http://www.eurekalert.org/pub_releases/2007-09/du-uct092607.php
北卡羅來納（Durham）-- 利用來自於大腸桿菌（E. coli）的酶（enzymes），Duke 大學化學家與工程師引介一種精密度改善達百倍以上的壓印來創造像晶片實驗室（labs-on-a-chip）那樣的微裝置。
他們的無墨微接觸印刷技術（inkless microcontact printing technique）可印出接近 1 奈米（十億分之一公尺）的細節，Duke 團隊將報告發表在 2007 年 9/24 當期的 Journal of Organic Chemistry 上。
"那有很多潛力，因為我們沒有解析度的問題，" Robert Clark，機械工程與材料科學教授，以及 Duke Pratt 工學院的院長。"真正重要的部份是使用生物催化劑，而無須用到任何印墨，" Duke 化學教授 Eric Toone 提到。
在傳統的微接觸印刷中 -- 也稱為軟微影術（soft lithography）或微壓印（microstamping）-- 彈性模版（elastic stamp）的末端是以光微影術（photolithography，利用光線產生顯微圖樣）所創造出來的模子鑄成（cast）。接著把各種生物分子當作印墨使用，將這些圖樣（patterns）轉移到某一表面上。
微接觸印刷由賓州州立大學的 Ralph Nuzzo 與 Dave Allara 首先報告，接著在哈佛大學的 George Whitesides 實驗室中被廣泛開發。
傳統微接觸印刷的缺點是，圖樣轉移倚賴來自於模版到表面的印墨的擴散（diffusion）。當模版接觸到表面時，相同的擴散會超越圖樣的界限，降低解析度，並且使印紋邊緣模糊，Clark 與 Toone 表示。
該報告表示，因為有這種迷你模糊，無缺陷圖樣的實際限制是 "不能小於 100 奈米，" 其第一作者 Phillip Snyder，是 Toone 之前的畢業生，現在是 Whitesides 博士後研究者。
100 奈米的解析度約比人類髮絲寬度要細上 1000 倍。雖然這看起來相當精密，不過 Duke 現在報告它們能藉由完全排除使用印墨，將準確性限制提升到不超過 2 奈米。
Clark 與畢業生 Matthew Johannes 以一種如凝膠般的材料，稱為聚丙烯醯胺（polyacrylamide），精巧製作出一個微型模版，其壓縮較矽膠（silicone）材料，如微壓印所常用的 PDMS，更具一致性。
為了要取代印墨，Snyder、Toone 與畢業生 Briana Vogen ，以一種氨基酸「繫繩（tether）」讓生物性催化劑懸浮在模版上。為了要進行原理驗證，Toone 的團隊選擇一種從大腸桿菌分離出來的生物酶 exonuclease I（譯註：一種核酸外切酶）當作催化劑。
在一組實驗中，帶有繫酶（tethered enzymes）之聚丙烯醯胺模版的圖樣，接著被壓到黃金表面上，黃金表面接著覆以均勻塗佈的單股 DNA 分子。DNA 分子也與螢光染料分子相連，讓塗佈層能在顯微鏡底下被看見。
每當酶遇到 DNA 時，DNA 鏈的末端與附著其上的染料會斷裂，然後被移除。這創造出無染料的點圖樣在 DNA 塗佈上，每個點的直徑經測量約千萬分之一米。
Duke 團隊報告，該微點非常精確，因為創造它們的催化劑其移動位置無法超越化學繫繩的長度 -- 這不到一奈米。"無論模版是否只停留短暫的一段時間，或是長達數日，圖樣都不會改變，" Clark 說。
這種無墨微模版，也能重複使用相同的懸浮催化劑分子許多次。"酶會因長期使用而惡化，" Clark 承認。"但因為我們的繫繩附著化學（tether attachment chemistry），我們能輕易將舊的酶洗掉，放上新的，然後繼續下去，" Clark 說。
在後續研究中，Clark 與 Toone 現正在評估讓更耐久的微模版材料附著在更持久的非酵素催化劑上。
這兩位預測，藉由接連使用不同的催化劑，未來的無墨技術將能以空前的精確度，建構複雜的、奈米等級的裝置。
"軟微影術在過去 30 年來真正革新了表面科學領域，" Toone 說。"而我誠摯地認為使用催化劑而非擴散（diffusive）製成，將成為軟微影術的未來式。"
※ 這方法很妙，不過模版該如何快速而精確地形成呢？
＊ Biocatalytic Microcontact Printing
http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/joceah/2007/72/i19/abs/jo0711541.html
Phillip W. Snyder, Matthew S. Johannes, Briana N. Vogen,
Robert L. Clark, and Eric J. Toone
J. Org. Chem., 72 (19), 7459 -7461, 2007.
doi:10.1021/jo0711541
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