اختﻻق السطوح المتفاعلة مع مثل الفرشاة وأفلام كروسلينكيد فونكتيوناليزيد أزلاكتوني كتلة المشارك البوليمرات

هذه الطرق المقدمة واجهة إقلاع الباريلين التجميع الموجه وتقنيات الطباعة المصغرة المخصصة. تم تصميم الطرق لتوفير توحيد عال والتحكم في سمك بوليمر النمط. تم تصميم هذه الطرق أيضا لإيداع أفلام PVDMA كتلة PGMA مع الحفاظ تماما على وظائف الأزلاكتون متعددة الاستخدامات نظرا لأن مجموعات الأزلاكتون يمكن أن تتزاوج بسرعة مع محبي النواة في تفاعلات إضافة فتح الحلقة.

تستخدم أغشية البوليمر القائمة على Azlactone في العديد من التطبيقات البيئية والبيولوجية المختلفة ، بما في ذلك التقاط التحليلات ، وزراعة الخلايا ، والطلاء المضاد للحشف والمضاد للالتصاق. لبدء الإجراء ، قم بإعداد خمسة ملليلتر من محلول واحد بالمائة بالوزن من PGMA b PVDMA في الكلوروفورم اللامائي بعد ذلك ، قم بتشغيل منظف بلازما الأكسجين وضع ركيزة سيليكون بحجم سنتيمترين في سنتيمترين منقوشة بطبقة بسمك 80 نانومتر أو طبقة بسمك نانومتر واحد من الباريلين N في الغرفة.

ضخ الغرفة إلى أقل من 400 ملي ضغط مقياس الفراغ. افتح صمام القياس قليلا واترك الهواء يدخل الغرفة. انتظر حتى يصل ضغط المقياس إلى 800 إلى 1000 مللي تور.

اضبط منظف البلازما على طاقة تردد لاسلكي عالية مثل 30 واط وعالج الركيزة بالبلازما لمدة ثلاث دقائق. قم بإيقاف تشغيل طاقة الترددات اللاسلكية في مضخة التفريغ عند الانتهاء. في غضون 10 دقائق من الانتهاء من تنظيف البلازما ، قم بتثبيت الركيزة المعالجة بالبلازما على ظرف المغطي الدوار.

اضبط المغطي الدوار على التشغيل عند 1,500 دورة في الدقيقة لمدة 15 ثانية. بعد ذلك ، قم بتطبيق 100 ميكرولتر من محلول PVDMA لكتلة PGMA على الركيزة وابدأ في طلاء الركيزة في غضون ثانية إلى ثانيتين من تطبيق المحلول. قم بتلدين الفيلم في فرن مفرغ من الهواء في فراغ واحد و 110 درجة مئوية لمدة 18 ساعة.

اترك العينة تبرد في الهواء المحيط. أخيرا ، صوتنة العينة لمدة 10 دقائق في 20 مل من الأسيتون أو الكلوروفورم لإزالة الباريلين. جفف الركيزة تحت تيار من غاز النيتروجين قبل تخزينها.

لبدء تحضير ركيزة سيليكون خاملة كيميائيا أو بيولوجيا ، تقوم البلازما بتنظيف ركيزة السيليكون العارية لمدة ثلاث دقائق كما هو موضح سابقا. ثم ، في غطاء الدخان ، ضع ماصة 100 ميكرولتر من TPS في طبق بتري. ضع الركيزة المعالجة بالبلازما في طبق TPS في مجفف فراغ في غضون خمس إلى عشر دقائق من الانتهاء من تنظيف البلازما.

قم بإخلاء المجفف إلى 750 torrs من الفراغ لبدء ترسيب TPS. اسمح ل TPS بالإيداع على الركيزة لمدة ساعة واحدة للحصول على ركيزة خاملة كيميائيا. في حالة تحضير ركيزة خاملة بيولوجيا ، فقم بنقع الركيزة المتشابكة في محلول من الوزن بنسبة سبعة بالمائة من البولوكسام 407 في ماء فائق النقاء لمدة 18 ساعة لتوليد طبقة PEG على الركيزة المطلية ب TPS.

بعد ذلك ، اشطف الركيزة الخاملة بيولوجيا ب 30 مل من الماء النقي للغاية ثلاث مرات على مدار خمس دقائق. بعد ذلك ، قم بتصميم الركيزة الخاملة كيميائيا أو بيولوجيا بمقاومة إيجابية للصور وحفر المناطق المكشوفة على سطح السيليكون. ثم صوتنة العينة في الأسيتون لمدة 10 دقائق لإزالة طبقة الباريلين.

جفف العينة تحت غاز النيتروجين. قم بتثبيت الركيزة على ظرف المغطي الدوار واضبط المغطي الدوار على 1 ، 500 دورة في الدقيقة لمدة 15 ثانية. ضع 100 ميكرولتر من واحد بالمائة بالوزن PGMA كتلة PVDMA في الكلوروفورم اللامائي على الركيزة وابدأ في الطلاء في غضون ثانية إلى ثانيتين من التطبيق.

قم بتلدين فيلم البوليمر الناتج في فرن فراغ في جو واحد من الفراغ و 110 درجة مئوية لمدة 18 ساعة. قم بإزالة البوليمرات الممتصة من مناطق الخلفية بواسطة 10 دقائق من الصوتنة في الأسيتون أو الكلوروفورم. جفف العينة تحت غاز النيتروجين بعد ذلك.

لبدء عملية طباعة الاتصال المصغر ، قم بتجميع سيد السيليكون لمصفوفات الرقدة الدقيقة باستخدام TPS. بعد ذلك ، اخلطي 40 إلى 50 جراما من قاعدة PDMS في عامل المعالجة بنسبة عشرة إلى واحد. استخدم الطباعة الحجرية الناعمة لتصميم لوح من PDMS باستخدام مصفوفات الحقن الدقيقة.

اقطع ختم واحد بنقطة خمسة في نقطة واحدة وخمسة سنتيمترات من البلاطة. قم بتنظيف وجفف الختم وتقطيع الختم باستخدام TPS. بعد ذلك ، قم بتطبيق شريط على الوجهين على مرحلة حامل ضغط الحفر.

بعد ذلك ، قم بإعداد خمسة ملليلتر من نقطة الصفر اثنين من خمسة إلى واحد بالمائة بمحلول الوزن من كتلة PGMA PVDMA في الكلوروفورم اللامائي اغمر الختم الجانباني في هذا المحلول لمدة ثلاث دقائق على الأقل. على الفور ، تعالج البلازما ركيزة من السيليكون العارية بحجم سنتيمترين في سنتيمترين لمدة ثلاث دقائق.

في غضون خمس دقائق من الانتهاء من تنظيف البلازما ، قم بإزالة الختم من محلول البوليمر. ثم أحضر الركيزة والختم إلى حامل ضغط الحفر. ضع الركيزة والختم على الشريط على الوجهين على المسرح مع وضع الركيزة في الأسفل.

قم بتطبيق اتصال مطابق بين الختم والركيزة بضغط تقديري يبلغ 75 جراما لكل سنتيمتر مربع ، أو سبعة نقاط ثلاثة خمسة كيلو باسكال لمدة دقيقة واحدة. بعد ذلك ، حرر الضغط بعناية وافصل الختم برفق عن ركيزة السيليكون يدويا. في غضون خمس دقائق من الانفصال ، قم بتلدين الركيزة المطبوعة في فرن التفريغ لمدة 18 ساعة عند 110 درجة مئوية.

أخيرا ، صوتنة الركيزة المطبوعة في الأسيتون أو الكلوروفورم لمدة عشر دقائق لإزالة كتلة PGMA الممتصة PVDMA. جفف الركيزة المطبوعة بغاز النيتروجين وقم بتخزينها في مجفف الفراغ حتى تصبح جاهزة للتوصيف. أنتجت تقنية إقلاع الباريلين هياكل فرشاة من كتلة PGMA PVDMA المقابلة لسمك فيلم بوليمر يبلغ حوالي 90 نانومتر.

كان التلدين ضروريا لهذه التقنية حيث أزال الصوتنة والكلوروفورم معظم البوليمر غير الملدن. أظهرت إستنسل الباريلين بسمك 80 نانومتر توحيدا أكبر للفيلم من الإستنسل بسمك ميكرون واحد على ركائز السيليكون العارية. أنتجت التجميع الموجه للواجهة على ركائز خاملة كيميائيا أو بيولوجيا هياكل بسمك 90 إلى 100 نانومتر دون عيوب الحافة التي لوحظت في طريقة إقلاع الباريلين.

أنتجت الطباعة الدقيقة التلامس الجزئي أغشية بوليمر متشابكة للغاية ، بسمك حوالي ثلاثة إلى تسعة ميكرون ، باستخدام تركيزات مختلفة من البوليمر. بالإضافة إلى معالجة الركيزة باستخدام TPS وبلازما الأكسجين ، كان التلدين ضروريا لهذه التقنية ، حيث لوحظ تلف كبير للأغشية غير الملدنة بعد الصوتنة. تم الحفاظ على وظيفة azlactone عن طريق طباعة الاتصال الدقيق كما يتضح من اهتزاز تمدد الكربونيل عند 1818 سم متبادل.

سمحت طباعة الاتصال الدقيق أيضا بالتحكم في سمك الفيلم عن طريق تغيير تركيز محلول PVDMA لكتلة PGMA المستخدم في حبر الختم. لقد أظهرنا هنا أن إجراء إقلاع الباريلين هو طريقة متعددة الاستخدامات لتزيين بوليمرات ثقب الكتلة بدقة المجهر. كان العامل الحاسم الذي أثر على توحيد الفيلم هو سمك استنسل الباريلين.

تستخدم طريقة زخرفة التجميع الموجهة للواجهة استنسل الباريلين لتوليد أنماط أكسيد توجه التجميع الذاتي لبوليمرات PVDMA كتلة PGMA على الأسطح الخاملة كيميائيا أو بيولوجيا. يولد بروتوكول طباعة الاتصال الدقيق المخصص المقدم هنا بشكل أساسي بوليمر PVDMA لكتلة PGMA أكثر سمكا مما يوفر المزيد من نسب السطح إلى الحجم التي قد تعزز تحميل التحليلات الكيميائية أو البيولوجية في تطبيق الالتقاط ، وتحسين ارتباط الخلايا وقابليتها للبقاء والانتشار في تطبيقات زراعة الخلايا. تصف الطرق والنتائج المعروضة هنا طرقا متعددة تولد واجهات نمط مع بوليمر PVDMA كتلة PGMA.

يمكن استخدام الطرق لإنشاء أسطح بفرشاة أو هيكل متشابك لهذا البوليمر اعتمادا على التطبيقات.