Silica micro/nanospheres for theranostics: From bimodal MRI and fluorescent imaging probes to cancer therapy

Beilstein Journal of Nanotechnology

Volumn 6, Issue 1, 2015, Pages 546-558

  Walia, Shanka ^a   Acharya, Amitabha ^a  

^a CSIR INSTITUTE OF HIMALAYAN BIORESOURCE TECHNOLOGY   (India)

Author keywords

Bimodal imaging; Fluorescence imaging; Magnetic nanoparticles; Organic dyes; Quantum dots; Silica nanospheres; Theranostics

Indexed keywords

BIOCOMPATIBILITY; BIOLOGICAL MATERIALS; CHEMICAL MODIFICATION; CHEMICAL STABILITY; CYTOTOXICITY; DIAGNOSIS; DISEASE CONTROL; DISEASES; FLUORESCENCE; HYBRID MATERIALS; NANOCOMPOSITES; NANOMAGNETICS; NANOPARTICLES; PROBES; SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS; SILICA;

FLUORESCENCE IMAGING; MAGNETIC NANO-PARTICLES; ORGANIC DYE; SILICA NANOSPHERES; THERANOSTICS;

MAGNETIC RESONANCE IMAGING;

EID: 84926377902     PISSN: None     EISSN: 21904286     Source Type: Journal    
DOI: 10.3762/bjnano.6.57     Document Type: Article

References (70)

1. Mahmoudi, M.; Serpooshan, V.; Laurent, S. Nanoscale 2011, 3, 3007-3026. doi:10.1039/c1nr10326a
2. Acharya, A. J. Nanosci. Nanotechnol. 2013, 13, 3753-3768. doi:10.1166/jnn.2013.7460
3. Mashhadizadeh, M. H.; Amoli-Diva, M. J. Nanomed. Nanotechnol. 2012, 3, 1-7. doi:10.4172/2157-7439.1000139
4. Li, L.; Ding, J.; Xue, J. Chem. Mater. 2009, 21, 3629-3637. doi:10.1021/cm900874u
5. Fujiwara, M.; Shiokawa, K.; Sakakura, I.; Nakahara, Y. Langmuir 2010, 26, 6561-6567. doi:10.1021/la9043396
6. Du, L.; Liao, S. J.; Khatib, H. A.; Stoddart, J. F.; Zink, J. I. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 15136-15142. doi:10.1021/ja904982j
7. Ding, S.; Chen, J. S.; Qi, G.; Duan, X.; Wang, Z.; Giannelis, E. P.; Archer, L. A.; Lou, X. W. J. Am. Chem. Soc. 2010, 133, 21-23. doi:10.1021/ja108720w
8. Liu, J.; Li, C.; Yang, Q.; Yang, J.; Li, C. Langmuir 2007, 23, 7255-7262. doi:10.1021/la7003134
9. Sokolova, V.; Epple, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 1382-1395. doi:10.1002/anie.200703039
10. Descalzo, A. B.; Martínez-Máñez, R.; Sancenón, F.; Hoffmann, K.; Rurack, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 5924-5948. doi:10.1002/anie.200600734
11. Slowing, I. I.; Trewyn, B. G.; Lin, V. S.-Y. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 8845-8849. doi:10.1021/ja0719780
12. Zhu, Y.; Kaskel, S.; Ikoma, T.; Hanagata, N. Microporous Mesoporous Mater. 2009, 123, 107-112. doi:10.1016/j.micromeso.2009.03.031
13. Mercuri, L. P.; Carvalho, L. V.; Lima, F. A.; Quayle, C.; Fantini, M. C. A.; Tanaka, G. S.; Cabrera, W. H.; Furtado, M. F. D.; Tambourgi, D. V.; Matos, J. d. R.; Jaroniec, M.; Sant'Anna, O. A. Small 2006, 2, 254-256. doi:10.1002/smll.200500274
14. Wu, Y.; Xu, X.; Tang, Q.; Li, Y. Nanotechnology 2012, 23, 205103. doi:10.1088/0957-4484/23/20/205103
15. Pinho, S. L. C.; Faneca, H.; Geraldes, C. F. G. C.; Rocha, J.; Carlos, L. D.; Delville, M.-H. Eur. J. Inorg. Chem. 2012, 2828-2837. doi:10.1002/ejic.201101110
16. Singh, N. S.; Kulkarni, H.; Pradhan, L.; Bahadur, D. Nanotechnology 2013, 24, 065101. doi:10.1088/0957-4484/24/6/065101
17. Kacenka, M.; Kaman, O.; Kotek, J.; Falteisek, L.; Cernỳ, J.; Jirák, D.; Herynek, V.; Zacharovová, K.; Berková, Z.; Jendelová, P.; Kupcík, J.; Pollert, E.; Veverka, P.; Lukeš, I. J. Mater. Chem. 2011, 21, 157-164. doi:10.1039/c0jm01258k
18. van Schooneveld, M. M.; Cormode, D. P.; Koole, R.; van Wijngaarden, J. T.; Calcagno, C.; Skajaa, T.; Hilhorst, J.; 't Hart, D. C.; Fayad, Z. A.; Mulder, W. J. M.; Meijerink, A. Contrast Media Mol. Imaging 2010, 5, 231-236. doi:10.1002/cmmi.376
19. Gerion, D.; Herberg, J.; Bok, R.; Gjersing, E.; Ramon, E.; Maxwell, R.; Kurhanewicz, J.; Budinger, T. F.; Gray, J. W.; Shuman, M. A.; Chen, F. F. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 12542-12551. doi:10.1021/jp074072p
20. Koole, R.; van Schooneveld, M. M.; Hilhorst, J.; Castermans, K.; Cormode, D. P.; Strijkers, G. J.; de Mello Donegá, C.; Vanmaekelbergh, D.; Griffioen, A. W.; Nicolay, K.; Fayad, Z. A.; Meijerink, A.; Mulder, W. J. M. Bioconjugate Chem. 2008, 19, 2471-2479. doi:10.1021/bc800368x
21. Yang, H.; Zhuang, Y.; Hu, H.; Du, X.; Zhang, C.; Shi, X.; Wu, H.; Yang, S. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1733-1741. doi:10.1002/adfm.200902445
22. Peng, Y.-K.; Lai, C.-W.; Hsiao, Y.-H.; Tang, K.-C.; Chou, P.-T. Mater. Express 2011, 1, 136-143. doi:10.1166/mex.2011.1020
23. Hu, H.; Dai, A.; Sun, J.; Li, X.; Gao, F.; Wu, L.; Fang, Y.; Yang, H.; An, L.; Wu, H.; Yang, S. Nanoscale 2013, 5, 10447-10454. doi:10.1039/C3NR03490A
24. Schladt, T. D.; Koll, K.; Prüfer, S.; Bauer, H.; Natalio, F.; Dumele, O.; Raidoo, R.; Weber, S.; Wolfrum, U.; Schreiber, L. M.; Radsak, M. P.; Schild, H.; Tremel, W. J. Mater. Chem. 2012, 22, 9253-9262. doi:10.1039/c2jm15320c
25. Chen, Y.; Chen, H.; Zhang, S.; Chen, F.; Sun, S.; He, Q.; Ma, M.; Wang, X.; Wu, H.; Zhang, L.; Zhang, L.; Shi, J. Biomaterials 2012, 33, 2388-2398. doi:10.1016/j.biomaterials.2011.11.086
26. Runowski, M.; Grzyb, T.; Lis, S. J. Rare Earths 2011, 29, 1117-1122. doi:10.1016/S1002-0721(10)60609-6
27. Zhang, L.; Liu, B.; Dong, S. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 10448-10452. doi:10.1021/jp0734427
28. Santra, S.; Bagwe, R. P.; Dutta, D.; Stanley, J. T.; Walter, G. A.; Tan, W.; Moudgil, B. M.; Mericle, R. A. Adv. Mater. 2005, 17, 2165-2169. doi:10.1002/adma.200500018
29. Viswanathan, K. Colloids Surf., A 2011, 386, 11-15. doi:10.1016/j.colsurfa.2011.06.017
30. Hu, D.; Chen, M.; Gao, Y.; Li, F.; Wu, L. J. Mater. Chem. 2011, 21, 11276-11282. doi:10.1039/C1JM11172H
31. Mi, C.; Zhang, J.; Gao, H.; Wu, X.; Wang, M.; Wu, Y.; Di, Y.; Xu, Z.; Mao, C.; Xu, S. Nanoscale 2010, 2, 1141-1148. doi:10.1039/c0nr00102c
32. Wu, C.; Hong, J.; Guo, X.; Huang, C.; Lai, J.; Zheng, J.; Chen, J.; Mu, X.; Zhao, Y. Chem. Commun. 2008, 750-752. doi:10.1039/b717038f
33. Lu, H.; Yi, G.; Zhao, S.; Chen, D.; Guo, L.-H.; Cheng, J. J. Mater. Chem. 2004, 14, 1336-1341. doi:10.1039/B315103D
34. Choi, J.; Kim, J. C.; Lee, Y. B.; Kim, I. S.; Park, Y. K.; Hur, N. H. Chem. Commun. 2007, 1644-1646. doi:10.1039/B617608A
35. Yan, B.; Shao, Y.-F. Dalton Trans. 2013, 42, 9565-9573. doi:10.1039/c3dt50169h
36. Chen, H.; Colvin, D. C.; Qi, B.; Moore, T.; He, J.; Mefford, O. T.; Alexis, F.; Gore, J. C.; Anker, J. N. J. Mater. Chem. 2012, 22, 12802-12809. doi:10.1039/C2JM15444G
37. He, R.; You, X.; Shao, J.; Gao, F.; Pan, B.; Cui, D. Nanotechnology 2007, 18, 315601. doi:10.1088/0957-4484/18/31/315601
38. Sun, P.; Zhang, H.; Liu, C.; Fang, J.; Wang, M.; Chen, J.; Zhang, J.; Mao, C.; Xu, S. Langmuir 2010, 26, 1278-1284. doi:10.1021/la9024553
39. Jie-Mei, L.; Xiao-Liang, X.; Ling, L.; Nai-Qiang, Y.; Li-Xin, Z. Chin. Phys. Lett. 2012, 29, 097803. doi:10.1088/0256-307X/29/9/097803
40. Wang, G.; Wang, C.; Dou, W.; Ma, Q.; Yuan, P.; Su, X. J. Fluoresc. 2009, 19, 939-946. doi:10.1007/s10895-009-0493-8
41. Nai-Qiang, Y.; Ling, L.; Jie-Mei, L.; Yan-Song, L.; Mao-Gang, G.; Yi-Zhi, W.; Li-Xin, Z.; Xiao-Liang, X. Chin. Phys. B 2012, 21, 116101. doi:10.1088/1674-1056/21/11/116101
42. Ruhland, T. M.; Reichstein, P. M.; Majewski, A. P.; Walther, A.; Müller, A. H. E. J. Colloid Interface Sci. 2012, 374, 45-53. doi:10.1016/j.jcis.2012.01.028
43. Selvan, S. T.; Patra, P. K.; Ang, C. Y.; Ying, J. Y. Angew. Chem. 2007, 119, 2500-2504. doi:10.1002/ange.200604245
44. Salgueiriño-Maceira, V.; Correa-Duarte, M. A.; Spasova, M.; Liz-Marzán, L. M.; Farle, M. Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 509-514. doi:10.1002/adfm.200500565
45. Yi, D. K.; Selvan, S. T.; Lee, S. S.; Papaefthymiou, G. C.; Kundaliya, D.; Ying, J. Y. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4990-4991. doi:10.1021/ja0428863
46. Ruan, J.; Wang, K.; Song, H.; Xu, X.; Ji, J.; Cui, D. Nanoscale Res. Lett. 2011, 6, 299. doi:10.1186/1556-276X-6-299
47. Guo, J.; Yang, W.; Wang, C.; He, J.; Chen, J. Chem. Mater. 2006, 18, 5554-5562. doi:10.1021/cm060976w
48. Kim, J.; Lee, J. E.; Lee, J.; Yu, J. H.; Kim, B. C.; An, K.; Hwang, Y.; Shin, C.-H.; Park, J.-G.; Kim, J.; Hyeon, T. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 688-689. doi:10.1021/ja0565875
49. Insin, N.; Tracy, J. B.; Lee, H.; Zimmer, J. P.; Westervelt, R. M.; Bawendi, M. G. ACS Nano 2008, 2, 197-202. doi:10.1021/nn700344x
50. Xiao, Q.; Xiao, C. Nanoscale Res. Lett. 2009, 4, 1078-1084. doi:10.1007/s11671-009-9356-0
51. Gong, X.; Zhang, Q.; Cui, Y.; Zhu, S.; Su, W.; Yang, Q.; Chang, J. J. Mater. Chem. B 2013, 1, 2098-2106. doi:10.1039/C3TB20061B
52. Law, W.-C.; Yong, K.-T.; Roy, I.; Xu, G.; Ding, H.; Bergey, E. J.; Zeng, H.; Prasad, P. N. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 7972-7977. doi:10.1021/jp712090y
53. Xu, Y.; Karmakar, A.; Wang, D.; Mahmood, M. W.; Watanabe, F.; Zhang, Y.; Fejleh, A.; Fejleh, P.; Li, Z.; Kannarpady, G.; Ali, S.; Biris, A. R.; Biris, A. S. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 5020-5026. doi:10.1021/jp9103036
54. Zhang, Y.; Son, S. J. Bull. Korean Chem. Soc. 2012, 33, 4165-4168. doi:10.5012/bkcs.2012.33.12.4165
55. Zhang, W.; Zhang, Y.; Shi, X.; Liang, C.; Xian, Y. J. Mater. Chem. 2011, 21, 16177-16183. doi:10.1039/C1JM12353J
56. Liong, M.; Lu, J.; Kovochich, M.; Xia, T.; Ruehm, S. G.; Nel, A. E.; Tamanoi, F.; Zink, J. I. ACS Nano 2008, 2, 889-896. doi:10.1021/nn800072t
57. Chekina, N.; Horák, D.; Jendelová, P.; Trchová, M.; Beneš, M. J.; Hrubỳ, M.; Herynek, V.; Turnovcová, K.; Syková, E. J. Mater. Chem. 2011, 21, 7630-7639. doi:10.1039/C1JM10621J
58. Corsi, F.; De Palma, C.; Colombo, M.; Allevi, R.; Nebuloni, M.; Ronchi, S.; Rizzi, G.; Tosoni, A.; Trabucchi, E.; Clementi, E.; Prosperi, D. Small 2009, 5, 2555-2564. doi:10.1002/smll.200900881
59. Chen, S.; Hoskins, C.; Wang, L.; MacDonald, M. P.; André, P. Chem. Commun. 2012, 48, 2501-2503. doi:10.1039/C2CC17160K
60. Wang, F.; Chen, X.; Zhao, Z.; Tang, S.; Huang, X.; Lin, C.; Cai, C.; Zheng, N. J. Mater. Chem. 2011, 21, 11244-11252. doi:10.1039/C1JM10329F
61. Lu, C.-W.; Hung, Y.; Hsiao, J.-K.; Yao, M.; Chung, T.-H.; Lin, Y.-S.; Wu, S.-H.; Hsu, S.-C.; Liu, H.-M.; Mou, C.-Y.; Yang, C.-S.; Huang, D.-M.; Chen, Y.-C. Nano Lett. 2007, 7, 149-154. doi:10.1021/nl0624263
62. Teng, Z.; Sun, C.; Su, X.; Liu, Y.; Tang, Y.; Zhao, Y.; Chen, G.; Yan, F.; Yang, N.; Wang, C.; Lu, G. J. Mater. Chem. B 2013, 1, 4684-4691. doi:10.1039/C3TB20844C
63. Kim, J.-S.; Yoon, T.-J.; Yu, K.-N.; Noh, M. S.; Woo, M.; Kim, B.-G.; Lee, K.-H.; Sohn, B.-H.; Park, S.-B.; Lee, J.-K.; Cho, M.-H. J. Vet. Sci. 2006, 7, 321-326. doi:10.4142/jvs.2006.7.4.321
64. Lee, C.-S.; Chang, H. H.; Bae, P.-K.; Jung, J.; Chung, B. H. Macromol. Biosci. 2013, 13, 321-331. doi:10.1002/mabi.201200308
65. Shen, Y.; Zhao, L.; Qi, L.; Qiao, J.; Mao, L.; Chen, Y. Chem.-Eur. J. 2012, 18, 13755-13761. doi:10.1002/chem.201201993
66. Nagao, D.; Yokoyama, M.; Yamauchi, N.; Matsumoto, H.; Kobayashi, Y.; Konno, M. Langmuir 2008, 24, 9804-9808. doi:10.1021/la801364w
67. Di, W.; Ren, X.; Zhao, H.; Shirahata, N.; Sakka, Y.; Qin, W. Biomaterials 2011, 32, 7226-7233. doi:10.1016/j.biomaterials.2011.06.019
68. Li, X.; Zhao, D.; Zhang, F. Theranostics 2013, 3, 292-305. doi:10.7150/thno.5289
69. Wang, J.; Han, S.; Ke, D.; Wang, R. J. Nanomater. 2012, 129041. doi:10.1155/2012/129041
70. Corr, S. A.; Rakovich, Y. P.; Gun'ko, Y. K. Nanoscale Res. Lett. 2008, 3, 87-104. doi:10.1007/s11671-008-9122-8