经由纳米压印的选择性表面图案化制造技术

公开了包括双官能聚合物层状表面的衬底和其通过使用UV纳米压印工艺的制备。所述衬底可用作用于生物分子分析的流动室、纳米流控或微米流控装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经由纳米压印的选择性表面图案化
总的来说，本申请涉及纳米图案化工艺和相关的具有微米-或纳米-图案化的表面的衬底的领域。更具体地，本申请涉及具有二元表面化学的包括双官能聚合物层状表面的衬底。还公开通过使用纳米压印光刻工艺制备这些衬底的方法。
技术介绍
纳米压印技术使得能够经济且有效地制造纳米结构体。标准的纳米压凸(压花，embossing)光刻法采用通过具有纳米结构体的印模(印章，stamp)使抗蚀剂材料直接机械变形、继之以蚀刻过程以将纳米结构体从印模转印到衬底。流动室(flowcell)为容许流体流动通过衬底内的通道(沟道，channel)或孔(井，well)的装置。在核酸分析方法中可用的图案化的流动室包括在惰性间隙区域内的活性表面的离散孔。一般使用以下步骤制作所述流动室的表面：(1)首先将孔蚀刻到均匀的衬底中；(2)将所述孔和间隙区域用硅烷和聚合物或水凝胶官能化；(3)将覆盖所述间隙区域的多余的聚合物或水凝胶经由抛光过程除去；(4)然后将所述孔中的聚合物或水凝胶用单链引物DNA接枝以提供用于下游测序应用的流动室表面。在该情形中，所述聚合物或水凝胶的一些在制作流程的抛光步骤中浪费掉。本文档来自技高网...

【技术保护点】
衬底，其包括：表面；布置在所述表面上以形成第一区域的第一聚合物层，其中所述第一聚合物层包括第一多个官能团；布置在所述第一聚合物层的至少一部分上面以形成第二区域的第二聚合物层，其中所述第一聚合物层包括压印的特征图案；和其中所述第一多个官能团提供用于官能化分子的共价键合的反应性位点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.07 US 62/189,6621.衬底，其包括：表面；布置在所述表面上以形成第一区域的第一聚合物层，其中所述第一聚合物层包括第一多个官能团；布置在所述第一聚合物层的至少一部分上面以形成第二区域的第二聚合物层，其中所述第一聚合物层包括压印的特征图案；和其中所述第一多个官能团提供用于官能化分子的共价键合的反应性位点。2.如权利要求1所述的衬底，其中第一和第二聚合物层不包括硅或硅氧化物。3.如权利要求1或2所述的衬底，其中所述第二聚合物层包括与所述第一聚合物层中的第一多个官能团不同的第二多个官能团。4.如权利要求1-3的任一项所述的衬底，其中所述第一区域包括微米级或纳米级的图案。5.如权利要求4所述的衬底，其中所述微米级或纳米级的图案包括通道、沟槽、柱、孔、或其组合。6.如权利要求1-5的任一项所述的衬底，其中所述第二区域是未图案化的。7.如权利要求1-6的任一项所述的衬底，其中所述第二区域为所述第一区域的间隙空间。8.如权利要求1-7的任一项所述的衬底，其中所述第一区域为亲水的。9.如权利要求1-7的任一项所述的衬底，其中所述第一区域为疏水的。10.如权利要求1-9的任一项所述的衬底，其中所述第一聚合物层的厚度大于所述第二聚合物层的厚度。11.如权利要求1-9的任一项所述的衬底，其中所述第一聚合物层的所述第一多个官能团选自C8-14环烯烃、8-14元杂环烯烃、C8-14环炔烃、8-14元杂环炔烃、炔基、乙烯基、卤素、叠氮基、氨基、酰氨基、环氧基、缩水甘油基、羧基、腙基、肼基、羟基、四唑基、四嗪基、氧化腈、氮宾、氮碳基、或硫醇、或其任选地被取代的变体和组合。12.如权利要求11所述的衬底，其中所述第一多个官能团选自卤素、叠氮基、炔基、羧基、环氧基、缩水甘油基、降冰片烯、或氨基、或其任选地被取代的变体和组合。13.如权利要求1-12的任一项所述的衬底，其还包括官能化分子，所述官能化分子包括通过与所述第一多个官能团的反应而共价地附着到所述表面的聚合物、水凝胶、氨基酸、肽、核苷、核苷酸、多核苷酸、糖、蛋白质、或其组合。14.如权利要求13所述的衬底，其中所述官能化分子包括聚(N-(5-叠氮基乙酰氨基戊基)丙烯酰胺-共-丙烯酰胺)(PAZAM)。15.如权利要求14所述的衬底，其中所述官能化分子还包括共价键合到PAZAM的寡核苷酸。16.如权利要求1-15的任一项所述的衬底，其还包括在第一和第二聚合物层之间沉积的光子晶体层。17.如权利要求16所述的衬底，其中所述光子晶体包括具有高折射率和低吸附特性的材料。18.如权利要求17所述的衬底，其中所述光子晶体层包括Ta2O5。19.如权利要求1-18的任一项所述的衬底，其中所述衬底选自玻璃衬底、二氧化硅衬底、石英衬底、塑料衬底、金属衬底、金属氧化物衬底、或其组合。20.如权利要求19所述的衬底，其中所述衬底为玻璃衬底。21.用于制备衬底的方法，其包括：提供包括第一区域和第二区域的衬底；向所述第一区域和所述第二区域施加第一光致固化聚合物组合物的层；在所述第一光致固化聚合物组合物的层之上施加第二光致固化聚合物组合物的层以完全覆盖该第一光致固化聚合物组合物的层；使所述第二光致固化聚合物组合物的层与具有多个微米级或纳米级的图案的模板接触；向所述模板或所述衬底施加压力以将所述微米级或纳米级的图案转印到第一和第二光致固化聚合物组合物的层；照射UV光以使第一和第二光致固化聚合物组合物的层固化，使得第一和第二光致固化聚合物组合物的层分别形成第一聚合物层和第二聚合物层；和将所述模板与衬底分离，其中将所述第二聚合物层的至少一部分穿孔以使下面的第一聚合物层暴露。22.如权利要求21所述的方法，其还包括在施加第二光致固化聚合物组合物的层之前使所述第一光致固化聚合物组合物的层半固化。23.如权利要求21或22所述的方法，其还包括在与所述模板接触之前干燥第一和第二光致固化聚合物组合物的层。24.如权利要求21-23的任一项所述的方法，其还包括在照射UV光之后干燥第一聚合物和第二聚合物层。25.如权利要求21-24的任一项所述的方法，其中所述微米级或纳米级的图案包括通道、沟槽、柱、孔、或其组合。26.如权利要求21-25的任一项所述的方法，其中所述第一聚合物层包括第一多个官能团。...

【专利技术属性】
技术研发人员：AA布朗，WN乔治，A里奇兹，SM鲍恩，
申请(专利权)人：亿明达股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US