Malachite green derivative-functionalized single nanochannel: Light-and-pH dual-driven ionic gating

Advanced Materials

Volumn 24, Issue 46, 2012, Pages 6193-6198

  Wen, Liping ^a   Liu, Qian ^b   Ma, Jie ^a   Tian, Ye ^a   Li, Cuihong ^b   Bo, Zhishan ^b   Jiang, Lei ^a  

^a INSTITUTE OF CHEMISTRY   (China)

^b BEIJING NORMAL UNIVERSITY   (China)

Author keywords

biomimetics; ionic gates; nanochannels; switches

Indexed keywords

CONFINED SPACE; INTERIOR SURFACES; IONIC GATES; MALACHITE GREEN; NANO CHANNELS;

BIOSENSORS; SWITCHES;

BIOMIMETICS;

CYANAMIDE; ELECTROLYTE; FUCHSINE; ION; MALACHITE GREEN; N HYDROXYSUCCINIMIDE; N-HYDROXYSUCCINIMIDE; NANOMATERIAL; SUCCINIMIDE DERIVATIVE;

ARTICLE; CHEMISTRY; PH; TEMPERATURE; ULTRAVIOLET RADIATION;

CARBODIIMIDES; ELECTROLYTES; HYDROGEN-ION CONCENTRATION; IONS; NANOSTRUCTURES; ROSANILINE DYES; SUCCINIMIDES; TEMPERATURE; ULTRAVIOLET RAYS;

EID: 84870549206     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201202673     Document Type: Article

References (87)

1. a) X. Hou, H. Zhang, L. Jiang, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 5296
2. b) X. Hou, L. Jiang, ACS Nano 2009, 3, 3339
3. c) B. Hille, Ion Channels of Excitable Membranes, 3rd Ed., Sinauer Associates, Sunderland, MA 2001
4. d) E. Perozo, D. M. Cortes, P. Sompornpisut, A. Kloda, B. Martinac, Nature 2002, 418, 942
5. e) E. Gouaux, R. MacKinnon, Science 2005, 310, 1461.
6. a) X. Hou, W. Guo, L. Jiang, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 2385
7. b) L. Wen, Y. Tian, J. Ma, J. Zhai, L. Jiang, Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 4027.
8. a) S. Howorka, Z. Siwy, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 2360
9. b) M. Ali, B. Yameen, J. Cervera, P. Ramírez, R. Neumann, W. Ensinger, W. Knoll, O. Azzaroni, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8338.
10. W. Lee, K. Schwirn, M. Steinhart, E. Pippel, R. Scholz, U. Gösele, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 234.
11. J. Li, D. Stein, C. McMullan, D. Branton, M. J. Aziz, J. A. Golovchenko, Nature 2001, 412, 166.
12. A. J. Storm, J. H. Chen, X. S. Ling, H. W. Zandbergen, C. Dekker, Nat. Mater. 2003, 2, 537.
13. a) J. Wu, A. Eisenberg, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2880
14. b) Y. Lu, R. Ganguli, C. A. Drewien, M. T. Anderson, C. J. Brinker, W. Gong, Y. Guo, H. Soyez, B. Dunn, M. H. Huang, J. I. Zink, Nature 1997, 389, 364
15. c) Z. S. Siwy, M. Davenport, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 697.
16. a) F. Xia, W. Guo, Y. Mao, X. Hou, J. Xue, H. Xia, L. Wang, Y. Song, H. Ji, Q. Ouyang, Y. Wang, L. Jiang, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8345
17. b) X. Hou, Y. Liu, H. Dong, F. Yang, L. Li, L. Jiang, Adv. Mater. 2010, 22, 2440
18. c) Z. S. Siwy, P. Apel, D. Baur, D. D. Dobrev, Y. E. Korchev, R. Neumann, R. Spohr, C. Trautmann, K.-O. Voss, Surf. Sci. 2003, 532-535, 1061
19. d) I. Vlassiouk, Z. S. Siwy, Nano Lett. 2007, 7, 552
20. e) B. Yameen, M. Ali, R. Neumann, W. Ensinger, W. Knoll, O. Azzaroni, Nano Lett. 2009, 9, 2788
21. f) B. Yameen, M. Ali, R. Neumann, W. Ensinger, W. Knoll, O. Azzaroni, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2070
22. g) M. Wanunu, A. Meller, Nano Lett. 2007, 7, 1580
23. h) R. Fan, S. Huh, R. Yan, J. Arnold, P. Yang, Nat. Mater. 2008, 7, 303
24. i) G. Wang, B. Zhang, J. R. Wayment, J. M. Harris, H. S. White, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 7679
25. j) M. Ali, P. Ramirez, S. Mafé, R. Neumann, W. Ensinger, ACS Nano 2009, 3, 603
26. k) G. Wang, A. K. Bohaty, I. Zharov, H. S. White, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13553.
27. a) X. Hou, W. Guo, F. Xia, F.-Q. Nie, H. Dong, Y. Tian, L. Wen, L. Wang, L. Cao, Y. Yang, J. Xue, Y. Song, Y. Wang, D. Liu, L. Jiang, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7800
28. b) Y. Tian, X. Hou, L. Wen, W. Guo, Y. Song, H. Sun, Y. Wang, L. Jiang, D. Zhu, Chem. Commun. 2010, 46, 1682
29. c) M. R. Powell, M. Sullivan, I. Vlassiouk, D. Constantin, O. Sudre, C. C. Martens, R. S. Eisenberg, Z. S. Siwy, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 51
30. d) Y. He, D. Gillespie, D. Boda, I. Vlassiouk, R. S. Eisenberg, Z. S. Siwy, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5194
31. e) O. Braha, L.-Q. Gu, L. Zhou, X. Lu, S. Cheley, H. Bayley, Nat. Biotechnol. 2000, 18, 1005.
32. a) B. Yameen, M. Ali, R. Neumann, W. Ensinger, W. Knoll, O. Azzaroni, Small 2009, 5, 1287
33. b) W. Guo, H. Xia, F. Xia, X. Hou, L. Cao, L. Wang, J. Xue, G. Zhang, Y. Song, D. Zhu, Y. Wang, L. Jiang, ChemPhysChem 2010, 11, 859.
34. a) C. Han, X. Hou, H. Zhang, W. Guo, H. Li, L. Jiang, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7644
35. b) E. A. Heins, L. A. Baker, Z. S. Siwy, M. O. Mota, C. R. Martin, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 18400
36. c) A. E. Abelow, O. Schepelina, R. J. White, A. Vallee-Belisle, K. W. Plaxco, I. Zharov, Chem. Commun. 2010, 46, 7984.
37. a) L. Wen, J. Ma, Y. Tian, J. Zhai, L. Jiang, Small 2012, 8, 838
38. b) N. Liu, D. R. Dunphy, P. Atanassov, S. D. Bunge, Z. Chen, G. P. López, T. J. Boyle, C. J. Brinker, Nano Lett. 2004, 4, 551
39. c) A. Koçer, M. Walko, W. Meijberg, B. L. Feringa, Science 2005, 309, 755
40. d) I. Vlassiouk, C.-D. Park, S. A. Vail, D. Gust, S. Smirnov, Nano Lett. 2006, 6, 1013
41. e) G. Nagel, T. Szellas, W. Huhn, S. Kateriya, N. Adeishvili, P. Berthold, D. Ollig, P. Hegemann, E. Bamberg, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 13940
42. f) M. Zhang, X. Hou, J. Wang, Y. Tian, X. Fan, J. Zhai, L. Jiang, Adv. Mater. 2012, 24, 2424.
43. a) E. Kalman, O. Sudre, I. Vlassiouk, Z. S. Siwy, Anal. Bioanal. Chem. 2009, 394, 413
44. b) C. C. Harrell, P. Kohli, Z. Siwy, C. R. Martin, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15646.
45. a) E. A. Heins, Z. S. Siwy, L. A. Baker, C. R. Martin, Nano Lett. 2005, 5, 1824
46. b) R. E. Gyurcsányi, Trends Anal. Chem. 2008, 27, 627
47. c) Z. S. Siwy, M. Davenport, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 174
48. d) S. Wen, T. Zeng, L. Liu, K. Zhao, Y. Zhao, X. Liu, H.-C. Wu, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 18312
49. e) Z. Chen, Y. Jiang, D. R. Dunphy, D. P. Adams, C. Hodges, N. Liu, N. Zhang, G. Xomeritakis, X. Jin, N. R. Aluru, S. J. Gaik, H. W. Hillhouse, C. J. Brinker, Nat. Mater. 2010, 9, 667
50. f) D. K. Lathrop, E. N. Ervin, G. A. Barrall, M. G. Keehan, R. Kawano, M. A. Krupka, H. S. White, A. H. Hibbs, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1878
51. g) C. Dekker, Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 209
52. h) B. Zhang, Y. Zhang, H. S. White, Anal. Chem. 2004, 76, 6229
53. i) A. Mara, Z. Siwy, C. Trautmann, J. Wan, F. Kamme, Nano Lett. 2004, 4, 497
54. j) J. Li, M. Gershow, D. Stein, E. Brandin, J. A. Golovchenko, Nat. Mater. 2003, 2, 611
55. k) A. J. Storm, C. Storm, J. Chen, H. Zandbergen, J.-F. Joanny, C. Dekker, Nano Lett. 2005, 5, 1193
56. l) C. R. Martin, Z. S. Siwy, Science 2007, 317, 331
57. m) L.-Q. Gu, O. Braha, S. Conlan, S. Cheley, H. Bayley, Nature 1999, 398, 686
58. n) E. C. Yusko, J. M. Johnson, S. Majd, P. Prangkio, R. C. Rollings, J. Li, J. Yang, M. Mayer, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 253.
59. a) B. Corry, J. Phys. Chem. B 2007, 112, 1427
60. b) L. A. Baker, S. P. Bird, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 73
61. c) E. N. Savariar, K. Krishnamoorthy, S. Thayumanavan, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 112
62. d) H. Gu, S. Faucher, S. Zhu, AIChE J. 2010, 56, 1684.
63. a) L. Wen, X. Hou, Y. Tian, J. Zhai, L. Jiang, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2636
64. b) W. Guo, L. Cao, J. Xia, F.-Q. Nie, W. Ma, J. Xue, Y. Song, D. Zhu, Y. Wang, L. Jiang, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1339
65. c) F. H. J. van der Heyden, D. Stein, C. Dekker, Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 116104
66. d) F. H. J. van der Heyden, D. J. Bonthuis, D. Stein, C. Meyer, C. Dekker, Nano Lett. 2006, 6, 2232
67. e) F. H. J. van der Heyden, D. J. Bonthuis, D. Stein, C. Meyer, C. Dekker, Nano Lett. 2007, 7, 1022
68. f) P. Banerjee, I. Perez, L. Henn-Lecordier, S. B. Lee, G. W. Rubloff, Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 292
69. g) L. Cao, W. Guo, W. Ma, L. Wang, F. Xia, S. Wang, Y. Wang, L. Jiang, D. Zhu, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2259.
70. a) X. Hou, F. Yang, L. Li, Y. Song, L. Jiang, D. Zhu, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11736
71. b) P. Ramírez, V. Gómez, J. Cervera, B. Schiedt, S. Mafé, J. Chem. Phys. 2007, 126, 194703
72. c) K. Zhou, M. L. Kovarik, S. C. Jacobson, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8614
73. d) D. Stein, M. Kruithof, C. Dekker, Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 035901
74. e) C. C. Striemer, T. R. Gaborski, J. L. McGrath, P. M. Fauchet, Nature 2007, 445, 749
75. f) S. N. Smirnov, I. V. Vlassiouk, N. V. Lavrik, ACS Nano 2011, 5, 7453
76. g) R. Karnik, K. Castelino, R. Fan, P. Yang, A. Majumdar, Nano Lett. 2005, 5, 1638.
77. W. Guo, H. Xia, L. Cao, F. Xia, S. Wang, G. Zhang, Y. Song, Y. Wang, L. Jiang, D. Zhu, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3561.
78. L.-X. Zhang, S.-L. Cai, Y.-B. Zheng, X.-H. Cao, Y.-Q. Li, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 2103.
79. a) Z. Siwy, A. FuliÅski, Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 198103
80. b) R. D. Astumian, Science 1997, 276, 917.
81. a) P. Y. Apel, Y. E. Korchev, Z. S. Siwy, R. Spohr, M. Yoshida, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 2001, 184, 337
82. b) Z. Siwy, Y. Gu, H. A. Spohr, D. Baur, A. Wolf-Reber, R. Spohr, P. Apel, Y. E. Korchev, Europhys. Lett. 2002, 60, 349
83. c) Z. S. Siwy, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 735
84. d) J. Cervera, A. Alcaraz, B. Schiedt, R. Neumann, P. Ramirez, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 12265
85. e) Z. Siwy, I. D. KosiÅska, A. FuliÅski, C. R. Martin, Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 048102.
86. a) Y. Jiang, P. Wan, M. Smet, Z. Wang, X. Zhang, Adv. Mater. 2008, 20, 1972
87. b) M. Irie, J. Am. Chem. Soc. 2002, 105, 2078.