journal article·2011-02-22

Optical Nano-Constructs Composed of Genome-Depleted Brome Mosaic Virus Doped with a Near Infrared Chromophore for Potential Biomedical Applications

Bongsu Jung, Ayala L. N. Rao, Bahman Anvari

ACS Nano· Volume 5· Issue 2
Publisher page

Abstract

We have engineered an optical nanoconstruct composed of genome-depleted brome mosaic virus doped with indocyanine green (ICG), an FDA-approved near-infrared (NIR) chromophore. Constructs are highly monodispersed with standard deviation of ±3.8 nm from a mean diameter of 24.3 nm. They are physically stable and exhibit a high degree of optical stability at physiological temperature (37 °C). Using human bronchial epithelial cells, we demonstrate the effectiveness of the constructs for intracellular optical imaging in vitro, with greater than 90% cell viability after 3 h of incubation. These constructs may serve as a potentially nontoxic and multifunctional nanoplatform for site-specific deep-tissue optical imaging, and therapy of disease.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advanced Biosensing Techniques and Applications · Biosensors and Analytical Detection · Nanoplatforms for cancer theranostics

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Bioengineering, University of California - Riverside, Riverside, California 92521, United States

Department of Plant Pathology and Microbiology, University of California - Riverside, Riverside, California 92521, United States

References (80)

Show source-provided references
1. Nie S. M. · Annu. Rev. Biomed. Eng. · 2007 · 9 · 25710.1146/annurev.bioeng.9.060906.152025 ↗
2. Galanzha E. I. · Nat. Nanotechnol. · 2009 · 4 · 85510.1038/nnano.2009.333 ↗
3. Tam J. M. · ACS Nano · 2010 · 4 · 217810.1021/nn9015746 ↗
4. Choi H. S. · Nat. Nanotechnol. · 2010 · 5 · 4210.1038/nnano.2009.314 ↗
5. Lee Y. E. K. · Annu. Rev. Anal. Chem. · 2009 · 2 · 5710.1146/annurev.anchem.1.031207.112823 ↗
6. le Masne de Chermont Q. L. · Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. · 2007 · 104 · 926610.1073/pnas.0702427104 ↗
7. Gao X. · Adv. Exp. Med. Biol. · 2007 · 620 · 5710.1007/978-0-387-76713-0_5 ↗
8. Smith B. R. · Nano Lett. · 2008 · 8 · 259910.1021/nl080141f ↗
9. Kim S. · Nat. Biotechnol. · 2004 · 22 · 9310.1038/nbt920 ↗
10. Shiohara A. · Microbiol. Immunol. · 2004 · 48 · 66910.1111/j.1348-0421.2004.tb03478.x ↗
11. Derfus A. M. · Nano Lett. · 2004 · 4 · 1110.1021/nl0347334 ↗
12. Lovric J. · J. Mol. Med. · 2005 · 83 · 37710.1007/s00109-004-0629-x ↗
13. Fischer H. C. · Curr. Opin. Biotechnol. · 2007 · 18 · 56510.1016/j.copbio.2007.11.008 ↗
14. Zhang Y. B. · J. Nanosci. Nanotechnol. · 2007 · 7 · 49710.1166/jnn.2007.125 ↗
15. Guo R. · Langmuir · 2010 · 20 · 542810.1021/la903893n ↗
16. Hirsch L. R. · Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. · 2003 · 100 · 1354910.1073/pnas.2232479100 ↗
17. Day E. S. · J. Biomech. Eng. · 2009 · 131 · 07400110.1115/1.3156800 ↗
18. Zhang Y. · J. Biomed. Opt. · 2010 · 15 · 02050410.1117/1.3366646 ↗
19. McLaughlan J. R. · Opt. Lett. · 2010 · 35 · 2212710.1364/OL.35.002127 ↗
20. 10.1007/s11095-010-0276-610.1007/s11095-010-0276-6 ↗
21. Gobin A. M. · Nano Lett. · 2007 · 7 · 192910.1021/nl070610y ↗
22. Lu W. · Biomaterials · 2010 · 31 · 261710.1016/j.biomaterials.2009.12.007 ↗
23. Manchester M. · Adv. Drug Delivery Rev. · 2006 · 58 · 150510.1016/j.addr.2006.09.014 ↗
24. Destito G. · 2009 · 327 · 9510.1007/978-3-540-69379-6_5 ↗
25. Singh P. · Drug Dev. Res. · 2006 · 67 · 2310.1002/ddr.20064 ↗
26. Singh R. · Trends Biotechnol. · 2009 · 27 · 22010.1016/j.tibtech.2009.01.003 ↗
27. Brennan F. R. · Mol. Biotechnol. · 2001 · 17 · 1510.1385/MB:17:1:15 ↗
28. Tanaka T. · Anticancer Res. · 2007 · 27 · 3679
29. Guo Z. S. · Biochim. Biophys. Acta Rev. Cancer · 2008 · 1785 · 21710.1016/j.bbcan.2008.02.001 ↗
30. Dixit S. K. · Nano Lett. · 2006 · 6 · 199310.1021/nl061165u ↗
31. Chen C. · Nano Lett. · 2006 · 6 · 61110.1021/nl0600878 ↗
32. Goicochea N. L. · Nano Lett. · 2007 · 7 · 228110.1021/nl070860e ↗
33. Huang X. L. · Nano Lett. · 2007 · 7 · 240710.1021/nl071083l ↗
34. Brumfield S. · J. Gen. Virol. · 2004 · 85 · 104910.1099/vir.0.19688-0 ↗
35. Allen M. · Magn. Reson. Med. · 2005 · 54 · 80710.1002/mrm.20614 ↗
36. Anderson E. A. · Nano Lett. · 2006 · 6 · 116010.1021/nl060378g ↗
37. Koudelka K. J. · J. Virol. · 2007 · 81 · 163210.1128/JVI.00960-06 ↗
38. Koudelka K. J. · PLoS Pathog. · 2009 · 5 · e100041710.1371/journal.ppat.1000417 ↗
39. Lavelle L. · J. Virol. Methods · 2007 · 146 · 31110.1016/j.jviromet.2007.07.020 ↗
40. Destito G. · Chem. Biol. · 2007 · 14 · 115210.1016/j.chembiol.2007.08.015 ↗
41. Steinmetz N. F. · Nano Lett. · 2010 · 10 · 30510.1021/nl9035753 ↗
42. Lewis J. D. · Nat. Med. · 2006 · 12 · 35410.1038/nm1368 ↗
43. Rao A. L. · Annu. Rev. Phytopathol. · 2006 · 44 · 6110.1146/annurev.phyto.44.070505.143334 ↗
44. Yu J. · Chem. Mater. · 2007 · 19 · 127710.1021/cm062080x ↗
45. Yaseen M. A. · Biotechnol. Prog. · 2007 · 23 · 143110.1021/bp0701618 ↗
46. Yaseen M. A. · J. Biomed. Opt. · 2007 · 12 · 06403110.1117/1.2821423 ↗
47. Yaseen M. A. · Opt. Express · 2008 · 16 · 2057710.1364/OE.16.020577 ↗
48. Yaseen M. A. · Mol. Pharm. · 2009 · 6 · 132110.1021/mp800270t ↗
49. Texier I. · J. Biomed. Opt. · 2009 · 14 · 054000510.1117/1.3213606 ↗
50. Bringley J. F. · J. Colloid Interface Sci. · 2008 · 320 · 13210.1016/j.jcis.2007.09.006 ↗
51. Altinoglu E. I. · Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnool. · 2010 · 2 · 46110.1002/wnan.77 ↗
52. Frangioni J. V. · Curr. Opin. Chem. Biol. · 2003 · 7 · 62610.1016/j.cbpa.2003.08.007 ↗
53. Zhao X. X. · Virology · 1995 · 207 · 48610.1006/viro.1995.1108 ↗
54. Cuillel M. · Eur. Biophys. J. · 1987 · 15 · 16910.1007/BF00263681 ↗
55. van der Graaf M. · Biochemistry · 1991 · 30 · 572210.1021/bi00237a013 ↗
56. Belyi V. A. · Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. · 2006 · 103 · 1717410.1073/pnas.0608311103 ↗
57. Pfeiffer P. · Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci · 1976 · 276 · 9910.1098/rstb.1976.0100 ↗
58. Li F. · Small · 2009 · 5 · 71810.1002/smll.200801303 ↗
59. Koo Y. E. L. · Adv. Drug Delivery Rev. · 2006 · 58 · 155610.1016/j.addr.2006.09.012 ↗
60. Dobrovolskaia M. A. · Mol. Pharm. · 2008 · 5 · 48710.1021/mp800032f ↗
61. Saxena V. · Int. J. Pharm. · 2006 · 308 · 20010.1016/j.ijpharm.2005.11.003 ↗
62. Kim G. · J. Biomed. Opt. · 2007 · 12 · 04402010.1117/1.2771530 ↗
63. Rodriguez V. B. · J. Biomed. Opt. · 2008 · 13 · 014002510.1117/1.2834296 ↗
64. Altinoglu E. I. · ACS Nano · 2009 · 2 · 207510.1021/nn800448r ↗
65. Lucas R. W. · Virology · 2001 · 286 · 29010.1006/viro.2000.0897 ↗
66. Kuznetsov Y. G. · J. Gen. Virol · 2001 · 82 · 202510.1099/0022-1317-82-9-2025 ↗
67. Tang J. H. · J. Struct. Biol. · 2006 · 154 · 5910.1016/j.jsb.2005.10.013 ↗
68. Larson S. B. · J. Mol. Biol. · 2005 · 346 · 81510.1016/j.jmb.2004.12.015 ↗
69. Elrad O. M. · Nano Lett. · 2008 · 8 · 385010.1021/nl802269a ↗
70. Sun J. · Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. · 2007 · 104 · 135410.1073/pnas.0610542104 ↗
71. Zahr A. S. · Langmuir · 2006 · 22 · 817810.1021/la060951b ↗
72. Alexis F. · Mol. Pharm. · 2008 · 5 · 50510.1021/mp800051m ↗
73. Bockstahler L. E. · Biophys. J. · 1962 · 2 · 110.1016/S0006-3495(62)86836-2 ↗
74. Yu J. · J. Am. Chem. Soc. · 2010 · 132 · 192910.1021/ja908139y ↗
75. Saxena V. · J. Photochem. Photobiol., B · 2004 · 74 · 2910.1016/j.jphotobiol.2004.01.002 ↗
76. Singh P. · J. Controlled Release · 2007 · 120 · 4110.1016/j.jconrel.2007.04.003 ↗
77. Kaiser C. R. · Int. J. Nanomed. · 2009 · 2 · 715
78. Dobrovolskaia M. A. · Nat. Nanotechnol. · 2007 · 2 · 46910.1038/nnano.2007.223 ↗
79. Yanagisawa R. · Int. J. Immunopathol. Pharmacol. · 2010 · 23 · 13110.1177/039463201002300112 ↗
80. Stephanopoulos N. · ACS Nano · 2010 · 4 · 601410.1021/nn1014769 ↗