Abstract

A novel drug carrier based on SiO2-coated silver nanoparticle aggregates and antitumor drug is successfully synthesized. The surface-enhanced Raman scattering (SERS) spectra of the antitumor drug in living cells are obtained. By using silver nano-aggregates as SERS substrates instead of dispersed silver particles, a great improvement of SERS signal intensity is achieved. It is found that the chemical stability of the drug carrier can also be increased with the existence of SiO2 shell. The adsorbing effect between antitumor drug 9-aminoacridine (9AA) and silver particles is investigated to optimize the SERS signal. The core/shell structure of the drug carrier is characterized by ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy and transmission electron microscopy (TEM) pictures. The experimental results show that the drug carrier offers biocompatibility, stability, and high SERS activity, holding the potential for realizing the intracellular drug tracing.

© 2010 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. K. Kneipp, A. S. Haka, H. Kneipp, K. Badizadegan, N. Yoshizawa, C. Boone, K. E. Shafer-Peltier, J. T. Motz, R. R. Dasari, and M. S. Feld, Appl. Spectrosc. 56, 150 (2002).
  2. N. R. Isola, D. L. Stokes, and T. Vo-Dinh, Anal. Chem. 70, 1352 (1998).
  3. X. Qian, X.-H. Peng, D. O. Ansari, Q. Yin-Goen, G. Z. Chen, D. M. Shin, L. Yang, A. N. Young, M. D. Wang, and S. Nie, Nature Biotechnol. 26, 83 (2008).
  4. F. Wei, D. Zhang, N. J. Halas, and J. D. Hartgerink, J. Phys. Chem. B 112, 9158 (2008).
  5. Y. C. Cao, R. Jin, J.-M. Nam, C. S. Thaxton, and C. A. Mirkin, J. Am. Chem. Soc. 125, 14676 (2003).
  6. M. D. Porter, R. J. Lipert, L. M. Siperko, G. Wang, and R. Narayanan, Chem. Soc. Rev. 37, 1001 (2008).
  7. W. E. Doering and S. Nie, Anal. Chem. 75, 6171 (2003).
  8. S. P. Mulvaney, M. D. Musick, C. D. Keating, and M. J. Natan, Langmuir 19, 4784 (2003).
  9. C. Medhi, J. B. O. Mitchell, S. L. Price, and A. B. Tabor, Biopolymers 52, 84 (1999).
  10. A. Murza, S. Sanchez-Cortes, J. V. Garcia-Ramos, J. M. Guisan, C. Alfonso, and G. Rivas, Biochem. 39, 10557 (2000).
  11. J. R. Goodell, A. V. Ougolkov, H. Hiasa, H. Kaur, R. Remmel, D. D. Billadeau, and D. M. Ferguson, J. Med. Chem. 51,179 (2008).
  12. L. Rivas, A. Murza, S. Sanchez-Cortes, and J. V. Garcia Ramos, Vib. Spectrosc. 25, 19 (2001).
  13. L. O. Brown and S. K. Doorn, Langmuir 24, 2178 (2008).
  14. L. O. Brown and S. K. Doorn, Langmuir 24, 2277 (2008).
  15. K. Faulds, R. E. Littleford, D. Graham, G. Dent, and W. E. Smith, Anal. Chem. 76, 592 (2004).
  16. C. H. Munro, W. E. Smith, M. Garner, J. Clarkson, and P. C. White, Langmuir 11, 3712 (1995).
  17. P.-J. Huang, L.-K. Chau, T.-S. Yang, L.-L. Tay, and T.-T. Lin, Adv. Funct. Mater. 19, 242 (2009).
  18. P. C. Lee and D. Meisel, J. Phys. Chem. 86, 3391 (1982).
  19. J. Kneipp, H. Kneipp, A. Rajadurai, R. W. Redmond, and K. Kneipp, J. Raman Spectrosc. 40, 1 (2009).

2009 (2)

P.-J. Huang, L.-K. Chau, T.-S. Yang, L.-L. Tay, and T.-T. Lin, Adv. Funct. Mater. 19, 242 (2009).

J. Kneipp, H. Kneipp, A. Rajadurai, R. W. Redmond, and K. Kneipp, J. Raman Spectrosc. 40, 1 (2009).

2008 (6)

J. R. Goodell, A. V. Ougolkov, H. Hiasa, H. Kaur, R. Remmel, D. D. Billadeau, and D. M. Ferguson, J. Med. Chem. 51,179 (2008).

L. O. Brown and S. K. Doorn, Langmuir 24, 2178 (2008).

L. O. Brown and S. K. Doorn, Langmuir 24, 2277 (2008).

M. D. Porter, R. J. Lipert, L. M. Siperko, G. Wang, and R. Narayanan, Chem. Soc. Rev. 37, 1001 (2008).

X. Qian, X.-H. Peng, D. O. Ansari, Q. Yin-Goen, G. Z. Chen, D. M. Shin, L. Yang, A. N. Young, M. D. Wang, and S. Nie, Nature Biotechnol. 26, 83 (2008).

F. Wei, D. Zhang, N. J. Halas, and J. D. Hartgerink, J. Phys. Chem. B 112, 9158 (2008).

2004 (1)

K. Faulds, R. E. Littleford, D. Graham, G. Dent, and W. E. Smith, Anal. Chem. 76, 592 (2004).

2003 (3)

Y. C. Cao, R. Jin, J.-M. Nam, C. S. Thaxton, and C. A. Mirkin, J. Am. Chem. Soc. 125, 14676 (2003).

W. E. Doering and S. Nie, Anal. Chem. 75, 6171 (2003).

S. P. Mulvaney, M. D. Musick, C. D. Keating, and M. J. Natan, Langmuir 19, 4784 (2003).

2002 (1)

2001 (1)

L. Rivas, A. Murza, S. Sanchez-Cortes, and J. V. Garcia Ramos, Vib. Spectrosc. 25, 19 (2001).

2000 (1)

A. Murza, S. Sanchez-Cortes, J. V. Garcia-Ramos, J. M. Guisan, C. Alfonso, and G. Rivas, Biochem. 39, 10557 (2000).

1999 (1)

C. Medhi, J. B. O. Mitchell, S. L. Price, and A. B. Tabor, Biopolymers 52, 84 (1999).

1998 (1)

N. R. Isola, D. L. Stokes, and T. Vo-Dinh, Anal. Chem. 70, 1352 (1998).

1995 (1)

C. H. Munro, W. E. Smith, M. Garner, J. Clarkson, and P. C. White, Langmuir 11, 3712 (1995).

1982 (1)

P. C. Lee and D. Meisel, J. Phys. Chem. 86, 3391 (1982).

Alfonso, C.

A. Murza, S. Sanchez-Cortes, J. V. Garcia-Ramos, J. M. Guisan, C. Alfonso, and G. Rivas, Biochem. 39, 10557 (2000).

Ansari, D. O.

X. Qian, X.-H. Peng, D. O. Ansari, Q. Yin-Goen, G. Z. Chen, D. M. Shin, L. Yang, A. N. Young, M. D. Wang, and S. Nie, Nature Biotechnol. 26, 83 (2008).

Badizadegan, K.

Billadeau, D. D.

J. R. Goodell, A. V. Ougolkov, H. Hiasa, H. Kaur, R. Remmel, D. D. Billadeau, and D. M. Ferguson, J. Med. Chem. 51,179 (2008).

Boone, C.

Brown, L. O.

L. O. Brown and S. K. Doorn, Langmuir 24, 2277 (2008).

L. O. Brown and S. K. Doorn, Langmuir 24, 2178 (2008).

Cao, Y. C.

Y. C. Cao, R. Jin, J.-M. Nam, C. S. Thaxton, and C. A. Mirkin, J. Am. Chem. Soc. 125, 14676 (2003).

Chau, L.-K.

P.-J. Huang, L.-K. Chau, T.-S. Yang, L.-L. Tay, and T.-T. Lin, Adv. Funct. Mater. 19, 242 (2009).

Chen, G. Z.

X. Qian, X.-H. Peng, D. O. Ansari, Q. Yin-Goen, G. Z. Chen, D. M. Shin, L. Yang, A. N. Young, M. D. Wang, and S. Nie, Nature Biotechnol. 26, 83 (2008).

Clarkson, J.

C. H. Munro, W. E. Smith, M. Garner, J. Clarkson, and P. C. White, Langmuir 11, 3712 (1995).

Dasari, R. R.

Dent, G.

K. Faulds, R. E. Littleford, D. Graham, G. Dent, and W. E. Smith, Anal. Chem. 76, 592 (2004).

Doering, W. E.

W. E. Doering and S. Nie, Anal. Chem. 75, 6171 (2003).

Doorn, S. K.

L. O. Brown and S. K. Doorn, Langmuir 24, 2277 (2008).

L. O. Brown and S. K. Doorn, Langmuir 24, 2178 (2008).

Faulds, K.

K. Faulds, R. E. Littleford, D. Graham, G. Dent, and W. E. Smith, Anal. Chem. 76, 592 (2004).

Feld, M. S.

Ferguson, D. M.

J. R. Goodell, A. V. Ougolkov, H. Hiasa, H. Kaur, R. Remmel, D. D. Billadeau, and D. M. Ferguson, J. Med. Chem. 51,179 (2008).

Garcia-Ramos, J. V.

A. Murza, S. Sanchez-Cortes, J. V. Garcia-Ramos, J. M. Guisan, C. Alfonso, and G. Rivas, Biochem. 39, 10557 (2000).

Garner, M.

C. H. Munro, W. E. Smith, M. Garner, J. Clarkson, and P. C. White, Langmuir 11, 3712 (1995).

Goodell, J. R.

J. R. Goodell, A. V. Ougolkov, H. Hiasa, H. Kaur, R. Remmel, D. D. Billadeau, and D. M. Ferguson, J. Med. Chem. 51,179 (2008).

Graham, D.

K. Faulds, R. E. Littleford, D. Graham, G. Dent, and W. E. Smith, Anal. Chem. 76, 592 (2004).

Guisan, J. M.

A. Murza, S. Sanchez-Cortes, J. V. Garcia-Ramos, J. M. Guisan, C. Alfonso, and G. Rivas, Biochem. 39, 10557 (2000).

Haka, A. S.

Halas, N. J.

F. Wei, D. Zhang, N. J. Halas, and J. D. Hartgerink, J. Phys. Chem. B 112, 9158 (2008).

Hartgerink, J. D.

F. Wei, D. Zhang, N. J. Halas, and J. D. Hartgerink, J. Phys. Chem. B 112, 9158 (2008).

Hiasa, H.

J. R. Goodell, A. V. Ougolkov, H. Hiasa, H. Kaur, R. Remmel, D. D. Billadeau, and D. M. Ferguson, J. Med. Chem. 51,179 (2008).

Huang, P.-J.

P.-J. Huang, L.-K. Chau, T.-S. Yang, L.-L. Tay, and T.-T. Lin, Adv. Funct. Mater. 19, 242 (2009).

Isola, N. R.

N. R. Isola, D. L. Stokes, and T. Vo-Dinh, Anal. Chem. 70, 1352 (1998).

Jin, R.

Y. C. Cao, R. Jin, J.-M. Nam, C. S. Thaxton, and C. A. Mirkin, J. Am. Chem. Soc. 125, 14676 (2003).

Kaur, H.

J. R. Goodell, A. V. Ougolkov, H. Hiasa, H. Kaur, R. Remmel, D. D. Billadeau, and D. M. Ferguson, J. Med. Chem. 51,179 (2008).

Keating, C. D.

S. P. Mulvaney, M. D. Musick, C. D. Keating, and M. J. Natan, Langmuir 19, 4784 (2003).

Kneipp, H.

Kneipp, J.

J. Kneipp, H. Kneipp, A. Rajadurai, R. W. Redmond, and K. Kneipp, J. Raman Spectrosc. 40, 1 (2009).

Kneipp, K.

Lee, P. C.

P. C. Lee and D. Meisel, J. Phys. Chem. 86, 3391 (1982).

Lin, T.-T.

P.-J. Huang, L.-K. Chau, T.-S. Yang, L.-L. Tay, and T.-T. Lin, Adv. Funct. Mater. 19, 242 (2009).

Lipert, R. J.

M. D. Porter, R. J. Lipert, L. M. Siperko, G. Wang, and R. Narayanan, Chem. Soc. Rev. 37, 1001 (2008).

Littleford, R. E.

K. Faulds, R. E. Littleford, D. Graham, G. Dent, and W. E. Smith, Anal. Chem. 76, 592 (2004).

Medhi, C.

C. Medhi, J. B. O. Mitchell, S. L. Price, and A. B. Tabor, Biopolymers 52, 84 (1999).

Meisel, D.

P. C. Lee and D. Meisel, J. Phys. Chem. 86, 3391 (1982).

Mirkin, C. A.

Y. C. Cao, R. Jin, J.-M. Nam, C. S. Thaxton, and C. A. Mirkin, J. Am. Chem. Soc. 125, 14676 (2003).

Mitchell, J. B. O.

C. Medhi, J. B. O. Mitchell, S. L. Price, and A. B. Tabor, Biopolymers 52, 84 (1999).

Motz, J. T.

Mulvaney, S. P.

S. P. Mulvaney, M. D. Musick, C. D. Keating, and M. J. Natan, Langmuir 19, 4784 (2003).

Munro, C. H.

C. H. Munro, W. E. Smith, M. Garner, J. Clarkson, and P. C. White, Langmuir 11, 3712 (1995).

Murza, A.

L. Rivas, A. Murza, S. Sanchez-Cortes, and J. V. Garcia Ramos, Vib. Spectrosc. 25, 19 (2001).

A. Murza, S. Sanchez-Cortes, J. V. Garcia-Ramos, J. M. Guisan, C. Alfonso, and G. Rivas, Biochem. 39, 10557 (2000).

Musick, M. D.

S. P. Mulvaney, M. D. Musick, C. D. Keating, and M. J. Natan, Langmuir 19, 4784 (2003).

Nam, J.-M.

Y. C. Cao, R. Jin, J.-M. Nam, C. S. Thaxton, and C. A. Mirkin, J. Am. Chem. Soc. 125, 14676 (2003).

Narayanan, R.

M. D. Porter, R. J. Lipert, L. M. Siperko, G. Wang, and R. Narayanan, Chem. Soc. Rev. 37, 1001 (2008).

Natan, M. J.

S. P. Mulvaney, M. D. Musick, C. D. Keating, and M. J. Natan, Langmuir 19, 4784 (2003).

Nie, S.

X. Qian, X.-H. Peng, D. O. Ansari, Q. Yin-Goen, G. Z. Chen, D. M. Shin, L. Yang, A. N. Young, M. D. Wang, and S. Nie, Nature Biotechnol. 26, 83 (2008).

W. E. Doering and S. Nie, Anal. Chem. 75, 6171 (2003).

Ougolkov, A. V.

J. R. Goodell, A. V. Ougolkov, H. Hiasa, H. Kaur, R. Remmel, D. D. Billadeau, and D. M. Ferguson, J. Med. Chem. 51,179 (2008).

Peng, X.-H.

X. Qian, X.-H. Peng, D. O. Ansari, Q. Yin-Goen, G. Z. Chen, D. M. Shin, L. Yang, A. N. Young, M. D. Wang, and S. Nie, Nature Biotechnol. 26, 83 (2008).

Porter, M. D.

M. D. Porter, R. J. Lipert, L. M. Siperko, G. Wang, and R. Narayanan, Chem. Soc. Rev. 37, 1001 (2008).

Price, S. L.

C. Medhi, J. B. O. Mitchell, S. L. Price, and A. B. Tabor, Biopolymers 52, 84 (1999).

Qian, X.

X. Qian, X.-H. Peng, D. O. Ansari, Q. Yin-Goen, G. Z. Chen, D. M. Shin, L. Yang, A. N. Young, M. D. Wang, and S. Nie, Nature Biotechnol. 26, 83 (2008).

Rajadurai, A.

J. Kneipp, H. Kneipp, A. Rajadurai, R. W. Redmond, and K. Kneipp, J. Raman Spectrosc. 40, 1 (2009).

Ramos, J. V. Garcia

L. Rivas, A. Murza, S. Sanchez-Cortes, and J. V. Garcia Ramos, Vib. Spectrosc. 25, 19 (2001).

Redmond, R. W.

J. Kneipp, H. Kneipp, A. Rajadurai, R. W. Redmond, and K. Kneipp, J. Raman Spectrosc. 40, 1 (2009).

Remmel, R.

J. R. Goodell, A. V. Ougolkov, H. Hiasa, H. Kaur, R. Remmel, D. D. Billadeau, and D. M. Ferguson, J. Med. Chem. 51,179 (2008).

Rivas, G.

A. Murza, S. Sanchez-Cortes, J. V. Garcia-Ramos, J. M. Guisan, C. Alfonso, and G. Rivas, Biochem. 39, 10557 (2000).

Rivas, L.

L. Rivas, A. Murza, S. Sanchez-Cortes, and J. V. Garcia Ramos, Vib. Spectrosc. 25, 19 (2001).

Sanchez-Cortes, S.

L. Rivas, A. Murza, S. Sanchez-Cortes, and J. V. Garcia Ramos, Vib. Spectrosc. 25, 19 (2001).

A. Murza, S. Sanchez-Cortes, J. V. Garcia-Ramos, J. M. Guisan, C. Alfonso, and G. Rivas, Biochem. 39, 10557 (2000).

Shafer-Peltier, K. E.

Shin, D. M.

X. Qian, X.-H. Peng, D. O. Ansari, Q. Yin-Goen, G. Z. Chen, D. M. Shin, L. Yang, A. N. Young, M. D. Wang, and S. Nie, Nature Biotechnol. 26, 83 (2008).

Siperko, L. M.

M. D. Porter, R. J. Lipert, L. M. Siperko, G. Wang, and R. Narayanan, Chem. Soc. Rev. 37, 1001 (2008).

Smith, W. E.

K. Faulds, R. E. Littleford, D. Graham, G. Dent, and W. E. Smith, Anal. Chem. 76, 592 (2004).

C. H. Munro, W. E. Smith, M. Garner, J. Clarkson, and P. C. White, Langmuir 11, 3712 (1995).

Stokes, D. L.

N. R. Isola, D. L. Stokes, and T. Vo-Dinh, Anal. Chem. 70, 1352 (1998).

Tabor, A. B.

C. Medhi, J. B. O. Mitchell, S. L. Price, and A. B. Tabor, Biopolymers 52, 84 (1999).

Tay, L.-L.

P.-J. Huang, L.-K. Chau, T.-S. Yang, L.-L. Tay, and T.-T. Lin, Adv. Funct. Mater. 19, 242 (2009).

Thaxton, C. S.

Y. C. Cao, R. Jin, J.-M. Nam, C. S. Thaxton, and C. A. Mirkin, J. Am. Chem. Soc. 125, 14676 (2003).

Vo-Dinh, T.

N. R. Isola, D. L. Stokes, and T. Vo-Dinh, Anal. Chem. 70, 1352 (1998).

Wang, G.

M. D. Porter, R. J. Lipert, L. M. Siperko, G. Wang, and R. Narayanan, Chem. Soc. Rev. 37, 1001 (2008).

Wang, M. D.

X. Qian, X.-H. Peng, D. O. Ansari, Q. Yin-Goen, G. Z. Chen, D. M. Shin, L. Yang, A. N. Young, M. D. Wang, and S. Nie, Nature Biotechnol. 26, 83 (2008).

Wei, F.

F. Wei, D. Zhang, N. J. Halas, and J. D. Hartgerink, J. Phys. Chem. B 112, 9158 (2008).

White, P. C.

C. H. Munro, W. E. Smith, M. Garner, J. Clarkson, and P. C. White, Langmuir 11, 3712 (1995).

Yang, L.

X. Qian, X.-H. Peng, D. O. Ansari, Q. Yin-Goen, G. Z. Chen, D. M. Shin, L. Yang, A. N. Young, M. D. Wang, and S. Nie, Nature Biotechnol. 26, 83 (2008).

Yang, T.-S.

P.-J. Huang, L.-K. Chau, T.-S. Yang, L.-L. Tay, and T.-T. Lin, Adv. Funct. Mater. 19, 242 (2009).

Yin-Goen, Q.

X. Qian, X.-H. Peng, D. O. Ansari, Q. Yin-Goen, G. Z. Chen, D. M. Shin, L. Yang, A. N. Young, M. D. Wang, and S. Nie, Nature Biotechnol. 26, 83 (2008).

Yoshizawa, N.

Young, A. N.

X. Qian, X.-H. Peng, D. O. Ansari, Q. Yin-Goen, G. Z. Chen, D. M. Shin, L. Yang, A. N. Young, M. D. Wang, and S. Nie, Nature Biotechnol. 26, 83 (2008).

Zhang, D.

F. Wei, D. Zhang, N. J. Halas, and J. D. Hartgerink, J. Phys. Chem. B 112, 9158 (2008).

Adv. Funct. Mater. (1)

P.-J. Huang, L.-K. Chau, T.-S. Yang, L.-L. Tay, and T.-T. Lin, Adv. Funct. Mater. 19, 242 (2009).

Anal. Chem. (3)

K. Faulds, R. E. Littleford, D. Graham, G. Dent, and W. E. Smith, Anal. Chem. 76, 592 (2004).

N. R. Isola, D. L. Stokes, and T. Vo-Dinh, Anal. Chem. 70, 1352 (1998).

W. E. Doering and S. Nie, Anal. Chem. 75, 6171 (2003).

Appl. Spectrosc. (1)

Biochem. (1)

A. Murza, S. Sanchez-Cortes, J. V. Garcia-Ramos, J. M. Guisan, C. Alfonso, and G. Rivas, Biochem. 39, 10557 (2000).

Biopolymers (1)

C. Medhi, J. B. O. Mitchell, S. L. Price, and A. B. Tabor, Biopolymers 52, 84 (1999).

Chem. Soc. Rev. (1)

M. D. Porter, R. J. Lipert, L. M. Siperko, G. Wang, and R. Narayanan, Chem. Soc. Rev. 37, 1001 (2008).

J. Am. Chem. Soc. (1)

Y. C. Cao, R. Jin, J.-M. Nam, C. S. Thaxton, and C. A. Mirkin, J. Am. Chem. Soc. 125, 14676 (2003).

J. Med. Chem. (1)

J. R. Goodell, A. V. Ougolkov, H. Hiasa, H. Kaur, R. Remmel, D. D. Billadeau, and D. M. Ferguson, J. Med. Chem. 51,179 (2008).

J. Phys. Chem. (1)

P. C. Lee and D. Meisel, J. Phys. Chem. 86, 3391 (1982).

J. Phys. Chem. B (1)

F. Wei, D. Zhang, N. J. Halas, and J. D. Hartgerink, J. Phys. Chem. B 112, 9158 (2008).

J. Raman Spectrosc. (1)

J. Kneipp, H. Kneipp, A. Rajadurai, R. W. Redmond, and K. Kneipp, J. Raman Spectrosc. 40, 1 (2009).

Langmuir (4)

C. H. Munro, W. E. Smith, M. Garner, J. Clarkson, and P. C. White, Langmuir 11, 3712 (1995).

L. O. Brown and S. K. Doorn, Langmuir 24, 2178 (2008).

L. O. Brown and S. K. Doorn, Langmuir 24, 2277 (2008).

S. P. Mulvaney, M. D. Musick, C. D. Keating, and M. J. Natan, Langmuir 19, 4784 (2003).

Nature Biotechnol. (1)

X. Qian, X.-H. Peng, D. O. Ansari, Q. Yin-Goen, G. Z. Chen, D. M. Shin, L. Yang, A. N. Young, M. D. Wang, and S. Nie, Nature Biotechnol. 26, 83 (2008).

Vib. Spectrosc. (1)

L. Rivas, A. Murza, S. Sanchez-Cortes, and J. V. Garcia Ramos, Vib. Spectrosc. 25, 19 (2001).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.