在防污支撑件上印刷粘附图案制造技术

一种在聚合物刷子上印刷粘附图案的方法，其中所述聚合物刷子在支撑件(1)表面处延伸而形成纳米防污层(2)，该方法包括以下步骤：‑将所述层(2)与含有二苯甲酮的第一水溶液(4)接触；‑然后根据图案且根据表面能量，用波长在二苯甲酮的吸收光谱内的辐射(3)照射所述层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在防污支撑件上印刷粘附图案
本专利技术涉及根据光学限定的图案将蛋白质接枝到基底上的领域。
技术介绍
国际公布号为WO2013/135844(以下称为“STUDER”或“公布”)的国际申请公开了一种用于将蛋白质微结构接枝到基底上的装置或光化学印刷装置。在该公布中，水溶液中的二苯甲酮(BP)和蛋白质的混合物在根据基底顶部图案的位置处被照射，并且在照射位置处获得蛋白质的持久转移，以实现印刷。然而，该公布中所描述的方法是在BP存在下、并在被照射的同时将蛋白质转移到基底上的。该装置涉及根据基底上图案的图像进行照射的照射装置和能够输送同时含有蛋白质和BP的水溶液的微流体装置在相同位置处的组合。这导致印刷系统体积庞大的问题，并且还存在由二苯甲酮和来自照射装置的光的组合作用损坏蛋白质的风险。理想的情况下，借助于照射系统，在不粘附蛋白质的情况下，将对蛋白质仅有粘附性的图案印刷到基底上是非常有用的。随后在与蛋白质(例如荧光蛋白)水溶液接触的情况下，实际图案会在基底上显影，其中，蛋白质优先附着在粘附图案中的被照射的部分以形成实际图案。然而，对于蛋白质，这种溶液取决于能够产生潜在的或随后显影的粘附图案的方法的有效性，其中，所述粘附图案印刷在由蛋白质防污层覆盖的支撑件(support)上。蛋白质防污层应理解为是指由在进行所要实现的印刷的时间尺度内蛋白质不会附着到所述层的材料制成的层。被其防污层覆盖的这种基底或防污基底可以特别地由支撑件形成，例如硬支撑件，其一个实例是具有对于来自照射系统的光呈透明的光学性能的玻璃，或例如软支撑件，其一个实例是PDMS(聚二甲基硅氧烷)，其中，玻璃或PDMS由聚合物刷子材料、或通过分子链附着到支撑件上而作为刷子的聚合物(例如PEG(聚乙二醇)和聚NIPAM(N-异丙基丙烯酰胺))覆盖。对于这种类型的防污基底，聚合物链在其一端连接到支撑件并且在另一端自由，类似于刷子的刷毛。其它技术例如在防污基底上进行防污材料的图案的激光烧蚀的、通过掩模应用于蛋白质防污基底的光刻技术在现有技术中可以获得具有图案的防污支撑件，该图案允许随后根据已去除聚合物刷子或防污材料的基底的照射区域，通过光能将蛋白质选择性接枝到基底上。材料的烧蚀被认为是由基底的照射引起的，并且所产生的程度差使得随后的实际图像的反影图像成为可能。当通过仅对光路敏感的光学相位对比技术观察这些差异时，粘附图案可能以同样的方式归因于防污材料的烧蚀或材料性质的变化，防污材料的烧蚀或材料性质的变化改变其光学指数并随后使蛋白质优先粘附到已经照射的聚合物链区域。能够观察潜像的其它技术(特别是原子力显微镜、椭偏仪、X射线分析等)能够在某些情况下证实潜像是由用于这些技术的PEG层的完全烧蚀产生的。因此，这种烧蚀技术不能产生密度梯度，PEG或防污层的烧蚀是预先完成的。最终需要有一种用于生产防污或聚合物刷子支撑件的方法，其按照图案而具有随着刷子被照射而成比例或连续变化的粘附性，而分子不必在被照射的同时粘附到刷子。相反，需要这些分子以延迟的方式粘附到刷子上。
技术实现思路
以下定义适用于本申请：“粘附图案”：表示表面图案，根据所述表面图案，某些分子特别是蛋白质(并尤其是抗体)、纳米壳、DNA(脱氧核糖核酸)链或RNA链或细菌以时间稳定的方式分布在由所述粘附图案之外的防粘附或防污或聚合物刷子层覆盖的支撑件上。由于图案被限定在防粘附或防污区域或者一组防粘附或防污区域之外，粘附图案也可以在基底上被限定为一组区域或图案，其与基底上的该组区域的补充表面相比，对于感兴趣的分子更粘附。对于聚合物刷子，至少可通过以下两种已在现有技术中存在的技术预测无需与分子的水溶液接触的图案的存在所需的粘附效果的差异：-原子力显微镜，其可以显示刷子的聚合物链长度的减小，这种减少随后导致防粘附效果的降低或这些区域中的粘附效果的增加。-相差显微镜，其可以显示在大多数粘附区域中通过刷子的光路变化，这种变化随后与粘附效果变化相关联。“聚合物刷子”：表示纳米层(即其厚度在纳米级，即通常在1nm和100nm之间)，其具有防污性，特别是对于蛋白质、纳米壳、DNA链和细菌有防污作用，这种纳米层存在于支撑件的表面以形成防污基底。据估计，在本申请的申请日时，这种刷子由一组接枝到支撑件表面上的聚合物链组成，该组聚合物链在支撑件表面处的区域中延伸，对于PEG，其厚度在1nm和20nm之间，而对于聚NIPAM，其厚度在1nm和30nm之间。据估计，在1nm和20nm之间，这种刷子具有防粘附或防污性质，特别是对于蛋白质、纳米壳、DNA链或细菌。聚乙二醇或称“PEG”层、或聚(N-异丙基丙烯酰胺)或称聚NIPAM层是聚合物刷子的实例。对于聚合物刷子，“厚度”表示从形成刷子的聚合物链的自由端到支撑件的距离。例如，对于PEG，层的厚度取决于PEG链的长度，也即构成这些链的乙二醇单体的数量。这些链可以特别地相对于基底倾斜，或者以类似于刷子刷毛的作用的任何方式被压缩或修改，以便在刷子的自由表面上印刷浮凸或改变厚度。在本文中，本专利技术涉及在聚合物刷子上印刷粘附图案的方法，其中所述聚合物刷子在支撑件的表面处延伸而形成纳米防污层，该方法包括以下步骤：-将所述层与含有二苯甲酮的第一水溶液接触，-然后根据图案且根据表面能量，用波长在二苯甲酮的吸收光谱范围内的辐射照射该层。在方法的变体中：-所述层的厚度在1nm和20nm之间；-所述波长在300nm和400nm之间选择；-所述聚合物为聚乙二醇(PEG)；-所述聚合物为聚NIPAM；-所述支撑件为玻璃；-所述支撑件为聚二甲基硅氧烷(PDMS)；-传递到PEG层的照射的表面能量在10mJ/mm2和1000mJ/mm2之间；-传递到聚NIPAM层的照射的表面能量在100mJ/mm2和10000mJ/mm2之间；–PDMS支撑件的杨氏模量小于15kPa。本专利技术还涉及一种用于在聚合物刷子上印刷蛋白质图案的上述方法，其包括以下附加步骤：-冲洗以消除所述层和所述第一溶液之间的接触，-然后将所述层与含所述有蛋白质的第二水溶液接触。本专利技术还涉及一种用于在聚合物刷子上印刷纳米壳图案的上述方法，其包括以下附加步骤：-冲洗以消除所述层和所述第一溶液之间的接触，-然后将所述层与含有所述纳米壳的第二溶液接触。本专利技术还涉及一种用于在聚合物刷子上印刷DNA链图案的上述方法，其包括以下附加步骤：-冲洗以消除所述层和所述第一溶液之间的接触，-然后将所述层与含有所述DNA链的第二溶液接触。本专利技术还涉及一种用于印刷粘附图案的方法的应用，其应用于通过表面能量的空间变化来制备在支撑件的表面处具有粘附力梯度的粘附图案。附图说明结合下面的附图将更好地理解本专利技术，其中：图1表示由玻璃支撑件和防污材料层组成的防污基底的横截面，特别是对蛋白质、纳米壳或DNA链有防污性，也就是说，聚合物刷子接枝或附着到支撑件上。在所有或一些聚合物刷子上用含有二苯甲酮的水溶液的液滴覆盖基底。覆盖有二苯甲酮层的区域AB用包括二苯甲酮吸收光谱内的波长的辐射(即在300nm与400nm之间的辐射)透过支撑件(透过液滴也是可行的)照射。图2表示图1中的液滴被冲洗且具有由区域AB处防污材料表面中的中空示意性地表示的潜像的基底。这种材料能够根据与区域AB表面相对应的图案用于印刷图案，尤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在聚合物刷子上印刷粘附图案的方法，其中所述聚合物刷子在支撑件(1)的表面处延伸而形成纳米防污层(2)，所述方法包括以下步骤：‑将所述层(2)与含有二苯甲酮的第一水溶液(4)接触；以及‑然后根据图案且根据表面能量，用波长在所述二苯甲酮的吸收光谱内的辐射(3)照射所述纳米防污层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.03 FR 14594971.一种在聚合物刷子上印刷粘附图案的方法，其中所述聚合物刷子在支撑件(1)的表面处延伸而形成纳米防污层(2)，所述方法包括以下步骤：-将所述层(2)与含有二苯甲酮的第一水溶液(4)接触；以及-然后根据图案且根据表面能量，用波长在所述二苯甲酮的吸收光谱内的辐射(3)照射所述纳米防污层。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述层(2)的厚度在1nm和20nm之间。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述波长在300nm和400nm之间选择。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述聚合物为聚乙二醇(PEG)。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述聚合物为聚NIPAM。6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述支撑件(1)为玻璃。7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述支撑件(1)为聚二甲基硅氧烷(PDMS)。8.根据权利要求4所述的方法，其中，所述照射传递到PEG层的表面能量在10mJ/mm2和1000mJ/mm2之间。9.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·施图德，
申请(专利权)人：阿尔维勒公司，国家科学研究中心，波尔多大学，
类型：发明
国别省市：法国,FR