Localized surface plasmon resonance: A unique property of plasmonic nanoparticles for nucleic acid detection

Nanoscale

Volumn 5, Issue 24, 2013, Pages 12043-12071

  Fong, Kah Ee ^a   Yung, Lin Yue Lanry ^a  

^a NATIONAL UNIVERSITY OF SINGAPORE   (Singapore)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOMEDICAL RESEARCH; CLINICAL DIAGNOSTICS; DETECTION EFFICIENCY; HIGH-THROUGHPUT DETECTION; LOCALIZED SURFACE PLASMON RESONANCE; NUCLEIC ACID DETECTION; PLASMONIC NANOPARTICLE; SINGLE-BASE MISMATCH;

BIOMOLECULES; NANOPARTICLES; NUCLEIC ACIDS; SENSORS; SURFACE PLASMON RESONANCE;

PLASMONS;

CROSS LINKING REAGENT; DNA; METAL NANOPARTICLE; NUCLEIC ACID; RNA;

ANIMAL; CHEMISTRY; EQUIPMENT; GENETIC PROCEDURES; HUMAN; METHODOLOGY; REVIEW; SURFACE PLASMON RESONANCE;

ANIMALS; BIOSENSING TECHNIQUES; CROSS-LINKING REAGENTS; DNA; HUMANS; METAL NANOPARTICLES; NUCLEIC ACIDS; RNA; SURFACE PLASMON RESONANCE;

EID: 84888389954     PISSN: 20403364     EISSN: 20403372     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3nr02257a     Document Type: Article

References (181)

1. J. L. Bada Earth Planet. Sci. Lett. 2004 226 1 15
2. J. N. Anker W. P. Hall O. Lyandres N. C. Shah J. Zhao R. P. Van Duyne Nat. Mater. 2008 7 442 453
3. E. V. Bichenkova Z. Lang X. Yu C. Rogert K. T. Douglas Biochim. Biophys. Acta 2011 1809 1 23
4. K. Saha S. S. Agasti C. Kim X. Li V. M. Rotello Chem. Rev. 2012 112 2739 2779
5. L. M. Zanoli R. D'Agata G. Spoto Anal. Bioanal. Chem. 2012 402 1759 1771
6. H. I. Peng B. L. Miller Analyst 2011 136 436 447
7. D. Nykypanchuk M. M. Maye D. Van Der Lelie O. Gang Nature 2008 451 549 552
8. M. R. Jones R. J. MacFarlane B. Lee J. Zhang K. L. Young A. J. Senesi C. A. Mirkin Nat. Mater. 2010 9 913 917
9. R. J. Macfarlane B. Lee M. R. Jones N. Harris G. C. Schatz C. A. Mirkin Science 2011 334 204 208
10. K. M. Mayer J. H. Hafner Chem. Rev. 2011 111 3828 3857
11. J. F. Gaspar P. V. Baptista J. Rueff Curr. Pharmacogenomics 2007 5 39 47
12. M. Rycenga C. M. Cobley J. Zeng W. Li C. H. Moran Q. Zhang D. Qin Y. Xia Chem. Rev. 2011 111 3669 3712
13. C. Burda X. Chen R. Narayanan M. A. El-Sayed Chem. Rev. 2005 105 1025 1102
14. B. Wiley Y. Sun Y. Xia Acc. Chem. Res. 2007 40 1067 1076
15. J. J. Mock R. T. Hill A. Degiron S. Zauscher A. Chilkoti D. R. Smith Nano Lett. 2008 8 2245 2252
16. C. Chicanne T. David R. Quidant J. C. Weeber Y. Lacroute E. Bourillot A. Dereux G. Colas des Francs C. Girard Phys. Rev. Lett. 2002 88 974021 974024
17. N. Yamamoto K. Araya F. J. García de Abajo Phys. Rev. B: Condens. Matter 2001 64 2054191 2054199
18. P. Chaturvedi K. H. Hsu A. Kumar K. H. Fung J. C. Mabon N. X. Fang ACS Nano 2009 3 2965 2974
19. F. J. García De Abajo Rev. Mod. Phys. 2010 82 209 275
20. M. Bosman V. J. Keast M. Watanabe A. I. Maaroof M. B. Cortie Nanotechnology 2007 18 165505
21. S. K. Ghosh T. Pal Chem. Rev. 2007 107 4797 4862
22. P. B. Johnson R. W. Christy Phys. Rev. B: Condens. Matter 1972 6 4370 4379
23. U. Kreibig and M. Vollmer, Optical Properties of Metal Clusters, Springer, New York, 1995
24. A. I. Henry J. M. Bingham E. Ringe L. D. Marks G. C. Schatz R. P. Van Duyne J. Phys. Chem. C 2011 115 9291 9305
25. C. F. Bohren and D. R. Huffman, Absorption and Scattering of Light by Small Particles, Wiley-Interscience, New York, 1983
26. J. Yguerabide E. E. Yguerabide Anal. Biochem. 1998 262 137 156
27. K.-S. Lee M. A. El-Sayed J. Phys. Chem. B 2006 110 19220 19225
28. P. K. Jain M. A. El-Sayed Chem. Phys. Lett. 2010 487 153 164
29. P. K. Jain K. S. Lee I. H. El-Sayed M. A. El-Sayed J. Phys. Chem. B 2006 110 7238 7248
30. S. Link M. A. El-Sayed J. Phys. Chem. B 1999 103 8410 8426
31. V. Myroshnychenko J. Rodríguez-Fernández I. Pastoriza-Santos A. M. Funston C. Novo P. Mulvaney L. M. Liz-Marzán F. J. García De Abajo Chem. Soc. Rev. 2008 37 1792 1805
32. K. L. Kelly E. Coronado L. L. Zhao G. C. Schatz J. Phys. Chem. B 2003 107 668 677
33. A. Tcherniak J. W. Ha S. Dominguez-Medina L. S. Slaughter S. Link Nano Lett. 2010 10 1398 1404
34. S. Berciaud L. Cognet P. Tamarat B. Lounis Nano Lett. 2005 5 515 518
35. R. H. Doremus J. Chem. Phys. 1964 40 2389 2396
36. S. Link M. A. El-Sayed J. Phys. Chem. B 1999 103 4212 4217
37. D. A. Schultz Curr. Opin. Biotechnol. 2003 14 13 22
38. S. Schultz D. R. Smith J. J. Mock D. A. Schultz Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2000 97 996 1001
39. J. Yguerabide E. E. Yguerabide Anal. Biochem. 1998 262 157 176
40. M. Pelton J. Aizpurua G. Bryant Laser Photonics Rev. 2008 2 136 159
41. C. Sönnichsen T. Franzl T. Wilk G. Von Plessen J. Feldmann O. Wilson P. Mulvaney Phys. Rev. Lett. 2002 88 774021 774024
42. C. L. Nehl N. K. Grady G. P. Goodrich F. Tam N. J. Halas J. H. Hafner Nano Lett. 2004 4 2355 2359
43. E. Prodan C. Radloff N. J. Halas P. Nordlander Science 2003 302 419 422
44. J. J. Mock M. Barbic D. R. Smith D. A. Schultz S. Schultz J. Chem. Phys. 2002 116 6755 6759
45. A. Tao P. Sinsermsuksakul P. Yang Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 4597 4601
46. N. J. Halas S. Lal W. S. Chang S. Link P. Nordlander Chem. Rev. 2011 111 3913 3961
47. E. Ringe M. R. Langille K. Sohn J. Zhang J. Huang C. A. Mirkin R. P. Van Duyne L. D. Marks J. Phys. Chem. Lett. 2012 3 1479 1483
48. S. Mukherjee H. Sobhani J. B. Lassiter R. Bardhan P. Nordlander N. J. Halas Nano Lett. 2010 10 2694 2701
49. F. Hao Y. Sonnefraud P. Van Dorpe S. A. Maier N. J. Halas P. Nordlander Nano Lett. 2008 8 3983 3988
50. C. J. Orendorff T. K. Sau C. J. Murphy Small 2006 2 636 639
51. C. L. Haynes R. P. Van Duyne J. Phys. Chem. B 2001 105 5599 5611
52. A. D. McFarland R. P. Van Duyne Nano Lett. 2003 3 1057 1062
53. S. Pierrat I. Zins A. Breivogel G. Sönnichsen Nano Lett. 2007 7 259 263
54. M. M. Miller A. A. Lazarides J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 2006 8 S239 S249
55. M. M. Miller A. A. Lazarides J. Phys. Chem. B 2005 109 21556 21565
56. E. Petryayeva U. J. Krull Anal. Chim. Acta 2011 706 8 24
57. G. J. Nusz S. M. Marinakos A. C. Curry A. Dahlin F. Hook A. Wax A. Chilkoti Anal. Chem. 2008 80 984 989
58. T. Ung L. M. Liz-Marzán P. Mulvaney Langmuir 1998 14 3740 3748
59. R. Bardhan S. Mukherjee N. A. Mirin S. D. Levit P. Nordlander N. J. Halas J. Phys. Chem. C 2010 114 7378 7383
60. K. L. Wustholz A. I. Henry J. M. Bingham S. L. Kleinman M. J. Natan R. G. Freeman R. P. Van Duyne Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 2009 7394 739403
61. S. L. Kleinman J. M. Bingham A. I. Henry K. L. Wustholz R. P. Van Duyne Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 2010 7757 77570J
62. H. Hövel S. Fritz A. Hilger U. Kreibig M. Vollmer Phys. Rev. B: Condens. Matter 1993 48 18178 18188
63. C. Novo A. M. Funston I. Pastoriza-Santos L. M. Liz-Marzán P. Mulvaney J. Phys. Chem. C 2008 112 3 7
64. T. G. Habteyes S. Dhuey E. Wood D. Gargas S. Cabrini P. J. Schuck A. P. Alivisatos S. R. Leone ACS Nano 2012 6 5702 5709
65. S. Y. Chen J. J. Mock R. T. Hill A. Chilkoti D. R. Smith A. A. Lazarides ACS Nano 2010 4 6535 6546
66. J. T. Bradshaw S. B. Mendes S. S. Saavedra Anal. Chem. 2005 77 28A 36A
67. M. Willander S. Al-Hilli Methods Mol. Biol. 2009 544 201 229
68. B. M. Reinhard M. Siu H. Agarwal A. P. Alivisatos J. Liphardt Nano Lett. 2005 5 2246 2252
69. F. Svedberg Z. Li H. Xu M. Käll Nano Lett. 2006 6 2639 2641
70. M. Ringler T. A. Klar A. Schwemer A. S. Susha J. Stehr G. Raschke S. Funk M. Borowski A. Nichtl K. Kürzinger R. T. Phillips J. Feldmann Nano Lett. 2007 7 2753 2757
71. L. Martin-Moreno Nat. Phys. 2009 5 457 458
72. J. H. Lee Q. Wu W. Park Opt. Lett. 2009 34 443 445
73. Q. H. Wei K. H. Su S. Durant X. Zhang Nano Lett. 2004 4 1067 1071
74. P. Nordlander C. Oubre E. Prodan K. Li M. I. Stockman Nano Lett. 2004 4 899 903
75. W. Rechberger A. Hohenau A. Leitner J. R. Krenn B. Lamprecht F. R. Aussenegg Opt. Commun. 2003 220 137 141
76. T. J. Yim Y. Wang X. Zhang Nanotechnology 2008 19 435605
77. B. M. Reinhard S. Sheikholeslami A. Mastroianni A. P. Alivisatos J. Liphardt Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007 104 2667 2672
78. H. Wang B. M. Reinhard J. Phys. Chem. C 2009 113 11215 11222
79. H. Tamaru H. Kuwata H. T. Miyazaki K. Miyano Appl. Phys. Lett. 2002 80 1826
80. K. H. Su Q. H. Wei X. Zhang J. J. Mock D. R. Smith S. Schultz Nano Lett. 2003 3 1087 1090
81. L. Gunnarsson T. Rindzevicius J. Prikulis B. Kasemo M. Käll S. Zou G. C. Schatz J. Phys. Chem. B 2005 109 1079 1087
82. M. J. Crow K. Seekell A. Wax Opt. Lett. 2011 36 757 759
83. M. Schmeits L. Dambly Phys. Rev. B: Condens. Matter 1991 44 12706 12712
84. T. Atay J. H. Song A. V. Nurmikko Nano Lett. 2004 4 1627 1631
85. J. Prikulis F. Svedberg M. Käll J. Enger K. Ramser M. Goksör D. Hanstorp Nano Lett. 2004 4 115 118
86. E. A. Jares-Erijman T. M. Jovin Nat. Biotechnol. 2003 21 1387 1395
87. L. Kelbauskas N. Woodbury D. Lohr Biochem. Cell Biol. 2009 87 323 335
88. S. S. Vogel C. Thaler S. V. Koushik Sci. STKE 2006 331 re2
89. P. Tinnefeld M. Sauer Angew. Chem., Int. Ed. 2005 44 2642 2671
90. S. F. Lee M. A. Osborne ChemPhysChem 2009 10 2174 2191
91. G. L. Liu Y. Yin S. Kunchakarra B. Mukherjee D. Gerion S. D. Jett D. G. Bear J. W. Gray A. P. Alivisatos L. P. Lee F. F. Chen Nat. Nanotechnol. 2006 1 47 52
92. G. Raschke S. Kowarik T. Franzl C. Sönnichsen T. A. Klar J. Feldmann A. Nichtl K. Kürzinger Nano Lett. 2003 3 935 938
93. J. Li X. Chu Y. Liu J. H. Jiang Z. He Z. Zhang G. Shen R. Q. Yu Nucleic Acids Res. 2005 33 1 9
94. H. J. Parab C. Jung J. H. Lee H. G. Park Biosens. Bioelectron. 2010 26 667 673
95. D. G. Thompson A. Enright K. Faulds W. E. Smith D. Graham Anal. Chem. 2008 80 2805 2810
96. F. McKenzie K. Faulds D. Graham Small 2007 3 1866 1868
97. S. J. Oldenburg C. C. Genick K. A. Clark D. A. Schultz Anal. Biochem. 2002 309 109 116
98. R. Verdoold R. Gill F. Ungureanu R. Molenaar R. P. H. Kooyman Biosens. Bioelectron. 2011 27 77 81
99. R. Verdoold F. Ungureanu D. Wasserberg R. P. H. Kooyman Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 2009 7312 73120N
100. J. I. L. Chen Y. Chen D. S. Ginger J. Am. Chem. Soc. 2010 132 9600 9601
101. C. Sönnichsen B. M. Reinhard J. Liphardt A. P. Alivisatos Nat. Biotechnol. 2005 23 741 745
102. T. A. Taton G. Lu C. A. Mirkin J. Am. Chem. Soc. 2001 123 5164 5165
103. W. Xu X. Xue T. Li H. Zeng X. Liu Angew. Chem., Int. Ed. 2009 48 6849 6852
104. K. Sato K. Hosokawa M. Maeda J. Am. Chem. Soc. 2003 125 8102 8103
105. M. B. Wabuyele F. Yan T. Vo-Dinh Anal. Bioanal. Chem. 2010 398 729 736
106. L. Guerrini F. McKenzie A. W. Wark K. Faulds D. Graham Chem. Sci. 2012 3 2262 2269
107. Y. Shan J. J. Xu H. Y. Chen Chem. Commun. 2009 905 907
108. A. J. Haes D. A. Stuart S. Nie R. P. Van Duyne J. Fluoresc. 2004 14 355 367
109. R. Elghanian J. J. Storhoff R. C. Mucic R. L. Letsinger C. A. Mirkin Science 1997 277 1078 1081
110. J. J. Storhoff R. Elghanian R. C. Mucic C. A. Mirkin R. L. Letsinger J. Am. Chem. Soc. 1998 120 1959 1964
111. R. A. Reynolds III C. A. Mirkin R. L. Letsinger J. Am. Chem. Soc. 2000 122 3795 3796
112. J. W. Jian C. C. Huang Chem.-Eur. J. 2011 17 2374 2380
113. A. Charrier N. Candoni N. Liachenko F. Thibaudau Biosens. Bioelectron. 2007 22 1881 1886
114. Y. Sato K. Sato K. Hosokawa M. Maeda Anal. Biochem. 2006 355 125 131
115. H. Li L. Rothberg Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2004 101 14036 14039
116. X. Zhu Y. Liu J. Yang Z. Liang G. Li Biosens. Bioelectron. 2010 25 2135 2139
117. Z. Ma L. Tian T. Wang C. Wang Anal. Chim. Acta 2010 673 179 184
118. R. Kanjanawarut X. Su Anal. Chem. 2009 81 6122 6129
119. A. Fan S. Cai Z. Cao C. Lau J. Lu Analyst 2010 135 1400 1405
120. Z. Zhan C. Cao S. J. Sim Biosens. Bioelectron. 2010 26 511 516
121. X. Xu D. G. Georganopoulou H. D. Hill C. A. Mirkin Anal. Chem. 2007 79 6650 6654
122. Z. Zhan X. Ma C. Cao S. J. Sim Biosens. Bioelectron. 2012 32 127 132
123. L. Xiao L. Wei Y. He E. S. Yeung Anal. Chem. 2010 82 6308 6314
124. K. E. Fong L.-Y. L. Yung RSC Adv. 2013 3 6076 6084
125. D. G. Thompson K. Faulds W. E. Smith D. Graham J. Phys. Chem. C 2009 114 7384 7389
126. H. N. Wang T. Vo-Dinh Small 2011 7 3067 3074
127. J. Hu C. Y. Zhang Anal. Chem. 2010 82 8991 8997
128. J. D. Driskell R. A. Tripp Chem. Commun. 2010 46 3298 3300
129. H. C. Lo H. I. Hsiung S. Chattopadhyay H. C. Han C. F. Chen J. P. Leu K. H. Chen L. C. Chen Biosens. Bioelectron. 2011 26 2413 2418
130. F. Liu J. Y. Choi T. S. Seo Biosens. Bioelectron. 2010 25 2361 2365
131. P. C. Ray A. Fortner J. Griffin C. K. Kim J. P. Singh H. Yu Chem. Phys. Lett. 2005 414 259 264
132. H. Wang J. Li Y. Wang J. Jin R. Yang K. Wang W. Tan Anal. Chem. 2010 82 7684 7690
133. B. Dubertret M. Calame A. J. Libchaber Nat. Biotechnol. 2001 19 365 370
134. H. Zhou J. Liu J. J. Xu H. Y. Chen Chem. Commun. 2011 47 8358 8360
135. C. A. Mirkin R. L. Letsinger R. C. Mucic J. J. Storhoff Nature 1996 382 607 609
136. R. Jin G. Wu Z. Li C. A. Mirkin G. C. Schatz J. Am. Chem. Soc. 2003 125 1643 1654
137. B. Pan L. Ao F. Gao H. Tian R. He D. Cui Nanotechnology 2005 16 1776 1780
138. D. P. Yang D. X. Cui Chem.-Asian J. 2008 3 2010 2022
139. L. Xu H. Kuang C. Xu W. Ma L. Wang N. A. Kotov J. Am. Chem. Soc. 2012 134 1699 1709
140. J. S. Lee A. K. R. Lytton-Jean S. J. Hurst C. A. Mirkin Nano Lett. 2007 7 2112 2115
141. S. Pal J. Sharma H. Yan Y. Liu Chem. Commun. 2009 6059 6061
142. I. Tokareva E. Hutter J. Am. Chem. Soc. 2004 126 15784 15789
143. B. C. Vidal Jr. T. C. Deivaraj J. Yang H. P. Too G. M. Chow L. M. Gan J. Y. Lee New J. Chem. 2005 29 812 816
144. Y. Cao R. Jin C. A. Mirkin J. Am. Chem. Soc. 2001 123 7961 7962
145. D. K. Lim I. J. Kim J. M. Nam Chem. Commun. 2008 5312 5314
146. T. Natsume Y. Ishikawa K. Dedachi T. Tsukamoto N. Kurita Chem. Phys. Lett. 2007 434 133 138
147. R. Chakrabarti A. M. Klibanov J. Am. Chem. Soc. 2003 125 12531 12540
148. C. K. Chen Y. C. Shiang C. C. Huang H. T. Chang Biosens. Bioelectron. 2011 26 3464 3468
149. J. J. Storhoff A. A. Lazarides R. C. Mucic C. A. Mirkin R. L. Letsinger G. C. Schatz J. Am. Chem. Soc. 2000 122 4640 4650
150. K. Sato K. Hosokawa M. Maeda Nucleic Acids Res. 2005 33 e4
151. K. Sato M. Onoguchi Y. Sato K. Hosokawa M. Maeda Anal. Biochem. 2006 350 162 164
152. K. Hosokawa K. Sato N. Ichikawa M. Maeda Lab Chip 2004 4 181 185
153. H. Arata H. Komatsu A. Han K. Hosokawa M. Maeda Analyst 2012 137 3234 3237
154. J. Xu S. L. Craig J. Am. Chem. Soc. 2005 127 13227 13231
155. P. C. Ray Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 1151 1154
156. S. Nie S. R. Emory Science 1997 275 1102 1106
157. P. Das H. Metiu J. Phys. Chem. 1985 89 4680 4687
158. G. L. Liu Y. T. Long Y. Choi T. Kang L. P. Lee Nat. Methods 2007 4 1015 1017
159. R. T. Hill J. J. Mock Y. Urzhumov D. S. Sebba S. J. Oldenburg S. Y. Chen A. A. Lazarides A. Chilkoti D. R. Smith Nano Lett. 2010 10 4150 4154
160. I. A. Larmour E. A. Argueta K. Faulds D. Graham J. Phys. Chem. C 2012 116 2677 2682
161. G. McNay D. Eustace W. E. Smith K. Faulds D. Graham Appl. Spectrosc. 2011 65 825 837
162. H. N. Wang T. Vo-Dinh Nanotechnology 2009 20 065101
163. A. Barhoumi D. Zhang F. Tam N. J. Halas J. Am. Chem. Soc. 2008 130 5523 5529
164. M. M. Maye O. Gang M. Cotlet Chem. Commun. 2010 46 6111 6113
165. H. Zhou J. Liu J. J. Xu H. Y. Chen Anal. Chem. 2011 83 8320 8328
166. Y. Chen K. Munechika I. Jen-La Plante A. M. Munro S. E. Skrabalak Y. Xia D. S. Ginger Appl. Phys. Lett. 2008 93 053106
167. W. W. Zhao J. Wang J. J. Xu H. Y. Chen Chem. Commun. 2011 47 10990 10992
168. J. M. Nam S. I. Stoeva C. A. Mirkin J. Am. Chem. Soc. 2004 126 5932 5933
169. S. I. Stoeva J. S. Lee C. S. Thaxton C. A. Mirkin Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 3303 3306
170. C. S. Thaxton H. D. Hill D. G. Georganopoulou S. I. Stoeva C. A. Mirkin Anal. Chem. 2005 77 8174 8178
171. H. D. Hill R. A. Vega C. A. Mirkin Anal. Chem. 2007 79 9218 9223
172. H. D. Hill C. A. Mirkin Nat. Protoc. 2006 1 324 336
173. K. Kawata M. Osawa S. Okabe Environ. Sci. Technol. 2009 43 6046 6051
174. I. Capek Adv. Colloid Interface Sci. 2011 163 123 143
175. N. T. Kim Thanh Z. Rosenzweig Anal. Chem. 2002 74 1624 1628
176. J. M. Nam C. S. Thaxton C. A. Mirkin Science 2003 301 1884 1886
177. D. G. Georganopoulou L. Chang J. M. Nam C. S. Thaxton E. J. Mufson W. L. Klein C. A. Mirkin Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005 102 2273 2276
178. A. J. Haes L. Chang W. L. Klein R. P. Van Duyne J. Am. Chem. Soc. 2005 127 2264 2271
179. J. Wang Y. Shan W. W. Zhao J. J. Xu H. Y. Chen Anal. Chem. 2011 83 4004 4011
180. H. Otsuka Y. Akiyama Y. Nagasaki K. Kataoka J. Am. Chem. Soc. 2001 123 8226 8230
181. C. R. Yonzon E. Jeoung S. Zou G. C. Schatz M. Mrksich R. P. Van Duyne J. Am. Chem. Soc. 2004 126 12669 12676