Nanoprobe-Enhanced, Split Aptamer-Based Electrochemical Sandwich Assay for Ultrasensitive Detection of Small Molecules

Analytical Chemistry

Volumn 87, Issue 15, 2015, Pages 7712-7719

  Zhao, Tao ^a   Liu, Ran ^a   Ding, Xiaofan ^a   Zhao, Juncai ^a   Yu, Haixiang ^b   Wang, Lei ^a   Xu, Qing ^a   Wang, Xuan ^a   Lou, Xinhui ^a   He, Miao ^c   Xiao, Yi ^b  

^a CAPITAL NORMAL UNIVERSITY   (China)

^b FLORIDA INTERNATIONAL UNIVERSITY   (United States)

^c TSINGHUA UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ASSAYS; BINDING ENERGY; NANOPROBES; PROBES;

BINDING AFFINITIES; COCAINE DETECTION; GOLD NANOPARTICLE; HIGH-SENSITIVITY DETECTION; LIGAND INTERACTIONS; NOVEL STRATEGIES; SMALL MOLECULES; ULTRASENSITIVE DETECTION;

MOLECULES;

APTAMER; COCAINE; MOLECULAR LIBRARY;

ANALYSIS; CHEMISTRY; ELECTROCHEMICAL ANALYSIS; GENETIC PROCEDURES; LIMIT OF DETECTION; MOLECULAR LIBRARY; PROCEDURES;

APTAMERS, NUCLEOTIDE; BIOSENSING TECHNIQUES; COCAINE; ELECTROCHEMICAL TECHNIQUES; LIMIT OF DETECTION; SMALL MOLECULE LIBRARIES;

EID: 84938630860     PISSN: 00032700     EISSN: 15206882     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.analchem.5b01178     Document Type: Article

References (62)

1. Ellington, A. D.; Szostak, J. W. Nature 1990, 346, 818 10.1038/346818a0
2. Huizenga, D. E.; Szostak, J. W. Biochemistry 1995, 34, 656 10.1021/bi00002a033
3. Tuerk, C.; Gold, L. Science 1990, 249, 505 10.1126/science.2200121
4. Bock, L. C.; Griffin, L. C.; Latham, J. A.; Vermaas, E. H.; Toole, J. J. Nature 1992, 355, 564 10.1038/355564a0
5. Berezovski, M.; Drabovich, A.; Krylova, S. M.; Musheev, M.; Okhonin, V.; Petrov, A.; Krylov, S. N. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3165 10.1021/ja042394q
6. Lou, X. H.; Qian, J. R.; Xiao, Y.; Viel, L.; Gerdon, A. E.; Lagally, E. T.; Atzberger, P.; Tarasow, T. M.; Heeger, A. J.; Soh, H. T. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106, 2989 10.1073/pnas.0813135106
7. Shangguan, D.; Li, Y.; Tang, Z.; Cao, Z. C.; Chen, H. W.; Mallikaratchy, P.; Sefah, K.; Yang, C. J.; Tan, W. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006, 103, 11838 10.1073/pnas.0602615103
8. Sefah, K.; Shangguan, D.; Xiong, X.; O'Donoghue, M. B.; Tan, W. Nat. Protoc. 2010, 5, 1169 10.1038/nprot.2010.66
9. Tombelli, S. M.; Mascini, M. Biomol. Eng. 2007, 24, 191 10.1016/j.bioeng.2007.03.003
10. Torabi, S.-F.; Lu, Y. Curr. Opin. Biotechnol. 2014, 28, 88 10.1016/j.copbio.2013.12.011
11. McConnell, E. M.; Holahan, M. R.; DeRosa, M. C. Nucleic Acid Ther. 2014, 24, 388 10.1089/nat.2014.0492
12. Que-Gewirth, N. S.; Sullenger, B. A. Gene Ther. 2007, 14, 283 10.1038/sj.gt.3302900
13. Levy-Nissenbaum, E.; Radovic-Moreno, A. F.; Wang, A. Z.; Langer, R.; Farokhzad, O. C. Trends Biotechnol. 2008, 26, 442 10.1016/j.tibtech.2008.04.006
14. Du, Y.; Li, B.; Wang, E. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 203 10.1021/ar300011g
15. Li, D.; Song, S.; Fan, C. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 631 10.1021/ar900245u
16. Lubin, A. A.; Plaxco, K. W. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 496 10.1021/ar900165x
17. Neves, M. A. D.; Reinstein, O.; Saad, M.; Johnson, P. E. Biophys. Chem. 2010, 153, 9 10.1016/j.bpc.2010.09.009
18. Li, T.; Wang, E.; Dong, S. PLoS One 2009, 4, e5126 10.1371/journal.pone.0005126
19. Li, C.; Zhu, L.; Zhu, Z.; Fu, H.; Jenkins, G.; Wang, C.; Zou, Y.; Lu, X.; Yang, C. J. Chem. Commun. 2012, 48, 8347 10.1039/c2cc32919k
20. Zhang, H.; Li, F.; Dever, B.; Wang, C.; Li, X.-F.; Le, X. C. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 10698 10.1002/anie.201210022
21. Elghanian, R.; Storhoff, J. J.; Mucic, R. C.; Letsinger, R. L.; Mirkin, C. A. Science 1997, 277, 1078
22. Park, S. Y.; Gibbs-Davis, J. M.; Nguyen, S. T.; Schatz, G. C. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 8785 10.1021/jp071985a
23. Long, H.; Kudlay, A.; Schatz, G. C. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 2918 10.1021/jp0556815
24. Jin, R. C.; Wu, G. S.; Li, Z.; Mirkin, C. A.; Schatz, G. C. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1643 10.1021/ja021096v
25. Akamatsu, K.; Kimura, M.; Shibata, Y.; Nakano, S.; Miyoshi, D.; Nawafune, H.; Sugimoto, N. Nano Lett. 2006, 6, 491 10.1021/nl0524748
26. Lytton-Jean, A. K. R.; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 12754 10.1021/ja052255o
27. Hurst, S. J.; Hill, H. D.; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12192 10.1021/ja804266j
28. Jones, M. R.; Macfarlane, R. J.; Prigodich, A. E.; Patel, P. C.; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 18865 10.1021/ja206777k
29. Lytton-Jean, A. K. R.; Gibbs-Davis, J. M.; Long, H.; Schatz, G. C.; Mirkin, C. A.; Nguyen, S. T. Adv. Mater. 2009, 21, 706 10.1002/adma.200801724
30. Hill, H. D.; Hurst, S. J.; Mirkin, C. A. Nano Lett. 2009, 9, 317 10.1021/nl8030482
31. Zuo, X.; Xiao, Y.; Plaxco, K. W. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6944 10.1021/ja901315w
32. Baker, B. R.; Lai, R. Y.; Wood, M. S.; Doctor, E. H.; Heeger, A. J.; Plaxco, K. W. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3138 10.1021/ja056957p
33. Moore, C.; Crouch, D. Bioanalysis 2013, 5, 1555 10.4155/bio.13.115
34. Wu, A. H.; Gerona, R.; Armenian, P.; French, D.; Petrie, M.; Lynch, K. L. Clin. Toxicol. 2012, 50, 733 10.3109/15563650.2012.713108
35. Zhang, S.; Xia, J.; Li, X. Anal. Chem. 2008, 80, 8382 10.1021/ac800857p
36. Ferapontova, E. E.; Olsen, E. M.; Gothelf, K. V. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 4256 10.1021/ja711326b
37. Lu, Y.; Li, X.; Zhang, L.; Yu, P.; Su, L.; Mao, L. Anal. Chem. 2008, 80, 1883 10.1021/ac7018014
38. Lou, X.; He, L. Sens. Actuators, B 2008, 129, 225 10.1016/j.snb.2007.07.130
39. Bolduc, O. R.; Masson, J.-F. Langmuir 2008, 24, 12085 10.1021/la801861q
40. Zhang, Y.; Heller, A. Anal. Chem. 2005, 77, 7758 10.1021/ac051218c
41. Li, F.; Li, J.; Wang, C.; Zhang, J.; Li, X.-F.; Le, X. C. Anal. Chem. 2011, 83, 6464 10.1021/ac201801k
42. Zhang, S.; Hu, R.; Hu, P.; Wu, Z.-S.; Shen, G.-L.; Yu, R.-Q. Nucleic Acids Res. 2010, 38, e185 10.1093/nar/gkq728
43. Zou, R.; Lou, X.; Ou, H.; Zhang, Y.; Wang, W.; Yuan, M.; Guan, M.; Luo, Z.; Liu, Y. RSC Adv. 2012, 2, 4636 10.1039/c2ra20307c
44. Zheng, D.; Zou, R.; Lou, X. Anal. Chem. 2012, 84, 3554 10.1021/ac300690r
45. Wang, W.; Ding, X.; He, M.; Wang, J.; Lou, X. Anal. Chem. 2014, 86, 10186 10.1021/ac502440h
46. Lou, X.; Zhao, T.; Liu, R.; Ma, J.; Xiao, Y. Anal. Chem. 2013, 85, 7574 10.1021/ac401680c
47. Steel, A. B.; Herne, T. M.; Tarlov, M. J. Anal. Chem. 1998, 70, 4670 10.1021/ac980037q
48. Zayats, M.; Huang, Y.; Gill, R.; Ma, C.-a.; Willner, I. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13666 10.1021/ja0651456
49. Das, J.; Huh, C.-H.; Kwon, K.; Park, S.; Jon, S.; Kim, K.; Yang, H. Langmuir 2009, 25, 235 10.1021/la802531d
50. Stojanovic, M. N.; de Prada, P.; Landry, D. W. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 11547 10.1021/ja0022223
51. Wen, Y.; Pei, H.; Wan, Y.; Su, Y.; Huang, Q.; Song, S.; Fan, C. Anal. Chem. 2011, 83, 7418 10.1021/ac201491p
52. White, R. J.; Phares, N.; Lubin, A. A.; Xiao, Y.; Plaxco, K. W. Langmuir 2008, 24, 10513 10.1021/la800801v
53. Sheng, Q.; Liu, R.; Zhang, S.; Zheng, J. Biosens. Bioelectron. 2014, 51, 191 10.1016/j.bios.2013.07.053
54. Zhang, D. W.; Zhang, F. T.; Cui, Y. R.; Deng, Q. P.; Krause, S.; Zhou, Y. L.; Zhang, X. X. Talanta 2012, 92, 65 10.1016/j.talanta.2012.01.049
55. Du, Y.; Chen, C.; Yin, J.; Li, B.; Zhou, M.; Dong, S.; Wang, E. Anal. Chem. 2010, 82, 1556 10.1021/ac902566u
56. Stojanovic, M. N.; de Prada, P.; Landry, D. W. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 4928 10.1021/ja0038171
57. Zhang, J.; Wang, L. H.; Pan, D.; Song, S. P.; Boey, F. Y. C.; Zhang, H.; Fan, C. H. Small 2008, 4, 1196 10.1002/smll.200800057
58. Nam, J. M.; Thaxton, C. S.; Mirkin, C. A. Science 2003, 301, 1884 10.1126/science.1088755
59. Wang, J.; Gong, Q.; Maheshwari, N.; Eisenstein, M.; Arcila, M. L.; Kosik, K. S.; Soh, H. T. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 4796 10.1002/anie.201309334
60. Sefah, K.; Yang, Z.; Bradley, K. M.; Hoshika, S.; Jimenez, E.; Zhang, L.; Zhu, G.; Shanker, S.; Yu, F.; Turek, D.; Tan, W.; Benner, S. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2014, 111, 1449 10.1073/pnas.1311778111
61. Cho, M.; Oh, S. S.; Nie, J.; Stewart, R.; Eisenstein, M.; Chambers, J.; Marth, J. D.; Walker, F.; Thomson, J. A.; Soh, H. T. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 18460 10.1073/pnas.1315866110
62. Cho, M.; Xiao, Y.; Nie, J.; Stewart, R.; Csordas, A. T.; Oh, S. S.; Thomson, J. A.; Soh, H. T. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010, 107, 15373 10.1073/pnas.1009331107