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01.12.2015 | Research Paper | Ausgabe 12/2015

Journal of Nanoparticle Research 12/2015

Surface chemistry manipulation of gold nanorods preserves optical properties for bio-imaging applications

Zeitschrift:
Journal of Nanoparticle Research > Ausgabe 12/2015
Autoren:
Anthony B. Polito III, Elizabeth I. Maurer-Gardner, Saber M. Hussain
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.​1007/​s11051-015-3162-7) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Abstract

Due to their anisotropic shape, gold nanorods (GNRs) possess a number of advantages for biosystem use including, enhanced surface area and tunable optical properties within the near-infrared (NIR) region. However, cetyl trimethylammonium bromide-related cytotoxicity, overall poor cellular uptake following surface chemistry modifications, and loss of NIR optical properties due to material intracellular aggregation in combination remain as obstacles for nanobased biomedical GNR applications. In this article, we report that tannic acid-coated 11-mercaptoundecyl trimethylammonium bromide (MTAB) GNRs (MTAB-TA) show no significant decrease in either in vitro cell viability or stress activation after exposures to A549 human alveolar epithelial cells. In addition, MTAB-TA GNRs demonstrate a substantial level of cellular uptake while displaying a unique intracellular clustering pattern. This clustering pattern significantly reduces intracellular aggregation, preserving the GNRs NIR optical properties, vital for biomedical imaging applications. These results demonstrate how surface chemistry modifications enhance biocompatibility, allow for higher rate of internalization with low intracellular aggregation of MTAB-TA GNRs, and identify them as prime candidates for use in nanobased bio-imaging applications.

Graphical Abstract

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