Synthesis of Nanomaterials as a Platform for Molecular Imaging

Nanoplatform-Based Molecular Imaging

Volumn , Issue , 2011, Pages 25-45

  Gao, Jinhao ^a   Xie, Jin ^a,b   Xu, Bing ^c   Chen, Xiaoyuan ^a,b  

^a STANFORD UNIVERSITY SCHOOL OF MEDICINE   (United States)

^b NATIONAL INSTITUTE OF BIOMEDICAL IMAGING AND BIOENGINEERING   (United States)

^c BRANDEIS UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

Nanomaterial synthesis, and molecular imaging platform detecting biological and biochemical processes in living subjects in a noninvasive manner; Nanostructures, and their platform functional nanocomponent integration into a single nano entity exhibiting multifunctional properties; Narrowly dispersed nanomaterials, successful syntheses opportunities for molecular imaging applications as nanoprobes

Indexed keywords

EID: 84886014463     PISSN: None     EISSN: None     Source Type: Book    
DOI: 10.1002/9780470767047.ch2     Document Type: Chapter

References (113)

1. Whitesides, G. M. Nat. Biotechnol. 2003, 21, 1161.
2. Yang, H.; Xia, Y. N. Adv. Mater. 2007, 19, 3085.
3. Cai, W. B.; Chen, X. Y. Small 2007, 3, 1840.
4. Weissleder, R. Science 2006, 312, 1168.
5. Willmann, J. K.; van Bruggen, N.; Dinkelborg, L. M.; Gambhir, S. S. Nat. Rev. Drug Discov. 2008, 7, 591.
6. Bruchez, M.; Moronne, M.; Gin, P.; Weiss, S.; Alivisatos, A. P. Science 1998, 281, 2013.
7. Henglein, A. J. Phys. Chem. 1982, 86, 2291.
8. Rossetti, R.; Nakahara, S.; Brus, L. E. J. Chem. Phys. 1983, 79, 1086.
9. Murray, C. B.; Norris, D. J.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8706.
10. Peng, X. G.; Manna, L.; Yang,W. D.;Wickham, J.; Scher, E.; Kadavanich, A.; Alivisatos, A. P. Nature 2000, 404, 59.
11. Peng, Z. A.; Peng, X. G. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3343.
12. Peng, Z. A.; Peng, X. G. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 183.
13. Qu, L. H.; Peng, X. G. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 2049.
14. Guzelian, A. A.; Banin, U.; Kadavanich, A. V.; Peng, X. G.; Alivisatosa, A. P. Appl. Phys. Lett. 1996, 69, 1432.
15. Dabbousi, B. O.; Rodriguez-Viejo, J.; Mikulec, F. V.; Heine, J. R.; Mattoussi, H.; Ober, R.; Jensen, K. F.; Bawendi, M. G. J. Phys. Chem. 1997, 101, 9463.
16. Peng, X. G.; Schlamp, M. C.; Kadavanich, A. V.; Alivisatos, A. P. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7019.
17. Kim, S.; Lim, Y. T.; Soltesz, E. G.; De Grand, A. M.; Lee, J.; Nakayama, A.; Parker, J. A.; Mihaljevic, T.; Laurence, R. G.; Dor, D.M.; Cohn, L. H.; Bawendi, M. G.; Frangioni, J. V. Nat. Biotechnol. 2004, 22, 93.
18. Kim, S. W.; Zimmer, J. P.; Ohnishi, S.; Tracy, J. B.; Frangioni, J. V.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 10526.
19. Zimmer, J. P.; Kim, S. W.; Ohnishi, S.; Tanaka, E.; Frangioni, J. V.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2526.
20. Xie, R. G.; Peng, X. G. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 120, 7791.
21. Xie, R. G.; Battaglia, D.; Peng, X. G. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 15432.
22. Allen, P. M.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 9240.
23. Gaponik, N.; Talapin, D. V.; Rogach, A. L.; Hoppe, K.; Shevchenko, E. V.; Kornowski, A.; Eychmuller, A.; Weller, H. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7177.
24. Li, L.; Qian, H. F.; Fang, N. H.; Ren, H. C. J. Lumines. 2006, 116, 59.
25. He, Y.; Lu, H. T.; Sai, L. M.; Lai, W. Y.; Fan, Q. L.; Wang, L. H.; Huang, W. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 13370.
26. He, Y.; Sai, L. M.; Lu, H. T.; Hu, M.; Lai, W. Y.; Fan, Q. L.; Wang, L. H.; Huang, W. Chem. Mater. 2007, 19, 359.
27. He, Y.; Lu, H. T.; Sai, L. M.; Su, Y. Y.; Hu, M.; Fan, C. H.; Huang,W.;Wang, L. H. Adv. Mater. 2008, 20, 3416.
28. Harisinghani, M. G.; Barentsz, J.; Hahn, P. F.; Deserno, W. M.; Tabatabaei, S.; van de Kaa, C. H.; de la Rosette, J.; Weissleder, R. N. Engl. J. Med. 2003, 348, 2491.
29. Hyeon, T. Chem. Commun. 2003, 927.
30. Park, J.; Joo, J.; Kwon, S. G.; Jang, Y.; Hyeon, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 4630.
31. Kwon, S. G.; Hyeon, T. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1696.
32. Na, H. B.; Lee, J. H.; An, K. J.; Park, Y. I.; Park, M.; Lee, I. S.; Nam, D. H.; Kim, S. T.; Kim, S. H.; Kim, S. W.; Lim, K. H.; Kim, K. S.; Kim, S. O.; Hyeon, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 5397.
33. Cao, Y. C. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7456.
34. Sun, S. H.; Zeng, H. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8204.
35. Sun, S. H.; Zeng, H.; Robinson, D. B.; Raoux, S.; Rice, P. M.; Wang, S. X.; Li, G. X. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 273.
36. Hyeon, T.; Lee, S. S.; Park, J.; Chung, Y.; Bin Na, H. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 12798.
37. Park, J.; Lee, E.; Hwang, N. M.; Kang, M. S.; Kim, S. C.; Hwang, Y.; Park, J. G.; Noh, H. J.; Kini, J. Y.; Park, J. H.; Hyeon, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 2872.
38. Park, J.; An, K. J.; Hwang, Y. S.; Park, J. G.; Noh, H. J.; Kim, J. Y.; Park, J. H.; Hwang, N. M.; Hyeon, T. Nat. Mater. 2004, 3, 891.
39. Hifumi, H.; Yamaoka, S.; Tanimoto, A.; Citterio, D.; Suzuki, K. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 15090.
40. Bridot, J. L.; Faure, A. C.; Laurent, S.; Riviere, C.; Billotey, C.; Hiba, B.; Janier, M.; Josserand, V.; Coll, J. L.; Vander Elst, L.;Muller, R.; Roux, S.; Perriat, P.; Tillement, O. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5076.
41. Fortin, M. A.; Petoral, R. M.; Soderlind, F.; Klasson, A.; Engstrom, M.; Veres, T.; Kall, P. O.; Uvdal, K. Nanotechnology 2007, 18, 9.
42. Lee, J. H.; Huh, Y. M.; Jun, Y.; Seo, J.; Jang, J.; Song, H. T.; Kim, S.; Cho, E. J.; Yoon, H. G.; Suh, J. S.; Cheon, J. Nat. Med. 2007, 13, 95.
43. Peng, S.; Wang, C.; Xie, J.; Sun, S. H. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 10676.
44. Xu, C. J.; Xu, K. M.; Gu, H.W.; Zheng, R. K.; Liu, H.; Zhang, X. X.; Guo, Z. H.; Xu, B. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9938.
45. Gu, H. W.; Ho, P. L.; Tsang, K. W. T.; Wang, L.; Xu, B. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 15702.
46. Yin, Y. D.; Rioux, R. M.; Erdonmez, C. K.; Hughes, S.; Somorjai, G. A.; Alivisatos, A. P. Science 2004, 304, 711.
47. Gao, J. H.; Zhang, B.; Zhang, X. X.; Xu, B. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 1220.
48. Fan, H. J.; Gösele, U.; Zacharias, M. Small 2007, 3, 1660.
49. Peng, S.; Sun, S. H. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 4155.
50. Gao, J. H.; Liang, G. L.; Cheung, J. S.; Pan, Y.; Kuang, Y.; Zhao, F.; Zhang, B.; Zhang, X. X.; Wu, E. X.; Xu, B. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11828.
51. Piao, Y.; Kim, J.; Bin Na, H.; Kim, D.; Baek, J. S.; Ko, M. K.; Lee, J. H.; Shokouhimehr, M.; Hyeon, T. Nat. Mater. 2008, 7, 242.
52. Li, Z.; Chen, H.; Bao, H.; Gao, M. Chem. Mater. 2004, 16, 1391.
53. Li, Z.; Sun, Q.; Gao, M. Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 123.
54. Li, Z.; Wei, L.; Gao, M. Y.; Lei, H. Adv. Mater. 2005, 17, 1001.
55. Jain, P. K.; El-Sayed, I. H.; El-Sayed, M. A. Nano Today 2007, 2, 18.
56. Jain, P. K.; Huang, X. H.; El-Sayed, I. H.; El-Sayed, M. A. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1578.
57. Skrabalak, S. E.; Chen, J. Y.; Sun, Y. G.; Lu, X. M.; Au, L.; Cobley, C. M.; Xia, Y. N. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1587.
58. El-Sayed, M. A. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 257.
59. Xia, Y. N.; Halas, N. J. MRS Bull. 2005, 30, 338.
60. Wiley, B.; Sun, Y. G.; Chen, J. Y.; Cang, H.; Li, Z. Y.; Li, X. D.; Xia, Y. N. MRS Bull. 2005, 30, 356.
61. Sun, Y. G.; Mayers, B.; Herricks, T.; Xia, Y. N. Nano Lett. 2003, 3, 955.
62. Enustun, B. V.; Turkevich, J. J. Am. Chem. Soc. 1963, 85, 3317.
63. Fink, J.; Kiely, C. J.; Bethell, D.; Schiffrin, D. J. Chem. Mater. 1998, 10, 922.
64. Hiramatsu, H.; Osterloh, F. E. Chem. Mater. 2004, 16, 2509.
65. Love, J. C.; Estroff, L. A.; Kriebel, J. K.; Nuzzo, R. G.; Whitesides, G. M. Chem. Rev. 2005, 105, 1103.
66. Brust, M.;Walker, M.; Bethell, D.; Schiffrin, D. J.;Whyman, R. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1994, 801.
67. Wilcoxon, J. P.; Williamson, R. L.; Baughman, R. J. Chem. Phys. 1993, 98, 9933.
68. Leff, D. V.; Ohara, P. C.; Heath, J. R.; Gelbart, W. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 7036.
69. Xia, Y. N.; Yang, P. D.; Sun, Y. G.; Wu, Y. Y.; Mayers, B.; Gates, B.; Yin, Y. D.; Kim, F.; Yan, Y. Q. Adv. Mater. 2003, 15, 353.
70. Rosi, N. L.; Mirkin, C. A. Chem. Rev. 2005, 105, 1547.
71. Patolsky, F.; Timko, B. P.; Yu, G. H.; Fang, Y.; Greytak, A. B.; Zheng, G. F.; Lieber, C. M. Science 2006, 313, 1100.
72. Kim, F.; Song, J. H.; Yang, P. D. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14316.
73. Esumi, K.; Matsuhisa, K.; Torigoe, K. Langmuir 1995, 11, 3285.
74. Murphy, C. J.; Sau, T. K.; Gole, A.; Orendorff, C. J. MRS Bull. 2005, 30, 349.
75. Jana, N. R.; Gearheart, L.; Murphy, C. J. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 4065.
76. Jana, N. R.; Gearheart, L.; Murphy, C. J. Adv. Mater. 2001, 13, 1389.
77. Nikoobakht, B.; El-Sayed, M. A. Chem. Mater. 2003, 15, 1957.
78. Sun, Y. G.; Xia, Y. N. Science 2002, 298, 2176.
79. Chen, J. Y.; McLellan, J. M.; Siekkinen, A.; Xiong, Y. J.; Li, Z. Y.; Xia, Y. N. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14776.
80. Chen, J. Y.;Wang, D. L.; Xi, J. F.; Au, L.; Siekkinen, A.;Warsen, A.; Li, Z. Y.; Zhang, H.; Xia, Y. N.; Li, X. D. Nano Lett. 2007, 7, 1318.
81. Yang, X. M.; Skrabalak, S. E.; Li, Z. Y.; Xia, Y. N.; Wang, L. H. V. Nano Lett. 2007, 7, 3798.
82. Cozzoli, P. D.; Pellegrino, T.; Manna, L. Chem. Soc. Rev. 2006, 35, 1195.
83. Salgueirino-Maceira, V.; Correa-Duarte, M. A. Adv. Mater. 2007, 19, 4131.
84. Zeng, H.; Sun, S. H. Adv. Func. Mater. 2008, 18, 391.
85. Kim, J.; Piao, Y.; Hyeon, T. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 372.
86. Suh, W. H.; Suh, Y. H.; Stucky, G. D. Nano Today 2009, 4, 27.
87. Gao, J. H.; Xu, B. Nano Today 2009, 4, 37.
88. Michalet, X.; Pinaud, F. F.; Bentolila, L. A.; Tsay, J. M.; Doose, S.; Li, J. J.; Sundaresan, G.; Wu, A. M.; Gambhir, S. S.; Weiss, S. Science 2005, 307, 538.
89. Smith, A. M.; Duan, H. W.; Mohs, A. M.; Nie, S. M. Adv. Drug Deliv. Rev. 2008, 60, 1226.
90. Klostranec, J. M.; Chan, W. C. W. Adv. Mater. 2006, 18, 1953.
91. Kim, H.; Achermann, M.; Balet, L. P.; Hollingsworth, J. A.; Klimov, V. I. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 544.
92. Kwon, K. W.; Shim, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 10269.
93. Gu, H. W.; Zheng, R. K.; Zhang, X. X.; Xu, B. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5664.
94. Gao, J. H.; Zhang, B.; Gao, Y.; Pan, Y.; Zhang, X. X.; Xu, B. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11928.
95. Mokari, T.; Sztrum, C. G.; Salant, A.; Rabani, E.; Banin, U. Nat. Mater. 2005, 4, 855.
96. Gao, J. H.; Zhang, W.; Huang, P. B.; Zhang, B.; Zhang, X. X.; Xu, B. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3710.
97. Park, J. H.; von Maltzahn, G.; Ruoslahti, E.; Bhatia, S. N.; Sailor, M. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 7284.
98. Mokari, T.; Rothenberg, E.; Popov, I.; Costi, R.; Banin, U. Science 2004, 304, 1787.
99. Gu, H. W.; Yang, Z. M.; Gao, J. H.; Chang, C. K.; Xu, B. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 34.
100. Yu, H.; Chen, M.; Rice, P. M.; Wang, S. X.; White, R. L.; Sun, S. H. Nano Lett. 2005, 5, 379.
101. Choi, J. S.; Jun, Y. W.; Yeon, S. I.; Kim, H. C.; Shin, J. S.; Cheon, J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 15982.
102. Xu, C. J.; Xie, J.; Ho, D.; Wang, C.; Kohler, N.; Walsh, E. G.; Morgan, J. R.; Chin, Y. E.; Sun, S. H. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 173.
103. Jiang, J.; Gu, H. W.; Shao, H. L.; Devlin, E.; Papaefthymiou, G. C.; Ying, J. Y. Adv. Mater. 2008, 20, 4403.
104. Gao, J. H.; Liang, G. L.; Zhang, B.; Kuang, Y.; Zhang, X. X.; Xu, B. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1428.
105. Cabot, A.; Puntes, V. F.; Shevchenko, E.; Yin, Y.; Balcells, L.; Marcus, M. A.; Hughes, S. M.; Alivisatos, A. P. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10358.
106. Selvan, S. T.; Patra, P. K.; Ang, C. Y.; Ying, J. Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 2448.
107. Choi, J. S.; Park, J. C.; Nah, H.; Woo, S.; Oh, J.; Kim, K. M.; Cheon, G. J.; Chang, Y.; Yoo, J.; Cheon, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 6259.
108. Lee, H. Y.; Li, Z. B.; Chen, K.; Hsu, A. R.; Xu, C. J.; Xie, J.; Sun, S. H.; Chen, X. Y. J. Nucl. Med. 2008, 49, 1371.
109. Cai, W. B.; Chen, K.; Li, Z. B.; Gambhir, S. S.; Chen, X. Y. J. Nucl. Med. 2007, 48, 1862.
110. Medarova, Z.; Pham, W.; Farrar, C.; Petkova, V.; Moore, A. Nat. Med. 2007, 13, 372.
111. Cheon, J.; Lee, J. H. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1630.
112. McCarthy, J. R.; Weissleder, R. Adv. Drug Deliv. Rev. 2008, 60, 1241.
113. Cai, W. B.; Chen, X. Y. J. Nucl. Med. 2008, 49, 113S.