An optofluidic nanoplasmonic biosensor for direct detection of live viruses from biological media

Nano Letters

Volumn 10, Issue 12, 2010, Pages 4962-4969

  Yanik, Ahmet A ^a,b   Huang, Min ^a,b   Kamohara, Osami ^a,b   Artar, Alp ^a,b   Geisbert, Thomas W ^c   Connor, John H ^a,c   Altug, Hatice ^a,b  

^a BOSTON UNIVERSITY   (United States)

^b Boston University   (United States)

^c BOSTON UNIVERSITY SCHOOL OF MEDICINE   (United States)

Author keywords

Biosensing; ebola; plasmonics; vaccinia; vesicular stomatitis virus; virus detection

Indexed keywords

BIOSENSING; EBOLA; PLASMONICS; VACCINIA; VESICULAR STOMATITIS VIRUS; VIRUS DETECTION;

BIOSENSORS; LIGHT TRANSMISSION; PLASMONS; RNA; VIRUSES;

COMPUTER VIRUSES;

NANOMATERIAL;

ANIMAL; ARTICLE; BODY FLUID; CELL CULTURE; EQUIPMENT; GENETIC PROCEDURES; HAMSTER; ISOLATION AND PURIFICATION; MICROFLUIDICS; VIROLOGY; VIRUS;

ANIMALS; BIOSENSING TECHNIQUES; BODY FLUIDS; CELLS, CULTURED; CRICETINAE; MICROFLUIDICS; NANOSTRUCTURES; VIRUSES;

EID: 78650090082     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl103025u     Document Type: Article

References (74)

1. Potter, C. W. J. Appl. Microbiol. 2001, 91, 572-579
2. Tseng, D.; Mudanyali, O.; Oztoprak, C.; Isikman, S. O.; Sencan, I.; Yaglidere, O.; Ozcan, A. Lab Chip 2010, 10, 1787-1792
3. Henkel, J. H.; Aberle, S. W.; Kundi, M.; Popow-Kraupp, T. J. Med. Virol. 1997, 53, 366-371
4. Bao, P. D.; Huang, T. Q.; Liu, X. M.; Wu, T. Q. J. Raman Spectrosc. 2001, 32, 227-230
5. Karst, S. M. Viruses 2010, 2, 748-781
6. Jones, L. J.; Upson, R. H.; Haugland, N.; Panchuk-Voloshina, M.; Zhou, J.; Haugland, R. P. Anal. Biochem. 1999, 271, 119-120
7. Drosten, C.; Panning, M.; Guenther, S.; Schmitz, H. J. Clin. Microbiol. 2002, 40, 2323-2330
8. Gaydos, C. A.; Crotchfelt, K. A.; Howell, M. R.; Kralian, S.; Hauptman, P.; Quinn, T. C. J. Infect. Dis. 1998, 117, 417
9. Liebert, U. Intervirology 1997, 40, 176
10. Schneider-Schaulies, J.; Meulen, V.; Schneider-Schaulies, S. J. NeuroVirol. 2003, 9, 247
11. Towner, J. S.; Sealy, T. K.; Khristova, M. L.; Albarino, C. G.; Conlan, S.; Reeder, S. A.; Quan, P. L.; Lipkin, W. I.; Downing, R.; Tappero, J. W.; Okware, S.; Lutwama, J.; Bakamutumaho, B.; Kayiwa, J.; Comer, J. A.; Rollin, P. E.; Ksiazek, T. G.; Nichol, S. T. PLoS Pathog. 2008, 4, e1000212
12. Surbhi, L.; Stephan, L.; Naomi, J. H. Nat. Photonics 2007, 1, 641-648
13. Sandra, B.; Carly, S. L.; Muhammed, G.; Bruce, J.; Rozell, C.; Johnson, D. H.; Naomi, J. H. Nano Lett. 2006, 6, 1687-1692
14. Anker, J. N.; Hall, W. P.; Lyandres, O.; Shah, N. C.; Zhao, J.; Van Duyne, R. P. Nat. Mater. 2008, 7, 442
15. Homola, J. Anal. Bioanal. Chem. 2003, 377, 528-539
16. Arnold, S.; Khoshsima, M.; Teraoka, I.; Holler, S.; Vollmer, F. Opt. Lett. 2003, 28, 272-27
17. Armani, A. M.; Kulkarni, R. P.; Fraser, S. E.; Flagan, R. C.; Vahala, K. J. Science 2007, 317, 783-787
18. Savran, C. A.; Knudsen, S. M.; Ellington, A. D.; Manalis, S. R. Anal. Chem. 2004, 76, 3194-3198
19. Joonhyung, L.; Jaesung, J.; Demir, A.; Cagri, A. S.; Bashir, R. Appl. Phys. Lett. 2008, 93 013901
20. Fritz, J.; Baller, M. K.; Lang, H. P.; Rothuizen, H.; Vettiger, P.; Meyer, E.; Güntherodt, H.; Gerber, C.; Gimzewski, J. K. Science 2000, 288, 316-318
21. Savran, C. A.; Knudson, S. M.; Ellington, A. D.; Manalis, S. R. Anal. Chem. 2004, 76, 3194
22. Cui, Y.; Wei, Q. Q.; Park, H. K.; Lieber, C. M. Science 2001, 293, 1289-1292
23. Yuri, L. B.; Young, S. S.; Woon-Seok, Y.; Michael, A.; Gabriel, K.; James, R. H. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 16323-16331
24. Terrel, M.; Digonnet, M. J. F.; Fan, S. Appl. Opt. 2009, 48, 4874-4879
25. Pineda, M. F.; Chan, L. L.-Y.; Chan;Kuhlenschmidt, T.; Choi, C. J.; Kuhlenschmidt, M.; Cunningham, B. T. IEEE Sens. J. 2009, 9, 470-477
26. Lee, J.; Icoz, K.; Roberts, A.; Ellington, A. D.; Savran, C. A. Anal. Chem. 2010, 82, 197-202
27. Gupta, A. K.; Nair, P. R.; Akin, D.; Ladisch, M. R.; Broyles, S.; Alam, M. A.; Bashir, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 13362-13367
28. Stern, E.; Wagner, R.; Sigworth, F. J.; Breaker, R.; Fahmy, T. M.; Reed, M. A. Nano Lett. 2007, 7, 3405-3409
29. Yang, J.-C.; Ji, J.; Hogle, J. M.; Larson, D. N. Biosens. Bioelectron. 2009, 24, 2334-2338
30. Lesuffleur, A.; Im, H.; Lindquist, N. C.; Oh, S. H. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 243110
31. Matthew, E.; Stewart, N.; Mack, H.; Malyarchuk, V.; Soares, J. A. N. T.; Lee, T.-W.; Gray, S. K.; Nuzzo, R. G.; Rogers, J. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 17143-17148
32. Brolo, A. G.; Gordon, R.; Leathem, B.; Kavanagh, K. L. Langmuir 2004, 20, 4813-4815
33. Yanik, A. A.; Wang, X.; Erramilli, S.; Hong, M. K.; Altug, H. Appl. Phys. Lett. 2008, 93 081104
34. Yanik, A. A.; Adato, R.; Erramilli, S.; Altug, H. Opt. Express 2009, 17, 20900-20910
35. Yanik, A. A.; Huang, M.; Artar, A.; Chang, T.-Y.; Altug, H. Appl. Phys. Lett. 2010, 96 021101
36. Sheehan, P. E.; Whitman, L. J. Nano Lett. 2005, 5, 803
37. Squires, T. M.; Messinger, R. J.; Manalis, S. R. Nat. Biotechnol. 2008, 26, 417
38. Liedberg, B.; Lundström, I.; Stenberg, E. Sens. Actuators, B 1993, 11, 63-72
39. Snopok, B. A.; Kostyukevych, K. V.; Rengevych, O. V.; Shirshov, Y. M.; Venger, E. F.; Kolesnikova, I. N.; Lugovskoi, E. V. Semicond. Phys., Quantum Electron. Optoelectron. 1998, 1, 121
40. Zia, R.; Selker, M. D.; Brongersma, M. L. Phys. Rev. B 2005, 71, 165431
41. Bray, M. Antiviral Res. 2003, 57, 53-60
42. Suzuki, Y.; Gojobori, T. Mol. Biol. Evol. 1997, 14, 800-806
43. Drosten, C.; Kummerer, B. M.; Schmitz, H.; Gunther, S. Antiviral Res. 2003, 57, 61-87
44. Yu, J. S.; Liao, H. X.; Gerdon, A. E.; Huffman, B.; Scearce, R. M.; McAdams, M.; Alam, S. M.; Popernack, P. M.; Sullivan, N. J.; Wright, D.; Cliffel, D. E.; Nabel, G. J.; Haynes, B. F. J. Virol. Methods 2006, 137, 219-28
45. Tucker, J. B. The Once and Future Threat of Smallpox; Grove/Atlantic Inc.: New York, 2001.
46. Kjeldsberg, E. J Virol Methods 1986, 34, 321-333
47. Catrysse, P. B.; Fan, S. J. Nanophotonics 2008, 2 021790
48. Shvets, G.; Trendafilov, S.; Pendry, J. B.; Sarychev, A. Phys. Rev. Lett. 2007, 99 053903
49. Ekinci, Y.; Solak, H. H.; David, C. Opt. Lett. 2007, 32, 172-174
50. Ebbesen, T. W.; Lezec, H. J.; Ghaemi, H. F.; Thio, T.; Wolff, P. A. Nature 1998, 391, 667
51. Barnes, W. L.; Murray, W. A.; Dintinger, J.; Devaux, E.; Ebbesen, T. W. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 107401
52. Liu, H.; Lalanne, P. Nature 2008, 452, 728
53. Artar, A.; Yanik, A. A.; Altug, H. Appl. Phys. Lett., 2009, 95 051105
54. Tetz, K.; Pang, L.; Fainman, Y. Opt. Lett. 2006, 31, 1528
55. Adato, R.; Yanik, A. A.; Amsden, J. J.; Kaplan, D. L.; Omenetto, F. G.; Hong, M. K.; Erramilli, S.; Altug, H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 19227-19232
56. Cubukcu, E.; Zhang, S.; Park, Y.-S.; Bartal, G.; Zhang, X. Appl. Phys. Lett. 2009, 95 043113
57. Cubukcu, E.; Degirmenci, F.; Kocabas, C.; Zimmler, M. A.; Rogers, J. A.; Capasso, F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 8
58. Shumaker-Parry, J. S.; Campbell, C. T. Anal. Chem. 2004, 76, 907-917
59. Hazelton, P. R.; Gelderblom, H. R. Emerging Infect. Dis. 2003, 9, 294
60. Huang, M.; Yanik, A. A.; Chang, T.-Y.; Altug, H. Opt. Express 2009, 17, 24224-24233
61. Nettikadan, S. R.; Johnson, J. C.; Vengasandra, S. G.; Muys, J.; Henderson, E. Nanotechnology 2004, 15, 383
62. Eliasson, M.; Andersson, R.; Olsson, A.; Wigzell, H.; Uhlen, M. J. Biol. Chem. 1988, 263, 4323-4327
63. Chackerian, B.; Briglio, L.; Albert, P. S.; Lowy, D. R.; Schiller, J. T. J. Virol. 2004, 78, 4037-4047
64. Dimmock, N.; Easton, A.; Leppard, K. Introduction to Modern Virology; Wiley-Blackwell: Malden, MA, 2007.
65. Lefrancois, L.; Lyles, D. S. J. Immunol. 1983, 130, 394-398
66. Lefrancois, L.; Lyles, D. S. Virology 1982, 121, 168-174
67. Golden, J. W.; Hooper, J. W. Virology 2008, 377, 19-29
68. Boltovets, P. M.; Snopok, B. A.; Boyko, V. R.; Shevchenko, T. P.; Dyachenko, N. S.; Shirshov, Y. M. J. Virol. Methods 2004, 121, 101-106
69. Drazen, J. M. N. Engl. J. Med. 2002, 346, 1262-1263
70. Garbutt, M.; Liebscher, R.; Wahl-Jensen, V.; Jones, S.; Moller, P.; Wagner, R.; Volchkov, V.; Klenk, H. D.; Feldmann, H.; Stroher, U. J. Virol. 2004, 78, 5458-5465
71. Moss, B. Poxviridae: The Viruses and Their Replication. In Fundamental Virology, 5th ed.; Knipe, D. M.; Ed.; Lippincott Williams & Wilkins: Philadelphia, PA, 2007; Vol. 2.
72. Schoefield, D. J.; Dimmock, N. J. J. Virol. Methods 1996, 62, 33-42
73. Wittekindt, C.; Fleckenstein, B.; Wiesmuller, K.; Eing, B. R.; Kuhn, J. E. J. Virol. Methods 2000, 87, 133-144
74. Tanaka, Y.; Shimoike, T.; Ishii, K.; Suzuki, R.; Suzuki, T.; Ushijima, H.; Matsuura, Y.; Miyamura, T. Virology 2000, 270, 229-236