The current and future role of aptamers in electroanalysis

Journal of the Electrochemical Society

Volumn 161, Issue 5, 2014, Pages

  Liu, Juan ^a   Morris, Melissa Dávila ^a   Macazo, Florika C ^a   Schoukroun Barnes, Lauren R ^a   Whitez, Ryan J ^a  

^a UNIVERSITY OF MARYLAND BALTIMORE COUNTY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANTIBODIES; BINDING ENERGY; ELECTROCHEMICAL SENSORS; NUCLEIC ACIDS; OLIGONUCLEOTIDES; SIGNAL TRANSDUCTION;

ACADEMIC LABORATORY; BIOCHEMICAL STABILITY; BIORECOGNITION ELEMENTS; ELECTROCHEMICAL SENSING; ELECTROCHEMICAL SIGNALS; SENSITIVE DETECTION; SIGNAL TRANSDUCTION MECHANISM; SPECIFIC RECOGNITION;

CHEMICAL DETECTION;

EID: 84904786599     PISSN: 00134651     EISSN: 19457111     Source Type: Journal    
DOI: 10.1149/2.026405jes     Document Type: Article

References (151)

1. B. J. Privett, J. H. Shin, and M. H. Schoenfisch, Anal. Chem., 82, 4723 (2010).
2. N. J. Ronkainen, H. B. Halsall, and W. R. Heineman, Chem. Soc. Rev., 39, 1747 (2010).
3. E. Bakker and E. Pretsch, TrAC Trends in Analytical Chemistry, 27, 612 (2008).
4. J. Wang, Chem. Rev., 108, 814 (2007).
5. K. E. Toghill and R. G. Compton, Int. J. Electrochem. Sci., 5, 1246 (2010).
6. V. Suryanarayanan, C. T. Wu, and K. C. Ho, Electroanalysis, 22, 1795 (2010).
7. A. Bhimji, A. A. Zaragoza, L. S. Live, and S. O. Kelley, Anal. Chem., 85, 6813 (2013).
8. F. Ricci, G. Adornetto, and G. Palleschi, Electrochim. Acta, 84, 74 (2012).
9. B. V. Chikkaveeraiah, A. A. Bhirde, N. Y. Morgan, H. S. Eden, and X. Chen, ACS Nano, 6, 6546 (2012).
10. T. G. Drummond, M. G. Hill, and J. K. Barton, Nat Biotech, 21, 1192 (2003).
11. C. Fan, K. W. Plaxco, and A. J. Heeger, Proc. Natl. Acad. Sci., 100, 9134 (2003).
12. F. Ricci, R. Y. Lai, and K. W. Plaxco, Chem. Commun., 3768 (2007).
13. Z.-g. Yu and R. Y. Lai, Anal. Chem., 85, 3340 (2013).
14. W. Yang and R. Y. Lai, Analyst, 136, 134 (2011).
15. A. S. Patterson, D. M. Heithoff, B. S. Ferguson, H. T. Soh, M. J. Mahan, and K. W. Plaxco, Appl. Environ. Microbiol., 79, 2302 (2013).
16. S. A. Piletsky and A. P. F. Turner, Electroanalysis, 14, 317 (2002).
17. D. Antuña-Jiménez, G. Díaz-Díaz, M. C. Blanco-López, M. J. Lobo-Castañón, A. J. Miranda-Ordieres, and P. Tuñón-Blanco, in Molecularly Imprinted Sensors, p. 1, Elsevier, Amsterdam (2012).
18. C. Malitesta, E. Mazzotta, R. A. Picca, A. Poma, I. Chianella, and S. A. Piletsky, Anal. Bioanal. Chem., 402, 1827 (2012).
19. Y. V. Ulyanova, A. E. Blackwell, and S. D. Minteer, Analyst, 131, 257 (2006).
20. J. Y. Gerasimov and R. Y. Lai, Chem. Commun., 47, 8688 (2011).
21. A. Devadoss and J. D. Burgess, J. Am. Chem. Soc., 126, 10214 (2004).
22. A. Devadoss and J. D. Burgess, Langmuir, 18, 9617 (2002).
23. Z. P. Aguilar, W. R. Vandaveer, and I. Fritsch, Anal. Chem., 74, 3321 (2002).
24. C. Tuerk and L. Gold, Science, 249, 505 (1990).
25. A. D. Ellington and J. W. Szostak, Nature, 346, 818 (1990).
26. E. Farjami, R. Campos, J. S. Nielsen, K. V. Gothelf, J. Kjems, and E. E. Ferapontova, Anal. Chem., 85, 121 (2012).
27. X. Zuo, Y. Xiao, and K. W. Plaxco, J. Am. Chem. Soc., 131, 6944 (2009).
28. B. R. Baker, R. Y. Lai, M. S. Wood, E. H. Doctor, A. J. Heeger, and K. W. Plaxco, J. Am. Chem. Soc., 128, 3138 (2006).
29. E. E. Ferapontova and K. V. Gothelf, Langmuir, 25, 4279 (2009).
30. J. S. Swensen, Y. Xiao, B. S. Ferguson, A. A. Lubin, R. Y. Lai, A. J. Heeger, K. W. Plaxco, and H. T. Soh, J. Am. Chem. Soc., 131, 4262 (2009).
31. D.-W. Zhang, F.-T. Zhang, Y.-R. Cui, Q.-P. Deng, S. Krause, Y.-L. Zhou, and X.-X. Zhang, Talanta, 92, 65 (2012).
32. S. Zhang, G. L. Zhou, X. L. Xu, L. L. Cao, G. H. Liang, H. Chen, B. H. Liu, and J. L. Kong, Electrochem. Commun., 13, 928 (2011).
33. R. J. White, N. Phares, A. A. Lubin, Y. Xiao, and K. W. Plaxco, Langmuir, 24, 10513 (2008).
34. R. Y. Lai, K. W. Plaxco, and A. J. Heeger, Anal. Chem., 79, 229 (2007).
35. K. Ikebukuro, C. Kiyohara, and K. Sode, Biosens. Bioelectron., 20, 2168 (2005).
36. S. Centi, S. Tombelli, M. Minunni, and M. Mascini, Anal. Chem., 79, 1466 (2007).
37. M. Labib, A. S. Zamay, O. S. Kolovskaya, I. T. Reshetneva, G. S. Zamay, R. J. Kibbee, S. A. Sattar, T. N. Zamay, and M. V. Berezovski, Anal. Chem., 84, 8966 (2012).
38. L. Y. Feng, Y. Chen, J. S. Ren, and X. G. Qu, Biomaterials, 32, 2930 (2011).
39. M. Labib, A. S. Zamay, D. Muharemagic, A. Chechik, J. C. Bell, and M. V. Berezovski, Anal. Chem., 84, 1677 (2011).
40. E. J. Cho, J.-W. Lee, and A. D. Ellington, Annu. Rev. Anal. Chem., 2, 241 (2009).
41. J. O. Lee, H. M. So, E. K. Jeon, H. Chang, K. Won, and Y. H. Kim, Anal. Bioanal. Chem., 390, 1023 (2008).
42. I. Willner and M. Zayats, Angew. Chem. Int. Ed., 46, 6408 (2007).
43. A.-E. Radi, Int. J. Electrochem., 2011 (2011).
44. Y. Xu, G. Cheng, P. He, and Y. Fang, Electroanalysis, 21, 1251 (2009).
45. A. D. Keefe, S. Pai, and A. Ellington, Nat. Rev. Drug Discov., 9, 537 (2010).
46. E. W. M. Ng, D. T. Shima, P. Calias, E. T. Cunningham, D. R. Guyer, and A. P. Adamis, Nat. Rev. Drug. Discov., 5, 123 (2006).
47. S. D. Jayasena, Clin.Chem., 45, 1628 (1999).
48. L. Gold, J. Biol. Chem., 270, 13581 (1995).
49. S. D. Mendonsa and M. T. Bowser, J. Am. Chem. Soc., 126, 20 (2003).
50. R. K. Mosing, S. D. Mendonsa, and M. T. Bowser, Anal. Chem., 77, 6107 (2005).
51. M. Berezovski, M. Musheev, A. Drabovich, and S. N. Krylov, J. Am. Chem. Soc., 128, 1410 (2006).
52. M. V. Berezovski,M. U.Musheev, A. P. Drabovich, J. V. Jitkova, and S. N. Krylov, Nat. Protoc., 1, 1359 (2006).
53. M. Berezovski, A. Drabovich, S. M. Krylova, M. Musheev, V. Okhonin, A. Petrov, and S. N. Krylov, J. Am. Chem. Soc., 127, 3165 (2005).
54. A. P. Drabovich, M. Berezovski, V. Okhonin, and S. N. Krylov, Anal. Chem., 78, 3171 (2006).
55. X. Lou, J. Qian, Y. Xiao, L. Viel, A. E. Gerdon, E. T. Lagally, P. Atzberger, T. M. Tarasow, A. J. Heeger, and H. T. Soh, Proc. Natl. Acad. Sci., 106, 2989 (2009).
56. M. Kimoto, R. Yamashige, K.-i. Matsunaga, S. Yokoyama, and I. Hirao, Nat. Biotech., 31, 453 (2013).
57. S. S. Oh, K. Plakos, X. Lou, Y. Xiao, and H. T. Soh, Proc. Natl. Acad. Sci., 107, 14053 (2010).
58. J. Qian, X. Lou, Y. Zhang, Y. Xiao, and H. T. Soh, Anal. Chem., 81, 5490 (2009).
59. A. D. Kent, N. G. Spiropulos, and J. M. Heemstra, Anal. Chem., 85, 9916 (2013).
60. P. Schultze, R. F. Macaya, and J. Feigon, J. Mol. Biol., 235, 1532 (1994).
61. F. Jiang, R. A. Kumar, R. A. Jones, and D. J. Patel, (1996).
62. Y. Yang, M. Kochoyan, P. Burgstaller, E. Westhof, and M. Famulok, Science, 272, 1343 (1996).
63. J. Feigon, T. Dieckmann, and F. W. Smith, Chem. Biol., 3, 611 (1996).
64. L. Jiang and D. J. Patel, Nat. Struct. Mol. Biol., 5, 769 (1998).
65. P. Fan, A. K. Suri, R. Fiala, D. Live, and D. J. Patel, J. Mol. Biol., 258, 480 (1996).
66. T. Hermann and D. J. Patel, Science, 287, 820 (2000).
67. K. Szeto, D. R. Latulippe, A. Ozer, J. M. Pagano, B. S. White, D. Shalloway, J. T. Lis, and H. G. Craighead, PloS one, 8, e82667 (2013).
68. S. S. Oh, K. M. Ahmad, M. Cho, S. Kim, Y. Xiao, and H. T. Soh, Anal. Chem., 83, 6883 (2011).
69. M. Cho, Y. Xiao, J. Nie, R. Stewart, A. T. Csordas, S. S. Oh, J. A. Thomson, and H. T. Soh, Proc. Natl. Acad. Sci., 107, 15373 (2010).
70. W. He, M.-A. Elizondo-Riojas, X. Li, G. L. R. Lokesh, A. Somasunderam, V. Thiviyanathan, D. E. Volk, R. H. Durland, J. Englehardt, and C. N. Cavasotto, Biochemistry, 51, 8321 (2012).
71. S. L. Beaucage and R. P. Iyer, Tetrahedron, 48, 2223 (1992).
72. C. B. Reese, Org. Biomol. Chem., 3, 3851 (2005).
73. R. Carlson, Nat. Biotech., 27, 1091 (2009).
74. T. M. Herne and M. J. Tarlov, J. Am. Chem. Soc., 119, 8916 (1997).
75. Y. Xiao, R. Y. Lai, and K. W. Plaxco, Nat. Protoc., 2, 2875 (2007).
76. A. K. Cheng, B. Ge, and H. Z. Yu, Anal. Chem., 79, 5158 (2007).
77. N. Phares, R. J. White, and K. W. Plaxco, Anal. Chem., 81, 1095 (2009).
78. Y. Liu, T. Kwa, and A. Revzin, Biomaterials, 33, 7347 (2012).
79. E. A. Josephs and T. Ye, ACS Nano, 7, 3653 (2013).
80. Y. Liu, N. Tuleouva, E. Ramanculov, and A. Revzin, Anal. Chem., 82, 8131 (2010).
81. A. Gao, N. Lu, Y.Wang, P. Dai, T. Li, X. Gao, Y.Wang, and C. Fan, Nano Lett., 12, 5262 (2012).
82. A. Düzgün, A. Maroto, T. Mairal, C. O'Sullivan, and F. X. Rius, Analyst, 135, 1037 (2010).
83. G. A. Zelada-Guillén, S. V. Bhosale, J. Riu, and F. X. Rius, Anal. Chem., 82, 9254 (2010).
84. G. A. Zelada-Guillén, J. Riu, A. Düzgün, and F. X. Rius, Angew. Chem. Int. Ed., 48, 7334 (2009).
85. A. Miodek, G. Castillo, T. Hianik, and H. Korri-Youssoufi, Anal. Chem., 85, 7704 (2013).
86. M. Zayats, Y. Huang, R. Gill, C.-a. Ma, and I. Willner, J. Am. Chem. Soc., 128, 13666 (2006).
87. D. M. Tasset, M. F. Kubik, and W. Steiner, J. Mol. Biol., 272, 688 (1997).
88. L. C. Bock, L. C. Griffin, J. A. Latham, E. H. Vermaas, and J. J. Toole, Nature, 355, 564 (1992).
89. M. N. Stojanovic, P. de Prada, and D. W. Landry, J. Am. Chem. Soc., 122, 11547 (2000).
90. L. S. Green, D. Jellinek, R. Jenison, A. Östman, C.-H. Heldin, and N. Janjic, Biochemistry, 35, 14413 (1996).
91. D. Zhu, X. Zhou, and D. Xing, Biosens. Biolectron., 26, 285 (2010).
92. A. Noori, S. Centi, S. Tombelli, and M. Mascini, Anal. Bioanal. Electrochem., 2, 178 (2010).
93. R. Freeman, Y. Li, R. Tel-Vered, E. Sharon, J. Elbaz, and I. Willner, Analyst, 134, 653 (2009).
94. R. J. White and K. W. Plaxco, Anal. Chem., 82, 73 (2009).
95. L. R. Schoukroun-Barnes, S. Wagan, and R. J. White, Anal. Chem., 86, 1131 (2013).
96. Y. Liu, Q. Zhou, and A. Revzin, Analyst, 138, 4321 (2013).
97. Y. Xiao, A. A. Lubin, B. R. Baker, K. W. Plaxco, and A. J. Heeger, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 103, 16677 (2006).
98. Y. Xiao, B. D. Piorek, K. W. Plaxco, and A. J. Heeger, J. Am. Chem. Soc., 127, 17990 (2005).
99. A. E. Radi, J. L. Acero Sanchez, E. Baldrich, and C. K. O'Sullivan, J. Am. Chem. Soc., 128, 117 (2006).
100. R. H. Wopschall and I. Shain, Anal. Chem., 39, 1527 (1967).
101. R. Prins, A. R. Korswagen, and A. G. T. G. Kortbeek, J. Organomet. Chem., 39, 335 (1972).
102. D. Kang, X. Zuo, R. Yang, F. Xia, K. W. Plaxco, and R. J. White, Anal. Chem., 81, 9109 (2009).
103. A. A. Rowe, E. A. Miller, and K. W. Plaxco, Anal. Chem., 82, 7090 (2010).
104. R. J. White, A. A. Rowe, and K. W. Plaxco, Analyst, 135, 589 (2010).
105. S. Zhang, G. Zhou, X. Xu, L. Cao, G. Liang, H. Chen, B. Liu, and J. Kong, Electrochem. Commun., 13, 928 (2011).
106. Y. Xiao, A. A. Lubin, A. J. Heeger, and K. W. Plaxco, Angew. Chem., 117, 5592 (2005).
107. Y. Xiao, T. Uzawa, R. J. White, D. DeMartini, and K. W. Plaxco, Electroanalysis, 21, 1267 (2009).
108. E. E. Ferapontova, E. M. Olsen, and K. V. Gothelf, J. Am. Chem. Soc., 130, 4256 (2008).
109. G. R. Zimmermann, R. D. Jenison, C. L. Wick, J.-P. Simorre, and A. Pardi, Nat. Struct. Mol. Biol., 4, 644 (1997).
110. R. D. Jenison, S. C. Gill, A. Pardi, and B. Polisky, Science, 263, 1425 (1994).
111. X. Yan, X. Gao, and Z. Zhang, Genomics, Proteomics and Bioinformatics/Beijing Genomics Institute, 2, 32 (2004).
112. M. N. Stojanovic, P. de Prada, and D. W. Landry, J. Am. Chem. Soc., 123, 4928 (2001).
113. J. M. Thomas, B. Chakraborty, D. Sen, and H. Z. Yu, J. Am. Chem. Soc., 134, 13823 (2012).
114. Y. C. Huang, B. Ge, D. Sen, and H.-Z. Yu, J. Am. Chem. Soc., 130, 8023 (2008).
115. E. Sharon, R. Freeman, R. Tel-Vered, and I. Willner, Electroanalysis, 21, 1291 (2009).
116. S. Eissa, A. Ng, M. Siaj, A. C. Tavares, and M. Zourob, Anal. Chem., 85, 11794 (2013).
117. A.-E. Radi, J. L. Acero Sánchez, E. Baldrich, and C. K. O'Sullivan, Anal. Chem., 77, 6320 (2005).
118. Z. Lin, L. Chen, G. Zhang, Q. Liu, B. Qiu, Z. Cai, and G. Chen, Analyst, 137, 819 (2012).
119. K. Min, M. Cho, S.-Y. Han, Y.-B. Shim, J. Ku, and C. Ban, Biosens. Biolectron., 23, 1819 (2008).
120. C. Pan, M. Guo, Z. Nie, X. Xiao, and S. Yao, Electroanalysis, 21, 1321 (2009).
121. J. S. Daniels and N. Pourmand, Electroanalysis, 19, 1239 (2007).
122. H.-M. So, D.-W. Park, E.-K. Jeon, Y.-H. Kim, B. S. Kim, C.-K. Lee, S. Y. Choi, S. C. Kim, H. Chang, and J.-O. Lee, Small, 4, 197 (2008).
123. A. Numnuam, K. Y. Chumbimuni-Torres, Y. Xiang, R. Bash, P. Thavarungkul, P. Kanatharana, E. Pretsch, J. Wang, and E. Bakker, Anal. Chem., 80, 707 (2008).
124. P. Yager, G. J. Domingo, and J. Gerdes, Ann. Rev. Biomed. Eng., 10, 107 (2008).
125. H. I. Scher, M. J. Morris, S. Larson, and G. Heller, Nat. Rev. Clin. Onc., 10, 225 (2013).
126. S. Yokobori, K. Hosein, S. Burks, I. Sharma, S. Gajavelli, and R. Bullock, CNS Neuroscience and Therapeutics, 19, 556 (2013).
127. D. J. McGhee, P. L. Royle, P. A. Thompson, D. E. Wright, J. P. Zajicek, and C. E. Counsell, BMC Neurol., 13, 35 (2013).
128. F. C. Barone, B. Arvin, R. F. White, A. Miller, C. L. Webb, R. N. Willette, P. G. Lysko, and G. Z. Feuerstein, Stroke, 28, 1233 (1997).
129. M. Cacquevel, N. Lebeurrier, S. Cheenne, and D. Vivien, Curr. Drug Targets, 5, 529 (2004).
130. S. Danese, S. Semeraro, A. Armuzzi, A. Papa, and A. Gasbarrini, Mini-Rev. Med. Chem., 6, 771 (2006).
131. C. E. Kleyn and C. E. Griffiths, Expert Opinion on Biological Therapy, 6, 797 (2006).
132. T. Liu, R. K. Clark, P. C. McDonnell, P. R. Young, R. F. White, F. C. Barone, and G. Z. Feuerstein, Stroke, 25, 1481 (1994).
133. S. Mukhopadhyay, J. R. Hoidal, and T. K. Mukherjee, Resp. Res., 7 (2006).
134. M. N. Sack, Pharmacol. Ther., 94, 123 (2002).
135. P. Sarzi-Puttini, F. Atzeni, Y. Shoenfeld, and G. Ferraccioli, Autoimmun. Rev., 4, 153 (2005).
136. K. Anttonen, A. Orpana, M. Leirisalo-Repo, and H. Repo, Ann. Rheum. Dis., 65, 372 (2006).
137. L. Keski-Nisula, M. R. Hirvonen, M. Roponen, S. Heinonen, and J. Pekkanen, Eur. Cytokine Network, 15, 67 (2004).
138. S. Zhao, W. W. Yang, and R. Y. Lai, Biosens. Bioelectron., 26, 2442 (2011).
139. Y. H. Kusumanto, C. Meijer, W. Dam, N. H. Mulder, and G. A. P. Hospers, Drug Targ. insights, 2, 105 (2007).
140. E. M. Reyes-Reyes, Y. Teng, and P. J. Bates, Canc. Res., 70, 8617 (2010).
141. P. A. Kokkinos, P. G. Ziros, M. Bellou, and A. Vantarakis, Food Anal. Methods, 7, 512 (2014).
142. G. Castillo, I. Lamberti, L. Mosiello, and T. Hianik, Electroanalysis, 24, 512 (2012).
143. P. Tong, L. Zhang, J. J. Xu, and H. Y. Chen, Biosens. Bioelectron., 29, 97 (2011).
144. J. K. Zhang, B. B. Zhang, Y. Wu, S. R. Jia, T. Fan, Z. Y. Zhang, and C. Z. Zhang, Analyst, 135, 2706 (2010).
145. Y. Xiang and Y. Lu, Nat. Chem., 3, 697 (2011).
146. H. Liu, Y. Xiang, Y. Lu, and R. M. Crooks, Angew. Chem. Int. Ed., 51, 6925 (2012).
147. P. Yager, G. J. Domingo, and J. Gerdes, Annu. Rev. Biomed. Eng., 10, 107 (2008).
148. B. S. Ferguson, D. A. Hoggarth, D. Maliniak, K. Ploense, R. J. White, N. Woodward, K. Hsieh, A. J. Bonham, M. Eisenstein, and T. E. Kippin, Science Trans. Med., 5, 213ra165 (2013).
149. S. W. Gal, S. Amontov, P. T. Urvil, D. Vishnuvardhan, F. Nishikawa, P. K. R.Kumar, and S. Nishikawa, Eur. J. Biochem., 252, 553 (1998).
150. D. E. Huizenga and J. W. Szostak, Biochemistry, 34, 656 (1995).
151. P. P. Lee, M. Ramanathan, C. A. Hunt, and M. R. Garovoy, Transplantation, 62, 1297 (1996).