On-chip nanohole array based sensing: A review

Lab on a Chip

Volumn 13, Issue 13, 2013, Pages 2445-2463

  Escobedo, Carlos ^a,b  

^a QUEEN S UNIVERSITY   (Canada)

^b ETH ZURICH   (Switzerland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOCOMPATIBILITY; DNA MICROARRAY; ELECTRON BEAM LITHOGRAPHY; HYDRODYNAMICS; MICROFLUIDICS; NANOARRAY; NANOHOLE ARRAY; NANOHOLE ARRAY SENSOR; NANOIMPRINT LITHOGRAPHY; PRESSURE; PRIORITY JOURNAL; PROTEIN MICROARRAY; REVIEW; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SENSOR; SOFT INTERFERENCE LITHOGRAPHY; SURFACE PLASMON RESONANCE; TEMPERATURE;

EID: 84878662345     PISSN: 14730197     EISSN: 14730189     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3lc50107h     Document Type: Review

References (175)

1. A. Manz N. Graber H. M. Widmer Sens. Actuators, B 1990 1 244 248
2. D. R. Meldrum M. R. Holl Science 2002 297 1197 1198
3. E. Delamarche D. Juncker H. Schmid Adv. Mater. 2005 17 2911 2933
4. G. M. Whitesides Nature 2006 442 368 373
5. S. L. S. Freire A. R. Wheeler Lab Chip 2006 6 1415 1423
6. S. Haeberle R. Zengerle Lab Chip 2007 7 1094 1110
7. M. Mirzaei M. Pla-Roca R. Safavieh E. Nazarova M. Safavieh H. Li J. Vogel D. Juncker Lab Chip 2010 10 2449 2457
8. A. K. White M. VanInsberghe O. I. Petriv M. Hamidi D. Sikorski M. A. Marra J. Piret S. Aparicio C. L. Hansen Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011 108 13999 14004
9. M. Unger H. Chaou T. Thorsen A. Scherer S. Quake Science 2000 288 113
10. N. Polson M. Hayes Anal. Chem. 2001 73 312 A
11. D. Figeys D. Pinto Anal. Chem. 2000 72A 330
12. A. J. Tudos G. A. J. Besselink R. B. M. Schasfoort Lab Chip 2001 1 83 95
13. E. T. Lagally C. A. Emrich R. A. Mathies Lab Chip 2001 1 102 107
14. M. A. Schwarz P. C. Hauser Lab Chip 2001 1 1 6
15. T. Thorsen S. J. Maerkl S. R. Quake Science 2002 298 580 584
16. H. Craighead Nature 2006 442 387 393
17. S. Balslev A. M. Jorgensen B. Bilenberg K. B. Mogensen D. Snakenborg O. Geschke J. P. Kutter A. Kristensen Lab Chip 2006 6 213 217
18. Nanotechnology Now, 2012, Nanotechnology in Drug Delivery: Global Markets, web 29 January 2012
19. OSEC Business Reports, 2011, The Canadian Medical Technology Sector. Opportunities for Swiss Companies, OSEC Business Network Switzerland, web 3 March 2011
20. C. H. Ahn J. W. Choi G. Beaucage J. H. Nevin J. B. Lee A. Puntambekar J. Y. Lee Proc. IEEE 2004 92 154
21. M. Herrmann T. Veres M. Tabrizian Lab Chip 2006 6 555 560
22. S. K. Sia L. J. Kricka Lab Chip 2008 8 1982 1983
23. C. D. Chin V. Linder S. K. Sia Lab Chip 2007 7 41 57
24. C. A. Baker C. T. Duong A. Grimley M. G. Roper Bioanalysis 2009 1 967 975
25. K. B. Mogensen J. P. Kutter Electrophoresis 2009 30 200900101
26. A. G. Brolo R. Gordon B. Leathem K. L. Kavanagh Langmuir 2004 20 4813 4815
27. X. N. Shan K. J. Foley N. J. Tao Appl. Phys. Lett. 2008 92 3
28. J. N. Anker W. P. Hall O. Lyandres N. C. Shah J. Zhao R. P. Van Duyne Nat. Mater. 2008 7 442 453
29. R. Gordon D. Sinton K. L. Kavanagh A. G. Brolo Acc. Chem. Res. 2008 41 1049 1057
30. A. Lesuffleur H. Im N. C. Lindquist S. H. Oh Appl. Phys. Lett. 2007 90 243110
31. J. Homola S. S. Yee G. Gauglitz Sens. Actuators, B 1999 54 3 15
32. T. W. Ebbesen H. J. Lezec H. F. Ghaemi T. Thio P. A. Wolff Nature 1998 391 667 669
33. C. Genet T. W. Ebbesen Nature 2007 445 39 46
34. P. Marthandam A. G. Brolo D. Sinton K. L. Kavanagh M. G. Moffitt R. Gordon Int. J. Nanotechnol. 2008 5 1058 1081
35. Y. Iwasaki T. Horiuchi O. Niwa Anal. Chem. 2001 73 1595 1598
36. A. G. Brolo Nat. Photonics 2012 6 709 713
37. D. Sinton R. Gordon A. G. Brolo Microfluid. Nanofluid. 2008 4 107 116
38. A. De Leebeeck L. K. S. Kumar V. de Lange D. Sinton R. Gordon A. G. Brolo Anal. Chem. 2007 79 4094 4100
39. J. Kim Lab Chip 2012 12 3611 3623
40. J. Ji J. G. O'Connell D. J. D. Carter D. N. Larson Anal. Chem. 2008 80 2491 2498
41. A. Lesuffleur H. Im N. C. Lindquist K. S. Lim S. H. Oh Opt. Express 2008 16 219 224
42. T.-Y. Chang M. Huang A. A. Yanik H.-Y. Tsai P. Shi S. Aksu M. F. Yanik H. Altug Lab Chip 2011 11 3596 3602
43. F. Eftekhari C. Escobedo J. Ferreira X. Duan E. M. Girotto A. G. Brolo R. Gordon D. Sinton Anal. Chem. 2009 81 4308 4311
44. C. Escobedo A. G. Brolo R. Gordon D. Sinton Nano Lett. 2012 12 1592 1596
45. The Economist online, 2011, Gold and the Swiss Franc. Flight to Safety, The Economist, web 20 July 2011
46. B. D. Gates Q. B. Xu J. C. Love D. B. Wolfe G. M. Whitesides Annu. Rev. Mater. Res. 2004 34 339 372
47. G. M. Whitesides B. Gates Q. Xu R. Boulatov C. Love D. B. Wolfe Abstr. Pap. Am. Chem. Soc. 2004 227 U514 U514
48. G. M. Whitesides B. Gates B. Mayers Q. B. Xu Abstr. Pap. Am. Chem. Soc. 2005 229 U936 U936
49. B. D. Gates Q. B. Xu M. Stewart D. Ryan C. G. Willson G. M. Whitesides Chem. Rev. 2005 105 1171 1196
50. M. E. Stewart C. R. Anderton L. B. Thompson J. Maria S. K. Gray J. A. Rogers R. G. Nuzzo Chem. Rev. 2008 108 494 521
51. N. C. Lindquist P. Nagpal K. M. McPeak D. J. Norris S.-H. Oh Rep. Prog. Phys. 2012 75 036501
52. R. E. J. Watkins P. Rockett S. Thoms R. Clampitt R. Syms Vacuum 1986 36 961 967
53. T. Ishitani T. Ohnishi J. Vac. Sci. Technol., A 1991 9 3084 3089
54. Y. Fu B. K. A. Ngoi W. Zhou T. F. Loh Int. J. Nanosci. 2006 5 529 534
55. T. Ohno J. A. Bain T. E. Schlesinger J. Appl. Phys. 2007 101 083107
56. C. K. Chang D. Z. Lin C. S. Yeh C. K. Lee Y. C. Chang M. W. Lin J. T. Yeh J. M. Liu Appl. Phys. Lett. 2007 90 61113
57. J. Zhou G. Yang J. Manuf. Sci. Eng. 2010 132 011005
58. C. Escobedo S. Vincent A. I. K. Choudhury J. Campbell A. G. Brolo D. Sinton R. Gordon J. Micromech. Microeng. 2011 21 115001
59. F. Itoh A. Shimase S. Haraichi J. Electrochem. Soc. 1990 137 983 988
60. L. Yin V. K. Vlasko-Vlasov A. Rydh J. Pearson U. Welp S. H. Chang S. K. Gray G. C. Schatz D. B. Brown C. W. Kimball Appl. Phys. Lett. 2004 85 467 469
61. J. C. Sharpe J. S. Mitchell L. Lin H. Sedoglavich R. J. Blaikie Anal. Chem. 2008 80 2244 2249
62. F. Eftekhari R. Gordon J. Ferreira A. G. Brolo D. Sinton Appl. Phys. Lett. 2008 92 253103
63. J. Ferreira M. J. L. Santos M. M. Rahman A. G. Brolo R. Gordon D. Sinton E. M. Girotto J. Am. Chem. Soc. 2009 131 436 437
64. N. Huy, F. Sidiroglou, S. F. Collins, G. W. Baxter, A. Roberts and T. J. Davis, in Third Asia Pacific Optical Sensors Conference, ed., J. Canning, and, G. D. Peng, 2012, vol. 8351, p. 835128
65. S. L. Yue and C. Z. Gu, 2007 7th IEEE Conference on Nanotechnology, vol. 1-3, 2007, 632-635
66. L. A. Giannuzzi and F. A. Stevie, Introduction to Focused Ion Beams: Instrumentation, Theory, Techniques and Practice, Springer, New York, 2005
67. A. G. Brolo, J. Ferreira, M. J. L. Santos, C. Escobedo, D. Sinton, E. M. Girotto, F. Eftekhari and R. Gordon, in Biosensing, ed., M. Razeghi, and, H. Mohseni, SPIE-the International Society for Optical Engineering, Bellingham, 2008, vol. 7035, p. 3503
68. N. C. Lindquist A. Lesuffleur H. Im S. H. Oh Lab Chip 2009 9 382 387
69. J. F. Masson M. P. Murray-Methot L. S. Live Analyst 2010 135 1483 1489
70. T. Sannomiya O. Scholder K. Jefimovs C. Hafner A. B. Dahlin Small 2011 7 1653 1663
71. A. P. Blanchard-Dionne L. Guyot S. Patskovsky R. Gordon M. Meunier Opt. Express 2011 19 15041 15046
72. J. Jin Y. Jiun-Chan D. N. Larson Biosens. Bioelectron. 2009 24 2847 28522852
73. H. Im A. Lesuffleur N. C. Lindquist S. H. Oh Anal. Chem. 2009 81 2854 2859
74. M. Najiminaini F. Vasefi B. Kaminska J. J. L. Carson Opt. Express 2011 19 26186 26197
75. M. E. Sandison J. M. Cooper Lab Chip 2006 6 1020 1025
76. A. A. Tseng K. Chen C. D. Chen K. J. Ma IEEE Trans. Electron. Packag. Manuf. 2003 26 141 149
77. N. Guillot M. L. de la Chapelle J. Nanophotonics 2012 6 064506 064501
78. A. A. Yanik M. Huang A. Artar T. Y. Chang H. Altug Appl. Phys. Lett. 2010 96 021101
79. L. Pang G. M. Hwang B. Slutsky Y. Fainman Appl. Phys. Lett. 2007 91 123112
80. A. A. Yanik M. Huang O. Kamohara A. Artar T. W. Geisbert J. H. Connor H. Altug Nano Lett. 2010 10 4962 4969
81. S. Y. Chou P. R. Krauss P. J. Renstrom Appl. Phys. Lett. 1995 67 3114 3116
82. K. Nakamoto R. Kurita O. Niwa Anal. Chem. 2012 84 3187 3191
83. S. Y. Chou P. R. Krauss P. J. Renstrom Science 1996 272 85 87
84. V. Malyarchuk F. Hua N. H. Mack V. T. Velasquez J. O. White R. G. Nuzzo J. A. Rogers Opt. Express 2005 13 5669 5675
85. L. J. Guo Adv. Mater. 2007 19 495 513
86. M. Colburn, S. Johnson, M. Stewart, S. Damle, T. Bailey, B. Choi, M. Wedlake, T. Michaelson, S. V. Sreenivasan, J. Ekerdt and C. G. Willson, in Emerging Lithographic Technologies Iii, Pts 1 and 2, ed., Y. Vladimirsky, 1999, vol. 3676, pp. 379-389
87. F. Bundgaard, T. Nielsen, D. Nilsson, P. X. Shi, G. Perozziello, A. Kristensen and O. Geschke, in Micro Total Analysis Systems 2004, vol. 2, ed., T. Laurell, J. Nilsson, K. Jensen, and, D. J. Harrison, 2005, pp. 372-374
88. L. J. Cheng M. T. Kao E. Meyhofer L. J. Guo Small 2005 1 409 414
89. Y. Hirai Y. Tanaka J. Photopolym. Sci. Technol. 2002 15 475 480
90. H. Im S. H. Lee N. J. Wittenberg T. W. Johnson N. C. Lindquist P. Nagpal D. J. Norris S.-H. Oh ACS Nano 2011 5 6244 6253
91. J.-C. Yang J. Ji J. M. Hogle D. N. Larson Biosens. Bioelectron. 2009 24 2334 2338
92. H. Liu B. Wang E. S. P. Leong P. Yang Y. Zong G. Si J. Teng S. A. Maier ACS Nano 2010 4 3139 3146
93. H. Im N. C. Lindquist A. Lesuffleur S.-H. Oh ACS Nano 2010 4 947 954
94. J. Henzie M. H. Lee T. W. Odom Nat. Nanotechnol. 2007 2 549 554
95. H. C. Guo D. Nau A. Radke X. P. Zhang J. Stodolka X. L. Yang S. G. Tikhodeev N. A. Gippius H. Giessen Appl. Phys. B: Lasers Opt. 2005 81 271 275
96. C. H. Liu M. H. Hong H. W. Cheung F. Zhang Z. Q. Huang L. S. Tan T. S. A. Hor Opt. Express 2008 16 10701 10709
97. J. W. Menezes M. Nalin E. F. Chillcce E. S. Braga L. Cescato Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng. 2009 7394 73942M
98. D. J. Lipomi, R. V. Martinez, L. Cademartiri and G. M. Whitesides, in Polymer Science: A Comprehensive Reference, ed., K. Matyjaszewski, and, M. Möller, Elsevier, Amsterdam, 2012, pp. 211-231
99. J. Henzie J. E. Barton C. L. Stender T. W. Odom Acc. Chem. Res. 2006 39 249 257
100. H. Gao J. Henzie T. W. Odom Nano Lett. 2006 6 2104 2108
101. D. Psaltis S. R. Quake C. Yang Nature 2006 442 381 386
102. C. Escobedo F. Eftekhari J. Ferreira P. Wood R. Gordon A. G. Brolo D. Sinton ASME Conference Proceedings 2008 2008 965 969
103. G. Shen Y. Chen Y. Zhang J. Cui Prog. Chem. 2010 22 1648 1655
104. X. L. Yu D. S. Wang D. X. Wang Y. J. H. Ou Z. Yan Y. Dong W. Liao X. S. Zhao Sens. Actuators, B 2003 91 133 137
105. V. Kanda J. K. Kariuki D. J. Harrison M. T. McDermott Anal. Chem. 2004 76 7257 7262
106. G. Steiner Anal. Bioanal. Chem. 2004 379 328 331
107. K. H. Lee Y. D. Su S. J. Chen F. G. Tseng G. B. Lee Biosens. Bioelectron. 2007 23 466 472
108. E. Fu K. E. Nelson S. A. Ramsey J. O. Foley K. Helton P. Yager Anal. Chem. 2009 81 3407 3413
109. E. Yeatman E. A. Ash Electron. Lett. 1987 23 1091 1092
110. B. Rothenhausler W. Knoll Nature 1988 332 615 617
111. W. Knoll W. Hickel M. Sawodny J. Stumpe H. Knobloch Fresenius' J. Anal. Chem. 1991 341 272 278
112. Y. Iwasaki T. Tobita K. Kurihara T. Horiuchi K. Suzuki O. Niwa Meas. Sci. Technol. 2006 17 3184 3188
113. Y. Luo F. Yu R. N. Zare Lab Chip 2008 8 694 700
114. Y. Luo F. Yu R. N. Zare Lab Chip 2008 8 694 700
115. S. Natarajan P. S. Katsamba A. Miles J. Eckman G. A. Papalia R. L. Rich B. K. Gale D. G. Myszka Anal. Biochem. 2008 373 141 146
116. L. Malic T. Veres M. Tabrizian Lab Chip 2009 9 473 475
117. E. Ouellet C. Lausted T. Lin C. W. T. Yang L. Hood E. T. Lagally Lab Chip 2010 10 581 588
118. G. Krishnamoorthy E. T. Carlen J. G. Bomer D. Wijnperle H. L. deBoer A. van den Berg R. B. M. Schasfoort Lab Chip 2010 10 986 990
119. T. M. Chinowsky, T. Mactutis, E. Fu and P. Yager, in Smart Medical and Biomedical Sensor Technology, ed., B. M. Cullum, 2004, vol. 5261, pp. 173-182
120. I. Kim K. Kihm Exp. Fluids 2006 41 905 916
121. M. Mrksich G. B. Sigal G. M. Whitesides Langmuir 1995 11 4383 4385
122. L. S. Jung C. T. Campbell T. M. Chinowsky M. N. Mar S. S. Yee Langmuir 1998 14 5636 5648
123. E. Devaux T. W. Ebbesen J. C. Weeber A. Dereux Appl. Phys. Lett. 2003 83 4936 4938
124. F. Przybilla A. Degiron C. Genet T. W. Ebbesen F. de Leon-Perez J. Bravo-Abad F. J. Garcia-Vidal L. Martin-Moreno Opt. Express 2008 16 9571 9579
125. H. Im A. Lesuffleur N. C. Lindquist S.-H. Oh Anal. Chem. 2009 81 2854 2859
126. H. Im J. N. Sutherland J. A. Maynard S.-H. Oh Anal. Chem. 2012 84 1941 1947
127. C. Monat P. Domachuk B. J. Eggleton Nat. Photonics 2007 1 106 114
128. G. A. C. Tellez A. Ahmed R. Gordon Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2012 109 775 780
129. R. Gordon D. Sinton A. G. Brolo K. L. Kavanagh Proc. SPIE 2008 6959 695913 1
130. H. D. Tong H. V. Jansen V. J. Gadgil C. G. Bostan E. Berenschot C. J. M. vanRijn M. Elwenspoek Nano Lett. 2004 4 283 287
131. F. Eftekhari C. Escobedo J. Ferreira P. Wood R. Gordon A. G. Brolo D. Sinton 2008 Digest of the IEEE/LEOS Summer Topical Meetings 2008 185 186
132. K. A. Peterlinz R. Georgiadis Langmuir 1996 12 4731 4740
133. C. Escobedo A. G. Brolo R. Gordon D. Sinton Anal. Chem. 2010 82 10015 10020
134. T. M. Squires R. J. Messinger S. R. Manalis Nat. Biotechnol. 2008 26 417 426
135. R. C. Ackerberg R. D. Patel S. K. Gupta J. Fluid Mech. 1978 86 49 65
136. A. K. Deisingh M. Thompson Analyst 2002 127 567 581
137. O. G. Weingart H. Gao F. Crevoisier F. Heitger M.-A. Avondet H. Sigrist Sensors 2012 12 2324 2339
138. C. A. Day A. K. Kenworthy PLoS One 2012 7 e34923
139. B. Geny M. R. Popoff Biol. Cell 2006 98 633 651
140. J. P. Overington B. Al-Lazikani A. L. Hopkins Nat. Rev. Drug Discovery 2006 5 993 996
141. R. J. Meagher A. V. Hatch R. F. Renzi A. K. Singh Lab Chip 2008 8 2046 2053
142. M. S. Chiriaco E. Primiceri E. D'Amone R. E. Ionescu R. Rinaldi G. Maruccio Lab Chip 2011 11 658 663
143. M. L. Frisk G. Lin E. A. Johnson D. J. Beebe Biosens. Bioelectron. 2011 26 1929 1935
144. H. Jiang X. Weng D. Li Microfluid. Nanofluid. 2011 10 941 964
145. J. Zhang S. Liu P. Yang G. Sui Lab Chip 2012 12 5279 5279
146. V. Hodnik G. Anderluh Sensors 2009 9 1339 1354
147. H. Im N. J. Wittenberg A. Lesuffleur N. C. Lindquist S.-H. Oh Chem. Sci. 2010 1 688 696
148. A. A. Brian H. M. McConnell Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1984 81 6159 6163
149. L. Z. Song M. R. Hobaugh C. Shustak S. Cheley H. Bayley J. E. Gouaux Science 1996 274 1859 1866
150. R. G. Moore A. K. Brown M. C. Miller S. Skates W. J. Allard T. Verch M. Steinhoff G. Messerlian P. DiSilvestro C. O. Granai R. C. Jr. Bast Gynecol. Oncol. 2008 108 402 408
151. A. Fritz-Rdzanek W. Grzybowski J. Beta A. Durczynski A. Jakimiuk Oncol. Lett. 2012 4 385 389
152. J. F. Rusling C. V. Kumar J. S. Gutkind V. Patel Analyst 2010 135 2496 2511
153. S. J. Kim Y. C. Wang J. H. Lee H. Jang J. Han Phys. Rev. Lett. 2007 99 4
154. D. Hlushkou R. K. Perdue R. Dhopeshwarkar R. M. Crooks U. Tallarek Lab Chip 2009 9 1903 1913
155. B. Scarff C. Escobedo D. Sinton Lab Chip 2011 11 1102 1109
156. R. Dhopeshwarkar D. Hlushkou M. Nguyen U. Tallarek R. M. Crooks J. Am. Chem. Soc. 2008 130 10480 10481
157. C. L. Avvisato X. Yang S. Shah B. Hoxter W. Li R. Gaynor R. Pestell A. Tozeren S. W. Byers J. Cell Sci. 2007 120 2672 2682
158. L. Adamo O. Naveiras P. L. Wenzel S. McKinney-Freeman P. J. Mack J. Gracia-Sancho A. Suchy-Dicey M. Yoshimoto M. W. Lensch M. C. Yoder G. Garcia-Cardena G. Q. Daley Nature 2009 459 1131 1135
159. M. T. Yang J. Fu Y.-K. Wang R. A. Desai C. S. Chen Nat. Protoc. 2011 6 187 213
160. I. Schoen W. Hu E. Klotzsch V. Vogel Nano Lett. 2010 10 1823 1830
161. J. E. Jr. Ferrell E. M. Machleder Science 1998 280 895 898
162. X. R. Bao I. D. C. Fraser E. A. Wall S. R. Quake M. I. Simon Biophys. J. 2010 99 2414 2422
163. W. Wang Y. Yang S. Wang V. J. Nagaraj Q. Liu J. Wu N. Tao Nat. Chem. 2012 4 846 853
164. J. H. Qin N. N. Ye X. Liu B. C. Lin Electrophoresis 2005 26 3780 3788
165. J. Komen F. Wolbers H. R. Franke H. Andersson I. Vermes A. van den Berg Biomed. Microdevices 2008 10 727 737
166. H. Song T. Chen B. Zhang Y. Ma Z. Wang Biomicrofluidics 2010 4 044104
167. C. S. Mulvey K. Zhang W.-H. B. Liu D. J. Waxman I. J. Bigio J. Biomed. Opt. 2011 16 117001
168. M. Hosokawa T. Hayashi T. Mori T. Yoshino S. Nakasono T. Matsunaga Anal. Chem. 2011 83 3648 3654
169. J.-S. Maltais J.-B. Denault L. Gendron M. Grandbois Apoptosis 2012 17 916 925
170. D. Shah M. Steffen L. Lilge Biomicrofluidics 2012 6 014111
171. M. J. Levene J. Korlach S. W. Turner M. Foquet H. G. Craighead W. W. Webb Science 2003 299 682 686
172. T. Miyake T. Tanii H. Sonobe R. Akahori N. Shimamoto T. Ueno T. Funatsu I. Ohdomari Anal. Chem. 2008 80 6018 6022
173. A. Singer M. Wanunu W. Morrison H. Kuhn M. Frank-Kamenetskii A. Meller Nano Lett. 2010 10 738 742
174. K. Iwai R. D. Sochol L. P. Lee L. Lin IEEE Int. Conf. Micro Electro Mech. Syst., Tech. Dig., 25th 2012 949 952
175. W. Wan J. Yeow Biomed. Microdevices 2011 13 527 532