Biomimetic Preparation and Dual-Color Bioimaging of Fluorescent Silicon Nanoparticles

Journal of the American Chemical Society

Volumn 137, Issue 46, 2015, Pages 14726-14732

  Wu, Sicong ^a   Zhong, Yiling ^a   Zhou, Yanfeng ^a   Song, Bin ^a   Chu, Binbin ^a   Ji, Xiaoyuan ^a   Wu, Yanyan ^a   Su, Yuanyuan ^a   He, Yao ^a  

^a SOOCHOW UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOMIMETIC PROCESSES; BIOMIMETICS; NANOPARTICLES; NANOSTRUCTURES; SILICON;

BIOLOGICAL IMAGING; BIOMIMETIC PREPARATION; BIOMIMETIC SYNTHESIS; EMISSION SPECTRAL; ENVIRONMENTALLY BENIGN; FLUORESCENT PROBES; SILICON NANO STRUCTURES; SILICON NANOPARTICLES;

FLUORESCENCE;

FLUORESCENT DYE; SILICA NANOPARTICLE; NANOPARTICLE; SILICON;

ARTICLE; BIOMIMETICS; CAENORHABDITIS ELEGANS; CONTROLLED STUDY; DIATOM; FEMALE; FOURIER TRANSFORM INFRARED PHOTOACOUSTIC SPECTROSCOPY; HUMAN; HUMAN CELL; MICROWAVE IRRADIATION; NONHUMAN; PHASE SEPARATION; PHOTOLUMINESCENCE; QUANTUM YIELD; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; X RAY DIFFRACTION; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY; CHEMISTRY; FLUORESCENCE; INFRARED SPECTROSCOPY; POWDER DIFFRACTION;

BIOMIMETICS; FLUORESCENCE; NANOPARTICLES; PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY; POWDER DIFFRACTION; SILICON; SPECTROSCOPY, FOURIER TRANSFORM INFRARED;

EID: 84948845294     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jacs.5b08685     Document Type: Article

References (64)

1. Patolsky, F.; Timko, B. P.; Yu, G. H.; Fang, Y.; Greytak, A. B.; Zheng, G. F.; Lieber, C. M. Science 2006, 313, 1100-1104 10.1126/science.1128640
2. Xie, P.; Xiong, Q. H.; Fang, Y.; Qing, Q.; Lieber, C. M. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 119-125 10.1038/nnano.2011.217
3. Park, J. H.; Gu, L.; von Maltzahn, G.; Ruoslahti, E.; Bhatia, S. N.; Sailor, M. J. Nat. Mater. 2009, 8, 331-336 10.1038/nmat2398
4. Hochbaum, A. I.; Chen, R. K.; Delgado, R. D.; Liang, W. J.; Garnett, E. C.; Najarian, M.; Majumdar, A.; Yang, P. D. Nature 2008, 451, 163-167 10.1038/nature06381
5. Dasgupta, N. P.; Liu, C.; Andrews, S.; Prinz, F. B.; Yang, P. D. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 12932-12935 10.1021/ja405680p
6. Howes, P. D.; Chandrawati, R.; Stevens, M. M. Science 2014, 346, 1247390 10.1126/science.1247390
7. Cheng, X. Y.; Lowe, S. B.; Reece, P. J.; Gooding, J. J. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 2680-2700 10.1039/c3cs60353a
8. Peng, F.; Su, Y. Y.; Zhong, Y. L.; Fan, C. H.; Lee, S. T.; He, Y. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 612-623 10.1021/ar400221g
9. McVey, B. F. P.; Tilley, R. D. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 3045-3051 10.1021/ar500215v
10. Montalti, M.; Cantelli, A.; Battistelli, G. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 4853-4921 10.1039/C4CS00486H
11. Chiappini, C.; De Rosa, E.; Martinez, J. O.; Liu, X.; Steele, J.; Stevens, M. M.; Tasciotti, E. Nat. Mater. 2015, 14, 532-539 10.1038/nmat4249
12. He, Y.; Zhong, Y. L.; Peng, F.; Wei, X. P.; Su, Y. Y.; Lu, Y. M.; Su, S.; Gu, W.; Liao, L. S.; Lee, S. T. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14192-14195 10.1021/ja2048804
13. Zhong, Y. L.; Peng, F.; Wei, X. P.; Zhou, Y. F.; Wang, J.; Jiang, X. X.; Su, Y. Y.; Su, S.; Lee, S. T.; He, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 8485-8489 10.1002/anie.201202085
14. Zhong, Y. L.; Peng, F.; Bao, F.; Wang, S. Y.; Ji, X. Y.; Yang, L.; Su, Y. Y.; Lee, S. T.; He, Y. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 8350-8356 10.1021/ja4026227
15. Li, Q.; He, Y.; Chang, J.; Wang, L.; Chen, H. Z.; Tan, Y. W.; Wang, H. Y.; Shao, Z. Z. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 14924-14927 10.1021/ja407508v
16. Zhong, Y. L.; Sun, X. T.; Wang, S. Y.; Peng, F.; Bao, F.; Su, Y. Y.; Li, Y. Y.; Lee, S. T.; He, Y. ACS Nano 2015, 9, 5958-5967 10.1021/acsnano.5b00683
17. Shiohara, A.; Hanada, S.; Prabakar, S.; Fujioka, K.; Lim, T. H.; Yamamoto, K.; Northcote, P.; Tilley, R. D. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 248-253 10.1021/ja906501v
18. Zhang, X.; Brynda, M.; Britt, R. D.; Carroll, E. C.; Larsen, D. S.; Louie, A. Y.; Kauzlarich, S. M. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10668-10669 10.1021/ja074144q
19. Atkins, T. M.; Thibert, A.; Larsen, D. S.; Dey, S.; Browning, N. D.; Kauzlarich, S. M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 20664-20667 10.1021/ja207344u
20. Dasog, M.; Yang, Z. Y.; Regli, S.; Atkins, T. M.; Faramus, A.; Singh, M. P.; Muthuswamy, E.; Kauzlarich, S. M.; Tilley, R. D.; Veinot, J. G. C. ACS Nano 2013, 7, 2676-2685 10.1021/nn4000644
21. Dasog, M.; De los Reyes, G. B.; Titova, L. V.; Hegmann, F. A.; Veinot, J. G. C. ACS Nano 2014, 8, 9636-9648 10.1021/nn504109a
22. Sato, K.; Yokosuka, S.; Takigami, Y.; Hirakuri, K.; Fujioka, K.; Manome, Y.; Sukegawa, H.; Iwai, H.; Fukata, N. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 18626-18633 10.1021/ja202466m
23. Erogbogbo, F.; Lin, T.; Tucciarone, P. M.; LaJoie, K. M.; Lai, L.; Patki, G. D.; Prasad, P. N.; Swihart, M. T. Nano Lett. 2013, 13, 451-456 10.1021/nl304680w
24. Qian, C. X.; Sun, W.; Wang, L. W.; Chen, C. L.; Liao, K.; Wang, W. D.; Jia, J.; Hatton, B. D.; Casillas, G.; Kurylowicz, M.; Yip, C. M.; Mastronardi, M. L.; Ozin, G. A. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 15849-15852 10.1021/ja5081037
25. Zhou, T. L.; Anderson, R. T.; Li, H. S.; Bell, J.; Yang, Y. G.; Gorman, B. P.; Pylypenko, S.; Lusk, M. T.; Sellinger, A. Nano Lett. 2015, 15, 3657-3663 10.1021/nl504051x
26. Lang, Y.; del Monte, F.; Collins, L.; Rodriguez, B. J.; Thompson, K.; Dockery, P.; Finn, D. P.; Pandit, A. Nat. Commun. 2013, 4, 3683 10.1038/ncomms3683
27. Grachev, M. A.; Annenkov, V. V.; Likhoshway, Y. V. BioEssays 2008, 30, 328-337 10.1002/bies.20731
28. Lettieri, S.; Setaro, A.; De Stefano, L.; De Stefano, M.; Maddalena, P. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 1257-1264 10.1002/adfm.200701124
29. Bao, Z. H.; Weatherspoon, M. R.; Shian, S.; Cai, Y.; Graham, P. D.; Allan, S. M.; Ahmad, G.; Dickerson, M. B.; Church, B. C.; Kang, Z. T.; Abernathy, H. W., III; Summers, C. J.; Liu, M.; Sandhage, K. H. Nature 2007, 446, 172-175 10.1038/nature05570
30. Parker, A. R.; Townley, H. E. Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 347-353 10.1038/nnano.2007.152
31. Rosi, N. L.; Thaxton, C. S.; Mirkin, C. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 5500-5503 10.1002/anie.200460905
32. Kiefer, D. A. Mar. Biol. 1973, 23, 39-46 10.1007/BF00394110
33. Dutton, H. J.; Manning, W. M.; Duggar, B. M. J. Phys. Chem. 1943, 47, 308-313 10.1021/j150427a002
34. Kiang, C. H.; Endo, M.; Ajayan, P. M.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, M. S. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 1869 10.1103/PhysRevLett.81.1869
35. Michael, D.; Mingos, P.; Baghurst, D. R. Chem. Soc. Rev. 1991, 20, 1-47 10.1039/cs9912000001
36. Gerbec, J. A.; Magana, D.; Washington, A.; Strouse, G. F. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 15791-15800 10.1021/ja052463g
37. Barthel-Rosa, L. P.; Gladysz, J. A. Coord. Chem. Rev. 1999, 190-192, 587-605 10.1016/S0010-8545(99)00102-2
38. Kataoka, H.; Lord, H. L.; Pawliszyn, J. J. Chromatogr. A 2000, 880, 35-62 10.1016/S0021-9673(00)00309-5
39. Hessel, C. M.; Henderson, E. J.; Veinot, J. G. C. Chem. Mater. 2006, 18, 6139-6146 10.1021/cm0602803
40. Takagahara, T.; Takeda, K. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1992, 46, 15578 10.1103/PhysRevB.46.15578
41. Allan, G.; Delerue, C.; Lannoo, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 76, 2961 10.1103/PhysRevLett.76.2961
42. Wilcoxon, J. P.; Samara, G. A.; Provencio, P. N. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1999, 60, 2704 10.1103/PhysRevB.60.2704
43. Purkait, T. K.; Iqbal, M.; Wahl, M. H.; Gottschling, K.; Gonzalez, C. M.; Islam, M. A.; Veinot, J. G. C. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 17914-17917 10.1021/ja510120e
44. Zhao, K.; Li, J.; Wang, H. Z.; Zhuang, J. Q.; Yang, W. S. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 5618-5621 10.1021/jp0685636
45. Kopainsky, B.; Qiu, P.; Kaiser, W.; Sens, B.; Drexhage, K. H. Appl. Phys. B: Photophys. Laser Chem. 1982, 29, 15-18 10.1007/BF00694363
46. Kröger, N.; Deutzmann, R.; Sumper, M. Science 1999, 286, 1129-1132 10.1126/science.286.5442.1129
47. Noll, F.; Sumper, M.; Hampp, N. Nano Lett. 2002, 2, 91-95 10.1021/nl015581k
48. Zhong, X. H.; Feng, Y. Y.; Knoll, W.; Han, M. Y. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 13559-13563 10.1021/ja036683a
49. So, M. K.; Loening, A. M.; Gambhir, S. S.; Rao, J. H. Nat. Protoc. 2006, 1, 1160-1164 10.1038/nprot.2006.162
50. Clapp, A. R.; Goldman, E. R.; Mattoussi, H. Nat. Protoc. 2006, 1, 1258-1267 10.1038/nprot.2006.184
51. Wu, X. Y.; Liu, H. J.; Liu, J. Q.; Haley, K. N.; Treadway, J. A.; Larson, J. P.; Ge, N. F.; Peale, F.; Bruchez, M. P. Nat. Biotechnol. 2002, 21, 41-46 10.1038/nbt764
52. Herndon, L. A.; Schmeissner, P. J.; Dudaronek, J. M.; Brown, P. A.; Listner, K. M.; Sakano, Y.; Paupard, M. C.; Hall, D. H.; Driscoll, M. Nature 2002, 419, 808-814 10.1038/nature01135
53. Nelson, D. M.; Tréguer, P.; Brzezinski, M. A.; Leynaert, A.; Quéguiner, B. Global Biogeochemical Cycles 1995, 9, 359-372 10.1029/95GB01070
54. Armbrust, E. V.; Berges, J. A.; Bowler, C.; Green, B. R.; Martinez, D.; Putnam, N. H.; Zhou, S. G.; Allen, A. E.; Apt, K. E.; Bechner, M.; Brzezinski, M. A.; Chaal, B. K.; Chiovitti, A.; Davis, A. K.; Demarest, M. S.; Detter, J. C.; Glavina, T.; Goodstein, D.; Hadi, M. Z.; Hellsten, U.; Hildebrand, M.; Jenkins, B. D.; Jurka, J.; Kapitonov, V. V.; Kröger, N.; Lau, W. W. Y.; Lane, T. W.; Larimer, F. W.; Lippmeier, J. C.; Lucas, S.; Medina, M.; Montsant, A.; Obornik, M.; Parker, M. S.; Palenik, B.; Pazour, G. J.; Richardson, P. M.; Rynearson, T. A.; Saito, M. A.; Schwartz, D. C.; Thamatrakoln, K.; Valentin, K.; Vardi, A.; Wilkerson, F. P.; Rokhsar, D. S. Science 2004, 306, 79-86 10.1126/science.1101156
55. Fang, X. H.; Tan, W. H. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 48-57 10.1021/ar900101s
56. Liu, S.; Zhang, X. Y.; Luo, W. X.; Wang, Z. X.; Guo, X. F.; Steigerwald, M. L.; Fang, X. H. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 2496-2502 10.1002/anie.201006469
57. Zhang, W.; Li, P.; Yang, F.; Hu, X. F.; Sun, C. Z.; Zhang, W.; Chen, D. Z.; Tang, B. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 14956-14959 10.1021/ja408524j
58. Zhang, W.; Liu, W.; Li, P.; Xiao, H. B.; Wang, H.; Tang, B. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 12489-12493 10.1002/anie.201405634
59. Hong, G. S.; Diao, S.; Chang, J. L.; Antaris, A. L.; Chen, C. X.; Zhang, B.; Zhao, S.; Atochin, D. N.; Huang, P. L.; Andreasson, K. I.; Kuo, C. J.; Dai, H. J. Nat. Photonics 2014, 8, 723-730 10.1038/nphoton.2014.166
60. Hong, G. S.; Lee, J. C.; Robinson, J. T.; Raaz, U.; Xie, L. M.; Huang, N. F.; Cooke, J. P.; Dai, H. J. Nat. Med. 2012, 18, 1841-1846 10.1038/nm.2995
61. Tao, Z. M.; Hong, G. S.; Shinji, C.; Chen, C. X.; Diao, S.; Antaris, A. L.; Zhang, B.; Zou, Y. P.; Dai, H. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 13002-13006 10.1002/anie.201307346
62. Weyhenmeyer, G. A.; Peter, H.; Willén, E. Freshwater Biol. 2013, 58, 612-623 10.1111/j.1365-2427.2012.02779.x
63. Weyhenmeyer, G. A.; Broberg, N. Aquat. Ecosyst. Health Manage. 2014, 17, 341-348 10.1080/14634988.2014.976532
64. Su, Y. Y.; Peng, F.; Jiang, Z. Y.; Zhong, Y. L.; Lu, Y. M.; Jiang, X. X.; Huang, Q.; Fan, C. H.; Lee, S. T.; He, Y. Biomaterials 2011, 32, 5855-5862 10.1016/j.biomaterials.2011.04.063