Angewandte Chemie International EditionVolume 51, Issue 5 p. 1138-1142 Communication Self-Healing of Chemical Gels Cross-Linked by Diarylbibenzofuranone-Based Trigger-Free Dynamic Covalent Bonds at Room Temperature† Keiichi Imato, Keiichi Imato Graduate School of Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan)Search for more papers by this authorDr. Masamichi Nishihara, Dr. Masamichi Nishihara Institute for Materials Chemistry and Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan)Search for more papers by this authorTakeshi Kanehara, Takeshi Kanehara Graduate School of Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan)Search for more papers by this authorDr. Yoshifumi Amamoto, Dr. Yoshifumi Amamoto Graduate School of Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan)Search for more papers by this authorProf. Atsushi Takahara, Corresponding Author Prof. Atsushi Takahara [email protected] Graduate School of Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan) Institute for Materials Chemistry and Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan) International Research Center for Molecular Systems, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan)Graduate School of Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan)Search for more papers by this authorProf. Hideyuki Otsuka, Corresponding Author Prof. Hideyuki Otsuka Graduate School of Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan) Institute for Materials Chemistry and Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan) International Research Center for Molecular Systems, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan)Graduate School of Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan)Search for more papers by this author Keiichi Imato, Keiichi Imato Graduate School of Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan)Search for more papers by this authorDr. Masamichi Nishihara, Dr. Masamichi Nishihara Institute for Materials Chemistry and Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan)Search for more papers by this authorTakeshi Kanehara, Takeshi Kanehara Graduate School of Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan)Search for more papers by this authorDr. Yoshifumi Amamoto, Dr. Yoshifumi Amamoto Graduate School of Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan)Search for more papers by this authorProf. Atsushi Takahara, Corresponding Author Prof. Atsushi Takahara [email protected] Graduate School of Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan) Institute for Materials Chemistry and Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan) International Research Center for Molecular Systems, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan)Graduate School of Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan)Search for more papers by this authorProf. Hideyuki Otsuka, Corresponding Author Prof. Hideyuki Otsuka Graduate School of Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan) Institute for Materials Chemistry and Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan) International Research Center for Molecular Systems, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan)Graduate School of Engineering, Kyushu University, 744 Motooka, Nishi-ku, Fukuoka 819-0395 (Japan)Search for more papers by this author First published: 03 November 2011 https://doi.org/10.1002/anie.201104069Citations: 415 † The present work is supported by a Grant-in-Aid of the Global COE Program, “Science for Future Molecular Systems” under the Ministry of Education, Culture, Science, Sports, and Technology of Japan. H.O. gratefully acknowledges financial support of the Funding Program (Green Innovation GR077) for Next Generation World-Leading Researchers from the Cabinet Office, Government of Japan. Read the full textAboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onEmailFacebookTwitterLinkedInRedditWechat Graphical Abstract Linked: Polymers cross-linked with diarylbibenzofuranone units have been prepared by polyaddition. The exchange of bonds of the gels and their macroscopic self-healing were accomplished under air at room temperature in the dark. The macroscopic fusion of completely separated parts was successful (see picture). Supporting Information Detailed facts of importance to specialist readers are published as ”Supporting Information”. Such documents are peer-reviewed, but not copy-edited or typeset. They are made available as submitted by the authors. Filename Description anie_201104069_sm_miscellaneous_information.pdf775.9 KB miscellaneous_information Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article. References 1R. J. Wojtecki, M. A. Meador, S. J. Rowan, Nat. Mater. 2011, 10, 14–27. 2J.-M. Lehn, Prog. Polym. Sci. 2005, 30, 814–831. 3L. Brunsveld, B. J. B. Folmer, E. W. Meijer, R. P. Sijbesma, Chem. Rev. 2001, 101, 4071–4098. 4S. Burattini, H. M. Colquhoun, J. D. Fox, D. Friedmann, B. W. Greenland, P. J. F. Harris, W. Hayes, M. E. Mackay, S. J. Rowan, Chem. Commun. 2009, 6717–6719. 5S. Burattini, B. W. Greenland, D. H. Merino, W. Weng, J. Seppala, H. M. Colquhoun, W. Hayes, M. E. Mackay, I. W. Hamley, S. J. Rowan, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 12051–12058. 6Y. Xu, Q. Wu, Y. Sun, H. Bai, G. Shi, ACS Nano 2010, 4, 7358–7362. 7M. Burnworth, L. Tang, J. R. Kumpfer, A. J. Duncan, F. L. Beyer, G. L. Fiore, S. J. Rowan, C. Weder, Nature 2011, 472, 334–338. 8P. Cordier, F. Tournilhac, C. Soulié-Ziakovic, L. Leibler, Nature 2008, 451, 977–980. 9P. Mukhopadhyay, N. Fujita, A. Takada, T. Kishida, M. Shirakawa, S. Shinkai, Angew. Chem. 2010, 122, 6482–6486; Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 6338–6342. 10Q. Wang, J. L. Mynar, M. Yoshida, E. Lee, M. Lee, K. Okuro, K. Kinbara, T. Aida, Nature 2010, 463, 339–343. 11A. Harada, R. Kobayashi, Y. Takashima, A. Hashidzume, H. Yamaguchi, Nat. Chem. 2011, 3, 34–37. 12S. J. Rowan, S. J. Cantrill, G. R. L. Cousins, J. K. M. Sanders, J. F. Stoddart, Angew. Chem. 2002, 114, 938–993; Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 898–952. 13T. Maeda, H. Otsuka, A. Takahara, Prog. Polym. Sci. 2009, 34, 581–604. 14X. Chen, M. A. Dam, K. Ono, A. Mal, H. Shen, S. R. Nutt, K. Sheran, F. Wudl, Science 2002, 295, 1698–1702. 15H. Otsuka, K. Aotani, Y. Higaki, A. Takahara, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4064–4065. 16G. Deng, C. Tang, F. Li, H. Jiang, Y. Chen, Macromolecules 2010, 43, 1191–1194. 17R. Nicolaÿ, J. Kamada, A. V. Wassen, K. Matyjaszewski, Macromolecules 2010, 43, 4355–4361. 18Y. Amamoto, J. Kamada, H. Otsuka, A. Takahara, K. Matyjaszewski, Angew. Chem. 2011, 123, 1698–1701; Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 1660–1663. 19E. B. Murphy, E. Bolanos, C. Schaffner-Hamann, F. Wudl, S. R. Nutt, M. L. Auad, Macromolecules 2008, 41, 5203–5209. 20K. Ishida, N. Yoshie, Macromol. Biosci. 2008, 8, 916–922. 21Y. Ruff, J.-M. Lehn, Angew. Chem. 2008, 120, 3612–3615; Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 3556–3559. 22P. Reutenauer, E. Buhler, P. J. Boul, S. J. Candau, J.-M. Lehn, Chem. Eur. J. 2009, 15, 1893–1900. 23J. C. Scaiano, A. Martin, G. P. A. Yap, K. U. Ingold, Org. Lett. 2000, 2, 899–901. 24E. V. Bejan, E. F. Sanchis, J. C. Scaiano, Org. Lett. 2001, 3, 4059–4062. 25M. Frenette, C. Aliaga, E. F. Sanchis, J. C. Scaiano, Org. Lett. 2004, 6, 2579–2582. 26M. Frenette, P. D. MacLean, L. R. C. Barclay, J. C. Scaiano, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 16432–16433. 27K. S. Focsaneanu, J. C. Scaiano, Helv. Chim. Acta 2006, 89, 2473–2482. 28H.-G. Korth, Angew. Chem. 2007, 119, 5368–5370; Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 5274–5276. Citing Literature Volume51, Issue5January 27, 2012Pages 1138-1142 ReferencesRelatedInformation

Abstract Visualization and quantitative evaluation of covalent bond scission in polymeric materials are highly important for understanding failure, fatigue, and deterioration mechanisms and improving the lifetime, durability, toughness, and reliability of the materials. The diarylbibenzofuranone‐based mechanophore radical system enabled, through electron paramagnetic resonance spectroscopy, in situ quantitative evaluation of scission of the mechanophores and estimation of mechanical energy induced along polymer chains by external forces. The coagulation of polymer solutions by freezing probably generated force but did not cleave the mechanophores. On the other hand, cross‐linking led to efficient propagation of the force of more than 80 kJ mol −1 to some mechanophores, resulting their cleavage and generation of colored stable radicals. This mechanoprobe concept has the potential to elucidate other debated issues in the polymer field as well.

Abstract Fabrication of engineered intestinal tissues with the structures and functions as humans is crucial and promising as the tools for developing drugs and functional foods. The aim of this study is to fabricate an engineered intestinal tissue from Caco-2 cells by air–liquid interface culture using a paper-based dual-layer scaffold and analyze its structure and functions. Just by simply placing on a folded paper soaked in the medium, the electrospun gelatin microfiber mesh as the upper cell adhesion layer of the dual-layer scaffold was exposed to the air, while the lower paper layer worked to preserve and supply the cell culture medium to achieve stable culture over several weeks. Unlike the flat tissue produced using the conventional commercial cultureware, Transwell, the engineered intestinal tissue fabricated in this study formed three-dimensional villous architectures. Microvilli and tight junction structures characteristic of epithelial tissue were also formed at the apical side. Furthermore, compared to the tissue prepared by Transwell, mucus production was significantly larger, and the enzymatic activities of drug metabolism and digestion were almost equivalent. In conclusion, the air–liquid interface culture using the paper-based dual-layer scaffold developed in this study was simple but effective in fabricating the engineered intestinal tissue with superior structures and functions.

Molecular photoswitches have been incorporated into polymer backbones to control the macromolecular conformations by structural changes of the main-chain photoswitches. However, previous photoswitches installed in the main chains are thermolabile, which precludes deep understanding, precise regulation, and practical applications of the macromolecular conformational changes. Herein, we focus on sterically hindered stiff stilbene (HSS), an emerging photoswitch offering large structural changes in isomerization between the thermally bistable