Self-Propelled Micro-/Nanomotors Based on Controlled Assembled Architectures

Advanced Materials

Volumn 28, Issue 6, 2016, Pages 1060-1072

  Lin, Xiankun ^a   Wu, Zhiguang ^a   Wu, Yingjie ^a   Xuan, Mingjun ^a   He, Qiang ^a  

^a HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

architecture; biomedical applications; controlled assembly; micro nanomotors; self propulsion

Indexed keywords

ARCHITECTURE; BIOCOMPATIBILITY; BIODEGRADABILITY; SELF ASSEMBLY;

BIOMEDICAL APPLICATIONS; CONTROLLED ASSEMBLY; FUNCTIONAL COMPONENTS; FUTURE RESEARCH DIRECTIONS; LAYER-BY-LAYER ASSEMBLIES; MICRO-/NANOMOTORS; MOLECULAR SELF ASSEMBLY; SELF PROPULSION;

MEDICAL APPLICATIONS;

BIOMATERIAL; METAL; NANOMATERIAL;

BIOREMEDIATION; CATALYSIS; CHEMISTRY; CYTOLOGY; DRUG DELIVERY SYSTEM; ERYTHROCYTE; HUMAN; MINIATURIZATION; MOTION; NANOMEDICINE; NANOTECHNOLOGY; OPTICS; PHOTOCHEMISTRY; PROCEDURES; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY;

BIOCOMPATIBLE MATERIALS; BIODEGRADATION, ENVIRONMENTAL; CATALYSIS; DRUG DELIVERY SYSTEMS; ERYTHROCYTES; HUMANS; METALS; MICROSCOPY, ELECTRON, SCANNING; MICROSCOPY, ELECTRON, TRANSMISSION; MINIATURIZATION; MOTION; NANOMEDICINE; NANOSTRUCTURES; NANOTECHNOLOGY; OPTICS AND PHOTONICS; PHOTOCHEMISTRY;

EID: 84957538115     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201502583     Document Type: Article

References (84)

1. a) J. A. Spudich, Science 2011, 331, 1143;
2. b) M. G. L. van den Heuvel, C. Dekker, Science 2007, 317, 333;
3. c) J. Howard, Nature 1997, 389, 561.
4. J. D. Badjic, V. Balzani, A. Credi, S. Silvi, J. F. Stoddart, Science 2004, 303, 1845.
5. a) S. P. Fletcher, F. Dumur, M. M. Pollard, B. L. Feringa, Science 2005, 310, 80;
6. b) N. Koumura, R. W. J. Zijlstra, R. A. van Delden, N. Harada, B. L. Feringa, Nature 1999, 401, 152;
7. c) D. A. Leigh, J. K. Y. Wong, F. Dehez, F. Zerbetto, Nature 2003, 424, 174.
8. a) M. F. Hawthorne, J. I. Zink, J. M. Skelton, M. J. Bayer, C. Liu, E. Livshits, R. Baer, D. Neuhauser, Science 2004, 303, 1849;
9. b) T. R. Kelly, H. De Silva, R. A. Silva, Nature 1999, 401, 150;
10. c) T. Kudernac, N. Ruangsupapichat, M. Parschau, B. Macia, N. Katsonis, S. R. Harutyunyan, K.-H. Ernst, B. L. Feringa, Nature 2011, 479, 208;
11. d) A. Coskun, M. Banaszak, R. D. Astumian, J. F. Stoddart, B. A. Grzybowski, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 19.
12. A. Barreiro, R. Rurali, E. R. Hernández, J. Moser, T. Pichler, L. Forrõ, A. Bachtold, Science 2008, 320, 775.
13. a) J. Wang, Nanomachines: Fundamentals and Applications, Wiley-VCH, Weinheim, Germany 2013;
14. b) T. E. Mallouk, A. Sen, Sci. Am. 2009, 300, 72.
15. G. A. Ozin, I. Manners, S. Fournier-Bidoz, A. Arsenault, Adv. Mater. 2005, 17, 3011.
16. a) M. Guix, C. C. Mayorga-Martinez, A. Merkoci, Chem. Rev. 2014, 114, 6285;
17. b) L. K. E. A. Abdelmohsen, F. Peng, Y. Tu, D. A. Wilson, J. Mater. Chem. B 2014, 2, 2395;
18. c) J. Wang, W. Gao, ACS Nano 2012, 6, 5745;
19. d) T. M. Allen, P. R. Cullis, Science 2004, 303, 1818;
20. e) D. Patra, S. Sengupta, W. Duan, H. Zhang, R. Pavlick, A. Sen, Nanoscale 2013, 5, 1273.
21. S. Balasubramanian, D. Kagan, C.-M. J. Hu, S. Campuzano, M. J. Lobo-Castañon, N. Lim, D. Y. Kang, M. Zimmerman, L. F. Zhang, J. Wang, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 4161.
22. a) W. Gao, J. Wang, ACS Nano 2014, 8, 3170;
23. b) J. G. S. Moo, M. Pumera, Chem. Eur. J. 2015, 21, 58.
24. J. Li, W. Gao, R. Dong, A. Pei, S. Sattayasamitsathit, J. Wang, Nat. Commun. 2014, 5, 5026.
25. R. F. Ismagilov, A. Schwartz, N. Bowden, G. M. Whitesides, Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 652.
26. W. F. Paxton, K. C. Kistler, C. C. Olmeda, A. Sen, S. K. St. Angelo, Y. Cao, T. E. Mallouk, P. E. Lammert, V. H. Crespi, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 13424.
27. S. Fournier-Bidoz, A. C. Arsenault, I. Manners, G. A. Ozin, Chem. Commun. 2005, 441.
28. S. Sánchez, L. Soler, J. Katuri, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 1414.
29. W. Wang, W. T. Duan, S. Ahmed, T. E. Mallouk, A. Sen, Nano Today 2013, 8, 531.
30. Y. Mei, A. A. Solovev, S. Sanchez, O. G. Schmidt, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 2109.
31. a) J. B. Li, Q. He, X. H. Yan, Molecular Assembly of Biomimetic Systems, Wiley-VCH, Weinheim, Germany 2011;
32. b) G. M. Whitesides, B. Grzybowski, Science 2002, 295, 2418.
33. D. A. Wilson, R. J. M. Nolte, J. C. M. van Hest, Nat. Chem. 2012, 4, 268.
34. Y. J. Wu, Z. G. Wu, X. K. Lin, Q. He, J. B. Li, ACS Nano 2012, 6, 10910.
35. K. Ariga, Q. Ji, W. Nakanishi, J. P. Hill, M. Aono, Mater. Horiz. 2015, 2, 406.
36. a) P. Jemish, M. Xing, K. Jaideep, S. Juliane, M. S. Morgan, T.-P. Carolina, S. Lluís, S. Samuel, Sci. Technol. Adv. Mater. 2015, 16, 014802;
37. b) S. Sengupta, M. E. Ibele, A. Sen, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 8434;
38. c) S. J. Ebbens, J. R. Howse, Soft Matter 2010, 6, 726;
39. d) J. Wang, K. M. Manesh, Small 2010, 6, 338;
40. e) P. Degen, Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2014, 19, 611;
41. f) S. Sánchez, M. Pumera, Chem. Asian J. 2009, 4, 1402.
42. a) Y. Jia, W. G. Dong, X. Y. Feng, J. L. Lia, J. B. Li, Nanoscale 2015, 7, 82;
43. b) J. L. Li, Y. Jia, W. G. Dong, X. Y. Feng, J. B. Fei, J. B. Li, Nano Lett. 2014, 14, 6160;
44. c) W. X. Song, Q. He, Y. Cui, H. Mohwald, S. Diez, J. B. Li, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2009, 379, 175.
45. a) A. A. Solovev, S. Sanchez, O. G. Schmidt, Nanoscale 2013, 5, 1284;
46. b) W. Gao, A. Pei, X. M. Feng, C. Hennessy, J. Wang, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 998;
47. c) J. G. Gibbs, Y. P. Zhao, Small 2010, 6, 1656;
48. d) S. Ahmed, D. T. Gentekos, C. A. Fink, T. E. Mallouk, ACS Nano 2014, 8, 11053.
49. J. Leckie, A. Hope, M. Hughes, S. Debnath, S. Fleming, A. W. Wark, R. V. Ulijn, M. D. Haw, ACS Nano 2014, 8, 9580.
50. a) G. Decher, J. B. Schlenoff, Multilayer Thin Films: Sequential Assembly of Nanocomposite Materials, Wiley-VCH, Weinheim, Germany 2012;
51. b) G. Decher, Science 1997, 277, 1232.
52. E. Donath, G. B. Sukhorukov, F. Caruso, S. A. Davis, H. Möhwald, Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 2201.
53. S. Ai, G. Lu, Q. He, J. Li, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11140.
54. K. Ariga, Q. Ji, J. P. Hill, Y. Bando, M. Aono, NPG Asia Mater. 2012, 4, e17.
55. X. Zhang, H. Chen, H. Zhang, Chem. Commun. 2007, 1395.
56. Y. J. Wu, T. Y. Si, X. K. Lin, Q. He, Chem. Commun. 2015, 51, 511.
57. L. L. del Mercato, M. Carraro, A. Zizzari, M. Bianco, R. Miglietta, V. Arima, I. Viola, C. Nobile, A. Soraru, D. Vilona, G. Gigli, M. Bonchio, R. Rinaldi, Chem. Eur. J. 2014, 20, 10910.
58. Z. G. Wu, Y. J. Wu, W. P. He, X. K. Lin, J. M. Sun, Q. He, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 7000.
59. Y. Zhao, F. Sakai, L. Su, Y. J. Liu, K. C. Wei, G. S. Chen, M. Jiang, Adv. Mater. 2013, 25, 5215.
60. D. A. Wilson, R. J. M. Nolte, J. C. M. van Hest, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 9894.
61. D. A. Wilson, B. de Nijs, A. van Blaaderen, R. J. M. Nolte, J. C. M. van Hest, Nanoscale 2013, 5, 1315.
62. L. Wang, Y. Liu, J. He, M. J. Hourwitz, Y. Yang, J. T. Fourkas, X. Han, Z. Nie, Small 2015, 11, 3762.
63. B. Dong, T. Zhou, H. Zhang, C. Y. Li, ACS Nano 2013, 7, 5192.
64. M. Liu, L. M. Liu, W. L. Gao, M. D. Su, Y. Ge, L. L. Shi, H. Zhang, B. Dong, C. Y. Li, Nanoscale 2014, 6, 8601.
65. Y. Ikezoe, G. Washino, T. Uemura, S. Kitagawa, H. Matsui, Nat. Mater. 2012, 11, 1081.
66. a) Y. Cho, W. Lee, Y. K. Jhon, J. Genzer, K. Char, Small 2010, 6, 2683;
67. b) M. Raoufi, D. Tranchida, H. Schönherr, Langmuir 2012, 28, 10091.
68. J. Vicario, R. Eelkema, W. R. Browne, A. Meetsma, R. M. La Crois, B. L. Feringa, Chem. Commun. 2005, 3936.
69. V. Magdanz, G. Stoychev, L. Ionov, S. Sanchez, O. G. Schmidt, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 2673.
70. Y. J. Wu, X. K. Lin, Z. G. Wu, H. Mohwald, Q. He, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 10476.
71. Y. Yang, Q. He, L. Duan, Y. Cui, J. B. Li, Biomaterials 2007, 28, 3083.
72. Z. G. Wu, X. K. Lin, X. Zou, J. M. Sun, Q. He, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 250.
73. Z. G. Wu, T. L. Li, J. X. Li, W. Gao, T. L. Xu, C. Christianson, W. W. Gao, M. Galarnyk, Q. He, L. F. Zhang, J. Wang, ACS Nano 2014, 8, 12041.
74. Z. G. Wu, T. L. Li, W. Gao, T. L. Xu, B. Jurado-Sánchez, J. X. Li, W. W. Gao, Q. He, L. F. Zhang, W. J., Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 3881.
75. a) W. Gao, L. Zhang, AlChE J. 2015, 61, 738;
76. b) C.-M. J. Hu, R. H. Fang, J. Copp, B. T. Luk, L. Zhang, Nat. Nanotechnol. 2013, 8, 336.
77. M. J. Xuan, J. X. Shao, L. R. Dai, Q. He, J. B. Li, Adv. Healthcare Mater. 2015, 4, 1645.
78. M. J. Xuan, J. X. Shao, X. K. Lin, L. R. Dai, Q. He, Colloids Surf., A 2015, 482, 92.
79. M. Liu, L. M. Liu, W. L. Gao, M. D. Su, Y. Ge, L. L. Shi, H. Zhang, B. Dong, C. Y. Li, Nanoscale 2015, 7, 4949.
80. Z. G. Wu, X. K. Lin, Y. J. Wu, T. Y. Si, J. M. Sun, Q. He, ACS Nano 2014, 8, 6097.
81. A. Zizzari, M. Bianco, R. Miglietta, L. L. del Mercato, M. Carraro, A. Soraru, M. Bonchio, G. Gigli, R. Rinaldi, I. Viola, V. Arima, Lab Chip 2014, 14, 4391.
82. L. Soler, V. Magdanz, V. M. Fomin, S. Sanchez, O. G. Schmidt, ACS Nano 2013, 7, 9611.
83. M. J. Xuan, J. X. Shao, X. K. Lin, L. R. Dai, Q. He, ChemPhysChem 2014, 15, 2255.
84. W. Gao, A. Pei, J. Wang, ACS Nano 2012, 6, 8432.