Aluminum nanocrystals: A sustainable substrate for quantitative SERS-Based DNA Detection

Nano Letters

Volumn 17, Issue 8, 2017, Pages 5071-5077

  Tian, Shu ^a,c   Neumann, Oara ^b,c   McClain, Michael J ^a,c   Yang, Xiao ^a,c   Zhou, Linan ^a,c   Zhang, Chao ^b,c   Nordlander, Peter ^a,c   Halas, Naomi J ^a,b,c  

^a RICE UNIVERSITY   (United States)

^b Rice University   (United States)

^c RICE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

aggregates; Aluminum; DNA; nanocrystals; SERS

Indexed keywords

AGGREGATES; ALUMINUM; DNA; GOLD; INFRARED DEVICES; NANOCRYSTALS; NUCLEIC ACIDS; PRECIOUS METALS; RAMAN SCATTERING; SURFACE SCATTERING;

ALUMINUM NANOCRYSTAL; MOLECULE SUBSTRATE INTERACTIONS; NANO-SCALE SURFACES; PHOSPHATE BACKBONE; SERS; SINGLE-STRANDED DNA; SPECTRAL FEATURE; SURFACE ENHANCED RAMAN SCATTERING (SERS);

SUBSTRATES;

ALUMINUM; ALUMINUM OXIDE; CONTRAST MEDIUM; METAL NANOPARTICLE; OXIDE; SINGLE STRANDED DNA;

CHEMISTRY; NUCLEOTIDE SEQUENCE; PARTICLE SIZE; PHYSICAL PHENOMENA; RAMAN SPECTROMETRY; SURFACE PROPERTY;

ALUMINUM; ALUMINUM OXIDE; BASE SEQUENCE; CONTRAST MEDIA; DNA, SINGLE-STRANDED; METAL NANOPARTICLES; OXIDES; PARTICLE SIZE; PHYSICAL PHENOMENA; SPECTRUM ANALYSIS, RAMAN; SURFACE PROPERTIES;

EID: 85027226092     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.7b02338     Document Type: Article

References (42)

1. Langhammer, C.; Schwind, M.; Kasemo, B.; Zoric, I. Nano Lett. 2008, 8, 1461-71 10.1021/nl080453i
2. Knight, M. W.; King, N. S.; Liu, L.; Everitt, H. O.; Nordlander, P.; Halas, N. J. ACS Nano 2014, 8, 834-40 10.1021/nn405495q
3. Cheng, F.; Su, P. H.; Choi, J. H.; Gwo, S.; Li, X. Q.; Shih, C. K. ACS Nano 2016, 10, 9852-9860 10.1021/acsnano.6b05556
4. Zhou, L.; Zhang, C.; McClain, M. J.; Manjavacas, A.; Krauter, C. M.; Tian, S.; Berg, F.; Everitt, H. O.; Carter, E. A.; Nordlander, P.; Halas, N. J. Nano Lett. 2016, 16, 1478-84 10.1021/acs.nanolett.5b05149
5. Peng, S. Y.; Sheldon, M. T.; Liu, W. G.; Jaramillo-Botero, A.; Goddard, W. A.; Atwater, H. A. Appl. Phys. Lett. 2015, 106, 023102 10.1063/1.4905593
6. Zheng, B. Y.; Wang, Y.; Nordlander, P.; Halas, N. J. Adv. Mater. 2014, 26, 6318-23 10.1002/adma.201401168
7. Huang, Y. W.; Chen, W. T.; Tsai, W. Y.; Wu, P. C.; Wang, C. M.; Sun, G.; Tsai, D. P. Nano Lett. 2015, 15, 3122-7 10.1021/acs.nanolett.5b00184
8. Olson, J.; Manjavacas, A.; Liu, L.; Chang, W. S.; Foerster, B.; King, N. S.; Knight, M. W.; Nordlander, P.; Halas, N. J.; Link, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2014, 111, 14348-53 10.1073/pnas.1415970111
9. Liu, F.; Zhang, X. Biosens. Bioelectron. 2015, 68, 719-25 10.1016/j.bios.2015.01.071
10. Cerjan, B.; Yang, X.; Nordlander, P.; Halas, N. J. ACS Photonics 2016, 3, 354-360 10.1021/acsphotonics.6b00024
11. Jha, S. K.; Ahmed, Z.; Agio, M.; Ekinci, Y.; Loffler, J. F. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1966-9 10.1021/ja210446w
12. Yang, Z. L.; Li, Q. H.; Ren, B.; Tian, Z. Q. Chem. Commun. 2011, 47, 3909-11 10.1039/c0cc05311b
13. Li, L.; Fang Lim, S.; Puretzky, A. A.; Riehn, R.; Hallen, H. D. Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 113116 10.1063/1.4746747
14. Dörfer, T.; Schmitt, M.; Popp, J. J. Raman Spectrosc. 2007, 38, 1379-1382 10.1002/jrs.1831
15. Mattiucci, N.; D'Aguanno, G.; Everitt, H. O.; Foreman, J. V.; Callahan, J. M.; Buncick, M. C.; Bloemer, M. J. Opt. Express 2012, 20, 1868-77 10.1364/OE.20.001868
16. McClain, M. J.; Schlather, A. E.; Ringe, E.; King, N. S.; Liu, L.; Manjavacas, A.; Knight, M. W.; Kumar, I.; Whitmire, K. H.; Everitt, H. O.; Nordlander, P.; Halas, N. J. Nano Lett. 2015, 15, 2751-5 10.1021/acs.nanolett.5b00614
17. Braun, G.; Lee, S. J.; Dante, M.; Nguyen, T. Q.; Moskovits, M.; Reich, N. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6378-9 10.1021/ja070514z
18. Ghosh, S. K.; Pal, T. Chem. Rev. 2007, 107, 4797-862 10.1021/cr0680282
19. Li, J. F.; Tian, X. D.; Li, S. B.; Anema, J. R.; Yang, Z. L.; Ding, Y.; Wu, Y. F.; Zeng, Y. M.; Chen, Q. Z.; Ren, B.; Wang, Z. L.; Tian, Z. Q. Nat. Protoc. 2012, 8, 52-65 10.1038/nprot.2012.141
20. Tian, X. D.; Liu, B. J.; Li, J. F.; Yang, Z. L.; Ren, B.; Tian, Z. Q. J. Raman Spectrosc. 2013, 44, 994-998 10.1002/jrs.4317
21. Eustis, S.; el-Sayed, M. A. Chem. Soc. Rev. 2006, 35, 209-17 10.1039/B514191E
22. Link, S.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 4212-4217 10.1021/jp984796o
23. Xu, H. X.; Bjerneld, E. J.; Kall, M.; Borjesson, L. Phys. Rev. Lett. 1999, 83, 4357-4360 10.1103/PhysRevLett.83.4357
24. Rao, S.; Raj, S.; Balint, S.; Fons, C. B.; Campoy, S.; Llagostera, M.; Petrov, D. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 213701 10.1063/1.3431628
25. Bauer, T.; Schmaltz, T.; Lenz, T.; Halik, M.; Meyer, B.; Clark, T. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 6073-80 10.1021/am4008374
26. Harpster, M. H.; Zhang, H.; Sankara-Warrier, A. K.; Ray, B. H.; Ward, T. R.; Kollmar, J. P.; Carron, K. T.; Mecham, J. O.; Corcoran, R. C.; Wilson, W. C.; Johnson, P. A. Biosens. Bioelectron. 2009, 25, 674-81 10.1016/j.bios.2009.05.020
27. Lo, H. C.; Hsiung, H. I.; Chattopadhyay, S.; Han, H. C.; Chen, C. F.; Leu, J. P.; Chen, K. H.; Chen, L. C. Biosens. Bioelectron. 2011, 26, 2413-8 10.1016/j.bios.2010.10.022
28. MacAskill, A.; Crawford, D.; Graham, D.; Faulds, K. Anal. Chem. 2009, 81, 8134-40 10.1021/ac901361b
29. Barhoumi, A.; Zhang, D.; Tam, F.; Halas, N. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5523-9 10.1021/ja800023j
30. Liu, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 10485-96 10.1039/c2cp41186e
31. Harper, M. M.; McKeating, K. S.; Faulds, K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 5312-28 10.1039/c2cp43859c
32. Sandstrom, P.; Boncheva, M.; Akerman, B. Langmuir 2003, 19, 7537-7543 10.1021/la034348u
33. Thacker, V. V.; Herrmann, L. O.; Sigle, D. O.; Zhang, T.; Liedl, T.; Baumberg, J. J.; Keyser, U. F. Nat. Commun. 2014, 5, 3448 10.1038/ncomms4448
34. Lim, D. K.; Jeon, K. S.; Hwang, J. H.; Kim, H.; Kwon, S.; Suh, Y. D.; Nam, J. M. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 452-60 10.1038/nnano.2011.79
35. Masetti, M.; Xie, H. N.; Krpetic, Z.; Recanatini, M.; Alvarez-Puebla, R. A.; Guerrini, L. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 469-76 10.1021/ja511398w
36. Xu, L. J.; Lei, Z. C.; Li, J.; Zong, C.; Yang, C. J.; Ren, B. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 5149-54 10.1021/jacs.5b01426
37. Morla-Folch, J.; Alvarez-Puebla, R. A.; Guerrini, L. J. Phys. Chem. Lett. 2016, 7, 3037-41 10.1021/acs.jpclett.6b01424
38. Sendroiu, I. E.; Warner, M. E.; Corn, R. M. Langmuir 2009, 25, 11282-4 10.1021/la902675s
39. Kimura-Suda, H.; Petrovykh, D. Y.; Tarlov, M. J.; Whitman, L. J. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 9014-5 10.1021/ja035756n
40. Talley, C. E.; Jackson, J. B.; Oubre, C.; Grady, N. K.; Hollars, C. W.; Lane, S. M.; Huser, T. R.; Nordlander, P.; Halas, N. J. Nano Lett. 2005, 5, 1569-74 10.1021/nl050928v
41. Prescott, B.; Steinmetz, W.; Thomas, G. J., Jr. Biopolymers 1984, 23, 235-56 10.1002/bip.360230206
42. Hurst, S. J.; Lytton-Jean, A. K.; Mirkin, C. A. Anal. Chem. 2006, 78, 8313-8 10.1021/ac0613582