Structure and properties of iron oxide nanoparticles encapsulated by phospholipids with polyethylene glycol tails

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 111, Issue 49, 2007, Pages 18078-18086

  Shtykova, Eleonora V ^a   Huango, Xinlei ^b   Remmes, Nicholas ^b   Baxter, David ^b   Stein, Barry ^b   Dragnea, Bogdan ^b   Svergun, Dmitri I ^a,c   Bronstein, Lyudmila M ^b  

^a SHUBNIKOV INSTITUTE OF CRYSTALLOGRAPHY   (Russian Federation)

^b INDIANA UNIVERSITY   (United States)

^c EUROPEAN MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

IRON OXIDE NANOPARTICLES; NANOPARTICLE SIZES; REACTION CONDITIONS;

ENCAPSULATION; IRON OXIDES; PHOSPHOLIPIDS; POLYETHYLENE GLYCOLS; REACTION KINETICS; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; X RAY SCATTERING;

NANOPARTICLES;

EID: 38149024878     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp075235c     Document Type: Article

References (65)

1. Sun, S.; Zeng, H. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8204-8205.
2. Frolov, G. I. Tech. Phys. 2001, 46, 1537-1544.
3. Sestier, C.; Da-Silva, M. F.; Sabolovic, D.; Roger, J.; Pons, J. N. Electrophoresis 1998, 19, 1220-1226.
4. Racuciu, M.; Creanga, D. E.; Calugaru, G. J. Optoelectron. Adv. Mater. 2005, 7, 2859-2864.
5. Bonini, M.; Wiedenmann, A.; Baglioni, P. J. Appl. Crystallogr. 2007, 40, s254-s258.
6. Chang, S. Y.; Zheng, N.-Y.; Chen, C.-S.; Chen, C.-D.; Chen, Y.-Y.; Wang, C. R. C. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2007, 15, 910-918.
7. Bulte, J. W.; Kraitchman, D. L. NMR Biomed. 2004, 17, 484-499.
8. Mulder, W. J. M.; Strijkers, G. J.; van Tilborg, G. A. F.; Griffioen, A. W.; Nicolay, K. NAR Biomed. 2006, 19, 142-164.
9. Medarova, Z.; Pham, W.; Farrar, C.; Petkova, V.; Moore, A. Nature Med. 2006, 13, 372-377.
10. Kumagai, M.; Imai, Y.; Nakamura, T.; Yamasaki, Y.; Sekino, M.; Ueno, S.; Hanaoka, K.; Kikuchi, K.; Nagano, T.; Kaneko, E.; Shimokado, K.; Kataoka, K. Colloids Surf., B 2007, 56, 174-181.
11. Chemla, Y. R.; Grossman, H. L.; Poon, Y.; McDermott, R.; Stevens, R.; Alper, M. D.; Clarke, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 14268-14272.
12. Ivkov, R.; DeNardo, S. J.; Miers, L. A.; Natarajan, A.; Foreman, A. R.; Gruettner, C.; Adamson, G. N.; DeNardo, G. L. Development of tumor targeting magnetic nanoparticles for cancer therapy. In Proceedings of NSTI Nanotech, Boston, MA, May 7-11, 2006; Nano Science and Technology Institute: Cambridge, MA, 2006; pp 21-24.
13. Hellstern, D.; Schulze, K.; Schopf, B.; Petri-Fink, A.; Steitz, B.; Kamau, S.; Hilbe, M.; Koch-Schneidemann, S.; Vaughan, L.; Hottiger, M.; Hofmann, M.; Hofmann, H.; von Rechenberg, B. J. Nanosci. Nanotechnol. 2006, 6, 3261-3268.
14. Briley-Saebo, K.; Bjornerud, A.; Grant, D.; Ahlstrom, H.; Berg, T.; Kindberg, G. M. Cell Tissue Res. 2004, 316, 315-323.
15. Talapin, D. V.; Shevchenko, E. V.; Weller, H. In Nanoparticles; Schmid, G., Ed.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2004; pp 199-230.
16. Park, T.-J.; Papaefthymiou, G. C.; Viescas, A. J.; Moodenbaugh, A. R.; Wong, S. S. Nano Lett. 2007, 7, 766-772.
17. Rong, C.-B.; Li, D.; Nandwana, V.; Poudyal, N.; Ding, Y.; Wang, Z. L.; Zeng, H.; Liu, J. P. Adv. Mater. 2006, 18, 2984-2988.
18. Li, Z.; Chen, H.; Bao, H.; Gao, M. Chem. Mater. 2004, 16, 1391-1393.
19. Redi, F. X.; Black, C. T.; Papaefthymiou, G. C.; Sandstrom, R. L.; Yin, M.; Zeng, H.; Murray, C. B.; O'Brien, S. P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14583-14599.
20. Yu, W. W.; Falkner, J. C.; Yavuz, C. T.; Colvin, V. L. Chem. Commun. 2004, 2306-2307.
21. Park, J.; An, K.; Hwang, Y.; Park, J.-G.; Noh, H.-J.; Kim, J.-Y.; Park, J.-H.; Hwang, N.-M.; Hyeon, T. Nat. Mater. 2004, 3, 891-895.
22. Wan, S.; Huang, J.; Guo, M.; Zhang, H.; Cao, Y.; Yan, H.; Liu, K. J. Biomed. Mater. Res. 2007, 80A, 946-954.
23. Gussin, H. A.; Tomlinson, I. D.; Little, D. M.; Warnement, M. R.; Qian, H.; Rosenthal, S. J.; Pepperberg, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 15701-15713.
24. Kang, Y.; Taton, T. A. Macromolecules 2005, 38, 6115-6121.
25. Korth, B. D.; Keng, P.; Shim, I.; Bowles, S. E.; Tang, C.; Kowalewski, T.; Nebesny, K. W.; Pyun, J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6562-6563.
26. Zhang, Q.; Gupta, S.; Emrick, T.; Russell, T. P. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3898-3899.
27. Han, G.; Ghosh, P.; Rotello, V. M. Nanomedicine 2007, 2, 113-123.
28. Hostetler, M. J.; Templeton, A. C.; Murray, R. W. Langmuir 1999, 15, 3782-3789.
29. Nitin, N.; LaConte, L. E. W.; Zurkiya, C.; Hu, X.; Bao, G. J. Biol. Inorg. Chem. 2004, 9, 706-712.
30. Dubertret, B.; Skourides, P.; Norris, D. J.; Noireaux, V.; Brivanlou, A. H.; Libchaber, A. Science 2002, 295, 1759-1762.
31. Lim, Y. T.; Lee, K. Y.; Lee, K.; Chung, B. H. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006, 344, 926-930.
32. Feigin, L. A.; Svergun, D. I. Structure Analysis by Small-Angle X-ray and Neutron Scattering; Plenum Press; New York, 1987.
33. Dembo, A. T.; Yakunin, A. N.; Zaitsev, V. S.; Mironov, A. V.; Starodubtsev, S. G.; Khokhlov, A. R.; Chu, B. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 1996, 34, 2893-2898.
34. Svergun, D. I.; Shtykova, E. V.; Dembo, A. T.; Bronstein, L. M.; Platonova, O. A.; Yakunin, A. N.; Valetsky, P. M.; Khokhlov, A. R. J. Chem. Phys. 1998, 109, 11109-11116.
35. Bronstein, L. M.; Platonova, O. A.; Yakunin, A. N.; Yanovskaya, I. M.; Valetsky, P. M.; Dembo, A. T.; Makhaeva, E. E.; Mironov, A. V.; Khokhlov, A. R. Langmuir 1998, 14, 252-259.
36. Shtykova, E. V.; Dembo, A. T.; Makhaeva, E. E.; Khokhlov, A. R.; Evmenenko, G. V.; Reynaers, H. Langmuir 2000, 16, 5284-5288.
37. Svergun, D. I.; Shtykova, E. V.; Kozin, M. B.; Volkov, V. V.; Dembo, A. T.; Shtykova, E. V. J.; Bronstein, L. M.; Platonova, O. A.; Yakunin, A. N.; Valetsky, P. M.; Khokhlov, A. R. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 5242-5250.
38. Svergun, D. I.; Kozin, M. B.; Konarev, P. V.; Shtykova, E. V.; Volkov, V. V.; Chemyshov, D. M.; Valetsky, P. M.; Bronstein, L. M. Chem. Mater. 2000, 12, 3552-3560.
39. Bronstein, L. M.; Linton, C.; Karlinsey, R.; Ashcraft, E.; Stein, B.; Svergun, D. I.; Kozin, M.; Khotina, I. A.; Spontak, R. J.; WemerZwanziger, U.; Zwanziger, J. W. Langmuir 2003, 19, 7071-7083.
40. Shtykova, E. V.; Svergun, D. I.; Chemyshov, D. M.; Khotina, I. A.; Valetsky, P. M.; Spontak, R. J.; Bronstein, L. M. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 6175-6185.
41. Bronstein, L. M.; Sidorov, S. N.; Zhirov, V.; Zhirov, D.; Kabachii, Y. A.; Kochev, S. Y.; Valetsky, P. M.; Stein, B.; Kiseleva, O. I.; Polyakov, S. N.; Shtykova, E. V.; Nikulina, E. V.; Svergun, D. I.; Khokhlov, A. R. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 18786-18798.
42. Bronstein, L. M.; Dixit, S.; Tomaszewski, J.; Stein, B.; Svergun, D. I.; Konarev, P. V.; Shtykova, E.; Werner-Zwanziger, U.; Dragnea, B. Chem. Mater. 2006, 18, 2418-2430.
43. Svergun, D. I. Biophys. J. 1999, 76, 2879-2886.
44. Shtykova, E. V.; Shtykova, E. V., Jr.; Volkov, V. V.; Konarev, P. V.; Dembo, A. T.; Makhaeva, E. E.; Ronova, I. A.; Khokhlov, A. R.; Reynaers, H.; Svergun, D. I. J. Appl. Crystallogr. 2003, 36, 669-673.
45. Volkov, V. V.; Lapuk, V. A.; Kayushina, R. L.; Shtykova, E. V.; Varlamova, E. Y.; Malfois, M.; Svergun, D. I. J. Appl. Crystallogr. 2003, 36, 503-508.
46. Bronstein, L. M.; Huang, X.; Retrum, J. R.; Schmucker, A. L.; Pink, M.; Stein, B. D.; Dragnea, B. Chem. Mater. 2007, 19, 3624-3632.
47. Huang, X.; Bronstein, L. M.; Retrum, J. R.; Dufort, C.; Tsvetkova, I.; Aniagyei, S.; Stein, B.; Stucky, G.; McKenna, B.; Remmes, N.; Baxter, B.; Kao, C. C.; Dragnea, B. Nano Lett. 2007, 7, 2407-2416.
48. Roessle, M. W.; Klaering, R.; Ristau, U.; Robrahn, B.; Jahn, D.; Gehrmann, T.; Konarev, P.; Round, A.; Fiedler, S.; Hermes, C.; Svergun, D. J. Appl. Crystallogr. 2007, 40, s190-s194.
49. Konarev, P. V.; Volkov, V. V.; Sokolova, A. V.; Koch, M. H. J.; Svergun, D. I. J. Appl. Crystallogr. 2003, 36, 1277-1282.
50. Svergun, D. I. J. Appl. Crystallogr. 1992, 25, 495-503.
51. Petoukhov, M. V.; Svergun, D. I. Biophys. J. 2005, 89, 1237-1250.
52. Svergun, D. I.; Barberato, C.; Koch, M. H. J. J. Appl. Crystallogr. 1995, 28, 768-773.
53. Cullity, B. D. Introduction to Magnetic Materials; Addison-Wesley Series in Metallurgy and Materials; Addison-Wesley: Reading, MA, 1972.
54. Ferrari, E. F.; da Silva. F. C. S.; Knobel. M. Phys. Rev. B 1997. 56, 6086-6093.
55. Avanti Polar Lipids, Inc. http://www.avantilipids.com/.
56. Malvern Instruments, Ltd. http://www.malvern.com/.
57. Besson, C.; Finney. E. E.; Finke, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8179-8184.
58. Casula, M. F.; Jun, Y.-W.; Zaziski, D. J.; Chan, E. M.; Corrias, A.; Alivisatos, A. P. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1675-1682.
59. Goya, G. F.; Berquó, T. S.; Fonseca, F. G: Morales, M. P. J. Appl. Phys. 2003, 94, 3520-3528.
60. Lima, E.; Brandi, A. L.; Arelaro, A. D.; Goya, G. F. J. Appl. Phys. 2006, 99, 083908/1 -083908/10.
61. Nogués, J.; Sort, J.; Langlais, V. V. S.; Suriñach, S.; Muñoz, J. S.; Baró, M. D. Phys. Rep. 2005, 422, 65-117.
62. Frederikse, H. P. R. In CRC Handbook of Chemistry and Physics, 87th ed., Internet version; Lide, D. R., Ed.; Taylor and Francis: Boca Raton, FL, 2007.
63. Di Cola, E.; Waigh, T. A.; Trinick, J.; Tskhovrebova, L.; Houmeida, A.; Pyckhout-Hintzen, W.; Dewhurst, C. Biophys. J. 2005, 88, 4095-4106,
64. Lo Celso, F.; Triolo, A.; Bronstein, L.; Zwanziger, J.; Strunz, P.; Lin, J. S.; Crapanzano, L.; Triolo, R. Appl. Phys. A 2002, 74, S540-S542.
65. Luedtke, W. D.; Landman, U. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 6566-6572.