Controlled integration of gold nanoparticles and organic fluorophores using synthetically modified MS2 viral capsids

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 8, 2013, Pages 3011-3016

  Capehart, Stacy L ^a   Coyle, Michael P ^a,b   Glasgow, Jeff E ^a   Francis, Matthew B ^a,b  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b LAWRENCE BERKELEY NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

FIBER OPTIC SENSORS; FLUORESCENCE; FLUORESCENCE QUENCHING; FLUOROPHORES; GOLD NANOPARTICLES; METALS; PHOTOBLEACHING; QUANTUM YIELD;

BACTERIOPHAGE MS2; EXTERIOR SURFACES; FLUORESCENCE INTENSITIES; FLUORESCENCE LIFETIMES; NANOPARTICLE SURFACE; ORGANIC FLUOROPHORES; PHOTOPHYSICAL PROPERTIES; SPECTRAL PROPERTIES;

METAL NANOPARTICLES;

COAT PROTEIN; DOUBLE STRANDED DNA; DYE; GOLD NANOPARTICLE;

AGAR GEL ELECTROPHORESIS; ARTICLE; BLEACHING; CHROMATOPHORE; DNA HYBRIDIZATION; DNA SEQUENCE; DNA STRAND; ELECTROPHORETIC MOBILITY; FLUORESCENCE; LIGHT SCATTERING; MOLECULAR WEIGHT; MS2 VIRUS; NANOENCAPSULATION; OXIDATIVE COUPLING; PROTEIN ASSEMBLY; QUANTUM YIELD; STATIC ELECTRICITY; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; VIRUS CAPSID;

EID: 84874597167     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja3078472     Document Type: Article

References (66)

1. Douglas, T.; Young, M. Nature 1998, 393, 152-155
2. Fiedler, J. D.; Brown, S. D.; Lau, J. L.; Finn, M. G. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 9648-9651
3. Stephanopoulos, N.; Carrico, Z. M.; Francis, M. B. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 9498-9502
4. Nam, Y. S.; Shin, T.; Park, H.; Magyar, A. P.; Choi, K.; Fantner, G.; Nelson, K. A.; Belcher, A. M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1462-1463
5. Zahr, O. K.; Blum, A. S. Nano Lett. 2011, 12, 629-633
6. Li, F.; Gao, D.; Zhai, X.; Chen, Y.; Fu, T.; Wu, D.; Zhang, Z.-P.; Zhang, X.-E.; Wang, Q. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 4202-4205
7. Pinheiro, A. V.; Han, D.; Shih, W. M.; Yan, H. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 763-772
8. Chhabra, R.; Sharma, J.; Wang, H.; Zou, S.; Lin, S.; Yan, H.; Lindsay, S.; Liu, Y. Nanotechnology 2009, 20, 485201
9. Pal, S.; Deng, Z.; Wang, H.; Zou, S.; Liu, Y.; Yan, H. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17606-17609
10. Ming, T.; Chen, H.; Jiang, R.; Li, Q.; Wang, J. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 3, 191-202
11. Lakowicz, J. R. Anal. Biochem. 2001, 298, 1-24
12. Aslan, K.; Lakowicz, J. R.; Geddes, C. D. Curr. Opin. Chem. Biol. 2005, 9, 538-544
13. Aslan, K.; Gryczynski, I.; Malicka, J.; Matveeva, E.; Lakowicz, J. R.; Geddes, C. D. Curr. Opin. Biotechnol. 2005, 16, 55-62
14. Lakowicz, J. R. Anal. Biochem. 2005, 337, 171-194
15. Zhang, Y.; Aslan, K.; Previte, M. J. R.; Geddes, C. D. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 173116-173116-3
16. Wang, J.; Moore, J.; Laulhe, S.; Nantz, M.; Achilefu, S.; Kang, K. A. Nanotechnology 2012, 23, 095501
17. Kang, K. A.; Wang, J.; Jasinski, J. B.; Achilefu, S. J. Nanobiotechnol. 2011, 9, 16
18. Kühn, S.; HaÌŠkanson, U.; Rogobete, L.; Sandoghdar, V. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 017402
19. Tovmachenko, O. G.; Graf, C.; van den Heuvel, D. J.; van Blaaderen, A.; Gerritsen, H. C. Adv. Mater. 2006, 18, 91-95
20. Fu, Y.; Zhang, J.; Lakowicz, J. R. J. Fluoresc. 2007, 17, 811-816
21. Ray, K.; Zhang, J.; Lakowicz, J. R. Anal. Chem. 2008, 80, 7313-7318
22. Tam, F.; Goodrich, G. P.; Johnson, B. R.; Halas, N. J. Nano Lett. 2007, 7, 496-501
23. Bardhan, R.; Grady, N. K.; Cole, J. R.; Joshi, A.; Halas, N. J. ACS Nano 2009, 3, 744-752
24. Fu, Y.; Zhang, J.; Lakowicz, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 5540-5541
25. Chen, Y.; Munechika, K.; Ginger, D. S. Nano Lett. 2007, 7, 690-696
26. Anger, P.; Bharadwaj, P.; Novotny, L. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 113002
27. Schneider, G.; Decher, G.; Nerambourg, N.; Praho, R.; Werts, M. H. V.; Blanchard-Desce, M. Nano Lett. 2006, 6, 530-536
28. Dulkeith, E.; Ringler, M.; Klar, T. A.; Feldmann, J.; Muñoz Javier, A.; Parak, W. J. Nano Lett. 2005, 5, 585-589
29. Acuna, G. P.; Bucher, M.; Stein, I. H.; Steinhauer, C.; Kuzyk, A.; Holzmeister, P.; Schreiber, R.; Moroz, A.; Stefani, F. D.; Liedl, T.; Simmel, F. C.; Tinnefeld, P. ACS Nano 2012, 6, 3189-3195
30. Singh, M. P.; Strouse, G. F. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 9383-9391
31. Dulkeith, E.; Morteani, A. C.; Niedereichholz, T.; Klar, T. A.; Feldmann, J.; Levi, S. A.; van Veggel, F. C. J. M.; Reinhoudt, D. N.; Mller, M.; Gittins, D. I. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 203002
32. Persson, B. N. J.; Lang, N. D. Phys. Rev. B 1982, 26, 5409-5415
33. Yun, C. S.; Javier, A.; Jennings, T.; Fischer, M.; Hira, S.; Peterson, S.; Hopkins, B.; Reich, N. O.; Strouse, G. F. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3115-3119
34. Jennings, T. L.; Singh, M. P.; Strouse, G. F. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5462-5467
35. Härtling, T.; Reichenbach, P.; Eng, L. M. Opt. Express 2007, 15, 12806-12817
36. Maiti, S.; Dutta, S.; Das, P. K. Chem.-Eur. J. 2011, 17, 7538-7548
37. Iosin, M.; Baldeck, P.; Astilean, S. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 2009, 267, 403-405
38. ValegaÌŠrd, K.; Liljas, L.; Fridborg, K.; Unge, T. Nature 1990, 345, 36-41
39. Hooker, J. M.; Kovacs, E. W.; Francis, M. B. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3718-3719
40. Wu, W.; Hsiao, S.; Carrico, Z.; Francis, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 9493-9497
41. Garimella, P. D.; Datta, A.; Romanini, D. W.; Raymond, K. N.; Francis, M. B. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14704-14709
42. Anderson, E. A.; Isaacman, S.; Peabody, D. S.; Wang, E. Y.; Canary, J. W.; Kirshenbaum, K. Nano Lett. 2006, 6, 1160-1164
43. Hooker, J. M.; O'Neil, J. P.; Romanini, D. W.; Taylor, S. E.; Francis, M. B. Mol. Imaging Biol. 2008, 10, 182-191
44. Kovacs, E. W.; Hooker, J. M.; Romanini, D. W.; Holder, P. G.; Berry, K. E.; Francis, M. B. Bioconjugate Chem. 2007, 18, 1140-1147
45. Tong, G. J.; Hsiao, S. C.; Carrico, Z. M.; Francis, M. B. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11174-11178
46. Seim, K. L.; Obermeyer, A. C.; Francis, M. B. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16970-16976
47. Carrico, Z. M.; Romanini, D. W.; Mehl, R. A.; Francis, M. B. Chem. Commun. 2008, 1205-1207
48. Behrens, C. R.; Hooker, J. M.; Obermeyer, A. C.; Romanini, D. W.; Katz, E. M.; Francis, M. B. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16398-16401
49. Chackerian, B.; Caldeira, J.; Peabody, J.; Peabody, D. S. J. Mol. Biol. 2011, 409, 225-237
50. Stephanopoulos, N.; Liu, M.; Tong, G. J.; Li, Z.; Liu, Y.; Yan, H.; Francis, M. B. Nano Lett. 2010, 10, 2714-2720
51. Loo, L.; Guenther, R. H.; Lommel, S. A.; Franzen, S. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11111-11117
52. Dragnea, B.; Chen, C.; Kwak, E.-S.; Stein, B.; Kao, C. C. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6374-6375
53. Chen, C.; Kwak, E.-S.; Stein, B.; Kao, C. C.; Dragnea, B. J. Nanosci. Nanotechnol. 2005, 5, 2029-2033
54. Loo, L.; Guenther, R. H.; Basnayake, V. R.; Lommel, S. A.; Franzen, S. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 4502-4503
55. Chen, C.; Daniel, M.-C.; Quinkert, Z. T.; De, M.; Stein, B.; Bowman, V. D.; Chipman, P. R.; Rotello, V. M.; Kao, C. C.; Dragnea, B. Nano Lett. 2006, 6, 611-615
56. Aniagyei, S. E.; Kennedy, C. J.; Stein, B.; Willits, D. A.; Douglas, T.; Young, M. J.; De, M.; Rotello, V. M.; Srisathiyanarayanan, D.; Kao, C. C.; Dragnea, B. Nano Lett. 2009, 9, 393-398
57. Daniel, M.-C.; Tsvetkova, I. B.; Quinkert, Z. T.; Murali, A.; De, M.; Rotello, V. M.; Kao, C. C.; Dragnea, B. ACS Nano 2010, 4, 3853-3860
58. Young, M.; Debbie, W.; Uchida, M.; Douglas, T. Annu. Rev. Phytopathol. 2008, 46, 361-384
59. Wu, M.; Brown, W. L.; Stockley, P. G. Bioconjugate Chem. 1995, 6, 587-595
60. Ashley, C. E.; Carnes, E. C.; Phillips, G. K.; Durfee, P. N.; Buley, M. D.; Lino, C. A.; Padilla, D. P.; Phillips, B.; Carter, M. B.; Willman, C. L.; Brinker, C. J.; Caldeira, J.; do, C.; Chackerian, B.; Wharton, W.; Peabody, D. S. ACS Nano 2011, 5, 5729-5745
61. Glasgow, J. E.; Capehart, S. L.; Francis, M. B.; Tullman-Ercek, D. ACS Nano 2012, 6, 8658-8664
62. Sun, J.; DuFort, C.; Daniel, M.; Murali, A.; Chen, C.; Gopinath, K.; Stein, B.; De, M.; Rotello, V.; Holzenburg, A.; Kao, C.; Dragnea, B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 1354-1359
63. Mehl, R. A.; Anderson, J. C.; Santoro, S. W.; Wang, L.; Martin, A. B.; King, D. S.; Horn, D. M.; Schultz, P. G. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 935-939
64. Hooker, J. M.; Esser-Kahn, A. P.; Francis, M. B. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 15558-15559
65. Tinland, B.; Pluen, A.; Sturm, J.; Weill, G. Macromolecules 1997, 30, 5763-5765
66. Zheng, D.; Seferos, D.; Giljohann, D.; Patel, P.; Mirkin, C. Nano Lett. 2009, 9, 3258-3261