Electrokinetically-driven transport of DNA through focused ion beam milled nanofluidic channels

Analytical Chemistry

Volumn 85, Issue 2, 2013, Pages 1146-1153

  Menard, Laurent D ^a   Ramsey, J Michael ^a  

^a The University of North Carolina at Chapel Hill   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CRITICAL DIMENSION; DNA TRANSPORT; DYNAMIC NATURE; ELECTROOSMOTIC FLOW; ENTROPIC BARRIER; ENTROPIC CONTRIBUTIONS; EQUILIBRIUM MODELS; NANO CHANNELS; NANO-FLUIDIC DEVICES; NANOFLUIDIC CHANNEL; PERSISTENCE LENGTH; SIGNIFICANT IMPACTS; SINGLE MOLECULE; THRESHOLD FIELD STRENGTH; TRANSPORT DYNAMICS; TRANSPORT MOBILITY;

FOCUSED ION BEAMS; NANOFLUIDICS; TRANSPORT PROPERTIES;

DNA;

VIRUS DNA;

ARTICLE; BACTERIOPHAGE LAMBDA; CHEMISTRY; ELECTROCHEMICAL ANALYSIS; EQUIPMENT; KINETICS; NANOTECHNOLOGY;

BACTERIOPHAGE LAMBDA; DNA, VIRAL; ELECTROCHEMICAL TECHNIQUES; KINETICS; NANOTECHNOLOGY;

EID: 84872653320     PISSN: 00032700     EISSN: 15206882     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ac303074f     Document Type: Article

References (78)

1. Eijkel, J. C. T.; van den Berg, A. Microfluid. Nanofluid. 2005, 1, 249-267
2. Abgrall, P.; Nguyen, N. T. Anal. Chem. 2008, 80, 2326-2341
3. Kovarik, M. L.; Jacobson, S. C. Anal. Chem. 2009, 81, 7133-7140
4. Piruska, A.; Gong, M.; Sweedler, J. V.; Bohn, P. W. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 1060-1072
5. Hsieh, C.-C.; Doyle, P. S. Korea-Aust. Rheol. J. 2008, 20, 127-142
6. Mannion, J. T.; Craighead, H. G. Biopolymers 2007, 85, 131-143
7. Levy, S. L.; Craighead, H. G. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 1133-1152
8. Persson, F.; Tegenfeldt, J. O. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 985-999
9. Riehn, R.; Lu, M.; Wang, Y.-M.; Lim, S. F.; Cox, E. C.; Austin, R. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 10012-10016
10. Reisner, W.; Larsen, N. B.; Silahtaroglu, A.; Kristensen, A.; Tommerup, N.; Tegenfeldt, J. O.; Flyvbjerg, H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2010, 107, 13294-13299
11. Jo, K.; Dhingra, D. M.; Odijk, T.; de Pablo, J. J.; Graham, M. D.; Runnheim, R.; Forrest, D.; Schwartz, D. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 2673-2678
12. Reccius, C. H.; Stavis, S. M.; Mannion, J. T.; Walker, L. P.; Craighead, H. G. Biophys. J. 2008, 95, 273-286
13. Foquet, M.; Korlach, J.; Zipfel, W.; Webb, W. W.; Craighead, H. G. Anal. Chem. 2002, 74, 1415-1422
14. Tegenfeldt, J. O.; Prinz, C.; Cao, H.; Chou, S.; Reisner, W. W.; Riehn, R.; Wang, Y. M.; Cox, E. C.; Sturm, J. C.; Silberzan, P.; Austin, R. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004, 101, 10979-10983
15. Cipriany, B. R.; Zhao, R. Q.; Murphy, P. J.; Levy, S. L.; Tan, C. P.; Craighead, H. G.; Soloway, P. D. Anal. Chem. 2010, 82, 2480-2487
16. Han, J.; Craighead, H. G. Science 2000, 288, 1026-1029
17. Yasui, T.; Kaji, N.; Ogawa, R.; Hashioka, S.; Tokeshi, M.; Horiike, Y.; Baba, Y. Anal. Chem. 2011, 83, 6635-6640
18. Strychalski, E. A.; Lau, H. W.; Archer, L. A. J. Appl. Phys. 2009, 106, 024915
19. Das, S. K.; Austin, M. D.; Akana, M. C.; Deshpande, P.; Cao, H.; Xiao, M. Nucleic Acids Res. 2010, 38, e177
20. Lam, E. T.; Hastie, A.; Lin, C.; Ehrlich, D.; Das, S. K.; Austin, M. D.; Deshpande, P.; Cao, H.; Nagarajan, N.; Xiao, M.; Kwok, P.-Y. Nat. Biotechnol. 2012, 30, 771-776
21. Liang, X.; Chou, S. Y. Nano Lett. 2008, 8, 1472-1476
22. Min, S. K.; Kim, W. Y.; Cho, Y.; Kim, K. S. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 162-165
23. Hagerman, P. J. Annu. Rev. Biophys. Biophys. Chem. 1988, 17, 265-286
24. Rye, H. S.; Yue, S.; Wemmer, D. E.; Quesada, M. A.; Haugland, R. P.; Mathies, R. A.; Glazer, A. N. Nucleic Acids Res. 1992, 20, 2803-2812
25. Salieb-Beugelaar, G. B.; Dorfman, K. D.; van den Berg, A.; Eijkel, J. C. T. Lab Chip 2009, 9, 2508-2523
26. Mijatovic, D.; Eijkel, J. C. T.; van den Berg, A. Lab Chip 2005, 5, 492-500
27. Perry, J. L.; Kandlikar, S. G. Microfluid. Nanofluid. 2006, 2, 185-193
28. Douville, N.; Huh, D.; Takayama, S. Anal. Bioanal. Chem. 2008, 391, 2395-2409
29. Daoud, M.; de Gennes, P. G. J. Phys. (Paris) 1977, 38, 85-93
30. Odijk, T. Macromolecules 1983, 16, 1340-1344
31. Chen, J. Z. Y.; Sullivan, D. E. Macromolecules 2006, 39, 7769-7773
32. Odijk, T. Phys. Rev. E 2008, 77, 060901
33. Wang, Y.; Tree, D. R.; Dorfman, K. D. Macromolecules 2011, 44, 6594-6604
34. Mannion, J. T.; Reccius, C. H.; Cross, J. D.; Craighead, H. G. Biophys. J. 2006, 90, 4538-4545
35. Levy, S. L.; Mannion, J. T.; Cheng, J.; Reccius, C. H.; Craighead, H. G. Nano Lett. 2008, 8, 3839-3844
36. Abad, E.; Juarros, A.; Retolaza, A.; Merino, S.; Marie, R.; Kristensen, A. Microelectron. Eng. 2011, 88, 300-304
37. Thamdrup, L. H.; Klukowska, A.; Kristensen, A. Nanotechnology 2008, 19, 125301
38. Reccius, C. H.; Mannion, J. T.; Cross, J. D.; Craighead, H. G. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 268101
39. Reisner, W.; Morton, K. J.; Riehn, R.; Wang, Y. M.; Yu, Z. N.; Rosen, M.; Sturm, J. C.; Chou, S. Y.; Frey, E.; Austin, R. H. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 196101
40. Persson, F.; Utko, P.; Reisner, W.; Larsen, N. B.; Kristensen, A. Nano Lett. 2009, 9, 1382-1385
41. Kim, Y.; Kim, K. S.; Kounovsky, K. L.; Chang, R.; Jung, G. Y.; dePablo, J. J.; Jo, K.; Schwartz, D. C. Lab Chip 2011, 11, 1721-1729
42. Reisner, W.; Beech, J. P.; Larsen, N. B.; Flyvbjerg, H.; Kristensen, A.; Tegenfeldt, J. O. Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 058302
43. Zhang, C.; Zhang, F.; van Kan, J. a.; van der Maarel, J. R. C. J. Chem. Phys. 2008, 128, 225109
44. Odijk, T. J. Polym. Sci. 1977, 15, 477-483
45. Skolnick, J.; Fixman, M. Macromolecules 1977, 10, 944-948
46. Dobrynin, A. V. Macromolecules 2006, 39, 9519-9527
47. Bakajin, O. B.; Duke, T. A. J.; Chou, C. F.; Chan, S. S.; Austin, R. H.; Cox, E. C. Phys. Rev. Lett. 1998, 80, 2737-2740
48. Das, S.; Chakraborty, S. Electrophoresis 2008, 29, 1115-1124
49. Rice, C. L.; Whitehead, R. J. Phys. Chem. 1965, 69, 4017-4024
50. Stein, D.; van der Heyden, F. H. J.; Koopmans, W. J. A.; Dekker, C. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 15853-15858
51. Campbell, L. C.; Wilkinson, M. J.; Manz, A.; Camilleri, P.; Humphreys, C. J. Lab Chip 2004, 4, 225-229
52. Chantiwas, R.; Hupert, M. L.; Pullagurla, S. R.; Balamurugan, S.; Tamarit-López, J.; Park, S.; Datta, P.; Goettert, J.; Cho, Y.-K.; Soper, S. A. Lab Chip 2010, 10, 3255-3264
53. Cross, J. D.; Strychalski, E. A.; Craighead, H. G. J. Appl. Phys. 2007, 102, 024701
54. Salieb-Beugelaar, G. B.; Teapal, J.; Nieuwkasteele, J. V.; Wijnperlé, D.; Tegenfeldt, J. O.; Lisdat, F.; van den Berg, A.; Eijkel, J. C. T. Nano Lett. 2008, 8, 1785-1790
55. Tang, J.; Trahan, D. W.; Doyle, P. S. Macromolecules 2010, 43, 3081-3089
56. Balducci, A.; Mao, P.; Han, J. Y.; Doyle, P. S. Macromolecules 2006, 39, 6273-6281
57. Balducci, A.; Hsieh, C. C.; Doyle, P. S. Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 238102
58. Strychalski, E. A.; Levy, S. L.; Craighead, H. G. Macromolecules 2008, 41, 7716-7721
59. Stavis, S. M.; Geist, J.; Gaitan, M.; Locascio, L. E.; Strychalski, E. A. Lab Chip 2012, 12, 1174-1182
60. Menard, L. D.; Mair, C. E.; Woodson, M. E.; Alarie, J. P.; Ramsey, J. M. ACS Nano 2012, 6, 9087-9094
61. Menard, L. D.; Ramsey, J. M. Nano Lett. 2011, 11, 512-517
62. Jacobson, S. C.; Moore, A. W.; Ramsey, J. M. Anal. Chem. 1995, 67, 2059-2063
63. Jacobson, S. C.; Hergenröder, R.; Koutny, L. B.; Warmack, R. J.; Ramsey, J. M. Anal. Chem. 1994, 66, 1107-1113
64. Wang, W.; Zhou, F.; Zhao, L.; Zhang, J.-R.; Zhu, J.-J. J. Chromatogr., A 2007, 1170, 1-8
65. Wanunu, M.; Morrison, W.; Rabin, Y.; Grosberg, A. Y.; Meller, A. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 160-165
66. Levine, S.; Marriott, J. R.; Robinson, K. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1975, 71, 1-11
67. Sadr, R.; Yoda, M.; Zheng, Z.; Conlisk, A. T. J. Fluid Mech. 2004, 506, 357-367
68. VanOrman, B. B.; Liversidge, G. G. J. Microcol. Sep. 1990, 2, 176-180
69. Kirby, B. J.; Hasselbrink, E. F. Electrophoresis 2004, 25, 187-202
70. Hsieh, C. C.; Balducci, A.; Doyle, P. S. Nano Lett. 2008, 8, 1683-1688
71. Burkhardt, T. W. J. Phys. A 1997, 30, L167-172
72. Kumar, K. K.; Sebastian, K. L. Phys. Rev. E 2000, 62, 7536-7539
73. Storm, A. J.; Storm, C.; Chen, J. H.; Zandbergen, H.; Joanny, J. F.; Dekker, C. Nano Lett. 2005, 5, 1193-1197
74. Turner, S. W. P.; Cabodi, M.; Craighead, H. G. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 128103
75. Castillo-Fernandez, O.; Salieb-Beugelaar, G. B.; Nieuwkasteele, J. W. v.; Bomer, J. G.; Arundell, M.; Samitier, J.; Berg, A. v. d.; Eijkel, J. C. T. Electrophoresis 2011, 32, 2402-2409
76. Luan, B.; Afzali, A.; Harrer, S.; Peng, H.; Waggoner, P.; Polonsky, S.; Stolovitzky, G.; Martyna, G. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 17172-17176
77. Chen, Y. L.; Graham, M.; de Pablo, J. J.; Randall, G.; Gupta, M.; Doyle, P. S. Phys. Rev. E 2004, 70, 060901
78. Kaneta, T.; Ueda, T.; Hata, K.; Imasaka, T. J. Chromatogr., A 2006, 1106, 52-55