Microfluidic designs and techniques using lab-on-a-chip devices for pathogen detection for point-of-care diagnostics

Lab on a Chip

Volumn 12, Issue 18, 2012, Pages 3249-3266

  Foudeh, Amir M ^a   Fatanat Didar, Tohid ^a   Veres, Teodor ^a,b   Tabrizian, Maryam ^a  

^a MCGILL UNIVERSITY   (Canada)

^b NATIONAL RESEARCH COUNCIL CANADA   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHOLERA TOXIN B SUBUNIT; NANOPARTICLE; OVALBUMIN;

ANTIBODY DETECTION; BACILLUS; BOTRYTIS CINEREA; CHEMOLUMINESCENCE; COLONY FORMING UNIT; ENZYME LINKED IMMUNOSORBENT ASSAY; ESCHERICHIA COLI; HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS 1; IMMUNOASSAY; INFLUENZA VIRUS A; INFLUENZA VIRUS A H1N1; LAB ON A CHIP; LABORATORY DEVICE; LOOP MEDIATED ISOTHERMAL AMPLIFICATION; MICROARRAY ANALYSIS; MICROFLUIDIC ANALYSIS; MICROORGANISM DETECTION; MOLECULAR PROBE; NOROVIRUS; NUCLEIC ACID SEQUENCE BASED AMPLIFICATION; POINT OF CARE TESTING; POLYMERASE CHAIN REACTION; PRIORITY JOURNAL; PSEUDORABIES HERPETOVIRUS; REVERSE TRANSCRIPTION POLYMERASE CHAIN REACTION; REVIEW; ROTAVIRUS; SALMONELLA; SALMONELLA ENTERICA; SARS CORONAVIRUS; STAPHYLOCOCCUS AUREUS; SWINE INFLUENZA VIRUS;

EID: 84865249816     PISSN: 14730197     EISSN: 14730189     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c2lc40630f     Document Type: Review

References (154)

1. D. M. Morens G. K. Folkers A. S. Fauci Nature 2004 430 242 249
2. C. A. Batt Science 2007 316 1579
3. P. Yager T. Edwards E. Fu K. Helton K. Nelson M. R. Tam B. H. Weigl Nature 2006 442 412
4. B. Weigl G. Domingo P. LaBarre J. Gerlach Lab Chip 2008 8 1999 2014
5. E. A. Talbot D. C. H. Burgess N. M. Hone M. F. Iademarco M. J. Mwasekaga H. J. Moffat T. L. Moeti R. A. Mwansa P. Letsatsi N. T. Gokhale Clin. Infect. Dis. 2004 39 e1
6. K. Engler A. Efstratiou D. Norn R. Kozlov I. Selga T. Glushkevich M. Tam V. Melnikov I. Mazurova V. Kim J. Clin. Microbiol. 2002 40 80 83
7. R. C. Wong and Y. T. Harley, Lateral Flow Immunoassay, Humana Pr Inc, 2008
8. P. D. Skottrup M. Nicolaisen A. F. Justesen Biosens. Bioelectron. 2008 24 339 348
9. P. Holliger P. J. Hudson Nat. Biotechnol. 2005 23 1126 1136
10. S. Mulvaney C. Cole M. Kniller M. Malito C. Tamanaha J. Rife M. Stanton L. Whitman Biosens. Bioelectron. 2007 23 191 200
11. C. D. James J. McClain K. R. Pohl N. Reuel K. E. Achyuthan C. J. Bourdon K. Rahimian P. C. Galambos G. Ludwig M. S. Derzon J. Micromech. Microeng. 2010 20
12. N. Bunyakul K. A. Edwards C. Promptmas A. J. Baeumner Anal. Bioanal. Chem. 2009 393 177 186
13. J. B. Delehanty F. S. Ligler Anal. Chem. 2002 74 5681 5687
14. T. M. Blicharz W. L. Siqueira E. J. Helmerhorst F. G. Oppenheim P. J. Wexler F. F. Little D. R. Walt Anal. Chem. 2009 81 2106 2114
15. A. D. Taylor, J. Ladd, J. Homola, S. Jiang, ed., M. Zourob, S. Elwary, and, A. Turner, Springer, New York, 2008, pp. 83-108
16. J. H. Jung D. S. Cheon F. Liu K. B. Lee T. S. Seo Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 5708 5711
17. R. Gómez R. Bashir A. K. Bhunia Sens. Actuators, B 2002 86 198 208
18. E. Yacoub-George W. Hell L. Meixner F. Wenninger K. Bock P. Lindner H. Wolf T. Kloth K. A. Feller Biosens. Bioelectron. 2007 22 1368 1375
19. C. García-Aljaro M. A. Bangar E. Baldrich F. J. Muñoz A. Mulchandani Biosens. Bioelectron. 2010 25 2309 2312
20. D. A. Boehm P. A. Gottlieb S. Z. Hua Sens. Actuators, B 2007 126 508 514
21. D. S. Reichmuth S. K. Wang L. M. Barrett D. J. Throckmorton W. Einfeld A. K. Singh Lab Chip 2008 8 1319 1324
22. O. Laczka J.-M. Maesa N. Godino J. del Campo M. Fougt-Hansen J. P. Kutter D. Snakenborg F.-X. Muñoz-Pascual E. Baldrich Biosens. Bioelectron. 2011 26 3633 3640
23. X. A. Guan H. J. Zhang Y. N. Bi L. Zhang D. L. Hao Biomed. Microdevices 2010 12 683 691
24. B. K. Oh Y. K. Kim W. Lee Y. M. Bae W. H. Lee J. W. Choi Biosens. Bioelectron. 2003 18 605 611
25. J. M. Klostranec Q. Xiang G. A. Farcas J. A. Lee A. Rhee E. I. Lafferty S. D. Perrault K. C. Kain W. C. W. Chan Nano Lett. 2007 7 2812 2818
26. H. Y. Tan W. K. Loke Y. T. Tan N. T. Nguyen Lab Chip 2008 8 885 891
27. G. M. Birnbaumer P. A. Lieberzeit L. Richter R. Schirhagl M. Milnera F. L. Dickert A. Bailey P. Ertl Lab Chip 2009 9 3549 3556
28. O. K. Koo Y. S. Liu S. Shuaib S. Bhattacharya M. R. Ladisch R. Bashir A. K. Bhunia Anal. Chem. 2009 81 3094 3101
29. A. J. Kell G. Stewart S. Ryan R. Peytavi M. Boissinot A. Huletsky M. G. Bergeron B. Simard ACS Nano 2008 2 1777 1788
30. X. Lou J. Qian Y. Xiao L. Viel A. E. Gerdon E. T. Lagally P. Atzberger T. M. Tarasow A. J. Heeger H. T. Soh Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009 106 2989
31. K. M. Ahmad S. S. Oh S. Kim F. M. McClellen Y. Xiao H. T. Soh PLoS One 2011 6 e27051
32. M. S. Mannoor S. Y. Zhang A. J. Link M. C. McAlpine Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010 107 19207 19212
33. A. Le Nel N. Minc C. Smadja M. Slovakova Z. Bilkova J. M. Peyrin J. L. Viovy M. Taverna Lab Chip 2008 8 294 301
34. K. Haupt K. Mosbach Chem. Rev. 2000 100 2495 2504
35. A. Bossi F. Bonini A. Turner S. Piletsky Biosens. Bioelectron. 2007 22 1131 1137
36. A. A. H. Talasaz M. Nemat-Gorgani Y. Liu P. Ståhl R. W. Dutton M. Ronaghi R. W. Davis Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 14773
37. E. Torres-Chavolla E. C. Alocilja Biosens. Bioelectron. 2009 24 3175 3182
38. D. H. J. Bunka P. G. Stockley Nat. Rev. Microbiol. 2006 4 588 596
39. L. Gold B. Polisky O. Uhlenbeck M. Yarus Annu. Rev. Biochem. 1995 64 763 797
40. A. K. Deisingh M. Thompson Can. J. Microbiol. 2004 50 69 77
41. A. Sen T. Harvey J. Clausen Biomed. Microdevices 2011 13 705 715
42. N. Beyor T. S. Seo P. Liu R. A. Mathies Biomed. Microdevices 2008 10 909 917
43. C. S. Zhang H. Y. Wang D. Xing Biomed. Microdevices 2011 13 885 897
44. G.-Y. Kim A. Son Anal. Chim. Acta 2010 677 90 96
45. D. C. Leslie A. Sohrabi P. Ikonomi M. L. McKee J. P. Landers Electrophoresis 2010 31 1615 1622
46. Y. Zeng R. Novak J. Shuga M. T. Smith R. A. Mathies Anal. Chem. 2010 82 3183 3190
47. U. Dharmasiri M. A. Witek A. A. Adams J. K. Osiri M. L. Hupert T. S. Bianchi D. L. Roelke S. A. Soper Anal. Chem. 2010 82 2844 2849
48. D. J. You K. J. Geshell J.-Y. Yoon Biosens. Bioelectron. 2011 28 399 406
49. K.-Y. Hwang S.-Y. Jeong Y.-R. Kim K. Namkoong H.-K. Lim W.-S. Chung J.-H. Kim N. Huh Sens. Actuators, B 2011 154 46 51
50. B. Lam Z. Fang E. H. Sargent S. O. Kelley Anal. Chem. 2011 84 21 25
51. I. K. Dimov J. L. Garcia-Cordero J. O'Grady C. R. Poulsen C. Viguier L. Kent P. Daly B. Lincoln M. Maher R. O'Kennedy T. J. Smith A. J. Ricco L. P. Lee Lab Chip 2008 8 2071 2078
52. R. Riahi K. E. Mach R. Mohan J. C. Liao P. K. Wong Anal. Chem. 2011 83 6349 6354
53. M. A. Fernandez-Baldo G. A. Messina M. I. Sanz J. Raba J. Agric. Food Chem. 2010 58 11201 11206
54. L. Wang P. C. H. Li Biomicrofluidics 2012 4
55. L. Wang P. C. H. Li Anal. Biochem. 2010 400 282 288
56. S. Lutz P. Weber M. Focke B. Faltin J. Hoffmann C. Muller D. Mark G. Roth P. Munday N. Armes O. Piepenburg R. Zengerle F. von Stetten Lab Chip 2010 10 887 893
57. J. H. Jung G.-Y. Kim T. S. Seo Lab Chip 2011 11 3465 3470
58. K. Sato A. Tachihara B. Renberg K. Mawatari K. Sato Y. Tanaka J. Jarvius M. Nilsson T. Kitamori Lab Chip 2010 10 1262 1266
59. X. Weng H. Jiang C. H. Chon S. Chen H. H. Cao D. Q. Li J. Biotechnol. 2011 155 330 337
60. R. H. Meltzer J. R. Krogmeier L. W. Kwok R. Allen B. Crane J. W. Griffis L. Knaian N. Kojanian G. Malkin M. K. Nahas V. Papkov S. Shaikh K. Vyavahare Q. Zhong Y. Zhou J. W. Larson R. Gilmanshin Lab Chip 2011 11 863 873
61. C. Qi Y. Lin J. Feng Z.-H. Wang C.-F. Zhu Y.-H. Meng X.-Y. Yan L.-J. Wan G. Jin Virus Res. 2009 140 79 84
62. Y. Y. Li C. S. Zhang D. Xing Anal. Biochem. 2011 415 87 96
63. B. S. Ferguson S. F. Buchsbaum T. T. Wu K. Hsieh Y. Xiao R. Sun H. T. Soh J. Am. Chem. Soc. 2011 133 9129 9135
64. K. Yamanaka M. Saito K. Kondoh M. M. Hossain R. Koketsu T. Sasaki N. Nagatani K. Ikuta E. Tamiya Analyst 2011 136 2064 2068
65. N. Thaitrong P. Liu T. Briese W. I. Lipkin T. N. Chiesl Y. Higa R. A. Mathies Anal. Chem. 2010 82 10102 10109
66. C. Liu E. Geva M. Mauk X. Qiu W. R. Abrams D. Malamud K. Curtis S. M. Owen H. H. Bau Analyst 2011 136 2069 2076
67. Y. Li C. Zhang D. Xing Microfluid. Nanofluid. 2011 10 367 380
68. C.-H. Wang K.-Y. Lien T.-Y. Wang T.-Y. Chen G.-B. Lee Biosens. Bioelectron. 2011 26 2045 2052
69. X. Fang Y. Liu J. Kong X. Jiang Anal. Chem. 2010 82 3002 3006
70. N. Ramalingam T. C. San T. J. Kai M. Y. M. Mak H. Q. Gong Microfluid. Nanofluid. 2009 7 325 336
71. X. Weng H. Jiang D. Li Microfluid. Nanofluid. 2011 11 367 383
72. L. Malic M. G. Sandros M. Tabrizian Anal. Chem. 2011 83 5222 5229
73. M. Javanmard R. Davis Sens. Actuators, B 2011 154 22 27
74. D. Berdat A. C. M. Rodriguez F. Herrera M. A. M. Gijs Lab Chip 2008 8 302 308
75. T. Schüler R. Kretschmer S. Jessing M. Urban W. Fritzsche R. Möller J. Popp Biosens. Bioelectron. 2009 25 15 21
76. L. Chen S. Lee M. Lee C. Lim J. Choo J. Y. Park S. W. Joo K. H. Lee Y. W. Choi Biosens. Bioelectron. 2008 23 1878 1882
77. S. W. Dutse N. A. Yusof Sensors 2011 11 5754 5768
78. S. K. Njoroge H.-W. Chen M. A. Witek S. A. Soper Top. Curr. Chem. 2011 304 203 260
79. T. D. Rane, H. Zec, C. Puleo, A. Lee, T. H. Wang, 2011
80. T. D. Rane, H. Zec, C. Puleo, A. P. Lee and W. Tza-Huei, Electro Mechanical Systems (MEMS), 2011 IEEE 24th International Conference on, 2011
81. C. Zhang J. Xu W. Ma W. Zheng Biotechnol. Adv. 2006 24 243 284
82. X. Pan L. Jiang K. Liu B. Lin J. Qin Anal. Chim. Acta 2010 674 110 115
83. H. Y. Wang C. S. Zhang D. Xing Microchim. Acta 2011 173 503 512
84. N. Privorotskaya Y.-S. Liu J. Lee H. Zeng J. A. Carlisle A. Radadia L. Millet R. Bashir W. P. King Lab Chip 2010 10 1135 1141
85. A. C. Grabski Methods Enzymol. 2009 463 285 303
86. Y. S. Huh J. H. Choi T. J. Park Y. K. Hong W. H. Hong S. Y. Lee Electrophoresis 2007 28 4748 4757
87. D. Di Carlo K. H. Jeong L. P. Lee Lab Chip 2003 3 287 291
88. T. Grahl H. Märkl Appl. Microbiol. Biotechnol. 1996 45 148 157
89. K. H. Cheong D. K. Yi J.-G. Lee J.-M. Park M. J. Kim J. B. Edel C. Ko Lab Chip 2008 8 810 813
90. P. J. Asiello A. J. Baeumner Lab Chip 2011 11 1420 1430
91. O. Piepenburg C. H. Williams D. L. Stemple N. A. Armes PLoS Biol. 2006 4 e204
92. R. Johne H. Müller A. Rector M. Van Ranst H. Stevens Trends Microbiol. 2009 17 205 211
93. P. Craw W. Balachandran Lab Chip 2012 12 2469
94. Y. Mori T. Notomi J. Infect. Chemother. 2009 15 62 69
95. X. Fang J. Kong Lab Chip 2012 12 1495 1499
96. W.-H. Chang S.-Y. Yang C.-H. Wang M.-A. Tsai P.-C. Wang T.-Y. Chen S.-C. Chen G.-B. Lee Sens. Actuators, B
97. Y. Zhang S. Park K. Liu J. Tsuan S. Yang T.-H. Wang Lab Chip 2011 11 398 406
98. F. Shen E. K. Davydova W. Du J. E. Kreutz O. Piepenburg R. F. Ismagilov Anal. Chem. 2011 83 3533 3540
99. C. Liu M. G. Mauk R. Hart X. Qiu H. H. Bau Lab Chip 2011 11 2686 2692
100. F. Ahmad G. Seyrig D. Tourlousse R. Stedtfeld J. Tiedje S. Hashsham Biomed. Microdevices 2011 13 929 937
101. M. Mahalanabis J. Do H. ALMuayad J. Y. Zhang C. M. Klapperich Biomed. Microdevices 2010 12 353 359
102. J. Compton Nature 1991 350 91
103. S. Park Y. Zhang T.-H. Wang S. Yang Lab Chip 2011 11 2893 2900
104. P. M. Lizardi X. Huang Z. Zhu P. Bray-Ward D. C. Thomas D. C. Ward Nat. Genet. 1998 19 225 232
105. L. Mahmoudian N. Kaji M. Tokeshi M. Nilsson Y. Baba Anal. Chem. 2008 80 2483 2490
106. H. Moncada-Hernandez B. H. Lapizco-Encinas Anal. Bioanal. Chem. 2010 396 1805 1816
107. I. F. Cheng C. C. Lin D. Y. Lin H. Chang Biomicrofluidics 2010 4
108. A. Bhattacharyya C. A. Klapperich Sens. Actuators, B 2008 129 693 698
109. M. Mujika S. Arana E. Castano M. Tijero R. Vilares J. Ruano-Lopez A. Cruz L. Sainz J. Berganza Biosens. Bioelectron. 2009 24 1253 1258
110. T. F. Didar M. Tabrizian Lab Chip 2010 10 3043 3053
111. R. Edelstein C. Tamanaha P. Sheehan M. Miller D. Baselt L. Whitman R. Colton Biosens. Bioelectron. 2000 14 805 813
112. M. A. M. Gijs Microfluid. Nanofluid. 2004 1 22 40
113. G. U. Lee L. A. Chrisey R. J. Colton Science 1994 266 771
114. S. Huang C. Li B. Lin J. Qin Lab Chip 2010 10 2925 2931
115. J. Zhang S. Liu P. Yang G. Sui Lab Chip 2011 11 3516 3522
116. J. Kim B. K. Gale Lab Chip 2008 8 1516 1523
117. S. Metz C. Trautmann A. Bertsch P. Renaud J. Micromech. Microeng. 2004 14 324
118. W. Cao C. J. Easley J. P. Ferrance J. P. Landers Anal. Chem. 2006 78 7222 7228
119. M. A. Witek M. L. Hupert D. S. W. Park K. Fears M. C. Murphy S. A. Soper Anal. Chem. 2008 80 3483 3491
120. N. Noeth, S. Keller, S. Fetz, O. Geschke, A. Boisen, Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems Conference (TRANSDUCERS), 2009
121. X. Chen D. Cui C. Liu H. Li J. Chen Anal. Chim. Acta 2007 584 237 243
122. Y. L. Gao P. M. Shermanb Y. Sun D. Li Anal. Chim. Acta 2008 606 98 107
123. T. F. Didar A. M. Foudeh M. Tabrizian Anal. Chem. 2011 84 1012 1018
124. C. Lui S. Stelick N. Cady C. Batt Lab Chip 2010 10 74 79
125. D. Brassard, L. Malic, C. Miville-Godin, F. Normandin, T. Veres, Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), IEEE 24th International Conference, 2011
126. S. Y. Teh R. Lin L. H. Hung A. P. Lee Lab Chip 2008 8 198 220
127. R. Seemann M. Brinkmann T. Pfohl S. Herminghaus Rep. Prog. Phys. 2012 75 016601
128. N. R. Beer E. K. Wheeler L. Lee-Houghton N. Watkins S. Nasarabadi N. Hebert P. Leung D. W. Arnold C. G. Bailey B. W. Colston Anal. Chem. 2008 80 1854 1858
129. A. B. Theberge F. Courtois Y. Schaerli M. Fischlechner C. Abell F. Hollfelder W. T. S. Huck Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 5846 5868
130. I. Barbulovic-Nad S. H. Au A. R. Wheeler Lab Chip 2010 10 1536 1542
131. L. Malic T. Veres M. Tabrizian Biosens. Bioelectron. 2009 24 2218 2224
132. Y. H. Chang G. B. Lee F. C. Huang Y. Y. Chen J. L. Lin Biomed. Microdevices 2006 8 215 225
133. E. M. Miller A. H. C. Ng U. Uddayasankar A. R. Wheeler Anal. Bioanal. Chem. 2011 1 9
134. L. Malic T. Veres M. Tabrizian Lab Chip 2009 9 473 475
135. K. Choi J.-Y. Kim J.-H. Ahn J.-M. Choi M. Im Y.-K. Choi Lab Chip 2012 12 1533
136. H. Moon A. R. Wheeler R. L. Garrell J. A. Loo Lab Chip 2006 6 1213 1219
137. K. P. Nichols H. J. G. E. Gardeniers Anal. Chem. 2007 79 8699 8704
138. V. Srinivasan V. K. Pamula R. B. Fair Lab Chip 2004 4 310 315
139. R. Sista Z. Hua P. Thwar A. Sudarsan V. Srinivasan A. Eckhardt M. Pollack V. Pamula Lab Chip 2008 8 2188
140. M. Madou J. Zoval G. Jia H. Kido J. Kim N. Kim Annu. Rev. Biomed. Eng. 2006 8 601 628
141. N. Ramalingam Z. Rui H.-B. Liu C.-C. Dai R. Kaushik B. Ratnaharika H.-Q. Gong Sens. Actuators, B 2010 145 543 552
142. A. W. Martinez S. T. Phillips G. M. Whitesides E. Carrilho Anal. Chem. 2009 82 3 10
143. R. Pelton TrAC, Trends Anal. Chem. 2009 28 925 942
144. W. Zhao A. van der Berg Lab Chip 2008 8 1988
145. J. C. Jokerst J. A. Adkins B. Bisha M. M. Mentele L. D. Goodridge C. S. Henry Anal. Chem. 2012 84 2900 2907
146. W. A. Zhao M. M. Ali S. D. Aguirre M. A. Brook Y. F. Li Anal. Chem. 2008 80 8431 8437
147. K. Abe K. Kotera K. Suzuki D. Citterio Anal. Bioanal. Chem. 2010 398 885 893
148. A. W. Martinez S. T. Phillips G. M. Whitesides Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008 105 19606
149. X. Y. Liu, C. M. Cheng, A. W. Martinez, K. A. Mirica, X. J. Li, S. T. Phillips, M. Mascareñas, G. M. Whitesides, Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), IEEE 24th International Conference on, 2011
150. L. Ge J. Yan X. Song M. Yan S. Ge J. Yu Biomaterials 2011 33 1024 1031
151. H. Liu R. M. Crooks J. Am. Chem. Soc. 2011 133 17564 17566
152. D. F. Chen M. Mauk X. B. Qiu C. C. Liu J. T. Kim S. Ramprasad S. Ongagna W. R. Abrams D. Malamud P. Corstjens H. H. Bau Biomed. Microdevices 2010 12 705 719
153. L. Lafleur D. Stevens K. McKenzie S. Ramachandran P. Spicar-Mihalic M. Singhal A. Arjyal J. Osborn P. Kauffman P. Yager B. Lutz Lab Chip 2012 12 1119
154. C. D. Chin T. Laksanasopin Y. K. Cheung D. Steinmiller V. Linder H. Parsa J. Wang H. Moore R. Rouse G. Umviligihozo Nat. Med. 2011 17 1015 1019