Two-Step Preparation of Protein-Decorated Biohybrid Quantum Dot Nanoparticles for Cellular Uptake

Decoration of nanoparticles with specific molecules such as antibodies, peptides, and proteins that preserve their biological properties is essential for the recognition and internalization of their specific target cells. Inefficient preparation of such decorated nanoparticles leads to nonspecific interactions diverting them from their desired target. We report a simple two-step procedure for the preparation of biohybrid nanoparticles containing a core of hydrophobic quantum dots coated with a multilayer of human serum albumin. These nanoparticles were prepared by ultra-sonication, crosslinked using glutaraldehyde, and decorated with proteins such as human serum albumin or human transferrin in their native conformations. These nanoparticles were homogeneous in size (20–30 nm), retained the fluorescent properties of quantum dots, and did not show a “corona effect” in the presence of serum. The uptake of transferrin-decorated quantum dot nanoparticles was observed in A549 lung cancer and SH-SY5Y neuroblastoma cells but not in non-cancerous 16HB14o- or retinoic acid dopaminergic neurons differentiated SH-SY5Y cells. Furthermore, digitoxin-loaded transferrin-decorated nanoparticles decreased the number of A549 cells without effect on 16HB14o-. Finally, we analyzed the in vivo uptake of these biohybrids by murine retinal cells, demonstrating their capacity to selectively target and deliver into specific cell types with excellent traceability.Fil: Traverso, Agata Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Tecnologias Emergentes y Ciencias Aplicadas. - Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Tecnologias Emergentes y Ciencias Aplicadas.; ArgentinaFil: Fragale, David José. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Tecnologias Emergentes y Ciencias Aplicadas. - Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Tecnologias Emergentes y Ciencias Aplicadas.; ArgentinaFil: Viale, Diego Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Tecnologias Emergentes y Ciencias Aplicadas. - Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Tecnologias Emergentes y Ciencias Aplicadas.; ArgentinaFil: Garate, Octavio Federico. Instituto Nacional de Tecnología Industrial; ArgentinaFil: Torres, Pablo Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Valverde, Gastón. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Patología; ArgentinaFil: Berra, Alejandro. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Patología; ArgentinaFil: Torbidoni, Ana Vanesa. Universidad "juan Agustin Maza". Vicerrectorado de Investigación, Extensión y Vinculación.. Instituto Argentino de Veterinaria, Ambiente y Salud.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Yakisich, Juan Sebastián. Hampton University; Estados UnidosFil: Grasselli, Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Universidad Nacional de La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular; ArgentinaFil: Radrizzani, Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Tecnologias Emergentes y Ciencias Aplicadas. - Universidad Nacional de San Martin. Instituto de Tecnologias Emergentes y Ciencias Aplicadas.; Argentin