journal article·2015-05-26Open access

Nanocomposite Hydrogels: 3D Polymer–Nanoparticle Synergies for On-Demand Drug Delivery

Sonia Merino, Cristina Martín, Kostas Kostarelos, Maurizio Prato, Ester Vázquez

ACS Nano· Volume 9· Issue 5

Abstract

Considerable progress in the synthesis and technology of hydrogels makes these materials attractive structures for designing controlled-release drug delivery systems. In particular, this review highlights the latest advances in nanocomposite hydrogels as drug delivery vehicles. The inclusion/incorporation of nanoparticles in three-dimensional polymeric structures is an innovative means for obtaining multicomponent systems with diverse functionality within a hybrid hydrogel network. Nanoparticle-hydrogel combinations add synergistic benefits to the new 3D structures. Nanogels as carriers for cancer therapy and injectable gels with improved self-healing properties have also been described as new nanocomposite systems.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Hydrogels: synthesis, properties, applications · Graphene and Nanomaterials Applications · Nanoparticle-Based Drug Delivery

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

Affiliations

Departamento de Química Orgánica, Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas-IRICA, Universidad de Castilla−La Mancha, 13071 Ciudad Real, Spain

Nanomedicine Lab, Faculty of Medical and Human Sciences & National Graphene Institute, AV Hill Building, The University of Manchester, Manchester M13 9PT, United Kingdom

Department of Chemical and Pharmaceutical Sciences, University of Trieste, Piazzale Europa 1, 34127 Trieste, Italy

Funding

Ministerio de Economía y Competitividad · Seventh Framework Programme · Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca

References (73)

Show source-provided references
1. Park K. · J. Controlled Release · 2014 · 190 · 310.1016/j.jconrel.2014.03.054 ↗
2. Sun T. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2014 · 53 · 1232010.1002/anie.201403036 ↗
3. Vashist A. · J. Mater. Chem. B · 2014 · 2 · 14710.1039/C3TB21016B ↗
4. Hoffman A. S. · Adv. Drug Delivery Rev. · 2012 · 64 · 1810.1016/j.addr.2012.09.010 ↗
5. Kopeček J. · Biomaterials · 2007 · 28 · 518510.1016/j.biomaterials.2007.07.044 ↗
6. Kopeček J. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2012 · 51 · 739610.1002/anie.201201040 ↗
7. Raeburn J. · Chem. Commun. · 2015 · 51 · 517010.1039/C4CC08626K ↗
8. Annabi N. · Adv. Mater. · 2014 · 26 · 8510.1002/adma.201303233 ↗
9. Gaharwar A. K. · Biotechnol. Bioeng. · 2014 · 111 · 44110.1002/bit.25160 ↗
10. Qiu Y. · Adv. Drug Delivery Rev. · 2012 · 64 · 4910.1016/j.addr.2012.09.024 ↗
11. Hoare T. R. · Polymer · 2008 · 49 · 199310.1016/j.polymer.2008.01.027 ↗
12. Schoenmakers R. G. · J. Controlled Release · 2004 · 95 · 29110.1016/j.jconrel.2003.12.009 ↗
13. Li J. · J. Am. Chem. Soc. · 2012 · 135 · 54210.1021/ja310019x ↗
14. Sutter M. · J. Controlled Release · 2007 · 119 · 30110.1016/j.jconrel.2007.03.003 ↗
15. Marchesan S. · Biomaterials · 2013 · 34 · 367810.1016/j.biomaterials.2013.01.096 ↗
16. Siegel R. A. · J. Controlled Release · 2010 · 141 · 30310.1016/j.jconrel.2009.12.012 ↗
17. Siegel R. A. · J. Controlled Release · 2014 · 190 · 33710.1016/j.jconrel.2014.06.035 ↗
18. Kikuchi A. · Adv. Drug Delivery Rev. · 2002 · 54 · 5310.1016/S0169-409X(01)00243-5 ↗
19. Lin C.-C. · Adv. Drug Delivery Rev. · 2006 · 58 · 137910.1016/j.addr.2006.09.004 ↗
20. Hoffman A. S. · Adv. Drug Delivery Rev. · 2013 · 65 · 1010.1016/j.addr.2012.11.004 ↗
21. Kabiri K. · Polym. Compos. · 2011 · 32 · 27710.1002/pc.21046 ↗
22. Piao Y. · Eur. Polym. J. · 2014 · 50 · 910.1016/j.eurpolymj.2013.10.015 ↗
23. Liu X. · Adv. Drug Delivery Rev. · 2014 · 77 · 4010.1016/j.addr.2014.10.004 ↗
24. Giri A. · Int. J. Biol. Macromol. · 2011 · 49 · 88510.1016/j.ijbiomac.2011.08.003 ↗
25. Murdan S. · J. Controlled Release · 2003 · 92 · 110.1016/S0168-3659(03)00303-1 ↗
26. Yang Y. · Colloids Surf., A · 2000 · 169 · 8510.1016/S0927-7757(00)00420-9 ↗
27. Sutani K. · Radiat. Phys. Chem. · 2001 · 61 · 4910.1016/S0969-806X(00)00381-9 ↗
28. Indermun S. · J. Pharm. Sci. · 2014 · 103 · 35310.1002/jps.23829 ↗
29. Servant A. · Adv. Healthcare Mater. · 2013 · 2 · 80610.1002/adhm.201200193 ↗
30. Liu K.-H. · Acta Biomater. · 2008 · 4 · 103810.1016/j.actbio.2008.01.012 ↗
31. Wang X. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2015 · 7 · 250310.1021/am507389q ↗
32. Huang W.-C. · J. Mater. Chem. · 2011 · 21 · 1607710.1039/c1jm12376a ↗
33. Liu H.-W. · J. Mater. Chem. · 2012 · 22 · 1731110.1039/c2jm32772d ↗
34. Servant A. · Adv. Healthcare Mater. · 2014 · 3 · 133410.1002/adhm.201400016 ↗
35. León V. · Chem. Commun. · 2011 · 47 · 1093610.1039/c1cc14595a ↗
36. Li Y. · Adv. Funct. Mater. · 2013 · 23 · 66010.1002/adfm.201201708 ↗
37. Liu T. Y. · Langmuir · 2006 · 22 · 597410.1021/la060371e ↗
38. Anirudhan T. S. · J. Magn. Magn. Mater. · 2013 · 343 · 14910.1016/j.jmmm.2013.04.007 ↗
39. Zhang D. · Biomaterials · 2013 · 34 · 1025810.1016/j.biomaterials.2013.09.027 ↗
40. Campbell S. · ACS Macro Lett. · 2015 · 4 · 31210.1021/acsmacrolett.5b00057 ↗
41. Wei Z. · Chem. Soc. Rev. · 2014 · 43 · 811410.1039/C4CS00219A ↗
42. Appel E. A. · Nat. Commun. · 2015 · 6 · 629510.1038/ncomms7295 ↗
43. Zhang Y. · Chem. Commun. · 2012 · 48 · 930510.1039/c2cc34745h ↗
44. Yan B. · J. Am. Chem. Soc. · 2012 · 134 · 1655810.1021/ja308876j ↗
45. Cheng Z. · Langmuir · 2013 · 29 · 957310.1021/la402036p ↗
46. Li W. · Adv. Mater. · 2013 · 25 · 673710.1002/adma.201302810 ↗
47. Wu J. · Nanoscale · 2015 · 7 · 165510.1039/C4NR05798H ↗
48. Strong L. E. · J. Controlled Release · 2014 · 178 · 6310.1016/j.jconrel.2014.01.014 ↗
49. Watanabe K. · Int. J. Pharm. · 2013 · 446 · 8110.1016/j.ijpharm.2013.02.002 ↗
50. Gwak G.-H. · Eur. J. Inorg. Chem. · 2012 · 526910.1002/ejic.201200583 ↗
51. Zhong D. · J. Appl. Polym. Sci. · 2013 · 129 · 76710.1002/app.38797 ↗
52. 10.1002/app.4043810.1002/app.40438 ↗
53. Ju C. · J. Pharm. Sci. · 2013 · 102 · 270710.1002/jps.23649 ↗
54. Nagahama K. · Biomacromolecules · 2015 · 16 · 88010.1021/bm5017805 ↗
55. Zhang J. · Adv. Drug Delivery Rev. · 2013 · 65 · 121510.1016/j.addr.2013.05.001 ↗
56. Cocheiro A. · Adv. Drug Delivery Rev. · 2013 · 65 · 118810.1016/j.addr.2013.04.015 ↗
57. Kuang H. · J. Mater. Chem. B · 2014 · 2 · 65910.1039/C3TB21475C ↗
58. Bitounis D. · Adv. Mater. · 2013 · 25 · 225810.1002/adma.201203700 ↗
59. Sánchez V. C. · Chem. Res. Toxicol. · 2012 · 25 · 1510.1021/tx200339h ↗
60. Su S. · Biomaterials · 2013 · 34 · 352310.1016/j.biomaterials.2013.01.083 ↗
61. Wu W. · Biomaterials · 2010 · 31 · 755510.1016/j.biomaterials.2010.06.030 ↗
62. Abandansari H. S. · Polymer · 2014 · 55 · 357910.1016/j.polymer.2014.06.037 ↗
63. Moya-Ortega M. D. · Int. J. Pharm. · 2012 · 428 · 15210.1016/j.ijpharm.2012.02.038 ↗
64. Rivero R. E. · Sens. Actuators, B · 2014 · 190 · 27010.1016/j.snb.2013.08.054 ↗
65. Yuan J. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2013 · 52 · 97610.1002/anie.201205791 ↗
66. Vimala K. · Int. J. Biol. Macromol. · 2014 · 63 · 7510.1016/j.ijbiomac.2013.10.021 ↗
67. Cirillo G. · Biomed. Res. Int. · 2014 · 2014 · 82501710.1155/2014/825017 ↗
68. Ju C. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2014 · 53 · 625310.1002/anie.201311227 ↗
69. 10.1002/app.3935210.1002/app.39352 ↗
70. Roy S. · Chem.—Eur. J. · 2013 · 19 · 1495010.1002/chem.201301655 ↗
71. Chen B. · Tissue Eng., Part C · 2013 · 19 · 56810.1089/ten.tec.2012.0489 ↗
72. Fabbro A. · ACS Nano · 2012 · 6 · 204110.1021/nn203519r ↗
73. Malda J. · Adv. Mater. · 2013 · 25 · 501110.1002/adma.201302042 ↗