Fluorescent imaging applications of quantum dot probes

Current Nanoscience

Volumn 3, Issue 4, 2007, Pages 273-284

  Warnement, Michael R ^a   Tomlinson, Ian D ^a   Rosenthal, Sandra J ^a  

^a VANDERBILT UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

Biological application; Fluorescent imaging; Quantum dots; Surface modification

Indexed keywords

BIOLOGICAL APPLICATION; FLUORESCENT IMAGING; PHOTOSTABILITY;

FLUORESCENCE; LUMINANCE; QUANTUM YIELD; SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS; SURFACE CHEMISTRY; SURFACE TREATMENT;

IMAGING TECHNIQUES;

4 AMINOBUTYRIC ACID RECEPTOR; ANGIOTENSIN; ANGIOTENSIN RECEPTOR; ANTIBODY; ARGINYLGLYCYLASPARTIC ACID; BIOTIN; EPIDERMAL GROWTH FACTOR; GADOLINIUM; GLUTAMATE RECEPTOR; GLUTAMATE RECEPTOR 2; GLYCINE RECEPTOR; KINESIN; LIGASE; MACROGOL; MEMBRANE PROTEIN; MEMBRANE RECEPTOR; NANOCRYSTAL; NERVE GROWTH FACTOR; NEUROTRANSMITTER TRANSPORTER; PEPTIDE; PHOSPHATIDYLSERINE; PLATELET DERIVED GROWTH FACTOR RECEPTOR; POTASSIUM CHANNEL KV2.1; PROTEIN TYROSINE KINASE A; QUANTUM DOT; SEROTONIN TRANSPORTER; SHAB POTASSIUM CHANNEL; STREPTAVIDIN; UNCLASSIFIED DRUG; UNINDEXED DRUG; VITRONECTIN RECEPTOR;

CELL INTERACTION; CONJUGATION; CONTRAST ENHANCEMENT; COVALENT BOND; DIAGNOSTIC IMAGING; DRUG DELIVERY SYSTEM; FLUORESCENCE ANALYSIS; FLUORESCENCE IN SITU HYBRIDIZATION; HUMAN; IMAGING SYSTEM; MEDICAL RESEARCH; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR STABILITY; NONHUMAN; NUCLEAR LOCALIZATION SIGNAL; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE IMAGING; PRIORITY JOURNAL; PROTEIN PROTEIN INTERACTION; PROTEIN TRANSPORT; QUANTUM CHEMISTRY; QUANTUM YIELD; REVIEW; SCREENING TEST; SENSITIVITY AND SPECIFICITY;

EID: 36348960796     PISSN: 15734137     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.2174/157341307782418595     Document Type: Review

References (106)

1. Bruchez, M.P.; Moronne, M.; Gin, P.; Weiss, S.; Alivisatos, A.P. Science, 1998, 281, 2013.
2. Chan, W.C.W.; Nie, S. Science, 1998, 281, 2016.
3. Michalet, X.; Pinaud, F.F.; Bentolila, L.A.; Tsay, J.M.; Doose, S.; Li, J.J.; Sundaresan, G.; Wu, A.M.; Gambhir, S.S., Weiss, S. Science, 2005, 307, 538.
4. Fu, A.; Gu, W.; Larabell, C.; Alivisatos, A.P. Curr. Opin. Neurobio., 2005, 15, 568.
5. Medintz, I.L.; Uyeda, H.T.; Goldman, E.R.; Mattoussi, H. Nat. Mater., 2005, 4, 435.
6. Jaiswal, J.K.; Simon, S.M. TRENDS Cell Biol., 2004, 14, 497.
7. Michalet, X.; Pinaud, F.; Lacoste, T.D.; Dahan, M.; Bruchez, M.P.; Alivisatos, A.P.; Weiss, S. Single Mol., 2001, 4, 261.
8. McBride, J.; Treadway, J.; Feldman, L.C.; Pennycook, S.J.; Rosenthal, S.J. Nano Lett., 2006, 6, 1496.
9. Murray, C.B; Kagan, C.R.; Bawendi, M.G. Annu. Rev. Mater. Sci., 2000, 30, 545.
10. Peng, Z.A.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 183.
11. Gerion, D.; Pinand, F.; Williams, S.C.; Parak, W.J.; Zanchet, D.; Weiss, S.; Alivisatos, A.P. J. Phys. Chem. B, 2001, 105, 8861.
12. Akerman, M.E.; Chan, W.C.W.; Laakkonen, P.; Bhatia, S.N.; Rubslahti, E. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2002, 99, 12617.
13. Hanaki, K.; Momo, A.; Oku, T.; Komoto, A.; Maenosono, S.; Yamaguchi, Y.; Yamamoto, K. Biochem. Biophys. Res. Com., 2003, 302, 496.
14. Mattoussi, H.; Mauro, J.M.; Goldman, E.R.; Green, T.M.; Anderson, G.P.; Sundar, V.C.; Bawendi, M.G. Phys. Stat. Sol., 2001, 224, 277.
15. Jaiswal, J.K.; Mattoussi, H.; Mauro, M.; Simon, S.M. Nat. Biotech., 2003, 21, 47.
16. Matoussi, H.; Mauro, J.M.; Goldman, E.R;; Anderson, G.P.; Sundar, V.C.; Mikulec, F.V.; Bawendi, M.G. J. Am. Chem. Soc., 2000, 122, 12142.
17. Dubertret, B.; Skourides, P.; Norris, D.J.; Brivanlou, A.H.; Libchaber, A. Science, 2002, 298, 1759.
18. Wu, X.; Liu, H.; Liu, J.; Haley, K.N.; Treadway, J.A.; Larson, J.-P.; Ge, N.; Peale, F.; Bruchez, M.P. Nat. Biotech., 2003, 21, 41.
19. Petruska M.A.; Bartko A.P.; Klimov V.I. J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 714.
20. Gao, X.; Cui, Y.; Levenson, R.M.; Chung, L.W.K.; Nie, S. Nat. Biotech., 2004, 22, 969.
21. Gerion, D.; Parak, W.J.; Williams, S.C.; Zanchet, D.; Micheel, C.M.; Alivisatos, A.P. J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 7070.
22. Ballou, B.; Lagerholm, B. C.; Ernst, L. A.; Bruchez, M. P.; Waggoner, A. S. Bioconjugate Chem., 2004, 15, 79.
23. Bentzen, E.L.; Tomlinson, I.D.; Mason, J.; Gresch, P.; Warnement, M.R.; Wright, D.W.; Sanders-Bush, E.; Blakely, R.; Rosenthal, S.J. Bioconjugate. Chem., 2005, 16, 1488.
24. Pathak, S.; Cao, E.; Davidson, M.C.; Jin, S.; Silva, G.A. J. Neurosci., 2006, 26, 1893.
25. Zimmer, J.P.; Kim, S.-W.; Ohnishi, S.; Tanaka, E.; Frangioni, J.V.; Bawendi, M.G. J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 2526.
26. Sehgal, D.; Vijay, I.K. Anal. Biochem., 1994, 218, 87.
27. Piran, U; Riordan, W.J. J. Immunol. Methods, 1990, 133, 141.
28. Lidke, D.S.; Nagy, P.; Heintzmann, R.; Arndt-Jovin, D.J.; Post, J.N.; Grecco, H.E.; Jares-Erijman, E.A.; Jovin, T.M. Nat Biotech., 2004, 22, 198.
29. Courty.; Luccardini, C.; Bellaiche, Y.; Cappello, G.; Dahan, M. Nano Lett., 2006, 6, 1491.
30. Le Gac, S.; Vermes, I.; van den Berg, A. Nano Lett., 2006, 6, 1863.
31. Howarth, M.; Takao, K.; Hayashi, Y.; Ting, A.Y. Proc. Natl. Acad. Sci., 2005, 102, 7583.
32. O'Connell, K.M.S.; Rolig, A.S.; Whitesel, J.D.; Tamkun, M.M. J. Neurosci., 2006, 26, 9609.
33. Dahan, M.; Levi, S.; Luccardini, C,; Rostaing, R; Riveau, B.; Triller, A. Science, 2003, 302, 442.
34. Bentzen, E. L.; House, F.; Utley, T. J.; Crowe, J. E., Jr.; Wright, D. W. Nano Lett., 2005, 5, 591.
35. Giepmans, B.N.G.; Deerinck, T.J.; Smarr, B.L.; Jones, Y.Z.; Ellisman, M.H. Nat. Methods, 2005, 743.
36. Li, Z.; Wang, K.; Tan, W.; Li, J.; Fu, Z.; Ma, C.; Li, H.; He, X.; Liu, J. Anal. Biochem., 2006, 354, 169.
37. Sukhanova, A.; Devy, J.; Venteo, L.; Kaplan, H.; Artemyev, M.; Oleinikov, V.; Klinov, D.; Pluot, M.; Cohen, J.H.M.; Nabiev, I. Anal. Biochem., 2004, 324, 60.
38. Goldman, E.R.; Anderson, G.P.; Tran, P.T.; Mattoussi, H.; Charles, P.T.; Mauro, J.M. Anal Chem., 2002, 74, 841.
39. Warnement, M.R.; Faley, S.L.; Wikswo, J.P.; Rosenthal, S.J. IEEE Trans. NanoBiosci., In Press.
40. Tokumasu, F.; Dvorak, J. J. Microscopy, 2003, 211, 256.
41. Winter, J.O.; Liu, T.Y.; Korgel, B.A.; Schmidt, C.E. Adv. Mater., 2001, 13, 1673.
42. Stroh, M.; Zimmer, J.P.; Duda, D.G.; Levchenko, T.S.; Cohen, K.S.; Brown, E.B.; Scadden, D.T.; Torchilin, V.P.; Bawendi, M.G.; Fukumura, D.; Jain, R.K. Nat. Med., 2005, 11, 678.
43. Chen, F.; Gerion, D. Nano Lett., 2004, 4, 1827.
44. Cai, W.; Shin, D.-W.; Chen, K.; Gheysens, O.; Cao, Q.; Wang, S. X.; Gambhir, S. S.; Chen, X. Nano Lett., 2006, 6, 669.
45. Vu, T. Q.; Maddipati, R.; Blute, T. A.; Nehilla, B. J.; Nusblat, L.; Desai T. A. Nano Lett., 2005, 5, 603.
46. Sundara Rajan, S.; Vu, T. Q. Nano Lett., 2006, 6, 2049.
47. Young, S.H.; Rozengurt, E. Am. J. Physiol. Cell Physiol., 2006, 290, C728.
48. Pinaud, F.; King, D.; Moore, H.P.; Weiss, S. J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 6115.
49. Nan, X.; Sims, P. A.; Chen, P.; Xie, X. S. J. Phys. Chem. B., 2005, 109, 24220.
50. Delehanty, J. B.; Medintz, I. L.; Pons, T.; Brunel, F. M.; Dawson, P. E.; Mattoussi, H. Bioconjugate Chem., 2006, 17, 920.
51. Hoshino, A.; Fujioka, K.; Oku, T.; Nakamura, S.; Suga, M.; Yamaguchi, Y.; Suzuki, K.; Yasuhara, M.; Yamaoto, K. Microbial. Immunol., 2004, 48, 985.
52. Lagerholm, B.C.; Wang, M.; Ernst, L.A.; Ly, D.H.; Liu, H.; Bruchez, M.P.; Waggoner, A.S. Nano Lett., 2004, 4, 2019.
53. Mattheakis, L.C.; Dias, J.M.; Choi Y.J.; Gong, J.; Bruchez, M.P.; Liu, J.; Wang, E. Anal. Biochem., 2004, 327, 200.
54. Shi, P.; Chen, H.; Cho, M.R.; Stroscio, M.A. IEEE Trans. NanoBiosci., 2006, 5, 15.
55. Tomlinson, I.D.; Mason, J.; Blakely, R.D.; Rosenthal, S.J. In Methods in Molecular Biology: Nanobiotechnology Protocols, Rosenthal S.J.; Wright, D.W., Eds.; Humana Press:New York, 2005; Vol. 303, pp. 51-60.
56. Bentolila, L.A.; Weiss, S. Cell Biochem. Biophys., 2006, 45, 59.
57. Ho, X.P.; Kung, M.C.; Yang, S.; Wang, T.H. Nano Lett., 2005, 5, 1693.
58. Pathak, S.; Choi, S.K.; Arnheim, N.; Thompson, M.E. J. Am. Chem. Soc., 2001, 123, 4103.
59. Xiao, Y.; Barker, P.E. Nucleic Acids Res., 2004, 32, e28.
60. Rosenthal, S.J.; Tomlinson, I.D.; Adkins, E.M.; Schroeter, S.; Adams, S.; Swafford, L.; McBride, J.; Wang, Y.; DeFelice, L.J.; Blakely, R.D. J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 4586.
61. Gussin, H. A.; Tomlinson, I. D.; Little, D. M.; Warnement, M. R.; Qian, H.; Rosenthal, S. J.; Pepperberg, D. R. J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 15701
62. Parak W.J.; Boudreau, R.; Le Gros, M.; Gerion, D.; Zanchet, D.; Micheel, C.M.; Williams, S.C.; Alivisatos, A. P.; Larabell, C. Adv. Mater., 2002, 14, 882.
63. Dahan, M.; Laurence, T.; Pinaud, F.; Chemla, D.S.; Alivisatos, A.P.; Sauer M.; Weiss, S. Optics Lett., 2001, 26, 825.
64. Dixit, S. K; Goicochea, N. L.; Daniel, M.-C.; Murali, A.; Bronstein, L.; De, M.; Stein, B.; Rotello, V. M.; Kao, C. C.; Dragnea, B. Nano Lett., 2006, 6, 1993.
65. Makrides, S.C.; Gasbarro, C.; Bello, J.M. Biotechniques, 2005, 39, 501.
66. Fountaine, T.J.; Wincovitch, S.M.; Geho, D.H.; Garfield, S.H.; Pittaluga, S. Mod. Pathol., 2006, 19, 1181.
67. Chattopadhyay, P.K.; Price, D.A.; Harper, T.F.; Betts, M.R.; Yu, J.; Gostick, E.; Perfetto, S.P.; Goepfert, P.; Koup. R.A.; De Rosa, S.C.; Bruchez, M.P.; Roederer, M. Nat. Med., 2006, 12, 972.
68. Hohng, S.; Ha, T. J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 1324.
69. Lidke, K.A.; Rieger, B.; Jovin, T.M.; Heintzmann, R. Optics Express, 2005, 13, 7052.
70. Larson, D.R.; Zipfel, W.R.; Williams, R.M.; Clark S.W.; Bruchez M.P.; Wise, F.W.; Webb, W.W. Science, 2003, 300, 1434.
71. Kim, S.; Lim, Y.T, Soltesz, E.G.; De Grand, A.M.; Lee, J.; Nakayama, A.; Parker, J.A.; Mihaljevic, T.; Laurence, R.G.; Dor, D.M.; Cohn, L.H., Bawendi, M.G.; Frangioni J.V. Nat. Biotech., 2004, 22, 93.
72. Voura, E.B.; Jaiswal, J.K.; Mattoussi, H.; Simon, S.M. Nat. Med., 2004, 10, 993.
73. Tada, H.; Higuchi, H.; Wanatabe, T.M.; Ohuchi, N. Cancer Res., 2007, 67, 1138.
74. Mulder, W.J.M.; Koole, R.; Brandwijk, R.J.; Storm, G.; Chin, P.T.K.; Strijkers, G.J.; Donega, C.M.; Nicolay, K.; Griffoen, A.W. Nano Lett., 2006, 6, 1.
75. van Tilborg, G.A.F.; Mulder, W.J.M.; Chin, P.T.K.; Storm, G.; Reuteling-sperger, C.P.; Nicolay, K.; Strijkers, G.J. Bioconj. Chem., 2006, 17, 741.
76. Yang, H.; Santra, S.; Walter, G.A.; Holloway, P.H. Adv. Mater., 2006, 18, 2890.
77. Samia, A.C.S.; Chen, X.; Burda, C. J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 15736.
78. Kim, Y.; Lillo, A.M.; Steiniger, S.C.J.; Liu, Y.; Ballatore, C.; Anichini, A.; Mortarini, R.; Kaufmann, G.F.; Zhou, B.; Felding-Habermann, B.; Janda, K.D. Biochem., 2006, 45, 9434.
79. Zhang, Y.; So, M. K.; Rao, J. Nano Lett., 2006, 6, 1988.
80. Hardman, R. Environ. Health Perspect., 2006, 114, 165.
81. Zou, M.F.; Kopajtic, T.; Katz, J.L.; Wirtz, S.; Justice, J.B.; Newman, A.H. J. Med. Chem., 2001, 44, 4453.
82. Shimada, S.; Kitayama, S.; Lin, C.L.; Patel, A.; Nanthakumar, E.; Gregor, P.; Kuhar, M.; Uhl, G. Science, 1991, 254, 576.
83. Kitty, J.E.; Lorang, D.; Amara, S.G. Science, 1991, 254, 578.
84. Xing, D.; Chen, P.; Keil, R.; Kilts, C.D.; Shi, B.; Camp, V.M.; Malveaux, G.; Ely, T.; Owens, M.J.; Votaw, L.; Davis, M.; Hoffman, J.M.; Bakay, R.A.E.; Subramanian, T.; Watts, R.L.; Goodman, M.M. J. Med. Chem., 2000, 43, 639.
85. Jiang, S.; Chang, A.; Abraham, P.; Kuhar, M.J.; Carroll, I. Bioorg. Med. Chem. Lett., 1998, 8, 3689.
86. Zou, M.; Kpajtic, T.; Katz, J.L.; Wirtz, S.; Justice, J.B.; Newman, H.N. J. Med. Chem., 2001, 44, 4453.
87. Meltzer, P.C.; Blundell, P.; Chen, Z.; Yong, Y.F.; Madras, B.K. Bioorg. Med. Chem. Lett., 1999, 9, 857.
88. Prakash, K.R.C.; Tamiz, A.P.; Araldi, G.L.; Zhang, M.; Johnson, K.M.; Kozikowski, A.P. Bioorg. Med. Chem. Lett., 1999, 9, 3325.
89. Xu, C.; Coffey, L.L.; Reith, M.E.A. Biochem. Pharmacol., 1995, 49, 339.
90. Houlihan, W.J.; Kelly, L.; Pankuch, J.; Koletar, J.; Brand, L.; Janowsky, A.; Kopajic, J. Med. Chem., 2002, 45, 4097.
91. Zhang, Y.; Rothman, R.B.; Dersch, C.M.; DeCosta, B.R.; Jacobson A.E.; Rice, K.C. J. Med. Chem., 2000, 43, 4840.
92. Lewis, D.B.; Matecka, D.; Zhang, Y; Hsin, L.; Dersch, C.M.; Stafford, D.; Glowa, J.R.; Rothman, R.B.; Rice, K.C. J. Med. Chem., 1999, 42, 5029.
93. Choi, S.; Elmaleh, D.R.; Hanson, R.N.; Fischman, A.J. J. Med. Chem., 2000, 43, 205.
94. Rothman, R.B.; Mele, A.; Reid, A.A.; Akunne, H.C.; Greig, N.; Thurkauf, A.; DeCosta, B.R.; Rice, K.C.; Pert, A. Pharmacol. Biochem. Behav., 1991, 40, 387.
95. Dutta, A.K.; Fei, X.S.; Vaughan, R.A.; Gaffaney, J.D.; Wang, N.; Lever, J.R.; Reith, M.E. Life Sci., 2001, 68, 1839.
96. Hsin, L.W.; Dersch, C.M.; Baumann, M.H.; Stafford, D.; Glowa, J.R.; Rothman, R.B.; Jacobson, A.E.; Rice, K.E. J. Med. Chem., 2002, 45, 1321.
97. Benedetti, P.; Mannhold, R.; Cruciani, G.; Pastor, M. J. Med. Chem., 2002, 45, 1577.
98. Dutta, A.K.; Davis, M.C., Fei, X.S.; Beardsley, P.M.; Cook, C.D.; Reith, M.E.A. J. Med Chem., 2002, 45, 654.
99. Dutta, A.K.; Coffey, L.L.; Reith, M.A.E. J. Med. Chem., 1997, 40, 35.
100. Lewis, D.B.; Matecka, D.; Zhang, Y; Hsin, L.W.; Dersch, C.M.; Stafford, D.; Glowa, J.R.; Rothman; R.B.; Rice, K.C. J. Med. Chem., 1999, 42, 5029.
101. Matecka, D.; Lewis, D.; Rothman, R.B.; Dersch, C.M.; Wojnicki, F.H.E.; Glowa, J.R.; DeVries, C.A.; Pert, A.; Rice, K.C. J. Med. Chem., 1997, 40, 705.
102. Sallee, F.R.; Fogel, E.L.; Schwartz, E.; Choi, S-M.; Curran, D.P.; Niznik, H.B. FEBS Lett., 1989, 256, 219.
103. Zimmerman, K.; Hengerer, B. Bioorg. Med. Chem. Lett., 1998, 8, 261.
104. Tomlinson, I.D.; Burton, J.; Mason, J.; Blakely, R.D.; Rosenthal, S.J. Tetrahedron, 2003, 59, 8035.
105. Wada, M.; Nakai, H.; Sato, Y. Tetrahedron, 1993, 39, 2691.
106. Mitsunobu, O. Synthesis, 1981, 1, 1.