Combination of graphene oxide and thiol-activated DNA metallization for sensitive fluorescence turn-on detection of cysteine and their use for logic gate operations

Advanced Functional Materials

Volumn 21, Issue 23, 2011, Pages 4565-4572

  Lin, Youhui ^a,b   Tao, Yu ^a,b   Pu, Fang ^a,b   Ren, Jinsong ^a,b   Qu, Xiaogang ^a,b  

^a CHANGCHUN INSTITUTE OF APPLIED CHEMISTRY   (China)

^b UNIVERSITY OF CHINESE ACADEMY OF SCIENCES   (China)

Author keywords

cysteine; DNA metallization; graphene oxide; logic gates; thiol mediated hybridization

Indexed keywords

CYSTEINE; DNA HYBRIDIZATION; DOUBLE HELIX; FLUORESCENT SENSORS; GATE OPERATION; HIGHLY SENSITIVE; QUENCHING EFFICIENCY; SELECTIVE FLUORESCENCE; SENSING SYSTEMS; SINGLE-STRANDED DNA; SPECIFIC INTERACTION; THIOL-MEDIATED HYBRIDIZATION;

AMINO ACIDS; FLUORESCENCE; GRAPHENE; LOGIC GATES; METALLIZING; SENSORS;

DNA;

EID: 82555171567     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201101584     Document Type: Article

References (63)

1. a) N. L. Rosi, C.a. Mirkin, Chem. Rev. 2005, 105, 1547
2. b) W. Yang, K. R. Ratinac, S. P. Ringer, P. Thordarson, J. J. Gooding, F. Braet, Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 2114
3. c) S. Song, Y. Qin, Y. He, Q. Huang, C. Fan, H.-Y. Chen, Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 4234.
4. a) Y. Zhu, S. Murali, W. Cai, X. Li, J. W. Suk, J. R. Potts, R. S. Ruoff, Adv. Mater 2010, 22, 3906
5. b) S. Kim, S. H. Ku, S. Y. Lim, J. H. Kim, C. B. Park, Adv. Mater 2011, 23, 2009
6. c) Y. Xu, Q. Wu, Y. Sun, H. Bai, G. Shi, ACS Nano 2010, 4, 7358
7. d) D. R. Dreyer, S. Park, C. W. Bielawski, R. S. Ruoff, Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 228
8. e) S. Stankovich, D. A. Dikin, G. H. B. Dommett, K. M. Kohlhaas, E. J. Zimney, E.A. Stach, R. D. Piner, S. T. Nguyen, R. S. Ruoff, Nature 2006, 442, 282.
9. a) R. S. Swathi, K. L. Sebastian, J. Chem. Phys. 2008, 129, 054703
10. b) R. S. Swathi, K. L. Sebastian, J. Chem. Phys. 2009, 130, 086101.
11. a) C.-H. Lu, H.-H. Yang, C.-L. Zhu, X. Chen, G.-N. Chen, Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 4785
12. b) S. He, B. Song, D. Li, C. Zhu, W. Qi, Y. Wen, L. Wang, S. Song, H. Fang, C. Fan, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 453
13. c) K. P. Loh, J. Balapanuru, J. X. Yang, S. Xiao, Q. L. Bao, M. Jahan, L. Polavarapu, J. Wei, Q. H. Xu, Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 6549.
14. a) D. H. Min, H. Jang, Y. K. Kim, H. M. Kwon, W. S. Yeo, D. E. Kim, Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 5703
15. b) J. Li, C.-H. Lu, Q.-H. Yao, X.-L. Zhang, J.-J. Liu, H.-H. Yang, G.-N. Chen, Biosens. Bioelectron. 2011, 26, 3894
16. c) X. H. Wang, C. Y. Wang, K. G. Qu, Y. J. Song, J. S. Ren, D. Miyoshi, N. Sugimoto, X. G. Qu, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3967.
17. Y. Q. Wen, F. F. Xing, S. J. He, S. P. Song, L. H. Wang, Y. T. Long, D. Li, C. H. Fan, Chem. Commun. 2010, 46, 2596.
18. Y. Song, K. Qu, C. Zhao, J. Ren, X. Qu, Adv. Mater 2010, 22, 2206.
19. Y. J. Song, Y. Chen, L. Y. Feng, J. S. Ren, X. G. Qu, Chem. Commun 2011, 47, 4436.
20. F. Pu, Z. Huang, J. Ren, X. Qu, Anal. Chem. 2010, 82, 8211.
21. J. S. Lee, P. a. Ulmann, M. S. Han, C.a. Mirkin, Nano Lett. 2008, 8, 529.
22. R. Janaky, V. Varga, A. Hermann, P. Saransaari, S. S. Oja, Neurochem. Res. 2000, 25, 1397.
23. H. Xu, M. Hepel, Anal. Chem. 2011, 83, 813.
24. a) C. Zhao, K. G. Qu, Y. J. Song, C. Xu, J. S. Ren, X. G. Qu, Chem. Eur. J 2010, 16, 8147
25. b) P. K. Sudeep, S. T. S. Joseph, K. G. Thomas, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6516
26. c) B. Hu, Y. Zhao, H.-Z. Zhu, S.-H. Yu, ACS Nano 2011, 5, 3166.
27. a) H. a. Becerril, A. T. Woolley, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 329
28. b) D. Li, S. Song, C. Fan, Acc. Chem. Res. 2010, 43, 631.
29. a) E. Braun, Y. Eichen, U. Sivan, G. Ben-Yoseph, Nature 1998, 391, 775
30. b) C. F. Monson, A. T. Woolley, Nano Lett. 2003, 3, 359
31. c) L. Berti, A. Alessandrini, P. Facci, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11216.
32. a) J. Richter, R. Seidel, R. Kirsch, M. Mertig, W. Pompe, J. Plaschke, H. K. Schackert, Adv. Mater 2000, 12, 507
33. b) C. T. Wirges, J. Timper, M. Fischler, A. S. Sologubenko, J. Mayer, U. Simon, T. Carell, Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 219
34. c) G.a. Burley, J. Gierlich, M. R. Mofid, H. Nir, S. Tal, Y. Eichen, T. Carell, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 1398
35. d) K. Keren, R. S. Berman, E. Braun, Nano Lett. 2004, 4, 323
36. e) M. Mertig, L. C. Ciacchi, R. Seidel, W. Pompe, A. De Vita, Nano Lett. 2002, 2, 841
37. f) M. Fischler, U. Simon, H. Nir, Y. Eichen, G. a. Burley, J. Gierlich, P. M. E. Gramlich, T. Carell, Small 2007, 3, 1049
38. g) J. T. Petty, J. Zheng, N. V. Hud, R. M. Dickson, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5207.
39. C. Dohno, K. Nakatani, Chem. Soc. Rev. 2011 DOI: 10.1039/C1CS15062F.
40. a) N. C. Seeman, Nature 2003, 421, 427
41. b) F. C. Simmel, W. U. Dittmer, Small 2005, 1, 284
42. c) H. Yan, X. Zhang, Z. Shen, N. C. Seeman, Nature 2002, 415, 62
43. d) J. Sharma, R. Chhabra, A. Cheng, J. Brownell, Y. Liu, H. Yan, Science 2009, 323, 112.
44. U. Feldkamp, C. M. Niemeyer, Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 3871.
45. a) H. asanuma, T. Ito, T. Yoshida, X. Liang, M. Komiyama, Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38, 2393
46. b) G. Mayer, A. Heckel, Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 4900.
47. C. Dohno, S.-n. Uno, K. Nakatani, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11898.
48. S.-J. Chen, H.-T. Chang, Anal. Chem. 2004, 76, 3727.
49. a) C. a. Mirkin, R. L. Letsinger, R. C. Mucic, J. J. Storhoff, Nature 1996, 382, 607
50. b) W. Gan, B. Xu, H.-L. Dai, Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 6622
51. c) J. C. Love, L.A. Estroff, J. K. Kriebel, R. G. Nuzzo, G. M. Whitesides, Chem. Rev. 2005, 105, 1103
52. d) R. Sardar, J.-W. Park, J. S. Shumaker-Parry, Langmuir 2007, 23, 11883.
53. W. S. Hummers, R. E. Offeman, J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 1339.
54. a) J. T. Petty, J. Zheng, N. V. Hud, R. M. Dickson, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5207
55. b) G. Shemer, O. Krichevski, G. Markovich, T. Molotsky, I. Lubitz, A. B. Kotlyar, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11006.
56. L. Shang, S. J. Dong, Biosens. Bioelectron. 2009, 24, 1569.
57. N. M. Alexander, Anal. Chem. 1958, 30, 1292.
58. a) D. Miyoshi, M. Inoue, N. Sugimoto, Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 7716
59. b) B. Shlyahovsky, Y. Li, O. Lioubashevski, J. Elbaz, I. Willner, ACS Nano 2009, 3, 1831
60. c) R. Freeman, T. Finder, I. Willner, Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 7818
61. d) A. Okamoto, K. Tanaka, I. Saito, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9458.
62. a) A. Saghatelian, N. H. Volcker, K. M. Guckian, V. S. Y. Lin, M. R. Ghadiri, J.am. Chem. Soc. 2003, 125, 346
63. b) F. Pu, Z. Liu, X. Yang, J. Ren, X. Qu, Chem. Commun. 2011, 47, 6024.