Structural and optical properties of DNA layers covalently attached to diamond surfaces

Langmuir

Volumn 24, Issue 14, 2008, Pages 7269-7277

  Wenmackers, Sylvia ^a,c   Pop, Simona D ^d   Roodenko, Katy ^d   Vermeeren, Veronique ^c   Williams, Oliver A ^a,b   Daenen, Michael ^a   Douhéret, Olivier ^a,b   D'Haen, Jan ^a,b   Hardy, An ^a,e   Van Bael, Marlies K ^a,b   Hinrichs, Karsten ^d   Cobet, Christoph ^d   Vandeven, Martin ^c   Ameloot, Marcel ^c   Haenen, Ken ^a,b   Michiels, Luc ^c   Esser, Norbert ^d   Wagner, Patrick ^a,c  

^a HASSELT UNIVERSITY   (Belgium)

^b IMEC   (Belgium)

^c HASSELT UNIVERSITY   (Belgium)

^d ISAS INSTITUTE FOR ANALYTICAL SCIENCES   (Germany)

^e PHL University College   (Belgium)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ATOMIC FORCE MICROSCOPY; CURVE FITTING; DIAMONDS; ELLIPSOMETRY; GENES; IMAGING TECHNIQUES; LABELING; LABELS; MICROSCOPIC EXAMINATION; NUCLEIC ACIDS; OPTICAL PROPERTIES; ORGANIC ACIDS; SCANNING PROBE MICROSCOPY; SEMICONDUCTING CADMIUM TELLURIDE; SPECTROSCOPIC ELLIPSOMETRY;

A PLANE; AMERICAN CHEMICAL SOCIETY (ACS); ATOMIC FORCE (AF); AVERAGE ORIENTATION; BEST FIT; BIOLOGICAL LAYERS; DIAMOND SURFACES; DNA HYBRIDIZATIONS; DNA LAYERS; DNA MOLECULES; DOUBLE-STRANDED DNA (DS-DNA); ELECTRONIC EXCITATIONS (EE); ELECTRONIC READOUT; ELLIPSOMETRIC SPECTRA; FLUORESCENCE IMAGING; INDIVIDUAL (PSS 544-7); INFRARED (IR); LABEL FREE; LABEL-FREE DETECTION; LAYER THICKNESSES; NONDESTRUCTIVE (NDT) METHODS; OPTICAL (PET) (OPET); OUT-OF-PLANE COMPONENTS; PERSISTENCE LENGTHS; PHYSICAL MEANINGS; SURFACE PLANES; TILT ANGLES; TRANSITION (JEL CLASSIFICATIONS:E52 ,E41 ,E31); TRANSITION-DIPOLE MOMENTS; ULTRANANOCRYSTALLINE DIAMOND (UNCD); VACUUM ULTRA VIOLET (VUV);

DNA;

DIAMOND; DNA;

ARTICLE; ATOMIC FORCE MICROSCOPY; CHEMISTRY; CONFORMATION; CRYSTALLIZATION; DESICCATION; OPTICS; SPECTROPHOTOMETRY; SURFACE PROPERTY; ULTRASTRUCTURE;

CRYSTALLIZATION; DESICCATION; DIAMOND; DNA; MICROSCOPY, ATOMIC FORCE; NUCLEIC ACID CONFORMATION; OPTICS; SPECTROPHOTOMETRY; SURFACE PROPERTIES;

EID: 47949123944     PISSN: 07437463     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/la800464p     Document Type: Article

References (67)

1. Moiseev, L.; Unlü, M. S.; Swan, A. K.; Goldberg, B. B.; Cantor, C. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 2623.
2. Kelley, S. O.; Barton, J. K.; Jackson, N. M.; McPherson, L. D.; Potter, A. B.; Spain, E. M.; Allen, M. J.; Hill, M. G. Langmuir 1998, 14, 6781.
3. Zhang, Z. L.; Pang, D. W.; Zhang, R. Y. Bioconjugate Chem. 2002, 13, 104.
4. Moses, S.; Brewer, S. H.; Lowe, L. B.; Lappi, S. E.; Gilvey, L. B.; Sauthier, M.; Tenent, R. C.; Feldheim, D. L.; Franzen, S. Langmuir 2004, 20, 11134.
5. Anne, A.; Demaille, C. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 542.
6. Mearns, F. J.; Wong, E. L. S.; Short, K.; Hibbert, D. B.; Gooding, J. J. Electroanalyst 2006, 18, 1971.
7. Opdahl, A.; Petrovykh, D. Y.; Kimura-Suda, H.; Tarlov, M. J.; Whitman, L. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.SA. 2007, 104, 9.
8. Wang, K.; Goyer, C.; Anne, A.; Demaille, C. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 6051.
9. Wilks, E.; Wilks, J. Properties and applications of diamond; Butterworth Heinemann: Oxford, 1991.
10. Martin, H. B.; Argoitia, A.; Landau, U.; Anderson, A. B.; Angus, J. C. J. Electrochem. Soc. 1996, 143, L133.
11. Williams, O. A.; Daenen, M.; D'Haen, J.; Haenen, K.; Maes, J.; Moshchalkov, V. V.; Nesládek, M.; Gruen, D. M. Diamond Relat. Mater. 2006, 15, 654.
12. Yang, W.; Auciello, O.; Butler, J. E.; Cai, W.; Carlisle, J. A.; Gerbi, J. E.; Gruen, D. M.; Knickerbocker, T.; Lasseter, T. L.; Russell, J. N., Jr.; Smith, L. M.; Hamers, R. J. Nat. Mater. 2002, 1, 253.
13. Christiaens, P.; Vermeeren, V.; Wenmackers, S.; Daenen, M.; Haenen, K.; Nesládek, M.; vandeVen, M.; Ameloot, M.; Michiels, L.; Wagner, P. Biosens. Bioelectron. 2006, 22, 170.
14. Nebel, C. E.; Uetsuka, H.; Rezek, B.; Shin, D.; Tokuda, N.; Nakamura, T. Diamond Relat. Mater. 2007, 16, 1648.
15. Zhong, Y. L.; Chong, K. F.; May, P. W.; Chen, Z.-K.; Loh, K. P. Langmuir 2007, 23, 5824.
16. Yang, W.; Butler, J. E.; Russell, J. N., Jr.; Hamers, R. J. Analyst 2007, 132, 296.
17. Härtl, A.; Schmich, E.; Garrido, J. E.; Hernando, J.; Catharino, S. C. R.; Walter, S.; Feulner, P.; Kromka, A.; Steinmüller, D.; Stutzmann, M. Nat. Mater. 2004, 3, 736.
18. Song, K. S.; Degawa, M.; Nakamura, Y.; Kanazawa, H.; Umezawa, H.; Kawarada, H. Jpn. J. Appl. Phys. Part 2 2004, 43, L814.
19. Hernando, J.; Pourrostami, T.; Garrido, J. A.; Williams, O. A.; Gruen, D. M.; Kromka, A.; Steinmüller, D.; Stutzmann, M. Diamond Relat. Mater. 2007, 16, 138.
20. Mazur, A. K. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 218102.
21. Wiggins, P. A.; Nelson, P. C. Phys. Rev. E 2006, 73, 031906.
22. Du, Q.; Smith, C.; Shiffeldrim, N.; Vologodskaia, M.; Vologodskii, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 5397.
23. Shroff, H.; Reinhard, M.; Siu, M.; Agarwal, H.; Spakowitz, A.; Liphardt, J. Nano Lett. 2005, 5, 1509.
24. Wiggins, P. A.; Heijden, T. V. D.; Moreno-Herrero, F.; Spakowitz, A.; Phillips, R.; Widom, J.; Dekker, C.; Nelson, P. C. Nat. Nanotechnol. 2006, 1, 137.
25. Sendner, C.; Kim, Y. W.; Rant, U.; Arinaga, K.; Tornow, M.; Netz, R. R. Phys. Status Solidi A 2006, 203, 3476.
26. Rant, U.; Arinaga, K.; Scherer, S.; Pringsheim, E.; Fujita, S.; Yokoyama, N.; Tornow, M.; Abstreiter, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 44, 17364.
27. Erts, D.; Polyakov, B.; Olin, H.; Tuite, E. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 3591.
28. Zhou, D.; Sinniah, K.; Abell, C.; Rayment, T. Langmuir 2002, 18, 8278.
29. Ceres, D. M.; Barton, J. K. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 14964.
30. Nichols, B. M.; Butler, J. E.; Russell, J. N., Jr.; Hamers, R. J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 20938.
31. Wenmackers, S.; Christiaens, P.; Deferme, W.; Daenen, M.; Haenen, K.; Nesládek, M.; Wagner, P.; Vermeeren, V.; Michiels, L.; vandeVen, M.; Ameloot, M.; Wouters, J.; Naelaerts, L.; Mekhalif, Z. Mater. Sci. Forum 2005, 492-493, 267.
32. Rezek, B.; Shin, D.; Nakamura, T.; Nebel, C. E. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 3884.
33. Shin, D.; Rezek, B.; Tokuda, N.; Takeushi, D.; Watanabe, H.;Nakamura, T.; Yamamoto, T.; Nebel, C. E. Phys. Status Solidi A 2006, 203, 3245.
34. Rezek, B.; Shin, D.; Uetsuka, H.; Nebel, C. E. Phys. Status Solidi A 2007, 204, 2888.
35. Cai, W.; Peck, J. R.; van der Weide, D. W.; Hamers, R. J. Biosens. Bioelectron. 2004, 19, 1013.
36. Gu, H. R.; Su, X.; Loh, K. P. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 13611.
37. Vermeeren, V.; Bijnens, N.; Wenmackers, S.; Daenen, M.; Haenen, K.; Williams, O. A.; Ameloot, M.; vandeVen, M.; Wagner, P.; Michiels, L. Langmuir 2007, 23, 13193.
38. Ionov, L.; Sidorenko, A.; Eichhorn, K. J.; Stamm, M.; Minko, S.; Hinrichs, K. Langmuir 2005, 21, 8711.
39. Vermeeren, V.; Wenmackers, S.; Daenen, M.; Haenen, K.; Williams, O. A.; Ameloot, M.; vandeVen, M.; Wagner, P. L. Michiels, L. Langmuir, accepted for publication, 2008.
40. Silaghi, S. D.; Friedrich, M.; Cobet, C.; Esser, N.; Braun, W.; Zahn, D. R. T. Phys. Status Solidi B 2005, 242, 3047.
41. Scholz, R.; Friedrich, M.; Salvan, G.; Kampen, T. U.; Zahn, D. R. T.; Frauenheim, T. J. Phys.: Condens. Matter 2003, 15, S2647.
42. Rich, A.; Kasha, M. J. Am. Chem. Soc. 1960, 82, 6197.
43. Fresco, J. R.; Lesk, A. M.; Gom, R.; Doty, P. J. Am. Chem. Soc. 1961, 83, 3155.
44. Inagaki, T.; Hamm, R. N.; Arakawa, E. T.; Painter, L. R. J. Chem. Phys. 1974, 61, 4246.
45. Hinrichs, K.; Silaghi, S. D.; Cobet, C.; Esser, N.; Zahn, D. R. T. Phys. Status Solidi B 2005, 242, 2681.
46. Van Bael, M. K.; Nelis, D.; Hardy, A.; Mondelaers, D.; Van Werde, K.; D'Haen, J.; Vanhoyland, G.; Van den Rul, H.; Mullens, J.; Van Poucke, L. C.; Frederix, F.; Wouters, D. J. Integr. Ferroelectr. 2002, 45, 113.
47. Heyns, M. M.; Bearda, T.; Cornelissen, I.; De Gendt, S.; Degraeve, R.; Groeseneken, G.; Kenens, C.; Knotter, D. M.; Loewenstein, L. M.; Mertens, P. W.; Mertens, S.; Meuris, M.; Nigam, T.; Schaekers, M.; Teerlinck, I.; Vandervorst, W.; Vos, R.; Wolke, K. IBM J. Res. Dev. 1999, 43, 339.
48. Meuris, M.; Mertens, P. W.; Opdebeeck, A.; Schmidt, H. F.; Depas, M.; Vereecke, G.; Heyns, M. M.; Philipossian, A. Solid State Technol. 1995, 38, 109.
49. Tsai, W.; Carter, R. J.; Nohira, H.; Caymax, M.; Conard, T.; Cosnier, W.; DeGendt, S.; Heyns, M.; Petry, J.; Richard, O.; Vandervorst, W.; Young, E.; Zhao, C.; Maes, J.; Tuominen, M.; Schulte, W. H.; Garfunkel, E.; Gustafsson, T. Microelectron. Eng. 2003, 65, 259.
50. Röseler, A. Thin Solid Films 1993, 234, 307.
51. Röseler, A.; Korte, E. H. In Handbook of Vibrational Spectroscopy; Griffiths, P. R., Chalmers, J., Eds.; Wiley: Chichester, 2001; Vol. 2.
52. Azzam, R. M. A.; Bashara, N. M. Ellipsometry and polarized light; North Holland: Amsterdam, 1977.
53. Johnson, R. L.; Barth, J.; Cardona, M.; Fuchs, D.; Bradshaw, A. M. Rev. Sci. Instrum. 1989, 60, 2209.
54. Barth, J.; Johnson, R. L.; Cardona, M. In Handbook of Optical Constants of Solids II; Palik, E., Ed.; Academic: New York, 1991.
55. Wethkamp,T.; Wilmers, K.;Esser,N.;Richter, W.; Ambacher,O.; Angerer, H.; Jungk, G.; Johnson, R. L.; Cardona, M. Thin Solid Films 1998, 313-314, 745.
56. Lee, C.; Park, K. H.; Cho, M. J. Chem. Phys. 2006, 125, 114508.
57. Liu, H.-B.; Xiao, S.-J.; Chen, Y.-Q.; Chao, J.; Wang, J.; Wang, Y.; Pan, Y.; You, X. Z.; Gu, Z.-Z. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 17702.
58. Elhadj, S.; Singh, G.; Saraf, R. F. Langmuir 2004, 20, 5539.
59. Legay, G.; Markey, L.; Meunier-Prest, R.; Finot, E. Ultramicroscopy 2007, 107, 1111.
60. Banyay, M.; Sarkar, M.; Gräslund, A. Biophys. Chem. 2003, 104, 477.
61. Hagerman, P. J. Annu. Rev. Biophys. Biophys. Chem. 1988, 17, 265.
62. Tinland, B.; Pluen, A.; Sturm, J., Weill, G. Macromolecules 1997, 30, 5763.
63. Sprecher, C. A.; Baase, W. A.; Curtis, W. Biopolymers 1979, 18, 1009.
64. Kielbassa, C.; Roza, L.; Epe, B. Carcinogenesis 1997, 18, 811.
65. Sinha, R. P.; Häder, D. P. Photochem. Photobiol. Sci. 2002, 1, 225.
66. Liu, M.; Liu, G.-Y. Langmuir 2005, 21, 1972.
67. Mills, J. B.; Vacano, E.; Hagerman, P. J. J. Mol. Biol. 1999, 285, 245.