Highly Elastic and Conductive Human-Based Protein Hybrid Hydrogels

Advanced Materials

Volumn 28, Issue 1, 2016, Pages 40-49

  Annabi, Nasim ^a,b,c,d   Shin, Su Ryon ^a,b,c   Tamayol, Ali ^a,b   Miscuglio, Mario ^a,b   Bakooshli, Mohsen Afshar ^a,b   Assmann, Alexander ^a,b,c,e   Mostafalu, Pooria ^a,b   Sun, Jeong Yun ^f   Mithieux, Suzanne ^g   Cheung, Louis ^h   Tang, Xiaowu ^h   Weiss, Anthony S ^g   Khademhosseini, Ali ^a,b,c,i  

^a HARVARD MEDICAL SCHOOL   (United States)

^b MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

^c HARVARD UNIVERSITY   (United States)

^d Northeastern University   (United States)

^e HEINRICH HEINE UNIVERSITY   (Germany)

^f Seoul National University   (South Korea)

^g UNIVERSITY OF SYDNEY   (Australia)

^h UNIVERSITY OF WATERLOO   (Canada)

ⁱ KING ABDULAZIZ UNIVERSITY   (Saudi Arabia)

Author keywords

cardiac tissue engineering; elasticity; graphene oxides; hydrogels; tropoelastins

Indexed keywords

BIOACTIVITY; BIOCOMPATIBILITY; ELASTICITY; ELASTIN; GRAPHENE; GRAPHENE OXIDE; NANOPARTICLES; TISSUE ENGINEERING;

BIOLOGICAL PROPERTIES; CARDIAC TISSUE ENGINEERING; HYBRID HYDROGELS; PROTEIN HYBRIDS; TROPOELASTIN; TROPOELASTINS;

HYDROGELS;

GRAPHITE; HYDROGEL; OXIDE; TROPOELASTIN;

CHEMISTRY; CONFORMATION; ELASTICITY; ELECTRIC CONDUCTIVITY; ENGINEERING; HUMAN; HYDROGEL; MOLECULAR MODEL; TENSILE STRENGTH;

ELASTICITY; ELECTRIC CONDUCTIVITY; ENGINEERING; GRAPHITE; HUMANS; HYDROGELS; MODELS, MOLECULAR; MOLECULAR CONFORMATION; OXIDES; TENSILE STRENGTH; TROPOELASTIN;

EID: 84955192137     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201503255     Document Type: Article

References (56)

1. a) Y. Wang, G. A. Ameer, B. J. Sheppard, R. Langer, Nat. Biotechnol. 2002, 20, 602;
2. b) G. C. Engelmayr, M. Cheng, C. J. Bettinger, J. T. Borenstein, R. Langer, L. E. Freed, Nat. Mater. 2008, 7, 1003.
3. Q. Chen, S. Liang, G. A. Thouas, Prog. Polym. Sci. 2013, 38, 584.
4. a) F. Borcan, C. M. Soica, S. Ganta, M. M. Amiji, C. A. Dehelean, M. F. Munteanu, Chem. Cent. J. 2012, 6, 87;
5. b) S. M. Mithieux, S. G. Wise, A. S. Weiss, Adv. Drug Delivery Rev. 2013, 65, 421.
6. a) O. Chaudhuri, L. Gu, M. Darnell, D. Klumpers, S. A. Bencherif, J. C. Weaver, N. Huebsch, D. J. Mooney, Nat. Commun. 2015, 6;
7. b) K.-H. Nam, N. Jamilpour, E. Mfoumou, F.-Y. Wang, D. D. Zhang, P. K. Wong, Sci. Rep. 2014, 4.
8. a) A. H. Najafabadi, A. Tamayol, N. Annabi, M. Ochoa, P. Mostafalu, M. Akbari, M. Nikkhah, R. Rahimi, M. R. Dokmeci, S. Sonkusale, B. Ziaie, A. Khademhosseini, Adv. Mater. 2014, 26, 5823;
9. b) R. Libanori, R. M. Erb, A. Reiser, H. Le Ferrand, M. J. Süess, R. Spolenak, A. R. Studart, Nat. Commun. 2012, 3, 1265;
10. c) M. S. White, M. Kaltenbrunner, E. D. Glowacki, K. Gutnichenko, G. Kettlgruber, I. Graz, S. Aazou, C. Ulbricht, D. A. M. Egbe, M. C. Miron, Z. Major, M. C. Scharber, T. Sekitani, T. Someya, S. Bauer, N. S. Sariciftci, Nat. Photonics 2013, 7, 811.
11. a) Z. Pei, Y. Yang, Q. Chen, E. M. Terentjev, Y. Wei, Y. Ji, Nat. Mater. 2014, 13, 36;
12. b) P. Fratzl, F. G. Barth, Nature 2009, 462, 442.
13. R.-H. Kim, D.-H. Kim, J. Xiao, B. H. Kim, S.-I. Park, B. Panilaitis, R. Ghaffari, J. Yao, M. Li, Z. Liu, V. Malyarchuk, D. G. Kim, A.-P. Le, R. G. Nuzzo, D. L. Kaplan, F. G. Omenetto, Y. Huang, Z. Kang, J. A. Rogers, Nat. Mater. 2010, 9, 929.
14. a) K. L. Fujimoto, K. Tobita, J. Guan, R. Hashizume, K. Takanari, C. M. Alfieri, K. E. Yutzey, W. R. Wagner, J. Card. Failure 2012, 18, 585;
15. b) S. A. Guelcher, K. M. Gallagher, J. E. Didier, D. B. Klinedinst, J. S. Doctor, A. S. Goldstein, G. L. Wilkes, E. J. Beckman, J. O. Hollinger, Acta Biomater. 2005, 1, 471.
16. a) D. W. Lim, D. L. Nettles, L. A. Setton, A. Chilkoti, Biomacromolecules 2007, 8, 1463;
17. b) S. R. MacEwan, A. Chilkoti, Biopolymers 2010, 94, 60.
18. a) S. M. Mithieux, J. E. Rasko, A. S. Weiss, Biomaterials 2004, 25, 4921;
19. b) J. Rnjak, Z. Li, P. K. M. Maitz, S. G. Wise, A. S. Weiss, Biomaterials 2009, 30, 6469.
20. N. Annabi, K. Tsang, S. M. Mithieux, M. Nikkhah, A. Ameri, A. Khademhosseini, A. S. Weiss, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 4950.
21. N. Annabi, S. M. Mithieux, P. Zorlutuna, G. Camci-Unal, A. S. Weiss, A. Khademhosseini, Biomaterials 2013, 34, 5496.
22. N. Annabi, S. M. Mithieux, E. A. Boughton, A. J. Ruys, A. S. Weiss, F. Dehghani, Biomaterials 2009, 30, 4550.
23. N. Annabi, S. M. Mithieux, A. S. Weiss, F. Dehghani, Biomaterials 2009, 30, 1.
24. a) K. Haraguchi, T. Takehisa, Adv. Mater. 2002, 14, 1120;
25. b) J. Djonlagić, D. Žugić, Z. Petrović, J. Appl. Polym. Sci. 2012, 124, 3024.
26. Y. Okumura, K. Ito, Adv. Mater. 2001, 13, 485.
27. J. P. Gong, Soft Matter 2010, 6, 2583.
28. M. A. Haque, T. Kurokawa, G. Kamita, J. P. Gong, Macromolecules 2011, 44, 8916.
29. J.-Y. Sun, X. Zhao, W. R. K. Illeperuma, O. Chaudhuri, K. H. Oh, D. J. Mooney, J. J. Vlassak, Z. Suo, Nature 2012, 489, 133.
30. C. Baldock, A. F. Oberhauser, L. Ma, D. Lammie, V. Siegler, S. M. Mithieux, Y. Tu, J. Y. Chow, F. Suleman, M. Malfois, S. Rogers, L. Guo, T. C. Irving, T. J. Wess, A. S. Weiss, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 4322.
31. T. Dvir, B. P. Timko, M. D. Brigham, S. R. Naik, S. S. Karajanagi, O. Levy, H. Jin, K. K. Parker, R. Langer, D. S. Kohane, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 720.
32. S. R. Shin, H. Bae, J. M. Cha, J. Y. Mun, Y. C. Chen, H. Tekin, H. Shin, S. Farshchi, M. R. Dokmeci, S. Tang, A. Khademhosseini, ACS Nano 2012, 6, 362.
33. a) S. F. Wang, L. Shen, W. D. Zhang, Y. J. Tong, Biomacromolecules 2005, 6, 3067;
34. b) C. Lynam, S. E. Moulton, G. G. Wallace, Adv. Mater. 2007, 19, 5;
35. c) S. Araby, Q. Meng, L. Zhang, I. Zaman, P. Majewski, J. Ma, Nanotechnology 2015, 26, 112001.
36. a) X. Zhang, J. Yin, C. Peng, W. Hu, Z. Zhu, W. Li, C. Fan, Q. Huang, Carbon 2011, 49, 986;
37. b) Y. Chang, S.-T. Yang, J.-H. Liu, E. Dong, Y. Wang, A. Cao, Y. Liu, H. Wang, Toxicol. Lett. 2011, 200, 201;
38. c) X. Sun, Z. Liu, K. Welsher, J. Robinson, A. Goodwin, S. Zaric, H. Dai, Nano Res. 2008, 1, 203.
39. S. R. Shin, B. Aghaei-Ghareh-Bolagh, T. T. Dang, S. N. Topkaya, X. Gao, S. Y. Yang, S. M. Jung, J. H. Oh, M. R. Dokmeci, X. Tang, A. Khademhosseini, Adv. Mater. 2013, 25, 6385.
40. Q. Mu, W. Liu, Y. Xing, H. Zhou, Z. Li, Y. Zhang, L. Ji, F. Wang, Z. Si, B. Zhang, B. Yan, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 3300.
41. B. Vrhovski, S. Jensen, A. S. Weiss, Eur. J. Biochem. 1997, 250, 92.
42. a) M. P. Lutolf, P. M. Gilbert, H. M. Blau, Nature 2009, 462, 433;
43. b) J. W. Nichol, S. T. Koshy, H. Bae, C. M. Hwang, S. Yamanlar, A. Khademhosseini, Biomaterials 2010, 31, 5536.
44. A. B. Ihsan, T. L. Sun, S. Kuroda, M. A. Haque, T. Kurokawa, T. Nakajima, J. P. Gong, J. Mater. Chem. B 2013, 1, 8.
45. a) M. Tan, T. Zhao, H. Huang, G. Mingyu, Polym. Chem. 2013, 4, 6;
46. b) T. L. Sun, T. Kurokawa, S. Kuroda, A. B. Ihsan, T. Akasaki, K. Sato, M. A. Haque, T. Nakajima, J. P. Gong, Nat. Mater. 2013, 12, 932;
47. c) Y. Yue, T. Kurokawa, M. A. Haque, T. Nakajima, T. Nonoyama, X. Li, I. Kajiwara, J. P. Gong, Nat. Commun. 2014, 5, 4659.
48. a) Y. Fang, C. F. Wang, Z. H. Zhang, H. Shao, S. Chen, Sci. Rep. 2013, 3, 2811;
49. b) A. Phadke, C. Zhang, B. Arman, C. C. Hsu, R. A. Mashelkar, A. K. Lele, M. J. Tauber, G. Arya, S. Varghese, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 4383;
50. c) D. C. Tuncaboylu, M. Sari, W. Oppermann, O. Okay, Macromolecules 2011, 44, 9.
51. G. J. Lake, A. G. Thomas, Proc. R. Soc. London, Ser. A 1967, 300, 108.
52. a) Q. Wang, J. L. Mynar, M. Yoshida, E. Lee, M. Lee, K. Okuro, K. Kinbara, T. Aida, Nature 2010, 463, 339;
53. b) K. Haraguchi, K. Uyama, H. Tanimoto, Macromol. Rapid Commun. 2011, 32, 1253;
54. c) L. Carlsson, S. Rose, D. Hourdet, A. Marcellan, Soft Matter 2010, 6, 3619;
55. d) A. K. Gaharwar, C. P. Rivera, C.-J. Wu, G. Schmidt, Acta Biomater. 2011, 7, 4139.
56. X. Shi, H. Chang, S. Chen, C. Lai, A. Khademhosseini, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 751.