Изготовления реактивных поверхностей с кисти как и высокоструктурированные фильмов совместно блок Azlactone функционализированных полимеров

Эти представленные методы используют методы направленной сборки интерфейса отрыва из парилена и пользовательские методы микроконтактной печати. Методы разработаны таким образом, чтобы обеспечить высокую однородность и контроль над толщиной полимера рисунка. Эти методы также предназначены для осаждения пленок PVDMA, блокирующих PGMA, при этом полностью сохраняя универсальную функциональность азлактона, поскольку группы азлактонов могут быстро соединяться с нуклеофилами в реакциях присоединения с размыканием кольца.

Полимерные пленки на основе азлактона используются во многих различных экологических и биологических целях, включая улавливание аналитов, культивирование клеток, а также противообрастающие и антиадгезивные покрытия. Для начала процедуры приготовьте пять миллилитров однопроцентного по весу раствора PGMA b PVDMA в безводном хлороформе. Затем включите кислородный плазменный очиститель и поместите в камеру кремниевую подложку размером два на два сантиметра со слоем парилена N толщиной 80 или 1 нанометром.

Откачайте камеру до давления вакуумметра менее 400 миллимм торр. Слегка приоткройте дозирующий клапан и дайте воздуху проникнуть в камеру. Подождите, пока манометрическое давление достигнет 800-1000 миллиторр.

Установите плазменный очиститель на высокую радиочастотную мощность, например 30 Вт, и обрабатывайте подложку плазмой в течение трех минут. По окончании отключите радиочастотное питание в вакуумном насосе. В течение 10 минут после завершения плазменной очистки закрепите обработанную плазмой подложку на патроне для нанесения покрытий.

Установите прядильный аппарат для нанесения покрытий на 1 500 об/мин в течение 15 секунд. Затем нанесите 100 микролитров блочного раствора PGMA PVDMA на подложку и начните нанесение слоя на подложку в течение одной-двух секунд после нанесения раствора. Отжигните пленку в вакуумной печи при вакууме в одну атмосферу и 110 градусов Цельсия в течение 18 часов.

Дайте образцу остыть на окружающем воздухе. Наконец, в течение 10 минут обрабатывайте образец 20 миллилитрами ацетона или хлороформа, чтобы удалить парилен. Перед хранением субстрат высушите под струей газообразного азота.

Чтобы начать подготовку химически или биологически инертной кремниевой подложки, плазмой очищают оголенную кремниевую подложку в течение трех минут, как описано выше. Затем в вытяжном шкафу наберите пипеткой 100 микролитров TPS в чашку Петри. Поместите обработанную плазмой подложку в чашку TPS в вакуумном эксикаторе в течение пяти-десяти минут после завершения плазменной очистки.

Откачайте эксикатор до вакуума 750 торр, чтобы начать осаждение TPS. Дайте TPS отсадиться на подложку в течение одного часа, чтобы получить химически инертную подложку. Если вы готовите биологически инертный субстрат, то замочите силонизированный субстрат в растворе полоксамера 407 в ультрачистой воде в течение 18 часов для создания слоя PEG на подложке, покрытой TPS.

После этого промойте биологически инертный субстрат 30 миллилитрами ультрачистой воды три раза в течение пяти минут. Затем смоделируйте химически или биологически инертную подложку позитивным фоторезистом и протравите открытые участки на поверхности кремния. Затем обработайте образец ультразвуком в ацетоне в течение 10 минут, чтобы удалить слой парилена.

Высушите образец под воздействием газообразного азота. Закрепите подложку на патроне вращающейся машины для нанесения покрытий и установите вращательную машину на 1 500 об/мин в течение 15 секунд. Нанесите на основание 100 микролитров одного процента по весу блока PGMA в безводном хлороформе и начните нанесение слоя в течение одной-двух секунд после нанесения.

Полученную полимерную пленку отжечь в вакуумной печи при одной атмосфере вакуума и температуре 110 градусов Цельсия в течение 18 часов. Удалите поглощенные физом полимеры из фоновых областей через 10 минут ультразвука в ацетоне или хлороформе. После этого высушите образец под газообразным азотом.

Чтобы начать процесс микроконтактной печати, силонизируйте кремниевый мастер для массивов микростолбиков с TPS. Затем смешайте от 40 до 50 граммов основы PDMS в отвердителе в соотношении десять к одному. Используйте мягкую литографию для моделирования плиты PDMS с массивами микростолбиков.

Отрежьте от плиты одну точку пять на одну точку пятисантиметрового штампа. Очистите и высушите штамп и силонизируйте штамп с помощью TPS. Далее наклейте двусторонний скотч на ступень стенда для сверлильного станка.

Затем приготовьте пять миллилитров нуля целых двух пяти до одного процента по весу раствора блока PGMA PVDMA в безводном хлороформе. Погрузите силонизированный штамп в этот раствор не менее чем на три минуты. Немедленно обрабатывайте плазмой голую кремниевую подложку размером два на два сантиметра в течение трех минут.

В течение пяти минут после окончания плазменной очистки удалите штамп из полимерного раствора. Затем поднесите подложку и штампуйте на стойку сверлильного станка. Поместите подложку и штамп на двусторонний скотч на сцене с подложкой на дне.

Нанесите конформный контакт между штампом и подложкой с расчетным давлением 75 грамм силы на квадратный сантиметр или семь целых три целых пять килопаскаль в течение одной минуты. Затем осторожно ослабьте давление и аккуратно отделите штамп от силиконовой подложки вручную. В течение пяти минут после отделения отжигите напечатанную основу в вакуумной печи в течение 18 часов при температуре 110 градусов Цельсия.

Наконец, произведите ультразвуковую обработку напечатанной основы в ацетоне или хлороформе в течение десяти минут, чтобы удалить поглощенный физом блок PGMA PVDMA. Высушите напечатанную подложку газообразным азотом и храните в вакуумном эксикаторе до тех пор, пока она не будет готова к определению характеристик. Методом отрыва парилена были получены щеточные структуры из блока PGMA PVDMA, соответствующие толщине полимерной пленки около 90 нанометров.

Отжиг имел важное значение для этого метода, так как ультразвук и хлороформ удаляли большую часть неотожженного полимера. Трафареты из парилена толщиной 80 нанометров показали большую однородность пленки, чем трафареты толщиной в один микрон на голых кремниевых подложках. Направленная сборка на химически или биологически инертных подложках позволяет получить структуры толщиной от 90 до 100 нанометров без краевых дефектов, наблюдаемых при использовании метода отрыва парилена.

Микроконтактная печать позволяет получать сильно сшитые полимерные пленки толщиной от трех до девяти микрон с использованием различных концентраций полимера. В дополнение к обработке подложки TPS и кислородной плазмой, отжиг был необходим для этого метода, так как после обработки ультразвуком наблюдались значительные повреждения неотожженных пленок. Функциональность азлактона сохранялась с помощью микроконтактной печати, о чем свидетельствует карбонильная вибрация растяжения при 1818 обратных сантиметрах.

Микроконтактная печать также позволяла контролировать толщину пленки путем изменения концентрации блочного раствора PGMA PVDMA, используемого для нанесения краски на штамп. В данной работе мы показали, что процедура отрыва парилена является универсальным методом структурирования полимеров блочных отверстий с разрешением микроскопа. Решающим фактором, влияющим на однородность пленки, была толщина париленового трафарета.

Метод структурирования с направленным интерфейсом сборки использует париленовые трафареты для создания оксидных узоров, которые направляют самосборку полимеров PGMA block PVDMA на поверхностях, которые являются химически или биологически инертными. Индивидуальный протокол микроконтактной печати, представленный здесь, в основном генерирует более толстый блочный полимер PGMA PVDMA, обеспечивающий большее соотношение поверхности к объему, что может увеличить нагрузку химических или биологических аналитов при захвате, улучшить прикрепление клеток, жизнеспособность и пролиферацию в клеточных культурах. Представленные здесь методы и результаты описывают несколько подходов к созданию интерфейсов шаблонов с помощью блочного полимера PVDMA PGMA.

Методы могут быть использованы для создания поверхностей с кистью или сшитой структурой из этого полимера в зависимости от применения.