Rapid SNP detection is essential...as these DNA variations can be a marker for genetic disease"
- Changill BanA colourful approach to detecting DNA variations can take the heat. Changill Ban and colleagues from Pohang University of Science and Technology in South Korea have tested a technique that reveals mismatched DNA base pairs by a temperature change.  
Ban's method detects DNA in which one base is paired with any base that is not its complementary partner. Mismatch detection can be used to find single base differences called single nucleotide polymorphisms (SNPs). Rapid SNP detection is essential, says Ban, as these DNA variations can be a marker for genetic disease.

When gold-bound DNA strands unpair the system changes from purple (top) to red (bottom) as the gold de-aggregates

The team bound gold nanoparticles to single stranded DNA which then pairs to form duplex DNA containing mismatches. As the DNA pairs, the system turns from red to purple as the nanoparticles aggregate. On heating, the system reverts to red as the strands unpair or 'melt'. The researchers observed that the colour change occurs at a higher temperature when the system is treated with MutS, a protein that binds selectively to mismatched pairs. They also found that complexes containing different DNA mismatches melt at different temperatures, so it is also possible to identify which bases are mismatched.

"They also found that complexes containing different DNA mismatches melt at different temperatures, so it is also possible to identify which bases are mismatched"
Ban says that, as a colorimetric assay, his detection method is 'simpler and more convenient than other methods, allowing mutation detection with the naked eye.' Most current colorimetric detection methods rely on enzyme activity, requiring carefully controlled physiological reaction conditions to work. By using MutS, Ban avoids these limitations, as the protein maintains its activity under a range of pHs and at high temperatures.  
The next stage will be to adapt the method for microarray technology, says Ban, allowing high throughput screening of DNA samples.
Harriet Brewerton
Link to journal article
Detection of mismatched DNAs via the binding affinity of MutS using a gold nanoparticle-based competitive colorimetric method
Minseon Cho, Min Su Han and Changill Ban, Chem. Commun., 2008
DOI: 10.1039/b811346g

Sept 2, 2008
Chemical Biology

sally208 发表于: 2008-9-02 15:21 来源: 化学吧

中午没事，上了chem. commun. 的网站看看最近有哪些advanced article，结果发现今天有篇“comment”，虽然标题中没有“comment”，但内容的核心就是指出chem. commun. 最近一篇文章的结论是artifact!

因为对荧光比较感兴趣，所以就把这两篇文章仔细看了一遍，下面给大家简介一下：

先讲一下被comment的工作，也就是Naoki Komatsu小组发表于Chem. Commun., 2008, 1196-1198的“Unexpectedly large binding constants of azulenes with fullerenes”（http://www.rsc.org/publishing/journals/CC/article.asp?doi=b718392e），文中主要的内容是发现azulene和fullerene（包括C60和C70）有比较大的结合常数，在104–105的数量级。作者利用的荧光滴定的方法发现体系的荧光随着fullerene的加入而逐渐降低，然后利用荧光强度的变化算出的结合常数，以及结合比例（1：1）。为了获得二者的具体作用模式，作者还利用理论计算的方法分析了可能的复合物的结构。此外，作者还采用了动态光散射来分析了作用前后的particle size,发现体系的尺寸从1.0nm增至1.3－1.4nm，进一步证明二者存在强的结合。


荧光滴定的实验结果图 （from http://www.rsc.org/delivery/_ArticleLinking/ArticleLinking.cfm?JournalCode=CC&Year=2008&ManuscriptID=b718392e&Iss=10）

看了一下该文的审稿周期，2007年11月28号投稿，2007年12月17号接受，前后不到三周，体现出了chem. commun.的特点，快！看样子还是很顺利的，想必审稿人还是很看好该文的发现。
再说说今天刚出炉的这篇"comment", （见http://www.rsc.org/Publishing/Journals/CC/article.asp?doi=b808357f）因为是advanced article, 还没有PDF文件。作者在标题中就开门见山－－“A reassessment of the association between azulene and [60]fullerene. Possible pitfalls in the determination of binding constants through fluorescence spectroscopy”。

作者在文中指出，前文的结论是实验中的假象，Komatsu等人在用荧光方法来测定二者的作用时可能存在一些明显的操作或实验设计的错误，从而导致了错误的结论－－surprisingly large association constant 。

	Fig. 1 Emission spectra azulene in toluene (84.6 M). exc = 341 nm. Solid line: no filter. Dotted line: 590 nm cut-off emission filter.

（from http://www.rsc.org/delivery/_ArticleLinking/ArticleLinking.cfm?JournalCode=CC&Year=2008&ManuscriptID=b808357f&Iss=Advance_Article）

首先，作者怀疑前文中的750nm处的荧光峰并非是azulene的荧光峰，而是由于光栅的二级衍射产生，即我们常说的“倍频峰”，可以发现，前文中作者采用的是351nm为激发波长，所以若没有采用滤光片时，一般都会在700nm观察到一个倍频峰。为了证实这一怀疑，comment文的作者在仪器上加了一590nm的滤光片，结果发现在650-825内确实无荧光峰（见上图的虚线），表明原文中的750nm处确实为倍频峰，而非azulene的荧光峰。而且另一个位于680nm处的峰实质上也是源于激发光的Rayleigh散射。

Fig. 2 Absorption spectra of toluene solutions of azulene (1 mM, dotted line), C60 (0.1 mM, dashed line) and azulene and C60 together (same concentrations as above, black solid line). The gray solid line represents the sum of the absorption spectra of the pure azulene and C60 solutions. Inset: comparison between the spectrum of a 10 mM azulene and 0.1 mM C60 solution and the sum spectrum in a restricted wavelength region. Optical path: 1 mm.

（from http://www.rsc.org/delivery/_ArticleLinking/ArticleLinking.cfm?JournalCode=CC&Year=2008&ManuscriptID=b808357f&Iss=Advance_Article）

另外一个大的问题就是荧光测试中的内滤效应。也就是，测试体系在激发或发射波长出的吸光度值不能太高，不然会影响荧光分子对激发光的吸收程度或是由于体系的吸收而减弱荧光分子发出的荧光，从而会影响到体系的荧光强度。这一点，在荧光实验中应该尤其注意，本人在刚接触荧光时就曾在这上面栽过一次，呵呵。从上图可以看出，原文作者的体系在激发波长出的吸光度值至少大于0.2，且加入的c60在激发波长350nm处有明显的吸收. 因而加入C60后，由于体系在激发波长出的吸光度值也跟着增加，必会降低体系的荧光强度。comment的作者在优化实验条件下测试表明，加入c60后体系的荧光强度的变化几乎都是由于内滤效应所致，所以azulene–C60 之间并无明显的相互作用。

最后，作者还详列了其它荧光实验中可能会出现假象的地方，比如根据Stern-Volmer算出的常数并不能等同于结合常数，荧光分子的光漂白也可能会造成荧光强度减弱等。

http://chem8.org/viewthread-18643.html

很多投稿出去的文章都是可上可下的。往往退稿的时候，审稿人提了一堆意见，说退稿。但是大家想过没有？如果能事先预测到这些意见，或者请懂行的人事先看过文章预测出意见，然后根据这些意见修改好了再投出去，说不定能一举命中！俗话说，“与人方便就是与己方便”。我的要点是：自己在投稿前得好好修改文章，减少错误率才能让审稿人给与自己方便！本人为20多个国际杂志审过近百篇稿子，现在我来总结一些读稿和审稿遇到的常见问题。这些问题主要是写作方面的问题，而非具体的学术观点、学术论证对不对的问题。

1）标题不明确、太宽泛。好比说“Influence of Mixed Solvents on Growth Kinetics of Crystals”。这里，读者不知道作者用了什么混合溶剂，研究了什么晶体的生长。

2）摘要炒作概念，没有科学性的实质内容。读者看到的是云里雾里的概念，不清楚作者用什么方法研究了什么。

3）关键词太长，或者太宽泛，不是关键词。如the development of solid strong acids太长，应改为solid strong acids。再比如organic chemistry不能成为关键词，因为太宽泛，用organic chemistry来搜索文献，可以查到无数文献，因此丧失了关键词的作用。

4）引言一开始帽子扣得太大，扯得太远。比如有人研究一种新型吸附剂处理废水中的砷，便花了很大篇幅引述医学研究结果说砷对人体细胞有很大危害。其实这些都是常识，应该直奔主题。

5）引言没有突出新颖性，师出无名。读者不知道作者为什么要做这个工作，有什么新颖性，对后续基础研究和应用开发有什么价值。读者只看到作者为了做实验而做实验。

6）引言中没有正确的上下文。没有合理引用自己和别人相关工作，或者粗描淡写、一笔带过。于是，读者不知道作者的工作究竟是首次报道还是别人早就研究过很多次了，作者的可信度（credibility）受到了质疑。

7）引用文献不贴切，为了强调自己的新颖性故意把相关文献引用在角落里。比如一篇文章的卖点已经报到过了，作者故意不说这个事实，而是在角落里引用前人的关键文章来证明自己文章的一个小的结论（如谱峰的归属）。

8）有的地方明显没有引用文献，明显错误。如“It was reported that…”，句子的结尾却没有引文！

9）引言没有章法，没有结构和层次。写了很多段，想到哪里写到哪里，有的一段话才一句话。

10）在引言部分富有激情地狂吹该材料在纳米器件、纳米生物学、纳米机器人、纳米洗衣粉中有广泛引用，狂引Nature, Science文章以增加自己文章的重要性。但是自己文章只是报道了某纳米材料的简单合成，没有涉及到一个应用，因此狂吹材料有用只能说明作者文风浮夸。

11）实验部份语焉不详，不可重复。比如说有的人写什么东西加到什么东西里面，却没说浓度是什么，加了多少，有无搅拌，搅拌时间是多少。

12）实验部份如实验记录本，每一段一行。读起来如武打小说书。

13）文章主体部分很长，明显可以分为几个部份，加上小标题，却没有这么做。

14）表述不清楚。说自己的结果和某文献不同，却不描述怎么不同。说自己的催化剂组分和别人催化剂组分不同，却不说清别人的催化剂组分是什么。说峰位置有区别，见某图，但不描述怎么不同，峰的归属是什么，说明了什么信息。

15）文字基本功不好，段落没有结构，没有主题句，没有起承转合，没有过渡句，想到哪里说到哪里。有时候段落非常长，读起来很吃力。

16）没有新意，重复别人已经报道过的东西。

17）没有科学内容，读起来如高中生的实验。如卖狗皮膏药、变戏法的。

18）没有洞察力和深邃的见解，只是描述现象、堆积数据，没有理论深度。

19）讨论和引言雷同，只是综述文献，没有自己提出的要点。

20）写文章到最后嘎然而止，没有客观分析本文的意义和局限性，没有前景展望，编辑就想：既然你的文章工作完整了，到此为之了，那么说，读者在这篇文章基础上没有东西可做了？也就是说这篇文章发表后不会被广泛引用了？既然发表这篇文章不能体高杂志的引用引子，那我编辑何必帮你呢？

21）结论和摘要雷同。

22）杂志缩写错了，文章里有很多拼写和格式错误。英语不好。

希望读了以上这些东西对大家有针对性地修改文章有益！



上面这张照片，是我以前的博导给我修改稿子的样板。以前的博导叫Francisco Zaera，曾担任Journal of Molecular Catalysis A北美区域编辑10年，现在是Journal of Physical Chemistry资深编辑、Catalysis Letters和Topics in Catalysis编委。以前他叫我们博士生得自己写文章，一般每篇文章要给他改4-7遍。第一遍，他调整文章的结构，即把一段话框起来转移到另外的页上，把一些无用的话去掉，启示应该如此这般讨论，突出什么。然后我拿到稿子后认真修改，再发给他修改。第二遍，他修改字句，对实验提出问题，要求参考某篇文献并补做实验。第三篇，还是提出修改字句，问问题。第四遍以上，文章更加有味道了，他如理发师，精修文字，琢磨单词。上面这张照片，反映了我写作基本成熟时的第一遍修改情况。

http://chem8.org/viewthread-18506.html

做博士后至今两年，出产第一作者科研论文5篇，第一作者综述3篇，第二作者论文6篇，第三作者论文1篇。在此其间，我在以前的课题组的6篇文章（包括三篇美国化学会志）陆续发表，我利用业余时间独立发表综述1篇。我之所以热衷写文章背后的故事，是因为每篇文章都是生命的一个片段，从中可以找到回忆。今天要说的是最新的一篇Catalysis Letters文章的故事，这当然不是“廉价”文章，因为它花了我大半年时间，在此其间尝尽了酸甜苦辣。

故事的起因是我发明了一系列别人从没有发明的好的催化剂。（具体的配方我暂时保密，因为文章还没有出来。但是我愿意提前和读者分享以下惊心动魄的故事。这就是我把故事发在这个版面而不是ASAP版面或者真我风采版面的原因：因为文章还没有出来。这些故事，在我自己的博客上还没有公开发表。等待文章出来后再详细补充。）当我发现了第一个好催化剂的时候，我就知道这篇文章有“做头”了，这就好比我一锄头下去，发现地下有金矿了，接下来就是要挖掘金矿了。

老板只要有文章发表，就鼓励我去做，不过他一开始觉得我的点子简单，看不起点子。但我认为，不管白猫黑猫，能抓老鼠的就是好猫。就是说，能发文章，能引起同行的兴趣，就是好点子。拓展催化剂体系是非常重要的，新的催化剂体系开发出来以后，别人可以做很多工作，文章也能被引用上百次。所以，我乐此不疲地追求着自己的点子。我于2007年5月做了第一个实验，一开始正好得到坏的结果，于是就切换到了另外一个点子。到2007年9月才切换回来，发现一些正面结果，于是开始大举进攻。2007年9月开始，我同时开始申请美国大学教授。这是一件非常困难的事情，我要写两个未来的研究计划，我还要准备大量申请材料和准备面试。一开始我是周末准备，但是马上就发现周末的时间远远不够，很多大学一贴广告就马上就要递申请材料了。于是在做这一篇文章实验的同时，我开展了职业发展的行动。在此其间，还整理了一些综述和其它科研论文，并且穿插进行，为不同的合作者制备或者测试了很多样品花了三个月的时间。可以说，这篇文章见证了我含辛茹苦的过程。

如果我的经历只是利用实验间隙看书、申请教授、承受老板的催问的话，那么我也没有必要在这里写经验介绍了。事实上，随着实验的进行，我遇到了从来也没有遇到过、也没有想到的复杂的情况。2007年9月我就已经得到初步数据了，2007年11月这里的一个伙伴课题组新来了一个博士后，经过双方老板和博士后共四个人讨论，决定把我的部分样品给该博士后做表征，作为惯例，是我们管我们发文章，他们管他们发文章。当时我觉得这件事情很正常，并没有多想，我也把样品和数据毫无保留地提供给了他们。但是到了2008年上半年，我样品多，实验还在进行中；而他们已经取得了一些进展，“快要写快报了”。这就使我和老板都陷入了矛盾(conflict of interest)之中：如果他们发文章，我的名字也在上面；但是如果他们先发了，那么我的首创性怎么体现？同时，我有种感觉：好比说我在高速公路上正常行驶，前面后面都没有车，我开车开得很舒服；但是如果后面有一辆车跟得很紧，虽然也没有碰到我，但是我就是无法好好开车了。

为了这事，老板经常来催我，几乎每星期都在问文章写完了吗。道理很简单：我发先文章，老板是通讯联系人；而如果别人先发了文章，诺贝尔奖发给别人不是发给我们。不过我还是决定认真地把工作做完整，避免“杀鸡取卵”的行为。也就是说，并不能因为别人在和自己竞争就仓促把文章投出去。如果仓促投出去的话，必然不中；如果中的话，那么我在投稿以后做的后续实验也不能加到文章里去了，也不能完整到后续发表的程度。因此，还不如认真把工作做完整了以后再发表。于是我做了补充实验、对照实验、重复了实验数据，我还做了大量TPR实验。很多要做的实验事先是想不到要做的，到写文章的时候才想到或者学习了新的仪器，才开展的。而用新的仪器，就牵涉到调试仪器和建立分析方法的问题，这些都需要时间。

但是问题是，合作的文章在别人手里，老板也不会为这事和别人撕破脸的。我于是读了很多和人协商的管理学书籍，主动找对方老板协商一套游戏规则。但是，协商的过程如上海浏河路古董市场讨价还价一样的：有的人明明想买这个文物，却向摊主百般抱怨这个文物有裂缝的，一钱不值的。说起来我只是“提供”了阿狗阿猫都能合成的样品，在对方文章中没有多大贡献；愿意署名的就署名，不同意发表的就自动弃权。遇到这种情况真是没辙了，所以最后我提议把我的文章投低档次杂志甩卖了事。我对老板说只要别人有感激之心，哪怕我没有名字都愿意；而如果别人没有承认之心，感到好像给名字都象施舍似的，那么心里当然不舒服。

在这个犹如中美贸易谈判的协调过程中，我不畏权威地指出：（1）我的原创性必须被承认和保护；（2）当你们两个老板坐下来做影响别人的决定时，被影响的人必须在场；（3）作者必须读了文章、同意发表，文章才能投出去。同时我澄清了两点：（1）我不是靠挂一个名字吃饭的人，我要的只是公平和参与。既然是合作，我就要参与讨论，并不是说你们平时不讨论，到投稿了让我签个名；（2）我并不想侵吞你们的成果，并不想把你们的成果合并到我的文章里来。我尊重你们的成果，也希望你们尊重我的原创性的发明创造，不要贬低我的成果。事后，我自己都很佩服自己的勇气。毕竟，在这个现代民主社会里，小人物也有说话权利嘛。

在遇到了实际问题后，学习了科研伦理学。有一本书是美国科学院出版的On being a scientist，里面说到合作前应该实现说清楚一些分工、利益分配的事情，象合同一样的。比如你发明了什么东西，请别人测试一下。但是如果你事先不说清楚别人是来帮你而不是替代你的，到时候小心别人反客为主把你的课题都连锅端走。这时我才明白我以前的硕士生导师和博士生导师把学生做的课题严格分开的道理。书里还说，科学是全人类的，但是在科学家取得初步结果的时候，需要一段静静的时间，需要一点隐私（privacy），让科学家能耐心的确证自己的实验现象。教训就是得到一些好结果，要保守秘密，不要炫耀。害人之心不可有，防人之心不可无。进大学的时候，母亲说：“别人的东西不要碰，自己的东西保管好。”

反过头来说说这件事情是怎么解套的吧。我提议投简单的杂志Catalysis Letters，虽然本来我可以投Applied Catalysis A。投出去以后，两星期就接受了。话说在我投稿前的协商会议上，对方老板说他想什么时候投就什么时候投，并说等我投稿后十天内投稿。这使我想起中美贸易和政治冲突中，各方总是说自己对的。等我读到文章，发现自己是第三作者，而以前无论是墙报还是对方基层科研人员都说我是第二作者。遇到这些复杂的事情，心里有了复杂的思想。一种思想就是让他们去投，我不参与修改文章，看他们退稿；另外一种思想就是作为作者之一，职责就是好好修改文章。这两种思想在脑子里一直斗争着。很显然，这里有矛盾冲突：吃亏了以后难过的心理和作为作者的伦理道德的冲突；虽然和对方基层工作人员是同事、朋友，他们有他们自己生存发展的需求和难处，但是涉及到利益分配、谁先发谁后发的矛盾冲突。显然，我左右为难的另一个原因是，我以小人之心度君子之腹地想：帮助有的人修改文章，文章中了倒没好处的；文章退稿了就怕别人说我改坏了。古今中外，那些吹捧皇帝的新衣的人苟且偷生，而多少敢于说真话的忠臣却被满门抄斩？你看看，那些合作者看到自己名字在上面，都说文章很好很好！

过了一个星期后，想想还是做了忠实的“反对党”。毕竟，学术上的事情是严肃的。我自己的外国文章数量已经接近四十了，我是不会随便挂名，也不会发表烂糊文章的。我要做到只要有我名字的文章，哪怕我是第五作者，我都要做忠实的“反对党”，要么我就不要名字了。当时，文章的其他作者都说文章写得很好，赞同发表。正当飞机快起飞的时候，我这个第三作者足足写了四页意见，指出各种问题。把意见发给大家后，对方人员懵倒了，意识到的确有这些问题。起初贬低我贡献的美国人也不得不认同我的意见，并指示好好修改。于是他们花了很长时间修改文章，其间对方基层人员也主动找我讨论，我也打电话关心。在对方修改和陈恳讨论的基础上，我又仔细地抛光了文章，对方和我方老板都说我这样做是对的，表示感谢。就这样，他们修改他们的文章，在这个过程中我自己的Catalysis Letters文章由于准备非常充分，投稿两星期就接收了。一个审稿人说不用修改、直接接收；另外一个审稿人说小修改。他们都说文章写得棒极了，结果非常重要。

事情就这样解套了，但是回顾这些事情，我心里就象打翻了五味瓶，久久不能平静。以后如果我当了老师，要把这样的事情当作教训告诉学生和合作者。教训是：合作之前就要说好怎么分工，怎么署名，怎么发表文章，建立起一套游戏规则。这说起来很简单，很多科研伦理道德的书上都这么说，中国有句话叫“亲兄弟明算账”，但是做起来却很难。有时候出于面子问题没有事先提出，结果就出现复杂的情况。打电话给我师弟，他说在我以前博导Francisco Zaera的组里绝对不会出现这样的情况！看着吧，我以后要做一个执法如山、刚正不阿的leader！

http://news.xinhuanet.com/newscenter/2008-08/31/content_9743676.htm

"Ionic liquids-supported growth of highly ordered microdroplets induced by fluidic leakage at poly(dimethylsiloxane) interfaces"
by Yuanhong Xu; Bingling Li; Jing Li; Erkang WANG

研究人员在近日在线出版的《自然—方法学》上报告，他们将小小的线虫固定在一个微流芯片，然后对之实施激光纳米手术，切断它的几个神经细胞，再观察这些细胞的再生情况。

    在生物学实验室中，线虫是一种可遗传控制、透明而且容易操纵的模式动物。它的基本神经系统和简单行为让其成为研究神经系统精细功能的理想模式。然而，对微操作和观察而言，它的高度移动性却是一个挑战。

    Adela Ben-Yakar和同事设计了一个微流体芯片，一个可根据压力而变形的膜将这个芯片分成两格，因此，这个芯片能够在手术和成像期间将线虫妥善固定。这意味着他们能成功切断神经细胞，并拍摄这些细胞的再生过程。

    到目前为止，研究人员利用化学麻醉剂、冷冻或埋入凝胶状物质来固定线虫，但这些方法不仅费时，而且还可能改变线虫的生物学功能。科学家们也一直努力试图用微流体设备来研究线虫，但都不足以完美地将之固定以实施激光纳米手术。

恭喜恭喜！

Northwestern University nanoscientist Chad A. Mirkin has mass-produced the 2008 Summer Olympics logo -- 15,000 times. All the logos take up only one square centimeter of space.

Mirkin and his colleagues printed the logos as well as an integrated gold circuit using a new printing technique, called Polymer Pen Lithography (PPL), that can write on three different length scales using only one device.
The PPL technique, to be published Aug. 15 in Science Express, is a fast, inexpensive and simple way to print on the nanometer, micrometer and millimeter length scales.
The new printing method could find use in computational tools (the electronics that make up these tools), medical diagnostics (gene chips and arrays of biomolecules) and the pharmaceutical industry (arrays for screening drug candidates), among others.
"While watching the Olympics opening night ceremonies I was delighted to see that printing was highlighted as one of ancient China's four great inventions," said Mirkin, George B. Rathmann Professor of Chemistry in the Weinberg College of Arts and Sciences, professor of medicine and professor of materials science and engineering. Mirkin led the study.
"We consider Dip-Pen Nanolithography, which is nanotechnology's version of the quill pen, and now Polymer Pen Lithography to be two of Northwestern's most important inventions."
Polymer Pen Lithography uses arrays of tiny pens made of polymers to print over large areas with nanoscopic through macroscopic resolution. By simply changing contact pressure (and the amount the pens deform), as well as the time of delivery, dots of various diameters can be produced. (The pen tips snap back to their original shape when the pressure is removed.)
"We can go, in a sense, from an ultra fine point Sharpie® to one with a fat tip," said Mirkin, director of Northwestern's International Institute for Nanotechnology. "The tip of each polymer pen starts with nanometer-scale sharpness, but if we press down harder the tip flattens out. This gives us great flexibility in the structures we can produce."
In the case of the Olympic logo, the researchers started with a bitmap image of the logo and uniformly printed 15,000 replicas onto a gold substrate using an "ink" of the molecule 16-mercaptohexadecanoic acid. (The ink is a mere one molecule thick.) This took less than 40 minutes.
The logo is so small that 2,500 of them would fit on a single grain of rice. The letters and numbers, "Beijing 2008," were generated from approximately 20,000 dots that were 90 nanometers in diameter. Then, with more force applied to the pens, the stylized human figure and the Olympic rings were made from approximately 4,000 dots that were 600 nanometers in diameter.
The integrated circuit the researchers built had features on all three length scales, perfectly integrated together. Building the circuit took about two hours. As with the Olympic logo, the structures were made by making multiple printing passes with the same tool (the pen array, which has an ink reservoir).
Polymer Pen Lithography simplifies and takes the best of two existing printing techniques -- the high registration and sub-50-nanometer resolution of Dip-Pen Nanolithography (DPN) and the use of a polymer stamp to transfer a pattern in microcontact printing. (Mirkin invented DPN in 1999.)
The PPL method requires a dot matrix image of the structure to be printed (the Olympic logo, for example) and an atomic force microscope. The researchers have demonstrated arrays with as many as 11 million pens.
The Science paper is titled "Polymer Pen Lithography." In addition to Mirkin, other authors are Fengwei Huo (lead author), Zijian Zheng, Gengfeng Zheng, Louise R. Giam and Hua Zhang, all of Northwestern.


Each Olympic logo is so small -- 70 micrometers long and 60 micrometers wide -- that 2,500 of them would fit on a grain of rice. (Credit: Image courtesy of Northwestern University)


Aug 15, 2008
Northwestern University