Nanoplasmonically-induced defects in lipid membrane monitored by ion current: Transient nanopores versus membrane rupture

Nano Letters

Volumn 14, Issue 8, 2014, Pages 4273-4279

  Palankar, Raghavendra ^a,b   Pinchasik, Bat El ^c   Khlebtsov, Boris N ^d   Kolesnikova, Tatiana A ^b,c   Möhwald, Helmuth ^c   Winterhalter, Mathias ^b   Skirtach, Andre G ^c,e  

^a UNIVERSITY OF GREIFSWALD   (Germany)

^b JACOBS UNIVERSITY BREMEN   (Germany)

^c MAX PLANCK INSTITUTE OF COLLOIDS AND INTERFACES   (Germany)

^d INSTITUTE OF BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY OF PLANTS AND MICROORGANISMS   (Russian Federation)

^e GHENT UNIVERSITY   (Belgium)

Author keywords

electrophysiology; ion current; lipids; liposomes; nanoparticles; Nanopore

Indexed keywords

BIOLOGICAL MEMBRANES; CYTOLOGY; ELECTROPHYSIOLOGY; GOLD; INFRARED DEVICES; IONS; LIPIDS; LIPOSOMES; NANOPARTICLES; NANOPORES; NANORODS; OHMIC CONTACTS; PHOSPHOLIPIDS;

ELASTIC PARAMETERS; GOLD NANOPARTICLES; ION CURRENTS; LOCALIZED HEATING; NANOPARTICLE AGGREGATE; OPTICAL ABSORPTION CENTERS; PHOSPHOLIPID MEMBRANE; PLASMON RESONANCES;

DEFECTS;

ARTIFICIAL MEMBRANE; GOLD; MEMBRANE LIPID; NANOTUBE;

ARTIFICIAL MEMBRANE; CHEMISTRY; IMPEDANCE;

ELECTRIC IMPEDANCE; GOLD; MEMBRANE LIPIDS; MEMBRANES, ARTIFICIAL; NANOTUBES;

EID: 84906095013     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl500907k     Document Type: Article

References (63)

1. Zaydman, M. A.; Silva, J. R.; Cui, J. M. Chem. Rev. 2012, 112, 6319-6333
2. Kocer, A.; Walko, M.; Meijberg, W.; Feringa, B. L. Science 2005, 309, 755-758
3. Wu, G. H.; Milkhailovsky, A.; Khant, H. A.; Fu, C.; Chiu, W.; Zasadzinski, J. A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8175-8177
4. Cao-Milan, R.; Liz-Marzan, L. M. Exp. Opin. Drug Delivery 2014, 11, 741-752
5. Urban, A. S.; Fedoruk, M.; Horton, M. R.; Radler, J.; Stefani, F. D.; Feldmann, J. Nano Lett. 2009, 9, 2903-2908
6. McDougall, C.; Stevenson, D. J.; Brown, C. T. A.; Gunn-Moore, F.; Dholakia, K. J. Biophotonics 2009, 2, 736-743
7. Urban, A. S.; Pfeiffer, T.; Fedoruk, M.; Lutich, A. A.; Feldmann, J. ACS Nano 2011, 5, 3585-3590
8. Pinato, G.; Raffaelli, T.; DEste, E.; Tavano, F.; Cojoc, D. J. Biomed. Opt. 2011, 16, 095001
9. Krpetic, Z.; Nativo, P.; See, V.; Prior, I. A.; Brust, M.; Volk, M. Nano Lett. 2010, 10, 4549-4554
10. Hale, G. M.; Querry, M. R. Appl. Opt. 1973, 12, 555-563
11. Preiss, M. R.; Bothun, G. D. Exp. Opin. Drug Delivery 2011, 8, 1025-1040
12. Hafner, J. H.; Nordlander, P.; Weiss, P. S. ACS Nano 2011, 5, 4245-4248
13. Gobin, A. M.; Lee, M. H.; Halas, N. J.; James, W. D.; Drezek, R. A.; West, J. L. Nano Lett. 2007, 7, 1929-1934
14. Csaki, A.; Garwe, F.; Steinbruck, A.; Maubach, G.; Festag, G.; Weise, A.; Riemann, I.; Konig, K.; Fritzsche, W. Nano Lett. 2007, 7, 247-253
15. Lee, S. E.; Lee, L. P. Curr. Opin. Chem. Biol. 2010, 14, 623-633
16. Skirtach, A. G.; Karageorgiev, P.; Bedard, M. F.; Sukhorukov, G. B.; Moehwald, H. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11572-11573
17. Palankar, R.; Skirtach, A. G.; Kreft, O.; Bedard, M.; Garstka, M.; Gould, K.; Moehwald, H.; Sukhorukov, G. B.; Winterhalter, M.; Springer, S. Small 2009, 5, 2168-2176
18. Skirtach, A. G.; Dejugnat, C.; Braun, D.; Susha, A. S.; Rogach, A. L.; Parak, W. J.; Mohwald, H.; Sukhorukov, G. B. Nano Lett. 2005, 5, 1371-1377
19. Reiner, J. E.; Robertson, J. W. F.; Burden, D. L.; Burden, L. K.; Balijepalli, A.; Kasianowicz, J. J. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 3087-3094
20. Jonsson, M. P.; Dekker, C. Nano Lett. 2013, 13, 1029-1033
21. Mahendran, K. R.; Kreir, M.; Weingart, H.; Fertig, N.; Winterhalter, M. J. Biomol. Screen. 2010, 15, 302-307
22. Yoshikawa, K.; Fujimoto, T.; Shimooka, T.; Terada, H.; Kumazawa, N.; Ishii, T. Biophys. Chem. 1988, 29, 293-299
23. Diederich, A.; Bahr, G.; Winterhalter, M. Phys. Rev. E 1998, 58, 4883-4889
24. Stevenson, D. J.; Gunn-Moore, F. J.; Campbell, P.; Dholakia, K. J. R. Soc. Interface 2010, 7, 863-871
25. Delcea, M.; Sternberg, N.; Yashchenok, A. M.; Georgieva, R.; Baeumler, H.; Moehwald, H.; Skirtach, A. G. ACS Nano 2012, 6, 4169-4180
26. Konig, T.; Kodiyath, R.; Combs, Z. A.; Mahmoud, M. A.; El-Sayed, M. A.; Tsukruk, V. V. Part. Part. Syst. Charact. 2014, 31, 274-283
27. Chen, J. Y.; Wiley, B.; Li, Z. Y.; Campbell, D.; Saeki, F.; Cang, H.; Au, L.; Lee, J.; Li, X. D.; Xia, Y. N. Adv. Mater. 2005, 17, 2255-2261
28. Winterhalter, M. Adv. Colloid Interface Sci. 2014, 208, 121-128
29. Winterhalter, M. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2000, 5, 250-255
30. Zhelev, D. V.; Needham, D. Biochim. Biophys. Acta 1993, 1147, 89-104
31. Tanaka, M.; Sackmann, E. Nature 2005, 437, 656-663
32. Reimhult, E.; Kasemo, B.; Hook, F. Int. J. Mol. Sci. 2009, 10, 1683-1696
33. Ma, H. Y.; Bendix, P. M.; Oddershede, L. B. Nano Lett. 2012, 12, 3954-3960
34. Baffou, G.; Rigneault, H. Phys. Rev. B 2011, 84, 035415
35. Bedard, M. F.; Braun, D.; Sukhorukov, G. B.; Skirtach, A. G. ACS Nano 2008, 2, 1807-1816
36. Grover, S. C.; Gauthier, R. C.; Skirtach, A. G. Opt. Express 2000, 7, 533-539
37. Yan, Z. J.; Pelton, M.; Vigderman, L.; Zubarev, E. R.; Scherer, N. F. ACS Nano 2013, 7, 8794-8800
38. Selhuber-Unkel, C.; Zins, I.; Schubert, O.; Sonnichsen, C.; Oddershede, L. B. Nano Lett. 2008, 8, 2998-3003
39. Blicher, A.; Wodzinska, K.; Fidorra, M.; Winterhalter, M.; Heimburg, T. Biophys. J. 2009, 96, 4581-4591
40. Lindsey, H.; Petersen, N. O.; Chan, S. I. Biochim. Biophys. Acta 1979, 555, 147-67
41. Lukianova-Hleb, E. Y.; Mutonga, M. B. G.; Lapotko, D. O. ACS Nano 2012, 6, 10973-10981
42. Paasonen, L.; Laaksonen, T.; Johans, C.; Yliperttula, M.; Kontturi, K.; Urth, A. J. Controlled Release 2007, 122, 86-93
43. Volodkin, D. V.; Skirtach, A. G.; Moehwald, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 1807-1809
44. Troutman, T. S.; Leung, S. J.; Romanowski, M. Adv. Mater. 2009, 21, 2334-2338
45. Leontiadou, H.; Mark, A. E.; Marrink, S. J. Biophys. J. 2007, 92, 4209-4215
46. Huang, J. Y.; Park, J.; Wang, W.; Murphy, C. J.; Cahill, D. G. ACS Nano 2013, 7, 589-597
47. Juve, V.; Cardinal, M. F.; Lombardi, A.; Crut, A.; Maioli, P.; Perez-Juste, J.; Liz-Marzan, L. M.; Del Fatti, N.; Vallee, F. Nano Lett. 2013, 13, 2234-2240
48. Carney, R. P.; Astier, Y.; Carney, T. M.; Voitchovsky, K.; Silva, P. H. J.; Stellacci, F. ACS Nano 2013, 7, 932-942
49. Alessandri, I.; Depero, L. E. Chem. Commun. 2009, 2359-2361
50. Wanunu, M.; Bhattacharya, S.; Xie, Y.; Tor, Y.; Aksimentiev, A.; Drndic, M. ACS Nano 2011, 5, 9345-9353
51. Belkin, M.; Maffeo, C.; Wells, D. B.; Aksimentiev, A. ACS Nano 2013, 7, 6816-6824
52. Howorka, S.; Siwy, Z. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 2360-2384
53. Soskine, M.; Biesemans, A.; Moeyaert, B.; Cheley, S.; Bayley, H.; Maglia, G. Nano Lett. 2012, 12, 4895-4900
54. Maus, L.; Dick, O.; Bading, H.; Spatz, J. P.; Fiammengo, R. ACS Nano 2010, 4, 6617-6628
55. Kolesnikova, T. A.; Kohler, D.; Skirtach, A. G.; Mohwaldt, H. ACS Nano 2012, 6, 9585-9595
56. Balazs, A. C.; Kuksenok, O.; Alexeev, A. Macromol. Theory Simul. 2009, 18, 11-24
57. Jiang, C. Y.; Markutsya, S.; Pikus, Y.; Tsukruk, V. V. Nat. Mater. 2004, 3, 721-728
58. Skirtach, A. G.; Javier, A. M.; Kreft, O.; Koehler, K.; Alberola, A. P.; Moehwald, H.; Parak, W. J.; Sukhorukov, G. B. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 4612-4617
59. Huschka, R.; Neumann, O.; Barhoumi, A.; Halas, N. J. Nano Lett. 2010, 10, 4117-4122
60. He, J.; Wei, Z. J.; Wang, L.; Tomova, Z.; Babu, T.; Wang, C. Y.; Han, X. J.; Fourkas, J. T.; Nie, Z. H. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 2463-2468
61. Skirtach, A. G.; Antipov, A. A.; Shchukin, D. G.; Sukhorukov, G. B. Langmuir 2004, 20, 6988-6992
62. Radt, B.; Smith, T. A.; Caruso, F. Adv. Mater. 2004, 16, 2184-2189
63. Angelatos, A. S.; Radt, B.; Caruso, F. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 3071-3076