Design of digital response in enzyme-based bioanalytical systems for information processing applications

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 116, Issue 46, 2012, Pages 13690-13695

  Domanskyi, Sergii ^a   Privman, Vladimir ^a  

^a CLARKSON UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOANALYTICAL SYSTEMS; BIOSENSING APPLICATIONS; ENZYMATIC REACTION; GLUCOSE DETECTION; INACTIVE COMPOUNDS; INTENSITY FILTER; KINETIC MODELING; PROCESSING APPLICATIONS;

SIGNAL PROCESSING;

EID: 84870024653     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp309001j     Document Type: Article

References (61)

1. Molecular and Supramolecular Information Processing. From Molecular Switches to Logic Systems; Katz, E., Ed.; Willey-VCH: Weinheim, 2012.
2. Biomolecular Information Processing. From Logic Systems to Smart Sensors and Actuators; Katz, E., Ed.; Willey-VCH: Weinheim, 2012.
3. de Silva, A. P.; Uchiyama, S. Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 399-410
4. Ashkenazi, G.; Ripoll, D. R.; Lotan, N.; Scheraga, H. A. Biosens. Bioelectron. 1997, 12, 85-95
5. Privman, V.; Strack, G.; Solenov, D.; Pita, M.; Katz, E. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 11777-11784
6. Chen, J.; Fang, Z.; Lie, P.; Zeng, L. Analyt. Chem. 2012, 84, 6321-6325
7. Melnikov, D.; Strack, G.; Zhou, J.; Windmiller, J. R.; Halámek, J.; Bocharova, V.; Chuang, M.-C.; Santhosh, P.; Privman, V.; Wang, J. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 12166-12174
8. Halámek, J.; Bocharova, V.; Chinnapareddy, S.; Windmiller, J. R.; Strack, G.; Chuang, M.-C.; Zhou, J.; Santhosh, P.; Ramirez, G. V.; Arugula, M. A. Mol. BioSyst. 2010, 6, 2554-2560
9. Privman, V.; Halámek, J.; Arugula, M. A.; Melnikov, D.; Bocharova, V.; Katz, E. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 14103-14109
10. Halámek, Jan.; Zhou, J.; Halámková, L.; Bocharova, V.; Privman, V.; Wang, J.; Katz, E. Analyt. Chem 2011, 83, 8383-8386
11. Katz, E.; Privman, V.; Wang, J. Proceedings of the Conference ICQNM 2010; Ovchinnikov, V.; Privman, V., Eds.; IEEE Comp. Soc. Conf. Publ. Serv.: Los Alamitos, CA, 2010, pages 1-9.
12. Wang, J.; Katz, E. Analyt. Bioanal. Chem. 2010, 398, 1591-1603
13. Margulies, D.; Hamilton, A. D. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 9142-9143
14. von Maltzahn, G.; Harris, T. J.; Park, J.-H.; Min, D.-H.; Schmidt, A. J.; Sailor, M. J.; Bhatia, S. N. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6064-6065
15. Manesh, K. M.; Halámek, J.; Pita, M.; Zhou, J.; Tam, T. K.; Santhosh, P.; Chuang, M.-C.; Windmiller, J. R.; Abidin, D.; Katz, E. Biosens. Bioelectron. 2009, 24, 3569-3574
16. Pita, M.; Zhou, J.; Manesh, K. M.; Halámek, J.; Katz, E.; Wang, J. Sens. Actuat. B 2009, 139, 631-636
17. Privman, V. Isr. J. Chem. 2011, 51, 118-131
18. Sivan, S.; Lotan, N. Biotechnol. Prog. 1999, 15, 964-970
19. Amir, L.; Tam, T. K.; Pita, M.; Meijler, M. M.; Alfonta, L.; Katz, E. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 826-832
20. Baron, R.; Lioubashevski, O.; Katz, E.; Niazov, T.; Willner, I. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 1572-1576
21. Strack, G.; Ornatska, M.; Pita, M.; Katz, E. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 4234-4235
22. Fedichkin, L.; Katz, E.; Privman, V. J. Comp. Theor. Nanosci. 2008, 5, 36-43
23. Privman, V.; Arugula, M. A.; Halámek, J.; Pita, M.; Katz, E. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 5301-5310
24. PArugula, M. A.; Halamek, J.; Katz, E.; Melnikov, D.; Pita, M.; Privman, V.; Strack, G. Proc. Conf. CENICS 2009; Kent, K. B.; Dini, P.; Franza, O.; Palacios, T.; Reig, C.; Maranon, J. E.; Rostami, A.; Zammit-Mangion, D.; Hasenplaugh, W. C.; Toran, F., Eds.; IEEE Comp. Soc. Conf. Publ. Serv.: Los Alamitos, CA, 2009, pp 1-7.
25. Halámek, J.; Windmiller, J. R.; Zhou, J.; Chuang, M.-C.; Santhosh, P.; Strack, G.; Arugula, M. A.; Chinnapareddy, S.; Bocharova, V.; Wang, J. Analyst 2010, 135, 2249-2259
26. Chuang, M.-C.; Windmiller, J. R.; Santhosh, P.; Valdés Ramírez, G.; Katz, E.; Wang, J. Chem. Commun. 2011, 47, 3087-3089
27. Xu, J.; Tan, G. J. J. Comput. Theor. Nanosci. 2007, 4, 1219-1230
28. Setty, Y.; Mayo, A. E.; Surette, M. G.; Alon, U. Proc. Natl. Acad. U.S.A. 2003, 100, 7702-7707
29. Buchler, N. E.; Gerland, U.; Hwa, T. Proc. Natl. Acad. U.S.A. 2005, 102, 9559-9564
30. Privman, V.; Pedrosa, V.; Melnikov, D.; Pita, M.; Simonian, A.; Katz, E. Biosens. Bioelectron. 2009, 25, 695-701
31. Privman, V.; Halamek, J.; Arugula, M. A.; Melnikov, D.; Bocharova, V.; Katz, E. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 14103-14109
32. Pita, M.; Privman, V.; Arugula, M. A.; Melnikov, D.; Bocharova, V.; Katz, E. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 4507-4513
33. Rafael, S. P.; Vallée-Bélisle, A.; Fabregas, E.; Plaxco, K.; Palleschi, G.; Ricci, F. Analyt. Chem. 2012, 84, 1076-1082
34. Novick, A; Weiner, M. Proc. Natl. Acad. U.S.A. 1957, 43, 553-566
35. Ferrell, J. E., Jr. Curr. Biol. 2008, 18, 244-245
36. Buchler, N. E.; Louis, M. J. Mol. Biol. 2008, 384, 1106-1119
37. Buchler, N. E.; Cross, F. R. Mol. Syst. Biol. 2009, 5, article 272.
38. Halamek, J.; Zavalov, O.; Halamkova, L.; Korkmaz, S.; Privman, V.; Katz, E. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 4457-4464
39. Zavalov, O.; Bocharova, V.; Privman, V.; Katz, E. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 9683-9689
40. Melnikov, D.; Strack, G.; Pita, M.; Privman, V.; Katz, E. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 10472-10479
41. Privman, V. J. Comput. Theor. Nanosci. 2011, 8, 490-502
42. Heidel, J.; Maloney, J. J. Austral. Math. Soc. Ser. B 1999, 41, 83-92
43. Bankar, S. B.; Bule, M. V.; Singhal, R. S.; Ananthanarayan, L. Biotechnol. Adv. 2009, 27, 489-501
44. Brights, H. J.; Appleby, M. J. Biol. Chem. 1969, 244, 3625-3634
45. Gibson, Q. H.; Swoboda, E. W.; Massey, V. J. Biol. Chem. 1964, 239, 3927-3934
46. Duke, F. R.; Weibel, M.; Page, D. S.; Bulgrin, V. G.; Luthy, J. J. Am. Chem. Soc. 1969, 91, 3904-3909
47. Updike, S. J.; Shults, M.; Ekman, B. Diabetes Care 1982, 5, 207-212
48. Gough, D. A.; Leypoldt, J. K.; Armour, J. C. Diabetes Care 1982, 5, 190-198
49. Updike, S. J.; Hicks, G. P. Nature 1967, 214, 986-988
50. Leskovac, V.; Trivic, S.; Wohlfahrt, G.; Kandrac, J.; Pericin, D. Int. J. Biochem. Cell Biol. 2005, 37, 731-750
51. Wilson, J. E. J. Exp. Biol 2003, 206, 2049-2057
52. Fromm, H. J.; Zewe, V. J. Biol. Chem. 1962, 237, 1661-1667
53. Fromm, H. J.; Zewe, V. J. Biol. Chem. 1962, 3027-3032
54. Hammes, G. G.; Kochavi, D. J. Am. Chem. Soc. 1962, 84, 2069-2073
55. Wagner, N.; Ashkenasy, G. Chem.-Eur. J. 2009, 15, 1765-1775
56. Flood, A. H.; Ramirez, R. J. A.; Deng, W. Q.; Muller, R. P.; Goddard, W. A.; Stoddart, J. F. Aust. J. Chem. 2004, 57, 301-322
57. Credi, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 5472-5475
58. de Silva, A. P.; Uchiyama, S.; Vance, T. P.; Wannalerse, B. Coord. Chem. Rev. 2007, 251, 1623-1632
59. Szacilowski, K. Chem. Rev. 2008, 108, 3481-3548
60. Saghatelian, N. H.; Volcker, K. M.; Guckian, V. S.; Lin, Y.; Ghadiri, M. R. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 346-347
61. McMahon, C. P.; Rocchitta, G.; Serra, P. A.; Kirwan, S. M.; Lowry, J. P.; O'Neill, R. D. Analyt. Chem. 2006, 78, 2352-2359