Rupture force analysis and the associated systematic errors in force spectroscopy by AFM

Langmuir

Volumn 23, Issue 11, 2007, Pages 6076-6083

  Ray, Chad ^a   Brown, Jason R ^a   Akhremitchev, Boris B ^a  

^a DUKE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

HEXADECANE MOLECULES; MEDIAN FORCES; RUPTURE FORCE ANALYSIS;

ATOMIC FORCE MICROSCOPY; BIOPHYSICS; ERROR ANALYSIS; MATHEMATICAL MODELS; MOLECULAR PHYSICS; PARAFFINS;

FORCE MEASUREMENT;

EID: 34249911432     PISSN: 07437463     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/la070131e     Document Type: Article

References (74)

1. Williams, P. M.; Fowler, S. B.; Best, R. B.; Toca-Herrera, J. L.; Scott, K. A.; Steward, A.; Clarke, J. Nature 2003, 422, 446-449.
2. Fisher, T. E.; Carrion-Vazquez, M.; Oberhauser, A. F.; Li, H. B.; Marszalek, P. E.; Fernandez, J. M. Neuron 2000, 27, 435-446.
3. Schonherr, H.; Beulen, M. W. J.; Bugler, J.; Huskens, J.; van Veggel, F.; Reinhoudt, D. N.; Vancso, G. J. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 4963-4967.
4. Kuhner, F.; Costa, L. T.; Bisch, P. M.; Thalhammer, S.; Heckl, W. M.; Gaub, H. E. Biophys. J. 2004, 87, 2683-2690.
5. Kersey, F. R.; Yount, W. C.; Craig, S. L. J. Am. Chem. Soc. 2006, 728, 3886-3887.
6. Ray, C.; Akhremitchev, B. B. J. Am. Chem. Soc. 2005, 727, 14739-14744.
7. Ray, C.; Brown, J. R.; Akhremitchev, B. B. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 17578-17583.
8. Grandbois, M.; Beyer, M.; Rief, M.; Clausen-Schaumann, H.; Gaub, H. E. Science 1999, 283, 1727-1730.
9. Hinterdorfer, P.; Gruber, H. J.; Kienberger, F.; Kada, G.; Riener, C.; Borken, C.; Schindler, H. Colloids Surf., B 2002, 23, 115-123.
10. Sulchek, T. A.; Friddle, R. W.; Langry, K.; Lau, E. Y.; Albrecht, H.; Ratto, T. V.; DeNardo, S. J.; Colvin, M. E.; Noy, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 16638-16643.
11. Bell, G. I. Science 1978, 200, 618-627.
12. Evans, E.; Ritchie, K. Biophys. J. 1997, 72, 1541-1555.
13. Simson, D. A.; Strigl, M; Hohenadl, M.; Merkel, R. Phys. Rev. Lett. 1999, 83, 652-655.
14. Loi, S.; Sun, G.; Franz, V.; Butt, H. J. Phys. Rev. E 2002, 66.
15. Gergely, C.; Voegel, J. C.; Schaaf, P.; Senger, B.; Maaloum, M.; Horber, J. K. H.; Hemmerle, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 10802-10807.
16. Evans, E.; Ritchie, K. Biophys. J. 1999, 76, 2439-2447.
17. Friedsam, C.; Wehle, A. K.; Kuhner, F.; Gaub, H. E. J. Phys. Condens. Matter 2003, 15, S1709-S1723.
18. Ray, C.; Brown, J. R.; Akhremitchev, B. B. J. Phys. Chem. B 2007, 11, 1963-1974.
19. Dettmann, W.; Grandbois, M.; Andre, S.; Benoit, M.; Wehle, A. K.; Kaltner, H.; Gabius, H. J.; Gaub, H. E. Arch. Biochem. Biophys. 2000, 383, 157-170.
20. Ganchev, D. N.; Rijkers, D. T. S.; Snel, M. M. E.; Killian, J. A.; de Kruijff, B. Biochemistry 2004, 43, 14987-14993.
21. Schumakovitch, I.; Grange, W.; Strunz, T.; Bertoncini, P.; Guntherodt, H. J.; Hegner, M. Biophys. J. 2002, 82, 517-521.
22. Kudera, M.; Eschbaumer, C.; Gaub, H. E.; Schubert, U. S. Adv. Funct. Mater. 2003, 13, 615-620.
23. Zhang, X. H.; Moy, V. T. Biophys. Chem. 2003, 104, 271-278.
24. Strunz, T.; Oroszlan, K.; Schafer, R.; Guntherodt, H. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 11277-11282.
25. Yuan, C. B.; Chen, A.; Kolb, P.; Moy, V. T. Biochemistry 2000, 39, 10219-10223.
26. Smith, D. A.; Brockwell, D. J.; Zinober, R. C.; Blake, A. W.; Beddard, G. S.; Olmsted, P. D.; Radford, S. E. Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A 2003, 361, 713-728.
27. Levy, R.; Maaloum, M. Biophys. Chem. 2005, 117, 233-237.
28. Perret, E.; Leung, A.; Feracci, H.; Evans, E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 16472-16477.
29. Ling, L. S.; Butt, H. J.; Berger, R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 13992-13997.
30. Auletta, T.; de Jong, M. R.; Mulder, A.; van Veggel, F.; Huskens, J.; Reinhoudt, D. N.; Zou, S.; Zapotoczny, S.; Schonherr, H.; Vancso, G. J.; Kuipers, L. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1577-1584.
31. Giasson, B. I.; Murray, I. V. J.; Trojanowski, J. Q.; Lee, V. M. Y. J. Biol. Chem. 2001, 276, 2380-2386.
32. Fritz, J.; Katopodis, A. G.; Kolbinger, F.; Anselmetti, D. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 12283-12288.
33. Schlierf, M.; Rief, M. Biophys. J. 2006, 90, L33-L35.
34. Schlierf, M.; Rief, M. J. Mol. Biol. 2005, 354, 497-503.
35. Neuen, G.; Albrecht, C.; Pamir, E.; Gaub, H. E. FEBS Lett. 2006, 580, 505-509.
36. Hukkanen, E. J.; Wieland, J. A.; Gewirth, A.; Leckband, D. E.; Braatz, R. D. Biophys. J. 2005, 89, 3434-3445.
37. Brockwell, D. J.; Beddard, G. S.; Paci, E.; West, D. K.; Olmsted, P. D.; Smith, D. A.; Radford, S. E. Biophys. J. 2005, 89, 506-519.
38. Zou, S.; Schonherr, H.; Vancso, G. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11230-11231.
39. Nevo, R.; Brumfeld, V.; Kapon, R.; Hinterdorfer, P.; Reich, Z. EMBO Rep. 2005, 6, 482-486.
40. Meadows, P. Y.; Walker, G. C. Langmuir 2005, 21, 4096-4107.
41. Meadows, P. Y.; Bemis, J. E.; Walker, G. C. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4136-4137.
42. Zhang, X. H.; Craig, S. E.; Kirby, H.; Humphries, M. J.; Moy, V. T. Biophys. J. 2004, 87, 3470-3478.
43. Sletmoen, M.; Skjak-Braek, G.; Stokke, B. T. Biomacromolecules 2004, 5, 1288-1295.
44. Hanley, W.; McCarty, O.; Jadhav, S.; Tseng, Y.; Wirtz, D.; Konstantopoulos, K. J. Biol. Chem. 2003, 278, 10556-10561.
45. Evans, E. Anna. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 2001, 30, 105-128.
46. Schwesinger, F.; Ros, R.; Strunz, T.; Anselmetti, D.; Guntherodt, H. J.; Honegger, A.; Jermutus, L.; Tiefenauer, L.; Pluckthun, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 9972-9977.
47. Rief, M.; Fernandez, J. M.; Gaub, H. E. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 4764-4767.
48. Raible, M.; Evstigneev, M.; Bartels, F. W.; Eckel, R.; Nguyen-Duong, M.; Merkel, R.; Ros, R.; Anselmetti, D.; Reimann, P. Biophys. J. 2006, 90,3851 3864.
49. Brockwell, D. J.; Paci, E.; Zinober, R. C.; Beddard, G. S.; Olmsted, P. D.; Smith, D. A.; Perham, R. N.; Radford, S. E. Nat. Struct. Biol. 2003, 10, 731-737.
50. Chandler, D. Nature 2005, 437, 640-647.
51. Choudhury, N.; Pettitt, B. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 727, 3556-3567.
52. Dudko, O. K.; Hummer, G.; Szabo, A. Phys. Rev. Lett. 2006, 96,108101.1 -108101.4.
53. Hanke, F.; Kreuzer, H. J. Phys. Rev. E 2006, 74, 031909.1-031909.5.
54. Hummer, G.; Szabo, A. Biophys. J. 2003, 85, 5-15.
55. Dudko, O. K.; Filippov, A. E.; Klafter, J.; Urbakh, M. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003, 700, 11378-11381.
56. Sheng, Y. J.; Jiang, S. Y.; Tsao, H. K. J. Chem. Phys. 2005, 123, 061106.
57. Garg, A. Phys. Rev. B 1995, 57, 15592-15595.
58. Butt, H. J.; Franz, V. Phys. Rev. E 2002, 66.
59. Merkel, R.; Nassoy, P.; Leung, A.; Ritchie, K.; Evans, E. Nature 1999, 397, 50-53.
60. Arfken, G. B.; Weber, H.-J. Mathematical Methods for Physicists, 5th ed.; Academic Press: San Diego, CA, 2001.
61. Proksch, R.; Schaffer, T. E.; Cleveland, J. P.; Callahan, R. C.; Viani, M. B. Nanotechnohgy 2004, 75, 1344-1350.
62. Ratto, T. V.; Langry, K. C.; Rudd, R. E.; Balhorn, R. L.; Allen, M. J.; McElfresh, M. W. Biophys. J. 2004, 86, 2430-2437.
63. Kuhner, F.; Gaub, H. E. Polymer 2006, 47, 2555-2563.
64. Oesterhelt, F.; Rief, M.; Gaub, H. E. New J. Phys. 1999, 7, 6.1-6.6.
65. Bevington, P. R.; Robinson, D. K. Data Reduction and Error Analysis for the Physical Sciences, 2nd ed.; McGraw-Hill: New York, 1991.
66. Lapidus, L. J.; Eaton, W. A.; Hofrichter, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 7220-7225.
67. Pratt, L. R.; Chandler, D. J. Chem. Phys. 1977, 67, 3683-3704.
68. Rank, J. A.; Baker, D. Protein Sci. 1997, 6, 347-354.
69. Pangali, C.; Rao, M.; Berne, B. J. J. Chem. Phys. 1979, 71, 2982-2990.
70. Hummer, G.; Garde, S.; Garcia, A. E.; Paulaitis, M. E.; Pratt, L. R. /. Phys. Chem. B 1998, 102, 10469-10482.
71. Li, L. W.; Bedrov, D.; Smith, G. D. J. Chem. Phys. 2005, 123.
72. Hotta, T.; Kimura, A.; Sasai, M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 18600-18608.
73. Southall, N. T.; Dill, K. A. Biophys. Chem. 2002, 101, 295-307.
74. Soulhall, N. T.; Dill, K. A. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 1326-1331.