DNA-based nanostructures for molecular sensing

Nanoscale

Volumn 2, Issue 2, 2010, Pages 188-197

  Lee, Jong Bum ^a   Campolongo, Michael John ^b   Kahn, Jason Samuel ^a   Roh, Young Hoon ^a   Hartman, Mark Richard ^a   Luo, Dan ^a,b  

^a Department of Biological and Environmental Engineering   (United States)

^b Cornell University   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DEOXYRIBOZYME; DNA; DRUG CARRIER; ENZYME; NANOMATERIAL;

CHEMISTRY; GENETIC PROCEDURES; METABOLISM; REVIEW;

BIOSENSING TECHNIQUES; DNA; DNA, CATALYTIC; DRUG CARRIERS; ENZYMES; NANOSTRUCTURES;

EID: 78049372772     PISSN: 20403364     EISSN: 20403372     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b9nr00142e     Document Type: Article

References (150)

1. D. Luo Mater. Today 2003 6 38-43.
2. J. J. Storhoff A. D. Lucas V. Garimella Y. P. Bao U. R. Müller Nat. Biotechnol. 2004 22 883-887.
3. U. Feldkamp C. M. Niemeyer Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 1856-1876.
4. N. C. Seeman Nature 2003 421 427-431.
5. M. Famulok J. S. Hartig G. Mayer Chem. Rev. 2007 107 3715-3743.
6. R. A. Potyrailo R. C. Conrad A. D. Ellington G. M. Hieftje Anal. Chem. 1998 70 3419-3425.
7. C. S. Thaxton D. G. Georganopoulou C. A. Mirkin Clin. Chim. Acta 2006 363 120-126.
8. C. M. Niemeyer Angew. Chem., Int. Ed. 2001 40 4128-4158.
9. E. Katz I. Willner Angew. Chem., Int. Ed. 2004 43 6042-6108.
10. Z. Wang Y. Lu J. Mater. Chem. 2009 19 1788-1798.
11. S. I. Stoeva J.-S. Lee C. S. Thaxton C. A. Mirkin Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 3303-3306.
12. C. A. Mirkin R. L. Letsinger R. C. Mucic J. J. Storhoff Nature 1996 382 607-609.
13. A. P. Alivisatos K. P. Johnsson X. Peng T. E. Wilson C. J. Loweth M. P. Bruchez P. G. Schultz Nature 1996 382 609-611.
14. R. Elghanian J. J. Storhoff R. C. Mucic R. L. Letsinger C. A. Mirkin Science 1997 277 1078-1081.
15. J.-M. Nam C. S. Thaxton C. A. Mirkin Science 2003 301 1884-1886.
16. J. S. Lee M. S. Han C. A. Mirkin Angew. Chem., Int. Ed. 2007 46 4093-4096.
17. J. S. Lee P. A. Ulmann M. S. Han C. A. Mirkin Nano Lett. 2008 8 529-533.
18. J. J. Storhoff R. Elghanian R. C. Mucic C. A. Mirkin R. L. Letsinger J. Am. Chem. Soc. 1998 120 1959-1964.
19. M. S. Han A. K. Lytton-Jean B. Oh J. Heo C. A. Mirkin Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 1807-1810.
20. S. J. Hurst M. S. Han A. K. R. Lytton-Jean C. A. Mirkin Anal. Chem. 2007 79 7201-7205.
21. T. A. Taton G. Lu C. A. Mirkin J. Am. Chem. Soc. 2001 123 5164-5165.
22. J. Wang Small 2005 1 1036-1043.
23. S.-J. Park T. A. Taton C. A. Mirkin Science 2002 295 651-1506.
24. T. G. Drummond M. G. Hill J. K. Barton Nat. Biotechnol. 2003 21 1192-1199.
25. R. C. Bailey J.-M. Nam C. A. Mirkin J. T. Hupp J. Am. Chem. Soc. 2003 125 13541-13547.
26. X. Xu M. S. Han C. A. Mirkin Angew. Chem. 2007 119 3538-3540.
27. Y. C. Cao R. Jin C. A. Mirkin Science 2002 297 1536-1540.
28. C. M. Niemeyer B. Ceyhan Angew. Chem., Int. Ed. 2001 40 3685-3688.
29. P. Hazarika B. Ceyhan C. M. Niemeyer Small 2005 1 844-848.
30. P. Hazarika F. Kukolka C. M. Niemeyer Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 6827-6830.
31. G. L. Liu Y. D. Yin S. Kunchakarra B. Mukherjee D. Gerion S. D. Jett D. G. Bear J. W. Gray A. P. Alivisatos L. P. Lee F. Q. F. Chen Nat. Nanotechnol. 2006 1 47-52.
32. J.-M. Nam S. J. Park C. A. Mirkin J. Am. Chem. Soc. 2002 124 3820-3821.
33. S. I. Stoeva J. S. Lee J. E. Smith S. T. Rosen C. A. Mirkin J. Am. Chem. Soc. 2006 128 8378-8379.
34. H. D. Hill C. A. Mirkin Nat. Protoc. 2006 1 324-336.
35. E. D. Goluch J.-M. Nam D. G. Georganopoulou T. N. Chiesl K. A. Shaikh K. S. Ryu A. E. Barron C. A. Mirkin C. Liu Lab Chip 2006 6 1293-1299.
36. J.-M. Nam S. I. Stoeva C. A. Mirkin J. Am. Chem. Soc. 2004 126 5932-5933.
37. C. S. Thaxton H. D. Hill D. G. Georganopoulou S. I. Stoeva C. A. Mirkin Anal. Chem. 2005 77 8174-8178.
38. T. A. Taton C. A. Mirkin R. L. Letsinger Science 2000 289 1757-1760.
39. P. Alivisatos Nat. Biotechnol. 2004 22 47-52.
40. M. Han X. Gao J. Z. Su S. Nie Nat. Biotechnol. 2001 19 631-635.
41. P. S. Eastman W. Ruan M. Doctolero R. Nuttall G. de Feo J. S. Park J. S. F. Chu P. Cooke J. W. Gray S. Li Nano Lett. 2006 6 1059-1064.
42. Y.-P. Ho M. C. Kung S. Yang T.-H. Wang Nano Lett. 2005 5 1693-1697.
43. B. Dubertret P. Skourides D. J. Norris V. Noireaux A. H. Brivanlou A. Libchaber Science 2002 298 1759-1762.
44. D. Gerion F. Chen B. Kannan A. Fu W. J. Parak D. J. Chen A. Majumdar A. P. Alivisatos Anal. Chem. 2003 75 4766-4772.
45. C.-Y. Zhang H.-C. Yeh M. T. Kuroki T.-H. Wang Nat. Mater. 2005 4 826-831.
46. P. He Y. Xu Y. Fang Microchim. Acta 2006 152 175-186.
47. J. Wang Electroanalysis 2005 17 7-14.
48. J. Wang G. Liu M. R. Jan J. Am. Chem. Soc. 2004 126 3010-3011.
49. S. Daniel T. P. Rao K. S. Rao S. U. Rani G. R. K. Naidu H.-Y. Lee T. Kawai Sens. Actuators, B 2007 122 672-682.
50. M. Guo J. Chen D. Liu L. Nie S. Yao Bioelectrochemistry 2004 62 29-35.
51. C. Dwyer M. Guthold M. Falvo S. Washburn R. Superfine D. Erie Nanotechnology 2002 13 601-604.
52. T. Sano C. L. Smith C. R. Cantor Science 1992 258 120-122.
53. E. R. Hendrickson T. M. H. Truby R. D. Joerger W. R. Majarian R. C. Ebersole Nucleic Acids Res. 1995 23 522-529.
54. M. Adler R. Wacker C. M. Niemeyer Biochem. Biophys. Res. Commun. 2003 308 240-250.
55. A. McKie D. Samuel B. Cohen N. A. Saunders J. Immunol. Methods 2002 261 167-175.
56. S. Beyer P. Nickels F. C. Simmel Nano Lett. 2005 5 719-722.
57. C. Larsson J. Koch A. Nygren G. Janssen A. K. Raap U. Landegren M. Nilsson Nat. Methods 2004 1 227-232.
58. B. Schweitzer S. Roberts B. Grimwade W. Shao M. Wang Q. Fu Q. Shu I. Laroche Z. Zhou V. T. Tchernev Nat. Biotechnol. 2002 20 359-365.
59. W. Zhao Y. Gao S. A. Kandadai M. A. Brook Y. Li Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 2409-2413.
60. B. Nie M. R. Shortreed L. M. Smith Anal. Chem. 2006 78 1528-1534.
61. M. Strömberg J. Göransson K. Gunnarsson M. Nilsson P. Svedlindh M. Strømme Nano Lett. 2008 8 816-821.
62. M. Strömberg T. Zardán Gómez de la Torre J. Göransson K. Gunnarsson M. Nilsson P. Svedlindh M. Strømme Anal. Chem. 2009 81 3398-3406.
63. R.-I. Ma N. R. Kallenbach R. D. Sheardy M. L. Petrillo N. C. Seeman Nucleic Acids Res. 1986 14 9745-9753.
64. N. R. Kallenbach R.-I. Ma N. C. Seeman Nature 1983 305 829-831.
65. N. C. Seeman N. R. Kallenbach Biophys. J. 1983 44 201-209.
66. F. A. Aldaye A. L. Palmer H. F. Sleiman Science 2008 321 1795-1799.
67. C. Lin Y. Liu H. Yan Biochemistry 2009 48 1663-1674.
68. J. J. Storhoff C. A. Mirkin Chem. Rev. 1999 99 1849-1862.
69. J. H. Chen N. C. Seeman Nature 1991 350 631-633.
70. Y. W. Zhang N. C. Seeman J. Am. Chem. Soc. 1994 116 1661-1669.
71. F. A. Aldaye H. F. Sleiman Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 2204-2209.
72. Y. He T. Ye M. Su C. Zhang A. E. Ribbe W. Jiang C. Mao Nature 2008 452 198-201.
73. J. Wang M. Jiang T. W. Nilsen R. C. Getts J. Am. Chem. Soc. 1998 120 8281-8282.
74. T. W. Nilsen J. Grayzel W. Prensky J. Theor. Biol. 1997 187 273-284.
75. Y. Li Y. D. Tseng S. Y. Kwon L. d’Espaux J. S. Bunch P. L. McEuen D. Luo Nat. Mater. 2004 3 38-42.
76. P. Yin H. Yan X. G. Daniell A. J. Turberfield J. H. Reif Angew. Chem., Int. Ed. 2004 43 4906-4911.
77. J.-S. Shin N. A. Pierce J. Am. Chem. Soc. 2004 126 10834-10835.
78. T. Omabegho R. Sha N. C. Seeman Science 2009 324 67-71.
79. B. Yurke A. J. Turberfield A. P. Mills Jr. F. C. Simmel J. L. Neumann Nature 2000 406 605-608.
80. S. Venkataraman R. M. Dirks P. W. K. Rothemund E. Winfree N. A. Pierce Nat. Nanotechnol. 2007 2 490-494.
81. Y. Li Y. T. H. Cu D. Luo Nat. Biotechnol. 2005 23 885-889.
82. S. H. Um J. B. Lee S. Y. Kwon Y. Li D. Luo Nat. Protoc. 2006 1 995-1000.
83. S. M. Stavis J. B. Edel Y. Li K. T. Samiee D. Luo H. G. Craighead Nanotechnology 2005 16 S314-S323.
84. S. M. Stavis J. B. Edel Y. Li K. T. Samiee D. Luo H. G. Craighead J. Appl. Phys. 2005 98 044903.
85. A. L. Benvin Y. Creeger G. W. Fisher B. Ballou A. S. Waggoner B. A. Armitage J. Am. Chem. Soc. 2007 129 2025-2034.
86. H. Özhalıcı-Ünal B. A. Armitage ACS Nano 2009 3 425-433.
87. A. N. Player L.-P. Shen D. Kenny V. P. Antao J. A. Kolberg J. Histochem. Cytochem. 2001 49 603-611.
88. J. B. Lee Y. H. Roh S. H. Um H. Funabashi W. Cheng J. J. Cha P. Kiatwuthinon D. A. Muller D. Luo Nat. Nanotechnol. 2009 4 430-436.
89. T. J. Fu N. C. Seeman Biochemistry 1993 32 3211-3220.
90. T. H. LaBean H. Yan J. Kopatsch F. R. Liu E. Winfree J. H. Reif N. C. Seeman J. Am. Chem. Soc. 2000 122 1848-1860.
91. Z. Y. Shen H. Yan T. Wang N. C. Seeman J. Am. Chem. Soc. 2004 126 1666-1674.
92. E. Winfree F. Liu L. A. Wenzler N. C. Seeman Nature 1998 394 539-544.
93. Y. He Y. Tian Y. Chen Z. Deng A. E. Ribbe C. Mao Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 6694-6696.
94. J. Sharma R. Chhabra A. Cheng J. Brownell Y. Liu H. Yan Science 2009 323 112-116.
95. P. W. K. Rothemund Nature 2006 440 297-302.
96. E. S. Andersen M. Dong M. M. Nielsen K. Jahn R. Subramani W. Mamdouh M. M. Golas B. Sander H. Stark C. L. P. Oliveira J. S. Pedersen V. Birkedal F. Besenbacher K. V. Gothelf J. Kjems Nature 2009 459 73-76.
97. H. Yan S. H. Park G. Finkelstein J. H. Reif T. H. LaBean Science 2003 301 1882-1884.
98. C. Lin Y. Liu H. Yan Nano Lett. 2007 7 507-512.
99. Y. Ke J. Nangreave H. Yan S. Lindsay Y. Liu Chem. Commun. 2008 5622-5624.
100. Y. Ke S. Lindsay Y. Chang Y. Liu H. Yan Science 2008 319 180-183.
101. R. Chhabra J. Sharma Y. Ke Y. Liu S. Rinker S. Lindsay H. Yan J. Am. Chem. Soc. 2007 129 10304-10305.
102. S. Rinker Y. Ke Y. Liu R. Chhabra H. Yan Nat. Nanotechnol. 2008 3 418-422.
103. Y. Liu C. Lin H. Li H. Yan Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 4333-4338.
104. J. Chao W.-Y. Huang J. Wang S.-J. Xiao Y.-C. Tang J.-N. Liu Biomacromolecules 2009 10 877-883.
105. B. A. Williams K. Lund Y. Liu H. Yan J. C. Chaput Angew. Chem., Int. Ed. 2007 46 3051-3054.
106. H. Yan T. H. LaBean L. Feng J. H. Reif Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 8103-8108.
107. D. Lubrich J. Bath A. J. Turberfield Tetrahedron 2008 64 8530-8534.
108. R. D. Barish R. Schulman P. W. K. Rothemund E. Winfree Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009 106 6054-6059.
109. C. Mao T. H. LaBean J. H. Reif N. C. Seeman Nature 2000 407 493-496.
110. Y. Fichou C. Ferec Trends Biotechnol. 2006 24 563-570.
111. C. Tuerk L. Gold Science 1990 249 505-510.
112. D. W. Drolet R. D. Jenison D. E. Smith D. Pratt B. J. Hicke Comb. Chem. High Throughput Screening 1999 2 271-278.
113. S. M. Nimjee C. P. Rusconi B. A. Sullenger Annu. Rev. Med. 2005 56 555-583.
114. O. C. Farokhzad J. J. Cheng B. A. Teply I. Sherifi S. Jon P. W. Kantoff J. P. Richie R. Langer Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 6315-6320.
115. V. Bagalkot L. Zhang E. Levy-Nissenbaum S. Jon P. W. Kantoff R. Langer O. C. Farokhzad Nano Lett. 2007 7 3065-3070.
116. M. Levy S. F. Cater A. D. Ellington ChemBioChem 2005 6 2163-2165.
117. X. Fang A. Sen M. Vicens W. Tan ChemBioChem 2003 4 829-834.
118. J. J. Li X. Fang W. H. Tan Biochem. Biophys. Res. Commun. 2002 292 31-40.
119. R. Nutiu Y. Li J. Am. Chem. Soc. 2003 125 4771-4778.
120. I. Willner B. Shlyahovsky M. Zayats B. Willner Chem. Soc. Rev. 2008 37 1153-1165.
121. Y. Lu J. Liu Curr. Opin. Biotechnol. 2006 17 580-588.
122. Y. Lu J. Liu Acc. Chem. Res. 2007 40 315-323.
123. P. Travascio Y. Li D. Sen Chem. Biol. 1998 5 505-517.
124. P. Travascio A. Bennet D. Wang D. Sen Chem. Biol. 1999 6 779-787.
125. P. Travascio P. K. Witting A. G. Mauk D. Sen J. Am. Chem. Soc. 2001 123 1337-1348.
126. T. Li L. Shi E. Wang S. Dong Chem.–Eur. J. 2009 15 1036-1042.
127. T. Li E. Wang S. Dong Chem. Commun. 2008 5520-5522.
128. T. Li S. Dong E. Wang Chem. Commun. 2007 4209-4211.
129. T. Li E. Wang S. Dong PLoS One 2009 4 e5126.
130. T. Li L. Shi E. Wang S. Dong Chem.–Eur. J. 2009 15 3347-3350.
131. T. Li E. Wang S. Dong Chem. Commun. 2009 580-582.
132. Y. Xiao V. Pavlov T. Niazov A. Dishon M. Kotler I. Willner J. Am. Chem. Soc. 2004 126 7430-7431.
133. D. Li B. Shlyahovsky J. Elbaz I. Willner J. Am. Chem. Soc. 2007 129 5804-5805.
134. S. Sando T. Sasaki K. Kanatani Y. Aoyama J. Am. Chem. Soc. 2003 125 15720-15721.
135. J. Liu Y. Lu J. Fluoresc. 2004 14 343-354.
136. J. Liu Y. Lu J. Am. Chem. Soc. 2003 125 6642-6643.
137. Z. Cheglakov Y. Weizmann A. B. Braunschweig O. I. Wilner I. Willner Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 126-130.
138. M. M. Ali Y. Li Angew. Chem., Int. Ed. 2009 48 3512-3515.
139. Z. Cheglakov Y. Weizmann B. Basnar I. Willner Org. Biomol. Chem. 2007 5 223-225.
140. J. Bath A. J. Turberfield Nat. Nanotechnol. 2007 2 275-284.
141. W. Shih Nat. Mater. 2008 7 98-100.
142. S. Modi M. G. Swetha D. Goswami G. D. Gupta S. Mayor Y. Krishnan Nat. Nanotechnol. 2009 4 325-330.
143. D. S. Liu S. Balasubramanian Angew. Chem., Int. Ed. 2003 42 5734-5736.
144. T. Liedl F. C. Simmel Nano Lett. 2005 5 1894-1898.
145. D. Liu A. Bruckbauer C. Abell S. Balasubramanian D.-J. Kang D. Klenerman D. Zhou J. Am. Chem. Soc. 2006 128 2067-2071.
146. Y. Mao D. Liu S. Wang S. Luo W. Wang Y. Yang Q. Ouyang L. Jiang Nucleic Acids Res. 2007 35 e33.
147. K. Gehring J.-L. Leroy M. Guéron Nature 1993 363 561-565.
148. G. Miesenböck D. De Angelis J. Rothman Nature 1998 394 192-195.
149. R. L. Grant D. Acosta In Vitro Cell. Dev. Biol.: Anim. 1997 33 256-260.
150. M. K. Koo C. H. Oh A. L. Holme S. Pervaiz Cytometry, Part A 2007 71a 87-93.