Electrochemistry of nucleic acids at solid electrodes and its applications

Electroanalysis

Volumn 16, Issue 15, 2004, Pages 1193-1204

  De Los Santos Álvarez, Patricia ^a   Lobo Castañón, M Jesús ^a   Miranda Ordieres, Arturo J ^a   Tuñón Blanco, Paulino ^a  

^a UNIVERSITY OF OVIEDO   (Spain)

Author keywords

Charge transport through DNA; DNA damage; Nucleic acid electrochemistry; Nucleic acid based biosensors; Solid electrodes

Indexed keywords

BIOSENSORS; CHEMICAL DETECTION; DNA; ELECTROCHEMICAL BIOSENSORS; ELECTROCHEMICAL ELECTRODES;

AGING RESEARCH; CANCER RESEARCH; CHARGE MIGRATION; CHARGE TRANSPORT THROUGH DNA; DNA DAMAGES; ITS APPLICATIONS; NUCLEIC ACID ELECTROCHEMISTRY; NUCLEIC ACID-BASED BIOSENSORS; REDOX CHEMISTRY; SOLID ELECTRODES;

BIOMOLECULES;

ADENINE DERIVATIVE; BENZNIDAZOLE; CARBOPLATIN; CISPLATIN; COPPER; DAUNORUBICIN; DNA; DOXORUBICIN; HYDRAZINE DERIVATIVE; LYCORINE; METAL COMPLEX; MITOXANTRONE; NITROIMIDAZOLE; NUCLEIC ACID; NUCLEIC ACID BASE; SUGAR;

AGING; BIOSENSOR; CATALYSIS; CHEMISTRY; CONFORMATION; DNA DAMAGE; DNA DETERMINATION; DNA REPAIR; DRUG EFFECT; DRUG MECHANISM; ELECTRIC CONDUCTIVITY; ELECTRICITY; ELECTROCHEMICAL ANALYSIS; ELECTROCHEMISTRY; ELECTRODE; ENERGY; MALIGNANT NEOPLASTIC DISEASE; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULAR INTERACTION; MOLECULAR MECHANICS; MOLECULAR RECOGNITION; MOLECULE; NUCLEIC ACID ANALYSIS; NUCLEIC ACID STRUCTURE; OXIDATION; OXIDATION REDUCTION REACTION; PHOTOREACTIVITY; REVIEW; SOLID; STRUCTURE ANALYSIS; TECHNIQUE;

EID: 4544221509     PISSN: 10400397     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/elan.200402995     Document Type: Review

References (163)

1. E. Palecek, Nature 1960, 188, 656.
2. E. Palecek, Electroanalysis 1996, 8, 7.
3. E. Palecek, M. Fojta, Anal. Chem. 2001, 73, 75A.
4. E. Palecek, Talanta 2002, 56, 809.
5. V. Brabec, G. Dryhurst, J. Electroanal. Chem. 1978, 89, 161.
6. V. Brabec, Bioelectrochem. Bioenerg. 1981, 8, 437.
7. P. de los Santos-Álvarez, M. J. Lobo-Castañón, A. J. Miranda-Ordieres, P. Tuñón-Blanco, Anal. Bioanal. Chem. 2004, 378, 104.
8. F. Lucarelli, G. Marrazza, A. P. F. Turner, M. Mascini, Biosens. Bioelectron. 2004, 19, 515.
9. J. Wang, Anal. Chim. Acta 2002, 469, 63.
10. J. J. Gooding, Electroanalysis 2002, 14, 1149.
11. P. de-los-Santos-Álvarez, M. J. Lobo-Castañón, A. J. Miranda-Ordieres, P. Tuñón-Blanco, Anal. Bioanal. Chem. 2004, 378, 104.
12. J. Wang, Chem. Eur. J. 1999, 5, 1681.
13. V. Brabec, G. Dryhurst, J. Electroanal. Chem. 1978, 91, 219.
14. L. G. Karber, G. Dryhurst, Anal. Chim. Acta 1979, 108, 193.
15. G. Dryhurst, L. G. Karber, Anal. Chim. Acta 1978, 100, 289.
16. M. Tomschik, F. Jelen, L. Havran, L. Trnková, P. E. Nielsen, E. Palecek, J. Electroanal. Chem. 1999, 476, 71.
17. J. Wang, X. Cai, J. R. Fernandes, D. H. Grant, M. Ozsoz, J. Electroanal. Chem. 1998, 441, 167.
18. A. M. Oliveira-Brett, F. M. Matysik, J. Electroanal. Chem. 1997, 429, 95.
19. T. Yao, T. Wasa, S. Musha, Bull. Chem. Soc. Jpn. 1978, 51, 1235.
20. L. Wu, J. Zhou, J. Luo, Z. Lin, Electrochim. Acta 2000, 45, 2923.
21. C. Cai, G. Rivas, P. A. M. Farias, H. Shiraishi, J. Wang, E. Palecek, Electroanalysis 1996, 8, 753.
22. C. B. A. Brett, A. M. Oliveira Brett, S. H. P. Serrano, J. Electroanal. Chem. 1994, 366, 225.
23. D. W. Pang, M. Zhang, Z. L. Wang, Y. P. Qi, J. K. Cheng, Z. Y. Liu, J. Electroanal. Chem. 1996, 403, 183.
24. G. M. Brown, D. P. Allison, R. J. Warmack, K. B. Jacobson, F. W. Larimer, R. P. Woychik, W. L. Carrier, Ultramicroscopy 1991, 38, 253.
25. H. S. Wang, H. X. Ju, H. Y. Chen, Electroanalysis 2001, 13, 1105.
26. H. S. Wang, H. X. Ju, H. Y. Chen, Electroanalysis 2002, 14, 1615.
27. A. M. Oliveira-Brett, A. M. Chiorcea, Electrochem. Commun. 2003, 5, 178.
28. P. de-los-Santos-Álvarez, P. G. Molina, M. J. Lobo- Castañón, A. J. Miranda-Ordieres, P. Tuñón-Blanco, Electroanalysis 2002, 14, 1543.
29. P. de-los-Santos-Álvarez, M. J. Lobo-Castañón, A. J. Miranda-Ordieres, P. Tuñón-Blanco, Anal. Chem. 2002, 74, 3342.
30. Z. Wang, D. Liu, S. Dong, Bioelectrochem. 2001, 53, 175.
31. Z. Wang, D. Liu, S. Dong, Electroanalysis 2000, 12, 1419.
32. S. C. Tsang, Z. Guo, Y. K. Chen, M. L. H. Green, H. A. O. Hill, T. W. Hambley, P. J. Sadler, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1997, 36, 2198.
33. J. Wang, A. N. Kawde, M. Musameh, Analyst 2003, 128, 912.
34. K. Wu, J. Fei, W. Bai, S. Hu, Anal. Bioanal. Chem. 2003, 376, 205.
35. M. L. Pedano, G. A. Rivas, Electrochem. Commun. 2004, 6, 10.
36. C. Prado, G. U. Flechsig, P. Gründler, J. S. Foord, E Marken, R. G. Compton, Analyst 2002, 127, 329.
37. T. A. Ivandini, B. V. Sarada, T. N. Rao, A. Fujishima, Analyst 2003, 128, 924.
38. D. W. Pang, Y. P. Qi, Z. L. Wang, J. K. Cheng, J. W. Wang, Electroanalysis 1995, 7, 774.
39. E. E. Ferapontova, E. Domínguez, Electroanalysis 2003, 15, 629.
40. K. Kerman, Y. Morita, Y. Takamura, E. Tamiya, Electrochem. Commun. 2003, 5, 887.
41. H. Kimura-Suda, D. Y. Petrovykh, M. J. Tarlov, L. J. Whitman, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9014.
42. J. Wang, Electroanalysis 2001, 13, 635.
43. L. Trnková, Talanta 2002, 56, 887.
44. C. F. Fan, H. Y. Song, X. F. Hu, G. X. Li, J. Q. Zhu, X. X. Xu, D. X. Zhu, Anal. Biochem. 1999, 271, 1.
45. P. M. Armistead, H. H. Thorp, Anal. Chem. 2000, 72, 3764.
46. Y. D. Zhao, D. W. Pang, Z. L. Wang, J. K. Cheng, Y. P. Qi, J. Electroanal. Chem. 1997, 431, 203.
47. N. de-los-Santos-Álvarez, P. de-los-Santos-Álvarez, M. J. Lobo Castañón, A. J. Miranda Ordieres, P. Tuñón Blanco, unpublished results
48. N. de los Santos Álvarez, P. Muñiz Ortea, A. Montes Pañeda, M. J. Lobo Castañón, A. J. Miranda Ordieres, P. Tuñón Blanco, J. Electroanal. Chem. 2001, 502, 109.
49. D. H. Johnston, K. C. Glasgow, H. H. Thorp, J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 8933.
50. S. C. Weatherly, I. V. Yang, H. H. Thorp, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 1236.
51. D. H. Johnston, H. H. Thorp, J. Phys. Chem. 1996, 100, 13837.
52. D. H. Johnston, C. C. Cheng, K. J. Campbell, H. H. Thorp, Inorg. Chem. 1994, 33, 6388.
53. M. H. Baik, J. S. Silverman, I. V. Yang, P. A. Ropp, V. A. Szalai, W. Yang, H. H. Thorp, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6437.
54. P. Singhal, W. G. Kuhr, Anal. Chem. 1997, 69, 4828.
55. R. S. Snart, Biopolymers 1968, 6, 293.
56. G. C. Barker, J. Electroanal. Chem. 1987, 226, 171.
57. C. Y. Zhang, J. Feng, Y. X. Ci, A. D. Lang, C. H. Huang, Bioelectrochem. Bioenerg. 1998, 46, 145.
58. Q. Li, G. Luo, J. Feng, D. Cai, Q. Ouyang, Analyst 2000, 125, 1908.
59. E C. Grozema, Y. A. Berlin, L. D. A. Siebbeles, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 10903.
60. C. R. Treadway, M. G. Hill, J. K. Barton, Chem. Phys. 2002, 281, 409.
61. G. S. M. Tong, I. V. Kurnikov, B. N. Beratan, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 2381.
62. J. Jortner, M. Bixon, T. Langenbacher, M. E. Michel-Beyerle, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1998, 95, 12759.
63. S. O. Kelley, J. K. Barton, Science 1999, 283, 375.
64. M. Bixon, J. Jortner, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 12556.
65. T. Kendrick, B. Giese, Chem. Commun. 2002, 2016.
66. I. V. Kurnikov, G. S. M. Tong, M. Madrid, B. N. Beratan, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7.
67. P. T. Henderson, D. Jones, G. Hampikian, Y. Kan, G. B. Schuster, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1999, 96, 8353.
68. D. Porath, A. Bezryadin, S. de Vries, C. Dekker, Nature 2000, 403, 635.
69. P. K. Bhattacharya, J. K. Barton, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8649.
70. B. Giese, S. Wessely, Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 3490.
71. G. Hartwich, D. J. Caruana, T. de Lumley-Woodyear, Y. Wu, C. N. Campbell, A. Heller, J. Am. Chem. Soc. 1999,121, 10803.
72. Y. Okahata, T. Kobayashi, K. Tanaka, M. Shimomura, J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 6165.
73. S. O. Kelley, N. M. Jackson, M. G. Hill, J. K. Barton, Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38, 941.
74. H. A. Wagenknecht, Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 2454.
75. J. Wang, L. Chen, M. Chicharro, Anal. Chim. Acta 1996, 319, 347.
76. E. Palecek, E Jelen, C. Teijeiro, V. Fucik, T. M. Jovin, Anal. Chim. Acta 1993, 73, 175.
77. P. Kara, K. Kerman, D. Ozkan, B. Meric, A. Erdem, P. E. Nielsen, M. Ozsoz, Electroanalysis 2003, 14, 1685.
78. J. Kafil, H. Y. Cheng, T. Last, Anal. Chem. 1986, 58, 285.
79. T. Nakahara, M. Okuzawa, H. Maeda, M. Hirano, T. Matsumoto, H. Uchimura, J. Liq. Chromatogr. 1992, 15, 1785.
80. D. K. Xu, L. Hua, H. Y. Chen, Anal. Chim. Acta 1996, 335, 95.
81. H. S. Wang, H. X. Ju, H. Y. Chen, Anal. Chim. Acta 2002, 461, 243.
82. J. Wang, A. N. Kawde, Analyst 2002, 127, 383.
83. J. Wang, S. Bollo, J. L. López Paz, E. Sahlin, B. Mukherjee, Anal. Chem. 1999, 71, 1910.
84. M. L. Pedano, G. A. Rivas, Biosens. Bioelectron. 2003, 18, 269.
85. J. Schülein, B. Graßl, J. Krause, C. Schulze, C. Kugler, P. Müller, W. M. Bertling, J. Hassmann, Talanta 2002, 56, 875.
86. J. Wang, G. Rivas, J. R. Fernandes, M. Jiang, J. L. López Paz, R. Waymire, T. W. Nielsen, R. C. Getts, Electroanalysis 1998, 10, 553.
87. J. Wang, X. Cai, J. R. Fernandes, D. H. Grant, M. Ozsoz, Anal. Chem. 1997, 69, 4056.
88. J. Wang, X. Cai, J. Wang, C. Jonsson, E. Palecek, Anal. Chem. 1995, 67, 4065.
89. J. Wang, X. Cai, C. Jonsson, M. Balakrishnan, Electroanalysis 1996, 8, 20.
90. J. Wang, X. Cai, B. Tian, H. Shiraishi, Analyst 1996, 121, 965.
91. J. Wang, E. Sahlin, J. L. López Paz, Electroanalysis 1999, 11, 380.
92. J. Wang, P. Gründler, G. U. Flechsig, M. Jasinski, G. Rivas, E. Sahlin, J. L. López Paz, Anal. Chem. 2000, 72, 3752.
93. J. Wang, A. N. Kawde, E. Sahlin, Analyst 2000, 125, 5.
94. I. V. Yang, H. H. Thorp, Anal. Chem. 2001, 73, 5316.
95. A. Mugweru, J. F. Rusling, Electrochem. Commun. 2001, 3, 406.
96. N. Abo El Maali, J. Wang, Sens. Actuators B 2001, 76, 211.
97. A. C. Ontko, P. M. Armistead, S. R. Kircus, H. H. Thorp, Inorg. Chem. 1999, 38, 1842.
98. J. M. Zen, M. R. Chang, G. Ilangovan, Analyst 1999, 124, 679.
99. J. Li, H. T. Ng, A. Cassell, W. Fan, H. Chen, Q. Ye, J. Koehne, J. Han, M. Meyyappan, Nanolett. 2003, 3, 597.
100. J. Wang, G. Rivas, X. Cai, E. Palecek, P. Nielsen, H. Shiraishi, N. Dontha, D. Luo, C. Parrado, M. Chicharro, P. A. M. Farias, E S. Valera, D. H. Grant, M. Ozsoz, M. N. Flair, Anal. Chim. Acta 1997, 347, 1.
101. E. Palecek, M. Fojta, M. Tomschik, J. Wang, Biosens. Bioelectron. 1998, 13, 621.
102. G. Marrazza, I. Chianella, M. Mascini, Anal. Chim. Acta 1999, 387, 297.
103. F. Lucarelli, I. Palchetti, G. Marrazza, M. Mascini, Talanta 2002, 56, 949.
104. F. Lucarelli, A. Kicela, I. Palchetti, G. Marrazza, M. Mascini, Bioelectrochem. 2002, 58, 113.
105. G. Chiti, G. Marrazza, M. Mascini, Anal. Chim. Acta 2001, 427, 155.
106. L. B. McGown, M. J. Joseph, J. B. Pitner, G. P. Vonk, C. P. Linn, Anal. Chem. 1995, 67, 663A.
107. C. K. O'Sullivan, Anal. Bioanal. Chem. 2002, 371, 44.
108. R. P. Fahlman, D. Sen, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 4610.
109. V. Brabec, Electrochim. Acta 2000, 45, 2929.
110. K. Kerman, B. Meric, D. Ozkan, P. Kara, A. Erdem, M. Ozsoz, Anal. Chim. Acta 2001, 450, 45.
111. J. Wang, M. Chicharro, G. Rivas, X. Cai, N. Dontha, P. A. M. Farias, H. Shiraishi, Anal. Chem. 1996, 68, 2251.
112. A. M.O. Brett, S. H.P. Serrano, T. A. Macedo, D. Raimundo, M. H. Marques, M. A. Lascalea, Electroanalysis 1996, 8, 992.
113. H. Karadeniz, B. Gulmez, F. Sahinci, A. Erdem, G. I. Kaya, N. Unver, B. Kivcak, M. Ozsoz, J. Pharm. Biomed. Anal. 2003, 33, 295.
114. E. M. Boon, J. E. Salas, J. K. Barton, Nature Biotechnol. 2002, 20, 282.
115. E. de S. Gil, S. H.P. Serrano, E. I. Ferreira, L. T. Kubota, J. Pharm. Biomed. Anal. 2002, 29, 579.
116. M. Ozsoz, A. Erdem, P. Kara, K. Kerman, D. Ozkan, Electroanalysis 2003, 15, 613.
117. J. A. P. Piedade, I. R. Fernandes, A. M. Oliveira-Brett, Bioelectrochem. 2002, 56, 81.
118. A. M. Oliveira-Brett, M. Vivan, I. R. Fernandes, J. A. P. Piedade, Talanta 2002, 56, 959.
119. J. Wang, M. Ozsoz, X. Cai, G. Rivas, H. Shiraishi, D. H. Grant, M. Chicharro, J. Fernandes, E. Palecek, Bioelectrochem. Bioenerg. 1998, 45, 33.
120. A. M. O. Brett, T. R. A. Macedo, D. Raimundo, M. H. Marques, S. H. P. Serrano, Biosens. Bioelectron. 1998, 13, 861.
121. A. M. O. Brett, S. H. P. Serrano, M. A. Lascalea, I. G. R. Gutz, M. L. Cruz, Methods in Enzymology 1999, 300, 314.
122. M. A. La-Scalea, S. H. P. Serrano, E. I. Ferreira, A. M. Oliveira Brett, J. Pharm. Biomed. Anal. 2002, 29, 561.
123. V. Brabec, Z. Balcarova, Bioelectrochem. Bioenerg. 1982, 9, 245.
124. W. Yang, M. Ozsoz, D. B. Hibbert, J. J. Gooding, Electroanalysis 2002, 14, 1299.
125. P. Kara, D. Ozkan, K. Kerman, B. Meric, A. Erdem, M. Ozsoz, Anal. Bioanal. Chem. 2002, 373, 710.
126. B. Meric, K. Kerman, D. Ozkan, P. Kara, A. Erdem, O. Kucukoglu, E. Erciyas, M. Ozsoz, J. Pharm. Biomed. Anal. 2002, 30, 1339.
127. I. Ch. Gherghi, S. T. Girousi, A. N. Voulgaropoulos, R. Tzimou-Tsitouridou, J. Pharm. Biomed. Anal. 2003, 31, 1065.
128. F. C. Abreu, M. O. F., Goulart, A. M. Oliveira-Brett, Biosens. Bioelectron. 2002, 17, 913.
129. A. M. Oliveira-Brett, L. A. da Silva, Anal. Bioanal. Chem. 2002, 373, 717.
130. A. M. Oliveira-Brett, L. A. da Silva, H. Fujii, S. Mataka, T Thiemann, J. Electroanal. Chem. 2003, 549, 91.
131. L. Zhou, J. F. Rusling, Anal. Chem. 2001, 73, 4780.
132. A. Mugweru, J. F. Rusling, Anal. Chem. 2002, 74, 4044.
133. L. Zhou, J. Yang, C. Estavillo, J. D. Stuart, J. B. Schenkman, J. F. Rusling, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1431.
134. B. Wang, J. F. Rusling, Anal. Chem. 2003, 75, 4229.
135. J. Mbindyo, L. Zhou, Z. Zhang, J. D. Stuart, J. F. Rusling, Anal. Chem. 2000, 72, 2059.
136. J. Labuda, M. Bucková, M. Vanícková, J. Mattusch, R. Wennrich, Electroanalysis 1999, 11, 101.
137. O. Korbut, M. Bucková, P. Tarapcik, J. Labuda, P. Gründler, J. Electroanal. Chem. 2001, 506, 143.
138. J. Wang, G. Rivas, M. Ozsoz, D. H. Grant, X. Cai, C. Parrado, Anal. Chem. 1997, 69, 1457.
139. V. Brabec, Biopolymers 1979, 18, 2397.
140. V. Brabec, Radiat. Environ. Biophys. 1980, 17, 129.
141. V. Brabec, V. Kleinwächter, Biophys. Chem. 1981, 13, 187.
142. X. Cai, G. Rivas, P. A. M. Farias, H. Shiraishi, J. Wang, M. Fojta, E. Palecek, Bioelectrochem. Bioenerg. 1996, 40, 41.
143. V. Brabec, Stud. Biophys. 1981, 82, 17.
144. X. Cai, G. Rivas, H. Shirashi, P. Farias, J. Wang, M. Tomschik, F. E Jelen, E. Palecek, Anal. Chim. Acta 1997, 344, 65.
145. S. O. Kelley, E. M. Boon, J. K. Barton, N. M. Jackson, M. G. Hill, Nucleic Acids Res. 1999, 27, 4830.
146. E. M. Boon, D. M. Ceres, T. G. Drummond, M. G. Hill, J. K. Barton, Nature Biotechnol. 2000, 18, 1096.
147. E. M. Boon, J. K. Barton, P. I. Pradeepkumar, J. Isaksson, C. Petit, J. Chattopadhyaya, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 3402.
148. I. V. Yang, H. H. Thorp, Inorg. Chem. 2001, 40, 1690.
149. P. A. Ropp, H. H. Thorp, Chem. Biol. 1999, 6, 599.
150. H. H. Thorp, Trends Biotechnol. 1998, 16, 117.
151. M. E. Napier, C. R. Loomis, M. F. Sistare, J. Kim, A. E. Eckhardt, H. H. Thorp, Bioconjugate Chem. 1997, 8, 906.
152. I. V. Yang, P. A. Ropp, H. H. Thorp, Anal. Chem. 2002, 74, 347.
153. A. E. F. Nassar, J. E Rusling, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 3043.
154. C. Fan, G. Li, J. Zhu, D. Zhu, Anal. Chim. Acta 2000, 423, 95.
155. G. Wang, J. J. Xu, H. Y. Chen, Electrochem Commun. 2002, 4, 506.
156. F. Lisdat, B. Ge, B. Krause, A. Ehrlich, H. Bienert, F. W. Scheller, Electroanalysis 2001, 13, 1225.
157. S. M. Chen, S. V. Chen, Electrochim. Acta 2003, 48, 513.
158. S. Rosatto, G. de Oliveira Neto, L. T. Kubota, Electroanalysis 2001, 13, 445.
159. X. Chen, C. Ruan, J. Kong, J. Deng, Anal. Chim. Acta 2000, 412, 89.
160. J. Wang, F. Zhou, J. Electroanal. Chem. 2002, 537, 95.
161. Y. X. Ci, C. Y. Zhang, J. Feng, A. D. Lang, C. H. Huang, Z. F. Jiang, Anal. Commun. 1999, 36, 143.
162. A. Erdem, M. Ozsoz, Electroanalysis 2002, 14, 965.
163. M. Fojta, Electroanalysis 2002, 14, 1450.