Protein-Affinitive Polydopamine Nanoparticles as an Efficient Surface Modification Strategy for Versatile Porous Scaffolds Enhancing Tissue Regeneration

Particle and Particle Systems Characterization

Volumn 33, Issue 2, 2016, Pages 89-100

  Wang, Zhenming ^a   Wang, Kefeng ^b   Zhang, Yanning ^a   Jiang, Yanan ^a   Lu, Xiong ^a,b   Fang, Liming ^c   Gan, Donglin ^a   Lv, Chen ^a   Zhang, Hongping ^d   Qu, Shuxin ^a  

^a SOUTHWEST JIAOTONG UNIVERSITY   (China)

^b SICHUAN UNIVERSITY   (China)

^c SOUTH CHINA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (China)

^d SOUTHWEST UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

ECM proteins; polydopamine nanoparticles; porous scaffolds; surface modification; tissue regeneration

Indexed keywords

BIOLOGICAL SYSTEMS; BIOMATERIALS; BIOMOLECULES; CHEMICAL MODIFICATION; MOLECULAR BIOLOGY; NANOPARTICLES; NANOSTRUCTURES; PEPTIDES; PROTEINS; SCAFFOLDS (BIOLOGY); SURFACE TREATMENT; TISSUE;

BETA TRICALCIUM PHOSPHATE; BIOLOGICAL FUNCTIONS; BONE REGENERATION; ECM PROTEINS; EFFICIENT SURFACE; EXTRACELLULAR MATRIX PROTEIN; POLYDOPAMINE; POROUS SCAFFOLD;

TISSUE REGENERATION;

EID: 84958108480     PISSN: 09340866     EISSN: 15214117     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/ppsc.201500187     Document Type: Article

References (64)

1. a) F. J. O'Brien, Mater. Today 2011, 14, 88;
2. b) B. B. Mandal, A. Grinberg, E. S. Gil, B. Panilaitis, D. L. Kaplan, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 7699;
3. c) S. H. Brounts, J. S. Lee, S. Weinberg, S. K. Lan Levengood, E. L. Smith, W. L. Murphy, Mol. Pharm. 2013, 10, 2086.
4. J. Rouwkema, N. C. Rivron, C. A. van Blitterswijk, Trends Biotechnol. 2008, 26, 434.
5. G. E. Ryan, A. S. Pandit, D. P. Apatsidis, Biomaterials 2008, 29, 3625.
6. R. Dimitriou, E. Jones, D. McGonagle, P. V. Giannoudis, BMC Med. 2011, 9, 66.
7. J. Van der Stok, O. P. Van der Jagt, S. Amin Yavari, M. F. P. De Haas, J. H. Waarsing, H. Jahr, E. M. M. Van Lieshout, P. Patka, J. A. N. Verhaar, A. A. Zadpoor, J. Orthop. Res. 2013, 31, 792.
8. J. Wieding, T. Lindner, P. Bergschmidt, R. Bader, Biomaterials 2015, 46, 35.
9. Y. Kang, A. Scully, D. A. Young, S. Kim, H. Tsao, M. Sen, Y. Yang, Eur. Polym. J. 2011, 47, 1569.
10. Y. F. Feng, L. Wang, X. Li, Z. S. Ma, Y. Zhang, Z.-Y. Zhang, W. Lei, PloS One 2012, 7, 49955.
11. P. Pisanti, A. B. Yeatts, S. Cardea, J. P. Fisher, E. Reverchon, J. Biomed. Mate. Res., Part A 2012, 100, 2563.
12. Q. Liu, S. Tian, C. Zhao, X. Chen, I. Lei, Z. Wang, P. X. Ma, Acta Biomater. 2015, 26, 105.
13. B. Kundu, S. C. Kundu, Biomaterials 2012, 33, 7456.
14. P. Guo, Y. Yuan, F. Chi, Mater. Sci. Eng. C 2014, 42, 622.
15. a) S. W. Kang, J. S. Kim, K. S. Park, B. H. Cha, J. H. Shim, J. Y. Kim, D. W. Cho, J. W. Rhie, S. H. Lee, Bone 2011, 48, 298;
16. b) D. Grafahrend, K. H. Heffels, M. V. Beer, P. Gasteier, M. Möller, G. Boehm, P. D. Dalton, J. Groll, Nat. Mater. 2011, 10, 67;
17. c) Y. Kang, S. Kim, J. Bishop, A. Khademhosseini, Y. Yang, Biomaterials 2012, 33, 6998;
18. d) A. Philippart, A. R. Boccaccini, C. Fleck, D. W. Schubert, J. A. Roether, Expert Rev. Med. Devices 2014, 12, 93.
19. a) D. V. Bax, A. Kondyurin, A. Waterhouse, D. R. McKenzie, A. S. Weiss, M. M. M. Bilek, Biomaterials 2014, 35, 6797;
20. b) V. Biju, Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 744;
21. c) M. Domingos, F. Intranuovo, A. Gloria, R. Gristina, L. Ambrosio, P. J. Bártolo, P. Favia, Acta Biomater. 2013, 9, 5997.
22. a) K. Yang, J. S. Lee, J. Kim, Y. B. Lee, H. Shin, S. H. Um, J. B. Kim, K. I. Park, H. Lee, S.-W. Cho, Biomaterials 2012, 33, 6952;
23. b) H. Lee, J. Rho, P. B. Messersmith, Adv. Mater. 2009, 21, 431.
24. a) H. Lee, S. M. Dellatore, W. M. Miller, P. B. Messersmith, Science 2007, 318, 426;
25. b) S. M. Kang, N. S. Hwang, J. Yeom, S. Y. Park, P. B. Messersmith, I. S. Choi, R. Langer, D. G. Anderson, H. Lee, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 2949.
26. a) J. l. Wang, B. C. Li, Z. J. Li, K. F. Ren, L. J. Jin, S. M. Zhang, H. Chang, Y. X. Sun, J. Ji, Biomaterials 2014, 35, 7679;
27. b) J. Shin, J. S. Lee, C. Lee, H. J. Park, K. Yang, Y. Jin, J. H. Ryu, K. S. Hong, S. H. Moon, H. M. Chung, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 3798.
28. a) C. Rodriguez-Emmenegger, C. M. Preuss, B. Yameen, O. Pop-Georgievski, M. Bachmann, J. O. Mueller, M. Bruns, A. S. Goldmann, M. Bastmeyer, C. Barner-Kowollik, Adv. Mater. 2013, 25, 6123;
29. b) Y. B. Lee, Y. M. Shin, J. H. Lee, I. Jun, J. K. Kang, J. C. Park, H. Shin, Biomaterials 2012, 33, 8343.
30. J. L. Wang, K. F. Ren, H. Chang, F. Jia, B. C. Li, Y. Ji, J. Ji, Macromol. Biosci. 2013, 13, 483.
31. C. Wu, P. Han, X. Liu, M. Xu, T. Tian, J. Chang, Y. Xiao, Acta Biomater. 2014, 10, 428.
32. J. S. Son, M. Appleford, J. L. Ong, J. C. Wenke, J. M. Kim, S. H. Choi, D. S. Oh, J. Controlled Release 2011, 153, 133.
33. R. Kane, P. X. Ma, Mater. Today 2013, 16, 418.
34. a) Y. Liu, K. Ai, J. Liu, M. Deng, Y. He, L. Lu, Adv. Mater. 2013, 25, 1353;
35. b) K. Ai, Y. Liu, C. Ruan, L. Lu, G. M. Lu, Adv. Mater. 2013, 25, 998.
36. Y. Liu, K. Ai, L. Lu, Chem. Rev. 2014, 114, 5057.
37. R. J. Hunter, Foundations of Colloid Science, Oxford University Press, New York, 2001.
38. Q. Lü, A. Li, F. Guo, L. Sun, L. Zhao, Nanotechnology 2008, 19, 145701.
39. A. Pezzella, M. d'lschia, A. Napolitano, A. Palumbo, G. Prota, Tetrahedron 1997, 53, 8281.
40. T. Osathanon, C. M. Giachelli, M. J. Somerman, Biomaterials 2009, 30, 4513.
41. a) N. S. Ryu, C. Lee, J. Park, J. S. Lee, S. Kang, Y. D. Seo, J. Jang, B. S. Kim, Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 126, 9367;
42. b) M. Lin, H. Wang, C. Ruan, J. Xing, J. Wang, Y. Li, Y. Wang, Y. Luo, Biomacromolecules 2015, 16, 973.
43. S. K. Madhurakkat Perikamana, J. Lee, Y. B. Lee, Y. M. Shin, E. J. Lee, A. G. Mikos, H. Shin, Biomacromolecules 2015, 16, 2541.
44. C. Wu, W. Fan, J. Chang, Y. Xiao, J. Mater. Chem. 2011, 21, 18300.
45. a) W. Zhang, G. Wang, Y. Liu, X. Zhao, D. Zou, C. Zhu, Y. Jin, Q. Huang, J. Sun, X. Liu, Biomaterials 2013, 34, 3184;
46. b) S. M. Oliveira, T. H. Silva, R. L. Reis, J. F. Mano, Adv. Healthcare Mater. 2013, 2, 422;
47. c) Y. Huang, Q. Luo, G. Zha, J. Zhang, X. Li, S. Zhao, X. Li, Biomater. Sci. 2014, 2, 980;
48. d) T. Dvir, B. P. Timko, D. S. Kohane, R. Langer, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 13.
49. a) L. Xia, K. Lin, X. Jiang, B. Fang, Y. Xu, J. Liu, D. Zeng, M. Zhang, X. Zhang, J. Chang, Biomaterials 2014, 35, 8514;
50. b) X. Chen, K. Cai, M. Lai, L. Zhao, L. Tang, Adv. Eng. Mater. 2012, 14, B216.
51. S. Wu, X. Liu, T. Hu, P. K. Chu, J. P. Y. Ho, Y. L. Chan, K. W. K. Yeung, C. L. Chu, T. F. Hung, K. F. Huo, Nano Lett. 2008, 8, 3803.
52. Y. Tang, Y. Zhao, X. Wang, T. Lin, J. Biomed. Mater. Res., Part A 2014, 102, 3803.
53. Z. Wang, C. Li, J. Xu, K. Wang, X. Lu, H. Zhang, S. Qu, G. Zhen, F. Ren, Chem. Mater. 2015, 27, 848.
54. a) D. Suárez-González, K. Barnhart, F. Migneco, C. Flanagan, S. J. Hollister, W. L. Murphy, Biomaterials 2012, 33, 713;
55. b) G. A. Hudalla, W. L. Murphy, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 1754.
56. a) J. Park, T. F. Brust, H. J. Lee, S. C. Lee, V. J. Watts, Y. Yeo, ACS Nano 2014, 8, 3347;
57. b) L. S. Lin, Z. X. Cong, J. B. Cao, K. M. Ke, Q. L. Peng, J. Gao, H. H. Yang, G. Liu, X. Chen, ACS Nano 2014, 8, 3876.
58. E. Ko, K. Yang, J. Shin, S. W. Cho, Biomacromolecules 2013, 14, 3202.
59. H. J. Cho, S. K. Madhurakkat Perikamana, J. H. Lee, J. Lee, K. M. Lee, C. S. Shin, H. Shin, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 11225.
60. a) Y. Kang, S. Kim, A. Khademhosseini, Y. Yang, Biomaterials 2011, 32, 6119;
61. b) J. S. Lee, D. Suarez-Gonzalez, W. L. Murphy, Adv. Mater. 2011, 23, 4279.
62. S. Dash, P. N. Murthy, L. Nath, P. Chowdhury, Acta Pol. Pharm. 2010, 67, 217.
63. Z. Wang, K. Wang, X. Lu, C. Li, L. Han, C. Xie, Y. Liu, S. Qu, G. Zhen, Adv. Healthcare Mater. 2015, 4, 927.
64. Z. Wang, K. Wang, X. Lu, M. Li, H. Liu, C. Xie, F. Meng, O. Jiang, C. Li, W. Zhi, J. Biomed. Mater. Res., Part A 2015, 103, 1520.