Biosensors based on gold nanostructures

Journal of the Brazilian Chemical Society

Volumn 22, Issue 1, 2011, Pages 3-20

  Vidotti, Marcio ^a   Carvalhal, Rafaela F ^b   Mendes, Renata K ^b   Ferreira, Danielle C M ^b   Kubota, Lauro T ^b  

^a FEDERAL UNIVERSITY OF PARANÁ   (Brazil)

^b UNIVERSITY OF CAMPINAS   (Brazil)

Author keywords

Bioanalytical devices; Biomolecules; Biosensors; Gold nanoparticles; Nanotechnology

Indexed keywords

EID: 78650949341     PISSN: 01035053     EISSN: 16784790     Source Type: Journal    
DOI: 10.1590/S0103-50532011000100002     Document Type: Review

References (138)

1. Trindade, T.; O'Brien, P.; Pickett, N.; Chem. Mater. 2001, 13, 3843.
2. Alivisatos, A. P.; J. Phys. Chem. 1996, 100, 13226.
3. Schoonman, J.; Solid State Ionics 2000, 135, 5.
4. Welch, C. M.; Compton, R. G.; Anal. Bioanal. Chem. 2006, 384, 601.
5. Katz, E.; Willner, I.; Wang, J.; Electroanal. 2004, 16, 19.
6. Vidotti, M.; Silva, M. R.; Salvador, R. P.; Córdoba de Torresi, S. I.; Dall'Antonia, L. H.; Electrochim Acta 2008, 53, 4030.
7. Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L.; Mucic, R. C.; Storhoff, J. J.; Nature 1996, 382, 607.
8. Storhoff, J. J.; Mirkin, C. A.; Chem. Rev. 1999, 99, 1849.
9. Daniel, M. C.; Astruc, D.; Chem. Rev. 2004, 104, 293.
10. Mulvaney, P.; Langmuir 1996, 12, 788.
11. Alvarez, M. M.; Khoury, J. T.; Schaaff, T. G.; Shafgullin, M. N.; Vezmar, I.; Whetten, R. L.; J. Phys. Chem. B 1997, 101, 3706.
12. Damos, F. S.; Luz, R. C. S.; Kubota, L. T.; Langmuir 2005, 21, 602.
13. Mie, G.; Ann. Phys. 1908, 25, 377.
14. Qiao, F. Y.; Liu, J.; Li, F. R.; Kong, X. L.; Zhang, H. L.; Zhou, H. X.; Appl. Surf. Sci. 2008, 254, 2941.
15. Fritzsche, W.; Taton, T. A.; Nanotechnol. 2003, 14, R63.
16. Gates, A. T.; Fakayode, S. O.; Lowry, M.; Ganea, G. M.; Murugeshu, A.; Robinson, J. W.; Strongin, R. M.; Warner, I. M.; Langmuir 2008, 24, 4107.
17. IUPAC 1996 Electrochemical Biosensors: Proposed Defnitions and Classifcation. Synopsis of report, as presented in reference 24.
18. Thévenot, D. R.; Toth, K.; Durst, R. A.; Wilson, G. S.; Biosens. Bioelectron. 2001, 16, 121.
19. Hleli, S.; Martelet, C.; Abdelghani, A.; Bessueille, F.; Errachid, A.; Samitier, J.; Hays, J. C. W.; Millner, P. A.; Burais, N.; Jaffrezic-Renault, N.; Mater. Sci. Eng. C 2006, 26, 322.
20. Jain, K. K.; Expert Rev. Mol. Diagn. 2003, 3, 153.
21. Cui, R. J.; Pan, H. C.; Zhu, J. J.; Chen, H. Y.; Anal. Chem. 2007, 79, 8494.
22. Hansen, J. A.; Mukhopadhyay, R.; Hansen, J.; Gothelf, K. V.; J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3860.
23. Das, J.; Aziz, M. A.; Yang, H.; J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 16022.
24. Yu, X.; Munge, B.; Patel, V.; Jensen, G.; Bhirde, A.; Gong, J. D.; Kim, S. N.; Gillespie, J.; Gutkind, J. S.; Papadimitrakopoulos, F.; Rusling, J. F.; J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11199.
25. Wang, C.; Ma, Z.; Wang, T.; Su, Z.; Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 1673.
26. Wu, B. Y.; Hou, S. H.; Huang, L.; Yin, F.; Zhao, Z. X.; Anzai, J. I.; Chen, Q.; Mater. Sci. Eng. C 2008, 28, 1065.
27. Lin, C. C.; Yang, Y. M.; Chen, Y. F.; Yang, T. S.; Chang, H. C.; Biosens. Bioelectron. 2008, 24, 178.
28. Xu, H.; Käll, M.; Sens. Actuat. B 2002, 87, 244.
29. Kreuzer, M. P.; Quindat, R.; Badenes, G.; Marco, M. P.; Biosens. Bioelectron. 2006, 21, 1345.
30. Kawaguchi, T.; Shankaran, D. R.; Kim, S. J.; Matsumoto, K.; Toko, K.; Miura, N.; Sens. Actuators B 2008, 133, 467.
31. Tian, Y.; Chen, Y.; Song, D.; Liu, X.; Bi, S.; Zhou, X.; Cao, Y.; Zhang, H.; Anal. Chim. Acta 2005, 551, 98.
32. Wang, Q.; Tang, H.; Xie, Q.; Jia, X.; Zhang, Y.; Tan, L.; Yao, S.; Colloids Surf. B Biointerf. 2008, 63, 254.
33. Ou, C.; Yuan, R.; Chai, Y.; Tang, M.; Chai, R.; He, X.; Anal. Chim. Acta 2007, 603, 205.
34. Tang, D.; Xia, B.; Microchim. Acta 2008, 163, 41.
35. Tang, L.; Zeng, G.; Shen, G.; Li, Y.; Zhang, Y.; Huang, D.; Environ. Sci. Technol. 2008, 42, 1207.
36. Valera, E.; Ramón-Azcón, J.; Sanches, F. J.; Marco, M. P.; Rodríguez, A.; Sens. Actuators B 2008, 134, 95.
37. Lin, Y.; Chen, S.; Chuang, Y.; Lu, Y.; Shen, T. Y.; Chang, C. A.; Lin, C. S.; Biosens. Bioelectron. 2008, 23, 1832.
38. Zhang, L.; Liu, Y.; Chen, T.; Int. J. Biol. Macromol. 2008, 43, 165.
39. Zhang, Q.; Huang, Y.; Zhao, R.; Liu, G.; Chen, Y. J.; Colloid Interface Sci. 2008, 319, 94.
40. Zhang, Y.; Wang, H.; Yan, B.; Zhang, Y.; Li, J.; Shen, G.; Yu, R. J.; Immunol. Methods 2008, 332, 103.
41. Mohammadzadegan, R.; Mohabatkar, H.; Sheikhi, M. H.; Safavi, A.; Khajouee, M. B.; Phys. E 2008, 41, 142.
42. Blab, G. A.; Cognet, L.; Berciaud, S.; Alexandre, I.; Husar, D.; Remacle, J.; Lounis, B.; Biophys. J. 2006, 90, L13.
43. Storhoff, J. J.; Lazarides, A. A.; Mucic, R. C.; Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L.; Schatz, G. C.; J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 4640.
44. Boozer, C.; Ladd, J.; Chen, S.; Jiang, S.; Anal. Chem. 2006, 78, 1515.
45. Li, H.; Rothberg, L.; Proc. Natl. Acad. Sci. U S A 2004, 101, 14036.
46. Baptista, P.; Pereira, E.; Eaton, P.; Doria, G.; Miranda, A.; Gomes, I.; Quaresma, P.; Franco, R.; Anal. Bioanal. Chem. 2008, 391, 943.
47. Li, C. Z.; Male, K. B.; Hrapovic, S.; Luong, J. H. T.; Chem. Commun. 2005, 31, 3924.
48. Storhoff, J. J.; Lucas, A. D.; Garimella, V.; Bao, Y. P.; Müller, U. R.; Nat. Biotechnol. 2004, 22, 883.
49. Jin, R.; Wu, G.; Li, Z.; Mirkin, C. A.; Schatz, G. C.; J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1643.
50. Loguercio, S.; Dianb, C.; Flagiello, A.; Scannella, A.; Pucci, P.; Terradot, L.; Zagari, A.; FEBS Letters 2008, 582, 3537.
51. Gill, P.; Alvandi, A. H.; Abdul-Tehrani, H.; Sadeghizadeh, M.; Diagn. Microbiol. Infect. Dis. 2008, 62, 119.
52. Maxwell, D. J.; Taylor, J. R.; Nie, S.; J. Am. Chem. Soc. 2008, 124, 9606.
53. Lee, J. S.; Mirkin, C. A.; Anal. Chem. 2008, 80, 6805.
54. Taton, T. A.; Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L.; Science 2000, 289, 1757.
55. Lu, Y.; Liu, J.; Curr. Opin. Chem. Biol. 2006, 17, 580.
56. De-Los-Santos-Álvarez, N.; Lobo-Castañón, M. J.; Miranda-Ordieres, A. J.; Tuñón-Blanco, P.; Trends Anal. Chem. 2008, 27, 437.
57. Liu, J.; Lu, Y.; J. Fluorescence 2004, 14, 343.
58. Wilson, D. S.; Szostak, J. W.; Ann. Rev. Biochem. 1999, 68, 611.
59. Ellington, A. D.; Szostak, J. W.; Nature 1990, 346, 818.
60. Tuerk, C.; Gold, L.; Science 1990, 249, 505.
61. Kim, Y. S.; Lee, S. J.; Gu, M. B.; Biochip J. 2008, 2, 175.
62. Willner, I.; Shlyahousky, B.; Zayats, M.; Willner, B.; Chem. Rev. Soc. 2008, 37, 1077.
63. Kim, D. K.; Kerman, K.; Hiep, H. M.; Saito, M.; Yamamura, S.; Takamura, Y.; Kwon, Y. S.; Tamiya, E.; Anal. Biochem. 2008, 379, 1.
64. Wang, J.; Zhou, S. H.; Anal. Chem. 2008, 80, 7174.
65. Liu, J.; Lu, Y.; J. Fluorescence 2004, 14, 343.
66. Liu, J.; Lu, Y.; Anal. Chem. 2004, 76, 1627.
67. Zhao, W.; Chiuman, W.; Lam, J. C. F.; McManus, S. A.; Chen, W.; Cui, Y.; Pelton, R.; Brook, M. A.; Li, Y.; J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3610.
68. Tansil, N. C.; Gao, Z.; Nanotoday 2006, 1, 28.
69. Pingarrón, J. M.; Yáñez-Sedeño, P.; González-Cortés, A.; Electrochim. Acta 2008, 53, 5848.
70. Ma, H.; Zhang, L.; Pan, Y.; Zhang, K.; Zhang, Y.; Electroanal. 2008, 20, 1220.
71. Feng, K.; Sun, C.; Kang, Y.; Chen, J.; Jiang, J. H.; Shen, G. L.; Yu, R. Q.; Electrochem. Commun. 2008, 10, 531.
72. Li, X.; Shen, L.; Zhang, D.; Qi, H.; Gao, Q.; Ma, F.; Zhang, C.; Biosens. Bioelectron. 2008, 23, 1624.
73. Li, B.; Wang, Y.; Wei, H.; Dong, S.; Biosens. Bioeletron. 2008, 23, 965.
74. Food and Drug Administration (2006) FDA announces fndings from investigation of foodborne Escherichia coli O157:H7 outbreak in spinach. http://www.fda.gov/oia/Mepi/Handouts/Spinach-Outline.pdf. Accessed 10 Jul. 2010.
75. Food and Drug Administration (2006) Foodborne Pathogenic Microorganisms and Natural Toxins Handbook. http://www.cfsan. fda.gov/~mow/chap15.html. Accessed 10 Jul. 2010.
76. Food and Drug Administration (2006) Waterborne Dissemination of Escherichia coli O157:H7. http://www.fda.gov/cvm/waterborne.htm. Accessed 10 Jul. 2010.
77. Chen, S. H.; Wu, V. C. H.; Chuang, Y. C.; Lin, C. S.; J. Microbiol. Meth. 2008, 73, 7.
78. Lavrik, N. V.; Datskos, P. G.; Appl. Physics Lett. 2003, 82, 2697.
79. Chiu, C. S.; Gwo, S.; Anal. Chem. 2008, 80, 3318.
80. Qiao, F. Y.; Liu, J.; Li, F. R.; Kong, X. L.; Zhang, H. L.; Zhou, H. X.; Appl. Surf. Sci. 2008, 254, 2941.
81. Fritzsche, W.; Taton, T. A.; Nanotechnol. 2003, 14, R63.
82. Deng, C.; Chen, J.; Nie, Z.; Wang, M.; Chu, X.; Chen, X.; Xiao, X.; Lei, C.; Yao, S.; Anal. Chem. 2009, 81, 739.
83. Zhou, N.; Yang, T.; Jiang, C.; Du, M.; Jiao, K.; Talanta 2009, 77, 1021.
84. Mao, X.; Ma, Y.; Zhang, A.; Zhang, L.; Zeng, L.; Liu, G.; Anal. Chem. 2009, 81, 1660.
85. Li, Y.; Qi, H.; Yang, J.; Zhang, C.; Microchim. Acta 2009, 164, 69.
86. Fang, C.; Fan, Y.; Kong, J.; Gao, Z.; Balasubramanian, N.; Anal. Chem. 2008, 80, 9387.
87. Marques, P. R. B. O.; Lermo, A.; Campoy, S.; Yamanaka, H.; Barbé, J.; Alegret, S.; Pividori, M. I.; Anal. Chem. 2009, 81, 1332.
88. Yang, J.; Yang, T.; Feng, Y.; Jiao, K.; Anal. Biochem. 2007, 365, 24.
89. Fang, B.; Jiao, S.; Li, M.; Qu, Y.; Jiang, X.; Biosens. Bioelectron. 2008, 23, 1175.
90. Jiang, W. L.; Shan, W. Q.; Sheng, W. C.; Ying, H. Z.; Jian, J.; Ping, W.; Chin. Sci. Bull. 2008, 53, 1175.
91. Wang, J.; Electroanal. 2001, 13, 983.
92. Hurdis, E. C.; Romeyn, J. H.; Anal. Chem. 1954, 26, 320.
93. Hanaoka, S.; Lin, J. M.; Yamada, M.; Anal. Chim. Acta 2001, 426, 57.
94. Wollenberger, U.; Wang, J.; Ozsoz, M.; Scheller, F.; Bioelectrochem. Bioenerg. 1991, 26, 287.
95. Xiao, Y.; Ju, H. X.; Chen, H. Y.; Anal. Biochem. 2000, 278, 22.
96. Zhao, J.; Henkens, R. W.; Stonehuerner, J.; O'Daly, J. P.; J. Electroanal. Chem. 1992, 327, 109.
97. Li, S.; Ju, H.; Biosens. Bioelectron. 2003, 19, 177.
98. Liu, S. Q.; Ju, H. X.; Anal. Biochem. 2002, 307, 110.
99. Zhang, S.; Wang, N.; Yu, H.; Niu, Y.; Sun, C.; Bioelectrochem. 2005, 67, 15.
100. Xu, S.; Peng, B.; Han, X.; Biosens. Bioelectron. 2007, 22, 1807.
101. Bharathi, S.; Nogami, M.; Ikeda, S.; Langmuir 2001, 17, 1.
102. Zhang, S.; Wang, N.; Niu, Y.; Sun, C.; Sens. Actuators B 2005, 109, 367.
103. Jia, J.; Wang, B.; Wu, A.; Cheng, G.; Li, Z.; Dong, S.; Anal. Chem. 2002, 74, 2217.
104. Liu, X.; Niu, W.; Li, H.; Han, S.; Hu, L.; Xu, G.; Electrochem. Commun. 2008, 10, 1250.
105. Decher, G.; Science 1998, 277, 1232.
106. Lvov, Y. M.; Rusling, J. F.; Thomsen, D. L.; Papadimitrakopoulos, F.; Kawakami, T.; Kunitake, T.; Chem. Comm. 1997, 11, 1229.
107. Fiorito, P. A.; Gonçales, V. R.; Ponzio, E. A.; Córdoba de Torresi, S. I.; Chem. Commun. 2005, 3, 366.
108. Baioni, A. P.; Vidotti, M.; Fiorito, P. A.; Ponzio, E. A.; Córdoba de Torresi, S. I.; Langmuir 2007, 23, 6796.
109. Baioni, A. P.; Vidotti, M.; Fiorito, P. A.; Córdoba de Torresi, S. I.; J. Electroanal. Chem. 2008, 622, 219.
110. Vidotti, M.; Greco, C. V.; Ponzio, E. A.; Córdoba de Torresi, S. I.; Electrochem. Commun. 2006, 8, 554;
111. Vidotti, M.; Salvador, R. P.; Ponzio, E. A.; Córdoba de Torresi, S. I.; J. Nanosci. Nanotechnol. 2007, 7, 3221.
112. Vidotti, M.; Salvador, R. P.; Córdoba de Torresi, S. I.; Ultrason. Sonochem. 2009, 16, 35.
113. Yang, W.; Wang, J.; Zhao, S.; Sun, Y.; Sun, C.; Electrochem. Commun. 2006, 8, 665.
114. Crespilho, F. N.; Ghica, M. E.; Florescu, M.; Nart, F. C.; Oliveira Jr, O. N.; Brett, C. M. A.; Electrochem. Commun. 2006, 8, 1665.
115. Yang, M.; Jiang, L. Y.; He, Y.; Shen, G.; Yu, R.; Biomater. 2007, 28, 3408.
116. Willner, B.; Katz, E.; Willner, I.; Curr. Opin. Biotechnol. 2006, 17, 589.
117. Willner, I.; Willner, B.; Katz, E.; Bioelectrochem. 2007, 70, 2.
118. Willner, I.; Katz, E.; Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 1180.
119. Willner, I.; Heleg-Shabtai, V.; Blonder, R.; Katz, E.; Tao, G.; Buckmann, A. F.; Heller, A.; J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 10321.
120. Xiao, Y.; Patolsky, F.; Katz, E.; Hainfeld, J. F.; Willner, I.; Science 2003, 299, 1877.
121. Zhao, X.; Mai, Z.; Kang, X.; Dai, Z.; Zou, X.; Electrochim. Acta 2008, 53, 4732.
122. Liu, C.; Hu, J.; Electroanal. 2008, 10, 1067.
123. Zhang, H.; Lu, H.; Hu, N.; J. Phys. Chem. 2006, 110, 2171.
124. Yang, W.; Bai, Y.; Li, Y.; Sun, C.; Anal. Bioanal. Chem. 2005, 382, 44.
125. Li, Y.; Yang, W.; Bai, Y.; Sun, C.; Electroanal. 2006, 18, 499.
126. Zhang, L.; Jiang, X.; Wang, E.; Dong, S.; Biosens. Bioelectron. 2005, 21, 337.
127. Gu, H. Y.; Yu, A. M.; Chen, H. Y.; J. Electroanal. Chem. 2001, 516, 119.
128. Feng, J.; Zhao, G.; Xu, J.; Chen, H.; Anal. Biochem. 2005, 342, 280.
129. Yang, W.; Li, Y.; Bai, Y.; Sun, C.; Sens. Actuators B 2006, 115, 42.
130. Chen, S.; Yuan, R.; Chai, Y.; Zhang, L.; Wang, N.; Li, X.; Biosens. Bioelectron. 2007, 22, 1268.
131. Yang, G.; Yuan, R.; Chai, Y.; Colloid Surf. B Biointerf. 2008, 61, 93.
132. Zhang, J.; Oyama, M.; Electrochim. Acta 2004, 50, 85.
133. Zhang, J.; Oyama, M.; J. Electroanal. Chem. 2005, 577, 273.
134. Zhang, H.; Hu, N.; Biosens. Bioelectron. 2007, 23, 393.
135. Ju, H.; Liu, S.; Ge, B.; Lisdat, F.; Scheller, F. W.; Electroanal. 2002, 14, 141.
136. Loftus, A. F.; Reighard, K. P.; Kapourales, S. A.; Leopold, M. C.; J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 1649.
137. Tang, D.; Xia, B.; Zhang, Y.; Microchim. Acta 2008, 160, 367.
138. Gao, F.; Yuan, R.; Chai, Y.; Tang, M.; Cao, S.; Chen, S.; Colloid Surf. A Physicochem. Eng. Aspects 2007, 295, 223.