包括树脂膜和图案化的聚合物层的阵列制造技术

阵列的实例包括支撑物、在支撑物的表面上的交联的环氧基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)树脂膜以及在交联的环氧基POSS树脂膜上的图案化的疏水性聚合物层。图案化的疏水性聚合物层界定了交联的环氧基POSS树脂膜的暴露的离散区域，并且聚合物涂层被附接至暴露的离散区域。阵列的另一个实例包括支撑物、在支撑物的表面上的改性的环氧基POSS树脂膜以及在改性的环氧基POSS树脂膜上的图案化的疏水性聚合物层。改性的环氧基POSS树脂膜包括聚合物生长引发位点，并且图案化的疏水性聚合物层界定了改性的环氧基POSS树脂膜的暴露的离散区域。聚合物刷被附接至暴露的离散区域中的聚合物生长引发位点。

Arrays comprising resin membranes and patterned polymer layers

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括树脂膜和图案化的聚合物层的阵列相关申请的交叉引用本申请要求2016年12月22日提交的美国临时申请序号62/438,024的权益，该美国临时申请的内容通过引用以其整体并入本文。背景生物阵列是用于检测和分析包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的分子的多种工具之一。在这些应用中，阵列被设计成包括用于在人类和其他生物体的基因中存在的核苷酸序列的探针。例如，在某些应用中，单独的DNA和RNA探针可以被附接在阵列支撑物(arraysupport)上的几何网格(geometricgrid)中(或随机)的小位置。例如来自已知的人或生物体的测试样品可以暴露于网格，使得互补片段在阵列中的单独的位点与探针杂交(hybridize)。然后可以通过扫描位点上特定频率的光来检查阵列，以通过片段杂交的位点的荧光来识别在样品中存在哪些片段。生物阵列可以用于基因测序。通常，基因测序涉及确定一段基因材料例如一段DNA或RNA的片段中核苷酸或核酸的顺序。越来越长的碱基对序列正在被分析，并且所得到的序列信息可以用于各种生物信息学方法中，以将片段逻辑地装配(logicallyfit)在一起，以便可靠地确定片段所衍生自的广泛长度的基因材料的序列。已经开发了自动化的基于计算机的特征片段的检查，并且已经被用于基因组作图、基因及其功能的识别、某些状况和疾病状态的风险评估等。除了这些应用之外，生物阵列还可以用于检测和评估宽范围的分子、分子家族、基因表达水平、单核苷酸多态性和基因分型。概述在一些方面中的是组合物，所述组合物包括支撑物(support)和在支撑物的表面上的交联的环氧基POSS树脂膜。在一些方面中，该组合物适合作为用于低聚核苷酸测序的阵列或作为生产中间体。在一些方面中，树脂膜被图案化以界定在隙间区域(interstitialregion)内的离散区域(discretearea)，并且在一些方面中，离散区域是井(well)。在其他方面中，该组合物包括在图案化的树脂膜上的疏水性聚合物层，该疏水性聚合物层包括由图案界定的离散区域(例如，在井中)和隙间区域。在其他方面中，疏水性聚合物层被图案化以暴露离散区域或井中的树脂膜，同时保留在离散区域或井之间的树脂膜的隙间区域中的树脂膜上。在又其他方面中，聚合物涂层被附接至交联的环氧基POSS树脂膜的暴露的离散区域中的图案化树脂膜。该组合物还可以包括被接枝到聚合物涂层的扩增引物。交联的POSS树脂膜任选地包含如本文所描述的聚合物生长引发位点(polymergrowthinitiationsite)。在又其他方面中，聚合物刷(polymerbrush)被附接至交联的环氧基POSS树脂膜的暴露的离散区域中的聚合物生长引发位点。在一些方面中的是制备组合物的方法，所述组合物包括支撑物和在支撑物的表面上的交联的环氧基POSS树脂膜，所述方法包括在支撑物表面上形成交联的环氧基POSS树脂膜，其中所述形成包括在光酸产生剂(photoacidgenerator)和任选地敏化剂的存在下将支撑物结合的环氧基硅烷与一种或更多种环氧基官能化的POSS试剂混合，以形成支撑物结合的树脂前体；以及固化该树脂前体以形成支撑物结合的交联的环氧基POSS树脂膜。这样的方法还可以包括使支撑物的表面与环氧基硅烷反应，以形成支撑物结合的环氧基硅烷。在一些方面中，树脂膜被图案化以界定在隙间区域内的离散区域，并且在一些方面中，离散区域是井。这样的方法还可以包括在支撑物表面上的交联的、支撑物结合的环氧基POSS树脂膜上形成疏水性聚合物层，其中疏水性聚合物层被图案化以暴露离散区域或井中的树脂膜，同时保留在离散区域或井之间的树脂膜的隙间区域中的树脂膜上。在第一方面中的是阵列，该阵列包括支撑物、在支撑物的表面上的交联的环氧基多面体低聚倍半硅氧烷(polyhedraloligomericsilsesquioxane)(POSS)树脂膜以及在交联的环氧基POSS树脂膜上的图案化的疏水性聚合物层，其中图案化的疏水性聚合物层界定交联的环氧基POSS树脂膜的暴露的离散区域，并且聚合物涂层被附接至暴露的离散区域。在一些方面中的是形成该第一方面的阵列的方法，该方法包括在支撑物表面上的交联的环氧基POSS树脂膜上形成图案化的疏水性聚合物层，从而暴露交联的环氧基POSS树脂膜的离散区域。该方法还可以包括施加聚合物涂层以在暴露的离散区域上形成附接的涂层部分，并且在图案化的疏水层上形成未附接的涂层部分；以及将未附接的涂层部分从图案化的疏水层上洗掉。该方法还可以包括在支撑物表面上形成交联的环氧基POSS树脂膜，所述形成包括：在光酸产生剂和任选地敏化剂的存在下，混合环氧基硅烷和至少一种环氧基POSS单体单元，以形成树脂前体；将树脂前体沉积在支撑物表面上；以及固化树脂前体以形成交联的环氧基POSS树脂膜。在第二方面中，该阵列包括支撑物、在支撑物的表面上的改性的环氧基POSS树脂膜以及在改性的环氧基POSS树脂膜上的图案化的疏水性聚合物层，其中图案化的疏水性聚合物层界定交联的环氧基POSS树脂膜的暴露的离散区域。在一些情况下，改性的环氧基POSS树脂膜包括聚合物生长引发位点，并且图案化的疏水性聚合物层界定改性的环氧基POSS树脂膜的暴露的离散区域。聚合物刷被附接至暴露的离散区域中的聚合物生长引发位点。在一些方面中，该阵列包括支撑物、在支撑物的表面上的改性的环氧基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)树脂膜、包括聚合物生长引发位点的改性的环氧基POSS树脂膜、在改性的环氧基POSS树脂膜上的图案化的疏水性聚合物层、界定改性的环氧基POSS树脂膜的暴露的离散区域的图案化的疏水性聚合物层、以及被附接至在暴露的离散区域中的聚合物生长引发位点的聚合物刷。用于产生如本文所描述的第二方面的阵列的方法包括在支撑物表面上的改性的环氧基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)树脂膜上形成图案化的疏水性聚合物层，从而暴露改性的环氧基POSS树脂膜的离散区域。改性的环氧基POSS树脂膜包括聚合物生长引发位点。在一些方面中，聚合物刷从在暴露的离散区域中的聚合物生长引发位点生长。因此，在一些方面中，本文公开的方法的第二方面包括：在支撑物表面上的改性的环氧基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)树脂膜上形成图案化的疏水性聚合物层，从而暴露改性的环氧基POSS树脂膜的离散区域，其中改性的环氧基POSS树脂膜包括聚合物生长引发位点；以及从暴露的离散区域中的聚合物生长引发位点生长聚合物刷。在一些方面中，该方法还包括形成改性的环氧基POSS树脂膜，其中所述形成包括在光酸产生剂和任选地敏化剂的存在下混合环氧基硅烷、至少一种环氧基POSS单体单元和环氧基官能化的聚合剂(例如自由基聚合剂、阳离子聚合剂、阴离子聚合剂、开环易位聚合剂(ring-openingmethathesispolymerizationagent)或受控自由基聚合剂)或受控自由基聚合(CRP)剂，以形成树脂前体；将该树脂前体沉积在支撑物表面上；以及固化该树脂前体，以形成改性的环氧基POSS树脂膜。在一些方面中，至少一个环氧基POSS单体单元是环氧基环己基烷基POSS和缩水甘油基POSS。附图简述通过参考以下详细描述和附图，本公开内容的实例的特征和优点将变得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：在支撑物表面上的交联的环氧基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)树脂膜上形成图案化的疏水性聚合物层，从而暴露所述交联的环氧基POSS树脂膜的离散区域；施加聚合物涂层以在所暴露的离散区域上形成附接的涂层部分并且在所述图案化的疏水层上形成未附接的涂层部分；以及将所述未附接的涂层部分从所述图案化的疏水层上洗掉。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.22 US 62/438,0241.一种方法，包括：在支撑物表面上的交联的环氧基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)树脂膜上形成图案化的疏水性聚合物层，从而暴露所述交联的环氧基POSS树脂膜的离散区域；施加聚合物涂层以在所暴露的离散区域上形成附接的涂层部分并且在所述图案化的疏水层上形成未附接的涂层部分；以及将所述未附接的涂层部分从所述图案化的疏水层上洗掉。2.如权利要求1所述的方法，还包括在所述支撑物表面上形成所述交联的环氧基POSS树脂膜，所述形成包括：在光酸产生剂和任选地敏化剂的存在下，混合环氧基硅烷和至少一种环氧基POSS单体单元，以形成树脂前体；将所述树脂前体沉积在所述支撑物表面上；以及固化所述树脂前体以形成所述交联的环氧基POSS树脂膜。3.如权利要求2所述的方法，其中所述混合和沉积同时发生。4.如权利要求2或权利要求3所述的方法，其中所述环氧基硅烷是结合至所述支撑物表面的环氧基硅烷。5.如权利要求1所述的方法，还包括在所述支撑物表面上形成所述交联的环氧基POSS树脂膜，所述形成包括：在光酸产生剂和任选地敏化剂的存在下，混合环氧基硅烷、环氧基环己基烷基POSS和缩水甘油基POSS，以形成树脂前体；将所述树脂前体沉积在所述支撑物表面上；以及固化所述树脂前体以形成所述交联的环氧基POSS树脂膜。6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中在形成所述图案化的疏水性聚合物层之前，所述方法还包括：将所述交联的环氧基POSS树脂膜暴露于等离子灰化或化学处理，以将-OH基团引入到所述交联的环氧基POSS树脂膜；以及将官能团附接至所述-OH基团中的至少一些，所述官能团选自由以下组成的组：其中n在从1至20的范围内，并且其中---表示烷基硅烷链、聚(乙二醇)-硅烷链、烷基链或聚乙二醇链。7.如权利要求1所述的方法，还包括在所述支撑物表面上形成所述交联的环氧基POSS树脂膜，所述形成包括：在光酸产生剂和任选地敏化剂的存在下，混合环氧基硅烷、环氧基环己基烷基POSS、缩水甘油基POSS和包含至少一个环氧基官能团和非环氧基官能团的POSS核，以形成树脂前体；将所述树脂前体沉积在所述支撑物表面上；以及固化所述树脂前体以形成所述交联的环氧基POSS树脂膜。8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中洗涤包括在水中的声处理。9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中形成所述图案化的疏水性聚合物层包括：i)在所述交联的环氧基POSS树脂膜上沉积疏水性聚合物；以及使用纳米压印平版印刷术和光刻术中的至少一种来图案化所沉积的疏水性聚合物；或ii)使用喷墨印刷和微接触印刷中的至少一种，将所述疏水性聚合物以图案沉积在所述交联的环氧基POSS树脂膜上。10.如前述权利要求中任一项所述的方法，还包括将扩增引物接枝到所述附接的涂层部分。11.一种阵列，包括：支撑物；在所述支撑物的表面上的交联的环氧基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)树脂膜；在所述交联的环氧基POSS树脂膜上的图案化的疏水性聚合物层，所述图案化的疏水性聚合物层界定所述交联的环氧基POSS树脂膜的暴露的离散区域；以及附接至所述暴露的离散区域的聚合物涂层。12.如权利要求11所述的阵列，其中：所述图案化的疏水层选自由含氟聚合物、负性光致抗蚀剂和聚硅氧烷组成的组；并且所述聚合物涂层包含式(I)的重复单元：其中：R1是H或任选地被取代的烷基；RA选自由叠氮基、任选地被取代的氨基、任选地被取代的烯基、任选地被取代的腙、任选地被取代的肼、羧基、羟基、任选地被取代的四唑、任选地被取代的四嗪、腈氧化物、硝酮和硫醇组成的组；R5选自由H和任选地被取代的烷基组成的组；-(CH2)p-中的每个可以是任选地被取代的；p是在1至50的范围内的整数；n是在1至50,000的范围内的整数；并且m是在1至100,000的范围内的整数。13.如权利要求11或权利要求12所述的阵列，还包括被接枝到所述聚合物涂层的扩增引物。14.一种方法，包括：在支撑物表面上的改性的环氧基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)树脂膜上形成图案化的疏水性聚合物层，从而暴露所述改性的环氧基POSS树脂膜的离散区域，其中所述改性的环氧基POSS树脂膜包含聚合物生长引发位点；以及从所述暴露的离散区域中的所述聚合物生长引发位点生长聚合物刷。15.如权利要求14所述的方法，还包括在所述支撑物表面上形成所述交联的环氧基POSS树脂膜，所述形成包括：在光酸产生剂和任选地敏化剂的存在下，混合环氧基硅烷、至少一种环氧基POSS单体单元和环氧基官能化的聚合剂或受控自由基聚合(CRP)剂，以形成树脂前体；将所述树脂前体沉积在所述支撑物表面上；以及固化所述树脂前体以形成所述改性的环氧基POSS树脂膜。16.如权利要求15所述的方法，其中所述混合和所述沉积同时发生。17.如权利要求15或权利要求16所述的方法，其中所述环氧基硅烷是结合至所述支撑物表面的环氧基硅烷。18.如权利要求14所述的方法，还包括形成所述改性的环氧基POSS树脂膜，所述形成包括：在光...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦恩·N·乔治，亚历山大·里切斯，M·谢恩·鲍恩，安德鲁·A·布朗，袁大军，奥德丽·罗斯·扎克，S·M·拉米雷兹，雷蒙德·坎波斯，
申请(专利权)人：伊鲁米那股份有限公司，伊鲁米纳剑桥有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US