Injectable hydrogels with in situ double network formation enhance retention of transplanted stem cells

Advanced Functional Materials

Volumn 25, Issue 9, 2015, Pages 1344-1351

  Cai, Lei ^a   Dewi, Ruby E ^a   Heilshorn, Sarah C ^a  

^a Stanford University   (United States)

Author keywords

Hydrogels; Injectable hydrogels; Molecular recognition; Reinforced networks; Self healing; Stem cell transplantation; Stem cells

Indexed keywords

BIODEGRADATION; CELLS; CROSSLINKING; CYTOLOGY; DIRECT INJECTION; MOLECULAR RECOGNITION; PHYSICAL ADDRESSES; REINFORCEMENT; STEM CELLS;

DOUBLE-NETWORK HYDROGELS; HUMAN ADIPOSE DERIVED STEM CELLS; INJECTABLE HYDROGELS; PHYSICAL CROSSLINKING; REGENERATIVE MEDICINE; SELF-HEALING; STEM CELL TRANSPLANTATION; THERAPEUTIC APPLICATION;

HYDROGELS;

EID: 85027925309     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201403631     Document Type: Article

References (62)

1. Z. Raval, D. W. Losordo, Circ. Res. 2013, 112, 1288.
2. J. V. Terrovitis, R. R. Smith, E. Marban, Circ. Res. 2010, 106, 479.
3. 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.
4. T. Bliss, R. Guzman, M. Daadi, G. K. Steinberg, Stroke 2007, 38, 817.
5. S. Walsh, R. Midha, Neurosurg. Focus 2009, 26, E2.
6. a) D. Macaya, M. Spector, Biomed. Mater. 2012, 7, 012001;
7. b) M. J. Cooke, K. Vulic, M. S. Shoichet, Soft Matter 2010, 6, 4988.
8. N. Dib, H. Khawaja, S. Varner, M. McCarthy, A. Campbell, J. Cardiovasc. Transl. 2011, 4, 177.
9. B. A. Aguado, W. Mulyasasmita, J. Su, K. J. Lampe, S. C. Heilshorn, Tissue Eng. Part A 2012, 18, 806.
10. R. L. DiMarco, J. Su, K. S. Yan, R. Dewi, C. J. Kuo, S. C. Heilshorn, Integr. Biol. 2014, 6, 127.
11. I. Kutschka, I. Y. Chen, T. Kofidis, T. Arai, G. von Degenfeld, A. Y. Sheikh, S. L. Hendry, J. Pearl, G. Hoyt, R. Sista, P. C. Yang, H. M. Blau, S. S. Gambhir, R. C. Robbins, Circulation 2006, 114, I167.
12. K. L. Christman, A. J. Vardanian, Q. Fang, R. E. Sievers, H. H. Fok, R. J. Lee, J. Am. Coll. Cardiol. 2004, 44, 654.
13. Y. Liang, P. Walczak, J. W. M. Bulte, Biomaterials 2013, 34, 5521.
14. F. Li, W. Li, S. Johnson, D. Ingram, M. Yoder, S. Badylak, Endothelium 2004, 11, 199.
15. a) E. L. Bakota, Y. Wang, F. R. Danesh, J. D. Hartgerink, Biomacromolecules 2011, 12, 1651;
16. b) M. J. Webber, J. Tongers, M.-A. Renault, J. G. Roncalli, D. W. Losordo, S. I. Stupp, Acta Biomater. 2010, 6, 3;
17. c) L. Haines-Butterick, K. Rajagopal, M. Branco, D. Salick, R. Rughani, M. Pilarz, M. S. Lamm, D. J. Pochan, J. P. Schneider, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2007, 104, 7791;
18. d) C. Yan, A. Altunbas, T. Yucel, R. P. Nagarkar, J. P. Schneider, D. J. Pochan, Soft Matter 2010, 6, 5143;
19. e) W. A. Petka, J. L. Harden, K. P. McGrath, D. Wirtz, D. A. Tirrell, Science 1998, 281, 389.
20. M. J. Glassman, J. Chan, B. D. Olsen, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 1182.
21. A. Parisi-Amon, W. Mulyasasmita, C. Chung, S. C. Heilshorn, Adv. Healthcare Mater. 2013, 2, 428.
22. a) C. T. Wong Po Foo, J. S. Lee, W. Mulyasasmita, A. Parisi-Amon, S. C. Heilshorn, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009, 106, 22067;
23. b) W. Mulyasasmita, L. Cai, R. E. Dewi, A. Jha, S. D. Ullmann, R. H. Luong, N. F. Huang, S. C. Heilshorn, J. Controlled Release 2014, 191, 71.
24. H. D. Lu, M. B. Charati, I. L. Kim, J. A. Burdick, Biomaterials 2012, 33, 2145.
25. H. D. Lu, D. E. Soranno, C. B. Rodell, I. L. Kim, J. A. Burdick, Adv. Healthcare Mater. 2013, 2, 1028.
26. J. Zhong, A. Chan, L. Morad, H. I. Kornblum, G. Fan, S. T. Carmichael, Neurorehabil. Neural Repair 2010, 24, 636.
27. W. Shen, K. Zhang, J. A. Kornfield, D. A. Tirrell, Nat. Mater. 2006, 5, 153.
28. J. Li, X. Ni, K. W. Leong, J. Biomed. Mater. Res. Part A 2003, 65, 196.
29. a) I. R. Wheeldon, S. C. Barton, S. Banta, Biomacromolecules 2007, 8, 2990;
30. b) B. C. Anderson, N. K. Pandit, S. K. Mallapragada, J. Controlled Release 2001, 70, 157.
31. a) J. M. Singelyn, P. Sundaramurthy, T. D. Johnson, P. J. Schup-Magoffin, D. P. Hu, D. M. Faulk, J. Wang, K. M. Mayle, K. Bartels, M. Salvatore, A. M. Kinsey, A. N. Demaria, N. Dib, K. L. Christman, J. Am. Coll. Cardiol. 2012, 59, 751;
32. b) M. J. Robertson, J. L. Dries-Devlin, S. M. Kren, J. S. Burchfield, D. A. Taylor, PLoS One 2014, 9, e90406.
33. a) P. M. Kharkar, K. L. Kiick, A. M. Kloxin, Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 7335;
34. b) Y. Li, J. Rodrigues, H. Tomas, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 2193;
35. c) M. K. Nguyen, E. Alsberg, Prog. Polym. Sci. 2014, 39, 1235.
36. M. Guvendiren, H. D. Lu, J. A. Burdick, Soft Matter 2012, 8, 260.
37. a) H. Yamaguchi, Y. Kobayashi, R. Kobayashi, Y. Takashima, A. Hashidzume, A. Harada, Nat. Commun. 2012, 3, 603;
38. b) A. Harada, K. Kataoka, Prog. Polym. Sci. 2006, 31, 949.
39. N. Yamaguchi, L. Zhang, B. S. Chae, C. S. Palla, E. M. Furst, K. L. Kiick, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3040.
40. a) L. Klouda, A. G. Mikos, Eur. J. Pharm. Biopharm. 2008, 68, 34;
41. b) N. Comolli, B. Neuhuber, I. Fischer, A. Lowman, Acta Biomater. 2009, 5, 1046;
42. c) S. Ohya, Y. Nakayama, T. Matsuda, J. Artif. Organs 2004, 7, 181.
43. J. M. Zuidema, C. J. Rivet, R. J. Gilbert, F. A. Morrison, J. Biomed. Mater. Res. Part B 2014, 102, 1063.
44. A. Gefen, L. H. Cornelissen, D. Gawlitta, D. L. Bader, C. W. Oomens, J. Biomech. 2008, 41, 845.
45. H. Leddy, F. Guilak, Ann. Biomed. Eng. 2003, 31, 753.
46. a) W. Mulyasasmita, J. S. Lee, S. C. Heilshorn, Biomacromolecules 2011, 12, 3406;
47. b) W. P. Russ, D. M. Lowery, P. Mishra, M. B. Yaffe, R. Ranganathan, Nature 2005, 437, 579.
48. T. T. H. Pham, P. J. Skrzeszewska, M. W. T. Werten, W. H. Rombouts, M. A. Cohen Stuart, F. A. de Wolf, J. van der Gucht, Soft Matter 2013, 9, 6391.
49. a) C. Yan, M. E. Mackay, K. Czymmek, R. P. Nagarkar, J. P. Schneider, D. J. Pochan, Langmuir 2012, 28, 6076;
50. b) C. Yan, D. J. Pochan, Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 3528.
51. a) A. Nauta, C. Seidel, L. Deveza, D. Montoro, M. Grova, S. H. Ko, J. Hyun, G. C. Gurtner, M. T. Longaker, F. Yang, Mol. Ther. 2013, 21, 445;
52. b) J. A. de Villiers, N. Houreld, H. Abrahamse, Stem Cell Rev. 2009, 5, 256;
53. c) M. Aguena, R. D. Fanganiello, L. A. Tissiani, F. A. Ishiy, R. Atique, N. Alonso, M. R. Passos-Bueno, Stem Cells Int. 2012, 2012, 303610.
54. P. E. de Almeida, J. R. M. van Rappard, J. C. Wu, Am. J. Physiol. 2011, 301, H663.
55. a) D. Blocklet, M. Toungouz, G. Berkenboom, M. Lambermont, P. Unger, N. Preumont, E. Stoupel, D. Egrise, J. P. Degaute, M. Goldman, S. Goldman, Stem Cells 2006, 24, 333;
56. b) C. J. Teng, J. Luo, R. C. Chiu, D. Shum-Tim, J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2006, 132, 628;
57. c) A. U. Hicks, R. S. Lappalainen, S. Narkilahti, R. Suuronen, D. Corbett, J. Sivenius, O. Hovatta, J. Jolkkonen, Eur. J. Neurosci. 2009, 29, 562.
58. X. Hu, J. Wang, J. Chen, R. Luo, A. He, X. Xie, J. Li, Eur. J. Cardiothorac. Surg. 2007, 31, 438.
59. a) J. M. Gimble, A. J. Katz, B. A. Bunnell, Circ. Res. 2007, 100, 1249;
60. b) F. Lu, H. Mizuno, C. A. Uysal, X. Cai, R. Ogawa, H. Hyakusoku, Plast. Reconstr. Surg. 2008, 121, 50;
61. c) D. Garcia-Olmo, D. Herreros, I. Pascual, J. Antonio Pascual, E. Del-Valle, J. Zorrilla, P. De-La-Quintana, M. Garcia-Arranz, M. Pascual, D is. Colon Rectum 2009, 52, 79.
62. P. Jönsson, M. P. Jonsson, J. O. Tegenfeldt, F. Höök, Biophys. J. 2008, 95, 5334.