JP6759197B2 - 新規のポリマーおよびdnaコポリマーコーティング - Google Patents
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Description
本発明は、その全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる、2014年10月31日に出願された米国仮特許出願第62/073764号に対する利益の優先性を主張する。
の修飾反復単位を有するポリマーを含むと理解されるべきである。
の修飾反復単位を有するポリマーも含まれることを理解されたい。
(式中、Ar−RAA部分は、基材表面との共有結合の位置を示す、
から選択され、
RAAは任意に置換され得る。)の修飾反復単位を有するポリマーを含むと理解されるべきである。
(式中、Ar−RAB部分は、オリゴヌクレオチドとの共有結合の位置を示す、
から選択され、
RABは任意に置換され得る。)の修飾反復単位を有するポリマーも含まれることを理解されたい。
の修飾反復単位を有するポリマーを含むことを理解されたい。
の修飾反復単位を有するポリマーを含むことを理解されたい。
の修飾反復単位を有するポリマーが含まれることを理解されたい。
第1の複数の官能基が共有結合した第1表面を備える基材を提供するステップと、
ポリマーに共有結合した官能化オリゴヌクレオチドを含むグラフト化ポリマーであって、前記ポリマーは第2の複数の官能基を含む、グラフト化ポリマーを提供するステップと、
前期第1表面の第1の複数の官能基を、前期ポリマーの第2の複数の官能基と反応させ、その結果、前記ポリマーを前記基材の第1表面に共有結合させるステップとを含む。
(式中、nは1〜20000の範囲の整数であり、mは1〜100000の範囲の整数である)のポリ(N−(5−アジドアセトアミジルペンチル)アクリルアミド−co−アクリルアミド)(PAZAM)ではない。一部のそのような実施形態では、官能化シランの不飽和部分にはノルボルネンが含まれる。
別段の定義がない限り、本明細書で用いる全ての技術的および科学的用語は、当業者により一般的に理解されるのと同じ意味を持つ。用語「含み(including)」の使用は、「含む(include)」、「含む(includes)」、および「含まれた(included)」などの他の形と同様に、限定的ではない。用語「有し(having)」の使用は、「有する(have)」、「有する(has)」、および「有された(had)」などの他の形と同様に、限定的ではない。本明細書で用いる場合、移行句であれ請求項の本文であれ、用語「含む(comprise(s))」および「含み(comprising)」は、非限定(open−ended)の意味を持つと解釈されるべきである。つまり、上記の用語は、句「〜を少なくとも有する(having at least)」または「〜を少なくとも含む(including at least)」と同義的に解釈されるべきである。例えば、プロセスの文脈で用いられる場合、用語「含み(comprising)」は、プロセスが少なくとも言及されたステップを含むが、追加のステップも含み得ることを意味する。化合物、組成物、または装置の文脈で用いられる場合、用語「含み(comprising)」は、該化合物、組成物、または装置は少なくとも言及されたフィーチャまたは構成要素を含むが、追加のフィーチャまたは構成要素も含み得ることを意味する。
Ac アセチル
Ac2O 無水酢酸
APTS アミノプロピルシラン
APTES (3−アミノプロピル)トリエトキシシラン
APTMS (3−アミノプロピル)トリメトキシシラン
aq. 水性
ATRP 原子移動ラジカル重合
Azapa N−(5−アジドアセトアミジルペンチル)アクリルアミド
BCN ビシクロ[6.1.0]ノナ−4−イン
Bn ベンジル
BrapaまたはBRAPA N−(5−ブロモアセトアミジルペンチル)アクリルアミド
Bz ベンゾイル
BOCまたはBoc tert−ブトキシカルボニル
Bu n−ブチル
cat. 触媒の
CMP 化学機械研磨
CRP 制御ラジカル重合
CVD 化学蒸着
℃ セ氏温度
dATP デオキシアデノシン三リン酸
dCTP デオキシシチジン三リン酸
dGTP デオキシグアノシン三リン酸
dTTP デオキシチミジン三リン酸
DCA ジクロロ酢酸
DCE 1,2−ジクロロエタン
DCM 塩化メチレン
DIEA ジイソプロピルエチルアミン
DIPEA ジイソプロピルエチルアミン
DMA ジメチルアセトアミド
DME ジメトキシエタン
DMF N,N’−ジメチルホルムアミド
DMSO ジメチルスルホキシド
DPPA ジフェニルホスホリルアジド
Et エチル
EtOAcまたはEA 酢酸エチル
g グラム
hまたはhr 時間
iPr イソプロピル
KPi pH7.0の10mMリン酸カリウム緩衝液
KPS ペルオキソ二硫酸カリウム
IPA イソプロピルアルコール
IPHA.HCl N−イソプロピルヒドロキシルアミンハイドロクロライド
mまたはmin 分
MeOH メタノール
MeCN アセトニトリル
mL ミリリットル
NaN3 アジ化ナトリウム
NHS N−ヒドロキシスクシンイミド
NMP ニトロキシド媒介ラジカル重合
PAZAM 任意のアクリルアミド対アザパ(Azapa)比率のポリ(N−(5−アジドアセトアミジルペンチル)アクリルアミド−co−アクリルアミド)
PEG ポリエチレングリコール
PG 保護基
PGMA ポリ(グリシジルメタクリラート)
Ph フェニル
ppt 沈殿物
RAFT 可逆的付加−開裂連鎖移動重合
rt 室温
SFA 米国特許出願公開第2011/0059865号明細書で定義されるシランフリーアクリルアミド
Sulfo−HSABまたはSHSAB N−ヒドロキシスルホスクシンイミジル−4−アジドベノエート(azidobenoate)
TEA トリエチルアミン
Tert、t 第三の
THF テトラヒドロフラン
TEMED テトラメチルエチレンジアミン
YES Yield Engineering Systems
μL マイクロリットル
基を指す。
を指す。
を指す。
として描かれる置換基には、Aが分子の一番右の結合点に結合する場合と同様に、分子の一番左の結合点に結合するように方向づけられた置換基が含まれる。
ペアエンド組:
P5: ペアエンド5’→3’
AATGATACGGCGACCACCGAGAUCTACAC
P7: ペアエンド5’→3’
CAAGCAGAAGACGGCATACGAG*AT
単一リード組:
P5: 単一リード: 5’→3’
AATGATACGGCGACCACCGA
P7: 単一リード5’→3’
CAAGCAGAAGACGGCATACGA
式(I)および式(II)の反復単位を有するポリマーおよび核酸コポリマー
本明細書に記載する一部の実施形態は、上記のように式(I)の反復単位および式(II)の反復単位を含む、表面官能化のためのポリマーに関する。
によっても表される。一部のそのような実施形態では、式(IIIb)の反復単位は、(IIIb1):
によっても表される。
またはそれらの組み合わせを含み、式中、*は、官能化オリゴヌクレオチドとの連結点を示す。一部のそのような実施形態では、官能化オリゴヌクレオチドとポリマーとの間の共有結合は構造部分
を含む。一部の他のそのような実施形態では、官能化オリゴヌクレオチドとポリマーとの間の共有結合は、構造部分
を含む。一部のそのような実施形態では、官能化オリゴヌクレオチドとポリマーとの間の共有結合は、構造部分
を含む。一部の実施形態では、官能化オリゴヌクレオチドの1つまたは複数の官能基をポリマーと反応させることによりグラフト化ポリマーを調製するが、前記1つまたは複数の官能部分には、アルキン、シクロアルケン、シクロアルキン、ヘテロシクロアルケン、ヘテロシクロアルキン、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせが含まれる、または、前記1つまたは複数の官能部分は、アルキン、シクロアルケン、シクロアルキン、ヘテロシクロアルケン、ヘテロシクロアルキン、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせから選択される。一部のそのような実施形態では、前記1つまたは複数の官能基にはアルキンが含まれる、または、前記1つまたは複数の官能基はアルキンから選択される。一部の他の実施形態では、前記1つまたは複数の官能部分には、ノルボルネン、シクロオクチン、ビシクロノニン、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせが含まれる、または、前記1つまたは複数の官能部分は、ノルボルネン、シクロオクチン、ビシクロノニン、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせから選択される。一実施形態では、ビシクロノニンはビシクロ[6.1.0]ノナ−4−インである。一部のそのような実施形態では、ポリマーのアジド基を前記官能化オリゴヌクレオチドの1つまたは複数の官能基、例えばビシクロ[6.1.0]ノナ−4−インと反応させることにより、グラフト化ポリマーを調製する。
本明細書に記載する一部の実施形態は、上記のように式(IV)の反復単位を含む、表面官能化のためのポリマーに関する。
またはそれらの組み合わせを含み、式中、*は、ポリマーの官能化オリゴヌクレオチドとの連結点を示す。一部のそのような実施形態では、官能化オリゴヌクレオチドとポリマーとの間の共有結合は、構造部分
を含む。一部の他のそのような実施形態では、官能化オリゴヌクレオチドとポリマーとの間の共有結合は、構造部分
を含む。一部の実施形態では、官能化オリゴヌクレオチドの1つまたは複数の官能基をポリマーと反応させることによりグラフト化ポリマーを調製するが、前記1つまたは複数の官能部分には、アルキン、シクロアルケン、シクロアルキン、ヘテロシクロアルケン、ヘテロシクロアルキン、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせが含まれる、または、前記1つまたは複数の官能部分は、アルキン、シクロアルケン、シクロアルキン、ヘテロシクロアルケン、ヘテロシクロアルキン、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせから選択される。一部のそのような実施形態では、1つまたは複数の官能部分には、ノルボルネン、シクロオクチン、ビシクロノニン、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせが含まれ得る、または、1つまたは複数の官能部分は、ノルボルネン、シクロオクチン、ビシクロノニン、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせから選択され得る。一実施形態では、ビシクロノニンはビシクロ[6.1.0]ノナ−4−インである。一部のそのような実施形態では、ポリマーのテトラジン基を前記官能化オリゴヌクレオチドの1つまたは複数の官能基、例えばビシクロ[6.1.0]ノナ−4−インと反応させることにより、グラフト化ポリマーを調製する。
本明細書に記載の一部の実施形態は、上記のように式(V)の反復単位を含む、表面官能化のためのポリマーに関する。
であって、式中、nは、1〜50の整数である。一部の実施形態では、式Vの反復単位は、式(Va)または式(Vb)によっても表される。
またはそれらの組み合わせを含み、式中、*は、ポリマーの官能化オリゴヌクレオチドとの連結点を示す。一部のそのような実施形態では、官能化オリゴヌクレオチドとポリマーとの間の共有結合は構造部分
を含む。一部の実施形態では、官能化オリゴヌクレオチドの1つまたは複数の官能基をポリマーと反応させることによりグラフト化ポリマーを調製するが、前記1つまたは複数の官能基には、任意に置換されたアミノ、ヒドロキシ、チオール、カルボキシル、酸無水物、もしくはそれらの組み合わせが含まれる、または、前記1つまたは複数の官能基は、任意に置換されたアミノ、ヒドロキシ、チオール、カルボキシル、酸無水物、もしくはそれらの組み合わせから選択される。一部の実施形態では、官能化オリゴヌクレオチドは、1つまたは複数の任意に置換されたアミノ基を含む。一部のそのような実施形態ではアミノ基は置換されていない。一部のそのような実施形態では、ポリマーのグリシジルエーテル基またはエポキシ基を、前記官能化オリゴヌクレオチドの1つまたは複数のアミノ基と反応させることにより、グラフト化ポリマーを調製する。一部のそのような実施形態では、ポリマーのエポキシ基は式(VIa)の反復単位に由来する。
本明細書に記載する一部の実施形態は、本明細書に記載するように、式(I)の反復単位および式(II)の反復単位を有するポリマーが共有結合した第1表面を備える基材に関する。一部の実施形態では、ポリマーはさらに、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、ポリウレタン、ポリシロキサン、シリコーン、ポリアクロレイン、ポリホスファゼン、ポリイソシアネート、ポリオール、およびポリサッカライドからなる群から選択される反復単位もしくはそれらの組み合わせを、1つまたは複数含み得る。一部のそのような実施形態では、ポリマーはさらに、下記に示す構造を有する式(IIIa)もしくは式(IIIb)のポリアクリルアミドの反復単位を1つまたは複数含み得る。一部の実施形態では、ポリマーと基材との間の共有結合は、アミンエポキシ開環反応により形成される。一部の実施形態では、ポリマーと基材の第1表面との間の共有結合は、構造部分
またはそれらの組み合わせを含み、ここにおいて置換アミノは、式(II)の反復単位に由来し、式中、*は、ポリマーの基材の、第1表面との連結点を示す。一部のそのような実施形態では、ポリマーと第1表面との間の共有結合は、構造部分
を含む。一部の実施形態では、ポリマーを第1表面に共有結合した第1の複数の官能基と反応させることにより基材を調製するが、前記第1の複数の官能基には、ビニル、アクリロイル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロシクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニル、ニトレン、アルデヒド、ヒドラジニル、グリシジルエーテル、エポキシ、カルベン、イソシアネート、マレイミド、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせが含まれる、または、前記第1の複数の官能基は、ビニル、アクリロイル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロシクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニル、ニトレン、アルデヒド、ヒドラジニル、グリシジルエーテル、エポキシ、カルベン、イソシアネート、マレイミド、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせから選択される。一部のそのような実施形態では、第1の複数の官能基にはエポキシ基が含まれる、または、第1の複数の官能基はエポキシ基から選択される。一実施形態では、前記エポキシ基は構造
を有する。一部の実施形態では、ポリマーのアミノ基を第1表面のエポキシ基と反応させることにより基材を調製する。一部の実施形態では、上記の前記第1の複数の官能基を含む官能化シランで表面を前処理し、官能化シランの第1の複数の官能基との反応を介してポリマーを第1表面に共有結合させる。
またはそれらの組み合わせを含み、式中、*は、ポリマーの、官能化オリゴヌクレオチドとの連結点を示す。一部のそのような実施形態では、官能化オリゴヌクレオチドの1つまたは複数の官能基をポリマーのアジド基と反応させることにより官能化オリゴヌクレオチドをポリマーに共有結合させるが、前記1つもしくは複数の官能部分には、アルキン、シクロアルケン、シクロアルキン、ヘテロシクロアルケン、ヘテロシクロアルキン、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせが含まれる、または、前記1つもしくは複数の官能部分は、アルキン、シクロアルケン、シクロアルキン、ヘテロシクロアルケン、ヘテロシクロアルキン、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせから選択される。一部のそのような実施形態では、前記1つまたは複数の官能基にはアルキンが含まれる。一部の他の実施形態では、前記1つもしくは複数の官能部分には、ノルボルネン、シクロオクチン、ビシクロノニン、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせが含まれる、または、前記1つもしくは複数の官能部分は、ノルボルネン、シクロオクチン、ビシクロノニン、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせから選択される。一実施形態では、ビシクロノニンはビシクロ[6.1.0]ノナ−4−インである。一部の実施形態では、ポリマーのアジド基を官能化オリゴヌクレオチドの1つまたは複数のアルキン部分と反応させることにより、官能化オリゴヌクレオチドをポリマーと共有結合させる。一部の他の実施形態では、ポリマーのアジド基を官能化オリゴヌクレオチドの1つまたは複数のビシクロ[6.1.0]ノナ−4−インと反応させることにより、官能化オリゴヌクレオチドをポリマーに共有結合させる。
またはそれらの組み合わせを含み、式中、*は、ポリマーの、第1表面との連結点を示す。一部のそのような実施形態では、ポリマーと第1表面との間の共有結合は、構造部分
を含む。一部の他のそのような実施形態では、ポリマーと第1表面との間の共有結合は、構造部分
を含む。一部の実施形態では、ポリマーを第1表面に共有結合した第1の複数の官能基と反応させることにより基材を調製するが、前記第1の複数の官能基には、ビニル、アクリロイル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロシクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニル、ニトレン、アルデヒド、ヒドラジニル、グリシジルエーテル、エポキシ、カルベン、イソシアネート、マレイミド、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせが含まれる、または、前記第1の複数の官能基は、ビニル、アクリロイル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロシクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニル、ニトレン、アルデヒド、ヒドラジニル、グリシジルエーテル、エポキシ、カルベン、イソシアネート、マレイミド、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせから選択される。一部のそのような実施形態では、前記第1の複数の官能基には、任意に置換されたシクロアルケニル基が含まれる、または、前記第1の複数の官能基は、任意に置換されたシクロアルケニル基から選択される。一実施形態では、前記シクロアルケニルはノルボルネンである。一部の実施形態では、ポリマーのテトラジン基を第1表面のノルボルネン基と反応させることにより、基材を調製する。一部の実施形態では、上記のように前記第1の複数の官能基を含む官能化シランで表面を前処理し、官能化シランの第1の複数の官能基との反応を介してポリマーを第1表面に共有結合させる。
またはそれらの組み合わせを含み、式中、*は、ポリマーの、官能化オリゴヌクレオチドとの連結点を示す。一部のそのような実施形態では、官能化オリゴヌクレオチドとポリマーとの間の共有結合は、構造部分
を含む。一部のそのような実施形態では、官能化オリゴヌクレオチドの1つまたは複数の官能基をポリマーのテトラジン基と反応させることにより、官能化オリゴヌクレオチドをポリマーに共有結合させるが、前記1つもしくは複数の官能部分には、アルキン、シクロアルケン、シクロアルキン、ヘテロシクロアルケン、ヘテロシクロアルキン、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせが含まれる、または、前記1つもしくは複数の官能部分は、アルキン、シクロアルケン、シクロアルキン、ヘテロシクロアルケン、ヘテロシクロアルキン、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせから選択される。一部のそのような実施形態では、前記1つもしくは複数の官能部分には、ノルボルネン、シクロオクチン、ビシクロノニン、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせが含まれる、または、前記1つもしくは複数の官能部分は、ノルボルネン、シクロオクチン、ビシクロノニン、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせから選択される。一実施形態では、ビシクロノニンはビシクロ[6.1.0]ノナ−4−インである。一部のそのような実施形態では、ポリマーのテトラジン基を官能化オリゴヌクレオチドの1つまたは複数のビシクロ[6.1.0]ノナ−4−イン部分と反応させることにより、官能化オリゴヌクレオチドをポリマーに共有結合させる。
またはそれらの組み合わせを含み、式中、*は、ポリマーの、第1表面との連結点を示す。一部のそのような実施形態では、ポリマーと第1表面との間の共有結合は、構造部分
を含む。一部の他の実施形態では、ポリマーと第1表面との間の共有結合は、構造部分
またはそれらの組み合わせを含み、式中、*は、ポリマーの、第1表面との連結点を示す。一部のそのような実施形態では、ポリマーと第1表面との間の共有結合は、構造部分
を含む。一部の他のそのような実施形態では、ポリマーと第1表面との間の共有結合は、構造部分
を含む。一部の実施形態では、ポリマーを第1表面に共有結合した第1の複数の官能基と反応させることにより基材を調製するが、前記第1の複数の官能基には、ビニル、アクリロイル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロシクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニル、ニトレン、アルデヒド、ヒドラジニル、グリシジルエーテル、エポキシ、カルベン、イソシアネート、マレイミド、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせが含まれる、または、前記第1の複数の官能基は、ビニル、アクリロイル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロシクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニル、ニトレン、アルデヒド、ヒドラジニル、グリシジルエーテル、エポキシ、カルベン、イソシアネート、マレイミド、任意に置換されたそれらの変異体、もしくはそれらの組み合わせから選択される。一部のそのような実施形態では、第1の複数の官能基には、任意に置換されたシクロアルケニル基が含まれる、または、第1の複数の官能基は、任意に置換されたシクロアルケニル基から選択される。一実施形態では、前記シクロアルケニルはノルボルネンである。一部の実施形態では、ポリマーのアジド基を第1表面のノルボルネン基と反応させることにより、基材を調製する。一部の他の実施形態では、第1の複数の官能基には、グリシジルエーテル基もしくはエポキシ基が含まれる、または、第1の複数の官能基は、グリシジルエーテル基もしくはエポキシ基から選択される。一部の実施形態では、ポリマーのBoc保護アミノを脱保護し、次に、ポリマーのアミノ基を第1表面のグリシジルエーテル基またはエポキシ基と反応させることにより基材を調製する。一部の実施形態では、上記の前記第1の複数の官能基を含む官能化シランで表面を前処理し、官能化シランの第1の複数の官能基との反応を介してポリマーを第1表面に共有結合させる。
またはそれらの組み合わせを含み、式中、*は、ポリマーの、官能化オリゴヌクレオチドとの連結点を示す。一部の実施形態では、官能化オリゴヌクレオチドとポリマーとの間の共有結合は、構造部分
を含む。一部のそのような実施形態では、官能化オリゴヌクレオチドの1つまたは複数の官能基をポリマーのエポキシ基と反応させることにより、官能化オリゴヌクレオチドをポリマーに共有結合させるが、前記1つもしくは複数の官能基には、任意に置換されたアミノ、ヒドロキシ、チオール、カルボキシル、酸無水物、もしくはそれらの組み合わせが含まれる、または、前記1つもしくは複数の官能基は、任意に置換されたアミノ、ヒドロキシ、チオール、カルボキシル、酸無水物、もしくはそれらの組み合わせから選択される。一部のそのような実施形態では、前記1つもしくは複数の官能基には任意に置換されたアミノ基が含まれる、または、前記1つもしくは複数の官能基は任意に置換されたアミノ基から選択される。一部のそのような実施形態では、ポリマーのエポキシ基を官能化オリゴヌクレオチドのアミノ基と反応させることにより、官能化オリゴヌクレオチドをポリマーに共有結合させる。
本明細書に記載する一部の実施形態は、第1の複数の官能基が共有結合した第1の表面を備える基材を提供し;ポリマーに共有結合した官能化オリゴヌクレオチドを有するグラフト化ポリマーを提供し、ここにおいて前記ポリマーは第2の複数の官能基を含み;前記第1表面の第1の複数の官能基を、前記ポリマーの第2の複数の官能基と反応させ、その結果、前記ポリマーを前記基材の第1表面に共有結合させることにより、グラフト化ポリマーを基材の第1表面に固定するプロセスまたは方法に関する。
である。一部のそのような実施形態では、ポリマーのアミノ基を第1表面のエポキシ基と反応させることにより、グラフト化ポリマーを第1表面に共有結合させる。
一部の実施形態では、本出願で用いられる基材には、ガラス、溶融石英、および他のシリカ含有材料などのシリカ系基材が含まれる。一部の実施形態では、シリカ系基材はまた、シリコン、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、水素化ケイ素であり得る。一部の実施形態では、本出願で用いられる基材には、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ(塩化ビニル)、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、ポリカーボネート、およびポリ(メチルメタクリレート)などのプラスチック材料が含まれる。好適なプラスチック材料は、ポリ(メチルメタクリレート)基材、ポリスチレン基材、および環状オレフィンポリマー基材である。一部の実施形態では、基材はシリカ系材料またはプラスチック材料である。特定の実施形態では、基材は少なくとも1つの、ガラスを含む表面を備える。
本明細書に記載する構成物、装置、または方法は、種々の増幅技法の何れかとともに用いることが可能である。用いることが可能な例示的な技法としては、限定されるわけではないが、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、ローリングサークル増幅(RCA)、多置換増幅(MDA)、またはランダムプライム増幅(RPA)が挙げられる。特定の実施形態では、増幅に用いる1つまたは複数のプライマーをポリマーコーティングに結合させることが可能である。PCRの実施形態では、増幅に用いるプライマーの一方または両方をポリマーコーティングに結合させることが可能である。2種の結合プライマーを利用するフォーマットは、二本鎖アンプリコンが、コピーされた鋳型配列に隣接する2つの結合プライマーの間でブリッジ状の構造を形成することから、しばしばブリッジ増幅と言われる。ブリッジ増幅に用いることが可能な例示的な試薬および条件は、例えば、米国特許第5641658号明細書、米国特許出願公開第2002/0055100号明細書、米国特許第7115400号明細書、米国特許出願公開第2004/0096853号明細書、同第2004/0002090号明細書、同第2007/0128624号明細書、および同第2008/0009420号明細書に記載されており、これらはそれぞれ、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。PCR増幅はまた、ポリマーコーティングに結合した増幅プライマーの1つと溶液中の第2プライマーを用いて実行することが可能である。1つの結合プライマーおよび可溶性プライマーの組み合わせを用いる例示的なフォーマットは、例えば、Dressman et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 100:8817−8822(2003)、国際公開第05/010145号、米国特許出願公開第2005/0130173号明細書、または同第2005/0064460号明細書(これらはそれぞれ、参照により本明細書に組み込まれる)に記載されている、エマルジョンPCRである。エマルジョンPCRは例示的フォーマットであり、本明細書に記載の方法では、エマルジョンの使用は任意にあり、実際には、いくつかの実施形態ではエマルジョンは用いられないことが理解されよう。さらに、プライマーは、ePCRの参考文献に記載されているように基材または固体支持体に直接結合している必要はなく、代わりに、本明細書に記載するポリマーコーティングに結合させることが可能である。
スキーム3
スキーム4.テトラジン官能化ポリマーとのオリゴ反応
スキーム8.予備グラフト化ポリ(グリシジルメタクリレート)の調製
スキーム9.予備グラフト化ポリ(グリシジルメタクリレート)の調製
図7は、予備グラフト化デンドリマーとオリゴヌクレオチドが結合した外面との、起こり得る界面化学を示す。デンドリマーの原点は、直接表面結合のためにアジド基で官能化することが可能である。あるいは、アジド基を、第2デンドリマーの中心点にあるアルキン基と反応させることが可能であり、ここで、該第2デンドリマーは基材結合基「A」に覆われた外面を備えて、自己集合のためのヤヌス型粒子を作る。
ポリホスファゼン骨格を有する直交ポリマーはまた、本出願でも用いることが可能である。ポリホスファゼンは、デンドロン化ポリマーを構築する、ポリマー構造の起こり得る分岐のため、または後続のポリマー結合のための、線形足場として機能し得る。スキーム10.1は、修飾アクリルアミドモノマーの構築のための、環式ヘキサクロロホスファゼンの核を利用した合成経路を示す。
Claims (41)
- 式(I)の反復単位および式(II)の反復単位:
R3aおよびR3bは、それぞれ独立して、水素、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたフェニル、または任意に置換されたC7〜14アラルキルから選択され、
L1およびL2は、それぞれ独立して、任意に置換されたアルキレンリンカーまたは任意に置換されたヘテロアルキレンリンカーから選択される)
を含む、表面官能化のためのポリマー。 - R1aは、水素または任意に置換されたアルキルから選択され、R2aおよびR3aは、それぞれ水素である、請求項1に記載のポリマー。
- R1bは、水素または任意に置換されたアルキルから選択され、R2bおよびR3bは、それぞれ水素である、請求項1または2に記載のポリマー。
- L2は、任意に置換されたアルキレンである、請求項1〜3の何れか一項に記載のポリマー。
- L1は、任意に置換されたアルキレンである、請求項1〜4の何れか一項に記載のポリマー。
- 前記式(I)および式(II)の反復単位は、式(Ia)および式(IIa):
によっても表される、請求項1〜5の何れか一項に記載のポリマー。 - L1は、任意に置換されたヘテロアルキレンである、請求項1〜4の何れか一項に記載のポリマー。
- L1は、1つまたは複数のオキソで任意に置換された−(CH2)m−NH−(CH2)n−であり、式中、mおよびnは、それぞれ、1〜10から独立して選択される整数である、請求項7に記載のポリマー。
- 前記式(I)の反復単位は、式(Ib):
によっても表される、請求項1〜4、7、および8の何れか一項に記載のポリマー。 - さらに、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、およびポリアクロレインからなる群から選択される反復単位もしくはそれらの組み合わせを1つまたは複数含む、請求項1〜9の何れか一項に記載のポリマー。
- さらに、式(IIIa)もしくは式(IIIb)またはその両方の反復単位:
を1つまたは複数含む、請求項10に記載のポリマー。 - R4a、R4b、およびR5bは、それぞれ、水素またはメチルから選択される、請求項11に記載のポリマー。
- R6bおよびR7bの両方が水素である、請求項11または12に記載のポリマー。
- R5aまたはR6aの少なくとも一方は水素である、請求項11〜13の何れか一項に記載のポリマー。
- R5aまたはR6aの少なくとも一方はメチルである、請求項11〜13の何れか一項に記載のポリマー。
- 前記式(IIIa)の反復単位は、(IIIa1)、(IIIa2)、または(IIIa3):
- 前記式(IIIb)の反復単位は、(IIIb1):
- 請求項1〜17の何れか一項に記載のポリマーの前記式(II)の反復単位の末端アミノ基が共有結合した第1表面を備える、基材。
- 前記ポリマーと前記第1表面との間の共有結合は、構造部分
前記ポリマーは、前記式(II)の反復単位が、構造
- 前記基材は、前記ポリマーを、前記第1表面に共有結合した第1の複数の官能基と反応させることにより調製され、前記第1の複数の官能基には、ビニル、アクリロイル、アルケニル、シクロアルケニル、ヘテロシクロアルケニル、アルキニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルキニル、ニトレン、アルデヒド、ヒドラジニル、グリシジルエーテル、エポキシ、カルベン、イソシアネート、マレイミド、任意に置換されたそれらの変異体、またはそれらの組み合わせが含まれる、請求項18に記載の基材。
- 前記第1の複数の官能基には、エポキシ基が含まれる、請求項20に記載の基材。
- 前記第1の複数の官能基は構造
- 前記ポリマーの前記式(II)の反復単位の末端アミノ基を、前記第1表面のエポキシ基と反応させることによって調製される、請求項20〜22の何れか一項に記載の基材。
- 前記ポリマーの前記式(I)の反復単位の末端アジド基に共有結合した官能化オリゴヌクレオチドをさらに含む、請求項18〜23の何れか一項に記載の基材。
- 前記官能化オリゴヌクレオチドと前記ポリマーとの間の共有結合は、構造部分
前記ポリマーは、前記式(I)の反復単位が、構造
- 前記官能化オリゴヌクレオチドの1つまたは複数の官能部分を前記ポリマーの前記式(I)の反復単位の末端アジド基と反応させることにより、前記官能化オリゴヌクレオチドは前記ポリマーに共有結合し、前記1つまたは複数の官能部分には、アルキン、シクロアルケン、シクロアルキン、ヘテロシクロアルケン、ヘテロシクロアルキン、任意に置換されたそれらの変異体、またはそれらの組み合わせが含まれる、請求項24に記載の基材。
- 前記1つまたは複数の官能部分には、アルキンが含まれる、請求項26に記載の基材。
- 前記ポリマーの前記式(I)の反復単位の末端アジド基を前記官能化オリゴヌクレオチドの1つまたは複数のアルキン部分と反応させることにより、前記官能化オリゴヌクレオチドは前記ポリマーに共有結合する、請求項27に記載の基材。
- 前記1つまたは複数の官能部分には、ノルボルネン、シクロオクチン、ビシクロノニン、任意に置換されたそれらの変異体、またはそれらの組み合わせが含まれる、請求項26に記載の基材。
- 前記ビシクロノニンは、ビシクロ[6.1.0]ノナ−4−インである、請求項29に記載の基材。
- 前記ポリマーの前記式(I)の反復単位の末端アジド基を前記官能化オリゴヌクレオチドの1つまたは複数のビシクロ[6.1.0]ノナ−4−イン部分と反応させることにより、前記官能化オリゴヌクレオチドは前記ポリマーに共有結合する、請求項30に記載の基材。
- 前記基材は、ガラス、シリカ、プラスチック、石英、金属、金属酸化物、またはそれらの組み合わせを含む、請求項18〜31の何れか一項に記載の基材。
- 前記基材は、ガラスを含む、請求項32に記載の基材。
- 前記第1表面は、ポリマーコーティング領域および不活性領域の両方を含む、請求項18〜33の何れか一項に記載の基材。
- 請求項1〜17の何れか一項に記載のポリマーの前記式(I)の反復単位の末端アジド基に共有結合した官能化オリゴヌクレオチドを含む、グラフト化ポリマー。
- 前記官能化オリゴヌクレオチドと前記ポリマーとの間の共有結合は、構造部分
前記ポリマーは、前記式(I)の反復単位が、構造
- 前記官能化オリゴヌクレオチドの1つまたは複数の官能部分を前記ポリマーの前記式(I)の反復単位の末端アジド基と反応させることにより調製され、前記1つまたは複数の官能部分には、アルキン、シクロアルケン、シクロアルキン、ヘテロシクロアルケン、ヘテロシクロアルキン、任意に置換されたそれらの変異体、またはそれらの組み合わせが含まれる、請求項35に記載のグラフト化ポリマー。
- 前記1つまたは複数の官能部分には、アルキンが含まれる、請求項37に記載のグラフト化ポリマー。
- 前記1つまたは複数の官能部分には、ノルボルネン、シクロオクチン、ビシクロノニン、任意に置換されたそれらの変異体、またはそれらの組み合わせが含まれる、請求項37に記載のグラフト化ポリマー。
- 前記ビシクロノニンは、ビシクロ[6.1.0]ノナ−4−インである、請求項39に記載のグラフト化ポリマー。
- 前記グラフト化ポリマーは、前記ポリマーの前記式(I)の反復単位の末端アジド基を前記官能化オリゴヌクレオチドの1つまたは複数の官能基と反応させることにより形成される、請求項37〜40の何れか一項に記載のグラフト化ポリマー。
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