Strong two-photon-induced fluorescence from photostable, biocompatible nitrogen-doped graphene quantum dots for cellular and deep-tissue imaging

Nano Letters

Volumn 13, Issue 6, 2013, Pages 2436-2441

  Liu, Qian ^a   Guo, Beidou ^a   Rao, Ziyu ^a   Zhang, Baohong ^a   Gong, Jian Ru ^a  

^a NATIONAL CENTER FOR NANOSCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

bioimaging; deep tissue; graphene quantum dots; imaging depth; nitrogen doped; Two photon fluorescence

Indexed keywords

BIO-IMAGING; DEEP-TISSUE; IMAGING DEPTH; NITROGEN-DOPED; TWO PHOTON FLUORESCENCE;

BIOCOMPATIBILITY; BIOLOGY; DOPING (ADDITIVES); FLUORESCENCE; GRAPHENE; LIGHT ABSORPTION; LUMINESCENCE OF ORGANIC SOLIDS; MEDICAL APPLICATIONS; PROBES; SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS; TISSUE; TWO PHOTON PROCESSES;

PHOTONS;

BIOMATERIAL; QUANTUM DOT;

ARTICLE; FLUORESCENCE; HELA CELL; HUMAN; PHOTON; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; HELA CELL LINE;

BIOCOMPATIBLE MATERIALS; FLUORESCENCE; HELA CELLS; HUMANS; MICROSCOPY, ELECTRON, TRANSMISSION; PHOTONS; QUANTUM DOTS;

EID: 84879074912     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl400368v     Document Type: Article

References (44)

1. Denk, W.; Strickler, J. H.; Webb, W. W. Science 1990, 248, 73-76
2. Helmchen, F.; Denk, W. Nat. Methods 2005, 2, 932-940
3. Jung, W.; Tang, S.; McCormic, D. T.; Xie, T.; Ahn, Y. C.; Su, J. P.; Tomov, I. V.; Krasieva, T. B.; Tromberg, B. J.; Chen, Z. P. Opt. Lett. 2008, 33, 1324-1326
4. Fu, L.; Jain, A.; Cranfield, C.; Xie, H.; Gu, M. J. Biomed. Opt. 2007, 12, 40501-3
5. Theer, P.; Hasan, M. T.; Denk, W. Opt. Lett. 2003, 28, 1022-1024
6. Kobat, D.; Durst, M. E.; Nishimura, N.; Wong, A. W.; Schaffer, C. B.; Xu, C. Opt. Express 2009, 17 (16) 13354-13364
7. Larson, D. R.; Zipfel, W. R.; Williams, R. M.; Clark, S. W.; Bruchez, M. P.; Wise, F. W.; Webb, W. W. Science 2003, 300, 1434-1436
8. He, G. S.; Tan, L. S.; Zheng, Q.; Prasad, P. N. Chem. Rev. 2008, 108, 1245-1330
9. Lee, J. H.; Lim, C. S.; Tian, Y. S.; Han, J. H.; Cho, B. R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1216-1217
10. Zhu, M. Q.; Zhang, G. F.; Li, C.; Aldred, M. P.; Chang, E.; Drezek, R. A.; Li, A. D. Q. J. Am. Chem. Soc. 2010, 133, 365-372
11. Baker, S. N.; Baker, G. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 6726-6744
12. Sun, X. M.; Liu, Z.; Welsher, K.; Robinson, J. T.; Goodwin, A.; Zaric, S.; Dai, H. J. Nano Res. 2008, 1, 203-212
13. Li, Q.; Ohulchanskyy, T. Y.; Liu, R.; Koynov, K.; Wu, D.; Best, A.; Kumar, R.; Bonoiu, A.; Prasad, P. N. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 12062-12068
14. Pan, D. Y.; Zhang, J. C.; Li, Z.; Wu, M. H. Adv. Mater. 2010, 22, 734-738
15. Peng, J.; Gao, W.; Gupta, B. K.; Liu, Z.; Romero, R.; Ge, L. H.; Song, L.; Alemany, L. B.; Zhan, X. B.; Gao, G. H.; Vithayathil, S. A.; Kaipparettu, B. A.; Marti, A. A.; Hayashi, T.; Zhu, J. J.; Ajayan, P. M. Nano Lett. 2011, 12, 884-849
16. Cao, L.; Wang, X.; Meziani, M. J.; Lu, F.; Wang, H. F.; Luo, P. G.; Lin, Y.; Harruff, B. A.; Veca, L. M.; Murray, D.; Xie, S. Y.; Sun, Y. P. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 11318-11319
17. Li, J. L.; Bao, H. C.; Hou, X. L.; Sun, L.; Wang, X. G.; Gu, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 1830-1834
18. Qian, J.; Wang, D.; Cai, F. H.; Xi, W.; Peng, L.; Zhu, Z. F.; He, H.; Hu, M. L.; He, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 10570-10575
19. Zhu, S.; Zhang, J.; Tang, S.; Qiao, C.; Wang, L.; Wang, H.; Liu, X.; Li, B.; Li, Y.; Yu, W.; Wang, X.; Sun, H.; Yang, B. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 4732-4740
20. Li, Y.; Zhao, Y.; Cheng, H. H.; Hu, Y.; Shi, G. Q.; Dai, L. M.; Qu, L. T. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15-18
21. Guo, B. D.; Liu, Q.; Chen, E. D.; Zhu, H. W.; Fang, L.; Gong, J. R. Nano Lett. 2010, 10, 4975-4980
22. Guo, B. D.; Fang, L.; Zhang, B. H.; Gong, J. R. Electron. Lett. 2011, 47, 663-664
23. Guo, B. D.; Fang, L.; Zhang, B. H.; Gong, J. R. Insci. J. 2011, 1, 80-89
24. Li, Q.; Zhang, S.; Dai, L.; Li, L. S. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 18932-18935
25. Tetsuka, H.; Asahi, R.; Nagoya, A.; Okamoto, K.; Tajima, I.; Ohta, R.; Okamoto, A. Adv. Mater. 2012, 24, 5333-5338
26. Ponomarenko, L.; Schedin, F.; Katsnelson, M.; Yang, R.; Hill, E.; Novoselov, K.; Geim, A. Science 2008, 320, 356-358
27. Girit, Ç. Ö.; Meyer, J. C.; Erni, R.; Rossell, M. D.; Kisielowski, C.; Yang, L.; Park, C. H.; Crommie, M.; Cohen, M. L.; Louie, S. G. Science 2009, 323, 1705-1708
28. Loh, K. P.; Bao, Q. L.; Eda, G.; Chhowalla, M. Nat. Chem. 2010, 2, 1015-1024
29. Padilha, L. A.; Nootz, G.; Olszak, P. D.; Webster, S.; Hagan, D. J.; Van Stryland, E. W.; Levina, L.; Sukhovatkin, V.; Brzozowski, L.; Sargent, E. H. Nano Lett. 2011, 11, 1227-1231
30. Luo, Z. T.; Vora, P. M.; Mele, E. J.; Johnson, A. T. C.; Kikkawa, J. M. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 111909-3
31. Trauzettel, B.; Bulaev, D. V.; Loss, D.; Burkard, G. Nat. Phys. 2007, 3, 192-196
32. Collini, E. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 3725-3736
33. Xu, Y.; Bai, H.; Lu, G.; Li, C.; Shi, G. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5856-5857
34. Tuinstra, F.; Koenig, J. L. J. Chem. Phys. 1970, 53, 1126-1130
35. Ai, K. L.; Liu, Y. L.; Lu, L. H.; Cheng, X. L.; Huo, L. H. J. Mater. Chem. 2011, 21, 3365-3370
36. Mei, Q. S.; Zhang, K.; Guan, G. J.; Liu, B. H.; Wang, S. H.; Zhang, Z. P. Chem. Commun. 2010, 46, 7319-7321
37. Compton, O. C.; Dikin, D. A.; Putz, K. W.; Brinson, L. C.; Nguyen, S. T. Adv. Mater. 2010, 22, 892-896
38. Li, Q.; Guo, B. D.; Yu, J. G.; Ran, J. R.; Zhang, B. H.; Yan, H. J.; Gong, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10878-10884
39. Xu, C.; Webb, W. W. J. Opt. Soc. Am. B 1996, 13, 481-491
40. Zipfel, W. R.; Williams, R. M.; Webb, W. W. Nat. Biotechnol. 2003, 21, 1369-1377
41. Pu, S. C.; Yang, M. J.; Hsu, C. C.; Lai, C. W.; Hsieh, C. C.; Lin, S. H.; Cheng, Y. M.; Chou, P. T. Small 2006, 2, 1308-1313
42. Welsher1, K.; Sherlock, S. P.; Dai, H. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 8943-8948
43. Maestro, L. M.; Ramírez-Hernández, J. E.; Bogdan, N.; Capobianco, J. N.; Vetrone, F.; Solé, J. G.; Jaque, D. Nanoscale 2012, 4, 298-302
44. Masters, B. R.; So, P. Handbook of biomedical nonlinear optical microscopy; Oxford University Press: New York, 2008.