Poly β-cyclodextrin/TPdye nanomicelle-based two-photon nanoprobe for caspase-3 activation imaging in live cells and tissues

Analytical Chemistry

Volumn 86, Issue 22, 2014, Pages 11440-11450

  Yan, Huijuan ^a   He, Leiliang ^a   Zhao, Wenjie ^a   Li, Jishan ^a   Xiao, Yue ^a   Yang, Ronghua ^a   Tan, Weihong ^a  

^a HUNAN UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOASSAY; BIOCOMPATIBILITY; CELL DEATH; CELLS; CYCLODEXTRINS; CYTOLOGY; FLUORESCENCE; HISTOLOGY; INFRARED DEVICES; LUMINESCENCE OF ORGANIC SOLIDS; MEDICAL IMAGING; MOLECULAR BIOLOGY; NANOCONJUGATES; PEPTIDES; TISSUE; TWO PHOTON PROCESSES;

BIOLOGICAL ENVIRONMENTS; CASPASE-3 ACTIVATION; ENZYMATIC ACTIVITIES; HIGH CONTRAST IMAGING; ONE PHOTON EXCITATIONS; SENSITIZED FLUORESCENCE; TWO PHOTON ABSORPTION; TWO-PHOTON EXCITATIONS;

PHOTONS;

BETA CYCLODEXTRIN DERIVATIVE; CASPASE 3; FLUORESCENT DYE; MICELLE; NANOMATERIAL; POLY(BETA-CYCLODEXTRIN); PROPANEDIOL DERIVATIVE;

ANIMAL; CELL SURVIVAL; CHEMISTRY; ENZYME ACTIVATION; ENZYMOLOGY; FEMALE; HELA CELL LINE; HUMAN; METABOLISM; MICELLE; MOUSE; PHOTON; UTERINE CERVIX TUMOR;

ANIMALS; BETA-CYCLODEXTRINS; CASPASE 3; CELL SURVIVAL; ENZYME ACTIVATION; FEMALE; FLUORESCENT DYES; HELA CELLS; HUMANS; MICE; MICELLES; NANOSTRUCTURES; PHOTONS; PROPYLENE GLYCOLS; UTERINE CERVICAL NEOPLASMS;

EID: 84922587084     PISSN: 00032700     EISSN: 15206882     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ac503546r     Document Type: Article

References (70)

1. Sharma, P.; Brown, S.; Walter, G.; Santra, S.; Moudgil, B. Adv. Colloid Interface Sci. 2006, 123, 471-485
2. Chen, Z.; Chen, H.; Hu, H.; Yu, M.; Li, F.; Zhang, Q.; Zhou, Z.; Yi, T.; Huang, C. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3023-3029
3. Amy, R. L.; Storb, R. Science 1965, 150, 756-758
4. Denk, W.; Strickler, J. H.; Webb, W. W. Science 1990, 248, 73-76
5. Helmchen, F.; Denk, W. Nat. Methods 2005, 2, 932-940
6. Kawata, S.; Kawata, Y. Chem. Rev. 2000, 100, 1777-1788
7. Bae, S. K.; Heo, C. H.; Choi, D. J.; Sen, D.; Joe, E. H.; Cho, B. R.; Kim, H. M. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 9915-9923
8. Kang, D. E.; Lim, C. S.; Kim, J. Y.; Kim, E. S.; Chun, H. J.; Cho, B. R. Anal. Chem. 2014, 86, 5353-5359
9. Liu, L. Z.; Dong, X. H.; Lian, W. L.; Peng, X. N.; Liu, Z. H.; He, Z. K.; Wang, Q. Q. Anal. Chem. 2010, 82, 1381-1388
10. Dong, X. H.; Heo, C. H.; Chen, S. Y.; Kim, H. M.; Liu, Z. H. Anal. Chem. 2014, 86, 308-311
11. Zhou, L. Y.; Zhang, X. B.; Wang, Q. Q.; Lv, Y. F.; Mao, G. J.; Luo, A. L.; Wu, Y. X.; Wu, Y.; Zhang, J.; Tan, W. H. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 9838-9841
12. Ding, D.; Goh, C. C.; Feng, G. X.; Zhao, Z. J.; Liu, J.; Liu, R. R.; Tomczak, N.; Geng, J. L.; Tang, B. Z.; Ng, L. G.; Liu, B. Adv. Mater. 2013, 25, 6083-6088
13. Son, J. H.; Lim, C. S.; Han, J. H.; Danish, I. A.; Kim, H. M.; Cho, B. R. J. Org. Chem. 2011, 76, 8113-8116
14. Wang, X. H.; Morales, A. R.; Urakami, T.; Zhang, L. F.; Bondar, M. V.; Komatsu, M.; Belfield, K. D. Bioconjugate Chem. 2011, 22, 1438-1450
15. Wang, X. H.; Nguyen, D. M.; Yanez, C. O.; Rodriguez, L.; Ahn, H. Y.; Bondar, M. V.; Belfield, K. D. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 12237-12239
16. Baggaley, E.; Cao, D. K.; Sykes, D.; Botchway, S. W.; Weinstein, J. A.; Ward, M. D. Chem.-Eur. J. 2014, 20, 8898-8903
17. Shen, X. Q.; Li, L.; Chan, A. C. M.; Gao, N. Y.; Yao, S. Q.; Xu, Q. H. Adv. Optical Mater. 2013, 1, 92-99
18. Wang, G.; Pu, K. Y.; Zhang, X. H.; Li, K.; Wang, L.; Cai, L. P.; Ding, D.; Lai, Y. H.; Liu, B. Chem. Mater. 2011, 23, 4428-4434
19. Geng, J. L.; Goh, C. C.; Tomczak, N.; Liu, J.; Liu, R. R.; Ma, L.; Ng, L. G.; Gurzadyan, G. G.; Liu, B. Chem. Mater. 2014, 26, 1874-1880
20. Biwersi, J.; Verkman, A. S. Biochemistry 1991, 30, 7879-7883
21. Wu, C. F.; Chiu, D. T. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 3086-3109
22. He, X. X.; Wang, K. M.; Tan, W. H.; Liu, B.; Lin, X.; He, C. M.; Li, D.; Huang, S. S.; Li, J. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 7168-7169
23. Kneuer, C.; Sameti, M.; Bakowsky, U.; Schiestel, T.; Schirra, H.; Schmidt, H.; Lehr, C. M. Bioconjugate Chem. 2000, 11, 926-932
24. Roy, I.; Ohulchanskyy, T. Y.; Bharali, D. J.; Pudavar, H.; Mistretta, R. A.; Kaur, N.; Prasad, P. N. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 279-284
25. Criscione, J. M.; Le, B. L.; Stern, E.; Brennan, M.; Rahner, C.; Papademetris, X.; Fahmy, T. M. Biomaterial. 2009, 30, 3946-3955
26. Qu, T. H.; Wang, A. R.; Yuan, J. F.; Shi, J. H.; Gao, Q. Y. Colloids Surf., B 2009, 72, 94-100
27. Kim, T. W.; Chung, P. W.; Slowing, I. I.; Tsunoda, M.; Yeung, E. S.; Lin, V. S. Y. Nano Lett. 2008, 8, 3724-3727
28. Winzer, T.; Knorr, A.; Malic, E. Nano Lett. 2010, 10, 4839-4843
29. Jana, A.; Devi, K. S. P.; Maiti, T. K.; Pradeep Singh, N. D. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7656-7659
30. Guardado-Alvarez, T. M.; Devi, L. S.; Russell, M. M.; Schwartz, B. J.; Zink, J. I. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 14000-14003
31. Yan, H. H.; Wang, L.; Wang, J. Y.; Weng, X. F.; Lei, H.; Wang, X. X.; Jiang, L.; Zhu, J. H.; Lu, W. Y.; Wei, X. B.; Li, C. ACS Nano 2012, 6, 410-420
32. Larson, D. R.; Zipfel, W. R.; Williams, R. M.; Clark, S. W.; Bruchez, M. P.; Wise, F. W.; Webb, W. W. Science 2003, 300, 1434-1436
33. Gao, X.; Cui, Y.; Levenson, R. M.; Chung, L. W. K.; Nie, S. Nat. Biotechnol. 2004, 22, 969-976
34. Wang, J. Z.; Lin, M.; Yan, Y. L.; Wang, Z.; Ho, P. C.; Loh, K. P. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11300-11301
35. Jauffred, L.; Oddershede, L. B. Nano Lett. 2010, 10, 1927-1930
36. Ramakrishna, G.; Varnavski, O.; Kim, J.; Lee, D.; Goodson, T. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5032-5033
37. Patel, S. A.; Richards, C. I.; Hsiang, J. C.; Dickson, R. M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11602-11603
38. Li, J. L.; Bao, H. C.; Hou, X. L.; Sun, L.; Wang, X. G.; Gu, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 1830-1834
39. Zhu, A. W.; Qu, Q.; Shao, X. L.; Kong, B.; Tian, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 7185-7189
40. Li, J. L.; Bao, H. C.; Hou, X. L.; Sun, L.; Wang, X. G.; Gu, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 1830-1834
41. Liu, Q.; Guo, B. D.; Rao, Z. Y.; Zhang, B. H.; Gong, J. R. Nano Lett. 2013, 13, 2436-2441
42. Li, J. L. Y.; Goh, C. C.; Keeble, J. L.; Qin, J. S.; Roediger, B.; Jain, R.; Wang, Y.; Chew, W. K.; Weninger, W.; Ng, L. G. Nat. Protoc. 2012, 7, 221-234
43. Luo, P. G.; Sahu, S.; Yang, S.-T.; Sonkar, S. K.; Wang, J. P.; Wang, H. F.; LeCroy, G. E.; Cao, L.; Sun, Y. P. J. Mater. Chem. B 2013, 1, 2116-2127
44. Li, L. L.; Wu, G. H.; Yang, G. H.; Peng, J.; Zhao, J. W.; Zhu, J. J. Nanoscale 2013, 5, 4015-4039
45. Liu, R.; Zhang, Y.; Feng, P. Y. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15128-15129
46. Kulkarni, A.; Deng, W.; Hyun, S.; Thompson, D. H. Bioconjugate Chem. 2012, 23, 933-940
47. Liu, Y.; Yu, L.; Chen, Y.; Zhao, Y. L.; Yang, H. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10656-10657
48. Davis, M. E.; Brewster, M. E. Nature Rev. 2004, 3, 1023-1035
49. Yan, H. J.; He, L. L.; Ma, C.; Li, J. S.; Yang, J. F.; Yang, R. H.; Tan, W. H. Chem. Commun. 2014, 50, 8398-8401
50. Budihardjo, I.; Oliver, H.; Lutter, M.; Luo, X.; Wang, X. D. Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 1999, 15, 269-290
51. Green, D. R. Cell 1998, 94, 695-698
52. Thornberry, N. A.; Lazebnik, Y. Science. 1998, 281, 1312-1316
53. Lee, S.; Choi, K. Y.; Chung, H.; Ryu, J. H.; Lee, A.; Koo, H.; Youn, I. C.; Park, J. H.; Kim, I. S.; Kim, S. Y.; Chen, X. Y.; Jeong, S. Y.; Kwon, I. C.; Kim, K.; Choi, K. Bioconjugate Chem. 2011, 22, 125-131
54. Wang, H. B.; Zhang, Q.; Chu, X.; Chen, T. T.; Ge, J.; Yu, R. Q. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 7065-7069
55. Boeneman, K.; Mei, B. C.; Dennis, A. M.; Bao, G.; Deschamps, J. R.; Mattoussi, H.; Medintz, I. L. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3828-3829
56. Shi, H. B.; Kwok, R. T. K.; Liu, J. Z.; Xing, B. G.; Tang, B. Z.; Liu, B. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 17972-17981
57. Yuan, Y. Y.; Kwok, R.T. K.; Tang, B. Z.; Liu, B. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 2546-2554
58. Pop, C.; Chen, Y. R.; Smith, B.; Bose, K.; Bobay, B.; Tripathy, A.; Franzen, S.; Clark, A. C. Biochemistry 2001, 40, 14224-14235
59. Kim, S.; Ohulchanskyy, T. Y.; Pudavar, H. E.; Pandey, R. K.; Prasad, P. N. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 2669-2675
60. Sreejith, S.; Ma, X.; Zhao, Y. L. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 17346-17349
61. Jin, Y. H.; Lohstreter, S.; Pierce, D. T.; Parisien, J.; Wu, M.; Hall, C.; Zhao, X. J. Chem. Mater. 2008, 20, 4411-4419
62. Xie, J.; Liu, G.; Eden, H. S.; Ai, H.; Chen, X. Y. Acc. Chem. Res. 2011, 44, 883-892
63. Verma, A.; Stellacci, F. Small 2010, 6, 12-21
64. Marsh, M. H.; McMahon, T. Science 1999, 285, 215-220
65. Mukherjee, S.; Ghosh, R. N.; Maxfield, F. R. Physiol. Rev. 1997, 77, 759-803
66. Mosmann, T. J. Immunol. Methods 1983, 65, 55-63
67. Liu, Y. B.; Peterson, D. A.; Kimura, H.; Schubert, D. J. Neurochem. 1997, 69, 581-593
68. Sun, I. C.; Lee, S.; Koo, H.; Kwon, I. C.; Choi, K.; Ahn, C. H.; Kim, K. Bioconjugate Chem. 2010, 21, 1939-1942
69. Fu, C. C.; Lee, H. S.; Chen, K.; Lim, T. S.; Wu, H. Y.; lin, P. K.; Wei, P. K.; Tsao, P. H.; Chang, H. C.; Fann, W. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007, 104, 727-732
70. Lin, S. Y.; Chen, N. T.; Sun, S. P.; Chang, J. C.; Wang, Y. C.; Yang, C. S.; Lo, L. W. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8309-8315