Integrative self-assembly of functional hybrid nanoconstructs by inorganic wrapping of single biomolecules, biomolecule arrays and organic supramolecular assemblies

Nanoscale

Volumn 5, Issue 16, 2013, Pages 7161-7174

  Patil, Avinash J ^a   Li, Mei ^a   Mann, Stephen ^a  

^a UNIVERSITY OF BRISTOL   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOCHEMICAL PROPERTIES; BIOLOGICAL NANOSTRUCTURES; DOUBLE STRANDED DNA; HYBRID NANOMATERIALS; LIPID-BILAYER VESICLES; NANO-SCALE OBJECTS; SUPRAMOLECULAR ASSEMBLIES; THERMAL AND CHEMICAL STABILITIES;

LIPID BILAYERS; MOLECULES; NANOSTRUCTURED MATERIALS; NUCLEIC ACIDS; PROTEINS; VIRUSES;

BIOMOLECULES;

DNA; NANOMATERIAL; NANOPARTICLE; POLYMER; PORPHYRIN; PROTEIN; LIPID BILAYER;

ARTICLE; CHEMISTRY; LIPID BILAYER; METABOLISM; ULTRASTRUCTURE;

DNA; LIPID BILAYERS; NANOPARTICLES; NANOSTRUCTURES; POLYMERS; PORPHYRINS; PROTEINS;

EID: 84880863240     PISSN: 20403364     EISSN: 20403372     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3nr02796a     Document Type: Article

References (171)

1. C. M. Niemer and C. A. Mirkin, Nanobiotechnology, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2004
2. C. A. Mirkin and C. M. Niemeyer, Nanobiotechnology II, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2007
3. E. Ruiz-Hitzky, K. Ariga and Y. Lvov, Bio-Inorganic Hybrid Nanomaterials, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA, Weinheim, 2008
4. S. Mann Nat. Mater. 2009 8 781 792
5. R. D. Piner J. Zhu F. Xu S. Hong C. A. Mirkin Science 1999 283 661 663
6. Z. H. Nie E. Kumacheva Nat. Mater. 2008 7 277 290
7. R. Schlapak J. Danzberger T. Haselgrubler P. Hinterdorfer F. Schaffler S. Howorka Nano Lett. 2012 12 1983 1989
8. T. Rakickas M. Gavutis A. Reichel J. Piehler B. Liedberg R. Valiokas Nano Lett. 2008 8 3369 3375
9. J. Hyun S. J. Ahn W. K. Lee A. Chilkoti S. Zauscher Nano Lett. 2002 2 1203 1207
10. S. W. Lee B. K. Oh R. G. Sanedrin K. Salaita T. Fujigaya C. A. Mirkin Adv. Mater. 2006 18 1133 1136
11. R. J. Jackman J. L. Wilbur G. M. Whitesides Science 1995 269 664 666
12. D. H. Kim H. Lee Y. K. Lee J. M. Nam A. Levchenko Adv. Mater. 2010 22 451 4566
13. Z. Fan J. C. Ho T. Takahashi R. Yerushalmi K. Takei A. C. Ford Y.-L. Chueh A. Javey Adv. Mater. 2009 21 3730 3743
14. L. P. Xu L. Robert O. Y. Qi F. Taddei Y. Chen A. B. Lindner D. Baigl Nano Lett. 2007 7 2068 2072
15. V. Santhanam R. P. Andres Nano Lett. 2004 4 41 44
16. A. Bernard J. P. Renault B. Michel H. R. Bosshard E. Delamarche Nano Lett. 2000 12 1067 1070
17. Y. Lu R. Ganguli C. A. Drewien M. R. Anderson C. J. Brinker W. Gong Y. Guo H. Soyez B. Dunn M. H. Huang J. I. Zink Nature 1997 364 368
18. S. Sadasivan C. E. Fowler D. Khushalani S. Mann Angew. Chem., Int. Ed. 2002 41 2151 2153
19. S. Che A. E. Garcia-Bennett T. Yokoi K. Sakamoto H. Kunieda O. Terasaki T. Tatsumi Nat. Mater. 2003 2 801 805
20. E. Pouget E. Dujardin A. Cavalier A. Moreac C. Valery V. Marchi-Artzner T. Weiss R. Renault M. Paternostre F. Artzner Nat. Mater. 2007 6 434 439
21. J. H. Jung Y. Ono S. Shinkai Langmuir 2000 16 1643 1649
22. J. H. Jung Y. Ono K. Hanabusa S. Shinkai J. Am. Chem. Soc. 2000 122 5008 5009
23. K. K. Perkin J. J. Turner K. L. Wooly S. Mann Nano Lett. 2005 5 1457 1461
24. H. Wang W. J. Lin K. P. Fritz G. D. Scholes M. A. Winnik I. Manners J. Am. Chem. Soc. 2007 129 12924 12925
25. M. Li S. Mann Angew. Chem., Int. Ed. 2008 47 9476 9479
26. H. Wang A. J. Patil K. Liu S. Petrov S. Mann M. A. Winnik I. Manners Adv. Mater. 2009 21 1805 1808
27. A. M. Seddon H. M. Patel S. L. Burkett S. Mann Angew. Chem., Int. Ed. 2002 41 2988 2991
28. A. J. Patil E. Muthusamy A. M. Seddon S. Mann Adv. Mater. 2003 15 1816 1819
29. Y. Zhou T. Shimizu Chem. Mater. 2008 20 625 633
30. K. J. C. van Bommel A. Friggeri S. Shinkai Angew. Chem., Int. Ed. 2003 42 980 999
31. J. D. Hartgerink E. Beniash S. Stupp Science 2001 294 1684 1688
32. J. D. Hartgerink V. M. Yuwono Langmuir 2007 23 5033 5038
33. L. T. Yu A. I. Banerjee M. Shima K. Rajan H. Matsui Adv. Mater. 2004 16 709 712
34. M. Reches E. Gazit Science 2003 300 625 627
35. A. I. Banerjee L. T. Yu H. Matsui Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 14678 14682
36. J. E. Meegan A. Aggeli N. Boden R. Brydson A. P. Brown L. Carrick A. R. Brough A. Hussain R. J. Ansell Adv. Funct. Mater. 2004 14 31 37
37. S. C. Holmstrom P. J. S. King M. G. Ryadnov M. F. Butler S. Mann D. N. Woolfson Langmuir 2008 24 11778 11783
38. T. Scheibel R. Parthasarathy G. Sawicki X. M. Lin H. Jaeger S. L. Lindquist Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003 100 4527 4532
39. M. Li C. Viravaidya S. Mann Small 2007 3 1477 1481
40. B. Hennequin L. Turyanska T. Ben A. M. Beltran S. I. Molina M. Li S. Mann A. Patane N. R. Thomas Adv. Mater. 2008 20 3592 3596
41. M. B. Dickerson K. H. Sandhage R. R. Naik Chem. Rev. 2008 108 4935 4948
42. M. Okuda Y. Kobayashi K. Suzuki K. Sonoda T. Kondoh A. Wagawa A. Kondo H. Yoshimura Nano Lett. 2005 5 991 993
43. T. Uneo M. Suzuki T. Goto T. Matsumoto K. Nagayama Y. Watanabe Angew. Chem., Int. Ed. 2004 43 2527 2530
44. R. A. Mcmillan C. D. Paavola J. Howard S. L. Chan N. J. Zaluzec J. D. Trent Nat. Mater. 2002 1 247 252
45. F. Patlosky Y. Weizmann I. Willner Nat. Mater. 2004 3 692 695
46. M. Guli E. M. Lambert M. Li S. Mann Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 520 523
47. M. W. England E. M. Lambert M. Li L. Turyanska A. J. Patil S. Mann Nanoscale 2012 4 6710 6713
48. S. S. Behrens J. Mater. Chem. 2008 18 3788 3798
49. C. M. Niemeyer Angew. Chem., Int. Ed. 2001 40 4128 4158
50. E. Katz I. Willner Angew. Chem., Int. Ed. 2004 43 6042 6108
51. J. Chen N. C. Seeman Nature 1991 350 631 633
52. S. J. Tan M. J. Campolongo D. Luo W. Cheng Nat. Nanotechnol. 2011 6 268 276
53. S. Sotiropoulou Y. Sierra-Sastre S. S. Mark C. A. Batt Chem. Mater. 2008 20 821 834
54. L. A. Estroff A. D. Hamilton Chem. Mater. 2001 13 3227 3235
55. M. R. Jone K. D. Osberg R. J. Macfarlane M. R. Langille C. A. Mirkin Chem. Rev. 2011 111 3736 3827
56. C. Sanchez H. Arribart M. G. Guille Nat. Mater. 2005 4 277 288
57. C. A. Mirkin R. L. Letsinger R. C. Mucic J. J. Storhoff Nature 1996 382 607 609
58. A. P. Alivisatos K. P. Johnson Z. Oeng T. E. Wilson C. J. Loweth M. P. Bruchez P. G. Schulthz Nature 1996 382 609 611
59. J. L. Coffer S. R. Bigham X. Li R. F. Pinizzotto Y. G. Rho R. M. Pirtle I. L. Pirtle Appl. Phys. Lett. 1996 69 3851 3853
60. E. Barun Y. Eichen U. Sivan G. Ben-Yoseph Nature 1998 391 775 778
61. J. Richter R. Seidel R. Kirsch M. Mertig W. Pompe J. Plaschke K. Schackert Adv. Mater. 2000 12 507 510
62. Y. Ma J. Zhang H. He J. Am. Chem. Soc. 2004 126 7097 7101
63. M. Numata K. Sugiyasu T. Hasegawa S. Shinkai Angew. Chem., Int. Ed. 2004 43 3279 3283
64. D. Nykypanchulk M. M. Maye D. van der Lelie O. Gang Nature 2008 451 549 552
65. H. T. Maune S. P. Ham R. D. Barish M. Bockrath W. A. Goddard P. W. K. Rothemund E. Winfree Nat. Nanotechnol. 2010 5 61 66
66. S. Y. Park A. K. R. Lytton-Jean B. Lee S. Weigand G. C. Schatz C. A. Mirkin Nature 2008 451 553 556
67. S. E. Anigyei C. Dufort C. C. Kao B. Dragnea J. Mater. Chem. 2008 18 3763 3774
68. T. Douglas M. Young Nature 1998 393 152 155
69. L. Loo R. H. Guenther S. A. Lommel S. Franzen J. Am. Chem. Soc. 2007 129 11111 11117
70. K. M. Bromley A. J. Patil A. W. Perriman G. Stubbs S. Mann J. Mater. Chem. 2008 18 4796 4801
71. E. Dujardin C. Peet G. Stubbs J. N. Culver S. Mann Nano Lett. 2003 3 413 417
72. R. J. Tseng C. L. Rsai L. P. Ma J. Y. Ouyang Nat. Nanotechnol. 2006 1 72 77
73. A. A. A. Alijabali J. E. Barclay O. Cespedes A. Rashid S. S. Staniland G. P. Lomonossoff D. J. Evans Adv. Funct. Mater. 2011 21 4137 4142
74. A. A. A. Alijabali J. E. Barclay G. P. Lomonossoff D. J. Evans Nanoscale 2010 2 2596 2600
75. J. Lucon S. Qazi M. Uchida G. J. Bedwell B. LaFrance P. E. Prevelige T. Douglas Nat. Chem. 2012 4 781 788
76. I. Gill Chem. Mater. 2001 13 3404 3421
77. J. Livage T. Coradin C. Roux J. Phys.: Condens. Matter 2001 13 R673 R691
78. W. Jin J. D. Brennan Anal. Chim. Acta 2002 461 1 36
79. J. Kim J. W. Grate Nano Lett. 2003 3 1219 1222
80. J. Sjiiblom R. Lindbergh S. E. Friberg Adv. Colloid Interface Sci. 1996 65 125 287
81. Y. H. Jin S. Lohstreter D. T. Pierce J. Parisien M. Wu C. Hall J. X. J. Zhao Chem. Mater. 2008 20 4411 4419
82. K. Naoe C. Petit M. P. Pileni Langmuir 2008 24 2792 2798
83. S. Vaucher M. Li S. Mann Angew. Chem. 2000 112 1863 1866 Angew. Chem., Int. Ed. 2000 39 1793 1796
84. Y. Xing M. Li S. A. Davis S. Mann J. Phys. Chem. B 2006 110 1111 1113
85. M. P. Pileni T. Gulik-Krzywicki J. Tanori A. Filankembo J. C. Dedieu Langmuir 1998 14 7359 7363
86. M. Li H. Schnablegger S. Mann Nature 1999 402 393 395
87. C. J. Johnson M. Li S. Mann Adv. Funct. Mater. 2004 14 1233 1239
88. T. Isojima S. K. Suh J. B. V. Sande T. A. Hatton Langmuir 2009 25 8292 8298
89. H. Colfen S. Mann Angew. Chem. 2003 115 2452 2468 Angew. Chem. Int. Ed. 2003 42 2350 2365
90. M. Li S. Mann Langmuir 2000 16 7088 7094
91. M. Li S. Mann Adv. Funct. Mater. 2002 12 773 779
92. M. Li B. Lebeau S. Mann Adv. Mater. 2003 15 2032 2035
93. S. Gupta S. P. Moulik J. Pharm. Sci. 2008 97 22 45
94. S. Gupta S. P. Moulik B. Hazra R. Ghosh S. K. Sanyal S. Datta Drug Delivery 2006 13 193 199
95. I. Orienti G. Zuccari A. Fini A. M. Rabasco P. Montaldo L. Raffaghello R. Carosio Drug Delivery 2005 12 15 20
96. T. Pitaksuteepong N. M. Davies I. G. Tucker T. Rades Eur. J. Pharm. Biopharm. 2002 53 335 342
97. F. Michel M. P. Pileni Langmuir 1994 10 390 394
98. N. M. Correa E. N. Durantini J. J. Silber J. Phys. Org. Chem. 2006 19 805 812
99. N. I. Gerhardt S. R. Dungan Biotechnol. Bioeng. 2002 78 60 72
100. H. Chen L.-H. Liu L.-S. Wang C.-B. Ching H.-W. Yu Y.-Y. Yang Adv. Funct. Mater. 2008 18 95 102
101. K. Holmberg Adv. Colloid Interface Sci. 1994 51 137 174
102. M. Naya M. Imai Asia-Pac. J. Chem. Eng. 2012 7 suppl. 1 S157 S165
103. D. G. Hayes E. Gulari Biocatalysis 1994 11 223 231
104. S. Andrade E. O. Kamenskaya A. V. Levashov J. J. G. Moura Biochem. Biophys. Res. Commun. 1997 234 651 654
105. S. L. A. Andrade C. D. Brondino E. O. Kamenskaya A. V. Levashov J. J. G. Moura Biochem. Biophys. Res. Commun. 2003 308 73 78
106. M. E. Rairkar D. G. Hayes J. M. Harris Biotechnol. Lett. 2007 29 767 771
107. C. Crecchio P. Ruggiero M. D. R. Pizzigallo Biotechnol. Bioeng. 1995 48 585 591
108. N. Das P. Prabhakar A. M. Kayastha R. C. Srivastava Biotechnol. Bioeng. 1997 54 329 332
109. E. P. Melo P. Fojan J. M. S. Cabral S. B. Petersen Chem. Phys. Lipids 2000 106 181 189
110. P. L. Luisi Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1985 24 439 450
111. A. Fragoso R. Pacheco A. Karmali Process Biochem. 2012 47 264 272
112. L. H. Poppenborg A. A. Brillis D. C. Stuckey Sep. Sci. Technol. 2000 35 843 858
113. M. E. Leser K. Mrkoci P. L. Luid Biotechnol. Bioeng. 1993 41 489 492
114. D. Ma M. Li A. J. Patil S. Mann Adv. Mater. 2004 16 1838 1841
115. G. Acampora J. Hermans J. Am. Chem. Soc. 1967 89 1543 1547
116. B. Hu M. Li S. Sadasivan A. J. Patil S. Mann Nanoscale 2011 3 1031 1036
117. M. Mureseanu A. Galarneau G. Renard F. Fajula Langmuir 2005 21 4648 4655
118. K. S. Finnie D. A. Jacques M. J. McGann M. G. Blackford C. J. Barbe J. Mater. Chem. 2006 16 4494 4498
119. A. Cao Z. Ye Z. Cai E. Dong X. Yang G. Liu X. Deng Y. Wang S.-T. Yang H. Wang M. Wu Y. Liu Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 3022 3025
120. Z. Cai Z. Ye X. Yang Y. Chang H. Wang Y. Liu A. Cao Nanoscale 2011 3 1974 1976
121. R. K. Sharma I. Roy A. Maitra J. Sci. Conf. Proc. 2009 1 48 53
122. M. Schuleit P. L. Luisi Biotechnol. Bioeng. 2001 72 249 253
123. E. M. Lambert C. Viravaidya M. Li S. Mann Angew. Chem., Int. Ed. 2010 49 4100 4103
124. O. M. Martinez-Avila S. Wu Y. Cheng R. Lee F. Khan S. Habelitz Eur. J. Oral Sci. 2011 119 suppl. 1 75 82
125. X. He S. Wu O. Martinez-Avila Y. Cheng S. Habelitz J. Struct. Biol. 2011 174 203 212
126. Y. Ma J. Liang H. Sun L. Wu Y. Dang Y. Wu Chem.-Eur. J. 2012 18 526 531
127. W.-X. Zhang L.-S. Wan X.-L. Meng J.-W. Li B.-B. Ke P.-C. Chen Z.-K. Xu Soft Matter 2011 7 4221 4226
128. I. Ichinose T. Kunitake Adv. Mater. 2002 14 344 346
129. I. Ichinose T. Kunitake Chem. Lett. 2004 33 656 657
130. Y. Fukushima M. Tani J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1995 241 242
131. Y. Fukushima M. Tani Bull. Chem. Soc. Jpn. 1996 69 3667 3671
132. A. J. Patil E. Muthusamy S. Mann J. Mater. Chem. 2005 15 35 38
133. S. C. Homstrom A. J. Patil S. Mann J. Mater. Chem. 2007 17 3894 3900
134. J. E. Martin A. J. Patil M. F. Butler S. Mann Adv. Funct. Mater. 2011 21 674 681
135. A. J. Patil E. Muthusamy S. Mann Angew. Chem., Int. Ed. 2004 43 4928 4933
136. A. J. Patil M. Li E. Dujardin S. Mann Nano Lett. 2007 7 2660 2665
137. X. Guo F. C. Szoka Jr Acc. Chem. Res. 2003 36 335 341
138. S. M. Moghimi A. C. Hunter J. C. Murray Pharmacol. Rev. 2001 53 283 318
139. D. D. Lasic D. Needham Chem. Rev. 1995 95 2601 2628
140. M. C. Woodle D. D. Lasic Biochim. Biophys. Acta 1992 1113 171 199
141. A. Mueller D. F. O'Brien Chem. Rev. 2002 102 727 757
142. K. Katagiri K. Ariga J. Kikuchi Chem. Lett. 1999 661 662
143. M. Michel D. Vautier J. C. Voegel P. Schaaf V. Ball Langmuir 2004 20 4835 4839
144. S. S. Kim W. Z. Zhang T. J. Pinnavaia Science 1998 282 1302 1305
145. D. H. W. Hubert M. Jung P. M. Fredrik P. H. H. Bomans J. Meuldijk A. L. German Adv. Mater. 2000 12 1286 1290
146. H. T. Schmidt A. E. Ostafin Adv. Mater. 2002 14 532 535
147. S. Begu R. Durand D. A. Lerner C. Charnay C. Tourne-Peteilh J. M. Devoisselle Chem. Commun. 2003 640 641
148. Q. G. Xu Y. Tanaka J. T. Czernuszka Biomaterials 2007 28 2687 2694
149. K. M. Bromley A. W. Perriman A. J. Patil S. Mann Soft Matter 2009 5 2183 2187
150. L. C. Palmer S. I. Stupp Acc. Chem. Res. 2008 41 1674 1684
151. F. J. M. Hoeben P. Jonkheijm E. W. Miejer A. P. H. J. Schenning Chem. Rev. 2005 105 1491 1546
152. M. S. Choi T. Yamazaki I. Yamazaki T. Aida Angew. Chem., Int. Ed. 2004 43 150 158
153. G. D. Scholes G. Rumbles Nat. Mater. 2006 5 683 696
154. D. M. Eisele J. Knoester S. Kirsteinn J. P. Rabe D. A. Van-den Bout Nat. Nanotechnol. 2009 4 658 663
155. V. I. Prokhorenko D. B. Steensgaard A. R. Holzwarth Biophys. J. 2003 85 3173 3186
156. J. M. Olson Photochem. Photobiol. 1998 67 61 75
157. T. Ogi S. Ito Thin Solid Films 2006 500 289 295
158. A. S. R. Koti N. Periasamy Chem. Mater. 2003 15 369 371
159. G. De Luca G. Pollicino A. Romeo L. M. Scolaro Chem. Mater. 2006 18 2005 2007
160. W. Xu H. Guo D. L. Akins J. Phys. Chem. B 2001 105 1543 1546
161. Y. Fuiji Y. Tsukahara Y. Wada Bull. Chem. Soc. Jpn. 2006 79 561 568
162. H. Tokushia P. Hammond Adv. Funct. Mater. 2003 13 831 839
163. Y. S. Nam T. Shin H. Park A. P. Magyar K. Choi G. Fantner K. A. Nelson A. M. Belcher J. Am. Chem. Soc. 2010 132 1462 1463
164. T. Hatano M. Takeuchi A. Ikeda S. Shinkai Chem. Lett. 2003 32 314 315
165. T. Hatoano A.-H. Bae M. Takeuchi A. Ikeda S. Shinkai Bull. Chem. Soc. Jpn. 2004 77 1951 1957
166. Z. Wang C. J. Medforth J. A. Shelnutt J. Am. Chem. Soc. 2004 126 15954 15955
167. Z. Wang C. J. Medforth J. A. Shelnutt J. Am. Chem. Soc. 2004 126 16720 16721
168. P. J. Meadows E. Dujardin S. R. Hall S. Mann Chem. Commun. 2005 3688 3690
169. L. Zhang A. J. Patil L. Li A. Schierhorn S. Mann U. Gosele M. Knez Angew. Chem., Int. Ed. 2009 48 4982 4985
170. K. L. Gurunatha E. Dujardin J. Phys. Chem. C 2013 117 3489 3496
171. A. J. Patil Y. C. Lee J. W. Yang S. Mann Angew. Chem., Int. Ed. 2012 51 733 737