Antitags: SERS-encoded nanoparticle assemblies that enable single-spot multiplex protein detection

Advanced Materials

Volumn 26, Issue 12, 2014, Pages 1941-1946

  Guarrotxena, Nekane ^a   Bazan, Guillermo C ^b  

^a INSTITUTO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE POLÍMEROS   (Spain)

^b UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

biosensors; multiplex; nanoparticles; silver; surface enhanced raman spectroscopy (SERS)

Indexed keywords

BIOSENSORS; CHEMICAL DETECTION; MULTIPLEXING; NANOPARTICLES; POLYETHYLENE GLYCOLS; PROTEINS; RAMAN SPECTROSCOPY;

BIO-IMAGING; COMPLEX SAMPLES; DECONVOLUTION APPROACH; MULTIPLEX PROTEINS; NANOPARTICLE ASSEMBLIES; SIMULTANEOUS DETECTION; SURFACE ENHANCED RAMAN SPECTROSCOPY;

SILVER;

1,4-BENZENEDITHIOL; ANTIBODY; BIPHENYL DERIVATIVE; C REACTIVE PROTEIN; MACROGOL DERIVATIVE; METAL NANOPARTICLE; PROTEIN; SILVER DERIVATIVE; THIOL DERIVATIVE; THROMBIN;

CHEMISTRY; HUMAN; PROCEDURES; PROTEIN MULTIMERIZATION; RAMAN SPECTROMETRY;

ANTIBODIES; BIPHENYL COMPOUNDS; C-REACTIVE PROTEIN; HUMANS; METAL NANOPARTICLES; POLYETHYLENE GLYCOLS; PROTEIN MULTIMERIZATION; PROTEINS; SILVER COMPOUNDS; SPECTRUM ANALYSIS, RAMAN; SULFHYDRYL COMPOUNDS; THROMBIN;

EID: 84897107797     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201304107     Document Type: Article

References (82)

1. a) S. R. Panikkanvalappil, M. A. Mackey, M. A. El-Sayed, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 4815
2. b) K. Saha, S. S. Agasti, C. Kim, X. Li, V. M. Rotello, Chem. Rev. 2012, 112, 2739
3. c) L. Rodríguez-Lorenzo, R. de la Rica, R. Alvarez-Puebla, L. M. Liz-Marzán, M. M. Stevens, Nat. Mater. 2012, 11, 604.
4. a) S. Chen, M. Svedendahl, R. P. Van Duyne, M. Kall, Nano Lett. 2011, 11, 1826
5. b) D. A. Giljohann, D. S. Seferos, W. L. Daniel, M. D. Massich, P. C. Patel, C. A. Mirkin, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 3280.
6. a) R. Perez-Pineiro, M. A. Correa-Duarte, V. Salgueirino, R. A. Alvarez-Puebla, Nanoscale 2012, 4, 113
7. b) G. Zhu, M. Ye, M. J. Donovan, E. Song, Z. Zhao, W. Tan, Chem. Commun. 2012, 48, 10472
8. c) J. N. Anker, W. P. Hall, M. P. Lambert, P. T. Velasco, M. Mrksich, W. L. Klein, R. P. Van Duyne, J. Phys. Chem. C. 2009, 113, 5891.
9. D. P. Cowcher, Y. Xu, R. Goodacre, Anal. Chem. 2013, 85, 3297.
10. a) K. M. Tan, I. Barman, N. C. Dingari, G. P. Singh, T. F. Chia, W. L. Tok, Anal. Chem. 2013, 85, 1846
11. b) C. Wang, C. Yu, Rev. Anal. Chem. 2013, 32, 1
12. c) J. M. Bingham, J. N. Anker, L. E. Kreno, R. P. Van Duyne, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 17358
13. d) X. Xu, W. L. Daniel, W. Wei, C. A. Mirkin, Small, 2010, 6, 623
14. e) R. A. Alvarez-Puebla, L. M. Liz-Marzan, Energy Environ. Sci. 2010, 3, 1011.
15. a) J. A. Ruemmele, W. P. Hall, L. K. Ruvuna, R. P. Van Duyne, Anal. Chem. 2013, 85, 4560
16. b) A. H. Alhasan, D. Y. Kim, W. L. Daniel, E. Watson, J. J. Meeks, C. S. Thaxton, C. A. Mirkin, Anal. Chem. 2012, 84, 4153
17. c) A.-I. Henry, B. Sharma, R. P. Van Duyne, Nanotech. Conf. &Expo. 2012, 3, 40
18. d) M. K. Banolzer, J. E. Millstone, C. A. Mirkin, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 885
19. e) Schuckler, Chem. Phys. Chem. 2009, 10, 1344
20. f) L. Rodriguez-Lorenzo, L. Fabris, R. A. Alvarez-Puebla, Anal. Chim. Acta 2012, 745, 10.
21. a) D. Kozak, P. Kithva, J. Bax, P. P. T. Surawski, M. J. Monteiro, M. Trau, Chem. Commun. 2011, 47, 9687
22. b) C. Minelli, S. B. Lowe, M. M. Stevens, Small 2010, 6, 2336
23. c) J. M. Nam, C. S. Thaxton, C. A. Mirkin, Science 2003, 301, 1884
24. d) X. Qian, X.-H. Peng, D. O. Ansari, Q. Yin-Goen, G. Z. Chen, D. M. Shin, L. Yang, A. N. Young, M. D. Wang, S. Nie, Nat. Biotechnol. 2008, 26, 83
25. e) R. A. Alvarez-Puebla, L. M. Liz-Marzan, F. J. Garcia de Abajo, J.Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2428
26. f) M. Sanles-Sobrido, W. Exner, L. Rodríguez-Lorenzo, B. Rodríguez-González, M. A. Correa-Duarte, R. A. Álvarez-Puebla, L. M. Liz-Marzán, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2699.
27. D. L. Taylor, J. Biomol. Screen. 2010, 15, 720.
28. a) H. Zhang, A. J. Deconinck, S. C. Slimmer, P. S. Doyle, J. A. Lewis, R. G. Nuzzo, Chem. Eur. J. 2011, 17, 2867
29. b) K. Ma, J. M. Yuen, N. C. Shah, J. T. Walsh Jr, M. R. Glucksberg, R. P. Van Duyne, Anal. Chem. 2011, 83, 9146
30. c) J. Kneipp, H. Kneipp, K. Kneipp, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1052
31. d) A. Pallaoro, G. Braun, M. Moskovits, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 16559
32. e) Y. Xiang, Y. Zhang, Y. Chang, Y. Chai, J. Wang, R. Yuan, Anal. Chem. 2010, 82, 1138.
33. a) Y. Wang, J. L. Seebald, D. P. Szeto, J. Irudayaraj, ACS Nano 2010, 4, 4039
34. b) R. Bandhan, S. Lal, A. Joshi, N. Halas, Acc. Chem. Res. 2011, 44, 936
35. c) C. L. Zavaleta, B. R. Smith, I. Walton, W. Doering, G. Davis, B. Shojaei, M. J. Natan, S. S. Gambhir, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009, 106, 13511
36. d) X. M. Qian, S. M. Nie, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 912
37. e) F. Zhang, G. B. Braun, A. Pallaoro, Y. Zhang, Y. Shi, D. Cui, M. Moskovits, D. Zhao, G. D. Stucky, Nano Lett. 2012, 12, 61
38. f) Y. Song, X. Y. Xu, K. W. MacRenaris, X.-Q. Zhang, C. A. Mirkin, T. J. Meade, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 9143
39. g) S. Lee, H. Chon, S.-Y. Yoon, E. K. Lee, S.-I. Chang, D. W. Lim, J. Choo, Nanoscale 2012, 4, 124.
40. a) A. N. Generalova, V. A. Oleinkov, A. Sukhanova, M. V. Artemyev, V. P. Zubov, I. Nabiev, Biosens. Bioelectron. 2013, 39, 187
41. b) A. M. Smith, S. Nie, J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 24
42. c) D.-K. Lim, K.-S. Jeon, J.-H. Hwang, H. Kim, S. Kwon, Y. D. Suh, J-M. Nam, Nat. Nanotech. 2011, 6, 452
43. d) D.-K. Lim, K.-S. Jeon, H. Kim, J.-M. Nam, Y. D. Suh, Nat. Mater. 2010, 9, 60
44. e) M. Bruchez, M. Moronne, P. Gin, S. Weiss, A. P. Alivisatos, Science 1998, 281, 2013.
45. a) J. Liu, S. K. Lau, V. A. Varma, R. A. Moffitt, M. Caldwell, T. Liu, A. N. Young, J. A. Petros, A. O. Osunkoya, T. Krogstad, B. Leyland-Jones, M. D. Wang, S. Nie, ACS Nano 2010, 4, 2755
46. b) F. Wang, D. Banerjee, Y. Liu, X. Chen, X. Liu, Analyst 2010, 135, 1839
47. c) S. Rauf, A. Glidle, J. M. Cooper, Chem. Commun., 2010, 46, 2814
48. d) Y. P. Kim, W. L. Daniel, Z. Xia, H. Xie, C. A. Mirkin, J. Rao, Chem. Comm. 2010, 46, 76
49. e) M. Y. Han, X. H. Gao, J. Z. Su, S. Nie, Nat. Biotechnol. 2001, 19, 631.
50. S. Keren, C. Zavaleta, Z. Cheng, A. de la Zerda, O. Gheysens, S. S. Gambhir, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 5844.
51. a) S. Nie, S. R. Emory, Science 1997, 275, 1102
52. b) K. Kneipp, Y. Wang, H. Kneipp, L. T. Perelman, I. Itzkan, R. R. Dasari, M. S. Feld, Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1667
53. c) R. F. Aroca, P. J. G. Goulet, D. S. dos Santos, R. A. Alvarez- Puebla, O. N. Oliveira, Anal. Chem. 2005, 77, 378
54. d) J. A. Diering, R. B. Lettan, K. A. Scheidt, R. P Duyne, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 16249
55. e) S. J. Lee, A. R. Morrill, M. Moskovits, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2200.
56. a) M. Moskovits, J. Raman Spectrosc. 2005, 36, 485
57. b) J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shanh, J. Zhao, R. P. Van Duyne, Nat. Mater. 2008, 7, 442.
58. a) E. C. Le Ru, P. G. Etchegoin, Annu. Rev. Phys. Chem. 2012, 63, 65
59. b) B. Sharma, R. R. Frontiera, A.-I. Henry, E. Ringe, R. P. Van Duyne, Mater. Today 2012, 15, 16
60. c) N. J. Halas, S. Lal, W.-S. Chang, S. Link, P. Nordlander, Chem. Reviews 2011, 111, 3913
61. d) S. L. Kleinman, R. R. Frontiera, A-I. Henry, J. A. Dieringer, R. P. Van Duyne, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 21
62. e) M. Banik, P. Z. El-Khoury, A. Nag, A. Rodriguez-Perez, N. Guarrotxena, F. G. Bazan, V. A. Apkarian, ACS Nano 2012, 6, 10343
63. f) M. Banik, A. Nag, P. Z. El-Khoury, A. Rodriguez Perez, N. Guarrotxena, G. C. Bazan, V. A. Apkarian, J. Phys. Chem. C. 2012, 116, 10415
64. g) D. Whitmore, P. Z. El-Khoury, L. Fabris, P. Chu, G. C. Bazan, E. O. Potma, V. A. Apkarian, J. Phys. Chem. C. 2011, 115, 15900.
65. a) T. A. Laurence, G. B. Braun, N. O. Reich, M. Moskovits, Nano Lett. 2012, 12, 2912
66. b) N. Guarrotxena, B. Liu, L. Fabris, G. C. Bazan, Adv. Mater. 2010, 22, 4954
67. c) N. Guarrotxena, G. C. Bazan, Chem. Commun. 2011, 47, 8784
68. d) N. H. Kim, S. J. Lee, M. Moskovits, Avd. Mater. 2011, 23, 4152
69. e) K. Osberg, M. Rycenga, N. Harris, A. L. Schmucker, M. Langille, G. C. Schatz, C. A. Mirkin, Nano Lett. 2012, 12, 3828
70. f) M. Rycenga, P. H. C. Camargo, W. Li, C. H. Moran, Y. Xia, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 696
71. g) A. Pallaoro, G. B. Braun, N. O. Reich, M. Moskovits, Small 2010, 6, 618.
72. a) L. Fabris, M. Schierhorn, M. Moskovits, G. C. Bazan, Small 2010, 6, 1550
73. b) S. N. Pazos-Pérez, C. Simone Wagner, J. M. Romo-Herrera, L. M. Liz-Marzán, F. J. García de Abajo, A. Wittemann, A. Fery, R. A. Alvarez-Puebla, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 12688.
74. E. Engvall, Clinic. Chem. 2010, 56, 319.
75. P. C. Lee, D. J. Meisel, J. Phys. Chem. 1982, 86, 3391.
76. N. Guarrotxena, Y. Ren, A. Mikhailovsky, Langmuir 2011, 27, 347.
77. a) G. T. Hermanson, in Bioconjugate Techniques, Academic Press Inc., Rockford, Illinois, USA 2008
78. b) R. A. Sperling, T. Pellegrino, J. K. Li, W. H. Cang, W. J. Parak, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 943.
79. a) D. Zhang, O. Neumann, H. Wang, V. M. Yuwono, A. Barhoumi, M. Perham, J. D. Hartgerink, P. Wittung-Stafshede, N. J. Halas, Nano Lett. 2009, 9, 666
80. b) J. Zhang, Y. Fu, D. Liang, K. Nowaczyk, R. Y. Zhao, J. R. Lakowicz, Nano Lett. 2008, 8, 1179.
81. a) C. S. Levin, S. W. Bishnoi, N. K. Grady, N. J. Halas, Anal. Chem. 2006, 78, 3277.
82. E. J. Cho, J. R. Collett, A. E. Szafranska, A. D. Ellington, Anal. Chim. Acta 2006, 564, 82.