Nanoparticle transport in epithelial cells: Pathway switching through bioconjugation

Small

Volumn 9, Issue 19, 2013, Pages 3282-3294

  Fowler, Robyn ^a   Vllasaliu, Driton ^a   Trillo, Francisco Fernández ^a   Garnett, Martin ^a   Alexander, Cameron ^a   Horsley, Helen ^b   Smith, Bryan ^b   Whitcombe, Ian ^b   Eaton, Mike ^c   Stolnik, Snow ^a  

^a UNIVERSITY OF NOTTINGHAM   (United Kingdom)

^b UCB Celltech   (United Kingdom)

^c VDI   (Germany)

Author keywords

Caco 2 cells; drug delivery; endocytosis pathways; nanoparticles; vitamin B12

Indexed keywords

BIOMEDICAL APPLICATIONS; CACO-2 CELLS; CELLULAR COMPARTMENTS; ENDOCYTOSIS PATHWAY; NANO PARTICULATES; POLYSTYRENE NANOPARTICLES; TRANSPORT PATHWAYS; VITAMIN B-12;

CELLS; DRUG DELIVERY; LIGANDS; MEDICAL APPLICATIONS;

NANOPARTICLES;

CYANOCOBALAMIN; NANOPARTICLE;

ANIMAL; ARTICLE; CACO 2 CELL LINE; CHEMISTRY; DRUG DELIVERY SYSTEM; ENDOCYTOSIS PATHWAYS; EPITHELIUM CELL; HUMAN; METABOLISM; TRANSPORT AT THE CELLULAR LEVEL;

CACO-2 CELLS; DRUG DELIVERY; ENDOCYTOSIS PATHWAYS; NANOPARTICLES; VITAMIN B12;

ANIMALS; BIOLOGICAL TRANSPORT; EPITHELIAL CELLS; HUMANS; NANOPARTICLES; VITAMIN B 12;

EID: 84885433680     PISSN: 16136810     EISSN: 16136829     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/smll.201202623     Document Type: Article

References (70)

1. 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, 825-858.
2. W. Gao, J. M. Chan, O. C. Farokhzad, Mol. Pharmaceut. 2010, 7, 1913-1920.
3. Y. Yan, G. K. Such, A. P. R. Johnston, H. Lomas, F. Caruso, ACS Nano 2011, 5, 4252-4257.
4. X. Zhang, K. K. Sharma, M. Boeglin, J. Ogier, D. Mainard, J. C. Voegel, Y. Mely, N. Benkirane-Jessel, Nano Lett. 2008, 8, 2432-2436.
5. P. Ghosh, X. C. Yang, R. Arvizo, Z. J. Zhu, S. S. Agasti, Z. H. Mo, V. M. Rotello, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2642-2645.
6. C. Tekle, B. van Deurs, K. Sandvig, T. G. Iversen, Nano Lett. 2008, 8, 1858-1865.
7. G. J. Russell-Jones, in Peptide-based Drug Design: Controlling Transport and Metabolism (Eds:, M. Taylor, G. Amidon,), ACS Publications, USA 1995, pp. 181-198.
8. G. J. Russell-Jones, L. Arthur, H. Walker, Int. J. Pharm. 1999, 179, 247-255.
9. K. B. Chalasani, P. V. Diwan, K. P. Raghavan, S. K. Jain, K. K. Rao, G. J. Russell-Jones, 2002, US patent number 6482413.
10. K. B. Chalasani, G. J. Russell-Jones, A. K. Jain, P. V. Diwan, S. K. Jain, J. Control. Release 2007, 122, 141-150.
11. P. W. Swaan, Pharm. Res. 1998, 15, 826-834.
12. G. J. Russell-Jones, S. W. Westwood, A. D. Habberfield, Bioconjug. Chem. 1995, 6, 459-465.
13. K. B. Chalasani, G. J. Russell-Jones, S. K. Yandrapu, P. V. Diwan, S. K. Jain, J. Control. Release 2007, 117, 421-429.
14. S. K. Moestrup, H. Birn, P. B. Fischer, C. M. Petersen, P. J. Verroust, R. B. Sim, E. I. Christensen, E. Nexo, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1996, 93, 8612-8617.
15. E. I. Christensen, H. Birn, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2002, 3, 256-266.
16. M. M. Gordon, T. Howard, M. J. Becich, D. H. Alpers, Am. J. Physiol. 1995, 268, G33-40.
17. P. L. Tuma, A. L. Hubbard, Physiol. Rev. 2003, 83, 871-932.
18. Z. Krpetic, S. Saleemi, I. A. Prior, V. See, R. Qureshi, M. Brust, ACS Nano 2011, 5, 5195-5201.
19. P. Nativo, I. A. Prior, M. Brust, ACS Nano 2008, 2, 1639-1644.
20. W. H. De Jong, W. I. Hagens, P. Krystek, M. C. Burger, A. J. A. M. Sips, R. E. Geertsma, Biomaterials 2008, 29, 1912-1919.
21. J. Rejman, V. Oberle, I. S. Zuhorn, D. Hoekstra, Biochem. J. 2004, 377, 159-169.
22. C. J. Dix, I. F. Hassan, H. Y. Obray, R. Shah, G. Wilson, Gastroenterology 1990, 98, 1272-1279.
23. N. Dan, D. F. Cutler, J. Biol. Chem. 1994, 269, 18849-18855.
24. S. Bose, S. Seetharam, N. M. Dahms, B. Seetharam, J. Biol. Chem. 1997, 272, 3538-3543.
25. J. Sun, X. Zhu, M. Wu, J. Fluoresc. 2007, 17, 265-270.
26. H. Xu, Y. Li, C. Liu, Q. Wu, Y. Zhao, L. Lu, H. Tang, Talanta 2008, 77, 176-181.
27. B. Valeur, Molecular Fluorescence: Principles and Applications, Wiley-VCH., Weinheim, Germany 2001.
28. J. S. Ahn, P. T. Hammond, M. F. Rubner, L. Ilsoon, Colloids Surf., A 2005, 259, 45-53.
29. F. Gu, L. Zhang, B. A. Teply, N. Mann, A. Wang, A. F. Radovic-Moreno, R. Langer, O. C. Farokhzad, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 2586-2591.
30. G. F. Dawson, G. W. Halbert, Pharm. Res. 2000, 17, 1420-1425.
31. M. O. Oyewumi, R. J. Mumper, Int. J. Pharm. 2003, 251, 85-97.
32. A. O. Saeed, J. P. Magnusson, E. Moradi, M. Soliman, W. Wang, S. Stolnik, K. J. Thurecht, S. M. Howdle, C. Alexander, Bioconjug. Chem. 2011, 22, 156-168.
33. E. Moradi, D. Vllasaliu, M. Garnett, F. Falcone, S. Stolnik, RSC Adv. 2012, 2, 3025-3033.
34. Molecular Probes product data sheet, probes.invitrogen.com/media/pis/ mp07525.pdf, accessed: November, 2011.
35. J. W. Chen, Y. Cha, K. U. Yuksel, R. W. Gracy, J. T. August, J. Biol. Chem. 1988, 263, 8754-8758.
36. B. L. Granger, S. A. Green, C. A. Gabel, C. L. Howe, I. Mellman, A. Helenius, J. Biol. Chem. 1990, 265, 12036-12043.
37. D. W. Fawcett, The Cell, W. B. Saunders Company, USA, Pennsylvania 1981, pp. 487-488.
38. The Molecular Probes Handbook, http:/www.invitrogen.com/site/us/en/home/ References/Molecular-Probes-The-Handbook/Probes-for-Organelles/ Probes-for-Lysosomes-Peroxisomes-and-Yeast-Vacuoles.html, accessed December, 2012.
39. N. Ullrich, A. Caplanusi, B. Brone, D. Hermans, E. Lariviere, B. Nilius, W. Van Driessche, J. Eggermont, Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2006, 290, C1287-1296.
40. J. M. Patlolla, M. V. Swamy, J. Raju, C. V. Rao, Oncol. Rep. 2004, 11, 957-963.
41. F. J. Field, E. Born, S. Murthy, S. N. Mathur, J. Lipid Res. 1998, 39, 1938-1950.
42. P. A. Orlandi, P. H. Fishman, J. Cell Biol. 1998, 141, 905-915.
43. A. W. Cohen, R. Hnasko, W. Schubert, M. P. Lisanti, Physiol. Rev. 2004, 84, 1341-1379.
44. S. Li, K. S. Song, S. S. Koh, A. Kikuchi, M. P. Lisanti, J. Biol. Chem. 1996, 271, 28647-28654.
45. B. Razani, T. P. Combs, X. B. Wang, P. G. Frank, D. S. Park, R. G. Russell, M. Li, B. Tang, L. A. Jelicks, P. E. Scherer, M. P. Lisanti, J. Biol. Chem. 2002, 277, 8635-8647.
46. P. Dupree, R. G. Parton, G. Raposo, T. V. Kurzchalia, K. Simons, EMBO J. 1993, 12, 1597-1605.
47. M. Sargiacomo, P. E. Scherer, Z. Tang, E. Kubler, K. S. Song, M. C. Sanders, M. P. Lisanti, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1995, 92, 9407-9411.
48. A. Motley, N. A. Bright, M. N. Seaman, M. S. Robinson, J. Cell Biol. 2003, 162, 909-918.
49. M. Lakadamyali, M. J. Rust, X. Zhuang, Cell 2006, 124, 997-1009.
50. J. E. Schnitzer, P. Oh, E. Pinney, J. Allard, J. Cell Biol. 1994, 127, 1217-1232.
51. J. M. Larkin, M. S. Brown, J. L. Goldstein, R. G. Anderson, Cell 1983, 33, 273-285.
52. M. A. van der Aa, U. S. Huth, S. Y. Hafele, R. Schubert, R. S. Oosting, E. Mastrobattista, W. E. Hennink, R. Peschka-Suss, G. A. Koning, D. J. Crommelin, Pharm. Res. 2007, 24, 1590-1598.
53. R. G. Parton, B. Joggerst, K. Simons, J. Cell Biol. 1994, 127, 1199-1215.
54. S. Mentzel, H. B. Dijkman, J. P. van Son, J. F. Wetzels, K. J. Assmann, J. Histochem. Cytochem. 1999, 47, 871-880.
55. A. Wells, M. F. Ware, F. D. Allen, D. A. Lauffenburger, Cell Motil. Cytoskel. 1999, 44, 227-233.
56. J. F. McEwan, H. S. Veitch, G. J. Russell-Jones, Bioconjug. Chem. 1999, 10, 1131-1136.
57. O. Harush-Frenkel, N. Debotton, S. Benita, Y. Altschuler, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2007, 353, 26-32.
58. M. G. Qaddoumi, H. Ueda, J. Yang, J. Davda, V. Labhasetwar, V. H. Lee, Pharm. Res. 2004, 21, 641-648.
59. G. J. Russell-Jones, H. Veitch, L. Arthur, Int. J. Pharm. 1999, 190, 165-174.
60. B. Seetharam, D. H. Alpers, R. H. Allen, J. Biol. Chem. 1981, 256, 3785-3790.
61. J. Gliemann, Biol. Chem. 1998, 379, 951-964.
62. T. E. Willnow, J. Mol. Med. 1999, 77, 306-315.
63. S. N. Fedosov, N. U. Fedosova, L. Berglund, S. K. Moestrup, E. Nexo, T. E. Petersen, Biochemistry 2005, 44, 3604-3614.
64. F. Sarti, J. Iqbal, C. Muller, G. Shahnaz, D. Rahmat, A. Bernkop-Schnurch, Anal. Biochem. 2012, 420, 13-19.
65. A. Tronde, B. Norden, H. Marchner, A. K. Wendel, H. Lennernas, U. H. Bengtsson, J. Pharm. Sci. 2003, 92, 1216-1233.
66. M. Zielinska-Dawidziak, K. Grajek, A. Olejnik, K. Czaczyk, W. Grajek, J. Nutr. Sci. Vitaminol. 2008, 54, 423-429.
67. A. Bento-Abreu, A. Velasco, E. Polo-Hernandez, C. Lillo, R. Kozyraki, A. Tabernero, J. M. Medina, J. Neurochem. 2009, 111, 49-60.
68. A. Tanimura, F. Yamada, A. Saito, J. Med. Invest. 2011, 58, 140-147.
69. I. S. Zuhorn, R. Kalicharan, D. Hoekstra, J. Biol. Chem. 2002, 277, 18021-18028.
70. W. I. Lencer, T. R. Hirst, R. K. Holmes, Biochim. Biophys. Acta 1999, 1450, 177-190.