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Bordeianu C, Parat A, Piant S, Walter A, Zbaraszczuk-Affolter C, Meyer F, Begin-Colin S, Boutry S, Muller RN, Jouberton E, Chezal JM, Labeille B, Cinotti E, Perrot JL, Miot-Noirault E, Laurent S, Felder-Flesch D. Evaluation of the Active Targeting of Melanin Granules after Intravenous Injection of Dendronized Nanoparticles. Mol Pharm 2018; 15:536-547. [PMID: 29298480 DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.7b00904] [Citation(s) in RCA: 9] [Impact Index Per Article: 1.5] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 12/19/2022]
Abstract
The biodistribution of dendronized iron oxides, NPs10@D1_DOTAGA and melanin-targeting NPs10@D1_ICF_DOTAGA, was studied in vivo using magnetic resonance imaging (MRI) and planar scintigraphy through [177Lu]Lu-radiolabeling. MRI experiments showed high contrast power of both dendronized nanoparticles (DPs) and hepatobiliary and urinary excretions. Little tumor uptake could be highlighted after intravenous injection probably as a consequence of the negatively charged DOTAGA-derivatized shell, which reduces the diffusion across the cells' membrane. Planar scintigraphy images demonstrated a moderate specific tumor uptake of melanoma-targeted [177Lu]Lu-NPs10@D1_ICF_DOTAGA at 2 h post-intravenous injection (pi), and the highest tumor uptake of the control probe [177Lu]Lu-NPs10@D1_DOTAGA at 30 min pi, probably due to the enhanced permeability and retention effect. In addition, ex vivo confocal microscopy studies showed a high specific targeting of human melanoma samples impregnated with NPs10@D1_ICF_Alexa647_ DOTAGA.
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Affiliation(s)
- C Bordeianu
- Université de Strasbourg , CNRS, Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg, UMR 7504, F-67000 Strasbourg, France.,Fondation IcFRC/Université de Strasbourg , 8 allée Gaspard Monge BP 70028, F-67083 Strasbourg Cedex, France
| | - A Parat
- Université de Strasbourg , CNRS, Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg, UMR 7504, F-67000 Strasbourg, France.,Fondation IcFRC/Université de Strasbourg , 8 allée Gaspard Monge BP 70028, F-67083 Strasbourg Cedex, France
| | - S Piant
- Université de Strasbourg , CNRS, Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg, UMR 7504, F-67000 Strasbourg, France.,Fondation IcFRC/Université de Strasbourg , 8 allée Gaspard Monge BP 70028, F-67083 Strasbourg Cedex, France
| | - A Walter
- Université de Strasbourg , CNRS, Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg, UMR 7504, F-67000 Strasbourg, France.,Fondation IcFRC/Université de Strasbourg , 8 allée Gaspard Monge BP 70028, F-67083 Strasbourg Cedex, France
| | - C Zbaraszczuk-Affolter
- Université de Strasbourg , INSERM, UMR 1121 Biomatériaux et Bioingénierie, 11 rue Humann F-67000 Strasbourg, France
| | - F Meyer
- Université de Strasbourg , INSERM, UMR 1121 Biomatériaux et Bioingénierie, 11 rue Humann F-67000 Strasbourg, France
| | - S Begin-Colin
- Université de Strasbourg , CNRS, Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg, UMR 7504, F-67000 Strasbourg, France.,Fondation IcFRC/Université de Strasbourg , 8 allée Gaspard Monge BP 70028, F-67083 Strasbourg Cedex, France
| | - S Boutry
- University of Mons , General, Organic and Biomedical Chemistry NMR and Molecular Imaging Laboratory, Avenue Maistriau 19, 7000 Mons, Belgium.,CMMI - Center for Microscopy and Molecular Imaging, MRI & Optical Imaging , Rue Adrienne Bolland 8, 6041 Gosselies, Belgium
| | - R N Muller
- University of Mons , General, Organic and Biomedical Chemistry NMR and Molecular Imaging Laboratory, Avenue Maistriau 19, 7000 Mons, Belgium.,CMMI - Center for Microscopy and Molecular Imaging, MRI & Optical Imaging , Rue Adrienne Bolland 8, 6041 Gosselies, Belgium
| | - E Jouberton
- Clermont Université, Université d'Auvergne , Laboratoire d'Imagerie Moléculaire et Thérapie Vectorisée, BP 10448, F-63000 Clermont-Ferrand, France.,INSERM, U1240 , F-63005 Clermont-Ferrand, France
| | - J-M Chezal
- Clermont Université, Université d'Auvergne , Laboratoire d'Imagerie Moléculaire et Thérapie Vectorisée, BP 10448, F-63000 Clermont-Ferrand, France.,INSERM, U1240 , F-63005 Clermont-Ferrand, France
| | - B Labeille
- CHU , Département de Dermatologie, F-42000 St. Etienne, France
| | - E Cinotti
- Department of Medical, Surgical and Neurological Science, Dermatology Section, University of Siena , S. Maria alle Scotte Hospital, F-53100 Siena, Italy
| | - J-L Perrot
- CHU , Département de Dermatologie, F-42000 St. Etienne, France
| | - E Miot-Noirault
- Clermont Université, Université d'Auvergne , Laboratoire d'Imagerie Moléculaire et Thérapie Vectorisée, BP 10448, F-63000 Clermont-Ferrand, France.,INSERM, U1240 , F-63005 Clermont-Ferrand, France
| | - S Laurent
- University of Mons , General, Organic and Biomedical Chemistry NMR and Molecular Imaging Laboratory, Avenue Maistriau 19, 7000 Mons, Belgium.,CMMI - Center for Microscopy and Molecular Imaging, MRI & Optical Imaging , Rue Adrienne Bolland 8, 6041 Gosselies, Belgium
| | - D Felder-Flesch
- Université de Strasbourg , CNRS, Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg, UMR 7504, F-67000 Strasbourg, France.,Fondation IcFRC/Université de Strasbourg , 8 allée Gaspard Monge BP 70028, F-67083 Strasbourg Cedex, France
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Walter A, Garofalo A, Parat A, Jouhannaud J, Pourroy G, Voirin E, Laurent S, Bonazza P, Taleb J, Billotey C, Vander Elst L, Muller RN, Begin-Colin S, Felder-Flesch D. Validation of a dendron concept to tune colloidal stability, MRI relaxivity and bioelimination of functional nanoparticles. J Mater Chem B 2015; 3:1484-1494. [DOI: 10.1039/c4tb01954g] [Citation(s) in RCA: 25] [Impact Index Per Article: 2.8] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/08/2023]
Abstract
A dendritic coating induces colloidal stability of nanoparticles through electrostatic and steric interactions.
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Chevallier P, Walter A, Garofalo A, Veksler I, Lagueux J, Bégin-Colin S, Felder-Flesch D, Fortin MA. Tailored biological retention and efficient clearance of pegylated ultra-small MnO nanoparticles as positive MRI contrast agents for molecular imaging. J Mater Chem B 2014; 2:1779-1790. [DOI: 10.1039/c3tb21634a] [Citation(s) in RCA: 35] [Impact Index Per Article: 3.5] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/12/2023]
Abstract
Ultra-small MnO nanoparticles pegylated with bis-phosphonate dendrons are efficient positive MRI contrast agents. They show prolonged vascular signal enhancement, followed by efficient excretion through the hepatobiliairy and urinary pathways. This considerably decreases the potential toxicity of MnO NPs.
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Affiliation(s)
- P. Chevallier
- Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire de Québec (CR-CHUQ)
- Axe médecine régénératrice
- Québec, Canada
- Centre de recherche sur les matériaux avancés (CERMA)
- Université Laval
| | - A. Walter
- Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS)
- UMR 7504 CNRS-Université de Strasbourg
- 67034 Strasbourg Cedex 2, France
| | - A. Garofalo
- Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS)
- UMR 7504 CNRS-Université de Strasbourg
- 67034 Strasbourg Cedex 2, France
| | - I. Veksler
- Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire de Québec (CR-CHUQ)
- Axe médecine régénératrice
- Québec, Canada
- Centre de recherche sur les matériaux avancés (CERMA)
- Université Laval
| | - J. Lagueux
- Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire de Québec (CR-CHUQ)
- Service d’imagerie animale (SIA)
- Québec, Canada
| | - S. Bégin-Colin
- Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS)
- UMR 7504 CNRS-Université de Strasbourg
- 67034 Strasbourg Cedex 2, France
| | - D. Felder-Flesch
- Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS)
- UMR 7504 CNRS-Université de Strasbourg
- 67034 Strasbourg Cedex 2, France
| | - M.-A. Fortin
- Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire de Québec (CR-CHUQ)
- Axe médecine régénératrice
- Québec, Canada
- Centre de recherche sur les matériaux avancés (CERMA)
- Université Laval
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