JP2005510608A - 個別の親水性−疎水性多孔質材料およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、異なる性質を有する複数の個別の表面領域を備えた多孔質高分子材料およびその製造方法に関する。
金属、セラミックス、ガラス、および高分子の材料を含む多孔質材料は、濾過用、通気用、ウィッキング用、移植用、および他の生物医学用のデバイスのようなさまざまな用途で使用されてきた。たとえば、多孔質高分子材料は、代用血管として機能する医療用デバイス、人工レンズおよび眼内レンズ、電極、カテーテル、ならびに手術または透析を支援するために生体に接続されるデバイスのような体外デバイスで使用することができる。多孔質高分子材料はまた、血液を成分血液細胞と血漿とに分離するためのフィルターとして、血液から微生物を除去するためのマイクロフィルターとして、および埋植時の内皮損傷を防止するための眼用レンズのコーティングとして、使用することができる。多孔質材料はまた、ラテラルフローデバイス、フロースルーデバイス、および他のイムノアッセイデバイスのような診断用デバイスでも使用されてきた。
本発明は、異なる表面特性の個別領域を含有する新規な多孔質材料およびその製造方法を包含する。本発明に係る材料は、化学的または生物学的部分が個別のパターンで選択的に結合されているかまたは基材の表面上の個別領域が選択的に活性化されている多孔質基材を含む。
本発明の特定の新規な態様をよりよく理解するために、以下に記載の図を参照することができる。
本発明の一部分は、明確な表面特性を呈する複数の個別表面領域を備えた多孔質高分子材料の単一部片に関する。本明細書中で使用する場合、「単一部片」という用語は、部片の構成要素が、グルー、接着剤、またはテープなどのような第3の構成要素材料を用いることなく、物理的に接続されていることを意味する。この単一部片の形状は、特定の形態に限定されるものではない。実現可能な形状の例としては、シート、ロッド、フィルム、ブロック、繊維、チューブ、および成形品が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明に係る材料は、限定されるものではないが、以下で論述した材料から、本明細書に記載の方法を用いて製造することができる。
本発明の材料を提供するために使用することのできる基材は、中実であっても多孔質であってもよく、任意のさまざまな形状および形態をとりうる。たとえば、基材は、ブロック、ロッド、フィルム、成形品、チューブ、繊維およびシートであってよい。
本発明の一実施形態では、多孔質材料の個別領域は、コーティング材料による処理を行ってさらなるコーティングが施される。個別の多孔質材料のコーティングは、単層であっても多層であってもよいが、好ましくは多層である。本発明に係る多層コーティングは、少なくとも2層を含み、その第1の層は、個別の親水性領域の表面に固着され(たとえば、共有結合によりおよび/または静電的に)、その第2の層は、第1の層に固着される(たとえば、静電的におよび/または共有結合により)。本明細書に開示されている方法および当業者に公知の方法を用いて、追加の層を第2の層上におよび互いに固着させることができる。好適なコーティング材料としては、高分子電解質、中性ポリマー、小分子、生体分子、またはそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明に係る個別の多孔質材料は、本明細書に記載の方法を用いて調製することができる。
焼結は、個別的な粒子および/または基材(たとえば、ポリマー粒子および基材)を熱により融着一体化させるプロセスである。たとえば、最初に、ポリマー粒子を成形型または他の容器もしくは基材に充填することができる。次に、通常、粒子の外表面またはシェルだけを融解させる温度まで粒子を加熱する。次に、この温度で粒子を融着一体化させ、そして室温のようなより低い温度まで冷却させて焼結製品を形成する。本発明の焼結多孔質高分子材料を形成するために、多孔質ポリマーを製造するための多くの好適な焼結方法を使用することができる。
本発明によれば、化学的処理、プラズマ放電、電子ビーム放電、コロナ放電、およびUV照射(ただし、これらに限定されるものではない)のような当技術分野で公知の1つ以上の方法を用いて、基材の表面を活性化させることができる。この活性化を行うと、ヒドロキシ基、アミン基、およびカルボン酸基(ただし、これらに限定されるものではない)のような親水性および/または化学活性部分を形成するように基材の表面が改変される。当業者には当然のことながら、形成される特定の官能基は、基材表面の化学組成ならびにそれを活性化させるのに用いられる方法および条件に依存するであろう。多くの場合、疎水性プラスチック表面を活性化させると、通常、親水性の帯電した表面が提供される。直接および遠隔プラズマ活性化、コロナ放電、電子ビーム、およびUV照射のような高エネルギー活性化法は、本発明に好ましい。
均一な多孔質材料を選択的に活性化させ、親水性特性および疎水性特性の個別領域を形成した後、コーティングを施すことにより、個別の親水性領域をさらに強化または固定することができる。表面改質の任意の方法をこの目的のために適用することが可能である。たとえば、活性化された個別領域を高分子電解質溶液により処理することが利用可能である。同様に、同時係属の米国特許出願第09/866,842号(参照により本明細書に組み入れられるものとする)に開示されているように、機能性添加剤を多孔質材料にコーティングする方法を特定の目的に使用することができる。同時係属の米国特許出願第10/228,944号(参照により本明細書に組み入れられるものとする)に開示されているように、種々のコーティング材料を多孔質基材にコーティングする方法を使用することができる。
本発明の特定の実施形態では、本発明に係る多孔質材料の個別領域を高分子電解質溶液による逐次処理に付すことが可能である。基材は、基材の表面上に第1の層を形成するのに用いられる材料の溶液に接触させる。特定の好適な溶液は、カチオン性またはアニオン性ポリマーの溶液である。溶液は水性であってもよいが、有機溶媒を使用することも可能である。特定例は、水、エタノール、イソプロパノールおよびそれらの混合物の溶液である。基材表面上に第1の層を形成するのに十分な時間および十分な温度で、基材と溶液との接触を保持する。とくに、基材表面上の官能基と溶液中の分子との間の共有結合および/または静電相互作用の形成によりに、層を形成する。
本発明はまた、さまざまな化学反応性官能基を有する個別の多孔質材料基材を提供する(図7)。本発明の方法を用いて、次の変形形態を達成することができる。すなわち、各個別の親水性領域は、同一種類の反応性官能基を有し、各個別の親水性領域は、同一の化学反応性官能基を有するが、異なる官能基密度を有し、さらに、各個別の親水性領域はまた、異なる化学反応性官能基を有しうる。
本発明に係る方法によれば、さまざまな電荷および電荷密度を有する個別の多孔質材料基材を提供することができる(図8)。本発明の方法を用いて達成することのできる変形形態としては、各個別の親水性領域が同一種類の電荷を有する多孔質材料、各個別の親水性領域の電荷は同一であるが電荷密度は異なる多孔質材料、および異なる個別の親水性領域が異なる電荷を有する多孔質材料が挙げられる。
本発明において、多孔質な個別の部分は、z方向またはx-y-zの組合せ方向に存在しうる。多孔質材料の特定の深さ部分は、他の深さ部分と異なる親水性、多孔度、細孔サイズ、官能基およびより電荷を有するであろう。本明細書に開示されている個別の多孔質材料の製造方法は、いずれも、三次元多孔質材料を製造するように適用することができる。三次元の個別の多孔質材料を製造する際、放電の浸入深さを制限するために、プラズマ、コロナ、および電子ビームの活性化エネルギーを制御しなければならない。活性化エネルギーを制御するための条件は、材料によって変化し、当業者であれば容易に決定することができる。
本発明に係る材料は、多種多様な用途を有する。本発明に係る個別の多孔質材料の用途としては、液体および化学物質の送達、マイクロ流体デバイス、ラテラルフローデバイス、フロースルーデバイス、濾過デバイス、固相合成デバイス、抽出デバイス、細胞増殖デバイス、および埋植材料が挙げられる。適用分野としては、イムノアッセイ、診断、医療用デバイス、分離および精製、高速スクリーニング、コンビナトリーケミストリー、妊娠、HIVおよび薬物乱用試験、ならびに細胞生物学が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明に係る特定の実施形態および本発明に係る特定の利点について、以下の実施例により具体的に説明するが、これらの実施例に限定されるものではない。本明細書中には限られた数の実施例が開示されているが、材料および方法のいずれについても本発明の目的および対象から逸脱することなく多くの変更形態を実施しうることは当業者には自明なことであろう。
ポリマー粉末A(UHMW、ポリエチレン)および粉末混合物B(UHMW、ポリエチレン、ウィッキング試薬)を、交互に1cmの幅を有するストライプ状に圧縮成形型に配置した。配置されたポリマー粉末を高温で焼結させ、単一多孔質プラスチックシートを得た。この単一プラスチック多孔質シートでは、ポリマー粉末Aの領域は疎水性であり、ポリマー粉末Bの領域は親水性である(図1)。
ポリマー粉末A(UHMW、ポリエチレン)および粉末混合物B(UHMW、ポリエチレン、ウィッキング試薬)を、高さ12インチおよび直径5インチの丸形カラム状成形型に選択的に充填した。中実ポリマーシート(厚さ0.2cm)を用いてカラムを軸に沿って8等分した。粉末Aおよび粉末Bをカラム成形型に交互に充填した。中実ポリマーストリップは、成形型から取り出すかまたは成形型内に残存させることができる。次に、成形型内のポリマー粉末を高温で焼結させ、単一多孔質プラスチックビレットを得た。次に、ビレットをスカイビングして薄いシートにした。生成シートは、個別の親水性-疎水性領域を有していた。
ポリマー粉末A(UHMW、ポリエチレン、60ミクロン)および粉末混合物B(UHMW、ポリエチレン、120ミクロン、ウィッキング試薬)を、高さ1インチおよび直径0.5インチの丸形カラム状成形型に選択的に充填した。カラムの底部に0.8インチの粉末Bを詰め込み、上部に0.2インチの粉末Aを詰め込んだ。次に、成形型内のポリマー粉末を高温で焼結させた。生成品は、個別の親水性-疎水性領域を有していた。上部0.2インチのポリマー粉末Aの領域は、疎水性になり、より小さい細孔サイズを有していた。底部0.8インチのポリマー粉末Bの領域は、親水性になり、より大きい細孔サイズを有していた。
焼結多孔質プラスチックシート(T3、Porex Corporation、厚さ0.4mm)をプラスチックシートの両面上でポリエステルテープマスクでぴったりと覆った。次に、覆われた多孔質プラスチックシートを、覆われていない部分の多孔質プラスチックが親水性になるまで、100ワット、120mmHg、15分間の酸素プラズマ(EUROPLASMA、CD600PC)による処理に付した。次に、マスクを多孔質プラスチックシートから取り除いた。生成多孔質プラスチックシートは、個別的な親水性領域および疎水性領域を有していた。ポリエステルテープマスクにより覆われた領域は疎水性を保持し、覆われていない領域は、親水性になった。
焼結多孔質プラスチックシート(T3、Porex Corporation、厚さ0.4mm)を多孔質プラスチックシートの両面上でポリエステルテープマスクでぴったりと覆った。次に、覆われた多孔質プラスチックシートを、覆われていない部分の多孔質プラスチックが親水性になるまで所定の時間にわたりコロナ放電(Corotech)に付した。次に、マスクを多孔質プラスチックから取り除いた。個別的な親水性領域および疎水性領域が多孔質プラスチック上に形成された。ポリエステルテープにより覆われた領域は疎水性を保持し、一方、覆われていない領域は、親水性になった。
焼結多孔質プラスチックシート(T3、Porex Corporation、厚さ0.4mm)を、電子ビーム線に暴露された領域が親水性になるまで所定の時間にわたり電子ビームに選択的に暴露した。電子ビーム線に暴露されない領域は、疎水性を保持する。電子ビーム処理の位置により、個別の親水性-疎水性領域の位置形状が決定される。
焼結多孔質プラスチックシート(T3、Porex Corporation、厚さ0.4mm)を多孔質プラスチックシートの両面上でポリエステルテープマスクでぴったりと覆った。次に、覆われた多孔質プラスチックシートを、覆われていない部分の多孔質プラスチックが親水性になるまで、100ワット、120mmHg、15分間の酸素プラズマ(EUROPLASMA、CD600PC)に暴露した。次に、マスクを多孔質プラスチックから取り除いた。処理された多孔質プラスチックは、個別的な親水性領域および疎水性領域を有していた。ポリエステルテープにより覆われた領域は疎水性を保持し、覆われていない領域は、親水性になった。
焼結多孔質プラスチックシート(T3、Porex Corporation、厚さ0.4mm)を多孔質プラスチックシートの両面上でポリエステルテープマスクでぴったりと覆った。次に、覆われた多孔質プラスチックシートを、覆われていない部分の多孔質プラスチックが親水性になるまで200ワットのコロナ放電に付した。次に、マスクを多孔質プラスチックから取り除いた。生成多孔質プラスチックは、個別的な親水性領域および疎水性領域を有していた。ポリエステルテープにより覆われた領域は疎水性を保持し、覆われていない領域は、親水性になった。
焼結多孔質プラスチックシート(T3、Porex Corporation、厚さ0.4mm)を、多孔質プラスチックが親水性になるまで、電子ビーム線に暴露する。未処置の領域は疎水性を保持する。電子ビーム処理の位置により、個別の親水性-疎水性領域の位置形状が決定される。
焼結多孔質プラスチックシート(T3、Porex Corporation、厚さ0.4mm)を多孔質プラスチックシートの両面上でポリエステルテープマスクでぴったりと覆った。次に、覆われた多孔質プラスチックシートを、覆われていない部分の多孔質プラスチックが親水性になるまで、100ワット、120mmHg、15分間の酸素プラズマ(EUROPLASMA、CD600PC)に暴露した。次に、マスクを多孔質プラスチックから取り除いた。生成多孔質プラスチックは、個別的な親水性領域および疎水性領域を有していた。ポリエステルテープにより覆われた領域は疎水性を保持し、覆われていない領域は、親水性になった。
焼結多孔質プラスチックシート(T3、Porex Corporation、厚さ0.4mm)を多孔質プラスチックシートの両面上でポリエステルテープマスクでぴったりと覆った。次に、覆われた多孔質プラスチックシートを、覆われていない部分の多孔質プラスチックが親水性になるまで200ワットのコロナ放電に付した。次に、マスクを多孔質プラスチックから取り除いた。生成多孔質プラスチックは、個別的な親水性領域および疎水性領域を有していた。ポリエステルテープにより覆われた領域は疎水性を保持し、覆われていない領域は、親水性になった。
実施例6.4に開示されているように多孔質プラスチックシートをプラズマ放電により予備活性化させた後、特定の親水性領域(領域A)を、正に荷電した高分子電解質溶液で(すなわち、0.5%のPEI(BASF、MW 750,000)を含むエタノール-水の溶液で10分間)処理し、他の親水性領域(領域B)を、負に荷電した高分子電解質溶液で(すなわち、0.5%のPAA(Aldrich、523925、MW 250,000)を含むエタノール-水の溶液で10分間)処理した。次に、個別の多孔質プラスチックシートを洗浄し乾燥させた。領域Aは、正に荷電され(正のξ電位)、領域Bは、負に荷電され(負のξ電位)、そして個別の多孔質材料上の疎水性領域は、中性pH条件で中性であった。
実施例6.5に開示されているように多孔質プラスチックシートをコロナ放電により予備活性化させた後、特定の親水性領域(領域A)を、正に荷電した高分子電解質溶液で(すなわち、0.5%のPEI(BASF、MW 750,000)を含むエタノール-水の溶液で10分間)で処理し、他の親水性領域(領域B)を、負に荷電した高分子電解質溶液で(すなわち、0.5%のPAA(Aldrich、523925、MW 250,000)を含むエタノール-水の溶液で10分間)処理した。次に、個別の多孔質プラスチックシートを洗浄し乾燥させた。領域Aは、正に荷電され(正のξ電位)、領域Bは、負に荷電され(負のξ電位)、そして個別の多孔質材料上の疎水性領域は、中性pH条件で中性であった。
実施例6.4に開示されているように多孔質プラスチックシートをプラズマ放電により予備活性化させた後、特定の親水性領域(領域A)を、アミノ官能基を含有する高分子電解質で(すなわち、0.5%のPEI(BASF、MW 750,000)を含むエタノール-水の溶液で10分間)処理し、他の親水性領域(領域B)を、カルボン酸官能基を含有する高分子電解質で(すなわち、0.5%のPAA(Aldrich、523925、MW 250,000)を含むエタノール-水の溶液で10分間)処理した。次に、個別の多孔質プラスチックシートを洗浄し乾燥させた。領域Aは、アミノ基で官能化され、領域Bは、カルボン酸基で官能化され、そして疎水性領域は、炭化水素バックボーンを有して化学的に不活性である。
実施例6.5に開示されているように多孔質プラスチックシートをコロナ放電により予備活性化させた後、特定の親水性領域(領域A)を、アミノ官能基を含有する高分子電解質で(すなわち、0.5%のPET(BASF、MW 750,000)を含むエタノール-水の溶液で10分間)で処理し、他の親水性領域(領域B)を、カルボン酸官能基を含有する高分子電解質で(すなわち、0.5%のPAA(Aldrich、523925、MW 250,000)を含むエタノール-水の溶液で10分間)処理した。次に、個別の多孔質プラスチックシートを洗浄し乾燥させた。領域Aは、アミノ基で官能化され、領域Bは、カルボン酸基で官能化され、そして疎水性領域は、炭化水素バックボーンを有して化学的に不活性である。
Claims (64)
- 表面を有する多孔質高分子材料であって、該高分子材料が単一部片であり、該表面が、明確な表面特性を呈する複数の個別領域を備える、上記材料。
- 前記高分子材料が、ポリオレフィン、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ(フェニレンオキシド)、ポリ(エーテルスルホン)、ポリスルホン、ニトロセルロース、セルロース、フッ素化ポリマー、PTFE、多孔質繊維材料、またはナイロンよりなる群から選択される、請求項1に記載の材料。
- 前記ポリオレフィンが、エチレンビニルアセテート、エチレンメチルアクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-プロピレンゴム、エチレン-プロピレン-ジエンゴム、ポリ(1-ブテン)、ポリスチレン、ポリ(2-ブテン)、ポリ(1-ペンテン)、ポリ(2-ペンテン)、ポリ(3-メチル-1-ペンテン)、ポリ(4-メチル-1-ペンテン)、1,2-ポリ-1,3-ブタジエン、1,4-ポリ-1,3-ブタジエン; ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ポリ(ビニルアセテート)、ポリ(ビニリデンクロリド)、ポリ(ビニリデンフルオリド)、ポリ(テトラフルオロエチレン)、またはそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項2に記載の材料。
- 前記表面特性が、親水性、疎水性、疎油性、生物学的分子結合能、湿潤およびウィッキング性、官能基の存在または密度、化学反応性、電子電荷、多孔度、ならびに細孔サイズのうちの1つ以上である、請求項1に記載の材料。
- 前記個別の表面特性が疎水性および親水性である、請求項1に記載の材料。
- 前記個別の親水性領域が疎水性境界に取り囲まれている、請求項5に記載の材料。
- 前記個別の疎水性領域が親水性境界に取り囲まれている、請求項5に記載の材料。
- 前記個別の表面特性が疎水性および疎油性である、請求項1に記載の材料。
- すべての個別領域が同一の表面特性を呈する、請求項1に記載の材料。
- 異なる個別領域が異なる表面特性を呈する、請求項1に記載の材料。
- 前記個別領域が、1層以上のコーティング材料でコーティングされている、請求項1に記載の材料。
- 前記コーティング材料の第1の層が、共有結合、静電相互作用、またはそれらの組合せにより前記個別領域に結合されており、前記コーティング材料の第2の層が、共有結合、静電相互作用、またはそれらの組合せにより該第1の層に結合されている、請求項11に記載の材料。
- 前記コーティング材料が、高分子電解質、中性ポリマー、小分子、生体分子、またはそれらの組合せである、請求項11に記載の材料。
- 前記高分子電解質が、ホスフェート、ポリエチレンイミド、ポリ(ビニルイミダゾリン)、四級化ポリアクリルアミド、カルボキシル変性ポリアクリルアミド、ポリビニルピリジン、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、キトサン、ポリリシン、ポリ(アクリレートトリアルキルアンモニア塩エステル)、セルロース、ポリ(アクリル酸)、ポリメチルアクリル酸、ポリ(マレイン酸)、ポリ(スチレン硫酸)、ポリ(ビニルスルホン酸)、ポリ(トルエン硫酸)、ポリ(メチルビニルエーテル-alt-マレイン酸)、ポリ(グルタミン酸)、界面活性剤、Nafion(登録商標)(DuPont)、デキストラン硫酸、ヒアルリン酸、ヘパリン、アルギン酸、アジピン酸、化学染料、タンパク質、酵素、核酸、ペプチド、またはそれらの塩、エステル、および/もしくはコポリマーである、請求項13に記載の材料。
- 前記中性ポリマーが、イソシアネート化末端ポリマー、エポキシ末端ポリマー、またはヒドロキシルスクシミド末端ポリマーである、請求項13に記載の材料。
- 前記中性ポリマーが、ポリウレタン、ポリ(エチレングリコール)、およびポリシロキサンである、請求項15に記載の材料。
- 前記小分子が、ナトリウムドデシルスルホネート、ドデシルトリメチルアンモニウムブロミド、ホスフェート、スルホネート、ブロナート、スルホネート、染料、脂質、金属イオン、またはフッ素含有界面活性剤である、請求項13に記載の材料。
- 前記生体分子が、タンパク質、酵素、脂質、ホルモン、ペプチド、核酸、オリゴ核酸、DNA、RNA、糖、または多糖である、請求項13に記載の材料。
- 前記多孔質材料が個別領域中に電荷を有する、請求項1に記載の材料。
- すべての個別領域が同一の電荷を有する、請求項19に記載の材料。
- 異なる個別領域が異なる電荷を有する、請求項19に記載の材料。
- 前記個別領域がさまざまな電荷密度を有する、請求項20または21に記載の材料。
- 前記多孔質材料が個別領域中に化学官能基を有する、請求項1に記載の材料。
- すべての個別領域が同一の化学官能基を有する、請求項23に記載の材料。
- 異なる個別領域が異なる化学官能基を有する、請求項23に記載の材料。
- 前記個別領域がさまざまな化学官能基密度を有する、請求項24または25に記載の材料。
- 前記官能基がアミノ基である、請求項23に記載の材料。
- 前記官能基がカルボン酸である、請求項23に記載の材料。
- 前記官能基が硫酸である、請求項23に記載の材料。
- 前記官能基が多糖である、請求項23に記載の材料。
- 前記官能基がペルフルオロアルキル基である、請求項23に記載の材料。
- 前記個別領域が三次元的に位置する、請求項1に記載の材料。
- 明確な表面特性を呈する複数の個別領域を備えた多孔質材料を製造する方法であって、異なる性質を有するポリマー粒子をあらかじめ決められたパターンで配置するステップ、および該配置された粒子を圧縮焼結して多孔質材料にするステップを含む、上記方法。
- 得られた多孔質材料がビレットの形態である、請求項33に記載の方法。
- 前記ビレット多孔質材料が1枚以上のシートにスカイビングされる、請求項34に記載の方法。
- 得られた多孔質材料が親水性領域および疎水性領域を有する、請求項33、34、または35に記載の方法。
- 明確な表面特性を呈する複数の個別領域を備えた多孔質材料を製造する方法であって、多孔質基材を提供するステップ、該基材の個別領域上にポリマー粉末を選択的に配置するステップ、および該ポリマー粉末を該基材中に圧縮焼結させるステップを含む、上記方法。
- 同一のポリマー粉末がすべての個別領域上で使用される、請求項37に記載の方法。
- 前記ポリマー粉末が異なるポリマーからなり、異なる表面特性の個別領域が提供される、請求項37に記載の方法。
- 親水性ポリマー粉末が、個別の親水性-疎水性領域を提供するように疎水性多孔質基材中に焼結される、請求項37に記載の方法。
- 得られた多孔質材料が、すべての個別領域で同一の多孔度または細孔サイズを有する、請求項37に記載の方法。
- 得られた多孔質材料が、異なる個別領域で異なる多孔度または細孔サイズを有する、請求項37に記載の方法。
- 明確な表面特性を呈する複数の個別領域を備えた多孔質材料を製造する方法であって、多孔質基材を提供するステップ、該基材の個別領域を選択的に活性化するステップを含む、上記方法。
- 前記選択的活性化が高エネルギー活性化により達成される、請求項43に記載の方法。
- 前記高エネルギー活性化が直接プラズマ活性化または遠隔プラズマ活性化である、請求項44に記載の方法。
- 前記高エネルギー活性化がUV照射である、請求項44に記載の方法。
- 前記高エネルギー活性化がコロナ放電である、請求項44に記載の方法。
- 前記選択的活性化が、マスク材料で選択領域をブロッキングすることにより達成される、請求項45、46、または47に記載の方法。
- 前記マスク材料が、金属、プラスチック、ゴム、または紙テープである、請求項48に記載の方法。
- 前記選択的活性化が、個別領域のパターンと同一の形状を有する特別にデザインされた電極を用いて達成される、請求項47に記載の方法。
- 前記高エネルギー活性化が電子ビーム活性化である、請求項44に記載の方法。
- 前記選択的活性化が、指定の領域に電子ビームを集束させることにより達成される、請求項51に記載の方法。
- 前記個別領域を覆う層を形成するのに十分な時間および温度で、前記個別の表面領域をコーティング材料でコーティングするステップをさらに含む、請求項33、37、または43に記載の方法。
- 前記コーティング材料が、高分子電解質、中性ポリマー、小分子、生体分子、またはそれらの組合せである、請求項53に記載の方法。
- 前記高分子電解質が、ホスフェート、ポリエチレンイミド、ポリ(ビニルイミダゾリン)、四級化ポリアクリルアミド、カルボキシル変性ポリアクリルアミド、ポリビニルピリジン、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、キトサン、ポリリシン、ポリ(アクリレートトリアルキルアンモニア塩エステル)、セルロース、ポリ(アクリル酸)、ポリメチルアクリル酸、ポリ(マレイン酸)、ポリ(スチレン硫酸)、ポリ(ビニルスルホン酸)、ポリ(トルエン硫酸)、ポリ(メチルビニルエーテル-alt-マレイン酸)、ポリ(グルタミン酸)、界面活性剤、Nafion(登録商標)(DuPont)、デキストラン硫酸、ヒアルリン酸(hyaluric acid)、ヘパリン、アルギン酸、アジピン酸、化学染料、タンパク質、酵素、核酸、ペプチド、またはそれらの塩、エステル、および/もしくはコポリマーである、請求項54に記載の方法。
- 前記小分子が、ナトリウムドデシルスルホネート、ドデシルトリメチルアンモニウムブロミド、ホスフェート、スルホネート、ブロナート、スルホネート、染料、脂質、金属イオン、またはフッ素含有界面活性剤である、請求項54に記載の方法。
- 前記生体分子が、タンパク質、酵素、脂質、ホルモン、ペプチド、核酸、オリゴ核酸、DNA、RNA、糖、または多糖である、請求項54に記載の方法。
- 前記層が、共有結合、静電相互作用、またはそれらの組合せにより前記個別領域に結合される、請求項53に記載の方法。
- 前記個別領域上に第2の層を形成するのに十分な時間および温度で、単層コーティングされた前記個別領域を追加のコーティング材料でコーティングするステップをさらに含む、請求項53に記載の方法。
- 前記第2の層が、共有結合、静電相互作用、またはそれらの組合せにより前記第1の層に結合される、請求項59に記載の方法。
- 前記コーティングを繰り返して多層コーティングされた多孔質材料を形成する、請求項59に記載の方法。
- 荷電した個別領域を備えた基材を提供し、該荷電した個別領域と、官能基を含有する反対に荷電した分子とを反応させるステップを含む、請求項53に記載の方法。
- 前記荷電した分子がポリエチレングリコールを含有する、請求項62に記載の方法。
- 前記荷電した分子がビオチンを含有する、請求項62に記載の方法。
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