Fluorescent and Photostable Silicon Nanoparticles Sensors for Real-Time and Long-Term Intracellular pH Measurement in Live Cells

Analytical Chemistry

Volumn 88, Issue 18, 2016, Pages 9235-9242

  Chu, Binbin ^a   Wang, Houyu ^a   Song, Bin ^a   Peng, Fei ^a   Su, Yuanyuan ^a   He, Yao ^a  

^a SOOCHOW UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CELLS; CYTOLOGY; NANOPARTICLES; PH; POTENTIOMETRIC SENSORS;

DYNAMIC MEASUREMENT; EXPERIMENT CONDITION; FLUORESCENCE INTENSITIES; FLUORESCENT RESPONSE; FLUORESCENT SENSORS; INTRACELLULAR PH MEASUREMENT; LOGARITHMIC GROWTH; SILICON NANOPARTICLES;

FLUORESCENCE;

DOPAMINE; FLUORESCENT DYE; NANOPARTICLE; RHODAMINE; RHODAMINE ISOTHIOCYANATE; SILICON;

CELL SURVIVAL; CHEMISTRY; GENETIC PROCEDURES; HELA CELL LINE; HUMAN; LYSOSOME; MCF-7 CELL LINE; PH; PROCEDURES;

BIOSENSING TECHNIQUES; CELL SURVIVAL; DOPAMINE; FLUORESCENT DYES; HELA CELLS; HUMANS; HYDROGEN-ION CONCENTRATION; LYSOSOMES; MCF-7 CELLS; NANOPARTICLES; RHODAMINES; SILICON;

EID: 84988651221     PISSN: 00032700     EISSN: 15206882     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.analchem.6b02488     Document Type: Article

References (43)

1. Luzio, J. P.; Pryor, P. R.; Bright, N. A. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2007, 8, 622-632 10.1038/nrm2217
2. Zhao, Z.; Meng, H.; Wang, N.; Donovan, M. J.; Fu, T.; You, M.; Chen, Z.; Zhang, X.; Tan, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 7487-7491 10.1002/anie.201302557
3. Ling, D.; Park, W.; Park, S. J.; Lu, Y.; Kim, K. S.; Hackett, M. J.; Kim, B. H.; Yim, H.; Jeon, Y. S.; Na, K.; Hyeon, T. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 5647-5655 10.1021/ja4108287
4. Yue, X.; Yanez, C. O.; Yao, S.; Belfield, K. D. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2112-2115 10.1021/ja3122312
5. Tian, J.; Ding, L.; Xu, H. J.; Shen, Z.; Ju, H.; Jia, L.; Bao, L.; Yu, J. S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 18850-18858 10.1021/ja408286k
6. Arkin, I. T.; Xu, H.; Jensen, M. Ø.; Arbely, E.; Bennett, E. R.; Bowers, K. J.; Chow, E.; Dror, R. O.; Eastwood, M. P.; Flitman-Tene, R. Science 2007, 317, 799-803 10.1126/science.1142824
7. Hunte, C.; Screpanti, E.; Venturi, M.; Rimon, A.; Padan, E.; Michel, H. Nature 2005, 435, 1197-1202 10.1038/nature03692
8. Waight, A. B.; Pedersen, B. P.; Schlessinger, A.; Bonomi, M.; Chau, B. H.; Roe-Zurz, Z.; Risenmay, A. J.; Sali, A.; Stroud, R. M. Nature 2013, 499, 107-110 10.1038/nature12233
9. Lee, C.; Kang, H. J.; von Ballmoos, C.; Newstead, S.; Uzdavinys, P.; Dotson, D. L.; Iwata, S.; Beckstein, O.; Cameron, A. D.; Drew, D. Nature 2013, 501, 573-577 10.1038/nature12484
10. Søndergaard, R. V.; Henriksen, J. R.; Andresen, T. L. Nat. Protoc. 2014, 9, 2841-2858 10.1038/nprot.2014.196
11. Yang, M.; Jalloh, A. S.; Wei, W.; Zhao, J.; Wu, P.; Chen, P. R. Nat. Commun. 2014, 5, 4981 10.1038/ncomms5981
12. Lee, M. H.; Han, J. H.; Lee, J. H.; Park, N.; Kumar, R.; Kang, C.; Kim, J. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 6206-6209 10.1002/anie.201301894
13. Wan, Q.; Chen, S.; Shi, W.; Li, L.; Ma, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 10916-10920 10.1002/anie.201405742
14. He, C.; Lu, K.; Lin, W. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 12253-12256 10.1021/ja507333c
15. Yu, X. J.; McGourty, K.; Liu, M.; Unsworth, K. E.; Holden, D. W. Science 2010, 328, 1040-1043 10.1126/science.1189000
16. Chen, G.; Liu, D.; He, C.; Gannett, T. R.; Lin, W.; Weizmann, Y. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3844-3851 10.1021/ja512665z
17. Chen, S.; Hong, Y.; Liu, Y.; Liu, J.; Leung, C. W.; Li, M.; Kwok, R. T.; Zhao, E.; Lam, J. W.; Yu, Y.; Tang, B. Z. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 4926-4929 10.1021/ja400337p
18. Patrick, M. J.; Janjic, J. M.; Teng, H.; O'Hear, M. R.; Brown, C. W.; Stokum, J. A.; Schmidt, B. F.; Ahrens, E. T.; Waggoner, A. S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 18445-18457 10.1021/ja407573m
19. Wang, X. D.; Meier, R. J.; Wolfbeis, O. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 406-409 10.1002/anie.201205715
20. Marín, M. J.; Galindo, F.; Thomas, P.; Russell, D. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 9657-9661 10.1002/anie.201203866
21. Lee, M. H.; Park, N.; Yi, C.; Han, J. H.; Hong, J. H.; Kim, K. P.; Kang, D. H.; Sessler, J. L.; Kang, C.; Kim, J. S. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 14136-14142 10.1021/ja506301n
22. Paek, K.; Yang, H.; Lee, J.; Park, J.; Kim, B. J. ACS Nano 2014, 8, 2848-2856 10.1021/nn406657b
23. Medintz, I. L.; Stewart, M. H.; Trammell, S. A.; Susumu, K.; Delehanty, J. B.; Mei, B. C.; Melinger, J. S.; Blanco-Canosa, J. B.; Dawson, P. E.; Mattoussi, H. Nat. Mater. 2010, 9, 676-684 10.1038/nmat2811
24. Ji, X.; Palui, G.; Avellini, T.; Na, H. B.; Yi, C.; Kenneth, L.; Knap-penberger, JR.; Mattoussi, H. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 6006-6017 10.1021/ja300724x
25. Dennis, A. M.; Rhee, W. J.; Sotto, D.; Dublin, S. N.; Bao, G. ACS Nano 2012, 6, 2917-2924 10.1021/nn2038077
26. Orte, A.; Alvarez-Pez, J. M.; Ruedas-Rama, M. J. ACS Nano 2013, 7, 6387-6395 10.1021/nn402581q
27. Howes, P. D.; Chandrawati, R.; Stevens, M. M. Science 2014, 346, 1247390 10.1126/science.1247390
28. Peng, F.; Su, Y.; Zhong, Y.; Fan, C.; Lee, S. T.; He, Y. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 612-623 10.1021/ar400221g
29. Shi, W.; Li, X.; Ma, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 6432-6435 10.1002/anie.201202533
30. Dasog, M.; Kehrle, J.; Rieger, B.; Veinot, J. G. Angew. Chem., Int. Ed. 2016, 55, 2322-2339 10.1002/anie.201506065
31. Islam, M. A.; Purkait, T. K.; Veinot, J. G. C. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 15130-15133 10.1021/ja5075739
32. 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
33. Li, Q.; He, Y.; Chang, J.; Wang, L.; Chen, H.; Tan, Y. W.; Wang, H.; Shao, Z. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 14924-14927 10.1021/ja407508v
34. Zhang, X.; Chen, X.; Kai, S.; Wang, H. Y.; Yang, J.; Wu, F. G.; Chen, Z. Anal. Chem. 2015, 87, 3360-3365 10.1021/ac504520g
35. Ji, X. Y.; Peng, F.; Zhong, Y. L.; Su, Y. Y.; Jiang, X.; Song, C.; Yang, L.; Chu, B.; Lee, S. T.; He, Y. Adv. Mater. 2015, 27, 1029-1034 10.1002/adma.201403848
36. Zhong, Y. L.; Peng, F.; Bao, F.; Wang, S. Y.; Ji, X. Y.; Yang, L.; Su, Y. Y.; Lee, S. T. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 8350-8356 10.1021/ja4026227
37. Song, C.; Zhong, Y.; Jiang, X.; Peng, F.; Lu, Y.; Ji, X.; Su, Y.; He, Y. Anal. Chem. 2015, 87, 6718-6723 10.1021/acs.analchem.5b00853
38. Wu, S. C.; Zhong, Y. L.; Zhou, Y. F.; Song, B.; Chu, B. B.; Ji, X. Y.; Wu, Y. Y.; Su, Y. Y.; He, Y. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 14726-14732 10.1021/jacs.5b08685
39. Song, B.; Zhong, Y.; Wu, S.; Chu, B.; Su, Y.; He, Y. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 4824-4831 10.1021/jacs.6b00479
40. Huang, R.; Chen, G.; Sun, M.; Hu, Y.; Gao, C. Carbohydr. Polym. 2007, 70, 318-323 10.1016/j.carbpol.2007.04.017
41. Xing, Y.; Chaudry, Q.; Shen, C.; Kong, K. Y.; Zhau, H. E.; Chung, L. W.; Petros, J. A.; O'Regan, R. M.; Yezhelyev, M. V.; Simons, J. W.; Wang, M. D.; Nie, S. M. Nat. Protoc. 2007, 2, 1152-1165 10.1038/nprot.2007.107
42. Choi, C. H. J.; Hao, L.; Narayan, S. P.; Auyeung, E.; Mirkin, C. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 7625-7630 10.1073/pnas.1305804110
43. Wu, X. A.; Choi, C. H. J.; Zhang, C.; Hao, L.; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7726-7733 10.1021/ja503010a