Jian Cui Lab - The nanoPROBE Lab

The nanoPROBE Lab

Jian Cui Lab

Jian’s team synthesizes novel classes of nanomaterials with unique chemical and optical properties. We aim to apply these materials towards the development of unconventional approaches to biological imaging and sensing.

Das Team von Jian synthetisiert neuartige Klassen von Nanomaterialien mit einzigartigen chemischen und optischen Eigenschaften. Unser Ziel ist es, diese Materialien für die Entwicklung innovativer Ansätze in der biologischen Bildgebung und Sensorik zu nutzen.

Forschungsbereich

Das Faszinierendste an Materialien im Nanobereich ist, dass bei Verringerung ihrer Abmessungen unterschiedliche physikalische Phänomene auftreten. Wir sind daran interessiert, diese einzigartigen Eigenschaften der nanoskopischen Welt zu nutzen, um ein neues Instrumentarium zu entwickeln. Dieses wird uns dabei helfen, biologische Systeme zu verstehen und möglicherweise sogar zu kontrollieren.
Wir sind ein vielfältiges Team von Forschern, die interdisziplinäre Fragen stellen und multidisziplinäre Ansätze verfolgen, in der Hoffnung, transdisziplinäre Ergebnisse zu erzielen.

Durch die kreative Kombination von technisch hergestellten Nanomaterialien und nanooptischer Detektion sind wir in der Lage, neue Plattformen zur Messung und potenziellen Steuerung biologischer Prozesse auf bisher unbekannte Weise zu entwickeln.

Publications

Nat. Methods, DOI: 10.1038/s41592-025-02694-3 (2025)

Ma, R. ; Santino, L.M. ; Chobola, T. ; Armbrust, N. ; Geilenkeuser, J. ; Sukumaran, S. ; Jing, Z. ; Levkina, A. ; Ridderbeek, K. ; Peng, T. ; Truong, D.J.J. ; Doll, S. ; Westmeyer, G.G. ; Cui, J.

A telescopic microscope equipped with a quanta image sensor for live-cell bioluminescence imaging.
ACS App. Optic. Mat. 3, 676-688 (2025)

Zhou, J. ; Ridderbeek, K. ; Zou, P. ; Naden, A.B. ; Gaussmann, S. ; Song, F. ; Falter-Braun, P. ; Kay, E.R. ; Sattler, M. ; Cui, J.

Modular nanoparticle platform for solution-phase optical sensing of protein-protein interactions.

Cocina, A. ; Brechbühler, R. ; Vonk, S.J.W. ; Cui, J. ; Rossinelli, A.A. ; Rojo, H. ; Rabouw, F.T. ; Norris, D.J.

Nanophotonic approach to study excited-state dynamics in semiconductor nanocrystals.
ACS Photonics 9, 630-640 (2022)

Aellen, M. ; Rossinelli, A.A. ; Keitel, R.C. ; Brechbühler, R. ; Antolinez, F.V. ; Rodrigo, S.G. ; Cui, J. ; Norris, D.J.

Role of gain in Fabry-Pérot surface plasmon polariton lasers.
Nano Lett. 21, 8952–8959 (2021)

Keitel, R.C. ; Aellen, M. ; Feber, B.L. ; Rossinelli, A.A. ; Meyer, S.A. ; Cui, J. ; Norris, D.J.

Active mode switching in plasmonic microlasers by spatial control of optical gain.
ACS Nano 13, 9048-9056 (2019)

Antolinez, F.V. ; Winkler, J.M. ; Rohner, P. ; Kress, S.J.P. ; Keitel, R.C. ; Kim, D.K. ; Marques-Gallego, P. ; Cui, J. ; Rabouw, F.T. ; Poulikakos, D. ; Norris, D.J.

Defect-tolerant plasmonic elliptical resonators for long-range energy transfer.
Sci. Adv. 3:e1700688 (2017)

Kress, S.J.P. ; Cui, J. ; Rohner, P. ; Kim, D.K. ; Antolinez, F.V. ; Zaininger, K.A. ; Jayanti, S.V. ; Richner, P. ; McPeak, K.M. ; Poulikakos, D. ; Norris, D.J.

A customizable class of colloidal-quantum-dot spasers and plasmonic amplifiers.
Nano Lett. 17, 1319-1325 (2017)

Prins, F. ; Kim, D.K. ; Cui, J. ; De Leo, E. ; Spiegel, L.L. ; McPeak, K.M. ; Norris, D.J.

Direct patterning of colloidal quantum-dot thin films for enhanced and spectrally selective out-coupling of emission.
Nano Lett. 16, 289-296 (2016)

Cui, J. ; Beyler, A.P. ; Coropceanu, I. ; Cleary, L. ; Avila, T.R. ; Chen, Y. ; Cordero, J.M. ; Heathcote, S.L. ; Harris, D.K. ; Chen, O. ; Cao, J. ; Bawendi, M.G.

Evolution of the single-nanocrystal photoluminescence linewidth with size and shell: Implications for exciton-phonon coupling and the optimization of spectral linewidths.

Han, H.S. ; Niemeyer, E. ; Huang, Y. ; Kamoun, W.S. ; Martin, J.D. ; Bhaumik, J. ; Chen, Y. ; Roberge, S. ; Cui, J. ; Martin, M.R. ; Fukumura, D. ; Jain, R.K. ; Bawendi, M.G. ; Duda, D.G.

Quantum dot/antibody conjugates for in vivo cytometric imaging in mice.
Nano Lett. 14, 6792-6798 (2014)

Beyler, A.P. ; Bischof, T.S. ; Cui, J. ; Coropceanu, I. ; Harris, D.K. ; Bawendi, M.G.

Sample-averaged biexciton quantum yield measured by solution-phase photon correlation.
Chem. Soc. Rev. 43, 1287-310 (2014)

Cui, J. ; Beyler, A.P. ; Bischof, T.S. ; Wilson, M.W.B. ; Bawendi, M.G.

Deconstructing the photon stream from single nanocrystals: From binning to correlation.

Chen, O. ; Riedemann, L. ; Etoc, F. ; Herrmann, H. ; Coppey, M. ; Barch, M. ; Farrar, C.T. ; Zhao, J. ; Bruns, O.T. ; Wei, H. ; Guo, P. ; Cui, J. ; Jensen, R. ; Chen, Y. ; Harris, D.K. ; Cordero, J.M. ; Wang, Z. ; Jasanoff, A. ; Fukumura, D. ; Reimer, R. ; Dahan, M. ; Jain, R.K. ; Bawendi, M.G.

Magneto-fluorescent core-shell supernanoparticles.
Phys. Rev. Lett. 111:177401 (2013)

Beyler, A.P. ; Marshall, L.F. ; Cui, J. ; Brokmann, X. ; Bawendi, M.G.

Direct observation of rapid discrete spectral dynamics in single colloidal CdSe-CdS core-shell quantum dots.
Nat. Chem. 5, 602-606 (2013)

Cui, J. ; Beyler, A.P. ; Marshall, L.F. ; Chen, O. ; Harris, D.K. ; Wanger, D.D. ; Brokmann, X. ; Bawendi, M.G.

Direct probe of spectral inhomogeneity reveals synthetic tunability of single-nanocrystal spectral linewidths.
Nat. Mater. 12, 445-451 (2013)

Chen, O. ; Zhao, J. ; Chauhan, V.P. ; Cui, J. ; Wong, C. ; Harris, D.K. ; Wei, H. ; Han, H.S. ; Fukumura, D. ; Jain, R.K. ; Bawendi, M.G.

Compact high-quality CdSe-CdS core-shell nanocrystals with narrow emission linewidths and suppressed blinking.
Abstr. Pap. Am. Chem. Soc. 243, 452-PHYS (2012)

Cui, J. ; Marshall, L.F. ; Han, H.S. ; Wanger, D.D. ; Brokmann, X. ; Bawendi, M.G.

Exploring the photoluminescence spectrum of single nanocrystals in solution using photon-correlation Fourier spectroscopy.
Angew. Chem.-Int. Edit. 50, 11417-11420 (2011)

Chauhan, V.P. ; Popović, Z. ; Chen, O. ; Cui, J. ; Fukumura, D. ; Bawendi, M.G. ; Jain, R.K.

Fluorescent nanorods and nanospheres for real-time in vivo probing of nanoparticle shape-dependent tumor penetration.

Wong, C. ; Stylianopoulos, T. ; Cui, J. ; Martin, J. ; Chauhan, V.P. ; Jiang, W. ; Popović, Z. ; Jain, R.K. ; Bawendi, M.G. ; Fukumura, D.

Multistage nanoparticle delivery system for deep penetration into tumor tissue.
Phys. Rev. Lett. 105:053005 (2010)

Marshall, L.F. ; Cui, J. ; Brokmann, X. ; Bawendi, M.G.

Extracting spectral dynamics from single chromophores in solution.
Abstr. Pap. Am. Chem. Soc. 232, 484-PHYS (2006)

Kim, S.Y. ; Cui, J. ; Lu, Z.K. ; Semyonov, A.N. ; Twieg, R.W. ; Moerner, W.E.

PHYS 484-DCDHF dyes can probe environmental changes by protein binding in GroEL.

Contact Photonic Biosystems and Technologies

Jian Cui, Cui Lab, PI
Hintergrund: HDC Foyer
Dr. Jian Cui

Leiter der Forschungseinheit und Principal Investigator, Photonic Biosystems and Technologies

Gebäude / Raum: 25, 909

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