Inorganic/organic hybrid nanoparticles are potentially useful in biomedicine, but to avoid non-specific background fluorescence and long-term toxicity, they need to be cleared from the body within a reasonable timescale1. Previously, we have shown that rigid spherical nanoparticles such as quantum dots can be cleared by the kidneys if they have a hydrodynamic diameter of approximately 5.5 nm and a zwitterionic surface charge2. Here, we show that quantum dots functionalized with high-affinity small-molecule ligands that target tumours can also be cleared by the kidneys if their hydrodynamic diameter is less than this value, which sets an upper limit of 5–10 ligands per quantum dot for renal clearance. Animal models of prostate cancer and melanoma show receptor-specific imaging and renal clearance within 4 h post-injection. This study suggests a set of design rules for the clinical translation of targeted nanoparticles that can be eliminated through the kidneys. Nanoparticles functionalized with ligands that target tumours can be cleared from the body through the kidneys if they have a hydrodynamic diameter of less than 5.5 nm.

We present a family of water-soluble quantum dots (QDs) that exhibit low nonspecific binding to cells, small hydrodynamic diameter, tunable surface charge, high quantum yield, and good solution stability across a wide pH range. These QDs are amenable to covalent modification via simple carbodiimide coupling chemistry, which is achieved by functionalizing the surface of QDs with a new class of heterobifunctional ligands incorporating dihydrolipoic acid, a short poly(ethylene glycol) (PEG) spacer, and an amine or carboxylate terminus. The covalent attachment of molecules is demonstrated by appending a rhodamine dye to form a QD-dye conjugate exhibiting fluorescence resonance energy transfer (FRET). High-affinity labeling is demonstrated by covalent attachment of streptavidin, thus enabling the tracking of biotinylated epidermal growth factor (EGF) bound to EGF receptor on live cells. In addition, QDs solubilized with the heterobifunctional ligands retain their metal-affinity driven conjugation chemistry with polyhistidine-tagged proteins. This dual functionality is demonstrated by simultaneous covalent attachment of a rhodamine FRET acceptor and binding of polyhistidine-tagged streptavidin on the same nanocrystal to create a targeted QD, which exhibits dual-wavelength emission. Such emission properties could serve as the basis for ratiometric sensing of the cellular receptor's local chemical environment.

We describe a method to generate monovalent quantum dots (QDs) using agarose gel electrophoresis. We passivated QDs with a carboxy-terminated polyethylene-glycol ligand, yielding particles with half the diameter of commercial QDs, which we conjugated to a single copy of a high-affinity targeting moiety (monovalent streptavidin or antibody to carcinoembryonic antigen) to label cell-surface proteins. The small size improved access of QD-labeled glutamate receptors to neuronal synapses, and monovalency prevented EphA3 tyrosine kinase activation.

We have developed a versatile nanoparticle construct using a compact cysteine coating on a CdSe(ZnCdS) core(shell) nanocrystal (QD-Cys) that is biologically compatible, exceptionally compact, highly fluorescent, and easily functionalized. The small hydrodynamic diameter of QD-Cys (∼6 nm) allows for renal clearance of these nanoparticles in rat models. Moreover, the ability to directly conjugate to QD-Cys opens up the possibility of functionalized nanocrystals for in vivo targeted imaging, in which small targeting molecules can be appended to QD-Cys, and unbound QDs can be rapidly cleared to achieve high signal/noise ratios and to reduce background toxicity.

Angewandte Chemie International EditionVolume 49, Issue 46 p. 8649-8652 Communication A Nanoparticle Size Series for In Vivo Fluorescence Imaging† Dr. Zoran Popović, Dr. Zoran Popović Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Ave., Cambridge MA 02139-4307 (USA), Fax: (+1) 617-452-2708Search for more papers by this authorDr. Wenhao Liu, Dr. Wenhao Liu Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Ave., Cambridge MA 02139-4307 (USA), Fax: (+1) 617-452-2708Search for more papers by this authorVikash P. Chauhan, Vikash P. Chauhan Edwin L. Steele Laboratory, Department of Radiation Oncology, Massachusetts General Hospital and Harvard Medical School, Boston MA (USA)Search for more papers by this authorJungmin Lee, Jungmin Lee Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Ave., Cambridge MA 02139-4307 (USA), Fax: (+1) 617-452-2708Search for more papers by this authorCliff Wong, Cliff Wong Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Ave., Cambridge MA 02139-4307 (USA), Fax: (+1) 617-452-2708Search for more papers by this authorDr. Andrew B. Greytak, Dr. Andrew B. Greytak Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Ave., Cambridge MA 02139-4307 (USA), Fax: (+1) 617-452-2708Search for more papers by this authorNumpon Insin, Numpon Insin Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Ave., Cambridge MA 02139-4307 (USA), Fax: (+1) 617-452-2708Search for more papers by this authorProf. Dr. Daniel G. Nocera, Prof. Dr. Daniel G. Nocera Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Ave., Cambridge MA 02139-4307 (USA), Fax: (+1) 617-452-2708Search for more papers by this authorProf. Dr. Dai Fukumura, Prof. Dr. Dai Fukumura Edwin L. Steele Laboratory, Department of Radiation Oncology, Massachusetts General Hospital and Harvard Medical School, Boston MA (USA)Search for more papers by this authorProf. Dr. Rakesh K. Jain, Prof. Dr. Rakesh K. Jain Edwin L. Steele Laboratory, Department of Radiation Oncology, Massachusetts General Hospital and Harvard Medical School, Boston MA (USA)Search for more papers by this authorProf. Dr. Moungi G. Bawendi, Prof. Dr. Moungi G. Bawendi [email protected] Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Ave., Cambridge MA 02139-4307 (USA), Fax: (+1) 617-452-2708Search for more papers by this author Dr. Zoran Popović, Dr. Zoran Popović Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Ave., Cambridge MA 02139-4307 (USA), Fax: (+1) 617-452-2708Search for more papers by this authorDr. Wenhao Liu, Dr. Wenhao Liu Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Ave., Cambridge MA 02139-4307 (USA), Fax: (+1) 617-452-2708Search for more papers by this authorVikash P. Chauhan, Vikash P. Chauhan Edwin L. Steele Laboratory, Department of Radiation Oncology, Massachusetts General Hospital and Harvard Medical School, Boston MA (USA)Search for more papers by this authorJungmin Lee, Jungmin Lee Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Ave., Cambridge MA 02139-4307 (USA), Fax: (+1) 617-452-2708Search for more papers by this authorCliff Wong, Cliff Wong Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Ave., Cambridge MA 02139-4307 (USA), Fax: (+1) 617-452-2708Search for more papers by this authorDr. Andrew B. Greytak, Dr. Andrew B. Greytak Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Ave., Cambridge MA 02139-4307 (USA), Fax: (+1) 617-452-2708Search for more papers by this authorNumpon Insin, Numpon Insin Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Ave., Cambridge MA 02139-4307 (USA), Fax: (+1) 617-452-2708Search for more papers by this authorProf. Dr. Daniel G. Nocera, Prof. Dr. Daniel G. Nocera Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Ave., Cambridge MA 02139-4307 (USA), Fax: (+1) 617-452-2708Search for more papers by this authorProf. Dr. Dai Fukumura, Prof. Dr. Dai Fukumura Edwin L. Steele Laboratory, Department of Radiation Oncology, Massachusetts General Hospital and Harvard Medical School, Boston MA (USA)Search for more papers by this authorProf. Dr. Rakesh K. Jain, Prof. Dr. Rakesh K. Jain Edwin L. Steele Laboratory, Department of Radiation Oncology, Massachusetts General Hospital and Harvard Medical School, Boston MA (USA)Search for more papers by this authorProf. Dr. Moungi G. Bawendi, Prof. Dr. Moungi G. Bawendi [email protected] Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Ave., Cambridge MA 02139-4307 (USA), Fax: (+1) 617-452-2708Search for more papers by this author First published: 30 September 2010 https://doi.org/10.1002/anie.201003142Citations: 257 † This research was supported by the U.S. National Cancer Institute grants R01-CA126642 (R.K.J., D.F., M.G.B., and D.G.N.), R01-CA085140, R01-CA115767 (R.K.J.), P01-CA080124 (R.K.J. and D.F.), R01-CA096915 (D.F.); by the MIT-Harvard NIH Center for Cancer Nanotechnology Excellence (1U54-CA119349) (M.G.B.); by the MIT DCIF (CHE-980806, DBI-9729592); by the ISN (W911NF-07-D-0004) (M.G.B and D.G.N); by the NSF-MRSEC program (DMR-0117795) via the use of its shared user facilities; and by the NSF-CRS (CHE-0714189). W.L. was supported by a NSF Graduate Research Fellowship. A.B.G. was a Novartis Fellow of the Life Sciences Research Foundation. We would like to thank S. Geyer for valuable help with quantum yield measurements and to J. Cui for the help with FCS measurements. Read the full textAboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onEmailFacebookTwitterLinkedInRedditWechat Graphical Abstract A nanoparticle toolset was created within the size limits of 10–150 nm for probing size-dependent nanoparticle distribution in solid tumors. By using multiphoton intravital microscopy, the particles were tracked both spatially and temporally in the same tumor grown in a transparent window model. Supporting Information Detailed facts of importance to specialist readers are published as "Supporting Information". Such documents are peer-reviewed, but not copy-edited or typeset. They are made available as submitted by the authors. Filename Description anie_201003142_sm_miscellaneous_information.pdf591.7 KB miscellaneous_information Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article. References 1R. K. Jain, Adv. Drug Delivery Rev. 2001, 46, 149. 2A. E. Nel, L. Madler, D. Velegol, T. Xia, E. M. Hoek, P. Somasundaran, F. Klaessig, V. Castranova, M. Thompson, Nat. Mater. 2009, 8, 543. 3S. D. Perrault, C. Walkey, T. Jennings, H. C. Fischer, W. C. W. Chan, Nano Lett. 2009, 9, 1909. 4S. K. Hobbs, W. L. Monsky, F. Yuan, W. G. Roberts, L. Griffith, V. P. Torchilin, R. K. Jain, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1998, 95, 4607. 5F. Yuan, M. Dellian, D. Fukumura, M. Leunig, D. A. Berk, V. P. Torchilin, R. K. Jain, Cancer Res. 1995, 55, 3752. 6E. K. U. Larsen et al., ACS Nano 2009, 3, 1947. 7H. Sarin et al., J. Transl. Med. 2008, 6, 80. 8O. C. Farokhzad, R. Langer, Adv. Drug Delivery Rev. 2006, 58, 1456. 9M. Bruchez, Jr., M. Moronne, P. Gin, S. Weiss, A. P. Alivisatos, Science 1998, 281, 2013. 10M. Stroh, J. P. Zimmer, D. G. Duda, T. S. Levchenko, K. S. Cohen, E. B. Brown, D. T. Scadden, V. P. Torchilin, M. G. Bawendi, D. Fukumura, R. K. Jain, Nat. Med. 2005, 11, 678. 11T. Pons, H. T. Uyeda, I. L. Medintz, H. Mattoussi, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 20308. 12W. Liu, H. S. Choi, J. P. Zimmer, E. Tanaka, J. V. Frangioni, M. Bawendi, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14530. 13J. Q. Zhuang, H. M. Wu, Y. A. Yang, Y. C. Cao, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14166. 14J. Q. Zhuang, H. M. Wu, Y. G. Yang, Y. C. Cao, Angew. Chem. 2008, 120, 2240; Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 2208. 15N. Insin, J. B. Tracy, H. Lee, J. P. Zimmer, R. M. Westervelt, M. G. Bawendi, ACS Nano 2008, 2, 197. 16R. Koole, M. M. van Schooneveld, J. Hilhorst, C. D. Donega, D. C. 't Hart, A. van Blaaderen, D. Vanmaekelbergh, A. Meijerink, Chem. Mater. 2008, 20, 2503. 17W. Liu, A. B. Greytak, J. Lee, C. R. Wong, J. Park, L. F. Marshal, W. Jiang, A. Y. Ting, D. G. Nocera, D. Fukumura, R. K. Jain, M. G. Bawendi, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 472. 18F. H. Meng, G. H. M. Engbers, J. Feijen, J. Biomed. Mater. Res. Part A 2004, 70, 49. 19M. D. Butterworth, L. Illum, S. S. Davis, Colloids Surf. A 2001, 179, 93. 20J. A. Tyrrell, E. di Tomaso, D. Fuja, R. Tong, K. Kozak, R. K. Jain, B. Roysam, IEEE Trans. Med. Imaging 2007, 26, 223. 21P. A. Netti, D. A. Berk, M. A. Swartz, A. J. Grodzinsky, R. K. Jain, Cancer Res. 2000, 60, 2497. 22V. P. Chauhan, R. M. Lanning, B. Diop-Frimpong, W. Mok, E. B. Brown, T. P. Padera, Y. Boucher, R. K. Jain, Biophys. J. 2009, 97, 330. 23M. Magzoub, S. Jin, A. S. Verkman, FASEB J. 2008, 22, 276. 24H. S. Choi, W. Liu, P. Misra, E. Tanaka, J. P. Zimmer, B. I. Ipe, M. G. Bawendi, J. V. Frangioni, Nat. Biotechnol. 2007, 25, 1165. Citing Literature Volume49, Issue46November 8, 2010Pages 8649-8652 ReferencesRelatedInformation

We report single-particle photoluminescence (PL) intermittency (blinking) with high on-time fractions in colloidal CdSe quantum dots (QD) with conformal CdS shells of 1.4 nm thickness, equivalent to approximately 4 CdS monolayers. All QDs observed displayed on-time fractions >60% with the majority >80%. The high on-time fraction blinking is accompanied by fluorescence quantum yields (QY) close to unity (up to 98% in an absolute QY measurement) when dispersed in organic solvents and a monoexponential ensemble photoluminescence (PL) decay lifetime. The CdS shell is formed in high synthetic yield using a modified selective ion layer adsorption and reaction (SILAR) technique that employs a silylated sulfur precursor. The CdS shell provides sufficient chemical and electronic passivation of the QD excited state to permit water solubilization with greater than 60% QY via ligand exchange with an imidazole-bearing hydrophilic polymer.

To assess the completeness of intervention reporting in randomised controlled trials (RCTs) published in nursing journals based on the Template for Intervention Description and Replication (TIDieR) checklist. A cross-sectional study. RCTs published in English in nursing journals between January 2022 and December 2022 were identified through PubMed. Title- and abstract-screening were undertaken independently by two reviewers to select eligible trials, from which data were extracted. Reports of interventions were likewise independently evaluated based on the TIDieR checklist. Binary logistic regression analysis was performed to investigate potential predictors for the compliance of TIDieR. Our analysis included 303 eligible trials, which generally adhered to most items on the TIDieR checklist, though adherence varied across the trials. Slightly fewer than half of the trials demonstrated good reporting quality. Poor reporting was associated in areas such as modifications, tailoring, and the type of locations where the intervention occurred. Additionally, suboptimal reporting on intervention adherence was noted. Compliance with TIDieR was found to be influenced by factors such as funding availability and the journal's ranking. Our study revealed suboptimal reporting of the TIDieR items in RCTs published in nursing journals. More rigorous adherence to the TIDieR checklist is needed to improve the quality of intervention reporting. Additionally, comparing adherence before and after the implementation of TIDieR may be considered in future investigations. This paper represents the first study to appraise the reporting quality of RCTs in nursing journals based on the TIDieR checklist. Evidence of suboptimal compliance of RCTs to the TIDieR checklist items is presented. No patient or public contribution applied.