Fabriceren van reactieve oppervlakken met borstel-achtige en kruisverwijzende Films van Azlactone-matiemaatschappij blok co-polymeren

Deze gepresenteerde methoden maken gebruik van paryleen liftoff interface gerichte assemblage en aangepaste microcontact afdruktechnieken. De methoden zijn ontworpen om hoge uniformiteit en controle over de patroonpolymeerdikte te bieden. Deze methoden zijn ook ontworpen om PGMA blok PVDMA films af te zetten terwijl de veelzijdige azlacton functionaliteit volledig wordt behouden, omdat azlacton groepen snel kunnen koppelen met nucleofielen in ring opening additie reacties.

Azlacton-gebaseerde polymeerfilms worden gebruikt in vele verschillende omgevings- en biologische toepassingen, inclusief analyt-opvang, celkweek en antifouling en anti-adhesief coatings. Om de procedure te beginnen, bereid vijf milliliter van een een procent gewichtsoplossing van PGMA b PVDMA in anhydrous chloroform. Zet vervolgens een zuurstofplasmareiniger aan en plaats een twee centimeter bij twee centimeter silicium substraat, gepattend met een 80 nanometer dikke of een nanometer dikke laag van paryleen N in de kamer.

Pomp de kamer naar minder dan 400 milli torr vacuümmeter druk. Open de doseerklep lichtjes en laat lucht de kamer binnen. Wacht tot de meterdruk 800 tot 1000 milli torr bereikt.

Stel de plasmareiniger in op hoge RF-vermogen zoals 30 watt en behandel het substraat met plasma gedurende drie minuten. Schakel de RF-vermogen in de vacuümpomp uit wanneer u klaar bent. Binnen 10 minuten na het voltooien van plasmareiniging, bevestig het plasma-behandelde substraat op een spin coater chuck.

Stel de spin coater in om te draaien met 1.500 RPM gedurende 15 seconden. Breng vervolgens 100 microliter van de PGMA blok PVDMA oplossing aan op het substraat en begin binnen een tot twee seconden na het aanbrengen van de oplossing het substraat te spin coaten. Anneal de film in een vacuümoven bij een atmosfeervacuüm en 110 graden Celsius gedurende 18 uur.

Laat de monster afkoelen in omgevingslucht. Soniceer vervolgens het monster gedurende 10 minuten in 20 milliliter aceton of chloroform om het paryleen te verwijderen. Droog het substraat onder een stroom stikstofgas voordat u het opslaat.

Om te beginnen met het voorbereiden van een chemisch of biologisch inert silicium substraat, plasma reinig een blank silicium substraat gedurende drie minuten zoals eerder beschreven. Pipetteer vervolgens in een afzuigingskast 100 microliter TPS in een petrischaal. Plaats het plasma-behandelde substraat in de TPS-schaal in een vacuüm dessiccator binnen vijf tot tien minuten na het voltooien van plasmareiniging.

Evacueer de dessiccator tot 750 torr vacuüm om TPS afzetting te beginnen. Laat TPS gedurende een uur op het substraat deponeren om een chemisch inert substraat te verkrijgen. Als u een biologisch inert substraat bereidt, week dan het sylonized substraat in nul punt zeven procent gewicht naar volume oplossing van poloxamer 407 in ultra-zuiver water gedurende 18 uur om een PEG laag op het TPS-gecoate substraat te genereren.

Spoel vervolgens het biologisch inert substraat met 30 milliliter ultra zuiver water drie keer gedurende de loop van vijf minuten. Patter vervolgens het chemisch of biologisch inert substraat met positieve fotoweerstand en etch de blootgestelde gebieden tot het siliciumoppervlak. Soniceer vervolgens het monster in aceton gedurende 10 minuten om de paryleen laag te verwijderen.

Droog het monster onder stikstofgas. Bevestig het substraat op een spin coater chuck en stel de spin coater in op 1.500 RPM gedurende 15 seconden. Breng 100 microliter van een een procent gewicht PGMA blok PVDMA in anhydrous chloroform aan op het substraat en begin binnen een tot twee seconden na het aanbrengen te spin coaten.

Anneal de resulterende polymeerfilm in een vacuümoven bij een atmosfeer vacuüm en 110 graden Celsius gedurende 18 uur. Verwijder de fysisch geabsorbeerde polymeren van de achtergrondgebieden door 10 minuten sonicatie in aceton of chloroform. Droog het monster daarna onder stikstofgas.

Om het microcontact afdrukproces te beginnen, syloniseer een silicium master voor micropijler arrays met TPS. Meng vervolgens 40 tot 50 gram PDMS base in hardener in een tien-op-een verhouding. Gebruik zachte lithographie om een plaat PDMS met micropijler arrays te pattren.

Snij een één punt vijf bij één punt vijf centimeter stempel uit de plaat. Reinig en droog de stempel en syloniseer de stempel met TPS. Breng vervolgens dubbelzijdig plakband aan op de tafel van een boorpers statief.

Bereid vervolgens vijf milliliter van een nul punt twee vijf tot één procent gewichtsoplossing van PGMA blok PVDMA in anhydrous chloroform. Dompel de sylonized stempel gedurende minstens drie minuten in deze oplossing. Plasma behandel prompt een twee centimeter bij twee centimeter blank silicium substraat gedurende drie minuten.

Binnen vijf minuten na het voltooien van de plasmareiniging, verwijder de stempel uit de polymeeroplossing. Breng vervolgens het substraat en de stempel naar het boorpers statief. Plaats het substraat en de stempel op het dubbelzijdige plakband op de tafel met het substraat aan de onderkant.

Breng conformat contact tussen de stempel en het substraat met een geschatte druk van 75 gram kracht per vierkante centimeter, of zeven punt drie vijf kilopascals gedurende één minuut. Laat vervolgens voorzichtig de druk los en scheid de stempel voorzichtig met de hand van het silicium substraat. Binnen vijf minuten na de scheiding, anneal het bedrukte substraat in de vacuümoven gedurende 18 uur bij 110 graden Celsius.

Soniceer vervolgens het bedrukte substraat in aceton of chloroform gedurende tien minuten om de fysisch geabsorbeerde PGMA blok PVDMA te verwijderen. Droog het bedrukte substraat met stikstofgas en bewaar het in de vacuüm dessiccator tot het klaar is voor karakterisering. De paryleen liftoff techniek produceerde borstel structuren van PGMA blok PVDMA overeenkomend met een polymeerfilmdikte van ongeveer 90 nanometer.

Annealing was essentieel voor de techniek omdat sonicatie en chloroform het meeste van de niet-geannealde polymeer verwijderden. Paryleen stencils van 80 nanometer dikte vertoonden meer film uniformiteit dan stencils van een micron dikte op blanke silicium