Biosensing at the nanoscale: There's plenty of room inside

Science of Advanced Materials

Volumn 3, Issue 3, 2011, Pages 426-435

  Narducci, Dario ^a  

^a UNIVERSITY OF MILANO BICOCCA   (Italy)

Author keywords

Biochemical maps; Bionanotechnology; Nanobiosensors; Nanowires

Indexed keywords

EID: 79960614598     PISSN: 19472935     EISSN: 19472943     Source Type: Journal    
DOI: 10.1166/sam.2011.1176     Document Type: Review

References (89)

1. A. Hulanicki, S. Glab, and F. Ingman, Pure Appl. Chem. 63, 1247 (1991).
2. G. Cleland, B. R. Horrocks, and A. Houlton, J. Chem. Soc.-Faraday Trans. 91, 4001 (1995).
3. E. Romano, G. F. Cerofolini, and D. Narducci, Silicon functionalization for nanoelectronic devices. A critical appraisal of the underlying mechanisms, Encyclopaedia of Semiconductor Nanotechnology, American Scientific Publishers (2011), in press.
4. S. Middelhoek, A. A. Bellekom, U. Dauderstadt, P. J. French, S. R. in 't Hout, W. Kindt, F. Riedijk, and M. J. Vellekoop, Meas. Sci. Technol. 6, 1641 (1995).
5. G. S. Wilson and R. Gifford, Biosens. Bioelectron. 20, 2388 (2005).
6. X.-J. Huang and Y.-K. Choi, Sens. Act. B 122, 659 (2007).
7. L. Ristic (ed.), Sensor Technology and Devices, Artec House, Boston (1994).
8. R. F. Taylor and J. S. Schultz, Handbook of Chemical and Biological Sensors, Institute of Physics Publ., Bristol (1996).
9. D. Narducci, G. Girardi, C. M. Mari, and S. Pizzini, Sens. Act. B 24, 266 (1995).
10. S. Haykin, Neural Networks and Learning Machines, Prentice Hall, Upper Saddle River (2008).
11. P. J. O'Connell and G. G. Guilbault, Anal. Lett. 34, 1063 (2001).
12. H. Haick, M. Ambrico, T. Ligonzo, and D. Cahen, Adv. Mater. 16, 2145 (2004).
13. H. Haick, J. Ghabboun, O. Niitsoo, H. Cohen, D. Cahen, A. Vilan, J. Y. Hwang, A. Wan, F. Amy, and A. Kahn, J. Phys. Chem. B 109, 9622 (2005).
14. H. Haick, J. P. Pelz, T. Ligonzo, M. Ambrico, D. Cahen, W. Cai, C. Marginean, C. Tivarus, and R. T. Tung, Phys. Status Solidi A 203, 3438 (2006).
15. H. Haick, M. Ambrico, T. Ligonzo, R. T. Tung, and D. Cahen, J. Am. Chem. Soc. 128, 6854 (2006).
16. H. Haick, J. Phys. D: Appl. Phys. 40, 7173 (2007).
17. M. Bollani, R. Piagge, A. Charai, and D. Narducci, Appl. Surf. Sci. 175, 379 (2001).
18. M. Bollani, R. Piagge, and D. Narducci, Mater. Sci. Engin. C 15, 253 (2001).
19. D. Narducci, Sol. St. Phen. 85-86, 337 (2002).
20. D. Narducci, P. Bernardinello, and M. Oldani, Appl. Surf. Sci. 212, 491 (2003).
21. D. Narducci, Electric device for determining aeriform substances, PCT/EP2006/001570 (2006).
22. R. Villalonga, C. Camacho, R. Cao, J. Hernandez, and J. C. Matias, Chem. Comm. 942 (2007).
23. M. Zayats, A. B. Kharitonov, E. Katz, A. F. Buckmann, and I. Willner, Biosens. Bioelectron. 15, 671 (2000).
24. M. Oldani, A. Taffurelli, and D. Narducci, Surf. Sci. 601, 2845 (2007).
25. W. Y. Kim, Y. C. Choi, and K. S. Kim, J. Mater. Chem. 18, 4510 (2008).
26. Y. Cheng, P. Xiong, C. S. Yun, G. F. Strouse, J. P. Zheng, R. S. Yang, and Z. L. Wang, Nano Lett. 8, 4179 (2008).
27. Q. Qi, T. Zhang, Q. J. Yu, R. Wang, Y. Zeng, L. Liu, and H. B. Yang, Sens. Act. B 133, 638 (2008).
28. Y. M. Wang, G. J. Du, H. Liu, D. Liu, S. B. Qin, N. Wang, C. G. Hu, X. T. Tao, J. Jiao, J. Y. Wang, and Z. L. Wang, Adv. Funct. Mater. 18, 1131 (2008).
29. Y. Zhang, X. L. He, J. P. Li, Z. J. Miao, and F. Huang, Sens. Act. B 132, 67 (2008).
30. Z. L. Wang, J. Nanosci. Nanotechno. 8, 27 (2008).
31. J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nat. Mater. 7, 442 (2008).
32. C. R. Tamanaha, S. P. Mulvaney, J. C. Rife, and L. J. Whitman, Biosens. Bioelectron. 24, 1 (2008).
33. S. X. Wang and G. Li, IEEE Trans. Magn. 44, 1687 (2008).
34. I. Willner, B. Shlyahovsky, M. Zayats, and B. Willner, Chem. Soc. Rev. 37, 1153 (2008).
35. H. R. Byon, S. Kim, and H. C. Choi, Nano 3, 415 (2008).
36. D. R. Kauffman and A. Star, Angew. Chem. 47, 6550 (2008).
37. Q. Cao and J. A. Rogers, Adv. Mater. 21, 29 (2009).
38. A. Goldoni, L. Petaccia, S. Lizzit, and R. Larciprete, J. Phys. (Cond. Matter) 22, 013001 (2010).
39. J. P. Lukaszewicz, Sens. Lett. 4, 53 (2006).
40. F. Patolsky, G. Zheng, and C. M. Lieber, Nanomedicine 1, 51 (2006).
41. R. C. Somers, M. G. Bawendi, and D. G. Nocera, Chem. Soc. Rev. 36, 579 (2007).
42. A. F. E. Hezinger, J. Tessmar, and A. Gopferich, Eur. J. Pharm. Biopharm. 68, 138 (2008).
43. M. F. Frasco and N. Chaniotakis, Sensors 9, 7266 (2009).
44. X. J. Huang and Y. K. Choi, Sens. Act. B 122, 659 (2007).
45. M. E. Stewart, C. R. Anderton, L. B. Thompson, J. Maria, S. K. Gray, J. A. Rogers, and R. G. Nuzzo, Chem. Rev. 108, 494 (2008).
46. E. Comini, C. Baratto, G. Faglia, M. Ferroni, A. Vomiero, and G. Sberveglieri, Progr. Mater. Sci. 54, 1 (2009).
47. C. D. Chin, V. Linder, and S. K. Sia, Lab Chip 7, 41 (2007).
48. D. Mark, S. Haeberle, G. Roth, F. von Stetten, and R. Zengerle, Chem. Soc. Rev. 39, 1153 (2010).
49. L. Guerrini, J. V. Garcia-Ramos, C. Domingo, and S. Sanchez-Cortes, Anal. Chem. 81, 1418 (2009).
50. S. Sánchez-Cortés, J. V. Garcia-Ramos, G. Morcillo, and A. Tinti, J. Colloid Interface Sci. 175, 358 (1995).
51. M. O. Heuschkel, M. Fejtl, M. Raggenbass, D. Bertrand, and P. Renaud, J. Neurosci. Meth. 114, 135 (2002).
52. U. Weimar and W. Göpel, Sens. Act. B 52, 143 (1998).
53. A. Cavalcanti, B. Shirinzadeh, M. J. Zhang, and L. C. Kretly, Sensors 8, 2932 (2008).
54. A. Cavalcanti, B. Shirinzadeh, R. A. Freitas, and T. Hogg, Nanotechnology 19, 15 (2008).
55. G. F. Cerofolini, P. Amato, M. Masserini, and G. C. Mauri, Adv. Sci. Lett. 3, 1 (2010).
56. T. Vo-Dinh, Acta B 63, 95 (2008).
57. A. Nazem and G. A. Mansoori, J. Alzheimers Dis. 13, 199 (2008).
58. T. Vo-Dinh, J. P. Alarie, B. M. Cullum, and G. D. Griffn, Nat. Biotechnol. 18, 764 (2000).
59. R. J. Martin-Palma, M. Manso, and V. Torres-Costa, Sensors 9, 5149 (2009).
60. A. Hansen, J. Wang, A.-N. Kawde, Y. Xiang, K. V. Gothelf, and G. Collins, J. Am. Chem. Soc. 128, 2228 (2006).
61. A. Kriete, E. Papazoglou, B. Edrissi, H. Pais, and K. Pourrezaei, J. Microsc.-Oxford 222, 22 (2006).
62. L. C. Mattheakis, J. M. Dias, Y. J. Choi, J. Gong, M. P. Bruchez, J. Q. Liu, and E. Wang, Anal. Biochem. 327, 200 (2004).
63. E. R. Goldman, A. R. Clapp, G. P. Anderson, H. T. Uyeda, J. M. Mauro, I. L. Medintz, and H. Mattoussi, Anal. Chem. 76, 684 (2004).
64. S. S. Rajan, H. Y. Liu, and T. Q. Vu, ACS Nano 2, 1153 (2008).
65. K. C. Weng, C. O. Noble, B. Papahadjopoulos-Sternberg, F. F. Chen, D. C. Drummond, D. B. Kirpotin, D. H. Wang, Y. K. Hom, B. Hann, and J. W. Park, Nano Lett. 8, 2851 (2008).
66. S Carrara, D. J. Riley, V. Bavastrello, E. Stura, and C. Nicolini, Sens. Act. B 105, 542 (2005).
67. C. Cobianu, B. Serban, M. Mihaila, V. Dumitru, F. A. Hassani, Y. Tsuchiya, H. Mizuta, V. Cherman, I. De Wolf, V. Petrescu, J. Santana, C. Dupre, E. Ollier, T. Ernst, P. Andreucci, L. Duraffourg, D. Tsamados, and A. M. Ionescu, Nano-scale resonant sensors for gas and bio detection: Expectations and challenges, In 2009 32nd International Semiconductor Conference CAS 2009, Sinaia, Romania, IEEE (2009), pp. 259-262.
68. B. Ilic, Y. Yang, and H. G. Craighead, Appl. Phys. Lett. 85, 2604 (2004).
69. R. Martins, P. Baptista, L. Raniero, G. Doria, L. Silva, R. Franco, and E. Fortunato, Appl. Phys. Lett. 90, 3 (2007).
70. M. Loncar, C. J. Barrelet, B. Jiming, H. G. Park, C. M. Lieber, and F. Capasso, Semiconductor nanowires embedded in optical microcavities, In 2006 Conference on Lasers and Electro-Optics/Quantum Electronics and Laser Science Conference (CLEO/QELS), Long Beach, CA (2006), p. 2. IEEE.
71. Y. Cui, Q. Wei, H. Park, and C. M. Lieber, Science 293, 1289 (2001).
72. X. T. Zhou, J. Q. Hu, C. P. Li, D. D. D. Ma, C. S. Lee, and S. T. Lee, Chem. Phys. Lett. 369, 220 (2003).
73. F. Patolsky, G. F. Zheng, and C. M. Lieber, Nat. Protoc. 1, 1711 (2006).
74. E. Stern, J. F. Klemic, D. A. Routenberg, P. N. Wyrembak, D. B. Turner-Evans, A. D. Hamilton, D. A. LaVan, T. M. Fahmy, and M. A. Reed, Nature 445, 519 (2007).
75. Y. Cui, Q. Q. Wei, H. K. Park, and C. M. Lieber, Science 293, 1289 (2001).
76. Z. Li, Y. Chen, X. Li, T. I. Kamins, K. Nauka, and R. S. Williams, Nano Lett. 4, 245 (2004).
77. J. Hahm and C. M. Lieber, Nano Lett. 4, 51 (2004).
78. G. F. Zheng, F. Patolsky, Y. Cui, W. U. Wang, and C. M. Lieber, Nat. Biotechnol. 23, 1294 (2005).
79. A. Star, J.-C. Gabriel, P. K. Bradley, and G. Grüner, Nano Lett. 3, 459 (2003).
80. E. Katz and I. Willner, Chemphyschem 5, 1085 (2004).
81. K. Besteman, J. O. Lee, F. G. M. Wiertz, H. A. Heering, and C. Dekker, Nano Lett. 3, 727 (2003).
82. R. J. Chen, S. Bangsaruntip, K. A. Drouvalakis, N. W. S. Kam, M. Shim, Y. M. Li, W. Kim, P. J. Utz, and H. J. Dai, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100, 4984 (2003).
83. J. Wang, Electroanalysis 17, 7 (2005).
84. H. M. So, K. Won, Y. H. Kim, B. K. Kim, B. H. Ryu, P. S. Na, H. Kim, and J. O. Lee, J. Am. Chem. Soc. 127, 11906 (2005).
85. H. Xin and A. T. Woolley, J. Am. Chem. Soc. 125, 8710 (2003).
86. M. A. Cooper, Nat. Rev. Drug Discov. 1, 515 (2002).
87. P. S. Dittrich and A. Manz, Nat. Rev. Drug Discov. 5, 210 (2006).
88. G.-Z. Yang (ed.), Body Sensor Networks, Springer-Verlag, London (2006).
89. S. Carrara, Sensors 10, 526 (2010).