Dual-responsive surfaces modified with phenylboronic acid-containing polymer brush to reversibly capture and release cancer cells

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 20, 2013, Pages 7603-7609

  Liu, Hongliang ^a   Li, Yingying ^a   Sun, Kang ^a   Fan, Junbing ^a   Zhang, Pengchao ^a,b   Meng, Jingxin ^a   Wang, Shutao ^a   Jiang, Lei ^a  

^a INSTITUTE OF CHEMISTRY   (China)

^b UNIVERSITY OF CHINESE ACADEMY OF SCIENCES   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ARTIFICIAL SYSTEMS; BIOLOGICAL APPLICATIONS; COMPETITIVE BINDING; DYNAMIC FUNCTIONS; GLUCOSE CONCENTRATION; GLUCOSE-RESPONSIVE; SILICON NANOWIRES; STIMULI-RESPONSIVE;

BRUSHES; CYTOLOGY; DRUG DELIVERY; GLUCOSE; NANOWIRES; ORGANIC ACIDS;

CELLS;

BENZENEBORONIC ACID; GLUCOSE; NANOWIRE; POLY(ACRYLAMIDOPHENYLBORONIC ACID); POLYMER; SIALIC ACID; SILICON; UNCLASSIFIED DRUG;

ARTICLE; CANCER CELL; CELL ADHESION; CELL VIABILITY; HUMAN; HUMAN CELL; PH; QUARTZ CRYSTAL MICROBALANCE;

ACRYLAMIDES; BORONIC ACIDS; GLUCOSE; HUMANS; HYDROGEN-ION CONCENTRATION; MCF-7 CELLS; MOLECULAR STRUCTURE; NANOWIRES; PARTICLE SIZE; SILICON; SURFACE PROPERTIES;

EID: 84878237164     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja401000m     Document Type: Article

References (77)

1. Stuart, M. A. C.; Huck, W. T. S.; Genzer, J.; Müller, M.; Ober, C.; Stamm, M.; Sukhorukov, G. B.; Szleifer, I.; Tsukruk, V. V.; Urban, M.; Winnik, F.; Zauscher, S.; Luzinov, I.; Minko, S. Nat. Mater. 2010, 9, 101-113
2. Mano, J. F. Adv. Eng. Mater. 2008, 10, 515-527
3. Schüwer, N.; Klok, H.-A. Langmuir 2011, 27, 4789-4796
4. Matsunaga, M.; Aizenberg, M.; Aizenberg, J. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5545-5553
5. Sun, T.; Qing, G.; Su, B.; Jiang, L. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 2909-2921
6. Verho, T.; Korhonen, J. T.; Sainiemi, L.; Jokinen, V.; Bower, C.; Franze, K.; Franssila, S.; Andrew, P.; Ikkala, O.; Ras, R. H. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 10210-10213
7. Mendes, P. M. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 2512-2529
8. Elloumi-Hannachi, I.; Yamato, M.; Okano, T. J. Intern. Med. 2010, 267, 54-70
9. Nichol, J. W.; Khademhosseini, A. Soft Matter 2009, 5, 1312-1319
10. Tekin, H.; Tsinman, T.; Sanchez, J. G.; Jones, B. J.; Camci-Unal, G.; Nichol, J. W.; Langer, R.; Khademhosseini, A. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12944-12947
11. Tekin, H.; Sanchez, J. G.; Landeros, C.; Dubbin, K.; Langer, R.; Khademhosseini, A. Adv. Mater. 2012, 24, 5543-5547
12. Nagase, K.; Kobayashi, J.; Kikuchi, A.; Akiyama, Y.; Kanazawa, H.; Okano, T. Langmuir 2008, 24, 511-517
13. Wong, V. N.; Fernando, G.; Wagner, A. R.; Zhang, J.; Kinsel, G. R.; Zauscher, S.; Dyer, D. J. Langmuir 2009, 25, 1459-1465
14. Tan, I.; Zarafshani, Z.; Lutz, J.-F. o.; Titirici, M.-M. ACS Appl. Mater. Interfaces 2009, 1, 1869-1872
15. Lai, C. Y.; Trewyn, B. G.; Jeftinija, D. M.; Jeftinija, K.; Xu, S.; Jeftinija, S.; Lin, V. S. Y. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4451-4459
16. Zhu, Y. F.; Shi, J. L.; Shen, W. H.; Dong, X. P.; Feng, J. W.; Ruan, M. L.; Li, Y. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 5083-5087
17. Vallet-Regi, M.; Balas, F.; Arcos, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 7548-7558
18. Giri, S.; Trewyn, B. G.; Stellmaker, M. P.; Lin, V. S.-Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 5038-5044
19. Chen, C.; Geng, J.; Pu, F.; Yang, X.; Ren, J.; Qu, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 882-886
20. Zhang, W.; Kai, K.; Choi, D. S.; Iwamoto, T.; Nguyen, Y. H.; Wong, H.; Landis, M. D.; Ueno, N. T.; Chang, J.; Qin, L. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 18707-18712
21. Liu, H.; Liu, X.; Meng, J.; Zhang, P.; Yang, G.; Su, B.; Sun, K.; Chen, L.; Han, D.; Wang, S.; Jiang, L. Adv. Mater. 2013, 25, 922-927
22. Holden, M. A.; Cremer, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8074-8075
23. Griffin, D. R.; Kasko, A. M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13103-13107
24. Ng, C. C. A.; Magenau, A.; Ngalim, S. H.; Ciampi, S.; Chockalingham, M.; Harper, J. B.; Gaus, K.; Gooding, J. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 7706-7710
25. Zhang, Z.; Chen, N.; Li, S.; Battig, M. R.; Wang, Y. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15716-15719
26. Kim, Y. J.; Ebara, M.; Aoyagi, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 10537-10541
27. Wischerhoff, E.; Uhlig, K.; Lankenau, A.; Borner, H. G.; Laschewsky, A.; Duschl, C.; Lutz, J. F. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 5666-5668
28. Kuralay, F.; Sattayasamitsathit, S.; Gao, W.; Uygun, A.; Katzenberg, A.; Wang, J. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15217-15220
29. Zhong, X.; Bai, H. J.; Xu, J. J.; Chen, H. Y.; Zhu, Y. H. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 992-999
30. Zhao, B.; Brittain, W. J. Prog. Polym. Sci. 2000, 25, 677-710
31. Zhou, F.; Huck, W. T. S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 3815-3823
32. Barbey, R. l.; Lavanant, L.; Paripovic, D.; Schüwer, N.; Sugnaux, C.; Tugulu, S.; Klok, H.-A. Chem. Rev. 2009, 109, 5437-5527
33. Ballauff, M.; Borisov, O. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2006, 11, 316-323
34. Müller, M. Phys. Rev. E. 2002, 65, 802-805
35. Kitano, H.; Anraku, Y.; Shinohara, H. Biomacromolecules 2006, 7, 1065-1071
36. Chen, T.; Chang, D. P.; Liu, T.; Desikan, R.; Datar, R.; Thundat, T.; Berger, R.; Zauscher, S. J. Mater. Chem. 2010, 20, 3391-3395
37. Ivanov, A. E.; Galaev, I. Y.; Mattiasson, B. J. Mol. Recognit. 2006, 19, 322-331
38. Ivanov, A. E.; Panahi, H. A.; Kuzimenkova, M. V.; Nilsson, L.; Bergenstahl, B.; Waqif, H. S.; Jahanshahi, M.; Galaev, I. Y.; Mattiasson, B. Chem.-Eur. J. 2006, 12, 7204-7214
39. Ivanov, A. E.; Eccles, J.; Panahi, H. A.; Kumar, A.; Kuzimenkova, M. V.; Nilsson, L.; Bergenstahl, B.; Long, N.; Phillips, G. J.; Mikhalovsky, S. V.; Galaev, I. Y.; Mattiasson, B. J. Biomed. Mater. Res. 2009, 88A, 213-225
40. Ivanov, A. E.; Kumar, A.; Nilsang, S.; Aguilar, M.-R.; Mikhalovska, L. I.; Savina, I. N.; Nilsson, L.; Scheblykin, I. G.; Kuzimenkova, M. V.; Galaev, I. Y. Colloids Surf., B 2010, 75, 510-519
41. Kuivila, H. G.; Keough, A. H.; Soboczenski, E. J. J. Org. Chem. 1954, 19, 780-783
42. Lorand, J. P.; Edwards, J. O. J. Org. Chem. 1959, 24, 769-774
43. Bull, S. D.; Davidson, M. G.; van den Elsen, J. M. H.; Fossey, J. S.; Jenkins, A. T. A.; Jiang, Y.-B.; Kubo, Y.; Marken, F.; Sakurai, K.; Zhao, J.; James, T. D. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 312-326
44. Wu, Q.; Wang, L.; Yu, H.; Wang, J.; Chen, Z. Chem. Rev. 2011, 111, 7855-7875
45. Otsuka, H.; Uchimura, E.; Koshino, H.; Okano, T.; Kataoka, K. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3493-3502
46. Djanashvili, K.; Frullano, L.; Peters, J. A. Chem.-Eur. J. 2005, 11, 4010-4018
47. Yang, W.; Gao, S.; Gao, X.; Karnati, V. V. R.; Ni, W.; Wang, B.; Hooks, W. B.; Carson, J.; Weston, B. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2002, 12, 2175-2177
48. Yang, W. Q.; Fan, H. Y.; Gao, X. M.; Gao, S. H.; Karnati, V. V. R.; Ni, W. J.; Hooks, W. B.; Carson, J.; Weston, B.; Wang, B. H. Chem. Biol. 2004, 11, 439-448
49. Matsumoto, A.; Sato, N.; Kataoka, K.; Miyahara, Y. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12022-12023
50. Matsumoto, A.; Cabral, H.; Sato, N.; Kataoka, K.; Miyahara, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 5494-5497
51. Vierbuchen, M. J.; Fruechtnicht, W.; Brackrock, S.; Krause, K. T.; Zienkiewicz, T. J. Cancer 1995, 76, 727-735
52. Marth, E.; Flaschka, G.; Stiegler, S.; Möse, J. R. Clin. Chim. Acta 1988, 176, 251-257
53. Matsumoto, A.; Kurata, T.; Shiino, D.; Kataoka, K. Macromolecules 2004, 37, 1502-1510
54. Matsumoto, A.; Ikeda, S.; Harada, A.; Kataoka, K. Biomacromolecules 2003, 4, 1410-1416
55. Xia, F.; Ge, H.; Hou, Y.; Sun, T.; Chen, L.; Zhang, G.; Jiang, L. Adv. Mater. 2007, 19, 2520-2524
56. Chen, L.; Liu, X.; Su, B.; Li, J.; Jiang, L.; Han, D.; Wang, S. Adv. Mater. 2011, 23, 4376-4380
57. Peng, K. Q.; Yan, Y. J.; Gao, S. P.; Zhu, J. Adv. Mater. 2002, 14, 1164-1167
58. Huber, D. L. Science 2003, 301, 352-354
59. Angelos, S.; Yang, Y.-W.; Khashab, N. M.; Stoddart, J. F.; Zink, J. I. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11344-11346
60. Mahmoud, E. A.; Sankaranarayanan, J.; Morachis, J. M.; Kim, G.; Almutairi, A. Bioconjugate Chem. 2011, 22, 1416-1421
61. Wei, C.; Guo, J.; Wang, C. Macromol. Rapid Commun. 2011, 32, 451-455
62. Sun, T.; Han, D.; Rhemann, K.; Chi, L.; Fuchs, H. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1496-1497
63. Huang, J.; Liu, G.; Song, C.; Saiz, E.; Tomsia, A. P. Chem. Mater. 2012, 24, 1331-1337
64. Wang, S.; Wang, H.; Jiao, J.; Chen, K.-J.; Owens, G. E.; Kamei, K.-i.; Sun, J.; Sherman, D. J.; Behrenbruch, C. P.; Wu, H.; Tseng, H.-R. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 8970-8973
65. Park, G.-S.; Kwon, H.; Kwak, D. W.; Park, S. Y.; Kim, M.; Lee, J.-H.; Han, H.; Heo, S.; Li, X. S.; Lee, J. H.; Kim, Y. H.; Lee, J.-G.; Yang, W.; Cho, H. Y.; Kim, S. K.; Kim, K. Nano Lett. 2012, 12, 1638-1642
66. Lee, S.-K.; Kim, G.-S.; Wu, Y.; Kim, D.-J.; Lu, Y.; Kwak, M.; Han, L.; Hyung, J.-H.; Seol, J.-K.; Sander, C.; Gonzalez, A.; Li, J.; Fan, R. Nano Lett. 2012, 12, 2697-2704
67. Zhang, N.; Deng, Y.; Tai, Q.; Cheng, B.; Zhao, L.; Shen, Q.; He, R.; Hong, L.; Liu, W.; Guo, S.; Liu, K.; Tseng, H.-R.; Xiong, B.; Zhao, X.-Z. Adv. Mater. 2012, 24, 2756-2760
68. Sekine, J.; Luo, S.-C.; Wang, S.; Zhu, B.; Tseng, H.-R.; Yu, H.-h. Adv. Mater. 2011, 23, 4788-4792
69. Hwang, Y. S.; Chung, B. G.; Ortmann, D.; Hattori, N.; Moeller, H. C.; Khademhosseini, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 16978-16983
70. Wang, X.; Liu, G.; Zhang, G. Langmuir 2012, 28, 14642-14653
71. Xia, H.; Hou, Y.; Ngai, T.; Zhang, G. J. Phy. Chem. B 2010, 114, 775-779
72. Zhang, G.; Wu, C. Macromol. Rapid Commun. 2009, 30, 328-335
73. Liu, G. M.; Zhang, G. Z. J. Phy. Chem. B 2005, 109, 743-747
74. Shen, Z. H.; Mernaugh, R. L.; Yan, H. P.; Yu, L.; Zhang, Y.; Zeng, X. Q. Anal. Chem. 2005, 77, 6834-6842
75. http://www.atcc.org/products/All/CRL-1651.aspx.
76. Novogrodsky, A.; Ashwell, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1977, 74, 676-678
77. Yamaguchi, H.; Furukawa, K.; Fortunato, S. R.; Livingston, P. O.; Lloyd, K. O.; Oettgen, H. F.; Old, L. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1990, 87, 3333-3337