Articles

gränser i Bioengineeringand bioteknik

introduktion

Magnetosomer är intracellulära strukturer som produceras av magnetotaktiska bakterier, som innefattar magnetiska nanopartiklar omgivna av lipid dubbelskiktsmembran. De har väckt stor uppmärksamhet för biotekniska tillämpningar. Detta beror på en serie tilltalande egenskaper som sammanfattas nedan som vanligtvis inte finns i kemiskt syntetiserade nanopartiklar.

(i) magnetosomerna är magnetiska nanopartiklar, som har en smal storleksfördelning och enhetlig morfologi när de magnetotaktiska bakterierna odlas under optimala förhållanden, dvs väsentligen med användning av en låg syrekoncentration (varierad mellan 0,25 och 10 mbar, Heyen och Sch Billiler, 2003) under tillväxten. Under dessa förhållanden kan magnetosomstorleksfördelningen vara så liten som ~10 nm med magnetosomstorlekar som vanligtvis ligger mellan 45 och 55 nm för de vanligaste studerade arterna av magnetotaktiska bakterier (AMB – 1 och MSR-1) (Bazylinski och Frankel, 2004; Taylor och Barry, 2004).

(ii) kärnan i magnetosomerna består vanligtvis av magnetit (Fe3O4) som kan oxidera till maghemit (yFe2O3). Magnetosomkärnan är också vanligtvis av höga nivåer av renhet och kristallinitet (Bazylinski och Frankel, 2004).

(iii) magnetosomerna är vanligtvis stora enskilda magnetiska domännanopartiklar. Detta leder till ett magnetiskt ögonblick som är termiskt stabilt vid fysiologisk temperatur. Därför producerar den bättre magnetiska egenskaper än de som finns i kemiskt syntetiserade järnoxidnanopartiklar som vanligtvis är superparamagnetiska och har ett termiskt instabilt magnetiskt ögonblick. Det ger också höga värden på koerciviteten (Hc ~ 20-40 mT) och förhållandet mellan remanent och mättnadsmagnetisering (Mr/Ms ~ 0,4–0,5) (Pan et al., 2005; Alphand Jacobry et al., 2008). Under specifika förhållanden som beskrivs nedan resulterar dessa magnetiska egenskaper i högre värmekapacitet och bättre magnetisk resonansavbildning (MRI) kontrastmedel för magnetosomerna än för kemiskt syntetiserade nanopartiklar.

(iv) magnetosomerna är vanligtvis ordnade i kedjor inuti bakterierna. Detta arrangemang är tillräckligt stabilt för att bevaras även efter störning av bakterierna för att isolera magnetosomerna. Ett sådant arrangemang är tilltalande eftersom det förhindrar aggregering och ger en hög grad av internalisering inom humana celler, två egenskaper som vanligtvis önskas för medicinska tillämpningar (Alphand Sackari et al., 2011b, 2012a).

(v) magnetosomerna täcks av biologiskt material tillverkat av en majoritet av lipider och en minoritet av proteiner. Denna biologiska beläggning resulterar i negativt laddade magnetosomer med en bra dispersion i vatten (Alphand Aucoriry et al., 2011b, 2012a). Däremot är kemiskt syntetiserade nanopartiklar inte naturligt belagda och behöver stabiliseras, till exempel genom att täckas med dextran-eller PEG-molekyler. Detta gör vanligtvis deras syntes mer komplicerad än magnetosomernas.

(vi) magnetosomerna kan lätt funktionaliseras på grund av närvaron av olika kemiska grupper vid deras yta (Sun et al., 2011).

(vii) metoder har publicerats som gör det möjligt att producera en stor mängd magnetosomer upp till 170 mg/l/dag magnetosomer (Matsunaga et al., 1990, 1996; Yang et al., 2001; Heyen och Sch Exceptionler, 2003; Sun et al., 2008a; Liu et al., 2010; Zhang et al., 2011; Alfand Austria et al., 2012b).

(viii) när de framställs under specifika förhållanden har magnetosomerna en hög biokompatibilitet och en låg toxicitet (Xiang et al., 2007; Sun et al., 2010).

(ix) slutligen erhålls magnetosomer genom att odla magnetotaktiska bakterier i ett tillväxtmedium, vilket inte är giftigt (till exempel ATCC-medium 1653 för amb-1-arten). Detta står i kontrast till användningen av giftiga produkter som ofta används vid framställning av kemiskt syntetiserade nanopartiklar.

beredning av suspensioner av Magnetotaktiska bakterier och bakteriella Magnetosomer

beroende på typ av applicering kan olika typer av suspensioner innehållande antingen magnetotaktiska bakterier eller isolerade magnetosomer framställas. Till exempel för att rikta in tumörer har det föreslagits att använda suspensioner av levande magnetotaktiska bakterier, som administreras intravenöst och naturligt lockas av tumörens anoxiska miljö (Benoit et al., 2009). Användningen av levande magnetotaktiska bakterier för medicinska tillämpningar kommer emellertid osannolikt att accepteras av tillsynsmyndigheter (FDA i USA, EMA i Europa) och denna översyn fokuserar på magnetosomer som sannolikt kommer att accepteras för kliniska prövningar. För behandling av cancer med hjälp av magnetisk hypertermi har det föreslagits att använda suspensioner som innehåller kedjor av magnetosomer (kedjor av magnetiska nanopartiklar) extraherade från magnetotaktiska bakterier (Alphand Jacobry et al., 2011a, b, 2012A, 2013). För andra tillämpningar har magnetosomerna som har använts isolerats från magnetotaktiska bakterier och behandlats för att avlägsna biologiskt material som omger dem. De har sedan belagts med lipider för stabilisering (Yoshino et al., 2007). För att förbereda suspensioner som innehåller levande hela magnetotaktiska bakterier kan amb-1, MSR-1 eller MS-1-stammar köpas från ATCC-eller DSMZ-kultursamlingen med ett tillväxtprotokoll som tillhandahålls. En TEM (transmissionselektronmikroskopisk) bild av en typisk hel magnetotaktisk bakterie som innehåller flera kedjor av magnetosomer presenteras i Figur 1a. bland de olika stammarna av magnetotaktiska bakterier har MSR-1 uppnått det högsta utbytet av magnetosomproduktion (170 mg/l/dag) (Zhang et al., 2011), och verkar därför vara en lovande stam för medicinska tillämpningar, som kräver en stor mängd magnetosomer. För att erhålla suspensioner innehållande extraherade kedjor av magnetosomer såsom de som visas i Figur 1b, den senare kan isoleras från magnetotaktiska bakterier med användning av antingen ultraljudsbehandling (Taoka et al., 2006; Sun et al., 2008b; Alphand Jacobry et al., 2011b), en behandling med natriumhydroxid (Philipse och Maas, 2002), med en fransk press (gr., 2004; Matsunaga et al., 2007; Xiang et al., 2007), eller med en tryckhomogenisator (Guo et al., 2011; Tang et al., 2012). Olika metoder har också föreslagits för att rena suspensionen av magnetosomer efter extraktion som involverar antingen magnetisk separation av magnetosomerna från det cellulära skräpet (gr., 2001; Alphand Jacobry et al., 2011b, 2012A), en behandling med proteinas K för att avlägsna ytproteiner (Guo et al., 2011), fenylmetylsulfonylfluorid för att inhibera proteas aktivitet, DNA I för att avlägsna DNA (Sun et al., 2007). Den vanligaste metoden för sterilisering för magnetosomsuspensioner är gammastrålar (Guo et al., 2011). Magnetosomerna kan stabiliseras i vatten. Innan de administreras till människa måste suspensionerna av magnetosomer också karakteriseras. Det biologiska materialet som omger magnetosomerna kan karakteriseras med hjälp av kromatografi, infraröd spektroskopi, SDS-sida och masspektroskopi (gr., 2004). TEM kan användas för att mäta magnetosomernas storlek och för att verifiera den höga kristalliniteten hos magnetosomkärnan. Magnetiska mätningar kan också utföras för att detektera Verwey-övergången, vilket skulle avslöja närvaron av magnetit i magnetosomerna (Alphand Kazakry et al., 2008). Slutligen är det också möjligt att erhålla suspensioner av enskilda magnetosomer isolerade från magnetotaktiska bakterier (figur 1C), i vilka det mesta av det biologiska materialet har avlägsnats genom upphettning av suspensionerna av magnetosomer under 5 h vid 90 kcal C i närvaro av 1% SDS (Alphand Aucriry et al., 2011b, 2012a).

figur 1
www.frontiersin.org

Figur 1. Transmissionselektronmikroskopi bilder av en enda magnetotaktisk bakterie (a) av kedjor av magnetosomer extraherade från hela magnetotaktiska bakterier (B) av enskilda magnetosomer fristående från kedjorna genom värme-och SDS-behandling (C).

toxicitet och Biodistribution av bakteriella Magnetosomer

cytotoxiciteten hos bakteriella magnetosomer befanns starkt bero på vilken typ av cell som testades. För hepatom H22-celler (levercancerceller) och promyelocytiska HL60-celler (leukemiceller) började bakteriemagnetosomerna visa tecken på cytotoxicitet vid relativt låga magnetosomkoncentrationer på 9 kg/mL (Sun et al., 2010). Å andra sidan, för fibroblaster och bröstcancerceller, såsom EMT-6-celler eller mda-MB-231-celler, var magnetosomerna inte cytotoxicitet under ~1 mg/mL (Xiang et al., 2007; Sun et al., 2010; Alfand Austria et al., 2011b). Cytotoxiciteten befanns också bero på inkubationstiden (Alphand Ubicry et al., 2008). Faktum är att för magnetosomkoncentrationer högre än 1 mg/mL visade sig cytotoxicitet vara låg när inkubationstiden var kortare än 24 h. å andra sidan för magnetosomkoncentrationer lägre än 1 mg/mL förblev cytotoxiciteten låg även under längre inkubationstider än 24 h. magnetosomernas cytotoxicitet verkar vara jämförbar med den för superparamagnetiska järnoxidnanopartiklar (SPION), som befanns vara cytotoxisk över en koncentration av 100 kg/mL (Karlsson et al., 2008; Ankamwar et al., 2010; Singh et al., 2010). Den akuta toxiciteten hos bakteriemagnetosomerna studerades också. Det visade sig att för en intravenös administrering av bakteriella magnetosomer kunde råttor överleva för en maximal mängd magnetosomer administrerade av 480 mg/kg (Liu et al., 2012). Denna mängd nanopartiklar är högre än den för 135 mg/kg som hittades för SPION (Liu et al., 2012). Immunotoxiciteten hos magnetosomerna rapporterades också. För det administrerades 1 mg av en suspension av bakteriella magnetosomer (magnetiska nanopartiklar) i öronen på kaniner och kanintemperaturer övervakades (Sun et al., 2010). Det visade sig att kanintemperaturerna inte ökade efter administrering av suspensionerna av magnetosomer. Detta resultat tillsammans med andra resultat som presenteras i referens (Sun et al., 2010) stödja tanken att magnetosomerna inte är pyrogena när de bereds under de specifika förhållanden som beskrivs i Sun et al. (2010).

när det gäller biodistribution av magnetosomerna kan olika situationer uppstå. Magnetosomerna kan metaboliseras av organismen och omvandlas till fritt järn. De kan också förbli i form av kristalliserade nanopartiklar. I båda fallen kan fritt järn eller kristalliserade magnetosomer antingen ackumuleras i organismen eller elimineras i avföring eller urin. För att förstå biodistributionen av magnetosomerna har de senare blandats med proteiner från bovin pankreas som simulerar aktiviteten hos lysosomer. Det observerades att magnetosomerna försämrades av proteaserna efter 28 dagar, vilket antyder att lysosomer försämrar magnetosomerna (Liu et al., 2012). Magnetosomer har också administrerats intravenöst hos råttor (Sun et al., 2009) och möss (Liu et al., 2012), och det visade sig att de hamnar i lysosomerna i lever och mjälte (Sun et al., 2009; Liu et al., 2012). Dessa resultat tyder på att det retikuloendoteliala systemet tar bort magnetosomerna från blodomloppet och att magnetosomerna sedan omvandlas till fritt järn (Sun et al., 2009). I denna studie (Sun et al., 2009) hittades magnetosomerna varken i avföring eller i urinen eller råttorna. I andra studier har emellertid magnetosomer hittats i avföring från råttor efter intratumoral administrering (Alphand Aucoriry et al., 2011b), eller intravenös administrering, som observerats av TEM-observation av avföring (opublicerade resultat erhållna av oss). Vi kan dra slutsatsen att efter att ha administrerats i organismen omvandlas en del av magnetosomerna troligen till fritt järn medan en annan del förblir i kristalliserad form och elimineras i avföringen. Men fler studier är nödvändiga för att bättre förstå magnetosombiodistributionen.

tillämpningar av Magnetosomer i Mr, magnetisk hypertermi och läkemedelsleverans

magnetisk resonansavbildning

flera studier rapporterar användningen av bakteriella magnetosomer som positiva eller negativa kontrastmedel. Benoit et al. (2009) har visat med hjälp av Mr att magnetotaktiska bakterier har en naturlig tendens att rikta tumörer hos möss när de administreras intravenöst. I denna studie visualiserades magnetotaktiska bakterier i tumörer med Mr. En del av magnetosomerna visade sig generera T1 (longitudinella avslappningstider)-viktad positiv kontrast, vilket förbättrade visualiseringen av de magnetotaktiska bakterierna i tumörerna. En annan intressant aspekt av denna rapport ligger i upptäckten att små magnetosomer av ~25 nm i medelstorlekar ger en positiv kontrast medan stora magnetosomer av medelstorlekar ~50 nm inte producerar sådan kontrast. För de små magnetosomerna, den T1-viktade Mr-signalen visar sig också öka med ökande bakteriekoncentrationer förutsatt att bakteriekoncentrationen förblir under en tröskel på 0.5 1010 celler / mL. Över 0,5 1010 cellers1-viktade MRI-signalen minskar på grund av den konkurrerande T2-effekten (transversell relaxation times). I allmänhet kännetecknas goda kontrastmedel av mycket höga avslappningar (inversen av T2-avslappningstiden, vanligtvis betecknad som r2) och mycket korta värden på T2. Sådana höga värden på r2 kan nås med magnetosomerna. Det har faktiskt visats att båda magnetosomerna inneslutna i en gel och ferrimagnetiska nanopartiklar som skiljer sig från ferridex och med liknande egenskaper än magnetosomerna har värden på r2 så höga som 1175 respektive 324 mM s−1 (Hu et al., 2010; Lee et al., 2011). Dessa två värden är större än värdet av r2 ~ 133 mM s−1 som finns för kemiskt syntetiserade nanopartiklar ferridex, som för närvarande godkänns och testas i kliniken som kontrastmedel för MR-applikation (Lee et al., 2011).

magnetisk hypertermi

Magnetosomer är också bra kandidater för att behandla cancer med magnetisk hypertermi. Magnetisk hypertermi är en teknik där magnetiska nanopartiklar administreras (eller skickas) till tumörer och upphettas sedan under applicering av ett alternerande magnetfält. Värmen inducerar antitumöraktivitet. För att vara effektiv för magnetisk hypertermi behöver nanopartiklarna därför producera en stor mängd värme. Magnetosomerna har goda uppvärmningsegenskaper huvudsakligen på grund av deras stora storlekar, deras ferromagnetiska beteende vid fysiologisk temperatur och deras höga kristallinitetsnivå. För ferrimagnetiska nanopartiklar är mängden värme som genereras under appliceringen av ett alternerande magnetfält väsentligen proportionellt mot området för deras hystereslinga, vilket ökar med ökande nanopartikelstorlekar. I de flesta fall ökar Hc och Mr/Ms som är proportionella mot hystereslingorna, med ökande nanopartikelstorlekar. Mängden värme som produceras av magnetosomerna har uppskattats genom att mäta magnetosomförluster per cykler, vilka definieras som magnetosomen SAR (specifika absorptionshastigheter) dividerat med frekvensen för det applicerade magnetfältet. Magnetosomförlusterna per cykel befanns öka med ökande magnetfältstyrka från 0,1 till 0,2 J/kg (joule per kilo järn som finns i de uppvärmda magnetosomerna) för en magnetfältstyrka på 6 mT (Hergt et al., 2005, 2008; Dutz et al., 2007; Timko et al., 2009, 2013), upp till 0.5-1 J / kg för en magnetfältstyrka på 12 mT (Hergt et al., 2005, 2008; Dutz et al., 2007; Sun et al., 2009). Dessa värden är större än de för SPION i huvudsak när magnetfältstyrkan är högre än 10 mT (Alphand Kazakry et al., 2011a).

uppvärmningsmekanismerna för magnetosomerna har också studerats (Alphand Aubbiry et al., 2011a). Syftet med denna studie (Arakaki et al., 2008), var att bestämma vilken typ av magnetosomer mellan magnetosomerna som finns i hela magnetotaktiska bakterier, kedjorna av magnetosomer isolerade från magnetotaktiska bakterier och de enskilda magnetosomerna som lossnar från kedjorna genom värme-och SDS-behandlingar, är den mest lämpliga kandidaten för magnetisk hypertermi behandling av tumörer. Det finns i huvudsak två mekanismer som kan producera värme när magnetosomer utsätts för ett alternerande magnetfält. De beror antingen på reverseringen av magnetosommagnetiska ögonblicket eller till magnetosomernas fysiska rotation under appliceringen av ett alternerande magnetfält. För att eliminera rotationens bidrag till magnetosomernas uppvärmningsmekanism har suspensioner av hela magnetotaktiska bakterier som inte producerar värme genom rotation utsatts för ett alternerande magnetfält (Alphand Kazakry et al., 2011a). För sådana suspensioner av hela magnetotaktiska bakterier mättes förluster per cykler på 1,1 J/kgFe vid 23 mT och 8 J/kgFe vid 88 mT. För att möjliggöra rotation av kedjorna av magnetosomer extraherades de senare från magnetotaktiska bakterier genom ultraljudsbehandling. För dessa extraherade kedjor av magnetosomer ökade förlusterna per cykel till 5 J/kgFe vid 23 mT och till 11 J/kgFe vid 83 mT (Alphand Jacobry et al., 2011a), som visar att rotationen av magnetosomernas kedjor bidrar till uppvärmningsmekanismen. Slutligen har magnetosomerna lossnat från kedjorna genom värme-och SDS-behandling för att producera suspensioner av enskilda magnetosomer. Värdena för SAR som erhållits för de enskilda magnetosomerna (5 J/kgFe vid 23 mT och 9 J/kgFe vid 83 mT (Alphand Jacobry et al., 2011a)) var relativt lik de hos magnetosomernas kedjor. Därför var det inte möjligt att bestämma vilken mellan kedjorna av magnetosomer eller de enskilda magnetosomerna som skulle vara den bästa kandidaten för in vivo magnetisk hypertermi behandlingar av tumörer (Alphand Sackari et al., 2011a). Därför testades båda typerna av magnetosomer in vivo.

för att utvärdera antitumöraktiviteten hos magnetosomerna (Alphand Sackari et al., 2011b) administrerades 100 oc-l suspensioner innehållande antingen enskilda magnetosomer eller kedjor av magnetosomer i en koncentration av 10 mg/mL i mitten av MDA-MB-231 brösttumörer xeno-ympade under huden hos möss enligt protokollet illustrerat i schematiskt diagram i Figur 2. Mössen exponerades sedan för ett alternerande magnetfält med genomsnittlig fältstyrka ~20 mT och frekvens 198 kHz tre gånger under 20 min. Detta gav en ökning av tumörtemperaturen upp till ~43 kcal C. Behandlingen med kedjorna av magnetosomer gav den totala försvinnandet av tumören 30 dagar efter behandlingen i flera möss (Figur 2), medan användningen av de enskilda magnetosomerna inte producerade signifikant antitumöraktivitet (Alphand Acuberry et al., 2011b). Effekten av behandlingen tillskrevs å ena sidan internaliseringen av kedjorna av magnetosomer inuti tumörcellerna som möjliggjorde intracellulär uppvärmning och därmed effektiv tumörcellförstöring. Å andra sidan rapporterades effekten av magnetosomernas kedjor uppstå från deras homogena fördelning genom tumören, vilket främst beror på deras låga aggregeringsnivå.

figur 2
www.frontiersin.org

Figur 2. Schematiskt diagram som visar behandlingen av en mus med magnetisk hypertermi. Musen har en brösttumör xeno-ympad under huden. En suspension av magnetosomer administreras i mitten av tumören; musen placeras sedan inuti en spole där ett alternerande magnetfält appliceras tre gånger under 20 min. Tumören försvinner 30 dagar efter behandlingen, vilket kan ses på det nedre högra fotografiet.

läkemedelsleverans

på grund av närvaron av olika kemiska grupper vid magnetosomernas yta är det möjligt att konjugera läkemedel såsom doxorubicin till magnetosomytan (Sun et al., 2007, 2008b). Magnetosomer till vilka doxorubicin är konjugerat har testats som antitumörmedel mot levercancer. Det har visats att genom att konjugera doxorubicin till magnetosomerna var det möjligt att öka antitumöraktiviteten något från 79% för doxorubicin enbart upp till 87% för doxorubicin bunden till magnetosomerna (Sun et al., 2007, 2008b). Fördelen med att använda magnetosomerna beror främst på minskningen av toxiciteten. Medan doxorubicin är mycket giftigt när det används ensamt med en dödlighet på 80%, är doxorubicin bunden till magnetosomerna mycket mindre giftigt med en dödlighet på 20% (Sun et al., 2007, 2008b). Därför finns det en stor ökning av förhållandet mellan nytta och risk när doxorubicin konjugeras till magnetosomerna, vilket visar potentialen hos läkemedel konjugerade till magnetosomer för cancerbehandlingar.

andra medicinska tillämpningar av bakteriella Magnetosomer

Magnetosomer kan användas för andra tillämpningar, till exempel för att detektera nukleotidpolymorfism, vilket är användbart för att diagnostisera sjukdomar som cancer, hypertoni eller diabetes, för att separera celler eller för att detektera DNA (Arakaki et al., 2008). För att separera celler har magnetiska pärlor eller SPION testats. Dessa två typer av magnetiska material uppvisar emellertid nackdelar. Magnetiska pärlor är stora och förhindrar därför att celler delar sig och sprider sig korrekt. SPION å andra sidan är bara svagt magnetiska på grund av deras instabila magnetiska ögonblick vid fysiologiska och rumstemperaturer, vilket gör dem dåligt effektiva för att separera celler. Däremot är magnetosomerna av mindre storlekar än de magnetiska pärlorna och är starkare magnetiska än Spionen på grund av deras ferrimagnetiska egenskaper. Detta gör dem idealiska kandidater för applikationer i cellseparation (Arakaki et al., 2008). Magnetosomerna har också använts för immunanalyser, till exempel för att detektera små molekyler som föroreningar, hormoner eller giftiga tvättmedel. Dessa molekyler har fästs på magnetosomytan med hjälp av antikroppar som specifikt binder till dem. Komplexet bildat av magnetosomerna och dessa molekyler har sedan detekterats (Arakaki et al., 2008). Slutligen har magnetosomer använts för att extrahera DNA. För det har de modifierats och täckts med lager av aminosilaner som länkar DNA. Komplexet bildat av magnetosomerna och DNA har bundits till en magnetisk kolonn och DNA har samlats in genom eluering med en fosfatbuffert (Arakaki et al., 2008).

Sammanfattningsvis har vi i denna översyn presenterat flera medicinska tillämpningar av magnetosomerna och vi har också kortfattat beskrivit några metoder som kan användas för att förbereda magnetosomerna för dessa applikationer.

intressekonflikt uttalande

författaren förklarar att forskningen genomfördes i avsaknad av kommersiella eller finansiella relationer som kan tolkas som en potentiell intressekonflikt.

Alphand Aubbiry, E., Chebbi, I., Guyot, F. och Durand-Dubief, M. (2013). Användning av bakteriella magnetosomer vid magnetisk hypertermi behandling av tumörer: en översyn. Int. J. Hypertermi 29, 801-809. doi: 10.3109/02656736.2013.821527

Pubmed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Alfand A. A., Faure, S., Raison, L., duguet, E., Howse, pa och Bazylinski, Da (2011a). Värmeproduktion av bakteriella magnetosomer utsatta för ett oscillerande magnetfält. J. Phys. Chem. C 115, 18-22. doi: 10.1021 / jp104580t

CrossRef Fullständig Text

Alphand Aubbiry, E., Faure, S., Seksek, O., Guyot, F. och Chebbi, I. (2011b). Kedjor av magnetosomer extraherade från amb-1 magnetotaktiska bakterier för applicering i alternativ magnetfältcancerterapi. ACS Nano 5, 6279-6296. doi: 10.1021 / nn201290k

Pubmed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Alphand Aubbiry, E., Guyot, F. och Chebbi, I. (2012A). Framställning av kedjor av magnetosomer, isolerade från Magnetospirillum magneticum stam AMB-1 magnetotaktiska bakterier, vilket ger effektiv behandling av tumörer med användning av magnetisk hypertermi. Int. J. Pharm. 434, 444–452. doi: 10.1016/j.ijpharm.2012.06.015

PubMed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Alphand Aubbiry, E., Amor, M., Guyot, F. och Chebbi, I. (2012b). Effekterna av järnkelaterande medel på Magnetospirillum magneticum stam AMB-1: stimulerad tillväxt och magnetosomproduktion och förbättrade magnetosomuppvärmningsegenskaper. Appl. Micriobiol. Bioteknol. 96, 663–670. doi: 10.1007 / s00253-012-4199-5

Pubmed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Alphand Aubbiry, E., Ngo, A. T., lef Aubbivre, C., Lisiecki, I., Wu, L. F. och Pileni, M. P. (2008). Skillnad mellan de magnetiska egenskaperna hos de magnetotaktiska bakterierna och de hos de extraherade kedjorna av magnetosomer: påverkan av avståndet mellan magnetosomernas kedjor. J. Phys. Chem. C 112, 12304-12309. doi: 10.1021 / jp800408t

CrossRef Fullständig Text

Ankamwar, B., Lai, T. C., Huang, J. H., Liu, R. S., Hsiao, M. och Chen, C. H. (2010). Biokompatibilitet av Fe (3) o (4) nanopartiklar utvärderade genom in vitro cytotoxicitetsanalyser med normala glia-och bröstcancerceller. Nanoteknik 21, 75102. doi:10.1088/0957-4484/21/7/075102

Pubmed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Arakaki, A., Nakazawa, H., Nemoto, M., Mori, T., och Matsunaga, T. (2008). Bildning av magnetit av bakterier och dess tillämpning. J. R. Soc. Gränssnitt 5, 977-999. doi: 10.1098 / rsif.2008.0170

PubMed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Bazylinski, D. A. och Frankel, R. (2004). Magnetosombildning i prokaryoter. Nat. Rev. Mikrobiol. 2, 217–230. doi: 10.1038 / nrmicro842

CrossRef Fullständig Text

Benoit, M., Mayer, D., Barak, Y., Chen, I. Y., Hu, W., Cheng, Z., et al. (2009). Visualisering av implanterade tumörer hos möss med magnetisk resonansavbildning med magnetotaktiska bakterier. Clin. Cancer Res. 15, 5170-5177. doi: 10.1158 / 1078-0432.CCR-08-3206

Pubmed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

dutz, S., Hergt, R., M C., J., M C., R., Zeisberger, M., Andr C., W., et al. (2007). Hysteres förluster av magnetiska nanoparticlepulver i storleksanpassa för singeldomänen spänner. J. Magn. Magn. Mater. 308, 305–312. doi: 10.1088/0953-8984/20/38/385214

Pubmed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

C., Otto, A., Reska, R., Linder, D., Kube, M., et al. (2004). Biokemisk och proteomisk analys av magnetosommembranet i Magnetospirillum gryphiswaldense. Appl. Miljö. Mikrobiol. 70, 1040-1050. doi: 10.1128 / AEM.70.2.1040-1050.2004

Pubmed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

gr Tubinberg, K., Wawer, C., Tebo, B. M. och Sch Tubiller, D. (2001). Ett stort genkluster som kodar för flera magnetosomproteiner bevaras i olika arter av magnetotaktiska bakterier. Appl. Miljö. Mikrobiol. 67, 4573–4582. doi: 10.1128 / AEM.67.10.4573-4582.2001

Pubmed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

han är en av de mest kända och mest kända i världen. (2011). Ett nytt snabbt och kontinuerligt förfarande för storskalig rening av magnetosomer från Magnetospirillum gryphiswaldense. Appl. Mikrobiol. Bioteknol. 90, 1277–1283. doi: 10.1007 / s00253-011-3189-3

Pubmed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Hergt, R., Dutz, S. och Roder, M. (2008). Effekter av storleksfördelning på hysteresförluster av magnetiska nanopartiklar för hypertermi. J Phys Kondenserar Materia 20, 385214. doi:10.1088/0953-8984/20/38/385214

Pubmed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

hergt, R., Hiergeist, R., Zeisberger, M., Schubbler, D., Heyen, U., Hilger, I., et al. (2005). Magnetiska egenskaper hos bakteriella magnetosomer som potentiella diagnostiska och terapeutiska verktyg. J. Magn. Magn. Mater. 293, 80–86. doi: 10.1016/j.jmmm.2005.01.047

CrossRef Fullständig Text

Heyen, U., Och Schubbiller, D. (2003). Tillväxt och magnetosombildning av mikroaerofila Magnetospirillumstammar i syrestyrd fermentor. Appl. Mikrobiol. Bioteknol. 61, 536–544. doi: 10.1007 / s00253-002-1219-X

PubMed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Hu, L. L., Zhang, F., Wang, Z., Du, X. F., Nie, L., Wang, H. X., et al. (2010). Jämförelse av 1H NMR-avslappningsförbättringen som produceras av bakteriella magnetosomer och syntetiska järnoxidnanopartiklar för potentiell användning som Mr-molekylära sonder. IEEE Trans. Appl. Superkund. 20, 822–825. doi: 10.1109 / TASC.2010.2041218

CrossRef Fullständig Text

Karlsson, H. L., Cronholm, P., Gustafsson, J., och Moller, L. (2008). Kopparoxidnanopartiklar är mycket giftiga: en jämförelse mellan metalloxidnanopartiklar och kolnanorör. Chem. Res. Toxicol. 21, 1726–1732. doi: 10.1021 | Tx800064j

Pubmed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

han är en av de mest kända och mest kända i världen. (2011). Magnetosomliknande ferromagnetiska järnoxid nanocubes för mycket känslig Mr av enstaka celler och transplanterade pankreatiska öar. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108, 2662-2667. doi: 10.1073/pnas.1016409108

PubMed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Liu, R.-T., Liu, J., Tong, J.-Q., Tang, T., Kong, W.-C., Wang, X.-W., et al. (2012). Uppvärmningseffekt och biokompatibilitet hos bakteriella magnetosomer som potentiella material som används i magnetisk vätskehypertermi. Prog. Nat. Sci. Mater. Int. 22, 31–39. doi: 10.1016/j.pnsc.2011.12.006

CrossRef Fullständig Text

Liu, Y., Li, G. R., Jiang, W., Li, Y. och Li, L. J. (2010). Storskalig produktion av magnetosomer genom kemostatkultur av Magnetospirillum gryphiswaldense vid hög celldensitet. Mikrob. Cell Faktum. 9, 99. doi:10.1186/1475-2859-9-99

Pubmed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Matsunaga, T., Maeda, Y. Han är en av de mest kända i världen. (2007). Helautomatisk immunanalys för detektion av prostataspecifikt antigen nano-magnetiska pärlor och mikro-polystyren pärla kompositer, ’pärlor på pärlor’. Anal. Chim. Acta 597, 331-339. doi: 10.1016 / j. aca.2007.05.065

PubMed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Matsunaga, T., Tadokora, F. och Nakamura, N. (1990). Masskultur av magnetiska bakterier och deras tillämpning på flödestyp immunanalyser. IEEE Trans. Magn. 26, 1557–1559. doi: 10.1109 / 20.104444

CrossRef Fullständig Text

Matsunaga, T., Tsujimura, N. och Kamiya, S. (1996). Förbättring av magnetisk partikelproduktion genom nitrat och succinatmatad odling av Magnetospirillum sp. AMB-1. Bioteknol. Teknik. 10, 495–500. doi: 10.1007 / BF00159513

CrossRef Fullständig Text

han är en av de mest kända och mest kända i världen. (2005). Stenmagnetiska egenskaper hos okulturerade magnetotaktiska bakterier. Jorden Planet. Sci. Lett. 237, 311–325. doi: 10.1016 / j. epsl.2005.06.029

CrossRef Fullständig Text

Philipse, A. P. och Maas, D. (2002). Magnetiska kolloider från magnetotaktiska bakterier: kedjebildning och kolloidal stabilitet. Langmuir 18, 9977-9984. doi: 10.1021 / la0205811

CrossRef Fullständig Text

Singh, N., Jenkins, G. J. S., Asadi, R. och Doak, S. H. (2010). Potentiell toxicitet hos superparamagnetiska järnoxidnanopartiklar (SPION). Nano Rev. 1, 5358-5372. doi: 10.3402 / nano.v1i0. 5358

PubMed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Sun, J., Li, Y., Liang, X.- J. och Wang, P. C. (2011). Bakteriell magnetosom: en ny biogenetisk magnetisk riktad läkemedelsbärare med potentiella multifunktioner. J. Nanomater. 2011: 469031, 13 s. doi:10.1155/2011/469031

Pubmed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Sun, J., Tang, T., Duan, J., Xu, P.-X., Wang, Z., Zhang, Y., et al. (2010). Biokompatibilitet av bakteriella magnetosomer: akut toxicitet, immunotoxicitet och cytotoxicitet. Nanotoxikologi 4, 271-283. doi: 10.3109/17435391003690531

Pubmed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Sun, J.-B., Duan, J.-H., Dai, S.-L., Ren, J., Zhang, Y.-D., Tian, J.-S., et al. (2007). In vitro och in vivo antitumöreffekter av doxorubicin laddad med bakteriella magnetosomer (DBMs) på H22-celler: de magnetiska bio-nanopartiklarna som läkemedelsbärare. Cancer Lett. 258, 109–117. doi: 10.1016/j.canlet.2007.08.018

PubMed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Sun, J.-B., Wang, Z.-L., Duan, J.-H., Ren, J., Yang, X.-D., Dai, S.-L., et al. (2009). Riktad distribution av bakteriella magnetosomer isolerade från Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1 hos friska Sprague-Dawley-råttor. J. Nanosci. Nanoteknol. 9, 1881–1885. doi: 10.1166/jnn.2009.410

PubMed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Sun, J.-B., Zhao, F., Tang, T., Jiang, W., Tian, J.-S. och Li, J.-L. (2008a). Högavkastningstillväxt och magnetosombildning av Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1 i en syrestyrd fermentor som endast levereras med luft. Appl. Mikrobiol. Bioteknol. 79, 389–397. doi: 10.1007 / s00253-008-1453-y

PubMed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Sun, J.-B., Duan, J.-H., Dai, S.-L., Ren, J., Guo, L., Jiang, W., et al. (2008b). Beredning och anti-tumör effektivitet utvärdering av doxorubicin-laddade bakteriella magnetosomer: magnetiska nanopartiklar som läkemedelsbärare isolerade från Magnetospirillum gryphiswaldense. Bioteknol. Bioeng. 101, 1313–1320. doi: 10.1002/bit.22011

PubMed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Tang, T., Zhang, L., Gao, R., Dai, Y., Meng, F. och Li, Y. (2012). Fluorescensavbildning och målinriktad fördelning av bakteriella magnetiska partiklar i nakna möss. Appl. Mikrobiol. Bioteknol. 94, 495–503. doi: 10.1007 / s00253-012-3981-8

Pubmed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Taoka, A., Asada, R., Sasaki, H., Anzawa, K., Wu, L.-F. och Fukumori, Y. (2006). Rumsliga lokaliseringar av Mam22 och Mam12 i magnetosomerna av Magnetospirillum magnetotacticum. J. Bakteriol. 188, 3805–3812. doi: 10.1128 / JB.00020-06

PubMed Abstrakt / Pubmed Fulltext / CrossRef Fulltext

Taylor, A. P. och Barry, J. C. (2004). Magnetosomal matris: ultrafin struktur kan Mall biomineralisering av magnetosomer. J. Mikroskopi 213, 180-197. doi: 10.1111 / j. 1365-2818. 2004.01287.X

PubMed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

A., Dzarova, A., Skumiel, A., Jozefcak, A., Hornowski, T., Gojzewski, H., et al. (2009). Magnetiska egenskaper och uppvärmningseffekt i bakteriella magnetiska nanopartiklar. J. Magn. Magn. Mater. 321, 1521–1524. doi: 10.1016/j.jmmm.2009.02.077

CrossRef Fullständig Text

Timko, M., Molcan, M. Han är en av de mest kända i världen. (2013). Hypertermisk effekt i suspension av magnetosomer framställda med olika metoder. IEEE Trans. Magn. 49, 250–254. doi: 10.1109 / TMAG.2012.2224098

CrossRef Fullständig Text

Xiang, L., Wei, J., Jianbo, S., Gulli, W., Feng, G. och Ying, L. (2007). Renade och steriliserade magnetosomer från Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1 var inte giftiga för musfibroblaster in vitro. Lett. Appl. Mikrobiol. 45, 75–81. doi: 10.1111 / j. 1472-765X.2007.02143.X

PubMed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Yang, C.-D., Takeyama, H., Tanaka, T. och Matsunaga, T. (2001). Effekter av tillväxtmediumsammansättning, järnkällor och atmosfäriska syrekoncentrationer på produktion av luciferas-bakteriellt magnetiskt partikelkomplex av en rekombinant Magnetospirillum magneticum AMB-1. Enzym Mikrob. Technol. 29, 13–19. doi: 10.1016 / S0141-0229(01)00343-X

Pubmed Abstrakt | Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Yoshino, T., Hirabe, H., Takahashi, M., Kuhara, M., Takeyama, H., och Matsunaga, T. (2007). Magnetisk cellseparation genom att använda nano-storleksanpassade bakterie-magnetiska partiklar med rekonstruerat magnetosome membran. Bioteknol. Bioeng. 101, 470–477. doi: 10.1002/bit.21912

PubMed Abstrakt / Pubmed fulltext / CrossRef fulltext

Zhang, Y., Zhang, X., Jiang, W., Li, Y. och Li, J. (2011). Semicontinuous kultur av Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1-celler i en autofermentor genom näringsbalanserade och isosmotiska utfodringsstrategier. Appl. Miljö. Mikrobiol. 77, 5851–5856. doi: 10.1128 / AEM.05962-11

Pubmed Abstrakt / Pubmed Fulltext / CrossRef Fulltext