Abstract

The development of DNA analysis methods is rapidly expanding as interest in characterizing subtle variations increases in biomedicine. A promising approach is based on evanescent field sensors that monitor the hybridization process in real time. However, one challenge is discriminating between nonspecific and specific attachment. Here, we demonstrate a hybridization sensor based on an integrated toroidal optical microcavity. The surface is functionalized with ssDNA using an epoxide method, and the evanescent wave of the microresonator excites a fluorescent label on the complementary ssDNA during hybridization. Based on a temporal analysis, the different binding regimes can be identified.

© 2013 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
    [CrossRef]
  2. D. Hanahan and R. A. Weinberg, Cell 144, 646 (2011).
    [CrossRef]
  3. S. P. Jackson and J. Bartek, Nature 461, 1071 (2009).
    [CrossRef]
  4. R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
    [CrossRef]
  5. A. Lujambio, G. A. Calin, A. Villanueva, S. Ropero, M. Sanchez-Cespedes, D. Blanco, L. M. Montuenga, S. Rossi, M. S. Nicoloso, W. J. Faller, W. M. Gallagher, S. A. Eccles, C. M. Croce, and M. Esteller, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 13556 (2008).
    [CrossRef]
  6. L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
    [CrossRef]
  7. R. B. Stoughton, Annu. Rev. Biochem. 74, 53 (2005).
    [CrossRef]
  8. D. J. Lockhart, H. L. Dong, M. C. Byrne, M. T. Follettie, M. V. Gallo, M. S. Chee, M. Mittmann, C. W. Wang, M. Kobayashi, H. Horton, and E. L. Brown, Nat. Biotechnol. 14, 1675 (1996).
    [CrossRef]
  9. F. Long, S. Wu, M. He, T. Tong, and H. Shi, Biosens. Bioelectron. 26, 2390 (2011).
    [CrossRef]
  10. L. Malic, T. Veres, and M. Tabrizian, Biosens. Bioelectron. 26, 2053 (2011).
    [CrossRef]
  11. P. S. Thomas, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77, 5201 (1980).
    [CrossRef]
  12. T. Gervais and K. F. Jensen, Chem. Eng. Sci. 61, 1102 (2006).
    [CrossRef]
  13. D. K. Armani, T. J. Kippenberg, S. M. Spillane, and K. J. Vahala, Nature 421, 925 (2003).
    [CrossRef]
  14. X. Zhang, H.-S. Choi, and A. M. Armani, Appl. Phys. Lett. 96, 153304 (2010).
    [CrossRef]
  15. L. M. Freeman and A. M. Armani, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 18, 1160 (2012).
    [CrossRef]
  16. L. M. Freeman, S. Li, Y. Dayani, H. S. Choi, N. Malmstadt, and A. M. Armani, Appl. Phys. Lett. 98, 143703 (2011).
    [CrossRef]
  17. H. K. Hunt and A. M. Armani, Nanoscale 2, 1544 (2010).
    [CrossRef]
  18. M. S. Luchansky and R. C. Bailey, Anal. Chem. 84, 793 (2012).
    [CrossRef]
  19. F. Vollmer, S. Arnold, D. Braun, I. Teraoka, and A. Libchaber, Biophys. J. 85, 1974 (2003).
    [CrossRef]
  20. A. Carré, W. Birch, and V. LaCarriére, Silanes and Coupling Agents, K. L. Mittal, ed. (Brill, 2007), p. 14.

2012 (2)

L. M. Freeman and A. M. Armani, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 18, 1160 (2012).
[CrossRef]

M. S. Luchansky and R. C. Bailey, Anal. Chem. 84, 793 (2012).
[CrossRef]

2011 (4)

L. M. Freeman, S. Li, Y. Dayani, H. S. Choi, N. Malmstadt, and A. M. Armani, Appl. Phys. Lett. 98, 143703 (2011).
[CrossRef]

D. Hanahan and R. A. Weinberg, Cell 144, 646 (2011).
[CrossRef]

F. Long, S. Wu, M. He, T. Tong, and H. Shi, Biosens. Bioelectron. 26, 2390 (2011).
[CrossRef]

L. Malic, T. Veres, and M. Tabrizian, Biosens. Bioelectron. 26, 2053 (2011).
[CrossRef]

2010 (2)

H. K. Hunt and A. M. Armani, Nanoscale 2, 1544 (2010).
[CrossRef]

X. Zhang, H.-S. Choi, and A. M. Armani, Appl. Phys. Lett. 96, 153304 (2010).
[CrossRef]

2009 (3)

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

S. P. Jackson and J. Bartek, Nature 461, 1071 (2009).
[CrossRef]

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

2008 (1)

A. Lujambio, G. A. Calin, A. Villanueva, S. Ropero, M. Sanchez-Cespedes, D. Blanco, L. M. Montuenga, S. Rossi, M. S. Nicoloso, W. J. Faller, W. M. Gallagher, S. A. Eccles, C. M. Croce, and M. Esteller, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 13556 (2008).
[CrossRef]

2006 (2)

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

T. Gervais and K. F. Jensen, Chem. Eng. Sci. 61, 1102 (2006).
[CrossRef]

2005 (1)

R. B. Stoughton, Annu. Rev. Biochem. 74, 53 (2005).
[CrossRef]

2003 (2)

D. K. Armani, T. J. Kippenberg, S. M. Spillane, and K. J. Vahala, Nature 421, 925 (2003).
[CrossRef]

F. Vollmer, S. Arnold, D. Braun, I. Teraoka, and A. Libchaber, Biophys. J. 85, 1974 (2003).
[CrossRef]

1996 (1)

D. J. Lockhart, H. L. Dong, M. C. Byrne, M. T. Follettie, M. V. Gallo, M. S. Chee, M. Mittmann, C. W. Wang, M. Kobayashi, H. Horton, and E. L. Brown, Nat. Biotechnol. 14, 1675 (1996).
[CrossRef]

1980 (1)

P. S. Thomas, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77, 5201 (1980).
[CrossRef]

Aerts, J.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Andrews, T. D.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Antosiewicz-Bourget, J.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

Armani, A. M.

L. M. Freeman and A. M. Armani, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 18, 1160 (2012).
[CrossRef]

L. M. Freeman, S. Li, Y. Dayani, H. S. Choi, N. Malmstadt, and A. M. Armani, Appl. Phys. Lett. 98, 143703 (2011).
[CrossRef]

X. Zhang, H.-S. Choi, and A. M. Armani, Appl. Phys. Lett. 96, 153304 (2010).
[CrossRef]

H. K. Hunt and A. M. Armani, Nanoscale 2, 1544 (2010).
[CrossRef]

Armani, D. K.

D. K. Armani, T. J. Kippenberg, S. M. Spillane, and K. J. Vahala, Nature 421, 925 (2003).
[CrossRef]

Arnold, S.

F. Vollmer, S. Arnold, D. Braun, I. Teraoka, and A. Libchaber, Biophys. J. 85, 1974 (2003).
[CrossRef]

Bailey, R. C.

M. S. Luchansky and R. C. Bailey, Anal. Chem. 84, 793 (2012).
[CrossRef]

Barchetti, A.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Barnes, C.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Bartek, J.

S. P. Jackson and J. Bartek, Nature 461, 1071 (2009).
[CrossRef]

Birch, W.

A. Carré, W. Birch, and V. LaCarriére, Silanes and Coupling Agents, K. L. Mittal, ed. (Brill, 2007), p. 14.

Blanco, D.

A. Lujambio, G. A. Calin, A. Villanueva, S. Ropero, M. Sanchez-Cespedes, D. Blanco, L. M. Montuenga, S. Rossi, M. S. Nicoloso, W. J. Faller, W. M. Gallagher, S. A. Eccles, C. M. Croce, and M. Esteller, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 13556 (2008).
[CrossRef]

Braun, D.

F. Vollmer, S. Arnold, D. Braun, I. Teraoka, and A. Libchaber, Biophys. J. 85, 1974 (2003).
[CrossRef]

Brown, E. L.

D. J. Lockhart, H. L. Dong, M. C. Byrne, M. T. Follettie, M. V. Gallo, M. S. Chee, M. Mittmann, C. W. Wang, M. Kobayashi, H. Horton, and E. L. Brown, Nat. Biotechnol. 14, 1675 (1996).
[CrossRef]

Byrne, M. C.

D. J. Lockhart, H. L. Dong, M. C. Byrne, M. T. Follettie, M. V. Gallo, M. S. Chee, M. Mittmann, C. W. Wang, M. Kobayashi, H. Horton, and E. L. Brown, Nat. Biotechnol. 14, 1675 (1996).
[CrossRef]

Calin, G. A.

A. Lujambio, G. A. Calin, A. Villanueva, S. Ropero, M. Sanchez-Cespedes, D. Blanco, L. M. Montuenga, S. Rossi, M. S. Nicoloso, W. J. Faller, W. M. Gallagher, S. A. Eccles, C. M. Croce, and M. Esteller, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 13556 (2008).
[CrossRef]

Campbell, P.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Carré, A.

A. Carré, W. Birch, and V. LaCarriére, Silanes and Coupling Agents, K. L. Mittal, ed. (Brill, 2007), p. 14.

Carter, N. P.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Chee, M. S.

D. J. Lockhart, H. L. Dong, M. C. Byrne, M. T. Follettie, M. V. Gallo, M. S. Chee, M. Mittmann, C. W. Wang, M. Kobayashi, H. Horton, and E. L. Brown, Nat. Biotechnol. 14, 1675 (1996).
[CrossRef]

Choi, H. S.

L. M. Freeman, S. Li, Y. Dayani, H. S. Choi, N. Malmstadt, and A. M. Armani, Appl. Phys. Lett. 98, 143703 (2011).
[CrossRef]

Choi, H.-S.

X. Zhang, H.-S. Choi, and A. M. Armani, Appl. Phys. Lett. 96, 153304 (2010).
[CrossRef]

Conrad, D. F.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Coukos, G.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Croce, C. M.

A. Lujambio, G. A. Calin, A. Villanueva, S. Ropero, M. Sanchez-Cespedes, D. Blanco, L. M. Montuenga, S. Rossi, M. S. Nicoloso, W. J. Faller, W. M. Gallagher, S. A. Eccles, C. M. Croce, and M. Esteller, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 13556 (2008).
[CrossRef]

Dayani, Y.

L. M. Freeman, S. Li, Y. Dayani, H. S. Choi, N. Malmstadt, and A. M. Armani, Appl. Phys. Lett. 98, 143703 (2011).
[CrossRef]

Dong, H. L.

D. J. Lockhart, H. L. Dong, M. C. Byrne, M. T. Follettie, M. V. Gallo, M. S. Chee, M. Mittmann, C. W. Wang, M. Kobayashi, H. Horton, and E. L. Brown, Nat. Biotechnol. 14, 1675 (1996).
[CrossRef]

Dowen, R. H.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

Eccles, S. A.

A. Lujambio, G. A. Calin, A. Villanueva, S. Ropero, M. Sanchez-Cespedes, D. Blanco, L. M. Montuenga, S. Rossi, M. S. Nicoloso, W. J. Faller, W. M. Gallagher, S. A. Eccles, C. M. Croce, and M. Esteller, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 13556 (2008).
[CrossRef]

Ecker, J. R.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

Edsall, L.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

Esteller, M.

A. Lujambio, G. A. Calin, A. Villanueva, S. Ropero, M. Sanchez-Cespedes, D. Blanco, L. M. Montuenga, S. Rossi, M. S. Nicoloso, W. J. Faller, W. M. Gallagher, S. A. Eccles, C. M. Croce, and M. Esteller, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 13556 (2008).
[CrossRef]

Faller, W. J.

A. Lujambio, G. A. Calin, A. Villanueva, S. Ropero, M. Sanchez-Cespedes, D. Blanco, L. M. Montuenga, S. Rossi, M. S. Nicoloso, W. J. Faller, W. M. Gallagher, S. A. Eccles, C. M. Croce, and M. Esteller, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 13556 (2008).
[CrossRef]

Feuk, L.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Fitzgerald, T.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Follettie, M. T.

D. J. Lockhart, H. L. Dong, M. C. Byrne, M. T. Follettie, M. V. Gallo, M. S. Chee, M. Mittmann, C. W. Wang, M. Kobayashi, H. Horton, and E. L. Brown, Nat. Biotechnol. 14, 1675 (1996).
[CrossRef]

Freeman, L. M.

L. M. Freeman and A. M. Armani, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 18, 1160 (2012).
[CrossRef]

L. M. Freeman, S. Li, Y. Dayani, H. S. Choi, N. Malmstadt, and A. M. Armani, Appl. Phys. Lett. 98, 143703 (2011).
[CrossRef]

Gallagher, W. M.

A. Lujambio, G. A. Calin, A. Villanueva, S. Ropero, M. Sanchez-Cespedes, D. Blanco, L. M. Montuenga, S. Rossi, M. S. Nicoloso, W. J. Faller, W. M. Gallagher, S. A. Eccles, C. M. Croce, and M. Esteller, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 13556 (2008).
[CrossRef]

Gallo, M. V.

D. J. Lockhart, H. L. Dong, M. C. Byrne, M. T. Follettie, M. V. Gallo, M. S. Chee, M. Mittmann, C. W. Wang, M. Kobayashi, H. Horton, and E. L. Brown, Nat. Biotechnol. 14, 1675 (1996).
[CrossRef]

Gervais, T.

T. Gervais and K. F. Jensen, Chem. Eng. Sci. 61, 1102 (2006).
[CrossRef]

Giannakakis, A.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Gimotty, P. A.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Gokcumen, O.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Greshock, J.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Hanahan, D.

D. Hanahan and R. A. Weinberg, Cell 144, 646 (2011).
[CrossRef]

Hatzigeorgiou, A.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Hawkins, R. D.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

He, M.

F. Long, S. Wu, M. He, T. Tong, and H. Shi, Biosens. Bioelectron. 26, 2390 (2011).
[CrossRef]

Hon, G.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

Horton, H.

D. J. Lockhart, H. L. Dong, M. C. Byrne, M. T. Follettie, M. V. Gallo, M. S. Chee, M. Mittmann, C. W. Wang, M. Kobayashi, H. Horton, and E. L. Brown, Nat. Biotechnol. 14, 1675 (1996).
[CrossRef]

Hu, M.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Huang, J.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Hunt, H. K.

H. K. Hunt and A. M. Armani, Nanoscale 2, 1544 (2010).
[CrossRef]

Hurles, M. E.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Ihm, C. H.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Jackson, S. P.

S. P. Jackson and J. Bartek, Nature 461, 1071 (2009).
[CrossRef]

Jensen, K. F.

T. Gervais and K. F. Jensen, Chem. Eng. Sci. 61, 1102 (2006).
[CrossRef]

Katsaros, D.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Kippenberg, T. J.

D. K. Armani, T. J. Kippenberg, S. M. Spillane, and K. J. Vahala, Nature 421, 925 (2003).
[CrossRef]

Kobayashi, M.

D. J. Lockhart, H. L. Dong, M. C. Byrne, M. T. Follettie, M. V. Gallo, M. S. Chee, M. Mittmann, C. W. Wang, M. Kobayashi, H. Horton, and E. L. Brown, Nat. Biotechnol. 14, 1675 (1996).
[CrossRef]

Kristiansson, K.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

LaCarriére, V.

A. Carré, W. Birch, and V. LaCarriére, Silanes and Coupling Agents, K. L. Mittal, ed. (Brill, 2007), p. 14.

Lee, C.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Lee, L.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

Li, S.

L. M. Freeman, S. Li, Y. Dayani, H. S. Choi, N. Malmstadt, and A. M. Armani, Appl. Phys. Lett. 98, 143703 (2011).
[CrossRef]

Liang, S.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Libchaber, A.

F. Vollmer, S. Arnold, D. Braun, I. Teraoka, and A. Libchaber, Biophys. J. 85, 1974 (2003).
[CrossRef]

Lister, R.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

Lockhart, D. J.

D. J. Lockhart, H. L. Dong, M. C. Byrne, M. T. Follettie, M. V. Gallo, M. S. Chee, M. Mittmann, C. W. Wang, M. Kobayashi, H. Horton, and E. L. Brown, Nat. Biotechnol. 14, 1675 (1996).
[CrossRef]

Long, F.

F. Long, S. Wu, M. He, T. Tong, and H. Shi, Biosens. Bioelectron. 26, 2390 (2011).
[CrossRef]

Luchansky, M. S.

M. S. Luchansky and R. C. Bailey, Anal. Chem. 84, 793 (2012).
[CrossRef]

Lujambio, A.

A. Lujambio, G. A. Calin, A. Villanueva, S. Ropero, M. Sanchez-Cespedes, D. Blanco, L. M. Montuenga, S. Rossi, M. S. Nicoloso, W. J. Faller, W. M. Gallagher, S. A. Eccles, C. M. Croce, and M. Esteller, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 13556 (2008).
[CrossRef]

MacArthur, D. G.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

MacDonald, J. R.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Malic, L.

L. Malic, T. Veres, and M. Tabrizian, Biosens. Bioelectron. 26, 2053 (2011).
[CrossRef]

Malmstadt, N.

L. M. Freeman, S. Li, Y. Dayani, H. S. Choi, N. Malmstadt, and A. M. Armani, Appl. Phys. Lett. 98, 143703 (2011).
[CrossRef]

Medina, A.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Megraw, M. S.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Millar, A. H.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

Mittmann, M.

D. J. Lockhart, H. L. Dong, M. C. Byrne, M. T. Follettie, M. V. Gallo, M. S. Chee, M. Mittmann, C. W. Wang, M. Kobayashi, H. Horton, and E. L. Brown, Nat. Biotechnol. 14, 1675 (1996).
[CrossRef]

Montuenga, L. M.

A. Lujambio, G. A. Calin, A. Villanueva, S. Ropero, M. Sanchez-Cespedes, D. Blanco, L. M. Montuenga, S. Rossi, M. S. Nicoloso, W. J. Faller, W. M. Gallagher, S. A. Eccles, C. M. Croce, and M. Esteller, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 13556 (2008).
[CrossRef]

Naylor, T. L.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Nery, J. R.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

Ngo, Q. M.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

Nicoloso, M. S.

A. Lujambio, G. A. Calin, A. Villanueva, S. Ropero, M. Sanchez-Cespedes, D. Blanco, L. M. Montuenga, S. Rossi, M. S. Nicoloso, W. J. Faller, W. M. Gallagher, S. A. Eccles, C. M. Croce, and M. Esteller, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 13556 (2008).
[CrossRef]

O’Brien-Jenkins, A.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Onyiah, I.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Pang, A. W. C.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Pelizzola, M.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

Pinto, D.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Redon, R.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Ren, B.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

Robson, S.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Ropero, S.

A. Lujambio, G. A. Calin, A. Villanueva, S. Ropero, M. Sanchez-Cespedes, D. Blanco, L. M. Montuenga, S. Rossi, M. S. Nicoloso, W. J. Faller, W. M. Gallagher, S. A. Eccles, C. M. Croce, and M. Esteller, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 13556 (2008).
[CrossRef]

Rossi, S.

A. Lujambio, G. A. Calin, A. Villanueva, S. Ropero, M. Sanchez-Cespedes, D. Blanco, L. M. Montuenga, S. Rossi, M. S. Nicoloso, W. J. Faller, W. M. Gallagher, S. A. Eccles, C. M. Croce, and M. Esteller, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 13556 (2008).
[CrossRef]

Ruotti, V.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

Sanchez-Cespedes, M.

A. Lujambio, G. A. Calin, A. Villanueva, S. Ropero, M. Sanchez-Cespedes, D. Blanco, L. M. Montuenga, S. Rossi, M. S. Nicoloso, W. J. Faller, W. M. Gallagher, S. A. Eccles, C. M. Croce, and M. Esteller, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 13556 (2008).
[CrossRef]

Scherer, S. W.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Shi, H.

F. Long, S. Wu, M. He, T. Tong, and H. Shi, Biosens. Bioelectron. 26, 2390 (2011).
[CrossRef]

Spillane, S. M.

D. K. Armani, T. J. Kippenberg, S. M. Spillane, and K. J. Vahala, Nature 421, 925 (2003).
[CrossRef]

Stewart, R.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

Stirrups, K.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Stoughton, R. B.

R. B. Stoughton, Annu. Rev. Biochem. 74, 53 (2005).
[CrossRef]

Tabrizian, M.

L. Malic, T. Veres, and M. Tabrizian, Biosens. Bioelectron. 26, 2053 (2011).
[CrossRef]

Teraoka, I.

F. Vollmer, S. Arnold, D. Braun, I. Teraoka, and A. Libchaber, Biophys. J. 85, 1974 (2003).
[CrossRef]

Thomas, P. S.

P. S. Thomas, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77, 5201 (1980).
[CrossRef]

Thomson, J. A.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

Tong, T.

F. Long, S. Wu, M. He, T. Tong, and H. Shi, Biosens. Bioelectron. 26, 2390 (2011).
[CrossRef]

Tonti-Filippini, J.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

Tyler-Smith, C.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Vahala, K. J.

D. K. Armani, T. J. Kippenberg, S. M. Spillane, and K. J. Vahala, Nature 421, 925 (2003).
[CrossRef]

Valsesia, A.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Veres, T.

L. Malic, T. Veres, and M. Tabrizian, Biosens. Bioelectron. 26, 2053 (2011).
[CrossRef]

Villanueva, A.

A. Lujambio, G. A. Calin, A. Villanueva, S. Ropero, M. Sanchez-Cespedes, D. Blanco, L. M. Montuenga, S. Rossi, M. S. Nicoloso, W. J. Faller, W. M. Gallagher, S. A. Eccles, C. M. Croce, and M. Esteller, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 13556 (2008).
[CrossRef]

Vollmer, F.

F. Vollmer, S. Arnold, D. Braun, I. Teraoka, and A. Libchaber, Biophys. J. 85, 1974 (2003).
[CrossRef]

Walter, K.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Wang, C. W.

D. J. Lockhart, H. L. Dong, M. C. Byrne, M. T. Follettie, M. V. Gallo, M. S. Chee, M. Mittmann, C. W. Wang, M. Kobayashi, H. Horton, and E. L. Brown, Nat. Biotechnol. 14, 1675 (1996).
[CrossRef]

Ward, M. R.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Weber, B. L.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Wei, J.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Weinberg, R. A.

D. Hanahan and R. A. Weinberg, Cell 144, 646 (2011).
[CrossRef]

Wu, S.

F. Long, S. Wu, M. He, T. Tong, and H. Shi, Biosens. Bioelectron. 26, 2390 (2011).
[CrossRef]

Yang, N.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Yao, G.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Ye, Z.

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

Zhang, L.

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

Zhang, X.

X. Zhang, H.-S. Choi, and A. M. Armani, Appl. Phys. Lett. 96, 153304 (2010).
[CrossRef]

Zhang, Y. J.

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Anal. Chem. (1)

M. S. Luchansky and R. C. Bailey, Anal. Chem. 84, 793 (2012).
[CrossRef]

Annu. Rev. Biochem. (1)

R. B. Stoughton, Annu. Rev. Biochem. 74, 53 (2005).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (2)

L. M. Freeman, S. Li, Y. Dayani, H. S. Choi, N. Malmstadt, and A. M. Armani, Appl. Phys. Lett. 98, 143703 (2011).
[CrossRef]

X. Zhang, H.-S. Choi, and A. M. Armani, Appl. Phys. Lett. 96, 153304 (2010).
[CrossRef]

Biophys. J. (1)

F. Vollmer, S. Arnold, D. Braun, I. Teraoka, and A. Libchaber, Biophys. J. 85, 1974 (2003).
[CrossRef]

Biosens. Bioelectron. (2)

F. Long, S. Wu, M. He, T. Tong, and H. Shi, Biosens. Bioelectron. 26, 2390 (2011).
[CrossRef]

L. Malic, T. Veres, and M. Tabrizian, Biosens. Bioelectron. 26, 2053 (2011).
[CrossRef]

Cell (1)

D. Hanahan and R. A. Weinberg, Cell 144, 646 (2011).
[CrossRef]

Chem. Eng. Sci. (1)

T. Gervais and K. F. Jensen, Chem. Eng. Sci. 61, 1102 (2006).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (1)

L. M. Freeman and A. M. Armani, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 18, 1160 (2012).
[CrossRef]

Nanoscale (1)

H. K. Hunt and A. M. Armani, Nanoscale 2, 1544 (2010).
[CrossRef]

Nat. Biotechnol. (1)

D. J. Lockhart, H. L. Dong, M. C. Byrne, M. T. Follettie, M. V. Gallo, M. S. Chee, M. Mittmann, C. W. Wang, M. Kobayashi, H. Horton, and E. L. Brown, Nat. Biotechnol. 14, 1675 (1996).
[CrossRef]

Nature (4)

S. P. Jackson and J. Bartek, Nature 461, 1071 (2009).
[CrossRef]

R. Lister, M. Pelizzola, R. H. Dowen, R. D. Hawkins, G. Hon, J. Tonti-Filippini, J. R. Nery, L. Lee, Z. Ye, Q. M. Ngo, L. Edsall, J. Antosiewicz-Bourget, R. Stewart, V. Ruotti, A. H. Millar, J. A. Thomson, B. Ren, and J. R. Ecker, Nature 462, 315 (2009).
[CrossRef]

D. K. Armani, T. J. Kippenberg, S. M. Spillane, and K. J. Vahala, Nature 421, 925 (2003).
[CrossRef]

D. F. Conrad, D. Pinto, R. Redon, L. Feuk, O. Gokcumen, Y. J. Zhang, J. Aerts, T. D. Andrews, C. Barnes, P. Campbell, T. Fitzgerald, M. Hu, C. H. Ihm, K. Kristiansson, D. G. MacArthur, J. R. MacDonald, I. Onyiah, A. W. C. Pang, S. Robson, K. Stirrups, A. Valsesia, K. Walter, J. Wei, C. Tyler-Smith, N. P. Carter, C. Lee, S. W. Scherer, and M. E. Hurles, Nature 464, 704 (2009).
[CrossRef]

Proc. Natl. Acad. Sci. USA (3)

A. Lujambio, G. A. Calin, A. Villanueva, S. Ropero, M. Sanchez-Cespedes, D. Blanco, L. M. Montuenga, S. Rossi, M. S. Nicoloso, W. J. Faller, W. M. Gallagher, S. A. Eccles, C. M. Croce, and M. Esteller, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 13556 (2008).
[CrossRef]

L. Zhang, J. Huang, N. Yang, J. Greshock, M. S. Megraw, A. Giannakakis, S. Liang, T. L. Naylor, A. Barchetti, M. R. Ward, G. Yao, A. Medina, A. O’Brien-Jenkins, D. Katsaros, A. Hatzigeorgiou, P. A. Gimotty, B. L. Weber, and G. Coukos, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 9136 (2006).
[CrossRef]

P. S. Thomas, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77, 5201 (1980).
[CrossRef]

Other (1)

A. Carré, W. Birch, and V. LaCarriére, Silanes and Coupling Agents, K. L. Mittal, ed. (Brill, 2007), p. 14.

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (6)

Fig. 1.
Fig. 1.

Silica toroidal optical microcavity. (a) Scanning electron micrograph of a toroidal optical microcavity. (b) 2D COMSOL finite element method simulation of the cross section of a toroidal optical cavity. The optical field extends into the environment, enabling excitation of fluorophores located near the surface of the device.

Fig. 2.
Fig. 2.

Epoxide functionalization process. The surface of the cavity is hydroxylated and then GPTMS is used to covalently attach epoxide groups. Animated ssDNA binds to the epoxides, forming the ssDNA functionalized devices. In the last step, the complement ssDNA-Cy5 is hybridized to the surface. Cy5 emits in the red. To perform the control fluorescent imaging experiments, the aminated ssDNA was labeled with 6-FAM, a green fluorophore.

Fig. 3.
Fig. 3.

Multicolor fluorescent imaging. (a) Bright field image of a microtoroid after GPTMS vapor deposition and incubation with amine modified ss-DNA-6-FAM. (b) Fluorescent image of the same microtoroid showing the attachment of ss-DNA-6-FAM. (c) Fluorescent image of a microtoroid after incubation with complement ss-DNA-Cy5. The filters are adjusted to isolate the Cy5 emission from the FAM emission. (d) Overlap of parts (b) and (c), verifying that hybridization occurred. The specific sequences used are: 3’-NH2-GCC GGA TAG CGT AAA GGT TA-FAM and 5’-CGG CCT ACT GCA TTT CCA AT/Cy5-3’.

Fig. 4.
Fig. 4.

Optical device characterization. (a) A transmission spectra used to determine the quality factor of the cavity. Based on the linewidth, this device has a Q of 2.2×107 in water. (b) A rendering of the testing setup, which can simultaneously record the emission from the fluorescent dye using a fiber coupled spectrograph and inject the ssDNA-Cy5 using a syringe pump. The emission from the 633 nm tunable laser is partially blocked using a red filter. The quality factor can also be measured in this configuration.

Fig. 5.
Fig. 5.

Detection of 2 μM ssDNA-Cy5. (a) Emission spectrum with and without the ssDNA-Cy5 present. While the 633 nm laser line is present in both spectra, the fluorescent emission is only present when the ssDNA-Cy5 is injected, as expected. There are no secondary lines or other noise sources present in this wavelength range. As such, the signal fidelity is extremely high. The arrow indicates the 670 nm wavelength which is tracked in the detection experiments. (b) The maximum of the emission at 670 nm, indicated in part (a), is monitored and recorded while the ssDNA-Cy5 is injected. A strong but transient signal is generated when the molecule nonspecifically binds to the surface and/or moves within the evanescent field. The second stable peak is the result of the hybridization.

Fig. 6.
Fig. 6.

Working range of the device as it is sequentially exposed to several different ssDNA-Cy5 solutions.

Metrics