Size-dependent localization and quantitative evaluation of the intracellular migration of silica nanoparticles in Caco-2 cells

Chemistry of Materials

Volumn 24, Issue 5, 2012, Pages 914-923

  Schübbe, Sabrina ^a   Schumann, Christian ^a   Cavelius, Christian ^a   Koch, Marcus ^a   Müller, Tobias ^a   Kraegeloh, Annette ^a  

^a INM LEIBNIZ INSTITUTE FOR NEW MATERIALS   (Germany)

Author keywords

cytotoxicity; genotoxicity; nuclear localization; silica nanoparticles; STED microscopy

Indexed keywords

CACO-2 CELLS; COMET ASSAYS; CYTOTOXIC; GENOTOXIC; GENOTOXIC EFFECTS; GENOTOXICITIES; HIGH RESOLUTION; HUMAN COLON; IN-VITRO; NUCLEAR LOCALIZATION; QUANTITATIVE EVALUATION; SILICA NANOPARTICLES; SILICA PARTICLES; STIMULATED EMISSION DEPLETION MICROSCOPY; TIME POINTS;

AGGLOMERATION; CELLS; NANOPARTICLES; SILICA; SILICON COMPOUNDS; STIMULATED EMISSION;

CYTOTOXICITY;

EID: 84858246498     PISSN: 08974756     EISSN: 15205002     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm2018532     Document Type: Article

References (62)

1. Shapero, K.; Fenaroli, F.; Lynch, I.; Cottell, D. C.; Salvati, A.; Dawson, K. A. Mol. BioSyst. 2011, 7, 371
2. Lorenz, C.; Von Goetz, N.; Scheringer, M.; Wormuth, M.; Hungerbühler, K. Nanotoxicology 2011, 5, 12
3. Merget, R.; Bauer, T.; Kupper, H. U.; Philippou, S.; Bauer, H. D.; Breitstadt, R.; Bruening, T. Arch. Toxicol. 2002, 75, 625
4. Stöber, W.; Fink, A.; Bohn, E. J. Colloid Interface Sci. 1968, 26, 62
5. Flörke, O. W. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry; Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA: Weinheim, Germany, 2007; p 1.
6. Dekkers, S.; Krystek, P.; Peters, R. J. B.; Lankveld, D. P. K.; Bokkers, B. G. H.; van Hoeven-Arentzen, P. H.; Bouwmeester, H.; Oomen, A. G. Nanotoxicology 2011, 5, 393-405
7. Kneuer, C.; Sameti, M.; Bakowsky, U.; Schiestel, T.; Schirra, H.; Schmidt, H.; Lehr, C.-M. Bioconjugate Chem. 2000, 11, 926
8. Xia, T.; Li, N.; Nel, A. E. Annu. Rev. Public Health 2009, 30, 137
9. Liong, M.; Lu, J.; Kovochich, M.; Xia, T.; Ruehm, S. G.; Nel, A. E.; Tamanoi, F.; Zink, J. I. ACS Nano 2008, 2, 889
10. Bharali, D. J.; Klejbor, I.; Stachowiak, E. K.; Dutta, P.; Roy, I.; Kaur, N.; Bergey, E. J.; Prasad, P. N.; Stachowiak, M. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 11539
11. Xia, T.; Kovochich, M.; Liong, M.; Meng, H.; Kabehie, S.; George, S.; Zink, J. I.; Nel, A. E. ACS Nano 2009, 3, 3273
12. Kumar, R.; Roy, I.; Ohulchanskyy, T. Y.; Goswami, L. N.; Bonoiu, A. C.; Bergey, E. J.; Tramposch, K. M.; Maitra, A.; Prasad, P. N. ACS Nano 2008, 2, 449
13. Oberdörster, G.; Oberdörster, E.; Oberdörster, J. Environ. Health Perspect. 2005, 113, 823
14. Gonzalez, L.; Thomassen, L. C. J.; Plas, G.; Rabolli, V.; Napierska, D.; Decordier, I.; Roelants, M.; Hoet, P. H.; Kirschhock, C. E. A.; Martens, J. A.; Lison, D.; Kirsch-Volders, M. Nanotoxicology 2010, 4, 382
15. Rabolli, V.; Thomassen, L. C. J.; Princen, C.; Napierska, D.; Gonzalez, L.; Kirsch-Volders, M.; Hoet, P. H.; Huaux, F.; Kirschhock, C. E. A.; Martens, J. A.; Lison, D. Nanotoxicology 2010, 4, 307
16. Rejman, J.; Oberle, V.; Zuhorn, I. S.; Hoekstra, D. Biochem. J. 2004, 377, 159
17. Clift, M. J.; Rothen-Rutishauser, B.; Brown, D. M.; Duffin, R.; Donaldson, K.; Proudfoot, L.; Guy, K.; Stone, V. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2008, 232, 418
18. Huang, X. L.; Teng, X.; Chen, D.; Tang, F. Q.; He, J. Q. Biomaterials 2010, 31, 438
19. Cedervall, T.; Lynch, I.; Lindman, S.; Berggard, T.; Thulin, E.; Nilsson, H.; Dawson, K. A.; Linse, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 2050
20. Nel, A. E.; Madler, L.; Velegol, D.; Xia, T.; Hoek, E. M.; Somasundaran, P.; Klaessig, F.; Castranova, V.; Thompson, M. Nat. Mater. 2009, 8, 543
21. Powell, J. J.; Faria, N.; Thomas-McKay, E.; Pele, L. C. J.Autoimmun. 2010, 34, J226
22. Barnes, C. A.; Elsaesser, A.; Arkusz, J.; Smok, A.; Palus, J.; Lesniak, A.; Salvati, A.; Hanrahan, J. P.; Jong, W. H.; Dziubaltowska, E.; Stepnik, M.; Rydzynski, K.; McKerr, G.; Lynch, I.; Dawson, K. A.; Howard, C. V. Nano Lett. 2008, 8, 3069
23. Chang, J. S.; Chang, K. L.; Hwang, D. F.; Kong, Z. L. Environ. Sci. Technol. 2007, 41, 2064
24. Jia, X. Y.; Chen, X.; Xu, Y. L.; Han, X. Y.; Xu, Z. R. Carbohydr. Polym. 2009, 78, 323
25. Jiang, X.; Röcker, C.; Hafner, M.; Brandholt, S.; Dörlich, R. M.; Nienhaus, G. U. ACS Nano 2011, 4, 6787
26. Klar, T. A.; Jakobs, S.; Dyba, M.; Egner, A.; Hell, S. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 8206
27. Hell, S. W. Nat. Methods 2009, 6, 24
28. Schübbe, S.; Cavelius, C.; Schumann, C.; Koch, M.; Kraegeloh, A. Adv. Eng. Mat. 2010, 12, 417
29. Hartlen, K. D.; Athanasopoulos, A. P. T.; Kitaev, V. Langmuir 2008, 24, 1714
30. Hell, S. W. Science 2007, 316, 1153
31. Olivo-Marin, J. C. Pattern Recognit. 2002, 35, 1989
32. Lin, G.; Adiga, U.; Olson, K.; Guzowski, J. F.; Barnes, C. A.; Roysam, B. Cytometry, Part A 2003, 56A, 23
33. Singh, N. P.; McCoy, M. T.; Tice, R. R.; Schneider, E. L. Exp. Cell Res. 1988, 175, 184
34. Kumaravel, T. S.; Jha, A. N. Mutat. Res. 2006, 605, 7
35. Karlsson, H. L. Anal. Bioanal. Chem. 2010, 398, 651
36. Collins, A. R.; Oscoz, A. A.; Brunborg, G.; Gaivao, I.; Giovannelli, L.; Kruszewski, M.; Smith, C. C.; Stetina, R. Mutagenesis 2008, 23, 143
37. Beck, M.; Förster, F.; Ecke, M.; Plitzko, J. M.; Melchior, F.; Gerisch, G.; Baumeister, W.; Medalia, O. Science 2004, 306, 1387
38. Panté, N.; Kann, M. Mol. Biol. Cell 2002, 13, 425
39. Geiser, M.; Rothen-Rutishauser, B.; Kapp, N.; Schurch, S.; Kreyling, W.; Schulz, H.; Semmler, M.; Im Hof, V.; Heyder, J.; Gehr, P. Environ. Health Perspect. 2005, 113, 1555
40. Verma, A.; Uzun, O.; Hu, Y.; Hu, Y.; Han, H. S.; Watson, N.; Chen, S.; Irvine, D. J.; Stellacci, F. Nat. Mater. 2008, 7, 588
41. Chen, M.; von Mikecz, A. Exp. Cell Res. 2005, 305, 51
42. Al-Rawi, M.; Diabaté, S.; Weiss, C. Arch. Toxicol. 2011, 85, 813
43. Neumeyer, A.; Bukowski, M.; Veith, M.; Lehr, C. M.; Daum, N. Nanomed.: Nanotechnol. Biol. Med. 2011, 7, 410-419
44. Brunner, S.; Sauer, T.; Carotta, S.; Cotten, M.; Saltik, M.; Wagner, E. Gene Ther. 2000, 7, 401
45. Mosammaparast, N.; Jackson, K. R.; Guo, Y.; Brame, C. J.; Shabanowitz, J.; Hunt, D. F.; Pemberton, L. F. J. Cell Biol. 2001, 153, 251
46. Nativo, P.; Prior, I. A.; Brust, M. ACS Nano 2008, 2, 1639
47. Tkachenko, A. G.; Xie, H.; Coleman, D.; Glomm, W.; Ryan, J.; Anderson, M. F.; Franzen, S.; Feldheim, D. L. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4700
48. Tkachenko, A. G.; Xie, H.; Liu, Y.; Coleman, D.; Ryan, J.; Glomm, W. R.; Shipton, M. K.; Franzen, S.; Feldheim, D. L. Bioconjugate Chem. 2004, 15, 482
49. Kang, B.; Mackey, M. A.; El-Sayed, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1517
50. de la Fuente, J. M.; Berry, C. C. Bioconjugate Chem. 2005, 16, 1176
51. Nitin, N.; Laconte, L.; Rhee, W. J.; Bao, G. Ann. Biomed. Eng. 2009, 37, 2018
52. Nan, X.; Sims, P. A.; Chen, P.; Sunney Xie, X. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 24220
53. Jin, Y.; Kannan, S.; Wu, M.; Zhao, J. X. Chem. Res. Toxicol. 2007, 20, 1126
54. Park, M. V. D. Z.; Verharen, H. W.; Zwart, E.; Hernandez, L. G.; van Benthem, J.; Elsaesser, A.; Barnes, C.; McKerr, G.; Howard, C. V.; Salvati, A.; Lynch, I.; Dawson, K. A.; de Jong, W. H. Nanotoxicology 2011, 5 (2) 168
55. Johnston, H. J.; Semmler-Behnke, M.; Brown, D. M.; Kreyling, W.; Tran, L.; Stone, V. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2010, 242, 66-78
56. Lin, W.; Huang, Y. W.; Zhou, X. D.; Ma, Y. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2006, 217, 252
57. Limbach, L. K.; Li, Y.; Grass, R. N.; Brunner, T. J.; Hintermann, M. A.; Muller, M.; Gunther, D.; Stark, W. J. Environ. Sci. Technol. 2005, 39, 9370
58. Gerloff, K.; Albrecht, C.; Boots, A. W.; Förster, I.; Schins, R. P. F. Nanotoxicology 2009, 3, 355
59. Santos, H. A.; Riikonen, J.; Salonen, J.; Makila, E.; Heikkila, T.; Laaksonen, T.; Peltonen, L.; Lehto, V. P.; Hirvonen, J. Acta Biomater. 2010, 6, 2721
60. Heikkilä, T.; Santos, H. A.; Kumar, N.; Murzin, D. Y.; Salonen, J.; Laaksonen, T.; Peltonen, L.; Hirvonen, J.; Lehto, V. P. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2010, 74, 483
61. Wang, J. J.; Sanderson, B. J.; Wang, H. Environ. Mol. Mutagen. 2007, 48, 151
62. Yang, H.; Liu, C.; Yang, D.; Zhang, H.; Xi, Z. J. Appl. Toxicol. 2009, 29, 69