Direct attachment of microbial organisms to material surfaces through sequence-specific DNA hybridization

Advanced Materials

Volumn 24, Issue 18, 2012, Pages 2380-2385

  Twite, Amy A ^a   Hsiao, Sonny C ^a   Onoe, Hiroaki ^a   Mathies, Richard A ^a   Francis, Matthew B ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

DNA; microbial cells; nitrogen fixation; photosynthetic organisms; surface patterning

Indexed keywords

3-DIMENSIONAL; CO-CULTURES; COMPLEMENTARY STRAND; DNA HYBRIDIZATION; FUNGAL CELLS; MATERIAL SURFACE; MICRO-FLUIDIC DEVICES; MICROBIAL CELLS; PATTERNED SURFACE; PHOTOSYNTHETIC ORGANISMS; SURFACE PATTERNING; SYNTHETIC DNA STRANDS;

DNA; MICROORGANISMS; NITROGEN FIXATION;

BIOLOGY;

DNA;

ARTICLE; BACTERIUM; FUNGUS; GENETICS; GREEN ALGA; METABOLISM; MICROFLUIDIC ANALYSIS; NUCLEIC ACID HYBRIDIZATION; SURFACE PROPERTY;

BACTERIA; CHLOROPHYTA; DNA; FUNGI; MICROFLUIDIC ANALYTICAL TECHNIQUES; NUCLEIC ACID HYBRIDIZATION; SURFACE PROPERTIES;

EID: 84860523959     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201104336     Document Type: Article

References (53)

1. a) V. J. Watson, B. E. Logan, Biotech. Bioeng. 2009, 5, 489
2. b) B. E. Logan, J. M. Regan, Trends Microbiol. 2006, 14, 512.
3. a) L. Gabrielyan, H. Torgomyan, A. Trchounian, Int. J. Hydrogen Energy 2010, 35, 12201
4. b) L. S. Yilmaz, W. S. Kontur, A. P. Sanders, U. Sohmen, T. J. Donohue, D. R. Noguera, Bioenerg. Res. 2010, 3, 55
5. c) D. Pant, G. Van Bogaert, L. Diels, K. Vanbroekhoven, Bioresource Tech. 2010, 101, 1533.
6. a) G. M. Whited, F. J. Feher, D. A. Benko, M. A. Cervin, G. K. Chotani, J. C. McAuliffe, R. J. LaDuca, E. A. Ben-Shoshan, K. J. Sanford, Indust. Biotech. 2010, 6, 152
7. b) Zhang, J. D. Keasling, Trends Microbiol. 2011, 19, 323.
8. a) J. Kim, R. Surapaneni, B. K. Gale, Lab Chip 2009, 9, 1290
9. b) L. Su, W. Jia, C. Hou, Y. Lei, Biosens. Bioelectron. 2011, 26, 1788.
10. a) R. C. DiLuccio, D. J. Kirwan, Biotech. Bioeng. 1984, 26, 87
11. b) M. Vincenzini, R. Materassi, M. R. Tredici, G. Florenzano, Int. J. Hydrogen Energy 1982, 7, 725
12. c) A. Planchard, L. Mignot, T. Jouenne, G. A. Junter, Appl. Microbiol. Biotechnol. 1989, 31, 49
13. d) D. J. Dickson, C. J. Page, R. L. Ely, Int. J. Hydrogen Energy 2009, 34, 204
14. e) S. Behera, S. Kar, R. C. Mohanty, R. C. Ray, Appl. Energy 2010, 87, 96
15. f) G. M. Gadd, J. Chem. Tech. Biotech. 2009, 84, 13
16. g) J. K. Park, H. N. Chang, Biotechnol. Adv. 2000, 18, 303
17. h) S. Fukui, A. Tanaka, Annu. Rev. Microbiol. 1982, 36, 145.
18. a) R. A. Chandra, E. S. Douglas, R. A. Mathies, C. R. Bertozzi, M. B. Francis, Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 896
19. b) E. S. Douglas, R. A. Chandra, C. R. Bertozzi, R. A. Mathies, M. B. Francis, Lab Chip 2007, 7, 1442
20. c) N. M. Toriello, E. S. Douglas, N. Thaitrong, S. C. Hsiao, M. B. Francis, C. R. Bertozzi, R. A. Mathies, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 20173
21. d) R. C. Bailey, G. A. Kwong, C. G. Radu, O. N. Witte, J. R. Heath, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 1959
22. e) H. Schroeder, B. Ellinger, C. F. W. Becker, H. Waldmann, C. M. Niemeyer, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 4180
23. f) R. Fan, O. Vermesh, A. Srivastava, B. K. Yen, L. Qin, H. Ahmad, G. A. Kwong, C. C. Liu, J. Gould, L. Hood, J. R. Heath, Nat. Biotechnol. 2008, 26, 1373
24. g) S. Reisewitz, H. Schroeder, N. Tort, K. A. Edwards, A. J. Baeumner, C. M. Niemeyer, Small 2010, 6, 2162.
25. E. S. Douglas, S. C. Hsiao, H. Onoe, C. R. Bertozzi, M. B. Francis, R. A. Mathies, Lab Chip 2009, 9, 2010.
26. Z. He, J. Kan, F. Mansfeld, L. T. Angenent, K. H. Nealson, Environ. Sci. Technol. 2009, 43, 1648.
27. L. C. Shriver-Lake, W. B. Gammeter, S. S. Bangs, M. Pazirandeh, Anal. Chim. Acta 2002, 470, 71.
28. a) E. R. Hendrickson, T. M. Truby, J. D. Joerger, W. R. Majarian, R. C. Ebersole, Nucleic Acids Res. 1995, 23, 522
29. b) C. M. Niemeyer, Trends Biotechnol. 2002, 20, 395
30. c) S. Weng, K. Gu, P. W. Hammond, P. Lohse, C. Rise, R. W. Wagner, M. C. Wright, R. G. Kuimelis, Proteomics 2002, 2, 48
31. d) C. Boozer, J. Ladd, S. Chen, Q. Yu, J. Homola, S. Jiang, Anal. Chem. 2004, 76, 6967
32. e) B. Städler, D. Falconnet, I. Pfeiffer, F. Höök, J. Vörös, Langmuir 2004, 20, 11354
33. f) A. Granéli, M. Edvardsson, F. Höök, ChemPhysChem 2004, 5, 729
34. g) N. D. Kalyankar, M. J. Sharma, S. V. Vaidya, D. Calhoun, C. Maldarelli, A. Couzis, L. Gilchrist, Langmuir 2006, 22, 5403
35. h) J. J. Benkoski, F. Höök, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 9773
36. i) S. R. Tabaei, P. Jönsson, M. Brändén, F. Höök, J. Struct. Biol. 2009, 168, 200.
37. S. C. Hsiao, B. J. Shum, H. Onoe, E. S. Douglas, Z. J. Gartner, R. A. Mathies, C. R. Bertozzi, M. B. Francis, Langmuir 2009, 25, 6985.
38. S. C. Hsiao, A. K. Crow, W. A. Lam, C. R. Bertozzi, D. A. Fletcher, M. B. Francis, Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 8473.
39. Z. J. Gartner, C. R. Bertozzi, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009, 106, 4606.
40. R. R. Rando, F. W. Bangerter, Biochim. Biophys. Acta, Biomembr. 1979, 557, 354.
41. Y. Zeng, T. N. C. Ramya, A. Dirksen, P. E. Dawson, J. C. Paulson, Nat. Methods 2009, 6, 207.
42. R. F. Vogt, G. D. Cross, L. O. Henderson, D. L. Phillips, Cytometry 1989, 10, 294.
43. R. B. Hallick, B. K. Chelm, P. W. Gray, E. M. Orozco Jr., Nucleic Acids Res. 1977, 4, 3055.
44. M. E. Sieracki, T. L. Cucci, J. Nicinski, Appl. Environ. Microbiol. 1999, 65, 2409.
45. M. R. Melnicki, L. Bianchi, R. De Philippis, A. Melis, Int. J. Hydrogen Energy 2008, 33, 6525.
46. R. D'Mello, S. Hill, R. K. Poole, Microbiol. 1994, 140, 1395.
47. M. E. Galvez, M. Halmann, A. Steinfeld, Ind. Eng. Chem. Res. 2007, 46, 2042.
48. a) S. K. Sia, G. M. Whitesides, Electrophoresis 2003, 24, 3563
49. b) G. M. Whitesides, Nature 2006, 442, 368.
50. P. Liu, R. A. Mathies, Trends Biotech. 2009, 27, 572.
51. H. Onoe, S. C. Hsiao, E. S. Douglas, Z. J. Gartner, C. R. Bertozzi, M. B. Francis, R. A. Mathies, unpublished.
52. B. L. Jackson, J. T. Groves, Langmuir 2007, 23, 2052.
53. L. A. Sayavedra-Soto, D. J. Arp, J. Bacteriol. 1993, 175, 3414.