Подражая биологии: построение наноструктур «снизу вверх»
5432
0
Подражая биологии: построение наноструктур «снизу вверх»
Emulating biology: Building nanostructures from the bottom up
Nadrian C. Seeman and Angela M. Belcher
PNAS, April 30, 2002; vol. 99, Suppl. 2; 6451-6455
Полный текст он-лайн: http://www.pnas.org/cgi/content/full/99/suppl_2/6451
ВВЕДЕНИЕ
Часто приходится слышать, что нанотехнология - передний край науки. Теперь уже всем известно, что нанотехнология включает создание и анализ объектов и механизмов, размеры которых по традиционным меркам чрезвычайно малы - порядка нескольких нанометров. Тем не менее, даже такие размеры на порядок больше тех величин, с которыми уже более ста лет имеют дело химики. Специалисты в области химического синтеза могут воздействовать на химические связи, пространственную конфигурацию и составные части молекул размером в несколько ангстрем. Специалисты по физической и аналитической химии изучили свойства множества таких молекул. Так в чем же заключаются особенности наномасштаба?
Ответов на этот вопрос, пожалуй, столько же, сколько ученых, называющих себя специалистами в области наноструктур и нанотехнологий. Наиболее интересной особенностью наномира являтся то, что именно в этом масштабе строятся структурные компоненты биологических систем, например, микротрубочки, микрофиламенты и хроматин. При исследовании методами структурного анализа с высокой разрешающей способностью (кристаллография, ядерный магнитный резонанс) оказывается, что эти структуры и другие компоненты клетки стабилизированы за счет сравнительно несложных взаимодействий: комплементарности формы, нейтрализации заряда, водородных и гидрофобных связей.
Ключевой особенностью биологических наноструктур является способность к распознаванию на молекулярном уровне, которая играет очень важную роль в процессах самосборки и матричной сборки атомных и молекулярных структур. К примеру, общеизвестно что две комплементарные цепи ДНК объединяются и образуют двойную спираль. Процесс самосборки имеет две характерные особенности: молекулы обладают высокой аффинностью по отношению друг к другу, а в результате образования связей формируется структура с предсказуемыми свойствами. Ученые, которые стремятся создавать определенные наноструктуры, предпочли бы имитировать подобные механизмы сборки. Вместо того, чтобы "спускаться" с макроскопического уровня, используя все более и более точные и дорогостоящие инструменты, им удобнее было бы создавать наноконструкции "снизу вверх", начиная с химических систем.
Каковы преимущества конструирования "снизу вверх"? Одно из них - огромное химическое разнообразие. Поскольку на поверхности компонентов клетки на единицу площади приходится множество функциональных групп, то в качестве строительного блока можно использовать всю эту сложную в химическом отношении поверхность. В принципе возможно менять положение и ориентацию такого блока. Конструирования "сверху вниз", напротив, основано на материалах с небольшим химическим разнообразием. Другое преимущество - большие количества, с которыми приходится иметь дело на химическом уровне. Всего 1 пикомоль вещества содержит 1012 молекул.
ПРИМЕНЕНИЕ ДНК В НАНОТЕХНОЛОГИИ
Компонент, который с наибольшим успехом применяется в экспериментах по имитации биологической самосборки - это ДНК (1). Линейные участки двойной спирали ДНК имеют довольно ограниченное применение. Однако можно создавать синтетические молекулы, образующие стабильные разветвленные структуры, что приведет к увеличению сложности структуры. Разветвленные молекулы ДНК можно создавать за счет соединения липких концов (2), как это показано на рис. 1.
Рис.1. Образование двумерной решетки за счет соединения липких концов. Буквами Х и У обозначены липкие концы, а Х' и У' - комплементарные им участки. Четыре мономера, изображенные слева, образуют структуру, показанную справа. Такую структуры можно расширять, добавляя новые мономеры. "Бреши", оставшиеся в комплексе, можно заполнить с помощью ДНК-лигазы.
В синтетических системах можно запрограммировать большое разнообразие липких концов. Для липкого конца длиной в N нуклеотидов возможны 4N различных нуклеотидных последовательностей. При достаточной длине липкие концы соединяются только за счет комплементарности оснований, но их также возможно ковалентно лигировать. При соединении липкие концы образуют классическую структуру В-ДНК (3). Благодаря этому, а также аффинности, которая достигается за счет комплементарности оснований, можно будет прогнозировать свойства синтезируемой структуры. Таким образом, если известны положения атомов какого-либо компонента по отношению к липкому концу, то будет известно и положение атомов другого компонента. Такая ситуация выгодно отличается, например, от взаимодействия антигена с антителом. Даже если известен антиген-связывающий сайт, нельзя достоверно предсказать положение, которое в нем занимает антиген. В каждом конкретном случае это положение нужно определять экспериментально.
Основные и неизменные цели нанотехнологии ДНК - использование ДНК в качестве каркаса при искусственной кристаллизации биологических макромолекул для кристаллографического анализа и ее применение для упорядочивания компонентов электронных наноустройств. Первый, а возможно и второй способ применения включают в себя сборку молекул ДНК в сети с периодической структурой. Так, четырехугольная структура, изображенная на рис.1, будет очень полезна, если ее продолжать таким образом, чтобы образовалась двух- или трехмерная решетка. Однако подобные структуры не обладают достаточной жесткостью, чтобы их можно было применять в качестве строительных блоков для образования решетки (5). Проблема была решена путем комбинации двух разветвленных структур таким образом, чтобы образовались участки двойного кроссовера (DX) молекул ДНК. При образовании DX отдельные цепи двух двойных спиралей ДНК перекрещиваются и "сшивают" спирали друг с другом.
На рис. 2 представлены две различные двумерные структуры, полученные путем DX (8). В структуре, изображенной на рис. 2а, повторяющимся элементом служат 2 молекулы ДНК, содержащие участки DX. На рис. 2b изображена структура из 4 молекул, объединенных за счет DX. Темными кружками на рисунках 2а и2b обозначена еще одна спираль ДНК, расположенная перпендикулярно плоскости рисунка. Эта дополнительная спираль может служить топографическим маркером для атомной микроскопии (atomic force microscopy). Размеры каждого структурного блока составляют около 4?16 нм. Таким образом, дополнительные спирали создают структуры наподобие шпилек через каждые 32 нм в структуре АВ* и через каждые 64 нм в структуре АВСD* (8).
Рис.2. Структуры, полученные из молекул, содержащих участки DX.
(а) Двухкомпонентная структура.
В верхней части рисунка схематически изображены две молекулы, содержащие участки DX (А и В*). Двойные спирали изображены в виде прямоугольников, комплементарные липкие концы - в виде соответствующих геометрических фигур. Молекула А - обычная DX-структура. Молекула В* содержит дополнительный участок ДНК в виде шпильки, который перпендикулярен плоскости рисунка (темный кружок). В нижней части рисунка изображена плоскостная структура, образованная при объединении компонентов А и В*.
(b) Четырехкомпонентная структура.
Условные обозначения те же, что и на рисунке (а).
В этой структуре использованы четыре компонента. А, В и С - обычные DX-структуры, молекула D* содержит шпильку. Расстояние между выступающими шпильками вдвое больше, чем в структуре (а).
Для получения двумерных наноструктур применяли и другие повторяющиеся элементы ДНК. Хотя отдельно взятая разветвленная структура (рис.1) слишком гибкая, из четырех таких элементов можно образовать параллелограмм с четкой структурой. Параллелограммы из ДНК использовали для получения сетеподобных структур с регулируемым размером полостей (9). Можно также получить участки тройного кроссовера (ТХ), состоящие из трех переплетенных между собой двойных спиралей ДНК, оси которых расположены в одной плоскости. Из таких молекул можно образовать двумерные структуры, в которых участки ТХ будут попеременно выступать с разных сторон плоскости (10).
Увеличить сложность полученных из ДНК структур можно нескольким способами. Один из них показан на рис 2b: из четырех структурных единиц составлен асимметричный блок с повторяющейся структурой. Дальнейшее развитие такого подхода влечет за собой неизбежные затраты на производство большого количества компонентов, необходимого для создания конкретной сложной двух- или трехмерной структуры. Winfree (11) предположил, что можно задавать последовательность липких концов таким образом, чтобы они собирались по запланированному алгоритму, наподобие плиток Ванга.
Примечание переводчика: плитки Ванга (Wang tiles) - комплект квадратных плиток, раскрашенных таким образом, чтобы каждая сторона была другого цвета (один из примеров - на рисунке).
Такие плитки были впервые предложены математиком Хао Вангом (Hao Wang) в 1961 г. в качестве модели для решения одной из математических задач. Ванг разработал алгоритм, позволяющий определить, достаточно ли конкретного набора таких плиток для равномерного заполнения плоскости. При этом плитки должны быть расположены строго определенным образом - так, чтобы соприкасающиеся стороны были одного цвета. Впоследствии была разработана математическая "теория плиток", описывающая поведение объектов, которые могут соединяться друг с другом по определенным правилам. Ее положения применяются в теории программирования и других областях математики.
Подобранные соответствующим образом комбинации таких "плиток" (т. е. молекул ДНК с липкими концами) могут объединяться в структуры, которые позволяют даже выполнять вычислительные операции. При этом значительно более сложные структуры создаются из сравнительно небольшого числа исходных элементов, что существенно снижает затраты на синтез компонентов. Возможность практического приложения этого метода была продемонстрирована на одномерной структуре из молекул ДНК с участками ТХ, с помощью которой удалось выполнить логическую операцию исключающего "ИЛИ" (cumulative exclusive OR, XOR) (рис.3).
Рис.3. Кумулятивное вычисление исключающего OR (XOR).
Операция XOR получает на входе два логических сигнала и выдает на выходе 0, если эти сигналы одинаковы, или 1, если они различаются.
(а) Структурные блоки ДНК, служащие для ввода информации (Хi), обозначены синим цветом. Их значение соответствует 0 или 1, в зависимости от наличия определенного сайта рестрикции. Красным цветом обозначены структурные блоки, соответствующие четырем возможным логическим комбинациям на выходе (Yi). Они отличаются по липким концам на нижней спирали ДНК. Структурные блоки С1 и С2, служащие для связи между структурами ввода и вывода, обозначены зеленым цветом.
(b) Порядок сборки структурных блоков.
По окончании самосборки одна из цепей ДНК лигируется таким образом, что проходит через всю систему насквозь. Таким образом обеспечивается связь между входом и выходом системы. Эту цепь можно идентифицировать путем частичной рестрикции и электрофореза в денатурирующем геле (сходная методика применяется при секвенировании ДНК).
На каждой стадии вычисления входные и выходные логические значения представлены в виде последовательности липких концов. Один и тот же липкий конец с одной стороны выходного (красного) блока соответствует значению 0, независимо от того, подходит или не подходит этот блок к определенному положению. В данном случае требуется более строгий контроль за самосборкой, чем при формировании периодической решетки. Несмотря на достаточную в целом точность метода, в ходе эксперимента (12) был обнаружен ряд ошибок.
Помимо статических структур, ДНК можно использовать для создания наномеханических устройств. Одна из ранних разработок (13) была основана на переходе от правосторонней В-ДНК к левосторонней Z-ДНК (рис. 4). Система состоит из двух жестких DX-молекул, соединенных спиралью ДНК, в которой содержится отрезок, способный осуществлять B-Z переход. Yurke et al. (14) описали устройство, в котором цепи ДНК в зависимости от нуклеотидной последовательности могли совершать движения наподобие разжимания щипцов. Подобный подход был использован для создания достаточно надежного вращающегося устройства (H. Yan, X. Zhang, Z. Shen, неопубликованные данные). Разработка наномеханических устройств, действие которых зависит от нуклеотидной последовательности ДНК, позволит в будущем применять ДНК в качестве элемента управления для нанороботов. Если каждое отдельное устройство способно принимать 2 положения, то комбинация из N таких устройств в суперструктуре наноробота обеспечит 2N различных структурных состояний. Упорядоченное распределение таких состояний позволит выполнять механическую работу.
Рис.4. Наномеханическое устройство,основанное на B-Z переходе в структуре ДНК.
Устройство состоит из двух DX-молекул, соединенных участком спирали, который может осуществлять B-Z переход (отмечен желтым цветом). После перехода нижний домен на правом участке молекулы (обозначен зеленым кружком) перемещается сверху вниз вращательным движением.
По-видимому, системы на основе ДНК поддаются достаточно надежному контролю. Какое практическое применение можно извлечь из этого?
Физические характеристики ДНК важны для понимания механизмов работы биологических систем, однако их возможность их применения в электронных наноустройствах пока ничем не подтверждена. Чтобы наиболее полно использовать способность ДНК к организации, необходимо комбинировать молекулы ДНК с другими наносистемами, в частности, неорганического происхождения, физические возможности которых имеют практическое применение. К таким материалам относятся нанокристаллы неорганических соединений и нанотрубки из атомов углерода, которые являются наиболее перспективными объектами для организации двух- и трехмерных структур. Сравнительно большие размеры созданных из ДНК структурных блоков и обилие функциональных групп на их поверхности наводят на мысль, что к одному такому блоку можно присоединять много объектов различного назначения.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ СТРУКТУР
Как мы уже отмечали ранее, применение биологических материалов дает много преимуществ при создании нового поколения миниатюрных электронных устройств. Особенную ценность представляют контроль пространственного расположения микроскопических деталей, возможность параллельной самосборки многих электронных компонентов в одном устройстве и возможность вносить поправки в конструкцию элементов. Важнейшими моментами при исследованиях в области биологической самоорганизации являются: определение совместимости и выбор подходящих комбинаций биологических и неорганических материалов; синтез соответствующих структурных блоков; понимание механизма самоорганизации структурных блоков и контроль над этим процессом.
В природных биологических системах макромолекулы осуществляют строгий контроль над образованием ядер кристаллизации неорганического вещества, стабилизацией фаз, процессами сборки и формирования пространственных структур (15, 16). Биологические системы способны собирать строительные блоки размером в несколько нанометров в морфологически безупречные и функционально сложные структуры. Эти структуры отличаются регулируемым размером и однородностью состава. Подобные материалы обычно пластичны и состоят из поразительно простого набора молекулярных строительных блоков (липиды, белки и нуклеиновые кислоты), объединенных в сложные конструкции. К примеру, белки, входящие в состав костной ткани, раковин моллюсков и диатомовых водорослей, способны вызывать образование ядер кристаллизации неорганических соединений (как в нано-, так и в макромасштабе), причем этот процесс четко организован в пространстве и во времени. Кроме того, характерной чертой живых систем является селективность и способность к узнаванию на молекулярном уровне. Наиболее известным примером служит реакция антиген-антитело. В отличие от современной полупроводниковой индустрии, которая для производства мельчайших деталей интегральных схем использует последовательную литографическую обработку, живые организмы копируют свои "чертежи" в основном с помощью нековалентных взаимодействий, которые способны одновременно и избирательно действовать на многие молекулярные компоненты.
Исключительная избирательность комплементарных биологических молекул дает возможность контролировать процесс формирования комплексов на основе неорганических структурных блоков, таких как наночастицы металла или полупроводникового материала. Например, была исследована возможность применения комплексов из олигомеров ДНК и нанокристаллов для построения сложных двух- и трехмерных структур (17, 18). При разработке высокочувствительных аналитических методов для обнаружения биомолекул были использованы белки, помеченные нанокристаллами (19, 20). Самоорганизующиеся монослойные структуры использовали в качестве матрицы для пространственной организации нанокристаллов, а в ряде случаев - для ковалентного связывания кристаллов полупроводника с поверхностью металла (21). Удалось получить сетевые наноструктуры из кластеров наночастиц золота с помощью дисульфидных связей (22), а также из наночастиц оксида железа - с помощью взаимодействия стрептавидин-биотин (23). Было показано, что пространственная ориентация в процессе специфической агрегации нанокристаллов обеспечивается за счет водородных связей, образованных парой модифицированных оснований: урацилом и 2,6-диаминопиридином (24). Хотя подобные методы химической "сшивки" обеспечивают весьма небольшую специфичность связывания биологической молекулы с неорганическим субстратом, потенциально они могут быть полезны для управляемого размещения наночастиц. При этом, однако, не используется способность биомолекул распознавать определенные грани кристаллов и даже атомный состав неорганической фазы. Пока также не используется регуляторное воздействие, которое биомолекулы обычно оказывают на фазы кристаллизации и кристаллографическую ориентацию.
В принципе возможно использовать самосборку биомолекул для контроля за сборкой неорганических или гибридных органически-неорганических структур. Для этого можно создавать смесь биомолекул с нанокристаллическими структурными блоками (количество разновидностей которых неограничено), а затем запускать процесс самосборки.
Для выявления механизмов взаимодействия биомолекул и неорганических материалов были применены методы биологического отбора (25). Целью работы являлся синтез новых материалов, полезных в технологическом отношении. Поскольку бимолекулярное взаимодействие со многими материалами не наблюдается в природе, автор данной статьи и ее коллеги использовали фаги для отбора определенных пептидных последовательностей. Brown (26) в своей работе использовал повторяющиеся полипептидные последовательности на поверхности клеток E. coli для избирательного связывания частиц металла. Для определения подходящих комбинаций биологических и неорганических компонентов и отбора пептидов, которые способны распознавать определенные неорганические материалы и влиять на рост их кристаллов, использовали геномную библиотеку соответствующим образом модифицированного бактериофага М13 (рис.5).
Рис.5. Отбор пептидов для создания нужных для микроэлектроники материалов.
Частицы бактериофага, на поверхности которых находились 1,9х109 случайных пептидных последовательностей, взаимодействовали с различными кристаллическими субстратами. Частицы, которые не обладали специфическим взаимодействием, удаляли с помощью интенсивных промывок. Связавшиеся с поверхностью кристалла частицы бактериофага элюировали буфером с более низким рН, разрывающим поверхностные связи. Элюированные частицы фага амплифицировали в клетках E. coli штамма ER 2537. При этом получали популяцию фага, на поверхности частиц которого присутствовали пептиды, взаимодействующие с данным кристаллическим субстратом. Амплифицированный фаг выделяли, титровали и снова подвергали экспозиции с новой порцией субстрата. Таким образом популяция фага обогащалась частицами, способными специфически связываться с определенным субстратом. Процедуру повторяли 3-5 раз и отбирали фаг, способный к наиболее прочному и специфичному связыванию. Затем ДНК фага секвенировали и определяли последовательность, кодирующую специфический связывающий пептид.
Экспрессионная фаговая библиотека была основана на комбинаторной библиотеке случайных пептидных фрагментов определенной длины (например, 7 или 12 аминокислотных остатков), которые были присоединены к рIII - минорному белку оболочки нитевидного колифага М13. Пять молекул такого гибридного белка рIII находились на одном конце фаговой частицы и занимали 10-16 нм на поверхности частицы размером 1 мкм. Использованная для селекции геномная библиотека состояла из 1,9х109 случайных нуклеотидных последовательностей. Такой подход применили для идентификации белков, способных специфически связываться с неорганическими частицами, например, нанокристаллами полупроводников. Это - многообещающий метод отбора пептидных последовательностей, способных распознавать определенные неорганические кристаллы и варианты кристаллографической ориентации небиологического происхождения, включая InP, GaAs и Si (25, рис. 6). Имеются данные, что отобранные таким образом пептидные последовательности способны влиять на размер, форму, структуру и оптические свойства нанокристаллов полупроводников (ZnS, CdS, CdSe, ZnSe и PbS).
Рис.6. Избирательное связывание пептидов с пространственной структурой, состоящей из GaAs.
С помощью несущих флуоресцентную метку частиц фага удалось показать, что специально отобранный пептид связывается только с частицами GaAs, нанесенными на поверхность в виде вписанных друг в друга квадратов.
Красные линии (толщиной 1 мкм) соответстуют GaAs, черное пространство (шириной 4 мкм) - SiO2. Эту способность избирательно связываться с пептидом можно также использовать для доставки нанокристаллов в определенные места.
ИТОГИ И ПЕРСПЕКТИВЫ
Нанотехнология, основанная на имитации биологических механизмов (так называемая биомиметика), обещает стать полезным инструментом прогресса в области кристаллографии макромолекул, наноэлектроники и наноробототехники. Среди основные проблем данной области можно отметить следующие:
Можно ли добиться контроля над размерами кристаллических или непериодических структур? Можно ли в будущем получить кристаллы двумерной структуры с размерами более 1-2 мкм?
Практические приложения наноэлектроники требуют высокой степени чистоты. Можно ли получить кристаллы, практически не содержащие дефектов решетки? Эта проблема может быть отчасти сглажена за счет технологий с высокой устойчивостью к ошибкам (27).
Смогут ли наномеханические устройства передавать силы таким же образом, как это делают макроскопические устройства?
Можно ли будет использовать описанные здесь системы и результаты сходных экспериментов (17, 18, 28) для того, чтобы объединить возможности создания пространственных структур с помощью "мокрых" биомиметических технологий с возможностями "сухих" технологий нанотрубок и наноэлектронных компонентов (30,31)?
Успех, достигнутый группой Whitesides (32) при работе в области структур чуть более крупных размеров можно считать показателем того, что создание структур путем сборки "снизу вверх" можно будет распространить и до наномасштабов. Предпринимаемые в настоящее время попытки распространить нанотехнологии ДНК с двух- на трехмерные структуры, возможно, позволят создавать реальную трехмерную интеграцию компонентов наноэлектронных устройств, хотя при этом могут возникнуть другие проблемы, например с адресацией данных и отводом тепла. Распознавание на биомолекулярном уровне и эволюцию белков можно использовать для разработки молекулярных механизмов проектирования и синтеза неорганических нанокристаллов. Это обеспечит и более гибкий подход к синтезу новых материалов. Биомиметическая нанотехнология только набирает силу, картина ее полного расцвета обещает быть просто захватывающей.
Литература
Seeman N. C. (1999) Trends Biotechnol. 17, 437-443[CrossRef][ISI][Medline].
Seeman N. C. (1982) J. Theor. Biol. 99, 237-247[ISI][Medline].
Qiu H. , Dewan, J. C. & Seeman, N. C. (1997) J. Mol. Biol. 267, 881-898[CrossRef][ISI][Medline].
Robinson B. H. & Seeman N. C. (1987) Protein Eng. 1, 295-300[Abstract].
Petrillo M. L., Newton C. J., Cunningham R. P., Ma R.-I., Kallenbach N. R. & Seeman N. C. (1988) Biopolymers 27, 1337-1352[ISI][Medline].
Fu, T.-J. & Seeman, N. C. (1993) Biochemistry 32, 3211-3220[ISI][Medline].
Li X., Yang X., Qi J. & Seeman N. C. (1996) J. Am. Chem. Soc. 118, 6131-6140[CrossRef][ISI].
Winfree E., Liu F., Wenzler L. A. & Seeman N. C. (1998) Nature (London) 394, 539-544[CrossRef][ISI][Medline].
Mao C., Sun W. & Seeman N. C. (1999) J. Am. Chem. Soc. 121, 5437-5443[CrossRef][ISI].
LaBean T. H., Yan H., Kopatsch J., Liu F., Winfree E., Reif J. H. & Seeman N. C. (2000) J. Am. Chem. Soc. 122, 1848-1860[CrossRef][ISI].
Winfree E. (1996) in DNA Based Computing, eds. Lipton E. J. & Baum E. B. (Am. Math. Soc., Providence, RI), pp. 199-219.
Mao C., LaBean T. H., Reif J. H. & Seeman N. C. (2000) Nature (London) 407, 493-496[CrossRef][ISI][Medline].
Mao C., Sun W., Shen Z. & Seeman N. C. (1999) Nature (London) 397, 144-146[CrossRef][ISI][Medline].
Yurke B., Turberfield A. J., Mills A. P., Jr, Simmel F. C. & Neumann J. L. (2000) Nature (London) 406, 605-608[CrossRef][ISI][Medline].
Belcher A. M., Wu X. H., Christensen R. J., Hansma P. K., Stucky G. D. & Morse D. E. (1996) Nature (London) 381, 56-58[ISI].
Falini, G. , Albeck, S. , Weiner, S. & Addadi, L. (1996) Science 271, 67-69[Abstract].
Alivisatos A. P., Johnsson K. P., Peng X., Wilson T. E., Loweth C. J., Bruchez M. P. & Schultz P. G. (1996) Nature (London) 382, 609-611[ISI][Medline].
Mirkin C. A., Letsinger R. L, Mucic R. C. & Stofoff J. J. (1996) Nature (London) 382, 607[ISI][Medline].
Chan W. C. W. & Nie S. (1998) Science 281, 2016-2018[Abstract/Free Full Text].
Bruchez M., Moronne M., Gin P., Weiss S. & Alivisatos A. P. (1998) Science 281, 2013-2016[Abstract/Free Full Text].
Colvin V. L., Goldstein A. N. & Alivisatos A. P. (1992) J. Am. Chem. Soc. 114, 5221-5230[ISI].
Baum T., Bethell D., Brust M. & Schiffrin D. J. (1999) Langmuir 15, 866-871[CrossRef][ISI].
Li M., Wong K. K. W. & Mann S. (1999) Chem. Mater. 11, 23-26[CrossRef][ISI].
Cusack L., Rao S. N., Wenger J. & Fitzmaurice J. D. (1997) Chem. Mat. 9, 624-631[CrossRef][ISI].
Whaley S. R., English D. S., Hu E. L., Barbara P. R. & Belcher A. M. (2000) Nature (London) 405, 665-668[CrossRef][ISI][Medline].
Brown S. (1992) Proc. Nat. Acad. Sci. USA 89, 8651-8655[Abstract].
Heath J. R., Keukes P. J., Snider G. & Silliams R. (1998) Science 280, 1716-1721[Abstract/Free Full Text].
Mbindyo J. K. N., Reiss B. D., Martin B. R., Keating C. D., Natan M. J. & Mallouk T. E. (2001) Adv. Mater. 13, 249-254[CrossRef][ISI].
Colbert D. T., Zhang J., McClure S. M., Nikolaev P., Chen Z., Hafner J. H., Owens D. W., Kotula P. G., Carter C. B., Weaver J. H., et al. (1994) Science 266, 1218-1222[ISI].
Reed M. A., Zhou C., Muller C. J., Burgin T. P. & Tour J. M. (1997) Science 278, 252-254[Abstract/Free Full Text].
Collier C. P., Wong E. W., Belohradsky M., Raymo F. M., Stoddart J. F., Keukes P. J., Williams R. S. & Heath J. R. (1999) Science 285, 391-394[Abstract/Free Full Text].
Trau M., Yao N., Kim E., Xia Y., Whitesides G. M. & Aksay I. A. (1997) Nature (London) 390, 674-676[CrossRef][ISI]
