A nanoscale optical biosensor: Real-time immunoassay in physiological buffer enabled by improved nanoparticle adhesion

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 107, Issue 8, 2003, Pages 1772-1780

  Riboh, Jonathan C ^a   Haes, Amanda J ^a   McFarland, Adam D ^a   Yonzon, Chanda Ranjit ^a   Van Duyne, Richard P ^a  

^a NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

OPTICAL BIOSENSORS;

ADHESION; ANTIGENS; ATOMIC FORCE MICROSCOPY; BIOASSAY; IMMUNOLOGY; NANOSTRUCTURED MATERIALS; SURFACE PLASMON RESONANCE; THERMODYNAMICS;

BIOSENSORS;

EID: 0037468429     PISSN: 10895647     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp022130v     Document Type: Article

References (81)

1. Shipway, A. N.; Katz, E.; Willner, I. Chem. Phys. Chem. 2000, 1,18.
2. Niemeyer, C. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 4128.
3. Benedek, G.; Martin, T. P.; Pacchioni, G. Elemental and Molecular Clusters; Springer Series in Materials Science ed.; Springer-Verlag: Berlin, 1988; Vol. 6.
4. Alivisatos, A. P. J. Phys. Chem. 1996, 100, 13226.
5. Alivisatos, A. P. Science 1996, 271, 933.
6. Clusters and Colloids From Theory to Applications; Schmid, G., Ed.; VCH Publishers: New York; Weinheim (Federal Republic of Germany), 1994; p 555.
7. Steigerwald, M. L.; Brus, L. E. Acc. Chem. Res. 1990, 23, 183.
8. Brus, L. E.; Szajowski, P. F.; Wilson, W. L.; Harris, T. D.; Schuppler, S.; Citrin, P. H. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 2915.
9. Reed, M. A.; Kirk, W. P. Nanostructures and Mesoscopic Systems; Academic Press, Inc.: San Diego, 1991.
10. Sundaram, M.; Chalmers, S. A.; Hopkins, P. F.; Gossard, A. C. Science 1991, 254, 1326.
11. Kreibig, U. Optics of nanosized metals. In Handbook of Optical Properties; Hummel, R. E., Wissmann, P., Eds.; CRC Press: Boca Raton, 1997; Vol. 2; p 145.
12. Kreibig, U.; Gartz, M.; Hilger, A. Ber. Bunsen-Ges. 1997, 101, 1593.
13. Kreibig, U.; Gartz, M.; Hilger, A.; Hovel, H. Optical investigations of surfaces and interfaces of metal clusters. Adv. Met. Semicond. Clusters 1998, 4, 345.
14. Haynes, C. L.; Van Duyne, R. P. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 5599.
15. Mulvaney, P. MRS Bull. 2001, 26, 1009.
16. El-Sayed, M. A. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 257.
17. Link, S.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 8410.
18. Mulvaney, P. Langmuir 1996, 12, 788.
19. Jensen, T. R.; Kelly, K. L.; Lazarides, A.; Schatz, G. C. J. Cluster Sci. 1999, 10, 295.
20. Jensen, T. R.; Malinsky, M. D.; Haynes, C. L.; Van Duyne, R. P. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 10549.
21. Michaels, A. M.; Nirmal, M.; Bras, L. E. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 9932.
22. Schultz, S.; Smith, D. R.; Mock, J. J.; Schultz, D. A. P. N. A. S. 2000, 97, 996.
23. Yguerabide, J.; Yguerabide, E. E. Anal. Biochem. 1998, 262, 137.
24. Yguerabide, J.; Yguerabide, E. E. Anal. Biochem. 1998, 262, 157.
25. Schatz, G. C.; Van Duyne, R. P. Electromagnetic Mechanism of Surface-Enhanced Spectroscopy; Wiley: New York, 2002; Vol. 1.
26. Turner, A. P. F. Science 2000, 290, 1315.
27. Iwasaki, Y.; Horiuchi, T.; Niwa, O. Anal. Chem. 2001, 73, 1595.
28. Maxwell, D. J.; Taylor, J. R.; Nie, S. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 9606.
29. Ivansson, D.; Bayer, K.; Mandenius, C. F. Anal. Chim. Acta 2002, 456, 193.
30. Spangler, B. D.; Wilkinson, E. A.; Murphy, J. T.; Tyler, B. J. Anal. Chim. Acta 2001, 444, 149.
31. Ligler, F. S.; Goldn, J. P.; Shriver Lake, L. C.; Ogert, R. A.; Wijesuria, D.; Anderson, G. P. ImmunoMethods 1993, 3, 122.
32. Copeland, R. A.; Fodor, S. P. A.; Spiro, T. G. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 3872.
33. Suzuki, M.; Ozawa, F.; Wakako, S.; Aso, S. Anal. Bioanal. Chem. 2002, 372, 301.
34. Immunoassay; Diamandis, E. P., Christopoulos, T. K., Eds.; Academic Press: San Diego, CA, 1996.
35. Williams, A. F.; Barclay, A. N. Annu. Reu. Immunol. 1988, 6, 381.
36. Silverton, E. W.; Navia, M. A.; Davies, D. R. Proc. Natl. Acad. Sci. 1977, 74, 5140.
37. Lynch, N. J.; Kilpatrick, R. K.; Carbonell, R. G. Biotechnol. Bioeng. 1996, 50, 169.
38. Coille, I.; Gauglitz, G.; Hoebeke, J. Anal. Bioanal. Chem. 2002, 372, 293.
39. Adamczyk, M.; Mattingly, P. G.; Shreder, K.; Yu, Z. Bioconjugate Chem. 1999, 10, 1032.
40. Cui, Y.; Wei, Q.; Park, H.; Lieber, C. M. Science 2001, 293, 1289.
41. Kim, S. R.; Abbot, N. L. Adv. Mater. 2001, 13, 1445.
42. Schuck, P. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 1997, 26, 541.
43. Blake, R. C.; Pavlov, A. R.; Blake, D. A. Anal. Biochem. 1999, 272, 123.
44. Malinsky, M. D.; Kelly, K. L.; Schatz, G. C.; Van Dnyne, R. P. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 1471.
45. Haes, A. J.; Van Duyne, R. P. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 10596
46. Lee, H. J.; Goodrich, T. T.; Corn, R. M. Anal. Chem. 2001, 73, 5525.
47. Hall, D. Anal. Biochem. 2001, 288, 109.
48. Wang, J.; Cai, X.; Rivas, G.; Shiraishi, H.; Farias, P. A. M.; Dontha, N. Anal. Chem. 1996, 68, 2629.
49. Walterbeek, H. T.; van der Meer, A. J. G. M. J. Environ. Radioact. 1996, 33, 237.
50. Thevenot, D. R.; Toth, K.; Durst, R. A.; Wilson, G. S. Biosens. Bioelectron. 2001, 16, 121.
51. Mascini, M.; Palchetti, I.; Marrazza, G. Fresenius' J. Anal. Chem. 2001, 369, 15.
52. Horacek, J.; Skladal, P. Anal. Chim. Acta 1997, 347, 43.
53. Ebersole, R. C.; Miller, J. A.; Moran, J. R.; Ward, M. D. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 3239.
54. Miller, M. M.; Sheehan, P. E.; Edelstein, R. L.; Tamanaha, C. R.; Zhong, L.; Bounnak, S., Whitman, L. J.; Colton, R. J. J. Magn. Magn. Mater. 2001, 225, 156.
55. Chemla, Y. R.; Grossman, H. L.; Poon, Y.; McDermott, R.; Stevens, R.; Alper, M. D.; Clarke, J. Proc. Natl. Acad. Sci. 2000, 97, 26.
56. Raiteri, R.; Grattarola, M.; Butt, H.-J.; Skladal, P. Sens. Actuators, B 2001, B79, 115.
57. Kasemo, B. Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 1998, 3, 451.
58. Natsume, T.; Nakayama, H.; Isobe, T. Trends in Biotech. 2001, 19, S28.
59. Polla, D. L.; Erdman, A. G.; Robbins, W. P.; Markus, D. T.; Diaz-Diaz, J.; Rizq, R.; Nam, Y.; Brickner, H. T.; Wang, A.; Krulevitch, P. Annu. Rev. Biomed. Eng. 2000, 2, 551.
60. Brockman, J. M.; Nelson, B. P.; Corn, R. M. Annu. Rev. Phys. Chem. 2000, 51, 41.
61. Berger, C. E. H.; Beumer, T. A. M.; Kooyman, R. P. H.; Greve, J. Anal. Chem. 1998, 70, 703.
62. Karlsson, R.; Stahlberg, R. Anal. Biochem. 1995, 228, 274.
63. Zizlsperger, M.; Knoll, W. Prog. Colloid Polymer Sci. 1998, 109 (Horizons 2000-Aspects of Colloid and Interface Science at the Turn of the Millenium), 244.
64. Smith, E. A.; Erickson, M. G.; Ulijasz, A. T.; Weisblum, B.; Corn, R. M. Langmuir 2002, ASAP.
65. Haes, A. J.; Kelly, K. L.; Schatz, G. C.; Van Duyne, R. P. To be published.
66. Jensen, T. R.; Schatz, G. C.; Van Duyne, R. P. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2394.
67. Start, C.; Taggart, R. Biology, The United and Diversity of Life, 7th ed.; Wadsworth Publishing Company: Belmont, CA, 1995.
68. Sonnichsen, C.; Geier, S.; Hecker, N. E.; von Plessen, G.; Feldmann, J.; Ditlbacher, H.; Lamprecht, B.; Krenn, J. R.; Aussenegg, F. R.; Chan, V. Z.-H.; Spatz, J. P.; Moller, M. Appl. Phys. Lett. 2000, 77, 2949.
69. Haynes, C. L.; Van Duyne, R. P. Submitted.
70. Green, N. M. Adv. Protein Chem. 1975, 29, 85.
71. Jung, L. S.; Campbell, C. T.; Chinowsky, T. M.; Mar, M. N.; Yee, S. S. Langmuir 1998, 14, 5636.
72. Walczak, M. M.; Chung, C.; Stole, S. M.; Widrig, C. A.; Porter, M. D. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 2370.
73. Kim, S. R.; Abbott, N. L. Langmuir 2002, 18, 5269.
74. Eppler, A. S.; Rupprechter, G.; Anderson, E. A.; Somorjai, G. A. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 7286.
75. Ogletree, D. F.; Carpick, R. W.; Salmeron, M. Rev. Sci. Instrum. 1996, 67, 3298.
76. Frink, L. J. D.; vanSwolf, F. J. Chem. Phys. 1997, 106, 3782.
77. Jung, L. S.; Campbell, C. T. Phys. Rev. Lett. 2000, 84, 5164.
78. Jung, L. S.; Campbell, C. T. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 11168.
79. Frey, B. L.; Corn, R. M. Anal. Chem. 1996, 68, 3187.
80. Cao, Y. W.; Jin, R.; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 7961.
81. Freedman, L. J.; Maddox, M. T. J. Neuro. Methods 2001, 112, 43.