Label-free, single protein detection on a near-infrared fluorescent single-walled carbon nanotube/protein microarray fabricated by cell-free synthesis

Nano Letters

Volumn 11, Issue 7, 2011, Pages 2743-2752

  Ahn, Jin Ho ^a   Kim, Jong Ho ^a   Reuel, Nigel F ^a   Barone, Paul W ^a   Boghossian, Ardemis A ^a   Zhang, Jingqing ^a   Yoon, Hyeonseok ^a   Chang, Alice C ^a   Hilmer, Andrew J ^a   Strano, Michael S ^a  

^a Massachusetts Institute of Technology Cambridge   (United States)

Author keywords

label free detection; nanotube; Protein microarray; protein protein interaction; single walled carbon nanotubes

Indexed keywords

ANALYTES; CARBOXYMETHYL; CELL-FREE; DETECTION LIMITS; ENSEMBLE AVERAGES; INFINITE NUMBERS; L-LYSINE; LABEL FREE; LABEL-FREE DETECTION; LABEL-FREE DETECTION METHOD; NEAR INFRARED; PROTEIN BINDING; PROTEIN DETECTION; PROTEIN MICROARRAY; PROTEIN RECOGNITION; PROTEIN-PROTEIN INTERACTIONS; SAMPLE VOLUME; SINGLE-WALLED CARBON;

AMINO ACIDS; BIOCHEMISTRY; CELL DEATH; CHEMICAL DETECTION; FLUORESCENCE; MICROARRAYS; PROTEINS; SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBES (SWCN);

BIOSYNTHESIS;

CARBON NANOTUBE; CHITOSAN; NICKEL; PROTEIN; STAUROSPORINE;

APOPTOSIS; ARTICLE; CHEMISTRY; DRUG EFFECT; FLUORESCENCE; HUMAN; NANOTECHNOLOGY; PARTICLE SIZE; PROTEIN BINDING; PROTEIN MICROARRAY; STRUCTURE ACTIVITY RELATION; SURFACE PROPERTY; TUMOR CELL LINE;

APOPTOSIS; CELL LINE, TUMOR; CHITOSAN; FLUORESCENCE; HUMANS; NANOTECHNOLOGY; NANOTUBES, CARBON; NICKEL; PARTICLE SIZE; PROTEIN ARRAY ANALYSIS; PROTEIN BINDING; PROTEINS; STAUROSPORINE; STRUCTURE-ACTIVITY RELATIONSHIP; SURFACE PROPERTIES;

EID: 79960246803     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl201033d     Document Type: Article

References (61)

1. MacBeath, G.; Schreiber, S. L. Science 2000, 289 (5485) 1760-3
2. Zhu, H.; Bilgin, M.; Bangham, R.; Hall, D.; Casamayor, A.; Bertone, P.; Lan, N.; Jansen, R.; Bidlingmaier, S.; Houfek, T.; Mitchell, T.; Miller, P.; Dean, R. A.; Gerstein, M.; Snyder, M. Science 2001, 293 (5537) 2101-5
3. Ramachandran, N.; Srivastava, S.; LaBaer, J. Proteomics: Clin. Appl. 2008, 2 (10-11) 1444-1459
4. Hall, D. A.; Ptacek, J.; Snyder, M. Mech. Ageing Dev. 2007, 128 (1) 161-167
5. Joos, T. Expert Rev. Proteomics 2004, 1 (1) 1-3
6. Wolf-Yadlin, A.; Sevecka, M.; MacBeath, G. Curr. Opin. Chem. Biol. 2009, 13 (4) 398-405
7. O'Connell, M. J.; Bachilo, S. M.; Huffman, C. B.; Moore, V. C.; Strano, M. S.; Haroz, E. H.; Rialon, K. L.; Boul, P. J.; Noon, W. H.; Kittrell, C.; Ma, J. P.; Hauge, R. H.; Weisman, R. B.; Smalley, R. E. Science 2002, 297 (5581) 593-596
8. Kim, J. H.; Ahn, J. H.; Barone, P. W.; Jin, H.; Zhang, J. Q.; Heller, D. A.; Strano, M. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49 (8) 1456-1459
9. Jin, H.; Heller, D. A.; Kalbacova, M.; Kim, J. H.; Zhang, J. Q.; Boghossian, A. A.; Maheshri, N.; Strano, M. S. Nat. Nanotechnol. 2010, 5 (4) 302-U81
10. Welsher, K.; Liu, Z.; Sherlock, S. P.; Robinson, J. T.; Chen, Z.; Daranciang, D.; Dai, H. J. Nat. Nanotechnol. 2009, 4 (11) 773-780
11. Cognet, L.; Tsyboulski, D. A.; Rocha, J. D. R.; Doyle, C. D.; Tour, J. M.; Weisman, R. B. Science 2007, 316 (5830) 1465-1468
12. Chen, Z.; Tabakman, S. M.; Goodwin, A. P.; Kattah, M. G.; Daranciang, D.; Wang, X. R.; Zhang, G. Y.; Li, X. L.; Liu, Z.; Utz, P. J.; Jiang, K. L.; Fan, S. S.; Dai, H. J. Nat. Biotechnol. 2008, 26 (11) 1285-1292
13. Hughes, R. C.; Ricco, A. J.; Butler, M. A.; Martin, S. J. Science 1991, 254 (5028) 74-80
14. Lokate, A. M. C.; Beusink, J. B.; Besselink, G. A. J.; Pruijn, G. J. M.; Schasfoort, R. B. M. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129 (45) 14013-14018
15. Armani, A. M.; Kulkarni, R. P.; Fraser, S. E.; Flagan, R. C.; Vahala, K. J. Science 2007, 317 (5839) 783-787
16. Zheng, G. F.; Patolsky, F.; Cui, Y.; Wang, W. U.; Lieber, C. M. Nat. Biotechnol. 2005, 23 (10) 1294-1301
17. Zhong, Z. H.; Wang, D. L.; Cui, Y.; Bockrath, M. W.; Lieber, C. M. Science 2003, 302 (5649) 1377-1379
18. Burg, T. P.; Godin, M.; Knudsen, S. M.; Shen, W.; Carlson, G.; Foster, J. S.; Babcock, K.; Manalis, S. R. Nature 2007, 446 (7139) 1066-1069
19. O'Connell, M. J.; Bachilo, S. M.; Huffman, C. B.; Moore, V. C.; Strano, M. S.; Haroz, E. H.; Rialon, K. L.; Boul, P. J.; Noon, W. H.; Kittrell, C. Science 2002, 297 (5581) 593
20. Li, Q.; Zhang, X.; DePaula, R. T.; Zheng, L.; Zhao, Y.; Stan, L.; Holesinger, T. G.; Arendt, P. N.; Peterson, D. E.; Zhu, Y. T. Adv. Mater. 2006, 18, 3160-3163
21. Heller, D. A.; Baik, S.; Eurell, T. E.; Strano, M. S. Adv. Mater. 2005, 17 (23) 2793-2798
22. Barone, P. W.; Baik, S.; Heller, D. A.; Strano, M. S. Nat. Mater. 2005, 4 (1) 86-92
23. Kim, J.; Heller, D. A.; Jin, H.; Barone, P. W.; Song, C.; Zhang, J.; Trudel, L. J.; Wogan, G. N.; Tannenbaum, S. R.; Strano, M. S. Nat. Chem. 2009, 1, 473-481
24. Satishkumar, B. C.; Brown, L. O.; Gao, Y.; Wang, C. C.; Wang, H. L.; Doorn, S. K. Nat. Nanotechnol. 2007, 2 (9) 560-564
25. Perebeinos, V.; Tersoff, J.; Avouris, P. Phys. Rev. Lett. 2004, 92 (25) 257402
26. Walsh, A. G.; Vamivakas, A. N.; Yin, Y.; Cronin, S. B.; Unlu, M. S.; Goldberg, B. B.; Swan, A. K. Nano Lett 2007, 7 (6) 1485-1488
27. Heller, D. A.; Jeng, E. S.; Yeung, T. K.; Martinez, B. M.; Moll, A. E.; Gastala, J. B.; Strano, M. S. Science 2006, 311 (5760) 508
28. Jeng, E. S.; Moll, A. E.; Roy, A. C.; Gastala, J. B.; Strano, M. S. Nano Lett. 2006, 6 (3) 371-375
29. Heller, D. A.; Jin, H.; Martinez, B. M.; Patel, D.; Miller, B. M.; Yeung, T. K.; Jena, P. V.; Höbartner, C.; Ha, T.; Silverman, S. K. Nat Nanotechnol 2008, 4, 114-120
30. Welsher, K.; Liu, Z.; Daranciang, D.; Dai, H. Nano Lett. 2008, 8 (2) 586-590
31. Cherukuri, P.; Bachilo, S. M.; Litovsky, S. H.; Weisman, R. B. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126 (48) 15638-15639
32. Jin, H.; Heller, D. A.; Kim, J. H.; Strano, M. S. Nano Lett. 2008, 8 (12) 4299-4304
33. He, M. Y.; Stoevesandt, O.; Taussig, M. J. Curr. Opin. Biotechnol. 2008, 19 (1) 4-9
34. Ramachandran, N.; Larson, D. N.; Stark, P. R. H.; Hainsworth, E.; LaBaer, J. FEBS J. 2005, 272 (21) 5412-5425
35. Ramachandran, N.; Hainsworth, E.; Bhullar, B.; Eisenstein, S.; Rosen, B.; Lau, A. Y.; Walter, J. C.; LaBaer, J. Science 2004, 305 (5680) 86-90
36. He, M.; Stoevesandt, O.; Palmer, E. A.; Khan, F.; Ericsson, O.; Taussig, M. J. Nat. Methods 2008, 5 (2) 175-177
37. Tao, S. C.; Zhu, H. Nat. Biotechnol. 2006, 24 (10) 1253-1254
38. Yan, L. Y.; Poon, Y. F.; Chan-Park, M. B.; Chen, Y.; Zhang, Q. J. Phys. Chem. C 2008, 112 (20) 7579-7587
39. Brege, J. J.; Gallaway, C.; Barron, A. R. J. Phys. Chem. C 2009, 113 (11) 4270-4276
40. Angenendt, P.; Kreutzberger, J.; Glokler, J.; Hoheisel, J. D. Mol. Cell. Proteomics 2006, 5 (9) 1658-1666
41. Kim, T. W.; Oh, I. S.; Ahn, J. H.; Choi, C. Y.; Kim, D. M. Protein Expression Purif. 2006, 45 (2) 249-254
42. Scholz, C.; Eckert, B.; Hagn, F.; Schaarschmidt, P.; Balbach, J.; Schmid, F. X. Biochemistry 2006, 45 (1) 20-33
43. Mitterauer, T.; Nanoff, C.; Ahorn, H.; Freissmuth, M.; Hohenegger, M. Biochem. J. 1999, 342, 33-39
44. Yabuki, T.; Motoda, Y.; Hanada, K.; Nunokawa, E.; Saito, M.; Seki, E.; Inoue, M.; Kigawa, T.; Yokoyama, S. J. Struct. Funct. Genomics 2007, 8 (4) 173-91
45. Swartz, J. R.; Jewett, M. C.; Woodrow, K. A. Methods Mol. Biol. 2004, 267, 169-82
46. Ahn, J. H.; Chu, H. S.; Kim, T. W.; Oh, I. S.; Choi, C. Y.; Hahn, G. H.; Park, C. G.; Kim, D. M. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005, 338 (3) 1346-1352
47. Ahn, J. H.; Keum, J. W.; Kim, D. M. J. Proteome Res. 2008, 7 (5) 2107-2113
48. Woodrow, K. A.; Swartz, J. R. Proteomics 2007, 7 (21) 3870-3879
49. Khan, F.; He, M. Y.; Taussig, M. J. Anal. Chem. 2006, 78 (9) 3072-3079
50. Nieba, L.; NiebaAxmann, S. E.; Persson, A.; Hamalainen, M.; Edebratt, F.; Hansson, A.; Lidholm, J.; Magnusson, K.; Karlsson, A. F.; Pluckthun, A. Anal. Biochem. 1997, 252 (2) 217-228
51. Shimizu, K. T.; Neuhauser, R. G.; Leatherdale, C. A.; Empedocles, S. A.; Woo, W. K.; Bawendi, M. G. Phys Rev B 2001, 6320, (20), -.
52. McKinney, S. A.; Joo, C.; Ha, T. Biophys. J. 2006, 91 (5) 1941-1951
53. Brege, J. J.; Gallaway, C.; Barron, A. R. J. Phys. Chem. C 2007, 111 (48) 17812-17820
54. Short, D. M.; Heron, I. D.; Birse-Archbold, J. L. A.; Kerr, L. E.; Sharkey, J.; McCulloch, J. Proteomics 2007, 7 (17) 3085-3096
55. Deighton, R. F.; Kerr, L. E.; Short, D. M.; Allerhand, M.; Whittle, I. R.; McCulloch, J. Proteomics 2010, 10 (6) 1307-1315
56. Lau, P. P.; Chan, L. J. Biol. Chem. 2003, 278 (52) 52988-52996
57. King, F. W.; Wawrzynow, A.; Hohfeld, J.; Zylicz, M. EMBO J. 2001, 20 (22) 6297-6305
58. Jones, S. L.; Wang, J.; Turck, C. W.; Brown, E. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95 (16) 9331-9336
59. Seurynck-Servoss, S. L.; Baird, C. L.; Rodland, K. D.; Zangar, R. C. Front. Biosci. 2007, 12, 3956-64
60. Oh, I. S.; Kim, D. M.; Kim, T. W.; Park, C. G.; Choi, C. Y. Biotechnol. Prog. 2006, 22 (4) 1225-1228
61. Oh, I. S.; Lee, J. C.; Lee, M. S.; Chung, J. H.; Kim, D. M. Bioprocess Biosyst. Eng. 2010, 33 (1) 127-132