Glial Interfaces: Advanced Materials and Devices to Uncover the Role of Astroglial Cells in Brain Function and Dysfunction.
advanced materials
astrocytes
bioelectronics
biomaterials
glial engineering
glial interfaces
Journal
Advanced healthcare materials
ISSN: 2192-2659
Titre abrégé: Adv Healthc Mater
Pays: Germany
ID NLM: 101581613
Informations de publication
Date de publication:
01 2021
01 2021
Historique:
received:
19
07
2020
revised:
06
10
2020
pubmed:
27
10
2020
medline:
15
5
2021
entrez:
26
10
2020
Statut:
ppublish
Résumé
Research over the past four decades has highlighted the importance of certain brain cells, called glial cells, and has moved the neurocentric vision of structure, function, and pathology of the nervous system toward a more holistic perspective. In this view, the demand for technologies that are able to target and both selectively monitor and control glial cells is emerging as a challenge across neuroscience, engineering, chemistry, and material science. Frequently neglected or marginally considered as a barrier to be overcome between neural implants and neuronal targets, glial cells, and in particular astrocytes, are increasingly considered as active players in determining the outcomes of device implantation. This review provides a concise overview not only of the previously established but also of the emerging physiological and pathological roles of astrocytes. It also critically discusses the most recent advances in biomaterial interfaces and devices that interact with glial cells and thus have enabled scientists to reach unprecedented insights into the role of astroglial cells in brain function and dysfunction. This work proposes glial interfaces and glial engineering as multidisciplinary fields that have the potential to enable significant advancement of knowledge surrounding cognitive function and acute and chronic neuropathologies.
Identifiants
pubmed: 33103375
doi: 10.1002/adhm.202001268
doi:
Types de publication
Journal Article
Research Support, Non-U.S. Gov't
Review
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2001268Informations de copyright
© 2020 Wiley-VCH GmbH.
Références
A. Verkhratsky, M. Nedergaard, Physiol. Rev. 2018, 98, 239.
M. Santello, N. Toni, A. Volterra, Nat. Neurosci. 2019, 22, 154.
N. A. Oberheim, T. Takano, X. Han, W. He, J. H. C. Lin, F. Wang, Q. Xu, D. J. Wyatt, W. Pilcher, J. G. Ojemann, B. R. Ransom, A. Steven, A. Goldman, M. Nedergaard, J. Neurosci. 2009, 29, 3276.
F. Vasile, E. Dossi, N. Rouach, Brain Struct. Funct. 2017, 222, 2017.
N. J. Abbott, L. Rönnbäck, E. Hansson, Nat. Rev. Neurosci. 2006, 7, 41.
A. Chvátal, M. Anderova, H. Neprasova, I. Prajerova, J. Benesova, O. Butenko, A. Verkhratsky, Physiol. Res. 2008, 57, 101.
B. Di Benedetto, R. Rupprecht, Curr. Neuropharmacol. 2013, 11, 171.
J. M. Pekny, M. Pekn, A. Messing, C. Steinhäuser, J. M. Lee, V. Parpura, E. M. Hol, M. V. Sofroniew, A. Verkhratsky, Acta Neuropathol. 2016, 131, 323.
R. R. Ji, T. Berta, M. Nedergaard, Pain 2013, 154, S10.
J. W. Salatino, K. A. Ludwig, D. Y. Kozai, E. K. Purcell, Nat. Biomed. Eng. 2017, 1, 862.
T. D. Kozai, A. S. Jaquins-Gerstl, A. L. Vazquez, A. C. Michael, X. T. Cui, ACS Chem. Neurosci. 2015, 6, 48.
R. Timmerman, S. M. Burm, J. J. Bajramovic, Front. Cell. Neurosci. 2018, 12, 242.
O. Butovsky, M. P. Jedrychowski, C. S. Moore, R. Cialic, A. J. Lanser, G. Gabriely, T. Koeglsperger, B. Dake, P. M. Wu, C. E. Doykan, Z. Fanek, L. Liu, Z. Chen, J. D. Rothstein, R. M. Ransohoff, S. P. Gygi, J. P. Antel, H. L. Weiner, Nat. Neurosci. 2014, 17, 131.
T. F. Galatro, I. R. Holtman, A. M. Lerario, I. D. Vainchtein, N. Brouwer, P. R. Sola, M. M. Veras, T. F. Pereira, R. E. P. Leite, T. Möller, P. D. Wes, M. C. Sogayar, J. D. Laman, W. den Dunnen, C. A. Pasqualucci, S. M. Oba-Shinjo, E. W. G. M. Boddeke, S. K. N. Marie, B. J. L. Eggen, Nat. Neurosci. 2017, 20, 1162.
C. Tsui, K. Koss, M. A. Churchward, K. G. Todd, Acta Biomater. 2019, 83, 13.
M. R. Hutchinson, Y. Zhang, M. Shridhar, J. H. Evans, M. M. Buchanan, T. X. Zhao, P. F. Slivka, B. D. Coats, N. Rezvani, J. Wieseler, T. S. Hughes, K. E. Landgraf, S. Chan, S. Fong, S. Phipps, J. J. Falke, L. A. Leinwand, S. F. Maier, H. Yin, K. C. Rice, L. R. Watkins, Brain, Behav., Immun. 2010, 24, 83.
L. R. Pires, D. N. Rocha, L. Ambrosio, A. P. Pêgo, J. R. Soc., Interface 2015, 12, 1224.
M. Simons, K. A. Nave, Cold Spring Harbor Perspect. Biol. 2016, 8, a020479.
S. Vejar, J. E. Oyarzún, M. A. Retamal, F. C. Ortiz, J. A. Orellana, Front. Cell. Neurosci. 2019, 13, 00003.
E. Scemes, C. Giaume, GLIA 2006, 54, 716.
E. Scemes, D. C. Spray, P. Meda, Pflugers Arch. 2009, 457, 1207.
E. Scemes, D. C. Spray, Neurochem. Res. 2012, 37, 2310.
S. Griemsmann, S. P. Höft, P. Bedner, J. Zang, E. von Staden, A. Beinhauer, J. Degen, P. Dublin, D. W. Cope, N. Richter, V. Crunelli, R. Jabs, K. Willecke, M. Theis, G. Seifert, H. Kettenmann, C. Steinhäuser, et al., Cereb. Cortex 2015, 25, 3420.
A. A. Peters, J. Neurocytol. 2004, 33, 345.
P. Bedner, R. Jabs, C. Steinhäuser, GLIA 2020, 68, 756.
O. Torper, M. Götz, Prog. Brain Res. 2017, 230, 69.
F. E. Song, J. L. Huang, S. H. Lin, S. Wang, G. F. Ma, X. P. Tong, CNS Neurosci. Ther. 2017, 23, 547.
M. Götz, S. Sirko, J. Beckers, M. Irmler, GLIA 2015, 63, 1452.
S. M. Wellman, F. Cambi, T. D. Kozai, Biomaterials 2018, 183, 200.
B. Zhu, M. Nicholls, Y. Gu, G. Zhang, C. Zhao, R. J. M. Franklin, B. Song, Int. J. Mol. Sci. 2016, 17, 1948.
V. Benfenati, S. Ferroni, Neuroscience 2010, 168, 926.
M. Santello, C. Calì, P. Bezzi, Adv. Exp. Med. Biol. 2012, 970, 307.
G. Perea, M. Navarrete, A. Araque, Trends Neurosci. 2009, 32, 421.
W. S. Chung, N. J. Allen, C. Eroglu, Cold Spring Harb Perspect. Biol. 2015, 7, a020370.
L. Pellerin, P. J. Magistretti, J. Cereb. Blood Flow Metab. 2012, 32, 1152.
C. M. Greco, P. Sassone-Corsi, Nat. Rev. Neurosci. 2019, 20, 71.
V. Benfenati, M. Amiry-Moghaddam, M. Caprini, M. N. Mylonakou, C. Rapisarda, O. P. Ottersen, S. Ferroni, Neuroscience 2007, 148, 876.
R. Srinivasan, B. S. Huang, S. Venugopal, A. D. Johnston, H. Chai, H. Zeng, P. Golshani, B. S. Khakh, Nat. Neurosci. 2015, 18, 708.
M. Nedergaard, B. Ransom, S. A. Goldman, Trends Neurosci. 2003, 26, 523.
R. Frackowiak, H. Markram, Philos. Trans. R. Soc. London B 2015, 370, 20140171.
M. M. Halassa, T. Fellin, H. Takano, J. H. Dong, P. G. Haydon, J. Neurosci. 2007, 27, 6473.
R. K. Orkand, J. G. Nicholls, S. W. Kuffler, J. Neurophysiol. 1966, 29, 788.
E. A. Newman, D. A. Frambach, L. L. Odette, J. Sci. 1984, 25, 1174.
P. Kofuji, E. A. Newman, Neuroscience 2004, 129, 1045.
V. Benfenati, M. Caprini, M. Dovizio, M. N. Mylonakou, S. Ferroni, O. P. Ottersen, M. Amiry-Moghaddam, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 2563.
E. Shigetomi, O. Jackson-Weaver, R. T. Huckstepp, T. J. O'Dell, B. S. Khakh, J. Neurosci. 2013, 33, 10143.
E. Shigetomi, X. Tong, K. Y. Kwan, D. P. Corey, B. S. Khakh, Nat. Neurosci. 2012, 15, 70.
A. Verkhratsky, R. C. Reyes, V. Parpura, Rev. Physiol. Biochem. Pharmacol. 2014, 166, 1.
E. Shigetomi, E. A. Bushong, M. D. Haustein, X. Tong, O. Jackson-Weaver, S. Kracun, J. Xu, M. V. Sofroniew, M. H. Ellisman, S. B. Khakh, Gen. Physiol. 2013, 141, 633.
G. Dallérac, N. Rouach, Prog. Neurobiol. 2016, 144, 48.
D. K. Binder, C. Steinhäuser, GLIA 2006, 54, 358.
C. Steinhäuser, G. Seifert, P. Bedner, GLIA 2012, 60, 1192.
Y. Zhang, S. A. Sloan, L. E. Clarke, C. Caneda, C. A. Plaza, Neuron 2016, 89, 37.
P. Ballerini, R. Ciccarelli, F. Caciagli, M. P. Rathbone, E. S. Werstiuk, U. Traversa, S. Buccella, P. Giuliani, S. Jang, E. Nargi, D. Visini, C. Santavenere, P. Di Iorio, Int. J. Immunopathol. Pharmacol. 2005, 18, 41.
M. G. Mola, A. Sparaneo, C. D. Gargano, D. C. Spray, M. Svelto, A. Frigeri, E. Scemes, G. P. Nicchia, GLIA 2016, 64, 139.
K. M. Dunn, D. C. Hill-Eubanks, W. B. Liedtke, M. T. Nelson, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2013, 110, 6157.
T. L. Toft-Bertelsen, B. R. Larsen, Channels 2018, 12, 100.
P. P. Kanju, W. Liedtke, Exp. Physiol. 2016, 101, 1472.
O. Butenko, D. Dzamba, J. Benesova, P. Honsa, V. Benfenati, V. Rusnakova, S. Ferroni, M. Anderova, PLoS One 2012, 7, e39959.
H. Pivonkova, Z. Hermanova, D. Kirdajova, T. Awadova, J. Malinsky, L. Valihrach L, D. Zuchac, M. Kubistacd, A. Galisova, D. Jirakef, M. Anderova, Neuroscience 2018, 394, 127.
H. Monai, M. Ohkura, M. Tanaka, Y. Oe, A. Konno, H. Hirai, K. Mikoshiba, S. Itohara, J. Nakai, Y. Iwai, H. Hirase, Nat. Commun. 2016, 7, 11100.
T. J. Jentsch, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2016, 17, 293.
V. Benfenati, G. P. Nicchia, M. Svelto, C. Rapisarda, A. Frigeri, S. Ferroni, J. Neurochem. 2007, 100, 87.
F. Formaggio, E. Saracino, M. G. Mola, S. B. Rao, M. Amiry-Moghaddam, M. Muccini, R. Zamboni, G. P. Nicchia, M. Caprini, V. Benfenati, FASEB J. 2019, 33, 101.
A. L. Schober, C. S. Wilson, A. A. Mongin, J. Physiol. 2017, 595, 6939.
T. Takano, J. Kang, J. K. Jaiswal, S. M. Simon, J. H. C. Lin, Y. Yu, Y. Li, J. G. Dienel, H. R. Zielke, M. Nedergaard, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 1646.
B. A. Barres, L. L. Chun, D. P. Corey, GLIA 1988, 1, 10.
L. W. Pappalardo, J. A. Black, S. G. Waxman, GLIA 2016, 64, 1628.
A. Verkhratsky, R. C. Reyes, V. Parpura, Rev. Physiol. Biochem. Pharmacol. 2014, 166, 1.
A. Verkhratsky, V. Untiet, C. R. Rose, J. Physiol. 2020, 598, 1655.
G. P. Nicchia, F. Pisani, L. Simone, A. Cibelli, M. G. Mola, M. Dal Monte, A. Frigeri, P. Bagnoli, M. Svelto, Exp. Eye Res. 2016, 146, 259.
G. P. Nicchia, B. Nico, L. M. A. Camassa, M. G. Mola, N. Loh, R. Dermietzel, D. C. Spray, M. Svelto, A. Frigeri, Neuroscience 2004, 129, 935.
L. Simone, F. Pisani, M. G. Mola, M. De Bellis, G. Merla, L. Micale, A. Frigeri, A. L. Vescovi, M. Svelto, G. P. Nicchia, Cancer Res. 2019, 79, 2182.
A. Thrane, P. M. Rappold, T. Fujita, A. Torres, L. K. Bekar, T. Takano, W. Peng, F. Wang, V. R. Thrane, R. Enger, N. N. Haj-Yasein, Ø. Skare, T. Holen, A. Klungland, O. P. Ottersen, M. Nedergaard, E. A. Nagelhus, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 846.
M. Amiry-Moghaddam, O. P. Ottersen, Nat. Rev. Neurosci. 2003, 4, 991.
E. A. Nagelhus, T. M. Mathiisen, O. P. Ottersen, Neuroscience 2004, 129, 905.
A. O. Jo, D. A. Ryskamp, T. T. T. Phuong, A. S. Verkman, O. Yarishkin, N. MacAulay, D. Križaj, J. Neurosci. 2015, 35, 13525.
L. Minieri, H. Pivonkova, L. Harantova, M. Anderova, S. Ferroni, J. Neurochem. 2015, 132, 286.
A. Adamsky, I. Goshen, Neuroscience 2018, 370, 14.
M. M. Halassa, T. Fellin, P. G. Haydon, Trends. Mol. Med. 2007, 13, 54.
S. E. Nwaobi, V. A. Cuddapah, K. C. Patterson, A. C. Randolph, M. L. Olsen, Acta Neuropathol. 2016, 132, 1.
C. Escartin, O. Guillemaud, M. A. Carrillo-de Sauvage Curr, GLIA 2019, 67, 2221.
G. Seifert, K. Schilling, C. Steinhäuser, Nat. Rev. Neurosci. 2006, 7, 194.
H. E. Scharfman, D. K. Binder, Neurochem. Int. 2013, 63, 702.
É. Borbély, M. Payrits, Á. Hunyady, G. Mező, E. Pintér, Geroscience 2019, 41, 643.
J. A. Filosa, X. Yao, G. Rath, J. Cardiovasc. Pharmacol. 2013, 61, 113.
J. M. Diaz-Otero, T. C. Yen, A. Ahmad, E. Laimon-Thomson, B. Abolibdeh, K. Kelly, M. T. Lewis, R. W. Wiseman, W. F. Jackson, A. M. Dorrance, Microcirculation 2019, 26, 12535.
E. Saracino, L. Maiolo, D. Polese, M. Semprini, A. I. Borrachero-Conejo, J. Gasparetto, S. Murtagh, M. Sola, L. Tomasi, F. Valle, L. Pazzini, F. Formaggio, M. Chiappalone, S. Hussain, M. Caprini, M. Muccini, L. Ambrosio, G. Fortunato, R. Zamboni, A. Convertino, V. Benfenati, Adv. Biosys. 2020, 4, 1900264.
E. Wanke, F. Gullo, E. Dossi, G. Valenza, A. Becchetti, J. Neurophysiol. 2016, 116, 2706.
W. Fleischer, S. Theiss, J. Slotta, C. Holland, A. Schnitzler, Physiol. Rep. 2015, 3, e12400.
A. Hai, J. Shappir, M. E. Spira, Nat. Methods 2010, 7, 200.
A. L. G. Mestre, M. Cerquido, P. M. C. Inácio, S. Asgarifar, A. S. Lourenço, M. L. S. Cristiano, P. Aguiar, M. C. R. Medeiros, I. M. Araújo, J. Ventura, H. L. Gomes, Sci. Rep. 2017, 7, 14284.
A. Convertino, V. Mussi, L. Maiolo, M. Ledda, M. G. Lolli, F. A. Bovino, G. Fortunato, M. Rocchia, A. Lisi, Nanotechnology 2018, 29, 415102.
L. Maiolo, D. Polese, A. Pecora, G. Fortunato, Y. S. Diamond, A. Convertino, Adv. Healthcare Mater. 2016, 5, 575.
T. Posati, A. Pistone, E. Saracino, F. Formaggio, M. G. Mola, E. Troni, A. Sagnella, M. Nocchetti, M. Barbalinardo, F. Valle, S. Bonetti, M. Caprini, G. P. Nicchia, R. Zamboni, M. Muccini, V. Benfenati, Sci. Rep. 2016, 6, 31226.
H. Hirbec, N. Déglon, L. C. Foo, I. Goshen, J. Grutzendler, E. Hangen, T. Kreisel, N. Linck, J. Muffat, S. Regio, S. Rion, C. Escartin, GLIA 2020, 68, 1692.
L. Pazzini, D. Polese, J. F. Weinert, L. Maiolo, F. Maita, M. Marrani, A. Pecora, M. V. Sanchez-Vives, G. Fortunato, Sci. Rep. 2018, 8, 16717.
G. Malliaras, M. R. Abidian, Adv. Mater. 2015, 27, 7492.
R. Green, M. R. Abidian, Adv. Mater. 2015, 27, 7620.
C. Tsui, K. Koss, M. A. Churchward, K. G. Todd, Acta Biomater. 2019, 83, 13.
R. A. Green, N. H. Lovell, G. G. Wallace, L. A. P. Warren, Biomaterials 2008, 29, 3393.
E. Castagnola, L. Maiolo, E. Maggiolini, A. Minotti, M. Marrani, F. Maita, A. Pecora, G. N. Angotzi, A. Ansaldo, M. Boffini, L. Fadiga, G. Fortunato, D. Ricci, IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng. 2015, 23, 342.
G. Cellot, P. Lagonegro, G. Tarabella, D. Scaini, F. Fabbri, S. Iannotta, M. Prato, G. Salviati, L. Ballerini, Front. Neurosci. 2016, 9, 521.
A. Sagnella, A. Pistone, S. Bonetti, A. Donnadio, E. Saracino, M. Nocchetti, C. Dionigi, G. Ruani, M. Muccini, T. Posati, V. Benfenati, R. Zamboni, RSC Adv. 2016, 6, 9304.
J. Isaksson, P. Kjäll, D. Nilsson, N. D. Robinson, M. Berggren, A. Richter-Dahlfors, Nat. Mater. 2007, 6, 673.
A. Jonsson, S. Inal, I. Uguz, A. J. Williamson, L. Kergoat, J. Rivnay, D. Khodagholy, M. Berggren, C. Bernard, G. G. Malliaras, D. T. Simon, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2016, 113, 9440.
N. C. de Lanerolle, T. S. Lee, Epilepsy Behav. 2005, 7, 190.
D. Ghezzi, M. R. Antognazza, M. Dal Maschio, E. Lanzarini, F. Benfenati, G. Lanzani, Nat. Commun. 2011, 2, 164.
J. F. Maya-Vetencourt, D. Ghezzi, M. R. Antognazza, E. Colombo, M. Mete, P. Feyen, A. Desii, A. Buschiazzo, M. Di Paolo, S. Di Marco, F. Ticconi, L. Emionite, D. Shmal, C. Marini, I. Donelli, G. Freddi, R. Maccarone, S. Bisti, G. Sambuceti, G. Pertile, G. Lanzani, F. Benfenati, Nat. Mater. 2017, 16, 681.
M. R. Antognazza, M. Di Paolo, D. Ghezzi, M. Mete, S. Di Marco, J. F. Maya-Vetencourt, R. Maccarone, A. Desii, F. Di Fonzo, M. Bramini, A. Russo, L. Laudato, I. Donelli, M. Cilli, G. Freddi, G. Pertile, G. Lanzani, S. Bisti, F. Benfenati, Adv. Healthcare Mater. 2016, 5, 2271.
V. Benfenati, N. Martino, M. R. Antognazza, A. Pistone, S. Toffanin, S. Ferroni, G. Lanzani, M. Muccini, Adv. Healthcare Mater. 2014, 3, 392.
A. I. Borrachero-Conejo, W. R. Adams, E. Saracino, M. G. Mola, M. Wang, T. Posati, F. Formaggio, M. De Bellis, A. Frigeri, M. Caprini, M. Hutchinson, M. Muccini, R. Zamboni, G. P. Nicchia, A. Mahadevan-Jansen, V. Benfenati, FASEB J. 2020, 34, 6539.
P. Feyen, E. Colombo, D. Endeman, M. Nova, L. Laudato, N. Martino, M. R. Antognazza, G. Lanzani, F. Benfenati, D. Ghezzi, Sci. Rep. 2016, 6, 22718.
A. Borrachero-Conejo, E. Saracino, M. Natali, F. Prescimone, S. Karges, S. Bonetti, G. P. Nicchia, F. Formaggio, M. Caprini, R. Zamboni, F. Mercuri, S. Toffanin, M. Muccini, V. Benfenati, Adv. Healthcare Mater. 2019, 8, 1801139.
V. Benfenati, S. Toffanin, S. Bonetti, G. Turatti, A. Pistone, M. Chiappalone, A. Sagnella, A. Stefani, G. Generali, G. Ruani, D. Saguatti, R. Zamboni, M. Muccini, Nat. Mater. 2013, 12, 672.
N. P. Pampaloni, M. Giugliano, D. Scaini, L. Ballerini, R. Rauti,, Front. Neurosci. 2019, 12, 953.
M. K. Gottipati, A. Verkhratsky, V. Parpura, Philos. Trans. R. Soc. B 2014, 369, 20130598.
M. K. Gottipati, E. Bekyarova, R. C. Haddon, V. Parpura, Amino Acids 2015, 47, 1379.
V. Palermo, I. A. Kinloch, S. Ligi, N. M. Pugno, Adv. Mater. 2016, 28, 6232.
C. Cheng, S. Li, A. Thomas, N. A. Kotov, R. Haag, Chem. Rev. 2017, 117, 1826.
Ç. Defteralı, R. Verdejo, L. Peponi, E. D. Martín, R. M. Murillo, M. Ángel, L. Manchado, C. V. Abejón, Biomaterials 2016, 82, 84.
M. Bramini, M. Chiacchiaretta, A. Armirotti, D. D. Kale, C. Martin, E. Vázquez, T. Bandiera, S. Ferroni, F. Cesca, F. Benfenati, Small 2019, 15, 1900147.
M. Chiacchiaretta, M. Bramini, A. Rocchi, A. Armirotti, E. Giordano, E. Vázquez, T. Bandiera, S. Ferroni, F. Cesca, F. Benfenati, Nano Lett. 2018, 18, 5827.
M. Durso, A. I. Borrachero-Conejo, C. Bettini, E. Treossi, A. Scidà, E. Saracino, M. Gazzano, M. Christian, V. Morandi, G. Tuci, G. Giambastiani, L. Ottaviano, F. Perrozzi, V. Benfenati, M. Melucci, V. Palermo, J. Mater. Chem. B 2018, 6, 5335.
D. C. Patel, B. P. Tewari, L. Chaunsali, H. Sontheimer, Nat. Rev. Neurosci. 2019, 20, 282.
S. Robel, S. C. Buckingham, J. L. Boni, S. L. Campbell, N. C. Danbolt, T. Riedemann, B. Sutor, H. Sontheimer, J. Neurosci. 2015, 35, 3330.
S. A. Liddelow, K. A. Guttenplan, L. E. Clarke, F. C. Bennett, C.r J. Bohlen, L. Schirmer, M. L. Bennett, A. E. Münch, W. S. Chung, T. C. Peterson, D. K. Wilton, A. Frouin, B. A. Napier, N. Panicker, M. Kumar, M. S. Buckwalter, D. H. Rowitch, V. L. Dawson, T. M. Dawson, B. Stevens, B. A. Barres, Nature 2017, 541, 481.
H. Pivonkova, M. Anderova, Curr. Pharm. Des. 2017, 23, 5056.
P. A. Tresco, G. A. Gerhardt, in Brain-Computer Interfaces, Vol. 1, Springer, Dordrecht 2008, pp. 31-45.
A. F. Renz, A. M. Reichmuth, F. Stauffer, G. Thompson-Steckel, J. Vörös, J. Neural Eng. 2018, 15, 061001.
M. Gulino, D. Kim, S. Pané, S. D. Santos, A. P. Pêgo, Front. Neurosci. 2019, 13, 689.
N. Chen, L. Tian, A. C. Patil, S. Peng, I. H. Yang, N. V. Thakor, S. Ramakrishna, Nanotoday 2017, 14, 59.
S. P. Lacour, G. Courtine, J. Guck, Nat. Rev. Mater. 2016, 1, 16063.
A. Nadal, E. Fuentes, J. Pastor, P. A. McNaughton, GLIA 1997, 19, 343.
T. D. Y. Kozai, J. R. Eles, A. L. Vazquez, X. T. Cui, J. Neurosci. Methods 2016, 258, 46.
D. J. Edell, V. V. Toi, V. M. Mc Neil, L. D. Clark, IEEE Trans. Biomed. Eng. 1992, 39, 635.
I. R. Minev, P. Musienko, A. Hirsch, Q. Barraud, N. Wenger, E. M. Moraud, J. Gandar, M. Capogrosso, T. Milekovic, L. Asboth, R. F. Torres, N. Vachicouras, Q. Liu, N. Pavlova, S. Duis, A. Larmagnac, J. Vörös, S. Micera, Z. Suo, G. Courtine, S. P. Lacour, Science 2015, 347, 159.
J. Viventi, D. H. Kim, L. Vigeland, E. S. Frechette, J. A. Blanco, Y. S. Kim, A. E. Avrin, V. R. Tiruvadi, S. W. Hwang, A. C. Vanleer, D. F. Wulsin, K. Davis, C. E. Gelber, L. Palmer, J. V. der Spiegel, J. Wu, J. Xiao, Y. Huang, D. Contreras, J. A. Rogers, B. Litt, Nat. Neurosci. 2011, 14, 1599.
L. Maiolo, D. Polese, A. Convertino, Adv. Phys., X 2019, 4, 1664319.
L. Maiolo, A. Pecora, F. Maita, A. Minotti, E. Zampetti, S. Pantalei, A. Macagnano, A. Bearzotti, D. Ricci, G. Fortunato, Sens. Actuators, B 2013, 179, 114.
L. B. Capeletti, M. B. Cardoso, J. H. Z. Dos Santos, W. He, ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 27553.
L. Luan, X. Wei, Z. Zhao, J. J. Siegel, O. Potnis, C. A. Tuppen, S. Lin, S. Kazmi, R. A. Fowler, S. Holloway, A. K. Dunn, R. A. Chitwood, C. Xie, Sci. Adv. 2017, 3, e1601966.
W. He, G. C. McConnell, T. M. Schneider, R. V. Bellamkonda, Adv. Mater. 2007, 19, 3529.
Z. Suo, Appl. Phys. Lett. 1999, 74, 1177.
Y. Zhong, R. V. Bellamkonda, Brain Res. 2007, 1148, 15.
M. R. Abidian, D. C. Martin, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 573.
A. Mercanzini, S. T. Reddy, D. Velluto, P. Colin, A. Maillard, J. C. Bensadoun, J. A. Hubbell, P. Renaud, J. Controlled Release 2010, 145, 196.
A. V. Singh, M. Raymond, F. Pace, A. Certo, J. M. Zuidema, C. A. McKay, R. J. Gilbert, X. L. Lu, L. Q. Wan, Sci. Rep. 2015, 5, 7847.
S. K. Min, S. H. Kim, C. R. Kim, S. M. Paik, S. M. Jung, H. S. Shin, Neurosci. Lett. 2013, 534, 80.
Z. R. Wu, J. Ma, B. F. Liu, Q. Y. Xu, F. Z. Cui, J. Biomed. Mater. Res. Part A 2007, 81A, 355.
W. He, G. C. McConnell, R. V. Bellamkonda, J. Neural Eng. 2006, 3, 316.
E. K. Purcell, J. P. Seymour, S. Yandamuri, D. R. Kipke, J. Neural Eng. 2009, 6, 026005.
E. Azemi, C. F. Lagenaur, X. T. Cui, Biomaterials 2011, 32, 681.
A. Golabchi, K. M. Woeppel, X. Li, C. F. Lagenaur, X. T. Cui, Biosens. Bioelectron. 2020, 155, 112096.
S. M. Wellman, T. D. Y. Kozai, ACS Chem. Neurosci. 2017, 8, 2578.
L. Kam, W. Shain, J. N. Turner, R. Bizios, Biomaterials 2002, 23, 511.
G. Orive, E. Anitua, J. L. Pedraz, D. F. Emerich, Nat. Rev. Neurosci. 2009, 10, 682.
E. Saracino, V. Cirillo, M. Marrese, V. Guarino, V. Benfenati, R. Zamboni, L. Ambrosio, Mater. Sci. Eng., C 2021, 118, 111363.
J. M. Zuidema, R. J. Gilbert, M. K. Gottipati, Cells Tissues Organs 2018, 205, 372.
R. Thompson, S. Sakijama-Elbert, Biomed. Mater. 2018, 13, 024104.
A. Jakobsson, M. Ottosson, M. C. Zalis, D. O'Carroll, U. E. Johansson, F. Johansson, Nanomedicine 2017, 13, 1563.
V. Guarino, L. Ambrosio, Nanomedicine 2016, 11, 1515.
A. Kaushik, R. D. Jayant, V. Bhardwaj, M. Nair, Drug Discovery Today 2018, 23, 1007.
D. da Silva, M. Kaduri, M. Poley, O. Adir, N. Krinsky, J. Shainsky-Roitman, A. Schroeder, Chem. Eng. J. 2018, 340, 9.
B. Weng, J. Diao, Q. Xu, Y. Liu, C. Li, A. Ding, J. Chen, Adv. Mater. Interfaces 2015, 2, 1500059.
M. Mir, N. Ahmed, A. U. Rehman, Colloids Surf. B 2017, 159, 217.
H. Sun, L. Mei, C. Song, X. Cui, P. Wang, Biomaterials 2006, 27, 1735.
E. M. Hol, M. Pekny, Curr. Opin. Cell Biol. 2015, 32, 121.
C. L. Lau, M. Kovacevic, T. S. Tingleff, J. S. Forsythe, H. S. Cate, D. Merlo, C. Cederfur, F. L. Maclean, C. L. Parish, M. K. Horne, D. R. Nisbet, P. M. Beart, J. Neurochem. 2014, 130, 215.
J. M. Zuidema, M. C. Hyzinsky-Garcìa, K. V. Vlasselaer, N. W. Zaccor, G. E. Plopper, A. A. Mongin, R. J. Gilbert, Biomaterials 2014, 35, 1439.
V. Cirillo, V. Guarino, M. A. Alvarez-Perez, M. Marrese, L. Ambrosio, J. Mater. Sci., Mater. Med. 2014, 25, 2323.
N. Saadatkish, S. N. Khorasani, M. Morshe, A. Allafchia, M. H. Beigi, M. M. Rad, R. E. Neisiany, M. H. N. Esfahani, J. Biomed. Mater. Res., Part A 2018, 106, 2394.
L. R. Pires, D. N. Rocha, L. Ambrosio, A. P. Pêgo, J. R. Soc. Interface 2015, 12, 20141224.
L. R. Pires, V. Guarino, M. J. Oliveira, C. C. Ribeiro, M. A. Barbosa, L. Ambrosio, A. P. Pego, J. Tissue Eng. Regener. Med. 2016, 10, E154.
T. B. Puschmann, C. Zandén, Y. De Pablo, F. Kirchhoff, M. Pekna, J. Liu, M. Pekny, GLIA 2013, 61, 432.
J. Subbaroyan, D. C. Martin, D. R. Kipke, J. Neural Eng. 2005, 2, 103.
K. B. Bjugsta, D. E. Redmond Jr., K. J. Lampe, D. S. Kern, J. R. Sladek Jr., M. J. Mahoney, Cell Transplant. 2008, 17, 409.
S. Naficy, J. M. Razal, G. M. Spinks, G. G. Wallace, P. G. Whitten, Chem. Mater. 2012, 24, 3425.
C. R. Joshi, V. Raghavan, S. Vijayaraghavalu, Y. Gao, M. Saraswathy, V. Labhasetwar, A. Ghorpade, Mol. Ther. Nucleic Acids 2018, 12, 645.
C. Hadler, P. Aliuos, G. Brandes, A. Warnecke, J. Bohlmann, W. Dempwolf, H. Menzel, T. Lenarz, G. Reuter, K. Wissel, PLoS One 2016, 11, e0157710.
F. Carfì Pavia, M. A. Di Bella, V. Brucato, V. Blanda, F. Zummo, I. Vitrano, C. M. Di Liegro, G. Ghersi, I. Di Liegro, G. Schiera, Mol. Med. Rep. 2019, 20, 1288.
Q. Cai, L. Wang, G. Deng, J. Liu, Q. Chen, Z. Chen, Am. J. Transl. Res. 2016, 8, 749.
K. C. Spencer, J. C. Sy, K. B. Ramadi, A. M. Graybiel, R. Langer, M. J. Cima, Sci. Rep. 2017, 7, 1952.
X. Cui, J. Wiler, M. Dzaman, R. A. Altschuler, D. C. Martin, Biomaterials 2003, 24, 777.
V. Guarino, S. Zuppolini, A. Borriello, L. Ambrosio, Polymers 2016, 8, 185.
R. Green, M. R. Abidian, Adv. Mater. 2015, 27, 7620.
M. R. Abidian, D.-H. Kim, D. C. Martin, Adv. Mater. 2006, 18, 405.
O. A. Carballo-Molina, I. Velasco, Front. Cell. Neurosci. 2015, 9, 13.
P. Zhuang, A. X. Sun, J. An, C. K. Chua, S. Y. Chew, Biomaterials 2018, 154, 113.
Y. S. Zhang, A. Khademhosseini, Science 2017, 356, eaaf3627.
N. N. Madigan, S. McMahon, T. O'Brien, M. J. Yaszemski, A. J. Windebank, Respir. Physiol. Neurobiol. 2009, 169, 183.
J. Lam, S. T. Carmichael, W. E. Lowry, T. Segura, Adv. Healthcare Mater. 2015, 4, 534.
Z. Z. Khaing, B. D. Milman, J. E. Vanscoy, S. K. Seidlits, R. J. Grill, C. E. Schmidt, J. Neural Eng. 2011, 8, 046033.
E. East, J. P. Golding, J. B. Phillips, Tissue Eng., Part C 2012, 18, 526.
D. Tarus, L. Hamard, F. Caraguel, D. Wion, A. Szarpak-Jankowska, B. van der Sanden, R. Auzély-Velty, ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 25051.
N. Heck, J. Garwood, K. Schütte, J. Fawcett, A. Faissner, GLIA 2003, 41, 382.
A. R. Ketschek, C. Haas, G. Gallo, I. Fischer, Exp. Neurol. 2012, 235, 627.
T. W. Hsiao, P. A. Tresco, V. Hlady, Biomaterials 2015, 39, 124.
S. C. Owen, M. S. Shoichet, J. Biomed. Mater. Res., Part A 2010, 94, 1321.
J. Zhong, A. Chan, L. Morad, H. I. Kornblum, G. Fan, S. T. Carmichael, Neurorehabil. Neural Repair 2010, 24, 636.
N. Weidne, R. J. Grill, M. H. Tuszynski, Exp. Neurol. 1999, 160, 40.
A. Banerjee, M. Arha, S. Choudhary, R. S. Ashton, S. R. Bhatia, D. V. Schaffer, R. S. Kanea, Biomaterials 2009, 30, 4695.
M. P. Lutolf, H. M. Blau, Adv. Mater. 2009, 21, 3255.
D. N. Rocha, J. P. Ferraz-Nogueira, C. C. Barrias, J. B. Relvas, A. P. Pêgo, Front. Cell. Neurosci. 2015, 9, 377.
A. Sagnella, C. Chieco, N. Di Virgilio, S. Toffanin, S. Cavallini, T. Posati, A. Pistone, G. Varchi, M. Muccini, G. Ruani, V. Benfenati, R. Zamboni, F. Rossi, J. Composite B 2015, 68, 281.
H. Tao, D. L. Kaplan, F. G. Omenetto, Adv. Mater. 2012, 24, 2824.
L. Fernández-García, N. Marí-Buyé, J. A. Barios, R. Madurga, M. Elices, J. Pérez-Rigueiro, M. Ramos, G. V. Guinea, D. González-Nieto, Acta Biomater. 2016, 45, 262.
R. Capelli, J. J. Amsden, G. Generali, S. Toffanin, V. Benfenati, M. Muccini, D. L. Kaplan, F. G. Omenetto, R. Zamboni, Org. Electron. 2011, 12, 1146.
D. N. Rockwood, R. C. Preda, T. Yücel, X. Wang, M. L. Lovett, D. L. Kaplan, Nat. Protoc. 2011, 6, 1612.
D.-H. Kim, J. Viventi, J. J. Amsden, J. Xiao, L. Vigeland, Y.-S. Kim, J. A. Blanco, B. Panilaitis, E. S. Frechette, D. Contreras, D. L. Kaplan, F. G. Omenetto, Y. Huang, K.-C. Hwang, M. R. Zakin, B. Litt, J. A. Rogers, Nat. Mater. 2010, 9, 511.
V. Benfenati, S. Toffanin, R. Capelli, L. M. Camassa, S. Ferroni, D. L. Kaplan, F. G. Omenetto, M. Muccini, R. Zamboni, Biomaterials 2010, 31, 7883.
M. Prosa, A. Sagnella, T. Posati, M. Tessarolo, M. Bolognesi, T. Posati, S. Toffanin, S. Cavallini, V. Benfenati, M. Seri, G. Ruani, M. Muccini, R. Zamboni, RSC Adv. 2014, 4, 44815.
V. Benfenati, K. Stahl, C. Gomis-Perez, S. Toffanin, A. Sagnella, R. Torp, D. L. Kaplan, G. Ruani, F. G. Omenetto, R. Zamboni, M. Muccini, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 1871.
D. N. Rocha, J. P. Ferraz-Nogueira, C. C. Barrias, J. B. Relvas, A. P. Pêgo, Front. Cell. Neurosci. 2015, 9, 377.
M. C. Murphy, G. L. Curran, K. J. Glaser, P. J. Rossman, J. Huston III, J. F. Poduslo, C. R. Jack Jr., J. P. Felmlee, R. L. Ehman, Magn. Reson. Imaging 2012, 30, 535.
U. Pannasc, N. Rouach, Trends Neurosci. 2013, 36, 405.
A. Araque, M. Navarrete, Philos. Trans. R. Soc. B 2010, 365, 2375.
R. D. Fields, B. Stevens-Graham, Science 2002, 298, 556.
S. Bonetti, A. Pistone, M. Brucale, S. Karges, L. Favaretto, M. Zambianchi, T. Posati, A. Sagnella, M. Caprini, S. Toffanin, R. Zamboni, N. Camaioni, M. Muccini, M. Melucci, V. Benfenati, Adv. Healthcare Mater. 2015, 4, 1190.
H. Pasantes-Morales, R. A. Lezama, G. Ramos-Mandujano, K. L. Tuz, Am. J. Med. 2006, 119, S4.
V. Benfenati, S. Ferroni, in Homeostatic Control of Brain Function, 1st ed., Vol. 1 (Eds: D. Boison, S. A. Masino), Oxford University Press, Oxford 2015, pp. 3-40.
V. Staikopoulos, M. E. Gosnell, A. G. Anwer, S. Mustafa, M. R. Hutchinson, E. M. Goldys, Proc. SPIE BioPhotonics Australasia 2016, 1001306. https://doi.org/10.1117/12.2243158
S. J. Oh, J. M. Lee, H. B. Kim, J. Lee, S. Han, J. Y. Bae, G. S. Hong, W. Koh, J. Kwon, E. S. Hwang, D. H. Woo, I. Youn, I. J. Cho, Y. C. Bae, S. Lee, J. W. Shim, J. H. Park, C. J. Lee, Curr. Biol. 2019, 29, 3386.
M. De Pittà, Computational Glioscience, 1st ed., Spinger, Cham, Switzerland 2019.