Large-scale aqueous synthesis of fluorescent and biocompatible silicon nanoparticles and their use as highly photostable biological probes

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 22, 2013, Pages 8350-8356

  Zhong, Yiling ^a   Peng, Fei ^a   Bao, Feng ^a   Wang, Siyi ^a   Ji, Xiaoyuan ^a   Yang, Liu ^a   Su, Yuanyuan ^a   Lee, Shuit Tong ^a   He, Yao ^a  

^a SOOCHOW UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AQUEOUS SYNTHESIS; BIOLOGICAL PROBES; CELLULAR IMAGING; PHOTOLUMINESCENCE QUANTUM YIELDS; POST TREATMENT; SILICON NANOPARTICLES; SYNTHETIC STRATEGIES; WATER DISPERSIBLE;

BIOCOMPATIBILITY; NANOPARTICLES; SILICON;

FLUORESCENCE;

ANTIBODY CONJUGATE; FLUORESCENT DYE; NANOPARTICLE; SILICON; SILICON NANOPARTICLE; UNCLASSIFIED DRUG;

AQUEOUS SOLUTION; ARTICLE; BIOCOMPATIBILITY; CELL LABELING; CONFOCAL LASER MICROSCOPY; CONFOCAL MICROSCOPY; CONTROLLED STUDY; FEMALE; HUMAN; HUMAN CELL; IMMUNOFLUORESCENCE; INFRARED SPECTROSCOPY; LARGE SCALE PRODUCTION; MICROWAVE IRRADIATION; NANOPROBE; ONE POT SYNTHESIS; PARTICLE SIZE; PH; PHOTOLUMINESCENCE; QUANTUM YIELD; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY;

BIOCOMPATIBLE MATERIALS; FLUORESCENCE; FLUORESCENT DYES; HELA CELLS; HUMANS; IMMUNOHISTOCHEMISTRY; MODELS, MOLECULAR; NANOPARTICLES; PARTICLE SIZE; PHOTOCHEMICAL PROCESSES; SILICON; SURFACE PROPERTIES; WATER;

EID: 84878656106     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja4026227     Document Type: Article

References (65)

1. Pavesi, L.; Negro, L. D.; Mazzoleni, C.; Franzo, G.; Priolo, F. Nature 2000, 408, 440-444
2. Ding, Z. F.; Quinn, B. M.; Haram, S. K.; Pell, L. E.; Korgel, B. A.; Bard, A. J. Science 2002, 296, 1293-1297
3. Ma, D. D. D.; Lee, C. S.; Au, F. C. K.; Tong, S. Y.; Lee, S. T. Science 2003, 299, 1874-1877
4. Patolsky, F.; Timko, B. P.; Yu, G. H.; Fang, Y.; Greytak, A. B.; Zheng, G. F.; Lieber, C. M. Science 2006, 313, 1100-1104
5. Allen, J. E.; Hemesath, E. R.; Perea, D. E.; Lensch- Falk, J. L.; Li, Z. Y.; Yin, F.; Gass, M. H.; Wang, P.; Bleloch, A. L.; Palmer, R. E.; Lauhon, L. J. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 168-173
6. Shao, M. W.; Cheng, L.; Zhang, X. H.; Ma, D. D. D.; Lee, S. T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 17738-17739
7. He, Y.; Su, S.; Xu, T. T.; Zhong, Y. L.; Zapien, J. A.; Li, J.; Fan, C. H.; Lee, S. T. Nano Today 2011, 6, 122-130
8. Su, S.; Wei, X. P.; Zhong, Y. L.; Guo, Y. Y.; Su, Y. Y.; Huang, Q.; Lee, S. T.; Fan, C. H.; He, Y. ACS Nano 2012, 6, 2582-2590
9. Su, Y. Y.; Wei, X. P.; Peng, F.; Zhong, Y. L.; Lu, Y. M.; Su, S.; Xu, T. T.; Lee, S. T.; He, Y. Nano Lett. 2012, 12, 1845-1850
10. Michalet, X.; Pinaud, F. F.; Bentolila, L. A.; Tsay, J. M.; Doose, S.; Li, J. J.; Sundaresan, G.; Wu, A. M.; Gambhir, S. S.; Weiss, S. Science 2005, 307, 538-544
11. Song, S. P.; Qin, Y.; He, Y.; Huang, Q.; Fan, C. H.; Chen, H. Y. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 4234-4243
12. He, Y.; Fan, C. H.; Lee, S. T. Nano Today 2010, 5, 282-295
13. He, Y.; Su, Y. Y.; Yang, X. B.; Kang, Z. H.; Xu, T. T.; Zhang, R. Q.; Fan, C. H.; Lee, S. T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4434-4438
14. He, Y.; Kang, Z. H.; Li, Q. S.; Tsang, C. H. A.; Fan, C. H.; Lee, S. T. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 128-132
15. He, Y.; Zhong, Y. L.; Peng, F.; Wei, X. P.; Su, Y. Y.; Su, S.; Gu, W.; Liao, L. S.; Lee, S. T. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 3080-3083
16. He, Y.; Zhong, Y. Y.; Peng, F.; Wei, X. P.; Su, Y. Y.; Lu, Y. M.; Su, S.; Gu, W.; Liao, L. S.; Lee, S. T. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14192-14195
17. Zhong, Y. L.; Peng, F.; Wei, X. P.; Zhou, Y. F.; Wang, J.; Jiang, X. X.; Su, Y. Y.; Su, S.; Lee, S. T.; He, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 8485-8489
18. Li, Z. F.; Ruckenstein, E. Nano Lett. 2004, 4, 1463-1467
19. Warner, J. H.; Hoshino, A.; Yamamoto, K.; Tilley, R. D. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4550-4554
20. Erogbogbo, F.; Yong, K. T.; Roy, I.; Xu, G. X.; Prasad, P. N.; Swihart, M. T. ACS Nano 2008, 2, 873-878
21. Erogbogbo, F.; Yong, K. T.; Roy, I.; Hu, R.; Law, W. C.; Zhao, W. W.; Ding, H.; Wu, F.; Kumar, R.; Swihart, M.; Prasad, P. N. ACS Nano 2011, 5, 413-423
22. Shiohara, A.; Hanada, S.; Prabakar, S.; Fujioka, K.; Lim, T. H.; Yamamoto, K.; Northcote, P.; Tilley, R. D. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 248-253
23. Atkins, T. M.; Thibert, A.; Larsen, D. S.; Dey, S.; Browning, N. D.; Kauzlarich, S. M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 20664-20667
24. Sato, K.; Yokosuka, S.; Takigami, Y.; Hirakuri, K.; Fujioka, K.; Manome, Y.; Sukegawa, H.; Iwai, H.; Fukata, N. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 18626-18633
25. Mastronardi, M. L.; Maier-Flaig, F.; Faulkner, D.; Henderson, E. J.; Kübel, C.; Lemmer, U.; Ozin, G. A. Nano Lett. 2012, 12, 337-342
26. Guan, M.; Wang, W. D.; Henderson, E. J.; Dag, o; Kübel, C.; Chak-ravadhanula, V. S. K.; Rinck, J.; Moudrakovski, I. L.; Thomson, J.; McDowell, J.; Powell, A. K.; Zhang, H. X.; Ozin, G. A. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 8439-8446
27. Wang, X. H.; Qu, K. G.; Xu, B. L.; Ren, J. S.; Qu, X. G. J. Mater. Chem. 2011, 21, 2445-2450
28. Michael, D.; Mingo, P.; Baghurst, D. R. Chem. Soc. Rev. 1991, 20, 1-47
29. Galema, S. A. Chem. Soc. Rev. 1997, 26, 233-238
30. Muccioli, G. G.; Wouters, J.; Poupaert, J. H.; Norberg, B.; Poppitz, W.; Scriba, G. K. E.; Lambert, D. M. Org. Lett. 2003, 5, 3599-3602
31. Ju, Y. H.; Varma, R. S. Tetrahedron Lett. 2005, 46, 6011-6014
32. Gerbec, J. A.; Magana, D.; Washington, A.; Strouse, G. F. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 15791-15800
33. Panda, A. B.; Glaspell, G.; El-Shall, M. S. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2790-2791
34. Washington ll, A. L.; Strouse, G. F. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8961-8922
35. Kim, S. H.; Lee, S. Y.; Yi, G. R.; Pine, D. J.; Yang, S. M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 10897-10904
36. He, Y.; Kang, Z. H.; Li, Q. S.; Tsang, C. H. A.; Fan, C. H.; Lee, S. T. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 128-132
37. He, Y.; Su, Y. Y.; Yang, X. B.; Kang, Z. H.; Xu, T. T.; Zhang, R. Q.; Fan, C. H.; Lee, S. T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4434-4438
38. He, Y.; Zhong, Y. L.; Su, Y. Y.; Lu, Y. M.; Jiang, Z. Y.; Peng, F.; Xu, T. T.; Su, S.; Huang, Q.; Fan, C. H.; Lee, S. T. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 123, 5813-5816
39. He, Y.; Lu, H. T.; Sai, L. M.; Lai, W. Y.; Fan, Q. L.; Wang, L. H.; Huang, W. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 13370-13374
40. He, Y.; Lu, H. T.; Sai, L. M.; Lai, W. Y.; Fan, Q. L.; Wang, L. H.; Huang, W. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 13352-13356
41. He, Y.; Sai, L. M.; Lu, H. T.; Hu, M.; Lai, W. Y.; Fan, Q. L.; Wang, L. H.; Huang, W. Chem. Mater. 2007, 19, 359-365
42. He, Y.; Lu, H. T.; Sai, L. M.; Su, Y. Y.; Hu, M.; Fan, C. H.; Wang, L. H.; Huang, W. Adv. Mater. 2008, 20, 3416-3421
43. Su, Y. Y.; He, Y.; Lu, H. T.; Sai, L. M.; Li, Q. N.; Li, W. X.; Wang, L. H.; Shen, P. P.; Huang, Q.; Fan, C. H. Biomaterials 2009, 30, 19-25
44. Su, Y. Y.; Peng, F.; Jiang, Z. Y.; Zhong, Y. L.; Lu, Y. M.; Jiang, X. X.; Huang, Q.; Fan, C. H.; Lee, S. T.; He, Y. Biomaterials 2011, 32, 5855-5862
45. He, Y.; Lu, H. T.; Sai, L. M.; Lai, W. Y.; Fan, Q. L.; Wang, L. H.; Huang, W. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 13370-13374
46. He, Y.; Lu, H. T.; Sai, L. M.; Lai, W. Y.; Fan, Q. L.; Wang, L. H.; Huang, W. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 13352-13356
47. He, Y.; Sai, L. M.; Lu, H. T.; Hu, M.; Lai, W. Y.; Fan, Q. L.; Wang, L. H.; Huang, W. Chem. Mater. 2007, 19, 359-365
48. He, Y.; Lu, H. T.; Sai, L. M.; Su, Y. Y.; Hu, M.; Fan, C. H.; Huang, W.; Wang, L. H. Adv. Mater. 2008, 20, 3416-3421
49. Kato, Y.; Yamazaki, H.; Tomozawa, M. J. Am. Chem. Soc. 2001, 84, 2111-2116
50. Bansal, V.; Ahmad, A.; Sastry, M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 14059-14066
51. He, J. L.; Ba, Y.; Ratcliffe, C. I.; Ripmeester, J. A.; Klug, D. D.; Tse, J. S.; Preston, K. F. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 10697-10705
52. He, Y.; Zhong, Y. Y.; Peng, F.; Wei, X. P.; Su, Y. Y.; Lu, Y. M.; Su, S.; Gu, W.; Liao, L. S.; Lee, S. T. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14192-14195
53. Dancil, K. P. S.; Greiner, D. P.; Sailor, M. J. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 7925-7930
54. Frey, B. L.; Corn, R. M. Anal. Chem. 1996, 68, 3187-3193
55. Gaponik, N.; Talapin, D. V.; Rogach, A. L.; Hoppe, K.; Shev-chenko, E. V.; Kornowski, A.; Eychmuller, A.; Weller, H. J. Phys. Chem. B 2002, 116, 7177-7185
56. Li, Z. F.; Ruckenstein, E. Nano Lett. 2004, 4, 1463-1467
57. Warner, J. H.; Hoshino, A.; Yamamoto, K.; Tilley, R. D. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4550-4554
58. Erogbogbo, F.; Yong, K. T.; Roy, I.; Xu, G. X.; Prasad, P. N.; Swihart, M. T. ACS Nano 2008, 2, 873-878
59. He, Y.; Fan, C. H.; Lee, S. T. Nano Today 2010, 5, 282-295
60. Erogbogbo, F.; Yong, K. T.; Roy, I.; Hu, R.; Law, W. C.; Zhao, W. W.; Ding, H.; Wu, F.; Kumar, R.; Swihart, M.; Prasad, P. N. ACS Nano 2011, 5, 413-423
61. Choi, H. S.; Liu, W.; Misra, P.; Tanaka, E.; Zimmer, J. P.; Ipe, B. I.; Bawendi, M. G.; Frangioni, J. V. Nat. Biotechnol. 2007, 25, 1165-1170
62. Su, Y. Y.; Peng, F.; Jiang, Z. Y.; Zhong, Y. L.; Lu, Y. M.; Jiang, X. X.; Huang, Q.; Fan, C. H.; Lee, S. T.; He, Y. Biomaterials 2011, 32, 5855-5862
63. He, Y.; Zhong, Y. L.; Su, Y. Y.; Lu, Y. M.; Jiang, Z. Y.; Peng, F.; Xu, T. T.; Su, S.; Huang, Q.; Fan, C. H.; Lee, S. T. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 123, 5813-5816
64. Wang, S. P.; Mamedova, N.; Kotov, N. A.; Chen, W.; Stud-er, J. Nano Lett. 2002, 2, 817-822
65. Xing, Y.; Chaudry, Q.; Shen, C.; Kong, K. Y.; Zhau, H. E.; Chung, L. W.; Petros, J. A.; O'Regan, R. M.; Yezhelyev, M. V.; Simons, J. W.; Wang, M. D.; Nie, S. M. Nat. Protoc. 2007, 2, 1152-1165