High-yield exfoliation of ultrathin two-dimensional ternary chalcogenide nanosheets for highly sensitive and selective fluorescence DNA sensors

Journal of the American Chemical Society

Volumn 137, Issue 32, 2015, Pages 10430-10436

  Tan, Chaoliang ^a   Yu, Peng ^a   Hu, Yanling ^a,b   Chen, Junze ^a   Huang, Ying ^a   Cai, Yongqing ^c   Luo, Zhimin ^a   Li, Bing ^d   Lu, Qipeng ^a   Wang, Lianhui ^b   Liu, Zheng ^a   Zhang, Hua ^a  

^a NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

^b NANJING UNIVERSITY OF POSTS AND TELECOMMUNICATIONS   (China)

^c INSTITUTE OF HIGH PERFORMANCE COMPUTING   (Singapore)

^d INSTITUTE OF MATERIALS RESEARCH AND ENGINEERING   (Singapore)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHALCOGENIDES; ELECTROCATALYSIS; FLUORESCENCE;

ELECTRONIC DEVICE; FLUORESCENCE SENSING; PRODUCTION YIELD; SCALABLE PRODUCTION; SELECTIVE FLUORESCENCE; SOLUTION PROCESSABLE; TERNARY CHALCOGENIDES; TWO DIMENSIONAL (2 D);

NANOSHEETS;

DNA; NANOMATERIAL; NANOSHEET; NICKEL; SELENIUM DERIVATIVE; SINGLE STRANDED DNA; SULFIDE; TANTALUM;

ARTICLE; ATOMIC FORCE MICROSCOPY; FLUORESCENCE; LIMIT OF DETECTION; RAMAN SPECTROMETRY; ROENTGEN SPECTROSCOPY; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SENSOR; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY; CHEMISTRY; DEVICES; NANOTECHNOLOGY; PROCEDURES; SENSITIVITY AND SPECIFICITY; SPECTROFLUOROMETRY; SPECTROMETRY; X RAY DIFFRACTION;

DNA; DNA, SINGLE-STRANDED; FLUORESCENCE; LIMIT OF DETECTION; MICROSCOPY, ATOMIC FORCE; MICROSCOPY, ELECTRON, TRANSMISSION; NANOSTRUCTURES; NANOTECHNOLOGY; NICKEL; PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY; SELENIUM COMPOUNDS; SENSITIVITY AND SPECIFICITY; SPECTROMETRY, FLUORESCENCE; SPECTROMETRY, X-RAY EMISSION; SULFIDES; TANTALUM; X-RAY DIFFRACTION;

EID: 84939865248     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jacs.5b06982     Document Type: Article

References (50)

1. Nicolosi, V.; Chhowalla, M.; Kanatzidis, M. G.; Strano, M. S.; Coleman, J. N. Science 2013, 340, 1226419 10.1126/science.1226419
2. Huang, X.; Zeng, Z. Y.; Zhang, H. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 1934-1946 10.1039/c2cs35387c
3. Wang, Q. H.; Kalantar-Zadeh, K.; Kis, A.; Coleman, J. N.; Strano, M. S. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 699-712 10.1038/nnano.2012.193
4. Xu, M. S.; Liang, T.; Shi, M. M.; Chen, H. Z. Chem. Rev. 2013, 113, 3766-3798 10.1021/cr300263a
5. Tan, C. L.; Zhang, H. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 2713-2731 10.1039/C4CS00182F
6. Radisavljevic, B.; Radenovic, A.; Brivio, J.; Giacometti, V.; Kis, A. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 147-150 10.1038/nnano.2010.279
7. Yin, Z. Y.; Li, H.; Li, H.; Jiang, L.; Shi, Y. M.; Sun, Y. H.; Lu, G.; Zhang, Q.; Chen, X. D.; Zhang, H. ACS Nano 2012, 6, 74-80 10.1021/nn2024557
8. Wu, W. Z.; Wang, L.; Li, Y. L.; Zhang, F.; Lin, L.; Niu, S. M.; Chenet, D.; Zhang, X.; Hao, Y. F.; Heinz, T. F.; Hone, J.; Wang, Z. L. Nature 2014, 514, 470-474 10.1038/nature13792
9. Li, H.; Wu, J.; Yin, Z. Y.; Zhang, H. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 1067-1075 10.1021/ar4002312
10. Tan, C. L.; Liu, Z. D.; Huang, W.; Zhang, H. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 2615-2628 10.1039/C4CS00399C
11. Voiry, D.; Yamaguchi, H.; Li, J. W.; Silva, R.; Alves, D. C. B.; Fujita, T.; Chen, M. W.; Asefa, T.; Shenoy, V. B.; Eda, G.; Chhowalla, M. Nat. Mater. 2013, 12, 850-855 10.1038/nmat3700
12. Xie, J. F.; Zhang, J. J.; Li, S.; Grote, F.; Zhang, X. D.; Zhang, H.; Wang, R. X.; Lei, Y.; Pan, B. C.; Xie, Y. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17881-17888 10.1021/ja408329q
13. Huang, X.; Zeng, Z. Y.; Bao, S. Y.; Wang, M. F.; Qi, X. Y.; Fan, Z. X.; Zhang, H. Nat. Commun. 2013, 4, 1444 10.1038/ncomms2472
14. Zhu, C. F.; Zeng, Z. Y.; Li, H.; Li, F.; Fan, C. H.; Zhang, H. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 5998-6001 10.1021/ja4019572
15. Zhang, Y.; Zheng, B.; Zhu, C. F.; Zhang, X.; Tan, C. L.; Li, H.; Chen, B.; Yang, J.; Chen, J. Z.; Huang, Y.; Wang, L. H.; Zhang, H. Adv. Mater. 2015, 27, 935-939 10.1002/adma.201404568
16. Perkins, F. K.; Friedman, A. L.; Cobas, E.; Campbell, P. M.; Jernigan, G. G.; Jonker, B. T. Nano Lett. 2013, 13, 668-673 10.1021/nl3043079
17. Wu, S. X.; Zeng, Z. Y.; He, Q. Y.; Wang, Z. J.; Wang, S. J.; Du, Y. P.; Yin, Z. Y.; Sun, X. P.; Chen, W.; Zhang, H. Small 2012, 8, 2264-2270 10.1002/smll.201200044
18. Acerce, M.; Voiry, D.; Chhowalla, M. Nat. Nanotechnol. 2015, 10, 313-318 10.1038/nnano.2015.40
19. Sun, Y. F.; Gao, S.; Xie, Y. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 530-546 10.1039/C3CS60231A
20. Sun, G. Z.; Liu, J. Q.; Zhang, X.; Wang, X. W.; Li, H.; Yu, Y.; Huang, W.; Zhang, H.; Chen, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 12576-12580 10.1002/anie.201405325
21. Cheng, L.; Liu, J. J.; Gu, X.; Gong, H.; Shi, X. Z.; Liu, T.; Wang, C.; Wang, X. Y.; Liu, G.; Xing, H. Y.; Bu, W. B.; Sun, B. Q.; Liu, Z. Adv. Mater. 2014, 26, 1886-1893 10.1002/adma.201304497
22. Chen, Y.; Tan, C. L.; Zhang, H.; Wang, L. Z. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 2681-2701 10.1039/C4CS00300D
23. Novoselov, K. S.; Jiang, D.; Schedin, F.; Booth, T. J.; Khotkevich, V. V.; Morozov, S. V.; Geim, A. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102, 10451-10453 10.1073/pnas.0502848102
24. Coleman, J. N.; Lotya, M.; O’Neill, A.; Bergin, S. D.; King, P. J.; Khan, U.; Young, K.; Gaucher, A.; De, S.; Smith, R. J.; Shvets, I. V.; Arora, S. K.; Stanton, G.; Kim, H. Y.; Lee, K.; Kim, T. G.; Duesberg, G. S.; Hallam, T.; Boland, J. J.; Wang, J. J.; Donegan, J. F.; Grunlan, J. C.; Moriarty, G.; Shmeliov, A.; Nicholls, R. J.; Perkins, J. M.; Grieveson, E. M.; Theuwissen, K.; McComb, D. W.; Nellist, P. D.; Nicolosi, V. Science 2011, 331, 568 10.1126/science.1194975
25. Smith, R. J.; King, P. J.; Lotya, M.; Wirtz, C.; Khan, U.; De, S.; O’Neill, A.; Duesberg, G. S.; Grunlan, J. C.; Moriarty, G.; Chen, J.; Wang, J. Z.; Minett, A. I.; Nicolosi, V.; Coleman, J. N. Adv. Mater. 2011, 23, 3944-3948 10.1002/adma.201102584
26. Guan, G.; Zhang, S.; Liu, S.; Cai, Y.; Low, M.; Teng, C. P.; Phang, I. Y.; Cheng, Y.; Duei, K. L.; Srinivasan, B. M.; Zheng, Y.; Zhang, Y. W.; Han, M. Y. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 6152-6155 10.1021/jacs.5b02780
27. Dines, M. B. Mater. Res. Bull. 1975, 10, 287-291 10.1016/0025-5408(75)90115-4
28. Zheng, J.; Zhang, H.; Dong, S. H.; Liu, Y. P.; Nai, C. T.; Shin, H. S.; Jeong, H. Y.; Liu, B.; Loh, K. P. Nat. Commun. 2014, 5, 2995 10.1038/ncomms3995
29. Zeng, Z. Y.; Yin, Z. Y.; Huang, X.; Li, H.; He, Q. Y.; Lu, G.; Boey, F.; Zhang, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 11093-11097 10.1002/anie.201106004
30. Zeng, Z. Y.; Sun, T.; Zhu, J. X.; Huang, X.; Yin, Z. Y.; Lu, G.; Fan, Z. X.; Yan, Q. Y.; Hng, H. H.; Zhang, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 9052-9056 10.1002/anie.201204208
31. Sunshine, S. A.; Ibers, J. A. Inorg. Chem. 1985, 24, 3611-3614 10.1021/ic00216a027
32. Crawack, H. J.; Pettenkofer, C. Solid State Commun. 2001, 118, 325-332 10.1016/S0038-1098(00)00488-9
33. Scharli, M.; Brunner, J. Solid State Commun. 1983, 45, 305-307 10.1016/0038-1098(83)90487-8
34. Legrand, D. L.; Nesbitt, H. W.; Bancroft, G. M. Am. Mineral. 1998, 83, 1256-1265
35. Wakisaka, Y.; Sudayama, T.; Takubo, K.; Mizokawa, T.; Arita, M.; Namatame, H.; Taniguchi, M.; Katayama, N.; Nohara, M.; Takagi, H. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 026402 10.1103/PhysRevLett.103.026402
36. Heller, M. J. Annu. Rev. Biomed. Eng. 2002, 4, 129-153 10.1146/annurev.bioeng.4.020702.153438
37. Tian, J.; Cheng, N.; Liu, Q.; Xing, W.; Sun, X. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 54, 5493-5497 10.1002/anie.201501237
38. Wang, L.; Zhang, Y.; Tian, J.; Li, H.; Sun, X. Nucleic Acids Res. 2011, 39, e37-e42 10.1093/nar/gkq1294
39. Li, H.; Zhang, Y.; Luo, Y.; Sun, X. Small 2011, 7, 1562-1568 10.1002/smll.201100068
40. Tian, J.; Liu, Q.; Shi, J.; Hu, J.; Asiri, A. M.; Sun, X.; He, Y. Biosens. Bioelectron. 2015, 71, 1-6 10.1016/j.bios.2015.04.009
41. He, S.; Song, B.; Li, D.; Zhu, C.; Qi, W.; Wen, Y.; Wang, L.; Song, S.; Fang, H.; Fan, C. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 453-459 10.1002/adfm.200901639
42. Lu, C. H.; Yang, H. H.; Zhu, C. L.; Chen, X.; Chen, G. N. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 4785-4787 10.1002/anie.200901479
43. Liu, X.; Wang, F.; Aizen, R.; Yehezkeli, O.; Willner, I. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11832-11839 10.1021/ja403485r
44. Pang, S.; Gao, Y.; Li, Y.; Liu, S.; Su, X. Analyst 2013, 138, 2749-2754 10.1039/c3an36642a
45. Li, J.; Huang, Y.; Wang, D.; Song, B.; Li, Z.; Song, S.; Wang, L.; Jiang, B.; Zhao, X.; Yan, J.; Liu, R.; He, D.; Fan, C. Chem. Commun. 2013, 49, 3125-3127 10.1039/c3cc40680f
46. Qian, Z. S.; Shan, X. Y.; Chai, L. J.; Ma, J. J.; Chen, J. R.; Feng, H. Nanoscale 2014, 6, 5671-5674 10.1039/c3nr06583a
47. Li, F.; Pei, H.; Wang, L.; Lu, J.; Gao, J.; Jiang, B.; Zhao, X.; Fan, C. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 4140-4148 10.1002/adfm.201203816
48. Liu, X.; Aizen, R.; Freeman, R.; Yehezkeli, O.; Willner, I. ACS Nano 2012, 6, 3553-3563 10.1021/nn300598q
49. Wang, Q.; Wang, W.; Lei, J.; Xu, N.; Gao, F.; Ju, H. Anal. Chem. 2013, 85, 12182-12188 10.1021/ac403646n
50. Nazarenko, I.; Pires, R.; Lowe, B.; Obaidy, M.; Rashtchian, A. Nucleic Acids Res. 2002, 30, 2089-2195 10.1093/nar/30.9.2089