Use of coated silver nanoparticles to understand the relationship of particle dissolution and bioavailability to cell and lung toxicological potential

Small

Volumn 10, Issue 2, 2014, Pages 385-398

  Wang, Xiang ^a   Ji, Zhaoxia ^a   Chang, Chong Hyun ^a   Zhang, Haiyuan ^a   Wang, Meiying ^a   Liao, Yu Pei ^a   Lin, Sijie ^a   Meng, Huan ^a   Li, Ruibin ^a   Sun, Bingbing ^a   Winkle, Laura Van ^b   Pinkerton, Kent E ^b   Zink, Jeffrey I ^a   Xia, Tian ^a   Nel, André E ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

cytotoxicity; dissolution; lung inflammation; nanoparticle; silver

Indexed keywords

CELLULAR TOXICITIES; ENGINEERED NANOMATERIALS; HIGH DISSOLUTION RATE; LUNG INFLAMMATION; PARTICLE DISSOLUTION; POLY VINYL PYRROLIDONE; RATE OF DISSOLUTIONS; SILVER NANOPARTICLES;

BIOCHEMISTRY; BIOLOGICAL ORGANS; CONSUMER PRODUCTS; CYTOTOXICITY; DISSOLUTION; NANOPARTICLES; PATHOLOGY; TOXICITY;

SILVER;

METAL NANOPARTICLE; NANOPARTICLE; SILVER;

ANIMAL; ARTICLE; BIOAVAILABILITY; CELL LINE; CHEMISTRY; CYTOTOXICITY; DISSOLUTION; DRUG EFFECT; FEMALE; HUMAN; LUNG; MALE; MOUSE; PNEUMONIA; RAT; SOLUBILITY; TOXICITY TESTING; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY;

CYTOTOXICITY; DISSOLUTION; LUNG INFLAMMATION; NANOPARTICLE; SILVER;

ANIMALS; BIOLOGICAL AVAILABILITY; CELL LINE; FEMALE; HUMANS; LUNG; MALE; METAL NANOPARTICLES; MICE; MICROSCOPY, ELECTRON, TRANSMISSION; RATS; SILVER; SOLUBILITY; TOXICITY TESTS, SUBCHRONIC;

EID: 84893109420     PISSN: 16136810     EISSN: 16136829     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/smll.201301597     Document Type: Article

References (52)

1. S. W. P. Wijnhoven, W. J. G. M. Peijnenburg, C. A. Herberts, W. I. Hagens, A. G. Oomen, E. H. W. Heugens, B. Roszek, J. Bisschops, I. Gosens, D. Van de Meent, S. Dekkers, W.H. De Jong, M. Van Zijverden, A. J. A. M. Sips, R. E. Geertsma, Nanotoxicology 2009, 3, 109-U178.
2. R. D. Glover, J. M. Miller, J. E. Hutchison, Acs Nano 2011, 5, 8950-8957.
3. J. Y. Liu, D. A. Sonshine, S. Shervani, R. H. Hurt, Acs Nano 2010, 4, 6903-6913.
4. W. Y. Kim, J. Kim, J. D. Park, H. Y. Ryu, I. J. Yu, J. Toxicol. Environ. Health Part A 2009, 72, 1279-1284.
5. J. H. Sung, J. H. Ji, J. U. Yoon, D. S. Kim, M. Y. Song, J. Jeong, B. S. Han, J. H. Han, Y. H. Chung, J. Kim, T. S. Kim, H. K. Chang, E. J. Lee, J. H. Lee, I. J. Yu, Inhal. Toxicol. 2008, 20, 567-574.
6. J. H. Sung, J. H. Ji, J. D. Park, J. U. Yoon, D. S. Kim, K. S. Jeon, M. Y. Song, J. Jeong, B. S. Han, J. H. Han, Y. H. Chung, H. K. Chang, J. H. Lee, M. H. Cho, B. J. Kelman, I. J. Yu, Toxicol. Sci. 2009, 108, 452-461.
7. Y. S. Kim, J. S. Kim, H. S. Cho, D. S. Rha, J. M. Kim, J. D. Park, B. S. Choi, R. Lim, H. K. Chang, Y. H. Chung, I. H. Kwon, J. Jeong, B. S. Han, I. J. Yu, Inhal. Toxicol. 2008, 20, 575-583.
8. K. S. Song, J. H. Sung, J. H. Ji, J. H. Lee, J. S. Lee, H. R. Ryu, J. K. Lee, Y. H. Chung, H. M. Park, B. S. Shin, H. K. Chang, B. Kelman, I. J. Yu, Nanotoxicology 2013, 7, 169-180.
9. J. H. Lee, K. Ahn, S. M. Kim, K. S. Jeon, J. S. Lee, I. J. Yu, J. Nanopart. Res. 2012, 14.
10. M. Ahamed, M. S. AlSalhi, M. K. J. Siddiqui, Clin Chim Acta 2010, 411, 1841-1848.
11. S. Takenaka, E. Karg, C. Roth, H. Schulz, A. Ziesenis, U. Heinzmann, P. Schramel, J. Heyder, Environ. Health Persp. 2001, 109, 547-551.
12. S. Chernousova, M. Epple, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 1636-1653.
13. X. Y. Yang, A. P. Gondikas, S. M. Marinakos, M. Auffan, J. Liu, H. Hsu-Kim, J. N. Meyer, Environ. Sci. Technol. 2012, 46, 1119-1127.
14. Z. M. Xiu, Q. B. Zhang, H. L. Puppala, V. L. Colvin, P. J. J. Alvarez, Nano Lett. 2012, 12, 4271-4275.
15. W. Zhang, Y. Yao, N. Sullivan, Y. S. Chen, Environ. Sci. Technol. 2011, 45, 4422-4428.
16. A. Slistan-Grijalva, R. Herrera-Urbina, J. F. Rivas-Silva, M. Avalos-Borja, F. F. Castillon-Barraza, A. Posada-Amarillas, Mater. Res. Bull. 2008, 43, 90-96.
17. H. S. Wang, X. L. Qiao, J. G. Chen, S. Y. Ding, Colloid Surf., A 2005, 256, 111-115.
18. T. R. Jensen, M. D. Malinsky, C. L. Haynes, R.P. Van Duyne, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 10549-10556.
19. S. George, S. Pokhrel, T. Xia, B. Gilbert, Z. X. Ji, M. Schowalter, A. Rosenauer, R. Damoiseaux, K. A. Bradley, L. Madler, A. E. Nel, ACS Nano 2010, 4, 15-29.
20. S. George, S. J. Lin, Z. X. Jo, C. R. Thomas, L. J. Li, M. Mecklenburg, H. Meng, X. Wang, H. Y. Zhang, T. Xia, J. N. Hohman, S. Lin, J. I. Zink, P. S. Weiss, A. E. Nel, ACS Nano 2012, 6, 3745-3759.
21. H. Meng, T. Xia, S. George, A. E. Nel, ACS Nano 2009, 3, 1620-1627.
22. A. Nel, T. Xia, L. Madler, N. Li, Science 2006, 311, 622-627.
23. H. Y. Zhang, Z. X. Ji, T. Xia, H. Meng, C. Low-Kam, R. Liu, S. Pokhrel, S. J. Lin, X. Wang, Y. P. Liao, M. Y. Wang, L. J. Li, R. Rallo, R. Damoiseaux, D. Telesca, L. Madler, Y. Cohen, J. I. Zink, A. E. Nel, Acs Nano 2012, 6, 4349-4368.
24. H. Y. Zhang, T. Xia, H. Meng, M. Xue, S. George, Z. X. Ji, X. Wang, R. Liu, M. Y. Wang, B. France, R. Rallo, R. Damoiseaux, Y. Cohen, K. A. Bradley, J. I. Zink, A. E. Nel, ACS Nano 2011, 5, 2756-2769.
25. S. Kameyama, M. Horie, T. Kikuchi, T. Omura, A. Tadokoro, T. Takeuchi, I. Nakase, Y. Sugiura, S. Futaki, Biopolymers 2007, 88, 98-107.
26. H. S. Wang, X. L. Qiao, J. G. Chen, X. J. Wang, S. Y. Ding, Mater. Chem. Phys. 2005, 94, 449-453.
27. ACGIH, Silver and Compounds: TLV Chemical Substances 7th Edition, 2001.
28. D. M. Galer, H. W. Leung, R. G. Sussman, R. J. Trzos, Regul. Toxicol. Pharm. 1992, 15, 291-306.
29. K. C. Stone, R. R. Mercer, P. Gehr, B. Stockstill, J. D. Crapo, Am. J. Resp. Cell. Mol. 1992, 6, 235-243.
30. X. Wang, T. Xia, S. A. Ntim, Z. X. Ji, S. J. Lin, H. Meng, C. H. Chung, S. George, H. Y. Zhang, M. Y. Wang, N. Li, Y. Yang, V. Castranova, S. Mitra, J. C. Bonner, A. E. Nel, Acs Nano 2011, 5, 9772-9787.
31. X. Wang, T. Xia, M. C. Duch, Z. X. Ji, H. Y. Zhang, R. B. Li, B. B. Sun, S. J. Lin, H. Meng, Y. P. Liao, M. Y. Wang, T. B. Song, Y. Yang, M. C. Hersam, A. E. Nel, Nano Lett. 2012, 12, 3050-3061.
32. G. Danscher, M. Stoltenberg, Prog. Histochem. Cyto. 2006, 41, 57-139.
33. L. M. Jia, Z. J. Xie, J. H. Zheng, L. Liu, Y. He, F. Liu, Y. C. He, Anat. Rec. 2012, 295, 1291-1301.
34. G. W. Hacker, L. Grimelius, G. Danscher, G. Bernatzky, W. Muss, H. Adam, J. Thurner, J Histotechnol. 1988, 11, 213-221.
35. Z. M. Xiu, J. Ma, P. J. J. Alvarez, Environ. Sci. Technol. 2011, 45, 9003-9008.
36. A. Henglein, M. Giersig, J. Phys. Chem. B 1999, 103, 9533-9539.
37. Z. S. Pillai, P. V. Kamat, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 945-951.
38. J. S. Hyun, B. S. Lee, H. Y. Ryu, J. H. Sung, K. H. Chung, I. J. Yu, Toxicol. lett. 2008, 182, 24-28.
39. L. V. Stebounova, A. Adamcakova-Dodd, J. S. Kim, H. Park, P. T. O'Shaughnessy, V. H. Grassian, P. S. Thorne, Part. Fibre Toxicol. 2011, 8.
40. NIOSH: Occupational Health Guidelines for Chemical Hazards: Silver Metal and Soluble Silver Compounds, National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), 1981
41. G. Oberdorster, J. Ferin, P. E. Morrow, Exp. Lung Res. 1992, 18, 87-104.
42. R. F. Henderson, K. E. Driscoll, J. R. Harkema, R. C. Lindenschmidt, I. Y. Chang, K. R. Maples, E. B. Barr, Fund. Appl. Toxicol. 1995, 24, 183-197.
43. V. Castranova, P. A. Schulte, R. D. Zumwalde, Accounts Chem Res. 2012.
44. S. Kittler, C. Greulich, J. Diendorf, M. Koller, M. Epple, Chem. Mater. 2010, 22, 4548-4554.
45. M. R. Almofti, T. Ichikawa, K. Yamashita, H. Terada, Y. Shinohara, J. Biochem. 2003, 134, 43-49.
46. R. F. Hamilton, N. Wu, D. Porter, M. Buford, M. Wolfarth, A. Holian, Part. Fibre Toxicol. 2009, 6, 35.
47. D. W. Porter, A. F. Hubbs, R. R. Mercer, N. Q. Wu, M. G. Wolfarth, K. Sriram, S. Leonard, L. Battelli, D. Schwegler-Berry, S. Friend, M. Andrew, B. T. Chen, S. Tsuruoka, M. Endo, V. Castranova, Toxicology 2010, 269, 136-147.
48. J. P. Ryman-Rasmussen, E. W. Tewksbury, O. R. Moss, M. F. Cesta, B. A. Wong, J. C. Bonner, Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 2009, 40, 349-358.
49. Z. Ji, X. Wang, H. Zhang, S. Lin, H. Meng, B. Sun, S. George, T. Xia, A. E. Nel, J. I. Zink, ACS Nano 2012, 6, 5366-5380.
50. R. B. Li, X. Wang, Z. X. Ji, B. B. Sun, H. Y. Zhang, C. H. Chang, S. J. Lin, H. Meng, Y.-P. Liao, M. Y. Wang, Z. X. Li, A. A. Hwang, T.-B. Song, R. Xu, Y. Yang, J. I. Zink, A. E. Nel, T. Xia, ACS Nano 2013, 7, 2352-2368.
51. X. Wang, T. Xia, S. A. Ntim, Z. X. Ji, S. George, H. Meng, H. Y. Zhang, V. Castranova, S. Mitra, A. E. Nel, ACS Nano 2010, 4, 7241-7252.
52. T. Xia, Y. Zhao, T. Sager, S. George, S. Pokhrel, N. Li, D. Schoenfeld, H. A. Meng, S. J. Lin, X. Wang, M. Y. Wang, Z. X. Ji, J. I. Zink, L. Madler, V. Castranova, S. Lin, A. E. Nel, ACS Nano 2011, 5, 1223-1235.