Tunable nanostructured coating for the capture and selective release of viable circulating tumor cells

Advanced Materials

Volumn 27, Issue 9, 2015, Pages 1593-1599

  Reátegui, Eduardo ^a,b   Aceto, Nicola ^c   Lim, Eugene J ^a,d   Sullivan, James P ^c   Jensen, Anne E ^a   Zeinali, Mahnaz ^a   Martel, Joseph M ^a,b   Aranyosi, Alexander J ^a   Li, Wei ^e   Castleberry, Steven ^e   Bardia, Aditya ^c   Sequist, Lecia V ^c   Haber, Daniel A ^c,f   Maheswaran, Shyamala ^c   Hammond, Paula T ^e   Toner, Mehmet ^a,b   Stott, Shannon L ^a,b  

^a MASSACHUSETTS GENERAL HOSPITAL   (United States)

^b SHRINERS HOSPITALS FOR CHILDREN   (United States)

^c HARVARD MEDICAL SCHOOL   (United States)

^d Department of Electrical Engineering and Computer Science   (United States)

^e Massachusetts Institute of Technology   (United States)

^f HOWARD HUGHES MEDICAL INSTITUTE   (United States)

Author keywords

Circulating tumor cells; Circulating tumor clusters; Microfluidics; Nanostructured coatings; Single cell sequencing

Indexed keywords

BIOLOGICAL MATERIALS; COATINGS; CYTOLOGY; MICROFLUIDICS; STRESSES; TUMORS;

APPLIED MECHANICAL STRESS; CHEMICAL EQUATIONS; CIRCULATING TUMOR CELLS; CIRCULATING TUMOR CLUSTERS; MICRO-FLUIDIC DEVICES; NANOSTRUCTURED COATINGS; SINGLE CELLS; TEMPERATURE SHIFT;

CELLS;

BIOMATERIAL; GELATIN; NANOMATERIAL;

BLOOD; BREAST TUMOR; CELL SEPARATION; CELL SURVIVAL; CHEMISTRY; DEVICES; EQUIPMENT DESIGN; EVALUATION STUDY; FINE NEEDLE ASPIRATION BIOPSY; GENETICS; HUMAN; LUNG TUMOR; MALE; MATERIALS TESTING; MECHANICAL STRESS; MICROFLUIDIC ANALYSIS; PROCEDURES; PROSTATE TUMOR; SINGLE CELL ANALYSIS; TEMPERATURE; THEORETICAL MODEL; TUMOR CELL LINE; TUMOR EMBOLISM;

BIOCOMPATIBLE MATERIALS; BIOPSY, FINE-NEEDLE; BREAST NEOPLASMS; CELL LINE, TUMOR; CELL SEPARATION; CELL SURVIVAL; EQUIPMENT DESIGN; GELATIN; HUMANS; LUNG NEOPLASMS; MALE; MATERIALS TESTING; MICROFLUIDIC ANALYTICAL TECHNIQUES; MODELS, THEORETICAL; NANOSTRUCTURES; NEOPLASTIC CELLS, CIRCULATING; PROSTATIC NEOPLASMS; SINGLE-CELL ANALYSIS; STRESS, MECHANICAL; TEMPERATURE;

EID: 84923815724     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201404677     Document Type: Article

References (33)

1. M. Yu, S. Stott, M. Toner, S. Maheswaran, D. A. Haber, J. Cell Biol. 2011, 192, 373.
2. M. Cristofanilli, G. T. Budd, M. J. Ellis, A. Stopeck, J. Matera, M. C. Miller, J. M. Reuben, G. V. Doyle, W. J. Allard, L. W. M. M. Terstappen, D. F. Hayes, New Engl. J. Med. 2004, 351, 781.
3. M. Cristofanilli, J. Mendelsohn, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 17073.
4. M. Yu, A. Bardia, B. S. Wittner, S. L. Stott, M. E. Smas, D. T. Ting, S. J. Isakoff, J. C. Ciciliano, M. N. Wells, A. M. Shah, K. F. Concannon, M. C. Donaldson, L. V. Sequist, E. Brachtel, D. Sgroi, J. Baselga, S. Ramaswamy, M. Toner, D. A. Haber, S. Maheswaran, Science 2013, 339, 580.
5. a) A. A. Powell, A. H. Talasaz, H. Zhang, M. A. Coram, A. Reddy, G. Deng, M. L. Telli, R. H. Advani, R. W. Carlson, J. A. Mollick, S. Sheth, A. W. Kurian, J. M. Ford, S. S. Jeffrey, PLoS One 2012, 7, 33788;
6. b) E. Ozkumur, A. M. Shah, J. C. Ciciliano, B. L. Emmink, D. T. Miyamoto, E. Brachtel, M. Yu, P.-I. Chen, B. Morgan, J. Trautwein, A. Kimura, S. Sengupta, S. L. Stott, N. M. Karabacak, T. A. Barber, J. R. Walsh, K. Smith, P. S. Spuhler, J. P. Sullivan, R. J. Lee, D. T. Ting, X. Luo, A. T. Shaw, A. Bardia, L. V. Sequist, D. N. Louis, S. Maheswaran, R. Kapur, D. A. Haber, M. Toner, Sci. Transl. Med. 2013, 5, 179ra47.
7. S. Maheswaran, L. V. Sequist, S. Nagrath, L. Ulkus, B. Brannigan, C. V. Collura, E. Inserra, S. Diederichs, A. J. Iafrate, D. W. Bell, S. Digumarthy, A. Muzikansky, D. Irimia, J. Settleman, R. G. Tompkins, T. J. Lynch, M. Toner, D. A. Haber, New Engl. J. Med. 2008, 359, 366.
8. S. L. Stott, C.-H. Hsu, D. I. Tsukrov, M. Yu, D. T. Miyamoto, B. A. Waltman, S. M. Rothenberg, A. M. Shah, M. E. Smas, G. K. Korir, F. P. Floyd, A. J. Gilman, J. B. Lord, D. Winokur, S. Springer, D. Irimia, S. Nagrath, L. V. Sequist, R. J. Lee, K. J. Isselbacher, S. Maheswaran, D. A. Haber, M. Toner, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 18392.
9. X. Luo, D. Mitra, R. J. Sullivan, B. S. Wittner, A. M. Kimura, S. Pan, M. P. Hoang, B. W. Brannigan, D. P. Lawrence, K. T. Flaherty, L. V. Sequist, M. McMahon, M. W. Bosenberg, S. L. Stott, D. T. Ting, S. Ramaswamy, M. Toner, D. E. Fisher, S. Maheswaran, D. A. Haber, Cell Rep. 2014, 7, 645.
10. M. Yu, D. T. Ting, S. L. Stott, B. S. Wittner, F. Ozsolak, S. Paul, J. C. Ciciliano, M. E. Smas, D. Winokur, A. J. Gilman, M. J. Ulman, K. Xega, G. Contino, B. Alagesan, B. W. Brannigan, P. M. Milos, D. P. Ryan, L. V. Sequist, N. Bardeesy, S. Ramaswamy, M. Toner, S. Maheswaran, D. A. Haber, Nature (London) 2012, 487, 510.
11. N. Aceto, A. Bardia, D. T. Miyamoto, M. C. Donaldson, B. S. Wittner, J. A. Spencer, M. Yu, A. Pely, A. Engstrom, H. Zhu, B. W. Brannigan, R. Kapur, S. L. Stott, T. Shioda, S. Ramaswamy, D. T. Ting, C. P. Lin, M. Toner, D. A. Haber, S. Maheswaran, Cell 2014, 158, 1110.
12. A. A. Adams, P. I. Okagbare, J. Feng, M. L. Hupert, D. Patterson, J. Göttert, R. L. McCarley, D. Nikitopoulos, M. C. Murphy, S. A. Soper, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8633.
13. a) Q. Shen, L. Xu, L. Zhao, D. Wu, Y. Fan, Y. Zhou, W.-H. OuYang, X. Xu, Z. Zhang, M. Song, T. Lee, M. A. Garcia, B. Xiong, S. Hou, H.-R. Tseng, X. Fang, Adv. Mater. 2013, 25, 2368;
14. b) S. Hou, H. Zhao, L. Zhao, Q. Shen, K. S. Wei, D. Y. Suh, A. Nakao, M. A. Garcia, M. Song, T. Lee, B. Xiong, S.-C. Luo, H.-R. Tseng, H.-H. Yu, Adv. Mater. 2013, 25, 1547.
15. A. Hatch, G. Hansmann, S. K. Murthy, Langmuir 2011, 27, 4257.
16. M. Xie, N.-N. Lu, S.-B. Cheng, X.-Y. Wang, M. Wang, S. Guo, C.-Y. Wen, J. Hu, D.-W. Pang, W.-H. Huang, Anal. Chem. 2014, 86, 4618.
17. A. M. Shah, M. Yu, Z. Nakamura, J. Ciciliano, M. Ulman, K. Kotz, S. L. Stott, S. Maheswaran, D. A. Haber, M. Toner, Anal. Chem. 2012, 84, 3682.
18. W. Zhao, C. H. Cui, S. Bose, D. Guo, C. Shen, W. P. Wong, K. Halvorsen, O. C. Farokhzad, G. S. L. Teo, J. A. Phillips, D. M. Dorfman, R. Karnik, J. M. Karp, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 19626.
19. a) S. Wang, K. Liu, J. Liu, Z. T. F. Yu, X. Xu, L. Zhao, T. Lee, E. K. Lee, J. Reiss, Y.-K. Lee, L. W. K. Chung, J. Huang, M. Rettig, D. Seligson, K. N. Duraiswamy, C. K. F. Shen, H.-R. Tseng, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 3084;
20. b) L. Chen, X. Liu, B. Su, J. Li, L. Jiang, D. Han, S. Wang, Adv. Mater. 2011, 23, 4376.
21. S. Hou, L. Zhao, Q. Shen, J. Yu, C. Ng, X. Kong, D. Wu, M. Song, X. Shi, X. Xu, W.-H. OuYang, R. He, X.-Z. Zhao, T. Lee, F. C. Brunicardi, M. A. Garcia, A. Ribas, R. S. Lo, H.-R. Tseng, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 3379.
22. L. Zhao, Y.-T. Lu, F. Li, K. Wu, S. Hou, J. Yu, Q. Shen, D. Wu, M. Song, W.-H. OuYang, Z. Luo, T. Lee, X. Fang, C. Shao, X. Xu, M. A. Garcia, L. W. K. Chung, M. Rettig, H.-R. Tseng, E. M. Posadas, Adv. Mater. 2013, 25, 2897.
23. R. Ran, L. Li, M. Wang, S. Wang, Z. Zheng, P. P. Lin, Anal. Bioanal. Chem. 2013, 405, 7377.
24. M. Westwood, A. P. Gunning, R. Parker, Macromolecules 2010, 43, 10582.
25. Y. S. Pek, A. C. A. Wan, A. Sherakan, L. Zhuo, J. Y. Ying, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 671.
26. H. J. Yoon, M. Kozminsky, S. Nagrath, ACS Nano 2014, 8, 1995.
27. M. A. Dobrovolskaia, S. E. McNeil, Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 469.
28. a) S. Nagrath, L. V. Sequist, S. Maheswaran, D. W. Bell, D. Irimia, L. Ulkus, M. R. Smith, E. L. Kwak, S. Digumarthy, A. Muzikansky, P. Ryan, U. J. Balis, R. G. Tompkins, D. A. Haber, M. Toner, Nature 2007, 450, 1235;
29. b) H. J. Yoon, T. H. Kim, Z. Zhang, E. Azizi, T. M. Pham, C. Paoletti, J. Lin, N. Ramnath, M. S. Wicha, D. F. Hayes, D. M. Simeone, S. Nagrath, Nat. Nanotechnol. 2013, 8, 735.
30. a) E. H. Cho, M. Wendel, M. Luttgen, C. Yoshioka, D. Marrinucci, D. Lazar, E. Schram, J. Nieva, L. Bazhenova, A. Morgan, A. H. Ko, W. M. Korn, A. Kolatkar, K. Bethel, P. Kuhn, Phys. Biol. 2012, 9, 16001;
31. b) D. Glaves, R. P. Huben, L. Weiss, Br. J. Cancer 1988, 57, 32.
32. a) M. A. Antonyak, B. Li, L. K. Boroughs, J. L. Johnson, J. E. Druso, K. L. Bryant, D. A. Holowka, R. A. Cerione, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011;
33. b) D. D. Vizio, M. Morello, A. C. Dudley, P. W. Schow, R. M. Adam, S. Morley, D. Mulholland, M. Rotinen, M. H. Hager, L. Insabato, M. A. Moses, F. Demichelis, M. P. Lisanti, H. Wu, M. Klagsbrun, N. A. Bhowmick, M. A. Rubin, C. D'Souza-Schorey, M. R. Freeman, Am. J. Pathol. 2012, 181, 1573.