Abstract

We demonstrate the permeabilization of cell membranes by an enhanced optical field generated under polystyrene microspheres of 1000nm diameter excited by a femtosecond laser pulse. Fluorescent molecules and short interfering RNA (siRNA) have been successfully delivered to many cells in the irradiated area by a single 80fs laser pulse at 800nm wavelength in the presence of antibody-conjugated polystyrene spheres. The ratios of the cells showing permeabilization were 38% and 21% for Fluorescein isothiocyanate-dextran and siRNA, respectively, at the laser fluence of 1.06J/cm2. The present method has advantages both in high throughput of many cell treatments and precise processing of minute areas on cell membranes.

© 2011 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. M. Tsukakoshi, S. Kurata, Y. Nomiya, Y. Ikawa, and T. Kasuya, Appl. Phys. B 35, 135 (1984).
    [CrossRef]
  2. Y. Arita, M. L. Torres-Mapa, W. M. Lee, T. Čižmár, P. Campbell, F. J. Gunn-Moore, and K. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 98, 093702 (2011).
    [CrossRef]
  3. M. L. Torres-Mapa, L. Angus, M. Ploschner, K. Dholakia, and F. J. Gunn-Moore, J. Biomed. Opt. 15, 041506 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. U. K. Tirlapur and K. König, Nature 418, 290 (2002).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. A. Vogel, J. Noack, G. Hüttman, and G. Paltauf, Appl. Phys. B 81, 1015 (2005).
    [CrossRef]
  6. S. Kumar, I. Z. Maxwell, A. Heisterkamp, T. R. Polte, T. P. Lele, M. Salanga, E. Mazur, and D. E. Ingber, Biophys. J. 90, 3762 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. P. Mthunzi, K. Dholakia, and F. Gunn-Moore, J. Biomed. Opt. 15, 041507 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. A. G. Doukas and N. Kollias, Adv. Drug Delivery Rev. 56, 559 (2004).
    [CrossRef]
  9. M. Terakawa, M. Ogura, S. Sato, H. Wakisaka, H. Ashida, M. Uenoyama, Y. Masaki, and M. Obara, Opt. Lett. 29, 1227 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  10. W. R. Lee, S. C. Shen, C. R. Liu, C. L. Fang, C. H. Hu, and J. Y. Fang, J. Control. Release 115, 344 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. T. H. Wu, S. Kalim, C. Callahan, M. Teitell, and P. Y. Chiou, Opt. Express 18, 938 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. X. Huang, P. K. Jain, I. H. El-Sayed, and M. A. El-Sayed, Lasers Med. Sci. 23, 217 (2008).
    [CrossRef]
  13. C. M. Pitsillides, E. K. Joe, X. Wei, R. R. Anderson, and C. P. Lin, Biophys. J. 84, 4023 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  14. C. Yao, X. Qu, Z. Zhang, G. Hüttman, and R. Rahmanzadeh, J. Biomed. Opt. 14, 054034 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  15. J. Baumgart, L. Humbert, B. S. Lalonde, J. J. Lebrun, and M. Meunier, Proc. SPIE 7925, 79250I (2011).
    [CrossRef]
  16. M. Schomaker, J. Baumgart, D. Motekaitis, D. Heinemann, J. Kwawinkel, M. Pangalos, W. Bintig, E. Boulais, R. Lachaine, B. S. Lalonde, A. Ngezahayo, M. Meunier, and A. Heisterkamp, Proc. SPIE 7925, 79250F (2011).
    [CrossRef]
  17. Y. Pan, S. Neuss, A. Leifert, M. Fischler, F. Wen, U. Simon, G. Schmid, W. Brandau, and W. Jahnen-Dechent, Small 3, 1941 (2007).
    [CrossRef] [PubMed]
  18. Y. Chen, Y. Hung, I. Liau, and G. S. Huang, Nanoscale Res. Lett. 4, 858 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  19. Z. B. Wang, J. Joseph, L. Li, and B. S. Luk’yanchuk, Proc. Inst. Mech. Eng. C 224, 1113 (2010).
    [CrossRef]
  20. T. Sakai, Y. Tanaka, Y. Nishizawa, M. Terakawa, and M. Obara, Appl. Phys. A 99, 39 (2010).
    [CrossRef]
  21. Y. Tanaka, G. Obara, A. Zenidaka, M. Terakawa, and M. Obara, Appl. Phys. Lett. 96, 201103 (2010).
    [CrossRef]
  22. G. Olivié, D. Giguère, F. Vidal, T. Ozaki, J.-C. Kieffer, O. Nada, and I. Brunette, Opt. Express 16, 4121 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  23. M. F. Yanik, H. Cinar, H. N. Cinar, A. D. Chisholm, Y. Jin, and A. Ben-Yakar, Nature 432, 822 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  24. A. Tien, S. Backus, H. Kapteyn, M. Murnane, and G. Mourou, Phys. Rev. Lett. 82, 3883 (1999).
    [CrossRef]

2011

Y. Arita, M. L. Torres-Mapa, W. M. Lee, T. Čižmár, P. Campbell, F. J. Gunn-Moore, and K. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 98, 093702 (2011).
[CrossRef]

J. Baumgart, L. Humbert, B. S. Lalonde, J. J. Lebrun, and M. Meunier, Proc. SPIE 7925, 79250I (2011).
[CrossRef]

M. Schomaker, J. Baumgart, D. Motekaitis, D. Heinemann, J. Kwawinkel, M. Pangalos, W. Bintig, E. Boulais, R. Lachaine, B. S. Lalonde, A. Ngezahayo, M. Meunier, and A. Heisterkamp, Proc. SPIE 7925, 79250F (2011).
[CrossRef]

2010

T. H. Wu, S. Kalim, C. Callahan, M. Teitell, and P. Y. Chiou, Opt. Express 18, 938 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Z. B. Wang, J. Joseph, L. Li, and B. S. Luk’yanchuk, Proc. Inst. Mech. Eng. C 224, 1113 (2010).
[CrossRef]

T. Sakai, Y. Tanaka, Y. Nishizawa, M. Terakawa, and M. Obara, Appl. Phys. A 99, 39 (2010).
[CrossRef]

Y. Tanaka, G. Obara, A. Zenidaka, M. Terakawa, and M. Obara, Appl. Phys. Lett. 96, 201103 (2010).
[CrossRef]

M. L. Torres-Mapa, L. Angus, M. Ploschner, K. Dholakia, and F. J. Gunn-Moore, J. Biomed. Opt. 15, 041506 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

P. Mthunzi, K. Dholakia, and F. Gunn-Moore, J. Biomed. Opt. 15, 041507 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

2009

C. Yao, X. Qu, Z. Zhang, G. Hüttman, and R. Rahmanzadeh, J. Biomed. Opt. 14, 054034 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Y. Chen, Y. Hung, I. Liau, and G. S. Huang, Nanoscale Res. Lett. 4, 858 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

2008

2007

Y. Pan, S. Neuss, A. Leifert, M. Fischler, F. Wen, U. Simon, G. Schmid, W. Brandau, and W. Jahnen-Dechent, Small 3, 1941 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

2006

S. Kumar, I. Z. Maxwell, A. Heisterkamp, T. R. Polte, T. P. Lele, M. Salanga, E. Mazur, and D. E. Ingber, Biophys. J. 90, 3762 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

W. R. Lee, S. C. Shen, C. R. Liu, C. L. Fang, C. H. Hu, and J. Y. Fang, J. Control. Release 115, 344 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

2005

A. Vogel, J. Noack, G. Hüttman, and G. Paltauf, Appl. Phys. B 81, 1015 (2005).
[CrossRef]

2004

A. G. Doukas and N. Kollias, Adv. Drug Delivery Rev. 56, 559 (2004).
[CrossRef]

M. Terakawa, M. Ogura, S. Sato, H. Wakisaka, H. Ashida, M. Uenoyama, Y. Masaki, and M. Obara, Opt. Lett. 29, 1227 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

M. F. Yanik, H. Cinar, H. N. Cinar, A. D. Chisholm, Y. Jin, and A. Ben-Yakar, Nature 432, 822 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

2003

C. M. Pitsillides, E. K. Joe, X. Wei, R. R. Anderson, and C. P. Lin, Biophys. J. 84, 4023 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

2002

U. K. Tirlapur and K. König, Nature 418, 290 (2002).
[CrossRef] [PubMed]

1999

A. Tien, S. Backus, H. Kapteyn, M. Murnane, and G. Mourou, Phys. Rev. Lett. 82, 3883 (1999).
[CrossRef]

1984

M. Tsukakoshi, S. Kurata, Y. Nomiya, Y. Ikawa, and T. Kasuya, Appl. Phys. B 35, 135 (1984).
[CrossRef]

Anderson, R. R.

C. M. Pitsillides, E. K. Joe, X. Wei, R. R. Anderson, and C. P. Lin, Biophys. J. 84, 4023 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Angus, L.

M. L. Torres-Mapa, L. Angus, M. Ploschner, K. Dholakia, and F. J. Gunn-Moore, J. Biomed. Opt. 15, 041506 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Arita, Y.

Y. Arita, M. L. Torres-Mapa, W. M. Lee, T. Čižmár, P. Campbell, F. J. Gunn-Moore, and K. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 98, 093702 (2011).
[CrossRef]

Ashida, H.

Backus, S.

A. Tien, S. Backus, H. Kapteyn, M. Murnane, and G. Mourou, Phys. Rev. Lett. 82, 3883 (1999).
[CrossRef]

Baumgart, J.

M. Schomaker, J. Baumgart, D. Motekaitis, D. Heinemann, J. Kwawinkel, M. Pangalos, W. Bintig, E. Boulais, R. Lachaine, B. S. Lalonde, A. Ngezahayo, M. Meunier, and A. Heisterkamp, Proc. SPIE 7925, 79250F (2011).
[CrossRef]

J. Baumgart, L. Humbert, B. S. Lalonde, J. J. Lebrun, and M. Meunier, Proc. SPIE 7925, 79250I (2011).
[CrossRef]

Ben-Yakar, A.

M. F. Yanik, H. Cinar, H. N. Cinar, A. D. Chisholm, Y. Jin, and A. Ben-Yakar, Nature 432, 822 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Bintig, W.

M. Schomaker, J. Baumgart, D. Motekaitis, D. Heinemann, J. Kwawinkel, M. Pangalos, W. Bintig, E. Boulais, R. Lachaine, B. S. Lalonde, A. Ngezahayo, M. Meunier, and A. Heisterkamp, Proc. SPIE 7925, 79250F (2011).
[CrossRef]

Boulais, E.

M. Schomaker, J. Baumgart, D. Motekaitis, D. Heinemann, J. Kwawinkel, M. Pangalos, W. Bintig, E. Boulais, R. Lachaine, B. S. Lalonde, A. Ngezahayo, M. Meunier, and A. Heisterkamp, Proc. SPIE 7925, 79250F (2011).
[CrossRef]

Brandau, W.

Y. Pan, S. Neuss, A. Leifert, M. Fischler, F. Wen, U. Simon, G. Schmid, W. Brandau, and W. Jahnen-Dechent, Small 3, 1941 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Brunette, I.

Callahan, C.

Campbell, P.

Y. Arita, M. L. Torres-Mapa, W. M. Lee, T. Čižmár, P. Campbell, F. J. Gunn-Moore, and K. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 98, 093702 (2011).
[CrossRef]

Chen, Y.

Y. Chen, Y. Hung, I. Liau, and G. S. Huang, Nanoscale Res. Lett. 4, 858 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Chiou, P. Y.

Chisholm, A. D.

M. F. Yanik, H. Cinar, H. N. Cinar, A. D. Chisholm, Y. Jin, and A. Ben-Yakar, Nature 432, 822 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Cinar, H.

M. F. Yanik, H. Cinar, H. N. Cinar, A. D. Chisholm, Y. Jin, and A. Ben-Yakar, Nature 432, 822 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Cinar, H. N.

M. F. Yanik, H. Cinar, H. N. Cinar, A. D. Chisholm, Y. Jin, and A. Ben-Yakar, Nature 432, 822 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Cižmár, T.

Y. Arita, M. L. Torres-Mapa, W. M. Lee, T. Čižmár, P. Campbell, F. J. Gunn-Moore, and K. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 98, 093702 (2011).
[CrossRef]

Dholakia, K.

Y. Arita, M. L. Torres-Mapa, W. M. Lee, T. Čižmár, P. Campbell, F. J. Gunn-Moore, and K. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 98, 093702 (2011).
[CrossRef]

M. L. Torres-Mapa, L. Angus, M. Ploschner, K. Dholakia, and F. J. Gunn-Moore, J. Biomed. Opt. 15, 041506 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

P. Mthunzi, K. Dholakia, and F. Gunn-Moore, J. Biomed. Opt. 15, 041507 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Doukas, A. G.

A. G. Doukas and N. Kollias, Adv. Drug Delivery Rev. 56, 559 (2004).
[CrossRef]

El-Sayed, I. H.

X. Huang, P. K. Jain, I. H. El-Sayed, and M. A. El-Sayed, Lasers Med. Sci. 23, 217 (2008).
[CrossRef]

El-Sayed, M. A.

X. Huang, P. K. Jain, I. H. El-Sayed, and M. A. El-Sayed, Lasers Med. Sci. 23, 217 (2008).
[CrossRef]

Fang, C. L.

W. R. Lee, S. C. Shen, C. R. Liu, C. L. Fang, C. H. Hu, and J. Y. Fang, J. Control. Release 115, 344 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Fang, J. Y.

W. R. Lee, S. C. Shen, C. R. Liu, C. L. Fang, C. H. Hu, and J. Y. Fang, J. Control. Release 115, 344 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Fischler, M.

Y. Pan, S. Neuss, A. Leifert, M. Fischler, F. Wen, U. Simon, G. Schmid, W. Brandau, and W. Jahnen-Dechent, Small 3, 1941 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Giguère, D.

Gunn-Moore, F.

P. Mthunzi, K. Dholakia, and F. Gunn-Moore, J. Biomed. Opt. 15, 041507 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Gunn-Moore, F. J.

Y. Arita, M. L. Torres-Mapa, W. M. Lee, T. Čižmár, P. Campbell, F. J. Gunn-Moore, and K. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 98, 093702 (2011).
[CrossRef]

M. L. Torres-Mapa, L. Angus, M. Ploschner, K. Dholakia, and F. J. Gunn-Moore, J. Biomed. Opt. 15, 041506 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Heinemann, D.

M. Schomaker, J. Baumgart, D. Motekaitis, D. Heinemann, J. Kwawinkel, M. Pangalos, W. Bintig, E. Boulais, R. Lachaine, B. S. Lalonde, A. Ngezahayo, M. Meunier, and A. Heisterkamp, Proc. SPIE 7925, 79250F (2011).
[CrossRef]

Heisterkamp, A.

M. Schomaker, J. Baumgart, D. Motekaitis, D. Heinemann, J. Kwawinkel, M. Pangalos, W. Bintig, E. Boulais, R. Lachaine, B. S. Lalonde, A. Ngezahayo, M. Meunier, and A. Heisterkamp, Proc. SPIE 7925, 79250F (2011).
[CrossRef]

S. Kumar, I. Z. Maxwell, A. Heisterkamp, T. R. Polte, T. P. Lele, M. Salanga, E. Mazur, and D. E. Ingber, Biophys. J. 90, 3762 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Hu, C. H.

W. R. Lee, S. C. Shen, C. R. Liu, C. L. Fang, C. H. Hu, and J. Y. Fang, J. Control. Release 115, 344 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Huang, G. S.

Y. Chen, Y. Hung, I. Liau, and G. S. Huang, Nanoscale Res. Lett. 4, 858 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Huang, X.

X. Huang, P. K. Jain, I. H. El-Sayed, and M. A. El-Sayed, Lasers Med. Sci. 23, 217 (2008).
[CrossRef]

Humbert, L.

J. Baumgart, L. Humbert, B. S. Lalonde, J. J. Lebrun, and M. Meunier, Proc. SPIE 7925, 79250I (2011).
[CrossRef]

Hung, Y.

Y. Chen, Y. Hung, I. Liau, and G. S. Huang, Nanoscale Res. Lett. 4, 858 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Hüttman, G.

C. Yao, X. Qu, Z. Zhang, G. Hüttman, and R. Rahmanzadeh, J. Biomed. Opt. 14, 054034 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

A. Vogel, J. Noack, G. Hüttman, and G. Paltauf, Appl. Phys. B 81, 1015 (2005).
[CrossRef]

Ikawa, Y.

M. Tsukakoshi, S. Kurata, Y. Nomiya, Y. Ikawa, and T. Kasuya, Appl. Phys. B 35, 135 (1984).
[CrossRef]

Ingber, D. E.

S. Kumar, I. Z. Maxwell, A. Heisterkamp, T. R. Polte, T. P. Lele, M. Salanga, E. Mazur, and D. E. Ingber, Biophys. J. 90, 3762 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Jahnen-Dechent, W.

Y. Pan, S. Neuss, A. Leifert, M. Fischler, F. Wen, U. Simon, G. Schmid, W. Brandau, and W. Jahnen-Dechent, Small 3, 1941 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Jain, P. K.

X. Huang, P. K. Jain, I. H. El-Sayed, and M. A. El-Sayed, Lasers Med. Sci. 23, 217 (2008).
[CrossRef]

Jin, Y.

M. F. Yanik, H. Cinar, H. N. Cinar, A. D. Chisholm, Y. Jin, and A. Ben-Yakar, Nature 432, 822 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Joe, E. K.

C. M. Pitsillides, E. K. Joe, X. Wei, R. R. Anderson, and C. P. Lin, Biophys. J. 84, 4023 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Joseph, J.

Z. B. Wang, J. Joseph, L. Li, and B. S. Luk’yanchuk, Proc. Inst. Mech. Eng. C 224, 1113 (2010).
[CrossRef]

Kalim, S.

Kapteyn, H.

A. Tien, S. Backus, H. Kapteyn, M. Murnane, and G. Mourou, Phys. Rev. Lett. 82, 3883 (1999).
[CrossRef]

Kasuya, T.

M. Tsukakoshi, S. Kurata, Y. Nomiya, Y. Ikawa, and T. Kasuya, Appl. Phys. B 35, 135 (1984).
[CrossRef]

Kieffer, J.-C.

Kollias, N.

A. G. Doukas and N. Kollias, Adv. Drug Delivery Rev. 56, 559 (2004).
[CrossRef]

König, K.

U. K. Tirlapur and K. König, Nature 418, 290 (2002).
[CrossRef] [PubMed]

Kumar, S.

S. Kumar, I. Z. Maxwell, A. Heisterkamp, T. R. Polte, T. P. Lele, M. Salanga, E. Mazur, and D. E. Ingber, Biophys. J. 90, 3762 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Kurata, S.

M. Tsukakoshi, S. Kurata, Y. Nomiya, Y. Ikawa, and T. Kasuya, Appl. Phys. B 35, 135 (1984).
[CrossRef]

Kwawinkel, J.

M. Schomaker, J. Baumgart, D. Motekaitis, D. Heinemann, J. Kwawinkel, M. Pangalos, W. Bintig, E. Boulais, R. Lachaine, B. S. Lalonde, A. Ngezahayo, M. Meunier, and A. Heisterkamp, Proc. SPIE 7925, 79250F (2011).
[CrossRef]

Lachaine, R.

M. Schomaker, J. Baumgart, D. Motekaitis, D. Heinemann, J. Kwawinkel, M. Pangalos, W. Bintig, E. Boulais, R. Lachaine, B. S. Lalonde, A. Ngezahayo, M. Meunier, and A. Heisterkamp, Proc. SPIE 7925, 79250F (2011).
[CrossRef]

Lalonde, B. S.

M. Schomaker, J. Baumgart, D. Motekaitis, D. Heinemann, J. Kwawinkel, M. Pangalos, W. Bintig, E. Boulais, R. Lachaine, B. S. Lalonde, A. Ngezahayo, M. Meunier, and A. Heisterkamp, Proc. SPIE 7925, 79250F (2011).
[CrossRef]

J. Baumgart, L. Humbert, B. S. Lalonde, J. J. Lebrun, and M. Meunier, Proc. SPIE 7925, 79250I (2011).
[CrossRef]

Lebrun, J. J.

J. Baumgart, L. Humbert, B. S. Lalonde, J. J. Lebrun, and M. Meunier, Proc. SPIE 7925, 79250I (2011).
[CrossRef]

Lee, W. M.

Y. Arita, M. L. Torres-Mapa, W. M. Lee, T. Čižmár, P. Campbell, F. J. Gunn-Moore, and K. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 98, 093702 (2011).
[CrossRef]

Lee, W. R.

W. R. Lee, S. C. Shen, C. R. Liu, C. L. Fang, C. H. Hu, and J. Y. Fang, J. Control. Release 115, 344 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Leifert, A.

Y. Pan, S. Neuss, A. Leifert, M. Fischler, F. Wen, U. Simon, G. Schmid, W. Brandau, and W. Jahnen-Dechent, Small 3, 1941 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Lele, T. P.

S. Kumar, I. Z. Maxwell, A. Heisterkamp, T. R. Polte, T. P. Lele, M. Salanga, E. Mazur, and D. E. Ingber, Biophys. J. 90, 3762 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Li, L.

Z. B. Wang, J. Joseph, L. Li, and B. S. Luk’yanchuk, Proc. Inst. Mech. Eng. C 224, 1113 (2010).
[CrossRef]

Liau, I.

Y. Chen, Y. Hung, I. Liau, and G. S. Huang, Nanoscale Res. Lett. 4, 858 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Lin, C. P.

C. M. Pitsillides, E. K. Joe, X. Wei, R. R. Anderson, and C. P. Lin, Biophys. J. 84, 4023 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Liu, C. R.

W. R. Lee, S. C. Shen, C. R. Liu, C. L. Fang, C. H. Hu, and J. Y. Fang, J. Control. Release 115, 344 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Luk’yanchuk, B. S.

Z. B. Wang, J. Joseph, L. Li, and B. S. Luk’yanchuk, Proc. Inst. Mech. Eng. C 224, 1113 (2010).
[CrossRef]

Masaki, Y.

Maxwell, I. Z.

S. Kumar, I. Z. Maxwell, A. Heisterkamp, T. R. Polte, T. P. Lele, M. Salanga, E. Mazur, and D. E. Ingber, Biophys. J. 90, 3762 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Mazur, E.

S. Kumar, I. Z. Maxwell, A. Heisterkamp, T. R. Polte, T. P. Lele, M. Salanga, E. Mazur, and D. E. Ingber, Biophys. J. 90, 3762 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Meunier, M.

J. Baumgart, L. Humbert, B. S. Lalonde, J. J. Lebrun, and M. Meunier, Proc. SPIE 7925, 79250I (2011).
[CrossRef]

M. Schomaker, J. Baumgart, D. Motekaitis, D. Heinemann, J. Kwawinkel, M. Pangalos, W. Bintig, E. Boulais, R. Lachaine, B. S. Lalonde, A. Ngezahayo, M. Meunier, and A. Heisterkamp, Proc. SPIE 7925, 79250F (2011).
[CrossRef]

Motekaitis, D.

M. Schomaker, J. Baumgart, D. Motekaitis, D. Heinemann, J. Kwawinkel, M. Pangalos, W. Bintig, E. Boulais, R. Lachaine, B. S. Lalonde, A. Ngezahayo, M. Meunier, and A. Heisterkamp, Proc. SPIE 7925, 79250F (2011).
[CrossRef]

Mourou, G.

A. Tien, S. Backus, H. Kapteyn, M. Murnane, and G. Mourou, Phys. Rev. Lett. 82, 3883 (1999).
[CrossRef]

Mthunzi, P.

P. Mthunzi, K. Dholakia, and F. Gunn-Moore, J. Biomed. Opt. 15, 041507 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Murnane, M.

A. Tien, S. Backus, H. Kapteyn, M. Murnane, and G. Mourou, Phys. Rev. Lett. 82, 3883 (1999).
[CrossRef]

Nada, O.

Neuss, S.

Y. Pan, S. Neuss, A. Leifert, M. Fischler, F. Wen, U. Simon, G. Schmid, W. Brandau, and W. Jahnen-Dechent, Small 3, 1941 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Ngezahayo, A.

M. Schomaker, J. Baumgart, D. Motekaitis, D. Heinemann, J. Kwawinkel, M. Pangalos, W. Bintig, E. Boulais, R. Lachaine, B. S. Lalonde, A. Ngezahayo, M. Meunier, and A. Heisterkamp, Proc. SPIE 7925, 79250F (2011).
[CrossRef]

Nishizawa, Y.

T. Sakai, Y. Tanaka, Y. Nishizawa, M. Terakawa, and M. Obara, Appl. Phys. A 99, 39 (2010).
[CrossRef]

Noack, J.

A. Vogel, J. Noack, G. Hüttman, and G. Paltauf, Appl. Phys. B 81, 1015 (2005).
[CrossRef]

Nomiya, Y.

M. Tsukakoshi, S. Kurata, Y. Nomiya, Y. Ikawa, and T. Kasuya, Appl. Phys. B 35, 135 (1984).
[CrossRef]

Obara, G.

Y. Tanaka, G. Obara, A. Zenidaka, M. Terakawa, and M. Obara, Appl. Phys. Lett. 96, 201103 (2010).
[CrossRef]

Obara, M.

T. Sakai, Y. Tanaka, Y. Nishizawa, M. Terakawa, and M. Obara, Appl. Phys. A 99, 39 (2010).
[CrossRef]

Y. Tanaka, G. Obara, A. Zenidaka, M. Terakawa, and M. Obara, Appl. Phys. Lett. 96, 201103 (2010).
[CrossRef]

M. Terakawa, M. Ogura, S. Sato, H. Wakisaka, H. Ashida, M. Uenoyama, Y. Masaki, and M. Obara, Opt. Lett. 29, 1227 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Ogura, M.

Olivié, G.

Ozaki, T.

Paltauf, G.

A. Vogel, J. Noack, G. Hüttman, and G. Paltauf, Appl. Phys. B 81, 1015 (2005).
[CrossRef]

Pan, Y.

Y. Pan, S. Neuss, A. Leifert, M. Fischler, F. Wen, U. Simon, G. Schmid, W. Brandau, and W. Jahnen-Dechent, Small 3, 1941 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Pangalos, M.

M. Schomaker, J. Baumgart, D. Motekaitis, D. Heinemann, J. Kwawinkel, M. Pangalos, W. Bintig, E. Boulais, R. Lachaine, B. S. Lalonde, A. Ngezahayo, M. Meunier, and A. Heisterkamp, Proc. SPIE 7925, 79250F (2011).
[CrossRef]

Pitsillides, C. M.

C. M. Pitsillides, E. K. Joe, X. Wei, R. R. Anderson, and C. P. Lin, Biophys. J. 84, 4023 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Ploschner, M.

M. L. Torres-Mapa, L. Angus, M. Ploschner, K. Dholakia, and F. J. Gunn-Moore, J. Biomed. Opt. 15, 041506 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Polte, T. R.

S. Kumar, I. Z. Maxwell, A. Heisterkamp, T. R. Polte, T. P. Lele, M. Salanga, E. Mazur, and D. E. Ingber, Biophys. J. 90, 3762 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Qu, X.

C. Yao, X. Qu, Z. Zhang, G. Hüttman, and R. Rahmanzadeh, J. Biomed. Opt. 14, 054034 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Rahmanzadeh, R.

C. Yao, X. Qu, Z. Zhang, G. Hüttman, and R. Rahmanzadeh, J. Biomed. Opt. 14, 054034 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Sakai, T.

T. Sakai, Y. Tanaka, Y. Nishizawa, M. Terakawa, and M. Obara, Appl. Phys. A 99, 39 (2010).
[CrossRef]

Salanga, M.

S. Kumar, I. Z. Maxwell, A. Heisterkamp, T. R. Polte, T. P. Lele, M. Salanga, E. Mazur, and D. E. Ingber, Biophys. J. 90, 3762 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Sato, S.

Schmid, G.

Y. Pan, S. Neuss, A. Leifert, M. Fischler, F. Wen, U. Simon, G. Schmid, W. Brandau, and W. Jahnen-Dechent, Small 3, 1941 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Schomaker, M.

M. Schomaker, J. Baumgart, D. Motekaitis, D. Heinemann, J. Kwawinkel, M. Pangalos, W. Bintig, E. Boulais, R. Lachaine, B. S. Lalonde, A. Ngezahayo, M. Meunier, and A. Heisterkamp, Proc. SPIE 7925, 79250F (2011).
[CrossRef]

Shen, S. C.

W. R. Lee, S. C. Shen, C. R. Liu, C. L. Fang, C. H. Hu, and J. Y. Fang, J. Control. Release 115, 344 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Simon, U.

Y. Pan, S. Neuss, A. Leifert, M. Fischler, F. Wen, U. Simon, G. Schmid, W. Brandau, and W. Jahnen-Dechent, Small 3, 1941 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Tanaka, Y.

T. Sakai, Y. Tanaka, Y. Nishizawa, M. Terakawa, and M. Obara, Appl. Phys. A 99, 39 (2010).
[CrossRef]

Y. Tanaka, G. Obara, A. Zenidaka, M. Terakawa, and M. Obara, Appl. Phys. Lett. 96, 201103 (2010).
[CrossRef]

Teitell, M.

Terakawa, M.

Y. Tanaka, G. Obara, A. Zenidaka, M. Terakawa, and M. Obara, Appl. Phys. Lett. 96, 201103 (2010).
[CrossRef]

T. Sakai, Y. Tanaka, Y. Nishizawa, M. Terakawa, and M. Obara, Appl. Phys. A 99, 39 (2010).
[CrossRef]

M. Terakawa, M. Ogura, S. Sato, H. Wakisaka, H. Ashida, M. Uenoyama, Y. Masaki, and M. Obara, Opt. Lett. 29, 1227 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Tien, A.

A. Tien, S. Backus, H. Kapteyn, M. Murnane, and G. Mourou, Phys. Rev. Lett. 82, 3883 (1999).
[CrossRef]

Tirlapur, U. K.

U. K. Tirlapur and K. König, Nature 418, 290 (2002).
[CrossRef] [PubMed]

Torres-Mapa, M. L.

Y. Arita, M. L. Torres-Mapa, W. M. Lee, T. Čižmár, P. Campbell, F. J. Gunn-Moore, and K. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 98, 093702 (2011).
[CrossRef]

M. L. Torres-Mapa, L. Angus, M. Ploschner, K. Dholakia, and F. J. Gunn-Moore, J. Biomed. Opt. 15, 041506 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Tsukakoshi, M.

M. Tsukakoshi, S. Kurata, Y. Nomiya, Y. Ikawa, and T. Kasuya, Appl. Phys. B 35, 135 (1984).
[CrossRef]

Uenoyama, M.

Vidal, F.

Vogel, A.

A. Vogel, J. Noack, G. Hüttman, and G. Paltauf, Appl. Phys. B 81, 1015 (2005).
[CrossRef]

Wakisaka, H.

Wang, Z. B.

Z. B. Wang, J. Joseph, L. Li, and B. S. Luk’yanchuk, Proc. Inst. Mech. Eng. C 224, 1113 (2010).
[CrossRef]

Wei, X.

C. M. Pitsillides, E. K. Joe, X. Wei, R. R. Anderson, and C. P. Lin, Biophys. J. 84, 4023 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Wen, F.

Y. Pan, S. Neuss, A. Leifert, M. Fischler, F. Wen, U. Simon, G. Schmid, W. Brandau, and W. Jahnen-Dechent, Small 3, 1941 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

Wu, T. H.

Yanik, M. F.

M. F. Yanik, H. Cinar, H. N. Cinar, A. D. Chisholm, Y. Jin, and A. Ben-Yakar, Nature 432, 822 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Yao, C.

C. Yao, X. Qu, Z. Zhang, G. Hüttman, and R. Rahmanzadeh, J. Biomed. Opt. 14, 054034 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Zenidaka, A.

Y. Tanaka, G. Obara, A. Zenidaka, M. Terakawa, and M. Obara, Appl. Phys. Lett. 96, 201103 (2010).
[CrossRef]

Zhang, Z.

C. Yao, X. Qu, Z. Zhang, G. Hüttman, and R. Rahmanzadeh, J. Biomed. Opt. 14, 054034 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Adv. Drug Delivery Rev.

A. G. Doukas and N. Kollias, Adv. Drug Delivery Rev. 56, 559 (2004).
[CrossRef]

Appl. Phys. A

T. Sakai, Y. Tanaka, Y. Nishizawa, M. Terakawa, and M. Obara, Appl. Phys. A 99, 39 (2010).
[CrossRef]

Appl. Phys. B

A. Vogel, J. Noack, G. Hüttman, and G. Paltauf, Appl. Phys. B 81, 1015 (2005).
[CrossRef]

M. Tsukakoshi, S. Kurata, Y. Nomiya, Y. Ikawa, and T. Kasuya, Appl. Phys. B 35, 135 (1984).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett.

Y. Arita, M. L. Torres-Mapa, W. M. Lee, T. Čižmár, P. Campbell, F. J. Gunn-Moore, and K. Dholakia, Appl. Phys. Lett. 98, 093702 (2011).
[CrossRef]

Y. Tanaka, G. Obara, A. Zenidaka, M. Terakawa, and M. Obara, Appl. Phys. Lett. 96, 201103 (2010).
[CrossRef]

Biophys. J.

S. Kumar, I. Z. Maxwell, A. Heisterkamp, T. R. Polte, T. P. Lele, M. Salanga, E. Mazur, and D. E. Ingber, Biophys. J. 90, 3762 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

C. M. Pitsillides, E. K. Joe, X. Wei, R. R. Anderson, and C. P. Lin, Biophys. J. 84, 4023 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

J. Biomed. Opt.

C. Yao, X. Qu, Z. Zhang, G. Hüttman, and R. Rahmanzadeh, J. Biomed. Opt. 14, 054034 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

P. Mthunzi, K. Dholakia, and F. Gunn-Moore, J. Biomed. Opt. 15, 041507 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

M. L. Torres-Mapa, L. Angus, M. Ploschner, K. Dholakia, and F. J. Gunn-Moore, J. Biomed. Opt. 15, 041506 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

J. Control. Release

W. R. Lee, S. C. Shen, C. R. Liu, C. L. Fang, C. H. Hu, and J. Y. Fang, J. Control. Release 115, 344 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Lasers Med. Sci.

X. Huang, P. K. Jain, I. H. El-Sayed, and M. A. El-Sayed, Lasers Med. Sci. 23, 217 (2008).
[CrossRef]

Nanoscale Res. Lett.

Y. Chen, Y. Hung, I. Liau, and G. S. Huang, Nanoscale Res. Lett. 4, 858 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Nature

U. K. Tirlapur and K. König, Nature 418, 290 (2002).
[CrossRef] [PubMed]

M. F. Yanik, H. Cinar, H. N. Cinar, A. D. Chisholm, Y. Jin, and A. Ben-Yakar, Nature 432, 822 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Opt. Express

Opt. Lett.

Phys. Rev. Lett.

A. Tien, S. Backus, H. Kapteyn, M. Murnane, and G. Mourou, Phys. Rev. Lett. 82, 3883 (1999).
[CrossRef]

Proc. Inst. Mech. Eng. C

Z. B. Wang, J. Joseph, L. Li, and B. S. Luk’yanchuk, Proc. Inst. Mech. Eng. C 224, 1113 (2010).
[CrossRef]

Proc. SPIE

J. Baumgart, L. Humbert, B. S. Lalonde, J. J. Lebrun, and M. Meunier, Proc. SPIE 7925, 79250I (2011).
[CrossRef]

M. Schomaker, J. Baumgart, D. Motekaitis, D. Heinemann, J. Kwawinkel, M. Pangalos, W. Bintig, E. Boulais, R. Lachaine, B. S. Lalonde, A. Ngezahayo, M. Meunier, and A. Heisterkamp, Proc. SPIE 7925, 79250F (2011).
[CrossRef]

Small

Y. Pan, S. Neuss, A. Leifert, M. Fischler, F. Wen, U. Simon, G. Schmid, W. Brandau, and W. Jahnen-Dechent, Small 3, 1941 (2007).
[CrossRef] [PubMed]

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 (3)

Fig. 1
Fig. 1

(a) Optical intensity distribution under a PS sphere on the x z plane calculated by the 3D FDTD method. (b) Optical intensity distribution on the z axis under the sphere shown as a red vertical line in (a). (c) Optical intensity distribution on the x axis 37.5 nm under the sphere shown as a red horizontal line in (a). (d) Optical intensity distribution on the y axis 37.5 nm under the sphere. A plane wave is irradiated to the sphere with the wave vector in the z direction. The incident wave is linearly polarized along the x axis.

Fig. 2
Fig. 2

(a) and (c) Fluorescence and (b) and (d) phase contrast images of NIH 3T3 cells perforated by using antibody-conjugated PS spheres irradiated by a single fs laser pulse in the presence of (a) and (b) FITC-dextran and (c) and (d) Alexa Fluor-labeled siRNA. White-dashed circles ( 300 μm diameter) in (a) and (c) indicate the laser irradiated area. The laser fluence and the average incident laser energy in the laser irradiated area were 1.06 J / cm 2 and 1.33 × 10 13 W / cm 2 , respectively.

Fig. 3
Fig. 3

Phase contrast image of the NIH 3T3 cells before the laser irradiation. The PS particles (black dots) with a diameter of 1.0 μm conjugated to the surface of the cells. The number of particles conjugated to a single cell ranged to 12.

Metrics