Programmable fractal nanostructured interfaces for specific recognition and electrochemical release of cancer cells

Advanced Materials

Volumn 25, Issue 26, 2013, Pages 3566-3570

  Zhang, Pengchao ^a,b   Chen, Li ^a,b   Xu, Tailin ^a   Liu, Hongliang ^a   Liu, Xueli ^a,b   Meng, Jingxin ^a   Yang, Gao ^a,b   Jiang, Lei ^a   Wang, Shutao ^a  

^a INSTITUTE OF CHEMISTRY   (China)

^b UNIVERSITY OF CHINESE ACADEMY OF SCIENCES   (China)

Author keywords

cancer cell recognition; cell release; electrochemistry; fractal nanostructure

Indexed keywords

CANCER CELLS; CELL RELEASE; CLINICAL ENVIRONMENTS; ELECTROCHEMICAL RELEASE; FUNCTIONAL DESIGN; GOLD NANOSTRUCTURES; NANO-STRUCTURED; SPECIFIC RECOGNITION;

ELECTROCHEMISTRY; FRACTAL DIMENSION; NANOSTRUCTURES;

CELLS;

GOLD; METAL NANOPARTICLE;

ARTICLE; CANCER CELL RECOGNITION; CELL RELEASE; CHEMISTRY; ELECTROCHEMISTRY; FRACTAL ANALYSIS; FRACTAL NANOSTRUCTURE; HUMAN; METABOLISM; METHODOLOGY; NANOTECHNOLOGY; NEOPLASM; PATHOLOGY; TUMOR CELL LINE;

CANCER CELL RECOGNITION; CELL RELEASE; ELECTROCHEMISTRY; FRACTAL NANOSTRUCTURE;

CELL LINE, TUMOR; ELECTROCHEMISTRY; FRACTALS; GOLD; HUMANS; METAL NANOPARTICLES; NANOTECHNOLOGY; NEOPLASMS;

EID: 84879939068     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201300888     Document Type: Article

References (48)

1. B. B. Mandelbrot, The Fractal Geometry of Nature, W. H. Freeman, New York 1982.
2. J. W. Baish, R. K. Jain, Cancer Res. 2000, 60, 3683-3688.
3. G. B. West, J. H. Brown, B. J. Enquist, Science 1997, 276, 122-126.
4. E. Fernández, J. A. Bolea, G. Ortega, E. Louis, J. Neurosci. Methods 1999, 89, 151-157.
5. D. H. Werner, P. I. Werner, K. H. Church, Electron. Lett. 2001, 37, 1150-1151.
6. T. Stergiopoulos, I. M. Arabatzis, H. Cachet, P. Falaras, J. Photochem. Photobiol. A 2003, 155, 163-170.
7. a) L.-P. Xu, S. Wang, H. Dong, G. Liu, Y. Wen, S. Wang, X. Zhang, Nanoscale 2012, 4, 3786-3790
8. b) L. Soleymani, Z. Fang, E. H. Sargent, S. O. Kelley, Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 844-848.
9. M. E. Dokukin, N. V. Guz, R. M. Gaikwad, C. D. Woodworth, I. Sokolov, Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 028101.
10. A. Mashiah, O. Wolach, J. Sandbank, O. Uziel, P. Raanani, M. Lahav, Acta Haematol. 2008, 119, 142-150.
11. Y.-F. Huang, H.-T. Chang, W. Tan, Anal. Chem. 2008, 80, 567-572.
12. a) S. Wang, H. Wang, J. Jiao, K.-J. Chen, G. E. Owens, K.-i. Kamei, J. Sun, D. J. Sherman, C. P. Behrenbruch, H. Wu, H.-R. Tseng, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 8970-8973
13. b) S. Wang, K. Liu, J. Liu, Z. T.-F. Yu, X. Xu, L. Zhao, T. Lee, E. K. Lee, J. Reiss, Y.-K. Lee, L. W. K. Chung, J. Huang, M. Rettig, D. Seligson, K. N. Duraiswamy, C. K.-F. Shen, H.-R. Tseng, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 3084-3088.
14. a) W. J. Allard, J. Matera, M. C. Miller, M. Repollet, M. C. Connelly, C. Rao, A. G. J. Tibbe, J. W. Uhr, L. W. M. M. Terstappen, Clin. Cancer Res. 2004, 10, 6897-6904
15. b) M. Cristofanilli, G. T. Budd, M. J. Ellis, A. Stopeck, J. Matera, M. C. Miller, J. M. Reuben, G. V. Doyle, W. J. Allard, L. W. M. M. Terstappen, D. F. Hayes, New Engl. J. Med. 2004, 351, 781-791
16. c) S. C. C. Wong, S. S. M. Ng, M. T. Cheung, L. Y. Luk, C. M. L. Chan, A. H. K. Cheung, V. H. M. Lee, P. B. S. Lai, B. B. Y. Ma, E. P. Hui, M. Y. Y. Lam, T. C. C. Au, A. T. C. Chan, Br. J. Cancer 2011, 104, 1000-1006.
17. a) L. Cerchia, V. de Franciscis, Trends Biotechnol. 2010, 28, 517-525
18. b) S. Bamrungsap, T. Chen, M. I. Shukoor, Z. Chen, K. Sefah, Y. Chen, W. Tan, ACS Nano 2012, 6, 3974-3981.
19. a) S. Nagrath, L. V. Sequist, S. Maheswaran, D. W. Bell, D. Irimia, L. Ulkus, M. R. Smith, E. L. Kwak, S. Digumarthy, A. Muzikansky, P. Ryan, U. J. Balis, R. G. Tompkins, D. A. Haber, M. Toner, Nature 2007, 450, 1235-1239
20. b) S. Maheswaran, L. V. Sequist, S. Nagrath, L. Ulkus, B. Brannigan, C. V. Collura, E. Inserra, S. Diederichs, A. J. Iafrate, D. W. Bell, S. Digumarthy, A. Muzikansky, D. Irimia, J. Settleman, R. G. Tompkins, T. J. Lynch, M. Toner, D. A. Haber, New Engl. J. Med. 2008, 359, 366-377
21. c) S. L. Stott, C.-H. Hsu, D. I. Tsukrov, M. Yu, D. T. Miyamoto, B. A. Waltman, S. M. Rothenberg, A. M. Shah, M. E. Smas, G. K. Korir, F. P. Floyd Jr., A. J. Gilman, J. B. Lord, D. Winokur, S. Springer, D. Irimia, S. Nagrath, L. V. Sequist, R. J. Lee, K. J. Isselbacher, S. Maheswaran, D. A. Haber, M. Toner, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 18392-18397.
22. a) L. Chen, X. Liu, B. Su, J. Li, L. Jiang, D. Han, S. Wang, Adv. Mater. 2011, 23, 4376-4380
23. b) D.-J. Kim, J.-K. Seol, Y. Wu, S. Ji, G.-S. Kim, J.-H. Hyung, S.-Y. Lee, H. Lim, R. Fan, S.-K. Lee, Nanoscale 2012, 4, 2500-2507
24. c) S.-K. Lee, G.-S. Kim, Y. Wu, D.-J. Kim, Y. Lu, M. Kwak, L. Han, J.-H. Hyung, J.-K. Seol, C. Sander, A. Gonzalez, J. Li, R. Fan, Nano Lett. 2012, 12, 2697-2704
25. d) G.-S. Park, H. Kwon, D. W. Kwak, S. Y. Park, M. Kim, J.-H. Lee, H. Han, S. Heo, X. S. Li, J. H. Lee, Y. H. Kim, J.-G. Lee, W. Yang, H. Y. Cho, S. K. Kim, K. Kim, Nano Lett. 2012, 12, 1638-1642
26. e) S. T. Kim, D.-J. Kim, T.-J. Kim, D.-W. Seo, T.-H. Kim, S.-Y. Lee, K. Kim, K.-M. Lee, S.-K. Lee, Nano Lett. 2010, 10, 2877-2883.
27. J. Sekine, S.-C. Luo, S. Wang, B. Zhu, H.-R. Tseng, H.-H. Yu, Adv. Mater. 2011, 23, 4788-4792.
28. N. Zhang, Y. Deng, Q. Tai, B. Cheng, L. Zhao, Q. Shen, R. He, L. Hong, W. Liu, S. Guo, K. Liu, H.-R. Tseng, B. Xiong, X.-Z. Zhao, Adv. Mater. 2012, 24, 2756-2760.
29. P. T. H. Went, A. Lugli, S. Meier, M. Bundi, M. Mirlacher, G. Sauter, S. Dirnhofer, Hum. Pathol. 2004, 35, 122-128.
30. a) D. A. LaVan, P. M. George, R. Langer, Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 1262-1265
31. b) M. J. Siegfried, K.-S. Choi, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 3218-3223
32. c) X. Zhang, F. Shi, X. Yu, H. Liu, Y. Fu, Z. Wang, L. Jiang, X. Li, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3064-3065.
33. L. Soleymani, Z. Fang, X. Sun, H. Yang, B. J. Taft, E. H. Sargent, S. O. Kelley, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 8457-8460.
34. L. Zhao, X. Ji, X. Sun, J. Li, W. Yang, X. Peng, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 16645-16651.
35. P. K. Mattila, P. Lappalainen, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2008, 9, 446-454.
36. B. B. Mandelbrot, D. E. Passoja, A. J. Paullay, Nature 1984, 308, 721-722.
37. J. J. Gagnepain, C. Roques-Carmes, Wear 1986, 109, 119-126.
38. A. A. Adams, P. I. Okagbare, J. Feng, M. L. Hupert, D. Patterson, J. Göttert, R. L. McCarley, D. Nikitopoulos, M. C. Murphy, S. A. Soper, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8633-8641.
39. http://www.abcam.com/EpCAM-antibody-E144-ab32392.html (last accessed May 2013).
40. S. D. Gillies, Y. Lan, S. Williams, F. Carr, S. Forman, A. Raubitschek, K.-M. Lo, Blood 2005, 105, 3972-3978.
41. J. C. Love, L. A. Estroff, J. K. Kriebel, R. G. Nuzzo, G. M. Whitesides, Chem. Rev. 2005, 105, 1103-1170.
42. H. Chen, L. Yuan, W. Song, Z. Wu, D. Li, Prog. Polym. Sci. 2008, 33, 1059-1087.
43. S. H. De Paoli Lacerda, J. J. Park, C. Meuse, D. Pristinski, M. L. Becker, A. Karim, J. F. Douglas, ACS Nano 2010, 4, 365-379.
44. Y. Wan, M. A. I. Mahmood, N. Li, P. B. Allen, Y.-T. Kim, R. Bachoo, A. D. Ellington, S. M. Iqbal, Cancer 2012, 118, 1145-1154.
45. J. den Toonder, Lab Chip 2011, 11, 375-377.
46. Y. Li, B. Yuan, H. Ji, D. Han, S. Chen, F. Tian, X. Jiang, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 1094-1096.
47. a) X. Jiang, R. Ferrigno, M. Mrksich, G. M. Whitesides, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 2366-2367
48. b) R. Inaba, A. Khademhosseini, H. Suzuki, J. Fukuda, Biomaterials 2009, 30, 3573-3579.