Direct attachment of oligonucleotides to quantum dot interfaces

Chemistry of Materials

Volumn 23, Issue 22, 2011, Pages 4975-4981

  Han, Hyunjoo ^a   Zylstra, Joshua ^a   Maye, Mathew M ^a  

^a SYRACUSE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

DNA; FRET; histidine; Qdot FRET; quantum dot; Self assembly

Indexed keywords

AQUEOUS BUFFER; BIOMODIFICATION; COLLOIDAL STABILITY; FRET; FUNCTIONALIZATIONS; HISTIDINE; PHASE TRANSFER PROTOCOLS; QDOT FRET; SURFACE COVERAGES;

AMINO ACIDS; DNA; MONOLAYERS; OLIGONUCLEOTIDES;

SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS;

EID: 81255152359     PISSN: 08974756     EISSN: 15205002     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm2021593     Document Type: Article

References (102)

1. Katz, E.; Willner, I. Angew. Chem. 2004, 43, 6042-6108
2. Zhang, Z. L.; Horsch, M. A.; Lamm, M. H.; Glotzer, S. C. Nano Lett. 2003, 3, 1341-1346
3. Daniel, M. C.; Astruc, D. Chem. Rev. 2004, 104, 293-346
4. Templeton, A. C.; Wuelfing, W. P.; Murray, R. W. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 27-36
5. Devries, G. A.; Brunnbauer, M.; Hu, Y.; Jackson, A. M.; Long, B.; Neltner, B. T.; Uzun, O.; Wunsch, B. H.; Stellacci, F. Science 2007, 315, 358-361
6. Freeman, R. G.; Grabar, K. C.; Allison, K. J.; Bright, R. M.; Davis, J. A.; Guthrie, A. P.; Hommer, M. B.; Jackson, M. A.; Smith, P. C.; Walter, D. G.; Natan, M. J. Science 1995, 267, 1629-1632
7. Brust, M.; Kiely, C. J.; Bethell, D.; Schiffrin, D. J. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 12367-12368
8. Zheng, W.; Maye, M. M.; Leibowitz, F. L.; Zhong, C. J. Anal. Chem. 2000, 72, 2190-2199
9. Zamborini, F. P.; Hicks, J. F.; Murray, R. W. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 4514-4515
10. Frankamp, B. L.; Boal, A. K.; Rotello, V. M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 15146-15147
11. Boal, A. K.; Ilhan, F.; DeRouchey, J. E.; Thurn-Albrecht, T.; Russell, T. P.; Rotello, V. M. Nature 2000, 404, 746-748
12. Boal, A. K.; Rotello, V. M. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 734-735
13. Carroll, J. B.; Frankamp, B. L.; Srivastava, S.; Rotello, V. M. J. Mater. Chem. 2004, 14, 690-694
14. Lim, S. I.; Zhong, C. J. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 798-808
15. Lim, I. I. S.; An, D. L.; Vaiana, C.; Zhang, Z. Y.; Zhang, Y. J.; Zhong, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5368-5369
16. Maye, M. M.; Freimuth, P.; Gang, O. Small 2008, 4, 1941-1944
17. Lim, I. I.; Zhou, S. Q.; Pan, Y.; Mott, D.; Ouyang, J.; Njoki, P. N.; Luo, J.; Zhong, C. J. Langmuir 2007, 23, 10715-10724
18. Maye, M. M.; Lim, I. I. S.; Luo, J.; Rab, Z.; Rabinovich, D.; Liu, T.; Zhong, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 1519-1529
19. Maye, M. M.; Luo, J.; Lim, I. I. S.; Han, L.; Kariuki, N. N.; Rabinovich, D.; Liu, T.; Zhong, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9906-9907
20. Maye, M. M.; Chun, S. C.; Han, L.; Rabinovich, D.; Zhong, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 4958-4959
21. Kairdolf, B. A.; Nie, S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7268-7271
22. Algar, W. R.; Krull, U. J. Langmuir 2006, 22, 11346-11352
23. Penn, S. G.; He, L.; Natan, M. J. Curr. Opin. Chem. Biol. 2003, 7, 609-615
24. Alivisatos, A. P. Nat. Biotechnol. 2004, 22, 47-52
25. Quach, A. D.; Crivat, G.; Tarr, M. A.; Rosenzweig, Z. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 2028-2030
26. Shi, L.; De Paoli, V.; Rosenzweig, N.; Rosenzweig, Z. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 10378-10379
27. Slocik, J. M.; Tam, F.; Halas, N. J.; Naik, R. R. Nano Lett. 2007, 7, 1054-1058
28. Heinz, H.; Farmer, B. L.; Pandey, R. B.; Slocik, J. M.; Patnaik, S. S.; Pachter, R.; Naik, R. R. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9704-9714
29. Coppage, R.; Slocik, J. M.; Briggs, B. D.; Frenkel, A. I.; Heinz, H.; Naik, R. R.; Knecht, M. R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 12346-12349
30. Zhang, C. Y.; Johnson, L. W. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5324-5325
31. Zhang, C. Y.; Johnson, L. W. Anal. Chem. 2006, 78, 5532-5537
32. Oh, E.; Hong, M. Y.; Lee, D.; Nam, S. H.; Yoon, H. C.; Kim, H. S. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3270-3271
33. Cobbe, S.; Connolly, S.; Ryan, D.; Nagle, L.; Eritja, R.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 470-477
34. Maye, M. M.; Freimuth, P.; Gang, O. Small 2008, 4, 1941-1944
35. Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L.; Mucic, R. C.; Storhoff, J. J. Nature 1996, 382, 607-609
36. Alivisatos, A. P.; Johnsson, K. P.; Peng, X.; Wilson, T. E.; Loweth, C. J.; Bruchez, M. P., Jr.; Schultz, P. G. Nature 1996, 382, 609-611
37. Claridge, S. A.; Liang, H. W.; Basu, S. R.; Frechet, J. M.; Alivisatos, A. P. Nano Lett. 2008, 8, 1202-1206
38. Lytton-Jean, A. K.; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 12754-12755
39. Demers, L. M.; Mirkin, C. A.; Mucic, R. C.; Reynolds, R. A.; Letsinger, R. L.; Elghanian, R.; Viswanadham, G. Anal. Chem. 2000, 72, 5535-5541
40. Hurst, S. J.; Lytton-Jean, A. K.; Mirkin, C. A. Anal. Chem. 2006, 78, 8313-8318
41. Hill, H. D.; Macfarlane, R. J.; Senesi, A. J.; Lee, B.; Park, S. Y.; Mirkin, C. A. Nano Lett. 2008, 8, 2341-2344
42. Maye, M. M.; Nykypanchuk, D.; van der Lelie, D.; Gang, O. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14020-14021
43. Maye, M. M.; Nykypanchuk, D.; van der Lelie, D.; Gang, O. Small 2007, 3, 1678-1682
44. Prigodich, A. E.; Lee, O. S.; Daniel, W. L.; Seferos, D. S.; Schatz, G. C.; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 10638-10641
45. Jin, R.; Wu, G.; Li, Z.; Mirkin, C. A.; Schatz, G. C. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1643-1654
46. Nykypanchuk, D.; Maye, M. M.; van der Lelie, D.; Gang, O. Nature 2008, 451, 549-552
47. Park, S. Y.; Lytton-Jean, A. K.; Lee, B.; Weigand, S.; Schatz, G. C.; Mirkin, C. A. Nature 2008, 451, 553-556
48. Maye, M. M.; Kumara, M. T.; Nykypanchuk, D.; Sherman, W. B.; Gang, O. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 116-120
49. Maye, M. M.; Nykypanchuk, D.; Cuisinier, M.; van der Lelie, D.; Gang, O. Nat. Mater. 2009, 8, 388-391
50. Rosi, N. L.; Mirkin, C. A. Chem. Rev. 2005, 105, 1547-1562
51. Liu, G. L.; Yin, Y.; Kunchakarra, S.; Mukherjee, B.; Gerion, D.; Jett, S. D.; Bear, D. G.; Gray, J. W.; Alivisatos, A. P.; Lee, L. P.; Chen, F. F. Nat. Nanotechnol. 2006, 1, 47-52
52. Sonnichsen, C.; Reinhard, B. M.; Liphardt, J.; Alivisatos, A. P. Nat. Biotechnol. 2005, 23, 741-745
53. Jain, P. K.; El-Sayed, M. A. Nano Lett. 2007, 7, 2854-2858
54. Gueroui, Z.; Libchaber, A. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 166108-166111
55. Singh, M. P.; Strouse, G. F. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 9383-9391
56. Jennings, T. L.; Singh, M. P.; Strouse, G. F. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5462-5467
57. Yun, C. S.; Javier, A.; Jennings, T.; Fisher, M.; Hira, S.; Peterson, S.; Hopkins, B.; Reich, N. O.; Strouse, G. F. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3115-3119
58. Pons, T.; Medintz, I. L.; Sapsford, K. E.; Higashiya, S.; Grimes, A. F.; English, D. S.; Mattoussi, H. Nano Lett. 2007, 7, 3157-3164
59. Algar, W. R.; Krull, U. J. Langmuir 2008, 24, 5514-5520
60. Gill, R.; Willner, I.; Shweky, I.; Banin, U. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 23715-23719
61. Zhang, B.; Zhang, Y.; Mallapragada, S. K.; Clapp, A. R. ACS Nano 2011, 5, 129-138
62. Lu, H.; Schops, O.; Woggon, U.; Niemeyer, C. M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 4815-4827
63. Robelek, R.; Niu, L.; Schmid, E. L.; Knoll, W. Anal. Chem. 2004, 76, 6160-6165
64. Clapp, A. R.; Medintz, I. L.; Mattoussi, H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 7, 47-57
65. Delehanty, J. B.; Mattoussi, H.; Medintz, I. L. Anal. Bional. Chem. 2009, 393, 1091-1105
66. Medintz, I. L.; Mattoussi, H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 17-45
67. Qu, L.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 2049-2055
68. Talapin, D. V.; Mekis, I.; Gotzinger, S.; Kornowski, A.; Benson, O.; Weller, H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 18826-18831
69. Li, J. J.; Wang, Y. A.; Guo, W.; Keay, J. C.; Mishima, T. D.; Johnson, M. B.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 12567-12575
70. Lees, E. E.; Nguyen, T. L.; Clayton, A. H. A.; Muir, B. W.; Mulvaney, P. ACS Nano 2009, 3, 1121-1128
71. Lees, E. E.; Gunzburg, M. J.; Nguyen, T. L.; Howlett, G. J.; Rothacker, J.; Nice, E. C.; Clayton, A. H. A.; Mulvaney, P. Nano Lett. 2008, 8, 2883-2890
72. Smith, A. M.; Duan, H.; Rhyner, M. N.; Ruan, G.; Nie, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 3895-3903
73. Dahan, M.; Levi, S.; Luccardini, C.; Rostaing, P.; Riveau, B.; Triller, A. Science 2003, 302, 442-445
74. Liu, W.; Howarth, M.; Greytak, A. B.; Zheng, Y.; Nocera, D. G.; Ting, A. Y.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 1274-1284
75. Pellegrino, T.; Manna, L.; Kudera, S.; Liedl, T.; Koktysh, D.; Rogach, A. L.; Keller, S.; Radler, J.; Natile, G.; Parak, W. J. Nano Lett. 2004, 4, 703-707
76. Yu, W. W.; Chang, E.; Falkner, J. C.; Zhang, J. Y.; Al-Somali, A. M.; Sayes, C. M.; Johns, J.; Drezek, R.; Colvin, V. L. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 2871-2879
77. Mulder, W. J. M.; Skajaa, T.; Zhao, Y. M.; van den Heuvel, D. J.; Gerritsen, H. C.; Cormode, D. P.; Koole, R.; van Schooneveld, M. M.; Post, J. A.; Fisher, E. A.; Fayad, Z. A.; Donega, C. D.; Meijerink, A. Nano Lett. 2010, 10, 5131-5138
78. Dubertret, B.; Skourides, P.; Norris, D. J.; Noireaux, V.; Brivanlou, A. H.; Libchaber, A. Science 2002, 298, 1759-1762
79. Mattoussi, H.; Mauro, J. M.; Goldman, E. R.; Anderson, G. P.; Sundar, V. C.; Mikulec, F. V.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 12142-12150
80. Jaiswal, J. K.; Mattoussi, H.; Mauro, J. M.; Simon, S. M. Nat. Biotechnol. 2003, 21, 47-51
81. Medintz, I. L.; Uyeda, H. T.; Goldman, E. R.; Mattoussi, H. Nat. Mater. 2005, 4, 435-446
82. Cohen, B. E.; Han, G.; Mokari, T.; Ajo-Franklin, C. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 15811-15813
83. Gao, J. H.; Chen, K.; Xie, R. G.; Xie, J.; Lee, S.; Cheng, Z.; Peng, X. G.; Chen, X. Y. Small 2010, 6, 256-261
84. Yang, M.; Tsang, E. M.; Wang, Y. A.; Peng, X.; Yu, H. Z. Langmuir 2005, 21, 1858-1865
85. Dhar, S.; Daniel, W. L.; Giljohann, D. A.; Mirkin, C. A.; Lippard, S. J. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 14652-14653
86. Zhou, D.; Ying, L.; Hong, X.; Hall, E. A.; Abell, C.; Klenerman, D. Langmuir 2008, 24, 1659-1664
87. Zhang, C. Y.; Yeh, H. C.; Kuroki, M. T.; Wang, T. H. Nat. Mater. 2005, 4, 826-831
88. Boeneman, K.; Deschamps, J. R.; Buckhout-White, S.; Prasuhn, D. E.; Blanco-Canosa, J. B.; Dawson, P. E.; Stewart, M. H.; Susumu, K.; Goldman, E. R.; Ancona, M.; Medintz, I. L. ACS Nano 2010, 4, 7253-7266
89. Boeneman, K.; Prasuhn, D. E.; Blanco-Canosa, J. B.; Dawson, P. E.; Melinger, J. S.; Ancona, M.; Stewart, M. H.; Susumu, K.; Huston, A.; Medintz, I. L. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 18177-18190
90. Freeman, R.; Finder, T.; Gill, R.; Willner, I. Nano Lett. 2010, 10, 2192-2196
91. Sharon, E.; Freeman, R.; Willner, I. Anal. Chem. 2010, 82, 7073-7077
92. Mitchell, G. P.; Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 8122-8123
93. Mahtab, R.; Harden, H. H.; Murphy, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 14-17
94. Mahtab, R.; Rogers, J. P.; Murphy, C. J. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 9099-9100
95. Zhou, D.; Piper, J. D.; Abell, C.; Klenerman, D.; Kang, D. J.; Ying, L. Chem. Commun. 2005, 4807-4809
96. Wang, Q.; Liu, Y.; Ke, Y.; Yan, H. Angew. Chem. 2008, 47, 316-319
97. Zylstra, J.; Amey, J.; Miska, N. J.; Pang, L.; Hine, C. R.; Langer, J.; Doyle, R. P.; Maye, M. M. Langmuir 2011, 27, 4371-4379
98. Yu, W. W.; Qu, L.; Guo, W.; Peng, X. Chem. Mater. 2003, 15, 2854-2860
99. Liu, Y.; Kim, M.; Wang, Y.; Wang, Y. A.; Peng, X. Langmuir 2006, 22, 6341-6345
100. Jasieniak, J.; Smith, L.; van Embden, J.; Califano, M.; Mulvaney, P. J. Phys. Chem. C. 2009, 113, 19468-19474
101. Lakowicz, J.R. Principles of Fluorescence Spectroscopy, 2 nd ed.; Kluwer Academic/Plenum Publishers: New York, 1999.
102. Brenner, H. Int. J. Multiphase Flow 1974, 1, 195-341