[發(fā)明專利]使用圖案化疏水性表面進(jìn)行的自組裝圖案化

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780030534.0
• 申請(qǐng)日: 2017-05-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109313396B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳怡萱;林彥佑;M·謝恩·博文;西里爾·德拉特;法比恩·阿貝爾;塔倫·庫(kù)拉納;阿諾德·里瓦爾;普爾亞·薩伯恩希;袁大軍;瑪利亞·坎德拉里亞·羅格特巴奇伽魯普
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: ILLUMINA公司
• 主分類號(hào): G03F7/40
• 分類號(hào): G03F7/40;G03F7/00;B82Y30/00
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11204
• 代理人: 王達(dá)佐;洪欣

本文提供的實(shí)施方案涉及制備包括例如用于數(shù)字射流裝置的圖案化流動(dòng)池或圖案化表面的用于測(cè)序應(yīng)用的圖案化表面的自組裝方法。該方法利用光刻術(shù)以產(chǎn)生具有由疏水性間隙區(qū)分隔的多個(gè)微米尺度或納米尺度輪廓的圖案化表面并且在光刻術(shù)工藝期間不需要氧等離子體處理。此外，該方法避免在沉積凝膠材料至輪廓之后使用任何化學(xué)或機(jī)械拋光步驟。

背景技術(shù)

一般而言，本公開(kāi)涉及光刻術(shù)圖案化工藝領(lǐng)域，以產(chǎn)生用于多核苷酸測(cè)序應(yīng)用的微圖案化或納米圖案化的表面。更具體地，本申請(qǐng)涉及制備用于流動(dòng)池或數(shù)字射流裝置的圖案化表面的自組裝方法。

發(fā)明概述

流動(dòng)池是允許流體流過(guò)基板內(nèi)的通道或孔的裝置。在核酸分析方法中有用的圖案化流動(dòng)池包括在惰性間隙區(qū)內(nèi)具有活性表面的離散孔。流動(dòng)池的表面通常使用以下步驟制造：(1)孔最初被蝕刻成均勻的基板；(2)孔和間隙區(qū)用硅烷和凝膠材料官能化；(3)經(jīng)由拋光工藝去除覆蓋間隙區(qū)的過(guò)量凝膠材料；以及(4)然后用單鏈引物DNA對(duì)孔中的凝膠材料進(jìn)行接枝，用以為下游測(cè)定應(yīng)用提供流動(dòng)池表面。在這種情況下，一些凝膠材料在制造工作流的拋光步驟中被浪費(fèi)。此外，間隙區(qū)的表面能很大程度上取決于起始基板。

實(shí)施方案涉及制備用于測(cè)序應(yīng)用的圖案化表面的自組裝方法。圖案化表面可包括，例如用于數(shù)字射流裝置的圖案化流動(dòng)池或圖案化表面。在一些實(shí)施方案中，該方法利用光刻術(shù)來(lái)創(chuàng)建具有由疏水性間隙區(qū)分隔的多個(gè)微米尺度或納米尺度輪廓的圖案化表面，同時(shí)在光刻膠沉積之前，消除對(duì)氧等離子體表面或其它處理的需要。此外，一些實(shí)施方案避免在凝膠材料沉積在輪廓上方之后使用化學(xué)或機(jī)械拋光步驟。

本文所述的一些實(shí)施方案涉及通過(guò)以下步驟制備具有凝膠涂覆的輪廓的圖案化表面的方法：提供包括表面的固體支撐物，所述表面包括連續(xù)的疏水性涂覆層；在固體支撐物的疏水性涂覆層上配置光刻膠以覆蓋疏水性涂覆層；和通過(guò)光刻術(shù)(或本領(lǐng)域已知的和/或本文所述的其它適合的方法)圖案化光刻膠層以在表面形成微米尺度或納米尺度輪廓；和在微米尺度或納米尺度輪廓內(nèi)沉積凝膠材料層，其中凝膠材料能夠共價(jià)鍵合至寡核苷酸。在一些實(shí)施方案中，微米尺度或納米尺度輪廓通過(guò)蝕刻掉疏水性涂覆層的部分而形成。在一些實(shí)施方案中，微米尺度或納米尺度輪廓通過(guò)包括疏水性涂覆層的疏水性間隙區(qū)彼此分隔開(kāi)。在一些實(shí)施方案中，至少一部分的微米尺度或納米尺度輪廓不含疏水性涂層。在一些實(shí)施方案中，該方法不需要在配置光刻膠之前對(duì)表面進(jìn)行等離子體表面改性處理(如，清除浮渣或氧等離子體處理、電暈處理、加熱、化學(xué)或液體活化或用于增加表面能和改善粘合特性的其它處理)。在某些實(shí)施方案中，輪廓是孔。

本文所述的一些實(shí)施方案涉及制備用于分析應(yīng)用的圖案化表面的方法，該方法包括：提供包括表面的固體支撐物，所述表面包括連續(xù)的疏水性涂覆層；在固體支撐物的疏水性涂覆層上配置光刻膠以覆蓋疏水性涂覆層；由光刻術(shù)(或其它適合的方法)圖案化光刻膠層以在由疏水性間隙區(qū)分隔的表面上形成微米尺度或納米尺度輪廓；去除光刻膠；并涂敷粘合材料層諸如硅烷層至表面，以覆蓋至少一部分的輪廓和一部分的疏水性間隙區(qū)。在一些實(shí)施方案中，該方法還包括共價(jià)附接凝膠材料至粘合材料層諸如硅烷層。在一些實(shí)施方案中，該方法還包括共價(jià)附接寡核苷酸至凝膠材料。在一些實(shí)施方案中，該方法還包括非共價(jià)附接凝膠材料至粘合材料層諸如硅烷層。在一些實(shí)施方案中，該方法包括涂敷凝膠材料層至結(jié)合材料層或硅烷層。

本文所述的一些實(shí)施方案涉及制備用于分析應(yīng)用的圖案化表面的方法，該方法包括：提供包括表面的固體支撐物，該表面包括連續(xù)的疏水性涂覆層；在固體支撐物的疏水性涂覆層上配置光刻膠以覆蓋疏水性涂覆層；由光刻術(shù)(或其它適合的方法)圖案化光刻膠層以在由疏水性間隙區(qū)分隔的表面上形成微米尺度或納米尺度輪廓；涂敷硅烷層至表面以覆蓋至少一部分的輪廓和一部分的疏水性間隙區(qū)；以及共價(jià)附接凝膠材料至結(jié)合材料層或硅烷層。在一些實(shí)施方案中，該方法還包括去除光刻膠以暴露疏水性間隙區(qū)中的疏水性層。

在一些實(shí)施方案中，粘合材料將凝膠材料共價(jià)或非共價(jià)地粘附到疏水性涂覆層和/或固體支撐物。在一些實(shí)施方案中，凝膠材料共價(jià)結(jié)合至粘合材料，如硅烷。