Progress in internal/external stimuli responsive fluorescent carbon nanoparticles for theranostic and sensing applications
Source abstract
Abstract
In the past decade, fluorescent carbon nanoparticles (FNPs) prepared from natural resources and biomaterials have been attractive due to their various properties, such as unique optical properties, great biocompatibility, water dispersion, and facile surface functionalization. Depending on the properties of the carbon sources and the subsequent carbonization processes, internal/external stimuli responsive carbon nanoparticles have been generated that are useful for theranostic and sensing applications. In this review, we highlight the recent developments in the use of FNPs in nanomedicine in great detail, particularly for FNPs responding to internal stimuli, including redox, pH, and enzymes, and external stimuli, including temperature, light, and magnetic fields, for drug delivery and sensing applications. Furthermore, we hope to provide insight that could stimulate further research aiming for unparalleled useful applications. As a result, there are many possibilities that can be explored from this smart material.
Source: openalex_inverted_index · Quality: candidate unverified · Source record ↗
Research context
OpenAlex topics: Carbon and Quantum Dots Applications · Luminescence and Fluorescent Materials · Graphene and Nanomaterials Applications
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Department of Chemical & Biological Engineering and Department of IT Convergence
Korea National University of Transportation
Chungju 380-702
Republic of Korea
Department of Chemistry
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)
Daejeon 305-701
Department of Polymer Science and Engineering
Department of Chemical and Biological Engineering
Funding
Ministry of Trade, Industry and Energy · Ministry of Science, ICT and Future Planning
References (100+)
Show source-provided references
1. Zhao · Nature · 2017 · 549 · 24710.1038/nature23667 ↗
2. Yeh · Nanoscale · 2012 · 4 · 187110.1039/C1NR11188D ↗
3. Jain · J. Phys. Chem. B · 2006 · 110 · 723810.1021/jp057170o ↗
4. Eustis · Chem. Soc. Rev. · 2006 · 35 · 20910.1039/B514191E ↗
5. Link · J. Phys. Chem. B · 1999 · 103 · 421210.1021/jp984796o ↗
6. Sriramulu · Sci. Rep. · 2017 · 7 · 784210.1038/s41598-017-07892-4 ↗
7. Wang · Biomaterials · 2011 · 32 · 297910.1016/j.biomaterials.2011.01.001 ↗
8. Qian · J. Biomed. Opt. · 2010 · 15 · 05800210.1117/1.3477179 ↗
9. Zagaynova · Phys. Med. Biol. · 2008 · 53 · 499510.1088/0031-9155/53/18/010 ↗
10. Zhang · Chem. Commun. · 2011 · 47 · 577410.1039/c1cc11337b ↗
11. Guo · ACS Nano · 2010 · 4 · 550510.1021/nn101638u ↗
12. Park · ACS Nano · 2010 · 4 · 255510.1021/nn100362m ↗
13. Mukherjee · J. Nanobiotechnol. · 2007 · 5 · 410.1186/1477-3155-5-4 ↗
14. Eck · ACS Nano · 2008 · 2 · 226310.1021/nn800429d ↗
15. El-Sayed · Nano Lett. · 2005 · 5 · 82910.1021/nl050074e ↗
16. Calzolai · Nano Lett. · 2010 · 10 · 310110.1021/nl101746v ↗
17. Lee · Chem. Soc. Rev. · 2012 · 41 · 265610.1039/C2CS15261D ↗
18. Clark · Ann. N. Y. Acad. Sci. · 1962 · 102 · 2910.1111/j.1749-6632.1962.tb13623.x ↗
19. Turner · Chem. Soc. Rev. · 2013 · 42 · 318410.1039/c3cs35528d ↗
20. Liu · Angew. Chem., Int. Ed. · 2009 · 48 · 459810.1002/anie.200900652 ↗
21. Genc · Sci. Rep. · 2017 · 7 · 1122210.1038/s41598-017-11347-1 ↗
22. Jeong · Luminescence · 2016 · 31 · 89710.1002/bio.3050 ↗
23. Sharker · Nanoscale · 2015 · 7 · 546810.1039/C4NR07422J ↗
24. Lu · Anal. Chem. · 2012 · 84 · 535110.1021/ac3007939 ↗
25. Bagheri · Sci. Rep. · 2017 · 7 · 1101310.1038/s41598-017-11572-8 ↗
26. Wang · Nanoscale · 2016 · 8 · 744910.1039/C5NR07042B ↗
27. Xu · J. Am. Chem. Soc. · 2004 · 126 · 1273610.1021/ja040082h ↗
28. Sun · J. Am. Chem. Soc. · 2006 · 128 · 775610.1021/ja062677d ↗
29. Kim · RSC Adv. · 2016 · 6 · 6148210.1039/C6RA08196G ↗
30. Kang · Nanoscale · 2018 · 10 · 251210.1039/C7NR07900A ↗
31. Yuan · Nanoscale · 2016 · 8 · 677010.1039/C6NR00402D ↗
32. Kang · Anal. Chem. · 2017 · 89 · 1350810.1021/acs.analchem.7b03853 ↗
33. Wu · J. Mater. Chem. B · 2017 · 5 · 379410.1039/C7TB00363C ↗
34. Sharker · J. Mater. Chem. B · 2015 · 3 · 583310.1039/C5TB00779H ↗
35. Zheng · ACS Nano · 2015 · 24 · 1145510.1021/acsnano.5b05575 ↗
36. Kim · Carbon · 2016 · 103 · 41210.1016/j.carbon.2016.03.036 ↗
37. Kim · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2016 · 8 · 2982710.1021/acsami.6b12618 ↗
38. Zhou · RSC Adv. · 2013 · 3 · 962510.1039/c3ra41243a ↗
39. Choi · Nat. Photonics · 2013 · 7 · 73210.1038/nphoton.2013.181 ↗
40. Wu · Chem. Commun. · 2013 · 49 · 567510.1039/c3cc42637h ↗
41. Chen · Anal. Chem. · 2014 · 86 · 668910.1021/ac501497d ↗
42. Liu · Nanoscale · 2013 · 5 · 1255810.1039/c3nr04054b ↗
43. Liu · Dalton Trans. · 2014 · 43 · 1092010.1039/c4dt00630e ↗
44. Luo · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2012 · 14 · 736010.1039/c2cp40767a ↗
45. Sarkar · RSC Adv. · 2015 · 5 · 6591310.1039/C5RA09905F ↗
46. Dai · Part. Part. Syst. Charact. · 2014 · 33 · 50910.1002/ppsc.201470018 ↗
47. Jiang · Angew. Chem. · 2015 · 127 · 545010.1002/ange.201501193 ↗
48. Zhu · Chem. Commun. · 2009 · 511810.1039/b907612c ↗
49. Choi · J. Ind. Eng. Chem. · 2017 · 47 · 32910.1016/j.jiec.2016.12.002 ↗
50. Lee · Nanoscale · 2017 · 9 · 1659610.1039/C7NR04170E ↗
51. Shao · RSC Adv. · 2014 · 4 · 4797710.1039/C4RA06935H ↗
52. Sahu · Chem. Commun. · 2012 · 48 · 883510.1039/c2cc33796g ↗
53. De · RSC Adv. · 2013 · 3 · 828610.1039/c3ra00088e ↗
54. Zhou · Mater. Lett. · 2012 · 66 · 22210.1016/j.matlet.2011.08.081 ↗
55. Hsu · Green Chem. · 2012 · 14 · 91710.1039/c2gc16451e ↗
56. Park · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2014 · 6 · 336510.1021/am500159p ↗
57. Jeong · Nanoscale · 2014 · 6 · 1519610.1039/C4NR04805A ↗
58. Mazrad · Luminescence · 2018 · 33 · 4010.1002/bio.3370 ↗
59. De · RSC Adv. · 2013 · 3 · 828610.1039/c3ra00088e ↗
60. Gude · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2016 · 18 · 2827410.1039/C6CP05321A ↗
61. Lu · Anal. Chem. · 2012 · 84 · 535110.1021/ac3007939 ↗
62. Alam · Green Chem. · 2015 · 17 · 379110.1039/C5GC00686D ↗
63. Lee · Chem. Mater. · 2015 · 27 · 647810.1021/acs.chemmater.5b01680 ↗
64. Waite · J. Exp. Biol. · 2017 · 220 · 51710.1242/jeb.134056 ↗
65. Lee · Science · 2007 · 318 · 42610.1126/science.1147241 ↗
66. Ju · Biomacromolecules · 2011 · 12 · 62510.1021/bm101281b ↗
67. Ho · J. Mater. Sci.: Mater. Med. · 2013 · 24 · 2381
68. Li · Adv. Funct. Mater. · 2015 · 25 · 377510.1002/adfm.201500039 ↗
69. Yu · Langmuir · 2014 · 30 · 549710.1021/la500225v ↗
70. Li · Angew. Chem., Int. Ed. · 2013 · 52 · 553510.1002/anie.201300312 ↗
71. Zhu · Angew. Chem., Int. Ed. · 2013 · 52 · 395310.1002/anie.201300519 ↗
72. Wu · J. Am. Chem. Soc. · 2010 · 132 · 1541010.1021/ja107196s ↗
73. Wu · Anal. Chem. · 2014 · 86 · 483110.1021/ac404237q ↗
74. Mazrad · RSC Adv. · 2016 · 6 · 6148210.1039/C6RA08196G ↗
75. Mazrad · J. Mater. Chem. B · 2017 · 5 · 709910.1039/C7TB01606A ↗
76. Khoerunnisa · Mater. Sci. Eng., C · 2017 · 71 · 106410.1016/j.msec.2016.11.018 ↗
77. Kanamala · Biomaterials · 2016 · 85 · 15210.1016/j.biomaterials.2016.01.061 ↗
78. Liu · Theranostics · 2016 · 9 · 130610.7150/thno.14858 ↗
79. Su · Mol. Pharmaceutics · 2015 · 12 · 119310.1021/mp500710x ↗
80. Liu · Adv. Mater. · 2015 · 27 · 715610.1002/adma.201503662 ↗
81. Ma · J. Chem. Educ. · 2016 · 93 · 34510.1021/acs.jchemed.5b00483 ↗
82. Giménez · Langmuir · 2015 · 31 · 375310.1021/acs.langmuir.5b00139 ↗
83. Jiao · J. Colloid Interface Sci. · 2016 · 483 · 34310.1016/j.jcis.2016.08.033 ↗
84. Zhang · Nanotechnology · 2016 · 27 · 35510210.1088/0957-4484/27/35/355102 ↗
85. Devi · Cancer Gene Ther. · 2006 · 9 · 81910.1038/sj.cgt.7700931 ↗
86. Marsden · N. Engl. J. Med. · 2006 · 355 · 95310.1056/NEJMcibr063864 ↗
87. Rychahou · Surgery · 2006 · 140 · 71910.1016/j.surg.2006.03.009 ↗
88. He · Nat. Rev. Genet. · 2004 · 5 · 52210.1038/nrg1379 ↗
89. Wu · Sci. Rep. · 2016 · 6 · 2117010.1038/srep21170 ↗
90. Alanazi · Profiles Drug Subst., Excipients, Relat. Methodol. · 2015 · 40 · 4310.1016/bs.podrm.2015.02.001 ↗
91. Das · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2016 · 8 · 2569110.1021/acsami.6b06353 ↗
92. Daly · Chem. Soc. Rev. · 2015 · 44 · 420310.1039/C4CS00334A ↗
93. Shi · Biosens. Bioelectron. · 2016 · 82 · 23310.1016/j.bios.2016.04.003 ↗
94. Zhang · RSC Adv. · 2017 · 7 · 934710.1039/C6RA28345D ↗
95. Cambre · Polymer · 2011 · 52 · 463110.1016/j.polymer.2011.07.057 ↗
96. Trippier · Med. Chem. Commun. · 2010 · 1 · 18310.1039/c0md00119h ↗
97. W. Yang , X.Gao and B.Wang , Boronic Acids: Preparation and Applications in Organic Synthesis and Medicine , 2005 , pp. 481–512
98. Yan · Tetrahedron · 2004 · 60 · 1120510.1016/j.tet.2004.08.051 ↗
99. Wiskur · Org. Lett. · 2001 · 3 · 131110.1021/ol0156805 ↗
100. Wang · Biomaterials · 2015 · 53 · 11710.1016/j.biomaterials.2015.02.087 ↗