Abstract
The primary challenge in the delivery of a drug to a tumour site is to target the anticancer drug specifically into and around tumours at concentrations that will decrease their growth and/or viability. Excellent vehicles to achieve targeted drug delivery are magnetic nanocarriers. A approach to accomplish this objective is to fabricate a novel temperature and pH-responsive magnetic nanocarrier that combines tumour targeting and controlled release. In addition to controlled release, these carriers simultaneously offer the possibility of imaging the delivery process by magnetic resonance imaging. The novel aspect of this approach is the combination of thermal and pH sensitivity of the drug containing shell with magnetic properties of the core in a single unit. Furthermore, application of an external magnetic field will heat the nanoparticles and thus nanoparticle containing cells. The targeted heat will aid in the killing of tumour cells.
Get full access to this article
View all access options for this article.
References
1.
Gu
H.
,
Yu
K.
,
Yang
Z.
,
Chang
C. K.
and
Yu
B.
Chem. Commun ., 2005 , 34 , 4270 .
2.
Detty
M. R.
,
Gibson
S. L.
and
Wagner
S. J.
J. Med. Chem ., 2004 , 47 , 3897 .
3.
Jordan
A.
,
Scholz
R.
,
Wust
P.
,
Fahling
H.
and
Felix
R.
J. Magn. Magn. Mater ., 1999 , 201 , 413 .
4.
Orive
G.
,
Hernandez
R. M.
,
Gasc6n
A. R.
,
Dominguez-Gil
A.
and
Pedraz
J. L.
Curr. Opin. Biotechnol ., 2003 , 14 , 659 .
5.
Zhang
J. L.
,
Srivastava
R. S.
, and
Misra
R. D. K.
Langmuir , 2007 , 23 , 6342 .
6.
Rana
S.
,
Gallo
A.
,
Srivastava
R. S.
and
Misra
R. D. K.
Acta Biomater ., 2007 , 3 , 233 .
7.
Weitman
S. D.
,
Lark
R. H.
,
Coney
L. R.
,
Fort
D. W.
,
Frasca
V.
,
Zurawski
V. R.
and
Kamen
B. A.
Cancer Res ., 1992 , 52 , 3396 .
8.
Antony
A. C.
: Ann. Rev. Nutr ., 1996 , 16 , 501 .
9.
Lu
Y.
and
Low
P. S.
Adv . Drug Deliv. Rev ., 2002 , 54, 675 .
10.
Maziarz
K. M.
,
Monaco
H. L.
,
Shen
F.
and
Ratnam
M.
J. Biol. Chem ., 1999 , 274 , 11086 .
11.
Grief
A. D.
and
Richardson
G.
J. Magn , Magn. Mater ., 2005 , 293 , 455 .
12.
Gin
S.
,
Trewyn
B. G.
,
Stellmaker
M. P.
and
Lin
V. S.-Y.
Angew. Chem. Int. Edn , 2005 , 44 , 5038 .
13.
Liu
T. Y.
,
Hu
S. H.
,
Liu
T. Y.
,
Liu
D. M.
and
Chen
S. Y.
Langmuir , 2006 , 22 , 5974 .
14.
Soppimath
K. S.
,
Aminabhavi
T. M.
,
Dave
A. M.
,
Kumbar
S. G.
and
Rudzinski
W. E.
Drug Devel. Indust. Pharm ., 2002 , 28 , 957 .
15.
Qiu
Y.
and
Park
K.
Adv . Drug Deliv. Rev ., 2001 , 53, 321 .
16.
Huh
K. M.
,
Kumashiro
Y.
,
Ooya
T.
and
Yui
N.
Polym. J ., 2001 , 33 , 108 .
17.
Grinberg
V. Y.
,
Gronberg
N. V.
,
Usov
A. I.
,
Shusharina
N. P.
,
Khokhlov
A. R.
and
de Kruif
K. G.
Biomacromolecules, 200,1, 2, 874.
18.
Alarcón
C. D. I. H
,
Pennadam
S.
and
Alexander
C.
Chem Soc. Rev ., 2005 , 34 , 276 .
19.
Wu
J.
,
Su
Z. G.
and
Ma
G. H.
Int. J. Pharm ., 2006 , 315 , 1 .
20.
Rana
S.
,
Rawat
J.
,
Sorensson
M. M.
and
Misra
R. D. K.
Acta Biomater ., 2006 , 2 , 421 .
21.
Rana
S.
,
Rawat
J.
and
Misra
R. D. K.
Acta Biomater ., 2005 , 1 , 691 .
22.
Nathani
H.
,
Gubbala
S.
and
Misra
R. D. K.
Mater. Sci. Eng. B , 2005 , 121B , 126 .
23.
Misra
R. D. K.
,
Gubbala
S.
,
Kale
A.
and
Egelhoff
W. F.
Jr : Mater. Sci. Eng. B , 2004 , 111B , 164 .
24.
Gubbala
S.
,
Nathani
H.
,
Koizol
K.
and
Misra
R. D. K.
Physica B , 2004 , 348B , 317 .
25.
Kale
A.
,
Gubbala
S.
and
Misra
R. D. K.
J. Magn. Magn. Mater ., 2004 , 277 , 350 .
26.
Zhang
J. L.
,
Rana
S.
,
Srivastava
R. S.
,
Misra
R. D. K.
Acta Biomater ., 2008 , 4 , 40 .
27.
Gupta
A. K.
and
Wells
S.
IEEE Trans . Nanobiosc i , 2005 , 41, 4137 .
28.
Etrych
T.
,
Jelinkova
M.
,
kihova
B.
and
Ulbrich
K.
J. Control. Release , 2001 , 73 , 89 .
29.
Christie
R. J.
and
Grainger
D. W.
Adv . Drug Deliv. Rev ., 2003 , 55, 421 .
30.
Willner
D.
,
Trail
P. A.
,
Hofstead
S. J.
,
King
H. D.
,
Lasch
S. J.
,
Braslawsky
G. R.
,
Greenfield
R. S.
,
Kaneko
T.
and
Firestone
R. A.
Bioconj. Chem ., 1993 , 4 , 521 .
31.
Firestone
R. A.
,
Willner
D.
,
Hofstead
S. J.
,
King
H. D.
,
Kaneko
T.
,
Braslawsky
G. R.
,
Greenfield
R. S.
,
Trail
P. A.
,
Lasch
S. J.
,
Henderson
A. J.
,
Casazza
A. M.
,
Hellstrom
I.
and
Hellstrom
K. E.
J. Control. Release , 1996 , 39 , 251 –259 .
32.
Trail
P. A.
,
Willner
D.
,
Knipe
J.
,
Henderson
A. J.
,
Lasch
S. J.
,
Zoeckler
M. E.
,
TrailSmith
M. D.
,
Doyle
T. W.
,
King
H. D.
,
Casazza
A. M.
,
Braslawsky
G. R.
,
Brown
J.
,
Hofstead
S. J.
,
Greenfield
R. S.
,
Firestone
R. A.
,
Mosure
K.
,
Kadow
K. F.
,
Yang
M. B.
,
Hellstrom
K. E.
and
Hellstrom
I.
Cancer Res ., 1997 , 57 , 100 .
33.
King
H. D.
,
Yurgaitis
D.
,
Willner
D.
,
Firestone
R. A.
,
Yang
M. B.
,
Lasch
S. J.
,
Hellstrom
K. E.
and
Trail
P. A.
Bioconj. Chem ., 1999 , 10 , 279 .
34.
Zhang
J.
and
Misra
R. D. K.
Acta Biomater ., 2007 , 3 , 838 .
35.
Roux
E.
,
Lafleur
M.
,
Lataste
E.
,
Moreau
P.
and
Leroux
J.-C.
Biomacromolecules , 2003 , 4 , 240 .
36.
Hata
U. O.
: Int. J. Pharm ., 2004 , 277 , 19 .
37.
Kono
K.
: Adv . Drug Deliv. Rev ., 2001 , 53, 307 .
38.
You
Y. Z.
,
Hong
C. Y.
,
Pan
C. Y.
and
Wang
P. H.
Adv. Mater ., 2004 , 16 , 1953 .
39.
Needham
D.
and
Dewhirst
M. W.
Adv . Drug Deliv. Rev ., 2001 ,53, 285.
40.
Lemarchand
C.
,
Gref
R.
and
Couvreur
P.
Eur. J. Pharm. Biopharm ., 2004 , 58 , 327 .