Understanding the photothermal heating effect in non-lamellar liquid crystalline systems, and the design of new mixed lipid systems for photothermal on-demand drug delivery

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 16, Issue 45, 2014, Pages 24936-24953

  Fong, Wye Khay ^a   Hanley, Tracey L ^b   Thierry, Benjamin ^c   Tilley, Adam ^a   Kirby, Nigel ^d   Waddington, Lynne J ^e   Boyd, Ben J ^a  

^a MONASH UNIVERSITY   (Australia)

^b AUSTRALIAN NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY ORGANISATION   (Australia)

^c UNIVERSITY OF SOUTH AUSTRALIA   (Australia)

^d AUSTRALIAN SYNCHROTRON   (Australia)

^e CSIRO   (Australia)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

3,7,11,15-TETRAMETHYL-1,2,3-HEXADECANETRIOL; ACYLGLYCEROL; DRUG CARRIER; FATTY ALCOHOL; GLYCEROL OLEATE; GOLD; LIPID; NANOTUBE; PHOSPHORYLCHOLINE;

CHEMISTRY; DRUG DESIGN; HEAT; INFRARED RADIATION; LASER; LIQUID CRYSTAL; PHASE TRANSITION;

DRUG CARRIERS; DRUG DESIGN; FATTY ALCOHOLS; GLYCERIDES; GOLD; HOT TEMPERATURE; INFRARED RAYS; LASERS; LIPIDS; LIQUID CRYSTALS; NANOTUBES; PHASE TRANSITION; PHOSPHORYLCHOLINE;

EID: 84908432283     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c4cp03635b     Document Type: Article

References (121)

1. R. Koynova, M. Caffrey Chem. Phys. Lipids, 2002, 115, 107-219
2. C. Wolf, P. J. Quinn Prog. Lipid Res., 2008, 47, 15-36
3. J. C. Shah, Y. Sadhale, D. M. Chilukuri Adv. Drug Delivery Rev., 2001, 47, 229-250
4. C. J. Drummond, C. Fong Curr. Opin. Colloid Interface Sci., 1999, 4, 449-456
5. I. Amar-Yuli, D. Libster, A. Aserin, N. Garti Curr. Opin. Colloid Interface Sci., 2009, 14, 21-32
6. K. Larsson Curr. Opin. Colloid Interface Sci., 2009, 14, 16-20
7. E. Nazaruk, R. Bilewicz, G. Lindblom, B. Lindholm-Sethson Anal. Bioanal. Chem., 2008, 391, 1569-1578
8. Q. T. Liu, B. J. Boyd Analyst, 2013, 138, 391-409
9. V. Cherezov, J. Clogston, Y. Misquitta, W. Abdel-Gawad, M. Caffrey Biophys. J., 2002, 83, 3393-3407
10. C. V. Kulkarni, and I. Ales, in Advances in Planar Lipid Bilayers and Liposomes, Academic Press, 2010, vol. 12, pp. 237-272
11. E. M. Landau, J. P. Rosenbusch Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1996, 93, 14532-14535
12. E.v. d. Brink-van der Laan, J. Antoinette Killian, B. de Kruijff Biochim. Biophys. Acta, Biomembr., 2004, 1666, 275-288
13. J. N. Israelachvili, D. J. Mitchell, B. W. Ninham Biochim. Biophys. Acta, Biomembr., 1977, 470, 185-201
14. W.-K. Fong, T. Hanley, B. J. Boyd J. Controlled Release, 2009, 135, 218-226
15. K. Larsson J. Phys. Chem., 1989, 93, 7304-7314
16. K. W. Y. Lee, T.-H. Nguyen, T. Hanley, B. J. Boyd Int. J. Pharm., 2009, 365, 190-199
17. R. Negrini, R. Mezzenga Langmuir, 2012, 28, 16455-16462
18. W.-K. Fong, T. L. Hanley, B. Thierry, N. Kirby, B. J. Boyd Langmuir, 2010, 26, 6136-6139
19. W.-K. Fong, T. L. Hanley, B. Thierry, N. Kirby, L. J. Waddington, B. J. Boyd Langmuir, 2012, 28, 14450-14460
20. W.-K. Fong, N. Malic, R. Evans, A. Hawley, B. Boyd, T. Hanley Biointerphases, 2012, 7, 1-5
21. R. Negrini, R. Mezzenga Langmuir, 2011, 27, 5296-5303
22. D. P. Acharya, B. A. Moffat, A. Polyzos, L. Waddington, G. Coia, D. K. Wright, H. X. Wang, G. F. Egan, B. W. Muir, P. G. Hartley RSC Adv., 2012, 2, 6655-6662
23. J. J. Vallooran, S. Handschin, S. Bolisetty, R. Mezzenga Langmuir, 2012, 28, 5589-5595
24. B. J. Boyd Int. J. Pharm., 2003, 260, 239-247
25. C. M. Chang, R. Bodmeier J. Pharm. Sci., 1997, 86, 747-752
26. C. Alvarez-Lorenzo, L. Bromberg, A. Concheiro Photochem. Photobiol., 2009, 85, 848-860
27. C. R. Simpson, et al. Phys. Med. Biol., 1998, 43, 2465.
28. 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, 13549-13554
29. X. Huang, P. K. Jain, I. H. El-Sayed, M. A. El-Sayed Photochem. Photobiol., 2006, 82, 412-417
30. A. M. Alkilany, L. B. Thompson, S. P. Boulos, P. N. Sisco, C. J. Murphy Adv. Drug Delivery Rev., 2012, 64, 190-199
31. T. S. Ahmadi, S. L. Logunov, M. A. El-Sayed J. Phys. Chem., 1996, 100, 8053-8056
32. E. Dulkeith, T. Niedereichholz, T. A. Klar, J. Feldmann, G. von Plessen, D. I. Gittins, K. S. Mayya, F. Caruso Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys., 2004, 70, 205424.
33. 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, 1659-1667
34. J. Stehr, C. Hrelescu, R. A. Sperling, G. Raschke, M. Wunderlich, A. Nichtl, D. Heindl, K. Kurzinger, W. J. Parak, T. A. Klar, J. Feldmann Nano Lett., 2008, 8, 619-623
35. S. S. Agasti, A. Chompoosor, C.-C. You, P. Ghosh, C. K. Kim, V. M. Rotello J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 5728-5729
36. L. Paasonen, T. Sipilä, A. Subrizi, P. Laurinmäki, S. J. Butcher, M. Rappolt, A. Yaghmur, A. Urtti, M. Yliperttula J. Controlled Release, 2010, 147, 136-143
37. J. Huang, K. S. Jackson, C. J. Murphy Nano Lett., 2012, 12, 2982-2987
38. S. T. Hyde, S. Andersson, B. Ericsson, K. r. Larsson Z. kristallogr., 1984, 168, 213-219
39. H. Qiu, M. Caffrey Biomaterials, 2000, 21, 223-234
40. J. Barauskas, I. Svedaite, E. Butkus, V. Razumas, K. Larsson, F. Tiberg Colloids Surf., B, 2005, 41, 49-53
41. C. Czeslik, R. Winter, G. Rapp, K. Bartels Biophys. J., 1995, 68, 1423-1429
42. Y.-D. Dong, A. W. Dong, I. Larson, M. Rappolt, H. Amenitsch, T. Hanley, B. J. Boyd Langmuir, 2008, 24, 6998-7003
43. S. Bhattacharya, J. Biswas Langmuir, 2009, 26, 4642-4654
44. B. Angelov, A. Angelova, R. Mutafchieva, S. Lesieur, U. Vainio, V. M. Garamus, G. V. Jensen, J. S. Pedersen Phys. Chem. Chem. Phys., 2011, 13, 3073-3081
45. B. Nikoobakht, M. A. El-Sayed Chem. Mater., 2003, 15, 1957-1962
46. B. Thierry, J. Ng, T. Krieg, H. J. Griesser Chem. Commun., 2009, 1724-1726
47. A. Angelova, B. Angelov, V. M. Garamus, P. Couvreur, S. Lesieur J. Phys. Chem. Lett., 2012, 3, 445-457
48. Y.-D. Dong, B. J. Boyd Int. J. Pharm., 2011, 417, 101-111
49. SAXS/WAXS Data & Analysis, http://www.synchrotron.org.au/index.php/aussyncbeamlines/saxswaxs/saxs-data-a-processing
50. A. P. Hammersley, FIT2D V9.129, Reference Manual V3.1
51. AustralianSynchrotron, SAXS Software - scatterBrain, http://www.synchrotron.org.au/index.php/aussyncbeamlines/saxswaxs/software-saxswaxs
52. Y.-D. Dong, I. Larson, T. Hanley, B. J. Boyd Langmuir, 2006, 22, 9512-9518
53. J. Borne, T. Nylander, A. Khan Langmuir, 2001, 17, 7742-7751
54. A. Yaghmur, B. Sartori, M. Rappolt Langmuir, 2012, 28, 10105-10119
55. Y.-D. Dong, A. J. Tilley, I. Larson, M. J. Lawrence, H. Amenitsch, M. Rappolt, T. Hanley, B. J. Boyd Langmuir, 2010, 26, 9000-9010
56. P. M. Bendix, S. N. S. Reihani, L. B. Oddershede ACS Nano, 2010, 4, 2256-2262
57. V. Pustovalov, L. Astafyeva Nanoscale Res. Lett., 2011, 6, 448.
58. G. Tan, P. Xu, V. T. John, J. He, G. L. McPherson, V. Agarwal, A. Bose Langmuir, 2008, 24, 10621-10624
59. B. J. Boyd, S. B. Rizwan, Y.-D. Dong, S. Hook, T. Rades Langmuir, 2007, 23, 12461-12464
60. L. Sagalowicz, M. Michel, M. Adrian, P. Frossard, M. Rouvet, H. J. Watzke, A. Yaghmur, L. De Campo, O. Glatter, M. E. Leser J. Microsc., 2006, 221, 110-121
61. H.-Y. Lee, S. H. R. Shin, L. L. Abezgauz, S. A. Lewis, A. M. Chirsan, D. D. Danino, K. J. M. Bishop J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 5950-5953
62. A. Yaghmur, L. de Campo, L. Sagalowicz, M. E. Leser, O. Glatter Langmuir, 2006, 22, 9919-9927
63. P. O. Eriksson, G. Lindblom Biophys. J., 1993, 64, 129-136
64. C. C. Yin, P. Schurtenberger, E. Wehrli, F. Paltauf, H. Hauser Biochim. Biophys. Acta, 1991, 1070, 33-42
65. B. Angelov, A. Angelova, U. Vainio, V. M. Garamus, S. Lesieur, R. Willumeit, P. Couvreur Langmuir, 2009, 25, 3734-3742
66. C. V. Kulkarni, W. Wachter, G. Iglesias-Salto, S. Engelskirchen, S. Ahualli Phys. Chem. Chem. Phys., 2011, 13, 3004-3021
67. Y. Misquitta, M. Caffrey Biophys. J., 2003, 85, 3084-3096
68. P. Vandoolaeghe, J. Barauskas, M. Johnsson, F. Tiberg, T. Nylander Langmuir, 2009, 25, 3999-4008
69. W. G. Wu, C. H. Huang, T. G. Conley, R. B. Martin, I. W. Levin Biochemistry, 1982, 21, 5957-5961
70. V. V. Kumar Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1991, 88, 444-448
71. B. Tenchov, R. Koynova, G. Rapp Biophys. J., 1998, 75, 853-866
72. B. G. Tenchov, R. C. MacDonald, D. P. Siegel Biophys. J., 2006, 91, 2508-2516
73. D. P. Siegel, J. L. Banschbach Biochemistry, 1990, 29, 5975-5981
74. J. Erbes, C. Czeslik, W. Hahn, R. Winter, M. Rappolt, G. Rapp Ber. Bunsenges. Phys. Chem., 1994, 98, 1287-1293
75. T. Kaasgaard, C. J. Drummond Phys. Chem. Chem. Phys., 2006, 8, 4957-4975
76. M. M. Kozlov, S. Leikin, R. P. Rand Biophys. J., 1994, 67, 1603-1611
77. X. Wang, P. J. Quinn Biochim. Biophys. Acta, Biomembr., 2002, 1564, 66-72
78. H. Chen, L. Shao, T. Ming, Z. Sun, C. Zhao, B. Yang, J. Wang Small, 2010, 6, 2272-2280
79. E. D. Belotskii, P. M. Tomchuk Int. J. Electron., 1992, 73, 955-957
80. K. Saha, S. S. Agasti, C. Kim, X. Li, V. M. Rotello Chem. Rev., 2012, 112, 2739-2779
81. Y. Guillet, M. Rashidi-Huyeh, D. Prot, B. Palpant Gold Bull., 2008, 41, 341-348
82. J. J. Vallooran, S. Bolisetty, R. Mezzenga Adv. Mater., 2011, 23, 3932-3937
83. F. Rosevear J. Am. Oil Chem. Soc., 1954, 31, 628-639
84. M. M. Miller, A. A. Lazarides J. Phys. Chem. B, 2005, 109, 21556-21565
85. S. Ohki J. Theor. Biol., 1968, 19, 97-115
86. Y. Kimura, A. Ikegami J. Membr. Biol., 1985, 85, 225-231
87. J. Barauskas, T. Landh Langmuir, 2003, 19, 9562-9565
88. R. Mezzenga, C. Meyer, C. Servais, A. I. Romoscanu, L. Sagalowicz, R. C. Hayward Langmuir, 2005, 21, 3322-3333
89. T. Kim, K. Lee, M.-s. Gong, S.-W. Joo Langmuir, 2005, 21, 9524-9528
90. Y. Yamamura, K. Saito J. Phys. Chem. B, 2011, 115, 14963-14968
91. C. V. Kulkarni Langmuir, 2011, 27, 11790-11800
92. A. Yaghmur, P. Laggner, M. Almgren, M. Rappolt PLoS One, 2008, 3, e3747.
93. A. Yaghmur, L. Paasonen, M. Yliperttula, A. Urtti, M. Rappolt J. Phys. Chem. Lett., 2010, 1, 962-966
94. C. E. Conn, O. Ces, X. Mulet, S. Finet, R. Winter, J. M. Seddon, R. H. Templer Phys. Rev. Lett., 2006, 96, 108102.
95. J. Kraineva, R. A. Narayanan, E. Kondrashkina, P. Thiyagarajan, R. Winter Langmuir, 2005, 21, 3559-3571
96. Y. Kozlovsky, M. M. Kozlov Biophys. J., 2002, 82, 882-895
97. S. J. Marrink, D. P. Tieleman Biophys. J., 2002, 83, 2386-2392
98. J. Barauskas, M. Johnsson, F. Joabsson, F. Tiberg Langmuir, 2005, 21, 2569-2577
99. S. M. Gruner J. Phys. Chem., 1989, 93, 7562-7570
100. J. Erbes, C. Czeslik, W. Hahn, R. Winter, M. Rappolt Ber. Bunsenges. Phys. Chem., 1994, 98, 1287-1293
101. G. E. S. Toombes, A. C. Finnefrock, M. W. Tate, S. M. Gruner Biophys. J., 2002, 82, 2504-2510
102. V. Chupin, J. A. Killian, B. de Kruijff Biophys. J., 2003, 84, 2373-2381
103. P. Wadsten-Hindrichsen, J. Bender, J. Unga, S. Engström J. Colloid Interface Sci., 2007, 315, 701-713
104. P. J. Quinn Prog. Lipid Res., 2012, 51, 179-198
105. B. R. Lentz, Y. Barenholz, T. E. Thompson Biochemistry, 1976, 15, 4529-4537
106. J. A. Zasadzinski Biophys. J., 1986, 49, 1119-1130
107. S. B. Rizwan, Y. D. Dong, B. J. Boyd, T. Rades, S. Hook Micron, 2007, 38, 478-485
108. P. Rowinski, A. Korytkowska, R. Bilewicz Chem. Phys. Lipids, 2003, 124, 147-156
109. B. Angelov, A. Angelova, V. M. Garamus, G. v. Lebas, S. Lesieur, M. Ollivon, S. r. S. Funari, R. Willumeit, P. Couvreur J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 13474-13479
110. C. T. Lee, K. A. Smith, T. A. Hatton Langmuir, 2009, 25, 13784-13794
111. N. Fuller, R. P. Rand Biophys. J., 2001, 81, 243-254
112. R. Mezzenga, M. Grigorov, Z. Zhang, C. Servais, L. Sagalowicz, A. I. Romoscanu, V. Khanna, C. Meyer Langmuir, 2005, 21, 6165-6169
113. Y.-C. Chai, P. H. Howe, P. E. DiCorleto, G. M. Chisolm J. Biol. Chem., 1996, 271, 17791-17797
114. K.-i. Hirata, N. Miki, Y. Kuroda, T. Sakoda, S. Kawashima, M. Yokoyama Circ. Res., 1995, 76, 958-962
115. M. Okita, D. C. Gaudette, G. B. Mills, B. J. Holub Int. J. Cancer, 1997, 71, 31-34
116. S. M. Colles, G. M. Chisolm J. Lipid Res., 2000, 41, 1188-1198
117. L. V. Chernomordik, M. M. Kozlov, G. B. Melikyan, I. G. Abidor, V. S. Markin, Y. A. Chizmadzhev Biochim. Biophys. Acta, Biomembr., 1985, 812, 643-655
118. A. Yaghmur, P. Laggner, S. Zhang, M. Rappolt PLoS One, 2007, 2, e479.
119. L. Paasonen, T. Laaksonen, C. Johans, M. Yliperttula, K. Kontturi, A. Urtti J. Controlled Release, 2007, 122, 86-93
120. Y. Matsumura, H. N. Ananthaswamy Toxicol. Appl. Pharmacol., 2004, 195, 298-308
121. G. Wu, A. Mikhailovsky, H. A. Khant, C. Fu, W. Chiu, J. A. Zasadzinski J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 8175-8177