[发明专利]功能化表面及其制备

说明书

本文提供了用于结构表面的差异功能化以支持生物聚合物合成的组合物、装置、方法和系统。本文提供了包括使用灯、激光器和/或微接触印刷以将功能基团添加到表面以供有效且均一地合成寡核酸的工艺。

交叉引用

本申请要求2015年12月1日提交的美国临时申请号62/261,753的权益，该临时申请通过引用以其全文并入本文。

背景技术

生物技术装置的日益小型化需要更高的分辨率以便在这样的装置上沉积材料。多种已知的技术能在表面上实现中等至高分辨率图案化。然而，这类技术存在诸如材料不相容性或污染等缺点。

发明内容

本文提供了表面图案化方法，该方法包括：将第一组分子施加到结构的表面，其中所述第一组分子中的每一个与所述表面结合并且不含能够与核苷结合的反应性基团；将电磁辐射(EMR)施加到所述表面的预定区域，其中所述EMR具有约100nm至约300nm的波长，其中所述EMR的施加导致在所述预定区域处去除第一组分子，从而限定用于寡核酸延伸的不同座位(locus)；以及合成多个寡核酸，其中每个寡核酸从不同的座位延伸，并且其中当使用光学显微镜在白光照明之后通过计算从每个座位延伸的寡核酸的信号变化幅度除以总信号强度来测量时，所述不同的座位为至少约75％一致。进一步提供了这样的方法，其中在施加EMR之后，在所述表面的所述预定区域处去除超过约90％的所述第一组分子。进一步提供了这样的方法，在施加EMR之后，在所述表面的所述预定区域处去除约100％的所述第一组分子。进一步提供了这样的方法，其中所述预定区域具有约1um至约500um的宽度。进一步提供了这样的方法，其中所述预定区域具有约1um至约100um的宽度。进一步提供了这样的方法，其中所述预定区域具有约3um至约60um的宽度。进一步提供了这样的方法，其中所述预定区域具有至少3um的宽度。进一步提供了这样的方法，其中所述预定区域具有形状为圆形或矩形的周边。进一步提供了这样的方法，其中所述第一组分子包括氟硅烷。进一步提供了这样的方法，其中所述第一组分子包括全氟辛基三氯硅烷(perfluorooctyltrichlorosilane)、(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三氯硅烷((tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl)trichlorosilane)或(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三甲氧基硅烷(tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl)trimethoxysilane)。进一步提供了这样的方法，其进一步包括在施加所述EMR之后将第二组分子施加到所述表面，其中所述第二组分子中的每一个与所述表面的预定区域结合并且包含能够与核苷结合的反应性基团。进一步提供了这样的方法，其中所述第二组分子包括氨基硅烷。进一步提供了这样的方法，其中所述第二组分子包括N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-4-羟基丁酰胺(HAPS)(N-(3-triethoxysilylpropyl)-4-hydroxybutyramide)、11-乙酰氧基十一烷基三乙氧基硅烷(11-acetoxyundecyltriethoxysilane)、正癸基三乙氧基硅烷(n-decyltriethoxysilane)、(3-氨丙基)三甲氧基硅烷((3-aminopropyl)trimethoxysilane)、(3-氨丙基)三乙氧基硅烷((3-aminopropyl)triethoxysilane)、3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷(GOPS)(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane(GOPS))或3-碘-丙基三甲氧基硅烷(3-iodo-propyltrimethoxysilane)。进一步提供了这样的方法，其中所述寡核酸中的每一个具有约25个碱基至约2kb的长度。进一步提供了这样的方法，其中所述寡核酸中的每一个具有约25个碱基至约150个碱基的长度。进一步提供了这样的方法，其中当使用光学显微镜在白光照明之后通过计算从每个座位延伸的寡核酸的信号变化幅度除以总信号强度来测量时，从每个座位延伸的所述寡核酸为约80％一致。进一步提供了这样的方法，其中从所述不同的座位延伸的所述寡核酸共同编码预选基因的序列。进一步提供了这样的方法，其中所述EMR具有约150nm至约200nm的波长。进一步提供了这样的方法，其中所述EMR具有约172nm的波长。进一步提供了这样的方法，其中所述表面是基本上平面的。进一步提供了这样的方法，其中所述表面包含显微结构。进一步提供了这样的方法，其中所述显微结构包含通道或孔。进一步提供了这样的方法，其中所述EMR由灯或激光器发射。进一步提供了这样的方法，其中所述灯包含圆柱形或平板形状的发射源。进一步提供了这样的方法，其中所述平板具有至少36平方英寸的表面积。进一步提供了这样的方法，其中所述结构为板、卷带(tape)或带(belt)。