致使稀释生物分子对热塑性制品的粘附降低的使用非聚合化合物的等离子体处理制造技术

提供一种用于处理表面的方法。该方法包括用包含一种或多种非聚合化合物的等离子体处理该表面。该转化的表面具有的生物分子回收百分比大于在根据该方法处理之前该表面的生物分子回收百分比。

Plasma treatment of the use of non polymerized compounds to reduce the adhesion of dilute biomolecules to thermoplastic products

A method for dealing with the surface is provided. The method includes the treatment of the surface with a plasma containing one or more non polymerized compounds. The percentage of biological molecules recovered on the surface of the transformation is greater than that of the biomolecules recovered before the process is treated according to this method.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】致使稀释生物分子对热塑性制品的粘附降低的使用非聚合化合物的等离子体处理专利
本专利技术总体上涉及处理表面以降低生物分子对该表面的粘附。更具体地说，本专利技术涉及使用非聚合化合物对塑料衬底，例如医疗装置或实验室器具用品进行等离子体处理或表面改性以降低蛋白质对衬底表面的粘附。
技术介绍
在血液、生物分子和血液分析物测试中，希望使生物分子对与这些生物物质一起使用的塑料器具的吸附和结合最小化。塑料微孔板、色谱小瓶和其他容器、以及移液管(pipettes)(有时拼写为“pipets”)、移液管尖端、离心管、显微镜载玻片和用于制备和转移样品的其他类型的实验室器具(laboratoryware)(也称为实验室的器具(labware))通常具有疏水性表面并容易吸附生物分子，诸如蛋白质、DNA和RNA。这些和其他类型的由聚合物塑料制成的实验室器具部件的表面可以引起这些生物分子样品的结合。因此，希望为接触生物物质的塑料实验室器具和其他物品提供表面以降低广泛范围的生物分子粘附。
技术实现思路
因此，一方面，本专利技术涉及一种方法，该方法包括：(A)任选地，调节(conditioning)等离子体处理和(B)表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：任选地，通过用在距离表面的远程点处产生的一种或多种非聚合化合物的调节等离子体处理该表面而进行的调节等离子体处理，其中在该远程点处的辐射能密度与在该调节等离子体的最亮点处的辐射能密度的比值小于0.5，任选地小于0.25，任选地基本上为零，任选地为零，从而形成经调节的表面；以及通过用在距离该经调节的表面的远程点处产生的水蒸气的转化等离子体处理该经调节的表面(如果执行该任选步骤)或未经调节的表面(如果省略该任选步骤)而进行的转化等离子体处理，其中在转化等离子体处理的该远程点处的辐射能密度与在该转化等离子体的最亮点处的辐射能密度的比值小于0.5，任选地小于0.25，任选地基本上为零，任...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.30 US 62/155,090;2015.10.19 US 62/243,3921.一种方法，包括：任选地，通过用在距离表面的远程点处产生的一种或多种非聚合化合物的调节等离子体处理该表面而进行的调节等离子体处理，其中在该远程点处的辐射能密度与在该调节等离子体的最亮点处的辐射能密度的比值小于0.5，任选地小于0.25，任选地基本上为零，任选地为零，从而形成经调节的表面；以及通过用在距离该经调节的表面的远程点处产生的水蒸气的转化等离子体处理该经调节的表面(如果执行该任选步骤)或未经调节的表面(如果省略该任选步骤)而进行的转化等离子体处理，其中在转化等离子体处理的该远程点处的辐射能密度与在该转化等离子体的最亮点处的辐射能密度的比值小于0.5，任选地小于0.25，任选地基本上为零，任选地为零，以形成转化的表面，该转化的表面对于与该转化的表面接触的浓度为从0.01nM至1.4nM、任选地0.05nM至1.4nM、任选地0.1nM至1.4nM的水性蛋白质分散液具有大于80％的生物分子回收百分比。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括将浓度为从0.01nM至1.4nM、任选地0.05nM至1.4nM、任选地0.1nM至1.4nM的水性蛋白质分散液与该转化的表面接触，并且从该转化的表面回收多于80％的该水性蛋白质分散液。3.如权利要求1或2所述的方法，其中该转化的表面具有至少85％、任选至少90％、任选至少95％的生物分子回收百分比，其中该生物分子回收百分比超过在根据该方法处理之前的该未经调节且未转化的表面的生物分子回收百分比。4.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该转化的表面的该生物分子回收百分比是至少80％、任选至少82％、任选至少86％。5.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该转化的表面的该生物分子回收百分比是从82％至90％、任选约86％、或约88％或90％。6.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该表面是容器管腔表面。7.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中对于以下中的至少一种，该转化的表面具有的生物分子回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该生物分子回收百分比：哺乳动物血清白蛋白；牛血清白蛋白(BSA)；纤维蛋白原(FBG)；转铁蛋白(TFN)；蛋清卵转铁蛋白(伴白蛋白)；膜相关黑素转铁蛋白；蛋白A(PrA)；蛋白G(PrG)；蛋白A/G；蛋白L；胰岛素；药物蛋白质；血液或血液组分蛋白质；以及这些蛋白质的任何重组形式、修饰、全长前体、信号肽、前肽或成熟变体。8.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该表面包括热塑性材料，例如热塑性树脂，例如注塑模制的热塑性树脂。9.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该表面包括烯烃聚合物、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、聚甲基戊烯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚偏二氯乙烯(PVdC)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯、聚乳酸、聚苯乙烯、氢化聚苯乙烯、聚环己基乙烯(PCHE)、环氧树脂、尼龙、聚氨酯聚丙烯腈、聚丙烯腈(PAN)、离聚物树脂、离聚物树脂，或这些以上材料中的任何两种或更多种的任何组合、复合物或共混物。10.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该调节等离子体处理和/或该转化等离子体处理是使用由3至30Hz的极低频(ELF)、30至300Hz的超低频(SLF)、300Hz至3kHz的音频或超低频(VF或ULF)、3至30kHz的甚低频(VLF)、30至300kHz的低频(LF)、300kHz至3MHz的中频(MF)、3至30MHz的高频(HF)、30至300MHz的甚高频(VHF)、300MHz至3GHz的特高频(UHF)、或这些中的两个或更多个的任何组合激发的等离子体进行的。11.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该表面是PECVD沉积的SiOxCyHz或SiNxCyHz的涂层或层，其中x是从约0.5至约2.4，如通过X射线光电子能谱法(XPS)测量的，y是从约0.6至约3，如通过XPS测量的，并且z是从约2至约9，如通过卢瑟福背散射光谱术(RBS)测量的。12.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该表面是SiOx的阻隔涂层或层，其中x是从约1.5至约2.9，如通过XPS测量的，任选地是有机金属前体的氧化物或氮化物，该有机金属前体是来自周期表的第III族和/或第IV族的金属元素的化合物，该金属元素是例如在第III族中：硼、铝、镓、铟、铊、钪、钇或镧(铝和硼是优选的)，和在第IV族中：硅、锗、锡、铅、钛、锆、铪或钍(硅和锡是优选的)。13.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该表面是实验室器具制品的流体表面。14.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该表面是以下各项的流体表面：微板、离心管、移液管尖端、孔板、微孔板、ELISA板、微量滴定板、96孔板、384孔板、小瓶、瓶、罐、注射器、药筒、泡罩包装、安瓿、抽真空采血管、样品管、离心管或色谱小瓶。15.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该方法是在处理容积为100mL至50升、例如约8至20升的等离子体室中进行的，其中该处理容积任选地是总体上圆柱形的。16.如权利要求15所述的方法，其中该等离子体室进一步包括围绕该处理室的至少一部分的总体上圆柱形的外部施加器或电极。17.如以上权利要求15或16中任一项所述的方法，其中管状流体入口突出到该处理容积中，这些进料气体通过该管状流体入口被供给到该等离子体室中。18.如以上权利要求15至17中任一项所述的方法，其中该等离子体室进一步包括用于至少部分地抽空该处理容积的真空源。19.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该非聚合化合物包含O2、基本上由O2组成、或由O2组成。20.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该非聚合化合物包含N2、基本上由N2组成、或由N2组成。21.如以上权利要求1至18中任一项所述的方法，其中该非聚合化合物包含选自下组的成员中的一种或多种、基本上由选自下组的成员中的一种或多种组成或由选自下组的成员中的一种或多种组成，该组由以下各项组成：O2、N2、空气、O3、N2O、H2、H2O2、NH3、Ar、He、以及Ne。22.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该调节等离子体处理包括以下工艺参数中的一个或多个：50-600W的功率、5-50sccm的气体流量、0.5-5分钟的时间、以及0-1,000毫托的压力；并且该转化等离子体处理包括以下工艺参数中的一个或多个：50-600W的功率、1-10sccm的气体流量、0.5-5分钟的时间、以及0-1,000毫托的压力。23.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中与该未经调节且未转化的表面相比，所述方法不会实质性地增加该转化的表面的有机可萃取物分布图，或者该方法不会实质性地增加该转化的表面的无机可萃取物分布图，或两者。24.如权利要求1所述的方法，该方法用于处理表面，其中处理该表面是用以下各项的转化等离子体进行的：·水；·挥发性极性有机化合物；·C1-C12烃和氧气；·C1-C12烃和氮气；·含硅气体；或·这些中的两种或更多种的组合，从而形成转化的表面。25.如权利要求24所述的方法，进一步包括用调节等离子体处理该表面的初步步骤，该调节等离子体包含：含氮气体、惰性气体、氧化气体、或这些中的两种或更多种的组合，从而形成经调节的表面。26.如权利要求24或25所述的方法，进一步包括用离子化气体处理该表面的初步步骤。27.如以上权利要求24-26中任一项所述的方法，进一步包括用极性液体处理剂处理该表面的初步步骤，该极性液体处理剂包含：水、挥发性极性有机化合物或这些中的任何两种或更多种的组合，从而形成极性转化的表面。28.如以上权利要求24-27中任一项所述的方法，其中该表面是容器管腔表面。29.如权利要求6所述的方法，进一步包括使该容器管腔表面与水性蛋白质接触。30.如权利要求29所述的方法，其中该水性蛋白质包括：哺乳动物血清白蛋白，例如牛血清白蛋白(BSA)；纤维蛋白原(FBG)；转铁蛋白(TFN)，例如血液血清转铁蛋白(或铁传递蛋白，也称为转铁蛋白)；乳转铁蛋白(乳铁蛋白)；乳转铁蛋白；蛋清卵转铁蛋白(伴白蛋白)；和膜相关黑素转铁蛋白；蛋白A(PrA)；蛋白G(PrG)；蛋白A/G；蛋白L；胰岛素，例如六聚体胰岛素、单体胰岛素、猪胰岛素、人胰岛素、重组胰岛素和药用级胰岛素；药物蛋白质；血液或血液组分蛋白质；或这些蛋白质的任何重组形式、修饰、全长前体、信号肽、前肽或成熟变体；或这些中的两种或更多种的组合。31.如以上权利要求24-30中任一项所述的方法，其中该材料包含热塑性材料。32.如以上权利要求24-31中任一项所述的方法，其中该材料包含热塑性树脂。33.如以上权利要求24-32中任一项所述的方法，其中该材料包含注塑模制的热塑性树脂。34.如以上权利要求24-33中任一项所述的方法，其中该材料包含聚合物。35.如以上权利要求24-34中任一项所述的方法，其中该材料包含烯烃聚合物、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、聚甲基戊烯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚偏二氯乙烯(PVdC)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯、聚乳酸、聚苯乙烯、氢化聚苯乙烯、聚环己基乙烯(PCHE)、环氧树脂、尼龙、聚氨酯聚丙烯腈、聚丙烯腈(PAN)、离聚物树脂、离聚物树脂，或这些以上材料中的任何两种或更多种的任何组合、复合物或共混物。36.如以上权利要求24-35中任一项所述的方法，其中使该表面与极性液体处理剂接触包括喷雾、浸渍、淹没、浸泡、流动、用施加器转移、从蒸气冷凝、或以其他方式施加该极性液体处理剂。37.如以上权利要求24-36中任一项所述的方法，其中该挥发性极性有机化合物包含水，例如自来水、蒸馏水或去离子水；醇，例如C1-C12醇、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇；二醇，例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、聚乙二醇等；甘油、C1-C12直链或环状醚，例如二甲醚、二乙醚、二丙醚、二丁醚、甘醇二甲醚(CH3OCH2CH2OCH3)；化学式-CH2CH2On-的环醚，如二环氧乙烷、三环氧乙烷和四环氧乙烷；环胺；环酯(内酯)，例如乙内酯、丙内酯、丁内酯、戊内酯和己内酯；C1-C12醛，例如甲醛、乙醛、丙醛或丁醛；C1-C12酮，例如丙酮、二乙基酮、二丙基酮或二丁基酮；C1-C12羧酸，例如甲酸、乙酸、丙酸或丁酸；氨、C1-C12胺，例如甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十一胺或十二胺；氟化氢、氯化氢、C1-C12环氧化物，例如环氧乙烷或环氧丙烷；或这些中的任何两种或更多种的组合；其中“液体”是指在温度、压力或其他处理条件下的液体。38.如以上权利要求26-37中任一项所述的方法，其中该离子化气体是从离子化风枪输送的。39.如以上权利要求26-38中任一项所述的方法，其中该离子化气体是从压力为从1-120psi(6至830kPa)(表压)、任选50psi(350kPa)的源输送的。40.如以上权利要求26-39中任一项所述的方法，其中该离子化气体的水含量是从0至100％。41.如以上权利要求26-40中任一项所述的方法，其中使该极性转化的表面与离子化气体接触进行从1-300秒，任选10秒。42.如以上权利要求26-41中任一项所述的方法，其中该离子化气体包含：空气；氮气；氧气；惰性气体；或这些中的任何两种或更多种的组合。43.如以上权利要求26-42中任一项所述的方法，其中该含氮气体包含氮气、一氧化二氮、二氧化氮、四氧化氮、氨、或这些中的任何两种或更多种的组合。44.如以上权利要求26-43中任一项所述的方法，其中该惰性气体包含氩气、氦气、氖气、氙气、氪气、或这些中的任何两种或更多种的组合。45.如以上权利要求26-44中任一项所述的方法，其中该氧化气体包含氧气、臭氧或这些中的任何两种或更多种的组合。46.如以上权利要求26-45中任一项所述的方法，其中处理该表面是用C1-C12烃的转化等离子体进行的，该C1-C12烃包含甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、正丙烷、异丙烷、丙烯、丙炔、正丁烷、异丁烷、叔丁烷、丁烷、1-丁炔、2-丁炔、或这些中的任何两种或更多种的组合。47.如以上权利要求24-46中任一项所述的方法，其中处理该表面是用该含硅气体的转化等离子体进行的，该含硅气体包含硅烷、有机硅前体或这些中的任何两种或更多种的组合。48.如权利要求47所述的方法，其中该含硅气体包含非环状或环状的、取代的或未取代的硅烷，任选地包含以下中的任何一种或多种、基本上由以下中的任何一种或多种组成或由以下中的任何一种或多种组成：Si1–Si4取代的或未取代的硅烷，例如硅烷、二硅烷、三硅烷或四硅烷；烃或卤素取代的Si1–Si4硅烷，例如四甲基硅烷(TetraMS)、四乙基硅烷、四丙基硅烷、四丁基硅烷、三甲基硅烷(TriMS)、三乙基硅烷、三丙基硅烷、三丁基硅烷、三甲氧基硅烷、氟化硅烷如六氟二硅烷、环状硅烷如八甲基环四硅烷或四甲基环四硅烷，或这些中的任何两种或更多种的组合。49.如以上权利要求47-48中任一项所述的方法，其中该含硅气体包含线性硅氧烷、单环硅氧烷、多环硅氧烷、聚倍半硅氧烷、烷基三甲氧基硅烷、线性硅氮烷、单环硅氮烷、多环硅氮烷、聚倍半硅氮烷、或这些中的任何两种或更多种的组合。50.如以上权利要求47-49中任一项所述的方法，其中该含硅气体包含四甲基二硅氮烷、六甲基二硅氮烷、八甲基三硅氮烷、八甲基环四硅氮烷、四甲基环四硅氮烷、或这些中的任何两种或更多种的组合。51.如以上权利要求24-50中任一项所述的方法，其中该表面是PECVD沉积的SiOxCyHz或SiNxCyHz的涂层或层，其中x是从约0.5至约2.4，如通过X射线光电子能谱法(XPS)测量的，y是从约0.6至约3，如通过XPS测量的，并且z是从约2至约9，如通过卢瑟福背散射光谱术(RBS)测量的。52.如以上权利要求24-51中任一项所述的方法，其中该表面是SiOx的阻隔涂层或层，其中x是从约1.5至约2.9，如通过XPS测量的，任选地是有机金属前体的氧化物或氮化物，该有机金属前体是来自周期表的第III族和/或第IV族的金属元素的化合物，该金属元素是例如在第III族中：硼、铝、镓、铟、铊、钪、钇或镧(铝和硼是优选的)，和在第IV族中：硅、锗、锡、铅、钛、锆、铪或钍(硅和锡是优选的)。53.如以上权利要求24-52中任一项所述的方法，其中该材料的该表面是实验室器具制品的流体表面。54.如以上权利要求24-53中任一项所述的方法，其中该材料的该表面是以下各项的流体表面：微板、离心管、移液管尖端、孔板、微孔板、ELISA板、微量滴定板、96孔板、384孔板、小瓶、瓶、罐、注射器、药筒、泡罩包装、安瓿、抽真空采血管、样品管、离心管或色谱小瓶。55.如以上权利要求24-54中任一项所述的方法，其中，在使该表面与极性液体处理剂接触后，使该表面静置1秒至30分钟。56.如以上权利要求24-55中任一项所述的方法，其中该调节等离子体处理和该处理等离子体处理中的至少一个是在等离子体室中进行的。57.如权利要求56所述的方法，其中该等离子体室包括在两个金属板之间的处理容积。58.如权利要求57所述的方法，其中该处理容积具有100mL至50升，例如约14升的容积。59.如以上权利要求57或58中任一项所述的方法，其中该处理容积是总体上圆柱形的。60.如权利要求57-59中任一项所述的方法，其中该等离子体室进一步包括围绕该处理室的至少一部分的总体上圆柱形的外部电极。61.如以上权利要求57-60中任一项所述的方法，其中管状气体入口突出到该处理容积中，这些进料气体通过该管状流体入口被供给到该等离子体室中。62.如以上权利要求57-61中任一项所述的方法，其中该等离子体室进一步包括用于至少部分地抽空该处理容积的真空源。63.如以上权利要求24-62中任一项所述的方法，其中在该调节等离子体处理之前，将具有此类表面的从1至1000个制品负载到载体上。64.如权利要求63所述的方法，其中，在将这些制品负载到该载体上之后，将该载体保持从1-300秒，然后置于该等离子体室中用于调节等离子体处理。65.如以上权利要求63或64中任一项所述的方法，其中，在将该载体置于等离子体室中用于进一步处理之后，在开始该调节等离子体处理之前将该载体保持从1-300秒。66.如以上权利要求24-65中任一项所述的方法，其中该等离子体室至少部分地由该转化的表面限定。67.如以上权利要求24-66中任一项所述的方法，其中该调节等离子体是由频率为从1Hz至10GHz的电磁能激发的。68.如以上权利要求24-67中任一项所述的方法，其中该调节等离子体是由射频电磁能激发的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·塔哈，J·T·费尔兹，
申请(专利权)人：SIO二医药产品公司，
类型：发明
国别省市：美国,US