Assembly of bacteriophage into functional materials

Chemical Record

Volumn 13, Issue 1, 2013, Pages 43-59

  Yang, Sung Ho ^a,b   Chung, Woo Jae ^a,b   McFarland, Sean ^a,b   Lee, Seung Wuk ^a,b  

^a University of California at Berkeley   (United States)

^b LAWRENCE BERKELEY NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

bacteriophage; functional materials; liquid crystals; self assembly; template synthesis

Indexed keywords

ELECTROLYTE; NANOFIBER; QUANTUM DOT;

ARTICLE; BACTERIOPHAGE M13; CHEMISTRY; LIQUID CRYSTAL;

BACTERIOPHAGE M13; ELECTROLYTES; LIQUID CRYSTALS; NANOFIBERS; QUANTUM DOTS;

EID: 84874231412     PISSN: 15278999     EISSN: 15280691     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/tcr.201200012     Document Type: Article

References (107)

1. G. M. Whitesides, J. P. Mathias, C. T. Seto, Science 1991, 254, 1312.
2. G. M. Whitesides, B. Grzybowski, Science 2002, 295, 2418.
3. R. M. Capitol, H. S. Azevedo, Y. S. Velichko, A. Mata, S. I. Stupp, Science, 2008, 319, 1812.
4. S. Zhang, Nat. Biotechnol. 2003, 21, 1171.
5. S. Giménez, T. Lana-Villarreal, R. Gómez, S. Agouram, V. Muñoz-Sanjosé, I. Mora-Seró, J. Appl. Phys. 2010, 108, 064310.
6. V. M. Karpan, P. A. Khomyakov, A. A. Starikov, G. Giovannetti, M. Zwierzycki, M. Talanana, G. Brocks, J. van den Brink, P. J. Kelly, Phys. Rev. B 2008, 78, 195419.
7. Y. Zhao, Z. Xie, Y. Qu, Y. Geng, L. Wang, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 043504.
8. J. Weickert, R. B. Dunbar, H. C. Hesse, W. Wiedemann, L. Schmidt-Mende, Adv. Mater. 2011, 23, 1810.
9. X. Yu, K. Xiao, J. Chen, N. V. Lavrik, K. Hong, B. G. Sumpter, D. B. Geohegan, ACS Nano 2011, 5, 3559.
10. S. Kinoshita, S. Yoshioka, ChemPhysChem 2005, 6, 1442.
11. W. L. Barnes, A. Dereux, T. W. Ebbesen, Nature 2003, 424, 824.
12. J. M. Weissman, H. B. Sunkara, A. S. Tse, S. A. Ashert, Science 1996, 274, 959.
13. J. Aizenberg, J. C. Weaver, M. S. Thanawala, V. C. Sundar, D. E. Morse, P. Fratzl, Science 2005, 309, 275.
14. V. C. Sundar, A. D. Yablon, J. L. Grazul, M. Ilan, J. Aizenberg, Nature 2003, 424, 899.
15. M. Sumper, Science 2002, 295, 2430.
16. H. D. Espinosa, A. L. Juster, F. J. Latourte, O. Y. Loh, D. Gregoire, P. D. Zavattieri, Nat. Comm. 2011, 2, 173.
17. L. C. Palmer, C. J. Newcomb, S. R. Kaltz, E. D. Spoerke, S. I. Stupp, Chem. Rev. 2008, 108, 4754.
18. S. R. Whaley, D. S. English, E. L. Hu, P. F. Barbara, A. M. Belcher, Nature 2000, 405, 665.
19. C. B. Mao, D. J. Solis, B. D. Reiss, S. T. Kottmann, R. Y. Sweeney, A. Hayhurst, G. Georgiou, B. Iverson, A. M. Belcher, Science 2004, 303, 213.
20. C. B. Mao, C. E. Flynn, A. Hayhurst, R. Sweeney, J. F. Qi, G. Georgiou, B. Iverson, A. M. Belcher, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 6946.
21. Y. Huang, C. Y. Chiang, S. K. Lee, Y. Gao, E. L. Hu, J. De Yoreo, A. M. Belcher, Nano Lett. 2005, 5, 1429.
22. L. M. Scolaro, M. A. Castriciano, A. Romeo, N. Micali, N. Angelini, C. Lo Passo, F. Felici, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 7446.
23. S. Nicholas, Z. M. C. Carrico, M. B. Francis, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 9498.
24. Y. S. Nam, A. P. Magyar, D. Lee, J.-W. Kim, D. S. Yun, H. Park, T. S. Pollom Jr, D. A. Weitz, A. M. Belcher, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 340.
25. K. T. Nam, D.-W. Kim, P. J. Yoo, C.-Y. Chiang, N. Meethong, P. T. Hammond, Y.-M. Chiang, A. M. Belcher, Science 2006, 312, 885.
26. Y. J. Lee, H. Yi, W.-J. Kim, K. Kang, D. S. Yun, M. S. Strano, G. Ceder, A. M. Belcher, Science 2009, 324, 1051.
27. C. Mao, A. Liu, B. Cao, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 6790.
28. J. Rong, L. A. Lee, K. Li, B. Harp, C. M. Mello, Z. Niu, Q. Wang, Chem. Commun. 2008, 5185.
29. S. E. Luria, Science 1950, 111, 507.
30. S. Straus, W. Scott, M. Symmons, D. Marvin, Eur. Biophys. J. 2008, 37, 521.
31. K. Valegard, L. Liljas, K. Fridborg, T. Unge, Nature 1990, 345, 36.
32. V. A. Kostyuchenko, P. G. Leiman, P. R. Chipman, S. Kanamaru, M. J. van Raaij, F. Arisaka, V. V. Mesyanzhinov, M. G. Rossmann, Nat. Struct. Biol. 2003, 10, 688.
33. D. A. Marvin, L. C. Welsh, M. F. Symmons, W. R. Scott, S. K. Straus, J. Mol. Biol. 2006, 355, 294.
34. D. J. Rodi, S. Mandova, L. Makowski, in Phage Display in Biotechnology and Drug Discovery, (Ed.:, S. S. Sidhu,), CRC Press/Taylor & Francis, Boca Raton, FL, 2005.
35. A. Merzlyak, S. Indrakanti, S.-W. Lee, Nano Lett. 2009, 9, 846.
36. S. F. Parmley, G. P. Smith, Gene 1988, 73, 305.
37. J. K. Scott, G. P. Smith, Science 1990, 249, 386.
38. T. Feng, M. L. Tsao, P. G. Schultz, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15962.
39. C. C. Liu, A. V. Mack, M.-L. Tsao, J. H. M.ills, H. S. Lee, H. Choe, M. Farzan, P. G. Schultz, V. V. Smider, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 17688.
40. Z. M. Carrico, D. W. Romanini, R. A. Mehl, M. B. Francis, Chem. Commun. 2008, 1205.
41. J. M. Hooker, E. W. Kovacs, M. B. Francis, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3718.
42. L. A. Lee, Z. Niu, Q. Wang, Nano Res. 2009, 2, 349.
43. Z. Niu, M. A. Bruckman, B. Harp, C. M. Mello, Q. Wang, Nano Res. 2008, 1, 235.
44. K. Li, Y. Chen, S. Li, H. G. Nguyen, Z. Niu, S. You, C. M. Mello, X. Lu, Q. Wang, Bioconjugate Chem. 2010, 21, 1369.
45. M. B. Francis, I. S. Carrico, Curr. Opin. Chem. Biol. 2010, 14, 771.
46. N. Stephanopoulos, M. B. Francis, Nat. Chem. Biol. 2011, 7, 876.
47. L. S. Witus, M. B. Francis, Acc. Chem. Res. 2011, 44, 774.
48. G. P. Smith, V. A. Petrenko, Chem. Rev. 1997, 97, 391.
49. G. P. Smith, Science 1985, 228, 1315.
50. P. S. Drzaic, J. Appl. Phys. 2006, 60, 2142.
51. N. Mizoshita, K. Hanabusa, T. Kato, Adv. Funct. Mater. 2003, 13, 313.
52. Z. Dogic, S. Fraden, Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2006, 11, 47.
53. S.-W. Lee, S. K. Lee, A. M. Belcher, Adv. Mater. 2003, 15, 689.
54. S. W. Lee, B. M. Wood, A. M. Belcher, Langmuir 2003, 19, 1592.
55. M. Adams, Z. Dogic, S. L. Keller, S. Fraden, Nature 1998, 393, 349.
56. Z. Dogic, S. Fraden, Langmuir 2000, 16, 7820.
57. N. Tamaoki, Adv. Mater. 2001, 13, 1135.
58. Z. Dogic, S. Fraden, Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 2417.
59. S.-W. Lee, C. Mao, C. E. Flynn, A. M. Belcher, Science 2002, 296, 892.
60. H. Inoue, H. Nojima, H. Okayama, Gene 1990, 96, 23.
61. E. W. Kovacs, J. M. Hooker, D. W. Romanini, P. G. Holder, K. E. Berry, M. B. Francis, Bioconjugate Chem. 2007, 18, 1140.
62. A. Datta, J. M. Hooker, M. Botta, M. B. Francis, S. Aime, K. N. Raymond, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2546.
63. J. M. Hooker, A. Datta, M. Botta, K. N. Raymond, M. B. Francis, Nano Lett. 2007, 7, 2207.
64. V. A. Petrenko, G. P. Smith, X. Gong, T. Quinn, Protein Eng. 1996, 9, 797.
65. B. Cao, C. Mao, Biomacromolecules 2009, 10, 555.
66. Y. Chen, C. Wiesmann, G. Fuh, B. Li, H. W. Christinger, P. McKay, A. M. de Vos, H. B. Lowman, J. Mol. Biol. 1999, 293, 865.
67. J. J. Devlin, L. C. Panganiban, P. E. Devlin, Science 1990, 249, 404.
68. X. Cheng, B. K. Kay, R. L. Juliano, Gene 1996, 171, 1.
69. R. J. Giordano, M. Vila, J. L. Ahdenranta, R. Apasqualini, W. Arap, Nat. Med. 2001, 7, 1249.
70. R. Pasqualini, E. Ruoslahti, Nature 1996, 380, 364.
71. B. Cao, C. Mao, in Phage Nanobiotechnology; Filamentous Phage-templated Synthesis and Assembly of Inorganic Nanomaterials, (Eds.:, V. Petrenko, G. P. Smith,), RSC publishing, 2011.
72. R. Brissette, N. I. Goldstein, in Methods in Molecular Biology, (Ed.:, P. Fisher,), Humana, Totowa, NJ, 2007.
73. C. E. Flynn, S. W. Lee, B. R. Peelle, A. M. Belcher, Acta Mater. 2003, 51, 5867.
74. Y. Cui, S. N. Kim, S. E. Jones, L. L. Wissler, R. R. Naik, M. C. McAlpine, Nano Lett. 2010, 10, 4559.
75. S. N. Kim, Z. F. Kuang, J. M. Slocik, S. E. Jones, Y. Cui, B. L. Farmer, M. C. McAlpine, R. R. Naik, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 14480.
76. U. Kriplani, B. K. Kay, Curr. Opin. Biotechnol. 2005, 16, 470.
77. A. Merzlyak, S.-W. Lee, Curr. Opin. Chem. Biol. 2006, 10, 246.
78. M. Sarikaya, C. Tamerler, A. K. Y. Jen, K. Schulten, F. Baneyx, Nat. Mater. 2003, 2, 577.
79. W. J. Chung, M. Sena, A. Merzlyak, S.-W. Lee, in Comprehensive Biomaterials; Phage as developmental tools for functional nanomaterials, (Eds.:, P. Ducheyne, K. H. Healy, D. E. Hutmacher, D. E. Grainger, J. Kirkpatrick,), Elsevier B.V., London, UK, 2011.
80. S. W. Lee, A. M. Belcher, Nano Lett. 2004, 4, 387.
81. C. Y. Chiang, C. M. Mello, J. J. Gu, E. C. C. M. Silva, K. J. Van Vliet, A. M. Belcher, Adv. Mater. 2007, 19, 826.
82. P. J. Yoo, K. T. Nam, J. Qi, S.-K. Lee, J. Park, A. M. Belcher, P. T. Hammond, Nat. Mater. 2006, 5, 234.
83. P. J. Yoo, K. T. Nam, A. M. Belcher, P. T. Hammond, Nano Lett. 2008, 8, 1081.
84. J. S. Daniel, R. C. Sean, J. G. Andrès, D. Emmanuel, Adv. Mater. 2009, 22, 111.
85. K. T. Nam, R. Wartena, P. J. Yoo, F. W. Liau, Y. J. Lee, Y.-M. Chiang, P. T. Hammond, A. M. Belcher, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 17227.
86. Y. Huang, C.-Y. Chiang, S. K. Lee, Y. Gao, E. L. Hu, J. De Yoreo, A. M. Belcher, Nano Lett. 2005, 5, 1429.
87. S. K. Lee, D. S. Yun, A. M. Belcher, Biomacromolecules 2006, 7, 14.
88. F. Wang, B. Cao, C. Mao, Chem. Mater. 2010, 22, 3630.
89. T. He, G. Abbineni, B. Cao, C. Mao, Small 2010, 6, 2230.
90. A. H. Liu, G. Abbineni, C. B. Moo, Adv. Mater. 2009, 21, 1001.
91. E. S. Place, N. D. Evans, M. M. Stevens, Nat. Mater. 2009, 8, 457.
92. J. K. G. Dhont, W. J. Briels, in Rod-like Brownian Particles in Shear Flow, Wiley-VCH, Berlin, Germany, 2004.
93. A. Merzlyak, S. Indrakanti, S.-W. Lee, Nano Lett. 2009, 9, 846.
94. S. Y. Yoo, M. Kobayashi, P. P. Lee, S.-W. Lee, Biomacromolecules 2011, 12, 987.
95. D. M. Kuncicky, R. R. Naik, O. D. Velev, Small 2006, 2, 1462.
96. W.-J. Chung, A. Merzlyak, S. Y. Yoo, S.-W. Lee, Langmuir 2010, 26, 9885.
97. W.-J. Chung, A. Merzlyak, S.-W. Lee, Soft Matter 2010, 6, 4454.
98. J. Rong, L. A. Lee, K. Li, B. Harp, C. M. Mello, Z. Niu, Q. Wang, Chem. Commun. 2008, 5185.
99. A. Merzlyak, S.-W. Lee, Bioconjugate Chem. 2009, 20, 2300.
100. S. Y. Yoo, W.-J. Chung, T. H. Kim, M. Le, S.-W. Lee, Soft Matter 2011, 7, 363.
101. W. J. Chung, J. W. Oh, K. W. Kwak, B. Y. Lee, J. Meyer, E. Wang, A. Hexemer, S.-W. Lee, Nature 2011, 478, 364.
102. R. O. Prum, R. Torres, J. Exp. Biol. 2004, 207, 2157.
103. R. O. Prum, R. Torres, J. Exp. Biol. 2003, 206, 2409.
104. V. Sharma, M. Crne, J. O. Park, M. Srinivasarao, Science 2009, 325, 449.
105. B. Y. Lee, J. Zhang, C. Zueger, W.-J. Chung, S. Y. Yoo, E. Wang, J. Meyer, R. Ramesh, S.-W. Lee, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 351.
106. R. Hassell, D. E. Birk, Exp. Eye Res. 2010, 91, 326.
107. T. Gibaud, E. Barry, M. J. Zakhary, M. Henglin, A. Ward, Y. Yang, C. Berciu, R. Oldenbourg, M. F. Hagan, D. Nicastro, R. B. Meyer, Z. Dogic, Nature 2012, 481, 348.