Oxidative nanopeeling chemistry-based synthesis and photodynamic and photothermal therapeutic applications of plasmonic core-petal nanostructures

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 46, 2014, Pages 16317-16325

  Kumar, Amit ^a   Kumar, Sumit ^a   Rhim, Won Kyu ^a   Kim, Gyeong Hwan ^a   Nam, Jwa Min ^a  

^a Seoul National University   (South Korea)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHLORINE COMPOUNDS; INFRARED DEVICES; INFRARED LASERS; NANOPARTICLES; PHOTODYNAMIC THERAPY; PHOTOSENSITIZERS; PLASMONS;

APOPTOTIC PATHWAYS; MULTIFUNCTIONAL NANOPROBES; NEAR-INFRARED LASERS; PLASMONIC NANOSTRUCTURES; REACTIVE OXYGEN SPECIES; SYNTHETIC STRATEGIES; THERAPEUTIC APPLICATION; THERAPEUTIC EFFECTS;

GOLD;

CORE PETAL NANOPARTICLE; GOLD CHLORIDE; GOLD NANOPARTICLE; NANOPARTICLE; PHOTOSENSITIZING AGENT; REACTIVE OXYGEN METABOLITE; UNCLASSIFIED DRUG; GOLD; GOLD DERIVATIVE; INDOLE DERIVATIVE; METAL NANOPARTICLE; POLYDOPAMINE; POLYMER;

APOPTOSIS; ARTICLE; CONTROLLED STUDY; DENSITY; FEMALE; HUMAN; HUMAN CELL; NANOCHEMISTRY; NANOIMAGING; NANOPROBE; NEAR INFRARED SPECTROSCOPY; PHOTODYNAMIC THERAPY; PHOTOTHERMAL THERAPY; SURFACE PROPERTY; SYNTHESIS; TEMPERATURE; CELL SURVIVAL; CHEMISTRY; DRUG EFFECTS; HELA CELL LINE; NANOMEDICINE; OXIDATION REDUCTION REACTION; PHOTOCHEMOTHERAPY; PROCEDURES; RADIATION RESPONSE;

CELL SURVIVAL; GOLD; GOLD COMPOUNDS; HELA CELLS; HUMANS; INDOLES; METAL NANOPARTICLES; NANOMEDICINE; OXIDATION-REDUCTION; PHOTOCHEMOTHERAPY; POLYMERS; SURFACE PROPERTIES;

EID: 84913580795     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja5085699     Document Type: Article

References (85)

1. Saha, K.; Agasti, S. S.; Kim, C.; Li, X.; Rotello, V. M. Chem. Rev. 2012, 112, 2739-2779
2. Wang, Y.; Bing-Yan, B.; Chen, L. Chem. Rev. 2013, 113, 1391-1428
3. Halas, N. J.; Lal, S.; Chang, W.-S.; Link, S.; Nordlander, P. Chem. Rev. 2011, 111, 3913-3961
4. Peer, D.; Karp, J. M.; Hong, S.; Farokhzad, O. C.; Margalit, R.; Langer, R. Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 751-760
5. Qin, Z.; Bischof, J. C. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 1191-1217
6. Jain, P. K.; Huang, X.; El-Sayed, I. H.; El-Sayed, M. A. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1578-1586
7. Lal, S.; Clare, S. E.; Halas, N. J. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1842-1851
8. Wu, H.; Henzie, J.; Lin, W.; Rhodes, C.; Li, Z.; Sartorel, E.; Thorner, J.; Yang, P.; Groves, J. T. Nat. Methods 2012, 9, 1189-1191
9. Song, C.; Blaber, M. G.; Zhao, G.; Zhang, P.; Fry, H.; Christopher, S.; George, C.; Rosi, N. L. Nano Lett. 2013, 13, 3256-3261
10. Xie, X.; Xu, W.; Liu, X. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 1511-1520
11. Castano, A. P.; Mroz, P.; Hamblin, M. R. Nat. Rev. 2006, 6, 535-545
12. Celli, J. P.; Spring, B. Q.; Rizvi, I.; Evans, C. L.; Samkoe, K. S.; Verma, S.; Pogue, B. W.; Hasan, T. Chem. Rev. 2010, 110, 2795-2838
13. Dreaden, E. C.; Mackey, M. A.; Huang, X.; Kang, B.; El-Sayed, M. A. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 3391-3404
14. Hongying, Y.; Fuyuan, W.; Zhiyi, Z. Dyes Pigments 1999, 43, 109-117
15. Coutier, S.; Mitra, S.; Bezdetnaya, L. N.; Parache, R. M.; Georgakoudi, I.; Foster, T. H.; Guillemin, F. Photochem. Photobiol. 2001, 73, 297-303
16. Tromberg, B. J.; Orenstein, A.; Kimel, S.; Barker, S. J.; Hyatt, J.; Nelson, J. S.; Berns, M. W. Photochem. Photobiol. 1990, 52, 375-385
17. Sitnik, T. M.; Hampton, J. A.; Henderson, B. W. Br. J. Cancer 1998, 77, 1386-1394
18. Huang, X.; Jain, P. K.; El-Sayed, I. H.; El-Sayed, M. A. Photochem. Photobiol. 2006, 82, 412-417
19. Takahashi, H.; Niidome, T.; Nariai, A.; Niidome, Y.; Yamada, S. Nanotechnology 2006, 17, 4431-4435
20. Lu, W.; Singh, A. K.; Khan, S. A.; Senapati, D.; Yu, H.; Ray, P. C. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 18103-18114
21. Beckham, J. T.; Wilmink, G. J.; Opalenik, S. R.; Mackanos, M. A.; Abraham, A. A.; Takahashi, K.; Contag, C. H.; Takahashi, T.; Jansen, E. D. Lasers Surg. Med. 2010, 42, 912-925
22. Wang, J.; Zhu, G.; You, M.; O'Donoghue, M. B.; Shukoor, M. I.; Zhang, K.; Chen, Y.; Zhu, Z.; Song, E.; Huang, C. Z.; Tan, W. ACS Nano 2012, 6, 5070-5077
23. Wang, J.; You, M.; Zhu, G.; Shukoor, M. I.; Li, C.; Chen, Z.; Zhao, Z.; Altman, M. B.; Yuan, Q.; Zhu, Z.; Chen, Y.; Huang, C. Z.; Tan, W. Small 2013, 9, 3678-3684
24. Wang, S.; Huang, P.; Nie, L.; Xing, R.; Liu, D.; Wang, Z.; Lin, J.; Chen, S.; Niu, G.; Lu, G.; Chen, X. Adv. Mater. 2013, 25, 3055-3061
25. Jang, B.; Park, J.-Y.; Tung, C.-H.; Kim, I.-H.; Choi, Y. ACS Nano 2011, 5, 1086-1094
26. Gao, L.; Fei, J.; Zhao, J.; Li, H.; Cui, Y.; Li, J. ACS Nano 2012, 6, 8030-8040
27. Tian, B.; Wang, C.; Zhang, S.; Feng, L.; Liu, Z. ACS Nano 2011, 5, 7000-7009
28. Guo, M.; Mao, H.; Li, Y.; Zhu, A.; He, H.; Yang, H.; Wang, Y.; Tian, X.; Ge, C.; Peng, Q.; Wang, X.; Yang, X.; Chen, X.; Liu, G.; Chen, H. Biomaterials 2014, 35, 4656-4666
29. Topete, A.; Alatorre-Meda, M.; Iglesias, P.; Villar-Alvarez, E. M.; Barbosa, S.; Costoya, J. A.; Taboada, P.; Mosquera, P. ACS Nano 2014, 8, 2725-2738
30. Chena, Q.; Wanga, C.; Chenga, L.; He, W.; Cheng, Z.; Liu, Z. Biomaterials 2014, 35, 2915-2923
31. Kennedy, L. C.; Bickford, L. R.; Lewinski, N. A.; Coughlin, A. J.; Hu, Y.; Day, E. S.; West, J. L.; Drezek, R. A. Small 2011, 7, 169-183
32. Ye, E.; Win, K. Y.; Tan, H. R.; Lin, M.; Teng, C. P.; Mlayah, Z.; Han, M.-Y. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 8506-8509
33. Wang, Y.; Black, K. C. L.; Luehmann, H.; Li, W.; Zhang, Y.; Cai, X.; Wan, D.; Liu, S.-Y.; Li, M.; Kim, P.; Li, Z.-Y.; Wang, L. V.; Liu, Y.; Xia, Y. ACS Nano 2013, 7, 2068-2077
34. Hasan, W.; Stender, C. L.; Lee, M. H.; Nehl, C. L.; Lee, J.; Odom, T. W. Nano Lett. 2009, 9, 1555-1558
35. Krpetic, Z.; Nativo, P.; Sée, V.; Prior, I. A.; Brust, M.; Volk, M. Nano Lett. 2010, 10, 4549-4554
36. Pasparakis, G. Small 2013, 9, 4130-4134
37. Minai, L.; Yeheskely-Hayon, D.; Yelin, D. Sci. Rep. 2013, 3, 2146
38. Zhao, T.; Shen, X.; Li, L.; Guan, Z.; Gao, N.; Yuan, P.; Yao, S. Q.; Xu, Q.-H.; Xu, G. Q. Nanoscale 2012, 4, 7712-7719
39. Gao, L.; Liu, R.; Gao, F.; Wang, Y.; Jiang, X.; Gao, X. ACS Nano 2014, 8, 7260-7271
40. Vankayala, R.; Huang, Y.-K.; Kalluru, P.; Chiang, C.-S.; Hwang, K. C. Small 2014, 10, 1612-1622
41. Lim, B.; Xia, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 76-85
42. Tao, A. R.; Habas, S.; Yang, P. Small 2008, 4, 310-325
43. Hao, F.; Nehl, C. L.; Hafner, J. H.; Nordlander, P. Nano Lett. 2007, 7, 729-732
44. Fang, J.; Du, S.; Lebedkin, S.; Li, Z.; Kruk, R.; Kappes, M.; Hahn, H. Nano Lett. 2010, 10, 5006-5013
45. Pradhan, M.; Chowdhury, J.; Sarkar, S.; Sinha, A. K.; Pal, T. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 24301-24313
46. Li, Q.; Jiang, Y.; Han, R.; Zhong, X.; Liu, S.; Li, Z.-Y.; Sha, Y.; Xu, D. Small 2013, 9, 927-932
47. Yin, Y.; Alivisatos, P. A. Nature 2005, 437, 664-670
48. Erlebacher, J.; Aziz, M. J.; Karma, A.; Dimitrov, N.; Sieradzki, K. Nature 2001, 410, 450-453
49. Chen, S.; Wang, Z. L.; Ballato, J.; Foulger, S. H.; Carro, D. L. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 16186-16187
50. Yamamoto, M.; Kashiwagi, Y.; Sakata, T.; Mori, H.; Nakamoto, M. Chem. Mater. 2005, 17, 5391-5393
51. Wang, Z.; Zhang, J.; Ekman, J. M.; Kenis, P. J. A.; Lu, Y. Nano Lett. 2010, 10, 1886-1891
52. Barbosa, S.; Agrawal, A.; Rodríguez-Lorenzo, L.; Pastoriza-Santos, I.; Alvarez-Puebla, R. A.; Kornowski, A.; Weller, H.; Liz-Marzan, L. M. Langmuir 2010, 26, 14943-14950
53. Lee, H.; Dellatore, S. M.; Miller, W. M.; Messersmith, P. B. Science 2007, 318, 426-430
54. Lynge, M. E.; van der Westen, R.; Postmab, A.; Städler, B. Nanoscale 2011, 3, 4916-4928
55. Lee, B. P.; Messersmith, P. B.; Israelachvili, J. N.; Waite, J. H. Annu. Rev. Mater. Res. 2011, 41, 99-132
56. Weinhold, M.; Soubatch, S.; Temirov, R.; Rohlfing, M.; Jastorff, B.; Tautz, F. S.; Doose, C. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 23756-23769
57. Ryu, J.; Ku, S. H.; Lee, H.; Park, C. B. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2132-2139
58. Fei, B.; Qian, B.; Yang, Z.; Wang, R.; Liu, W. C.; Mak, W. C.; Xin, J. H. Carbon 2008, 46, 1795-1797
59. Ooka, A. A.; Garrell, R. L. Biopolymers 2000, 57, 92-102
60. Dreyer, D. R.; Miller, D. J.; Freeman, B. D.; Paul, D. R.; Bielawski, C. Langmuir 2012, 28, 6428-6435
61. Chen, C.-T.; Ball, V.; de Almeida Gracio, J. J.; Singh, M. K.; Toniazzo, V.; Ruch, D.; Buehler, M. J. ACS Nano 2013, 7, 1524-1532
62. Hong, S.; Na, Y. S.; Choi, S.; Song, I. T.; Kim, W. Y.; Lee, H. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 4711-4717
63. Liu, Y.; Ai, K.; Lu, L. Chem. Rev. 2014, 114, 5057-5115
64. Huang, Y.-F.; Zhang, M.; Zhao, L.-B.; Feng, J.-M.; Wu, D.-Y.; Ren, B.; Tian, Z.-Q. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 2353-2357
65. Vankayala, R.; Sagadevan, A.; Vijayaraghavan, P.; Kuo, C.-L.; Hwang, K. C. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 10640-10644
66. Kawasaki, H.; Kumar, S.; Li, G.; Zeng, C.; Kauffman, D. R.; Yoshimoto, J.; Iwasaki, Y.; Jin, R. Chem. Mater. 2014, 26, 2777-2788
67. Zhao, T.; Shen, X.; Li, L.; Guan, Z.; Gao, N.; Yuan, P.; Yao, S. Q.; Xu, Q.-H.; Xu, G. Q. Nanoscale 2012, 4, 7712-7719
68. Kraljic, I.; Mohsni, S. E. Photochem. Photobiol. 1978, 28, 577-581
69. Huang, X.; Neretina, S.; El-Sayed, M. A. Adv. Mater. 2009, 21, 4880-4910
70. Hessel, C. M.; Pattani, V. P.; Rasch, M.; Panthani, M. G.; Koo, B.; Tunnell, J. W.; Korgel, B. A. Nano Lett. 2011, 11, 2560-2566
71. Cedervall, T.; Lynch, I.; Foy, M.; Berggrd, T.; Donnelly, S. C.; Cagney, G.; Linse, S.; Dawson, K. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 5754-5756
72. Alkilany, A. M.; Murphy, C. J. J. Nanopart. Res. 2010, 12, 2313-2333
73. Rosi, N. L.; Giljohann, D. A.; Thaxton, C. S.; Lytton-Jean, A. K. R.; Han, M. S.; Mirkin, C. A. Science 2006, 19, 1027-1030
74. De Paoli Lacerda, S. H.; Park, J. J.; Meuse, C.; Pristinski, D.; Becker, M. L.; Karim, A.; Douglas, J. F. ACS Nano 2010, 4, 365-379
75. Mahmoudi, M.; Lohse, S. E.; Murphy, C. J.; Fathizadeh, A.; Montazeri, A.; Suslick, K. S. Nano Lett. 2014, 14, 6-12
76. O'Neill, K. L.; Fairbairn, D. W.; Smith, M. J.; Poe, B. S. Apoptosis 1998, 3, 369-375
77. van der Zee, J. Ann. Oncol. 2002, 13, 1173-1184
78. Semighini, C. P.; Harris, S. D. Methods Mol. Biol. 2010, 638, 269-279
79. Darland-Ransom, M.; Wang, X.; Sun, C.-L.; Mapes, J.; Gengyo-Ando, K.; Mitani, S.; Xue, D. Science 2008, 320, 528-531
80. Fairn, G. D.; Grinstein, S. A. Science 2008, 320, 458-460
81. Panikkanvalappil, S. R.; Mackey, M. A.; El-Sayed, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 4815-4821
82. Panikkanvalappil, S. R.; Mahmoud, M. A.; Mackey, M. A.; El-Sayed, M. A. ACS Nano 2013, 7, 7524-7533
83. Balasubramanian, B.; Pogozelski, W. K.; Tullius, T. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1998, 95, 9738-9743
84. Steenken, S.; Jovanovic, S. V. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 617-618
85. Cadet, J.; Delatour, T.; Douki, T.; Gasparutto, D.; Pouget, J.-P.; Ravanat, J.-L.; Sauvaigo, S. Mutat. Res., Fundam. Mol. Mech. Mutagen. 1999, 424, 9-21