Исследование методами СЗМ иммобилизации молекул ДНК и оценка их проводимости тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.02, кандидат физико-математических наук Шарипов, Талгат Ишмухамедович

• Шарипов, Талгат Ишмухамедович
• кандидат физико-математических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Шарипов, Талгат Ишмухамедович

Введение.

Глава I. Молекула ДНК:ение, свойства, наблюдение.

1.1. Строение молекулы ДНК.

1.2. Визуализация молекул ДНК.

1.3. Иммобилизация молекул ДНК.

1.4. Биочипы.

1.5. Проводимость молекул ДНК.

Глава И. Применение методов СЗМ к исследованию молекул ДНК.

2.1. Принцип работы АСМ и различные режимы.

2.2. Выбор подложки, ее модификация.

2.3. Выбор кантилеверов.

2.4. Выбор, подготовка, синтез ДНК.

2.5. Методика приготовления образцов для изучения иммобилизации.

2.6. Методика приготовления образцов для изучения проводимости ДНК.

Глава III. АСМ-визуализация ДНК различного происхождения.

3.1. Исследование нативных ДНК.

3.2. Исследование влияния буферного компонента раствора на характер иммобилизации олигонуклеотидов.

Выводы по главе III.

Глава IV. Исследование одиночных олигонуклеотидов и агрегатов на их основе.

4.1. Воспроизводимость результатов, статистический анализ одиночных олигонуклеотидов.

4.2. Изучение агрегатов и построение градуировочной кривой.

4.3. Исследование зависимости плотности иммобилизованных одиночных олигонуклеотидов от концентрации компонентов раствора-образца.

4.4. Измерение электрической проводимости олигонуклеотидов

Выводы по главе IV.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование методами СЗМ иммобилизации молекул ДНК и оценка их проводимости»

Актуальность работы. Биосенсоры играют важную роль в развитии многих разделов биологии, химии, физике. Частным случаем биосенсоров являются ДНК-чипы - миниатюрные устройства для параллельного анализа специфических взаимодействий молекул ДНК. Они находят все более широкое применение в исследованиях в области молекулярной биологии, генетики и в ДНК-диагностике [1, 2]. В современных ДНК-чипах взаимодействие между ДНК-мишеныо (исследуемой ДНК) и иммобилизованным ДНК-зондом обнаруживают по величине флуоресцентного сигнала, генерируемого соответствующей репортерной группой. Современные способы изготовления чипов позволяют наносить ДНК-зонды на поверхность подложки с субмикронной точностью, однако контроль качества нанесения оказывается недостаточным.

Разработка эффективных ДНК-чипов возможна с использованием методов атомно-силовой микроскопии (АСМ), являющейся одной из представительниц семейства сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ), которая привлекает внимание биофизиков тем, что позволяет реализовать комплексный подход к изучению структурно-функциональных связей биологических объектов, сочетая высокое разрешение нанометрового порядка по нормали с неразрушающим характером исследования, обусловленным невысокой интенсивностью взаимодействия зонд-образец, и возможностью проведения исследований в различных средах, в том числе в жидкостях и газовых смесях. Применение методов АСМ позволяет непосредственно визуализировать результаты нанесения и иммобилизации ДНК-зондов на поверхности подложки и, тем самым, содействовать повышению плотности и однородности иммобилизованных олигонуклеотидов, а также наблюдать присутствие чужеродных объектов, образование агрегатов и др.

Вместе с тем, необходимо указать и на некоторые ограничения применимости методики ACM: 1) при интерпретации результатов следует учитывать, что латеральное разрешение зависит от исследуемого образца, размера и формы иглы-зонда; 2) недостаточное понимание характера взаимодействия зонда с образцом и 3) существует необходимость разработки специфических методов приготовления образцов [3,4].

АСМ как метод исследования требует химически подходящих и атомарно гладких подложек, для того чтобы различить топографию адсорбированных макромолекул, особенно одиночных молекул, от топографии подложки [5]. Количество подложек, отвечающих данным требованиям, ограничено. В настоящее время наиболее применима слюда; имеются работы, в которых иммобилизацию осуществляли на поверхности пирографита [6]. Таким образом, АСМ является мощным инструментом для изучения особенностей иммобилизации молекул ДНК на подложках разных типов. Необходимым условием успешности таких исследований является иммобилизация молекул ДНК на атомарно гладкой поверхности. Субмолекулярное разрешение исследуемых молекул может быть достигнуто только в том случае, если они стабильно прикреплены к поверхности подложки отдельно друг от друга. Для этого необходимо разработать методику приготовления образцов олигонуклеотидов на слюде для атомно-силовой микроскопии.

Цель исследования: разработка методик приготовления образцов для исследования особенностей иммобилизации различных молекул ДНК на поверхности слюды и золота, а также изучение электропроводности олигонуклеотидов методами сканирующей зондовой микроскопии.

Были поставлены следующие задачи: разработать методики приготовления образцов для визуализации с высоким разрешением молекул ДНК различного происхождения с помощью атомно-силовой микроскопии; определить физические параметры агрегатов, образующихся при иммобилизации олигонуклеотидов на поверхности слюды; исследовать зависимость плотности одиночно иммобилизованных олигонуклеотидов от концентрации компонентов раствора-образца; провести экспериментальные исследования электрической проводимости олигонуклеотидов.

Научная новизна работы и практическое значение. Описанные в литературе методики иммобилизации нуклеиновых кислот оптимизированы применительно к молекулам олигонуклеотидов, имеющих относительно малый размер и, как следствие, меньшую способность к физи- и хемосорбции на поверхности. Подобраны условия среды, при которых наблюдается наименьшая агрегация олигонуклеотидов. Впервые получены АСМ-изображения олигонуклеотидов разной длины, образующих комплексные агрегаты при связывании с двухвалентными катионами. Произведена оценка качественных и количественных параметров иммобилизации олигонуклеотидов на поверхности слюды. Расчет этих параметров имеет ключевое значение для разработки эффективных ДНК-чипов.

Определено удельное сопротивление олигонуклеотидов длиной 20 звеньев, которое оказалось равным 3.25 Ом-см. Изучение степени электропроводности биомолекул чрезвычайно важно и может внести вклад в развитие амперометрических биосенсоров.

Изучение биомолекул является одним из направлений нанотехнологий, часто называемым нанобиотехнологиями, является передним краем развития науки и имеет большие перспективы практического применения в наноэлектронике (нанопровода, молекулярные транзисторы), в медицине (адресная доставка лекарственных средств, ДНК-чипы для генетического анализа, биосенсоры) и др.

Полученные результаты исследования особенностей иммобилизации используются в учебном процессе Башкирского государственного университета студентами кафедры физической электроники и нанофизики.

Положения, выносимые на защиту:

1. Наилучшими иммобилизующими свойствами для закрепления на поверхности слюды как длинных молекул ДНК, выделенных из бактериофага X, так и коротких химически синтезированных молекул ДНК обладают катионы Мп" .

2. Зависимость площади поверхности иммобилизованного агрегата от количества 20-звенных молекул олигонуклеотидов в нем имеет линейный характер при количестве олигонуклеотидов в агрегате от 1 до 3 шт. Когда в агрегате содержится 4 или 5 олигонуклеотидов, площадь поверхности агрегата для таких двух случаев примерно одинакова.

3. Плотность одиночно иммобилизованных олигонуклеотидов резко возрастает при увеличении концентрации этих молекул в растворе от О до 2 нг/мкл. При дальнейшем увеличении концентрации от 2 до 10 нг/мкл наблюдается плавное уменьшение плотности одиночно иммобилизованных олигонуклеотидов с постепенным установлением определенной неизменной величины.

4. Увеличение концентрации катионов Мп2+ в иммобилизационном растворе от 25 до 50 мкМ приводит к возрастанию плотности одиночно иммобилизованных олигонуклеотидов. При концентрации катионов в растворе свыше 50 мкМ происходит снижение плотности одиночно иммобилизованных олигонуклеотидов.

5. Исследование электрической проводимости 20-звенных олигонуклеотидов с помощью сканирующей туннельной спектроскопии показало, что их вольтамперная характеристика нелинейна.

Достоверность результатов обеспечена использованием апробированных методов измерений, соответствием экспериментального оборудования целям и задачам исследований. Результаты исследований апробированы на всероссийских и международных научных конференциях, семинарах, симпозиумах.

Апробация работы. Основные результаты исследования были доложены на V (XXXVII) Международной научно-практической конференции «Образование, наука, инновации - вклад молодых исследователей» (Кемерово, 2010), Международных школахконференциях для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике, физике и химии «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании» (Уфа, октябрь 2009, 2010 гг.), Всероссийской школе-семинаре для студентов, аспирантов и молодых ученых «Нанобиотехнологии: проблемы и перспективы» (Белгород, декабрь 2008 г.), Ежегодных Всероссийских научных школах-семинарах «Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине» (Саратов, 2007, 2008, 2010 гг.), I и II открытой школе-конференции стран СНГ «Ультрамелкозернистые и наноструктурные материалы» (Уфа, 2008, 2010 гг.), II и IV Международных конференциях «Современные достижения бионаноскопии» (Москва, июнь 2008, 2010 гг.), Школе молодых ученых «СОВРЕМЕННЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ» (Екатеринбург, март 2008 г.), Четырнадцатой Всероссийской Научной Конференции Студентов-Физиков и молодых ученых (Уфа, март 2008 г.), Всероссийской школе-конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании» (Уфа, октябрь 2007 г.), Первой Всероссийской Школе-семинаре «Современные достижения бионаноскопии» (Москва, июнь 2007 г.), Санкт-Петербургской Международной конференции по нанобиотехнологиям (Санкт-Петербург, ноябрь 2006 г.), Второй всероссийской конференции молодых ученых «Физика и химия высокоэнергетических систем» (Томск, май 2006 г.), на Школе-семинаре «КоМУ-2005»-«Нанотехнологии и наноматериалы» (Ижевск, декабрь 2005 г.), V, VI и VIII региональных школах-конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике (Уфа, октябрь 2005, 2006 и 2008 гг.).

Личный вклад автора заключается в разработке методики проведения микроскопических исследований подобных объектов, подборе режимов работы сканирующего зондового микроскопа, получении АСМ-, СТМ-изображений различных по природе и длине молекул ДНК, вольт-амперных характеристик олигонуклеотидов. Все химические аспекты проекта: подбор химических реагентов, модифицирующих катионов, расчет состава рабочих растворов и т.д., а также анализ полученных результатов и их интерпретация проводились совместно с коллегами из института биохимии и генетики УНЦ РАН и химического факультета БашГУ. При проведении исследований по диссертационной работе была использована поисковая система и патентная база БашГУ по нанотехнологиям.

Публикации. По результатам исследований, выполненных при работе над диссертацией, опубликовано 23 печатные работы, в том числе 1 статья в журнале из списка изданий, рекомендованных ВАК РФ, 2 статьи в российских журналах, 7 публикаций в сборниках" трудов всероссийских и международных конференций, тезисы 13 докладов.

Структура и объем диссертации. Общий объем диссертационной работы составляет 111 страниц машинописного текста, состоит из списка сокращений, введения, четырех глав материала, заключения. Список литературы содержит 110 единиц наименований.

Заключение диссертации по теме «Биофизика», Шарипов, Талгат Ишмухамедович

основные выводы:

1. Разработаны методики приготовления образцов для визуализации с высоким разрешением молекул ДНК различного происхождения с помощью атомно-силовой микроскопии. Наилучшими иммобилизующими свойствами для закрепления на поверхности слюды как длинных молекул ДНК, выделенных из бактериофага X, так и коротких химически синтезированных молекул ДНК, обладают 2+ катионы Мп .

2. Разработан метод определения количества молекул олигонуклеотидов в иммобилизованном агрегате. Установлено, что зависимость площади поверхности иммобилизованного агрегата от количества 20-звенных молекул олигонуклеотидов в нем имеет линейный характер при количестве олигонуклеотидов в агрегате от 1 до 3 шт. При количестве олигонуклеотидов в агрегате 4-5 шт. площадь поверхности агрегата примерно одинакова.

3. Установлена зависимость плотности одиночно иммобилизованных ОДН на слюде от их концентрации в иммобилизационном растворе. Плотность одиночно иммобилизованных олигонуклеотидов резко возрастает при увеличении концентрации этих молекул в растворе от О до 2 нг/мкл. При дальнейшем увеличении концетрации от 2 до 10 нг/мкл наблюдается плавное уменьшение плотности одиночно иммобилизованных олигонуклеотидов с постепенным установлением определенной неизменной величины.

4. Установлена зависимость плотности одиночно иммобилизованных ОДН от концентрации катионов Мп в иммобилизационном растворе. Обнаружено, что увеличение концентрации катионов Мп2+ в растворе от 25 до 50 мкМ приводит к возрастанию плотности одиночно иммобилизованных ОДН. При концентрации катионов в растворе свыше 50 мкМ происходит снижение плотности одиночно иммобилизованных олигонуклеотидов.

Достижение наиболее высокой плотности одиночно иммобилизованных ОДН имеет решающее значение для разработки эффективных ДНК-чипов.

5. Разработана методика измерения электропроводности молекул ДНК с помощью сканирующей туннельной спектроскопии и определено удельное сопротивление олигонуклеотидов, которое оказалось равным 3.25 Ом-см. Определение степени электропроводности чрезвычайно важно и может внести вклад в развитие амперометрических биосенсоров.

Заключение

Из полученных в работе данных можно сделать следующие

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Шарипов, Талгат Ишмухамедович, 2011 год

1. Guschin D., Yershov G., Zaslavsky A., Gemmell A., Shick V., Proudnikov D., Arenkov P., Mirzabekov A. Manual manufacturing of oligonucleotide, DNA and protein microchips. Anal. Biochem., 1997, v.250, p.203-211.

2. D. J. Muller, A. Engel and М. Amrein. Preparation techniques for the observation of native biological systems with the atomic force microscope. Biosensors & Bioelectronics, 1997, v. 12, №8, p. 867-877.

3. P. Wagner. Immobilization strategies for biological scanning probe microscopy. FEBS Letters, 1998, v.430, p. 112-115.

4. K. el Kirat, I. Burton, V. Dupres & Y. F. Dufrene. Sample preparation procedures for biological atomic force microscopy. Journal of Microscopy, 2005, v.218, p. 199-207.

5. Klinov D.V., Dubrovin E.V., Yaminsky I.V. Scanning probe microscopy of DNA on mica and graphite. Physics of Low-Dimensional Structures, 2003, v.3, №4, p. 119-124.

6. H.Tanaka, T.Kawai, Scanning tunneling microscopy imaging of the DNA base molecules on reduced SrTi03 (100) surfaces, Materials Science and Engineering C, 3 (1995) 143 148;

7. M.Kasaya, H.Tabata, T.Kawai, Scanning tunneling microscopy observation and theoretical calculation of the adsorption of adenine on Si(100)2xl surfaces, Surface Science 342 (1995) 215-223

8. Kasumov A Y, Kociak M, Gueron S, Reulet B, Volkov V T, Klinov D V, and Bouchiat H 2001 Science 291 280

9. G. Binnig, C.F. Quate, C. Gerber, Phys. Rev. Lett. 56 (1986) 930.

10. A. Ikai, Surf. Sei. Rep. 26 (1997) 261,

11. N.C. Santos, M.A.R.B. Castanho, Biophys. Chem. 107 (2004) 133,

12. D. Anselmetti, M. Dreier, R. Lu'thi, T. Richmond, E. Meyer, J. Frommer, H.J. Guntherodt, J. Vac. Sei. Technol. B 12 (1994) 1500,

13. K.D. Jandt, Surf. Sei. 491 (2001) 303,

14. H.G. Hansma, K.J. Kim, D.E. Laney, R.A. Garcia, M. Argaman, M.J. Allen, S.M. Parsons, J. Struct. Biol. 119 (1997) 99.

15. C. Rivetti, M. Guthold, C. Bustamante, J. Mol. Biol. 264 (1996) 919,

16. S.J. Li, C. Bai, C.Wang, C. Zhu, Z. Lin, Q. Li, E. Cao, Nucleic Acids Res. 26 (1998) 4785,

17. C. Bustamante, J. Vesenka, C.L. Tang,W. Rees, M. Guthold, R. Keller, Biochemistry 31 (1992) 22,

18. J. Vesenka, M. Guthold, C.L. Tang, D. Keller, E. Delaine, C. Bustamante, Ultramicroscopy 42-44 (2) (1992) 1243,

19. Y.L. Lyubchenko, L. Shlyakhtenko, R. Harrington, P. Oden, S. Lindsay, Proc. Natl. Acad. Sei. U.S.A. 90 (1993) 2137,

20. H.G. Hansma, M. Bezanilla, D.E. Laney, R.L. Sinsheimer, P.K. Hansma, Biophys. J. 68 (1995) 1672

21. H. Tanaka and T. Kawai. Visualization of Detailed Structures within DNA, Scanning Probe Microscopy in Life Sciences 2nd Int. Workshop -18 Sept 2003 in Berlin

22. Xiaochun Zhang, Ioanna H. Antonopoulos, Sandip Kumar, Junghuei Chen, Andrew V. Teplyakov, Tuning the geometry of shape-restricted DNA molecules on the functionalized Si(lll). Applied Surface Science, v.256, №3, pp. 815-818.

23. M. Tijima, T. Kato, S. Nakanishi, H. Watanabe, K. Kimura, K. Suzuki and Y. Maruyama. STM/STS Study of Electron Density of States at the Bases Sites in the DNA Alternating Copolymers. Chemistry Letters Vol.34, No.8 (2005), Pp. 1084-1085

24. Y. L. Lyubchenko, L. S. Shlyakhtenko, M. Binus, C. Gaillard and F. Strauss. Visualization of hemiknot DNA structure with an atomic force microscope, Nucleic Acids Research, 2002, Vol. 30, No. 22, Pp. 49024909

25. Klinov D.V., Dubrovin E.V., Yaminsky I.V. Scanning probe microscopy of DNA on mica and graphite. Physics of Low-Dimensional Structures, 2003, v.3, №4, p. 119-124.

26. H. G. Hansma, I. Revenko, K. Kim and D. E. Laney. // Nucleic Acids Research, 1996. V. 24. №4. Pp. 713-720.

27. I. Barbulovic-Nad, M. Lucente, Y. Sun, M. Zhang, A.R. Wheeler, Critical Reviews in Biotechnology 26 (4) (2006) 237,

28. W. Senaratne, L. Andruzzi, C.K. Ober, Biomacromolecules 6 (2005) 2427,

29. R. Jelinek, S. Kolusheva, Chemical Reviews 104 (2004) 5987,

30. P. Tengvall, I. Lundstrom, Biomaterials 19 (4-5) (1998) 407

31. Bertrand Lemieux, Asaph Aharoni, Mark Schena. Overview of DNA chip technology//Molecular Breeding. 1998. 4: 277-289, 1998;

32. Magdalena Gabig, Grzegorz Wegrzyn. An introduction to DNA chips: principles, technology, applications and analysis // Acta Biochimica Polonica. 2001. Vol. 48 No. 3. 615-622

33. P. Wagner. Immobilization strategies for biological scanning probe microscopy. FEBS Letters, 1998, v.430, p. 112-115

34. J. Hu, M. Wang, H.-U. G. Weier, P. Frantz, W. Kolbe, D. F. Ogletree and M. Salmeron. // Langmuir, 1996. V. 12. № 7. Pp. 1697-1700.

35. Lyubchenko, Y.L., Gall, A.A., Shlyakhtenko, L.S., Harrington, R.E., Oden, P.I., Jacobs, B.L. & Lindsay, S.M. (1992) Atomic force microscopy imaging of double stranded DNA and RNA. J. Biomol. Struct. Dyn. 9, 589-606.

36. Hansma, H.G. & Laney, D.E. (1996) DNA binding to mica correlates with cationic radius: assay by atomic force microscopy. Biophys. J. 70, 1933-1939.

37. Engel, A., Schoenenberger, C.-A. and Mueller, D.J. (1997) Curr. Opin. Struct. Biol. 7, 279A284.

38. Thalhammer, S., Stark, R.W., Mueller, S., Wienberg, J. and Heckl, W.M. (1997) J. Struct. Biol. 119, 232A237.

39. Preparation techniques for the observation of native biological systems with the atomic force microscope. D.J. Müller, A. Engel, M. Amrein // Biosensors&Bioelectronics. 1997. - V. 12. - № 8. p. 867-877;

40. Atomic force microscopy of supercoiled DNA structure on mica. M. Tanigawa, T. Okada // Analytica Chimica Acta. 1998. - V. 365. - P. 19-25;

41. Visualization of supercoiled DNA with atomic force microscopy in situ. U.L. Lyubchenko, L.S. Shlyakhtenko // Proc. Natl. Acad. Sei. 1997. -V. 94.-P. 496-501

42. Butt, H.-J. (1991) Biophys. J. 60, 777-785.

43. Butt, H.-J. (1992) Biophys. J. 63, 578-582.

44. Mueller, D.J., Amrein, M. and Engel, A. (1997) J. Struct. Biol. 119, 172188.

45. Shao, Z., Mou, J., Czajkowsky, D.M., Yang, J. and Yuan, J.-Y. (1996) Adv. Phys.45, 1-86.

46. Bustamante, C. and Rivetti, C. (1996) Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 25, 395-429.

47. Guthold, M., Bezanilla, M., Erie, D.A., Jenkins, B., Hansma, H.G. and Bustamante, C. (1994) Proc. Natl. Acad. Sei. USA 91, 12927-12931.

48. Yang, J, Tamm, L.K., Tillack, T.W. and Shao, Z. (1993) J. Mol. Biol. 229, 286-290.

49. Yang, J, Mou, J. and Shao, Z. (1994) FEBS Lett. 338, 89-92.

50. Bustamante, C., Vesenka, J., Tang, C.L., Rees, W., Guthold, M. and Keller, R. (1992) Biochemistry 31, 22-26.

51. Bezanilla, M., Manne, S., Laney, D.E., Lyubchenko, Y.L. and Hansma, H.G. (1995) Langmuir 11, 655-659.

52. Hansma, H.G. and Laney, D.E. (1996) Biophys. J. 70, 1933-1939.

53. Hansma, H.G., Kim, K.J., Laney, D.E., Garcia, R.A., Argaman, M., Allen, M.J. and Parsons, S.M. (1997) J. Struct. Biol. 119, 99-108.

54. Fritz, J., Anselmetti, A., Jarchow, J. and Fernandez-Busquets, X. (1997) J. Struct. Biol. 119, 165-171.

55. K. el Kirat, I. Burton, V. Dupres & Y. F. Dufrene. Sample preparation procedures for biological atomic force microscopy. Journal of Microscopy, 2005, v.218, p. 199-207.

56. R.F. Service, Science 282 (1998) 396.

57. S.P.A. Fodor. Massively parallel genomics. Science 277 (1997) P. 393395.

58. T.M. Heme, M.J. Tarlov, J. Am. Chem. Soc. 119 (1997) 8916.

59. Fodor, S.P.A., J.L. Read, M.C. Pirrung, L. Stryer, A. Tsai Lu, and D. Solas. Light-directed, spatially addressable parallel chemical synthesis. Science 251 (1991) P. 767-773.

60. J. C. O'Brien, J. T. Stickney, and M. D. Porter. Preparation and Characterization of Self-Assembled Double-Stranded DNA (dsDNA) Microarrays for Protein:dsDNA Screening Using Atomic Force Microscopy, Langmuir 16 (2000), P. 9559-9567.

61. L.T. Mazzola, C.W. Frank, S.P.A. Fodor, C. Mosher, R. Lartius, E. Henderson, Biophys. J. 76 (1999) 2922.

62. J. Wang, A.J. Bard, Anal. Chem. 73 (2001) 2207.

63. T. Ta'tte, K. Saal, I. Kink, A. Kurg, R. Lo~hmus, U. Maeorg, M. Rahi, A. Rinken, A. Lo~hmus, Surf. Sci. 532-535 (2003) 1085.

64. R. Lenigk, M. Carles, N.Y. Ip, N.J. Sucher, Langmuir 17 (8) (2001) 2497.

65. E. Casero, M. Darder, D.J. Diaz, F. Pariente, J.A. Martin-Gago, H. Abrurfa, A. Lorenzo, Langmuir 19 (2003) 6230.

66. M. H. Rouillât, V. Dugas, J. R. Martin, M. Phaner-Goutorbe. Characterization of DNA chips on the molecular scale before and after hybridization with an atomic force microscope, Applied Surface Science 252 (2005) 1765-1771.

67. Turro NJ, Barton JK (1998) J Biol Inorg Chem. 3, 201.

68. Braun E, Eichen Y, Sivan U, Ben-Yoseph G (1998) Nature 391, pp. 775 -777.

69. H.W. Fink and C. Schonenberger, Nature 398, 407 (1999).

70. Porath D, Bezryadin A, Vries S De and Dekker C 2000 Nature London. 403 635.

71. Storm A J, Noort J van, Vries S de, and Dekker C , 2001 Appl. Phys. Lett. 79 3881

72. J.S. Hwang, S.W. Hwanga, D. Ahn, Electrical conduction measurement of thiol-modified DNA molecules, Superlattices and Microstructures, Vol. 76, pp. 433-438.

73. H. Cohen, C. Nogues, R. Naaman, D. Porath, Direct measurement of electrical transport through single DNA molecules of complex sequence, PNAS, 2005,-v. 102, №33,-pp. 11589-11593.

74. G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber, E. Weibel, Surface studies by scanning tunneling microscopy, Phys. Rev. Lett. 49 (1982) 57-61.

75. Миронов В. JI. Основы сканирующей зондовой микроскопии. / Учеб. пособие. Нижний Новгород: 2004. 110 с.

76. Q. Zhong, D. Inniss, К. Kjoller, V.B. Elings, Fractured polymer/silica .ber surface studied by tapping mode atomic force microscopy, Surf. Sci. 290(1993) L688-L692.

77. J. Tamayo, R. Garcafa, Deformation, contact time, and phase contrast in tapping mode scanning force microscopy, Langmuir 12 (1996) 44304435.

78. J.P. Cleveland, B. Anczykowski, A.E. Schmid, V.B. Elings, Energy dissipation in tapping-mode atomic force microscopy, Appl. Phys. Lett. 72 (1998) 2613-2615.

79. T.R. Albrecht, P. GruE tter, D. Home, D. Rugar, Frequency modulation detection using high-Q cantilevers for enhanced force microscope sensitivity, J. Appl. Phys. 69 (1991) 668-673.

80. F.J. Giessibl, Atomic resolution of the silicon (lll)-(7 7) surface by atomic force microscopy, Science 267 (1995) 68-71.

81. P.3. Бахтизин, P.P. Галлямов. Физические основы сканирующей зондовой микроскопии. Уфа: изд - во БашГУ, 2003 - 84с.

82. Bailey, S.W. (1984) Micas. Mineralogical Society of America, Washington, DC.

83. Lyubchenko, Y.L., Gall, A.A., Shlyakhtenko, L.S., Harrington, R.E., Oden, P.I., Jacobs, B.L. & Lindsay, S.M. (1992) Atomic force microscopy imaging of double stranded DNA and RNA. J. Biomol. Struct. Dyn. 9, 589-606.

84. Pashley R.M. Hydration forces between mica surfaces in aqueous solutions. // J. Colloid Interface Sei. 1981.- V.80.- №1. - P. 153-162.

85. Karrasch, S, Dolder, M., Schabert, F., Ramsden, J. & Engel, A. (1993) Covalent binding of biological samples to solid supports for scanning probe microscopy in buffer solution. Biophys. J. 65, 2437-2446.

86. Cullen, D.C. & Lowe, C.R. (1994) AFM studies of protein adsorption. 1. Time-resolved protein adsorption to highly oriented pyrolytic-graphite. J. ColloidInterf. Sei. 166, 102-108.

87. Yang, J., Takeyasu, K. & Shao, Z. (1992) Atomic force microscopy of DNA molecules. FEBS Lett. 301, 173-176.

88. Dupont-Gillain, C.C., Nysten, B. & Rouxhet, P.G. (1999) Collagen adsorption on poly (methyl methacrylate): net-like structure formation upon drying. Polymer Int. 48, 271-276.

89. Wagner, P., Hegner, M., Guntherodt, H.-J. & Semenza, G. (1995) Formation and in situ modification of monolayers chemisorbed on ultraflat template-stripped gold surfaces. Langnmir, 11, 3867-3875.

90. В.А. Быков, Микромеханика для сканирующей зондовой микроскопии и нанотехнологии, Нано- и микросистемная техника, 2008.95. http://popnano.ru/

91. Гиваргизов Е.И. Патент № 2074444 от 27.02.97. International Application Number PCT/Ru95/00154 от 18.07.95г., ЕР0726589 Al.

92. Гиваргизов Е.И. Патент № 2099808 от 20.12.97. International Application Number PCT/Ru97/00078 от 24.03.97 г., WO 97/37064 Al.

93. Vesenka J., Guthod M., Tang C.L., Keller R., Delaine E. and Bustamante C. Substrate preparation for reliable imaging of DNA molecules with the scanning force microscope. Ultramicroscopy, 1992, v.42-44, p. 12431249.

94. H. G. Hansma, I. Revenko, K. Kim and D. E. Laney. Atomic force microscopy of long and short double-stranded, single-stranded and triple-stranded nucleic acids. Nucleic Acids Research, 1996, v.24, №4, p. 713720.

95. Галлямов M.O. Сканирующая зондовая микроскопия нуклеиновых кислот и тонких органических пленок. Автореф. дис. . канд. физ.-мат. наук. М.: МГУ, 1999. - 23 с.

96. J. Ни, М. Wang, H.-U. G. Weier, P. Frantz, W. Kolbe, D. F. Ogletree and M. Salmeron. Imaging of single extended DNA molecules on flat (aminopropyl)triethoxysilane-mica by atomic force microscopy // Langmuir. 1996. V.12. №7. P. 1697 1700.

97. A.F. Morpurgo, C.M. Marcus, and D.B. Robinson, Controlled fabrication of metallic electrodes with atomic separation, Appl. Phys. Lett. 74, 2084(1999).

98. P. J. de Pablo, F. Moreno-Herrero, E. Artacho, Absence of DC-conductivity in A,-DNA molecules between nanoelectrodes at the 100 nm length scale, Appl. Phys. Lett. 79, 3881 (2001).

99. P. J. de Pablo, F. Moreno-Herrero, J. Colchero, J. Gomez Herrero, P. Herrero, A. M. Baro, P. Ordejon, J. M. Soler, and E. Artacho, Absence of DC-conductivity in X-DNA, Phys. Rev. Lett. 85, 4992-4995 (2000).

100. J.J.W.M. Rosnik, M.A. Blauw, L.J. Geerlings, E. van der Drift, S. Radelaar, Tunneling spectroscopy and modeling of electron transport in small conjugated azomethine molecules, Phys. Rev. B 62 (2000) 1045910466.

101. H. Cohen, С. Nogues, Е. Shapir, N. Borovka et al. SPM and charge transport measurements of various DNA and DNA-based molecules. International Simposium: DNA-based molecular electronics, 2004.05.1315; Jena, Germany.

102. Гоц С.С. Основы описания и компьютерных расчетов характеристик случайных процессов в статистической радиофизике. Учебное пособие. - Уфа: РИО БашГУ, 2005, 166 с.