journal article·2016Open access

Droplet-microfluidics towards the assembly of advanced building blocks in cell mimicry

Adam Armada-Moreira, Essi Taipaleenmäki, Fabian Itel, Yan Zhang, Brigitte Städler

Nanoscale· Volume 8· Issue 47

Abstract

Therapeutic cell mimicry is an approach in nanomedicine aiming at substituting for missing or lost cellular functions employing nature-inspired concepts. Pioneered decades ago, only now is this technology empowered with the arsenal of nanotechnological tools and ready to provide radically new solutions such as assembling synthetic organelles and artificial cells. One of these tools is droplet microfluidics (D-μF), which provides the flexibility to generate cargo-loaded particles with tunable size and shape in a fast and reliable manner, an essential requirement in cell mimicry. This minireview aims at outlining the developments in D-μF from the past four years focusing on the assembly of nanoparticles, Janus-shaped and other non-spherical particles as well as their loading with biological payloads.
Source: openalex_inverted_index · Quality: candidate unverified · Source record ↗

Research context

OpenAlex topics: Innovative Microfluidic and Catalytic Techniques Innovation · Pickering emulsions and particle stabilization · Micro and Nano Robotics

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

Affiliations

Interdisciplinary Nanoscience Center (iNANO)

Aarhus University

8000 Aarhus

Denmark

Instituto de Farmacologia e Neurociências

References (100+)

Show source-provided references
1. Thorsen · Phys. Rev. Lett. · 2001 · 86 · 416310.1103/PhysRevLett.86.4163 ↗
2. Mashaghi · Trends Anal. Chem. · 2016 · 82 · 11810.1016/j.trac.2016.05.019 ↗
3. Guo · Lab Chip · 2012 · 12 · 214610.1039/c2lc21147e ↗
4. Shembekar · Lab Chip · 2016 · 16 · 131410.1039/C6LC00249H ↗
5. Peters · Chem. Sci. · 2012 · 3 · 33510.1039/C2SC00803C ↗
6. Schoonen · Adv. Mater. · 2016 · 28 · 110910.1002/adma.201502389 ↗
7. Sánchez · Angew. Chem., Int. Ed. · 2015 · 54 · 141410.1002/anie.201406096 ↗
8. Martino · Interface Focus · 201610.1098/rsfs.2016.0011 ↗
9. Hosta-Rigau · J. Mater. Chem. B · 2014 · 2 · 668610.1039/C4TB00825A ↗
10. Bozzuto · Int. J. Nanomed. · 2015 · 10 · 97510.2147/IJN.S68861 ↗
11. Cui · Acc. Chem. Res. · 2016 · 49 · 113910.1021/acs.accounts.6b00088 ↗
12. Hasani-Sadrabadi · Adv. Mater. · 2014 · 26 · 311810.1002/adma.201305753 ↗
13. Lim · Nanomedicine · 2014 · 10 · 40110.1016/j.nano.2013.08.003 ↗
14. Hood · Small · 2015 · 11 · 579010.1002/smll.201501345 ↗
15. Conde · Lab Chip · 2014 · 14 · 450610.1039/C4LC00839A ↗
16. Zhang · Nano Lett. · 2014 · 14 · 418910.1021/nl501994q ↗
17. Kim · Small · 2013 · 9 · 346210.1002/smll.201203132 ↗
18. Lu · ACS Nano · 2014 · 8 · 33210.1021/nn404193e ↗
19. Lu · ACS Nano · 2014 · 8 · 1002610.1021/nn502549v ↗
20. Capretto · Adv. Drug Delivery Rev. · 2013 · 65 · 149610.1016/j.addr.2013.08.002 ↗
21. Bazban-Shotorbani · Langmuir · 2016 · 32 · 499610.1021/acs.langmuir.5b04645 ↗
22. Tresset · Anal. Chem. · 2013 · 85 · 585010.1021/ac4006155 ↗
23. Martín-Banderas · Int. J. Pharm. · 2013 · 443 · 10310.1016/j.ijpharm.2012.12.048 ↗
24. Valencia · ACS Nano · 2013 · 7 · 1067110.1021/nn403370e ↗
25. Dashtimoghadam · Polym. · 2013 · 54 · 497210.1016/j.polymer.2013.07.022 ↗
26. Sun · Nanoscale · 2013 · 5 · 526210.1039/c3nr01289a ↗
27. Majedi · Adv. Funct. Mater. · 2014 · 24 · 43210.1002/adfm.201301628 ↗
28. Hood · Lab Chip · 2014 · 14 · 240310.1039/C4LC00334A ↗
29. Balbino · Chem. Eng. · 2013 · 226 · 42310.1016/j.cej.2013.04.053 ↗
30. Andar · Pharm. Res. · 2014 · 31 · 40110.1007/s11095-013-1171-8 ↗
31. Hood · Pharm. Res. · 2013 · 30 · 159710.1007/s11095-013-0998-3 ↗
32. Mijajlovic · Colloids Surf., B · 2013 · 104 · 27610.1016/j.colsurfb.2012.12.020 ↗
33. Wang · Lab Chip · 2014 · 14 · 167310.1039/C4LC00080C ↗
34. Wang · Acc. Chem. Res. · 2014 · 47 · 37310.1021/ar4001263 ↗
35. Majedi · Lab Chip · 2013 · 13 · 20410.1039/C2LC41045A ↗
36. Othman · Colloids Surf., B · 2016 · 141 · 18710.1016/j.colsurfb.2016.01.042 ↗
37. Othman · Chem. Eng. Sci. · 2015 · 137 · 11910.1016/j.ces.2015.06.025 ↗
38. Bains · J. Colloid Interface Sci. · 2016 · 475 · 13610.1016/j.jcis.2016.04.010 ↗
39. Carugo · Sci. Rep. · 2016 · 6 · 2587610.1038/srep25876 ↗
40. Dandamudi · Biomaterials · 2007 · 28 · 467310.1016/j.biomaterials.2007.07.024 ↗
41. Mikhaylov · Nat. Nanotechnol. · 2011 · 6 · 59410.1038/nnano.2011.112 ↗
42. Feng · Biomicrofluidics · 2015 · 9 · 05260410.1063/1.4922957 ↗
43. Zhang · ACS Nano · 2015 · 9 · 991210.1021/acsnano.5b05792 ↗
44. Zhang · Angew. Chem., Int. Ed. · 2015 · 54 · 395210.1002/anie.201500096 ↗
45. Sun · Adv. Mater. · 2015 · 27 · 140210.1002/adma.201404788 ↗
46. Lignos · Small · 2015 · 11 · 400910.1002/smll.201500119 ↗
47. Dai · Chem. Eng. · 2015 · 280 · 38510.1016/j.cej.2015.06.005 ↗
48. Shu · Nanotechnology · 2015 · 26 · 27570110.1088/0957-4484/26/27/275701 ↗
49. Gu · Langmuir · 2013 · 29 · 757610.1021/la4008069 ↗
50. Niu · Chem. Soc. Rev. · 2015 · 44 · 580610.1039/C5CS00049A ↗
51. Araújo · ACS Nano · 2015 · 9 · 829110.1021/acsnano.5b02762 ↗
52. Araújo · Nanoscale · 2016 · 8 · 1070610.1039/C6NR00294C ↗
53. Yamada · Annu. Rev. Biochem. · 2007 · 76 · 26710.1146/annurev.biochem.75.103004.142811 ↗
54. Iglesias · Curr. Opin. Cell Biol. · 2008 · 20 · 3510.1016/j.ceb.2007.11.011 ↗
55. Bryant · Nat. Rev. Mol. Cell Biol. · 2008 · 9 · 88710.1038/nrm2523 ↗
56. Schattling · Soft Matter · 2015 · 11 · 532710.1039/C5SM01161B ↗
57. Walther · Chem. Rev. · 2013 · 113 · 519410.1021/cr300089t ↗
58. Kaewsaneha · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2013 · 5 · 185710.1021/am302528g ↗
59. Ruhland · Polym. · 2015 · 79 · 29910.1016/j.polymer.2015.10.022 ↗
60. Maggi · Small · 2016 · 12 · 44610.1002/smll.201502391 ↗
61. Bradley · J. Am. Chem. Soc. · 2016 · 138 · 1143710.1021/jacs.6b05633 ↗
62. Seidel · Macromol. Chem. Phys. · 2016 · 217 · 146710.1002/macp.201600116 ↗
63. Kim · Angew. Chem., Int. Ed. · 2016 · 55 · 450910.1002/anie.201600209 ↗
64. Nakagawa · J. Am. Chem. Soc. · 2014 · 136 · 371610.1021/ja410183q ↗
65. Khan · Int. J. Pharm. · 2014 · 473 · 23910.1016/j.ijpharm.2014.06.035 ↗
66. Sun · RSC Adv. · 2016 · 6 · 1204210.1039/C5RA24531A ↗
67. Marquis · Biomacromolecules · 2012 · 13 · 119710.1021/bm300159u ↗
68. Hu · Langmuir · 2013 · 29 · 1552910.1021/la404082y ↗
69. Lone · RSC Adv. · 2014 · 4 · 1332210.1039/C4RA00158C ↗
70. Kim · Langmuir · 2014 · 30 · 147310.1021/la403220p ↗
71. Yin · Adv. Mater. · 2011 · 23 · 291510.1002/adma.201100203 ↗
72. Zhao · Lab Chip · 2009 · 9 · 298110.1039/b907478c ↗
73. Maeda · Adv. Mater. · 2012 · 24 · 134010.1002/adma.201102560 ↗
74. Liu · J. Colloid Interface Sci. · 2016 · 466 · 2010.1016/j.jcis.2015.12.004 ↗
75. Lan · Talanta · 2016 · 151 · 12610.1016/j.talanta.2016.01.024 ↗
76. Yang · Adv. Powder Technol. · 2015 · 26 · 15610.1016/j.apt.2014.08.018 ↗
77. Hu · Langmuir · 2015 · 31 · 188510.1021/la504422j ↗
78. Lone · Chem. Commun. · 2011 · 47 · 263410.1039/c0cc04517a ↗
79. Jeong · RSC Adv. · 2013 · 3 · 1180110.1039/c3ra41394b ↗
80. Chen · Langmuir · 2013 · 29 · 1265710.1021/la402417h ↗
81. Cao · RSC Adv. · 2015 · 5 · 7996910.1039/C5RA16504K ↗
82. Wang · Adv. Mater. · 2016 · 28 · 313110.1002/adma.201506358 ↗
83. Zhu · Langmuir · 2015 · 31 · 853110.1021/acs.langmuir.5b02097 ↗
84. Shum · Macromol. Rapid Commun. · 2010 · 31 · 10810.1002/marc.200900590 ↗
85. Muro · Mol. Ther. · 2008 · 16 · 145010.1038/mt.2008.127 ↗
86. Madivala · Soft Matter · 2009 · 5 · 171710.1039/b816680c ↗
87. Han · Science · 2006 · 314 · 62610.1126/science.1130146 ↗
88. Du · Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. · 2008 · 105 · 952210.1073/pnas.0801866105 ↗
89. Whitehead · Colloids Surf., B · 2005 · 41 · 12910.1016/j.colsurfb.2004.11.010 ↗
90. Mathaes · Expert Opin. Drug Delivery · 2015 · 12 · 48110.1517/17425247.2015.963055 ↗
91. Champion · Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. · 2007 · 104 · 1190110.1073/pnas.0705326104 ↗
92. Donev · Science · 2004 · 303 · 99010.1126/science.1093010 ↗
93. Seiffert · ChemPhysChem · 2013 · 14 · 29510.1002/cphc.201200749 ↗
94. Moon · Biomicrofluidics · 2014 · 8 · 05210310.1063/1.4892542 ↗
95. Nisisako · Small · 2014 · 10 · 511610.1002/smll.201401269 ↗
96. Chen · Langmuir · 2015 · 31 · 922810.1021/acs.langmuir.5b02200 ↗
97. Cheng · J. Colloid Interface Sci. · 2014 · 421 · 6410.1016/j.jcis.2014.01.041 ↗
98. Edlund · Plant Cell · 2004 · 16 · S8410.1105/tpc.015800 ↗
99. Hallett · Trends Cell Biol. · 2007 · 17 · 20910.1016/j.tcb.2007.03.002 ↗
100. Chan · Adv. Drug Delivery Rev. · 2003 · 55 · 79310.1016/S0169-409X(03)00078-4 ↗