Conductive AFM patterning on oligo(ethylene glycol)-terminated alkyl monolayers on silicon substrates: Proposed mechanism and fabrication of avidin patterns

Langmuir

Volumn 27, Issue 11, 2011, Pages 6987-6994

  Qin, Guoting ^a,b   Gu, Jianhua ^a,b   Liu, Kai ^a   Xiao, Zhongdang ^a,c   Yam, Chi Ming ^a   Cai, Chengzhi ^a  

^a University of Houston   (United States)

^b HOUSTON METHODIST RESEARCH INSTITUTE   (United States)

^c SOUTHEAST UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ALKYL MONOLAYERS; AVIDIN-BIOTIN; CONDUCTIVE AFM; CONDUCTIVE ATOMIC FORCE MICROSCOPY; FILM SURFACES; LOCAL OXIDATION; NANO PATTERN; OLIGO(ETHYLENE GLYCOL); PROTOTYPING; SILICON SUBSTRATES; SILICON-BASED; ULTRA-THIN;

ALDEHYDES; ATOMIC FORCE MICROSCOPY; BIOMOLECULES; CARBOXYLIC ACIDS; ETHYLENE GLYCOL; MICROELECTRONICS; MONOLAYERS;

ETHYLENE;

ALKANE; AVIDIN; DENDRIMER; GOLD; MACROGOL DERIVATIVE; METAL NANOPARTICLE; PAMAM STARBURST; SILICON;

ARTICLE; ATOMIC FORCE MICROSCOPY; BIOTINYLATION; CHEMISTRY; ELECTRIC CONDUCTIVITY; METHODOLOGY; MICROTECHNOLOGY; NANOTECHNOLOGY; OXIDATION REDUCTION REACTION; PRINTING; SURFACE PROPERTY;

ALKANES; AVIDIN; BIOTINYLATION; DENDRIMERS; ELECTRIC CONDUCTIVITY; GOLD; METAL NANOPARTICLES; MICROSCOPY, ATOMIC FORCE; MICROTECHNOLOGY; NANOTECHNOLOGY; OXIDATION-REDUCTION; POLYETHYLENE GLYCOLS; PRINTING; SILICON; SURFACE PROPERTIES;

EID: 79957982081     PISSN: 07437463     EISSN: 15205827     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/la1047358     Document Type: Article

References (85)

1. Ahmad, S. A. A.; Wong, L. S.; Ul-Haq, E.; Hobbs, J. K.; Leggett, G. J.; Micklefield, J. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1513
2. Arnold, M.; Cavalcanti-Adam, E. A.; Glass, R.; Blummel, J.; Eck, W.; Kantlehner, M.; Kessler, H.; Spatz, J. P. ChemPhysChem 2004, 5, 383
3. Ballav, N.; Thomas, H.; Winkler, T.; Terfort, A.; Zharnikov, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 5833
4. Christman, K. L.; Enriquez-Rios, V. D.; Maynard, H. D. Soft Matter 2006, 2, 928
5. Jonkheijm, P.; Weinrich, D.; Schroder, H.; Niemeyer, C. M.; Waldmann, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 9618
6. Ngunjiri, J.; Garno, J. C. Anal. Chem. 2008, 80, 1361
7. Ogaki, R.; Alexander, M.; Kingshott, P. Mater. Today 2010, 13, 22
8. Saavedra, H. M.; Mullen, T. J.; Zhang, P. P.; Dewey, D. C.; Claridge, S. A.; Weiss, P. S. Rep. Prog. Phys. 2010, 73, 40
9. Ducker, R.; Garcia, A.; Zhang, J. M.; Chen, T.; Zauscher, S. Soft Matter 2008, 4, 1774
10. Franks, W.; Tosatti, S.; Heer, F.; Seif, P.; Textor, M.; Hierlemann, A. Biosens. Bioelectron. 2007, 22, 1426
11. James, C. D.; Spence, A. J. H.; Dowell-Mesfin, N. M.; Hussain, R. J.; Smith, K. L.; Craighead, H. G.; Isaacson, M. S.; Shain, W.; Turner, J. N. IEEE Trans. Biomed. Eng. 2004, 51, 1640
12. Salaita, K.; Wang, Y. H.; Mirkin, C. A. Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 145
13. Tan, Y. H.; Liu, M.; Nolting, B.; Go, J. G.; Gervay-Hague, J.; Liu, G. Y. ACS Nano 2008, 2, 2374
14. Vilan, A.; Yaffe, O.; Biller, A.; Salomon, A.; Kahn, A.; Cohen, D. Adv. Mater. 2010, 22, 140
15. Wouters, D.; Hoeppener, S.; Schubert, U. S. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 1732
16. Hamers, R. J. Annu. Rev. Anal. Chem. 2008, 1, 707
17. Cass, A. E. G. Electron. Lett. 2007, 43, 903
18. Normann, R. A. Nat. Clin. Pract. Neurol. 2007, 3, 444
19. Scholl, M.; Sprossler, C.; Denyer, M.; Krause, M.; Nakajima, K.; Maelicke, A.; Knoll, W.; Offenhausser, A. J. Neurosci. Methods 2000, 104, 65
20. Lee, S. W.; Laibinis, P. E. Biomaterials 1998, 19, 1669
21. Dekeyser, C. M.; Buron, C. C.; Mc Evoy, K.; Dupont-Gillain, C. C.; Marchand-Brynaert, J.; Jonas, A. M.; Rouxhet, P. G. J. Colloid Interface Sci. 2008, 324, 118
22. Buriak, J. M. Chem. Rev. 2002, 102, 1271
23. Cicero, R. L.; Linford, M. R.; Chidsey, C. E. D. Langmuir 2000, 16, 5688
24. Linford, M. R.; Fenter, P.; Eisenberger, P. M.; Chidsey, C. E. D. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 3145
25. Clare, T. L.; Clare, B. H.; Nichols, B. M.; Abbott, N. L.; Hamers, R. J. Langmuir 2005, 21, 6344
26. Kilian, K. A.; Bocking, T.; Gaus, K.; Gal, M.; Gooding, J. J. Biomaterials 2007, 28, 3055
27. Lasseter, T. L.; Clare, B. H.; Abbott, N. L.; Hamers, R. J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10220
28. Yam, C. M.; Xiao, Z. D.; Gu, J. H.; Boutet, S.; Cai, C. Z. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 7498
29. Yam, C. M.; Gu, J. H.; Li, S.; Cai, C. Z. J. Colloid Interface Sci. 2005, 285, 711
30. Yam, C. M.; Lopez-Romero, J. M.; Gu, J. H.; Cai, C. Z. Chem. Commun. 2004, 2510
31. Qin, G. T.; Cai, C. Z. Chem. Commun. 2009, 5112
32. Kramer, S.; Fuierer, R. R.; Gorman, C. B. Chem. Rev. 2003, 103, 4367
33. Liu, G. Y.; Amro, N. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002, 99, 5165
34. Liu, G. Y.; Xu, S.; Qian, Y. L. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 457
35. Ngunjiri, J. N.; Kelley, A. T.; Lejeune, Z. M.; Li, J. R.; Lewandowski, B. R.; Serem, W. K.; Daniels, S. L.; Lusker, K. L.; Garno, J. C. Scanning 2008, 30, 123
36. Maoz, R.; Cohen, S. R.; Sagiv, J. Adv. Mater. 1999, 11, 55
37. Maoz, R.; Frydman, E.; Cohen, S. R.; Sagiv, J. Adv. Mater. 2000, 12, 725
38. Wang, H. T.; Zhang, Y.; Tian, T.; Xiao, Z. D. J. Nanosci. Nanotechnol. 2009, 9, 4618
39. Xie, X. N.; Chung, H. J.; Sow, C. H.; Wee, A. T. S. Mater. Sci. Eng. R: Rep. 2006, 54, 1
40. Yang, M. L.; Wouters, D.; Glesbers, M.; Schubert, U. S.; Zuilhof, H. ACS Nano 2009, 3, 2887
41. Albonetti, C.; Martinez, J.; Losilla, N. S.; Greco, P.; Cavallini, M.; Borgatti, F.; Montecchi, M.; Pasquali, L.; Garcia, R.; Biscarini, F. Nanotechnology 2008, 19, 9
42. Cavallini, M.; Mei, P.; Biscarini, F.; Garcia, R. Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 5286
43. Chowdhury, D.; Maoz, R.; Sagiv, J. Nano Lett. 2007, 7, 1770
44. Hoeppener, S.; Maoz, R.; Sagiv, J. Nano Lett. 2003, 3, 761
45. Martinez, J.; Losilla, N. S.; Biscarini, F.; Schmidt, G.; Borzenko, T.; Molenkamp, L. W.; Garcia, R. Rev. Sci. Instrum. 2006, 77, 3
46. Andruzzi, L.; Nickel, B.; Schwake, G.; Radler, J. O.; Sohn, K. E.; Mates, T. E.; Kramer, E. J. Surf. Sci. 2007, 601, 4984
47. Chang, Y.; Ahn, Y. S.; Hahn, H. T.; Chen, Y. Langmuir 2007, 23, 4112
48. Zeira, A.; Chowdhury, D.; Maoz, R.; Sagiv, J. ACS Nano 2008, 2, 2554
49. Headrick, J. E.; Armstrong, M.; Cratty, J.; Hammond, S.; Sheriff, B. A.; Berrie, C. L. Langmuir 2005, 21, 4117
50. Hoeppener, S.; Maoz, R.; Cohen, S. R.; Chi, L. F.; Fuchs, H.; Sagiv, J. Adv. Mater. 2002, 14, 1036
51. Liu, S. T.; Maoz, R.; Sagiv, J. Nano Lett. 2004, 4, 845
52. Backer, S. A.; Suez, I.; Fresco, Z. M.; Rolandi, M.; Frechet, J. M. J. Langmuir 2007, 23, 2297
53. Lee, W.; Kim, H.; Lee, H.; Hara, M. Colloids Surf., A: Physicochem. Eng. Asp. 2008, 313, 402
54. Pavlovic, E.; Oscarsson, S.; Quist, A. P. Nano Lett. 2003, 3, 779
55. Gao, P.; Cai, Y. G. Ultramicroscopy 2009, 109, 1023
56. Gu, J. H.; Yam, C. M.; Li, S.; Cai, C. Z. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 8098
57. Qin, G. T.; Cai, C. Z. Nanotechnology 2009, 20, 4
58. Christman, K. L.; Requa, M. V.; Enriquez-Rios, V. D.; Ward, S. C.; Bradley, K. A.; Turner, K. L.; Maynard, H. D. Langmuir 2006, 22, 7444
59. You, C.; Bhagawati, M.; Brecht, A.; Piehler, J. Anal. Bioanal. Chem. 2009, 393, 1563
60. Ballav, N.; Terfort, A.; Zharnikov, M. Langmuir 2009, 25, 9189
61. Hsieh, S. J. Nanosci. Nanotechnol. 2008, 8, 5839
62. Wouters, D.; Willems, R.; Hoeppener, S.; Flipse, C. F. J.; Schubert, U. S. Adv. Funct. Mater. 2005, 15, 938
63. Sugimura, H.; Hanji, T.; Hayashi, K.; Takai, O. Ultramicroscopy 2002, 91, 221
64. Yang, M. L.; Zheng, Z. K.; Liu, Y. Q.; Zhang, B. L. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 10365
65. Yang, M. L.; Zheng, Z. K.; Liu, Y. Q.; Zhang, B. L. Nanotechnology 2006, 17, 330
66. Xie, X. N.; Chung, H. J.; Sow, C. H.; Wee, A. T. S. Chem. Phys. Lett. 2004, 388, 446
67. Garcia-Martin, A.; Garcia, R. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 3
68. Garcia, R.; Martinez, R. V.; Martinez, J. Chem. Soc. Rev. 2006, 35, 29
69. Wade, C. P.; Chidsey, C. E. D. Appl. Phys. Lett. 1997, 71, 1679
70. Gorham, J.; Smith, B.; Fairbrother, D. H. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 374
71. Kautz, N. A.; Fogarty, D. P.; Kandel, S. A. Surf. Sci. 2007, 601, L86
72. Meier, M.; von Keudell, A. J. Appl. Phys. 2001, 90, 3585
73. Enache, T. A.; Chiorcea-Paquim, A. M.; Fatibello, O.; Oliveira-Brett, A. M. Electrochem. Commun. 2009, 11, 1342
74. Kraft, A.; Stadelmann, M.; Blaschke, M. J. Hazard. Mater. 2003, 103, 247
75. Koppenol, W. H.; Liebman, J. F. J. Phys. Chem. 1984, 88, 99
76. Abu-Rabi, A.; Jasin, D.; Mentus, S. J. Electroanal. Chem. 2007, 600, 364
77. Fabre, B.; Hauquier, F.; Allongue, P. J. Electroanal. Chem. 2009, 629, 63
78. Kosobutskii, V. S. High Energy Chem. 2006, 40, 277
79. Xie, X. N.; Chung, H. J.; Xu, H.; Xu, X.; Sow, C. H.; Wee, A. T. S. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7665
80. Ducker, R. E.; Janusz, S.; Sun, S. Q.; Leggett, G. J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14842
81. Pulsipher, A.; Westcott, N. P.; Luo, W.; Yousaf, M. N. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7626
82. Reynolds, N. P.; Janusz, S.; Escalante-Marun, M.; Timney, J.; Ducker, R. E.; Olsen, J. D.; Otto, C.; Subramaniam, V.; Leggett, G. J.; Hunter, C. N. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14625
83. Backtorp, C.; Borje, A.; Nilsson, J. L. G.; Karlberg, A. T.; Norrby, P. O.; Nyman, G. Chem.-Eur. J. 2008, 14, 9549
84. Bodin, A.; Linnerborg, M.; Nilsson, J. L. G.; Karlberg, A. T. Chem. Res. Toxicol. 2003, 16, 575
85. Dibble, T. S. Chem. Phys. Lett. 2002, 355, 193