journal article·2020Open access

New forms of electrospun nanofiber materials for biomedical applications

Shixuan Chen, Johnson V. John, Alec McCarthy, Jingwei Xie

Journal of Materials Chemistry B· Volume 8· Issue 17

Abstract

Over the past two decades, electrospinning has emerged as an enabling nanotechnology to produce nanofiber materials for various biomedical applications. In particular, therapeutic/cellloaded nanofiber scaffolds have been widely examined in drug delivery, wound healing, and tissue repair and regeneration. However, due to the insufficient porosity, small pore size, noninjectability, and inaccurate spatial control in nanofibers of scaffolds, many efforts have been devoted to exploring new forms of nanofiber materials including expanded nanofiber scaffolds, nanofiber aerogels, short nanofibers, and nanofiber microspheres. This short review discusses the preparation and potential biomedical applications of new forms of nanofiber materials.
Source: openalex_inverted_index · Quality: candidate unverified · Source record ↗

Research context

OpenAlex topics: Electrospun Nanofibers in Biomedical Applications · Advanced Sensor and Energy Harvesting Materials · Polymer Nanocomposite Synthesis and Irradiation

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Surgery-Transplant and Mary and Dick Holland Regenerative Medicine Program

University of Nebraska Medical Center

Omaha

USA

Funding

National Institute of Dental and Craniofacial Research · National Institute of General Medical Sciences · University of Nebraska Medical Center

References (100+)

Show source-provided references
1. Mason · Regener. Med. · 2008 · 3 · 110.2217/17460751.3.1.1 ↗
2. Liu · Adv. Healthcare Mater. · 2012 · 1 · 1010.1002/adhm.201100021 ↗
3. Bajaj · Annu. Rev. Biomed. Eng. · 2014 · 16 · 24710.1146/annurev-bioeng-071813-105155 ↗
4. Slaughter · Adv. Mater. · 2009 · 21 · 330710.1002/adma.200802106 ↗
5. Wu · Nat. Cell Biol. · 2011 · 13 · 49710.1038/ncb0511-497 ↗
6. Chen · J. Mater. Chem. B · 2015 · 3 · 679810.1039/C5TB00842E ↗
7. Iwai · Oral Dis. · 2018 · 24 · 151410.1111/odi.12923 ↗
8. Qiu · Mater. Sci. Eng., C · 2016 · 59 · 30310.1016/j.msec.2015.10.016 ↗
9. Nakamura · J. Mater. Chem. B · 2013 · 1 · 444610.1039/c3tb20589d ↗
10. Büyüköz · J. Tissue Eng. Regener. Med. · 2018 · 12 · e70710.1002/term.2353 ↗
11. Taylor · Acta Biomater. · 2018 · 74 · 7410.1016/j.actbio.2018.04.044 ↗
12. Chen · Nanomedicine · 2017 · 12 · 133510.2217/nnm-2017-0017 ↗
13. Sell · Polym. Int. · 2007 · 56 · 134910.1002/pi.2344 ↗
14. Nayak · Text. Res. J. · 2012 · 82 · 12910.1177/0040517511424524 ↗
15. Martin · Acc. Chem. Res. · 1995 · 28 · 6110.1021/ar00050a002 ↗
16. Zhang · ACS Nano · 2014 · 8 · 1171510.1021/nn5051344 ↗
17. Chen · Adv. Healthcare Mater. · 2018 · 7 · 170102410.1002/adhm.201701024 ↗
18. Yoo · Adv. Drug Delivery Rev. · 2009 · 61 · 103310.1016/j.addr.2009.07.007 ↗
19. Ma · Biomaterials · 2014 · 35 · 63010.1016/j.biomaterials.2013.09.111 ↗
20. Kim · J. Biomed. Mater. Res., Part A · 2017 · 105 · 21810.1002/jbm.a.35903 ↗
21. Rezk · Chem. Eng. J. · 2018 · 350 · 81210.1016/j.cej.2018.05.185 ↗
22. Liu · J. Biomed. Mater. Res., Part A · 2011 · 96 · 1310.1002/jbm.a.32946 ↗
23. Jiang · ACS Biomater. Sci. Eng. · 2015 · 1 · 99110.1021/acsbiomaterials.5b00238 ↗
24. Santos · Trends Biotechnol. · 2012 · 30 · 33110.1016/j.tibtech.2012.03.005 ↗
25. Cukierman · Curr. Opin. Cell Biol. · 2002 · 14 · 63310.1016/S0955-0674(02)00364-2 ↗
26. Hynes · Trends Genet. · 1999 · 15 · M3310.1016/S0168-9525(99)01891-0 ↗
27. Rnjak-Kovacina · Tissue Eng., Part B · 2011 · 17 · 36510.1089/ten.teb.2011.0235 ↗
28. Jiang · Adv. Healthcare Mater. · 2016 · 5 · 299310.1002/adhm.201600808 ↗
29. Bonvallet · PLoS One · 2015 · 10 · e012235910.1371/journal.pone.0122359 ↗
30. Xie · Adv. Healthcare Mater. · 2012 · 1 · 67410.1002/adhm.201200100 ↗
31. Feng · Biomed. Mater. · 2011 · 6 · 01500710.1088/1748-6041/6/1/015007 ↗
32. Baker · Biomaterials · 2008 · 29 · 234810.1016/j.biomaterials.2008.01.032 ↗
33. Sheikh · Nanomedicine · 2015 · 11 · 68110.1016/j.nano.2014.11.007 ↗
34. Blakeney · Biomaterials · 2011 · 32 · 158310.1016/j.biomaterials.2010.10.056 ↗
35. Dalton · Biomater. Sci. · 2013 · 1 · 17110.1039/C2BM00039C ↗
36. Xie · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2014 · 6 · 947210.1021/am5018557 ↗
37. Xie · ACS Nano · 2014 · 8 · 187810.1021/nn406363j ↗
38. Jiang · Acta Biomater. · 2018 · 68 · 23710.1016/j.actbio.2017.12.018 ↗
39. Chen · Nano Lett. · 2019 · 19 · 205910.1021/acs.nanolett.9b00217 ↗
40. Chen · Biomaterials · 2018 · 179 · 4610.1016/j.biomaterials.2018.06.031 ↗
41. Gao · Mater. Des. · 2018 · 157 · 15910.1016/j.matdes.2018.07.042 ↗
42. Zhao · J. Appl. Polym. Sci. · 2018 · 135 · 4689810.1002/app.46898 ↗
43. Jing · Ind. Eng. Chem. Res. · 2019 · 58 · 941210.1021/acs.iecr.9b00935 ↗
44. Jing · Chem. Eng. J. · 2019 · 372 · 78510.1016/j.cej.2019.04.194 ↗
45. Fu · MRS Commun. · 2017 · 7 · 36110.1557/mrc.2017.49 ↗
46. Zhang · Biomaterials · 2019 · 204 · 7010.1016/j.biomaterials.2019.03.008 ↗
47. Rao · Artif. Cells, Nanomed., Biotechnol. · 2019 · 47 · 49110.1080/21691401.2018.1557669 ↗
48. Rambhia · J. Controlled Release · 2015 · 219 · 11910.1016/j.jconrel.2015.08.049 ↗
49. Khademhosseini · Nat. Protoc. · 2016 · 11 · 177510.1038/nprot.2016.123 ↗
50. Ji · Biomaterials · 2013 · 34 · 73510.1016/j.biomaterials.2012.10.016 ↗
51. Lakshmanan · Biomaterials · 2016 · 97 · 17610.1016/j.biomaterials.2016.02.033 ↗
52. Xie · Acta Biomater. · 2013 · 9 · 935110.1016/j.actbio.2013.07.030 ↗
53. Suganya · J. Appl. Polym. Sci. · 2011 · 121 · 289310.1002/app.33915 ↗
54. Merrell · Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. · 2009 · 36 · 114910.1111/j.1440-1681.2009.05216.x ↗
55. Chen · Nanomedicine · 2017 · 13 · 143510.1016/j.nano.2017.01.016 ↗
56. Bösiger · Carbohydr. Polym. · 2018 · 181 · 55110.1016/j.carbpol.2017.12.002 ↗
57. Tahmasebi · J. Biomed. Mater. Res., Part A · 2020 · 108 · 37710.1002/jbm.a.36824 ↗
58. Li · J. Mater. Chem. B · 2018 · 6 · 697710.1039/C8TB02006J ↗
59. Song · Acta Biomater. · 2016 · 39 · 14610.1016/j.actbio.2016.05.008 ↗
60. Guo · J. Mater. Sci.: Mater. Med. · 2019 · 30 · 9
61. Xie · ACS Nano · 2010 · 4 · 502710.1021/nn101554u ↗
62. Kador · Biomaterials · 2013 · 34 · 424210.1016/j.biomaterials.2013.02.027 ↗
63. Kador · Acta Biomater. · 2014 · 10 · 493910.1016/j.actbio.2014.08.032 ↗
64. Kador · Tissue Eng., Part A · 2016 · 22 · 28610.1089/ten.tea.2015.0373 ↗
65. Fernández-Pérez · Mater. Sci. Eng., C · 2020 · 108 · 11041510.1016/j.msec.2019.110415 ↗
66. Kim · Sci. Rep. · 2018 · 8 · 110.1038/s41598-017-17765-5 ↗
67. Chen · Acta Biomater. · 2019 · 97 · 18710.1016/j.actbio.2019.08.005 ↗
68. Jain · Nat. Mater. · 2014 · 13 · 30810.1038/nmat3878 ↗
69. Yang · Tissue Eng., Part A · 2008 · 15 · 94510.1089/ten.tea.2007.0280 ↗
70. Song · Bio-Des. Manuf. · 2018 · 1 · 25410.1007/s42242-018-0027-9 ↗
71. Ashammakhi · Adv. Mater. · 2019 · 31 · 180404110.1002/adma.201804041 ↗
72. Hasan · Adv. Sci. · 2015 · 2 · 150012210.1002/advs.201500122 ↗
73. Kenry · Prog. Polym. Sci. · 2017 · 70 · 110.1016/j.progpolymsci.2017.03.002 ↗
74. Xue · Chem. Rev. · 2019 · 119 · 529810.1021/acs.chemrev.8b00593 ↗
75. Xue · Acc. Chem. Res. · 2017 · 50 · 197610.1021/acs.accounts.7b00218 ↗
76. Stoiljkovic · Macromol. Mater. Eng. · 2008 · 293 · 89510.1002/mame.200800171 ↗
77. Yoshikawa · Sci. Technol. Adv. Mater. · 2011 · 12 · 01500310.1088/1468-6996/12/1/015003 ↗
78. Luo · J. Polym. Res. · 2011 · 18 · 251510.1007/s10965-011-9667-6 ↗
79. Fathona · J. Mater. Process. Technol. · 2013 · 213 · 189410.1016/j.jmatprotec.2013.05.013 ↗
80. Shin · J. Tissue Eng. · 2012 · 3 · 204173141244353010.1177/2041731412443530 ↗
81. Howie · J. Tissue Eng. Regener. Med. · 2018 · 12 · 2055
82. Kouhi · J. Biomed. Mater. Res., Part A · 2019 · 107 · 115410.1002/jbm.a.36607 ↗
83. Boda · Acta Biomater. · 2019 · 85 · 28210.1016/j.actbio.2018.12.051 ↗
84. Deuber · Chimia: Int. J. Chem. · 2017 · 71 · 23610.2533/chimia.2017.236 ↗
85. Si · Nat. Commun. · 2014 · 5 · 580210.1038/ncomms6802 ↗
86. Si · ACS Nano · 2015 · 9 · 379110.1021/nn506633b ↗
87. Xu · Adv. Healthcare Mater. · 2015 · 4 · 223810.1002/adhm.201500345 ↗
88. Sun · Biomaterials · 2010 · 31 · 113310.1016/j.biomaterials.2009.10.030 ↗
89. Xu · Colloids Surf., B · 2018 · 171 · 3110.1016/j.colsurfb.2018.07.004 ↗
90. Weng · Adv. Healthcare Mater. · 2018 · 7 · 170141510.1002/adhm.201701415 ↗
91. Si · Adv. Mater. · 2016 · 28 · 951210.1002/adma.201603143 ↗
92. Kim · Chem. Eng. J. · 2016 · 306 · 24210.1016/j.cej.2016.07.055 ↗
93. Wang · Adv. Funct. Mater. · 2019 · 190140710.1002/adfm.201901407 ↗
94. Chen · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2016 · 8 · 2441510.1021/acsami.6b06825 ↗
95. Zhang · Nanomedicine · 2016 · 11 · 161110.2217/nnm-2016-0083 ↗
96. Liu · Nat. Mater. · 2011 · 10 · 39810.1038/nmat2999 ↗
97. Boda · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2018 · 10 · 2506910.1021/acsami.8b06386 ↗
98. John · Nanomedicine · 2019 · 22 · 10208110.1016/j.nano.2019.102081 ↗
99. Li · Adv. Biosyst. · 2019 · 3 · 197012210.1002/adbi.201970122 ↗
100. Li · Sci. Transl. Med. · 2019 · 11 · eaau621010.1126/scitranslmed.aau6210 ↗