微孔阵列制品及使用方法技术

本发明专利技术提供了微结构化制品和可用于检测样品中的被分析物的方法。所述制品包括微孔阵列。所述制品可以与光学系统组件在检测或表征被分析物的方法中一起使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关专利串请的交叉引用本专利申请要求2009年11月23日提交的美国临时专利申请No. 61/263，640的优先权，该申请以引用的方式全文并入本文中。
技术介绍
对微量的样品进行平行微分析的能力对于化学、生物、药品研发和医学的进步很重要。如今，常规1536孔微量滴定板已被微孔阵列超越，所述微孔阵列由于集中于使时间、 通过量和成本效率最大化的努力而具有甚至更多数目的反应室并且采用更少量的试剂。尽管有若干类型的微孔阵列可用，但用于产生具有几十微米尺寸的高保真性微特征(例如孔)的制造技术在很多情况下既缓慢又昂贵。产生这些微特征的通用制造方法的实例包括软光亥IJ、光刻、预存阵列的优先蚀刻、铣削、金刚石加工、激光烧蚀、离液蚀刻等。然而，所有这些方法都在不同程度上受到成本和能力的限制。另外，制备具有高密度微特征的制品是特殊的挑战，所述制品显示具有存在于低密度微孔制品(如96孔板)中的所需的光学特征。此夕卜，证实了许多微孔材料与生物分析和化学反应的组分不相容，并且导致例如低灵敏性、高背景信号以及缺乏可重复性的问题。因而，需要持续开发改进的微孔阵列。某些光纤束已被用于产生微孔阵列。为了充当有效的波导管，每一个纤维元件都必须由被低折射率包层围绕的高折射率芯组成。当初始玻璃用通常用于生物分析中的较低折射率水溶液代替时，通过化学蚀刻选择性移除芯玻璃以生成微孔的步骤降低了折射率失配率。这使纤维的波导特性减弱，从而导致穿透包层材料的光增加。为了克服该问题，吸光材料(例如某些金属)作为薄层被沉积在经蚀刻微孔的内部侧壁上。除了光学局限性之外，光纤材料常常还与许多反应条件、特别是在水溶液中进行并且含有灵敏性酶试剂的分析不相容。不相容性的两个主要来源是光纤基板溶解于反应室中所含的溶液中以及光纤基板与所述室中含有的分析组分(如蛋白、核酸)的化学反应。这些化学效应由于每一个微孔中的面积对体积的比率都高而加重。这些效应往往会降低在光纤反应室中进行的分析和反应的性能，并且在很多情况下需要另外的加工，以使得装置与生物分析相容。由于目前采用的用于制备和/或涂布满足这些光学和化学要求的阵列的方法中存在技术难题，所以，可在微孔阵列中进行的分析的范围仍然有限。因此，需要高性价比、高密度的微孔阵列，所述微孔阵列与多种分析和/或反应条件相容。
技术实现思路
本专利技术涉及柔性微孔阵列，所述柔性微孔阵列包含柔性微结构化层，其中透光柔性层结合到所述柔性微结构化层。在一个方面，本专利技术提供制品。所述制品可以包含微结构化层，所述微结构化层具有上主表面和下主表面。微结构化层可以包含在上主表面和下主表面之间延伸的多个光学隔离的微孔。所述制品还可以包含透光柔性层，所述透光柔性层结合到微结构化层的下主表面。微结构化层中的每一个微孔都可以包括顶部开口、底部开口和至少一个侧壁，所述至少一个侧壁在所述顶部开口和所述底部开口之间延伸。透光柔性层的厚度可以为约2μπι至约50 μ m。在另一方面，本专利技术提供制品。所述制品可以包含微结构化层，所述微结构化层具有上主表面和下主表面。微结构化层可以包含在上主表面的下面延伸的多个光学隔离的微孔。所述制品还可以包含透光柔性层，所述透光柔性层结合到微结构化层的下主表面。微结构化层中的每一个微孔都可以包括开口、透光底壁和至少一个侧壁，所述至少一个侧壁在所述开口和所述底壁之间延伸。底壁的厚度可以为约O. Ιμπι至约5μπι。在另一方面，本专利技术提供制品。所述制品可以包含微结构化层，所述微结构化层具有上主表面和下主表面。微结构化层可以包含在上主表面的下面延伸的多个光学隔离的微孔。所述制品还可以包含透光柔性层，所述透光柔性层结合到微结构化层的下主表面。微 结构化层中的每一个微孔都可以包括开口、透光底壁和至少一个侧壁，所述至少一个侧壁在所述开口和所述底壁之间延伸。厚度(t)可以定义为所述底壁的厚度加上所述透光柔性层的厚度。厚度⑴可以为约2 μ m至约55 μ m。在以上任一个实施例中，微结构化层都可以包含着色剂。在以上任一个实施例中，着色剂都可以选自炭黑、品红、咔唑紫和福隆亮蓝。在以上任一个实施例中，透光柔性层都可以透过选定波长的光。在以上任一个实施例中，底壁都可以基本上透过选定波长的光。在一些实施例中，所述至少一个侧壁可以基本上不能透过选定波长的光。在一些实施例中，所述至少一个侧壁可以比底壁能透过的选定波长的光少至少50%。在一些实施例中，所述至少一个侧壁可以比底壁能透过的选定波长的光少至少90%。在以上任一个实施例中，微孔的所述底壁和/或所述至少一个侧壁都还可以包含涂层。在一些实施例中，微孔的所述底壁和/或所述至少一个侧壁还包含多个涂层。在以上任一个实施例中，所述涂层都可以含有SiO2。在以上任一个实施例中，所述涂层都可以含有反射涂层。在以上任一个实施例中，微结构化层都可以含有衍生自树脂的固化的聚合物。在一些实施例中，树脂选自丙烯酸基树脂，其衍生自环氧化物、聚酯、聚醚和聚氨酯；烯键式不饱和化合物；具有至少一个丙烯酸酯侧基的氨基塑料衍生物；衍生自异氰酸酯和多羟基化合物(或多胺)的聚氨酯(聚脲)；具有至少一个丙烯酸酯侧基的异氰酸酯衍生物；不同于丙烯酸化环氧化物的环氧树脂；以及它们的混合物和组合。在以上任一个实施例中，透光层都可以包含膜。在一些实施例中，所述膜可以包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯。在以上任一个实施例中，所述膜都可以包含多层膜。在以上任一个实施例中，透光层都还可以包含粘合剂。在以上任一个实施例中，微结构化层都还可以包含基本上没有微孔的区域。在一些实施例中，所述区域可以包含可拆卸部分。在以上任一个实施例中，制品都还可以包含结合到微结构化层的上主表面的覆盖层。在以上任一个实施例中，制品都还可以包含结合到与微结构化层相对的表面上的透光柔性层的覆盖层。在以上任一个实施例中，覆盖层都可以以可移除方式结合。在以上任一个实施例中，制品都还可以包括光学检测系统，所述光学检测系统包括光学结合到所述制品的光学装置。在一些实施例中，光学装置可以光学结合到微结构化层。在一些实施例中，光学装置可以光学结合到透光柔性层。在一些实施例中，所述结合可以包括光纤面板。在一些实施例中，光学装置可以包括CXD图像传感器、CMOS图像传感器或光电倍增管。在一些实施例中，光学系统还可以包括处理器。在以上任一个实施例中，至少一个微孔都还可以包含多核苷酸。在以上任一个实施例中，至少一个微孔都可以包含多肽。在以上任一个实施例中，至少一个微孔都可以包含粒子。在一些实施例中，多核苷酸或多肽可以结合到粒子。在另一方面，本专利技术提供用于制备微孔阵列制品的工艺。所述工艺可以包括提供工具，所述工具具有成型表面，所述成型表面具有多个突起，所述突起从所述成型表面延伸并且适用于形成所述微结构元件；可流动的树脂组合物；和透光柔性层，所述透光柔性层具有第一主表面和第二主表面。可以对透光柔性层的第一主表面进行表面处理，以促进对固化的树脂组合物的粘合性。透光柔性层的厚度可以为约50 μ m或更小。所述工艺还可以 包括向成型表面施加一定体积的适用于形成微结构元件的树脂组合物。所述工艺还可以包括使树脂组合物与透光柔性层的第一主表面接触。所述工艺还可以包括使树脂在其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：库尔特·J·霍尔沃森，雷蒙德·J·肯尼，奥莱斯特·小本森，雷蒙德·P·约翰斯通，毛国平，帕特里克·R·弗莱明，乔治·范·戴克·蒂尔斯，景乃勇，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：