Biodetection based on fluorescence quenching and surface-enhanced fluorescence using noble metal nanoparticles

From Bioimaging to Biosensors: Noble Metal Nanoparticles in Biodetection

Volumn , Issue , 2012, Pages 211-248

  Lin, Yang Wei ^a   Liu, Chi Wei ^b   Chang, Huan Tsung ^b  

^a NATIONAL CHANGHUA UNIVERSITY OF EDUCATION   (Taiwan)

^b NATIONAL TAIWAN UNIVERSITY   (Taiwan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84886100426     PISSN: None     EISSN: None     Source Type: Book    
DOI: None     Document Type: Chapter

References (112)

1. A. Hagfeldt, and M. Grätzel, Acc. Chem. Res., 33, 269 (2000).
2. M. Quintana, T. Edvinsson, A. Hagfeldt, and G. Boschloo, J. Phys. Chem. C, 111, 1035 (2007).
3. P. K. Sudeep, B. I. Ipe, K. G. Thomas, and M. V. George, Nano Lett., 2, 29 (2002).
4. D. M. Adams, L. Brus, C. E. D. Chidsey, S. Creager, C. Creutz, C. R. Kagan, P. V. Kamat, M. Lieberman, S. Lindsay, R. A. Marcus, R. M. Metzger, M. E. Michel-Beyerle, J. R. Miller, M. D. Newton, D. R. Rolison, O. Sankey, K. S. Schanze, J. Yardley, and X. Zhu, J. Phys. Chem. B, 107, 6668 (2003).
5. F. Cannone, M. Collini, L. D’Alfonso, G. Baldini, G. Chirico, G. Tallarida, and P. Pallavicini, Nano Lett., 7, 1070 (2007).
6. C. Li, X. Liu, M. Yuan, J. Li, Y. Guo, J. Xu, M. Zhu, J. Lv, H. Liu, and Y. Li, Langmuir, 23, 6753 (2007).
7. C. D. Geddes, and J. R. Lakowicz, J. Fluoresc., 12, 121 (2002).
8. C. D. Geddes, A. Parfenov, and J. R. Lakowicz, Appl. Spectrosc., 57, 526 (2003).
9. J. R. Lakowicz, C. D. Geddes, I. Gryczynski, J. Malicka, Z. Gryczynski, K. Aslan, J. Lukomska, E. Matveeva, J. Zhang, R. Badugu, and J. Huang, J. Fluoresc., 14, 425 (2004).
10. K. Aslan, I. Cryczynski, J. Malicka, E. Matveeva, J. R. Lakowicz, and C. D. Geddes, Curr. Opin. Biotechnol., 15, 55 (2005).
11. M. Kawasaki, and S. Mine, Chem. Lett., 34, 1038 (2005).
12. C. R. Sabanayagam, and J. R. Lakowicz, Nucleic Acids Res., 35, e13 (2007).
13. E. Fort, and S. Grésillon, J. Phys. D: Appl. Phys., 41, 013001 (2008).
14. K. Aslan, S. N. Malyn, and C. D. Geddes, J. Fluoresc., 17, 7 (2007).
15. J. Zhang, and J. R. Lakowicz, Opt. Express, 15, 2598 (2007).
16. Y. Zhang, K. Aslan, M. J. R. Previte, and C. D. Geddes, Appl. Phys. Lett., 90, 173116 (2007).
17. E. M. Purcell, Phys. Rev., 69, 681 (1946).
18. J. M. Gérard, B. Sermage, B. Gayral, B. Legrand, E. Costard, and V. Thierry-Mieg, Phys. Rev. Lett., 81, 1110 (1998).
19. P. Michler, A. Kiraz, C. Becher, W. V. Schoenfeld, P. M. Petroff, L. Zhang, E. Hu, and A. Imamoglu, Science, 290, 2282 (2000).
20. P. Lodahl, van D. A. Floris, I. S. Nikolaev, A. Irman, K. Overgaag, D. Vanmaekelbergh, and W. L. Vos, Nature, 430, 654 (2004).
21. A. Kress, F. Hofbauer, N. Reinelt, M. Kaniber, H. J. Krenner, R. Meyer, G. Bohm, and J. J. Finley, Phys. Rev. B, 71, 241304 (2005).
22. M. Nomura, S. Iwamoto, T. Yang, S. Ishida, and Y. Arakawa, Appl. Phys. Lett., 89, 241124 (2006).
23. W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature, 424, 824 (2003).
24. A. M. Glass, A. Wokaun, J. P. Heritage, J. G. Bergman, P. F. Liao, and D. H. Olson, Phys. Rev. B, 24, 4906 (1981).
25. M. Moskovists, Rev. Mod. Phys., 57, 783 (1985).
26. C. C. Schatz, in Handbook of Vibrational Spectroscopy, Ed. Van Duyne R.P. (Wiley, New York, 2002).
27. A, Champion, A. R. Gallo, C. B. Harris, H. J. Robota, and P. M. Whitmore, Chem. Phys. Letts., 73, 447 (1980).
28. J. R. Lakowicz, Anal. Biochem., 298, 1 (2001).
29. J. Gersten, and A. Nitzan, J. Chem. Phys., 75, 1139 (1981).
30. M. R. Philpott, J. Chem. Phys., 62, 1812 (1975).
31. R. R. Chance, A. Prock, and R. Silbey, Adv. Chem. Phys., 37, 1 (1978).
32. D. A. Weitz, S. Garoff, J. I. Gersten, and A. Nitzan, J. Chem. Phys., 78, 5324 (1983).
33. H. Chew, J. Chem. Phys., 87, 1355 (1987).
34. C. S. Yun, A. Javier, T. Jennings, M. Fisher, S. Hira, S. Peterson, B. Hopkins, N. O. Reich, and G. F. Strouse, J. Am. Chem. Soc., 127, 3115 (2005).
35. B. Persson, and N. Lang, Phys. Rev. B, 26, 5409 (1982).
36. A. P. Alivisatos, D. H. Waldeck, and C. B. Harris, J. Chem. Phys., 82, 541 (1985).
37. K. Kuhnke, R. Becker, M. Epple, and K. Kern, Phys. Rev. Lett., 79, 3246 (1997).
38. H. Raether, in Surfaces Plasmons on Smooth and Rough Surfaces and on Gratings (Springer Tracts in Modern Physics vol 111) (Springer, Berlin, 1988).
39. J. Enderlein, and T. Ruckstuhl, Opt. Express, 13, 8856 (2005).
40. M. Born, in Principles of Optics 7th edn, Ed. E. Wolf (Cambridge University Press, Cambridge, 1999).
41. K. G. Sullivan, O. King, C. Sigg, and D. G. Hall, Appl. Opt., 33, 2447 (1994).
42. J. Moreland, A. Adams, and P. K. Hansma, Phys. Rev. B, 25, 3340 (1982).
43. W. L. Barnes, J. Mod. Opt., 45, 661 (1998).
44. J. M. Lupton, B. J. Matterson, I. D. W. Samuel, M. J. Jory, and W. L. Barnes, Appl. Phys. Lett., 77, 3340 (2000).
45. A. Kock, W. Beinstingl, K. Berthold, and E. Gornik, Appl. Phys. Lett., 52, 1164 (1988).
46. P. Andrew, and W. L. Barnes, Phys. Rev. B, 64, 125405 (2001).
47. S. Wedge, and W. L. Barnes, Opt. Express, 12, 3673 (2004).
48. K. Okaoto, I. Niki, A. Shvartser, Y. Narukawa, T. Mukai, and A. Scherer, Nature Mater., 3, 601 (2004).
49. H. Gersen, M. F. García-Parajó, L. Novotny, J. A. Veerman, L. Kuipers, and N. F. Van Hulst, Phys. Rev. Lett., 85, 5312 (2000).
50. J. J. Bowman, in Electromagnetic and Acoustic Scattering by Simple Shapes, Ed. T. B. A. Senior and P. L. E. Uslenghi (Hemisphere, Bristol, 1987).
51. G. T. Boyd, Th Rasing, L. R. R. Leite, and Y. R. Shen, Phys. Rev. B, 30, 519 (1984).
52. I. I. Smolyaninov, A. V. Zayats, and C. C. Davis, Phys. Rev. B, 56, 9290 (1997).
53. C. Anceau, S. Brasselet, J. Zyss, and P. Gadenne, Opt. Lett., 28, 713 (2003).
54. M. I. Stockman, D. J. Bergman, C. Anceau, S. Brasselet, and J. Zyss, Phys. Rev. Lett., 92, 057401 (2004).
55. F. Brousers, S. Lacher, A. N. Lagarkov, A. K. Sarichev, P. Gadenne, and V. M. Shalaev, Phys. Rev. B, 55, 13234 (1997).
56. S. I. Bozhelvolni, B. Vohnsen, I. I. Smolyaninov, and A. V. Zayats, Opt. Commun., 117, 417 (1995).
57. S. N. Bozhelvolnyi, V. A. Markel, V. Coello, W. Kim, and V. M. Shalaev, Phys. Rev. B, 58, 11441 (1998).
58. P. Shang, T. L. Haslett, C. Douketis, and M. Moskovits, Phys. Rev. B, 57, 15513 (1998).
59. R. Carminati, J. J. Greffet, C. Henkel, and J. M. Vigoureux, Opt. Commun., 261, 368 (2006).
60. I. A. Larkin, M. I. Stockman, M. Achermann, and V. I. Kilmov, Phys. Rev. B, 69, 121403 (2004).
61. D. A. Weitz, T. J. Gramila, A. Z. Genack, and J. I. Gersten, Phys. Rev. Lett., 45, 355 (1980).
62. D. J. Bergman, and M. I. Stockman, Laser Phys., 14, 409 (2004).
63. R. M. Roth, N. C. Panoiu, M. M. Adams, R. M. Osgood, C. C. Neacsu, and M. B. Raschke, Opt. Express, 14, 2921 (2006).
64. M. Thomas, J. J. Greffet, R. Carminati, and J. R. Arias-Gonzalez, Appl. Phys. Lett., 85, 3863 (2004).
65. P. Anger, P. Bharadwaj, and L. Novotny, Phys. Rev. Lett., 96, 113002 (2006).
66. L. Novotny in Principles of Nano-Optics, Ed. B. Hecht (Cambridge University Press, Cambridge, 2006).
67. E. Hao, and C. C. Schatz, J. Chem. Phys., 120, 357 (2004).
68. J. P. Kottmann, and O. J. F. Martin, Opt. Express, 8, 655 (2001).
69. K. Li, M. I. Stockman, and D. J. Bergman, Phys. Rev. Lett., 91, 227402 (2002).
70. E. Cubukcu, E. A. Fort, K. B. Crozier, and F. Capasso, Appl. Phys. Lett., 89, 093120 (2006).
71. M. Danckwerts, and L. Novotny, Phys. Rev. Lett., 98, 026104 (2007).
72. T. Sondergraad, and S. Bozhevolnyi, Phys. Rev. B, 75, 073402 (2007).
73. J. N. Farahani, D. W. Pohl, H. J. Eisler, and B. Hecht, Phys. Rev. Lett., 95, 017402 (2005).
74. A. V. Zayats, and I. I. Smolyaninov, J. Opt. A: Pure Appl. Opt., 5, S16 (2003).
75. P. Gadenne, in Nonlinear Optics of Nanostructured Random Media, Ed. J. C. Rivoal (Springer, Berlin, 2002) P183.
76. S. Ducourtieux, Phys. Rev. B, 64, 165403 (2001).
77. V. M. Shalae, in Nonlinear Optics of Random Media-Fractal Composites and Metal-Dielectric Films (Springer, Berlin, 2000).
78. W. Wenseleers, F. Stellacci, T. Meyer-Friedrichsen, T. Mangel, C. A. Bauer, S. J. K. Pond, S. R. Marder, and J. W. Perry, J. Phys. Chem. B, 106, 6853 (2002).
79. N. Kato, and F. Caruso, J. Phys. Chem. B, 109, 19604 (2005).
80. L. Ao, F. Gao, B. Pan, R. He, and D. Cui, Anal. Chem., 78, 1104 (2006).
81. C.-C. Huang, S.-H. Chiu, Y.-F. Huang, and H.-T. Chang, Anal. Chem., 79, 4798 (2007).
82. J. S. Huang, and S. S. Huang, Cell, 39, 79 (1984).
83. R. Ross, E. W. Raines, and D. F. Bowen-Pope, Cell, 46, 155 (1986).
84. A. Greco, E. Roccato, C. Miranda, L. Cleris, F. Formelli, and M. A. Pierotti, Int. J. Cancer, 92, 354 (2001).
85. R. H. Alvarez, H. M. Kantarjian, and J. E. Cortes, Mayo Clin. Proc., 81, 1241 (2006).
86. C.-C. Huang, C.-K. Chiang, Z.-H. Lin, K.-H. Lee, and H.-T. Chang, Anal. Chem., 80, 1497 (2008).
87. J. Malicka, I. Gryczynski, C. D. Geddes, and J. R. Lakowicz, J. Biomed. Opt., 8, 472 (2003).
88. J. Lukomska, J. Malicka, I. Gryczynski, and J. R. Lakowicz, J. Fluoresc., 14, 417 (2004).
89. K. Aslan, Z. Leonenko, J. R. Lakowicz, and C. D. Geddes, J. Phys. Chem. B, 109, 3157 (2005).
90. K. Aslan, J. R. Lakowicz, and C. D. Geddes, J. Phys. Chem. B, 109, 6247 (2005).
91. T. L. Ferea, and P. O. Brown, Curr. Opin, Genet. Dev., 9, 715 (1999).
92. C. A. Harrington, C. Rosenow, and J. Retief, Curr. Opin. Microbiol., 3, 285 (2000).
93. L. E. Morrison, Detection of energy transfer and fluorescence quenching. In Nonisotopic Probing, Blotting and Sequencing, Ed. L. J. Kricka (Academic Press, New York, 1996), p. 429.
94. K. M. Parkhurst, and L. J. Parkhurst, J. Biomed. Opt., 1, 435 (1996).
95. K. Wang, Z. Tang, C. J. Yang, Y. Kim, X. Fang, W. Li, Y. Wu, C. D. Medley, Z. Cao, J. Li, P. Colon, H. Lin, and W. Tan, Angew. Chem. Int. Ed., 37, 2 (2008).
96. B. Dubertret, M. Calame, and A. J. Libchaber, Nat. Biotechnol., 19, 365 (2001).
97. D. J. Maxwell, J. R. Taylor, and S. Nie, J. Am. Chem. Soc., 124, 9606 (2002).
98. H. Li, and L. J. Rothberg, Anal. Chem., 76, 5414 (2004).
99. J. Malicka, I. Gryczynski, and J. R. Lakowicz, Biochem. Biophys. Res. Commun., 306, 213 (2003).
100. J. Zhang, J. Malicka, I. Gryczynski, and J. R. Lakowicz, Anal. Biochem., 330, 81 (2004).
101. E. L. Moal, E. Fort, S. Lévêque-Fort, F. P. Cordelières, M. P. Fontaine-Aqpart, and C. Ricolleau, Biophys. J., 92, 2150 (2007).
102. J. Zhang, Y. Fu, and J. R. Lakowicz, Bioconjugate Chem., 18, 800 (2007).
103. J. Zhang, Y. Fu, D. Liang, K. Nowaczyk, R. Y. Zhao, and J. R. Lakowicz, Nano Lett., 4, 1179 (2008).
104. C.-C. Huang, and H.-T. Chang, Anal. Chem., 78, 8332 (2006).
105. C.-W. Liu, C.-C. Huang, and H.-T. Chang, Langmuir, 24, 8346 (2008).
106. C.-C. Huang, Z. Yang, and H.-T. Chang, Langmuir, 20, 6086 (2004).
107. Z. Yang, and H. T. Chang, Nanotechnology, 17, 2304 (2006).
108. Y.-F. Huang, Y.-W. Lin, and H.-T. Chang, Nanotechnology, 17, 4885 (2006).
109. K.-H. Lee, K.-M. Huang, W.-L. Tseng, T.-C. Chiu, Y.-W. Lin, and H.-T. Chang, Langmuir, 23, 1435 (2007).
110. Z. Yang, Z.-H. Lin, C.-Y. Tang, and H.-T. Chang, Nanotechnology, 18, 255606 (2007).
111. Z.-H. Lin, Z. Yang, and H.-T. Chang, Langmuir, 24, 365 (2008).
112. N. Ganesh, W. Zhang, P. C. Mathias, E. Chow, J. A. N. T. Soares, V. Maylyarchuk, A. D. Smith, and B. T. Cunningham, Nat. Nanotechnol., 2, 515 (2007).