[發明專利]用于改性金屬氧化物表面的單層聚合物涂層

在審

• 申請號: 201880009022.0
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN110431201A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 史蒂文·門琴
• 申請（專利權）人: 昆塔波爾公司
• 主分類號: C09D133/24
• 分類號: C09D133/24;C09D133/26;C09D139/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 羅達;安玉

本發明涉及使用水溶性聚合物的組合物改性金屬氧化物表面或羥基化聚合物表面的方法，所述水溶性聚合物吸附在這些表面上并含有直接改性這些表面而無需進一步加工的官能團。在一些實施方案中，在這些方法中使用的組合物包括氧化物吸附水溶性聚合物，其在指定的溫度范圍內具有水溶性，具有在水溶液中的指定的濃度和分子量范圍，其中每種氧化物吸附水溶性聚合物包括線性共聚物，線性共聚物包含具有至少一個親水部分的第一單體和具有至少一個親脂性部分的第二單體，并且其中第一單體:第二單體分子比為至少3:1。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年2月7日提交的美國第62/455,747號臨時專利申請的優先權，其內容通過引用整體并入本文。

背景技術

單層聚合物涂層，例如自組裝單層(SAM)，是改變表面性質的有力手段，尤其是改變用于分析裝置的材料的表面性質，用于分析裝置的材料可具有有用的整體性質但具有與分析物或與其接觸的其他反應物不利地相互作用的表面。許多生物分析裝置使用微機械加工和半導體制造技術被有效地制造，并且可以具有或可以開發金屬氧化物表面，其對于生物分子，特別是蛋白具有不利的吸附性質，或者缺乏分析過程所需的官能團。通常，這樣的表面容易吸附和保留蛋白，這導致開發出各種特定目的的圖層，包括SAM，其被設計成使這種吸附最小化。

鑒于上述情況，將通過獲得能夠在水溶液中在金屬氧化物表面上形成單層的新的聚合物組合物而發展生物分析裝置領域，其中這種組合物能夠方便地將各種表面改性基團遞送到這些表面。特別地，這種新的化合物能夠更有效地制造包含固態和蛋白組分的混合納米孔裝置。

發明內容

本發明涉及金屬氧化物表面改性水溶性聚合物及其應用。在許多實施和應用中舉例說明了本發明，其中一些在下面和整個說明書中進行了總結。

一方面，本發明涉及一種在金屬氧化物表面或羥基化聚合物表面上設置聚合物單層的方法，其包括使該表面與含有一種或多種氧化物吸附水溶性聚合物的有機-水溶液接觸，該氧化物吸附水溶性聚合物具有以下特征：(i)在約20℃至約50℃的溫度范圍內具有水溶性，(ii)在約0.001％至約10％重量/體積的范圍內的水溶液中的濃度，和(iii)在約5×10³至約1×10⁶道爾頓的范圍內的分子量；其中每種氧化物吸附水溶性聚合物包括線性共聚物，該線性共聚物包含具有至少一個親水部分的第一單體和具有至少一個受保護的官能團的第二單體，并且其中第一單體:第二單體分子比至少為3:1；并且其中在水性條件下吸附。

在另一方面，本發明涉及一種在金屬氧化物表面或羥基化聚合物表面上設置親脂性涂層的方法，包括使該表面與含有一種或多種氧化物吸附水溶性聚合物的有機-水溶液接觸，該氧化物吸附水溶性聚合物具有以下特征：(i)在約20℃至約50℃的溫度范圍內具有水溶性，(ii)在約0.001％至約10％重量/體積的范圍內的水溶液中的濃度，(iii)在約5×10³至約1×10⁶道爾頓的范圍內的分子量；其中每種氧化物吸附水溶性聚合物包括線性共聚物，該線性共聚物包含具有至少一個親水部分的第一單體和具有至少一個親脂性部分的第二單體，并且其中第一單體:第二單體分子比至少為3:1。在一些實施方案中，至少一種親脂性部分為C12-C20烷基，并且第一單體為(N,N-二烷基)丙烯酰胺或乙烯基吡咯烷酮。