Redox reactions of reactive oxygen species in aqueous solutions as the probe for scanning electrochemical microscopy of single live T24 cells

Canadian Journal of Chemistry

Volumn 88, Issue 6, 2010, Pages 569-576

  Zhao, Xiaocui ^a   Zhang, Mengni ^a,b   Long, Yitao ^b   Ding, Zhifeng ^a  

^a UNIVERSITY OF WESTERN ONTARIO   (Canada)

^b EAST CHINA UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

Differential pulse voltammetry; Live cells; Reactive oxygen species; Scanning electrochemical microscopy

Indexed keywords

AG/AGCL; APPLIED POTENTIALS; AQUEOUS SOLUTIONS; DIFFERENTIAL PULSE VOLTAMMETRY; ELECTROCHEMICAL TECHNIQUES; LIVE CELL; MAIN COMPONENT; OXYGEN REDUCTION; REACTIVE OXYGEN SPECIES; SCANNING ELECTROCHEMICAL MICROSCOPY; SUPEROXIDES; WORKING ELECTRODE;

ELECTROCHEMICAL ELECTRODES; ELECTROLYTIC REDUCTION; HYDROGEN; HYDROGEN PEROXIDE; OXIDATION; OXYGEN; PLATINUM; PROBES; REDOX REACTIONS; SCANNING; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SCANNING PROBE MICROSCOPY; VOLTAMMETRY;

ANALYTIC EQUIPMENT;

EID: 77952706644     PISSN: 00084042     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1139/V10-051     Document Type: Article

References (66)

1. Khan, A. U.; Wilson, T. Chem. Biol. 1995, 2 (7), 437. doi: 10.1016/1074-5521(95)90259-7. PMID:9383446.
2. Roy, S.; Sen, C. K.; Packer, L. Methods Enzymol. 1999, 300, 395. doi: 10.1016/S0076-6879(99)00144-5. PMID:9919540.
3. Hehner, S. P.; Breitkreutz, R.; Shubinsky, G.; Unsoeld, H.; Schulze-Osthoff, K.; Schmitz, M. L.; Dröge, W. J. Immunol. 2000, 165 (8), 4319. PMID:11035067.
4. Bedard, K.; Krause, K.-H. Physiol. Rev. 2007, 87 (1), 245. doi: 10.1152/physrev.00044.2005. PMID:17237347.
5. Chang, S.-C.; Pereira-Rodrigues, N.; Henderson, J. R.; Cole, A.; Bedioui, F.; McNeil, C. J. Biosens. Bioelectron. 2005, 21 (6), 917. doi: 10.1016/j.bios.2005.02.015. PMID:16257661.
6. Griendling, K. K.; FitzGerald, G. A. Circulation 2003, 108 (16), 1912. doi: 10.1161/01.CIR.0000093660.86242.BB. PMID:14568884.
7. Hamilton, M. L.; Van Remmen, H.; Drake, J. A.; Yang, H.; Guo, Z. M.; Kewitt, K.; Walter, C. A.; Richardson, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98 (18), 10469. doi: 10.1073/pnas.171202698. PMID:11517304.
8. Arbault, S.; Pantano, P.; Sojic, N.; Amatore, C.; Best- Belpomme, M.; Sarasin, A.; Vuillaume, M. Carcinogenesis 1997, 18 (3), 569. doi: 10.1093/carcin/18.3.569. PMID:9067558.
9. Arbault, S.; Sojic, N.; Bruce, D.; Amatore, C.; Sarasin, A.; Vuillaume, M. Carcinogenesis 2004, 25 (4), 509. doi: 10.1093/carcin/bgh046. PMID:14688028.
10. Richter, C.; Gogvadze, V.; Laffranchi, R.; Schlapbach, R.; Schweizer, M.; Suter, M.; Walter, P.; Yaffee, M. Biochim. Biophys. Acta Mol. Basis Dis. 1995, 1271 (1), 67. doi: 10.1016/0925-4439(95)00012-S.
11. Fridovich, I. Annu. Rev. Biochem. 1995, 64 (1), 97. doi: 10.1146/annurev.bi.64.070195.000525. PMID:7574505.
12. Antunes, F.; Cadenas, E. FEBS Lett. 2000, 475 (2), 121. doi: 10.1016/S0014-5793(00)01638-0. PMID:10858501.
13. Babior, B. M. Blood 1999, 93 (5), 1464. PMID:10029572.
14. Nindl, G. Cellscience 2004, 1, 1.
15. Chang, S.-C.; Rodrigues, N. P.; Zurgil, N.; Henderson, J. R.; Bedioui, F.; McNeil, C. J.; Deutsch, M. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005, 327 (4), 979. doi: 10.1016/j.bbrc.2004. 12.108. PMID:15652491.
16. Amatore, C.; Arbault, S.; Chen, Y.; Crozatier, C.; Tapsoba, I. Lab Chip 2007, 7 (2), 233. doi: 10.1039/b611569a. PMID: 17268626.
17. Amemiya, S.; Guo, J.; Xiong, H.; Gross, D. A. Anal. Bioanal. Chem. 2006, 386 (3), 458. doi: 10.1007/s00216-006-0510-6. PMID:16855816.
18. Arbault, S.; Pantano, P.; Jankowski, J. A.; Vuillaume, M.; Amatore, C. Anal. Chem. 1995, 67 (19), 3382. doi: 10.1021/ac00115a004. PMID:8686890.
19. Kasai, S.; Shiku, H.; Torisawa, Y.-.; Noda, H.; Yoshitake, J.; Shiraishi, T.; Yasukawa, T.; Watanabe, T.; Matsue, T.; Yoshimura, T. Anal. Chim. Acta 2005, 549 (1-2), 14. doi: 10.1016/j.aca.2005.06.034. (Pubitemid 41160505)
20. Mesároš, Š .; Vaňková, Ž .; Mesárošová, A.; Tomčik, P.; Grunfeld, S. Bioelectrochem. Bioenerg. 1998, 46 (1), 33. doi: 10.1016/S0302-4598(98)00107-X. (Pubitemid 28439148)
21. Isogai, Y.; Tsuyama, T.; Osada, H.; Iizuku, T.; Tanaka, K. FEBS Lett. 1996, 380 (3), 263. doi: 10.1016/0014-5793(96) 00068-3. PMID:8601437.
22. Lachgar, A.; Sojic, N.; Arbault, S.; Bruce, D.; Sarasin, A.; Amatore, C.; Bizzini, B.; Zagury, D.; Vuillaume, M. J. Virol. 1999, 73 (2), 1447. PMID:9882350.
23. Zhao, X.; Petersen, N. O.; Ding, Z. Can. J. Chem. 2007, 85 (3), 175. doi: 10.1139/V07-007. (Pubitemid 46910669)
24. Zhu, R.; Ding, Z. Can. J. Chem. 2005, 83 (10), 1779. doi: 10.1139/v05-189. (Pubitemid 43363072)
25. Li, X.; Bard, A. J. J. Electroanal. Chem. 2009, 628 (1-2), 35. doi: 10.1016/j.jelechem.2009.01.002.
26. Yasukawa, T.; Uchida, I.; Matsue, T. Biochim. Biophys. Acta Biomembr. 1998, 1369 (1), 152. doi: 10.1016/S0005-2736(97) 00220-4.
27. Guo, J.; Amemiya, S. Anal. Chem. 2005, 77 (7), 2147. doi: 10.1021/ac048370j. PMID:15801749.
28. Arning, M. D.; Minteer, S. D. In Handbook of Electrochemistry; Zoski, C. G.; Elsevier: Amsterdam, 2007; p 819.
29. Bard, A. J. In Scanning Electrochemical Microscopy; Bard, A. J., Mirkin, M. V.; Marcel Dekker: New York, 2001; p 1.
30. Amatore, C.; Arbault, S.; Bouton, C.; Coffi, K.; Drapier, J.- C.; Ghandour, H.; Tong, Y. ChemBioChem 2006, 7 (4), 653. doi: 10.1002/cbic. 200500359. PMID:16502474.
31. Verchier, Y.; Lardy, B.; Nguyen, M. V. C.; Morel, F.; Arbault, S.; Amatore, C. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2007, 361 (2), 493. doi: 10.1016/j.bbrc.2007.07.041. PMID:17655824.
32. Sun, P.; Laforge, F. O.; Mirkin, M. V. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9 (7), 802. doi: 10.1039/b612259k. PMID:17287874.
33. Bard, A. J.; Li, X.; Zhan, W. Biosens. Bioelectron. 2006, 22 (4), 461. doi: 10.1016/j.bios.2006.04.028. PMID:16797958.
34. Yasukawa, T.; Kaya, T.; Matsue, T. Electroanalysis 2000, 12 (9), 653. doi: 10.1002/1521-4109(200005)12:9<653::AIDELAN653> 3.0.CO;2-S.
35. Schulte, A.; Schuhmann, W. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46 (46), 8760. doi: 10.1002/anie.200604851. (Pubitemid 350207924)
36. Honda, A.; Komatsu, H.; Kato, D.; Ueda, A.; Maruyama, K.; Iwasaki, Y.; Ito, T.; Niwa, O.; Suzuki, K. Anal. Sci. 2008, 24 (1), 55. doi: 10.2116/analsci.24.55. PMID:18187850.
37. Stoica, L.; Neugebauer, S.; Schuhmann, W. Adv. Biochem. Eng. Biotechnol. 2008, 109, 455. PMID:17922101.
38. Roberts, W. S.; Lonsdale, D. J.; Griffiths, J.; Higson, S. P. J. Biosens. Bioelectron. 2007, 23 (3), 301. doi: 10.1016/j.bios.2007.06.020. PMID:17869090.
39. Kurulugama, R. T.; Wipf, D. O.; Takacs, S. A.; Pongmayteegul, S.; Garris, P. A.; Baur, J. E. Anal. Chem. 2005, 77 (4), 1111. doi: 10.1021/ac048571n. PMID:15858993.
40. Liebetrau, J. M.; Miller, H. M.; Baur, J. E.; Takacs, S. A.; Anupunpisit, V.; Garris, P. A.; Wipf, D. O. Anal. Chem. 2003, 75 (3), 563. doi: 10.1021/ac026166v. PMID:12585485.
41. Wang, W.; Xiong, Y.; Du, F.-Y.; Huang, W.-H.; Wu, W.-Z.; Wang, Z.-L.; Cheng, J.-K.; Yang, Y.-F. Analyst (Lond.) 2007, 132 (6), 515. doi: 10.1039/b701880k. (Pubitemid 46817327)
42. Holt, K. B.; Bard, A. J. Biochemistry 2005, 44 (39), 13214. doi: 10.1021/bi0508542. PMID:16185089.
43. Lee, C.; Kwak, J.; Bard, A. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1990, 87 (5), 1740. doi: 10.1073/pnas.87.5.1740. PMID: 2308933.
44. Shiku, H.; Shiraishi, T.; Ohya, H.; Matsue, T.; Abe, H.; Hoshi, H.; Kobayashi, M. Anal. Chem. 2001, 73 (15), 3751. doi: 10.1021/ac010339j. PMID:11510844.
45. Takii, Y.; Takoh, K.; Nishizawa, M.; Matsue, T. Electrochim. Acta 2003, 48 (20-22), 3381. doi: 10.1016/S0013-4686(03)00408-0.
46. Zhu, R.; Macfie, S. M.; Ding, Z. J. Exp. Bot. 2005, 56 (421), 2831. doi: 10.1093/jxb/eri275. PMID:16216848.
47. Liu, B.; Rotenberg, S. A.; Mirkin, M. V. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97 (18), 9855. doi: 10.1073/pnas.97.18. 9855. PMID:10963658.
48. Cai, C.; Liu, B.; Mirkin, M. V.; Frank, H. A.; Rusling, J. F. Anal. Chem. 2002, 74 (1), 114. doi: 10.1021/ac010945e.PMID:11795778.
49. Isik, S.; Schuhmann, W. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45 (44), 7451. doi: 10.1002/anie.200601708. (Pubitemid 44786983)
50. Saveant, J.-M. J. Phys. Chem. C 2007, 111 (7), 2819. doi: 10.1021/jp068322y. (Pubitemid 46384286)
51. AlNashef, I. M.; Leonard, M. L.; Matthews, M. A.; Weidner, J. W. Ind. Eng. Chem. Res. 2002, 41 (18), 4475. doi: 10.1021/ie010787h.
52. Orive, A. G.; Creus, A. H.; Grumelli, D.; Benitez, G. A.; Andrini, L.; Requejo, F. G.; Bonazzola, C.; Salvarezza, R. C. J. Phys. Chem. C 2009, 113 (39), 17097. doi: 10.1021/jp905560d.
53. Weber, M. F.; Dignam, M. J.; Park, S. M.; Venter, R. D. J. Electrochem. Soc. 1986, 133 (4), 734. doi: 10.1149/1.2108665.
54. Okuda, M.; Tsuruta, T.; Katayama, K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11 (13), 2287. doi: 10.1039/b817695g. PMID:19305903.
55. Shleev, S.; Wetterö, J.; Magnusson, K.-E.; Ruzgas, T. Biosens. Bioelectron. 2006, 22 (2), 213. doi: 10.1016/j.bios.2005.12.017. PMID:16442792.
56. Bard, A. J.; Ding, Z.; Myung, N. Struct. Bond. 2005, 118, 1. doi: 10.1007/b137239.
57. Li, X.; Heryadi, D.; Gewirth, A. A. Langmuir 2005, 21 (20), 9251. doi: 10.1021/la0508745. PMID:16171359.
58. Bard, A. J.; Faulkner, L. R. Electrochemical methods, fundamentals and applications, 2nd ed.; John Wiley & Sons Inc.: New York, 2001.
59. Girault, H. H. Électrochimie Physique et Analytique; Presses Polytechniques et Universitaires Romandes: Laussane, Switzerland, 2001.
60. Tsionsky, M.; Cardon, Z. G.; Bard, A. J.; Jackson, R. B. Plant Physiol. 1997, 113 (3), 895. PMID:12223651.
61. Heyrovský, J.; Kuta, J. Principles of Polarography; Academic Press: New York, 1966.
62. Navrátil, T.; Novotný, L. Fresenius' J. Anal. Chem. 2000, 366 (3), 249. doi: 10.1007/s002160050049.
63. Sánchez-Sánchez, C. M.; Rodríguez-López, J.; Bard, A. J.; Anal. Chem. 2008, 80 (9), 3254. doi: 10.1021/ac702453n. PMID:18355084.
64. Tsushima, M.; Tokuda, K.; Ohsaka, T. Anal. Chem. 1994, 66 (24), 4551. doi: 10.1021/ac00096a024.
65. Vasudevan, D.; Wendt, H. J. Electroanal. Chem. 1995, 392 (1-2), 69. doi: 10.1016/0022-0728(95)04044-O.
66. Araki, T.; Kitaoka, H. Chem. Pharm. Bull. (Tokyo) 2001, 49 (5), 541. doi: 10.1248/cpb.49.541. PMID:11383603.