Two-photon absorbing nanocrystal sensors for ratiometric detection of oxygen

Journal of the American Chemical Society

Volumn 131, Issue 36, 2009, Pages 12994-13001

  McLaurin, Emily J ^a   Greytak, Andrew B ^a   Bawendi, Moungi G ^a   Nocera, Daniel G ^a  

^a MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMIDE BOND; BIOLOGICAL ENVIRONMENTS; BIOLOGICAL MICROENVIRONMENTS; FLUORESCENCE RESONANCE ENERGY TRANSFER; FREE AMINES; OSMIUM COMPLEXES; PHOTOLUMINESCENCE INTENSITIES; POLYPYRIDINES; RATIOMETRIC; RATIOMETRIC DETECTION; SPECTRAL REGION; TWO PHOTON; TWO-PHOTON ABSORPTIONS; TWO-PHOTON EXCITATIONS;

ABSORPTION; AMIDES; AMINES; CARBOXYLIC ACIDS; ENERGY TRANSFER; FLUORESCENCE; LEAKAGE (FLUID); NANOCRYSTALS; ORGANIC ACIDS; OSMIUM; OXYGEN; PHOTONS; PLASTIC PRODUCTS; PUMPING PLANTS; QUENCHING; SENSORS;

TWO PHOTON PROCESSES;

CARBOXYLIC ACID; CARBOXYLIC ACID DERIVATIVE; METAL COMPLEX; NANOCRYSTAL; OSMIUM DERIVATIVE; OXYGEN; PYRIDINE DERIVATIVE;

ABSORPTION; ARTICLE; COMPLEX FORMATION; CONJUGATION; ENERGY TRANSFER; FLUORESCENCE RESONANCE ENERGY TRANSFER; NANOSENSOR; PHOTOLUMINESCENCE; PHOTON; SEMICONDUCTOR; SPECTROSCOPY;

FLUORESCENCE RESONANCE ENERGY TRANSFER; NANOPARTICLES; OSMIUM; OXYGEN; PHOTONS; PYRIDINES;

EID: 70349145845     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja902712b     Document Type: Article

References (56)

1. Vaupel, P.; Kallinowski, F.; Okunieff, P. Cancer Res. 1989, 49, 6449-6465.
2. Helmlinger, G.; Yuan, F.; Dellian, M.; Jain, R. K. Nat. Med. 1997, 3, 177-182.
3. Jain, R. K. Science 2005, 307, 58-62.
4. Snee, P. T.; Somers, R. C.; Nair, G.; Zimmer, J. P.; Bawendi, M. G.; Nocera, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13320-13321.
5. Murray, C. B.; Norris, D. J.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8706-8715.
6. Chan, W. C.; Maxwell, D. J.; Gao, X.; Bailey, R. E.; Han, M.; Nie, S. Curr. Opin. Biotechnol. 2002, 13, 40-46.
7. Wu, X. Y.; Liu, H. J.; Liu, J. Q.; Haley, K. N.; Treadway, J. A.; Larson, J. P.; Ge, N. F.; Peale, F.; Bruchez, M. P. Nat. Biotechnol. 2003, 21, 41-46.
8. Alivisatos, A. P. Nat. Biotechnol. 2004, 22, 47-52.
9. Wun, A. W.; Snee, P. T.; Chan, Y. T.; Bawendi, M. G.; Nocera, D. G. J. Mater. Chem. 2005, 15, 2697-2706.
10. Clapp, A. R.; Medintz, I. L.; Mauro, J. M.; Fisher, B. R.; Bawendi, M. G.; Mattoussi, H. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 301-310.
11. Goldman, E. R.; Medintz, I. L.; Whitley, J. L.; Hayhurst, A.; Clapp, A. R.; Uyeda, H. T.; Deschamps, J. R.; Lassman, M. E.; Mattoussi, H. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6744-6751.
12. Somers, R. C.; Bawendi, M. G.; Nocera, D. G. Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 579-591.
13. 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, 538-544.
14. Zimmer, J. P.; Kim, S.-W.; Ohnishi, S.; Tanaka, E.; Frangioni, J. V.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2526-2527.
15. Liu, W.; Howarth, M.; Greytak, A. B.; Nocera, D. G.; Ting, A. Y.; Bawendi, M. B. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 1274-1284.
16. Clapp, A. R.; Pons, T.; Medintz, I. L.; Delehanty, J. B.; Melinger, J. S.; Tiefenbrunn, T.; Dawson, P. E.; Fisher, B. R.; O'Rourke, B.; Mattoussi, H. Adv. Mater. 2007, 19, 1921-1926.
17. Bentzen, E. L.; Tomlinson, I. D.; Mason, J.; Gresch, P.; Warnement, M. R.; Wright, D.; Sanders-Bush, E.; Blakely, R.; Rosenthal, S. L. Bioconjugate Chem. 2005, 16, 1488-1494.
18. Medintz, I. L.; Clapp, A. R.; Brunel, F. M.; Tiefenbrunn, T.; Tetsuo Uyeda, H.; Chang, E. L.; Deschamps, J. R.; Dawson, P. E.; Mattoussi, H. Nat. Mater. 2006, 5, 581-589.
19. Zhang, C. Y.; Yeh, H. C.; Kuroki, M. T.; Wang, T. H. Nat. Mater. 2005, 4, 826-831.
20. Medintz, I. L.; Uyeda, H. T.; Goldman, E. R.; Mattoussi, H. Nat. Mater. 2005, 4, 435-446.
21. Blanton, S. A.; Dehestani, A.; Lin, P. C.; Guyot-Sionnest, P. Chem. Phys. Lett. 1994, 229, 317-322.
22. Larson, D. R.; Zipfel, W. R.; Williams, R. M.; Clark, S. W.; Bruchez, M. P.; Wise, F. W.; Webb, W. W. Science 2003, 300, 1434-1436.
23. Pu, S. C.; Yang, M. J.; Hsu, C. C.; Lai, C. W.; Hsieh, C. C.; Lin, S. H.; Cheng, Y. M.; Chou, P. T. Small 2006, 2, 1308-1313.
24. Richards-Kortum, R.; Sevick-Muraca, E. Annu. Rev. Phys. Chem. 1996, 47, 555-606.
25. Helmchen, F.; Denk, W. Nat. Methods 2005, 2, 932-939.
26. Zipfel, W. R.; Williams, R. M.; Webb, W. W. Nat. Biotechnol. 2003, 21, 1369-1377.
27. Finikova, O. S.; Chen, P.; Ou, Z.; Kadish, K. M.; Vinogradov, S. A. J. Photochem. Photobiol. A 2008, 198, 75-84.
28. Wu, C.; Bull, B.; Christensen, K.; McNeill, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 121, 2779-2783.
29. Xu, H.; Aylott, J. W.; Kopelman, R.; Miller, T. J.; Philbert, M. A. Anal. Chem. 2001, 73, 4124-4133.
30. Koo, Y. L.; Cao, Y.; Kopelman, R.; Koo, S. M.; Brasuel, M.; Philbert, M. A. Anal. Chem. 2004, 76, 2498-2505.
31. Briñas, R. P.; Troxler, T.; Hochstrasser, R. M.; Vinogradov, S. A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11851-11862.
32. Finikova, O. S.; Troxler, T.; Senes, A.; DeGrado, W. F.; Hochstrasser, R. M.; Vinogradov, S. A. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 6977-6990.
33. Coe, B. J. Acc. Chem. Res. 2006, 39, 383-393.
34. Lemercier, G.; Bonne, A.; Four, M.; Lawson-Daku, L. M. C. R. Chim. 2008, 11, 709-715.
35. Walker, G. W.; Sundar, V. C.; Rudzinski, C. M.; Bawendi, M. G.; Nocera, D. G. Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 3555-3557.
36. Vanderkooi, J. M.; Maniara, G.; Green, T. J.; Wilson, D. F. J. Biol. Chem. 1987, 262, 5476-5482.
37. McCafferty, D. G.; Bishop, B. M.; Wall, C. G.; Hughes, S. G.; Mecklenberg, S. L.; Meyer, T. J.; Erickson, B. W. Tetrahedron 1995, 51, 1093-1106.
38. Kober, E. M.; Caspar, J. V.; Sullivan, B. P.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1988, 27, 4587-4598.
39. Dupray, L. M.; Meyer, T. J. Inorg. Chem. 1996, 35, 6299-6307.
40. Ivanov, S. A.; Nanda, J.; Piryatinski, A.; Achermann, M.; Balet, L. P.; Bezel, I. V.; Anikeeva, P. O.; Tretiak, S.; Klimov, V. I. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 10625-10630.
41. Damrauer, N. H.; Hodgkiss, J. M.; Rosenthal, J.; Nocera, D. G. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 6315-6321.
42. Henderson, L. J., Jr.; Cherry, W. R. J. Photochem. 1985, 28, 143-151.
43. Magde, D.; Wong, R.; Seybold, P. G. Photochem. Photobiol. 2002, 75, 327-334.
44. Förster, T. Ann. Phys. 1948, 2, 55-75.
45. Lakowicz, J. R. Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3rd ed.; Springer: New York, 2006.
46. Buckingham, D. A.; Dwyer, F. P.; Goodwin, H. A.; Sargeson, A. M. Aust. J. Chem. 1964, 17, 325-336.
47. Kober, E. M.; Caspar, J. V.; Lumpkin, R. S.; Meyer, T. J. J. Phys. Chem. 1986, 90, 3722-3734.
48. Fisher, B. R.; Eisler, H.-J.; Stott, N. E.; Bawendi, M. G. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 143-148.
49. Clarke, Y.; Xu, W.; Demas, J. N.; DeGraff, B. A. Anal. Chem. 2000, 72, 3468-3475.
50. Kober, E. M.; Sullivan, B. P.; Dressick, W. J.; Caspar, J. V.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 7383-7385.
51. Kalyansundaram, K. Photochemistry of Polypyridine and Porphyrin Complexes; Academic Press: San Diego, CA, 1992.
52. Dunphy, I.; Vinogradov, S. A.; Wilson, D. F. Anal. Biochem. 2002, 310, 191-198.
53. Caspar, J. V.; Meyer, T. J. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 5583-5590.
54. Hauenstein, B. L. Jr.; Dressick, W. J.; Buell, S. L.; Demas, J. N.; DeGraff, B. A. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 4251-4255.
55. Sacksteder, L.; Lee, M.; Demas, J. N.; DeGraff, B. A. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8230-8238.
56. Finikova, O. S.; Lebedev, A. Y.; Aprelev, A.; Troxler, T.; Gao, F.; Garnacho, C.; Muro, S.; Hochstrasser, R. M.; Vinogradov, S. A. Chem. Phys. Chem. 2008, 9, 1673-1679.