Magnetic nanoparticles with diblock glycopolymer shells give lectin concentration-dependent MRI signals and selective cell uptake

Chemical Science

Volumn 5, Issue 2, 2014, Pages 715-726

  Basuki, Johan S ^a   Esser, Lars ^b,c   Duong, Hien T T ^a   Zhang, Qiang ^c   Wilson, Paul ^c   Whittaker, Michael R ^c   Haddleton, David M ^c,d   Boyer, Cyrille ^a,b   Davis, Thomas P ^c,d  

^a UNIVERSITY OF NEW SOUTH WALES   (Australia)

^b UNIVERSITY OF NEW SOUTH WALES   (Australia)

^c UNIVERSITY OF WARWICK   (United Kingdom)

^d MONASH UNIVERSITY   (Australia)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CONCENTRATION-DEPENDENT; DIAGNOSTIC APPLICATIONS; IRON OXIDE NANOPARTICLE; LIVING RADICAL POLYMERIZATION; LUNG CANCER CELLS; MAGNETIC NANO-PARTICLES; NANOPARTICLE SURFACE; ONE-POT SYNTHESIS;

CARBOHYDRATES; CELL CULTURE; LIVING POLYMERIZATION; NANOPARTICLES; SIGNAL SYSTEMS; SYNTHESIS (CHEMICAL);

PROTEINS;

EID: 84891391741     PISSN: 20416520     EISSN: 20416539     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3sc52838c     Document Type: Article

References (90)

1. Y. Miura, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem., 2007, 45, 5031.
2. M. D. Mager, V. Lapointe and M. M. Stevens, Nat. Chem., 2011, 3, 582.
3. V. Ladmiral, E. Melia and D. M. Haddleton, Eur. Polym. J., 2004, 40, 431.
4. Y. Miura, Polym. J., 2012, 44, 679.
5. S. R. S. Ting, G. Chen and M. H. Stenzel, Polym. Chem., 2010, 1, 1392.
6. C. R. Becer, Macromol. Rapid Commun., 2012, 33, 742.
7. J. Xu, C. Boyer, V. Bulmus and T. P. Davis, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem., 2009, 47, 4302.
8. L. Albertin, M. Stenzel, C. Barner-Kowollik, L. J. R. Foster and T. P. Davis, Macromolecules, 2004, 37, 7530.
9. L. Albertin, M. H. Stenzel, C. Barner-Kowollik, L. J. R. Foster and T. P. Davis, Macromolecules, 2005, 38, 9075.
10. L. Albertin, C. Kohlert, M. Stenzel, L. J. R. Foster and T. P. Davis, Biomacromolecules, 2004, 5, 255.
11. C. Boyer and T. P. Davis, Chem. Commun., 2009, 6029.
12. S. Muthukrishnan, H. Mori and A. H. E. Mueller, Macromolecules, 2005, 38, 3108.
13. V. Ladmiral, G. Mantovani, G. J. Clarkson, S. Cauet, J. L. Irwin, D. M. Haddleton, F. Jean and F. Valery, J. Am. Chem. Soc., 2006, 19, 4823.
14. N. Vinson, Y. Gou, C. R. Becer, D. M. Haddleton and M. I. Gibson, Polym. Chem., 2011, 2, 107-113.
15. J. Geng, G. Mantovani, L. Tao, J. Nicolas, G. Chen, R. Wallis, D. A. Mitchell, B. R. G. Johnson, S. D. Evans and D. M. Haddleton, J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 15156.
16. D. M. Haddleton and K. Ohno, Biomacromolecules, 2000, 1, 152.
17. C. R. Becer, M. I. Gibson, J. Geng, R. Ilyas, R. Wallis, D. A. Mitchell, D. M. Haddleton, V. Uni and L. E. Leicester, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 15130.
18. J. Geng, J. Lindqvist, G. Mantovani, G. Chen, C. T. Sayers, G. J. Clarkson and D. M. Haddleton, QSAR Comb. Sci., 2007, 26, 1220.
19. S.-J. Richards, M. W. Jones, M. Hunaban, D. M. Haddleton and M. I. Gibson, Angew. Chem., Int. Ed., 2012, 51, 7812.
20. S. I. van Kasteren, S. J. Campbell, S. Serres, D. C. Anthony, N. R. Sibson and B. G. Davis, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2009, 106, 18.
21. A. L. Parry, N. A. Clemson, J. Ellis, S. S. R. Bernhard, B. G. Davis and N. R. Cameron, J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 9362.
22. L. Zhang, G. Wei and Y. Du, Carbohydr. Res., 2009, 344, 2083.
23. A. Irure, M. Marradi, N. Genicio and D. Padro, Biomater. Sci., 2013, 1, 658.
24. M. Toyoshima and Y. Miura, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem., 2009, 47, 1412.
25. A. S. Raymond, P. Brinãs, P. Sahoo, S. Morey, K. Rittenhouse- Olson, G. E. Wilding, W. Deng and J. J. Barchi, Jr, Bioconjugate Chem., 2012, 23, 1513.
26. C. Boyer, A. Bousquet, J. Rondolo, M. R. Whittaker, M. H. Stenzel and T. P. Davis, Macromolecules, 2010, 43, 3775.
27. R. Kikkeri, B. Lepenies, A. Adibekian, P. Laurino and P. H. Seeberger, J. Am. Chem. Soc., 2009, 7, 2110.
28. C. Boyer, M. R. Whittaker, V. Bulmus, J. Liu and T. P. Davis, NPG Asia Mater., 2010, 2, 23.
29. A. Tanimoto and S. Kuribayashi, Eur. J. Radiol., 2006, 58, 200.
30. J. Gallo, J. Long and E. O. Aboagye, Chem. Soc. Rev., 2013, 42, 7816.
31. P. Reimer and T. Balzer, Eur. J. Radiol., 2003, 13, 1266.
32. M. Rief, M. Wagner, T. Franiel, V. Bresan, M. Taupitz, C. Klessen, B. Hamm and P. Asbach, Magn. Reson. Imaging, 2009, 27, 1223.
33. N. Lee and T. Hyeon, Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 2575.
34. M. Mahmoudi, H. Hofmann, B. Rothen-Rutishauser and A. Petri-Fink, Chem. Rev., 2012, 112, 2323.
35. M. H. Cho, E. J. Lee, M. Son, J.-h. Lee, D. Yoo, J.-w. Kim, S. W. Park, J.-s. Shin and J. Cheon, Nat. Mater., 2012, 11, 1.
36. H. Lee, E. Sun, D. Ham and R. Weissleder, Nat. Med., 2008, 14, 869.
37. M. S. Thu, L. H. Bryant, T. Coppola, E. K. Jordan, M. D. Budde, B. K. Lewis, A. Chaudhry, J. Ren, N. R. S. Varma, A. S. Arbab and J. a. Frank, Nat. Med., 2012, 18, 463.
38. V. M. Peterson, C. M. Castro, H. Lee and R. Weissleder, ACS Nano, 2012, 6, 3506.
39. J. Hu, Y. Qian, X. Wang, T. Liu and S. Liu, Langmuir, 2011, 28, 2073.
40. J. Salaklang, B. Steitz, A. Finka, C. P. O. Neil, M. Moniatte, A. J. V. D. Vlies, T. D. Giorgio, H. Hofmann, J. A. Hubbell and A. Petri-Fink, Angew. Chem., Int. Ed., 2008, 47, 7857.
41. A. Bajaj, O. R. Miranda, I.-b. Kim, R. L. Phillips, D. J. Jerry, U. H. F. Bunz and V. M. Rotello, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2009, 106, 10912.
42. M. Moros, B. Hernaez, E. Garet, J. T. Dias, B. Saez, V. Grazu, A. Gonzales-Fernandez, C. Alonso and J. M. de la Fuente, ACS Nano, 2012, 6, 1565.
43. D. Hora, M. Babic, P. Jendelova, V. Herynek, M. Trehova, Z. Pientka, E. Pollert, M. Hajek and E. Sykova, Bioconjugate Chem., 2007, 18, 635.
44. I. García, J. Gallo, N. Genicio, D. Padro and S. Penad, Bioconjugate Chem., 2011, 22, 264.
45. J. Cha, Y. Kwon, T. Yoon and J. Lee, Chem. Commun., 2013, 49, 457.
46. C. Min, H. Shao, M. Liong, T.-J. Yoon, R. Weissleder and H. Lee, ACS Nano, 2012, 6, 6821.
47. J. M. Perez, L. Josephson, T. O. Loughlin, D. Högemann and R. Weissleder, Nat. Biotechnol., 2002, 20, 816.
48. A. A. Kulkarni, A. A. Weiss and S. S. Iyer, Anal. Chem., 2010, 82, 7430.
49. E. Valero, S. Tambalo, P. Marzola, M. Ortega-mu, F. L. Javier, F. Santoyo-gonz, J. de Dios López, J. J. Delgado, J. Calvino, R. Cuesta and U. D. Granada, J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 4889.
50. X. Sun, W. Cui, C. Haller and E. L. Chaikof, ChemBioChem, 2004, 5, 1593.
51. I. Koh, R. Hong, R. Weissleder and L. Josephson, Angew. Chem., Int. Ed., 2008, 47, 4119.
52. K. El-boubbou, C. Gruden and X. Huang, J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 13392.
53. K. El-boubbou, D. C. Zhu, C. Vasileiou, B. Borhan, D. Prosperi, W. Li and X. Huang, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 4490.
54. A. Pfaff, A. Schallon, T. M. Ruhland, A. P. Majewski, H. Schmalz, R. Freitag and A. H. E. Müller, Biomacromolecules, 2011, 12, 3805.
55. C. Boyer, V. Bulmus, P. Priyanto, W. Y. Teoh, R. Amal and T. P. Davis, J. Mater. Chem., 2009, 19, 111.
56. C. Huang, K. G. Neoh and E.-T. Kang, Langmuir, 2012, 28, 563.
57. C. Boyer, A. H. Soeriyadi, P. B. Zetterlund and M. R. Whittaker, Macromolecules, 2011, 44, 8028.
58. A. H. Soeriyadi, C. Boyer, F. Nyström, P. B. Zetterlund and M. R. Whittaker, J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 11128.
59. K. A. McEwan, S. Slavin, E. Tunnah and D. M. Haddleton, Polym. Chem., 2013, 4, 2608.
60. Q. Zhang, J. Collins, A. Anastasaki, R. Wallis, D. a. Mitchell, C. R. Becer and D. M. Haddleton, Angew. Chem., Int. Ed., 2013, 52, 4435.
61. Q. Zhang, S. Slavin, M. W. Jones, A. J. Haddleton and D. M. Haddleton, Polym. Chem., 2012, 3, 1016.
62. N. H. K. Nguyen, J. Kulis, H.-J. Sun, Z. Jia, B. Beusekom, M. E. van Levere, D. A. Wilson, M. J. Monteiro and V. Percec, Polym. Chem., 2013, 4, 144.
63. N. H. Nguyen, X. Leng, H.-J. Sun and V. Percec, J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem., 2013, 51, 3110.
64. Q. Zhang, P. Wilson, Z. Li, R. McHale, J. Godfrey, A. Anastasaki, C. Waldron and D. M. Haddleton, J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 7355.
65. A. Goto and T. Fukuda, Prog. Polym. Sci., 2004, 29, 329.
66. N. V. Tsarevsky, S. A. Bencherif and K. Matyjaszewski, Macromolecules, 2007, 40, 4439.
67. S. De and A. Khan, Chem. Commun., 2012, 48, 3130.
68. I. Gadwal and A. Khan, Polym. Chem., 2013, 4, 2440.
69. J. S. Basuki, L. Esser, P. B. Zetterlund, M. R. Whittaker, C. Boyer and T. P. Davis, Macromolecules, 2013, 46, 6038.
70. J. S. Basuki, H. T. T. Duong, A. Macmillan, R. Whan, C. Boyer and T. P. Davis, Macromolecules, 2013, 46, 7043.
71. M. Mahmoudi, S. Sant, B. Wang, S. Laurent and T. Sen, Adv. Drug Delivery Rev., 2011, 63, 24.
72. A. Jedlovszky-Hajdú, E. Tombácz, I. Bányai, M. Babos and A. Palkó, J. Magn. Magn. Mater., 2012, 324, 3173.
73. S. Hou, S. Tong, Z. Zheng, J. Zhou and G. Bao, Nano Lett., 2010, 10, 4607.
74. M. R. J. Carroll, P. P. Huffstetler, W. C. Miles, J. D. Goff, R. M. Davis, J. S. Riffle, M. J. House, R. C. Woodward and T. G. St Pierre, Nanotechnology, 2011, 22, 325702.
75. H. Duan, M. Kuang, X. Wang, Y. A. Wang, H. Mao and S. Nie, J. Phys. Chem. C, 2008, 112, 8127.
76. F. M. Hu, K. W. MacRenaris, E. a. Waters, T. Liang, E. a. Schultz-Sikma, A. L. Eckermann and T. J. Meade, J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 20855.
77. L. I. Lartigue, C. Innocenti, T. Kalaivani, A. Awwad, M. d. M. S. Duque, Y. Guari, J. Larionova, C. Guerin, J. G. Montero, V. Barragan-Montero, P. Lascialfari, A. Arosio, D. Gatteschi and C. Sangregorio, J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 10459.
78. C. Boyer, P. Priyanto, T. P. Davis, D. Pissuwan, V. Bulmus, M. Kavallaris, W. Y. Teoh, R. Amal, M. Carroll, R. Woodward and T. St Pierre, J. Mater. Chem., 2010, 20, 255.
79. C. D. Walkey, J. B. Olsen, H. Guo, A. Emili and W. C. W. Chan, J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 2139.
80. S. Liu, Y. Han, R. Qiao, J. Zeng, Q. Jia, Y. Wang and M. Gao, J. Phys. Chem. C, 2010, 114, 21270.
81. K. K. Shimura and K. Kasai, Anal. Biochem., 1995, 227, 186.
82. A. Roch, Y. Gossuin, R. N. Muller and P. Gillis, J. Magn. Magn. Mater., 2005, 293, 532.
83. E. Pösselt, H. Kloust, U. Tromsdorf, M. Janschel, C. Hahn, C. Mablo and C. Weller, ACS Nano, 2012, 6, 1619.
84. S. Taktak, D. Sosnovik, M. J. Cima, R. Weissleder and L. Josephson, Anal. Chem., 2007, 79, 8863.
85. C. Kaittanis, T. Banerjee, S. Santra, O. J. Santiesteban, K. Teter and J. M. Perez, Bioconjugate Chem., 2011, 22, 307.
86. M. D. Joshi, W. J. Unger, G. Storm, Y. V. Kooyk and E. Mastrobatista, J. Controlled Release, 2012, 161, 25.
87. S. J. H. Soenen, U. Himmelreich, N. Nuytten and M. De Cuyper, Biomaterials, 2011, 32, 195.
88. S. A. Love, M. A. Maurer-Jones, J. W. Thompson, Y.-S. Lin and C. L. Haynes, Annu. Rev. Anal. Chem., 2012, 5, 181.
89. F. M. Kievit and M. Zhang, Acc. Chem. Res., 2011, 44, 853.
90. K. Movahedi, S. Schoonooghe and D. Laoui, Cancer Res., 2012, 72, 4165.