Biophotonic logic devices based on quantum dots and temporally-staggered Förster energy transfer relays

Nanoscale

Volumn 5, Issue 24, 2013, Pages 12156-12170

  Claussen, Jonathan C ^a,d   Algar, W Russ ^e   Hildebrandt, Niko ^f   Susumu, Kimihiro ^b,g   Ancona, Mario G ^c   Medintz, Igor L ^a  

^a Center for Bio/Molecular Science and Engineering   (United States)

^b Optical Sciences Division   (United States)

^c NAVAL RESEARCH LABORATORY   (United States)

^d GEORGE MASON UNIVERSITY   (United States)

^e UNIVERSITY OF BRITISH COLUMBIA   (Canada)

^f UNIVERSITÉ PARIS SACLAY   (France)

^g SOTERA DEFENSE SOLUTIONS   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AVAILABLE OPERATION; BOOLEAN LOGIC OPERATIONS; CONFIGURATION PARAMETERS; ENZYMATIC CLEAVAGE; FUNCTIONAL COMPLEXITY; ORGANIC FLUOROPHORES; RESONANCE ENERGY TRANSFER; SINGLE INPUT , SINGLE OUTPUTS;

ENERGY TRANSFER; SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS;

LOGIC DEVICES;

FLUORESCENT DYE; PEPTIDE; QUANTUM DOT;

AMINO ACID SEQUENCE; ARTICLE; CHEMISTRY; EQUIPMENT; FLUORESCENCE RESONANCE ENERGY TRANSFER; GENETIC PROCEDURES; ISOLATION AND PURIFICATION; LOGIC; METHODOLOGY; PHOTON; RECYCLING;

AMINO ACID SEQUENCE; BIOSENSING TECHNIQUES; EQUIPMENT REUSE; FLUORESCENCE RESONANCE ENERGY TRANSFER; FLUORESCENT DYES; LOGIC; PEPTIDES; PHOTONS; QUANTUM DOTS;

EID: 84888389570     PISSN: 20403364     EISSN: 20403372     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3nr03655c     Document Type: Article

References (90)

1. C. P. Collier E. W. Wong M. Belohradsky F. M. Raymo J. F. Stoddart P. J. Kuekes R. S. Williams J. R. Heath Science 1999 285 391
2. A. P. de Silva S. Uchiyama Nat. Nanotechnol. 2007 2 399
3. R. J. Amir M. Popkov A. R. Lerner C. F. Barbas D. Shabat Angew. Chem., Int. Ed. 2005 117 4452
4. M. Hammarson J. Andersson S. Li P. Lincoln J. Andréasson Chem. Commun. 2010 46 7130
5. M. Privman T. K. Tam V. Bocharova J. Halámek J. Wang E. Katz ACS Appl. Mater. Interfaces 2011 3 1620
6. O. A. Bozdemir R. Guliyev O. Buyukcakir S. Selcuk S. Kolemen G. Gulseren T. Nalbantoglu H. Boyaci E. U. Akkaya J. Am. Chem. Soc. 2010 132 8029
7. M. Elstner K. Weisshart K. Mullen A. Schiller J. Am. Chem. Soc. 2012 134 8098
8. N. Kaur N. Singh D. Cairns J. F. Callan Org. Lett. 2009 11 2229
9. J. J. Lavigne E. V. Anslyn Angew. Chem., Int. Ed. 2001 40 3118
10. G. J. Brown A. P. de Silva M. R. James B. O. F. McKinney D. A. Pears S. M. Weir Tetrahedron 2006 64 8301
11. T. Konry D. R. Walt J. Am. Chem. Soc. 2009 131 13232
12. D. Margulies A. D. Hamilton J. Am. Chem. Soc. 2009 131 9142
13. S. Angelos Y. W. Yang N. M. Khashab J. F. Stoddart J. I. Zink J. Am. Chem. Soc. 2009 131 11344
14. S. M. Douglas I. Bachelet G. M. Church Sci. Signaling 2012 335 831
15. J. Elbaz I. Willner Nat. Mater. 2012 11 276
16. M. Motornov J. Zhou M. Pita V. Gopishetty I. Tokarev E. Katz S. Minko Nano Lett. 2008 8 2993
17. M. B. Elowitz S. Leibler Nature 2000 403 335
18. T. S. Gardner C. R. Cantor J. J. Collins Nature 2000 403 339
19. Y. Benenson B. Gil U. Ben-Dor R. Adar E. Shapiro Nature 2004 429 423
20. Y. Fu X. Hu C. Lu S. Yue H. Yang Q. Gong Nano Lett. 2012 12 5784
21. X. Liu R. Aizen R. Freeman O. Yehezkeli I. Willner ACS Nano 2012 6 3553
22. A. Saghatelian N. H. Volcker K. M. Guckian V. S.-Y. Lin M. R. Ghadiri J. Am. Chem. Soc. 2002 125 346
23. J. Andréasson D. Stephen G. Kodis P. Choong-Do M. Hambourger M. Gervaldo B. Albinsson T. A. Moore A. L. Moore D. Gust J. Am. Chem. Soc. 2006 128 16259
24. S. Auslander D. Auslander M. Muller M. Wieland M. Fussenegger Nature 2012 487 123
25. R. Baron O. Lioubashevski E. Katz T. Niazov I. Willner J. Phys. Chem. A 2006 110 8548
26. S. J. Langford T. Yann J. Am. Chem. Soc. 2003 125 11198
27. D. H. Qu Q. C. Wang H. Tian Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 5296
28. R. Baron O. Lioubashevski E. Katz T. Niazov I. Willner Angew. Chem., Int. Ed. 2006 118 1602
29. Y. Liu A. Offenhäusser D. Mayer Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 2595
30. M. N. Stojanovic S. Semova D. Kolpashchikov J. Macdonald C. Morgan D. J. Stefanovic J. Am. Chem. Soc. 2005 127 6914
31. P. A. de Silva N. H. Q. Gunaratne C. P. McCoy Nature 1993 364 42
32. S. J. Langford T. J. Yann J. Am. Chem. Soc. 2003 125 11198
33. J. Andréasson U. Pischel S. D. Straight T. A. Moore A. L. Moore D. Gust J. Am. Chem. Soc. 2011 133 11641
34. A. P. de Silva I. M. Dixon H. Q. Nimal Gunaratne T. Gunnlaugsson P. R. S. Maxwell T. E. Rice J. Am. Chem. Soc. 1999 121 1393
35. D. Gust T. A. Moore A. L. Moore Chem. Commun. 2006 1169
36. P. Remon M. Balter S. Li J. Andréasson U. Pischel J. Am. Chem. Soc. 2011 133 20742
37. Y. Zhai Z. Zhu C. Zhu J. Zhu J. Zhu J. Ren E. Wang S. Dong Nanoscale 2013 5 4344
38. J. Li X. Jia D. Li J. Ren Y. Han Y. Xia E. Wang Nanoscale 2013 5 6131
39. C. W. Lien, Y. C. Chen, H. T. Chang and C. C. Huang, Nanoscale, 2013, 5, 8227
40. E. Busseron, Y. Ruff, E. Moulin and N. Giuseppone, Nanoscale, 2013, 5, 7098
41. S. Gaweda A. Podborska W. Macyk K. Szacilowski Nanoscale 2009 1 299
42. Y. Li H. Zheng Y. Li S. Wang Z. Wu P. Liu Z. Gao H. Liu D. J. Zhu J. Org. Chem. 2007 72 2878
43. K. J. Herbst Q. Ni J. Zhang IUBMB Life 2009 61 902
44. S. Zadran S. Standley K. Wong E. Otiniano A. Amighi M. Baudry Appl. Microbiol. Biotechnol. 2012 96 2012
45. C. Pistol C. Dwyer A. R. Lebeck IEEE Micro 2008 28 7
46. S. Buckhout-White M. Ancona E. Oh J. R. Deschamps M. H. Stewart J. B. Blanco-Canosa P. E. Dawson E. R. Goldman I. L. Medintz ACS Nano 2012 6 1026
47. E. Graugnard D. L. Kellis H. Bui S. Barnes W. Kuang J. Lee W. L. Hughes W. B. Knowlton B. Yurke Nano Lett. 2012 12 2117
48. K. S. Park M. W. Seo C. Jung J. Y. Lee H. G. Park Small 2012 8 2203
49. B. Yurke A. J. Turberfield A. P. Mills F. C. Simmel J. L. Neumann Nature 2000 406 605
50. I. L. Medintz H. Mattoussi Phys. Chem. Chem. Phys. 2009 11 17
51. W. R. Algar K. Susumu J. B. Delehanty I. L. Medintz Anal. Chem. 2011 83 8826
52. K. E. Sapsford L. Berti I. L. Medintz Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 4562
53. U. O. S. Seker E. Mutlugun P. L. Hernandez-Martinez V. K. Sharma V. Lesnyak N. Gaponik A. Eychmüller H. V. Demir Nanoscale 2013 5 7034
54. W. R. Algar D. Wegner A. L. Huston J. B. Blanco-Canosa M. H. Stewart A. Armstrong P. E. Dawson N. Hildebrandt I. L. Medintz J. Am. Chem. Soc. 2012 134 1876
55. W. R. Algar A. P. Malanoski K. Susumu M. H. Stewart N. Hildebrandt I. L. Medintz Anal. Chem. 2012 84 10136
56. J. Andréaasson and D. Gust, Photonically Switched Molecular Logic Devices, Wiley-VCH, Weinheim, 2012, p. 53
57. A. P. de Silva, Molecular Logic-Based Computation, Royal Society of Chemistry, Cambridge, 2012, p. 397
58. K. E. Sapsford T. Pons I. L. Medintz S. Higashiya F. M. Brunel P. E. Dawson H. Mattoussi J. Phys. Chem. C 2007 111 11528
59. K. E. Sapsford W. R. Algar L. Berti K. B. Gemmill B. J. Casey E. Oh M. H. Stewart I. L. Medintz Chem. Rev. 2013 11 1904
60. W. R. Algar D. E. Prasuhn M. H. Stewart T. L. Jennings J. B. Blanco-Canosa P. E. Dawson I. L. Medintz Bioconjugate Chem. 2011 22 825
61. D. E. Prasuhn J. R. Deschamps K. Susumu M. H. Stewart K. Boeneman J. B. Blanco-Canosa P. E. Dawson I. L. Medintz Small 2010 6 555
62. L. J. Charbonniere N. Hildebrandt Eur. J. Inorg. Chem. 2008 2008 324
63. Y. Liu A. Offenhäusser D. Mayer Angew. Chem., Int. Ed. 2010 122 2649
64. S. D. Straight P. A. Liddell Y. Terazono T. A. Moore A. L. Moore D. Gust Adv. Funct. Mater. 2007 17 777
65. A. Credi V. Balzani S. J. Langford J. F. Stoddart J. Am. Chem. Soc. 1997 119 2679
66. J. Andréasson U. Pischel S. D. Straight T. A. Moore A. L. Moore D. Gust J. Am. Chem. Soc. 2011 133 11641
67. A. P. de Silva N. D. McClenaghan Chem.-Eur. J. 2004 10 574
68. J. Elbaz Z. G. Wang R. Orbach I. Willner Nano Lett. 2009 9 4510
69. D. Liu W. Chen K. Sun K. Deng W. Zhang Z. Wang X. Jiang Angew. Chem., Int. Ed. 2011 50 4103
70. K. E. Sapsford J. Granek J. R. Deschamps K. Boeneman J. B. Blanco-Canosa P. E. Dawson K. Susumu M. H. Stewart I. L. Medintz ACS Nano 2011 5 2687
71. R. Baron O. Lioubashevski E. Katz T. Niazov I. Willner Angew. Chem., Int. Ed. 2006 118 1602
72. T. Niazov R. Baron E. Katz O. Lioubashevski I. Willner Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 17160
73. K. M. Manesh J. Halámek M. Pita J. Zhou T. K. Tam P. Santhosh M.-C. Chuang J. R. Windmiller D. Abidin E. Katz Biosens. Bioelectron. 2009 24 3569
74. D. Melnikov G. Strack J. Zhou J. R. Windmiller J. Halámek V. Bocharova M.-C. Chuang P. Santhosh V. Privman J. Wang J. Phys. Chem. B 2010 114 12166
75. A. P. De Silva M. R. James B. O. F. McKinney D. A. Pears S. M. Weir Nat. Mater. 2006 5 787
76. D. M. Kolpashchikov M. N. Stojanovic J. Am. Chem. Soc. 2005 127 11348
77. K. Boeneman B. C. Mei A. M. Dennis G. Bao J. R. Deschamps H. Mattoussi I. L. Medintz J. Am. Chem. Soc. 2009 131 3828
78. R. Onuki A. Nagasaki H. Kawasaki T. Baba T. Q. P. Uyeda K. Taira Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002 99 14716
79. J. Yuan B. A. Yankner Nature 2000 407 802
80. S. R. J. Coughlin Thromb. Haemostasis 2005 3 1800
81. A. R. Clapp T. Pons I. L. Medintz J. B. Delehanty J. S. Melinger T. Tiefenbrunn P. E. Dawson B. R. Fisher B. O'Rourke H. Mattoussi Adv. Mater. 2007 19 1921
82. F. Morgner S. Stufler D. Geibler I. L. Medintz W. R. Algar K. Susumu M. H. Stewart J. B. Blanco-Canosa P. E. Dawson N. Hildebrandt Sensors 2011 11 9667
83. D. Geißler L. J. Charbonnière R. F. Ziessel N. G. Butlin H.-G. Löhmannsröben N. Hildebrandt Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 1396
84. D. Geibler S. Stufler H.-G. Löhmannsröen N. Hildebrandt J. Am. Chem. Soc. 2013 135 1102
85. D. Han Z. Zhu C. Wu L. Peng L. Zhou B. Gulbakan G. Zhu K. Williams W. Tan J. Am. Chem. Soc. 2012 134 20797
86. M.-C. Chuang J. R. Windmiller P. Santhosh G. V. Ramírez E. Katz J. Wang Chem. Commun. 2011 47 3087
87. A. P. de Silva N. D. McClenaghan Chem.-Eur. J. 2004 10 574
88. B. C. Mei K. Susumu I. L. Medintz H. Mattoussi Nat. Protocols 2009 4 412
89. J. Xu T. M. Corneillie E. G. Moore G.-L. Law N. G. Butlin K. N. Raymond J. Am. Chem. Soc. 2011 133 19900
90. K. E. Sapsford D. Farrell S. Sun A. Rasooly H. Mattoussi I. L. Medintz Sens. Actuators, B 2009 139 13