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2016 | OriginalPaper | Buchkapitel

Inorganic Nanoparticles for Photodynamic Therapy

verfasst von : L. Colombeau, S. Acherar, F. Baros, P. Arnoux, A. Mohd Gazzali, K. Zaghdoudi, M. Toussaint, R. Vanderesse, C. Frochot

Erschienen in: Light-Responsive Nanostructured Systems for Applications in Nanomedicine

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Photodynamic therapy (PDT) is a well-established technique employed to treat aged macular degeneration and certain types of cancer, or to kill microbes by using a photoactivatable molecule (a photosensitizer, PS) combined with light of an appropriate wavelength and oxygen. Many PSs are used against cancer but none of them are highly specific. Moreover, most are hydrophobic, so are poorly soluble in aqueous media. To improve both the transportation of the compounds and the selectivity of the treatment, nanoparticles (NPs) have been designed. Thanks to their small size, these can accumulate in a tumor because of the well-known enhanced permeability effect. By changing the composition of the nanoparticles it is also possible to achieve other goals, such as (1) targeting receptors that are over-expressed on tumoral cells or neovessels, (2) making them able to absorb two photons (upconversion or biphoton), and (3) improving singlet oxygen generation by the surface plasmon resonance effect (gold nanoparticles). In this chapter we describe recent developments with inorganic NPs in the PDT domain. Pertinent examples selected from the literature are used to illustrate advances in the field. We do not consider either polymeric nanoparticles or quantum dots, as these are developed in other chapters.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Roy I, Ohulchanskyy TY, Pudavar HE, Bergey EJ, Oseroff AR, Morgan J, Dougherty TJ, Prasad PN (2003) J Am Chem Soc 125:7860–7865CrossRef Roy I, Ohulchanskyy TY, Pudavar HE, Bergey EJ, Oseroff AR, Morgan J, Dougherty TJ, Prasad PN (2003) J Am Chem Soc 125:7860–7865CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Tang W, Xu H, Kopelman R, Philbert MA (2005) Photochem Photobiol 81:242–249CrossRef Tang W, Xu H, Kopelman R, Philbert MA (2005) Photochem Photobiol 81:242–249CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Couleaud P, Morosini V, Frochot C, Richeter S, Raehm L, Durand JO (2010) Nanoscale 2:1083–1095CrossRef Couleaud P, Morosini V, Frochot C, Richeter S, Raehm L, Durand JO (2010) Nanoscale 2:1083–1095CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Vanderesse R, Frochot C, Barberi-Heyob M, Richeter S, Raehm L, Durand JO (2011) Nanoparticles for photodynamic therapy applications. In: Prokop A (ed) Intracellular delivery: fundamentals and applications, vol 5, Fundamental biomedical technologies. Springer, New York, pp 511–565CrossRef Vanderesse R, Frochot C, Barberi-Heyob M, Richeter S, Raehm L, Durand JO (2011) Nanoparticles for photodynamic therapy applications. In: Prokop A (ed) Intracellular delivery: fundamentals and applications, vol 5, Fundamental biomedical technologies. Springer, New York, pp 511–565CrossRef
5.
6.
7.
8.
Zurück zum Zitat Bechet D, Couleaud P, Frochot C, Viriot ML, Guillemin F, Barberi-Heyob M (2008) Trends Biotechnol 26:612–621CrossRef Bechet D, Couleaud P, Frochot C, Viriot ML, Guillemin F, Barberi-Heyob M (2008) Trends Biotechnol 26:612–621CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Zhou J, Zhou L, Dong C, Feng Y, Wei S, Shen J, Wang X (2008) Mater Lett 62:2910–2913CrossRef Zhou J, Zhou L, Dong C, Feng Y, Wei S, Shen J, Wang X (2008) Mater Lett 62:2910–2913CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Liu ZT, Xiong L, Liu ZP, Miao XY, Lin LW, Wen Y (2014) Nanoscale Res Lett 9:319CrossRef Liu ZT, Xiong L, Liu ZP, Miao XY, Lin LW, Wen Y (2014) Nanoscale Res Lett 9:319CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Tu HL, Lin YS, Lin HY, Hung Y, Lo LW, Chen YF, Mou CY (2009) Adv Mater 21:172–177CrossRef Tu HL, Lin YS, Lin HY, Hung Y, Lo LW, Chen YF, Mou CY (2009) Adv Mater 21:172–177CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Brevet D, Gary-Bobo M, Raehm L, Richeter S, Hocine O, Amro K, Loock B, Couleaud P, Frochot C, Morère A, Maillard P, Garcia M, Durand JO (2009) Chem Commun 1475–1477 Brevet D, Gary-Bobo M, Raehm L, Richeter S, Hocine O, Amro K, Loock B, Couleaud P, Frochot C, Morère A, Maillard P, Garcia M, Durand JO (2009) Chem Commun 1475–1477
13.
Zurück zum Zitat Secret E, Maynadier M, Gallud A, Chaix A, Bouffard E, Gary-Bobo M, Marcotte N, Mongin O, El Cheikh K, Hugues V, Auffan M, Frochot C, Morere A, Maillard P, Blanchard-Desce M, Sailor MJ, Garcia M, Durand JO, Cunin F (2014) Adv Mater 26:7643–7648CrossRef Secret E, Maynadier M, Gallud A, Chaix A, Bouffard E, Gary-Bobo M, Marcotte N, Mongin O, El Cheikh K, Hugues V, Auffan M, Frochot C, Morere A, Maillard P, Blanchard-Desce M, Sailor MJ, Garcia M, Durand JO, Cunin F (2014) Adv Mater 26:7643–7648CrossRef
14.
15.
Zurück zum Zitat Zhao ZX, Huang YZ, Shi SG, Tang SH, Li DH, Chen XL (2014) Nanotechnology 25:285701CrossRef Zhao ZX, Huang YZ, Shi SG, Tang SH, Li DH, Chen XL (2014) Nanotechnology 25:285701CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Hone DC, Walker PI, Evans-Gowing R, FitzGerald S, Beeby A, Chambrier I, Cook MJ, Russell DA (2002) Langmuir 18:2985–2987CrossRef Hone DC, Walker PI, Evans-Gowing R, FitzGerald S, Beeby A, Chambrier I, Cook MJ, Russell DA (2002) Langmuir 18:2985–2987CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Prasanna SW, Poorani G, Kumar MS, Aruna P, Ganesan S (2014) Mater Express 4:359–366CrossRef Prasanna SW, Poorani G, Kumar MS, Aruna P, Ganesan S (2014) Mater Express 4:359–366CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Kawasaki H, Kumar S, Li G, Zeng CJ, Kauffman DR, Yoshimoto J, Iwasaki Y, Jin RC (2014) Chem Mater 26:2777–2788CrossRef Kawasaki H, Kumar S, Li G, Zeng CJ, Kauffman DR, Yoshimoto J, Iwasaki Y, Jin RC (2014) Chem Mater 26:2777–2788CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Shi ZZ, Ren WZ, Gong A, Zhao XM, Zou YH, Brown EMB, Chen XY, Wu AG (2014) Biomaterials 35:7058–7067CrossRef Shi ZZ, Ren WZ, Gong A, Zhao XM, Zou YH, Brown EMB, Chen XY, Wu AG (2014) Biomaterials 35:7058–7067CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Benito M, Martin V, Blanco MD, Teijon JM, Gomez C (2013) J Pharm Sci 102:2760–2769CrossRef Benito M, Martin V, Blanco MD, Teijon JM, Gomez C (2013) J Pharm Sci 102:2760–2769CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Li YY, Wen T, Zhao RF, Liu XX, Ji TJ, Wang H, Shi XW, Shi J, Wei JY, Zhao YL, Wu XC, Nie GJ (2014) ACS Nano 8:11529–11542CrossRef Li YY, Wen T, Zhao RF, Liu XX, Ji TJ, Wang H, Shi XW, Shi J, Wei JY, Zhao YL, Wu XC, Nie GJ (2014) ACS Nano 8:11529–11542CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Trinidad AJ, Hong SJ, Peng Q, Madsen SJ, Hirschberg H (2014) Lasers Surg Med 46:310–318CrossRef Trinidad AJ, Hong SJ, Peng Q, Madsen SJ, Hirschberg H (2014) Lasers Surg Med 46:310–318CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Terentyuk G, Panfilova E, Khanadeev V, Chumakov D, Genina E, Bashkatov A, Tuchin V, Bucharskaya A, Maslyakova G, Khlebtsov N, Khlebtsov B (2014) Nano Res 7:325–337CrossRef Terentyuk G, Panfilova E, Khanadeev V, Chumakov D, Genina E, Bashkatov A, Tuchin V, Bucharskaya A, Maslyakova G, Khlebtsov N, Khlebtsov B (2014) Nano Res 7:325–337CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Wang NN, Zhao ZL, Lv YF, Fan HH, Bai HR, Meng HM, Long YQ, Fu T, Zhang XB, Tan WH (2014) Nano Res 7:1291–1301CrossRef Wang NN, Zhao ZL, Lv YF, Fan HH, Bai HR, Meng HM, Long YQ, Fu T, Zhang XB, Tan WH (2014) Nano Res 7:1291–1301CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Vankayala R, Huang YK, Kalluru P, Chiang CS, Hwang KC (2014) Small 10:1612–1622CrossRef Vankayala R, Huang YK, Kalluru P, Chiang CS, Hwang KC (2014) Small 10:1612–1622CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Cheng Y, Doane TL, Chuang CH, Ziady A, Burda C (2014) Small 10:1799–1804CrossRef Cheng Y, Doane TL, Chuang CH, Ziady A, Burda C (2014) Small 10:1799–1804CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Li L, Nurunnabi M, Nafiujjaman M, Jeong YY, Lee YK, Huh KM (2014) J Mater Chem B 2:2929–2937CrossRef Li L, Nurunnabi M, Nafiujjaman M, Jeong YY, Lee YK, Huh KM (2014) J Mater Chem B 2:2929–2937CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Liu Y, Zhang Y, Wang S, Pope C, Chen W (2008) Appl Phys Lett 92:043901CrossRef Liu Y, Zhang Y, Wang S, Pope C, Chen W (2008) Appl Phys Lett 92:043901CrossRef
31.
Zurück zum Zitat Ismail AFM, Ali MM, Ismail LFM (2014) J Photochem Photobiol B Biol 138:99–108CrossRef Ismail AFM, Ali MM, Ismail LFM (2014) J Photochem Photobiol B Biol 138:99–108CrossRef
32.
Zurück zum Zitat Cai R, Hashimoto K, Itoh K, Kubota Y, Fujishima A (1991) Bull Chem Soc Jpn 64:1268–1273CrossRef Cai R, Hashimoto K, Itoh K, Kubota Y, Fujishima A (1991) Bull Chem Soc Jpn 64:1268–1273CrossRef
33.
Zurück zum Zitat Cai R, Kubota Y, Shuin T, Sakai H, Hashimoto K, Fujishima A (1992) Cancer Res 52:2346–2348 Cai R, Kubota Y, Shuin T, Sakai H, Hashimoto K, Fujishima A (1992) Cancer Res 52:2346–2348
34.
Zurück zum Zitat Zhang SC, Yang DJ, Jing DW, Liu HW, Liu L, Jia Y, Gao MH, Guo LJ, Huo ZY (2014) Nano Res 7:1659–1669CrossRef Zhang SC, Yang DJ, Jing DW, Liu HW, Liu L, Jia Y, Gao MH, Guo LJ, Huo ZY (2014) Nano Res 7:1659–1669CrossRef
35.
Zurück zum Zitat Li JY, Wang XM, Shao YX, Lu XH, Chen BA (2014) Materials 7:6865–6878CrossRef Li JY, Wang XM, Shao YX, Lu XH, Chen BA (2014) Materials 7:6865–6878CrossRef
36.
Zurück zum Zitat Davydenko MO, Radchenko EO, Yashchuk VM, Dmitruk IM, Prylutskyy YI, Matishevska OP, Golub AA (2006) J Mol Liq 127:145–147CrossRef Davydenko MO, Radchenko EO, Yashchuk VM, Dmitruk IM, Prylutskyy YI, Matishevska OP, Golub AA (2006) J Mol Liq 127:145–147CrossRef
37.
Zurück zum Zitat Li Z, Pan LL, Zhang FL, Zhu XL, Liu Y, Zhang ZZ (2014) Photochem Photobiol 90:1144–1149 Li Z, Pan LL, Zhang FL, Zhu XL, Liu Y, Zhang ZZ (2014) Photochem Photobiol 90:1144–1149
38.
Zurück zum Zitat Shi JJ, Wang L, Gao J, Liu Y, Zhang J, Ma R, Liu RY, Zhang ZZ (2014) Biomaterials 35:5771–5784CrossRef Shi JJ, Wang L, Gao J, Liu Y, Zhang J, Ma R, Liu RY, Zhang ZZ (2014) Biomaterials 35:5771–5784CrossRef
39.
Zurück zum Zitat Asada R, Liao F, Saitoh Y, Miwa N (2014) Mol Cell Biochem 390:175–184CrossRef Asada R, Liao F, Saitoh Y, Miwa N (2014) Mol Cell Biochem 390:175–184CrossRef
40.
Zurück zum Zitat Zhu Z, Tang Z, Phillips JA, Yang R, Wang H, Tan W (2008) J Am Chem Soc 130:10856–10857CrossRef Zhu Z, Tang Z, Phillips JA, Yang R, Wang H, Tan W (2008) J Am Chem Soc 130:10856–10857CrossRef
41.
Zurück zum Zitat Yin ML, Ju EG, Chen ZW, Li ZH, Ren JS, Qu XG (2014) Chem Eur J 20:14012–14017CrossRef Yin ML, Ju EG, Chen ZW, Li ZH, Ren JS, Qu XG (2014) Chem Eur J 20:14012–14017CrossRef
42.
43.
Zurück zum Zitat Chen NT, Tang KC, Chung MF, Cheng SH, Huang CM, Chu CH, Chou PT, Souris JS, Chen CT, Mou CY, Lo LW (2014) Theranostics 4:798–807CrossRef Chen NT, Tang KC, Chung MF, Cheng SH, Huang CM, Chu CH, Chou PT, Souris JS, Chen CT, Mou CY, Lo LW (2014) Theranostics 4:798–807CrossRef
45.
46.
Zurück zum Zitat Morgan NY, Kramer-Marek G, Smith PD, Camphausen K, Capala J (2009) Radiat Res 171:236–244CrossRef Morgan NY, Kramer-Marek G, Smith PD, Camphausen K, Capala J (2009) Radiat Res 171:236–244CrossRef
47.
Zurück zum Zitat Scaffidi JP, Gregas MK, Lauly B, Zhang Y, Vo-Dinh T (2011) ACS Nano 5:4679–4687CrossRef Scaffidi JP, Gregas MK, Lauly B, Zhang Y, Vo-Dinh T (2011) ACS Nano 5:4679–4687CrossRef
48.
Zurück zum Zitat Abliz E, Collins JE, Bell H, Tata DB (2011) J Xray Sci Technol 19:521–530 Abliz E, Collins JE, Bell H, Tata DB (2011) J Xray Sci Technol 19:521–530
49.
Zurück zum Zitat Bulin AL, Truillett C, Chouikrat R, Lux F, Frochot C, Amans D, Ledoux G, Tillement O, Perriat P, Barberi-Heyob M, Dujardin C (2013) J Phys Chem C 117:21583–21589CrossRef Bulin AL, Truillett C, Chouikrat R, Lux F, Frochot C, Amans D, Ledoux G, Tillement O, Perriat P, Barberi-Heyob M, Dujardin C (2013) J Phys Chem C 117:21583–21589CrossRef
50.
Zurück zum Zitat Zou X, Yao M, Ma L, Hossu M, Han X, Juzenas P, Chen W (2014) Nanomedicine 9:2339–2351CrossRef Zou X, Yao M, Ma L, Hossu M, Han X, Juzenas P, Chen W (2014) Nanomedicine 9:2339–2351CrossRef
51.
Zurück zum Zitat Narsireddy A, Vijayashree K, Irudayaraj J, Manorama SV, Rao NM (2014) Int J Pharm 471:421–429CrossRef Narsireddy A, Vijayashree K, Irudayaraj J, Manorama SV, Rao NM (2014) Int J Pharm 471:421–429CrossRef
52.
Zurück zum Zitat Wang DS, Fei BW, Halig LV, Qin XL, Hu ZL, Xu H, Wang YA, Chen ZJ, Kim S, Shin DM, Chen Z (2014) ACS Nano 8:6620–6632CrossRef Wang DS, Fei BW, Halig LV, Qin XL, Hu ZL, Xu H, Wang YA, Chen ZJ, Kim S, Shin DM, Chen Z (2014) ACS Nano 8:6620–6632CrossRef
53.
Zurück zum Zitat Yoon HJ, Lim TG, Kim JH, Cho YM, Kim YS, Chung US, Kim JH, Choi BW, Koh WG, Jang WD (2014) Biomacromolecules 15:1382–1389CrossRef Yoon HJ, Lim TG, Kim JH, Cho YM, Kim YS, Chung US, Kim JH, Choi BW, Koh WG, Jang WD (2014) Biomacromolecules 15:1382–1389CrossRef
54.
Zurück zum Zitat Couleaud P, Bechet D, Vanderesse R, Barberi-Heyob M, Faure AC, Roux S, Tillement O, Porhel S, Guillemin F, Frochot C (2011) Nanomedicine 6:995–1009CrossRef Couleaud P, Bechet D, Vanderesse R, Barberi-Heyob M, Faure AC, Roux S, Tillement O, Porhel S, Guillemin F, Frochot C (2011) Nanomedicine 6:995–1009CrossRef
55.
Zurück zum Zitat Seve A, Couleaud P, Lux F, Tillement O, Arnoux P, Andre JC, Frochot C (2012) Photochem Photobiol Sci 11:803–811CrossRef Seve A, Couleaud P, Lux F, Tillement O, Arnoux P, Andre JC, Frochot C (2012) Photochem Photobiol Sci 11:803–811CrossRef
56.
Zurück zum Zitat Benachour H, Seve A, Bastogne T, Frochot C, Vanderesse R, Jasniewski J, Miladi I, Billotey C, Tillement O, Lux F, Barberi-Heyob M (2012) Theranostics 2:889–904CrossRef Benachour H, Seve A, Bastogne T, Frochot C, Vanderesse R, Jasniewski J, Miladi I, Billotey C, Tillement O, Lux F, Barberi-Heyob M (2012) Theranostics 2:889–904CrossRef
57.
Zurück zum Zitat Bechet D, Auger F, Couleaud P, Marty E, Ravasi L, Durieux N, Bonnet C, Plénat F, Frochot C, Mordon S, Tillement O, Vanderesse R, Lux F, Perriat P, Guillemin F, Barberi-Heyob M (2015) Nanomed Nanotechnol Biol Med. doi:10.1016/j.nano.2014.12.007 Bechet D, Auger F, Couleaud P, Marty E, Ravasi L, Durieux N, Bonnet C, Plénat F, Frochot C, Mordon S, Tillement O, Vanderesse R, Lux F, Perriat P, Guillemin F, Barberi-Heyob M (2015) Nanomed Nanotechnol Biol Med. doi:10.​1016/​j.​nano.​2014.​12.​007
58.
Zurück zum Zitat Kantonis G, Trikeriotis M, Ghanotakis DF (2007) J Photochem Photobiol A Chem 185:62–66CrossRef Kantonis G, Trikeriotis M, Ghanotakis DF (2007) J Photochem Photobiol A Chem 185:62–66CrossRef
Metadaten
Titel
Inorganic Nanoparticles for Photodynamic Therapy
verfasst von
L. Colombeau
S. Acherar
F. Baros
P. Arnoux
A. Mohd Gazzali
K. Zaghdoudi
M. Toussaint
R. Vanderesse
C. Frochot
Copyright-Jahr
2016
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-22942-3_4

    Marktübersichten

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