Surface functionality of nanoparticles determines cellular uptake mechanisms in mammalian cells

Small

Volumn 9, Issue 2, 2013, Pages 300-305

  Saha, Krishnendu ^a   Kim, Sung Tae ^a   Yan, Bo ^a   Miranda, Oscar R ^a   Alfonso, Felix S ^a   Shlosman, Denis ^a   Rotello, Vincent M ^a  

^a UNIVERSITY OF MASSACHUSETTS   (United States)

Author keywords

caveolae; dynamin dependent endocytosis; gold nanoparticles; surface monolayers; uptake mechanisms

Indexed keywords

CAVEOLAE; DYNAMIN-DEPENDENT ENDOCYTOSIS; GOLD NANOPARTICLES; SURFACE MONOLAYERS; UPTAKE MECHANISM;

CELL MEMBRANES; DISEASES; DRUG DELIVERY; GOLD; MEDICAL APPLICATIONS; MOLECULAR BIOLOGY; MONOLAYERS;

NANOPARTICLES;

MAMMALIA;

NANOPARTICLE;

ARTICLE; HELA CELL; HUMAN;

HELA CELLS; HUMANS; NANOPARTICLES;

MLCS; MLOWN;

EID: 84872713787     PISSN: 16136810     EISSN: 16136829     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/smll.201201129     Document Type: Article

References (60)

1. a) B. Duncan, C. Kim, V. M. Rotello, J. Control. Release 2010, 148, 122-127
2. b) M. E. Davis, Z. Chen, D. M. Shin, Nat. Rev. Drug Discov. 2008, 7, 771-782.
3. a) D. Peer, J. Lieberman, Gene Ther. 2011, 18, 1127-1133
4. b) M. E. Davis, J. E. Zuckerman, C. H. J. Choi, D. Seligson, A. Tolcher, C. A. Alabi, Y. Yen, J. D. Heidel, A. Ribas, Nature 2010, 464, 1067-1070.
5. a) L. A. Bareford, P. W. Swaan, Adv. Drug Delivery Rev. 2007, 59, 748-758
6. b) N. M. Zaki, N. Tirelli, Expert Opin. Drug Deliv. 2010, 7, 895-913.
7. G. Sahay, D. Y. Alakhova, A. V. Kabanov, J. Control. Release 2010, 145, 182-195.
8. S. D. Conner, S. L. Schmid, Nature 2003, 422, 37-44.
9. J. A. Swanson, C. Watts, Trends Cell Biol. 1995, 5, 424-428.
10. S. Kumari, M. G. Swetha, S. Mayor, Cell Res. 2010, 20, 256-275.
11. a) B. D. Chithrani, A. A. Ghazani, W. C. W. Chan, Nano Lett. 2006, 6, 662-668
12. b) C. D. Walkey, J. B. Olsen, H. Guo, A. Emili, W. C. W. Chan, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2139-2147.
13. B. D. Chithrani, W. C. W. Chan, Nano Lett. 2007, 7, 1542-1550.
14. E. C. Cho, J. W. Xie, P. A. Wurm, Y. N. Xia, Nano Lett. 2009, 9, 1080-1084.
15. E. C. Cho, L. Au, Q. Zhang, Y. N. Xia, Small 2010, 6, 517-522.
16. J. Dausend, A. Musyanovych, M. Dass, P. Walther, H. Schrezenmeier, K. Landfester, V. Mailander, Macromol. Biosci. 2008, 8, 1135-1143.
17. J. Rejman, V. Oberle, I. S. Zuhorn, D. Hoekstra, Biochem. J. 2004, 377, 159-169.
18. a) H. Yang, S. Y. Fung, M. Y. Liu, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 9643-9646
19. b) E. Oh, J. B. Delehanty, K. E. Sapsford, K. Susumu, R. Goswami, J. B. Blanco-Canosa, P. E. Dawson, J. Granek, M. Shoff, Q. Zhang, P. L. Goering, A. Huston, I. L. Medintz, ACS Nano 2011, 5, 6434-6448.
20. a) A. Chompoosor, K. Saha, P. S. Ghosh, D. J. Macarthy, O. R. Miranda, Z. J. Zhu, K. F. Arcaro, V. M. Rotello, Small 2010, 6, 2246-2249
21. b) A. Verma, F. Stellacci, Small 2010, 6, 12-21
22. c) K. Saha, A. Bajaj, B. Duncan, V. M. Rotello, Small 2011, 7, 1903-1918.
23. N. A. Al-Hajaj, A. Moquin, K. D. Neibert, G. M. Soliman, F. M. Winnik, D. Maysinger, ACS Nano 2011, 5, 4909-4918.
24. M. J. Hostetler, J. E. Wingate, C. J. Zhong, J. E. Harris, R. W. Vachet, M. R. Clark, J. D. Londono, S. J. Green, J. J. Stokes, G. D. Wignall, G. L. Glish, M. D. Porter, N. D. Evans, R. W. Murray, Langmuir 1998, 14, 17-30.
25. a) E. C. Cho, Q. Zhang, Y. N. Xia, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 385-391
26. b) C. Kim, S. S. Agasti, Z. J. Zhu, L. Isaacs, V. M. Rotello, Nat. Chem. 2010, 2, 962-966.
27. a) A. M. Alkilany, P. K. Nagaria, C. R. Hexel, T. J. Shaw, C. J. Murphy, M. D. Wyatt, Small 2009, 5, 701-708
28. b) K. J. Kim, A. B. Malik, Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 2003, 284, L247-L259
29. c) J. Panyam, V. Labhasetwar, Pharm. Res. 2003, 20, 212-220.
30. a) N. Araki, M. T. Johnson, J. A. Swanson, J. Cell Biol. 1996, 135, 1249-1260
31. b) P. Khandelwal, W. G. Ruiz, G. Apodaca, EMBO J. 2010, 29, 1961-1975.
32. J. Chen, G. Li, J. Lu, L. Chen, Y. Huang, H. L. Wu, J. X. Zhang, D. R. Lu, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006, 347, 931-940.
33. D. A. Schafer, Curr. Opin. Cell Biol. 2002, 14, 76-81.
34. a) G. Ruan, A. Agrawal, A. I. Marcus, S. Nie, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14759-14766
35. b) T. dos Santos, J. Varela, I. Lynch, A. Salvati, K. A. Dawson, PLoS ONE 2011, 6, e24438.
36. L. M. Fujimoto, R. Roth, J. E. Heuser, S. L. Schmid, Traffic 2000, 1, 161-171.
37. S. Hasegawa, N. Hirashima, M. Nakanishi, Gene Ther. 2001, 8, 1669-1673.
38. O. Harush-Frenkel, N. Debotton, S. Benita, Y. Altschuler, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2007, 353, 26-32.
39. a) Z. M. Qian, H. Y. Li, H. Z. Sun, K. Ho, Pharmacol. Rev. 2002, 54, 561-587
40. b) A. D. Stuart, T. D. K. Brown, J. Virol. 2006, 80, 7500-7509.
41. a) C. Brandenberger, C. Muhlfeld, Z. Ali, A. G. Lenz, O. Schmid, W. J. Parak, P. Gehr, B. Rothen-Rutishauser, Small 2010, 6, 1669-1678
42. b) S. K. Rodal, G. Skretting, O. Garred, F. Vilhardt, B. van Deurs, K. Sandvig, Mol. Biol. Cell 1999, 10, 961-974.
43. S. Bhattacharyya, R. D. Singh, R. Pagano, J. D. Robertson, R. Bhattacharya, P. Mukherjee, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 1563-1567.
44. a) S. Mayor, R. E. Pagano, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2007, 8, 603-612
45. b) M. T. Howes, S. Mayor, R. G. Parton, Curr. Opin. Cell Biol. 2010, 22, 519-527.
46. E. Macia, M. Ehrlich, R. Massol, E. Boucrot, C. Brunner, T. Kirchhausen, Dev. Cell 2006, 10, 839-850.
47. S. R. George, B. F. O'Dowd, S. R. Lee, Nat. Rev. Drug Discov. 2002, 1, 808-820.
48. J. E. Murphy, P. R. Tedbury, S. Homer-Vanniasinkam, J. H. Walker, S. Ponnambalam, Atherosclerosis 2005, 182, 1-15.
49. a) A. Franca, P. Aggarwal, E. V. Barsov, S. V. Kozlov, M. A. Dobrovolskaia, A. Gonzalez-Fernandez, Nanomedicine 2011, 6, 1175-1188
50. b) P. C. Patel, D. A. Giljohann, W. L. Daniel, D. Zheng, A. E. Prigodich, C. A. Mirkin, Bioconjugate Chem. 2010, 21, 2250-2256.
51. a) I. Raynal, P. Prigent, S. Peyramaure, A. Najid, C. Rebuzzi, C. Corot, Invest. Radiol. 2004, 39, 56-63
52. b) H. J. Haisma, J. A. A. M. Kamps, G. K. Kamps, J. A. Plantinga, M. G. Rots, A. R. Bellu, J. Gen. Virol. 2008, 89, 1097-1105
53. c) Y. P. Liu, C. Tong, A. Dispenzieri, M. J. Federspiel, S. J. Russell, K. W. Peng, Cancer Gene Ther. 2012, 19, 202-211.
54. E. C. Gunther, C. S. Von Bartheld, L. J. Goodman, J. E. Johnson, M. Bothwell, Neuroscience 2000, 100, 569-579.
55. H. Mogami, C. L. Mills, D. V. Gallagher, Biochem. J. 1997, 324, 645-651.
56. a) X. Banquy, F. Suarez, A. Argaw, J. M. Rabanel, P. Grutter, J. F. Bouchard, P. Hildgen, S. Giasson, Soft Matter 2009, 5, 3984-3991
57. b) P. M. McLendon, K. M. Fichter, T. M. Reineke, Mol. Pharmaceutics 2010, 7, 738-750.
58. a) L. W. Zhang, N. A. Monteiro-Riviere, Toxicol. Sci. 2009, 110, 138-155
59. b) O. Lunov, T. Syrovets, C. Loos, J. Beil, M. Delecher, K. Tron, G. U. Nienhaus, A. Musyanovych, V. Mailander, K. Landfester, T. Simmet, ACS Nano 2011, 5, 1657-1669
60. c) S. E. A. Gratton, P. A. Ropp, P. D. Pohlhaus, J. C. Luft, V. J. Madden, M. E. Napier, J. M. DeSimone, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 11613-11618.