, A. Yagi, Y. Oda, Y. Nakada, S. Goto, Chem. Pharm. Bull. 1996, 44, 235.
40. S. Y. Park, D. S. Choi, H. J. Jin, J. Park, K. E. Byun, K. B. Lee, S. Hong, ACS Nano 2011, 5, 4704.
41. J. Kleis, P. Hyldgaard, E. Schroder, Comput. Mater. Sci. 2005, 33, 192.
42. A. V. Neimark, S. Ruetsch, K. G. Kornev, P. I. Ravikovitch, Nano Lett. 2003, 3, 419.
43. M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, R. Saito, A. Jorio, Phys. Rep.-Rev. Section Phys. Lett. 2005, 409, 47.
44. M. HajjHassan, V. Chodavarapu, S. Musallam, Sensors 2008, 8, 6704.
45. E. J. Petersen, L. Zhang, N. T. Mattison, D. M. O'Carroll, A. J. Whelton, N. Uddin, N. Tinh, Q. Huang, T. B. Henry, R. D. Holbrook, K. L. Chen, Environ. Sci. Technol. 2011, 45, 9837.
46. Y. Xiong, Y. S. Zeng, C. G. Zeng, B. L. Du, L. M. He, D. P. Quan, W. Zhang, J. M. Wang, J. L. Wu, Y. Li, J. Li, Biomaterials 2009, 30, 3711.
47. N. Zhang, T. G. Kang, Y. Xia, Q. P. Wen, X. D. Zhang, H. Y. Li, Y. Hu, H. G. Hao, D. Zhao, D. Sun, Y. P. Yan, G. X. Zhang, J. X. Yang, Eur. J. Pharmacol. 2012, 697, 32.
48. H. Shimada, Y. Okada, K. Ibata, H. Ebise, S. Ota, I. Tomioka, T. Nomura, T. Maeda, K. Kohda, M. Yuzaki, E. Sasaki, M. Nakamura, H. Okano, PLoS One 2012, 7, e49469.
49. A. Mazzatenta, M. Giugliano, S. Campidelli, L. Gambazzi, L. Businaro, H. Markram, M. Prato, L. Ballerini, J. Neurosci. 2007, 27, 6931.
50. E. S. Fioretta, J. O. Fledderus, E. A. Burakowska-Meise, F. P. T. Baaijens, M. C. Verhaar, C. V. C. Bouten, Macromol. Biosci. 2012, 12, 577.
51. A. F. Quigley, J. M. Razal, M. Kita, R. Jalili, A. Gelmi, A. Penington, R. Ovalle-Robles, R. H. Baughman, G. M. Clark, G. G. Wallace, R. M. I. Kapsa, Adv. Healthcare Mater. 2012, 1, 801.
52. Q. Zhou, Q. Zhang, X. Q. Zhao, Y. Y. W. Duan, Y. Lu, C. Y. Li, T. Li, Brain Res. 2010, 1311, 148.