journal article·2014-03-25Open access

Protein Corona Fingerprinting Predicts the Cellular Interaction of Gold and Silver Nanoparticles

Carl D. Walkey, Jonathan B. Olsen, Fayi Song, Rong Liu, Hongbo Guo, D. Wesley H. Olsen, Yoram Cohen, Andrew Emili, Warren C. W. Chan

ACS Nano· Volume 8· Issue 3

Abstract

Using quantitative models to predict the biological interactions of nanoparticles will accelerate the translation of nanotechnology. Here, we characterized the serum protein corona 'fingerprint' formed around a library of 105 surface-modified gold nanoparticles. Applying a bioinformatics-inspired approach, we developed a multivariate model that uses the protein corona fingerprint to predict cell association 50% more accurately than a model that uses parameters describing nanoparticle size, aggregation state, and surface charge. Our model implicates a set of hyaluronan-binding proteins as mediators of nanoparticle-cell interactions. This study establishes a framework for developing a comprehensive database of protein corona fingerprints and biological responses for multiple nanoparticle types. Such a database can be used to develop quantitative relationships that predict the biological responses to nanoparticles and will aid in uncovering the fundamental mechanisms of nano-bio interactions.
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Research context

OpenAlex topics: Nanoparticles: synthesis and applications · Nanoparticle-Based Drug Delivery · Gold and Silver Nanoparticles Synthesis and Applications

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Affiliations

Institute of Biomaterials and Biomedical Engineering, ‡Banting and Best Department of Medical Research, §Donnelly Centre for Cellular and Biomolecular Research, ⊥Department of Chemical Engineering, ∥Department of Chemistry, #Department of Materials Science and Engineering, University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada M5S 3G9

Center for Environmental Implications of Nanotechnology, ⊗Chemical and Biomolecular Engineering Department, University of California, Los Angeles, California 90095, United States

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