Molecular structures of buried polymer interfaces and biological interfaces detected by sum frequency generation vibrational spectroscopy

Wuli Huaxue Xuebao/ Acta Physico - Chimica Sinica

Volumn 28, Issue 3, 2012, Pages 504-521

  Chen, Zhan ^a  

^a UNIVERSITY OF MICHIGAN   (United States)

Author keywords

Adhesion; Alpha helix; Beta sheet; Biological interface; Peptide; Polymer surface and interface; Protein; Secondary structure

Indexed keywords

EID: 84863344597     PISSN: 10006818     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.3866/PKU.WHXB201201091     Document Type: Review

References (136)

1. Woodruff, D.; Delchar, T. Modern Techniques of Surface Science. Cambridge University Press: Cambridge, 1986.
2. Somorjai, G. A. Introduction to Surface Chemistry and Catalysis;Wiley: New York, 1994.
3. Shen, Y. R. The Principles of Nonlinear Optics;Wiley: New York, 1984.
4. Chen, Z.; Shen, Y. R.; Somorjai, G. A. Ann. Rev. Phys. Chem. 2002, 53. 437.
5. Chen, C. Y.; Liu, W. T.; Pagliusi, P.; Shen, Y. R. Macromolecules 2009, 42. 2122.
6. Rao, Y.; Comstock, M.; Eisenthal, K. B. J. Phys. Chem. B 2006, 110. 1727.
7. Moore, F. G.; Richmond, G. L. Accounts Chem. Res. 2008, 41. 739.
8. Chen, Z.; Gracias, D. H.; Somorjai, G. A. Appl. Phys. B 1999, 68. 549.
9. Gracias, D. H.; Chen, Z.; Shen, Y. R.; Somorjai, G. A. Accounts Chem. Res. 1999, 320. 930.
10. Shultz, M. J.; Schnitzer, C.; Simonelli, D.; Baldelli, S. Int. Rev. Phys. Chem. 2000, 19. 123.
11. Gopalakrishnan, D.; Liu, D. F.; Allen, H. C.; Kuo, M.; Shultz, M. J. Chem. Rev. 2006, 106. 1155.
12. Kim, J.; Cremer, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122. 12371.
13. Briggman, K. A.; Stephenson, J. C.;Wallace, W. E.; Richter, L. J. J. Phys. Chem. B 2001, 105. 2785.
14. Gautam, K. S.; Schwab, A. D.; Dhinojwala, A.; Zhang, D.; Dougai, S. M.; Yeganeh, M. S. Phys. Rev. Lett. 2000, 85. 3854.
15. Baldelli, S. J. Phys. Chem. B 2003, 107. 6148.
16. Xu, M.; Spinney, R.; Allen, H. C. J. Phys. Chem. B 2009, 113. 4102.
17. Liu, J.; Conboy, J. C. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126. 8894.
18. Ye, H. K.; Gu, Z. Y.; Gracias, D. H. Langmuir 2006, 22. 1863.
19. Jayathilake, H. D.; Zhu, M. H.; Rosenblatt, C.; Bordenyuk, A. N.;Weeraman, C.; Benderskii, A. V. J. Chem. Phys. 2006, 125. 064706.
20. Stokes, G. Y.; Buchbinder, A. M.; Gibbs-Davis, J. M.; Scheidt, K. M.; Geiger, F. M. J. Phys. Chem. A 2008, 112. 11688.
21. Esenturk, O.;Walker, R. A. Chem. Phys. 2006, 125. 174701.
22. Perry, A.; Neipert, C.; Space, B.; Moore, P. B. Chem. Rev. 2006, 106. 1234.
23. Li, Q. F.; Hua, R.; Cheah, I. J.; Chou, K. C. J. Phys. Chem. B 2008, 112. 694.
24. Li, Q. F.; Hua, R.; Chou, K. C. J. Phys. Chem. B 2008, 112. 2315.
25. McGall, S. J.; Davies, P. B.; Neivandt, D. J. J. Phys. Chem. A 2005, 109. 8745.
26. Chen, P.; Kung, K. Y.; Shen, Y. R.; Somorjai, G. A. Surf. Sci. 2001, 494. 289.
27. Chen, Z. Polym. Inter. 2006, 56. 577.
28. Chen, X.; Chen, Z. Biochim. Biophys. Acta 2006, 1758. 1257.
29. Ye, S.; Nguyen, K.; Le Clair, S. V.; Chen, Z. J. Struct. Biol. 2009, 168. 61.
30. Le Clair, S. V.; Nguyen, K.; Chen, Z. J. Adhesion 2009, 85. 484.
31. Chen, Z. Prog. Polym. Sci 2010, 35. 1376.
32. Wang, J.;Woodcock, S. E.; Buck, S. M.; Chen, C.; Chen, Z. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123. 9470.
33. Wang, J.; Chen, C.; Buck, S. M.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2001, 105. 12118.
34. Ratner, B. D.; Castner, D. G. Surface Modification of Polymeric Biomaterials. Plenum Press: New York, 1996.
35. Krishnan, S.;Weinman, C. J.; Ober, C. K. J. Mater. Chem. 2008, 18. 3405.
36. Yebra, D. M.; Kiil, S.; Dam-Johansen, K. Prog. Org. Coat. 2004, 50. 75.
37. Yoda, R. J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 1998, 9. 561.
38. Chambers, L. D.; Stokes, K. R.;Walsh, F. C.;Wood, R. J. K. Surf. Coat. Technol. 2006, 201. 3642.
39. Hron, P. Polym. Inter. 2003, 52. 1531.
40. Ruckenstein, E.; Gourisankar, S. V. J. Colloid Interface Sci. 1986, 109. 557.
41. Yasuda, H.; Charlson, E. J.; Charlson, E. M.; Yasuda, T.; Miyama, M.; Okuno, T. Langmuir 1991, 7. 2394.
42. Yasuda, T.; Okuno, T.; Yasuda, H. Langmuir 1994, 10. 2435.
43. Hogt, A. H.; Gregonis, D. E.; Andrade, J. D.; Kim, S.W.; Dankert, J.; Feijen, J. J. Colloid Interface Sci. 1985, 106. 289.
44. Lewis, K. B.; Ratner, B. D. J. Colloid Interface Sci. 1993, 159. 77.
45. Zhang, D.;Ward, R. S.; Shen, Y. R.; Somorjai, G. A. J. Phys. Chem. B 1997, 101. 9060.
46. Wang, J.; Paszti, Z.; Even, M. A.; Chen, Z. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124. 7016.
47. Chen, C. Y.; Clarke, M. L.;Wang, J.; Chen, Z. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7. 2357.
48. Clarke, M. L.; Chen, C.;Wang, J.; Chen, Z. Langmuir 2006, 22. 8800.
49. Lu, X.; Clarke, M. L.; Li, D.;Wang, X.; Xue, G.; Chen, Z. J. Phys. Chem. C 2011, 115. 13759.
50. Woodcock, S. E.; Chen, C.; Chen, Z. Langmuir 2004, 20. 1928.
51. Kristalyn, C. B.; Lu, X.;Weinman, C. J.; Ober, C. K.; Kramer, E. J.; Chen, Z. Langmuir 2010, 26. 11337.
52. Chen, C.;Wang, J.; Chen, Z. Langmuir 2004, 20. 10186.
53. Ye, S.; Majumdar, P.; Chisholm, B.; Stafslien, S.; Chen, Z. Langmuir 2010, 26. 16455.
54. Chen, S. F.; Li, L. Y.; Zhao, C.; Zheng, J. Polymer 2010, 51. 5283.
55. Jiang, S.; Cao, Z. Q. Adv. Mater. 2010, 22. 920.
56. Zhang, Z.; Finlay, J. A.;Wang, L. F.; Gao, Y.; Callow, J. A.; Callow, M. E.; Jiang, S. Langmuir 2009, 25. 13516.
57. Shi, Q.; Ye, S.; Spanninga, S. A.; Su, Y.; Jiang, Z.; Chen, Z. Soft Matter 2009, 5. 3487.
58. Chen, C.; Loch, C. L.;Wang, J.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2003, 107. 10440.
59. Chen, C.;Wang, J.; Loch, C. L.; Ahn, D.; Chen, Z. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126. 1174.
60. Loch, C. L.; Ahn, D.; Vázquez, A. V.; Chen, Z. J. Colloid Interface Sci. 2007, 308. 170.
61. Loch, C. L.; Ahn, D.;Wang, J.; Chen, C.; Chen, Z. Langmuir 2004, 20. 5467.
62. Loch, C. L.; Ahn, D.; Chen, C.; Chen, Z. J. Adhesion 2005, 81. 319.
63. Loch, C. L.; Ahn, D.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2006, 110. 914.
64. Vázquez, A. V.; Shephard, N. E.; Steinecker, C. L.; Ahn, D.; Spanninga, S.; Chen, Z. J. Colloid Interface Sci. 2009, 331. 408.
65. Mine, K.; Nishio, M.; Sumimura, S. Heat Curable Organopolysiloxane Compositions Containing Adhesion Additives. US Patent 4033924, 1977-07-05.
66. Schulz, J. B. Self-adhering Silicone Compositions and Preparations Thereof. US Patent 4087585, 1978-05-02.
67. Chen, C.;Wang, J.; Even, M. A.; Chen, Z. Macromolecules 2002, 35. 8093.
68. Lu, X.; Shephard, N.; Han, J.; Xue, G.; Chen, Z. Macromolecules 2008, 41. 8770.
69. Lu, X.; Li, D.; Kristalyn, C. B.; Han, J.; Shephard, N.; Rhodes, S.; Xue, G.; Chen, Z. Macromolecules 2009, 42. 9052.
70. Harp, G. P.; Rangwalla, H.; Li, G.; Yeganeh, M. S.; Dhinojwala, A. Macromolecules 2006, 39. 7464.
71. Li, G.; Dhinojwala, A.; Yeganeh, M. S. J. Phys. Chem. B 2009, 113. 2739.
72. Yurdumakan, B.; Nanjundiah, K.; Dhinojwala, A. J. Phys. Chem. C 2007, 111. 960.
73. Wilson, P. T.; Briggman, K. A.;Wallace, W. E.; Stephenson, J. C.; Richter, L. J. Appl. Phys. Lett. 2002, 80. 3084.
74. Kweskin, S. J.; Komvopoulos, K.; Somorjai, G. A. Langmuir 2005, 21. 3647.
75. Morita, S.; Ye, S.; Li, G.; Osawa, M. Vib. Spectr. 2004, 35. 15.
76. Ye, S.; Morita, S.; Li, G.; Noda, H.; Tanaka, M.; Uosaki, K.; Osawa, M. Macromolecules 2003, 36. 5694.
77. Kweskin, S. J.; Komvopoulos, K.; Somorjai, G. A. Appl. Phys. Lett. 2006, 88. 134105.
78. Chen, Z.;Ward, R.; Tian, Y.; Malizia, F.; Gracias, D. H.; Shen, Y. R.; Somorjai, G. A. J. Biomed. Mater. Res. 2002, 62. 254.
79. Mermut, O.; Phillips, D. C.; York, R. L.; McCrea, K. R.;Ward, R. S.; Somorjai, G. A. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128. 3598.
80. Phillips, D. C.; York, R. L.; Mermut, O.; McCrea, K. R.;Ward, R. S.; Somorjai, G. A. J. Phys. Chem. C 2007, 111. 255.
81. York, R. L.; Browne, W. K.; Geissler, P. L.; Somorjai, G. A. Isr. J. Chem. 2007, 47. 51.
82. Weidner, T.; Apte, J. S.; Gamble, L. J.; Castner, D. G. Langmuir 2010, 26. 3433.
83. Weidner, T.; Breen, N. F.; Li, K.; Drohny, G. P.; Castner, D. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010, 107. 13288.
84. Fu, L.; Ma, G.; Yan, E. C. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132. 5405.
85. Jung, S.Y.; Lim, S. M.; Albertorio, F.; Kim, G.; Gurau, M. C.; Yang, R. D.; Holden, M. A.; Cremer, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125. 12782.
86. Chen, X.; Sagle, L. B.; Cremer, P. S. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129. 15104.
87. Hall, S. A.; Jena, K. C.; Trudeau, T. G.; Hore, D. K. J. Phys. Chem. C 2011, 115. 11216.
88. Wang, J.; Buck, S. M.; Chen, Z. Analyst 2003, 128. 773.
89. Wang, J.; Buck, S. M.; Even, M. A.; Chen, Z. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124. 13302.
90. Wang, J.; Buck, S. M.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2002, 106. 11666.
91. Wang, J.; Clarke, M. L.; Zhang, Y.; Chen, X. Langmuir 2003, 19. 7862.
92. Wang, J.; Clarke, M. L.; Chen, X.; Even, M. A.; Johnson, W. C.; Chen, Z. Surf. Sci. 2005, 587. 1.
93. Chen, X.; Clarke, M. L.;Wang, J.; Chen, Z. Intern. J. Mod. Phys. B 2005, 19. 691.
94. Nguyen, K. T.; Le Clair, S. V.; Ye, S.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2009, 113. 12169.
95. Nguyen, K. T.; King, J. T.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2010, 114. 8291.
96. Wang, J.; Lee, S. H.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2008, 112. 2281.
97. Lee, S.;Wang, J.; Krimm, S.; Chen, Z. J. Phys. Chem. A 2006, 110. 7035.
98. Chen, X.;Wang, J.; Boughton, A. P.; Kristalyn, C. B.; Chen, Z. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129. 1420.
99. Wang, J.; Chen, X.; Clarke, M. L.; Chen, Z. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102. 4978.
100. Krimm, S.; Bandekar, J. Adv. Protein Chem. 1986, 38. 181.
101. Barth, A.; Zscherp, C. Q. Rev. Biophys. 2002, 35. 369.
102. Tamm, L. K.; Tatulian, S. A. Q. Rev. Biophys. 1997, 30. 365.
103. Wang, J.; Even, M. A.; Chen, X.; Schmaier, A. H.;Waite, J. H.; Chen, Z. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125. 9914.
104. Chen, X.;Wang, J.; Sniadecki, J. J.; Even, M. A.; Chen, Z. Langmuir 2005, 21. 2662
105. Lad, M. D.; Birembaut, F.; Clifton, L. A.; Frazier, R. A.; Webster, J. R. P.; Green, R. J. Biophys. J. 2007, 92. 3575.
106. Ludtke, S.; He, K.; Heller, W.; Harroun, T.; Yang, L.; Huang, H. Biochemistry 1996, 35. 13723.
107. Chen, F. Y.; Lee, M. T.; Huang, H.W. Biophys. J. 2003, 84. 3751.
108. Ludtke, S.; He, K.; Huang, H. Biochemistry 1995, 35. 16764.
109. Imura, Y.; Choda, N.; Matsuzaki, K. Biophys. J. 2008, 95. 5757.
110. Boughton, A. P.; Andricioaei, I.; Chen, Z. Langmuir 2010, 26. 16031.
111. Mecke, A.; Lee, D. K.; Ramamoorthy, A.; Orr, B. G.; Banaszak-Holl, M. M. Biophys. J. 2005, 89. 4043.
112. Gregory, S. M.; Pokorny, A.; Almeida, P. F. F. Biophys. J. 2009, 96. 116.
113. Nguyen, K. T.; Le Clair, S. V.; Ye, S.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2009, 113. 12358.
114. Murzyn, K.; Pasenkiewicz-Gierula, M. J. Mol. Model. 2003, 9. 217.
115. Yang, P.; Ramamoorthy, A.; Chen, Z. Langmuir 2011, 27. 7760.
116. Hallock, K. J.; Lee, D.; Ramamoorthy, A. Biophys. J. 2003, 84. 3052.
117. Dempsey, C. E. Biochim. Biophys. Acta 1990, 1031. 143.
118. Wang, J.; Paszti, Z.; Clarke, M. L.; Chen, X.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2007, 111. 6088.
119. Nguyen, K.; Soong, T.; Im, S.;Waskell, L.; Ramamoorthy, A.; Chen, Z. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132. 15112.
120. Renthal, R. Cell Mol. Life Sci. 2010, 67. 1077.
121. Colombo, S. F.; Longhi, R.; Borgese, N. J. Cell Sci. 2009, 122. 2383.
122. Dürr, U. H. N.; Ramamoorthy, A.;Waskell, L. Biochim. Biophys. Acta 2007, 1768. 3235.
123. Neves, S. R.; Ram, P. T.; Iyengar, R. Science 2002, 296. 1636.
124. Cabrera-Vera, T. M.; Vanhauwe, J.; Thomas, T. O.; Medkova, M.; Preininger, A.; Mazzoni, M. R.; Hamm, H. E. Endocr. Rev. 2003, 24. 765.
125. Chen, X.; Boughton, A. P.; Tesmer, J. J. G.; Chen, Z. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129. 12658.
126. Boughton, A. P.; Yang, P.; Tesmer, V. M.; Ding, B.; Tesmer, J. J. G.; Chen, Z. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011, 108. E667.
127. Clarke, M. L.;Wang, J.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2005, 109. 22027.
128. Wang, J.; Chen, X.; Clarke, M. L.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2006, 110. 5017.
129. Ye, S.; Nguyen, K. T.; Boughton, A. P.; Mello, C. M.; Chen, Z. Langmuir 2010, 26. 6471.
130. Han, X.; Soblosky, L.; Slutsky, M.; Mello, C. M.; Chen, Z. Langmuir 2011, 27. 7042.
131. Chen, X.;Wang, J.; Paszti, Z.;Wang, F.; Schrauben, J. N.; Tarabara, V. V.; Schmaier, A. H.; Chen, Z. Anal. Bioanal. Chem. 2007, 388. 65.
132. Ye, S.; Nguyen, K. T.; Chen, Z. J. Phys. Chem. B 2010, 114. 3334.
133. Wang, J.; Clarke, M. L.; Chen, Z. Anal. Chem. 2004, 76. 2159.
134. Guyotsionnest, P.; Hunt, J. H.; Shen, Y. R. Phys. Rev. Lett. 1987, 59. 1597.
135. Hunt, J. H.; Guyot-Sionnest, P.; Shen, Y. R. Chem. Phys. Lett. 1987, 133. 189.
136. Zhang, C.;Wang, J.; Khmaladze, A.; Liu, Y.; Ding, B.; Jasensky, J.; Chen, Z. Opt. Lett. 2011, 36. 2272.