Fabrication of oligonucleotide and protein arrays on rigid and flexible substrates coated with reactive polymer multilayers

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 5, Issue 2, 2013, Pages 351-359

  Broderick, Adam H ^a   Carter, Matthew C D ^b   Lockett, Matthew R ^b   Smith, Lloyd M ^b   Lynn, David M ^a,b  

^a University of Wisconsin Madison   (United States)

^b UNIVERSITY OF WISCONSIN MADISON   (United States)

Author keywords

azlactones; covalent assembly; layer by layer; oligonucleotide arrays; polymer multilayers; reactive surfaces

Indexed keywords

AZLACTONES; COVALENT ASSEMBLIES; LAYER-BY-LAYERS; OLIGONUCLEOTIDE ARRAYS; POLYMER MULTILAYERS; REACTIVE SURFACES;

ADSORPTION; FABRICATION; FADING (RADIO); MULTILAYERS; OLIGONUCLEOTIDES; ORGANIC COMPOUNDS; POLYETHYLENE TEREPHTHALATES; POLYMER FILMS; POLYMERS; PROBES; PROTEINS; SUBSTRATES;

PLASTIC COATINGS;

OLIGONUCLEOTIDE; POLYMER; PROTEIN;

ADSORPTION; ARTICLE; CHEMISTRY; EQUIPMENT; GENETICS; PROTEIN MICROARRAY;

ADSORPTION; OLIGONUCLEOTIDES; POLYMERS; PROTEIN ARRAY ANALYSIS; PROTEINS;

MLCS; MLOWN;

EID: 84872875490     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am302285n     Document Type: Article

References (74)

1. Schena, M.; Shalon, D.; Davis, R. W.; Brown, P. O. Science 1995, 270, 467-470
2. Duggan, D. J.; Bittner, M.; Chen, Y. D.; Meltzer, P.; Trent, J. M. Nat. Genet. 1999, 21, 10-14
3. Lockhart, D. J.; Winzeler, E. A. Nature 2000, 405, 827-836
4. Lipshutz, R. J.; Fodor, S. P. A.; Gingeras, T. R.; Lockhart, D. J. Nat. Genet. 1999, 21, 20-24
5. Singh-Gasson, S.; Green, R. D.; Yue, Y. J.; Nelson, C.; Blattner, F.; Sussman, M. R.; Cerrina, F. Nat. Biotechnol. 1999, 17, 974-978
6. Nuwaysir, E. F.; Huang, W.; Albert, T. J.; Singh, J.; Nuwaysir, K.; Pitas, A.; Richmond, T.; Gorski, T.; Berg, J. P.; Ballin, J.; McCormick, M.; Norton, J.; Pollock, T.; Sumwalt, T.; Butcher, L.; Porter, D.; Molla, M.; Hall, C.; Blattner, F.; Sussman, M. R.; Wallace, R. L.; Cerrina, F.; Green, R. D. Genome Res. 2002, 12, 1749-1755
7. LeProust, E. M.; Peck, B. J.; Spirin, K.; McCuen, H. B.; Moore, B.; Namsaraev, E.; Caruthers, M. H. Nucleic Acids Res. 2010, 38, 2522-2540
8. Hughes, T. R.; Mao, M.; Jones, A. R.; Burchard, J.; Marton, M. J.; Shannon, K. W.; Lefkowitz, S. M.; Ziman, M.; Schelter, J. M.; Meyer, M. R.; Kobayashi, S.; Davis, C.; Dai, H.; He, Y. D.; Stephaniants, S. B.; Cavet, G.; Walker, W. L.; West, A.; Coffey, E.; Shoemaker, D. D.; Stoughton, R.; Blanchard, A. P.; Friend, S. H.; Linsley, P. S. Nat. Biotechnol. 2001, 19, 342-347
9. Chrisey, L. A.; Lee, G. U.; Oferrall, C. E. Nucleic Acids Res. 1996, 24, 3031-3039
10. Snijders, A. M.; Nowak, N.; Segraves, R.; Blackwood, S.; Brown, N.; Conroy, J.; Hamilton, G.; Hindle, A. K.; Huey, B.; Kimura, K.; Law, S.; Myambo, K.; Palmer, J.; Ylstra, B.; Yue, J. P.; Gray, J. W.; Jain, A. N.; Pinkel, D.; Albertson, D. G. Nat. Genet. 2001, 29, 263-264
11. MacBeath, G. Nat. Genet. 2002, 32, 526-532
12. Zhu, H.; Snyder, M. Curr. Opin. Chem. Biol. 2003, 7, 55-63
13. Belosludtsev, Y.; Iverson, B.; Lemeshko, S.; Eggers, R.; Wiese, R.; Lee, S.; Powdrill, T.; Hogan, M. Anal. Biochem. 2001, 292, 250-256
14. Gilles, P. N.; Wu, D. J.; Foster, C. B.; Dillon, P. J.; Chanock, S. J. Nat. Biotechnol. 1999, 17, 365-370
15. Rowe, C. A.; Tender, L. M.; Feldstein, M. J.; Golden, J. P.; Scruggs, S. B.; MacCraith, B. D.; Cras, J. J.; Ligler, F. S. Anal. Chem. 1999, 71, 3846-3852
16. Ghosh, S. S.; Musso, G. F. Nucleic Acids Res. 1987, 15, 5353-5372
17. Zammatteo, N.; Jeanmart, L.; Hamels, S.; Courtois, S.; Louette, P.; Hevesi, L.; Remacle, J. Anal. Biochem. 2000, 280, 143-150
18. Schena, M.; Shalon, D.; Heller, R.; Chai, A.; Brown, P. O.; Davis, R. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1996, 93, 10614-10619
19. Proudnikov, D.; Timofeev, E.; Mirzabekov, A. Anal. Biochem. 1998, 259, 34-41
20. MacBeath, G.; Schreiber, S. L. Science 2000, 289, 1760-1763
21. Zhu, H.; Bilgin, M.; Bangham, R.; Hall, D.; Casamayor, A.; Bertone, P.; Lan, N.; Jansen, R.; Bidlingmaier, S.; Houfek, T.; Mitchell, T.; Miller, P.; Dean, R. A.; Gerstein, M.; Snyder, M. Science 2001, 293, 2101-2105
22. Lamture, J. B.; Beattie, K. L.; Burke, B. E.; Eggers, M. D.; Ehrlich, D. J.; Fowler, R.; Hollis, M. A.; Kosicki, B. B.; Reich, R. K.; Smith, S. R.; Varma, R. S.; Hogan, M. E. Nucleic Acids Res. 1994, 22, 2121-2125
23. Cohen, G.; Deutsch, J.; Fineberg, J.; Levine, A. Nucleic Acids Res. 1997, 25, 911-912
24. Zhu, H.; Klemic, J. F.; Chang, S.; Bertone, P.; Casamayor, A.; Klemic, K. G.; Smith, D.; Gerstein, M.; Reed, M. A.; Snyder, M. Nat. Genet. 2000, 26, 283-289
25. Guo, Z.; Guilfoyle, R. A.; Thiel, A. J.; Wang, R. F.; Smith, L. M. Nucleic Acids Res. 1994, 22, 5456-5465
26. Beier, M.; Hoheisel, J. D. Nucleic Acids Res. 1999, 27, 1970-1977
27. Benters, R.; Niemeyer, C. M.; Wöhrle, D. ChemBioChem 2001, 2, 686-694
28. Chrisey, L. A.; Lee, G. U.; O'Ferrall, C. E. Nucleic Acids Res. 1996, 24, 3031-3039
29. Brockman, J. M.; Frutos, A. G.; Corn, R. M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 8044-8051
30. Strother, T.; Cai, W.; Zhao, X. S.; Hamers, R. J.; Smith, L. M. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1205-1209
31. Okamoto, T.; Suzuki, T.; Yamamoto, N. Nat. Biotechnol. 2000, 18, 438-441
32. Rogers, Y. H.; Jiang-Baucom, P.; Huang, Z. J.; Bogdanov, V.; Anderson, S.; Boyce-Jacino, M. T. Anal. Biochem. 1999, 266, 23-30
33. Smith, E. A.; Wanat, M. J.; Cheng, Y. F.; Barreira, S. V. P.; Frutos, A. G.; Corn, R. M. Langmuir 2001, 17, 2502-2507
34. Tengvall, P.; Jansson, E.; Askendal, A.; Thomsen, P.; Gretzer, C. Colloids Surf., B 2003, 28, 261-272
35. Peelen, D.; Smith, L. M. Langmuir 2005, 21, 266-271
36. Sun, B.; Colavita, P. E.; Kim, H.; Lockett, M.; Marcus, M. S.; Smith, L. M.; Hamers, R. J. Langmuir 2006, 22, 9598-9605
37. Lockett, M. R.; Weibel, S. C.; Phillips, M. F.; Shortreed, M. R.; Sun, B.; Corn, R. M.; Hamers, R. J.; Cerrina, F.; Smith, L. M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8611-8613
38. Rasmussen, J. K.; Heilmann, S. M.; Krepski, L. R. In Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, 2nd ed.; Mark, H. F.; Kroschwitz, J. I., Eds.; Wiley: New York, 1988; Chapter 11, p 558-571.
39. Heilmann, S. M.; Rasmussen, J. K.; Krepski, L. R. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2001, 39, 3655-3677
40. Xie, S. F.; Svec, F.; Frechet, J. M. J. Biotechnol. Bioeng. 1999, 62, 30-35
41. Peterson, D. S.; Rohr, T.; Svec, F.; Frechet, J. M. J. Anal. Chem. 2002, 74, 4081-4088
42. Drtina, G. J.; Haddad, L. C.; Rasmussen, J. K.; Gaddam, B. N.; Williams, M. G.; Moeller, S. J.; Fitzsimons, R. T.; Fansler, D. D.; Buhl, T. L.; Yang, Y. N.; Weller, V. A.; Lee, J. M.; Beauchamp, T. J.; Heilmann, S. M. React. Funct. Polym. 2005, 64, 13-24
43. Heilmann, S. M.; Drtina, G. J.; Haddad, L. C.; Rasmussen, J. K.; Gaddam, B. N.; Liu, J. J.; Fitzsimons, R. T.; Fansler, D. D.; Vyvyan, J. R.; Yang, Y. N.; Beauchamp, T. J. J. Mol. Catal. B: Enzym. 2004, 30, 33-42
44. Fournier, D.; Pascual, S.; Montembault, V.; Haddleton, D. M.; Fontaine, L. J. Comb. Chem. 2006, 8, 522-530
45. Heilmann, S. M.; Drtina, G. J.; Eitzman, P. D.; Haddad, L. C.; Coleman, P. L.; Hyde, F. W.; Johnson, T. W.; Rasmussen, J. K.; Smith, H. K.; Liu, R. J.; Fitzsimons, R. T.; Williams, M. G.; Moeller, S. J.; Nakamura, M. M.; Gibbens, K. J.; Buhl, T. L. J. Mol. Catal. B: Enzym. 2007, 45, 1-9
46. Cullen, S. P.; Mandel, I. C.; Gopalan, P. Langmuir 2008, 24, 13701-13709
47. Lucchesi, C.; Pascual, S.; Dujardin, G.; Fontaine, L. React. Funct. Polym. 2008, 68, 97-102
48. Barringer, J. E.; Messman, J. M.; Banaszek, A. L.; Meyer, H. M.; Kilbey, S. M. Langmuir 2009, 25, 262-268
49. Messman, J. M.; Lokitz, B. S.; Pickel, J. M.; Kilbey, S. M. Macromolecules 2009, 42, 3933-3941
50. Levere, M. E.; Ho, H. T.; Pascual, S.; Fontaine, L. Polym. Chem. 2011, 2, 2878-2887
51. Buck, M. E.; Zhang, J.; Lynn, D. M. Adv. Mater. 2007, 19, 3951-3955
52. Buck, M. E.; Breitbach, A. S.; Belgrade, S. K.; Blackwell, H. E.; Lynn, D. M. Biomacromolecules 2009, 10, 1564-1574
53. Buck, M. E.; Schwartz, S. C.; Lynn, D. M. Chem. Mater. 2010, 22, 6319-6327
54. Buck, M. E.; Lynn, D. M. Polym. Chem. 2012, 3, 66-80
55. Halverson, K. J.; Patil, S. L.; Rasmussen, J. K. US Patent 7189842, 2002.
56. Bergbreiter, D. E.; Liao, K.-S. Soft Matter 2009, 5, 23-28
57. Quinn, J. F.; Johnston, A. P. R.; Such, G. K.; Zelikin, A. N.; Caruso, F. Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 707-718
58. Buck, M. E.; Lynn, D. M. Langmuir 2010, 26, 16134-16140
59. Broderick, A. H.; Azarin, S. M.; Buck, M. E.; Palecek, S. P.; Lynn, D. M. Biomacromolecules 2011, 12, 1998-2007
60. Kinsinger, M. I.; Buck, M. E.; Abbott, N. L.; Lynn, D. M. Langmuir 2010, 26, 10234-10242
61. Tocce, E. J.; Broderick, A. H.; Murphy, K. C.; Liliensiek, S. J.; Murphy, C. J.; Lynn, D. M.; Nealey, P. F. J. Biomed. Mater. Res., Part A 2012, 100, 84-93
62. Broderick, A. H.; Lockett, M. R.; Buck, M. E.; Yuan, Y.; Smith, L. M.; Lynn, D. M. Chem. Mater. 2011, 24, 938-945
63. Saurer, E. M.; Flessner, R. M.; Buck, M. E.; Lynn, D. M. J. Mater. Chem. 2011, 21, 1736-1745
64. Ostuni, E.; Chapman, R. G.; Holmlin, R. E.; Takayama, S.; Whitesides, G. M. Langmuir 2001, 17, 5605-5620
65. Orner, B. P.; Derda, R.; Lewis, R. L.; Thomson, J. A.; Kiessling, L. L. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10808-10809
66. Lockett, M. R.; Smith, L. M. Anal. Chem. 2009, 81, 6429-6437
67. Xie, S.; Svec, F.; Fréchet, J. M. J. Biotechnol. Bioeng. 1999, 62, 30-35
68. Tripp, J. A.; Stein, J. A.; Svec, F.; Frechet, J. M. J. Org. Lett. 2000, 2, 195-198
69. Heinrich, K. W.; Wolfer, J.; Hong, D.; LeBlanc, M.; Sussman, M. R. Plant Physiol. 2012, 159, 548-557
70. Chen, C.-M.; Yang, S. Polym. Int. 2012, 61, 1041-1047
71. Genzer, J.; Groenewold, J. Soft Matter 2006, 2, 310-323
72. Weber, P. C.; Ohlendorf, D. H.; Wendoloski, J. J.; Salemme, F. R. Science 1989, 243, 85-88
73. Turková, J. J. Chromatogr., B: Biomed. Sci. Appl. 1999, 722, 11-31
74. Miller, J. In Experiments in Molecular Genetics, 3 ed.; Cold Spring Harbor Laboratory: Cold Spring Harbor, NY, 1972, p 352-355.