Self-folding single cell grippers

Nano Letters

Volumn 14, Issue 7, 2014, Pages 4164-4170

  Malachowski, Kate ^a   Jamal, Mustapha ^a   Jin, Qianru ^a   Polat, Beril ^a   Morris, Christopher J ^b   Gracias, David H ^a  

^a Johns Hopkins University   (United States)

^b U S ARMY RESEARCH LABORATORY   (United States)

Author keywords

lab on a chip; nanomechanics; nanomedicine; origami; robotics; Self assembly; surgery

Indexed keywords

BIOCOMPATIBILITY; BLOOD; BLOOD VESSELS; CELL CULTURE; GRIPPERS; LAB-ON-A-CHIP; MEDICAL NANOTECHNOLOGY; MOLECULAR BIOLOGY; NANOMECHANICS; ROBOTICS; SELF ASSEMBLY; SURGERY; THICK FILMS;

BIORESORBABLE; MOUSE-FIBROBLASTS; ORIGAMI; POTENTIAL UTILITY; RED BLOOD CELL; SILICON MONOXIDE; SINGLE RED BLOOD CELL; SURGICAL APPLICATIONS;

CELLS;

BIOMATERIAL; OXIDE; SILICON DERIVATIVE; SILICON DIOXIDE; SILICON MONOXIDE;

ANIMAL; CELL LINE; CHEMISTRY; CYTOLOGY; DEVICES; DOG; ERYTHROCYTE; FIBROBLAST; MOUSE; SINGLE CELL ANALYSIS; TISSUE MICROARRAY;

ANIMALS; BIOCOMPATIBLE MATERIALS; CELL LINE; DOGS; ERYTHROCYTES; FIBROBLASTS; MICE; OXIDES; SILICON COMPOUNDS; SILICON DIOXIDE; SINGLE-CELL ANALYSIS; TISSUE ARRAY ANALYSIS;

EID: 84904001853     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl500136a     Document Type: Article

References (81)

1. Altschuler, S. J.; Wu, L. F. Cell 2010, 141, 559-563
2. Ma, C.; Fan, R.; Admad, H.; Shi, Q.; Comin-Anduix, B.; Chodon, T.; Koya, R. C.; Liu, C.-C.; Kwong, G. A.; Radu, C. G.; Ribas, A.; Heath, J. R. Nat. Med. 2011, 17, 738-743
3. Di Carlo, D.; Tse, H. T. K.; Gossett, D. R. Introduction: Why Analyze Single Cells? In Single-Cell Analysis: Methods and Protocols; Lindstrom, S.; Andersson-Svahn, H., Eds.; Springer Science + Business Media: New York, 2012; Vol. 853.
4. Navin, N.; Krasnitz, A.; Rodgers, L.; Cook, K.; Meth, J.; Kendall, J.; Riggs, M.; Eberling, Y.; Troge, J.; Grubor, V.; Levy, D.; Lundin, P.; Maner, S.; Zetterberg, A.; Hicks, J.; Wigler, M. Genome Res. 2010, 68-80
5. Calbo, J.; van Montfort, E.; Proost, N.; van Drunen, E.; Beverloo, H. B.; Meuwissen, R.; Berns, A. Cancer Cell 2011, 19, 244-256
6. Pietras, A. Adv. Cancer Res. 2011, 112, 255-281
7. Mannello, F. BMC Med. 2013, 11, 169-173
8. Beckman, R. A.; Schemmann, G. S.; Yeang, C.-H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 14586-14591
9. Lindström, S.; Andersson-Svahn, H. Lab Chip 2010, 10, 3363-3372
10. Lindström, S.; Andersson-Svahn, H. Single Cell Analysis: Methods and Protocols; Springer Science + Business Media: New York, 2012; Vol. 853.
11. Ashkin, A.; Dziedzic, J. M.; Bjorkholm, J. E.; Chu, S. Opt. Lett. 1986, 11, 288-290
12. Townes-Anderson, E.; St. Jules, R. S.; Sherry, D.; Lichtenberger, J.; Hassanain, M. Mol. Vision 1998, 4, 12
13. Berns, M. W.; Tadir, Y.; Liang, H.; Tromberg, B. Methods Cell Biol. 1998, 55, 71-98
14. Xie, C.; Dinno, M. A.; Li, Y.-q. Opt. Lett. 2002, 27, 249-251
15. Lúcio, A.; Santos, R.; Mesquita, O. Phys. Rev. E 2003, 68, 041906
16. Zhang, H.; Liu, K.-K. J. R. Soc. Interface 2008, 5, 671-690
17. Wheeler, A. R.; Throndset, W. R.; Whelan, R. J.; Leach, A. M.; Zare, R. N.; Liao, Y. H.; Farrell, K.; Manger, I. D.; Daridon, A. Anal. Chem. 2003, 75, 3581-3586
18. Peng, X.; Li, P. Anal. Chem. 2004, 76, 5273-5281
19. Peng, X.; Li, P. Anal. Chem. 2004, 76, 5282-5292
20. Valero, A.; Merino, F.; Wolbers, F.; Luttge, R.; Vermes, I.; Andersson, H.; van den Berg, A. Lab Chip 2005, 5, 49-55
21. Di Carlo, D.; Wu, L. Y.; Lee, L. Lab Chip 2006, 6, 1445-1449
22. Di Carlo, D.; Aghdam, N.; Lee, L. Anal. Chem. 2006, 78, 4925-4930
23. Roman, G. T.; Chen, Y.; Viberg, P.; Culbertson, A. H.; Culbertson, C. T. Anal. Bioanal. Chem. 2007, 387, 9-12
24. Nilsson, J.; Evander, M.; Hammarström, B.; Laurell, T. Anal. Chim. Acta 2009, 649, 141-157
25. Park, S.; Zhang, Y.; Wang, T. H.; Yang, S. Lab Chip 2011, 11, 2893-2900
26. Ding, X.; Lin, S.-C. S.; Kiraly, B.; Yue, H.; Li, S.; Chiang, I.-K.; Shi, J.; Benkovic, S. J.; Huang, T. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 11105-11109
27. Charnley, M.; Textor, M.; Khademhosseini, A.; Lutolf, M. Integr. Biol. 2009, 1, 625-634
28. Lindström, S.; Andersson-Svahn, H. Biochim. Biophys. Acta 2011, 1810, 308-316
29. Smith, E. J.; Xi, W.; Makarov, D.; Monch, I.; Harazim, S. M.; Bolanos Quinones, V. A.; Schmidt, C. K.; Mei, Y.; Sanchez, S.; Schmidt, O. G. Lab Chip 2012, 12, 1917-1931
30. Kane, R. S.; Takayama, S.; Ostuni, E.; Ingber, D. E.; Whitesides, G. M. Biomaterials 1999, 20, 2363-2376
31. Azioune, A.; Storch, M.; Bornens, M.; Thery, M.; Piel, M. Lab Chip 2009, 9, 1640-1642
32. Gautrot, J. E.; Trappmann, B.; Oceguera-Yanez, F.; Connelly, J.; He, X.; Watt, F. M.; Huck, W. T. S. Biomaterials 2010, 31, 5030-5041
33. Leclair, A. M.; Ferguson, S. S. G.; Lagugne-Labathet, F. Biomaterials 2011, 32, 1351-1360
34. Mandal, K.; Balland, M.; Bureau, L. PLoS One 2012, 7, e37548
35. Chronis, N.; Lee, L. P. J. Microelectromech. Syst. 2005, 14, 857-863
36. Sakar, M. S.; Steager, E. B.; Kim, D. H.; Kim, M. J.; Pappas, G. J.; Kumar, V. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 043705
37. Kim, S.; Qiu, F.; Kim, S.; Ghanbari, A.; Moon, C.; Zhang, L.; Nelson, B.; Choi, H. Adv. Mater. 2013, 25, 5863-5868
38. Fernandes, R.; Gracias, D. H. Mater. Today 2009, 12, 14-20
39. Prinz, V. Y.; Seleznev, V. A.; Gutakovsky, A. K.; Chehovskiy, A. V.; Preobrazhenskii, V. V.; Putyato, M. A.; Gavrilova, T. A. Phys. E (Amsterdam, Neth.) 2000, 6, 828-831
40. Schmidt, O. G.; Eberl, K. Nature 2001, 410, 168
41. Kazuyoshi, K.; Fleischmann, T.; Saravanan, S.; Vaccaro, P. O.; Aida, T. Jpn. J. Appl. Phys. 2003, 42, 4079-4083
42. Chua, C. L.; Fork, D. K.; van Schuylenbergh, K.; Lu, J.-P. J. Microelectromech. Syst. 2003, 12, 989-995
43. Prinz, V. Y. Russ. Phys. J. 2003, 46, 568-576
44. Zhanga, L.; Goloda, S. V.; Deckardta, E.; Prinz, V. Y.; Grützmachera, D. Phys. E (Amsterdam, Neth.) 2004, 23, 280-284
45. Sasaki, M.; Briand, D.; Noell, W.; de Rooij, N. F. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 2004, 10, 455-461
46. Huang, M.; Boone, C.; Roberts, M.; Savage, D. E.; Lagally, M. G.; Shaji, N.; Qin, H.; Naim, J. A.; Liu, F. Adv. Mater. 2005, 17, 2860-2864
47. Arora, W. J.; Nichol, A. J.; Smith, H. I.; Barbastathis, G. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 053108
48. Moiseeva, E.; Senousy, Y. M.; Harnett, C. K. J. Micromech. Microeng. 2007, 17, N63-N68
49. Stellman, P.; Buchner, T.; Arora, W. J.; Barbastathis, G. J. Microelectromech. Syst. 2007, 16, 932-949
50. Bassik, N.; Stern, G. M.; Jamal, M.; Gracias, D. H. Adv. Mater. 2008, 20, 4760-4764
51. Leong, T. G.; Benson, B. R.; Call, E. K.; Gracias, D. H. Small 2008, 4, 1605-1609
52. Mei, Y.; Huang, G.; Solovev, A. A.; Bermudez Urena, E.; Monch, I.; Ding, F.; Reindl, T.; Fu, R. K. Y.; Chu, P. K.; Schmidt, O. G. Adv. Mater. 2008, 20, 4085-4090
53. Solovev, A. A.; Mei, Y.; Ureña, E. B.; Huang, G.; Schmidt, O. G. Small 2009, 5, 1688-1692
54. Leong, T. G.; Randall, C. L.; Benson, B. R.; Bassik, N.; Stern, G. M.; Gracias, D. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 703-708
55. Huang, G.; Mei, Y.; Thurmer, D. J.; Coric, E.; Schmidt, O. G. Lab Chip 2009, 9, 263-268
56. Bassik, N.; Stern, G. M.; Gracias, D. H. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 091901
57. Mei, Y.; Thurmer, D. J.; Deneke, C.; Kiravittaya, S.; Chen, Y.-F.; Dadgar, A.; Bertram, F.; Bastek, B.; Krost, A.; Christen, J.; Reindl, T.; Stoffel, M.; Coric, E.; Schmidt, O. G. ACS Nano 2009, 3, 1663-1668
58. Jamal, M.; Bassik, N.; Cho, J.-H.; Randall, C. L.; Gracias, D. H. Biomaterials 2010, 31, 1683-1690
59. Shenoy, V. B.; Gracias, D. H. MRS Bull. 2012, 37, 847-854
60. Harazim, S. M.; Xi, W.; Schmidt, C. K.; Sanchez, S.; Schmidt, O. G. J. Mater. Chem. 2012, 22, 2878-2884
61. Xi, W.; Solovev, A. A.; Ananth, A. N.; Gracias, D. H.; Sanchez, S.; Schmidt, O. G. Nanoscale 2012, 5, 1294-1297
62. Smith, E. J.; Xi, W.; Makarov, D.; Mönch, I.; Harazim, S.; Quiñones, V. A. B.; Schmidt, C. K.; Mei, Y.; Sanchez, S.; Schmidt, O. G. Lab Chip 2012, 12, 1917-1931
63. Soler, L.; Magdanz, V.; Fomin, V. M.; Sanchez, S.; Schmidt, O. G. ACS Nano 2013, 7, 9611-9620
64. Chalapat, K.; Chekurov, N.; Jiang, H.; Li, J.; Parviz, B.; Paraoanu, G. S. Adv. Mater. 2013, 25, 1
65. Bassik, N.; Brafman, A.; Zarafshar, A. M.; Jamal, M.; Luvsanjav, D.; Selaru, F. M.; Gracias, D. H. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16314-16317
66. Gultepe, E.; Randhawa, J. S.; Kadam, S.; Yamanaka, S.; Selaru, F. M.; Shin, E. J.; Kalloo, A. N.; Gracias, D. H. Adv. Mater. 2013, 25, 514-519
67. Gultepe, E.; Yamanaka, S.; Laflin, K. E.; Kadam, S.; Shim, Y.; Olaru, A. V.; Limketkai, B.; Khashab, M. A.; Kalloo, A. N.; Gracias, D. H.; Selaru, F. M. Gastroenterology 2013, 144, 691-693
68. Rimstidt, J. D.; Barnes, H. L. Geochim. Cosmochim. Acta 1980, 44, 1683-1699
69. Iler, R. K. J. Colloid Interface Sci. 1973, 43, 399-408
70. Hwang, S.-W.; Tao, H.; Kim, D.-H.; Cheng, H.; Song, J.-K.; Rill, E.; Brenckle, M. A.; Panilaitis, B.; Won, S. M.; Kim, Y.-S.; Song, Y. M.; Yu, K. J.; Ameen, A.; Li, R.; Su, Y.; Yang, M.; Kaplan, D. L.; Zakin, M. R.; Slepian, M. J.; Huang, Y.; Omenetto, F. G.; Rogers, J. A. Science 2012, 337, 1640-1644
71. Randhawa, J. S.; Leong, T. G.; Bassik, N.; Benson, B. R.; Jochmans, M. T.; Gracias, D. H. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 17238-17239
72. Hill, A. E.; Hoffman, G. R. Br. J. Appl. Phys. 1967, 18, 13
73. Fang, M.; Hu, D.; Shao, J. Chin. Opt. Lett. 2010, 8, 119-122
74. Leplan, H.; Robic, J. Y.; Pauleau, Y. J. Appl. Phys. 1996, 79, 6926-6931
75. Nikishkov, G. P. J. Appl. Phys. 2003, 94, 5333-5336
76. Friede, B.; Jansen, M. J. Non-Cryst. Solids 1996, 204, 202-203
77. Schulmeister, K.; Mader, W. J. Non-Cryst. Solids 2003, 320, 143-150
78. Rui, L.; Cheng, H.; Su, Y.; Hwang, S.-W.; Yin, L.; Tao, H.; Brenckle, M. A.; Kim, D.-H.; Omenetto, F. G.; Rogers, J. A.; Huang, Y. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 3106-3114
79. Kang, S.-K.; Hwang, S.-W.; Cheng, H.; Yu, S.; Kim, B. H.; Kim, J.-H.; Huang, Y.; Rogers, J. A. Adv. Funct. Mater. 2014, 10.1002/adfm.201304293
80. Pandey, S.; Ewing, M.; Kunas, A.; Nguyen, N.; Gracias, D. H.; Menon, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 19885-19890
81. Kummer, M. P.; Abbott, J. J.; Kratochvil, B. E.; Borer, R.; Sengul, A.; Nelson, B. J. IEEE Trans. Robotics 2010, 26, 1006-1017