Digital, ultrasensitive, end-point protein measurements with large dynamic range via brownian trapping with drift

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 42, 2014, Pages 14662-14665

  Ge, Shencheng ^a   Liu, Weishan ^a   Schlappi, Travis ^a   Ismagilov, Rustem F ^a  

^a California Institute of Technology   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BROWNIAN; DYNAMIC RANGE; END POINTS; PROTEIN MEASUREMENT; ULTRA SENSITIVES;

PROTEIN; TUMOR NECROSIS FACTOR;

ARTICLE; BROWNIAN TRAPPING; DIGITAL SINGLE MOLECULE MEASUREMENT; IMMUNOASSAY; MEASUREMENT; POLYMERASE CHAIN REACTION; PROTEIN ANALYSIS; STATISTICAL CONCEPTS; BIOASSAY; DIFFUSION; HUMAN; LAB ON A CHIP; METABOLISM; PROCEDURES;

DIFFUSION; ENDPOINT DETERMINATION; HUMANS; LAB-ON-A-CHIP DEVICES; PROTEINS; TUMOR NECROSIS FACTOR-ALPHA;

EID: 84908433211     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja507849b     Document Type: Article

References (45)

1. (a) Li, Z. H.; Hayman, R. B.; Walt, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12622.
2. (b) Rissin, D. M.; Gorris, H. H.; Walt, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5349.
3. (c) Rissin, D. M.; Walt, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6286.
4. (d) Rondelez, Y.; Tresset, G.; Tabata, K. V.; Arata, H.; Fujita, H.; Takeuchi, S.; Noji, H. Nat. Biotechnol. 2005, 23, 361.
5. (a) Vogelstein, B.; Kinzler, K. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 9236.
6. (b) Sykes, P. J.; Neoh, S. H.; Brisco, M. J.; Hughes, E.; Condon, J.; Morley, A. A. Biotechniques 1992, 13, 444.
7. (a) Walt, D. R. Anal. Chem. 2013, 85, 1258.
8. (b) Chang, L.; Rissin, D. M.; Fournier, D. R.; Piech, T.; Patel, P. P.; Wilson, D. H.; Duffy, D. C. J. Immunol. Methods 2012, 378, 102.
9. (c) Rissin, D. M.; Kan, C. W.; Campbell, T. G.; Howes, S. C.; Fournier, D. R.; Song, L.; Piech, T.; Patel, P. P.; Chang, L.; Rivnak, A. J.; Ferrell, E. P.; Randall, J. D.; Provuncher, G. K.; Walt, D. R.; Duffy, D. C. Nat. Biotechnol. 2010, 28, 595.
10. (d) Shim, J. U.; Ranasinghe, R. T.; Smith, C. A.; Ibrahim, S. M.; Hollfelder, F.; Huck, W. T. S.; Klenerman, D.; Abell, C. ACS Nano 2013, 7, 5955.
11. (e) Witters, D.; Knez, K.; Ceyssens, F.; Puers, R.; Lammertyn, J. Lab Chip 2013, 13, 2047.
12. (f) Kim, S. H.; Iwai, S.; Araki, S.; Sakakihara, S.; Iino, R.; Noji, H. Lab Chip 2012, 12, 4986.
13. (a) Song, L. N.; Hanlon, D. W.; Chang, L.; Provuncher, G. K.; Kan, C. W.; Campbell, T. G.; Fournier, D. R.; Ferrell, E. P.; Rivnak, A. J.; Pink, B. A.; Minnehan, K. A.; Patel, P. P.; Wilson, D. H.; Till, M. A.; Faubion, W. A.; Duffy, D. C. J. Immunol. Methods 2011, 372, 177.
14. (b) Shen, F.; Davydova, E. K.; Du, W. B.; Kreutz, J. E.; Piepenburg, O.; Ismagilov, R. F. Anal. Chem. 2011, 83, 3533.
15. (c) Chang, L.; Song, L. N.; Fournier, D. R.; Kan, C. W.; Patel, P. P.; Ferrell, E. P.; Pink, B. A.; Minnehan, K. A.; Hanlon, D. W.; Duffy, D. C.; Wilson, D. H. J. Virol. Methods 2013, 188, 153.
16. (d) Randall, J.; Mortberg, E.; Provuncher, G. K.; Fournier, D. R.; Duffy, D. C.; Rubertsson, S.; Blennow, K.; Zetterberg, H.; Wilson, D. H. Resuscitation 2013, 84, 351.
17. (e) Shen, F.; Du, W. B.; Kreutz, J. E.; Fok, A.; Ismagilov, R. F. Lab Chip 2010, 10, 2666.
18. (a) Heyries, K. A.; Tropini, C.; VanInsberghe, M.; Doolin, C.; Petriv, O. I.; Singhal, A.; Leung, K.; Hughesman, C. B.; Hansen, C. L. Nat. Methods 2011, 8, 649.
19. (b) Hatch, A. C.; Fisher, J. S.; Tovar, A. R.; Hsieh, A. T.; Lin, R.; Pentoney, S. L.; Yang, D. L.; Lee, A. P. Lab Chip 2011, 11, 3838.
20. (a) Shen, F.; Sun, B.; Kreutz, J. E.; Davydova, E. K.; Du, W. B.; Reddy, P. L.; Joseph, L. J.; Ismagilov, R. F. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17705.
21. (b) Kreutz, J. E.; Munson, T.; Huynh, T.; She, F.; Du, W.; Ismagilov, R. F. Anal. Chem. 2011, 83, 8158.
22. Rissin, D. M.; Fournier, D. R.; Piech, T.; Kan, C. W.; Campbell, T. G.; Song, L. A.; Chang, L.; Rivnak, A. J.; Patel, P. P.; Provuncher, G. K.; Ferrell, E. P.; Howes, S. C.; Pink, B. A.; Minnehan, K. A.; Wilson, D. H.; Duffy, D. C. Anal. Chem. 2011, 83, 2279.
23. Mayer, C. A.; Brunkhorst, R.; Niessner, M.; Pfeilschifter, W.; Steinmetz, H.; Foerch, C. PLoS One 2013, 8 (4), e62101.
24. Selck, D. A.; Karymov, M. A.; Sun, B.; Ismagilov, R. F. Anal. Chem. 2013, 85, 11129.
25. (a) Grassberger, P.; Procaccia, I. Phys. Rev. A 1982, 26, 3686.
26. (b) Dulea, M.; Aldea, A. J. Non-Cryst. Solids 1987, 90, 461.
27. (c) Eisele, T.; Lang, R. Probab. Theory Relat. Fields 1987, 74, 125.
28. (d) Sanchez, A. D. Phys. A 2000, 284, 1.
29. (a) Zhong, M.; Lee, C. Y.; Croushore, C. A.; Sweedler, J. V. Lab Chip 2012, 12, 2037.
30. (b) Alino, V. J.; Sim, P. H.; Choy, W. T.; Fraser, A.; Yang, K. L. Langmuir 2012, 28, 17571.
31. (c) Xue, C. Y.; Khan, S. A.; Yang, K. L. Adv. Mater. 2009, 21, 198.
32. (d) Fosser, K. A.; Nuzzo, R. G. Anal. Chem. 2003, 75, 5775.
33. (e) Wagner, P.; Zaugg, F.; Mitchink, M. U.S. Patent 20110124130A1, 2011.
34. (a) Du, W. B.; Li, L.; Nichols, K. P.; Ismagilov, R. F. Lab Chip 2009, 9, 2286.
35. (b) Huynh, T.; Sun, B.; Li, L.; Nichols, K. P.; Koyner, J. L.; Ismagilov, R. F. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 14775.
36. (c) Liu, W.; Chen, D.; Du, W.; Nichols, K. P.; Ismagilov, R. F. Anal. Chem. 2010, 82, 3276.
37. (d) Sakakihara, S.; Araki, S.; Iino, R.; Noji, H. Lab Chip 2010, 10, 3355.
38. (a) Zheng, B.; Tice, J. D.; Ismagilov, R. F. Adv. Mater. 2004, 16, 1365.
39. (b) Linder, V.; Sia, S. K.; Whitesides, G. M. Anal. Chem. 2005, 77, 64.
40. (c) Zheng, B.; Ismagilov, R. F. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 2520.
41. (d) Chen, D. L.; Ismagilov, R. F. Curr. Opin. Chem. Biol. 2006, 10, 226.
42. Martinez-Borra, J.; Lopez-Larrea, C.; Gonzalez, S.; Fuentes, D.; Dieguez, A.; Deschamps, E. M.; Perez-Pariente, J. M.; Lopez-Vazquez, A.; de Francisco, R.; Rodrigo, L. Am. J. Gastroenterol 2002, 97, 2350.
43. Todd, J.; Simpson, P.; Estis, J.; Torres, V.; Wub, A. H. B. Cytokine 2013, 64, 660.
44. Begolo, S.; Zhukov, D. V.; Selck, D. A.; Li, L.; Ismagilov, R. F. Lab Chip 2014, DOI: 10.1039/C4LC00910J.
45. Han, Q.; Bagheri, N.; Bradshaw, E. M.; Hafler, D. A.; Lauffenburger, D. A.; Love, J. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 1607.