Polymer coated inorganic nanoparticles: Tailoring the nanocrystal surface for designing nanoprobes with biological implications

Nanoscale

Volumn 4, Issue 11, 2012, Pages 3319-3334

  Quarta, Alessandra ^a   Curcio, Alberto ^b   Kakwere, Hamilton ^b   Pellegrino, Teresa ^a,b  

^a NATIONAL NANOTECHNOLOGY LABORATORY   (Italy)

^b ISTITUTO ITALIANO DI TECNOLOGIA   (Italy)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMPHIPHILIC POLYMERS; BIOLOGICAL IMPLICATIONS; COATED NANOPARTICLES; FLUORESCENT DYES; HUMAN DISEASE; INORGANIC NANOPARTICLE; LARGE BIOMOLECULES; NANOCRYSTAL SURFACE; NON-POLAR SOLVENTS; POLYMER SHELL; SENSOR MOLECULES; SOLUBILISATION; WATERSOLUBLE;

DIAGNOSIS; DISEASE CONTROL; MOLECULAR BIOLOGY; MOLECULES; NANOPARTICLES; NANOPROBES; PLASTIC COATINGS; POLYMERS; SURFACE ACTIVE AGENTS;

SYNTHESIS (CHEMICAL);

FLUORESCENT DYE; NANOPARTICLE; POLYMER; QUANTUM DOT; SURFACTANT; WATER;

ARTICLE; CELL LINE; CHEMISTRY; HELA CELL; HUMAN; STATIC ELECTRICITY; SURFACE PROPERTY;

CELL LINE; FLUORESCENT DYES; HELA CELLS; HUMANS; NANOPARTICLES; POLYMERS; QUANTUM DOTS; STATIC ELECTRICITY; SURFACE PROPERTIES; SURFACE-ACTIVE AGENTS; WATER;

EID: 84861365963     PISSN: 20403364     EISSN: 20403372     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c2nr30271c     Document Type: Article

References (127)

1. M. Bruchez M. Moronne P. Gin S. Weiss A. P. Alivisatos Science 1998 281 2013
2. X. Michalet F. F. Pinaud L. A. Bentolila J. M. Tsay S. Doose J. J. Li G. Sundaresan A. M. Wu S. S. Gambhir S. Weiss Science 2005 307 538
3. R. Elghanian J. J. Storhoff R. C. Mucic R. L. Letsinger C. A. Mirkin Science 1997 277 1078
4. Y. W. C. Cao R. C. Jin C. A. Mirkin Science 2002 297 1536
5. T. A. Taton C. A. Mirkin R. L. Letsinger Science 2000 289 1757
6. A. K. Gupta M. Gupta Biomaterials 2005 26 3995
7. A. H. Lu E. L. Salabas F. Schuth Angew. Chem., Int. Ed. 2007 46 1222
8. R. E. Rosensweig J. Magn. Magn. Mater. 2002 252 370
9. S. Mornet S. Vasseur F. Grasset E. Duguet J. Mater. Chem. 2004 14 2161
10. X. H. Huang I. H. El-Sayed W. Qian M. A. El-Sayed J. Am. Chem. Soc. 2006 128 2115
11. D. P. O'Neal L. R. Hirsch N. J. Halas J. D. Payne J. L. West Cancer Lett. 2004 209 171
12. S. E. Skrabalak J. Y. Chen Y. G. Sun X. M. Lu L. Au C. M. Cobley Y. N. Xia Acc. Chem. Res. 2008 41 1587
13. G. C. Papavassiliou Prog. Solid State Chem. 1979 12 185
14. W. J. Parak, L. Manna, F. C. Simmel, D. Gerion and A. P. Alivisatos, Nanoparticles - From Theory to Application: Quantum Dots, Wiley-VCH, Weinheim, 2004
15. Q. A. Pankhurst J. Connolly S. K. Jones J. Dobson J. Phys. D: Appl. Phys. 2003 36 R167
16. A. P. Alivisatos Science 1996 271 933
17. S. Link M. A. El-Sayed J. Phys. Chem. B 1999 103 4212
18. A. R. Tao S. Habas P. D. Yang Small 2008 4 310
19. D. Bartczak O. L. Muskens S. Nitti T. Sanchez-Elsner T. M. Millar A. G. Kanaras Small 2012 8 122
20. W. R. Algar D. E. Prasuhn M. H. Stewart T. L. Jennings J. B. Blanco-Canosa P. E. Dawson I. L. Medintz Bioconjugate Chem. 2011 22 825
21. D. Bartczak T. Sanchez-Elsner F. Louafi T. M. Millar A. G. Kanaras Small 2011 7 388
22. A. M. Derfus W. C. W. Chan S. N. Bhatia Nano Lett. 2004 4 11
23. T. S. Hauck A. A. Ghazani W. C. W. Chan Small 2008 4 153
24. D. A. Limaye Z. A. Shaikh Toxicol. Appl. Pharmacol. 1999 154 59
25. A. Nel T. Xia L. Madler N. Li Science 2006 311 622
26. C. Kirchner T. Liedl S. Kudera T. Pellegrino A. M. Javier H. E. Gaub S. Stolzle N. Fertig W. J. Parak Nano Lett. 2005 5 331
27. N. Lewinski V. Colvin R. Drezek Small 2008 4 26
28. A. E. Nel L. Maedler D. Velegol T. Xia E. M. V. Hoek P. Somasundaran F. Klaessig V. Castranova M. Thompson Nat. Mater. 2009 8 543
29. G. M. Whitesides Nat. Biotechnol. 2003 21 1161
30. J. Xie S. Lee X. Y. Chen Adv. Drug Delivery Rev. 2010 62 1064
31. I. L. Medintz H. T. Uyeda E. R. Goldman H. Mattoussi Nat. Mater. 2005 4 435
32. N. L. Rosi C. A. Mirkin Chem. Rev. 2005 105 1547
33. T. Neuberger B. Schopf H. Hofmann M. Hofmann B. von Rechenberg J. Magn. Magn. Mater. 2005 293 483
34. B. O. Dabbousi J. RodriguezViejo F. V. Mikulec J. R. Heine H. Mattoussi R. Ober K. F. Jensen M. G. Bawendi J. Phys. Chem. B 1997 101 9463
35. T. Hyeon S. S. Lee J. Park Y. Chung H. Bin Na J. Am. Chem. Soc. 2001 123 12798
36. S. H. Sun H. Zeng D. B. Robinson S. Raoux P. M. Rice S. X. Wang G. X. Li J. Am. Chem. Soc. 2004 126 273
37. C. B. Murray D. J. Norris M. G. Bawendi J. Am. Chem. Soc. 1993 115 8706
38. M. Brust M. Walker D. Bethell D. J. Schiffrin R. Whyman J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1994 801
39. N. R. Jana X. G. Peng J. Am. Chem. Soc. 2003 125 14280
40. W. W. Yu E. Chang R. Drezek V. L. Colvin Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006 348 781
41. A. M. Smith H. W. Duan M. N. Rhyner G. Ruan S. M. Nie Phys. Chem. Chem. Phys. 2006 8 3895
42. B. D. Chithrani W. C. W. Chan Nano Lett. 2007 7 1542
43. D. Bartczak A. G. Kanaras Langmuir 2010 26 7072
44. S. K. Basiruddin A. Saha N. Pradhan N. R. Jana J. Phys. Chem. C 2010 114 11009
45. A. F. E. Hezinger J. Tessmar A. Gopferich Eur. J. Pharm. Biopharm. 2008 68 138
46. J. B. Delehanty H. Mattoussi I. L. Medintz Anal. Bioanal. Chem. 2009 393 1091
47. W. Jiang B. Y. S. Kim J. T. Rutka W. C. W. Chan Nat. Nanotechnol. 2008 3 145
48. B. Dubertret P. Skourides D. J. Norris V. Noireaux A. H. Brivanlou A. Libchaber Science 2002 298 1759
49. T. Pellegrino L. Manna S. Kudera T. Liedl D. Koktysh A. L. Rogach S. Keller J. Radler G. Natile W. J. Parak Nano Lett. 2004 4 703
50. E. E. Lees T. L. Nguyen A. H. A. Clayton P. Mulvaney B. W. Muir ACS Nano 2009 3 1121
51. R. Di Corato A. Quarta P. Piacenza A. Ragusa A. Figuerola R. Buonsanti R. Cingolani L. Manna T. Pellegrino J. Mater. Chem. 2008 18 1991
52. L. F. Qi X. H. Gao ACS Nano 2008 2 1403
53. B. W. Muir B. A. Moffat P. Harbour G. Coia G. L. Zhen L. Waddington J. Scoble D. Krah S. H. Thang Y. K. Chong P. Mulvaney P. Hartley J. Phys. Chem. C 2009 113 16615
54. C. H. Zhou H. B. Shen Y. Guo L. Xu J. Z. Niu Z. J. Zhang Z. L. Du J. M. Chen L. S. Li J. Colloid Interface Sci. 2010 344 279
55. D. Janczewski N. Tomczak M.-Y. Han G. J. Vancso Nat. Protoc. 2011 6 1546
56. C. A. J. Lin R. A. Sperling J. K. Li T. Y. Yang P. Y. Li M. Zanella W. H. Chang W. G. J. Parak Small 2008 4 334
57. C. Geidel S. Schmachtel A. Riedinger C. Pfeiffer K. Muellen M. Klapper W. J. Parak Small 2011 7 2929
58. J. Qin Y. S. Jo M. Muhammed Angew. Chem., Int. Ed. 2009 48 7845
59. X. Y. Wu H. J. Liu J. Q. Liu K. N. Haley J. A. Treadway J. P. Larson N. F. Ge F. Peale M. P. Bruchez Nat. Biotechnol. 2003 21 41
60. R. E. Anderson W. C. W. Chan ACS Nano 2008 2 1341
61. B. Ballou B. C. Lagerholm L. A. Ernst M. P. Bruchez A. S. Waggoner Bioconjugate Chem. 2004 15 79
62. J. Park M. K. Yu Y. Y. Jeong J. W. Kim K. Lee V. N. Phan S. Jon J. Mater. Chem. 2009 19 6412
63. B. A. Kairdolf A. M. Smith S. Nie J. Am. Chem. Soc. 2008 130 12866
64. A. M. Smith S. M. Nie Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 9916
65. Z. Y. Wu Y. L. Zhao F. P. Qiu Y. P. Li S. W. Wang B. H. Yang L. Chen J. H. Sun J. Y. Wang Colloids Surf., A 2009 350 121
66. X. H. Gao Y. Y. Cui R. M. Levenson L. W. K. Chung S. M. Nie Nat. Biotechnol. 2004 22 969
67. Z. Y. Cheng S. H. Liu H. T. Gao W. G. Tremel N. Ding R. L. Liu P. W. Beines W. G. Knoll Macromol. Chem. Phys. 2008 209 1145
68. H. M. Yang H. J. Lee K. S. Jang C. W. Park H. W. Yang W. Do Heo J. D. Kim J. Mater. Chem. 2009 19 4566
69. Z. Y. Cheng S. H. Liu P. W. Beines N. Ding P. Jakubowicz W. Knoll Chem. Mater. 2008 20 7215
70. K. Kluchova R. Zboril J. Tucek M. Pecova L. Zajoncova I. Safarik M. Mashlan I. Markova D. Jancik M. Sebela H. Bartonkova V. Bellesi P. Novak D. Petridis Biomaterials 2009 30 2855
71. C. C. Berry S. Wells S. Charles A. S. G. Curtis Biomaterials 2003 24 4551
72. X. Wang F. Wei A. Liu L. Wang J.-C. Wang L. Ren W. Liu Q. Tu L. Li J. Wang Biomaterials 2012 33 3719
73. S. C. McBain H. H. P. Yiu J. Dobson Int. J. Nanomed. 2008 3 169
74. E. Nandanan J. Y. Ying Acc. Chem. Res. 2011 44 925
75. A. L. Martin L. M. Bernas B. K. Rutt P. J. Foster E. R. Gillies Bioconjugate Chem. 2008 19 2375
76. S. H. Bhang N. Won T.-J. Lee H. Jin J. Nam J. Park H. Chung H.-S. Park Y.-E. Sung S. K. Hahn B.-S. Kim S. Kim ACS Nano 2009 3 1389
77. E. Nandanan N. R. Jana J. Y. Ying Adv. Mater. 2008 20 2068
78. M. T. Fernandez-Arguelles A. Yakovlev R. A. Sperling C. Luccardini S. Gaillard A. S. Medel J. M. Mallet J. C. Brochon A. Feltz M. Oheim W. J. Parak Nano Lett. 2007 7 2613
79. L. M. Bronstein E. V. Shtykova A. Malyutin J. C. Dyke E. Gunn X. F. Gao B. Stein P. V. Konarev B. Dragnea D. I. Svergun J. Phys. Chem. C 2010 114 21900
80. E. Katz I. Willner Angew. Chem., Int. Ed. 2004 43 6042
81. C. J. Sunderland M. Steiert J. E. Talmadge A. M. Derfus S. E. Barry Drug Dev. Res. 2006 67 70
82. P. Fortina L. J. Kricka S. Surrey P. Grodzinski Trends Biotechnol. 2005 23 168
83. Z. B. Lin X. G. Su Y. Mu Q. H. Jin J. Nanosci. Nanotechnol. 2004 4 641
84. M. V. Yezhelyev L. F. Qi R. M. O'Regan S. Nie X. H. Gao J. Am. Chem. Soc. 2008 130 9006
85. E. Dulkeith M. Ringler T. A. Klar J. Feldmann A. M. Javier W. J. Parak Nano Lett. 2005 5 585
86. H. O. Qu D. Caruntu H. X. Liu C. J. O'Connor Langmuir 2011 27 2271
87. D. M. Cheng Q. H. Xu Chem. Commun. 2007 3 248
88. R. R. Ar vizo O. R. Miranda M. A. Thompson C. M. Pabelick R. Bhattacharya J. D. Robertson V. M. Rotello Y. S. Prakash P. Mukherjee Nano Lett. 2010 10 2543
89. I. Slowing B. G. Trewyn V. S. Y. Lin J. Am. Chem. Soc. 2006 128 14792
90. A. Villanueva M. Canete A. G. Roca M. Calero S. Veintemillas-Verdaguer C. J. Serna M. D. Morales R. Miranda Nanotechnology 2009 20 115103
91. T. Xia M. Kovochich M. Liong J. I. Zink A. E. Nel ACS Nano 2008 2 85
92. L. C. Mattheakis J. M. Dias Y. J. Choi J. Gong M. P. Bruchez J. Q. Liu E. Wang Anal. Biochem. 2004 327 200
93. M. Moros B. Pelaz P. Lopez-Larrubia M. L. Garcia-Martin V. Grazu J. M. de la Fuente Nanoscale 2010 2 1746
94. W. W. Yu E. Chang J. C. Falkner J. Y. Zhang A. M. Al-Somali C. M. Sayes J. Johns R. Drezek V. L. Colvin J. Am. Chem. Soc. 2007 129 2871
95. Y. Chen R. Thakar P. T. Snee J. Am. Chem. Soc. 2008 130 3744
96. T. Ren P. K. Mandal W. Erker Z. H. Liu Y. Avlasevich L. Puhl K. Mullen T. Basche J. Am. Chem. Soc. 2008 130 17242
97. K. E. Sapsford L. Berti I. L. Medintz Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 4562
98. Y. F. Wei N. R. Jana S. J. Tan J. Y. Ying Bioconjugate Chem. 2009 20 1752
99. R. Gref A. Domb P. Quellec T. Blunk R. H. Muller J. M. Verbavatz R. Langer Adv. Drug Delivery Rev. 1995 16 215
100. S. M. Moghimi A. C. Hunter J. C. Murray Pharmacol. Rev. 2001 53 283
101. R. Gref M. Luck P. Quellec M. Marchand E. Dellacherie S. Harnisch T. Blunk R. H. Muller Colloids Surf., B 2000 18 301
102. A. Quarta R. Di Corato L. Manna S. Argentiere R. Cingolani G. Barbarella T. Pellegrino J. Am. Chem. Soc. 2008 130 10545
103. C. Tortiglione A. Quarta A. Tino L. Manna R. Cingolani T. Pellegrino Bioconjugate Chem. 2007 18 829
104. F. Zhang Z. Ali F. Amin A. Feltz M. Oheim W. J. Parak ChemPhysChem 2010 11 730
105. P. Zou Y. K. Yu Y. A. Wang Y. Q. Zhong A. Welton C. Galban S. M. Wang D. X. Sun Mol. Pharmaceutics 2010 7 1974
106. Z. Ali A. Z. Abbasi F. Zhang P. Arosio A. Lascialfari M. F. Casula A. Wenk W. Kreyling R. Plapper M. Seidel R. Niessner J. Knoell A. Seubert W. J. Parak Anal. Chem. 2011 83 2877
107. A. Quarta R. Di Corato L. Manna A. Ragusa T. Pellegrino IEEE Trans. NanoBiosci. 2007 6 298
108. S. A. Corr Y. P. Rakovich Y. K. Gun'ko Nanoscale Res. Lett. 2008 3 87
109. G. Barbarella M. Zambianchi O. Pudova V. Paladini A. Ventola F. Cipriani G. Gigli R. Cingolani G. Citro J. Am. Chem. Soc. 2001 123 11600
110. G. Barbarella M. Zambianchi A. Ventola E. Fabiano F. Della Sala G. Gigli M. Anni A. Bolognesi L. Polito M. Naldi M. Capobianco Bioconjugate Chem. 2006 17 58
111. E. A. Jares-Erijman T. M. Jovin Nat. Biotechnol. 2003 21 1387
112. S.n. A. Díaz G. O. Menéndez M.a. H. Etchehon L. Giordano T. M. Jovin E. A. Jares-Erijman ACS Nano 2011 5 2795
113. A. M. Smith H. W. Duan A. M. Mohs S. M. Nie Adv. Drug Delivery Rev. 2008 60 1226
114. M. A. Malvindi R. Di Corato A. Curcio D. Melisi M. G. Rimoli C. Tortiglione A. Tino C. George V. Brunetti R. Cingolani T. Pellegrino A. Ragusa Nanoscale 2011 3 5110
115. A. Quarta A. Ragusa S. Deka C. Tortiglione A. Tino R. Cingolani T. Pellegrino Langmuir 2009 25 12614
116. K. Chen J. Xie H. Y. Xu D. Behera M. H. Michalski S. Biswal A. Wang X. Y. Chen Biomaterials 2009 30 6912
117. W. J. M. Mulder R. Koole R. J. Brandwijk G. Storm P. T. K. Chin G. J. Strijkers C. de Mello Donegá K. Nicolay A. W. Griffioen Nano Lett. 2005 6 1
118. W. Cai X. Chen Nat. Protoc. 2008 3 89
119. E. Ruoslahti Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 1996 12 697
120. P. Brooks R. Clark D. Cheresh Science 1994 264 569
121. A. R. Hilgenbrink P. S. Low J. Pharm. Sci. 2005 94 2135
122. B. R. Liu Y. W. Huang H. J. Chiang H. J. Lee J. Nanosci. Nanotechnol. 2010 10 7897
123. P. Nativo I. A. Prior M. Brust ACS Nano 2008 2 1639
124. C. P. Leamon J. A. Reddy Adv. Drug Delivery Rev. 2004 56 1127
125. G. Ruan A. Agrawal A. I. Marcus S. Nie J. Am. Chem. Soc. 2007 129 14759
126. J. B. Delehanty I. L. Medintz T. Pons F. M. Brunel P. E. Dawson H. Mattoussi Bioconjugate Chem. 2006 17 920
127. Z. Krpetic S. Saleemi I. A. Prior V. See R. Qureshi M. Brust ACS Nano 2011 5 5195