Enhancing Quantum Dots for Bioimaging using Advanced Surface Chemistry and Advanced Optical Microscopy: Application to Silicon Quantum Dots (SiQDs)

Advanced Materials

Volumn 27, Issue 40, 2015, Pages 6144-6150

  Cheng, Xiaoyu ^a   Hinde, Elizabeth ^b   Owen, Dylan M ^b,c   Lowe, Stuart B ^a   Reece, Peter J ^b   Gaus, Katharina ^b   Gooding, J Justin ^a  

^a UNIVERSITY OF NEW SOUTH WALES   (Australia)

^b UNIVERSITY OF NEW SOUTH WALES   (Australia)

^c KING'S COLLEGE LONDON   (United Kingdom)

Author keywords

cancer; fluorescence; fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM); F rster resonance energy transfer (FRET); quantum dots

Indexed keywords

ENERGY TRANSFER; FLUORESCENCE; NANOCRYSTALLINE SILICON; NANOCRYSTALS; NANOPARTICLES; SURFACE CHEMISTRY;

CANCER; FLUORESCENCE LIFETIME IMAGING MICROSCOPY; NANOCRYSTALLINE SILICON QUANTUM DOTS; NANOPARTICLE SURFACE; ORGANIC DYE; RESONANCE ENERGY TRANSFER; SILICON QUANTUM DOTS; SURFACE-MODIFIED;

SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS;

QUANTUM DOT; SILICON;

CHEMISTRY; FLUORESCENCE MICROSCOPY; FLUORESCENCE RESONANCE ENERGY TRANSFER; HELA CELL LINE; HUMAN; PROCEDURES; SURFACE PROPERTY;

FLUORESCENCE RESONANCE ENERGY TRANSFER; HELA CELLS; HUMANS; MICROSCOPY, FLUORESCENCE; QUANTUM DOTS; SILICON; SURFACE PROPERTIES;

EID: 84945458428     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201503223     Document Type: Article

References (60)

1. U. Resch-Genger, M. Grabolle, S. Cavaliere-Jaricot, R. Nitschke, T. Nann, Nat. Methods 2008, 5, 763.
2. a) L. Gu, D. J. Hall, Z. Qin, E. Anglin, J. Joo, D. J. Mooney, S. B. Howell, M. J. Sailor, Nat. Commun. 2013, 4, 2326;
3. b) J. Hanne, H. J. Falk, F. Gorlitz, P. Hoyer, J. Engelhardt, S. J. Sahl, S. W. Hell, Nat. Commun. 2015, 6, 7127.
4. a) J. Liu, F. Erogbogbo, K.-T. Yong, L. Ye, J. Liu, R. Hu, H. Chen, Y. Hu, Y. Yang, J. Yang, I. Roy, N. A. Karker, M. T. Swihart, P. N. Prasad, ACS Nano 2013, 7, 7303;
5. b) J. A. Kelly, E. J. Henderson, J. G. Veinot, Chem. Commun. 2010, 46, 8704;
6. c) X. Cheng, S. B. Lowe, P. J. Reece, J. J. Gooding, Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 2680;
7. d) J. Y. Fan, P. K. Chu, Small 2010, 6, 2080.
8. S. Ciampi, J. B. Harper, J. J. Gooding, Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 2158.
9. C. M. Hessel, D. Reid, M. G. Panthani, M. R. Rasch, B. W. Goodfellow, J. Wei, H. Fujii, V. Akhavan, B. A. Korgel, Chem. Mater. 2011, 24, 393.
10. a) J. D. Holmes, K. J. Ziegler, R. C. Doty, L. E. Pell, K. P. Johnston, B. A. Korgel, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3743;
11. b) D. S. English, L. E. Pell, Z. H. Yu, P. F. Barbara, B. A. Korgel, Nano Lett. 2002, 2, 681;
12. c) Q. Li, Y. He, J. Chang, L. Wang, H. Chen, Y.-W. Tan, H. Wang, Z. Shao, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 14924;
13. d) D. Jurbergs, E. Rogojina, L. Mangolini, U. Kortshagen, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 3116;
14. C. M. Hessel, E. J. Henderson, J. G. C. Veinot, Chem. Mate r. 2006, 18, 6139;
15. f) J. Wang, D.-X. Ye, G.-H. Liang, J. Chang, J.-L. Kong, J.-Y. Chen, J. Mater. Chem. B 2014, 2, 4338.
16. R. D. Tilley, K. Yamamoto, Adv. Mater. 2006, 18, 2053.
17. R. K. Baldwin, K. A. Pettigrew, J. C. Garno, P. P. Power, G. Y. Liu, S. M. Kauzlarich, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 1150.
18. a) F. Hua, M. T. Swihart, E. Ruckenstein, Langmuir 2005, 21, 6054;
19. b) X. Cheng, R. Gondosiswanto, S. Ciampi, P. J. Reece, J. J. Gooding, Chem. Commun. 2012, 48, 11874;
20. c) L. Ruizendaal, S. P. Pujari, V. Gevaerts, J. M. Paulusse, H. Zuilhof, Chem. Asian J. 2011, 6, 2776.
21. a) F. Erogbogbo, C. A. Tien, C. W. Chang, K. T. Yong, W. C. Law, H. Ding, I. Roy, M. T. Swihart, P. N. Prasad, Bioconjugate Chem. 2011, 22, 1081;
22. b) Y. He, Y. Su, X. Yang, Z. Kang, T. Xu, R. Zhang, C. Fan, S.-T. Lee, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4434.
23. a) J. R. Heath, Science 1992, 258, 1131;
24. b) J. L. Heinrich, C. L. Curtis, G. M. Credo, M. J. Sailor, K. L. Kavanagh, Science 1992, 255, 66.
25. R. D. Tilley, J. H. Warner, K. Yamamoto, I. Matsui, H. Fujimori, Chem. Commun. 2005, 1833.
26. a) K. Dohnalova, A. Fucikova, C. P. Umesh, J. Humpolickova, J. M. Paulusse, J. Valenta, H. Zuilhof, M. Hof, T. Gregorkiewicz, Small 2012, 8, 3185;
27. b) L. Wang, Q. Li, H.-Y. Wang, J.-C. Huang, R. Zhang, Q.-D. Chen, H.-L. Xu, W. Han, Z.-Z. Shao, H.-B. Sun, Light Sci. Appl. 2015, 4, e245.
28. a) X. G. Li, Y. Q. He, M. T. Swihart, Langmuir 2004, 20, 4720;
29. b) L. Mangolini, U. Kortshagen, Adv. Mater. 2007, 19, 2513;
30. c) J. R. Rodríguez Núñez, J. A. Kelly, E. J. Henderson, J. G. C. Veinot, Chem. Mater. 2011, 24, 346.
31. a) J. P. Wilcoxon, G. A. Samara, P. N. Provencio, Phys. Rev. B 1999, 60, 2704;
32. b) J. H. Warner, A. Hoshino, K. Yamamoto, R. D. Tilley, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 4550.
33. X. Y. Cheng, S. B. Lowe, S. Ciampi, A. Magenau, K. Gaus, P. J. Reece, J. J. Gooding, Langmuir 2014, 30, 5209.
34. a) M. Dasog, K. Bader, J. G. C. Veinot, Chem. Mater. 2015, 27, 1153;
35. b) M. Dasog, J. G. C. Veinot, Phys. Status Solidi B 2014, 251, 2216.
36. M. Dasog, G. B. De los Reyes, L. V. Titova, F. A. Hegmann, J. G. C. Veinot, ACS Nano 2014, 8, 9636.
37. M. Dasog, Z. Yang, S. Regli, T. M. Atkins, A. Faramus, M. P. Singh, E. Muthuswamy, S. M. Kauzlarich, R. D. Tilley, J. G. C. Veinot, ACS Nano 2013, 7, 2676.
38. a) E. Cassette, M. Helle, L. Bezdetnaya, F. Marchal, B. Dubertret, T. Pons, Adv. Drug Delivery Rev. 2013, 65, 719;
39. b) M. L. Mastronardi, E. J. Henderson, D. P. Puzzo, G. A. Ozin, Adv. Mater. 2012, 24, 5890.
40. a) A. Schönle, S. W. Hell, Opt. Lett. 1998, 23, 325;
41. b) D. Débarre, N. Olivier, W. Supatto, E. Beaurepaire, PLoS One 2014, 9, e104250.
42. a) G. S. He, Q. Zheng, K.-T. Yong, F. Erogbogbo, M. T. Swihart, P. N. Prasad, Nano Lett. 2008, 8, 2688;
43. b) C. Q. Tu, X. C. Ma, P. Pantazis, S. M. Kauzlarich, A. Y. Louie, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 2016.
44. M. A. Digman, V. R. Caiolfa, M. Zamai, E. Gratton, Biophys. J. 2008, 94, L14.
45. C. Stringari, A. Cinquin, O. Cinquin, M. A. Digman, P. J. Donovan, E. Gratton, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 13582.
46. E. Hinde, M. A. Digman, C. Welch, K. M. Hahn, E. Gratton, Microsc. Res. Tech. 2012, 75, 271.
47. A. Shiohara, S. Hanada, S. Prabakar, K. Fujioka, T. H. Lim, K. Yamamoto, P. T. Northcote, R. D. Tilley, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 248.
48. X. Cheng, S. B. Lowe, S. Ciampi, A. Magenau, K. Gaus, P. J. Reece, J. J. Gooding, Langmuir 2014, 30, 5209.
49. H. Wallrabe, A. Periasamy, Curr. Opin. Biotechnol. 2005, 16, 19.
50. R. A. Colyer, C. Lee, E. Gratton, Microsc. Res. Tech. 2008, 71, 201.
51. J. G. Veinot, Chem. Commun. 2006, 4160;
52. b) K. Dohnalová, T. Gregorkiewicz, K. Kusová, J. Phys.: Condens. Matter 2014, 26, 173201.
53. K. Suhling, P. M. W. French, D. Phillips, Photochem. Photobiol. Sci. 2005, 4, 13.
54. a) F. Erogbogbo, C. W. Chang, J. May, P. N. Prasad, M. T. Swihart, Nanoscale 2012, 4, 5163;
55. b) M. Rosso-Vasic, L. De Cola, H. Zuilhof, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 2235.
56. a) I. L. Medintz, A. R. Clapp, H. Mattoussi, E. R. Goldman, B. Fisher, J. M. Mauro, Nat. Mater. 2003, 2, 630;
57. b) A. R. Clapp, I. L. Medintz, J. M. Mauro, B. R. Fisher, M. G. Bawendi, H. Mattoussi, J. Am. Chem. Soc. 2003, 126, 301.
58. a) S. Zhu, Q. Meng, L. Wang, J. Zhang, Y. Song, H. Jin, K. Zhang, H. Sun, H. Wang, B. Yang, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 3953;
59. b) S. Zhu, J. Zhang, S. Tang, C. Qiao, L. Wang, H. Wang, X. Liu, B. Li, Y. Li, W. Yu, X. Wang, H. Sun, B. Yang, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 4732;
60. c) L. Wang, S.-J. Zhu, H.-Y. Wang, S.-N. Qu, Y.-L. Zhang, J.-H. Zhang, Q.-D. Chen, H.-L. Xu, W. Han, B. Yang, H.-B. Sun, ACS Nano 2014, 8, 2541.