Regiospecific plasmonic assemblies for in Situ Raman spectroscopy in live cells

Journal of the American Chemical Society

Volumn 134, Issue 3, 2012, Pages 1699-1709

  Xu, Liguang ^a   Kuang, Hua ^a   Xu, Chuanlai ^a   Ma, Wei ^a,b   Wang, Libing ^a,c   Kotov, Nicholas A ^b  

^a JIANGNAN UNIVERSITY   (China)

^b UNIVERSITY OF MICHIGAN   (United States)

^c Hunan Entry Exit Inspection and Quarantine Bureau   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BUILDING BLOCKES; CELLULAR ORGANELLES; COMPLEX ASSEMBLY; DEGREE OF COMPLEXITY; DISTINCT ELEMENTS; DNA OLIGOMERS; ELECTRICAL FIELD SIMULATIONS; EXPERIMENTAL METHODS; FIELD ENHANCEMENT; GEOMETRICAL PARAMETERS; HELA CELL; IN-SITU RAMAN SPECTROSCOPY; LABEL FREE; LIVE CELL; METABOLIC ACTIVITY; MULTITARGET; NANOSCALE ASSEMBLIES; OPTICAL APPLICATIONS; PLASMONIC; PROOF OF CONCEPT; REAL-TIME PROBING; REGIOSPECIFIC; REGIOSPECIFICITY; SELECTIVE MODIFICATION; SMALL SIZE; STRUCTURAL FEATURE; SYNTHETIC METHODS;

CELLS; METABOLISM; NANORODS; OLIGOMERS; PLASMONS; RAMAN SPECTROSCOPY; STRUCTURAL OPTIMIZATION;

ISOMERS;

DNA; LIPID; NANOPARTICLE; NANOROD; OLIGOMER;

ARTICLE; CELL ORGANELLE; CELLS; ELECTRIC FIELD; HELA CELL; ISOMER; METABOLITE; MITOCHONDRION; OPTICS; RAMAN SPECTROMETRY; SIMULATION; SYNTHESIS;

BASE SEQUENCE; CELL SURVIVAL; DNA, SINGLE-STRANDED; GOLD; HELA CELLS; HUMANS; METAL NANOPARTICLES; NANOTUBES; SPECTROPHOTOMETRY, ULTRAVIOLET; SPECTRUM ANALYSIS, RAMAN; STEREOISOMERISM;

EID: 84863011170     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja2088713     Document Type: Article

References (85)

1. Cao, Y. W. C.; Jin, R. C.; Mirkin, C. A. Science 2002, 297, 1536
2. Elghanian, R.; Storhoff, J. J.; Mucic, R. C.; Letsinger, R. L.; Mirkin, C. A. Science 1997, 277, 1078
3. Storhoff, J. J.; Lucas, A. D.; Garimella, V.; Bao, Y. P.; Muller, U. R. Nat. Biotechnol. 2004, 22, 883
4. Sepulveda, B.; Angelome, P. C.; Lechuga, L. M.; Liz-Marzan, L. M. Nano Today 2009, 4, 244
5. Lee, J.; Hernandez, P.; Lee, J.; Govorov, A. O.; Kotov, N. A. Nat. Mater. 2007, 6, 291
6. Alvarez-Puebla, R. A.; Agarwal, A.; Manna, P.; Khanal, B. P.; Aldeanueva-Potel, P.; Carbo-Argibay, E.; Pazos-Perez, N.; Vigderman, L.; Zubarev, E. R.; Kotov, N. A.; Liz-Marzan, L. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 8157
7. Wang, L. B.; Zhu, Y. Y.; Xu, L. G.; Chen, W.; Kuang, H.; Liu, L. Q.; Agarwal, A.; Xu, C. L.; Kotov, N. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 5472
8. Wang, L.; Zhu, Y.; Xu, L.; Chen, W.; Kuang, H.; Liu, L.; Agarwal, A.; Xu, C.; Kotov, N. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 5472-5475
9. Wang, L.; Chen, W.; Xu, D.; Shim, B. S.; Zhu, Y.; Sun, F.; Liu, L.; Peng, C.; Jin, Z.; Xu, C.; Kotov, N. A. Nano Lett. 2009, 9, 4147-4152
10. Klajn, R.; Olson, M. A.; Wesson, P. J.; Fang, L.; Coskun, A.; Trabolsi, A.; Soh, S.; Stoddart, J. F.; Grzybowski, B. A. Nat. Chem. 2009, 1, 733
11. Jain, P. K.; Huang, X. H.; El-Sayed, I. H.; El-Sayed, M. A. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1578
12. Wang, L. V. Nat. Photonics 2009, 3, 503
13. Mallidi, S.; Larson, T.; Tam, J.; Joshi, P. P.; Karpiouk, A.; Sokolov, K.; Emelianov, S. Nano Lett. 2009, 9, 2825
14. Wang, X. D.; Shao, X.; Agarwal, A.; Rajian, J. R.; Kotov, N. A. Nanotechnology 2011, 22, 135102
15. Chen, W.; Xu, N. F.; Xu, L. G.; Wang, L. B.; Li, Z. K.; Ma, W.; Zhu, Y. Y.; Xu, C. L.; Kotov, N. A. Macromol. Rapid Commun. 2010, 31, 228
16. Podsiadlo, P.; Sinani, V. A.; Bahng, J. H.; Kam, N. W. S.; Lee, J.; Kotov, N. A. Langmuir 2007, 24, 568
17. Huang, X.; El-Sayed, I. H.; Qian, W.; El-Sayed, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2115
18. Giljohann, D. A.; Seferos, D. S.; Daniel, W. L.; Massich, M. D.; Patel, P. C.; Mirkin, C. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 3280
19. Bardhan, R.; Lal, S.; Joshi, A.; Halas, N. J. Acc. Chem. Res. 2011, 44, 936
20. Zijlstra, P.; Chon, J. W. M.; Gu, M. Nature 2009, 459, 410
21. Klein, M. W.; Enkrich, C.; Wegener, M.; Linden, S. Science 2006, 313, 502
22. Agarwal, A.; Lilly, G. D.; Govorov, A. O.; Kotov, N. A. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 18314
23. Zhu, Z.; Meng, H.; Liu, W.; Liu, X.; Gong, J.; Qiu, X.; Jiang, L.; Wang, D.; Tang, Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 123, 1631
24. Pramod, P.; Thomas, K. G. Adv. Mater. 2008, 20, 4300
25. Maye, M. M.; Nykypanchuk, D.; Cuisinier, M.; van der Lelie, D.; Gang, O. Nat. Mater. 2009, 8, 388
26. Sonnichsen, C.; Reinhard, B. M.; Liphardt, J.; Alivisatos, A. P. Nat. Biotechnol. 2005, 23, 741
27. Schmucker, A. L.; Harris, N.; Banholzer, M. J.; Blaber, M. G.; Osberg, K. D.; Schatz, G. C.; Mirkin, C. A. ACS Nano 2010, 4, 5453
28. Kleinman, S. L.; Ringe, E.; Valley, N.; Wustholz, K. L.; Phillips, E.; Scheidt, K. A.; Schatz, G. C.; Van Duyne, R. P. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4115
29. McMahon, J. M.; Gray, S. K.; Schatz, G. C. Phys. Rev. B 2011, 83, 115428
30. Lee, A.; Andrade, G. F. S.; Ahmed, A.; Souza, M. L.; Coombs, N.; Tumarkin, E.; Liu, K.; Gordon, R.; Brolo, A. G.; Kumacheva, E. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7653
31. Wang, Z. B.; Luk'yanchuk, B. S.; Guo, W.; Edwardson, S. P.; Whitehead, D. J.; Li, L.; Liu, Z.; Watkins, K. G. J. Chem. Phys. 2008, 128, 094705
32. Srivastava, S.; Santos, A.; Critchley, K.; Kim, K. S.; Podsiadlo, P.; Sun, K.; Lee, J.; Xu, C. L.; Lilly, G. D.; Glotzer, S. C.; Kotov, N. A. Science 2010, 327, 1355
33. Tang, Z. Y.; Kotov, N. A.; Giersig, M. Science 2002, 297, 237
34. Tang, Z. Y.; Zhang, Z. L.; Wang, Y.; Glotzer, S. C.; Kotov, N. A. Science 2006, 314, 274
35. Aldaye, F. A.; Palmer, A. L.; Sleiman, H. F. Science 2008, 321, 1795
36. Alivisatos, A. P.; Johnsson, K. P.; Peng, X. G.; Wilson, T. E.; Loweth, C. J.; Bruchez, M. P.; Schultz, P. G. Nature 1996, 382, 609
37. Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L.; Mucic, R. C.; Storhoff, J. J. Nature 1996, 382, 607
38. Maye, M. M.; Kumara, M. T.; Nykypanchuk, D.; Sherman, W. B.; Gang, O. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 116
39. Chen, W.; Bian, A.; Agarwal, A.; Liu, L. Q.; Shen, H. B.; Wang, L. B.; Xu, C. L.; Kotov, N. A. Nano Lett. 2009, 9, 2153
40. Fu, A. H.; Micheel, C. M.; Cha, J.; Chang, H.; Yang, H.; Alivisatos, A. P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10832
41. Xu, X. Y.; Rosi, N. L.; Wang, Y. H.; Huo, F. W.; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9286
42. Deng, Z.; Tian, Y.; Lee, S.-H.; Ribbe, A. E.; Mao, C. Angew. Chem. 2005, 117, 3648
43. Lo, P. K.; Karam, P.; Aldaye, F. A.; McLaughlin, C. K.; Hamblin, G. D.; Cosa, G.; Sleiman, H. F. Nat. Chem. 2010, 2, 319
44. Cheng, W. L.; Campolongo, M. J.; Cha, J. J.; Tan, S. J.; Umbach, C. C.; Muller, D. A.; Luo, D. Nat. Mater. 2009, 8, 519
45. Cheng, W.; Park, N.; Walter, M. T.; Hartman, M. R.; Luo, D. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 682
46. Nykypanchuk, D.; Maye, M. M.; van der Lelie, D.; Gang, O. Nature 2008, 451, 549
47. Park, S. Y.; Lytton-Jean, A. K. R.; Lee, B.; Weigand, S.; Schatz, G. C.; Mirkin, C. A. Nature 2008, 451, 553
48. Jones, M. R.; Macfarlane, R. J.; Lee, B.; Zhang, J.; Young, K. L.; Senesi, A. J.; Mirkin, C. A. Nat. Mater. 2010, 9, 913
49. Sharma, J.; Chhabra, R.; Cheng, A.; Brownell, J.; Liu, Y.; Yan, H. Science 2009, 323, 112
50. Chen, C. L.; Zhang, P. J.; Rosi, N. L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13555
51. Rosi, N. L.; Chen, C. L. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 1924
52. Mastroianni, A. J.; Claridge, S. A.; Alivisatos, A. P. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 8455
53. Guerrero-Martínez, A.; Auguié, B.; Alonso-Gómez, J. L.; Džolić, Z.; Gómez-Graña, S.; Žinić, M.; Cid, M. M.; Liz-Marzán, L. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 5499
54. Lilly, G. D.; Agarwal, A.; Srivastava, S.; Kotov, N. A. Small 2011, 7, 2004
55. Kuang, H.; Zhao, S.; Chen, W.; Ma, W.; Yong, Q.; Xu, L.; Wang, L.; Xu, C. Biosens. Bioelectron. 2011, 26, 2495
56. Lee, J.; Govorov, A. O.; Kotov, N. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 7439
57. Chen, J. I. L.; Chen, Y.; Ginger, D. S. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 9600
58. Lee, J.; Govorov, A. O.; Dulka, J.; Kotov, N. A. Nano Lett. 2004, 4, 2323
59. Lee, J.; Govorov, A. O.; Kotov, N. A. Nano Lett. 2005, 5, 2063
60. Pramod, P.; Joseph, S. T. S.; Thomas, K. G. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6712
61. Nie, S.; Emory, S. R. Science 1997, 275, 1102
62. Wustholz, K. L.; Henry, A. I.; McMahon, J. M.; Freeman, R. G.; Valley, N.; Piotti, M. E.; Natan, M. J.; Schatz, G. C.; Van Duyne, R. P. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 10903
63. Yang, M.; Alvarez-Puebla, R.; Kim, H.-S.; Aldeanueva-Potel, P.; Liz-Marzán, L. M.; Kotov, N. A. Nano Lett. 2010, 10, 4013-4019
64. Turkevich, J. S. P. C.; Hillier, J. Discuss. Faraday Soc. 1951, 11, 55
65. Frens, G. Nat. Phys. Sci. 1973, 241, 20
66. Xu, L.; Zhu, Y.; Ma, W.; Chen, W.; Liu, L.; Kuang, H.; Wang, L.; Xu, C. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 3243
67. Nikoobakht, B.; El-Sayed, M. A. Chem. Mater. 2003, 15, 1957
68. Gole, A.; Murphy, C. J. Chem. Mater. 2004, 16, 3633
69. Murphy, C. J.; San, T. K.; Gole, A. M.; Orendorff, C. J.; Gao, J. X.; Gou, L.; Hunyadi, S. E.; Li, T. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 13857
70. Hurst, S. J.; Lytton-Jean, A. K. R.; Mirkin, C. A. Anal. Chem. 2006, 78, 8313
71. Nie, Z. H.; Fava, D.; Rubinstein, M.; Kumacheva, E. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3683
72. Pikus, J. D.; Studts, J. M.; McClay, K.; Steffan, R. J.; Fox, B. G. Biochemistry 1997, 36, 9283
73. Chen, H.; Schlecht, S.; Semple, T. C.; Hartwig, J. F. Science 2000, 287, 1995
74. Stork, G.; Danheiser, R. L. J. Org. Chem. 1973, 38, 1775
75. Chen, T.; Wang, H.; Chen, G.; Wang, Y.; Feng, Y.; Teo, W. S.; Wu, T.; Chen, H. ACS Nano 2010, 4, 3087
76. Xia, Y.; Song, L.; Zhu, C. Anal. Chem. 2011, 83, 1401
77. Fan, J. A.; Wu, C. H.; Bao, K.; Bao, J. M.; Bardhan, R.; Halas, N. J.; Manoharan, V. N.; Nordlander, P.; Shvets, G.; Capasso, F. Science 2010, 328, 1135
78. Fang, Y.; Seong, N.-H.; Dlott, D. D. Science 2008, 321, 388
79. Bell, S. E. J.; Sirimuthu, N. M. S. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1012
80. Chen, G.; Wang, Y.; Yang, M. X.; Xu, J.; Goh, S. J.; Pan, M.; Chen, H. Y. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 3644
81. Hamaguchi, H.; Onogi, C.; Motoyama, M. J. Raman Spectrosc. 2008, 39, 555
82. Nantes, I. L.; Rodrigues, T.; de Franca, L. P.; Kawai, C.; de Faria, P. A.; Mugnol, K. C. U.; Braga, F. M.; Tersariol, I. L. S.; Smaili, S. S. J. Biol. Chem. 2007, 282, 25577
83. Qian, X.; Peng, X.-H.; Ansari, D. O.; Yin-Goen, Q.; Chen, G. Z.; Shin, D. M.; Yang, L.; Young, A. N.; Wang, M. D.; Nie, S. Nat. Biotechnol. 2008, 26, 83
84. Samanta, A.; Maiti, K. K.; Soh, K.-S.; Liao, X.; Vendrell, M.; Dinish, U. S.; Yun, S.-W.; Bhuvaneswari, R.; Kim, H.; Rautela, S.; Chung, J.; Olivo, M.; Chang, Y.-T. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 6089
85. El-Sayed, I. H.; Huang, X. H.; El-Sayed, M. A. Nano Lett. 2005, 5, 829