Azlactone 功能块共聚物的刷状和交联膜制备反应表面

这些提出的方法利用了聚对二甲苯升空界面定向组装和定制微接触打印技术。这些方法旨在提供高均匀性并控制图案聚合物厚度。这些方法还旨在沉积 PGMA 封闭 PVDMA 膜，同时完全保留多种氮化内酯功能，因为氮化内酯基团可以在开环加成反应中与亲核试剂快速偶联。

基于氮内酯的聚合物薄膜用于许多不同的环境和生物应用，包括分析物捕获、细胞培养以及防污和防粘涂层。要开始该程序，请准备 5 毫升 PGMA b PVDMA 在无水氯仿中的百分之一重量溶液。然后，打开氧等离子体清洗剂，在腔室中放置一个 2 厘米乘 2 厘米的硅衬底，该衬底上有 80 纳米厚或 1 纳米厚的聚对二甲苯 N 层。

将腔室抽真空至低于 400 毫托的真空表压。稍微打开计量阀，让空气进入腔室。等到表压达到 800 至 1000 毫托。

将等离子清洗机设置为高射频功率（如 30 瓦），并用等离子处理基材 3 分钟。完成后关闭真空泵中的射频电源。在完成等离子清洗后 10 分钟内，将等离子处理的基材固定在旋涂机卡盘上。

将旋涂机设置为以 1， 500 RPM 运行 15 秒。然后，将 100 微升 PGMA 嵌段 PVDMA 溶液涂在基材上，并在涂覆溶液后的 1 到 2 秒内开始对基材进行旋涂。将薄膜放入真空烘箱中，在一个大气压、真空和 110 摄氏度下退火 18 小时。

让样品在环境空气中冷却。最后，在 20 mL 丙酮或氯仿中对样品进行 10 分钟的超声处理，以去除聚对二甲苯。储存前，在氮气流下干燥基材。

要开始制备化学或生物惰性硅衬底，请按照前面所述对裸硅衬底进行等离子清洗三分钟。然后，在通风橱中，将 100 微升 TPS 移液到培养皿中。在完成等离子体清洁后的 5 到 10 分钟内，将等离子处理的底物放入真空干燥器中的 TPS 培养皿中。

将干燥器抽真空至 750 torrs 的真空以开始 TPS 沉积。让 TPS 沉积在基材上 1 小时，以获得化学惰性基材。如果制备生物惰性底物，则将美甲基化底物浸泡在泊洛沙姆 407 的零点 7% 重量体积比溶液中，溶于超纯水中 18 小时，以在 TPS 涂层底物上生成 PEG 层。

之后，在 5 分钟内用 30 毫升超纯水冲洗 3 次生物惰性底物。接下来，用正性光刻胶对化学或生物惰性衬底进行图案化，并将曝光区域蚀刻到硅表面。然后用丙酮对样品进行超声处理 10 分钟，以去除聚对二甲苯层。

在氮气下干燥样品。将基材固定在旋涂机卡盘上，并将旋涂机设置为 1， 500 RPM，持续 15 秒。将 100 微升重量为 1% 的 PGMA 嵌段 PVDMA 溶于无水氯仿中涂在基材上，并在应用后 1 到 2 秒内开始旋涂。

将所得聚合物薄膜在真空烘箱中，在 110 摄氏度的真空气氛下退火 18 小时。通过在丙酮或氯仿中超声处理 10 分钟，从背景区域去除 phys 吸收的聚合物。然后用氮气干燥样品。

要开始微触点打印过程，请使用 TPS 对微柱阵列的硅母版进行 sylonize 。然后，将 40 至 50 克 PDMS 碱料以 10 比 1 的比例混合在固化剂中。使用软光刻技术对带有微柱阵列的 PDMS 板进行图案化。

从平板上剪下 1 个 1 点 5 x 1 点 5 厘米的邮票。清洁并干燥印章，并用 TPS 对印章进行 sylonization 处理。接下来，将双面胶带贴在钻床支架的舞台上。

然后，制备 5 毫升零点 2% 到 1%（重量百分比）的 PGMA 嵌段 PVDMA 在无水氯仿中的溶液。将 sylonized stamp 浸入此溶液中至少三分钟。立即对 2 厘米 x 2 厘米的裸硅衬底进行等离子体处理 3 分钟。

在完成等离子体清洁后的 5 分钟内，从聚合物溶液中去除印记。然后，将基材和印章带到钻床支架上。将基板和印章放在载物台上的双面胶带上，基板在底部。

在邮票和基材之间应用保形接触，估计压力为每平方厘米 75 克，或 7 点 3 5 千帕，持续 1 分钟。然后，小心地释放压力，用手轻轻地将印章与硅衬底分开。在分离后的 5 分钟内，将印刷基材在 110 摄氏度的真空烘箱中退火 18 小时。

最后，在丙酮或氯仿中对打印基材进行超声处理 10 分钟，以去除物理吸收的 PGMA 嵌段 PVDMA。用氮气干燥打印的基材，并将其储存在真空干燥器中，直到准备好进行表征。聚对二甲苯剥离技术产生了 PGMA 嵌段 PVDMA 的刷状结构，对应于约 90 纳米的聚合物膜厚度。

退火对该技术至关重要，因为超声处理和氯仿去除了大部分未退火的聚合物。80 纳米厚的聚对二甲苯模板比裸硅衬底上的 1 微米厚模板显示出更高的薄膜均匀性。在化学或生物惰性衬底上进行界面定向组装产生了 90 至 100 纳米厚的结构，而没有在聚对二甲苯剥离法中观察到的边缘缺陷。

微接触印刷通过使用不同浓度的聚合物生产出厚度约为 3 到 9 微米的高度交联聚合物薄膜。除了用 TPS 和氧气等离子体处理基材外，退火对于该技术也是必不可少的，因为在超声处理后观察到未退火的薄膜会受到严重损坏。氮内酯官能团通过微接触打印得以保留，如 1818 平方厘米处的羰基拉伸振动所示。

微接触印刷还允许通过改变用于给邮票上墨的 PGMA 嵌段 PVDMA 溶液的浓度来控制薄膜厚度。在这里，我们已经表明聚对二甲苯剥离程序是一种在显微镜分辨率下对块孔聚合物进行图案化的通用方法。影响薄膜均匀性的关键因素是聚对二甲苯模板厚度。

界面导向组装图案化方法使用聚对二甲苯模板生成氧化物图案，引导 PGMA 嵌段 PVDMA 聚合物在化学或生物惰性表面上的自组装。此处介绍的定制微接触打印方案基本上可以生成更厚的 PGMA 嵌段 PVDMA 聚合物，从而提供更大的表面体积比，从而增强捕获应用中化学或生物分析物的负载量，改善细胞培养应用中的细胞粘附、活力和增殖。这里介绍的方法和结果描述了使用 PGMA 嵌段 PVDMA 聚合物生成图案界面的多种方法。

根据应用，这些方法可用于创建具有这种聚合物的刷状或交联结构的表面。