Effects of carbon nanotube-tethered nanosphere density on amperometric biosensing: Simulation and experiment

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 115, Issue 43, 2011, Pages 20896-20904

  Claussen, Jonathan C ^a   Hengenius, James B ^b   Wickner, Monique M ^a   Fisher, Timothy S ^a,c   Umulis, David M ^a,d   Porterfield, D Marshall ^a,d  

^a PURDUE UNIVERSITY   (United States)

^b PURDUE UNIVERSITY   (United States)

^c School of Mechanical Engineering   (United States)

^d PURDUE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMPEROMETRIC; BIO-MOLECULAR; BIOSENSING; COMPUTATIONAL MODEL; ELECTROCHEMICAL BIOSENSOR; FEATURE DIMENSIONS; GLUCOSE SENSING; MICRO-SCALES; MODEL VARIABLES; NANO SCALE; NANOELECTRODE ARRAY; NANOSCALE BIOSENSORS; PRECISE POSITIONING; SPATIAL ARRANGEMENTS; TEMPLATING;

GLUCOSE; NANOSPHERES; NANOSTRUCTURED MATERIALS; NANOTECHNOLOGY; OPTIMIZATION; PLATINUM; SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBES (SWCN);

BIOSENSORS;

EID: 80055033102     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp205569z     Document Type: Article

References (72)

1. Claridge, S. A.; Schwartz, J. J.; Weiss, P. S. ACS Nano 2011, 5, 693-729
2. Jiang, X.; Hu, J.; Fitzgerald, L. A.; Biffinger, J. C.; Xie, P.; Ringeisen, B. R.; Lieber, C. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 16806-16810
3. 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
4. Tricoli, A.; Pratsinis, S. E. Nat. Nanotechnol. 2009, 5, 54-60
5. Velmurugan, J.; Zhan, D.; Mirkin, M. V. Nat. Chem. 2010, 2, 498-502
6. Compton, R. G.; Wildgoose, G. G.; Rees, N. V.; Streeter, I.; Baron, R. Chem. Phys. Lett. 2008, 459, 1-17
7. García-Morales, V.; Krischer, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 4528-4532
8. Soleymani, L.; Fang, Z.; Sargent, E. H.; Kelley, S. O. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 844-848
9. Arrigan, D. W. M. Analyst 2004, 129, 1157-1165
10. Murray, R. W. Chem. Rev. 2008, 108, 2688-2720
11. Zhang, B.; Zhang, Y.; White, H. S. Anal. Chem. 2006, 78, 477-483
12. Bard, A. J.; Faulkner, L. R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications, 2nd ed.; John Wiley: New York, 2001.
13. Rao, C. N. R.; Kulkarni, G. U.; Thomas, P. J.; Edwards, P. P. Chem.-Eur. J. 2002, 8, 28-35
14. Godino, N.; Borrisé, X.; Mun oz, F. X.; del Campo, F. J.; Compton, R. G. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 11119-11125
15. Lin, Y.; Lu, F.; Tu, Y.; Ren, Z. Nano Lett. 2004, 4, 191-195
16. Tan, L. K.; Chong, A. S. M.; Tang, X. S. E.; Gao, H. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 4964-4968
17. Menshykau, D.; Huang, X. J.; Rees, N. V.; Del Campo, F. J.; Muñoz, F. X.; Compton, R. G. Analyst 2008, 134, 343-348
18. Lanyon, Y. H.; Arrigan, D. W. M. Sens. Actuators, B 2007, 121, 341-347
19. Lanyon, Y. H.; De Marzi, G.; Watson, Y. E.; Quinn, A. J.; Gleeson, J. P.; Redmond, G.; Arrigan, D. W. M. Anal. Chem. 2007, 79, 3048-3055
20. Sandison, M. E.; Cooper, J. M. Lab Chip 2006, 6, 1020-1025
21. Sander, M. S.; Tan, L. S. Adv. Funct. Mater. 2003, 13, 393-397
22. Katz, E.; Willner, I.; Wang, J. Electroanalysis 2004, 16, 19-44
23. Luo, X.; Morrin, A.; Killard, A. J.; Smyth, M. R. Electroanalysis 2006, 18, 319-326
24. Claussen, J. C.; Franklin, A. D.; ul Haque, A.; Porterfield, D. M.; Fisher, T. S. ACS Nano 2009, 3, 37-44
25. Rakhi, R. B.; Sethupathi, K.; Ramaprabhu, S. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 3190-3194
26. Wen, Z.; Ci, S.; Li, J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 13482-13487
27. Lu, J.; Do, I.; Drzal, L. T.; Worden, R. M.; Lee, I. ACS Nano 2008, 2, 1825-1832
28. Hong, W.; Bai, H.; Xu, Y.; Yao, Z.; Gu, Z.; Shi, G. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 1822-1826
29. Maschmann, M. R.; Franklin, A. D.; Scott, A.; Janes, D. B.; Sands, T. D.; Fisher, T. S. Nano Lett. 2006, 6, 2712-2717
30. Claussen, J. C.; Artiles, M. S.; McLamore, E. S.; Mohanty, S.; Shi, J.; Rickus, J. L.; Fisher, T. S.; Porterfield, D. M. J. Mater. Chem. 2011, 21, 11224-11231
31. Claussen, J. C.; Sungwon, K. S.; Haque, A. u.; Artiles, M. S.; Porterfield, D. M.; Fisher, T. S. J. Diabetes Sci. Technol. 2010, 4, 312-319
32. Menshykau, D.; Huang, X. J.; Rees, N. V.; Del Campo, F. J.; Muñoz, F. X.; Compton, R. G. Analyst 2009, 134, 343-348
33. Baronas, R.; Ivanauskas, F.; Kulys, J. Sensors 2003, 3, 248-262
34. Bartlett, P. N.; Pratt, K. F. E. Biosens. Bioelectron. 1993, 8, 451-462
35. Squires, T. M.; Messinger, R. J.; Manalis, S. R. Nat. Biotechnol. 2008, 26, 417
36. Vijayendran, R. A.; Ligler, F. S.; Leckband, D. E. Anal. Chem. 1999, 71, 5405-5412
37. Claussen, J. C.; Wickner, M. M.; Fisher, T. S.; Porterfield, D. M. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 1765-1770
38. Franklin, A. D.; Janes, D. B.; Claussen, J. C.; Fisher, T. S.; Sands, T. D. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 013122
39. Anandan, V.; Gangadharan, R.; Zhang, G. Sensors 2009, 9, 1295
40. Brito, R.; Tremont, R.; Feliciano, O.; Cabrera, C. R. J. Electroanal. Chem. 2003, 540, 53-59
41. Ziegler, K. J.; Gu, Z.; Peng, H.; Flor, E. L.; Hauge, R. H.; Smalley, R. E. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 1541-1547
42. Guo, S.; Wen, D.; Zhai, Y.; Dong, S.; Wang, E. ACS Nano 2010, 4, 3959-3968
43. Liu, Z.; Lin, X.; Lee, J. Y.; Zhang, W.; Han, M.; Gan, L. M. Langmuir 2002, 18, 4054-4060
44. Cambiaso, A.; Delfino, L.; Grattarola, M.; Verreschi, G.; Ashworth, D.; Maines, A.; Vadgama, P. Sens. Actuators, B 1996, 33, 203-207
45. Lemke, K. Med. Biol. Eng. Comput. 1988, 26, 523-532
46. Lide, D. R., Ed. CRC Handbook of Chemistry and Physics; CRC Press: Boca Raton, FL, 2003.
47. Mell, L. D.; Maloy, J. T. Anal. Chem. 1975, 47, 299-307
48. Baker, W. S.; Crooks, R. M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10041-10046
49. Campbell, F. W.; Belding, S. R.; Baron, R.; Xiao, L.; Compton, R. G. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 14852-14857
50. Jeoung, E.; Galow, T. H.; Schotter, J.; Bal, M.; Ursache, A.; Tuominen, M. T.; Stafford, C. M.; Russell, T. P.; Rotello, V. M. Langmuir 2001, 17, 6396-6398
51. Streeter, I.; Baron, R.; Compton, R. G. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 17008-17014
52. Fan, Y.; Goldsmith, B. R.; Collins, P. G. Nat. Mater. 2005, 4, 906-911
53. Montgomery, D. C.; Runger, G. C. Applied Statistics and Probability for Engineers, 5th ed.; John Wiley: New York, 2010.
54. Davies, T. J.; Compton, R. G. J. Electroanal. Chem. 2005, 585, 63-82
55. Fletcher, S.; Horne, M. D. Electrochem. Commun. 1999, 1, 502-512
56. Hrapovic, S.; Liu, Y.; Male, K. B.; Luong, J. H. Anal. Chem. 2004, 76, 1083-1088
57. Kang, X.; Mai, Z.; Zou, X.; Cai, P.; Mo, J. Talanta 2008, 74, 879-886
58. Pang, X.; He, D.; Luo, S.; Cai, Q. Sens. Actuators, B 2009, 137, 134-138
59. Tsai, M. C.; Tsai, Y. C. Sens. Actuators, B 2009, 141, 592-598
60. Zhao, K.; Zhuang, S.; Chang, Z.; Songm, H.; Dai, L.; He, P.; Fang, Y. Electroanalysis 2007, 19, 1069-1074
61. Wilson, G. S.; Hu, Y. Chem. Rev. 2000, 100, 2693-2704
62. Lane, J. D.; Krumholz, D. M.; Sack, R. A.; Morris, C. Curr. Eye Res. 2006, 31, 895-901
63. Jurysta, C.; Bulur, N.; Oguzhan, B.; Satman, I.; Yilmaz, T. M.; Malaisse, W. J.; Sener, A. J. Biomed. Biotechnol. 2009, 2009
64. Kim, S. S.; Amama, P. B.; Fisher, T. S. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 9596-9602
65. Narayanan, R.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 12663-12676
66. Banks, C. E.; Compton, R. G. Analyst 2006, 131, 15-21
67. Bong, S.; Kim, Y. R.; Kim, I.; Woo, S.; Uhm, S.; Lee, J.; Kim, H. Electrochem. Commun. 12, 129-131.
68. Kagie, A.; Bishop, D. K.; Burdick, J.; La Belle, J. T.; Dymond, R.; Felder, R.; Wang, J. Electroanalysis 2008, 20, 1610-1614
69. Mukhopadhyay, R. Anal. Chem. 2006, 78, 4255-4259
70. Tabak, L. A. Ann. N. Y. Acad. Sci. 2007, 1098, 7-14
71. Jung, S.-K.; Trimarchi, J. R.; Sanger, R. H.; Smith, P. J. S. Anal. Chem. 2001, 73, 3759-3767
72. Porterfield, D. M. Biosens. Bioelectron. 2007, 22, 1186-1196