Rotation-Facilitated Rapid Transport of Nanorods in Mucosal Tissues

Nano Letters

Volumn 16, Issue 11, 2016, Pages 7176-7182

  Yu, Miaorong ^a,d   Wang, Jiuling ^b,c,d   Yang, Yiwei ^a,d   Zhu, Chunliu ^a   Su, Qian ^b,c,d   Guo, Shiyan ^a   Sun, Jiashu ^b,d   Gan, Yong ^a,d   Shi, Xinghua ^b,c,d   Gao, Huajian ^e  

^a SHANGHAI INSTITUTE OF MATERIA MEDICA   (China)

^b NATIONAL CENTER FOR NANOSCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

^c INSTITUTE OF MECHANICS   (China)

^d UNIVERSITY OF CHINESE ACADEMY OF SCIENCES   (China)

^e Brown University   (United States)

Author keywords

molecular simulations; Mucus penetration; nanoparticle diffusion; shape dependent; transmucosal delivery

Indexed keywords

BODY FLUIDS; HISTOLOGY; MOLECULAR STRUCTURE; NANOPARTICLES; SHEAR FLOW; TISSUE;

ANOMALOUS PHENOMENA; DRUG DELIVERY SYSTEM; GASTROINTESTINAL TRACT; MOLECULAR SIMULATIONS; MUCUS PENETRATION; ROTATIONAL DYNAMICS; SHAPE DEPENDENT; TRANSMUCOSAL DELIVERY;

NANORODS;

EID: 84994761914     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b03515     Document Type: Article

References (44)

1. Lai, S. K.; Wang, Y. Y.; Hanes, J. Adv. Drug Delivery Rev. 2009, 61, 158-71 10.1016/j.addr.2008.11.002
2. Ensign, L. M.; Cone, R.; Hanes, J. Adv. Drug Delivery Rev. 2012, 64, 557-70 10.1016/j.addr.2011.12.009
3. Cu, Y.; Saltzman, W. M. Nat. Mater. 2009, 8, 11-13 10.1038/nmat2347
4. Cone, R. A. Adv. Drug Delivery Rev. 2009, 61, 75-85 10.1016/j.addr.2008.09.008
5. Olmsted, S. S.; Padgett, J. L.; Yudin, A. I.; Whaley, K. J.; Moench, T. R.; Cone, R. A. Biophys. J. 2001, 81, 1930-7 10.1016/S0006-3495(01)75844-4
6. Horcajada, P.; Chalati, T.; Serre, C.; Gillet, B.; Sebrie, C.; Baati, T.; Eubank, J. F.; Heurtaux, D.; Clayette, P.; Kreuz, C.; Chang, J. S.; Hwang, Y. K.; Marsaud, V.; Bories, P. N.; Cynober, L.; Gil, S.; Ferey, G.; Couvreur, P.; Gref, R. Nat. Mater. 2010, 9, 172-178 10.1038/nmat2608
7. Lieleg, O.; Ribbeck, K. Trends Cell Biol. 2011, 21, 543-551 10.1016/j.tcb.2011.06.002
8. Kirch, J.; Schneider, A.; Abou, B.; Hopf, A.; Schaefer, U. F.; Schneider, M.; Schall, C.; Wagner, C.; Lehr, C. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012, 109, 18355-18360 10.1073/pnas.1214066109
9. Porter, C. J.; Trevaskis, N. L.; Charman, W. N. Nat. Rev. Drug Discovery 2007, 6, 231-48 10.1038/nrd2197
10. Maisel, K.; Ensign, L.; Reddy, M.; Cone, R.; Hanes, J. J. Controlled Release 2015, 197, 48-57 10.1016/j.jconrel.2014.10.026
11. Suk, J. S.; Kim, A. J.; Trehan, K.; Schneider, C. S.; Cebotaru, L.; Woodward, O. M.; Boylan, N. J.; Boyle, M. P.; Lai, S. K.; Guggino, W. B.; Hanes, J. J. Controlled Release 2014, 178, 8-17 10.1016/j.jconrel.2014.01.007
12. Yu, T.; Chan, K. W.; Anonuevo, A.; Song, X.; Schuster, B. S.; Chattopadhyay, S.; Xu, Q.; Oskolkov, N.; Patel, H.; Ensign, L. M.; van Zjil, P. C.; McMahon, M. T.; Hanes, J. Nanomedicine 2015, 11, 401-5 10.1016/j.nano.2014.09.019
13. Dawson, M.; Wirtz, D.; Hanes, J. J. Biol. Chem. 2003, 278, 50393-401 10.1074/jbc.M309026200
14. Laffleur, F.; Hintzen, F.; Shahnaz, G.; Rahmat, D.; Leithner, K.; Bernkop-Schnurch, A. Nanomedicine (London, U. K.) 2014, 9, 387-96 10.2217/nnm.13.26
15. Lai, S. K.; O'Hanlon, D. E.; Harrold, S.; Man, S. T.; Wang, Y. Y.; Cone, R.; Hanes, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007, 104, 1482-7 10.1073/pnas.0608611104
16. Wang, Y. Y.; Lai, S. K.; Suk, J. S.; Pace, A.; Cone, R.; Hanes, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 9726-9 10.1002/anie.200803526
17. Fang, C.; Shi, B.; Pei, Y. Y. Acta Pharmacol. Sin. 2005, 26, 242-249 10.1111/j.1745-7254.2005.00537.x
18. Gao, H. J.; Shi, W. D.; Freund, L. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 9469-9474 10.1073/pnas.0503879102
19. Jiang, W.; Kim, B. Y. S.; Rutka, J. T.; Chan, W. C. W. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 145-150 10.1038/nnano.2008.30
20. Pluen, A.; Netti, P. A.; Jain, R. K.; Berk, D. A. Biophys. J. 1999, 77, 542-52 10.1016/S0006-3495(99)76911-0
21. Chauhan, V. P.; Popovic, Z.; Chen, O.; Cui, J.; Fukumura, D.; Bawendi, M. G.; Jain, R. K. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 11417-20 10.1002/anie.201104449
22. Weiss, T. H.; Mills, A. L.; Hornberger, G. M.; Herman, J. S. Environ. Sci. Technol. 1995, 29, 1737-1740 10.1021/es00007a007
23. Chithrani, B. D.; Ghazani, A. A.; Chan, W. C. W. Nano Lett. 2006, 6, 662-668 10.1021/nl052396o
24. Yang, K.; Ma, Y. Q. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 579-583 10.1038/nnano.2010.141
25. Li, L.; Liu, T.; Fu, C.; Tan, L.; Meng, X.; Liu, H. Nanomedicine 2015, 11, 1915-24 10.1016/j.nano.2015.07.004
26. Chu, Z.; Zhang, S.; Zhang, B.; Zhang, C.; Fang, C. Y.; Rehor, I.; Cigler, P.; Chang, H. C.; Lin, G.; Liu, R.; Li, Q. Sci. Rep. 2014, 4, 4495 10.1038/srep04495
27. Agarwal, R.; Singh, V.; Jurney, P.; Shi, L.; Sreenivasan, S. V.; Roy, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 17247-52 10.1073/pnas.1305000110
28. Geng, Y.; Dalhaimer, P.; Cai, S.; Tsai, R.; Tewari, M.; Minko, T.; Discher, D. E. Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 249-55 10.1038/nnano.2007.70
29. Barua, S.; Yoo, J. W.; Kolhar, P.; Wakankar, A.; Gokarn, Y. R.; Mitragotri, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 3270-5 10.1073/pnas.1216893110
30. Backhed, F.; Ley, R. E.; Sonnenburg, J. L.; Peterson, D. A.; Gordon, J. I. Science 2005, 307, 1915-20 10.1126/science.1104816
31. Johansson, M. E.; Sjovall, H.; Hansson, G. C. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2013, 10, 352-61 10.1038/nrgastro.2013.35
32. Sycuro, L. K.; Pincus, Z.; Gutierrez, K. D.; Biboy, J.; Stern, C. A.; Vollmer, W.; Salama, N. R. Cell 2010, 141, 822-33 10.1016/j.cell.2010.03.046
33. Schrank, G. D.; Verwey, W. F. Infect. Immun. 1976, 13, 195-203
34. Zhang, X.; Li, F.; Guo, S.; Chen, X.; Wang, X.; Li, J.; Gan, Y. Biomaterials 2014, 35, 3650-65 10.1016/j.biomaterials.2014.01.013
35. Yu, T.; Malugin, A.; Ghandehari, H. ACS Nano 2011, 5, 5717-28 10.1021/nn2013904
36. Huang, X.; Teng, X.; Chen, D.; Tang, F.; He, J. Biomaterials 2010, 31, 438-448 10.1016/j.biomaterials.2009.09.060
37. Suh, J.; Dawson, M.; Hanes, J. Adv. Drug Delivery Rev. 2005, 57, 1551-1551 10.1016/j.addr.2005.05.003
38. Li, X. Y.; Guo, S. Y.; Zhu, C. L.; Zhu, Q. L.; Gan, Y.; Rantanen, J.; Rahbek, U. L.; Hovgaard, L.; Yang, M. S. Biomaterials 2013, 34, 9678-9687 10.1016/j.biomaterials.2013.08.048
39. Plimpton, S. J. Comput. Phys. 1995, 117, 1-19 10.1006/jcph.1995.1039
40. Ensign, L. M.; Henning, A.; Schneider, C. S.; Maisel, K.; Wang, Y. Y.; Porosoff, M. D.; Cone, R.; Hanes, J. Mol. Pharmaceutics 2013, 10, 2176-82 10.1021/mp400087y
41. Decuzzi, P.; Ferrari, M. Biomaterials 2006, 27, 5307-14 10.1016/j.biomaterials.2006.05.024
42. Fish, M. B.; Thompson, A. J.; Fromen, C. A.; Eniola-Adefeso, O. Ind. Eng. Chem. Res. 2015, 54, 4043-4059 10.1021/ie504452j
43. Champion, J. A.; Katare, Y. K.; Mitragotri, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007, 104, 11901-4 10.1073/pnas.0705326104
44. Euliss, L. E.; DuPont, J. A.; Gratton, S.; DeSimone, J. Chem. Soc. Rev. 2006, 35, 1095-104 10.1039/b600913c