DNA-Nanostructure–Gold-Nanorod Hybrids for Enhanced In Vivo Optoacoustic Imaging and Photothermal Therapy

Advanced Materials

Volumn 28, Issue 45, 2016, Pages 10000-10007

  Du, Yang ^a   Jiang, Qiao ^a,b   Beziere, Nicolas ^c   Song, Linlin ^b   Zhang, Qian ^a   Peng, Dong ^a   Chi, Chongwei ^a   Yang, Xin ^a   Guo, Hongbo ^b   Diot, Gaël ^c   Ntziachristos, Vasilis ^c   Ding, Baoquan ^b   Tian, Jie ^a  

^a INSTITUTE OF GEOLOGY AND GEOPHYSICS   (China)

^b NATIONAL CENTER FOR NANOSCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

^c INSTITUTE OF EPIDEMIOLOGY   (Germany)

Author keywords

cancer; DNA origami; gold nanorods; optoacoustic imaging; photoacoustic imaging; photothermal therapy

Indexed keywords

BINDING SITES; CELLS; CYTOLOGY; DISEASES; DNA; ELECTROPHORESIS; GOLD; GOLD NANORODS; LASER EXCITATION; NANORODS; PHOTOACOUSTIC EFFECT; PHOTONS; PLASMONS; SURFACE PLASMON RESONANCE; TUMORS;

CANCER; DNA ORIGAMIS; OPTOACOUSTIC IMAGING; PHOTO-ACOUSTIC IMAGING; PHOTOTHERMAL THERAPY;

DNA SEQUENCES;

EID: 84989225548     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201601710     Document Type: Article

References (64)

1. a) T. F. Massoud, S. S. Gambhir, Gene Dev. 2003, 17, 545;
2. b) E. L. Kaijzel, G. van der Pluijm, C. W. G. M. Lowik, Clin. Cancer Res. 2007, 13, 3490.
3. C. Kim, E. C. Cho, J. Y. Chen, K. H. Song, L. Au, C. Favazza, Q. A. Zhang, C. M. Cobley, F. Gao, Y. N. Xia, L. H. V. Wang, ACS Nano 2010, 4, 4559.
4. a) R. Weissleder, Science 2006, 312, 1168;
5. b) J. K. Willmann, N. van Bruggen, L. M. Dinkelborg, S. S. Gambhir, Nat. Rev. Drug Discovery 2008, 7, 591;
6. c) M. L. James, S. S. Gambhir, Physiol. Rev. 2012, 92, 897;
7. d) M. Ferrari, Nat. Rev. Cancer 2005, 5, 161.
8. L. V. Wang, Nat. Photonics 2009, 3, 503.
9. V. Ntziachristos, Nat. Methods 2010, 7, 603.
10. a) A. Taruttis, V. Ntziachristos, Nat. Photonics 2015, 9, 219;
11. b) A. Taruttis, G. M. van Dam, V. Ntziachristos, Cancer Res. 2015, 75, 1548;
12. c) K. Jansen, A. F. W. van der Steen, H. M. M. van Beusekom, J. W. Oosterhuis, G. van Soest, Opt. Lett. 2011, 36, 597;
13. d) X. D. Wang, Y. J. Pang, G. Ku, X. Y. Xie, G. Stoica, L. H. V. Wang, Nat. Biotechnol. 2003, 21, 803;
14. e) B. Wang, E. Yantsen, T. Larson, A. B. Karpiouk, S. Sethuraman, J. L. Su, K. Sokolov, S. Y. Emelianov, Nano Lett. 2009, 9, 2212;
15. f) E. Herzog, A. Taruttis, N. Beziere, A. A. Lutich, D. Razansky, V. Ntziachristos, Radiology 2012, 263, 461;
16. g) T. N. Erpelding, C. Kim, M. Pramanik, L. Jankovic, K. Maslov, Z. J. Guo, J. A. Margenthaler, M. D. Pashley, L. H. V. Wang, Radiology 2010, 256, 102.
17. V. Ntziachristos, D. Razansky, Chem. Rev. 2010, 110, 2783.
18. a) J. R. Rajian, P. L. Carson, X. D. Wang, Opt. Express 2009, 17, 4879;
19. b) X. M. Yang, S. E. Skrabalak, Z. Y. Li, Y. N. Xia, L. H. V. Wang, Nano Lett. 2007, 7, 3798.
20. a) C. C. Bao, N. Beziere, P. del Pino, B. Pelaz, G. Estrada, F. R. Tian, V. Ntziachristos, J. M. de la Fuente, D. X. Cui, Small 2013, 9, 68;
21. b) N. Beziere, N. Lozano, A. Nunes, J. Salichs, D. Queiros, K. Kostarelos, V. Ntziachristos, Biomaterials 2015, 37, 415;
22. c) E. I. Galanzha, E. V. Shashkov, T. Kelly, J. W. Kim, L. L. Yang, V. P. Zharov, Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 855;
23. d) Y. D. Jin, C. X. Jia, S. W. Huang, M. O'Donnell, X. H. Gao, Nat. Commun. 2010, 1, 41;
24. e) L. S. Bouchard, M. S. Anwar, G. L. Liu, B. Hann, Z. H. Xie, J. W. Gray, X. D. Wang, A. Pines, F. F. Chen, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009, 106, 4085;
25. f) A. de la Zerda, Z. A. Liu, S. Bodapati, R. Teed, S. Vaithilingam, B. T. Khuri-Yakub, X. Y. Chen, H. J. Dai, S. S. Gambhir, Nano Lett. 2010, 10, 2168.
26. T. Ishizawa, N. Fukushima, J. Shibahara, K. Masuda, S. Tamura, T. Aoki, K. Hasegawa, Y. Beck, M. Fukayama, N. Kokudo, Cancer 2009, 115, 2491.
27. S. Mallidi, T. Larson, J. Tam, P. P. Joshi, A. Karpiouk, K. Sokolov, S. Emelianov, Nano Lett. 2009, 9, 2825.
28. F. Jabeen, M. Najam-ul-Haq, R. Javeed, C. W. Huck, G. K. Bonn, Molecules 2014, 19, 20580.
29. a) L. Cheng, C. Wang, L. Z. Feng, K. Yang, Z. Liu, Chem. Rev. 2014, 114, 10869;
30. b) G. S. Hong, S. O. Diao, A. L. Antaris, H. J. Dai, Chem. Rev. 2015, 115, 10816;
31. c) H. S. Jung, J. Han, J. H. Lee, J. H. Lee, J. M. Choi, H. S. Kweon, J. H. Han, J. H. Kim, K. M. Byun, J. H. Jung, C. Kang, J. S. Kim, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3017.
32. a) J. C. Ge, Q. Y. Jia, W. M. Liu, L. Guo, Q. Y. Liu, M. H. Lan, H. Y. Zhang, X. M. Meng, P. F. Wang, Adv. Mater. 2015, 27, 4169;
33. b) Y. Park, H. M. Kim, J. H. Kim, K. C. Moon, B. Yoo, K. T. Lee, N. Lee, Y. Choi, W. Park, D. Ling, K. Na, W. K. Moon, S. H. Choi, H. S. Park, S. Y. Yoon, Y. D. Suh, S. H. Lee, T. Hyeon, Adv. Mater. 2012, 24, 5755.
34. a) X. H. Huang, P. K. Jain, I. H. El-Sayed, M. A. El-Sayed, Laser Med. Sci. 2008, 23, 217;
35. b) E. B. Dickerson, E. C. Dreaden, X. H. Huang, I. H. El-Sayed, H. H. Chu, S. Pushpanketh, J. F. McDonald, M. A. El-Sayed, Cancer Lett. 2008, 269, 57;
36. c) Aurimune (CYT-6091) is a colloidal gold-based tumor-targeted nanomedicine platform. In Phase I clinial trial, CYT-6091 carries TNF into tumors safely and highly effective, http://www.cytimmune.com, accessed: December 2015;
37. d) Aurimune (CYT-6091) is a colloidal gold-based tumor-targeted nanomedicine platform. In Phase I clinial trial, CYT-6091 carries TNF into tumors safely and highly effective, http://www.nanospectra.com, accessed: December 2015.
38. a) X. W. Liu, Y. Xu, T. Yu, C. Clifford, Y. Liu, H. Yan, Y. Chang, Nano Lett. 2012, 12, 4254;
39. b) S. M. Douglas, I. Bachelet, G. M. Church, Science 2012, 335, 831;
40. c) V. J. Schuller, S. Heidegger, N. Sandholzer, P. C. Nickels, N. A. Suhartha, S. Endres, C. Bourquin, T. Liedl, ACS Nano 2011, 5, 9696;
41. d) P. W. K. Rothemund, Nature 2006, 440, 297.
42. a) J. Li, C. H. Fan, H. Pei, J. Y. Shi, Q. Huang, Adv. Mater. 2013, 25, 4386;
43. b) P. F. Zhan, Q. Jiang, Z. G. Wang, N. Li, H. Y. Yu, B. Q. Ding, ChemMedChem 2014, 9, 2013;
44. c) J. Li, H. Pei, B. Zhu, L. Liang, M. Wei, Y. He, N. Chen, D. Li, Q. Huang, C. H. Fan, ACS Nano 2011, 5, 8783;
45. d) Q. Jiang, C. Song, J. Nangreave, X. W. Liu, L. Lin, D. L. Qiu, Z. G. Wang, G. Z. Zou, X. J. Liang, H. Yan, B. Q. Ding, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13396.
46. Q. Zhang, Q. Jiang, N. Li, L. R. Dai, Q. Liu, L. L. Song, J. Y. Wang, Y. Q. Li, J. Tian, B. Q. Ding, Y. Du, ACS Nano 2014, 8, 6633.
47. A. M. Alkilany, P. K. Nagaria, C. R. Hexel, T. J. Shaw, C. J. Murphy, M. D. Wyatt, Small 2009, 5, 701.
48. a) J. R. Cook, R. R. Bouchard, S. Y. Emelianov, Biomed. Opt. Express 2011, 2, 3193;
49. b) P. Di Ninni, F. Martelli, G. Zaccanti, Phys. Med. Biol. 2011, 56, N21;
50. c) T. Durduran, R. Choe, J. P. Culver, L. Zubkov, M. J. Holboke, J. Giammarco, B. Chance, A. G. Yodh, Phys. Med. Biol. 2002, 47, 2847.
51. A. de la Zerda, S. Bodapati, R. Teed, M. L. Schipper, S. Keren, B. R. Smith, J. S. T. Ng, S. S. Gambhir, Mol. Imaging Biol. 2010, 12, 500.
52. a) M. C. Brahimi-Horn, J. Chiche, J. Pouyssegur, J. Mol. Med. 2007, 85, 1301;
53. b) H. Maeda, J. Wu, T. Sawa, Y. Matsumura, K. Hori, J. Controlled Release 2000, 65, 271;
54. c) V. Torchilin, Adv. Drug Delivery Rev. 2011, 63, 131.
55. X. D. Wang, X. Y. Xie, G. N. Ku, L. H. V. Wang, G. Stoica, J. Biomed. Opt. 2006, 11, 024015.
56. D. E. Jenkins, Y. Oei, Y. S. Hornig, S. F. Yu, J. Dusich, T. Purchio, P. R. Contag, Clin. Exp. Metastasis 2003, 20, 733.
57. a) Z. Y. Xiao, C. W. Ji, J. J. Shi, E. M. Pridgen, J. Frieder, J. Wu, O. C. Farokhzad, Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 11853;
58. b) M. B. Zheng, C. X. Yue, Y. F. Ma, P. Gong, P. F. Zhao, C. F. Zheng, Z. H. Sheng, P. F. Zhang, Z. H. Wang, L. T. Cai, ACS Nano 2013, 7, 2056.
59. B. Nikoobakht, M. A. El-Sayed, Chem. Mater. 2003, 15, 1957.
60. D. W. Shi, C. Song, Q. Jiang, Z. G. Wang, B. Q. Ding, Chem. Commun. 2013, 49, 2533.
61. A. Dima, N. C. Burton, V. Ntziachristos, J. Biomed. Opt. 2014, 19, 036021.
62. S. Tzoumas, A. Zaremba, U. Klemm, A. Nunes, K. Schaefer, V. Ntziachristos, Opt. Lett. 2014, 39, 3523.
63. a) A. Rosenthal, D. Razansky, V. Ntziachristos, IEEE Trans. Med. Imaging 2010, 29, 1275;
64. b) S. Tzoumas, N. C. Deliolanis, S. Morscher, V. Ntziachristos, IEEE Trans. Med. Imaging 2014, 33, 48.