Fotoczułe wstrzykiwalne układy do zastosowań biomedycznych

Skrobot, J.; Fray, M. el

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Fotoczułe wstrzykiwalne układy do zastosowań biomedycznych

Autorzy

Skrobot J. , Fray M. el

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

https://ichp.vot.pl/index.php/p

Identyfikatory

Warianty tytułu

Photosensitive injectable systems for biomedical applications

Języki publikacji

Abstrakty

Artykuł stanowi przegląd literaturowy dotyczący fotoczułych, wstrzykiwalnych (wprowadzanych metodami chirurgii małoinwazyjnej w miejsce objęte terapią) kompozycji polimerowych do zastosowań medycznych. Charakterystykę głównych grup polimerów, których budowa chemiczna umożliwia wytworzenie światłoutwardzalnych kompozycji (hydrożeli syntetycznych i z polimerów naturalnych, polibezwodników, poliestrów i poliuretanów) poprzedziło krótkie wprowadzenie do tematyki biomateriałów reagujących na bodźce. Opisano metody modyfikacji związków zaliczanych do wymienionych grup. Podano przykłady zastosowań takich fotoczułych materiałów w medycynie wskazując na istniejące problemy i ograniczenia.

The paper is a review of photosensitive injectable (i.e. introduced by low-invasion surgery methods into the places subjected to therapy) polymer compositions for medical applications. The article contains a short introduction into the field of stimuli-responsive biomaterials and presents the characteristics of main groups of polymers which structures allowing formation of photo-cured compositions (synthetic and natural polymeric hydrogels, polyanhydrides, polyesters or polyurethanes). The methods of modifications of such compounds are given as well as the examples of photosensitive materials applications in medicine. The existing problems and limitations are also mentioned.

Słowa kluczowe

biomateriały fotoczułe biomateriały wstrzykiwalne sieciowanie in situ sieciowanie UV-Vis

photosensitive biomaterials injectable biomaterials in situ crosslinking UV-Vis curing

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej

Czasopismo

Polimery

Rocznik

2010

Tom

T. 55, nr 4

Strony

267--276

Opis fizyczny

Bibliogr. 130 poz.

Twórcy

autor

Skrobot J.

autor

Fray M. el

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Instytut Polimerów, Zakład Biomateriałów i Technologii Mikrobiologicznych, ul. Pułaskiego 10, 70-322 Szczecin, mirfray@zut.edu.pl

Bibliografia

[1] De las Heras Alarcón C., Pennadam S., Alexander C: Chem. Soc. Rev. 2005, 34, 276.
[2] Jeong B., Gutowska A.: Trends Biotechnol. 2002, 20, 305.
[3] Kumar A., Srivastava A., Yu Galaev I., Mattiasson B.: Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 1205.
[4] Bajpai A. K., Shukla S. K., Bhanu S., Kankane S.: Prog. Polym. Sci. 2008, 33, 1088.
[5] Utrata-Wesołek A., Trzebicka B., Dworak A.: Polimery 2008, 50, 717.
[6] Struszczyk M. H.: Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej nr 1005, 2007.
[7] Bryant S. J., Davis-Arehart K. A., Luo N., Shoemaker R. H., Arthur A. J., Anseth K. S.: Macromolecules 2004, 37, 6726.
[8] Burdick J. A, Ifkovits J. L.: Tissue Eng. 2007, 13, 2369.
[9] Cruise G. M., Scharp D. S., Hubbell J. A.: Biomaterials 1998, 19, 1287.
[10] Jo S., Shin H., Shung A. K., Fisher J. P., Mikos A. G.: Macromolecules 2001, 34, 2839.
[11] Kawai F.: Appl. Microbiol. Biotechnol. 2002, 58, 30.
[12] Shah N. M., Pool M. D., Metters A. T.: Biomacromolecules 2006, 7, 3171.
[13] Murakami Y., Tabata Y., Ikada Y.: Drug Delivery 1996, 3, 231.
[14] Elisseeff J., McIntosh W., Anseth K., Riley S., Ragan P., Langer R.: J. Biomed. Mater. Res. A 2008, 51, 164.
[15] Buxton A. N., Zhu J., Marchant R., West J. L., Yoo J. U., Johnstone B.: Tissue Eng. 2007, 13, 2549.
[16] Pathak C. P., Sawhney A. S., Hubbell J. A.: J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 8311.
[17] Cruise G. M., Hegre O. D., Lamberti F. V., Hager S. R., Hill R., Scharp D. S., Hubbell J. A.: Cell. Transplant. 1999, 8, 293.
[18] Mann B. K., Schmelden R. H., West J. L.: Biomaterials 2001, 22, 439.
[19] West J. L., Hubbell J. A.: Proc. Nat. Acad. Sci. USA 1996, 93, 13188.
[20] Hill-West J. L., Chowdhury S. M., Slepian M. J., Hubbell J. A.: Proc. Nat. Acad. Sci. USA 1994, 91, 5967.
[21] Sawhney A. S., Pathak C. P., Hubbell J. A.: Biomaterials 1993, 14, 1008.
[22] Walker J., Young G., Hunt C., Henderson T.: Contact Lense Anterior Eye 2007, 30, 125.
[23] Lee K. Y., Yuk S. H.: Prog. Polym. Sci. 2007, 32, 669.
[24] Święszkowski W., Ku D. N., Bersee H. E. N., Kurzydłowski K. J.: Biomaterials 2006, 27, 1534.
[25] Kobayashi M., Toguchida J., Oka M.: J. Hand. Surg. 2001, 26, 436.
[26] Jiang H., Campbell G., Boughner D., Wan W. K., Quantz M.: Med. Eng. Phys. 2004, 26, 269.
[27] Schmedlen R. H., Masters K. S., West J. L.: Biomaterials 2002, 23, 4325.
[28] Nuttelman C. R., Mortisen D. J., Henry S. M., Anseth K. S.: J. Biomed. Mater. Res. A 2001, 57, 217.
[29] Martens P., Anseth K.: Polymer 2000, 41, 7715.
[30] Pilaszkiewicz A., El Fray M., Święszkowski W., Kurzydłowski K. J.: e-Polymers 2006, P-013, 1.
[31] Mühlebach A., Müller B., Pharisa C., Hofmann M., Seiferling B., Guerry D.: J. Polym. Sci. A 1997, 35, 3603.
[32] Martens P., Holland T., Anseth K. S.: Polymer 2002, 43, 6093.
[33] Hoffman A. S.: Adv. Drug. Del. Rev. 2002, 43, 3.
[34] Li Q., Wang J., Shahani S., Sun D. D. N., Sharma B., Elisseeff J. H., Leong K. W.: Biomaterials 2006, 27, 1027.
[35] Wang J., Mao H. Q., Leong K. W.: J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9480.
[36] Du J. Z., Sun T. M., Weng S. Q., Chen X. S., Wang J.: Biomacromolecules 2007, 8, 3375.
[37] Penczek S., Pretula J., Kałużyński K.: Pol. J. Chem. 2001, 75, 1171.
[38] Zhao Z., Wang J., Mao H. Q., Leong K. W.: Adv. Drug. Del. Rev. 2003, 55, 483.
[39] Mathiowitz E.: “Encyclopedia of Controlled Drug Delivery”, vol. 1, Wiley, New York 1999, str. 45-60.
[40] Hara da H., Takahashi M.: J. Biol. Chem. 2007, 282, 5597.
[41] West D. C., Hampson I. N., Arnold F., Kumar S.: Science 1985, 228, 1324.
[42] Masters K. S., Shah D. N., Leinwand L. A., Anseth K. S.: Biomaterials 2005, 26, 2517.
[43] Leach J. B., Bivens K. A., Collins C. N., Schmidt C. E.: J. Biomed. Mater. Res. A 2004, 70A, 74.
[44] Chen W. Y., Abatangelo G.: Wound Repair Regen 1999, 9, 79.
[45] Smeds K. A., Pfister-Serres A., Hatchell D. L., Grinstaff M. W.: J. Macromol. Sci. Pure. Appl. Chem. 1999, 36, 981.
[46] Park Y. D., Tirelli N., Hubbell J. A.: Biomaterials 2003, 24, 893.
[47] Leach J. B., Schmidt C. E.: Biomaterials 2005, 26, 125.
[48] Burdick J. A., Chung C., Jia X., Randolph M. A., Langer R.: Biomacromolecules 2005, 6, 386.
[49] Miki D., Dastgheib K., Kim T., Pfister-Serres A., Smeds K., Inoue M., Hatchell D., Grinstaff M. W.: Cornea 2002, 21, 393.
[50] Yeo Y., Highley C. B., Bellas E., Ito T., Marini R., Langer R., Kohane D. S.: Biomaterials 2006, 27, 4698.
[51] van Tomme S. R., Storm G., Hennink W. E.: Int. J. Pharm. 2008, 355, 1.
[52] Khademhosseini A., Eng G., Yeh J., Fukuda J., Blumling J., Langer R., Burdick J.: J. Biomed. Mater. Res. A 2006, 79A, 522.
[53] Chirila T. V., Rakoczy P. E., Garrett K. L., Lou X., Constable I. J.: Biomaterials 2002, 23, 321.
[54] Leonsins A. J.: S. Afr. Med. J. 1952, 26, 546.
[55] Labarre D., Vauthier C., Chauvierre C., Petri B., Müller R., Chehimi M. M.: Biomaterials 2005, 26, 5075.
[56] Zhang Y. L., Won C. Y., Chu C. C.: J. Pol. Sci. Pol. Chem. 2000, 38, 2392.
[57] Zhang Y. L., Chu C. C.: J. Biomed. Mater. Res. A 2002, 59, 318.
[58] van Dijk-Wolthuis W. N. E., Hoogeboom J. A. M., van Steenbergen M. J., Tsang S. K. Y., Hennink W. E.: Macromolecules 1997, 30, 4639.
[59] Cadée J. A., de Groot C. J., Jiskoot W., den Otter W., Hennink W. E.: J. Controlled Release 2002, 78, 1.
[60] van Tomme S. R., van Nostrum C. F., de Smedy S. C., Hennink W. E.: Biomaterials 2006, 27, 4141.
[61] Brown M. A, Daya M. R., Worley J. A.: J. Emerg. Med. 14 Lis 2007, PMID 18024069.
[62] Hirano S.: Biotechnol. Ann. Rev. 1996, 2, 237.
[63] Ong S. J., Wu J., Moochhala S. M., Tan M. H., Lu J.: Biomaterials 2008, 29, 4323.
[64] Hsieh W. C., Chang C. P., Gao Y. L.: Colloids Surf. B 2006, 53, 209.
[65] Kim J. C., Lee H. Y., Kim M. H., Lee H. J., Kang H. Y., Kim S. M.: Colloids Surf. B 2006, 52, 52.
[66] Schanmuganathan S., Shanumugasundaram N., Adhirajan N., Lakshmi T. S. R., Babu M.: Carbohydr. Polym. 2007, 73, 201.
[67] Ma G., Yang D., Zhou Y., Xiao M., Kennedy J. F., Nie J.: Carbohydr. Polym. 2008, 74, 121.
[68] Yang X., Liu Q., Chen X., Yu F., Zhu Z.: Carbohydr. Polym. 2008, 73, 401.
[69] Ono K., Saito Y., Yura H., Ishikawa K., Akaike T., Ishihara M.: J. Biomed. Mater. Res. A 2000, 49, 289.
[70] Ono K., Ishihara M., Ozeki Y., Deguchi H., Sato M., Saito Y., Yura H., Sato M., Kikuchi M., Kurita A., Maehara T.: Surgery 2001, 130, 844.
[71] Amsden B. G., Sukarto A., Knight D. K., Shapka S. N.: Biomacromolecules 2007, 8, 3758.
[72] Ng L. T., Swami S.: Carbohydr. Polym. 2005, 60, 523.
[73] Zhou Y., Yang D., Gao X., Chen X., Xu Q., Lu F., Nie J.: Carbohydr. Polym. 2009, 75, 293.
[74] Ishihara M., Nakanishi K., Ono K., Sato M., Kikuchi M., Yura H., Matsui T., Hattori H., Uenoyama M., Kurita A.: Biomaterials 2002, 23, 833.
[75] Burkoth A. K., Anseth K. S.: Biomaterials 2000, 21, 2395.
[76] Anseth K. S., Shastri V. R., Langer R.: Nat. Biotechnol. 1999, 17, 156.
[77] Muggli D. S., Burkoth A. K., Keyser S. A., Lee H. R., Anseth K. S.: Macromolecules 1998, 31, 4120.
[78] Leong K. W., d’Amore P., Marlertta M., Langer R.: J. Biomed. Mater. Res. A 1986, 20, 51.
[79] Richardson R. R., Miller J. A., Reichert W. M.: Biomaterials 1993, 14, 627.
[80] Young J. S., Gonzales K. D., Anseth K. S.: Biomaterials 2000, 21, 1181.
[81] Zimmerman M. C., Waite A. M., Deehan M., Tovey J., Oppenheim W.: J. Orthop. Trauma. 1994, 8, 233.
[82] Nagata M., Ioka E.: React. Funct. Polym. 2006, 63, 163.
[83] Nagata M., Ioka E.: Europ. Polym. J. 2006, 42, 2617.
[84] Salem H., Baskin S. I.: “New Technologies and Concepts for Reducing Drug Toxicities”, Informa HealthCare, 1992, str. 33-40.
[85] Egerton P. L., Trigg J., Hyde E. M., Resier A.: Macromolecules 1981, 14, 100.
[86] Li H., Chen Y., Xie Y.: Mater. Lett. 2003, 57, 2848.
[87] Li H. Y., Chen Y. F., Xie Y. S.: Mater. Lett. 2004, 58, 2819.
[88] Weiner A. A., Bock E. A., Gipson M. E., Shastri V. P.: Biomaterials 2008, 29, 2400.
[89] Gerhart T. N., Roux R. D., Horowitz G., Miller R. L., Hanff P., Hayes W. C.: J. Orthop. Res. 1988, 6, 585.
[90] Witschger P. M., Gerhart T. M., Edsberg L. E., Hayes W. C.: J. Orthop. Res. 1991, 9, 48.
[91] Timmer M. D., Shin H., Horch R. A., Ambrose C. G., Mikos A. G.: Biomacromolecules 2003, 4, 1026.
[92] Fisher J. P., Vehof J. W., Dean D., van der Waerden J. P., Holland T. A., Mikos A. G., Jansen J. A.: J. Biomed. Mater. Res A 2002, 59, 547.
[93] Peter S. J., Kim P., Yasko A. W., Yaszemski M. J., Mikos A. G.: J. Biomed. Mater. Res. A 1999, 44, 314.
[94] Timmer M. D., Ambrose C. G., Mikos A. G.: J. Biomed. Mater. Res. A 2003, 66A, 811.
[95] Shung A. K., Timmer M. D., Jo S., Engel P. S., Mikos A. G.: J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 2002, 13, 95.
[96] Fischer J. P., Holland T. A., Dean D., Engel P. S., Mikos A. G.: J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 2001, 12, 673.
[97] Fischer J. P., Timmer M. D., Holland T. A., Dean D., Engel P. S., Mikos A. G.: Biomacromolecules 2003, 4, 1327.
[98] Fischer J. P., Holland T. A., Dean D., Mikos A. G.: Biomacromolecules 2003, 4, 1335.
[99] Timmer M. D., Carter C., Ambrose C. G., Mikos A. G.: Biomaterials 2003, 24, 4707.
[100] Hedberg E. L., Kroese-Deutman H. C., Shih C. H., Crowther R. S., Carney D. H., Mikos A. G., Jansen J. A.: Biomaterials 2005, 26, 4616.
[101] Timmer M. D., Carter C., Ambrose C. G., Mikos A. G.: Biomaterials 2003, 24, 4707.
[102] Timmer M. D., Ambrose C. G., Mikos A. G.: Biomaterials 2003, 24, 571.
[103] Horch R. A., Shahid N., Mistry A. S., Timmer M. D., Mikos A. G., Barron A. R.: Biomacromolecules 2004, 5, 1990.
[104] Cooke M. N., Fischer J. P., Dean D., Rimnac C., Mikos A. G.: J. Biomed. Mater. Res. B 2003, 64B, 65.
[105] Vehof J. W. M., Fisher J. P., Dean D., van der Waerden J. P., Spauwem P. H. M., Mikos A. G., Jansen J. A.: J. Biomed. Mater. Res. A 2002, 60, 241.
[106] Lee K. W., Wang S., Yaszemski M. J., Lu L.: Biomaterials 2008, 29, 2839.
[107] Wang S., Lu L., Gruetzmacher J. A., Currier B. L., Yaszemski M. J.: Macromolecules 2005, 38, 7358.
[108] Jabbari E., Wang S., Lu L., Gruetzmacher J. A., Ameenuddin S., Hefferan T. E., Currier B. L., Windebank A. J., Yaszemski M. J.: Biomacromolecules 2005, 6, 2503.
[109] Chung I., Xie D., Puckett A. D., Mays J. W.: Europ. Polym. J. 2003, 39, 1817.
[110] Jo S., Shin H., Shung A. K., Fischer J. P.: Macromolecules 2001, 34, 2839.
[111] Temenoff J. S., Park H., Jabbari E., Conway D. E., Sheffield T. L., Ambrose C. G., Mikos A. G.: Biomacromolecules 2004, 5, 5.
[112] Temenoff J. S., Athanasiou K. A., Le-Baron R. G., Mikos A. G.: J. Biomed. Mater. Res. 2002, 59, 429.
[113] Jo S., Shin H., Mikos A. G.: Biomacromolecules 2001, 2, 255.
[114] John G., Morita M.: Macromolecules 1999, 32, 1853.
[115] Elisseeff J., Anseth K., Langer R., Hrkach J. S.: Macromolecules 1997, 30, 2182.
[116] Karikari A. S., Edwards W. F., Mecham J. B., Long T. E.: Biomacromolecules 2005, 6, 2866.
[117] Karikari A. S., Williams S. R., Heisey C. L., Rawlett A. M., Long T. E.: Langmuir 2006, 22, 9687.
[118] Matsuda T., Mizutani M.: Macromolecules 2000, 33, 791.
[119] Mizutani M., Matsuda T.: Biomacromolecules 2002, 3, 249.
[120] Nagata M., Sato Y.: Polymer 2004, 45, 87.
[121] Nijst C. L. E., Bruggeman J. P., Karp J. M., Ferreira L., Zumbuehl A., Bettinger C. J., Langer R.: Biomacromolecules 2007, 8, 3067.
[122] Wang Y., Ameer G. A., Sheppard B. J., Langer R.: Nature Biotechnol. 2002, 20, 602.
[123] Yang J., Webb A., Ameer G. A.: Adv. Mater. 2004, 16, 511.
[124] Lelah M. D., Cooper J. L.: “Polyurethanes in Medicine”, CRC Press, 1987.
[125] Vermette P., Griesser H. J., Laroche G., Guidoin R.: “Biomedical Applications of Polyurethanes”, Eurekah.com, 2001.
[126] Ferreira P., Coelho J. F. J., Gil M. H.: Int. J. Pharm. 2008, 352, 172.
[127] Puig-Lleixà C., Jiménez C., Bartrolí J.: Sens. Actuators. B 2001, 72, 56.
[128] Dias A. A., Plum B., Petit A., Quaedflieg P., Cusan C., Wiertz R., Handels T.: “World Biomaterials Conference”, Amsterdam 2008, mat. konf. str. 2813.
[129] Guelcher S. A., Srinivasan A., Dumas J. E., Didier J. E., McBride S., Hollinger J. O.: Biomaterials 2008, 29, 1762.
[130] Zhang C., Zhang N., Wen X.: J. Biomed. Mater. Res. A 2007, 82A, 637.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BAT5-0048-0011