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Janus Gold Nanostars–Mesoporous Silica Nanoparticles for NIR-Light-Triggered Drug Delivery |
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| Authors: | Dr Andy Hernández Montoto Dr Antoni Llopis-Lorente Mónica Gorbe José M Terrés Dr Roberto Cao-Milán Dr Borja Díaz de Greñu Dr María Alfonso Dr Javier Ibañez Prof María D Marcos Dr Mar Orzáez Dr Reynaldo Villalonga Prof Ramón Martínez-Máñez Dr Félix Sancenón |
| Institution: | 1. Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y, Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, València, Spain;2. Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y, Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, València, Spain
CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN);3. Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y, Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, València, Spain Unidad Mixta UPV-CIPF de Investigación en Mecanismos de, Enfermedades y Nanomedicina Valencia, Universitat Politècnica de, València, Centro de Investigación Príncipe Felipe, València, Spain;4. Facultad de Química, Universidad de la Habana, Calle Zapata, s/n, 10400 La Habana, Cuba;5. Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y, Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, València, Spain Departamento de Química, Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spain CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN) Unidad Mixta UPV-CIPF de Investigación en Mecanismos de, Enfermedades y Nanomedicina Valencia, Universitat Politècnica de, València, Centro de Investigación Príncipe Felipe, València, Spain;6. Unidad Mixta UPV-CIPF de Investigación en Mecanismos de, Enfermedades y Nanomedicina Valencia, Universitat Politècnica de, València, Centro de Investigación Príncipe Felipe, València, Spain;7. Department of Analytical Chemistry, Faculty of Chemistry, Complutense University of Madrid, Av. Complutense, s/n, 28040 Madrid, Spain |
| Abstract: | Janus gold nanostar–mesoporous silica nanoparticle ( AuNSt–MSNP ) nanodevices able to release an entrapped payload upon irradiation with near infrared (NIR) light were prepared and characterized. The AuNSt surface was functionalized with a thiolated photolabile molecule ( 5 ), whereas the mesoporous silica face was loaded with a model drug (doxorubicin) and capped with proton-responsive benzimidazole-β-cyclodextrin supramolecular gatekeepers ( N 1 ). Upon irradiation with NIR-light, the photolabile compound 5 photodissociated, resulting in the formation of succinic acid, which induced the opening of the gatekeeper and cargo delivery. In the overall mechanism, the gold surface acts as a photochemical transducer capable of transforming the NIR-light input into a chemical messenger (succinic acid) that opens the supramolecular nanovalve. The prepared hybrid nanoparticles were non-cytotoxic to HeLa cells, until they were irradiated with a NIR laser, which led to intracellular doxorubicin release and hyperthermia. This induced a remarkable reduction in HeLa cells viability. |
| Keywords: | drug delivery gold light-responsive nanodevices mesoporous silica NIR light |