Modeling and testing of molecular wire sensors to detect a nucleic acid base

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 111, Issue 8, 2007, Pages 3495-3504

  Das, Bidisa ^a   Abe, Shuji ^a   Naitoh, Yasuhisa ^a   Horikawa, Masayo ^a   Yatabe, Tetsuo ^a   Suzuki, Yasuzo ^a   Funaki, Takashi ^a   Tsuzuki, Seiji ^a   Kawanishi, Yuji ^a  

^a NATIONAL INSTITUTE OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY AIST   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTRIC CONDUCTANCE; ELECTRONIC PROPERTIES; GREEN'S FUNCTION; HYDROGEN BONDS;

MODEL SENSOR; MOLECULAR WIRE SENSORS; NUCLEIC ACID BASE; THYMINE;

NUCLEIC ACIDS;

EID: 33947362926     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0659709     Document Type: Article

References (57)

1. Vercoutere, W.; Akeson, M. Curr. Opin. Chem. Biol. 2002, 6, 816-822.
2. Naitoh, Y.; Horikawa, M.; Yatabe, T.; Funaki, T.; Abe, H.; Liang, T.-T.; Suzuki, Y.; Shimizu, T.; Kawanishi, Y.; Mizutani, W. Nanotechnology 2006, 17, 2406-2410.
3. Yatabe, T. Unpublished.
4. Tsuzuki, S.; Kawanishi, Y.; Abe, S. Biosens. Bioelectron. 2005, 20, 1452-1457.
5. Abe, S.; Iizuka-Sakano, T. Synth. Met. 2005, 152, 281-284.
6. Souteyrand, E.; Cloarec, J. P.; Martin, J. R.; Wilson, C.; Lawrence, L; Mikkelsen, S.; Lawrence, M. F. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2980-2985.
7. Kharitonov, A. B.; Wassermann, J.; Katz, E.; Willner, I. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 4205-4213.
8. Cui, Y.; Wei, Q.; Park, H.; Lieber, C. M. Science 2001, 293, 1289-1292.
9. Barbara, M.; Bonfiglio, A.; Raffo, L. IEEE Trans. Electron Devices 2006, 53, 158-166.
10. Fodor, S. P. A.; Read, J. L.; Pirrung, M. C.; Stryer, L.; Lu, A. T.; Solas, D. Science 1991, 251, 767-773.
11. Tyagi, S.; Kramer, F. Nat. Biotechnol. 1996, 14, 303-308.
12. McQuade, D. T.; Pullen, A. E.; Swager, T. M. Chem. Rev. 2000, 100, 2537-2574.
13. Drummond, T. G.; Hill, M. G.; Barton, J. K. Nat. Biotechnol. 2003, 21, 1192-1199.
14. Storhoff, J. J.; Lucas, A.; Garimella, V.; Bao, Y. P.; Muller, U. R. Nat. Biotechnol. 2004, 22, 883-887.
15. Nam, J. M.; Stoeva, S. L; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc 2004, 126, 5932-5933.
16. Liu, B.; Bazan, G. C. Anal. Chem. 2004, 76, 1824-1831.
17. Ho, H. A.; Boissinot, M.; Bergeron, M.; Corbeil, G.; Dore, K.; Boudreau, D.; Leclerc, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 1548-1551.
18. Gaylord, B. S.; Heeger, A. J.; Bazan, G. C. PNAS 2002, 99, 10954-10957.
19. Nilsson, K. P. R.; Inganas, O. Nat. Mater. 2003, 2, 419-424.
20. Dore, K.; Dubus, S.; Ho, H. A.; Levesque, I.; Brunette, M.; Corbeil, G.; Boissinot, M.; Boivin, G.; Bergeron, M. G.; Boudreau, D.; Leclerc, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4240-4244.
21. Guerzo, A. D.; Mesmaeker, A. K.-D. Inorg. Chem. 2002, 41, 938-945.
22. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, Revision C.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
23. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299-310.
24. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652.
25. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1998, 38, 3098-3100.
26. Salzner, U.; Lagowski, J. B.; Pickup, P. G.; Poitier, R. A. J. Comput. Chem. 1997, 78, 1943-1953.
27. Sing, U. C.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1984, 5, 129-145.
28. Bezler, B. H.; Merz, K. M.; Kollman, P. A. J. Comput. Chem. 1990, 11, 431-439.
29. Sigfridsson, E.; Ryde, U. J. Comput. Chem. 1998, 79, 377-395.
30. Boys, S. F.; Bernardi, F. Mol. Phys. 1970, 19, 553-566.
31. Simon, S.; Duran, M.; Dannenberg, J. J. J. Chem. Phys. 1996, 105, 11024-11031.
32. Brandbyge, M.; Mozos, J. L.; Ordejon, P.; Taylor, J.; Stokbro, K. Phys. Rev. B 2002, 65, 165401.
33. Taylor, J.; Guo, H.; Wang, J. Phys. Rev. B 2001, 63, 245407.
34. Soler, J. M.; Artacho, E.; Gale, J.; Garcia, A.; Junquera, J.; Ordejon, P.; Sanchez-Porta, D. J. Phys.: Condens. Matter 2002, 14, 2745-2779.
35. Troullier, N.; Martins, J. L. Phys. Rev. B 2001, 43, 1993-2006.
36. Perdew, J. P.; Zunger, A. Phys. Rev. B 1981, 23, 5048-5079.
37. Ceperley, D. M.; Alder, B. J. Phys. Rev. Lett. 1980, 45, 566-569.
38. Perdew, J. P.; Brake, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868.
39. Xue, Y.; Dutta, S.; Ratner, M. J. Chem. Phys. 2001, 115, 4292-4299.
40. Datta, S. Electronic Transport in Mesoscopic Systems; Cambridge University Press: New York, 1996.
41. Tour, J. M.; Kozaki, M.; Seminario, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2001, 120, 8486-8493.
42. Das, B.; Abe, S. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 4247-4255.
43. Ishida, T.; Mizutani, W.; Aya, Y.; Ogiso, H.; Sasaki, S.; Tokumoto, H. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 5886-5892.
44. Seminario, J. M.; Zacarias, A. G.; Tour, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 3015-3020.
45. Derosa, P. A.; Seminario, J. M. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 471-481.
46. Seferos, D. S.; Trammell, S. A.; Bazan, G. C.; Kushmerick, J. G. PNAS 2005, 102, 8821-8825.
47. Hayashi, T.; Morikawa, Y.; Nozoye, H. J. Chem. Phys. 2001, 114, 7615-7621.
48. Cao, Y.; Ge, Q.; Dyer, D. J.; Wang, L. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 3803-3807.
49. Felice, R. D.; Selloni, A.; Molinari, E. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 1151-1156.
50. Taylor, J.; Brandbyge, M.; Stokbro, K. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 138301.
51. Strokbro, K.; Taylor, J.; Brandbyge, M.; Mozos, J.-L.; Ordejon, P. Comput. Mater. Sci. 2003, 27, 151-160.
52. Crljen, Z.; Grigoriev, A.; Wendin, G.; Strokbro, K. Phys. Rev. B 2005, 71, 165316.
53. Cyganik, P.; Buck, M.; Azzam, W.; Woll, C. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 4989-4996.
54. Jang, S. S.; Jang, Y. H.; Kim, Y.-H.; Goddard, W. A., III; Flood, A. H.; Laursen, B. W.; Tseng, H.-R.; Stoddart, J. F.; Jeppesen, J. O.; Choi, J. W.; Steuerman, D. W.; Delonno, E.; Heath, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 1563-1575.
55. Naitoh, Y.; Linag, T.-T.; Azehara, H.; Mizutani, W. Jpn. J. Appl. Phys. 2005, 44, L472-L474.
56. Liang, T.-T.; Naitoh, Y.; Horikawa, M.; Ishida, T.; Mizutani, W. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13720-13726.
57. Das, B.; Abe, S. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 23806-23811.