Cytotoxicity of nanopartides

Small

Volumn 4, Issue 1, 2008, Pages 26-49

  Lewinski, Nastassja ^a,b   Colvin, Vicki ^b,c   Drezek, Rebekah ^a,b  

^a Rice University   (United States)

^b RICE UNIVERSITY   (United States)

^c Center for Biological and Environmental Nanotechnology (CBEN)

Author keywords

Biocompatibility; Cytoxicity; Nanomaterials; Nanoparticles; Toxicology

Indexed keywords

BIOCOMPATIBILITY; CYTOTOXICITY; DISEASES; NANOPARTICLES; TOXIC MATERIALS;

CYTOTOXICITY DATA; HUMAN DISEASES; NANOTOXICOLOGY RESEARCH; THERAPEUTIC TOOLS; TOXICOLOGY;

NANOSTRUCTURED MATERIALS;

CARBON; METAL; NANOPARTICLE;

ANIMAL; CELL SURVIVAL; CHEMISTRY; DRUG EFFECT; HUMAN; REVIEW; SEMICONDUCTOR;

ANIMALS; CARBON; CELL SURVIVAL; HUMANS; METALS; NANOPARTICLES; SEMICONDUCTORS;

EID: 38849111818     PISSN: 16136810     EISSN: 16136829     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/smll.200700595     Document Type: Review

References (143)

1. ASTM E 2456-06 "Terminology for Nanotechnology." ASTM International, 2006.
2. http://www.raeng.org/uk/policy/reports/nanoscience.htm
3. A. D. Maynard, Nanotechnology: A Research Strategy for Addressing Risk Washington DC, Woodrow Wilson International Center for Scholars, 2006.
4. H. Wolinsky, EMBO Reports 2006, 7, 858-861.
5. T. C. Long, N. Saleh, R. D. Tilton, G. V. Lowry, B. Veronesi, Environ. Sci. Technol. 2006, 40, 4346-4352.
6. S. Fiorito, A. Serafino, F. Andreola, P. Bernier, Carbon 2006, 44, 1100-1105.
7. E. Borenfreund, J. Puerner, Toxicol. Lett. 1985, 24, 119-24.
8. E. Flahaut, M. Durrieu, M. Remy-Zolghadri, R. Bareille, C. Baquey, Carbon 2006, 44, 1093-1099.
9. N. Monteiro-Riviere, A. Inman, Carbon 2006, 44, 1070-1078.
10. S. Altman, L Randers, G. Rao, Blotechnol. Prog. 1993, 9, 671-674.
11. M. Bottini, S. Bruckner, K. Nika, N. Bottini, S. Bellucci, A. Magrini, A. Bergamaschi, T. Mustelin, Toxicol. Lett. 2006, 160, 121-6.
12. C. Goodman, C. McCusker, T. Yilmaz, V. Rotello, Bioconjugate. Chem. 2004, 15, 897-900.
13. C. Sayes, J. Fortner, W. Guo, D. Lyon, A. Boyd, K. Ausman, Y. Tao, B. Sitharaman, L. Wilson, J. Hughes, J. West, V. Colvin, Nano Lett. 2004, 4, 1881-1887.
14. L. R. Hirsch, R. J. Stafford, J. A. Bankson, S. R. Sershen, B. Rivera, R. E. Price, J. D. Hazle, N. J. Halas, J. L West, PNAS 2003, 100, 13 549-13 544.
15. C. Loo, A. Lin, L Hirsch, M. H. Lee, J. Barton, N. Halas, J. West, R. Drezek. Technol. Cancer Res. Treat. 2004, 3, 33-40.
16. P. Moore, I. MacCoubrey, R. Haugland, J. Cell Biol. 1991, 111, 58A.
17. J. Müller, F. Huaux, N. Moreau, P. Misson, J. Heilier, M. Delos, M. Arras, A. Fonseca, J. Nagy, D. Lison, Toxicol. Appl. Pharmacol. 2005, 207, 221-231.
18. M. Uo, K. Tamura, Y. Sato, A. Yokoyama, F. Watari, Y. Totsuka, K. Tohji, Small 2005, 1, 816-819.
19. G. Haslam, D. Wyatt, P.A. Kitos, Cytotechnology 2000, 32, 63-75.
20. T. Mosmann, J. Immunol. Methods 1983, 65, 55-63.
21. G. Jia, H. Wang, L. Yan, X. Wang, R. Pel, T. Yan, Y. Zhao, X. Guo, Environ. Sci. Technol. 2005, 39, 1378-1383.
22. A. Magrez, S. Kasas, V. Salido, N. Pasquier, J. Seo, M. Celio, S. Catsicas, B. Schwaller, L. Forro, Nano Lett. 2006, 6, 1121-1125.
23. F. R. Tian, D. X. Cui, H. Schwarz, G. G. Estrada, H. Kobayashi, Toxicol. In Vitro 2006, 20, 1202-1212.
24. E. Connor, J. Mwamuka, A. Gole, C. Murphy, M. Wyatt, Small 2005, 1, 325-327.
25. R. Shukla, V. Bansal, M. Chaudhary, A. Basu, R. R. Bhonde, M. Sastry, Langmuir 2005, 21, 10644-10654.
26. H. Takahashi, Y. Nildome, T. Niidome, K. Kaneko, H. Kawasaki, S. Yamada, Langmuir 2006, 22, 2-5.
27. J. Chlopek, B. Czajkowska, B. Szaraniec, E. Frackowiak, K. Szostak, F. Beguin, Carbon 2006, 44, 1106-1111.
28. W. Fu, D. Shenoy, J. Li, C. Crasto, G. Jones, C. Dimarzio, S. Sridhar, M. Amiji, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 2005, p. 845.
29. D. Shenoy, W. Fu, J. Li, C. Crasto, G. Jones, C. Dimarzio, S. Sridhar, M. Amiji, Int. J. Nanomed. 2006, 1, 5-58.
30. G. Malich, B. Markovic, C. Winder, Toxicology 1997, 124, 179-192.
31. A.K. Salem, P. C. Searson, K. W. Leong, Nat. Mater. 2003, 2, 668-71.
32. H. Tominaga, M. Ishiyama, F. Ohseto, K. Sasamoto, T. Hanamoto, K. Suzuki, M. Watanabe, Anal. Commun. 1999, 36, 47-50.
33. A. Shvedova, V. Castranova, E. Kisin, D. Schwegler-Berry, A. Murray, V. Gandelsman, A. Maynard, P. Baron, J. Toxicol. Environ. Health, Part A. 2003, 66, 1909-1926.
34. O. Selverstov, O. Zabimyk, M. Zscharnack, L. Bulavina, M. Nowicki, J. M. Heinrich, M. Yezhelyev, F. Emmrich, R. O'Regan, A. Bader, Nano Lett. 2006, 6, 2826-32.
35. S. Selvan, T. Tan, Adv. Mater. 2005, 17, 1620-1625.
36. J. O'Brien, I. Wilson, T. Orton, F. Pognan, Eur. J. Biochem. 2000, 267, 5421-5426.
37. C. Vandeputte, I. Guizon, I. Genestie-Denis, B. Vannier, G. Lorenzon, Cell Biol. Toxicol. 1994, 10, 415-421.
38. B. Halliwell, S. Chirico, Am. J. Clin. Nutr. 1993, 57, 715S-725S.
39. K. Ley. Physiology of Inflammation Oxford University Press, New York, 2001.
40. C. Dinarello, Chest 2000, 188, 503-508.
41. N. Favre, G. Bordmann, W. Rudin, J. Immuno. Meth. 1997, 204, 57-66.
42. K. Kostarelos, L. Lacerda, G. Pastorin, W. Wu, S. Kieckowski, J. Luangsivilay, S. Godefroy, D. Pantarotto, J. Briand, S. Muller, M. Prato, A. Bianco, Nat. Nanotech. 2007, 2, 108-133.
43. D. Pantarotto, J. Briand, M. Prato, A. Blanco, Chem. Commun. 2004, 16-27.
44. D. Cui, F. Tian, C. Ozkan, M. Wang, H. Gao, Toxicol. Lett. 2005, 155, 73-85.
45. N. Kam, T. Jessop, P. Wender, H. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 6850-6851.
46. M. King, J. Immunol. Meth. 2000, 243, 155-166.
47. D.W. Fairbairn, P. L. Olive, K. L. O'Neill, Mutât. Res. 1995, 339, 37-59.
48. L Ding L, J. Stilwell, T. Zhang, O. Elboudware, H. Jiang, J. Selgue, P. Cooke, J. Gray, F. Chen, Nano Lett. 2005, 5, 2448-2464.
49. C. M. Sayes, A. M. Gobin, K. D. Ausman, J. Mendez, J. L. West, V. L. Colvin, Biomaterials 2005, 26, 7587-7595.
50. H. Yamawaki, N. Iwai, Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2006, 290, C1495-502.
51. F. Chen, D. Gerion, Nano Lett. 2004, 4, 1827-1832.
52. Y. P. Sun, B. Zhou, Y. Lin, W. Wang, K. Fernando, P. Pathak, M. Meziani, B. Harruff, X. Wang, H. Wang, P. Luo, H. Yang, M. Kose, B. Chen, L. Veca, S. Y. Zie, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 7756-7757.
53. A. Schrand, H. Huang, C. Carlson, J. Schlager, E. Osawa, S. Hussain, L. Dai J. Phys. Chem. B 2007, 111, 2-7.
54. R. Service, Science 2004, 304, 42.
55. S. Bandow, F. Kokai, K. Takahashi, M. Yudasaka, L. C. Qin, S. Iijima, Chem. Phys. Lett. 2000, 322, 514-519.
56. E. W. Godly, R. Taylor, Pure Appl. Chem. 1997, 69, 1411-1434.
57. A. Bianco, K. Kostarelos, C. Partidos, M. Prato, Chem. Commun. 2005, 571-577.
58. N. Sinha, J. Yeow, IEEE Trans. Nanoblo. 2005, 4, 180-195.
59. P. Kohli, C. Martin, Curr. Pharm. Biotech. 2005, 6, 35-47.
60. B. Panessa-Warren, J. Warren, S. Wong, J. Misewich, J. Phys.: Condens. Matter 2006, 18, S2185-S2201.
61. S. K. Smart, A. I. Cassady, G. Q. Lu, D. J. Martin, Carbon 2006, 44, 1034-1047.
62. A. Porter, K. Muller, J. Skepper, P. Midgley, M. Welland, Acta Biomaterlalia 2006, 2, 409-419.
63. J. G. Rouse, J. Z. Yang, A. R. Barron, N. A. Monteiro-Riviere, Toxicol. In Vitro 2006, 20, 1313-1320.
64. K. Pulskamp, S. Diabate, H. Krug, Toxicol. Lett. 2007, 168, 58-74.
65. S. Manna, S. Sarkar, J. Barr, K. Wise, E. Barrera, O. Jejelowo, A. Rlce-Flcht, G. Ramesh, Nano Lett. 2005, 5, 1676-84.
66. C. Sayes, F. Liang, J. Hudson, J. Mendez, W. Guo, J. Beach, V. Moore, C. Doyle, J. West, W. Billups, K. Ausman, V. Colvin, Toxicol. Lett. 2006, 161, 135-142.
67. P. Wick, P. Manser, L. Limbach, U. Dettlaff-Weglikowska, F. Krumeich, S. Roth, W. Stark, A. Bruinink, Toxicol. Lett. 2007, 168, 121-131.
68. P. Cherukurl, S. Bachilo, S. Litovsky, R. Weisman, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15638-15639.
69. J. Worle-Knirsch, K. Pulskamp, H. Krug, Nano Lett. 2006, 6, 1261-1268.
70. Y. Sato, A. Yokoyama, K. Shibata, Y. Akimoto, S. Ogino, Y. Nodasaka, T. Kongo, K. Tamura, T. Akasaka, M. Uo, K. Motomiya, B. Jeyadevan, M. Ishiguro, R. Hatakeyama, F. Watari, K. Tohji, Mol. Biosyst. 2005, 1, 176-82.
71. F. Wltzmann, N. Monteiro-Riviere, Nanomedicine 2006, 2, 158-168.
72. L. E. Murr, K. M. Garza, K. F. Soto, A. Carrasco, T. G. Powell, D. A. Ramirez, P. A. Guerrero, D. A. Lopez, J. Venzor, Int. J. Environ. Res. Public Health 2005, 2, 31-42.
73. J. Aaseth, M. Haugen, O. Forre, The Analyst 1998, 123, 3-6.
74. S. Chen, Z. Wang, J. Ballato, S. Foulger, D. Carroll, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 16 186-16 187.
75. J. Chen, B. Wiley, Z. Li, D. Campbell, F. Saeki, H. Cang, L Au, J. Lee, X. Li, Y. Xia, Adv. Mater. 2005, 17, 2255-2261.
76. M. Thomas, A. Klibanov, PNAS 2003, 100, 9138-9143.
77. A. Tkachenko, H. Xie, D. Coleman, W. Glomm, J. Ryan, M. Anderson, S. Franzen, D. Feldhelm, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4700-4701.
78. A. Tkachenko, H. Xie, Y. Liu, D. Coleman, J. Ryan, W. Glomm, M. Shipton, S. Franzen, D. Feldheim, Bioconjugate Chem. 2004, 15, 482-490.
79. N. Pernodet, X. Fang, Y. Sun, A. Bakhtina, A. Ramakrishnan, J. Sokolov, A. Ulman, M. Rafailovlch, Small 2006, 2, 766-773.
80. A. Lin, N. Lewinski, J. West, N. Halas, R. Drezek, J. Biomed. Opt. 2005, 10, 0 604 035.
81. A. Lin, N. Lewinski, M. H. Lee, R. Drezek, J. Nanoparticle Res. 2006, 8, 681-692.
82. C. Loo, A. Lowery, N. Halas, J. West, R. Drezek, Nano Lett. 2005, 5, 709-711.
83. W. D. James, L R. Hirsch, J. L. West, P. D. O'Neal, J. D. Payne, J. Radioanal. Nud. Chem. 2007, 271, 455-459.
84. C. H. Su, H. S. Sheu, C. Y. Lin, C. C. Huang, Y. W. Lo, Y. C. Pu, J. C. Weng, D. B. Shieh, Y. H. Chen, C. S. Yeh, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 2139-2146.
85. H. Takahashi, T. Nildome, A. Nariai, Y. Niidome, S. Yamada, Nanotechnology 2006, 17, 4431-4435.
86. T. Nildome, M. Yamagata, Y. Okamoto, Y. Akiyama, H. Takahashl, T. Kawano, Y. Katayama, Y. Niidome, J. Controlled Release 2006, 114, 343-347.
87. T. B. Huff, M. N. Hansen, Y. Zhao, J. X. Cheng, A. Wei, Langmuir 2007, 23, 1596-1599.
88. J. Bulte, D. Kraitchman, NMR Biomed. 2004, 17, 484-499.
89. L. LaConte, N. Nitin, G. Bao, Materials Today 2005, 8, 32-38.
90. C. Corot, P. Robert, J. Idee, M. Port, Adv. Drug Del. Rev. 2006, 58, 1471-1504.
91. D. Thorek, A. Chen, J. Czupryna, A. Tsourkas, Ann. Biomed. Eng. 2006, 34, 23-38.
92. A. K. Gupta, R. Naregalkar, V. Vaidya, M. Gupta, Nanomedicine 2007, 2, 23-39.
93. A. K. Gupta, S. Wells, IEEE Trans. Nanobio. 2004, 3, 66-73.
94. A. K. Gupta, M. Gupta, Biomaterials 2005, 26, 1565-1573.
95. W. W. Yu, E. Chang, C. M. Sayes, R. Drezek, V. L. Colvin, Nanotechnology 2006, 17, 4483-4487.
96. S. M. Hussain, K. L. Hess, J. M. Gearhart, K. T. Geiss, J. J. Schlager, Toxicol. In Vitro 2005, 19, 975-83.
97. F. Y. Cheng, C. H. Su, Y. S. Yang, C. S. Yeh, C. Y. Tsal, C. L. Wu, M. T. Wu, D. B. Shleh, Biomaterials 2005, 26, 729-38.
98. A. Petri-Fink, M. Chastellain, L. Juillerat-Jeanneret, A. Ferrari, A. Hofmann, Biomaterials 2005, 26, 2685-2694.
99. F. Cengelli, D. Maysinger, F. Tschudi-Monnet, X. Montet, C. Corot, A. Petri-Fink, H. Hofmann, L. Juillerat-Jeanneret, J. Pharmacol. Exp. Ther. 2006, 318, 108-116.
100. S. Wan, J. Huang, M. Guo, H. Zhang, Y. Cao, H. Yan, K. Liu, J. Biomed. Mat. Res. Part A 2007, 46-954.
101. F. Hu, K. Neoh, L Cen, E. Kang, Biomacromolecules 2006, 7, 809-816.
102. T. Brunner, P. Wick, P. Manser, P. Spohn, R. Grass, L. Limbach, A. Brulnink, W. Stark, Environ. Sci. Technol. 2006, 40, 4374-4381.
103. T. R. Pisanic, J. D. Blackwell, V. I. Shubayev, R. R. Finones, S. Jin, Biomaterials 2007, 28, 2572-2581.
104. K. Muller, J. Skeppera, M. Posfaib, R. Trlvedi, S. Howarth, C. Corot, E. Lancelot, P. Thompson, A. Brown, J. Gillard, Biomaterials 2007, 28, 1629-1642.
105. W. C. Chan, D. J. Maxwell, X. Gao, R. E. Bailey, M. Han, S. Nie, Curr. Opin. Blotechnol. 2002, 13, 40-46.
106. N. G. Portney, M. Ozkan, Anal. Bioanal. Chem. 2006, 384, 620-630.
107. R. Hardman, Environ. Health Perspec. 2006, 114, 165-172.
108. B. Dubertret, Science 2002, 298, 1759-1762.
109. M. Akerman, W. Chan, P. Laakkonen, S. Bhatia, E. Ruoslahti, PNAS 2002, 99, 12617-12621.
110. D. Larson, W. Zipfel, R. Williams, S. Clark, M. Bruchez, F. Wise, W. Webb, Science 2003, 330, 1434-1436.
111. B. Ballou, C. Langerholm, L. Ernst, M. Bruchez, A. Waggoner, Bloconjugate Chem. 2004, 15, 79-86.
112. H. Fischer, L. Liu, K. S. Pang, W. Chan, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 1299-1305.
113. A. Derfus, W. Chan, S. Bhatia, Nano Lett. 2004, 4, 11-18.
114. C. Kirchner, T. Liedl, S. Kudera, T. Pellegrino, A. Munoz Javier, H. E. Gaub, S. Stolzle, N. Fertig, W. J. Parak, Nano Lett. 2005, 5, 331-338.
115. W. H. Chan, N. H. Shlao, P. Z. Lu, Toxicol. Lett. 2006, 167, 191-200.
116. A. Shiohara, A. Hoshino, K. Hanaki, K. Suzuki, K. Yamamoto, Microbiol. Immunol. 2004, 48, 669-675.
117. W. C. Chan, S. Nie, Science 1998, 281, 2016-2018.
118. A. Hoshino, K. Fujioka, T. Oku, M. Suga, Y. Sasaki, T. Ohta, M. Yasuhara, K. Suzuki, K. Yamamoto, Nano Lett. 2004, 4, 2163-2169.
119. H. Duan, S. M. Nie, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3333-3339.
120. J. P. Ryman-Rasmussen, J. E. Riviere, J. Invest. Dermatol. 2007, 127, 143-153.
121. S. C. Hsieh, F. F. Wang, S. C. Lin, Y. J. Chen, S. C. Hung, Y. J. Wang, Biomaterials 2006, 27, 1656-1664.
122. J. Jaiswal, H. Mattoussi, J. Mauro, S. Simon, Nat. Biotech. 2003, 21, 47-51.
123. K. Hanaki, A. Momo, T. Oku, A. Komoto, S. Maenosono, Y. Yamaguchi, K. Yamamoto, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2003, 302, 496-501.
124. E. Chang, N. Thekkek, W. W. Yu, V. L. Colvin, R. Drezek, Small 2006, 2, 1412-1417.
125. W. W. Yu, E. Chang, R. Drezek, V. L. Colvin, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006, 348, 781-6.
126. F. Chen, D. Gerion, Nano Lett. 2004, 4, 1827-1832.
127. M. Green, E. Howman, Chem. Commun. 2005, 121-123.
128. T. Zhang, J. Stilwell, D. Gerion, L. Ding, O. Elboudwarej, P. Cooke, J. Gray, A. Alivisatos, F. Chen, Nano Lett. 2006, 6, 800-808.
129. E. Voura, J. Jaiswal, H. Mattoussi, S. Simon, War. Med. 2004, 10, 993-998.
130. S. Cho, D. Maysinger, M. Jain, B. Roder, S. Hackbarth, F. Winnik, Langmuir 2007, 23, 1974-1980.
131. G. Guo, W. Liu, J. Liang, Z. He, H. Xu, X. Yang, Mater. Lett. 2007, 61, 1641-1644.
132. J. Liang, Z. He, S. Zhang, S. Huang, X. Ai, H. Yang, H. Han, TaIanta 2007, 71, 1675-1678.
133. J. Lovric, S. J. Cho, F. M. Winnik, D. Maysinger, Chem. Biol. 2005, 12, 1227-1234.
134. Y. B. Zhang, W. Chen, J. Zhang, J. Liu, G. P. Chen, C. Pope, J. Nanosci. Nanotech. 2007, 7, 497-503.
135. Y. Liu, W. Chen, A. Joly, Y. Wang, C. Pope, Y. Zhang, J. Bovin, P. Sherwood, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 16992-17000.
136. A. Chol, S. Cho, J. Desbarats, J. Lovric, D. Maysinger J. Nano-biotechnol. 2007, 5:1.
137. X. Cheng, A. Kan, M. Tomson, J. Chem. Eng. Data 2004, 49, 675-683.
138. X. Cheng, A. Kan, M. Tomson, J. Nanoparticle Res. 2005, 7, 555-567.
139. G. Oberdorster, E. Oberdorster, J. Oberdorster, Environ. Health Perspect. 2005, 113, 823-39.
140. G. Oberdorster, A. Maynard, K. Donaldson, V. Castranova, J. Fitzpatrick, K. Ausman, J. Carter, B. Karn, W. Kreyling, D. Lai, S. Olin, N. Monteiro-Riviere, D. Warheit, H. Yang, Part. Fibre Toxicol. 2005, 2:8.
141. W. Yu, E. Chang, J. Falkner, J. Zhang, A. Al-Somali, C. Sayes, J. Johns, R. Drezek, V. Colvin, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 2871-2879.
142. J. Teeguarden, P. Hinderliter, G. Orr, B. Thrall, J. Pounds, Toxicol. Sci. 2007, 95, 300-312.
143. K. Unfried, C. Albrecht, L Klotz, A. von Mlkecz, S. Grether-Beck, R. Schins, Nanotoxicology 2007, 1, 52-71.