Design, synthesis, and characterization of nucleic-acid-functionalized gold surfaces for biomarker detection

Langmuir

Volumn 28, Issue 2, 2012, Pages 1068-1082

  Adams, Nicholas M ^a,b   Jackson, Stephen R ^a   Haselton, Frederick R ^b   Wright, David W ^a  

^a VANDERBILT UNIVERSITY   (United States)

^b VANDERBILT UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOLOGICAL SENSORS; CRITICAL ISSUES; DETECTION ASSAY; GOLD SURFACES;

BIOSENSORS; PROBES; SENSORS;

GOLD;

BIOLOGICAL MARKER; GOLD; METAL NANOPARTICLE; NUCLEIC ACID;

ARTICLE; CELL LINE; CHEMISTRY; DNA BARCODING; FLUORESCENCE MICROSCOPY; HUMAN; SURFACE PROPERTY;

BIOLOGICAL MARKERS; CELL LINE; DNA BARCODING, TAXONOMIC; GOLD; HUMANS; METAL NANOPARTICLES; MICROSCOPY, FLUORESCENCE; NUCLEIC ACIDS; SURFACE PROPERTIES;

EID: 84855978031     PISSN: 07437463     EISSN: 15205827     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/la2028862     Document Type: Article

References (79)

1. White, K. A.; Rosi, N. L. Nanomedicine 2008, 3, 543-553
2. Wilson, R. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 2028-2045
3. Boisselier, E.; Astruc, D. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1759-1782
4. Moyano, D. F.; Rotello, V. M. Langmuir 2011, 27, 10376-10385
5. Liu, J.; Lu, Y. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6642-6643
6. Lee, J.-S.; Han, M. S.; Mirkin, C. A. Angew. Chem. 2007, 119, 4171-4174
7. Dasary, S. S. R.; Singh, A. K.; Senapati, D.; Yu, H.; Ray, P. C. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 13806-13812
8. Hao, R.-Z.; Song, H.-B.; Zuo, G.-M.; Yang, R.-F.; Wei, H.-P.; Wang, D.-B.; Cui, Z.-Q.; Zhang, Z.; Cheng, Z.-X.; Zhang, X.-E. Biosens. Bioelectron. 2011, 26, 3398-3404
9. Sperling, R. A.; Rivera Gil, P.; Zhang, F.; Zanella, M.; Parak, W. J. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1896-1908
10. El-Sayed, M. A. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 257-264
11. Myroshnychenko, V.; Rodriguez-Fernandez, J.; Pastoriza-Santos, I.; Funston, A. M.; Novo, C.; Mulvaney, P.; Liz-Marzan, L. M.; Garcia, d. A. F. J. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1792-1805
12. Liu, J.; Cao, Z.; Lu, Y. Chem. Rev. 2009, 109, 1948-1998
13. Wilson, D. S.; Szostak, J. W. Annu. Rev. Biochem. 1999, 68, 611-647
14. Alivisatos, A. P.; Johnsson, K. P.; Peng, X.; Wilson, T. E.; Loweth, C. J.; Bruchez, M. P., Jr.; Schultz, P. G. Nature (London) 1996, 382, 609-611
15. Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L.; Mucic, R. C.; Storhoff, J. J. Nature (London) 1996, 382, 607-609
16. Wang, K.; Tang, Z.; Yang, C. J.; Kim, Y.; Fang, X.; Li, W.; Wu, Y.; Medley, C. D.; Cao, Z.; Li, J.; Colon, P.; Lin, H.; Tan, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 856-870
17. Marras, S. A. E.; Kramer, F. R.; Tyagi, S. Nucleic Acids Res. 2002, 30, e122
18. Fan, C.; Wang, S.; Hong, J. W.; Bazan, G. C.; Plaxco, K. W.; Heeger, A. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 6297-6301
19. Dubertret, B.; Calame, M.; Libchaber, A. J. Nat. Biotechnol. 2001, 19, 365-370
20. Maxwell, D. J.; Taylor, J. R.; Nie, S. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 9606-9612
21. Elghanian, R.; Storhoff, J. J.; Mucic, R. C.; Letsinger, R. L.; Mirkin, C. A. Science (Washington, DC, U.S.) 1997, 277, 1078-1080
22. Song, S.; Liang, Z.; Zhang, J.; Wang, L.; Li, G.; Fan, C. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 8670-8674; S8670/1-S8670/6
23. Jayagopal, A.; Halfpenny, K. C.; Perez, J. W.; Wright, D. W. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 9789-9796
24. Harry, S. R.; Hicks, D. J.; Amiri, K. I.; Wright, D. W. Chem. Commun. (Cambridge, U.K.) 2010, 46, 5557-5559
25. Strohsahl, C. M.; Miller, B. L.; Krauss, T. D. Nat. Protoc. 2007, 2, 2105-2110
26. Du, H.; Strohsahl, C. M.; Camera, J.; Miller, B. L.; Krauss, T. D. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7932-7940
27. Cederquist, K. B.; Keating, C. D. Langmuir 2010, 26, 18273-18280
28. Perez, J. W.; Haselton, F. R.; Wright, D. W. Analyst (Cambridge, U.K.) 2009, 134, 1548-1553
29. Lai, R. Y.; Lagally, E. T.; Lee, S.-H.; Soh, H. T.; Plaxco, K. W.; Heeger, A. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 4017-4021
30. Fan, C.; Plaxco, K. W.; Heeger, A. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 9134-9137
31. Turkevich, J.; Stevenson, P. C.; Hillier, J. Discuss. Faraday Soc. 1951, No. 11, 55-75
32. Frens, G. Kolloid Z. Z. Polym. 1972, 250, 736-741
33. Frens, G. Nature (London), Phys. Sci. 1973, 241, 20-22
34. Hill, H. D.; Millstone, J. E.; Banholzer, M. J.; Mirkin, C. A. ACS Nano 2009, 3, 418-424
35. Park, S.-J.; Taton, T. A.; Mirkin, C. A. Science 2002, 295, 1503-1506
36. 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
37. Liu, X.; Tan, W. Anal. Chem. 1999, 71, 5054-5059
38. Yao, G.; Tan, W. Anal. Biochem. 2004, 331, 216-223
39. Tyagi, S.; Kramer, F. R. Nat. Biotechnol. 1996, 14, 303-308
40. Bonnet, G.; Tyagi, S.; Libchaber, A.; Kramer, F. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 6171-6176
41. Zhang, H.; Zhao, Q.; Li, X.-F.; Le, X. C. Analyst 2007, 132, 724-737
42. Sano, T.; Smith, C.; Cantor, C. Science 1992, 258, 120-122
43. Adler, M.; Wacker, R.; Niemeyer, C. M. Analyst 2008, 133, 702-718
44. Perez, J. W.; Vargis, E. A.; Russ, P. K.; Haselton, F. R.; Wright, D. W. Anal. Biochem. 2011, 410, 141-148
45. Nam, J.-M.; Thaxton, C. S.; Mirkin, C. A. Science 2003, 301, 1884-1886
46. Nam, J.-M.; Stoeva, S. I.; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5932-5933
47. Chen, L.; Wei, H.; Guo, Y.; Cui, Z.; Zhang, Z.; Zhang, X.-E. Journal of Immunol. Methods 2009, 346, 64-70
48. Yin, H.-q.; Jia, M.-x.; Shi, L.-j.; Yang, S.; Zhang, L.-y.; Zhang, Q.-m.; Wang, S.-q.; Li, G.; Zhang, J.-g. J. Virol. Methods doi:10.1016/j.jviromet. 2011.05.014.
49. Goluch, E. D.; Nam, J.-M.; Georganopoulou, D. G.; Chiesl, T. N.; Shaikh, K. A.; Ryu, K. S.; Barron, A. E.; Mirkin, C. A.; Liu, C. Lab Chip 2006, 6, 1293-1299
50. Stoeva, S. I.; Lee, J.-S.; Smith, J. E.; Rosen, S. T.; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8378-8379
51. Hill, H. D.; Mirkin, C. A. Nat. Protoc. 2006, 1, 324-336
52. Taton, T. A.; Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L. Science 2000, 289, 1757-1760
53. Malou, N.; Raoult, D. Trends Microbiol. 2011, 19, 295-302
54. Kricka, L. J. Clin. Chem. 2000, 46, 1037-1038
55. Draghici, S.; Khatri, P.; Eklund, A. C.; Szallasi, Z. Trends Genet. 2006, 22, 101-109
56. Willner, I.; Shlyahovsky, B.; Zayats, M.; Willner, B. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1153-1165
57. Famulok, M.; Hartig, J. S.; Mayer, G. Chem. Rev. 2007, 107, 3715-3743
58. Mairal, T.; Cengiz Özalp, V.; Lozano Sánchez, P.; Mir, M.; Katakis, I.; OSullivan, C. Anal. Bioanal. Chem. 2008, 390, 989-1007
59. Muller, S.; Strohbach, D.; Wolf, J. IEE Proc.: Nanobiotechnol. 2006, 153, 31-40
60. Liu, J.; Lu, Y. Chem. Commun. 2007, 4872-4874
61. Medley, C. D.; Smith, J. E.; Tang, Z.; Wu, Y.; Bamrungsap, S.; Tan, W. Anal. Chem. 2008, 80, 1067-1072
62. Liu, J.; Lu, Y. Anal. Chem. 2004, 76, 1627-1632
63. Wang, J.; Wang, L.; Liu, X.; Liang, Z.; Song, S.; Li, W.; Li, G.; Fan, C. Adv. Mater. 2007, 19, 3943-3946
64. Miao, X.; Ling, L.; Shuai, X. Chem. Commun. 2011, 47, 4192-4194
65. Niazov, T.; Pavlov, V.; Xiao, Y.; Gill, R.; Willner, I. Nano Lett. 2004, 4, 1683-1687
66. Fu, R.; Li, T.; Park, H. G. Chem. Commun. 2009, 5838-5840
67. Kim, J. H.; Han, S. H.; Chung, B. H. Biosens. Bioelectron. 2011, 26, 2125-2129
68. White, R. J.; Phares, N.; Lubin, A. A.; Xiao, Y.; Plaxco, K. W. Langmuir 2008, 24, 10513-10518
69. Xiao, Y.; Rowe, A. A.; Plaxco, K. W. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 262-263
70. Li, L.; Zhao, H.; Chen, Z.; Mu, X.; Guo, L. Anal. Bioanal. Chem. 2010, 398, 563-570
71. Storhoff, J. J.; Elghanian, R.; Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L. Langmuir 2002, 18, 6666-6670
72. Uzawa, T.; Cheng, R. R.; White, R. J.; Makarov, D. E.; Plaxco, K. W. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16120-16126
73. Gorodetsky, A. A.; Buzzeo, M. C.; Barton, J. K. Bioconjugate Chem. 2008, 19, 2285-2296
74. Drolet, D. W.; Moon-McDermott, L.; Romig, T. S. Nat. Biotechnol. 1996, 14, 1021-1025
75. Li, N.; Larson, T.; Nguyen, H. H.; Sokolov, K. V.; Ellington, A. D. Chem. Commun. 2010, 46, 392-394
76. Keefe, A. D.; Cload, S. T. Curr. Opin. Chem. Biol. 2008, 12, 448-456
77. He, P.; Shen, L.; Cao, Y.; Li, D. Anal. Chem. 2007, 79, 8024-8029
78. Shen, L.; Chen, Z.; Li, Y.; He, S.; Xie, S.; Xu, X.; Liang, Z.; Meng, X.; Li, Q.; Zhu, Z.; Li, M.; Le, X. C.; Shao, Y. Anal. Chem. 2008, 80, 6323-6328
79. Vallee-Belisle, A.; Plaxco, K. W. Curr. Opin. Struct. Biol. 2010, 20, 518-526