Micro- and nanotechnologies for study of cell secretion

Analytical Chemistry

Volumn 83, Issue 12, 2011, Pages 4393-4406

  Huang, Yinxi ^a   Cai, Dong ^b   Chen, Peng ^a  

^a Nanyang Technological University   (Singapore)

^b BOSTON COLLEGE   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CELL LINE; ELECTROCHEMICAL ANALYSIS; EXOCYTOSIS; FLUORESCENCE MICROSCOPY; HUMAN; METABOLISM; METHODOLOGY; NANOTECHNOLOGY; PATCH CLAMP; REVIEW; SECRETORY VESICLE; SEMICONDUCTOR; SURFACE PLASMON RESONANCE;

CELL LINE; ELECTROCHEMICAL TECHNIQUES; EXOCYTOSIS; HUMANS; MICROSCOPY, FLUORESCENCE; NANOTECHNOLOGY; PATCH-CLAMP TECHNIQUES; SECRETORY VESICLES; SURFACE PLASMON RESONANCE; TRANSISTORS, ELECTRONIC;

EID: 79959221184     PISSN: 00032700     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ac200358b     Document Type: Review

References (133)

1. Ivanov, A. I. Methods in Molecular Biology; Humana Press: Totowa, NJ 2007; Vol. 440.
2. Sollner, T. H. Mol. Membr. Biol. 2003, 20, 209-220
3. Salaun, C.; James, D. J.; Chamberlain, L. H. Traffic 2004, 5, 255-264
4. Burgoyne, R. D.; Morgan, A. Physiol. Rev. 2003, 83, 581-632
5. Martin, T. F. J. Trends Cell Biol. 1997, 7, 271-276
6. Yang, Y.; Udayasankar, S.; Dunning, J.; Chen, P.; Gillis, K. D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002, 99, 17060-17065
7. Gillis, K. D.; Chow, R. H. Semin. Cell Dev. Biol. 1997, 8, 133-140
8. Xue, R. H.; Zhao, Y. Y.; Chen, P. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2009, 380, 371-376
9. Lang, T.; Bruns, D.; Wenzel, D.; Riedel, D.; Holroyd, P.; Thiele, C.; Jahn, R. EMBO J. 2001, 20, 2202-2213
10. Kurien, B. T.; Scofield, R. H. Methods 2006, 38, 283-293
11. Popii, V.; Baumann, G. Clin. Chim. Acta 2004, 350, 1-16
12. Nguyen, D. N.; Becker, G. W.; Riggin, R. M. J. Chromatogr., A 1995, 705, 21-45
13. Pan, W. Y.; Chen, W.; Jiang, X. Y. Anal. Chem. 2010, 82, 3974-3976
14. Koster, S.; Angile, F. E.; Duan, H.; Agresti, J. J.; Wintner, A.; Schmitz, C.; Rowat, A. C.; Merten, C. A.; Pisignano, D.; Griffiths, A. D.; Weitz, D. A. Lab Chip 2008, 8, 1110-1115
15. Sun, S.; Yang, M. H.; Kostov, Y.; Rasooly, A. Lab Chip 2010, 10, 2093-2100
16. Liu, Y.; Wang, H. X.; Huang, J. Y.; Yang, J.; Liu, B. H.; Yang, P. Y. Anal. Chim. Acta 2009, 650, 77-82
17. Tsuyama, N.; Mizuno, H.; Tokunaga, E.; Masujima, T. Anal. Sci. 2008, 24, 559-561
18. Mizuno, H.; Tsuyama, N.; Harada, T.; Masujima, T. J. Mass Spectrom. 2008, 43, 1692-1700
19. Leszczyszyn, D. J.; Jankowski, J. A.; Viveros, O. H.; Diliberto, E. J.; Near, J. A.; Wightman, R. M. J. Biol. Chem. 1990, 265, 14736-14737
20. Schulte, A.; Schuhmann, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 8760-8777
21. Kita, J. M.; Wightman, R. M. Curr. Opin. Chem. Biol. 2008, 12, 491-496
22. Wang, W.; Zhang, S. H.; Li, L. M.; Wang, Z. L.; Cheng, J. K.; Huang, W. H. Anal. Bioanal. Chem. 2009, 394, 17-32
23. Amatore, C.; Arbault, S.; Guille, M.; Lemaitre, F. Chem. Rev. 2008, 108, 2585-2621
24. Robinson, D. L.; Hermans, A.; Seipel, A. T.; Wightman, R. M. Chem. Rev. 2008, 108, 2554-2584
25. Schroeder, T. J.; Jankowski, J. A.; Senyshyn, J.; Holz, R. W.; Wightman, R. M. J. Biol. Chem. 1994, 269, 17215-17220
26. Robinson, I. M.; Finnegan, J. M.; Monck, J. R.; Wightman, R. M.; Fernandez, J. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1995, 92, 2474-2478
27. Paras, C. D.; Qian, W. J.; Lakey, J. R.; Tan, W. H.; Kennedy, R. T. Cell Biochem. Biophys. 2000, 33, 227-240
28. Wu, W. Z.; Huang, W. H.; Wang, W.; Wang, Z. L.; Cheng, J. K.; Xu, T.; Zhang, R. Y.; Chen, Y.; Liut, J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8914-8915
29. Li, Z. Y.; Zhou, W.; Wu, Z. X.; Zhang, R. Y.; Xu, T. Biosens. Bioelectron. 2009, 24, 1358-1364
30. Cheng, H.; Huang, W. H.; Chen, R. S.; Wang, Z. L.; Cheng, J. K. Electrophoresis 2007, 28, 1579-1586
31. Kim, K. T.; Koh, D. S.; Hille, B. J. Neurosci. 2000, 20 (RC101) 1-5
32. Billiard, J.; Koh, D. S.; Babcock, D. F.; Hille, B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 12192-12197
33. Mikeladze, E.; Schulte, A.; Mosbach, M.; Blochl, A.; Csoregi, E.; Solomonia, R.; Schumann, W. Electroanalysis 2002, 14, 393-399
34. Kurita, R.; Hayashi, K.; Horiuchi, T.; Niwa, O.; Maeyama, K.; Tanizawa, K. Lab Chip 2002, 2, 34-38
35. Wang, J. Analyst 2005, 130, 421-426
36. Pumera, M.; Sanchez, S.; Ichinose, I.; Tang, J. Sens. Actuators, B: Chem. 2007, 123, 1195-1205
37. Kwon, K. Y.; Yang, S. B.; Kong, B. S.; Kim, J.; Jung, H. T. Carbon 2010, 48, 4504-4509
38. Hou, S. F.; Kasner, M. L.; Su, S. J.; Patel, K.; Cuellari, R. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 14915-14921
39. Bratten, C. D. T.; Cobbold, P. H.; Cooper, J. M. Anal. Chem. 1998, 70, 1164-1170
40. Chen, P.; Xu, B.; Tokranova, N.; Feng, X. J.; Castracane, J.; Gillis, K. D. Anal. Chem. 2003, 75, 518-524
41. Gao, Y. F.; Chen, X. H.; Gupta, S.; Gillis, K. D.; Gangopadhyay, S. Biomed. Microdevices 2008, 10, 623-629
42. Carabelli, V.; Gosso, S.; Marcantoni, A.; Xu, Y.; Colombo, E.; Gao, Z.; Vittone, E.; Kohn, E.; Pasquarelli, A.; Carbone, E. Biosens. Bioelectron. 2010, 26, 92-98
43. Sun, X. H.; Gillis, K. D. Anal. Chem. 2006, 78, 2521-2525
44. Amatore, C.; Arbault, S.; Chen, Y.; Crozatier, C.; Lemaitre, F.; Verchier, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 4000-4003
45. Spegel, C.; Heiskanen, A.; Acklid, J.; Wolff, A.; Taboryski, R.; Emneus, J.; Ruzgas, T. Electroanalysis 2007, 19, 263-271
46. Li, M. W.; Spence, D. M.; Martin, R. S. Electroanalysis 2005, 17, 1171-1180
47. Dias, A. F.; Dernick, G.; Valero, V.; Yong, M. G.; James, C. D.; Craighead, H. G.; Lindau, M. Nanotechnology 2002, 13, 285-289
48. Hafez, I.; Kisler, K.; Berberian, K.; Dernick, G.; Valero, V.; Yong, M. G.; Craighead, H. G.; Lindau, M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 13879-13884
49. Cui, H. F.; Ye, J. S.; Chen, Y.; Chong, S. C.; Sheu, F. S. Anal. Chem. 2006, 78, 6347-6355
50. Isik, S.; Berdondini, L.; Oni, J.; Blochl, A.; Koudelka-Hep, M.; Schuhmann, W. Biosens. Bioelectron. 2005, 20, 1566-1572
51. Cheng, W.; Klauke, N.; Sedgwick, H.; Smith, G. L.; Cooper, J. M. Lab Chip 2006, 6, 1424-1431
52. Spegel, C.; Heiskanen, A.; Pedersen, S.; Emneus, J.; Ruzgas, T.; Taboryski, R. Lab Chip 2008, 8, 323-329
53. Gao, Y. F.; Bhattacharya, S.; Chen, X. H.; Barizuddin, S.; Gangopadhyay, S.; Gillis, K. D. Lab Chip 2009, 9, 3442-3446
54. Dittami, G. M.; Ayliffe, H. E.; King, C. S.; Rabbitt, R. D. J. Microelectromech. Syst. 2008, 17, 850-862
55. Barizuddin, S.; Liu, X.; Mathai, J. C.; Hossain, M.; Gillis, K. D.; Gangopadhyay, S. ACS Chem. Neurosci. 2010, 1, 590-597
56. Chen, X. H.; Gao, Y. F.; Hossain, M.; Gangopadhyay, S.; Gillis, K. D. Lab Chip 2008, 8, 161-169
57. Dittami, G. M.; Rabbitt, R. D. Lab Chip 2010, 10, 30-35
58. Gillis, K. D. In Single Channel Recording; Sakmann, B.; Neher, E., Ed.; Plenum Press: New York, 1995.
59. Chen, P.; Gillis, K. D. Biophys. J. 2000, 79, 2162-2170
60. Fernandez, J. M.; Neher, E.; Gomperts, B. D. Nature 1984, 312, 453-455
61. Bruggemann, A.; Stoelzle, S.; George, M.; Behrends, J. C.; Fertig, N. Small 2006, 2, 840-846
62. Lau, A. Y.; Hung, P. J.; Wu, A. R.; Lee, L. P. Lab Chip 2006, 6, 1510-1515
63. Dale, T. J.; Townsend, C.; Hollands, E. C.; Trezise, D. J. Mol. BioSyst. 2007, 3, 714-722
64. Dunlop, J.; Bowlby, M.; Peri, R.; Vasilyev, D.; Arias, R. Nat. Rev. Drug Discovery 2008, 7, 358-368
65. Farre, C.; George, M.; Brüggemann, A.; Fertig, N. Drug Discovery Today: Technol. 2008, 5, e23-e28
66. Chen, P.; Hwang, T. C.; Gillis, K. D. J. Gen. Physiol. 2001, 118, 135-144
67. Detoledo, G. A.; Fernandezchacon, R.; Fernandez, J. M. Nature 1993, 363, 554-558
68. Chow, R. H.; Klingauf, J.; Heinemann, C.; Zucker, R. S.; Neher, E. Neuron 1996, 16, 369-376
69. Albillos, A.; Dernick, G.; Horstmann, H.; Almers, W.; deToledo, G. A.; Lindau, M. Nature 1997, 389, 509-512
70. Dernick, G.; Gong, L. W.; Tabares, L.; de Toledo, G. A.; Lindau, M. Nat. Methods 2005, 2, 699-708
71. Huang, Y. X.; Chen, P. Adv. Mater. 2010, 22, 2818-2823
72. Noy, A.; Artyukhin, A. B.; Misra, N. Mater. Today 2009, 12, 22-31
73. Pui, T. S.; Sudibya, H. G.; Luan, X. N.; Zhang, Q.; Ye, F.; Huang, Y. X.; Chen, P. Adv. Mater. 2010, 22, 3199-3203
74. Patolsky, F.; Timko, B. P.; Yu, G. H.; Fang, Y.; Greytak, A. B.; Zheng, G. F.; Lieber, C. M. Science 2006, 313, 1100-1104
75. Wang, C. W.; Pan, C. Y.; Wu, H. C.; Shih, P. Y.; Tsai, C. C.; Liao, K. T.; Lu, L. L.; Hsieh, W. H.; Chen, C. D.; Chen, Y. T. Small 2007, 3, 1350-1355
76. Tsai, C. C.; Yang, C. C.; Shih, P. Y.; Wu, C. S.; Chen, C. D.; Pan, C. Y.; Chen, Y. T. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 9165-9173
77. Huang, Y. X.; Sudibya, H. G.; Fu, D. L.; Xue, R. H.; Dong, X. C.; Li, L. J.; Chen, P. Biosens. Bioelectron. 2009, 24, 2716-2720
78. Sudibya, H. G.; Ma, J. M.; Dong, X. C.; Ng, S.; Li, L. J.; Liu, X. W.; Chen, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 2723-2726
79. Pui, T. S.; Agarwal, A.; Ye, F.; Balasubramanian, N.; Chen, P. Small 2009, 5, 208-212
80. Pui, T. S.; Agarwal, A.; Ye, F.; Ton, Z. Q.; Huang, Y. X.; Chen, P. Nanoscale 2009, 1, 159-163
81. Pui, T. S.; Agarwal, A.; Ye, F.; Huang, Y. X.; Chen, P. Biosens. Bioelectron. 2011, 26, 2746-2750
82. Gong, J. R. Small 2010, 6, 967-973
83. Choi, A.; Kim, K.; Jung, H. I.; Lee, S. Y. Sens. Actuators, B: Chem. 2010, 148, 577-582
84. Ishikawa, F. N.; Chang, H. K.; Curreli, M.; Liao, H. I.; Olson, C. A.; Chen, P. C.; Zhang, R.; Roberts, R. W.; Sun, R.; Cote, R. J.; Thompson, M. E.; Zhou, C. W. ACS Nano 2009, 3, 1219-1224
85. Huang, Y. X.; Dong, X. C.; Shi, Y. M.; Li, C. M.; Li, L. J.; Chen, P. Nanoscale 2010, 2, 1485-1488
86. Dong, X. C.; Shi, Y. M.; Huang, W.; Chen, P.; Li, L. J. Adv. Mater. 2010, 22, 1649-1653
87. Yang, W. R.; Ratinac, K. R.; Ringer, S. P.; Thordarson, P.; Gooding, J. J.; Braet, F. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 2114-2138
88. He, Q. Y.; Sudibya, H. G.; Yin, Z. Y.; Wu, S. X.; Li, H.; Boey, F.; Huang, W.; Chen, P.; Zhang, H. ACS Nano 2010, 4, 3201-3208
89. Stern, E.; Vacic, A.; Li, C.; Ishikawa, F. N.; Zhou, C. W.; Reed, M. A.; Fahmy, T. M. Small 2010, 6, 232-238
90. Xue, R. H.; Zhao, Y. Y.; Su, L. Y.; Ye, F.; Chen, P. Pflug. Arch. Eur. J. Phy. 2009, 458, 1137-1149
91. Holz, R. W.; Axelrod, D. Acta Physiologica 2008, 192, 303-307
92. Zhang, E. M.; Xue, R. H.; Soo, J.; Chen, P. Pflügers Archiv European Journal of Physiology 2008, 457, 211-222
93. Ye, F.; Than, A.; Zhao, Y. Y.; Goh, K. H.; Chen, P. J. Endocrinol. 2010, 206, 27-36
94. Zhang, J.; Xue, R. H.; Ong, W. Y.; Chen, P. Biophys. J. 2009, 97, 1371-1380
95. Than, A.; Ye, F.; Xue, R. H.; Ong, J. W.; Poh, C. L.; Chen, P. Mol. Cell. Endocrinol. 2011, 332, 261-270
96. Degtyar, V. E.; Allersma, M. W.; Axelrod, D.; Holz, R. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 15929-15934
97. Huang, B.; Babcock, H.; Zhuang, X. W. Cell 2010, 143, 1047-1058
98. Willig, K. I.; Rizzoli, S. O.; Westphal, V.; Jahn, R.; Hell, S. W. Nature 2006, 440, 935-939
99. Westphal, V.; Rizzoli, S. O.; Lauterbach, M. A.; Kamin, D.; Jahn, R.; Hell, S. W. Science 2008, 320, 246-249
100. Sieber, J. J.; Willig, K. I.; Kutzner, C.; Gerding-Reimers, C.; Harke, B.; Donnert, G.; Rammner, B.; Eggeling, C.; Hell, S. W.; Grubmuller, H.; Lang, T. Science 2007, 317, 1072-1076
101. 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
102. Liu, A. P.; Peng, S.; Soo, J. C.; Kuang, M.; Chen, P.; Duan, H. W. Anal. Chem. 2011, 83, 1124-1130
103. Zhang, Q.; Li, Y. L.; Tsien, R. W. Science 2009, 323, 1448-1453
104. Nechyporuk-Zloy, V.; Dieterich, P.; Oberleithner, H.; Stock, C.; Schwab, A. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2008, 294, C1096-C1102
105. Pinaud, F.; Michalet, X.; Iyer, G.; Margeat, E.; Moore, H. P.; Weiss, S. Traffic 2009, 10, 691-712
106. Saha, A.; Basiruddin, S. K.; Sarkar, R.; Pradhan, N.; Jana, N. R. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 18492-18498
107. Beaurepaire, E.; Buissette, V.; Sauviat, M. P.; Giaume, D.; Lahlil, K.; Mercuri, A.; Casanova, D.; Huignard, A.; Martin, J. L.; Gacoin, T.; Boilot, J. P.; Alexandrou, A. Nano Lett. 2004, 4, 2079-2083
108. Blechinger, J.; Herrmann, R.; Kiener, D.; Garcia-Garcia, F. J.; Scheu, C.; Reller, A.; Brauchle, C. Small 2010, 6, 2427-2435
109. Jena, B. P. Ultramicroscopy 2006, 106, 663-669
110. Shin, W.; Gillis, K. D. Biophys. J. 2006, 91, L63-L65
111. Wittstock, G.; Burchardt, M.; Pust, S. E.; Shen, Y.; Zhao, C. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 1584-1617
112. Bauermann, L. P.; Schuhmann, W.; Schulte, A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 4003-4008
113. Isik, S.; Schuhmann, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 7451-7454
114. Takahashi, Y.; Shiku, H.; Murata, T.; Yasukawa, T.; Matsue, T. Anal. Chem. 2009, 81, 9674-9681
115. Stybayeva, G.; Kairova, M.; Ramanculov, E.; Simonian, A. L.; Revzin, A. Colloids Surf., B 2010, 80, 251-255
116. Chou, T. H.; Chuang, C. Y.; Wu, C. M. Cytokine 2010, 51, 107-111
117. Andersson, H.; Kagedal, B.; Mandenius, C. F. Anal. Bioanal. Chem. 2010, 398, 1395-1402
118. Endo, T.; Yamamura, S.; Kerman, K.; Tamiya, E. Anal. Chim. Acta 2008, 614, 182-189
119. Mazzotta, F.; Wang, G. L.; Haglund, C.; Hook, F.; Jonsson, M. P. Biosens. Bioelectron. 2010, 26, 1131-1136
120. Banerjee, P.; Bhunia, A. K. Trends Biotechnol. 2009, 27, 179-188
121. Ding, L.; Du, D.; Zhang, X. J.; Ju, H. X. Curr. Med. Chem. 2008, 15, 3160-3170
122. Michelini, E.; Cevenini, L.; Mezzanotte, L.; Coppa, A.; Roda, A. Anal. Bioanal. Chem. 2010, 398, 227-238
123. Kintzios, S. E. Mini-Rev. Med. Chem. 2007, 7, 1019-1026
124. Nakamura, M.; Mie, M.; Funabashi, H.; Yamamoto, K.; Ando, J.; Kobatake, E. Anal. Biochem. 2006, 352, 61-67
125. Pangrsic, T.; Potokar, M.; Stenovec, M.; Kreft, M.; Fabbretti, E.; Nistri, A.; Pryazhnikov, E.; Khiroug, L.; Giniatullin, R.; Zorec, R. J. Biol. Chem. 2007, 282, 28749-28758
126. Okumoto, S.; Looger, L. L.; Micheva, K. D.; Reimer, R. J.; Smith, S. J.; Frommer, W. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 8740-8745
127. Nguyen, Q. T.; Schroeder, L. F.; Mank, M.; Muller, A.; Taylor, P.; Griesbeck, O.; Kleinfeld, D. Nat. Neurosci. 2010, 13, 127-132
128. Soo, J. C.; Zhang, J.; He, Q. Y.; Agarwal, S.; Li, H.; Zhang, H.; Chen, P. Integr. Biol. 2010, 2, 250-257
129. Zheng, X. T.; Yang, H. B.; Li, C. M. Anal. Chem. 2010, 82, 5082-5087
130. Sun, P.; Laforge, F. O.; Abeyweera, T. P.; Rotenberg, S. A.; Carpino, J.; Mirkin, M. V. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 443-448
131. Singhal, R.; Orynbayeva, Z.; Sundaram, R. V. K.; Niu, J. J.; Bhattacharyya, S.; Vitol, E. A.; Schrlau, M. G.; Papazoglou, E. S.; Friedman, G.; Gogotsi, Y. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 57-64
132. Tian, B. Z.; Cohen-Karni, T.; Qing, Q. A.; Duan, X. J.; Xie, P.; Lieber, C. M. Science 2010, 329, 830-834
133. Brashear, A. Semin. Neurol. 2001, 21, 85-90