Injectable Stem Cell-Laden Photocrosslinkable Microspheres Fabricated Using Microfluidics for Rapid Generation of Osteogenic Tissue Constructs

Advanced Functional Materials

Volumn 26, Issue 17, 2016, Pages 2809-2819

  Zhao, Xin ^a,b   Liu, Shen ^c   Yildirimer, Lara ^d   Zhao, Hong ^a   Ding, Ruihua ^a   Wang, Huanan ^a   Cui, Wenguo ^a,e   Weitz, David ^a  

^a HARVARD UNIVERSITY   (United States)

^b XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY   (China)

^c SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY   (China)

^d UNIVERSITY COLLEGE LONDON   (United Kingdom)

^e SOOCHOW UNIVERSITY   (China)

Author keywords

bone marrow derived mesenchymal stem cells; microfluidics; microspheres; osteogenesis; photocrosslinkable gelatin

Indexed keywords

BONE; CELL CULTURE; CELL PROLIFERATION; CELLS; CYTOLOGY; DIRECT INJECTION; MICROFLUIDICS; MICROSPHERES; TISSUE;

BONE MARROW-DERIVED MESENCHYMAL STEM CELLS; CLINICAL TRANSLATION; GELATIN MICROSPHERES; OSTEOGENESIS; PHOTOCROSSLINKABLE GELATIN; REGENERATION PROCESS; STEM CELL TRANSPLANTATION; STEM CELL VIABILITIES;

STEM CELLS;

EID: 84975736028     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201504943     Document Type: Article

References (65)

1. a) T. J. Heino, T. A. Hentunen, Curr. Stem Cell Res. Ther. 2008, 3, 131;
2. b) R. Siddappa, H. Fernandes, J. Liu, C. van Blitterswijk, J. de Boer, Curr. Stem Cell Res. Ther. 2007, 2, 209.
3. M. F. Pittenger, A. M. Mackay, S. C. Beck, R. K. Jaiswal, R. Douglas, J. D. Mosca, M. A. Moorman, D. W. Simonetti, S. Craig, D. R. Marshak, Science 1999, 284, 143.
4. N. Dib, H. Khawaja, S. Varner, M. McCarthy, A. Campbell, J. Cardiovasc. Transl. Res. 2011, 4, 177.
5. a) J. van Ramshorst, S. Rodrigo, M. Schalij, S. M. A. Beeres, J. Bax, D. Atsma, J. Cardiovasc. Trans. Res. 2011, 4, 182;
6. b) M. A. Laflamme, K. Y. Chen, A. V. Naumova, V. Muskheli, J. A. Fugate, S. K. Dupras, H. Reinecke, C. Xu, M. Hassanipour, S. Police, C. O'Sullivan, L. Collins, Y. Chen, E. Minami, E. A. Gill, S. Ueno, C. Yuan, J. Gold, C. E. Murry, Nat. Biotechnol. 2007, 25, 1015;
7. c) R. Palchesko, J. Szymanski, A. Sahu, A. Feinberg, Cell Mol. Bioeng. 2014, 7, 355.
8. a) S. MacNeil, Nature 2007, 445, 874;
9. b) W. L. Hickerson, C. Compton, S. Fletchall, L. R. Smith, Burns 1994, 20, S52.
10. W. Hassan, Y. Dong, W. Wang, Stem Cell Res. Ther. 2013, 4, 32.
11. S. Gerecht, J. A. Burdick, L. S. Ferreira, S. A. Townsend, R. Langer, G. Vunjak-Novakovic, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 11298.
12. A. Moshaverinia, X. Xu, C. Chen, K. Akiyama, M. L. Snead, S. Shi, Acta Biomater. 2013, 9, 9343.
13. B. P. Chan, T. Y. Hui, C. W. Yeung, J. Li, I. Mo, G. C. Chan, Biomaterials 2007, 28, 4652.
14. J. W. Nichol, S. T. Koshy, H. Bae, C. M. Hwang, S. Yamanlar, A. Khademhosseini, Biomaterials 2010, 31, 5536.
15. T. Kaully, K. Kaufman-Francis, A. Lesman, S. Levenberg, Tissue Eng. Part B Rev. 2009, 15, 159.
16. a) R. Chen, S. J. Curran, J. M. Curran, J. A. Hunt, Biomaterials 2006, 27, 4453;
17. b) M. Serra, C. Correia, R. Malpique, C. Brito, J. Jensen, P. Bjorquist, M. J. Carrondo, P. M. Alves, PLoS One 2011, 6, e23212;
18. c) F. Gu, B. Amsden, R. Neufeld, J. Control. Release 2004, 96, 463;
19. d) S. Radin, T. Chen, P. Ducheyne, Biomaterials 2009, 30, 850.
20. L. Xiang, S. Wang, M. Yu, Ann. Plast. Surg. 2012, 68, 229.
21. a) G. G. Giobbe, M. Zagallo, M. Riello, E. Serena, G. Masi, L. Barzon, B. Di Camillo, N. Elvassore, Biotechnol. Bioeng. 2012, 109, 3119;
22. b) R. A. Marklein, J. A. Burdick, Adv. Mater. 2010, 22, 175;
23. c) J. S. Park, H. N. Yang, S. Y. Jeon, D. G. Woo, K. Na, K.-H. Park, Biomaterials 2010, 31, 6239.
24. Y. Man, P. Wang, Y. Guo, L. Xiang, Y. Yang, Y. Qu, P. Gong, L. Deng, Biomaterials 2012, 33, 8802.
25. C. L. Franco, J. Price, J. L. West, Acta Biomater. 2011, 7, 3267.
26. a) S. A. Abbah, W. W. Lu, D. Chan, K. M. Cheung, W. G. Liu, F. Zhao, Z. Y. Li, J. C. Leong, K. D. Luk, J. Mater. Sci. Mater. Med. 2008, 19, 2113;
27. b) L. Penolazzi, E. Tavanti, R. Vecchiatini, E. Lambertini, F. Vesce, R. Gambari, S. Mazzitelli, F. Mancuso, G. Luca, C. Nastruzzi, R. Piva, Tissue Eng. Part C Methods 2010, 16, 141.
28. a) G. D. Nicodemus, S. J. Bryant, Tissue Eng. Part B Rev. 2008, 14, 149;
29. b) L. B. Priddy, O. Chaudhuri, H. Y. Stevens, L. Krishnan, B. A. Uhrig, N. J. Willett, R. E. Guldberg, Acta Biomater. 2014, 10, 4390.
30. A. W. Lund, J. A. Bush, G. E. Plopper, J. P. Stegemann, J. Biomed. Mater. Res. B Appl. Biomater. 2008, 87, 213.
31. G. Crevensten, A. J. Walsh, D. Ananthakrishnan, P. Page, G. M. Wahba, J. C. Lotz, S. Berven, Ann. Biomed. Eng. 2004, 32, 430.
32. Z. S. Patel, M. Yamamoto, H. Ueda, Y. Tabata, A. G. Mikos, Acta Biomater. 2008, 4, 1126.
33. H.-C. Liang, W.-H. Chang, H.-F. Liang, M.-H. Lee, H.-W. Sung, J. Appl. Polym. Sci. 2004, 91, 4017.
34. L. D. Solorio, E. L. Vieregge, C. D. Dhami, P. N. Dang, E. Alsberg, J. Control. Release 2012, 158, 224.
35. C. W. Yung, L. Q. Wu, J. A. Tullman, G. F. Payne, W. E. Bentley, T. A. Barbari, J. Biomed. Mater. Res. A 2007, 83, 1039.
36. a) H.-C. Liang, W.-H. Chang, K.-J. Lin, H.-W. Sung, J. Biomed. Mater. Res. A 2003, 65A, 271;
37. b) V. Crescenzi, A. Francescangeli, A. Taglienti, Biomacromolecules 2002, 3, 1384.
38. K. Schrobback, T. J. Klein, M. Schuetz, Z. Upton, D. I. Leavesley, J. Malda, J. Orthop. Res. 2011, 29, 539.
39. T. P. Lagus, J. F. Edd, J. Vis. Exp. 2012, e4096.
40. E. Tumarkin, E. Kumacheva, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 2161.
41. X. Zhao, Q. Lang, L. Yildirimer, Z. Y. Lin, W. Cui, N. Annabi, K. W. Ng, M. R. Dokmeci, A. M. Ghaemmaghami, A. Khademhosseini, Adv. Healthcare Mater. 2015, 5, 108.
42. a) A. D. Griffiths, D. S. Tawfik, Trends Biotechnol. 2006, 24, 395;
43. b) S. Li, X. Ding, F. Guo, Y. Chen, M. I. Lapsley, S. C. Lin, L. Wang, J. P. McCoy, C. E. Cameron, T., J. Anal. Chem. 2013, 85, 5468.
44. R. K. Shah, H. C. Shum, A. C. Rowat, D. Lee, J. J. Agresti, A. S. Utada, L.-Y. Chua, J.-W. Kim, A. Fernandez-Nievesa, C. J. Martineza, D. A. Weitz, Mater. Today 2008, 11, 18.
45. E. P. Herrero, E. M. M. D. Valle, M. A. Galán, Biotechnol. Prog. 2007, 23, 940.
46. R. K. Jain, P. Au, J. Tam, D. G. Duda, D. Fukumura, Nat. Biotechnol. 2005, 23, 821.
47. C. Cha, J. Oh, K. Kim, Y. Qiu, M. Joh, S. R. Shin, X. Wang, G. Camci-Unal, K. T. Wan, R. Liao, A. Khademhosseini, Biomacromolecules 2014, 15, 283.
48. J. L. Holloway, H. Ma, R. Rai, J. A. Burdick, J. Control. Release 2014, 191, 63.
49. a) L. Malaval, D. Modrowski, A. K. Gupta, J. E. Aubin, J. Cell Physiol. 1994, 158, 555;
50. b) S. E. Kim, Y. P. Yun, Y. K. Han, D. W. Lee, J. Y. Ohe, B. S. Lee, H. R. Song, K. Park, B. J. Choi, Carbohydr. Polym. 2014, 99, 700.
51. a) T. A. Owen, M. Aronow, V. Shalhoub, L. M. Barone, L. Wilming, M. S. Tassinari, M. B. Kennedy, S. Pockwinse, J. B. Lian, G. S. Stein, J. Cell Physiol. 1990, 143, 420;
52. b) P. Bianco, M. Riminucci, E. Bonucci, J. D. Termine, P. G. Robey, J. Histochem. Cytochem. 1993, 41, 183.
53. a) M. Imranul Alam, I. Asahina, K. Ohmamiuda, K. Takahashi, S. Yokota, S. Enomoto, Biomaterials 2001, 22, 1643;
54. b) T. Noshi, T. Yoshikawa, Y. Dohi, M. Ikeuchi, K. Horiuchi, K. Ichijima, M. Sugimura, K. Yonemasu, H. Ohgushi, Artif. Organs 2001, 25, 201;
55. c) A. H. Nguyen, J. McKinney, T. Miller, T. Bongiorno, T. C. McDevitt, Acta Biomater. 2015, 13, 101.
56. Y. Tabata, Drug Discov. Today 2005, 10, 1639.
57. T. Boix, J. Gomez-Morales, J. Torrent-Burgues, A. Monfort, P. Puigdomenech, R. Rodriguez-Clemente, J. Inorg. Biochem. 2005, 99, 1043.
58. A. I. Van Den Bulcke, B. Bogdanov, N. De Rooze, E. H. Schacht, M. Cornelissen, H. Berghmans, Biomacromolecules 2000, 1, 31.
59. H. Shin, B. D. Olsen, A. Khademhosseini, Biomaterials 2012, 33, 3143.
60. M. S. Agren, C. J. Taplin, J. F. Woessner, W. H. Eagistein Jr., P. M. Mertz, J. Investig. Dermatol. 1992, 99, 709.
61. J. Wu, X. Zhao, D. Wu, C.-C. Chu, J. Mater. Chem. B 2014, 2, 6660.
62. J. X. Lu, A. Gallur, B. Flautre, K. Anselme, M. Descamps, B. Thierry, P. Hardouin, J. Biomed. Mater. Res. 1998, 42, 357.
63. S. Liu, F. Jin, K. Lin, J. Lu, J. Sun, J. Chang, K. Dai, C. Fan, Biomed. Mater. 2013, 8, 025008.
64. Y. Xie, D. Chopin, C. Morin, P. Hardouin, Z. Zhu, J. Tang, J. Lu, Biomaterials 2006, 27, 2761.
65. B. Sahin, M. Emirzeoglu, A. Uzun, L. Incesu, Y. Bek, S. Bilgic, S. Kaplan, Eur. J. Radiol. 2003, 47, 164.