Polymeric-gold nanohybrids for combined imaging and cancer therapy

Advanced Healthcare Materials

Volumn 3, Issue 8, 2014, Pages 1309-1325

  Topete, Antonio ^a   Alatorre Meda, Manuel ^a,c   Villar Alvarez, Eva M ^a   Carregal Romero, Susana ^b,d   Barbosa, Silvia ^a   Parak, Wolfgang J ^b,e   Taboada, Pablo ^a   Mosquera, Víctor ^a  

^a UNIVERSITY OF SANTIAGO DE COMPOSTELA   (Spain)

^b PHILIPPS UNIVERSITY MARBURG   (Germany)

^c UNIVERSITY OF MINHO   (Portugal)

^d JUNTA DE ANDALUCÍA   (Spain)

^e CIC BIOMAGUNE   (Spain)

Author keywords

Doxorubicin; Hybrid gold nanoshells; Light triggering release; Multimodal treatment; Theranostics

Indexed keywords

CELL CULTURE; CELL DEATH; DISEASES; EFFICIENCY; GOLD; INFRARED DEVICES; IRON OXIDES; LANTHANUM COMPOUNDS; MAGNETIC RESONANCE IMAGING; NANOMAGNETICS; NANOSHELLS; NANOSTRUCTURED MATERIALS; PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES;

DOXORUBICIN; EXTERNAL MAGNETIC FIELD; GOLD NANO-SHELLS; IRON OXIDE NANOPARTICLE; MULTI-MODAL; POLY(LACTIC-CO-GLYCOLIC ACID); THERANOSTICS; THERAPEUTIC EFFICIENCY;

POLYMERS;

ANTINEOPLASTIC AGENT; CHITOSAN; DOXORUBICIN SUPERPARAMAGNETIC IRON OXIDE NANOPARTICLE LOADED POLYGLACTIN GOLD NANOPARTICLE; FOLIC ACID; NANOMATERIAL; UNCLASSIFIED DRUG; ANTINEOPLASTIC ANTIBIOTIC; DOXORUBICIN; DRUG CARRIER; GOLD; LACTIC ACID; MAGNETITE NANOPARTICLE; NANOPARTICLE; POLYGLYCOLIC ACID; POLYLACTIC ACID-POLYGLYCOLIC ACID COPOLYMER;

ARTICLE; CANCER INHIBITION; CELL DEATH; CELLULAR DISTRIBUTION; CHEMICAL MODIFICATION; CONTROLLED STUDY; DRUG CYTOTOXICITY; DRUG EFFICACY; DRUG RELEASE; DRUG SYNTHESIS; DRUG TARGETING; DRUG UPTAKE; FEMALE; FLUORESCENCE IMAGING; HELA CELL LINE; HUMAN; HUMAN CELL; ILLUMINATION; IN VITRO STUDY; INTERNALIZATION; MAGNETIC FIELD; MOLECULAR IMAGING; MULTIMODALITY CANCER THERAPY; NANOMEDICINE; NEAR INFRARED SPECTROSCOPY; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE IMAGING; PARTICLE SIZE; PHOTOCHEMOTHERAPY; PHYSICAL CHEMISTRY; PRIORITY JOURNAL; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SURFACE CHARGE; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; ULTRAVIOLET SPECTROSCOPY; UTERINE CERVIX CANCER; ZETA POTENTIAL; CELL PROLIFERATION; CHEMISTRY; CONFOCAL MICROSCOPY; DRUG EFFECTS; INFRARED RADIATION; METABOLISM; POROSITY; TEMPERATURE; ULTRASTRUCTURE;

ANTIBIOTICS, ANTINEOPLASTIC; CELL PROLIFERATION; DOXORUBICIN; DRUG CARRIERS; FOLIC ACID; GOLD; HELA CELLS; HUMANS; INFRARED RAYS; LACTIC ACID; MAGNETITE NANOPARTICLES; MICROSCOPY, CONFOCAL; NANOPARTICLES; PARTICLE SIZE; POLYGLYCOLIC ACID; POROSITY; TEMPERATURE;

EID: 84906091401     PISSN: 21922640     EISSN: 21922659     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adhm.201400023     Document Type: Article

References (112)

1. Z. Ali, A. Z. Abbasi, F. Zhang, P. Arosio, A. Lascialfari, M. F. Casula, A. Wenk, W. Kreyling, R. Plapper, M. Seidel, R. Niessner, J. Knöll, A. Seubert, W. J. Parak, Anal. Chem. 2011, 83, 2877
2. W. J. M. Mulder, A. W. Griffioen, G. J. Strijkers, D. P. Cormode, K. Nicolay, Z. A. Fayad, Nanomedicine 2007, 2, 307
3. D.-E. Lee, H. Koo, I.-C. Sun, J. H. Ryu, K. Kim, I. C. Kwon, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 2656
4. J. Kim, Y. Piao, T. Hyeon, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 372.
5. M. E. Caldorera-Moore, W. B. Liechty, N. A. Peppas, Acc. Chem. Res. 2011, 44, 1061
6. M. S. Bhojani, M. Van Dort, A. Rehemtulla, B. D. Ross, Mol. Pharm. 2010, 7, 1921
7. A. M. Gobin, M. H. Lee, N. J. Halas, W. D. James, R. A. Drezek, J. L. West, Nano Lett. 2007, 7, 1929
8. L. R. Hirsch, R. J. Stafford, J. A. Bankson, S. R. Sershen, B. Rivera, R. E. Price, J. D. Hazle, N. J. Halas, J. L. West, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 13549
9. H. Ke, J. Wang, Z. Dai, Y. Jin, E. Qu, Z. Xing, C. Guo, X. Yue, J. Liu, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 3017
10. F. M. Kievit, M. Zhang, Adv. Mater. 2011, 23, H217
11. M. J. Sailor, J.- H. Park, Adv. Mater. 2012, 24, 3779.
12. H. Liu, D. Chen, L. Li, T. Liu, L. Tan, X. Wu, F. Tang, Angew. Chem Int. Ed. 2011, 50, 891
13. A. Ito, F. Matsuoka, H. Honda, T. Kobayashi, Cancer Immunol. Immunother. 2004, 53, 26
14. C.-M. J. Hu, L. Zhang, Biochem. Pharmacol. 2012, 83, 1104
15. M.-Y. Chang, A.-L. Shiau, Y.-H. Chen, C.-J. Chang, H. H. W. Chen, C.-L. Wu, Cancer Sci. 2008, 99, 1479
16. R. L. Atkinson, M. Zhang, P. Diagaradjane, S. Peddibhotla, A. Contreras, S. G. Hilsenbeck, W. A. Woodward, S. Krishnan, J. C. Chang, J. M. Rosen, Sci. Transl. Med. 2010, 2, 55.
17. D. Peer, J. M. Karp, S. Hong, O. C. Farokhzad, R. Margalit, R. Langer, Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 751
18. S. Hearty, P. Leonard, R. O'Kennedy, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 9.
19. A. Heijden, C. Hulsbergen- Van de Kaa, J. A. Witjes, World J. Urol. 2007, 25, 303
20. O. Nativ, J. A. Witjes, K. Hendricksen, M. Cohen, D. Kedar, A. Sidi, R. Colombo, I. Leibovitch, J. Urol. 2009, 182, 1313
21. G. M. Hahn, J. Braun, I. Har-Kedar, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1975, 72, 937.
22. P. Wust, B. Hildebrandt, G. Sreenivasa, B. Rau, J. Gellermann, H. Riess, R. Felix, P. M. Schlag, Lancet Oncol. 2002, 3, 487.
23. J. Braun, G. M. Hahn, Cancer Res. 1975, 35, 2921
24. S. Ning, G. M. Hahn, Cancer Res. 1991, 51, 5910
25. J. Overgaard, Cancer Res. 1976, 36, 3077
26. H. A. Johnson, M. Pavelec, J. Natl. Cancer Inst. 1973, 50, 903
27. C. D. Kowal, J. R. Bertino, Cancer Res. 1979, 39, 2285
28. P. Cherukuri, E. S. Glazer, S. A. Curley, Adv. Drug Delivery Rev. 2010, 62, 339
29. R. D. Issels, Eur. J. Cancer 2008, 44, 2546.
30. R. L. Manthe, S. P. Foy, N. Krishnamurthy, B. Sharma, V. Labhasetwar, Mol. Pharm. 2010, 7, 1880
31. H. P. Eikesdal, R. Bjerkvig, J. A. Raleigh, O. Mella, O. Dahl, Radiother. Oncol. 2001, 61, 313
32. B. K. Nelson, D. L. Conover, E. F. Krieg, D. L. Snyder, R. M. Edwards, Bioelectromagnetics 1997, 18, 349
33. C. J. Diederich, K. Hynynen, Ultrasound Med. Biol. 1999, 25, 871.
34. C. Loo, A. Lowery, N. Halas, J. West, R. Drezek, Nano Lett. 2005, 5, 709
35. R. Bardhan, W. Chen, C. Perez-Torres, M. Bartels, R. M. Huschka, L. L. Zhao, E. Morosan, R. G. Pautler, A. Joshi, N. J. Halas, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3901
36. J. A. Schwartz, A. M. Shetty, R. E. Price, R. J. Stafford, J. C. Wang, R. K. Uthamanthil, K. Pham, R. J. McNichols, C. L. Coleman, J. D. Payne, Cancer Res. 2009, 69, 1659
37. S. J. Oldenburg, R. D. Averitt, S. L. Westcott, N. J. Halas, Chem. Phys. Lett. 1998, 288, 243.
38. Y. Wang, K. C. L. Black, H. Luehmann, W. Li, Y. Zhang, X. Cai, D. Wan, S.-Y. Liu, M. Li, P. Kim, Z.-Y. Li, L. V. Wang, Y. Liu, Y. Xia, ACS Nano 2013, 7, 2068.
39. T. K. Sau, C. J. Murphy, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 8648
40. B. Nikoobakht, M. A. El-Sayed, Chem. Mater. 2003, 15, 1957
41. J. Pérez-Juste, I. Pastoriza-Santos, L. M. Liz-Marzán, P. Mulvaney, Coord. Chem. Rev. 2005, 249, 1870
42. T. S. Hauck, T. L. Jennings, T. Yatsenko, J. C. Kumaradas, W. C. W. Chan, Adv. Mater. 2008, 20, 3832
43. X. Huang, I. H. El-Sayed, W. Qian, M. A. El-Sayed, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2115.
44. H. K. Moon, S. H. Lee, H. C. Choi, ACS Nano 2009, 3, 3707
45. A. Tan, S. Madani, J. Rajadas, G. Pastorin, A. Seifalian, J. Nanobiotechnol. 2012, 10, 34
46. F. Zhou, S. Wu, S. Song, W. R. Chen, D. E. Resasco, D. Xing, Biomaterials 2012, 33, 3235
47. Z. M. Markovic, L. M. Harhaji-Trajkovic, B. M. Todorovic-Markovic, D. P. Kepi, K. M. Arsikin, S. P. Jovanovi, A. C. Pantovic, M. D. Dramianin, V. S. Trajkovic, Biomaterials 2011, 32, 1121
48. O. C. Farokhzad, R. Langer, ACS Nano 2009, 3, 16
49. K. Riehemann, S. W. Schneider, T. A. Luger, B. Godin, M. Ferrari, H. Fuchs, Angew. Chem Int. Ed. 2009, 48, 872
50. E. I. Altinoglu, T. J. Russin, J. M. Kaiser, B. M. Barth, P. C. Eklund, M. Kester, J. H. Adair, ACS Nano 2008, 2, 2075
51. C. Alric, J. Taleb, G. L. Duc, C. Mandon, C. Billotey, A. L. Meur-Herland, T. Brochard, F. Vocanson, M. Janier, P. Perriat, S. Roux, O. Tillement, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5908
52. P. del Pino, A. Munoz-Javier, D. Vlaskou, P. Rivera Gil, C. Plank, W. J. Parak, Nano Lett. 2010, 10, 3914
53. R. Bardhan, W. Chen, M. Bartels, C. Perez-Torres, M. F. Botero, R. W. McAninch, A. Contreras, R. Schiff, R. G. Pautler, N. J. Halas, A. Joshi, Nano Lett. 2010, 10, 4920
54. J. Kim, S. Park, J. E. Lee, S. M. Jin, J. H. Lee, I. S. Lee, I. Yang, J.-S. Kim, S. K. Kim, M.-H. Cho, T. Hyeon, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 7754.
55. J. Kim, J. E. Lee, S. H. Lee, J. H. Yu, J. H. Lee, T. G. Park, T. Hyeon, Adv. Mater. 2008, 20, 478.
56. Y. Ma, X. Liang, S. Tong, G. Bao, Q. Ren, Z. Dai, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 815.
57. S.-M. Lee, H. J. Kim, Y.-J. Ha, Y. N. Park, S.-K. Lee, Y.-B. Park, K.-H. Yoo, ACS Nano 2012, 7, 50
58. S.-M. Lee, H. Park, J.-W. Choi, Y. N. Park, C.-O. Yun, K.-H. Yoo, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 7581
59. S.-M. Lee, H. Park, K.-H. Yoo, Adv. Mater. 2010, 22, 4049
60. H. Park, J. Yang, J. Lee, S. Haam, I.-H. Choi, K.-H. Yoo, ACS Nano 2009, 3, 2919.
61. J. Yang, J. Lee, J. Kang, S. J. Oh, H.-J. Ko, J.-H. Son, K. Lee, J.-S. Suh, Y.-M. Huh, S. Haam, Adv. Mater. 2009, 21, 4339.
62. M. W. Smith, M. Gumbleton, J. Drug Target. 2006, 14, 191
63. S. Mukherjee, R. N. Ghosh, F. R. Maxfield, Physiol. Rev. 1997, 77, 759.
64. N. C. Bigall, W. J. Parak, D. Dorfs, Nano Today 2012, 7, 282.
65. P. Rivera-Gil, D. Jimenez De Aberasturi, V. Wulf, B. Pelaz, P. Del Pino, Y. Zhao, J. M. De La Fuente, I. Ruiz De Larramendi, T. Rojo, X.-J. Liang, W. J. Parak, Acc. Chem. Res. 2012, 46, 743.
66. H. Park, J. Yang, S. Seo, K. Kim, J. Suh, D. Kim, S. Haam, K.-H. Yoo, Small 2008, 4, 192.
67. T. K. Jain, J. Richey, M. Strand, D. L. Leslie-Pelecky, C. A. Flask, V. Labhasetwar, Biomaterials 2008, 29, 4012.
68. S. Li, Y. Ma, X. Yue, Z. Cao, Z. Dai, New J. Chem. 2009, 33, 2414.
69. R. A. Jain, Biomaterials 2000, 21, 2475
70. K. S. Soppimath, T. M. Aminabhavi, A. R. Kulkarni, W. E. Rudzinski, J. Controlled Release 2001, 70, 1
71. M. Fraylich, W. Wang, K. Shakesheff, C. Alexander, B. Saunders, Langmuir 2008, 24, 7761
72. S. Acharya, S. K. Sahoo, Adv. Drug Delivery Rev. 2011, 63, 170.
73. S. H. Kim, J. H. Jeong, K. W. Chun, T. G. Park, Langmuir 2005, 21, 8852.
74. T. Ji, V. G. Lirtsman, Y. Avny, D. Davidov, Adv. Mater. 2001, 13, 1253.
75. A. Topete, M. Alatorre-Meda, E. M. Villar-Alvarez, A. Cambón, S. Barbosa, P. Taboada, V. Mosquera, unpublished.
76. X. Ji, R. Shao, A. M. Elliott, R. J. Stafford, E. Esparza-Coss, J. A. Bankson, G. Liang, Z.-P. Luo, K. Park, J. T. Markert, C. Li, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 6245.
77. M. P. Melancon, W. Lu, M. Zhong, M. Zhou, G. Liang, A. M. Elliott, J. D. Hazle, J. N. Myers, C. Li, R. Jason Stafford, Biomaterials 2011, 32, 7600.
78. M. Paiva, D. J. Castro, M. Bublik, J. Sercarz, J. Investig. Med. 2006, 54, S381.
79. L. Tong, Y. Zhao, T. B. Huff, M. N. Hansen, A. Wei, J. X. Cheng, Adv. Mater. 2007, 19, 3136
80. G. Bisker, D. Yeheskely-Hayon, L. Minai, D. Yelin, J. Controlled Release 2012, 162, 303.
81. S. Carregal-Romero, M. Ochs, P. Rivera-Gil, C. Ganas, A. M. Pavlov, G. B. Sukhorukov, W. J. Parak, J. Controlled Release 2012, 159, 120.
82. F. Zunino, G. Capranico, Anticancer Drug Des. 1990, 5, 307.
83. C. Hrelescu, J. Stehr, M. Ringler, R. A. Sperling, W. J. Parak, T. A. Klar, J. Feldmann, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 7401.
84. H. Takahashi, T. Niidome, A. Nariai, Y. Niidome, S. Yamada, Nanotechnology 2006, 17, 4431
85. S. Link, C. Burda, B. Nikoobakht, M. A. El-Sayed, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 6152.
86. Sigma-ALDRICH, http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/739944?lang=de®ion=DE (accessed November 2012).
87. Y. Zhong, C. Wang, L. Cheng, F. Meng, Z. Zhong, Z. Liu, Biomacromolecules 2013, 14, 2411
88. J. Liu, C. Detrembleur, B. Grignard, M.-C. De Pauw-Gillet, S. Mornet, M. Treguer-Delapierre, Y. Petit, C. Jérôme, E. Duguet, Chem. - Asian J. 2014, 9, 275.
89. C. Guo, J. Wang, Z. Dai, Microchimica Acta 2011, 173, 375.
90. R. Weissleder, K. Kelly, E. Y. Sun, T. Shtatland, L. Josephson, Nat. Biotechnol. 2005, 23, 1418.
91. H. Ai, C. Flask, B. Weinberg, X. T. Shuai, M. D. Pagel, D. Farrell, J. Duerk, J. Gao, Adv. Mater. 2005, 17, 1949
92. J. Ge, Y. Hu, M. Biasini, W. P. Beyermann, Y. Yin, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 4342
93. A. Z. Abbasi, L. A. Gutiérrez, L. L. del Mercato, F. Herranz, O. Chubykalo-Fesenko, S. Veintemillas-Verdaguer, W. J. Parak, M. P. Morales, J. S. M. González, A. Hernando, P. de la Presa, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 6257.
94. R. Qiao, C. Yang, M. Gao, J. Mater. Chem. 2009, 19, 6274.
95. J. Yang, C.-H. Lee, H.-J. Ko, J.-S. Suh, H.-G. Yoon, K. Lee, Y.-M. Huh, S. Haam, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 8836
96. J. Juárez, A. Cambón, A. Topete, P. Taboada, V. Mosquera, Chem. Eur. J. 2011, 17, 7366
97. C. Niu, Z. Wang, G. Lu, T. M. Krupka, Y. Sun, Y. You, W. Song, H. Ran, P. Li, Y. Zheng, Biomaterials 2013, 34, 2307
98. N. Schleich, P. Sibret, P. Danhier, B. Ucakar, S. Laurent, R. N. Muller, C. Jérôme, B. Gallez, V. Préat, F. Danhier, Int. J. Pharm. 2013, 447, 94
99. K. Li, D. Ding, D. Huo, K.-Y. Pu, N. N. P. Thao, Y. Hu, Z. Li, B. Liu, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 3107.
100. R. Bhattacharya, C. R. Patra, A. Earl, S. Wang, A. Katarya, L. Lu, J. N. Kizhakkedathu, M. J. Yaszemski, P. R. Greipp, D. Mukhopadhyay, P. Mukherjee, Nanomedicine 2007, 3, 224
101. V. Dixit, J. Van den Bossche, D. M. Sherman, D. H. Zhang, J. Zhai, E. Wang, Chem. Eur. J. 2009, 15, 9868.
102. M. Colombo, S. Mazzucchelli, J. M. Montenegro, E. Galbiati, F. Corsi, W. J. Parak, D. Prosperi, Small 2012, 8, 1492.
103. C. Brandenberger, C. Mühlfeld, Z. Ali, A.-G. Lenz, O. Schmid, W. J. Parak, P. Gehr, B. Rothen-Rutishauser, Small 2010, 6, 1669.
104. D. Hanahan, R. A. Weinberg, Cell 2000, 100, 57.
105. A. Cambon, A. Rey-Rico, D. Mistry, J. Brea, M. I. Loza, D. Attwood, S. Barbosa, C. Alvarez-Lorenzo, A. Concheiro, P. Taboada, V. Mosquera, Int. J. Pharm. 2013, 445, 47.
106. J. Meerloo, G. L. Kaspers, J. Cloos, in Cancer Cell Culture, Vol. 731 (Ed: I. A. Cree ), Humana Press, New York, USA 2011, p. 237.
107. T. K. Jain, M. A. Morales, S. K. Sahoo, D. L. Leslie-Pelecky, V. Labhasetwar, Mol. Pharm. 2005, 2, 194.
108. N. R. Jana, L. Gearheart, C. J. Murphy, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 4065.
109. A. Rollett, T. Reiter, P. Nogueira, M. Cardinale, A. Loureiro, A. Gomes, A. Cavaco-Paulo, A. Moreira, A. M. Carmo, G. M. Guebitz, Int. J. Pharm. 2012, 427, 460.
110. A. Muñoz-Javier, P. del Pino, M. F. Bedard, D. Ho, A. G. Skirtach, G. B. Sukhorukov, C. Plank, W. J. Parak, Langmuir 2008, 24, 12517.
111. J. Trekker, M. Hodenius, S. Soenen, W. Van Roy, M. De Cuyper, L. Lagae, U. Himmelreich, Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 2012, 20, 4342.
112. E. Vega-Avila, M. K. Pugsley, Proc. West. Pharmacol. Soc. 2011, 54, 10.