उच्च एकाग्रता एकल अणु माइक्रोस्कोपी के लिए शून्य मोड वेवगाइड्स का निर्माण
Summary
यहां वर्णित शून्य मोड वेवगाइड्स के समानांतर निर्माण के लिए एक नैनोस्फीयर लिथोग्राफी विधि है, जो नैनो-टू माइक्रोमोलर सांद्रता फ्लोरोफोरेस में एकल अणु इमेजिंग के लिए धातु पहने ग्लास माइक्रोस्कोपी कवरलिप में नैनोपेर्चर की सरणी हैं। विधि एक वेवगाइड टेम्पलेट बनाने के लिए कोलाइडियल क्रिस्टल सेल्फ-असेंबली का लाभ उठाती है।
Abstract
एकल अणु फ्लोरेसेंस एंजाइमोलॉजी में, समाधान में लेबल किए गए सब्सट्रेट्स से पृष्ठभूमि फ्लोरेसेंस अक्सर फ्लोरोफोर एकाग्रता को पिको-नैनोमोलर पर्वतमाला तक सीमित करती है, कई शारीरिक लिगामेंट सांद्रता से कम परिमाण के कई आदेश। ऑप्टिकल नैनोस्ट्रक्चर्स को शून्य मोड वेवगाइड्स (जेडएमडब्ल्यू) कहा जाता है, जो एल्यूमीनियम या सोने जैसे पतले संचालन धातु में निर्मित व्यास एपर्चर में 100−200 एनएम हैं, जो दृश्यमान प्रकाश उत्तेजन को ज़ेप्टोलिटर प्रभावी मात्रा तक सीमित करके फ्लोरोफोरस की माइक्रोमोलर सांद्रता पर व्यक्तिगत अणुओं की इमेजिंग की अनुमति देते हैं। हालांकि, महंगे और विशेष नैनोफैब्रिकेशन उपकरणों की आवश्यकता ने जेडएमडब्ल्यू के व्यापक उपयोग को पहले से ही किया है। आमतौर पर, इलेक्ट्रॉन बीम लिथोग्राफी का उपयोग करके सीधे लेखन द्वारा जेडएमडब्ल्यू जैसे नैनोस्ट्रक्चर प्राप्त किए जाते हैं, जो अनुक्रमिक और धीमी होती हैं। यहां, कोलाइडियल, या नैनोस्फीयर, लिथोग्राफी का उपयोग वेवगाइड फैब्रिकेशन के लिए नैनोमीटर-स्केल मास्क बनाने के लिए वैकल्पिक रणनीति के रूप में किया जाता है। यह रिपोर्ट प्रत्येक चरण के लिए व्यावहारिक विचारों के साथ दृष्टिकोण का विस्तार से वर्णन करती है । विधि अंतिम तरंगाई व्यास और 100−200 एनएम की गहराई के साथ, समानांतर में हजारों एल्यूमीनियम या सोने के ZMWs बनाने की अनुमति देती है। केवल आम प्रयोगशाला उपकरण और धातु जमा के लिए एक थर्मल वाष्पीकरण की आवश्यकता है। जैव रासायनिक समुदाय के लिए ZMWs को अधिक सुलभ बनाकर, यह विधि सेलुलर सांद्रता और दरों पर आणविक प्रक्रियाओं के अध्ययन को सुविधाजनक बना सकती है।
Introduction
एकल अणु तकनीक जैसे एकल अणु फ्लोरेसेंस अनुनाद ऊर्जा हस्तांतरण (एसएमएफआरईटी) या एकल अणु फ्लोरेसेंस सहसंबंध स्पेक्ट्रोस्कोपी (एफसीएस) आणविक जैवभौतिकी के लिए शक्तिशाली उपकरण हैं, जिससे गतिशील आंदोलनों, संरचनाओं और ट्रांसक्रिप्शन1, 2,3,अनुवाद4,5,6,और कई अन्य7जैसी प्रक्रियाओं में व्यक्तिगत जैव अणुओं के अध्ययन की अनुमति मिलती है। SMFRET के लिए, कुल आंतरिक प्रतिबिंब फ्लोरेसेंस (टीआईआरएफ) माइक्रोस्कोपी एक आम विधि है क्योंकि समय के साथ कई सीमित अणुओं का पालन किया जा सकता है, और टीआईआर द्वारा उत्पन्न अंधतान तरंग कवरलिप8से सटे 100−200 एनएम क्षेत्र तक सीमित है। हालांकि, यहां तक कि एक्सट्रॉइटेशन वॉल्यूम पर इस प्रतिबंध के साथ, पृष्ठभूमि फ्लोरोसेंस9के ऊपर एकल अणु संकेतों का पता लगाने के लिए अभी भी पीपीएम या एनएम पर्वतमाला के लिए पतला करने की आवश्यकता है। चूंकि सेलुलर एंजाइमों के माइकलिस-मेंटेन कॉन्स्टेंपंपंटिस आमतौर पर μM से एमएम रेंज10में होते हैं, इसलिए एकल अणु अध्ययनों में जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं आमतौर पर कोशिका की तुलना में बहुत धीमी होती हैं। उदाहरण के लिए, ई. कोलाई11, 12 में प्रोटीन संश्लेषण 15−20 अमीनो एसिड प्रति सेकंड होता है, जबकि एसएमएफईटी प्रयोगों में अधिकांश प्रोकैरियोटिक राइबोसोम 0.1−1 अमीनो एसिड प्रति सेकंड13पर अनुवाद करते हैं। प्रोटीन संश्लेषण में, क्रिस्टल संरचनाओं और रुकी हुई राइबोसोम्स पर smFRET से पता चला है कि ट्रएनए-एमआरएनए ट्रांसलोकेशन चरण14,15से पहले ‘हाइब्रिड’ और ‘शास्त्रीय’ राज्यों के बीच स्थानांतरण आरएनए (ट्रानोस) में उतार-चढ़ाव होता है। हालांकि, जब स्थानांतरण GTPase कारक, EF-G, मौजूद था की शारीरिक सांद्रता, एक अलग संरचना, संकर और शास्त्रीय राज्यों के बीच मध्यवर्ती, smFRET 6 मेंमनायागया था । कोशिका में उन लोगों के समान दरों और सांद्रता पर गतिशील आणविक प्रक्रियाओं का अध्ययन महत्वपूर्ण है, लेकिन एक तकनीकी चुनौती बनी हुई है।
फ्लोरोसेंट सब्सट्रेट एकाग्रता बढ़ाने की रणनीति धातु आधारित, उप-दृश्यमान तरंगदैर्ध्य एपर्चर का उपयोग है, जिसे शून्य मोड वेवगाइड्स (जेडएमडब्ल्यू) कहा जाता है, जो सीमित उत्तेजन क्षेत्रों को उत्पन्न करता है जो अपर्चर16 (चित्रा 1)के भीतर स्थानीय रूप से जैव अणुओं को उत्तेजित करते हैं। एपर्चर आमतौर पर 100−200 एनएम व्यास में और 100−150 एनएम गहराई में17हैं। कुओं के आकार और आकार से संबंधित एक कटऑफ तरंगदैर्ध्य के ऊपर (λसी ≈ 2.3 बार गोलाकार तरंग के लिए व्यास का 2.3 गुना पानी के साथ डाइइलेक्ट्रिक माध्यम18के रूप में), वेवगाइड में किसी भी प्रचार मोड की अनुमति नहीं है, इसलिए शून्य मोड वेवगाइड शब्द। हालांकि, एक दोलन विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, एक सर्वागीण तरंग कहा जाता है, तीव्रता में तेजी से खस्ताहाल अभी भी तरंग18,19में थोड़ी दूरी पर सुरंगों । यद्यपि टीआईआर एनिवेसेंट तरंगों के समान, जेडएमडब्ल्यू एनिवेसेंट तरंगों में एक छोटा क्षय स्थिर होता है, जिसके परिणामस्वरूप वेवगाइड के भीतर 10−30 एनएम प्रभावी उत्तेजन क्षेत्र होता है। फ्लोरोसेंटली लेबल वाले लिगांड की माइक्रोमोलर सांद्रता में, उत्तेजन क्षेत्र के भीतर केवल एक या कुछ अणु एक साथ मौजूद होते हैं। उत्तेजन की मात्रा और इसके परिणामस्वरूप पृष्ठभूमि फ्लोरेसेंस की कमी का यह प्रतिबंध जैविक रूप से प्रासंगिक सांद्रता पर एकल अणुओं के फ्लोरेसेंस इमेजिंग को सक्षम बनाता है। यह कई प्रणालियों20पर लागू किया गया है, जिसमें एकल प्रोटीन प्रसार21के एफसीएस माप, कम आत्मीयता लिगांड-प्रोटीन22 के एकल अणु FRET माप और प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन23,और एकल आणविक कारोबार की घटनाओं के स्पेक्ट्रो-इलेक्ट्रोकेमिकल माप24शामिल हैं।
जेडएमडब्ल्यू को आयन बीम मिलिंग25, 26 या इलेक्ट्रॉन बीम लिथोग्राफी (ईबीएल) का उपयोग करके धातु की परत को सीधे पैटर्न करके उत्पादित किया गया है और इसके बाद प्लाज्मा-नक़्क़ाशी16,27। ये मास्कलेस लिथोग्राफी विधियां श्रृंखला में वेवगाइड बनाती हैं और आमतौर पर जेडएमडब्ल्यू तकनीक को व्यापक रूप से अपनाने से रोकने के लिए विशेष नैनोफैब्रिकेशन सुविधाओं तक पहुंच की आवश्यकता होती है। एक अन्य विधि, पराबैंगनी नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी लिफ्ट-ऑफ28,एक स्टैंप जैसी विरोध फिल्म पर एक उलटा ZMW टेम्पलेट दबाने के लिए क्वार्ट्ज स्लाइड मोल्ड का उपयोग करता है। हालांकि इस विधि को अधिक सुव्यवस्थित किया गया है, फिर भी क्वार्ट्ज मोल्ड के निर्माण के लिए ईबीएल की आवश्यकता होती है। यह लेख एक सरल और सस्ती टेम्पलेटेड निर्माण विधि के लिए प्रोटोकॉल प्रस्तुत करता है जिसमें ईबीएल या आयन-बीम मिलिंग की आवश्यकता नहीं होती है और यह एक लिथोग्राफिक मास्क बनाने के लिए नैनोस्फीयर की क्लोज-पैकिंग पर आधारित है।
नैनोस्फीयर या “प्राकृतिक” लिथोग्राफी, जिसे पहली बार 1 9 82 में डेकमैन और डनस्मुइर29,30द्वारा प्रस्तावित किया गया था, मोनोडिस्पर्स कॉलोइडल कणों की आत्म-असेंबली का उपयोग करता है, जिसमें दसियों नैनोमीटर से लेकर माइक्रोमीटर31के दसियों तक, नक़्क़ाशी और/या सामग्रियों के जमाव के माध्यम से सतह पैटर्न के लिए टेम्पलेट्स बनाने के लिए। दो आयामी (2डी) या त्रि-आयामी (3 डी) कोलाइडियल कणों की अवधिगत सरणी, जिसे कोलॉयडल क्रिस्टल के रूप में जाना जाता है, को बिखरने और विवर्तन32से उज्ज्वल इंद्रधनुष की विशेषता है। हालांकि इलेक्ट्रॉन-बीम या फोटोलिथोग्राफी की तुलना में कम व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, यह मास्किंग पद्धति सरल, कम लागत है, और आसानी से 100 एनएम से नीचे सुविधा आकार बनाने के लिए नीचे पहुंचा जाता है।
कोलाइडियल कणों की आत्म-असेंबली का निर्देशन सतह पैटर्निंग के लिए मास्क के रूप में कोलाइडियल क्रिस्टल का उपयोग करने की सफलता निर्धारित करता है। यदि कणों का आकार और आकार सजातीय है, तो कोलॉयडल कणों को षट्कोणीय पैकिंग के साथ आसानी से स्वयं इकट्ठा किया जा सकता है, जो एंट्रोपिक कमी33से प्रेरित है। ड्रॉप-कोटिंग के बाद पानी वाष्पीकरण कोलाइडियल कणों को तलछट करने के लिए एक प्रभावी मार्ग है, हालांकि अन्य तरीकों में डिप-कोटिंग34,स्पिन कोटिंग35,इलेक्ट्रोफोरेटिक जमाव36और एयर-वॉटर इंटरफेस37पर समेकन शामिल है। नीचे प्रस्तुत प्रोटोकॉल वाष्पीकरण तलछट विधि पर आधारित है, जिसे लागू करने के लिए सबसे सरल था। क्लोज-पैक पॉलीस्टीरिन मोतियों के बीच त्रिकोणीय इंटरस्टिस एक बलि धातु को प्लेट करने के लिए उद्घाटन करते हैं, पोस्ट बनातेहैं (चित्रा 2 और पूरक चित्रा 1)। इस कदम से पहले मोतियों की संक्षिप्त एनीलिंग इन पदों के आकार और व्यास को समायोजित कर देती है। मोतियों को हटा दिया जाता है, पदों के चारों ओर एक अंतिम धातु परत जमा की जाती है, और फिर पदों को हटा दिया जाता है। कोलाइडियल नैनोमास्क पर दो धातु जमाव कदम के बाद, मध्यवर्ती पदों को हटाने, और पासिवेशन और टेदरिंग के लिए सतह रसायन विज्ञान संशोधन, ZMW सरणी एकल अणु इमेजिंग के लिए उपयोग करने के लिए तैयार हैं । निर्माण के बाद जेडएमडब्ल्यू ऑप्टिकल गुणों का अधिक व्यापक लक्षण वर्णन एक साथ अनुच्छेद38में पाया जा सकता है। धातुओं के वाष्प जमाव के लिए थर्मल वाष्पीकरण के अलावा, किसी विशेष उपकरण की आवश्यकता नहीं है।
Protocol
Representative Results
Discussion
कोलॉयडल सेल्फ असेंबली (प्रोटोकॉल सेक्शन 2) के लिए, पानी के बजाय इथेनॉल का उपयोग क्योंकि सस्पेंशन सॉल्वेंट वाष्पीकरण प्रक्रिया को गति देता है ताकि टेम्पलेट्स पिछले तरीकों48, 49के बज?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को एनआईएच ग्रांट R01GM080376, R35GM118139, और एनएसएफ सेंटर फॉर इंजीनियरिंग मेकेनोबायोलॉजी सीएमएमआई: 15-48571 से वाईजीजी तक, और एनआईएआईडी प्री-डॉक्टोरल एनआरएसए फैलोशिप F30AI114187 द्वारा आर.M जे को समर्थन दिया गया था ।
Materials
| 1. Glass Coverslip Cleaning | |||
| Acetone | Sigma | 32201 | 1 L |
| Coplin glass staining jar | Fisher Scientific | 08-817 | Staining jar with 8 grooves and molded glass cover |
| Coverslips | VWR | 48404-467 | 24 mm x 30 mm (No.1½, Rectangular) |
| Ethanol | Sigma | E7023 | 1 L |
| KOH | Sigma | 30603 | Potassium hydroxide |
| Petri dishes | Fisher Scientific | R80115TS | 100 mm diameter, 15 mm deep |
| Sonicator | Branson | Z245143 | Tabletop ultrasonic cleaner, 5510 |
| 2. Evaporative Deposition of Polystyrene Beads | |||
| Clear storage container | Fisher Scientific | 50-110-8222 | 26 x 18 x 15 in. |
| Desk fan | O2Cool | FD05001A | Any small desk (~5 in.) fan will work |
| Glass beaker | Fisher Scientific | 02-555-25B | 250 mL |
| Humidity meter | Fisher Scientific | 11-661-19 | |
| Microcentrifuge tubes | Fisher Scientific | 21-402-903 | 1.5 mL |
| Polystyrene microspheres | Polysciences | 18602-15 | 1.00 µm diameter, non-functionalized |
| Triton X-100 deturgent | Sigma | X100 | 100 mL |
| 3. Bead Annealing for Reducing Pore Size in the Colloidal Crystal Template | |||
| Aluminum plate | Fisher Scientific | AA11062RY | Customized in-house to 14 cm x 14 cm |
| Ceramic hotplate | Fisher Scientific | HP88857100 | 13 x 8.2 x 3.8 in. |
| Temperature controller | McMaster-Carr | 38615K71 | Read temperature with thermocouple probe |
| Thermocouple probe | McMaster-Carr | 9251T93 | Type K, surface probe |
| 4/5. Nanofabrication of Zero Mode Waveguides Using the Colloidal Crystal Template | |||
| Aluminum etchant | Transene | Type A | |
| Aluminum pellets | Kurt J. Lesker | EVMAL40QXHB | For electron beam evaporation |
| Chloroform | Sigma | 288306 | 1 L |
| Copper etchant | Transene | 49-1 | |
| Copper pellets | Kurt J. Lesker | EVMCU40QXQA | For electron beam evaporation |
| Gold pellets | Kurt J. Lesker | EVMAUXX40G | For electron beam evaporation |
| Lens paper | Thorlabs | MC-5 | |
| Plasma cleaner | Harrick Plasma | PDC-32G | |
| Scotch tape | Staples | MMM119 | |
| Thin film deposition system | Kurt J. Lesker | PVD-75 | Tabletop thermal evaporation system will also work |
| Titanium pellets | Kurt J. Lesker | EVMTI45QXQA | For electron beam evaporation |
| Toluene | Sigma | 244511 | 1 L |
| Representative Results | |||
| COMSOL Multiphysics Modeling Software | COMSOL, Inc. | ||
| Dual View spectral splitter | Photometrics, Inc. |
References
- Kapanidis, A. N., et al. Initial transcription by RNA polymerase proceeds through a DNA-scrunching mechanism. Science. 314 (5802), 1144-1147 (2006).
- Santoso, Y., et al. Conformational transitions in DNA polymerase I revealed by single-molecule FRET. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (2), 715-720 (2010).
- Herbert, K. M., Greenleaf, W. J., Block, S. M. Single-molecule studies of RNA polymerase: motoring along. Annual Review of Biochemistry. 77, 149-176 (2008).
- Chen, C., et al. Dynamics of translation by single ribosomes through mRNA secondary structures. Nature Structural & Molecular Biology. 20 (5), 582-588 (2013).
- Chen, C., et al. Single-molecule fluorescence measurements of ribosomal translocation dynamics. Molecular Cell. 42 (3), 367-377 (2011).
- Jamiolkowski, R. M., Chen, C., Cooperman, B. S., Goldman, Y. E. tRNA Fluctuations Observed on Stalled Ribosomes Are Suppressed during Ongoing Protein Synthesis. Biophysical Journal. 113 (11), 2326-2335 (2017).
- Myong, S., Stevens, B. C., Ha, T. Bridging Conformational Dynamics and Function Using Single-Molecule Spectroscopy. Structure. 14 (4), 633-643 (2006).
- Martin-Fernandez, M. L., Tynan, C. J., Webb, S. E. A ‘pocket guide’ to total internal reflection fluorescence. Journal of Microscopy. 252 (1), 16-22 (2013).
- Holzmeister, P., Acuna, G. P., Grohmann, D., Tinnefeld, P. Breaking the concentration limit of optical single-molecule detection. Chemical Society Reviews. 43 (4), 1014-1028 (2014).
- Scheer, M., et al. BRENDA, the enzyme information system in 2011. Nucleic Acids Research. 39, 670-676 (2011).
- Kudva, R., et al. Protein translocation across the inner membrane of Gram-negative bacteria: the Sec and Tat dependent protein transport pathways. Research in Microbiology. 164 (6), 505-534 (2013).
- Talkad, V., Schneider, E., Kennell, D. Evidence for variable rates of ribosome movement in Escherichia coli. Journal of Molecular Biology. 104 (1), 299-303 (1976).
- Blanchard, S. C., Kim, H. D., Gonzalez, R. L., Puglisi, J. D., Chu, S. tRNA dynamics on the ribosome during translation. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101 (35), 12893-12898 (2004).
- Dunkle, J. A., et al. Structures of the bacterial ribosome in classical and hybrid states of tRNA binding. Science. 332 (6032), 981-984 (2011).
- Kim, H. D., Puglisi, J. D., Chu, S. Fluctuations of transfer RNAs between classical and hybrid states. Biophysical Journal. 93 (10), 3575-3582 (2007).
- Levene, M. J., et al. Zero-mode waveguides for single-molecule analysis at high concentrations. Science. 299 (5607), 682-686 (2003).
- Zhu, P., Craighead, H. G. Zero-mode waveguides for single-molecule analysis. Annual Review of Biophysics. 41, 269-293 (2012).
- Pollack, G. L., Stump, D. R. . Electromagnetism. , (2002).
- Jackson, J. D. . Classical electrodynamics. Third edition. , (1999).
- Crouch, G. M., Han, D., Bohn, P. W. Zero-mode waveguide nanophotonic structures for single molecule characterization. Journal of Physics D: Applied Physics. 51 (19), 193001 (2018).
- Wenger, J., et al. Dual-color fluorescence cross-correlation spectroscopy in a single nanoaperture: towards rapid multicomponent screening at high concentrations. Optics Express. 14 (25), 12206-12216 (2006).
- Goldschen-Ohm, M. P., et al. Structure and dynamics underlying elementary ligand binding events in human pacemaking channels. eLife. 5, 20797 (2016).
- Miyake, T., et al. Real-Time Imaging of Single-Molecule Fluorescence with a Zero-Mode Waveguide for the Analysis of Protein-Protein Interaction. Analytical Chemistry. 80 (15), 6018-6022 (2008).
- Zhao, J., Branagan, S. P., Bohn, P. W. Single-Molecule Enzyme Dynamics of Monomeric Sarcosine Oxidase in a Gold-Based Zero-Mode Waveguide. Applied Spectroscopy. 66 (2), 163-169 (2012).
- Fore, S., Yuen, Y., Hesselink, L., Huser, T. Pulsed-interleaved excitation FRET measurements on single duplex DNA molecules inside C-shaped nanoapertures. Nano Letters. 7 (6), 1749-1756 (2007).
- Rigneault, H., et al. Enhancement of single-molecule fluorescence detection in subwavelength apertures. Physical Review Letters. 95 (11), 117401 (2005).
- Foquet, M., et al. Improved fabrication of zero-mode waveguides for single-molecule detection. Journal of Applied Physics. 103 (3), 034301 (2008).
- Wada, J., et al. Fabrication of Zero-Mode Waveguide by Ultraviolet Nanoimprint Lithography Lift-Off Process. Japanese Journal of Applied Physics. 50 (6), 06 (2011).
- Fischer, U. C., Zingsheim, H. P. Submicroscopic pattern replication with visible light. Journal of Vacuum Science and Technology. 19 (4), 881-885 (1981).
- Deckman, H. W., Dunsmuir, J. H. Natural lithography. Applied Physics Letters. 41 (4), 377-379 (1982).
- Li, B., Zhou, D., Han, Y. Assembly and phase transitions of colloidal crystals. Nature Reviews Materials. 1 (2), 15011 (2016).
- Bohn, J. J., Tikhonov, A., Asher, S. A. Colloidal crystal growth monitored by Bragg diffraction interference fringes. Journal of Colloid and Interface Science. 350 (2), 381-386 (2010).
- Dimitrov, A. S., Nagayama, K. Continuous Convective Assembling of Fine Particles into Two-Dimensional Arrays on Solid Surfaces. Langmuir. 12 (5), 1303-1311 (1996).
- Pisco, M., et al. Nanosphere lithography for optical fiber tip nanoprobes. Light: Science & Applications. 6 (5), 16229 (2017).
- Chandramohan, A., et al. Model for large-area monolayer coverage of polystyrene nanospheres by spin coating. Scientific Reports. 7, 40888 (2017).
- Besra, L., Liu, M. A review on fundamentals and applications of electrophoretic deposition (EPD). Progress in Materials Science. 52 (1), 1-61 (2007).
- Yu, J., et al. Preparation of High-Quality Colloidal Mask for Nanosphere Lithography by a Combination of Air/Water Interface Self-Assembly and Solvent Vapor Annealing. Langmuir. 28 (34), 12681-12689 (2012).
- Jamiolkowski, R. M., et al. Nanoaperture fabrication via colloidal lithography for single molecule fluorescence analysis. PLoS ONE. 14 (10), 0222964 (2019).
- Innocenzi, P., et al. Evaporation of Ethanol and Ethanol-Water Mixtures Studied by Time-Resolved Infrared Spectroscopy. The Journal of Physical Chemistry A. 112 (29), 6512-6516 (2008).
- Rieger, J. The glass transition temperature of polystyrene. Journal of Thermal Analysis. 46 (3), 965-972 (1996).
- Donev, A., Torquato, S., Stillinger, F. H., Connelly, R. Jamming in hard sphere and disk packings. Journal of Applied Physics. 95 (3), 989-999 (2004).
- Kinz-Thompson, C. D., et al. Robustly Passivated, Gold Nanoaperture Arrays for Single-Molecule Fluorescence Microscopy. ACS Nano. 7 (9), 8158-8166 (2013).
- Korlach, J., et al. Selective aluminum passivation for targeted immobilization of single DNA polymerase molecules in zero-mode waveguide nanostructures. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (4), 1176-1181 (2008).
- Chandradoss, S. D., et al. Surface passivation for single-molecule protein studies. Journal of Visualized Experiments. (86), e50549 (2014).
- Plénat, T., Yoshizawa, S., Fourmy, D. DNA-Guided Delivery of Single Molecules into Zero-Mode Waveguides. ACS Applied Materials & Interfaces. 9 (36), 30561-30566 (2017).
- Kudalkar, E. M., Davis, T. N., Asbury, C. L. Single-Molecule Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy. Cold Spring Harbor protocols. 2016 (5), 077800 (2016).
- Schindelin, J., et al. Fiji: an open-source platform for biological-image analysis. Nature Methods. 9 (7), 676-682 (2012).
- Hoogenboom, J. P., Derks, D., Vergeer, P., Blaaderen, A. v. Stacking faults in colloidal crystals grown by sedimentation. The Journal of Chemical Physics. 117 (24), 11320-11328 (2002).
- Micheletto, R., Fukuda, H., Ohtsu, M. A Simple Method for the Production of a Two-Dimensional, Ordered Array of Small Latex Particles. Langmuir. 11 (9), 3333-3336 (1995).
- Denkov, N., et al. Mechanism of formation of two-dimensional crystals from latex particles on substrates. Langmuir. 8 (12), 3183-3190 (1992).
- Okubo, T. Convectional, sedimentation and drying dissipative patterns of colloidal crystals of poly(methyl methacrylate) spheres on a watch glass. Colloid and Polymer Science. 286 (11), 1307-1315 (2008).
- Ye, S., Routzahn, A. L., Carroll, R. L. Fabrication of 3D Metal Dot Arrays by Geometrically Structured Dynamic Shadowing Lithography. Langmuir. 27 (22), 13806-13812 (2011).
- Zhao, Y., et al. Dark-Field Illumination on Zero-Mode Waveguide/Microfluidic Hybrid Chip Reveals T4 Replisomal Protein Interactions. Nano Letters. 14 (4), 1952-1960 (2014).
- Goldschen-Ohm, M. P., White, D. S., Klenchin, V. A., Chanda, B., Goldsmith, R. H. Observing Single-Molecule Dynamics at Millimolar Concentrations. Angewandte Chemie International Edition. 56 (9), 2399-2402 (2017).
- Noriega, T. R., Chen, J., Walter, P., Puglisi, J. D. Real-time observation of signal recognition particle binding to actively translating ribosomes. eLife. 3, 04418 (2014).
- Uemura, S., et al. Real-time tRNA transit on single translating ribosomes at codon resolution. Nature. 464 (7291), 1012-1017 (2010).
- Choi, J., Puglisi, J. D. Three tRNAs on the ribosome slow translation elongation. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (52), 13691-13696 (2017).
- Eid, J., et al. Real-Time DNA Sequencing from Single Polymerase Molecules. Science. 323 (5910), 133-138 (2009).
- Martin, W. E., Srijanto, B. R., Collier, C. P., Vosch, T., Richards, C. I. A Comparison of Single-Molecule Emission in Aluminum and Gold Zero-Mode Waveguides. The Journal of Physical Chemistry A. 120 (34), 6719-6727 (2016).
- Wenger, J., et al. Single molecule fluorescence in rectangular nano-apertures. Optics Express. 13 (18), 7035-7044 (2005).
- Pineda, A. C., Ronis, D. Fluorescence quenching in molecules near rough metal surfaces. The Journal of Chemical Physics. 83 (10), 5330-5337 (1985).
