RU2773387C1

RU2773387C1 - Resinous composition and flow cells including said resinous composition

Info

Publication number: RU2773387C1
Application number: RU2020141579A
Authority: RU
Inventors: Тимоти Дж. МЕРКЕЛЬ; Уэйн Н. ДЖОРДЖ; Эндрю А. БРАУН; Одри ЗАК; Джанлука Андреа АРТЬОЛИ; Джулия МОРРИСОН; Николай РОМАНОВ; Лоренцо БЕРТИ; Грэхем БОУД
Original assignee: Иллюмина, Инк.; Иллюмина Кембридж Лимитед
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2019-07-18
Publication date: 2022-06-03

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to the field of creating materials for biological research and pertains to a resinous composition. Resinous composition includes an epoxy resin matrix, a free radical photoinitiator selected from the group consisting of 2-ethyl-9,10-dimethoxy anthracene, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-ethoxy-2-phenylacetophenone and phosphinoxide, and a photoacid generator. In the hardened state, the resinous composition is characterised by low autofluorescence or absence of autofluorescence when irradiated with blue light with an excitation wavelength from approximately 380 nm to approximately 480 nm, or when irradiated with green light with an excitation wavelength from approximately 510 nm to approximately 560 nm.

EFFECT: creation of a material for manufacturing cells for biological research, characterised by minimal autofluorescence when irradiated with blue or green light.

25 cl, 16 dwg, 1 tbl

Description

Перекрестные ссылки на родственные заявкиCross-references to related applications

Настоящая заявка претендует на полезный эффект предварительной патентной заявки US 62/701246, поданной 20 июля 2018 г., содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.This application claims the benefit of Provisional Patent Application US 62/701246, filed July 20, 2018, the contents of which are hereby incorporated by reference in their entirety.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

Биологический массив (англ. biological array, также называемый биочипом или биологической матрицей) - это один из огромного множества инструментов, применяемых для обнаружения и анализа молекул, включающих дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) и рибонуклеиновую кислоту (РНК). Массивы для указанного применения конструируют таким образом, чтобы они включали зонды для нуклеотидных последовательностей, находящихся в генах человека и других организмов. Например, в некоторых вариантах применения отдельные зонды для ДНК и РНК могут быть присоединены к небольшим участкам, создаваемым на подложке массива в виде геометрической сетки (или неупорядоченным образом). Например, испытуемый образец, полученный из известного человеческого или другого организма, может быть нанесен на сетку таким образом, чтобы комплементарные фрагменты гибридизовались с зондами на индивидуальных сайтах массива. Затем массив может быть исследован сканированием сайтов при определенных частотах света, и по флуоресценции тех сайтов, с которыми гибридизованы фрагменты, может быть установлено, какие именно фрагменты присутствуют в образце.A biological array (English biological array, also called a biochip or biological matrix) is one of a huge variety of tools used to detect and analyze molecules, including deoxyribonucleic acid (DNA) and ribonucleic acid (RNA). Arrays for this application are designed to include probes for nucleotide sequences found in the genes of humans and other organisms. For example, in some applications, separate DNA and RNA probes can be attached to small patches created on the array substrate in a geometric grid (or random manner). For example, a test sample derived from a known human or other organism may be applied to the grid such that complementary fragments hybridize to the probes at individual sites in the array. The array can then be examined by scanning the sites at certain frequencies of light, and the fluorescence of the sites to which the fragments are hybridized can determine which fragments are present in the sample.

Биологические массивы могут быть применены для проведения генетического секвенирования. В общем, генетическое секвенирование включает определение порядка нуклеотидов или нуклеиновых кислот по протяженности генетического материала, такого как фрагмент ДНК или РНК. Постепенно удлиняющиеся последовательности пар оснований анализируют, и полученная информация о последовательности может быть применена в различных биоинформатических методиках для логического расположения фрагментов относительно друг друга с целью надежного определения последовательности генетического материала большой длины, из которого были получены фрагменты. Были разработаны методики автоматизированного компьютеризированного исследования характеристических фрагментов, которые применяют для картирования генома, идентификации генов и их функций, оценки риска развития некоторых состояний и заболеваний и т.д. Кроме указанных применений биологические массивы могут быть применены для обнаружения и исследования разнообразных молекул, семейств молекул, уровней экспрессии генов, однонуклеотидных полиморфизмов и для проведения генотипирования.Biological arrays can be used for genetic sequencing. In general, genetic sequencing involves determining the order of nucleotides or nucleic acids along the length of genetic material, such as a piece of DNA or RNA. Progressive base pair sequences are analyzed and the resulting sequence information can be used in various bioinformatics techniques to logically arrange fragments relative to each other to reliably determine the sequence of the long genetic material from which the fragments were derived. Techniques for automated computerized study of characteristic fragments have been developed, which are used for genome mapping, identification of genes and their functions, risk assessment for certain conditions and diseases, etc. In addition to these applications, biological arrays can be used to detect and study a variety of molecules, families of molecules, gene expression levels, single nucleotide polymorphisms, and to perform genotyping.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Согласно одному из аспектов, смоляная композиция включает матрицу из эпоксидной смолы, свободнорадикальный фотоинициатор, выбранный из группы, состоящей из: 2-этил-9,10-диметоксиантрацена; 2,2-диметокси-2-фенилацетофенона; 2-этокси-2-фенилацетофенона; а также фосфиноксид и генератор фотокислоты. В отвержденном состоянии смоляная композиция отличается слабой аутофлуоресценцией или отсутствием аутофлуоресценции при облучении синим светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 380 нм до приблизительно 480 нм, или при облучении зеленым светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 510 нм до приблизительно 560 нм.In one aspect, the resin composition comprises an epoxy resin matrix, a free radical photoinitiator selected from the group consisting of: 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene; 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone; 2-ethoxy-2-phenylacetophenone; as well as phosphine oxide and a photoacid generator. In the cured state, the resin composition exhibits little or no autofluorescence when irradiated with blue light with an excitation wavelength of about 380 nm to about 480 nm, or when irradiated with green light with an excitation wavelength of about 510 nm to about 560 nm.

В одном из примеров отвержденная смоляная композиция отличается слабой аутофлуоресценцией, где слабая аутофлуоресценция при облучении отвержденной смоляной композиции светом, имеющим длину волны возбуждения в синем диапазоне, соответствует значению серого, составляющему менее 25000.In one example, the cured resin composition exhibits low autofluorescence, where low autofluorescence when the cured resin composition is irradiated with light having an excitation wavelength in the blue range corresponds to a gray value of less than 25,000.

В одном из дополнительных примеров отвержденная смоляная композиция отличается слабой аутофлуоресценцией, где слабая аутофлуоресценция при облучении отвержденной смоляной композиции светом, имеющим длину волны возбуждения в синем диапазоне, соответствует значению серого, составляющему менее 5000.In one additional example, the cured resin composition exhibits low autofluorescence, where low autofluorescence upon irradiation of the cured resin composition with light having an excitation wavelength in the blue range corresponds to a gray value of less than 5000.

Согласно другому примеру, отвержденная смоляная композиция отличается слабой аутофлуоресценцией, где слабая аутофлуоресценция при облучении отвержденной смоляной композиции светом, имеющим длину волны возбуждения в зеленом диапазоне, соответствует значению серого, составляющему менее 10000.According to another example, the cured resin composition is characterized by low autofluorescence, where low autofluorescence when the cured resin composition is irradiated with light having an excitation wavelength in the green range corresponds to a gray value of less than 10,000.

Согласно другому примеру, отвержденная смоляная композиция отличается слабой аутофлуоресценцией, где слабая аутофлуоресценция при облучении отвержденной смоляной композиции светом, имеющим длину волны возбуждения в зеленом диапазоне, соответствует значению серого, составляющему менее 2500.According to another example, the cured resin composition is characterized by low autofluorescence, where low autofluorescence when the cured resin composition is irradiated with light having an excitation wavelength in the green range corresponds to a gray value of less than 2500.

В другом примере матрица из эпоксидной смолы включает эпоксидный материал, выбранный из группы, состоящей из функционализированного эпоксидной группой полиэдрического олигомерного силсесквиоксана; простого триглицидилового эфира триметилолпропана; тетракис(эпоксициклогексилэтил)тетраметил-циклотетрасилоксана; сополимера (эпоксицикпогексилэтил)метилсилоксана и диметилсилоксана; 1,3-бис[2-(3,4-эпоксицикпогексил)этил]тетраметил-дисилоксана; 1,3-бис(глицидоксипропил)тетраметил-дисилоксана; и комбинаций перечисленных веществ.In another example, the epoxy resin matrix comprises an epoxy material selected from the group consisting of an epoxy functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane; simple triglycidyl ether of trimethylolpropane; tetrakis(epoxycyclohexylethyl)tetramethylcyclotetrasiloxane; a copolymer of (epoxycycpohexylethyl)methylsiloxane and dimethylsiloxane; 1,3-bis[2-(3,4-epoxycycpohexyl)ethyl]tetramethyldisiloxane; 1,3-bis(glycidoxypropyl)tetramethyldisiloxane; and combinations of the listed substances.

В одном из примеров матрица из эпоксидной смолы включает комбинацию двух функционализированных эпоксидной группой полиэдрических олигомерных силсесквиоксанов, где комбинация двух функционализированных эпоксидной группой полиэдрических олигомерных силсесквиоксанов включает функционализированный глицидильной группой полиэдрический олигомерный силсесквиоксан и функционализированный эпоксициклогексилэтильной группой полиэдрический олигомерный силсесквиоксан.In one example, the epoxy resin matrix comprises a combination of two epoxy functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes, wherein the combination of two epoxy functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes comprises a glycidyl functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane and an epoxycyclohexylethyl functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane.

В одном из дополнительных примеров свободнорадикальный фотоинициатор представляет собой фосфиноксид, где фосфиноксид выбран из группы, состоящей из дифенил(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксида; смеси дифенил(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксида и 2-гидрокси-2-метилпропиофенона; фенил-бис(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксида; этил(2,4,6-триметилбензоил)фенилфосфината; и комбинаций перечисленных веществ.In one further example, the free radical photoinitiator is a phosphine oxide, wherein the phosphine oxide is selected from the group consisting of diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide; mixtures of diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide and 2-hydroxy-2-methylpropiophenone; phenyl bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide; ethyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphinate; and combinations of the listed substances.

В другом примере генератор фотокислоты выбран из группы, состоящей из трифлата (т.е. трифторметансульфоната) N-гидроксинафталимида; смеси солей - гексафторфосфатов триарилсульфония; смеси солей - гексафторантимонатов триарилсульфония; трифлата 1-нафтилдифенилсульфония; трифлата 4-фенилтиофенил)дифенилсульфония; гексафторфосфата бис-(4-метилфенил)йодония; гексафторфосфата бис(4-трет-бутилфенил)йодония; трифлата (2-метилфенил)(2,4,6-триметилфенил)йодония; трифлата бис(2,4,6-триметилфенил)йодония; гексафторантимонатной соли бис-(4-додецилфенил)йодония; и комбинаций перечисленных веществ.In another example, the photoacid generator is selected from the group consisting of N-hydroxynaphthalimide triflate (ie, trifluoromethanesulfonate); mixtures of salts - triarylsulfonium hexafluorophosphates; mixtures of salts - triarylsulfonium hexafluoroantimonates; 1-naphthyldiphenylsulfonium triflate; 4-phenylthiophenyl)diphenylsulfonium triflate; bis(4-methylphenyl)iodonium hexafluorophosphate; bis(4-tert-butylphenyl)iodonium hexafluorophosphate; (2-methylphenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)iodonium triflate; bis(2,4,6-trimethylphenyl)iodonium triflate; bis-(4-dodecylphenyl)iodonium hexafluoroantimonate salt; and combinations of the listed substances.

В другом примере смоляная композиция дополнительно включает темный гаситель или акцептор электронов.In another example, the resin composition further includes a dark quencher or electron acceptor.

В одном из примеров суммарное количество свободнорадикального фотоинициатора и генератора фотокислоты составляет от приблизительно 1 масс. % до приблизительно 10 масс. %.In one example, the total amount of free radical photoinitiator and photoacid generator is from about 1 wt. % to about 10 wt. %.

В другом примере смоляная композиция дополнительно включает полиакрилат и ацетат простого монометилового эфира пропиленгликоля.In another example, the resin composition further comprises a polyacrylate and propylene glycol monomethyl ether acetate.

В другом примере матрица из эпоксидной смолы дополнительно включает компонент отверждаемой свободнорадикальной смолы, включающий акрилат и силоксан.In another example, the epoxy resin matrix further includes a curable free radical resin component including acrylate and siloxane.

Следует понимать, что любые признаки этого аспекта смоляной композиции могут быть скомбинированы друг с другом любым требуемым образом и/или в виде любой требуемой конфигурации для достижения полезных эффектов, рассмотренных в настоящей работе, включающих, например, относительно слабую аутофлуоресценцию.It should be understood that any features of this aspect of the resin composition may be combined with each other in any desired manner and/or in any desired configuration to achieve the beneficial effects discussed herein, including, for example, relatively weak autofluorescence.

Согласно другому аспекту, смоляная композиция включает матрицу из эпоксидной смолы, включающую по меньшей мере два различных функционализированных эпоксидной группой полиэдрических олигомерных силсесквиоксана и генератор фотокислоты, непосредственно генерирующий фотокислоту, и при этом в отвержденном состоянии смоляная композиция отличается слабой аутофлуоресценцией или отсутствием аутофлуоресценции при облучении синим светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 380 нм до приблизительно 480 нм, или при облучении зеленым светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 510 нм до приблизительно 560 нм.According to another aspect, the resin composition comprises an epoxy resin matrix comprising at least two different epoxy-functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes and a photoacid generator that directly generates photoacid, and in the cured state, the resin composition exhibits little or no autofluorescence when irradiated with blue light. with an excitation wavelength of about 380 nm to about 480 nm, or when irradiated with green light with an excitation wavelength of about 510 nm to about 560 nm.

В одном из примеров генератор фотокислоты, непосредственно генерирующий фотокислоту, выбран из группы, состоящей из гексафторфосфата диарилйодония, гексафторантимоната диарилйодония и гексафторфосфата (кумол)циклопентадиенилжелеза (II).In one example, the photoacid generator directly generating the photoacid is selected from the group consisting of diaryliodonium hexafluorophosphate, diaryliodonium hexafluoroantimonate, and cyclopentadienyl iron(II) hexafluorophosphate (cumene).

В одном из дополнительных примеров по меньшей мере два различных функционализированных эпоксидной группой полиэдрических олигомерных силсесквиоксана включают функционализированный глицидильной группой полиэдрический олигомерный силсесквиоксан и функционализированный эпоксициклогексилэтильной группой полиэдрический олигомерный силсесквиоксан.In one further example, the at least two different epoxy functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes include a glycidyl functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane and an epoxycyclohexylethyl functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane.

Согласно другому аспекту, проточная ячейка включает подложку и отвержденную нанесенную на подложку структурированную смолу, где отвержденная структурированная смола включает углубления, разделенные промежуточными участками, и отвержденная структурированная смола была получена из полимерной композиции. Смоляная композиция включает матрицу из эпоксидной смолы, свободнорадикальный фотоинициатор, выбранный из группы, состоящей из: 2-этил-9,10-диметоксиантрацена, 2,2-диметокси-2-фенилацетофенона, 2-этокси-2-фенилацетофенона, а также фосфиноксид и генератор фотокислоты, где отвержденная структурированная смола отличается слабой аутофлуоресценцией или отсутствием аутофлуоресценции при облучении синим светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 380 нм до приблизительно 480 нм, или при облучении зеленым светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 510 нм до приблизительно 560 нм.According to another aspect, the flow cell includes a substrate and a cured structured resin deposited on the substrate, where the cured structured resin includes depressions separated by intermediate sections, and the cured structured resin was obtained from a polymer composition. The resin composition includes an epoxy resin matrix, a free radical photoinitiator selected from the group consisting of: 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-ethoxy-2-phenylacetophenone, as well as phosphine oxide and a photoacid generator, wherein the cured structured resin exhibits little or no autofluorescence when irradiated with blue light at an excitation wavelength of about 380 nm to about 480 nm, or when irradiated with green light with an excitation wavelength of about 510 nm to about 560 nm.

В одном из примеров проточная ячейка дополнительно включает размещенное в углублениях полимерное покрытие, и праймер, привитый к полимерному покрытию.In one example, the flow cell further includes a recessed polymer coating and a primer grafted onto the polymer coating.

В одном из дополнительных примеров отвержденная структурированная смола отличается слабой аутофлуоресценцией, где слабая аутофлуоресценция при облучении отвержденной смоляной композиции светом, имеющим длину волны возбуждения в синем диапазоне, соответствует значению серого, составляющему менее 5000.In one additional example, the cured structured resin exhibits low autofluorescence, where low autofluorescence upon irradiation of the cured resin composition with light having an excitation wavelength in the blue range corresponds to a gray value of less than 5000.

В другом примере отвержденная структурированная смола отличается слабой аутофлуоресценцией, где слабая аутофлуоресценция при облучении отвержденной смоляной композиции светом, имеющим длину волны возбуждения в зеленом диапазоне, соответствует значению серого, составляющему менее 2500.In another example, the cured structured resin exhibits low autofluorescence, where low autofluorescence when the cured resin composition is irradiated with light having an excitation wavelength in the green range corresponds to a gray value of less than 2500.

В другом примере матрица из эпоксидной смолы включает эпоксидный материал, выбранный из группы, состоящей из функционализированного эпоксидной группой полиэдрического олигомерного силсесквиоксана; простого триглицидилового эфира триметилолпропана; тетракис(эпоксициклогексилэтил)тетраметил-циклотетрасилоксана; сополимера (эпоксициклогексилэтил)метилсилоксана и диметилсилоксана; 1,3-бис[2-(3,4-эпоксициклогексил)этил]тетраметил-дисилоксана; 1,3-бис(глицидоксипропил)тетраметил-дисилоксана; и комбинаций перечисленных веществ.In another example, the epoxy resin matrix comprises an epoxy material selected from the group consisting of an epoxy functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane; simple triglycidyl ether of trimethylolpropane; tetrakis(epoxycyclohexylethyl)tetramethylcyclotetrasiloxane; a copolymer of (epoxycyclohexylethyl)methylsiloxane and dimethylsiloxane; 1,3-bis[2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl]tetramethyldisiloxane; 1,3-bis(glycidoxypropyl)tetramethyldisiloxane; and combinations of the listed substances.

В одном из примеров матрица из эпоксидной смолы включает комбинацию двух функционализированных эпоксидной группой полиэдрического олигомерных силсесквиоксанов, где комбинация двух функционализированных эпоксидной группой полиэдрических олигомерных силсесквиоксанов включает функционализированный глицидильной группой полиэдрический олигомерный силсесквиоксан и функционализированный эпоксициклогексилэтильной группой полиэдрический олигомерный силсесквиоксан.In one example, the epoxy resin matrix comprises a combination of two epoxy functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes, wherein the combination of two epoxy functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes comprises a glycidyl functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane and an epoxycyclohexylethyl functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane.

Согласно другому примеру, генератор фотокислоты выбран из группы, состоящей из трифлата N-гидроксинафталимида; смеси солей -гексафторфосфатов триарилсульфония; смеси солей - гексафторантимонатов триарилсульфония; трифлата 1-нафтилдифенилсульфония; трифлата 4-фенилтиофенил)дифенилсульфония; гексафторфосфата бис-(4-метилфенил)йодония; гексафторфосфата бис(4-трет-бутилфенил)йодония; трифлата (2-метилфенил)(2,4,6-триметилфенил)йодония; трифлата бис(2,4,6-триметилфенил)йодония; гексафторантимонатной соли бис-(4-додецилфенил)йодония; и комбинаций перечисленных веществ.According to another example, the photoacid generator is selected from the group consisting of N-hydroxynaphthalimide triflate; mixtures of triarylsulfonium α-hexafluorophosphate salts; mixtures of salts - triarylsulfonium hexafluoroantimonates; 1-naphthyldiphenylsulfonium triflate; 4-phenylthiophenyl)diphenylsulfonium triflate; bis(4-methylphenyl)iodonium hexafluorophosphate; bis(4-tert-butylphenyl)iodonium hexafluorophosphate; (2-methylphenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)iodonium triflate; bis(2,4,6-trimethylphenyl)iodonium triflate; bis-(4-dodecylphenyl)iodonium hexafluoroantimonate salt; and combinations of the listed substances.

Следует понимать, что любые признаки этого аспекта проточной ячейки могут быть скомбинированы друг с другом любым требуемым образом для достижения полезных эффектов, рассмотренных в настоящей работе, включающих, например, относительно слабую аутофлуоресценцию. Кроме того, следует понимать, что любые комбинации признаков этого аспекта проточной ячейки и/или любой из смоляных композиций могут быть применены совместно, и/или что любые признаки любого из рассмотренных аспектов могут быть скомбинированы с любыми рассмотренными примерами для достижения полезных эффектов, рассмотренных в настоящей работе, включающих, например, относительно слабую аутофлуоресценцию.It should be understood that any features of this aspect of the flow cell may be combined with each other in any desired manner to achieve the beneficial effects discussed herein, including, for example, relatively weak autofluorescence. In addition, it should be understood that any combination of the features of this aspect of the flow cell and/or any of the resin compositions can be used together, and/or that any features of any of the considered aspects can be combined with any of the considered examples to achieve the beneficial effects discussed in present work, including, for example, relatively weak autofluorescence.

Согласно другому аспекту, способ получения проточной ячейки включает осаждение на подложку смоляной композиции. Смоляная композиция включает матрицу из эпоксидной смолы, свободнорадикальный фотоинициатор, выбранный из группы, состоящей из: 2-этил-9,10-диметоксиантрацена, 2,2-диметокси-2-фенилацетофенона, 2-этокси-2-фенилацетофенона, а также фосфиноксид и генератор фотокислоты. Способ дополнительно включает наноимпринтинг (т.е. вдавливание шаблона с наноразмерными элементами в слой материала) осажденной смоляной композиции с помощью рабочего штампа и отверждение осажденной смоляной композиции с образованием отвержденной, структурированной смолы, где отвержденная структурированная смола отличается слабой аутофлуоресценцией или отсутствием аутофлуоресценции при облучении синим светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 380 нм до приблизительно 480 нм, или при облучении зеленым светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 510 нм до приблизительно 560 нм.According to another aspect, a method for producing a flow cell includes depositing a resin composition on a substrate. The resin composition includes an epoxy resin matrix, a free radical photoinitiator selected from the group consisting of: 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-ethoxy-2-phenylacetophenone, as well as phosphine oxide and photoacid generator. The method further includes nanoimprinting (i.e., indenting a template with nano-sized features into a layer of material) the deposited resin composition with a working die, and curing the deposited resin composition to form a cured, structured resin, where the cured structured resin exhibits little or no autofluorescence when irradiated with blue light with an excitation wavelength of about 380 nm to about 480 nm, or when irradiated with green light with an excitation wavelength of about 510 nm to about 560 nm.

Следует понимать, что любые признаки этого аспекта способа могут быть скомбинированы друг с другом любым требуемым образом для достижения полезных эффектов, рассмотренных в настоящей работе, включающих, например, относительно слабую аутофлуоресценцию. Кроме того, следует понимать, что любые комбинации признаков способа и/или проточной ячейки и/или смоляных композиций могут быть применены совместно, и/или что любые признаки любого или всех рассмотренных аспектов могут быть скомбинированы с любыми признаками рассмотренных примеров для достижения полезных эффектов, рассмотренных в настоящей работе, включающих, например, относительно слабую аутофлуоресценцию.It should be understood that any of the features of this aspect of the method can be combined with each other in any desired manner to achieve the beneficial effects discussed in this work, including, for example, relatively weak autofluorescence. In addition, it should be understood that any combination of features of the method and/or flow cell and/or resin compositions can be used together, and/or that any features of any or all of the considered aspects can be combined with any features of the considered examples to achieve beneficial effects, considered in this work, including, for example, relatively weak autofluorescence.

Также следует понимать, что любые признаки любого способа и/или проточной ячейки и/или смоляной композиции могут быть скомбинированы друг с другом любым требуемым образом, и/или могут быть скомбинированы с любыми рассмотренными примерами для достижения полезных эффектов, рассмотренных в настоящей работе, включающих, например, относительно слабую аутофлуоресценцию.It should also be understood that any features of any method and/or flow cell and/or resin composition may be combined with each other in any desired manner, and/or may be combined with any of the examples discussed to achieve the beneficial effects discussed herein, including , for example, relatively weak autofluorescence.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

Признаки примеров осуществления настоящего изобретения станут более очевидными при более подробном их рассмотрении с учетом фигур, в которых подобные числовые обозначения относятся к подобным, но не обязательно идентичным, компонентам. Для краткости числовые обозначения или признаки, имеющие функции, описанные ранее, могут быть описаны или могут не быть описаны в комбинации с другими фигурами, на которых они изображены.Features of the exemplary embodiments of the present invention will become more apparent upon closer examination of the figures, in which like reference numerals refer to similar, but not necessarily identical, components. For brevity, numerals or features having the functions previously described may or may not be described in combination with other figures in which they are depicted.

На Фиг. 1 представлена блок-схема, на которой показан один из примеров способа, рассмотренного в настоящей работе;On FIG. 1 is a block diagram showing one example of the method discussed in this paper;

На Фиг. 2 представлена блок-схема, на которой показан другой пример способа, рассмотренного в настоящей работе;On FIG. 2 is a block diagram showing another example of the method discussed in this paper;

На Фиг. 3А-3Е схематично представлены перспективные изображения, которые совместно иллюстрируют примеры способа, раскрытого в настоящей работе;On FIG. 3A-3E are schematic perspective views which together illustrate examples of the method disclosed herein;

На Фиг. 3F представлены схематичное изображение и изображение в поперечном разрезе вдоль линии 3F-3F, показанной на Фиг. 3Е;On FIG. 3F is a schematic and cross-sectional view along line 3F-3F shown in FIG. 3E;

На Фиг. 4А и 4В представлены полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа микрофотографии примеров осуществления лунок, образованных из различных примеров смоляных композиций, рассмотренных в настоящей работе;On FIG. 4A and 4B are scanning electron micrographs of exemplary wells formed from various examples of the resin compositions discussed herein;

На Фиг. 5A-5D представлены черно-белые изображения фотографий, которые в исходном варианте были цветными, на которых представлены, соответственно: (Фиг. 5А) пример первой отвержденной и структурированной смоляной композиции согласно примеру, (Фиг. 5 В) пример второй отвержденной и структурированной смоляной композиции согласно примеру, (Фиг. 5С) пример первой отвержденной и структурированной смоляной композиции согласно примеру и (Фиг. 5D) пример первой отвержденной и структурированной смоляной композиции согласно примеру;On FIG. 5A-5D are black and white photographs, which were originally in color, showing respectively: (FIG. 5A) an example of a first cured and structured resin composition according to example, (Fig. 5B) an example of a second cured and structured resin compositions according to the example, (Fig. 5C) an example of the first cured and structured resin composition according to the example and (Fig. 5D) an example of the first cured and structured resin composition according to the example;

На Фиг. 6 показано графическое представление результатов аутофлуоресценции (в виде средней АФ (аутофлуоресценции)), смоделированных для смоляной композиции сравнительного примера и смоляной композиции примера; иOn FIG. 6 is a graphical representation of the autofluorescence results (as mean AF (autofluorescence)) simulated for the comparative example resin composition and the example resin composition; and

На Фиг. 7 показано графическое представление результатов аутофлуоресценции (в виде средней АФ (аутофлуоресценции)), смоделированных для смоляной композиции сравнительного примера и смоляной композиции примера.On FIG. 7 is a graphical representation of the autofluorescence results (as mean AF (autofluorescence)) simulated for the comparative example resin composition and the example resin composition.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

Желательно, чтобы применяемые для секвенирования структурированные (англ. patterned) проточные ячейки имели базовые уровни аутофлуоресценции, позволяющие достигать достаточно высоких отношений уровня сигнала к уровню шума (англ. signal to noise ratio, сокращенно SNR), которые допускали бы разрешение сигналов индивидуальных кластеров в процессе секвенирования. Смоляные композиции, применяемые для получения структурированных проточных ячеек, часто включают фотоинициаторы (например, генераторы свободных радикалов и/или катионных частиц), инициирующие отверждение при создании структуры из композиции. В теории, если применяемые фотоинициаторы не поглощают свет в видимой области спектра, то при облучении в процессе секвенирования источниками возбуждающего синего, зеленого и/или красного света флуоресценция не наблюдается. Однако было обнаружено, что при интересующей длине волны возбуждения (например, при длине волны возбуждения в синем и/или зеленом диапазоне) нежелательная аутофлуоресценция может наблюдаться даже в том случае, когда, исходя из спектральных свойств компонентов смолы, в видимой области спектра не должно наблюдаться поглощения или может наблюдаться лишь слабое поглощение. Также было обнаружено (на основании исследований в растворе некоторых комбинаций свободнорадикальных и катионных фотоинициаторов), что нежелательная аутофлуоресценция может быть результатом внутримолекулярных взаимодействий, протекающих между комбинациями свободнорадикальных и катионных фотоинициаторов до или во время облучения ультрафиолетовым (УФ) светом. Полагают, что обмен энергией между таким определенными комбинациями свободнорадикальных и катионных фотоинициаторов и последующее образование комплексов (эксиплексов) и аддуктов возбужденного состояния может вносить определенный вклад в нежелательную аутофлуоресценцию в интересующем синем и/или зеленом диапазоне длин волн возбуждающего света.It is desirable that patterned flow cells used for sequencing have basic levels of autofluorescence that allow sufficiently high signal-to-noise ratios (SNR for short) to be achieved to allow signal resolution of individual clusters in the process. sequencing. Resin compositions used to form structured flow cells often include photoinitiators (eg, free radical and/or cationic particle generators) that initiate curing when the composition is structured. In theory, if the photoinitiators used do not absorb light in the visible region of the spectrum, then no fluorescence is observed when irradiated during sequencing with sources of excitatory blue, green, and/or red light. However, it has been found that at the excitation wavelength of interest (e.g., excitation wavelengths in the blue and/or green range), undesired autofluorescence can be observed even when, based on the spectral properties of the resin components, no visible light should be observed. absorption or only weak absorption can be observed. It has also been found (based on solution studies of certain combinations of free radical and cationic photoinitiators) that unwanted autofluorescence may be the result of intramolecular interactions occurring between combinations of free radical and cationic photoinitiators before or during exposure to ultraviolet (UV) light. It is believed that the exchange of energy between such specific combinations of free radical and cationic photoinitiators and the subsequent formation of excited state complexes (exciplexes) and adducts may contribute to unwanted autofluorescence in the blue and/or green excitation wavelength range of interest.

В настоящей работе рассмотрен ряд смоляных композиций на основе эпоксидов, которые после отверждения характеризуются аутофлуоресценцией в интересующей синей и/или зеленой области спектра длины волны возбуждающего света, причем эта аутофлуоресценция приблизительно на порядок слабее аутофлуоресценции композиций, включающих комбинации свободнорадикальных и катионных фотоинициаторов, упомянутые выше.In the present work, a number of resin compositions based on epoxides are considered, which, after curing, are characterized by autofluorescence in the blue and/or green region of the excitation wavelength spectrum of interest, and this autofluorescence is approximately an order of magnitude weaker than the autofluorescence of compositions including combinations of free radical and cationic photoinitiators mentioned above.

В некоторых примерах, рассмотренных в настоящей работе, смоляная композиция на основе эпоксида включает определенный набор фотоинициаторов, который включает свободнорадикальный фотоинициатор, выбранный из группы, состоящей из 2-этил-9,10-диметоксиантрацена, 2,2-диметокси-2-фенилацетофенона, 2-этокси-2-фенилацетофенона и фосфиноксида, и катионный фотоинициатор (генератор фотокислоты). Полагают, что производное антрацена Norrish Типа II и ацетофенон Norrish Типа I или фосфиноксиды при облучении ультрафиолетовым излучением типа А могут генерировать радикалы, которые могут вносить свой вклад в двух компонентную отверждающую систему, содержащую генератор фотокислоты, не приводя к внутримолекулярным взаимодействиям, которые вызывают нежелательную аутофлуоресценцию в интересующем синем и/или зеленом диапазоне длин волн возбуждающего света.In some of the examples discussed herein, the epoxide resin composition includes a specific set of photoinitiators that includes a free radical photoinitiator selected from the group consisting of 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-ethoxy-2-phenylacetophenone and phosphine oxide, and a cationic photoinitiator (photoacid generator). It is believed that the Norrish Type II anthracene derivative and Norrish Type I acetophenone or phosphine oxides, when irradiated with ultraviolet A radiation, can generate radicals that can contribute to a two-component curing system containing a photoacid generator without leading to intramolecular interactions that cause unwanted autofluorescence. in the blue and/or green excitation wavelength range of interest.

В других примерах, рассмотренных в настоящей работе, смоляная композиция на основе эпоксида включает генератор фотокислоты, непосредственно генерирующий фотокислоту. Генератор фотокислоты, непосредственно генерирующий фотокислоту, может быть применен без фотоинициаторов других типов, таких как свободнорадикальные фотоинициаторы. Это, в свою очередь, может минимизировать и в некоторых случаях даже устранять внутримолекулярные взаимодействия, которые в противном случае могут возникать между некоторыми фотоинициаторами различных типов. Поскольку в этих дополнительных примерах смоляных композиций, рассмотренных в настоящей работе, не происходят вышеуказанные внутримолекулярные взаимодействия, эти дополнительные примеры отвержденных смоляных композиций, рассмотренных в настоящей работе, могут характеризоваться отсутствием аутофлуоресценции или слабой аутофлуоресценцией (при облучении светом с длиной волны возбуждения в синем и/или зеленом диапазоне).In other examples discussed herein, the epoxy resin composition includes a photoacid generator that directly generates photoacid. A photoacid generator directly generating photoacid can be used without other types of photoinitiators such as free radical photoinitiators. This, in turn, can minimize and in some cases even eliminate the intramolecular interactions that may otherwise occur between some different types of photoinitiators. Since these additional examples of resin compositions discussed in this paper do not occur the above intramolecular interactions, these additional examples of cured resin compositions discussed in this paper may be characterized by no autofluorescence or weak autofluorescence (when irradiated with light with an excitation wavelength in blue and/or or green range).

Смоляные композиции, рассмотренные в настоящей работе, также могут с большей легкостью подвергаться фотообесцвечиванию, что делает отвержденную смоляную композицию окончательно неспособной к аутофлуоресценции (т.е. величина аутофлуоресценции, которая все же может развиться, составляет менее порогового значения обнаружения или не влияет на способы обнаружения при секвенировании).The resin compositions discussed in this paper can also more easily undergo photobleaching, rendering the cured resin composition permanently incapable of autofluorescence (i.e., the amount of autofluorescence that can still develop is less than the detection threshold or does not affect detection methods). when sequencing).

Как указано в настоящей работе, примеры рассмотренной отвержденной смоляной композиции характеризуются минимальной эмиссией излучения в синей и зеленой областях, а также характеризуются относительно слабой аутофлуоресценцией или ее отсутствием при облучении светом с длиной волны возбуждения в синем и зеленом диапазоне. Согласно изобретению, длины волн синего излучения составляют от приблизительно 463 нм до приблизительно 514, и длины волн зеленого излучения составляют от приблизительно 583 нм до приблизительно 660 нм. Также согласно изобретению, длина волны возбуждения в синем диапазоне составляет от приблизительно 380 нм до приблизительно 480 нм, и длина волны возбуждения в зеленом диапазоне составляет от приблизительно 510 нм до приблизительно 560 нм. В другом примере длина волны возбуждения в синем диапазоне составляет от приблизительно 440 нм до приблизительно 457 нм, и длина волны возбуждения в зеленом диапазоне составляет от приблизительно 519 нм до приблизительно 535 нм. Согласно другому примеру, длина волны возбуждения в синем диапазоне составляет от приблизительно 400 нм до приблизительно 480 нм.As indicated in this paper, examples of the considered cured resin composition are characterized by minimal emission of radiation in the blue and green regions, and are also characterized by relatively weak autofluorescence or its absence when irradiated with light with an excitation wavelength in the blue and green range. According to the invention, blue light wavelengths are from about 463 nm to about 514 nm, and green light wavelengths are from about 583 nm to about 660 nm. Also according to the invention, the excitation wavelength in the blue range is from about 380 nm to about 480 nm, and the excitation wavelength in the green range is from about 510 nm to about 560 nm. In another example, the blue excitation wavelength is from about 440 nm to about 457 nm, and the green excitation wavelength is from about 519 nm to about 535 nm. According to another example, the excitation wavelength in the blue range is from about 400 nm to about 480 nm.

В некоторых случаях отвержденную смоляную композицию можно рассматривать как не испускающую флуоресценцию (не излучающую свет) при возбуждении светом с длиной волны в синем диапазоне и/или с длиной волны в зеленом диапазоне. Отсутствие флуоресценции или отсутствие аутофлуоресценции означает, что уровень флуоресценции лежит ниже порогового значения обнаружения. Согласно изобретению, отсутствие флуоресценции или отсутствие аутофлуоресценции может иметь место, если отвержденная смоляная композиция была подвергнута фотообесцвечиванию. В других случаях отвержденная смоляная композиция флуоресцирует (испускает свет) при возбуждении светом с длиной волны в синем диапазоне и/или длиной волны в зеленом диапазоне. В этих примерах термин "слабая аутофлуоресценция" может означать, что уровень излучения (отвержденной смолы облученной светом с длиной волны возбуждения в синем диапазоне и/или в зеленом диапазоне) лежит выше порогового значения обнаружения, но имеет достаточно низкое значение, чтобы считаться шумом, и шум не мешает идентификации сигналов кластеров в процессе секвенирования (например, уровни аутофлуоресценции соответствуют достаточно высоким отношениям уровня сигнала к уровню шума (SNR), что позволяет осуществлять разрешение сигналов индивидуальных кластеров в процессе секвенирования).In some instances, the cured resin composition may be considered non-fluorescent (non-light emitting) when excited with light at a wavelength in the blue range and/or at a wavelength in the green range. No fluorescence or no autofluorescence means that the fluorescence level lies below the detection threshold. According to the invention, no fluorescence or no autofluorescence can occur if the cured resin composition has been subjected to photobleaching. In other cases, the cured resin composition fluoresces (emits light) when excited by light with a wavelength in the blue range and/or a wavelength in the green range. In these examples, the term "weak autofluorescence" may mean that the level of radiation (cured resin irradiated with light with an excitation wavelength in the blue range and/or in the green range) lies above the detection threshold, but is low enough to be considered noise, and noise does not interfere with the identification of cluster signals during sequencing (eg, autofluorescence levels correspond to sufficiently high signal-to-noise ratios (SNRs) to allow signal resolution of individual clusters during sequencing).

Следует понимать, что при количественном определении аутофлуоресценции определение "слабый" или "низкий уровень" может варьироваться в зависимости от характеристик инструмента, применяемого для измерения аутофлуоресценции, и/или ламп, применяемых для создания возбуждающего излучения. Например, если для измерения аутофлуоресценции отвержденных смоляных композиций при облучении светом с длиной волны возбуждения в синем диапазоне применяют устройство Amersham TYPHOON™ (ранее называемое TYPHOON™ FLA 7000) (которое поставляет GE Healthcare Life Sciences), то слабая аутофлуоресценция соответствует значению серого, составляющему менее 25000. В другом примере, если для измерения аутофлуоресценции отвержденных смоляных композиций при облучении светом с длиной волны возбуждения в синем диапазоне применяют устройство Amersham TYPHOON™, то слабая аутофлуоресценция соответствует значению серого, составляющему менее 5000. В другом примере, если для измерения аутофлуоресценции отвержденных смоляных композиций при облучении светом с длиной волны возбуждения в зеленом диапазоне применяют устройство Amersham TYPHOON™, то слабая аутофлуоресценция соответствует значению серого, составляющему менее 10000. В другом примере, если для измерения аутофлуоресценции отвержденных смоляных композиций при облучении светом с длиной волны возбуждения в зеленом диапазоне применяют устройство Amersham TYPHOON™, то слабая аутофлуоресценция соответствует значению серого, составляющему менее 2500.It should be understood that when quantifying autofluorescence, the definition of "weak" or "low" may vary depending on the characteristics of the instrument used to measure autofluorescence and/or the lamps used to generate the excitation radiation. For example, if the Amersham TYPHOON™ (formerly called TYPHOON™ FLA 7000) device (which is available from GE Healthcare Life Sciences) is used to measure the autofluorescence of cured resin compositions when irradiated with light at an excitation wavelength in the blue range, then weak autofluorescence corresponds to a gray value of less than 25,000. In another example, if an Amersham TYPHOON™ device is used to measure the autofluorescence of cured resin compositions when irradiated with light at an excitation wavelength in the blue range, then weak autofluorescence corresponds to a gray value of less than 5000. In another example, if to measure the autofluorescence of cured resin compositions compositions when irradiated with light with an excitation wavelength in the green range using the Amersham TYPHOON™ device, then weak autofluorescence corresponds to a gray value of less than 10,000. positions when irradiated with light with an excitation wavelength in the green range using the Amersham TYPHOON™ device, weak autofluorescence corresponds to a gray value of less than 2500.

Аутофлуоресценция также может быть измерена с помощью устройства на основе спектрометра. В одном из примеров устройства на основе спектрометра в качестве источника возбуждающего света применяют лазер с длиной волны излучаемого света, составляющей 445 нм (синяя область спектра). Размер лазерного пятна может составлять приблизительно 200 мкм. Луч лазера пропускают через фильтр для отсекания более длинноволновых линий и затем пропускают через образец. Для измерений отбирают прозрачные образцы. На одной линии с лучом лазера на другой стороне образца размещают спектрометр (например, спектрометр Ocean Optics), который присоединяют посредством оптического волокна. Величина энергии падающего луча лазера может быть скорректирована посредством регулировки тока возбуждения или добавлением ослабляющих фильтров на пути луча лазера. В одном из примеров может быть применена мощность лазера, составляющая 3 мВт.Autofluorescence can also be measured using a spectrometer-based device. In one example of a spectrometer-based device, a laser with a wavelength of emitted light of 445 nm (blue region of the spectrum) is used as the excitation light source. The laser spot size may be approximately 200 µm. The laser beam is passed through a filter to cut off longer wavelength lines and then passed through the sample. For measurements, transparent samples are taken. A spectrometer (eg Ocean Optics spectrometer) is placed in line with the laser beam on the other side of the sample and is connected via an optical fiber. The energy of the incident laser beam can be adjusted by adjusting the drive current or by adding attenuating filters in the path of the laser beam. In one example, a laser power of 3 mW may be used.

В одном из примеров, если для измерения аутофлуоресценции отвержденных смоляных композиций при облучении светом с длиной волны возбуждения в синем диапазоне применяют устройство на основе спектрометра, то слабая аутофлуоресценция может соответствовать интенсивности флуоресценции (в произвольных единицах (ПЕ)), составляющей менее приблизительно 400 ПЕ. В другом примере, если устройство на основе спектрометра применяют для измерения аутофлуоресценции отвержденной смоляной композиции при облучении светом с длиной волны возбуждения в зеленом диапазоне, то слабая аутофлуоресценция может соответствовать интенсивности флуоресценции (в произвольных единицах (ПЕ)), составляющей менее приблизительно 500 ПЕ.In one example, if a spectrometer-based device is used to measure the autofluorescence of cured resin compositions when irradiated with light at an excitation wavelength in the blue range, then weak autofluorescence may correspond to a fluorescence intensity (in arbitrary units (PU)) of less than about 400 PU. In another example, if a spectrometer-based device is used to measure the autofluorescence of a cured resin composition when irradiated with light at an excitation wavelength in the green range, then weak autofluorescence may correspond to a fluorescence intensity (in arbitrary units (PU)) of less than about 500 PU.

Следует понимать, что, если не указано иное, то используемые в настоящем описании термины имеют свои обычные значения, известные в соответствующей области техники. Некоторые используемые в настоящем описании термины и их значения приведены ниже.It should be understood that, unless otherwise indicated, the terms used in the present description have their usual meanings known in the relevant field of technology. Some of the terms used in the present description and their meanings are given below.

Формы единственного числа включают множественное число, если из контекста не ясно иное.The singular forms include the plural unless the context makes it clear otherwise.

Термины "включающий", "содержащий" и различные формы этих терминов синонимичны по отношению друг к другу и имеют одинаково широкое значение.The terms "comprising", "comprising" and various forms of these terms are synonymous with each other and have the same broad meaning.

Термины "верх", "низ", "верхний", "нижний", "на" и т.д. используются в настоящей работе для описания модуля проточной ячейки и/или различных компонентов проточной ячейки. Следует понимать, что такие обозначения направления не относятся к специальной ориентации, а применяются для обозначения ориентации компонентов относительно друг друга. Применение обозначений направления не должно рассматриваться как ограничение примеров, рассмотренных в настоящем описании, какой-либо конкретной ориентацией (ориентациями).The terms "top", "bottom", "top", "bottom", "on", etc. are used herein to describe the flow cell module and/or various components of the flow cell. It should be understood that such direction designations do not refer to a specific orientation, but are used to indicate the orientation of components relative to each other. The use of directional designations should not be construed as limiting the examples discussed herein to any particular orientation(s).

"Акриламид" представляет собой функциональную группу, имеющую структуру

или мономер, включающий акриламидную группу, имеющую эту структуру. Акриламид может представлять собой химическое соединение ациламид, имеющее заместитель вместо одного или более атомов водорода (например, метакриламид). Примеры мономеров, включающих акриламидную группу, включают азидоацетамидопентилакриламид:

и N-изопропилакриламид:

Могут быть применены другие акриламидные мономеры."Acrylamide" is a functional group having the structure

or a monomer containing an acrylamide group having this structure. Acrylamide can be an acylamide chemical compound having a substituent in place of one or more hydrogen atoms (eg, methacrylamide). Examples of monomers containing an acrylamide group include azidoacetamidopentyl acrylamide:

and N-isopropylacrylamide:

Other acrylamide monomers may be used.

Используемый в настоящем описании термин "альдегид" относится к органическому соединению, содержащему функциональную группу, имеющую структуру -СНО, которая включает карбонильный центр (т.е. углерод, соединенный двойной связью с кислородом), в котором атом углерода также связан с водородом и группой R, такой как алкил, или с другой боковой цепью. Альдегид имеет следующую общую структуру:

As used herein, the term "aldehyde" refers to an organic compound containing a functional group having the structure -CHO, which includes a carbonyl center (i.e., a carbon double bonded to oxygen) in which the carbon atom is also bonded to a hydrogen and a group R, such as alkyl, or with another side chain. The aldehyde has the following general structure:

Используемый в настоящем описании термин "алкил" относится к полностью насыщенной (т.е. не содержащей двойных или тройных связей) неразветвленной или разветвленной углеводородной цепочке. Алкильная группа может содержать от 1 до 20 атомов углерода. Примеры алкильных групп включают метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, третичный бутил, пентил, гексил и подобные группы. Например, обозначение "С1-4 алкил" указывает на то, что в алкильной цепочке содержится от одного до четырех атомов углерода, т.е. алкильная цепочка выбрана из группы, состоящей из метила, этил, пропила, изопропила, н-бутила, изобутила, втор-бутила и трет-бутила.As used herein, the term "alkyl" refers to a fully saturated (ie, free of double or triple bonds) straight or branched hydrocarbon chain. The alkyl group may contain from 1 to 20 carbon atoms. Examples of alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tertiary butyl, pentyl, hexyl, and the like. For example, the designation "C1-4 alkyl" indicates that the alkyl chain contains from one to four carbon atoms, i.e. the alkyl chain is selected from the group consisting of methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl and tert-butyl.

Используемый в настоящем описании термин "алкенил" относится к неразветвленной или разветвленной углеводородной цепочке, содержащей одну или более двойных связей. Алкенильная группа может содержать от 2 до 20 атомов углерода. Примеры алкенильных групп включают этенил, пропенил, бутенил, пентенил, гексенил и подобные группы.Used in the present description, the term "alkenyl" refers to a straight or branched hydrocarbon chain containing one or more double bonds. The alkenyl group may contain from 2 to 20 carbon atoms. Examples of alkenyl groups include ethenyl, propenyl, butenyl, pentenyl, hexenyl, and the like.

Используемый в настоящем описании термин "алкин" или "алкинил" относится к неразветвленной или разветвленной углеводородной цепочке, содержащей одну или более тройных связей. Алкинильная группа может содержать от 2 до 20 атомов углерода.As used herein, the term "alkyne" or "alkynyl" refers to a straight or branched hydrocarbon chain containing one or more triple bonds. The alkynyl group may contain from 2 to 20 carbon atoms.

Используемый в настоящем описании термин "арил" относится к ароматическому циклу или системе циклов (т.е. двух или более сконденсированных циклов, которые имеют два общих соседних атома углерода), которые содержат в основной цепи цикла только атомы углерода. Если арил представляет собой систему циклов, то каждый цикл в системе представляет собой ароматический цикл. Арильная группа может содержать от 6 до 18 атомов углерода. Примеры арильных групп включают фенил, нафтил, азуленил и антраценил.As used herein, the term "aryl" refers to an aromatic ring or ring system (i.e., two or more fused rings that share two adjacent carbon atoms in common) that contains only carbon atoms in the backbone of the ring. If aryl is a ring system, then each ring in the system is an aromatic ring. The aryl group may contain from 6 to 18 carbon atoms. Examples of aryl groups include phenyl, naphthyl, azulenyl and anthracenyl.

Под функциональной "аминогруппой" понимают группу -NR_aR_b, в которой каждый из R_a и R_b независимо выбран из водорода (например,

), С1-С6 алкила, С2-С6 алкенила, С2-С6 алкинила, С3-С7 карбоциклила, С6-С10 арила, 5-10-членного гетероарила и 5-10-членного гетероциклила, определения которых приведены в настоящей работе.By "amino" functionality is meant a -NR _a R _b group in which R _a and R _b are each independently selected from hydrogen (e.g.,

), C1-C6 alkyl, C2-C6 alkenyl, C2-C6 alkynyl, C3-C7 carbocyclyl, C6-C10 aryl, 5-10-membered heteroaryl, and 5-10-membered heterocyclyl, which are defined in this paper.

Используемый в настоящем описании термин "присоединенный" означает состояние двух объектов, которые объединены, скреплены, склеены, соединены или прикреплены друг к другу либо непосредственно, либо опосредованно. Например, нуклеиновая кислота может быть присоединена к полимерному покрытию ковалентной или нековалентной связью. Ковалентная связь характеризуется обобществлением пары электронов совокупностью атомов. Нековалентная связь представляет собой физическую связь, которая не включает обобществление пар электронов и может включать, например, водородные связи, ионные связи, ван дер Ваальсовы силы, гидрофильные взаимодействия и гидрофобные взаимодействия.Used in the present description, the term "attached" means the state of two objects that are combined, fastened, glued, connected or attached to each other either directly or indirectly. For example, the nucleic acid may be attached to the polymeric coating by a covalent or non-covalent bond. A covalent bond is characterized by the socialization of a pair of electrons by a set of atoms. A non-covalent bond is a physical bond that does not involve the sharing of electron pairs and may include, for example, hydrogen bonds, ionic bonds, van der Waals forces, hydrophilic interactions, and hydrophobic interactions.

Термин "азид" или функциональная "азидогруппа" означает -N₃.The term "azide" or "azido" functional means -N ₃ .

Используемый в настоящем описании термин "соединительная область" означает участок, расположенный на подложке, который должен быть скреплен с другим материалом, который может представлять собой, например, разделительный слой, крышку, другую подложку и т.д. или комбинации таких материалов (например, разделительный слой и крышку). Связь, образующаяся в соединительной области, может представлять собой химическую связь (рассмотренную выше) или механическую связь (например, с помощью крепежного элемента и т.д.).As used herein, the term "bond area" means a portion located on a substrate to be bonded to another material, which may be, for example, a release layer, a lid, another substrate, etc. or combinations of such materials (for example, a release layer and a lid). The bond formed in the bonding region may be a chemical bond (discussed above) or a mechanical bond (eg via a fastener, etc.).

Используемый в настоящем описании термин "карбоциклил" означает неароматическое циклическое кольцо (цикл) или циклическую систему, содержащую в основной цепи циклической системы только атомы углерода. Если карбоциклил представляет собой систему циклов, то два или более цикла могут быть соединены друг с другом в сконденсированную систему, соединены мостиком или в виде спироциклической системы. Карбоциклилы могут иметь любую степень насыщения при условии, что по меньшей мере один цикл в системе циклов не является ароматическим. Таким образом, карбоциклилы включают циклоалкилы, циклоалкенилы и циклоалкинилы. Карбоциклильная группа может содержать от 3 до 20 атомов углерода. Примеры карбоциклильных колец включают циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогексенил, 2,3-дигидроинден, бицикло[2,2,2]октанил, адамантил и спиро[4,4]нонанил.Used in the present description, the term "carbocyclyl" means a non-aromatic cyclic ring (cycle) or a cyclic system containing only carbon atoms in the main chain of the cyclic system. If the carbocyclyl is a ring system, then two or more rings may be connected to each other in a fused system, bridged, or as a spiro ring system. The carbocyclyls may be of any degree of saturation, provided that at least one ring in the ring system is non-aromatic. Thus, carbocyclyls include cycloalkyls, cycloalkenyls and cycloalkynyls. The carbocyclyl group may contain from 3 to 20 carbon atoms. Examples of carbocyclyl rings include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclohexenyl, 2,3-dihydroindene, bicyclo[2.2.2]octanyl, adamantyl, and spiro[4.4]nonanyl.

Используемый в настоящем описании термин "циклоалкенил" или "циклоалкен" означает карбоциклическое кольцо (цикл) или систему циклов, содержащую по меньшей мере одну двойную связь, причем система циклов не содержит ароматических циклов. Примеры включают циклогексенил или циклогексен и норборненил или норборнен. Также используемый в настоящем описании термин "гетероциклоалкенил" или "гетероциклоалкен" означает карбоциклическое кольцо (цикл) или систему циклов, содержащую в основной цепи цикла по меньшей мере один гетероатом и содержащую по меньшей мере одну двойную связь, причем система циклов не содержит ароматических циклов.Used in the present description, the term "cycloalkenyl" or "cycloalkene" means a carbocyclic ring (cycle) or a system of cycles containing at least one double bond, and the system of cycles does not contain aromatic cycles. Examples include cyclohexenyl or cyclohexene and norbornenyl or norbornene. Also used in the present description, the term "heterocycloalkenyl" or "heterocycloalkene" means a carbocyclic ring (cycle) or a cycle system containing at least one heteroatom in the main chain of the cycle and containing at least one double bond, and the cycle system does not contain aromatic cycles.

Используемый в настоящем описании термин "циклоалкил" относится к любым одновалентным группам, полученным из циклоалканов отщеплением атома водорода от атома углерода кольца (например, от циклоалкана). Пример такой группы включает 2-метилциклопропил.As used herein, the term "cycloalkyl" refers to any monovalent groups derived from cycloalkanes by abstraction of a hydrogen atom from a ring carbon atom (eg, from a cycloalkane). An example of such a group includes 2-methylcyclopropyl.

Используемый в настоящем описании термин "циклоалкинил" или "циклоалкин" означает карбоциклическое кольцо (цикл) или систему циклов, содержащую по меньшей мере одну тройную связь, причем система циклов не содержит ароматических циклов. Примером является циклооктин. Другим примером является бициклононин. Также используемый в настоящем описании термин "гетероциклоалкинил" или "гетероциклоалкин" означает карбоциклическое кольцо (цикл) или систему циклов, содержащую в основной цепи цикла по меньшей мере один гетероатом и содержащую по меньшей мере одну тройную связь, причем система циклов не содержит ароматических циклов.Used in the present description, the term "cycloalkynyl" or "cycloalkyne" means a carbocyclic ring (cycle) or a system of cycles containing at least one triple bond, and the system of cycles does not contain aromatic cycles. An example is cyclooctyne. Another example is bicyclononin. Also used in the present description, the term "heterocycloalkynyl" or "heterocycloalkyne" means a carbocyclic ring (cycle) or a cycle system containing at least one heteroatom in the main chain of the cycle and containing at least one triple bond, and the cycle system does not contain aromatic cycles.

Используемый в настоящем описании термин "углубление" относится к дискретному (отдельному) вогнутому элементу в структурированной смоле, имеющему на поверхности отверстие, которое по меньшей мере частично окружено промежуточным участком (участками) структурированной смолы. Углубления могут иметь множество различных форм находящегося на поверхности отверстия, примеры которых включают круглую, эллиптическую, квадратную, многоугольную, звездчатую форму (с любым количеством лучей) и т.д. Поперечное сечение углубления в плоскости, перпендикулярной плоскости поверхности, может быть искривленным, квадратным, многоугольным, гиперболическим, коническим, имеющим углы и т.д. В качестве примеров углубления может быть названа лунка или желобок/дорожка/впадина. Углубление также может иметь более сложное строение, включающее, например, выступы, ступеньки и т.д.As used herein, the term "dimple" refers to a discrete (separate) concave feature in a structured resin having an opening on its surface that is at least partially surrounded by an intermediate region(s) of the structured resin. The depressions can have many different shapes of the opening on the surface, examples of which include round, elliptical, square, polygonal, star-shaped (with any number of rays), and so on. The cross section of the depression in a plane perpendicular to the plane of the surface may be curved, square, polygonal, hyperbolic, conical, angled, etc. As examples of a recess, a hole or a groove/track/trough can be mentioned. The recess may also have a more complex structure, including, for example, ledges, steps, etc.

Используемый в настоящем описании термин "эпокси" относится к фрагменту

или

As used herein, the term "epoxy" refers to a moiety

or

Используемый в настоящем описании термин "проточная ячейка" означает емкость, включающую камеру (т.е. проточный канал), в которой может быть проведена реакция, впускное отверстие для подачи реагента (реагентов) в камеру и выпускное отверстие для удаления реагента (реагентов) из камеры. В некоторых примерах камера позволяет наблюдать протекание реакции в камере. Например, камера/проточный канал может включать одну или более прозрачных поверхностей, через которые может быть произведено оптическое исследование массивов, оптически меченых молекул или подобных элементов, находящихся в углублении.As used herein, the term "flow cell" means a container including a chamber (i.e., a flow channel) in which a reaction can be carried out, an inlet for introducing reagent(s) into the chamber, and an outlet for removing reagent(s) from the cameras. In some examples, the camera allows you to observe the progress of the reaction in the chamber. For example, the camera/flow channel may include one or more transparent surfaces through which an optical examination of arrays, optically labeled molecules, or the like located in the recess can be made.

Используемый в настоящем описании термин "проточный канал" может относиться к области, ограниченной двумя соединенными компонентами, в которую может быть селективно помещен жидкий образец. В некоторых примерах проточный канал может быть заключен между структурированной смолой и крышкой и, таким образом, может находиться в гидравлическом соединении с одним или более углублениями, имеющимися в структурированной смоле.As used herein, the term "flow channel" may refer to the area defined by the two connected components into which a liquid sample can be selectively placed. In some examples, the flow channel may be enclosed between the structured resin and the cover, and thus may be in fluid communication with one or more recesses present in the structured resin.

Используемый в настоящем описании термин "гетероарил" относится к ароматическому циклу или системе циклов (т.е. к двум или более сконденсированным циклам, имеющим два общих соседних атома), которые содержат один или более гетероатомов, то есть элементов, отличных от углерода, и неограничивающие примеры гетероарилов включают в основной цепи цикла азот, кислород и серу. Если гетероарил представляет собой систему циклов, то каждый цикл в системе является ароматическим. Гетероарильная группа может содержать от 5 до 18 членов в цикле.As used herein, the term "heteroaryl" refers to an aromatic ring or ring system (i.e., two or more fused rings sharing two neighboring atoms) that contain one or more heteroatoms, i.e., elements other than carbon, and non-limiting examples of heteroaryls include nitrogen, oxygen and sulfur in the backbone of the ring. If heteroaryl is a ring system, then each ring in the system is aromatic. The heteroaryl group may have 5 to 18 ring members.

Используемый в настоящем описании термин "гетероциклил" означает неароматическое циклическое кольцо (цикл) или систему циклов, содержащую по меньшей мере один гетероатом в основной цепи цикла. Гетероциклилы могут быть соединены друг с другом в сконденсированную систему, соединены мостиком или в виде спироциклической системы. Гетероциклилы могут иметь любую степень насыщения при условии, что по меньшей мере один цикл в системе циклов не является ароматическим. В системе циклов гетероатом (гетероатомы) может присутствовать в неароматическом или ароматическом цикле. Гетероциклильная группа может содержать от 3 до 20 членов цикла (т.е. количество атомов, составляющих основную цепь цикла, включая атомы углерода и гетероатомы). В некоторых примерах гетероатом (гетероатомы) представляет собой О, N или S.Used in the present description, the term "heterocyclyl" means a non-aromatic cyclic ring (cycle) or system of cycles containing at least one heteroatom in the main chain of the cycle. Heterocyclyls can be connected to each other in a fused system, connected by a bridge or in the form of a spirocyclic system. The heterocyclyls may be of any degree of saturation, provided that at least one ring in the ring system is non-aromatic. In a ring system, the heteroatom(s) may be present in a non-aromatic or aromatic ring. The heterocyclyl group may contain from 3 to 20 ring members (ie, the number of atoms that make up the backbone of the ring, including carbon atoms and heteroatoms). In some examples, the heteroatom(s) is O, N, or S.

Используемый в настоящем описании термин "гидразин" или "гидразинил" относится к группе -NHNH₂.Used in the present description, the term "hydrazine" or "hydrazinyl" refers to the group-NHNH ₂ .

Используемый в настоящем описании термин "гидразон" или "гидразонил" относится к группе

в которой каждый из R_a и R_b независимо выбран из водорода (например,

), С1-С6 алкила, С2-С6 алкенила, С2-С6 алкинила, С3-С7 карбоциклила, С6-С10 арила, 5-10-членного гетероарила и 5-10-члеиного гетероциклила, определения которых при ведены в настоящей работе.As used herein, the term "hydrazone" or "hydrazonil" refers to the group

in which each of R _a and R _b is independently selected from hydrogen (for example,

), C1-C6 alkyl, C2-C6 alkenyl, C2-C6 alkynyl, C3-C7 carbocyclyl, C6-C10 aryl, 5-10-membered heteroaryl, and 5-10-membered heterocyclyl, which are defined in this work.

Используемый в настоящем описании термин "гидрокси" или "гидроксил" относится к группе -ОН.As used herein, the term "hydroxy" or "hydroxyl" refers to the -OH group.

Используемый в настоящем описании термин "промежуточный участок" относится к области, находящейся на поверхности (например, структурированной смолы), которая разделяет углубления. Например, промежуточный участок может отделять один элемент массива (биочипа) от другого элемента массива. Два отделенных друг от друга элемента могут быть дискретными, т.е. не имеющими физического контакта друг с другом. В другом примере промежуточный участок может отделять первую часть элемента от второй части элемента. Во многих примерах промежуточный участок непрерывен, в то время как элементы дискретны, например, как в случае совокупности лунок, ограниченных в остальном непрерывной поверхностью. В других примерах промежуточные участки и элементы являются дискретными, как, например, в случае совокупности желобков, разделенных соответствующими промежуточными участками. Разделение, обеспечиваемое промежуточным участком, может быть частичным или полным разделением. Поверхностный материал промежуточных участков может отличаться от поверхностного материала элементов, сформированных в поверхности. Например, элементы массива могут иметь количество или концентрацию полимерного покрытия и праймера (праймеров), которая превышает количество или концентрацию указанных веществ в промежуточных участках. В некоторых примерах в промежуточных участках полимерное покрытие и праймер (праймеры) могут отсутствовать.Used in the present description, the term "intermediate area" refers to the area located on the surface (eg, structured resin), which separates the recesses. For example, an intermediate section may separate one element of the array (biochip) from another element of the array. Two separated elements can be discrete, i.e. without physical contact with each other. In another example, the intermediate portion may separate the first element part from the second element part. In many instances, the intermediate portion is continuous while the features are discrete, such as in the case of a plurality of wells bounded by an otherwise continuous surface. In other examples, the intermediate sections and elements are discrete, such as in the case of a plurality of grooves separated by respective intermediate sections. The separation provided by the intermediate section may be partial or complete separation. The surface material of the intermediate portions may be different from the surface material of the elements formed in the surface. For example, the elements of the array may have an amount or concentration of polymer coating and primer(s) that exceeds the amount or concentration of these substances in the intermediate regions. In some instances, the polymer coating and primer(s) may be omitted from the intermediate regions.

Используемый в настоящем описании термин "нитрилоксид" означает группу "R_aC≡N⁺O^-", в которой R_a имеет определение, рассмотренное в настоящем описании. Примеры получения нитрил оксида включают генерацию in situ из альдоксимов под действием хлорамида-Т или при действии основания на имидоилхлориды [RC(Cl)=NOH] или получение по реакции гидроксиламина с альдегидом.Used in the present description, the term "nitrile oxide" means the group "R _a C≡N ⁺ O ^- ", in which R _a has the definition discussed in the present description. Examples of the production of nitrile oxide include in situ generation from aldoximes by the action of chloramide-T or by the action of a base on imidoyl chlorides [RC(Cl)=NOH] or by the reaction of hydroxylamine with an aldehyde.

Используемый в настоящем описании термин "нитрон" означает группу

в которой R₁ R₂ и R₃ могут представлять собой любые из групп R_a и R_b, рассмотренных в настоящем описании.As used herein, the term "nitrone" means a group

in which R ₁ R ₂ and R ₃ may represent any of the groups R _a and R _b discussed in the present description.

Используемый в настоящем описании термин "нуклеотид" включает азотсодержащее гетероциклическое основание, сахар и одну или более фосфатных групп. Нуклеотиды представляют собой мономерные единицы последовательности нуклеиновой кислоты. В РНК сахар представляет собой рибозу, и в ДНК сахар представляет собой дезоксирибозу, т.е. сахар, не имеющий гидроксильной группы, которая присутствует в положении 2' рибозы. Азотсодержащее гетероциклическое основание (т.е. нуклеиновое основание) может представлять собой пуриновое основание или пиримидиновое основание. Пуриновые основания включают аденин (А) и гуанин (G) и их модифицированные производные или аналоги. Пиримидиновые основания включают цитозин (С), тимин (Т) и урацил (U) и их модифицированные производные или аналоги. Атом С-1 дезоксирибозы связан с N-1 пиримидна или N-9 пурина. В аналоге нуклеиновой кислоты может быть изменена как фосфатная основная цепь, так и любой сахар или любое нуклеотидное основание. Примеры аналогов нуклеиновых кислот включают, например, универсальные основания или аналоги сахарофосфатной основной цепи, такие как пептидные нуклеиновые кислоты (англ. peptide nucleic acid, сокр. PNA).As used herein, the term "nucleotide" includes a nitrogen-containing heterocyclic base, a sugar, and one or more phosphate groups. Nucleotides are the monomeric units of a nucleic acid sequence. In RNA, the sugar is ribose, and in DNA, the sugar is deoxyribose, i.e. a sugar that does not have a hydroxyl group that is present at the 2' position of the ribose. The nitrogen-containing heterocyclic base (ie, nucleic base) may be a purine base or a pyrimidine base. Purine bases include adenine (A) and guanine (G) and modified derivatives or analogues thereof. Pyrimidine bases include cytosine (C), thymine (T), and uracil (U) and modified derivatives or analogs thereof. The C-1 atom of deoxyribose is linked to the N-1 of the pyrimidine or N-9 of the purine. In a nucleic acid analog, either the phosphate backbone or any sugar or any nucleotide base can be changed. Examples of nucleic acid analogs include, for example, universal bases or sugar-phosphate backbone analogs such as peptide nucleic acids (PNA, abbr.).

Используемый в настоящем описании термин "генератор фотокислоты" (англ. photoacid generator, сокращенно PAG) представляет собой молекулу, которая высвобождает протоны под действием излучения. Обычно фотоотщепление протона от PAG происходит необратимо.As used herein, the term "photoacid generator" (English photoacid generator, abbreviated as PAG) is a molecule that releases protons under the action of radiation. Usually, the photodetachment of a proton from PAG is irreversible.

Используемый в настоящем описании термин "фотоинициатор" (англ. photoinitiator, сокращенно PI) представляет собой молекулу, которая после поглощения излучения вступает в фотореакцию, образуя реакционноспособные частицы. Фотоинициаторы смогут инициировать или катализировать химические реакции, которые приводят к растворимости и/или физических свойств препаратов.Used in the present description, the term "photoinitiator" (English photoinitiator, abbreviated as PI) is a molecule that, after absorbing radiation, enters into a photoreaction, forming reactive particles. Photoinitiators will be able to initiate or catalyze chemical reactions that lead to the solubility and/or physical properties of drugs.

Используемый в настоящем описании термин "праймер" означает одноцепочечную последовательность нуклеиновой кислоты (например, одноцепочечную ДНК или одноцепочечную РНК). Некоторые праймеры, которые могут быть названы праймерами амплификации, служат начальной точкой для матричной амплификации и генерации кластеров. Другие праймеры, которые могут быть названы праймерами секвенирования, служат начальной точкой для синтеза ДНК или РНК. Конец 5' праймера может быть модифицирован для обеспечения возможности протекания реакции присоединения к функциональной группе полимерного покрытия. Длина праймера может составлять любое количество оснований, и праймер может включать различные не встречающиеся в природе нуклеотиды. В одном из примеров праймер секвенирования представляет собой короткую цепочку, включающую от 10 до 60 оснований или от 20 до 40 оснований.Used in the present description, the term "primer" means a single-stranded nucleic acid sequence (for example, single-stranded DNA or single-stranded RNA). Some primers, which may be referred to as amplification primers, serve as the starting point for template amplification and cluster generation. Other primers, which may be referred to as sequencing primers, serve as the starting point for DNA or RNA synthesis. The 5' end of the primer can be modified to allow the addition reaction to take place at the functional group of the polymer coating. The primer may be any number of bases in length, and the primer may include various non-naturally occurring nucleotides. In one example, the sequencing primer is a short chain of 10 to 60 bases or 20 to 40 bases.

Используемый в настоящем описании термин "разделительный слой" относится к материалу, который связывает друг с другом два компонента. В некоторых примерах разделительный слой может состоять из материала, способного поглощать излучение, который способствует образованию связи, или слой может контактировать с материалом, способным поглощать излучение, который способствует образованию связи.Used in the present description, the term "separation layer" refers to a material that binds two components to each other. In some examples, the separating layer may be composed of a material capable of absorbing radiation that promotes bonding, or the layer may be in contact with a material capable of absorbing radiation that promotes bonding.

Функциональная "тиольная" группа означает -SH.The functional "thiol" group means -SH.

Используемые в настоящем описании термины "тетразин" и "тетразинил" означают шестичленную гетеро ар ильную группу, включающую четыре атома азота. Тетразин может быть необязательно замещен.As used herein, the terms "tetrazine" and "tetrazinyl" mean a six-membered heteroaryl group containing four nitrogen atoms. Tetrazine may be optionally substituted.

Используемый в настоящем описании термин "тетразол" означает пятичленную гетероциклическую группу, включающую четыре атома азота. Тетразол может быть необязательно замещен.Used in the present description, the term "tetrazol" means a five-membered heterocyclic group containing four nitrogen atoms. The tetrazole may optionally be substituted.

Первая смоляная композиция согласно примеруThe first resin composition according to the example

В некоторых примерах, рассмотренных в настоящей работе, смоляной комплекс включает матрицу из эпоксидной смолы, свободнорадикальный фотоинициатор, выбранный из группы, состоящей из 2-этил-9,10-диметоксиантрацена, 2,2-диметокси-2-фенилацетофенона, 2-этокси-2-фенилацетофенона и фосфиноксида, и генератор фотокислоты; при этом в отвержденном состоянии смоляная композиция отличается слабой аутофлуоресценцией или отсутствием аутофлуоресценции при облучении синим светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 380 нм до приблизительно 480 нм, или при облучении зеленым светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 510 нм до приблизительно 560 нм. В другом примере длина волны возбуждения в синем диапазоне составляет от приблизительно 440 нм до приблизительно 457 нм, или длина волны возбуждения в зеленом диапазоне составляет от приблизительно 519 нм до приблизительно 535 нм.In some of the examples discussed herein, the resin complex includes an epoxy resin matrix, a free radical photoinitiator selected from the group consisting of 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-ethoxy- 2-phenylacetophenone and phosphine oxide, and a photoacid generator; however, in the cured state, the resin composition exhibits little or no autofluorescence when irradiated with blue light with an excitation wavelength of about 380 nm to about 480 nm, or when irradiated with green light with an excitation wavelength of about 510 nm to about 560 nm. In another example, the blue excitation wavelength is from about 440 nm to about 457 nm, or the green excitation wavelength is from about 519 nm to about 535 nm.

В смоляной композиции согласно этому примеру матрица из эпоксидной смолы включает эпоксидный материал, выбранный из группы, состоящей из:In the resin composition of this example, the epoxy resin matrix comprises an epoxy material selected from the group consisting of:

i) функционализированного эпоксидной группой полиэдрического олигомерного силсесквиоксана (POSS) (который более подробно описан ниже);i) an epoxy-functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) (which is described in more detail below);

ii) простого триглицидилового эфира триметилолпропана:ii) triglycidyl ether of trimethylolpropane:

iii) тетракис(эпоксициклогексилэтил)тетраметил-циклотетрасилоксана:iii) tetrakis(epoxycyclohexylethyl)tetramethylcyclotetrasiloxane:

iv) сополимера (эпоксициклогексилэтил)метилсилоксана и диметилсилоксана:iv) a copolymer of (epoxycyclohexylethyl)methylsiloxane and dimethylsiloxane:

(где отношение m : n составляет от 8:92 до 10:90);(where the ratio m : n is from 8:92 to 10:90);

v) 1,3-бис[2-(3,4-эпоксициклогексил)этил]тетраметил-дисилоксана:v) 1,3-bis[2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl]tetramethyldisiloxane:

vi) 1,3-бис(глицидоксипропил)тетраметил-дисилоксана:vi) 1,3-bis(glycidoxypropyl)tetramethyl-disiloxane:

vii) их комбинаций. Если применяют комбинации, то следует понимать, что в смоляную композицию могут быть совместно включены любые две или более из перечисленных матриц на основе эпоксидной смолы.vii) their combinations. If combinations are used, it should be understood that any two or more of the listed epoxy resin matrices may be co-included in the resin composition.

Функционализированный эпоксидной группой полиэдрический олигомерный силсесквиоксан включает ядро полиэдрического олигомерного силсесквиоксана (POSS), которое функционализировано эпокси группами. Используемый в настоящем описании термин "полиэдрический олигомерный силсесквиоксан (англ. polyhedral oligomeric silsesquioxane, сокращенно POSS)" относится к химической композиции, которая представляет собой промежуточный гибрид (RSiO_1,5) между оксидом кремния (SiO₂) и кремнийорганическим материалом (R₂SiO). В качестве примера POSS может быть рассмотрено вещество, описанное в работе Kehagias с соавт., Microelectronic Engineering 86 (2009), стр. 776-778, содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки. Эта композиция представляет собой кремнийорганическое соединение, имеющее химическую формулу [RSiO_3/2]_n, в которой группы R могут быть одинаковыми или различными. Смоляная композиция, рассмотренная в настоящей работе, может включать в качестве мономерных единиц одну или более различных структур типа "клетки" или "ядра". В некоторых случаях структура включает полиоктаэдральную структуру типа "клетки" или "ядра". Например, полиэдрическая структура может представлять собой структуру Т₈, такую как:

которая может быть представлена как:

Такая мономерная единица обычно содержит восемь ответвлений в виде функциональных групп R₁-R₈.The epoxy-functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane comprises a polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) core that is functionalized with epoxy groups. Used in the present description, the term "polyhedral oligomeric silsesquioxane (English polyhedral oligomeric silsesquioxane, abbreviated as POSS)" refers to a chemical composition that is an intermediate hybrid (RSiO _1.5 ) between silicon oxide (SiO ₂ ) and organosilicon material (R ₂ SiO ). An example of POSS is the substance described in Kehagias et al., Microelectronic Engineering 86 (2009), pp. 776-778, the contents of which are hereby incorporated by reference in their entirety. This composition is an organosilicon compound having the chemical formula [RSiO _3/2 ] _n in which the R groups may be the same or different. The resin composition discussed in this work may include one or more different "cage" or "core" structures as monomeric units. In some instances, the structure includes a "cage" or "core" polyoctahedral structure. For example, the polyhedral structure may be a T ₈ structure such as:

which can be represented as:

Such a monomeric unit usually contains eight branches in the form of functional groups R ₁ -R ₈ .

Мономерная единица может иметь структуру типа клетки, содержащую 10 атомов кремния и 10 групп R, обозначаемую Т₁₀, такую как:

или может иметь структуру типа клетки, содержащую 12 атомов кремния и 12 групп R, обозначаемую Т₁₂, такую как:

В альтернативном случае материал на основе POSS может включать структуры Т₆, Т₁₄ или Т₁₆ типа клетки. Среднее содержимое клетки может быть уточнено в процессе синтеза и/или регулироваться типом способа очистки, и примеры осуществления изобретения могут включать определенное распределение размеров клетки, образованной мономерной единицей (единицами). Например, любая из структур типа клетки может присутствовать в количестве, составляющем от приблизительно 30% до приблизительно 100% от общего количества применяемых мономерных единиц POSS. Материал на основе POSS может представлять собой смесь структур типа клетки и структур в виде клеток открытого и частично открытого типа. Таким образом, предшественник смолы или смола на основе POSS может включать эпоксидированные материалы POSS, которые могут включать смеси конфигураций силсесквиоксана. Например, любой материал POSS, рассмотренный в настоящей заявке, может быть смесью дискретных клеток POSS и недискретных силсесквиоксановых структур и/или не полностью сконденсированных дискретных структур, таких как полимеры, лестничные полимеры и подобные структуры. Таким образом, частично сконденсированные материалы включают рассмотренные в настоящей заявке эпоксидные группы R, расположенные на некоторых вершинах, образуемых атомами кремния, но при этом к некоторым атомам кремния не будут присоединены замещающие группы R, а, напротив, могут быть присоединены замещающие группы ОН. В некоторых примерах материалы POSS включают смесь различных форм, таких как формы, приведенные ниже:The monomeric unit may have a cell type structure containing 10 silicon atoms and 10 R groups, denoted T ₁₀ , such as:

or may have a cage type structure containing 12 silicon atoms and 12 R groups, denoted T ₁₂ , such as:

Alternatively, the POSS-based material may include T ₆ , T ₁₄ or T ₁₆ cell type structures. The average content of the cell can be refined during synthesis and/or controlled by the type of purification method, and embodiments of the invention may include a certain size distribution of the cells formed by the monomeric unit (units). For example, any of the cell type structures may be present in an amount ranging from about 30% to about 100% of the total POSS monomer units used. The POSS-based material may be a mixture of cage structures and open and partially open cage structures. Thus, the resin precursor or POSS resin may include epoxidized POSS materials, which may include mixtures of silsesquioxane configurations. For example, any POSS material contemplated herein may be a mixture of discrete POSS cells and non-discrete silsesquioxane structures and/or incompletely condensed discrete structures such as polymers, ladder polymers, and the like. Thus, partially fused materials include the epoxy R groups discussed herein located on some of the vertices formed by silicon atoms, but some of the silicon atoms will not have substituent R groups attached, but, on the contrary, substituent OH groups can be attached. In some examples, the POSS materials include a mixture of different shapes, such as the shapes below:

Сконденсированные клеткиcondensed cells

Неполностью сконденсированные клеткиincompletely condensed cells

Содержимое вне клетокContent outside the cells

Крупные и плохо очерченные структурыLarge and poorly defined structures

и/или (с)and/or (c)

В примерах, рассмотренных в настоящей работе, по меньшей мере один из R₁-R₈ или R₁₀ или R₁₂ включает эпоксигруппу, и, таким образом, POSS называется эпокси-POSS (или эпоксидированным POSS). В некоторых примерах большинство ответвлений, например, восемь, десять или двенадцать ответвлений или групп R включают эпоксигруппы. В других примерах R₁-R₈ или R₁₀ или R₁₂ одинаковы, и, таким образом, каждый из R₁-R₈ или R₁₀ или R₁₂ включает эпоксигруппу. В других примерах R₁-R₈ или R₁₀ или R₁₂ не одинаковы, и, таким образом, по меньшей мере одна из групп R₁-R₈ или R₁₀ или R₁₂ включает эпоксигруппу, и по меньшей мере одна из других групп R₁-R₈ или R₁₀ или R₁₂ представляет собой функциональную группу, не являющуюся эпоксигруппой, которая в некоторых случаях выбрана из группы, состоящей из азида/азидогруппы, тиола, полиэтиленгликоля, норборнена и тетразина или дополнительно, например, алкила, арила, алкоксигруппы и галогеноалкильных групп. В некоторых аспектах функциональную группу, не являющуюся эпоксигруппой, выбирают с целью повышения поверхностной энергии смолы. В таких примерах отношение количества эпоксигрупп к количеству групп, не являющихся эпоксигруппами, составляет от 7:1 до 1:7 или от 9:1 до 1:9 или от 11:1 до 1:11. В любых примерах наличие дизамещенной или монозамещенной (терминальной) эпоксигруппы (эпоксигрупп) позволяет протекать полимеризации мономерных единиц с образованием сшитой матрицы после инициирования ультрафиолетовым (УФ) излучением и кислотой. В некоторых аспектах эпокси-POSS включает терминальные эпоксигруппы. Примером POSS этого типа является функционализированный глицидильной группой POSS, имеющий следующую структуру:In the examples discussed herein, at least one of R ₁ -R ₈ or R ₁₀ or R ₁₂ includes an epoxy group, and thus POSS is referred to as epoxy-POSS (or epoxidized POSS). In some examples, most of the branches, for example, eight, ten or twelve branches or R groups include epoxy groups. In other examples, R ₁ -R ₈ or R ₁₀ or R ₁₂ are the same, and thus each of R ₁ -R ₈ or R ₁₀ or R ₁₂ includes an epoxy group. In other examples, R ₁ -R ₈ or R ₁₀ or R ₁₂ are not the same, and thus at least one of the groups R ₁ -R ₈ or R ₁₀ or R ₁₂ includes an epoxy group, and at least one of the other groups R ₁ -R ₈ or R ₁₀ or R ₁₂ is a non-epoxy functional group, which in some cases is selected from the group consisting of azide/azido group, thiol, polyethylene glycol, norbornene and tetrazine, or additionally, for example, alkyl, aryl, alkoxy groups and haloalkyl groups. In some aspects, the non-epoxy functional group is chosen to increase the surface energy of the resin. In such examples, the ratio of epoxy to non-epoxy groups is 7:1 to 1:7, or 9:1 to 1:9, or 11:1 to 1:11. In any instance, the presence of a disubstituted or monosubstituted (terminal) epoxy group(s) allows polymerization of the monomeric units to proceed to form a crosslinked matrix after ultraviolet (UV) radiation and acid initiation. In some aspects, the epoxy-POSS includes terminal epoxy groups. An example of this type of POSS is a glycidyl functionalized POSS having the following structure:

Другим примером POSS этого типа является POSS, функционализированный эпоксициклогексилэтильной группой, который имеет следующую структуру:Another example of this type of POSS is epoxycyclohexylethyl functionalized POSS which has the following structure:

Один из примеров матрицы из эпоксидной смолы, рассмотренной в настоящей работе, включает комбинацию из двух эпокси-POSS соединений, где указанная комбинация включает функционализированный глицидильной группой POSS и функционализированный эпоксициклогексилэтильной группой POSS.One example of an epoxy resin matrix discussed in this paper includes a combination of two epoxy POSS compounds, where said combination includes glycidyl-functionalized POSS and epoxycyclohexylethyl-functionalized POSS.

В примерах, рассмотренных в настоящей работе, эпокси-POSS также может представлять собой модифицированный эпокси-POSS, который включает агент регулируемой радикальной полимеризации (англ. controlled radical polymerization, сокр. CRP) и/или другую целевую функциональную группу, введенную в смолу или структуру ядра или клетки в виде одной или более функциональных групп R₁-R₈ или R₁₀ или R₁₂.In the examples discussed in this work, epoxy-POSS can also be a modified epoxy-POSS, which includes a controlled radical polymerization agent (English controlled radical polymerization, abbr. CRP) and / or other target functional group introduced into the resin or structure nuclei or cells in the form of one or more functional groups R ₁ -R ₈ or R ₁₀ or R ₁₂ .

В этих примерах смоляной композиции свободнорадикальный фотоинициатор выбран из группы, состоящей из 2-этил-9,10-диметоксиантрацена, 2,2-диметокси-2-фенилацетофенона, 2-этокси-2-фенилацетофенона и фосфиноксида.In these resin composition examples, the free radical photoinitiator is selected from the group consisting of 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-ethoxy-2-phenylacetophenone, and phosphine oxide.

В некоторых примерах свободнорадикальный фотоинициатор представляет собой 2-этил-9,10-диметоксиантрацен:

In some examples, the free radical photoinitiator is 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene:

В других примерах свободно-радикальный фотоинициатор представляет собой 2,2-диметокси-2-фенилацетофенон:In other examples, the free radical photoinitiator is 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone:

В других примерах свободнорадикальный фотоинициатор представляет собой 2-этокси-2-фенилацетофенон (также называемый простым этиловым эфиром бензоина):In other examples, the free radical photoinitiator is 2-ethoxy-2-phenylacetophenone (also called benzoin ethyl ether):

В других примерах свободнорадикальный фотоинициатор представляет собой фосфиноксид. Если применяют фосфиноксид, то он может быть выбран из группы, состоящей из:In other examples, the free radical photoinitiator is a phosphine oxide. If a phosphine oxide is used, it may be selected from the group consisting of:

i) дифенил(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксида:i) diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide:

ii) смеси дифенил(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксида и 2-гидрокси-2-метилпропиофенона:ii) mixtures of diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide and 2-hydroxy-2-methylpropiophenone:

iii) фенил-бис(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксида:iii) phenyl bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide:

iv) этил(2,4,6-триметилбензоил)фенилфосфината:iv) ethyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)phenyl phosphinate:

v) их комбинаций. Если применяют комбинации, то следует понимать, что в смоляную композицию могут быть совместно включены любые два или более из перечисленных свободнорадикальных фотоинициаторов.v) their combinations. If combinations are used, it should be understood that any two or more of the listed free radical photoinitiators may be co-included in the resin composition.

Кроме свободнорадикального фотоинициатора рассмотренные примеры смоляной композиции также включают генератор фотокислоты (PAG). Свободные радикалы, генерируемые фотоинициатором, реагируют с генератором фотокислоты, который разлагается с образованием сверхкислоты, которая, в свою очередь, инициирует полимеризацию и/или образование поперечных связей в компоненте (компонентах) матрицы из эпоксидной смолы. Полагают, что может быть применен любой подходящий генератор фотокислоты, который не вступает в нежелательные внутримолекулярные взаимодействия со свободнорадикальным фотоинициатором. Примеры подходящих генераторов фотокислоты могут включать системы генераторов фотокислоты на основе бензила, сложного иминоэфира, сопряженного сложного иминоэфира, спиропирана, тетрилена, двухфотонные и металлорганические системы РАС.In addition to the free radical photoinitiator, the resin composition examples discussed also include a photoacid generator (PAG). The free radicals generated by the photoinitiator react with the photoacid generator, which decomposes to form a superacid, which in turn initiates polymerization and/or crosslinking in the epoxy resin matrix component(s). It is contemplated that any suitable photoacid generator that does not enter into undesirable intramolecular interactions with the free radical photoinitiator can be used. Examples of suitable photoacid generators may include benzyl, iminoester, conjugated iminoester, spiropyran, tetrylene, two-photon and organometallic PAC photoacid generator systems.

Некоторые конкретные примеры подходящих генераторов фотокислоты выбраны из группы, состоящей из:Some specific examples of suitable photoacid generators are selected from the group consisting of:

i) трифлата (трифторметансульфоната) N-гидроксинафталимида:i) N-hydroxynaphthalimide triflate (trifluoromethanesulfonate):

ii) смеси солей - гексафторфосфатов триарилсульфония:ii) mixtures of salts - triarylsulfonium hexafluorophosphates:

iii) смеси солей - гексафторантимонатов триарилсульфония:iii) mixtures of salts - triarylsulfonium hexafluoroantimonates:

iv) трифлата 1-нафтилдифенилсульфония (обозначаемого NDS-TF):iv) 1-naphthyldiphenylsulfonium triflate (denoted NDS-TF):

v) трифлата (4-фенилтиофенил)дифенилсульфония:v) (4-phenylthiophenyl)diphenylsulfonium triflate:

vi) гексафторфосфата бис-(4-метилфенил)йодония:vi) bis-(4-methylphenyl)iodonium hexafluorophosphate:

vii) гексафторфосфата бис(4-трет-бутилфенил)йодония:vii) bis(4-tert-butylphenyl)iodonium hexafluorophosphate:

viii) трифлата (2-метилфенил)(2,4,6-триметилфенил)йодония:viii) (2-methylphenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)iodonium triflate:

xi) трифлата бис(2,4,6-триметилфенил)йодония:xi) bis(2,4,6-trimethylphenyl)iodonium triflate:

x) гексафторантимонатной соли бис-(4-додецилфенил)йодония:x) Bis(4-dodecylphenyl)iodonium hexafluoroantimonate salt:

xi) комбинаций перечисленных веществ. Комбинации генераторов фотокислоты могут быть применены при условии, что они растворимы в выбранном растворителе.xi) combinations of the listed substances. Combinations of photoacid generators can be used provided they are soluble in the chosen solvent.

Примеры первой смоляной композиции могут быть получены смешиванием матрицы из эпоксидной смолы со свободнорадикальным фотоинициатором и генератором фотокислоты. В одном из примеров массовое процентное отношение массы матрицы из эпоксидной смолы к массе комбинации свободнорадикального фотоинициатора/генератора фотокислоты составляет от приблизительно 99,8:0,2 до 90:10. В другом примере массовое процентное отношение массы матрицы из эпоксидной смолы к массе комбинации свободнорадикального фотоинициатора/генератора фотокислоты составляет от приблизительно 98:2 до 95:5. Согласно другому примеру, массовое процентное отношение массы матрицы из эпоксидной смолы к массе комбинации свободнорадикального фотоинициатора/генератора фотокислоты составляет от приблизительно 96:4 до 99:1. Если применяют меньшие количества комбинации свободнорадикального фотоинициатора/генератора фотокислоты, то для завершения реакции отверждения под действием УФ-излучения может потребоваться увеличение продолжительности реакции.Examples of the first resin composition can be prepared by mixing an epoxy resin matrix with a free radical photoinitiator and a photoacid generator. In one example, the weight percentage of the weight of the epoxy resin matrix to the weight of the free radical photoinitiator/photoacid generator combination is from about 99.8:0.2 to 90:10. In another example, the weight percentage of the weight of the epoxy resin matrix to the weight of the free radical photoinitiator/photoacid generator combination is from about 98:2 to 95:5. According to another example, the weight percentage of the weight of the epoxy resin matrix to the weight of the free radical photoinitiator/photoacid generator combination is from about 96:4 to 99:1. If smaller amounts of the free radical photoinitiator/photoacid generator combination are used, an increase in reaction time may be required to complete the UV curing reaction.

Следует понимать, что индивидуальные количества матрицы из эпоксидной смолы, фотоинициатора и генератора фотокислоты могут превышать или составлять менее указанных в зависимости, по меньшей мере частично, от типа компонента (компонентов) матрицы из эпоксидной смолы.It should be understood that the individual amounts of the epoxy resin matrix, photoinitiator, and photoacid generator may be greater than or less than those specified, depending at least in part on the type of epoxy matrix component(s).

Любой пример первой смоляной композиции может быть получен смешиванием компонента (компонентов) матрицы из эпоксидной смолы с фотоинициатором и генератором фотокислоты. Для нанесения смоляной композиции рассмотренные компоненты (компонент (компоненты) матрицы из эпоксидной смолы, фотоинициатор и генератор фотокислоты) могут быть разбавлены подходящим растворителем (для достижения величины вязкости, требуемой для применяемой методики нанесения), таким как ацетат простого монометилового эфира пропиленгликоля (англ. propylene glycol monomethyl ether acetate, сокр. PGMEA), толуол, диметилсульфоксид (ДМСО), тетрагидрофуран (ТГФ) и т.д. В одном из примеров концентрация матрицы из эпоксидной смолы в растворителе составляет от приблизительно 15 масс. % (массовых процентов) до приблизительно 56 масс. %, и концентрация комбинации фотоинициатора и генератора фотокислоты в растворителе составляет от приблизительно 1 масс. % до приблизительно 10 масс. %; тем не менее, полагают, что верхняя граница диапазона может быть выше в зависимости от соответствующей растворимости матрицы из эпоксидной смолы и фотоинициатора/генератора фотокислоты в выбранном растворителе. В одном из примеров растворитель представляет собой PGMEA. Общая концентрация (включающая матрицу из эпоксидной смолы, фотоинициатор и генератор фотокислоты (и, при наличии, полиакрилат или поверхностно-активное вещество)) готовой смоляной композиции может составлять от приблизительно 16 масс. % до приблизительно 66 масс. % Количество растворителя может составлять от приблизительно 34 масс. % до приблизительно 84 масс. %.Any example of the first resin composition can be prepared by mixing the epoxy resin matrix component(s) with a photoinitiator and a photoacid generator. To apply the resin composition, the considered components (component(s) of the epoxy resin matrix, photoinitiator and photoacid generator) can be diluted with a suitable solvent (to achieve the viscosity value required for the application technique used), such as propylene glycol monomethyl ether acetate (English propylene glycol monomethyl ether acetate, abbr. PGMEA), toluene, dimethyl sulfoxide (DMSO), tetrahydrofuran (THF), etc. In one example, the concentration of the epoxy resin matrix in the solvent is from about 15 wt. % (mass percent) to about 56 wt. %, and the concentration of the combination of photoinitiator and photoacid generator in the solvent is from about 1 wt. % to about 10 wt. %; however, it is believed that the upper end of the range may be higher depending on the respective solubility of the epoxy resin matrix and photoinitiator/photoacid generator in the chosen solvent. In one example, the solvent is PGMEA. The total concentration (including the epoxy resin matrix, photoinitiator, and photoacid generator (and, if present, polyacrylate or surfactant)) of the finished resin composition can be from about 16 wt. % to about 66 wt. % The amount of solvent can be from about 34 wt. % to about 84 wt. %.

В некоторых примерах матрица из эпоксидной смолы смоляной композиции согласно рассматриваемому примеру также может включать эпоксисилан. Эпоксисилан может быть закреплен на основе (или подложке). Например, закрепленный на подложке эпоксисилан может иметь структуру "подложка-О-Si(R)₂-O-С_2-6алкил-(эпоксид)", в которой каждый R представляет собой алкильную группу, такую как метильная или этильная группа. В этих примерах смоляная композиция 14 может быть получена смешиванием закрепленного на подложке эпоксида с одним или двумя различными эпоксидами, рассмотренными в настоящей работе, а также с фотоинициатором и генератором фотокислоты.In some examples, the epoxy resin matrix of the resin composition according to this example may also include epoxysilane. The epoxysilane may be fixed to the substrate (or substrate). For example, supported epoxysilane may have a "support-O-Si(R) ₂ -O-C _2-6 alkyl-(epoxide)" structure, wherein each R is an alkyl group such as a methyl or ethyl group. In these examples, resin composition 14 can be prepared by mixing a supported epoxy with one or two of the different epoxies discussed in this paper, as well as a photoinitiator and a photoacid generator.

Некоторые примеры первой смоляной композиции могут дополнительно включать темный гаситель или акцептор электронов. Темный гаситель представляет собой вещество, которое поглощает световую энергию, генерируемую флуорофором, и рассеивает ее в виде тепла. Это обеспечивает неизлучательный путь релаксации частиц, находящихся в возбужденном состоянии. В рассмотренных примерах осуществления выбранный темный гаситель должен быть способен поглощать аутофлуоресценцию отвержденной смоляной композиции в синей и/или зеленой области спектра. Акцептор электронов также может обеспечивать гашение флуоресценции.Some examples of the first resin composition may further include a dark quencher or electron acceptor. A dark quencher is a substance that absorbs light energy generated by a fluorophore and dissipates it as heat. This provides a non-radiative path for the relaxation of particles in an excited state. In the considered embodiments, the selected dark quencher must be capable of absorbing the autofluorescence of the cured resin composition in the blue and/or green region of the spectrum. An electron acceptor can also provide fluorescence quenching.

В одном из примеров темный гаситель может включать азокрасители. В одном из дополнительных примеров темный гаситель включает замещенное производное азобензола, выбранное из группы, состоящей из: 4-диметиламиноазобензол-4'-карбоновой кислоты:

DABCYL азида (где DABCYL = 4-(dimethylaminoazo)benzene-4-carboxylic acid, т.е. 4-(диметиламиноазо)бензол-4-карбоновая кислота):

DABSYL азида (где DABSYL = 4-(dimethylamino)azobenzene-4'-sulfonyl, т.е. 4-(диметиламино)азобензол-4'-сульфонил):

дисперсного красного 19:

добавки в виде сажевого наполнителя (англ. carbon black pigment, сокр. СВР), гасителя на основе черного красителя (такого как, например, TRUEBLACK® липофусциновый гаситель аутофлуоресценции, 20Х в ДМФА (диметилформамиде)) и комбинаций перечисленных веществ. Примеры подходящих акцепторов электронов могут включать [5,6]-фуллерен-С70:

или фуллерен-С60:

In one example, the dark quencher may include azo dyes. In one additional example, the dark quencher comprises a substituted azobenzene derivative selected from the group consisting of: 4-dimethylaminoazobenzene-4'-carboxylic acid:

Azide DABCYL (where DABCYL = 4-(dimethylaminoazo)benzene-4-carboxylic acid, i.e. 4-(dimethylaminoazo)benzene-4-carboxylic acid):

Azide DABSYL (where DABSYL = 4-(dimethylamino)azobenzene-4'-sulfonyl, i.e. 4-(dimethylamino)azobenzene-4'-sulfonyl):

dispersed red 19:

additives in the form of a carbon black pigment (CBP for short), a black dye quencher (such as, for example, TRUEBLACK® lipofuscin autofluorescence quencher, 20X in DMF (dimethylformamide)) and combinations of these substances. Examples of suitable electron acceptors may include [5,6]-fullerene-C70:

or fullerene-C60:

В одном из примеров темный гаситель или акцептор электронов могут присутствовать в количестве, составляющем от приблизительно 0,1 масс. % до приблизительно 10 масс. % в пересчете на общую массу первой смоляной композиции.In one example, the dark quencher or electron acceptor may be present in an amount of from about 0.1 wt. % to about 10 wt. %, based on the total weight of the first resin composition.

Некоторые другие примеры первой смоляной композиции могут дополнительно включать полиакрилат или поверхностно-активное вещество. Примером коммерчески доступного полиакрилата является BYK®-350 (поставляемый BYK Additives & Instruments). Может быть применено любое биосовместимое поверхностно-активное вещество, такое как поверхностно-активные вещества TWEEN® (например, сложные эфиры полиэтиленсорбита (TWEEN® 80) и сложные эфиры полиоксиэтиленсорбита (TWEEN® 20), поставляемые Uniqema Americas LLC; TRITON™ X-100 (этоксилат октилфенола, поставляемый The Dow Chemical Co.), и полимерные поверхностно-активные вещества, поставляемые BYK Additives and Instruments. В одном из примеров полиакрилат или поверхностно-активное вещество могут присутствовать в смоляной композиции в количестве, составляющем от приблизительно 0,4 масс. % от общего содержания твердых веществ до приблизительно 1,6 масс. % от общего содержания твердых веществ.Some other examples of the first resin composition may further include a polyacrylate or a surfactant. An example of a commercially available polyacrylate is BYK®-350 (available from BYK Additives & Instruments). Any biocompatible surfactant may be used, such as TWEEN® surfactants (e.g., polyethylene sorbitol esters (TWEEN® 80) and polyoxyethylene sorbitan esters (TWEEN® 20) supplied by Uniqema Americas LLC; TRITON™ X-100 ( octylphenol ethoxylate supplied by The Dow Chemical Co.), and polymeric surfactants supplied by BYK Additives and Instruments In one example, the polyacrylate or surfactant may be present in the resin composition in an amount of from about 0.4 wt. % of total solids to about 1.6 wt % of total solids.

Некоторые другие примеры первой смоляной композиции наряду с матрицей из эпоксидной смолы, фотоинициатором и генератором фотокислоты могут дополнительно включать отверждаемую свободнорадикальную смоляную матрицу, которая включает акрилатную группу и силоксановую группу. Механизм отверждения акрилатных групп в такой смоляной матрице не зависит от механизма отверждения эпоксидных групп матрицы из эпоксидной смолы, и, таким образом, полагают, что смешивание этих компонентов не будет оказывать негативного влияния на эффективность отверждения. Например, некоторые из свободных радикалов, генерируемых фотоинициатором, рассмотренным в настоящей работе, могут инициировать отверждение отверждаемой свободнорадикальной смоляной матрицы, в то время как другие такие радикалы могут инициировать генерацию кислоты фотокислотой, что может приводить к отверждению матрицы из эпоксидной смолы.Some other examples of the first resin composition, along with the epoxy resin matrix, photoinitiator and photoacid generator, may further include a curable free radical resin matrix that includes an acrylate group and a siloxane group. The curing mechanism of the acrylate groups in such a resin matrix is independent of the curing mechanism of the epoxy groups of the epoxy resin matrix, and thus it is believed that the mixing of these components will not adversely affect the curing efficiency. For example, some of the free radicals generated by the photoinitiator discussed herein may initiate curing of the curable free radical resin matrix, while other such radicals may initiate acid generation from the photoacid, which may lead to curing of the epoxy resin matrix.

Если в композицию включают отверждаемую свободнорадикальную смоляную матрицу, то она может присутствовать в количестве, составляющем от 1 масс. % до приблизительно 50 масс. % от общей массы первой смоляной композиции.If a curable free radical resin matrix is included in the composition, then it may be present in an amount ranging from 1 wt. % to about 50 wt. % of the total weight of the first resin composition.

В одном из примеров молекулярная масса акрилатного мономера (мономеров) отверждаемой свободнорадикальной смоляной матрицы может составлять от приблизительно 0,5 кДа до приблизительно 5 кДа или от приблизительно 1 кДа до приблизительно 4,5 кДа. Сшивающая способность и, таким образом, плотность поперечных связей, зависит от количества точек сшивки (например, две, три, четыре), имеющихся в мономере.In one example, the molecular weight of the acrylate monomer(s) of the curable free radical resin matrix may be from about 0.5 kDa to about 5 kDa, or from about 1 kDa to about 4.5 kDa. The cross-linking capacity, and thus the cross-link density, depends on the number of cross-link points (eg two, three, four) present in the monomer.

Примерами отверждаемой свободнорадикальной смоляной матрицы являются матрицы, включающие акрилат, выбранный из группы, состоящей из:Examples of a curable free radical resin matrix are matrices comprising an acrylate selected from the group consisting of:

i) 1,3-бис(3-метакрилоксипропил)тетраметилдисилоксана:i) 1,3-bis(3-methacryloxypropyl)tetramethyldisiloxane:

ii) полидиметилсилоксана с терминальными метакрилоксипропильными группами:ii) polydimethylsiloxane with terminal methacryloxypropyl groups:

(где n составляет от 1 до 1000 или находится в любом диапазоне, лежащем между указанными значениями, например, от 1 до 500 или от 1 до 100 или от 2 до 50, от 1 до 10, от 1 до 2 и т.д.);(where n is from 1 to 1000 or is in any range between the specified values, for example, from 1 to 500 or from 1 to 100 or from 2 to 50, from 1 to 10, from 1 to 2, etc. );

iii) тетраметил-тетракис[3-акрилоксипропил]циклотетрасилоксана:iii) tetramethyltetrakis[3-acryloxypropyl]cyclotetrasiloxane:

iv) метакрил-полиэдрического олигомерного силсесквиоксана (POSS):iv) methacrylic polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS):

v) акрил-полиэдрического олигомерного силсесквиоксана:v) acrylic-polyhedral oligomeric silsesquioxane:

vi) акрилоксипропил-метилсилоксанового гомополимера:vi) acryloxypropyl-methylsiloxane homopolymer:

(где m составляет от 1 до 1000 или находится в любом диапазоне, лежащем между указанными значениями, например, от 1 до 500, от 30 до 200, от 30 до 100 и т.д.), и(where m is from 1 to 1000 or is in any range between the specified values, for example, from 1 to 500, from 30 to 200, from 30 to 100, etc.), and

vii) комбинаций перечисленных веществ. Если применяют комбинации, то следует понимать, что в примеры первой смоляной композиции могут быть совместно включены любые две или более из перечисленных отверждаемых свободнорадикальных смоляных матриц, при условии, что все они растворимы в растворителе, включаемом в первую смоляную композицию.vii) combinations of the listed substances. If combinations are used, it should be understood that any two or more of the listed curable free radical resin matrices may be co-included in the examples of the first resin composition, provided that they are all soluble in the solvent included in the first resin composition.

Если в композицию включают любой из перечисленных компонентов: темный гаситель или акцептор электронов, поверхностную добавку на основе полиакрилата и/или отверждаемую свободнорадикальную смоляную матрицу, то эти компоненты могут быть добавлены к другим компонентам и смешаны, в результате чего получают другие примеры первой смоляной композиции.If any of the following components are included in the composition: a dark quencher or electron acceptor, a polyacrylate-based surface additive, and/or a curable free radical resin matrix, then these components can be added to other components and mixed, resulting in other examples of the first resin composition.

Вторая смоляная композиция согласно примеруThe second resin composition according to the example

В некоторых других примерах, рассмотренных в настоящей работе, смоляной комплекс включает матрицу из эпоксидной смолы, включающую по меньшей мере два различных функционализированных эпоксидной группой олигомерных силсесквиоксана и генератор фотокислоты, непосредственно генерирующий фотокислоту, выбранный из группы, состоящей из гексафторфосфата диарилйодония, гексафторантимоната диарилйодония и гексафторфосфата (кумол)цикпопентадиенилжелеза (II); причем в отвержденном состоянии смоляная композиция отличается слабой аутофлуоресценцией или отсутствием аутофлуоресценции при облучении синим светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 380 нм до приблизительно 480 нм, или при облучении зеленым светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 510 нм до приблизительно 560 нм.In some other examples discussed herein, the resin complex comprises an epoxy resin matrix comprising at least two different epoxy-functionalized oligomeric silsesquioxanes and a photoacid generator directly generating photoacid selected from the group consisting of diaryliodonium hexafluorophosphate, diaryliodonium hexafluoroantimonate, and diaryliodonium hexafluoroantimonate. (cumene) cyclopentadienyl iron (II); moreover, in the cured state, the resin composition exhibits little or no autofluorescence when irradiated with blue light with an excitation wavelength of from about 380 nm to about 480 nm, or when irradiated with green light with an excitation wavelength of from about 510 nm to about 560 nm .

Следует понимать, что в примерах второй смоляной композиции могут быть применены любые из функционализированных эпоксидной группой олигомерных силсесквиоксанов, рассмотренных при описании первой смоляной композиции, при условии, что комбинируют два различных эпокси-POSS соединения. В одном из примеров два различных эпокси-POSS соединения включают функционализированный глицидильной группой POSS и функционализированный эпоксициклогексилэтильной группой POSS.It should be understood that any of the epoxy-functionalized oligomeric silsesquioxanes discussed in the description of the first resin composition can be used in the examples of the second resin composition, provided that two different epoxy-POSS compounds are combined. In one example, two different epoxy POSS compounds include glycidyl functionalized POSS and epoxycyclohexylethyl functionalized POSS.

Для инициирования разложения генератора фотокислоты, непосредственно генерирующего фотокислоту, фотоинициатор не требуется, и, таким образом, этот генератор фотокислоты может непосредственно генерирвоать сверхкислоту, которая, в свою очередь, инициирует полимеризацию и/или образование поперечных связей в компоненте (компонентах) матрицы из эпоксидной смолы. В примерах второй смоляной композиции согласно изобретению генератор фотокислоты, непосредственно генерирующий фотокислоту, выбран из группы, состоящей из:No photoinitiator is required to initiate the degradation of a photoacid generator that directly generates a photoacid, and thus this photoacid generator can directly generate a superacid, which in turn initiates polymerization and/or crosslinking in the epoxy resin matrix component(s). . In examples of the second resin composition according to the invention, the photoacid generator directly generating photoacid is selected from the group consisting of:

i) гексафторфосфата диарилйодония:i) diaryliodonium hexafluorophosphate:

ii) гексафторантимоната диарилйодония:ii) diaryliodonium hexafluoroantimonate:

iii) гексафторфосфата (кумол)циклопентадиенилжелеза (II):iii) hexafluorophosphate (cumene) cyclopentadienyl iron (II):

iv) комбинаций перечисленных веществ. Если применяют комбинации, то следует понимать, что в примеры второй смоляной композиции могут быть совместно включены любые два или более из перечисленных генераторов фотокислоты, непосредственно генерирующих фотокислоту, при условии, что все они растворимы в растворителе, включаемом во вторую смоляную композицию.iv) combinations of the listed substances. If combinations are used, it should be understood that any two or more of the listed photoacid generators directly generating photoacid can be co-included in examples of the second resin composition, provided that they are all soluble in the solvent included in the second resin composition.

Примеры второй смоляной композиции могут быть получены смешиванием матрицы из эпоксидной смолы с генератором фотокислоты, непосредственно генерирующим фотокислоту. В одном из примеров массовое процентное отношение массы матрицы из эпоксидной смолы к массе генератора фотокислоты, непосредственно генерирующего фотокислоту, составляет приблизительно от 99,8:0,2 до 90:10. В другом примере массовое процентное отношение массы матрицы из эпоксидной смолы к массе генератора фотокислоты, непосредственно генерирующего фотокислоту, составляет приблизительно от 98:2 до 95:5. Согласно другому примеру, массовое процентное отношение массы матрицы из эпоксидной смолы к массе генератора фотокислоты, непосредственно генерирующего фотокислоту, составляет приблизительно от 96:4 до 99:1. Если применяют меньшие количества генератора фотокислоты, непосредственно генерирующего фотокислоту, то для завершения реакции отверждения под действием УФ излучения может потребоваться увеличение продолжительности реакции.Examples of the second resin composition can be obtained by mixing an epoxy resin matrix with a photoacid generator directly generating photoacid. In one example, the weight percentage of the weight of the epoxy resin matrix to the weight of the photoacid generator directly generating the photoacid is from about 99.8:0.2 to about 90:10. In another example, the weight percentage of the weight of the epoxy resin matrix to the weight of the photoacid generator directly generating the photoacid is from about 98:2 to about 95:5. According to another example, the weight percentage of the weight of the epoxy resin matrix to the weight of the photoacid generator directly generating the photoacid is approximately 96:4 to 99:1. If smaller amounts of a photoacid generator that directly generates photoacid are used, an increase in the reaction time may be required to complete the UV curing reaction.

Для нанесения второй смоляной композиции указанные компоненты (матрица из эпоксидной смолы и генератор фотокислоты, непосредственно генерирующий фотокислоту) могут быть разбавлены подходящим растворителем (для достижения величины вязкости, требуемой для применяемой методики нанесения), таким как ацетат простого монометилового эфира пропиленгликоля (PGMEA), толуол, ДМСО, ТГФ и т.д. В одном из примеров концентрация матрицы из эпоксидной смолы в растворителе составляет от приблизительно 15 масс. % до приблизительно 56 масс. %, и концентрация генератора фотокислоты, непосредственно генерирующего фотокислоту, в растворителе составляет от приблизительно 1 масс. % до приблизительно 10 масс. %; тем не менее, полагают, что верхняя граница диапазона может быть выше в зависимости от соответствующей растворимости матрицы из эпоксидной смолы и генератора фотокислоты, непосредственно генерирующего фотокислоту, в выбранном растворителе. В одном из примеров растворитель представляет собой PGMEA. Общая концентрация (включающая матрицу из эпоксидной смолы и генератор фотокислоты, непосредственно генерирующий фотокислоту (и, при наличии, полиакрилат или поверхностно-активное вещество)) готовой смоляной композиции может составлять от приблизительно 16 масс. % до приблизительно 66 масс. % Количество растворителя может составлять от приблизительно 34 масс. % до приблизительно 84 масс. %.To apply the second resin composition, these components (epoxy resin matrix and photoacid generator that directly generates photoacid) can be diluted with a suitable solvent (to achieve the viscosity value required for the application technique used), such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), toluene , DMSO, THF, etc. In one example, the concentration of the epoxy resin matrix in the solvent is from about 15 wt. % to about 56 wt. %, and the concentration of the photoacid generator directly generating the photoacid in the solvent is from about 1 wt. % to about 10 wt. %; however, it is believed that the upper end of the range may be higher depending on the respective solubility of the epoxy resin matrix and the direct photoacid generating photoacid generator in the chosen solvent. In one example, the solvent is PGMEA. The total concentration (including the epoxy resin matrix and the photoacid generator directly generating the photoacid (and, if present, polyacrylate or surfactant)) of the finished resin composition can be from about 16 wt. % to about 66 wt. % The amount of solvent can be from about 34 wt. % to about 84 wt. %.

В некоторых примерах матрица из эпоксидной смолы этого примера смоляной композиции также может включать эпоксисилан. Эпоксисилан может быть закреплен на основе (или подложке). Например, закрепленный на подложке эпоксисилан может иметь структуру "подложка-O-Si(R)₂-O-С_2-6алкил-(эпоксид)", в которой каждый R представляет собой алкильную группу, такую как метильная или этильная группа. В этих примерах смоляная композиция может быть получена смешиванием закрепленного на подложке эпоксида с по меньшей мере двумя различными функционализированными эпоксидной группой олигомерными силсесквиоксанами и генератором фотокислоты, непосредственно генерирующим фотокислоту.In some examples, the epoxy resin matrix of this example resin composition may also include epoxysilane. The epoxysilane may be fixed to the substrate (or substrate). For example, supported epoxy silane may have a support-O-Si(R) ₂ -O-C _2-6 alkyl-(epoxide) structure, wherein each R is an alkyl group such as a methyl or ethyl group. In these examples, a resin composition can be prepared by mixing a supported epoxy with at least two different epoxy-functionalized oligomeric silsesquioxanes and a photoacid generator directly generating photoacid.

Некоторые другие примеры второй смоляной композиции могут дополнительно включать полиакрилат и/или поверхностно-активные вещества и/или темный гаситель и/или акцептор электронов, рассмотренные при описании первой смоляной композиции согласно примеру.Some other examples of the second resin composition may further include the polyacrylate and/or surfactants and/or dark quencher and/or electron acceptor discussed in the description of the first resin composition of the example.

Проточная ячейка и способFlow cell and method

Любой пример смоляной композиции, рассмотренный в настоящей работе, может быть применен для формирования проточной ячейки.Any example of a resin composition discussed in this paper can be used to form a flow cell.

Пример способа 100 получения примера проточной ячейки с применением первой смоляной композиции представлен на Фиг. 1. Как показано, один из примеров способа 100 включает осаждение (условное обозначение 102) на подложку смоляной композиции, где смоляная композиция включает матрицу из эпоксидной смолы, свободнорадикальный фотоинициатор, выбранный из группы, состоящей из 2-этил-9,10-диметоксиантрацена, 2,2-диметокси-2-фенилацетофенона, 2-этокси-2-фенилацетофенона и фосфиноксида, и генератор фотокислоты; наноимпринтинг (условное обозначение 104) осажденной смоляной композиции с помощью рабочего штампа; и отверждение (условное обозначение 106) осажденной смоляной композиции с образованием отвержденной, структурированной смолы, где отвержденная структурированная смола отличается слабой аутофлуоресценцией или отсутствием аутофлуоресценции при облучении синим светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 380 нм до приблизительно 480 нм, или при облучении зеленым светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 510 нм до приблизительно 560 нм. Полученная проточная ячейка включает подложку и отвержденную нанесенную на подложку структурированную смолу, где отвержденная структурированная смола включает углубления, разделенные промежуточными участками, и при этом отвержденная структурированная смола была получена из примера первой смоляной композиции, который включает матрицу из эпоксидной смолы, свободнорадикальный фотоинициатор, выбранный из группы, состоящей из 2-этил-9,10-диметоксиантрацена, 2,2-диметокси-2-фенилацетофенона, 2-этокси-2-фенилацетофенона и фосфиноксида, и генератор фотокислоты.An example of a method 100 for producing an example flow cell using the first resin composition is shown in FIG. 1. As shown, one example of method 100 includes depositing (reference symbol 102) onto a resin composition substrate, wherein the resin composition comprises an epoxy resin matrix, a free radical photoinitiator selected from the group consisting of 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-ethoxy-2-phenylacetophenone and phosphine oxide, and a photoacid generator; nanoimprinting (symbol 104) of the deposited resin composition using a working stamp; and curing (reference symbol 106) the deposited resin composition to form a cured, structured resin, wherein the cured structured resin exhibits little or no autofluorescence when irradiated with blue light with an excitation wavelength of about 380 nm to about 480 nm, or when irradiated with green light with an excitation wavelength of about 510 nm to about 560 nm. The obtained flow cell includes a substrate and a cured structured resin deposited on the substrate, where the cured structured resin includes depressions separated by intermediate sections, and while the cured structured resin was obtained from the example of the first resin composition, which includes an epoxy resin matrix, a free radical photoinitiator selected from a group consisting of 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-ethoxy-2-phenylacetophenone and phosphine oxide, and a photoacid generator.

Другой пример способа 200 получения другого примера проточной ячейки с применением второй смоляной композиции представлен на Фиг. 2. Как показано, один из примеров способа 200 включает осаждение (условное обозначение 202) на подложку смоляной композиции, где смоляная композиция включает матрицу из эпоксидной смолы, включающую по меньшей мере два различных функционализированных эпоксидной группой полиэдрических олигомерных силсесквиоксана; и генератор фотокислоты, непосредственно генерирующий фотокислоту, выбранный из группы, состоящей из гексафторфосфата диарилйодония, гексафторантимоната диарилйодония и гексафторфосфата (кумол)циклопентадиенилжелеза (II); наноимпринтинг (условное обозначение 204) осажденной смоляной композиции с помощью рабочего штампа; и отверждение (условное обозначение 206) осажденной смоляной композиции с образованием отвержденной структурированной смолы, где отвержденная структурированная смола отличается слабой аутофлуоресценцией или отсутствием аутофлуоресценции при облучении синим светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 380 нм до приблизительно 480 нм, или при облучении зеленым светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 510 нм до приблизительно 560 нм. Полученная проточная ячейка включает подложку и отвержденную нанесенную на подложку структурированную смолу, где отвержденная структурированная смола включает углубления, разделенные промежуточными участками, и отвержденная структурированная смола была получена из примера второй смоляной композиции, которая включает матрицу из эпоксидной смолы, включающую по меньшей мере два различных функционализированных эпоксидной группой полиэдрических олигомерных силсесквиоксана; и генератор фотокислоты, непосредственно генерирующий фотокислоту, выбранный из группы, состоящей из гексафторфосфата диарилйодония, гексафторантимоната диарилйодония и гексафторфосфата (кумол)цикпопентадиенилжелеза (II).Another example of a method 200 for producing another example of a flow cell using a second resin composition is shown in FIG. 2. As shown, one exemplary method 200 includes depositing (reference symbol 202) onto a substrate a resin composition, wherein the resin composition comprises an epoxy resin matrix comprising at least two different epoxy-functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes; and a photoacid generator directly generating a photoacid selected from the group consisting of diaryliodonium hexafluorophosphate, diaryliodonium hexafluoroantimonate, and cyclopentadienyl iron(II)(cumene) hexafluorophosphate; nanoimprinting (symbol 204) of the deposited resin composition using a working stamp; and curing (reference symbol 206) the deposited resin composition to form a cured structured resin, wherein the cured structured resin exhibits little or no autofluorescence when irradiated with blue light with an excitation wavelength of about 380 nm to about 480 nm, or when irradiated with green light. with an excitation wavelength of about 510 nm to about 560 nm. The resulting flow cell includes a substrate and a cured structured resin deposited on the substrate, where the cured structured resin includes recesses separated by intermediate sections, and the cured structured resin was obtained from an example of a second resin composition that includes an epoxy resin matrix comprising at least two different functionalized epoxy group of polyhedral oligomeric silsesquioxane; and a photoacid generator directly generating a photoacid selected from the group consisting of diaryliodonium hexafluorophosphate, diaryliodonium hexafluoroantimonate, and cyclopentadienyl iron(II) hexafluorophosphate (cumene).

Несмотря на то, что это не показано на Фиг. 1 и Фиг. 2, примеры способа 100, 200 могут дополнительно включать нанесение полимерного покрытия в углубления и прививку праймера к полимерному покрытию. Способы 100, 200 включающие такие дополнительные этапы, более подробно рассмотрены ниже со ссылками на Фиг. 3А-3Е.Although not shown in FIG. 1 and FIG. 2, method examples 100, 200 may further include applying a polymer coating to the depressions and grafting a primer to the polymer coating. Methods 100, 200 including such additional steps are discussed in more detail below with reference to FIGS. 3A-3E.

На Фиг. 3А показана подложка 12, и на Фиг. 3В показана смоляная композиция 14, осажденная на подложку 12.On FIG. 3A shows substrate 12 and FIG. 3B shows resin composition 14 deposited on substrate 12.

Примеры материалов подходящих подложек 12 включают эпоксисилоксан, стекло и модифицированное или функционализированное стекло, пластмассы (включающие акриловые полимеры, полистирол и сополимеры стирола и других материалов, полипропилен, полиэтилен, полибутилен, полиуретаны, политетрафторэтилен (такой как TEFLON®, пославляемый Chemours), циклические олефины/циклоолефиновые полимеры (англ. cycloolefin polymer, сокращенно СОР) (такие как ZEONOR®, поставляемые Zeon), полиимиды и т.д., нейлон, керамические материалы/керамические оксиды, оксид кремния, плавленый оксид кремния или материалы на основе оксида кремния, силикат алюминия, кремний и модифицированный кремний (например, легированный бором р+ кремний), нитрид кремния (Si₃N₄), оксид кремния (SiO₂), пентоксид тантала (ТаО₅) или другой оксид (оксиды) тантала (ТаО_х), оксид гафния (HaO₂), углерод, металлы, неорганические стекла или подобные материалы. Подложка 12 также может быть изготовлена из стекла или кремния и иметь на поверхности слой покрытия из оксида титана или другого керамического оксида.Examples of suitable substrate materials 12 include epoxysiloxane, glass and modified or functionalized glass, plastics (including acrylic polymers, polystyrene and copolymers of styrene and other materials, polypropylene, polyethylene, polybutylene, polyurethanes, polytetrafluoroethylene (such as TEFLON®, celebrated by Chemours), cyclic olefins /cycloolefin polymers (eng. cycloolefin polymer, abbreviated as COP) (such as ZEONOR® supplied by Zeon), polyimides, etc., nylon, ceramic materials / ceramic oxides, silicon oxide, fused silica or materials based on silicon oxide, aluminum silicate, silicon and modified silicon (for example, boron-doped p+ silicon), silicon nitride (Si ₃ N ₄ ), silicon oxide (SiO ₂ ), tantalum pentoxide (TaO ₅ ), or other tantalum oxide(s) (TaO _x ) , hafnium oxide (HaO ₂ ), carbon, metals, inorganic glasses, or the like The substrate 12 may also be made of glass or silicon and have a surface surface coating layer of titanium oxide or other ceramic oxide.

В некоторых примерах подложек 12 на поверхности подложки может быть закреплен эпоксисилан, который может реагировать с другими компонентами смоляной композиции с образованием на подложке 12 смоляной композиции 14 (и отвержденной смоляной композиции 14).In some examples of substrates 12, an epoxysilane may be affixed to the surface of the substrate, which may react with other components of the resin composition to form resin composition 14 (and cured resin composition 14) on substrate 12.

В одном из примеров диаметр подложки 12 может составлять от приблизительно 2 мм до приблизительно 300 мм, или прямоугольный лист или панель, наибольшая сторона которой имеет длину до приблизительно 10 футов (~ 3 метров). В одном из примеров подложка 12 представляет собой многослойную структуру, диаметр которой составляет от приблизительно 200 мм до приблизительно 300 мм. В другом примере подложка 12 представляет собой кубик, ширина которого составляет от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 10 мм. Несмотря на то, что здесь указаны примеры размеров, следует понимать, что может быть применена подложка 12 с любыми подходящими размерами. В другом примере может быть применена панель, которая представляет собой прямоугольную подложку 12, площадь поверхности которой превышает площадь круглой многослойной структуры диаметром 300 мм.In one example, the diameter of substrate 12 may be from about 2 mm to about 300 mm, or a rectangular sheet or panel, the longest side of which is up to about 10 feet (~ 3 meters). In one example, substrate 12 is a multi-layer structure that is between about 200 mm and about 300 mm in diameter. In another example, substrate 12 is a cube that is about 0.1 mm to about 10 mm wide. While examples of sizes are provided herein, it should be understood that substrate 12 can be used in any suitable size. In another example, a panel may be used which is a rectangular substrate 12 whose surface area exceeds that of a circular sandwich structure with a diameter of 300 mm.

Смоляная композиция 14 может представлять собой любой из примеров смоляных композиций, рассмотренных в настоящей работе (например, любой из примеров первой смоляной композиции или любой из примеров второй смоляной композиции), которые включают набор фотоинициаторов или генератор фотокислоты, непосредственно генерирующий фотокислоту. Смоляная композиция 14 может быть нанесена на подложку 12 с помощью любой подходящей методики нанесения, которая может быть выполнена вручную или автоматизированным способом. Например, осаждение смоляной композиции 14 может быть выполнено нанесением из газовой фазы, способами нанесения покрытий, прививкой или подобными способами. Некоторые конкретные примеры включают химическое осаждение из газовой фазы (англ. chemical vapour deposition, сокр. CVD), нанесение покрытия распылением (например, нанесение покрытия ультразвуковым распылением), нанесение покрытия центрифугированием, нанесение покрытия маканием или окунанием, нанесение покрытия ножевым устройством, нанесение покрытия распределением, аэрозольную печать, трафаретную печать, микроконтактную печать, струйную печать или подобные способы. В одном из примеров применяют нанесение покрытия центрифугированием.Resin composition 14 may be any of the examples of resin compositions discussed herein (e.g., any of the examples of the first resin composition or any of the examples of the second resin composition) that includes a set of photoinitiators or a photoacid generator that directly generates photoacid. Resin composition 14 may be applied to substrate 12 using any suitable application technique, which may be manual or automated. For example, the deposition of the resin composition 14 may be performed by vapor deposition, coating methods, grafting, or the like. Some specific examples include chemical vapor deposition (CVD), spray coating (e.g., ultrasonic spray coating), spin coating, dip or dip coating, knife coating, coating distribution, aerosol printing, screen printing, microcontact printing, inkjet printing, or the like. In one example, spin coating is used.

Затем осажденную смоляную композицию 14 подвергают структурированию с помощью любой из упомянутых методик структурирования. В примере, показанном на Фиг. 3В, для структурирования смоляной композиции 14 применяют наноимпринтную литографию. После осаждения смоляной композиции 14, она может быть подвергнута термообработке при невысокой температуре (англ. softbaked) для удаления избытка растворителя. Форму или рабочий штамп 20 для наноимпринтной литографии прижимают к слою смоляной композиции 14, получая на смоляной композиции 14 отпечаток. Другими словами, смоляная композиция 14 вдавливается или протыкается выступами рабочего штампа 20. Смоляная композиция 14 может быть отверждена вместе с прижатым к ней рабочим штампом 20. Отверждение смоляных композиций 14, рассмотренных в настоящей работе, может быть выполнено под действием актиничного излучения, такого как ультрафиолетовое (УФ) излучение. В тех примерах, в которых применяют первую смоляную композицию, образование радикалов во время отверждения происходит за счет наличия фотоинициатора, и эти радикалы вызывают разложение генератора фотокислоты с образованием сверхкислоты, которая инициирует полимеризацию и/или образование поперечных связей в матрице из эпоксидной смолы. В некоторых примерах первой смоляной композиции образование радикалов также приводит к отверждению акрилатной части смоляной композиции. В тех примерах, в которых применяют вторую смоляную композицию, при отверждении происходит разложение генератора фотокислоты, непосредственно генерирующего фотокислоту, с образованием сверхкислоты, которая инициирует полимеризацию и/или образование поперечных связей в матрице из эпоксидной смолы. В любом из примеров, рассмотренных в настоящей работе, при отверждении протекает полимеризация и/или образование поперечных связей в смоляных композициях 14. Например, отверждение может включать один этап облучения УФ светом, или оно может включать совокупность этапов, включающих термообработку при невысокой температуре (например, для удаления растворителя (растворителей)) и в некоторых случаях термообработку при повышенной температуре. Если включают термообработку при невысокой температуре, то она может быть проведена после нанесения смолы, до вдавливания в него рабочего штампа 20, при пониженной температуре, составляющей от приблизительно 50°С до приблизительно 150°С, в течение времени, составляющего более 0 секунд до приблизительно 3 минут. В одном из примеров продолжительность термообработки при невысокой температуре составляет от приблизительно 30 секунд до приблизительно 2,5 минут. Во время проведения термообработки при невысокой температуре могут протекать один или более химических процессов, которые вносят дополнительный вклад в снижение аутофлуоресценции. Примеры таких химических процессов могут включать испарение какого-либо материала (материалов) смоляной композиции, сублимацию какого-либо материала (материалов) смоляной композиции, полимеризацию какого-либо материала (материалов) смоляной композиции и/или комбинации указанных процессов. Рабочий штамп 20 высвобождают/отделяют до проведения термообработки при повышенной температуре (если ее выполняют), например, так, чтобы рабочий штамп 20 не прикреплялся к отвержденной смоляной композиции 14. Продолжительность термообработки при повышенной температуре может составлять от приблизительно 5 секунд до приблизительно 10 минут при температуре, составляющей от приблизительно 100°С до приблизительно 300°С. Термообработка при повышенной температуре может быть выполнена, например, для удаления из смоляной композиции 14 остаточного растворителя (растворителей), для дополнительной полимеризации какого-либо материала (материалов) смоляной композиции (и, таким образом, для повышения степени отверждения) и/или для дополнительного снижения аутофлуоресценции. Примеры устройств, которые могут быть применены для термообработки при невысокой температуре и/или термообработки при повышенной температуре включают горячую пластину, печь и т.д.The deposited resin composition 14 is then cross-linked using any of the cross-linking techniques mentioned. In the example shown in FIG. 3B, nanoimprint lithography is used to structure resin composition 14. After the resin composition 14 is deposited, it can be subjected to heat treatment at a low temperature (English softbaked) to remove excess solvent. The mold or working stamp 20 for nanoimprint lithography is pressed against the layer of resin composition 14, obtaining an imprint on the resin composition 14. In other words, the resin composition 14 is pressed or pierced by the protrusions of the work die 20. The resin composition 14 can be cured with the work die 20 pressed against it. (UV) radiation. In those examples where the first resin composition is used, the formation of radicals during curing is due to the presence of a photoinitiator, and these radicals cause the photoacid generator to degrade to form a superacid that initiates polymerization and/or crosslinking in the epoxy resin matrix. In some examples of the first resin composition, the formation of radicals also causes curing of the acrylate portion of the resin composition. In those examples where the second resin composition is used, curing decomposes the photoacid generator that directly generates the photoacid to form a superacid that initiates polymerization and/or crosslinking in the epoxy resin matrix. In any of the examples discussed herein, curing results in polymerization and/or cross-linking of the resin compositions 14. For example, curing may include a single UV light irradiation step, or it may include a combination of steps including low temperature heat treatment (e.g. , to remove solvent(s)) and, in some cases, heat treatment at elevated temperature. If a heat treatment at a low temperature is included, then it can be carried out after applying the resin, before pressing the work die 20 into it, at a reduced temperature of from about 50°C to about 150°C, for a time of more than 0 seconds to about 3 minutes. In one example, the duration of the heat treatment at a low temperature is from about 30 seconds to about 2.5 minutes. During the heat treatment at a low temperature, one or more chemical processes may occur that further contribute to the reduction of autofluorescence. Examples of such chemical processes may include evaporation of any resin composition material(s), sublimation of any resin composition material(s), polymerization of any resin composition material(s), and/or combinations of these processes. The work die 20 is released/separated prior to the elevated temperature heat treatment (if any), such as so that the work die 20 does not adhere to the cured resin composition 14. The heat treatment time at the elevated temperature can be from about 5 seconds to about 10 minutes at a temperature of from about 100°C to about 300°C. Heat treatment at an elevated temperature may be performed, for example, to remove residual solvent(s) from the resin composition 14, to further polymerize any material(s) of the resin composition (and thus increase the degree of curing), and/or to further decrease in autofluorescence. Examples of devices that can be used for low temperature heat treatment and/or high temperature heat treatment include a hot plate, a furnace, and the like.

После высвобождения рабочего штампа 20 в смоляной композиции 14 образуются элементы топографии, например, углубления 16. Показанная на Фиг. 3С смоляная композиция 14, в которой выполнены углубления 16, называется отвержденной структурированной смолой 14'. Отвержденная структурированная смола 14' может быть подвергнута дополнительной термообработке при повышенной температуре для завершения отверждения и для фиксации выдавленных элементов топографии. В некоторых примерах дополнительная термообработка при повышенной температуре может быть выполнена при температуре, составляющей от приблизительно 60°С до приблизительно 300°С.After the working die 20 is released, topography is formed in the resin composition 14, for example, depressions 16. Shown in FIG. 3C, the resin composition 14 in which the recesses 16 are formed is referred to as the cured structured resin 14'. The cured structured resin 14' may be subjected to an additional heat treatment at an elevated temperature to complete the curing and to fix the embossed topography. In some examples, additional heat treatment at elevated temperature can be performed at a temperature of from about 60°C to about 300°C.

Химическое строение отвержденной структурированной смолы 14' зависит от того, какую смоляную композицию применяют: первую или вторую. Химическое строение отвержденной структурированной смолы 14', полученной из первой смоляной композиции, зависит от типа матрицы или матриц из эпоксидной смолы, фотоинициатора и генератора фотокислоты и в некоторых случаях от типа компонента отверждаемой свободнорадикальной смолы, включаемого в первую смоляную композицию. Химическое строение отвержденной структурированной смолы 14', полученной из второй смоляной композиции, зависит от типов по меньшей мере двух различных эпокси-POSS соединений и генератора фотокислоты, непосредственно генерирующего фотокислоту, включаемого во вторую смоляную композицию.The chemical structure of the cured structured resin 14' depends on which resin composition is used: the first or second. The chemical structure of the cured structured resin 14' obtained from the first resin composition depends on the type of epoxy resin matrix or matrices, photoinitiator and photoacid generator, and in some cases on the type of curable free radical resin component included in the first resin composition. The chemical structure of the cured structured resin 14' obtained from the second resin composition depends on the types of at least two different epoxy-POSS compounds and the photoacid generator directly generating photoacid included in the second resin composition.

Как показано на Фиг. 3С, в отвержденной структурированной смоле 14' сделаны углубления 16 и имеются промежуточные участки 22, разделяющие соседние углубления 16. В примерах, рассмотренных в настоящей работе, углубления 16 функционализируют полимерным покрытием 18 (Фиг. 3C-3D) и праймерами 24 (Фиг. 3E-3F), в то время как части промежуточных участков 22 могут быть применены для скрепления, и на них не имеется полимерного покрытия 18 или праймера (праймеров) 24.As shown in FIG. 3C, recesses 16 are made in the cured structured resin 14' and there are intermediate regions 22 separating adjacent recesses 16. In the examples discussed in this work, recesses 16 are functionalized with polymer coating 18 (Fig. 3C-3D) and primers 24 (Fig. 3E -3F), while parts of the intermediate sections 22 can be used for bonding and do not have polymer coating 18 or primer(s) 24.

Изобретение включает применение различных схем расположения углублений 16, которые включают упорядоченные, повторяющиеся и неупорядоченные схемы. В одном из примеров углубления 16 расположены в виде гексагональной сетки с целью создания плотной упаковки и достижения повышенной плотности. Другие схемы расположения могут включать, например, прямолинейные (т.е. прямоугольные) схемы расположения (например, линии или желобки), треугольные схемы расположения и т.д. В некоторых примерах схема или шаблон расположения углублений 16 может находиться в х-у формате, то есть включать ряды и колонки. В некоторых других примерах схема или шаблон расположения углублений 16 и/или промежуточных участков 22 может представлять собой повторяющееся размещение. В других примерах схема или шаблон расположения углублений 16 и/или промежуточных участков 22 может представлять собой размещение в случайном порядке. Шаблон может включать участки, плоскости, лунки, столбики, полосы, изгибы, линии, треугольники, прямоугольники, круги, арки, шахматные схемы, перекрещивающиеся полосы, диагонали, стрелки, квадраты и/или перекрещивающиеся штрихи. В одном из примеров, как показано на Фиг. 3С, углубления 16 представляют собой лунки.The invention includes the use of various patterns of recesses 16, which include ordered, repeating and random patterns. In one example, the recesses 16 are arranged in a hexagonal pattern to create a close packing and achieve increased density. Other layouts may include, for example, straight (ie, rectangular) layouts (eg, lines or grooves), triangular layouts, and so on. In some examples, the layout or pattern of recesses 16 may be in x-y format, that is, include rows and columns. In some other examples, the pattern or pattern of recesses 16 and/or intermediate portions 22 may be a repeating arrangement. In other examples, the pattern or pattern of recesses 16 and/or intermediate portions 22 may be randomized. The pattern may include patches, planes, holes, bars, stripes, curves, lines, triangles, rectangles, circles, arches, checkerboard patterns, criss-cross stripes, diagonals, arrows, squares, and/or criss-cross strokes. In one example, as shown in FIG. 3C, recesses 16 are wells.

Схема или шаблон расположения углублений может быть охарактеризована плотностью углублений 16 (т.е. количеством углублений 16) в ограниченной области. Например, углубления 16 могут присутствовать с плотностью, составляющей приблизительно 2 миллиона на мм². Могут быть достигнуты различные значения плотности, включающие, например, плотность, составляющую по меньшей мере приблизительно 100 на мм², приблизительно 1000 на мм², приблизительно 0,1 миллиона на мм², приблизительно 1 миллион на мм², приблизительно 2 миллиона на мм², приблизительно 5 миллионов на мм², приблизительно 10 миллионов на мм², приблизительно 50 миллионов на мм² или более. В альтернативном варианте или дополнительно может выбрана величина плотности, не превышающая приблизительно 50 миллионов на мм², приблизительно 10 миллионов на мм², приблизительно 5 миллионов на мм², приблизительно 2 миллиона на мм², приблизительно 1 миллион на мм², приблизительно 0,1 миллиона на мм², приблизительно 1000 на мм², приблизительно 100 на мм² или менее. Также следует понимать, что плотность размещения углублений 16 в отвержденной структурированной смоле' 14' может составлять от одной из нижних величин до одной из верхних величин, выбранных из указанных выше диапазонов. В некоторых примерах массив с высокой плотностью может быть охарактеризован как массив, содержащий углубления 16, разделенные областью размером менее приблизительно 100 нм, массив со средней плотностью может быть охарактеризован как массив, содержащий углубления 16, разделенные областью размером от приблизительно 400 нм до приблизительно 1 мкм, и массив с низкой плотностью может быть охарактеризован как массив, содержащий углубления 16, разделенные областью размером более чем приблизительно 1 мкм. Несмотря на то, что выше были приведены примеры величин плотностей, следует понимать, что могут быть применены подложки, имеющие любые подходящие плотности.The pattern or pattern of recesses can be characterized by the density of recesses 16 (ie, the number of recesses 16) in a limited area. For example, recesses 16 may be present at a density of approximately 2 million per mm ² . Various densities can be achieved, including, for example, densities of at least about 100/ ^mm2 , about 1000/ ^mm2 , about 0.1 ppm/ ^mm2 , about 1 ppm/mm2, about ² ppm/mm ² , approximately 5 ppm mm ² , approximately 10 ppm mm ² , approximately 50 ppm mm ² or more. Alternatively or additionally, a density value may be selected not to exceed about 50 million per mm ² , about 10 million per mm ² , about 5 million per mm ² , about 2 million per mm ² , about 1 million per mm ² , about 0, 1 million per mm ² , approximately 1000 per mm ² , approximately 100 per mm ² or less. It should also be understood that the placement density of the recesses 16 in the cured structured resin'14' may be from one of the lower values to one of the upper values selected from the above ranges. In some examples, a high density array can be characterized as an array containing pits 16 separated by a region of less than about 100 nm, a medium density array can be characterized as an array containing pits 16 separated by a region ranging from about 400 nm to about 1 µm. , and a low density array can be characterized as an array containing depressions 16 separated by an area larger than about 1 micron. While examples of densities have been given above, it should be understood that substrates having any suitable densities may be used.

Также или в альтернативном варианте характеристикой схемы или шаблона расположения углублений 16 может быть средний шаг, т.е. расстояние от центра углубления 16 до центра соседнего углубления 16 (расстояние от центра до центра) или расстояние от края одного углубления 16 до края соседнего углубления 16 (расстояние от края до края). Шаблон может быть упорядоченным, то есть иметь малый коэффициент отклонения среднего шага, или шаблон может быть неупорядоченным, и в этом случае коэффициент отклонения может быть относительно большим. В любом случае средний шаг может составлять, например, по меньшей мере приблизительно 10 нм, приблизительно 0,1 мкм, приблизительно 0,5 мкм, приблизительно 1 мкм, приблизительно 5 мкм, приблизительно 10 мкм, приблизительно 100 мкм или более. В альтернативном варианте или дополнительно наибольшее значение среднего шага может составлять, например, приблизительно 100 мкм, приблизительно 10 мкм, приблизительно 5 мкм, приблизительно 1 мкм, приблизительно 0,5 мкм, приблизительно 0,1 мкм или менее. Величина среднего шага конкретного шаблона расположения углублений 16 может составлять от одной из нижних величин до одной из верхних величин, выбранных из указанных выше диапазонов. В одном из примеров шаг между углублениями 16 (расстояние от центра до центра) составляет приблизительно 1,5 мкм. Несмотря на то, что выше были приведены примеры величин среднего шага, следует понимать, что могут быть применены другие величины среднего шага.Also or alternatively, the pattern or pattern of recesses 16 may be characterized by a medium pitch, i. e. the distance from the center of a recess 16 to the center of an adjacent recess 16 (center-to-center distance) or the distance from the edge of one recess 16 to the edge of an adjacent recess 16 (edge-to-edge distance). The pattern may be ordered, ie have a small average pitch deviation factor, or the pattern may be disordered, in which case the deviation factor may be relatively large. In any case, the average pitch may be, for example, at least about 10 nm, about 0.1 µm, about 0.5 µm, about 1 µm, about 5 µm, about 10 µm, about 100 µm, or more. Alternatively or additionally, the largest average pitch may be, for example, about 100 µm, about 10 µm, about 5 µm, about 1 µm, about 0.5 µm, about 0.1 µm, or less. The average pitch value of a particular recess pattern 16 may be from one of the lower values to one of the upper values selected from the above ranges. In one example, the pitch between the recesses 16 (distance from center to center) is approximately 1.5 microns. While examples of average pitch values have been given above, it should be understood that other average pitch values may be used.

В примере, показанном на Фиг. 3А-3Е, углубления 16 представляют собой лунки, и, таким образом, на поверхности отвержденной структурированной смолы 14' имеется массив лунок. Лунки могут представлять собой микролунки или нанолунки. Размер каждой лунки может быть охарактеризован объемом, площадью отверстия лунки, ее глубиной и/или диаметром.In the example shown in FIG. 3A-3E, the recesses 16 are pits, and thus there is an array of pits on the surface of the cured structured resin 14'. The wells may be microwells or nanowells. The size of each well may be characterized by volume, well opening area, well depth and/or diameter.

Каждая лунка может иметь любой объем, достаточный для удержания жидкости. Минимальный или максимальный объем может быть выбран, например, для достижения требуемой производительности (например, мультиплексности) и разрешения, для соответствия составу анализируемого вещества или реакционной способности анализируемого вещества, ожидаемой при применении проточной ячейки в качестве единицы последующей обработки. Например, объем может составлять по меньшей мере приблизительно 1×10^-3 мкм³, приблизительно 1×10^-2 мкм³, приблизительно 0,1 мкм³, приблизительно 1 мкм³, приблизительно 10 мкм³, максимальный объем может составлять приблизительно 1×10⁴ мкм³, приблизительно 1×10³ мкм³, приблизительно 100 мкм³, приблизительно 10 мкм³, приблизительно 1 мкм³, приблизительно 0,1 мкм³ или менее. Следует понимать, что полимерное покрытие 18 может заполнять весь объем лунки или часть объема лунки.Each well may be of any volume sufficient to hold liquid. The minimum or maximum volume may be selected, for example, to achieve the desired throughput (eg, multiplexity) and resolution, to suit the analyte composition or analyte reactivity expected when using the flow cell as the post-treatment unit. For example, the volume may be at least about 1×10 ^-3 μm ³ , approximately 1×10 ^-2 μm ³ , approximately 0.1 μm ³ , approximately 1 μm ³ , approximately 10 μm ³ , the maximum volume may be approximately 1× 10 ⁴ µm ³ , about 1×10 ³ µm ³ , about 100 µm ³ , about 10 µm ³ , about 1 µm ³ , about 0.1 µm ³ or less. It should be understood that the polymer coating 18 may fill the entire volume of the well or part of the volume of the well.

Площадь, занимаемая отверстием каждой лунки на поверхности, может быть выбрана с учетом критериев, аналогичных указанным выше для объема лунки. Например, площадь, занимаемая отверстием каждой лунки на поверхности, может составлять по меньшей мере приблизительно 1×10^-3 мкм², приблизительно 1×10^-2 мкм², приблизительно 0,1 мкм², приблизительно 1 мкм², приблизительно 10 мкм², приблизительно 100 мкм² или более. В альтернативном варианте или дополнительно максимальная площадь может составлять приблизительно 1×10³ мкм², приблизительно 100 мкм², приблизительно 10 мкм², приблизительно 1 мкм², приблизительно 0,1 мкм², приблизительно 1×10^-2 мкм² или менее. Площадь, занимаемая отверстием каждой лунки, может превышать указанные выше величины, быть меньше указанных выше величин или иметь промежуточное значение.The area occupied by the opening of each well on the surface can be selected according to criteria similar to those above for well volume. For example, the area occupied by the opening of each well on the surface may be at least about 1×10 ^-3 μm ² , approximately 1×10 ^-2 μm ² , approximately 0.1 μm ² , approximately 1 μm ² , approximately 10 μm ² , about 100 µm ² or more. Alternatively or additionally, the maximum area may be about 1×10 ³ µm ² , about 100 µm ² , about 10 µm ² , about 1 µm ² , about 0.1 µm ² , about 1×10 ^-2 µm ² or less. The area occupied by the opening of each well may be greater than the above values, less than the above values, or be in between.

Глубина каждой лунки может составлять по меньшей мере приблизительно 0,1 мкм, приблизительно 1 мкм, приблизительно 10 мкм, приблизительно 100 мкм или более. В альтернативном варианте или дополнительно максимальная глубина может составлять приблизительно 1×10³ мкм, приблизительно 100 мкм, приблизительно 10 мкм, приблизительно 1 мкм, приблизительно 0,1 мкм или менее. Глубина каждой лунки может превышать указанные выше величины, быть меньше указанных выше величин или иметь промежуточное значение.The depth of each well may be at least about 0.1 µm, about 1 µm, about 10 µm, about 100 µm, or more. Alternatively or additionally, the maximum depth may be about 1×10 ³ µm, about 100 µm, about 10 µm, about 1 µm, about 0.1 µm, or less. The depth of each well may be greater than the above values, less than the above values, or in between.

В некоторых случаях диаметр каждой лунки может составлять по меньшей мере приблизительно 50 нм, приблизительно 0,1 мкм, приблизительно 0,5 мкм, приблизительно 1 мкм, приблизительно 10 мкм, приблизительно 100 мкм или более. В альтернативном варианте или дополнительно максимальный диаметр может составлять приблизительно 1×10³ мкм, приблизительно 100 мкм, приблизительно 10 мкм, приблизительно 1 мкм, приблизительно 0,5 мкм, приблизительно 0,1 мкм или менее (например, приблизительно 50 нм). Диаметр каждой лунки может превышать указанные выше величины, быть меньше указанных выше величин или иметь промежуточное значение.In some cases, the diameter of each well may be at least about 50 nm, about 0.1 µm, about 0.5 µm, about 1 µm, about 10 µm, about 100 µm, or more. Alternatively or additionally, the maximum diameter may be about 1×10 ³ µm, about 100 µm, about 10 µm, about 1 µm, about 0.5 µm, about 0.1 µm, or less (eg, about 50 nm). The diameter of each well may be greater than the above values, less than the above values, or be in between.

Как указано между Фиг. 3С и Фиг. 3D, после структурирования и отверждения смоляной композиции 14 отвержденная структурированная смола 14' может быть обработана для подготовки поверхности к нанесению полимерного покрытия 18.As indicated between FIG. 3C and FIG. 3D, after the resin composition 14 has been cross-linked and cured, the cured cross-linked resin 14' may be treated to prepare the surface for polymer coating 18.

В одном из примеров отвержденная структурированная смола 14' может быть подвергнута силанизации, в результате которой происходит присоединение силана или производного силана к отвержденной структурированной смоле 14'. При силанизации происходит введение силана или производного силана по всей поверхности, включая углубления 16 (например, на нижней поверхности и вдоль боковых стенок) и промежуточные участки 22.In one example, the cured structured resin 14' may be subjected to a silanization that adds the silane or silane derivative to the cured structured resin 14'. Silanization involves the introduction of a silane or silane derivative over the entire surface, including depressions 16 (for example, on the bottom surface and along the side walls) and intermediate areas 22.

Для силанизации может быть применен любой силан или производное силана. Выбор силана или производного силана может частично зависеть от типа функционализированной молекулы, которую применяют для образования полимерного покрытия 18 (показанного на Фиг. 3D), поскольку может быть желательным образование ковалентной связи между силаном или производным силана и полимерным покрытием 18. Способ, применяемый для присоединения силана или производного силана к отвержденной структурированной смоле 14', может зависеть от типа применяемого силана или производного силана. Ниже представлены некоторые примеры.Any silane or silane derivative can be used for silanization. The choice of silane or silane derivative may depend in part on the type of functionalized molecule that is used to form polymer coating 18 (shown in FIG. 3D), since it may be desirable to form a covalent bond between the silane or silane derivative and polymer coating 18. silane or silane derivative to the cured structured resin 14' may depend on the type of silane or silane derivative used. Below are some examples.

В одном из примеров силаном или производным силана является (3-аминопропил)триэтоксисилан (англ. (3-aminopropyl)triethoxysilane, сокращенно APTES) или (3-аминопропил)триметоксисилан (англ. (3-aminopropyl)trimethoxysilane, сокращенно APTMS) (т.е. X-R^B-Si(OR^C)₃, где X представляет собой аминогруппу, R^B представляет собой -(СН₂)₃-, и R^C представляет собой этил или метил). В этом примере поверхность подложки 12 может быть предварительно обработана (3-аминопропил)триэтоксисиланом (APTES) или (3-аминопропил)триметоксисиланом (APTMS) с образованием ковалентной связи между кремнием и одним или более атомами кислорода, находящимися на поверхности (не придерживаясь какого-либо механизма, можно предположить, что каждый атом кремния может связываться с одним, двумя или тремя атомами кислорода). Такую обработанную химическим способом поверхность подвергают воздействию повышенных температур для образования монослоя из аминогрупп. Затем аминогруппы вводят в реакцию с Сульфо-HSAB (англ. N-hydroxysulfosuccinimidyl-4-azidobenzoate, что означает N-гидроксисульфосукцинимидил-4-азидобензоат) с образованием азидопроизводного. Активация УФ излучением энергией в диапазоне от 1 Дж/см² до 30 Дж/см² при 21°С приводит к генерации активных нитреновых частиц, которые могут с легкостью вступать в различные реакции включения с PAZAM (то есть с одним из примеров функционализированной молекулы, применяемой для образования полимерного покрытия 18).In one example, the silane or silane derivative is (3-aminopropyl)triethoxysilane (eng. (3-aminopropyl)triethoxysilane, abbreviated APTES) or (3-aminopropyl)trimethoxysilane (eng. (3-aminopropyl)trimethoxysilane, abbreviated APTMS) (t .e XR ^B -Si(OR ^C ) ₃ where X is an amino group, R ^B is -(CH ₂ ) ₃ -, and ^RC is ethyl or methyl). In this example, the surface of substrate 12 may be pre-treated with (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES) or (3-aminopropyl)trimethoxysilane (APTMS) to form a covalent bond between silicon and one or more oxygen atoms present on the surface (without adhering to any or mechanism, it can be assumed that each silicon atom can bond with one, two or three oxygen atoms). Such a chemically treated surface is subjected to elevated temperatures to form a monolayer of amino groups. The amino groups are then reacted with Sulfo-HSAB (N-hydroxysulfosuccinimidyl-4-azidobenzoate, which means N-hydroxysulfosuccinimidyl-4-azidobenzoate) to form the azido derivative. Activation by UV radiation with energies ranging from ¹ J/cm2 to 30 J/cm2 at 21°C results in the generation ^of active nitrene species that can easily enter into various inclusion reactions with PAZAM (that is, with one example of a functionalized molecule, used to form a polymer coating 18).

Также могут быть применены другие способы силанизации. Примеры подходящих способов силанизации включают осаждение из газовой фазы, способ, (например, разработанный Yield Engineering Systems, "способ YES"), нанесение покрытия центрифугированием или другие способы осаждения. Некоторые примеры способов и материалов, которые могут быть применены для силанизации отвержденной структурированной смолы 14', рассмотрены в настоящей работе; тем не менее, следует понимать, что могут быть применены другие способы и материалы.Other silanization methods may also be used. Examples of suitable silanization methods include vapor deposition, a method (eg, developed by Yield Engineering Systems, "YES method"), spin coating, or other precipitation methods. Some examples of methods and materials that can be used to silanize the cured structured resin 14', discussed in this work; however, it should be understood that other methods and materials may be used.

В одном из примеров, в котором для проведения способа YES применяют печь для проведения CVD (т.е. для химического осаждения из газовой фазы, англ. chemical vapour deposition, сокр. CVD), отвержденную структурированную смолу 14' на подложке 12 помещают в печь CVD. Камера может быть продута, после чего начинают цикл силанизации. При проведении циклов емкость с силаном или производным силана может быть выдержана при подходящей температуре (например, приблизительно 120°С для норборненсилана), подходящая температура может поддерживаться в трубопроводах для подачи паров силана или производного силана (например, приблизительно 125°С для норборненсилана), и подходящая температура (например, приблизительно 145°С) может поддерживаться в вакуумных трубопроводах.In one example, in which a CVD (chemical vapor deposition, abbr. CVD) oven is used to carry out the YES method, the cured structured resin 14' on the substrate 12 is placed in the oven CVD. The chamber can be purged, after which the silanization cycle is started. During the cycles, the silane or silane derivative vessel can be maintained at a suitable temperature (for example, approximately 120 ° C for norbornene silane), a suitable temperature can be maintained in pipelines for supplying silane or silane derivative vapors (for example, approximately 125 ° C for norbornene silane), and a suitable temperature (eg, approximately 145° C.) can be maintained in the vacuum lines.

В другом примере силан или производное силана (например, жидкий норборненсилан) может быть осаждено внутри стеклянного флакона, и флакон может быть помещен в стеклянный вакуумный эксикатор, содержащий структурированную подложку 12. Затем из эксикатора может быть откачан воздух до достижения давления, составляющего от приблизительно 15 миллитор до приблизительно 30 миллитор (приблизительно от 2 до 4 Па), и эксикатор может быть помещен в печь, находящуюся при температуре, составляющей от приблизительно 60°С до приблизительно 125°С. По завершении силанизации эксикатор извлекают из печи, охлаждают и уравновешивают с атмосферой.In another example, a silane or silane derivative (eg, liquid norbornene silane) may be deposited within a glass vial and the vial may be placed in a glass vacuum desiccator containing a patterned support 12. The desiccator may then be evacuated until a pressure of between about 15 millitor to about 30 millitor (about 2 to 4 Pa), and the desiccator can be placed in an oven at a temperature of from about 60°C to about 125°C. Upon completion of the silanization, the desiccator is removed from the oven, cooled and equilibrated with the atmosphere.

Осаждение из газовой фазы, способ YES и/или силанизация в вакуумном эксикаторе могут быть применены для обработки различными силанами или производными силана, такими как силан или производные силана, включающие ненасыщенный циклоалкеновый фрагмент, такой как норборнен, производное норборнена (например, (гетеро)норборнен, включающий атом кислорода или азота вместо одного из атомов углерода), трансциклооктен, производные трансциклооктена, трансциклопентен, транс-циклогептен, транс-циклононен, бицикло[3,3,1]нон-1-ен, бицикло[4,3,1]дец-1(9)-ен, бицикло[4,2,1]нон-1(8)-ен и бицикло[4,2,1]нон-1-ен. Любой из упомянутых циклоалкенов может быть замещен, например, группой R, такой как водород, алкил, алкенил, алкинил, циклоалкил, циклоалкенил, циклоалкинил, арил, гетероарил, гетероалициклил, аралкил или (гетероалициклил)алкил. Пример производного норборнена включает [(5-бицикло[2,2,1]гепт-2-енил)этил]триметоксисилан. В других примерах эти способы могут быть применены, если силан или производное силана включает ненасыщенный циклоалкиновый фрагмент, такой как циклооктин, производное циклооктина или бициклононины (например, бицикло[6,1,0]нон-4-ин или его производные, бицикло[6,1,0]нон-2-ин или бицикло[6,1,0]нон-3-ин). Эти циклоалкины могут быть замещены любыми из групп R, рассмотренных в настоящей работе.Vapor deposition, YES process and/or silanization in a vacuum desiccator can be used to treat various silanes or silane derivatives such as silane or silane derivatives containing an unsaturated cycloalkene moiety such as norbornene, a norbornene derivative (e.g. (hetero)norbornene , including an oxygen or nitrogen atom instead of one of the carbon atoms), transcyclooctene, derivatives of transcyclooctene, transcyclopentene, trans-cycloheptene, trans-cyclononene, bicyclo[3,3,1]non-1-ene, bicyclo[4,3,1] dec-1(9)-ene, bicyclo[4.2.1]non-1(8)-ene and bicyclo[4.2.1]non-1-ene. Any of the cycloalkenes mentioned may be substituted, for example, with an R group such as hydrogen, alkyl, alkenyl, alkynyl, cycloalkyl, cycloalkenyl, cycloalkynyl, aryl, heteroaryl, heteroalicyclyl, aralkyl, or (heteroalicyclyl)alkyl. An example of a norbornene derivative includes [(5-bicyclo[2.2.1]hept-2-enyl)ethyl]trimethoxysilane. In other examples, these methods can be applied if the silane or silane derivative includes an unsaturated cycloalkyne moiety, such as cyclooctyne, a cyclooctyne derivative, or bicyclononines (e.g., bicyclo[6.1.0]non-4-yne or derivatives thereof, bicyclo[6 ,1,0]non-2-yne or bicyclo[6,1,0]non-3-yne). These cycloalkynes may be substituted by any of the R groups discussed in this work.

В результате присоединения силана или производного силана образуется предварительно обработанная (например, силанизированная) отвержденная структурированная смола 14', которая включает силанизированные углубления и силанизированные промежуточные участки.As a result of the addition of the silane or silane derivative, a pre-treated (eg, silanized) cured structured resin 14' is formed, which includes silanized depressions and silanized intermediate regions.

В других примерах отвержденная структурированная смола 14' может не подвергаться силанизации. Напротив, отвержденная структурированная смола 14' может быть подвергнута плазменному травлению, после чего на протравленную плазмой отвержденную структурированную смолу 14' может быть непосредственно нанесено центрифугированием (или осаждено другим способом) полимерное покрытие 18. В этом примере при плазменном травлении может образовываться вещество (вещества), активирующее поверхность (например, гидроксильные (С-ОН или Si-OH) и/или карбоксильные группы), с помощью которого полимерное покрытие 18 может закрепляться на отвержденной структурированной смоле 14'. В этих примерах полимерное покрытие 18 выбирают таким образом, чтобы оно реагировало с поверхностными группами, образующимися при плазменном травлении.In other examples, the cured structured resin 14' may not be silanized. In contrast, the cured structured resin 14' may be subjected to plasma etching, after which the plasma etched cured structured resin 14' may be directly spin-coated (or otherwise deposited) with the polymer coating 18. In this example, the plasma etching may form substance(s) activating the surface (for example, hydroxyl (C-OH or Si-OH) and/or carboxyl groups), with which the polymer coating 18 can be fixed on the cured structured resin 14'. In these examples, the polymer coating 18 is chosen to be reactive with the surface groups formed during plasma etching.

В других примерах отвержденная структурированная смола 14' может включать непрореагировавшие эпоксигруппы, и, таким образом, он может не подвергаться силанизации, поскольку непрореагировавшие эпоксигруппы могут непосредственно реагировать с функциональными аминогруппами полимерного покрытия 18. В этом примере может быть выполнено плазменное травление, например, если необходимо очистить поверхность от возможно имеющихся загрязняющих веществ.In other examples, the cured structured resin 14' may include unreacted epoxy groups, and thus may not be silanized because the unreacted epoxy groups may directly react with the amino functional groups of the polymer coating 18. In this example, plasma etching can be performed, for example, if necessary. clean the surface of possible contaminants.

Затем полимерное покрытие 18 может быть нанесено на предварительно обработанную отвержденную структурированную смолу 14' (как указано между Фиг. 3С и 3С). Полимерное покрытие 18 может представлять собой полужесткий полимерный материал, проницаемый для жидкостей и газов, закрепленный на отвержденнойм структурированной смоле 14'.The polymer coating 18 may then be applied to the pre-treated cured structured resin 14' (as indicated between FIGS. 3C and 3C). The polymeric coating 18 may be a semi-rigid polymeric material, permeable to liquids and gases, fixed on the cured structured resin 14'.

Пример полимерного покрытия 18 включает сополимер акриламида, такой как сополимер N-(5-азидоацетамидилпентил)акриламида и акриламида (англ. poly(N-(5-azidoacetamidylpentyl)acrylamide-co-acrylamide, сокращенно PAZAM). PAZAM и некоторые другие формы сополимеров акриламида могут быть представлены следующей структурой (I):Poly(N-(5-azidoacetamidylpentyl)acrylamide-co-acrylamide, abbreviated as PAZAM) copolymer of acrylamide, such as N-(5-azidoacetamidylpentyl)acrylamide-acrylamide copolymer can be represented by the following structure (I):

где:where:

R¹ представляет собой Н или необязательно замещенный алкил;R ¹ is H or optionally substituted alkyl;

R^A выбран из группы, состоящей из аз идо, необязательно замещенной аминогруппы, необязательно замещенного алкенила, необязательно замещенного гидразона, необязательно замещенного гидразина, карбоксила, гидроксигруппы, необязательно замещенного тетразола, необязательно замещенного тетразина, нитрилоксида, нитрона и тиола;R ^A is selected from the group consisting of azo ido, optionally substituted amino, optionally substituted alkenyl, optionally substituted hydrazone, optionally substituted hydrazine, carboxyl, hydroxy, optionally substituted tetrazole, optionally substituted tetrazine, nitrile oxide, nitrone, and thiol;

каждый из R⁵, R₆ и R₈ независимо выбран из группы, состоящей из Н и необязательно замещенного алкила;each of R ⁵ , R ₆ and R ₈ is independently selected from the group consisting of H and optionally substituted alkyl;

каждая из групп-(СН₂)_p- может быть необязательно замещена;each of the -(CH ₂ ) _p - groups may be optionally substituted;

р представляет собой целое число, составляющее от 1 до 50;p is an integer from 1 to 50;

n представляет собой целое число, составляющее от 1 до 50000; иn is an integer from 1 to 50000; and

m представляет собой целое число, составляющее от 1 до 100000.m is an integer ranging from 1 to 100000.

Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что размещение повторяющихся элементов "n" и "m" в структуре (I) является репрезентативным, и мономерные субъединицы могут находиться в полимерной структуре в любом порядке (например, в случайном порядке, в виде блок-полимера, структурированного полимера или их комбинации).One skilled in the art will appreciate that the placement of the repeating elements "n" and "m" in structure (I) is representative, and the monomeric subunits can be in any order in the polymer structure (e.g., randomly, block-wise). polymer, structured polymer, or combinations thereof).

Молекулярная масса PAZAM может составлять от приблизительно 10 кДа до приблизительно 1500 кДа или в одном из конкретных примеров может составлять приблизительно 312 кДа.The molecular weight of PAZAM can be from about 10 kDa to about 1500 kDa, or in one specific example, it can be about 312 kDa.

В некоторых примерах PAZAM представляет собой линейный полимер. В некоторых других примерах PAZAM представляет собой сшитый полимер с невысокой плотностью сшивок.In some examples, PAZAM is a linear polymer. In some other examples, PAZAM is a crosslinked polymer with a low crosslink density.

В других примерах структура, составляющая полимерное покрытие 18, может быть вариантом структуры (I). В одном из примеров акриламидная единица может быть заменена N,N-диметилакриламидом (

). В этом примере акриламидная единица в структуре (I) может быть заменена единицей

в которой каждый из R₆, R₇ и R₈ представляет собой Н, и каждый из R₉ и R₁₀ представляет собой метальную группу (а не Н, как в случае акриламида). В этом примере q может представлять собой целое число, составляющее от 1 до 100000. В другом примере наряду с акриламидной единицей может быть применен N,N-диметилакриламид. В этом примере кроме повторяющихся элементов "n" и "m" структура (I) может включать единицу

в которой каждый из R₆, R₇ и R₈ представляет собой Н, и каждый из R₉ и R₁₀ представляет собой метальную группу. В этом примере q может представлять собой целое число, составляющее от 1 до 100000.In other examples, the structure constituting polymer coating 18 may be a variant of structure (I). In one example, the acrylamide unit may be replaced by N,N-dimethylacrylamide (

). In this example, the acrylamide unit in structure (I) can be replaced by the unit

in which each of R ₆ , R ₇ and R ₈ represents H, and each of R ₉ and R ₁₀ represents a methyl group (and not H, as in the case of acrylamide). In this example, q may be an integer ranging from 1 to 100,000. In another example, N,N-dimethylacrylamide may be used along with the acrylamide unit. In this example, in addition to the repeated elements "n" and "m", the structure (I) can include a unit

in which each of R ₆ , R ₇ and R ₈ represents H, and each of R ₉ and R ₁₀ represents a methyl group. In this example, q may be an integer ranging from 1 to 100000.

В другом примере полимера повторяющийся элемент "n" в структуре (I) может быть заменен мономером, включающим гетероциклическую азидогруппу, имеющую структуру (II):In another polymer example, the repeating element "n" in structure (I) can be replaced by a monomer containing a heterocyclic azido group having structure (II):

где R¹ представляет собой Н или С1-С4 алкил; R₂ представляет собой Н или С1-С4 алкил; L представляет собой линкер (соединительную группу), включающий неразветвленную цепочку, содержащую от 2 до 20 атомов, выбранных из группы, состоящей из углерода, кислорода и азота, и 10 необязательных заместителей на атомах углерода и любых атомах азота цепочки; Е представляет собой неразветвленную цепочку, включающую от 1 до 4 атомов, выбранных из группы, состоящей из углерода, кислорода и азота, и необязательные заместители на атомах углерода и любых атомах азота цепочки; А представляет собой амид, замещенный по атому N, где к атому N присоединен Н или С1-С4 алкил; и Z представляет собой азотсодержащий гетероцикл. Примеры Z включают циклы, содержащие от 5 до 10 членов, в виде одной циклической структуры или структуры из конденсированных циклов.where R ¹ represents H or C1-C4 alkyl; R ₂ is H or C1-C4 alkyl; L is a linker (connecting group) comprising a straight chain containing from 2 to 20 atoms selected from the group consisting of carbon, oxygen and nitrogen, and 10 optional substituents on carbon atoms and any nitrogen atoms of the chain; E is a straight chain containing from 1 to 4 atoms selected from the group consisting of carbon, oxygen and nitrogen, and optional substituents on carbon atoms and any nitrogen atoms of the chain; A is an amide substituted at the N atom, where H or C1-C4 alkyl is attached to the N atom; and Z is a nitrogen-containing heterocycle. Examples of Z include rings containing 5 to 10 members as a single ring structure or a fused ring structure.

В другом примере полимер может включать повторяющуюся единицу, соответствующую каждой из структур (III) и (IV):In another example, the polymer may include a repeating unit corresponding to each of structures (III) and (IV):

где каждый из R^1a, R^2a, R^1b и R^2b независимо выбран из водорода, необязательно замещенного алкила или необязательно замещенного фенила; каждый из R^3a и R^3b независимо выбран из водорода, необязательно замещенного алкила, необязательно замещенного фенила или необязательно замещенного С7-С14 аралкила; и каждый из L¹ и L² независимо выбран из необязательно замещенного алкиленового линкера или необязательно замещенного гетероалкиленового линкера.where each of R ^1a , R ^2a , R ^1b and R ^2b is independently selected from hydrogen, optionally substituted alkyl or optionally substituted phenyl; each of R ^3a and R ^3b is independently selected from hydrogen, optionally substituted alkyl, optionally substituted phenyl, or optionally substituted C7-C14 aralkyl; and each of L ¹ and L ² is independently selected from an optionally substituted alkylene linker or an optionally substituted heteroalkylene linker.

Следует понимать, что для получения полимерного покрытия 18 могут быть применены другие функционализированные молекулы, при условии, что они были функционализированы для того, чтобы взаимодействовать с предварительно обработанной отвержденной структурированной смолой 14' и наносимым впоследствии праймером (праймерами) 24. Другие примеры молекул, подходящих для образования полимерного покрытия 18, включают молекулы, образующие коллоидную структуру, такие как агароза, или сетчатую полимерную структуру, такие как желатин, или сшитую полимерную структуру, такие как полиакриламидные полимеры и сополимеры, не содержащий силана акриламид (англ. silane free acrylamide, сокращенно SFA) или азидолизированный вариант SFA. Примеры подходящих полиакриламидных полимеров могут быть синтезированы из акриламида и акриловой кислоты или акриловой кислоты, содержащей винильную группу, или из мономеров, вступающих в реакции [2+2] фото-циклоприсоединения. Другие примеры молекул, подходящих для образования полимерного покрытия 18, включают смешанные сополимеры акриламидов и акрилатов. Также могут быть применены разветвленные полимеры, такие как звездообразные полимеры, полимеры со звездообразной структурой макромолекул или звездообразные блок-сополимеры, дендримеры и подобные полимеры.It should be understood that other functionalized molecules may be used to form the polymer coating 18, provided that they have been functionalized to react with the pre-treated cured structured resin 14' and the subsequently applied primer(s) 24. Other examples of suitable molecules to form a polymer coating 18, include molecules forming a colloidal structure, such as agarose, or a network polymer structure, such as gelatin, or a cross-linked polymer structure, such as polyacrylamide polymers and copolymers, silane free acrylamide (eng. silane free acrylamide, abbreviated SFA) or an azidolized version of SFA. Examples of suitable polyacrylamide polymers can be synthesized from acrylamide and acrylic acid or acrylic acid containing a vinyl group, or from [2+2] photo-cycloaddition monomers. Other examples of molecules suitable for forming polymer coating 18 include mixed copolymers of acrylamides and acrylates. Branched polymers such as star polymers, star polymers or star block copolymers, dendrimers and the like can also be used.

Функционализированная молекула (например, PAZAM) может быть осаждена на поверхность предварительно обработанной отвержденной структурированной смолы 14' посредством нанесения покрытия центрифугированием или нанесения покрытия маканием или окунанием или распределением функционализированной молекулы под действием положительного или отрицательного давления, или с помощью другой подходящей методики. Функционализированная молекула может присутствовать в смеси. В одном из примеров смесь включает PAZAM в воде или в смеси этанола и воды.The functionalized molecule (e.g., PAZAM) may be deposited onto the surface of the pre-treated cured structured resin 14' by spin coating or dip or dip coating, or positive or negative pressure distribution of the functionalized molecule, or other suitable technique. The functionalized molecule may be present in the mixture. In one example, the mixture includes PAZAM in water or in a mixture of ethanol and water.

После нанесения в виде покрытия функционализированная молекула также может быть подвергнута отверждению, что приводит к образованию полимерного покрытия 18 на всей структурированной подложке (т.е. в углублении (углублениях) 16 и на промежуточном участке (участках) 22). В одном из примеров отверждение функционализированной молекулы может быть проведено при температуре, составляющей от комнатной температуры (например, приблизительно 25°С) до приблизительно 95°С, в течение времени, составляющего от приблизительно 1 миллисекунды до приблизительно нескольких суток. Согласно другому примеру, продолжительность отверждения может составлять от 10 секунд до по меньшей мере 24 часов. В другом примере продолжительность может составлять от приблизительно 5 минут до приблизительно 2 часов.Once coated, the functionalized molecule can also be cured to form a polymeric coating 18 over the entire patterned substrate (i.e., recess(s) 16 and intermediate region(s) 22). In one example, the curing of the functionalized molecule can be carried out at a temperature ranging from room temperature (eg, about 25°C) to about 95°C for a time of from about 1 millisecond to about several days. According to another example, the curing time may be from 10 seconds to at least 24 hours. In another example, the duration may be from about 5 minutes to about 2 hours.

Присоединение полимерного покрытия 18 к предварительно обработанным углублениям и промежуточным участкам может происходить за счет ковалентных связей. Ковалентное связывание полимерного покрытия 18 с силанизированными или обработанным плазменным травлением углублениям позволяет фиксировать полимерное покрытие 18 в углублениях 16 в течение всего срока службы готовой проточной ячейки при выполнении различных операций. Ниже приведены некоторые примеры реакций, которые могут протекать между силаном или производным силана и полимерным покрытием 18.The attachment of the polymeric coating 18 to the pre-treated depressions and intermediate areas may occur through covalent bonds. The covalent bonding of the polymer coating 18 to the silanized or plasma-etched recesses allows the polymer coating 18 to be fixed in the recesses 16 for the life of the finished flow cell in various operations. The following are some examples of reactions that can take place between a silane or silane derivative and polymer coating 18.

Если силан или производное силана включает в качестве ненасыщенного фрагмента норборнен или производное норборнена, то норборнен или производное норборнена может: i) вступать в реакцию 1,3-биполярного циклоприсоединения с азидом/азидогруппой PAZAM; ii) вступать в реакцию сочетания с группой тетразина, присоединенной к PAZAM; вступать в реакцию циклоприсоединения с группой гидразона, присоединенной к PAZAM; вступать в фото-клик реакцию с группой тетразола, присоединенной к PAZAM; или вступать в реакцию циклоприсоединения с группой нитрилоксида, присоединенной к PAZAM.If the silane or silane derivative includes norbornene or norbornene derivative as an unsaturated moiety, then norbornene or norbornene derivative can: i) undergo a 1,3-bipolar cycloaddition reaction with the PAZAM azide/azido group; ii) couple with a tetrazine group attached to PAZAM; enter into a cycloaddition reaction with a hydrazone group attached to PAZAM; enter into a photo-click reaction with a tetrazole group attached to PAZAM; or enter into a cycloaddition reaction with a nitrile oxide group attached to PAZAM.

Если силан или производное силана в качестве ненасыщенного фрагмента включает циклооктин или производное цикпооктина, то циклооктин или производное циклооктина могут: i) вступать в протекающую под действием напряжения реакцию азид-алкинного 1,3-циклоприсоединения (англ. strain-promoted azide-alkyne 1,3-cycloaddition, сокращенно SPAAC) с азидом/азидогруппой PAZAM или ii) вступать в протекающую под действием напряжения реакцию алкин-нитрилоксидного циклоприсоединения с нитрилоксидной группой, присоединенной к PAZAM.If the silane or silane derivative contains cyclooctyne or a cyclooctyne derivative as an unsaturated moiety, then the cyclooctyne or cyclooctyne derivative can: i) undergo a stress-induced strain-promoted azide-alkyne 1 reaction; 3-cycloaddition, abbreviated as SPAAC) with an azide/azido group of PAZAM, or ii) undergo a stress-induced alkine-nitrile oxide cycloaddition reaction with a nitrile oxide group attached to PAZAM.

Если силан или производное силана в качестве ненасыщенного фрагмента включает бициклононин, то бициклононин под воздействием напряжения в бициклической кольцевой системе может вступать в аналогичную реакцию циклоприсоединения алкина согласно механизму SPAAC с азидами или нитрилоксидами, присоединенными к PAZAM.If the silane or silane derivative includes bicyclononine as an unsaturated moiety, then bicyclononine, under the influence of tension in the bicyclic ring system, can enter into a similar alkyne cycloaddition reaction according to the SPAAC mechanism with azides or nitrile oxides attached to PAZAM.

Для формирования полимерного покрытия 18 в углублении (углублениях) 16, но не на промежуточном участке (участках) 22 отвержденной структурированной смолы 14', полимерное покрытие 18 может быть удалено с промежуточных участков 22 шлифовкой. Шлифовка может быть произведена с применением мягкой химической суспензии (включающей, например, абразивное вещество, буфер, хелатирующий агент, поверхностно-активное вещество и/или диспергирующий агент), которая может удалять полимерное покрытие 18 с промежуточных участков 22, не оказывая разрушительного действия на нижележащую отвержденную структурированную смолу 14' и/или нижележащую подложку 12, находящуюся в обрабатываемых участках. В альтернативном варианте шлифовка может быть выполнена с помощью раствора, который не включает абразивных частиц. Химическая суспензия может быть применена в химической системе механического удаления шлифовкой. В этом примере шлифовальная головка (головки)/пластина (пластины) или другое шлифовальное устройство (устройства) способно снимать шлифовкой полимерное покрытие 18 с промежуточных участков 22, оставляя полимерное покрытие 18 в углублениях 16 и оставляя нижележащую отвержденную структурированную смолу 14' по меньшей мере по существу неповрежденным. Например, шлифовальная головка может представлять собой шлифовальную головку Strasbaugh ViPRR II. В другом примере шлифовка может быть выполнено с помощью шлифовальной пластины и раствора, не содержащего абразива. Например, шлифовальная пластина может быть применена в комбинации с раствором, не содержащим абразивных частиц (т.е. раствором, который не включает абразивных частиц).In order to form the resin coating 18 in the recess(s) 16 but not in the intermediate region(s) 22 of the cured structured resin 14', the polymer coating 18 may be removed from the intermediate regions 22 by grinding. Grinding can be done using a mild chemical slurry (including, for example, an abrasive, buffer, chelating agent, surfactant, and/or dispersant) that can remove polymeric coating 18 from intermediate areas 22 without damaging the underlying cured structured resin 14' and/or underlying substrate 12 located in the areas to be treated. Alternatively, grinding can be done with a solution that does not include abrasive particles. The chemical slurry can be used in a mechanical grinding chemical removal system. In this example, the grinding head(s)/plate(s) or other grinding device(s) is capable of sanding off the resin coating 18 from the intermediate areas 22, leaving the resin coating 18 in the recesses 16 and leaving the underlying cured structured resin 14' for at least being intact. For example, the grinding head may be a Strasbaugh ViPRR II grinding head. In another example, sanding can be done with a sanding pad and a non-abrasive solution. For example, a sanding pad may be used in combination with a solution that does not contain abrasive particles (ie, a solution that does not include abrasive particles).

На Фиг. 3D показана заготовка 10 проточной ячейки после нанесения слоя полимера 18 в углубления 16. Заготовка 10 проточной ячейки может быть подвергнута очистке. Очистка может включать применение водяной бани и ультразвукового воздействия. Температура водяной бани может поддерживаться относительно низкой и составлять от приблизительно 22°С до приблизительно 30°С. Силанизированная структурированная подложка с покрытием, обработанным шлифовкой, также может быть высушена центрифугированием или с помощью другой подходящей методики.On FIG. 3D shows the flow cell preform 10 after the polymer layer 18 has been applied to the recesses 16. The flow cell preform 10 may be cleaned. Cleaning may include the use of a water bath and ultrasonic treatment. The temperature of the water bath can be kept relatively low and range from about 22°C to about 30°C. The silanized structured support with a polished finish can also be dried by spin or other suitable technique.

Как указано между изображениями на Фиг. 3D и Фиг. 3Е, для прививки праймера 24 к полимерному покрытию 18, находящемуся в углублении (углублениях) 16, производят прививку. Праймер 24 может представлять собой любой из праймеров прямой амплификации или праймеров обратной амплификации, которые включают алкинную функциональную группу или другой терминированный праймер (праймер с другой терминальной (конечной) группой). Другие примеры терминированных праймеров, которые могут быть применены, включают праймер с терминальной тетразиновой группой, праймер с терминальной азидогруппой, праймер с терминальной аминогруппой, праймер с терминальной эпоксидной или глицидильной группой, праймер с терминальной тиофосфатной группой, праймер с терминальной тиольной группой, праймер с терминальной альдегидной группой, праймер с терминальной гидразиногруппой, праймер с терминальной фосфорамидитной группой и праймер с терминальной группой триазолиндиона. Также может быть применена смесь праймеров. Конкретные примеры подходящих праймеров включают праймеры Р5 или Р7, которые имеются на поверхности коммерчески доступных проточных ячеек, поставляемых Illumina Inc. для секвенирования на платформах HISEQ™, HISEQX™, MISEQ™, MISEQDX™, MINISEQ™, NEXTSEQ™, NEXTSEQDX™, NOVASEQ™, ISEQ™, GENOME ANALYZER™ и других инструментальных платформах.As indicated between the images in Fig. 3D and Fig. 3E, primer 24 is grafted onto polymeric coating 18 in recess(s) 16 to graft. Primer 24 may be any of the forward amplification primers or reverse amplification primers that include an alkyne functional group or another terminated primer (a primer with a different terminal (terminal) group). Other examples of terminated primers that can be used include tetrazine-terminated primer, azido-terminated primer, amino-terminated primer, epoxy- or glycidyl-terminated primer, thiophosphate-terminated primer, thiol-terminated primer, aldehyde group, a primer with a terminal hydrazino group, a primer with a terminal phosphoramidite group, and a primer with a terminal triazolinedione group. A mixture of primers may also be used. Specific examples of suitable primers include primers P5 or P7, which are available on the surface of commercially available flow cells supplied by Illumina Inc. for sequencing on HISEQ™, HISEQX™, MISEQ™, MISEQDX™, MINISEQ™, NEXTSEQ™, NEXTSEQDX™, NOVASEQ™, ISEQ™, GENOME ANALYZER™ and other instrument platforms.

В одном из примеров прививка может быть выполнена проточным осаждением (например, с применением временно закрепленной крышки), нанесением покрытия маканием, нанесением покрытия распылением, нанесением покрытия распределением или любым другим подходящим способом, с помощью которого можно присоединить праймер (праймеры) 24 к полимерному покрытию 18. В каждом из перечисленных примеров методик может быть применен раствор или смесь праймеров, которые могут включать праймер (праймеры), воду, буфер и катализатор.In one example, grafting can be done by flow coating (e.g., using a temporarily attached cap), dipping coating, spray coating, distribution coating, or any other suitable method by which primer(s) 24 can be attached to the polymer coating. 18. In each of the above examples of techniques, a primer solution or mixture may be used, which may include primer(s), water, buffer, and catalyst.

Нанесение покрытия маканием может включать погружение заготовки 10 проточной ячейки (показанной на Фиг. 3D) в серию ванн с регулируемой температурой. В ваннах также может иметься регулировка потока, и/или они могут находиться в атмосфере азота. Ванны могут содержать раствор или смесь праймера. При пропускании через различные ванны происходит присоединение праймера (праймеров) 24 к функциональной группе (группам), к которой может прикрепляться праймер, имеющимся на полимерном покрытии 18, находящемся в по меньшей мере некотором углублении (углублениях) 16. В одном из примеров заготовку 10 проточной ячейки вводят в первую ванну, содержащую раствор или смесь праймера, в которой происходит реакция присоединения праймера (праймеров) 24, после чего заготовку 10 вводят в следующие ванны для промывки. Перемещение из одной ванны в другую может быть выполнено с помощью автоматического манипулятора или вручную. При нанесении покрытия маканием также может быть применена система сушки.Dip coating may involve immersing the flow cell preform 10 (shown in FIG. 3D) in a series of temperature controlled baths. The baths may also have flow control and/or be under a nitrogen atmosphere. Baths may contain a primer solution or mixture. When passing through various baths, the primer(s) 24 are attached to the functional group(s) to which the primer can be attached, present on the polymer coating 18 located in at least some recess(s) 16. the cells are introduced into the first bath containing the primer solution or mixture in which the addition reaction of the primer(s) 24 takes place, after which the preform 10 is introduced into the following washing baths. Transfer from one bath to another can be done with an automatic manipulator or manually. In dip coating, a drying system can also be used.

Нанесение покрытия распылением может быть выполнено распылением раствора или смеси праймера непосредственно на заготовку 10 проточной ячейки. Многослойная структура с покрытием, нанесенным распылением, может быть подвергнута инкубации в течение времени, составляющего от приблизительно 4 минут до приблизительно 60 минут, при температуре, составляющей от приблизительно 0°С до приблизительно 70°С. После инкубации раствор или смесь праймера могут быть разбавлены и удалены с помощью, например, устройства для нанесения покрытия центрифугированием.Spray coating can be performed by spraying the primer solution or mixture directly onto the flow cell blank 10 . The spray-coated multilayer structure can be incubated for a period of time from about 4 minutes to about 60 minutes at a temperature of from about 0°C to about 70°C. After incubation, the primer solution or mixture can be diluted and removed using, for example, a spin coater.

Нанесение покрытия распределением раствора может быть выполнено способом, включающим налив и центрифугирование, и, таким образом, оно может быть выполнено с помощью устройства для нанесения центрифугированием. Раствор или смесь праймера может быть нанесена (вручную или автоматизированным способом) на заготовку 10 проточной ячейки. Наносимый раствор или смесь праймера могут быть нанесены на или распределены по всей поверхности заготовки 10 проточной ячейки. Заготовка 10 проточной ячейки с покрытием, содержащим праймер, может быть подвергнута инкубации в течение времени, составляющего от приблизительно 2 минут до приблизительно 60 минут, при температуре, составляющей от приблизительно 0°С до приблизительно 80°С. После инкубации раствор или смесь праймера могут быть разбавлены и удалены с помощью, например, устройства для нанесения покрытия центрифугированием.Coating by spreading the solution can be performed by a method including pouring and spinning, and thus can be done with a spin coater. The primer solution or mixture can be applied (manually or automatically) to the flow cell preform 10 . The applied primer solution or mixture can be applied to or spread over the entire surface of the flow cell preform 10 . The primer-coated flow cell preform 10 may be incubated for about 2 minutes to about 60 minutes at a temperature of about 0°C to about 80°C. After incubation, the primer solution or mixture can be diluted and removed using, for example, a spin coater.

На Фиг. 3F представлен пример проточной ячейки 10' после прививки праймера. Несмотря на то, что показан праймер 24 единственного типа, следует понимать, что могут быть присоединены два или более различных праймера 24.On FIG. 3F shows an example of a flow cell 10' after primer grafting. While a single type of primer 24 is shown, it should be understood that two or more different primers 24 may be attached.

На Фиг. 3Е и 3F показаны примеры проточной ячейки 10' без присоединенной к ней крышки. Несмотря на то, что крышка не показана, проточные ячейки 10' могут иметь крышку, присоединенную к по меньшей мере части промежуточного участка 22. Крышка может быть присоединена до или после прививки праймера 24. Если крышку присоединяют до прививки праймера 24, то следует понимать, что для прививки может быть применен проточный способ. При проточном способе раствор или смесь праймера может быть введена в проточный канал (каналы) (ограниченный крышкой и промежуточным участком 22) через соответствующее впускное отверстие (отверстия) (не показано), раствор или смесь может быть выдержана в проточном канале (каналах) в течение времени (т.е. инкубационного периода), достаточного для закрепления праймера (праймеров) 24 на полимерном покрытии 18 в одном или более углублениях 16, после чего может быть извлечена из соответствующего выпускного отверстия (отверстий) (не показано). После присоединения праймера 24 через проточный канал (канал) может быть пропущена дополнительная текучая среда (среды) для промывки уже функционализированных углублений и проточного канала (каналов).On FIG. 3E and 3F show examples of a flow cell 10' without a lid attached to it. Although the lid is not shown, the flow cells 10' may have a lid attached to at least a portion of the intermediate portion 22. The lid may be attached before or after primer 24 grafting. If the lid is attached before primer 24 grafting, it should be understood that the flow method can be used for grafting. In a flow-through method, the primer solution or mixture may be introduced into the flow channel(s) (delimited by the lid and intermediate portion 22) through the appropriate inlet(s) (not shown), the solution or mixture may be held in the flow channel(s) for sufficient time (i.e., incubation period) for primer(s) 24 to attach to polymer coating 18 in one or more recesses 16, after which it can be removed from the appropriate outlet(s) (not shown). After primer 24 is attached, additional fluid(s) may be passed through the flow channel(s) to flush the already functionalized recesses and flow channel(s).

Крышка может быть помещена на промежуточный участок 22 таким образом, что она ограничивает один проточный канал или совокупность гидравлически разделенных проточных каналов.A cover may be placed on the intermediate portion 22 in such a way that it defines a single flow channel or a plurality of hydraulically separated flow channels.

Крышка может состоять из любого материала, который прозрачен для возбуждающего излучения, направленного на углубление (углубления) 16. Например, крышка может быть изготовлена из стекла (например, Corning Eagle XG (CEXG), боросиликатного стекла, плавленого оксида кремния и т.д.), пластмассы или подобного материала. Примером коммерчески доступного подходящего боросиликатного стекла является D 263®, поставляемое Schott North America, Inc. Коммерчески доступными примерами подходящих пластмассовых материалов, а именно, циклоолефиновых полимеров, являются продуты ZEONOR®, поставляемые Zeon Chemicals L.P.The lid may be any material that is transparent to the excitation radiation directed at the recess(s) 16. For example, the lid may be made of glass (e.g., Corning Eagle XG (CEXG), borosilicate glass, fused silica, etc.). ), plastics or similar material. An example of a commercially available suitable borosilicate glass is D 263® available from Schott North America, Inc. Commercially available examples of suitable plastic materials, namely cycloolefin polymers, are the ZEONOR® products supplied by Zeon Chemicals L.P.

В некоторых примерах крышка может составлять одно целое с боковой стенкой (стенками), которая соответствует форме той части промежуточного участка 22, к которой она будет присоединена. Например, в прозрачном блоке может быть вытравлен желобок, в результате чего образуется по существу плоская (например, верхняя) часть и боковая стенка (стенки), выступающая за пределы по существу плоской части. При установке блока с вытравленным желобком на промежуточный участок 22 желобок может становиться проточным каналом.In some examples, the lid may be integral with the side wall(s) that conform to the shape of the part of the intermediate portion 22 to which it will be attached. For example, a groove can be etched into the transparent block, resulting in a substantially flat (eg, top) portion and sidewall(s) extending beyond the substantially flat portion. By placing the etched grooved block on the intermediate portion 22, the groove can become a flow channel.

В других примерах боковая стенка (стенки) и крышка могут быть отдельными компонентами, соединенными друг с другом. Например, крышка может представлять собой по существу прямоугольный блок, имеющий по меньшей мере по существу плоскую наружную поверхность и по меньшей мере по существу плоскую внутреннюю поверхность, которая ограничивает часть (например, верхнюю часть) проточного канала (после соединения с частью промежуточного участка 22). Блок может быть установлен на (например, соединен с) боковую стенку (стенки), которая соединена с частью промежуточного участка 22 и образует боковую стенку (стенки) проточного канала. В этом примере боковая стенка (стенки) может включать любой из материалов, которые, согласно настоящему изобретению, подходят для изготовления разделительного слоя (описанного ниже).In other examples, the side wall(s) and the lid may be separate components connected to each other. For example, the cover may be a substantially rectangular block having at least a substantially flat outer surface and at least a substantially flat inner surface that defines a portion (e.g., top) of the flow channel (after being connected to a portion of the intermediate section 22) . The block may be mounted on (eg, connected to) a side wall(s) which is connected to a portion of the intermediate section 22 and forms the side wall(s) of the flow channel. In this example, the side wall(s) may include any of the materials that are suitable for making the separating layer (described below) according to the present invention.

Крышка может быть присоединена с помощью любой подходящей методики, такой как лазерная сварка, диффузионное соединение, анодная сварка, пайка эвтектическим сплавом, плазмоактивируемое соединение, пайка стеклокристаллическим припоем или другими способами, известными в данной области техники. В одном из примеров для соединения крышки с частью промежуточного участка 22 может быть применен разделительный слой. Разделительный слой может состоять из любого материала, который может герметично соединять по меньшей мере некоторые из промежуточных участков 22 с крышкой.The lid may be attached using any suitable technique such as laser welding, diffusion bonding, anode welding, eutectic alloy soldering, plasma activated bonding, glass crystal soldering, or other methods known in the art. In one example, a separating layer may be used to connect the lid to a portion of the intermediate portion 22. The separating layer may be any material that can seal at least some of the intermediate portions 22 to the lid.

В одном из примеров разделительный слой может быть изготовлен из материала, поглощающего излучение с длиной волны, которую пропускает крышка и/или отвержденная структурированная смола 14'. В свою очередь, поглощенная энергия затрачивается на образование связи между разделительным слоем и крышкой и между разделительным слоем и отвержденной структурированной смолой 14'. Одним из примеров материала, поглощающего излучение, является черный KAPTON® (полиимид, содержащий углеродную сажу), поставляемый DuPont (США), полоса поглощения которого находится при приблизительно 1064 нм. Следует понимать, что может быть применен полиимид, не содержащий углеродной сажи, но при этом должна быть выбрана такая длина волны, при которой происходит существенное поглощение энергии натуральным полиимидным материалом (например, при 480 нм). В другом примере для соединения может быть применен полиимид CEN JP, который облучают светом с длиной волны 532 нм. Если разделительный слой изготовлен из материала, поглощающего излучение, то разделительный слой может быть расположен на границе раздела между крышкой и частью промежуточного участка 22 таким образом, чтобы разделительный слой контактировал с целевой соединительной областью. Может быть приложено сжимающее усилие (например, давление приблизительно 100 PSI (что приблизительно соответствует 6,20⋅10⁵ Па)) при одновременном воздействии на границу раздела энергии лазера с подходящей длиной волны (т.е. с облучением материала, поглощающего излучение). Для создания подходящего соединения энергия лазера может воздействовать на границу раздела как сверху, так и снизу.In one example, the separating layer may be made of a material that absorbs radiation at a wavelength that the cover and/or the cured structured resin 14' transmits. In turn, the absorbed energy is used to form a bond between the release layer and the lid and between the release layer and the cured structured resin 14'. One example of a material that absorbs radiation is black KAPTON® (polyimide containing carbon black) supplied by DuPont (USA), the absorption band of which is at approximately 1064 nm. It should be understood that carbon black-free polyimide can be used, but the wavelength must be chosen at which there is significant energy absorption by the natural polyimide material (eg, at 480 nm). In another example, a CEN JP polyimide can be used for the connection, which is irradiated with light at a wavelength of 532 nm. If the separating layer is made of a radiation absorbing material, then the separating layer may be positioned at the interface between the cover and part of the intermediate portion 22 such that the separating layer is in contact with the target bonding area. A compressive force (eg, a pressure of approximately 100 PSI (corresponding to approximately 6.20 x 10 ⁵ Pa)) can be applied while exposing the interface to laser energy at a suitable wavelength (i.e., irradiating a material that absorbs radiation). To create a suitable connection, the laser energy can act on the interface both from above and below.

В другом примере разделительный слой может контактировать с материалом, поглощающим излучение. Материал, поглощающий излучение, может быть нанесен на границу раздела между разделительным слоем и крышкой, а также на границу раздела между разделительным слоем и частью промежуточного участка 22. Например, разделительный слой может состоять из полиимида, и отдельный материал, поглощающий излучение, может представлять собой углеродную сажу. В этом примере отдельный материал, поглощающий излучение, поглощает лазерную энергию, которая затрачивается на образование связей между разделительным слоем и крышкой и между разделительным слоем и частью промежуточного участка 22. В этом примере к соответствующим границам раздела может быть приложено сжимающее усилие и одновременно к границам раздела может быть подана энергия лазерного излучения с подходящей длиной волны (т.е. произведено одновременное облучение материала, поглощающего излучение).In another example, the separating layer may be in contact with a radiation absorbing material. The radiation absorbing material may be applied to the interface between the separating layer and the cover, as well as to the interface between the separating layer and part of the intermediate section 22. For example, the separating layer may be composed of polyimide, and the separate radiation absorbing material may be carbon black. In this example, a separate radiation absorbing material absorbs the laser energy that is expended in forming bonds between the separating layer and the cover and between the separating layer and part of the intermediate section 22. In this example, a compressive force can be applied to the respective interfaces and simultaneously to the interfaces laser energy of a suitable wavelength can be applied (i.e., simultaneous irradiation of the material absorbing the radiation).

Проточные ячейки 10', рассмотренные в настоящей работе, могут быть применены для осуществления множества различных методик или способов секвенирования, включающих методики, часто называемые секвенированием синтезом (англ. sequencing-by-synthesis, сокращенно SBS), циклическим секвенированием массивов, секвенированием лигированием, пиросеквенированием и т.д. Поскольку полимерное покрытие 18 и присоединенный праймер (праймеры) 24 находятся в углублениях 16, а не на промежуточных участках 22, то при применении любой из указанных методик амплификация будет локализована только в углублениях.The flow cells 10' discussed in this work can be used to implement many different sequencing techniques or methods, including techniques often referred to as sequencing-by-synthesis (English sequencing-by-synthesis, abbreviated as SBS), cycle sequencing of arrays, sequencing by ligation, pyrosequencing etc. Because the polymer coating 18 and the attached primer(s) 24 are in the recesses 16 and not in the intermediate regions 22, any of these techniques will localize amplification only to the recesses.

В качестве примера можно указать, что реакция секвенирования синтезом (SBS) может быть проведена в такой системе, как системы секвенирования HISEQ™, HISEQX™, MISEQ™, MISEQDX™, MINISEQ™, NOVASEQ™, ISEQ™, NEXTSEQDX™ или NEXTSEQ™, поставляемые lllumina, Inc. (San Diego, CA). При проведении SBS для определения последовательности нуклеотидов в матрице, отслеживают удлинение (достройку) праймера из нуклеиновых кислот (например, праймера секвенирования) вдоль матрицы из нуклеиновых кислот (т.е. матрицы секвенирования). Химическим процессом, лежащим в основе этого способа, может быть полимеризация (например, катализируемая полимеразным ферментом) или лигирование (например, катализируемое лигазным ферментом). В одном из конкретных SBS способов, в котором применяют полимеразу, флуоресцентно меченые нуклеотиды присоединяются к праймеру секвенирования (достраивая таким образом праймер секвенирования) в соответствии с расположением нуклеотидов в матрице, и определение порядка и типа нуклеотидов, присоединяющихся к праймеру секвенирования, может быть применено для определения последовательности матрицы.By way of example, a sequencing-by-synthesis (SBS) reaction can be carried out on a system such as the HISEQ™, HISEQX™, MISEQ™, MISEQDX™, MINISEQ™, NOVASEQ™, ISEQ™, NEXTSEQDX™ or NEXTSEQ™ sequencing systems, supplied by lllumina, Inc. (San Diego, CA). When conducting SBS to determine the sequence of nucleotides in the matrix, the extension (extension) of the nucleic acid primer (eg, sequencing primer) along the nucleic acid matrix (ie, sequencing template) is monitored. The chemical process underlying this process may be polymerization (eg catalyzed by a polymerase enzyme) or ligation (eg catalyzed by a ligase enzyme). In one particular SBS method using a polymerase, fluorescently labeled nucleotides are attached to a sequencing primer (thus extending the sequencing primer) according to the arrangement of the nucleotides in the template, and determining the order and type of nucleotides attached to the sequencing primer can be used to matrix sequence definitions.

Перед секвенированием на праймеры 24 амплификации может быть произведено воздействие библиотекой секвенирования, которую амплифицируют любым подходящим способом, таким как генерация кластеров.Prior to sequencing, amplification primers 24 may be exposed to a sequencing library that is amplified by any suitable method, such as cluster generation.

В одном из примеров генерации кластеров фрагменты библиотеки копируются с гибридизованных праймеров 24 посредством удлинения по 3'-концу с помощью высокоточной (англ. high-fidelity) ДНК полимеразы. Исходные фрагменты библиотеки подвергают денатурации, в результате чего остаются иммобилизованные копии. Для амплификации иммобилизованных копий может быть применена изотермическая мостиковая амплификация. Например, скопированные матрицы сворачиваются для гибридизации с соседним комплементарным праймером 24, и полимераза копирует скопированные матрицы, что приводит к образованию двухцепочечных (двухнитевых) мостиков, которые подвергаются денатурации с образованием одноцепочечных нитей. Эти две нити сворачиваются и гибридизуются с соседними комплементарными праймерами 24 и вновь достраиваются с образованием двух новых двухцепочечных петель. Процесс повторяют на каждой копии матрицы, проводя циклы изотермической денатурации и амплификации с образованием плотных клональных кластеров. Каждый кластер двухцепочечных мостиков подвергается денатурации. В одном из примеров обратную цепочку (англ. reverse strand) удаляют специфичным отщеплением основания, в результате чего остаются прямые (forward) полинуклеотидные матричные цепочки. Следует понимать, что образование кластеров приводит к образованию нескольких матричных цепочек.In one example of cluster generation, library fragments are copied from hybridized primers 24 by 3' extension with high-fidelity DNA polymerase. The original library fragments are denatured, leaving immobilized copies. Isothermal bridge amplification can be used to amplify immobilized copies. For example, the copied templates are folded to hybridize with the adjacent complementary primer 24, and the polymerase copies the copied templates, resulting in the formation of double-stranded (double-stranded) bridges, which are denatured to form single-stranded strands. These two strands fold and hybridize with adjacent complementary primers 24 and re-strand to form two new double-stranded loops. The process is repeated on each copy of the template, carrying out cycles of isothermal denaturation and amplification with the formation of dense clonal clusters. Each cluster of double-stranded bridges undergoes denaturation. In one example, the reverse strand is removed by specific base cleavage, leaving forward polynucleotide template chains. It should be understood that the formation of clusters leads to the formation of several matrix chains.

Для инициирования первого цикла SBS один или более меченых нуклеотидов, ДНК полимераза и т.д. могут быть направлены в/через проточный канал и т.д., в котором достройка праймера секвенирования приводит к встраиванию меченого нуклеотида в матричные цепочки. Такое встраивание может быть обнаружено с помощью акта визуализации. Во время акта визуализации система освещения (не показана) может направлять возбуждающее излучение на функционализированные углубления. Во время акта визуализации любое излучение (если таковое имеется), испускаемое отвержденной структурированной смолой 14' в результате воздействия света с длиной волны возбуждения синем и/или в зеленом диапазоне, может быть i) неподходящим для обнаружения, поскольку его интенсивность ниже порогового значения обнаружения, или ii) благодаря слабой аутофлуоресценции отвержденной структурированной смолы 14' обнаруживаемым в виде шума. Таким образом, отвержденная структурированная смола 14', рассмотренная в настоящей работе, по существу невидима для детектора.To initiate the first round of SBS, one or more labeled nucleotides, DNA polymerase, etc. can be directed into/through the flow channel, etc., in which the completion of the sequencing primer leads to the insertion of the labeled nucleotide into template chains. Such embedding can be detected by the act of visualization. During the act of rendering, an illumination system (not shown) may direct excitation radiation to the functionalized recesses. During the rendering event, any radiation (if any) emitted by the cured structured resin 14' as a result of exposure to blue and/or green excitation wavelength light may be i) unsuitable for detection because its intensity is below the detection threshold, or ii) due to the weak autofluorescence of the cured structured resin 14' detectable as noise. Thus, the cured structured resin 14' discussed in this paper is essentially invisible to the detector.

В некоторых примерах нуклеотиды могут дополнительно обладать свойством обратимого терминатора, который прекращает последующее удлинение праймера после добавления нуклеотида к праймеру секвенирования. Например, к праймеру секвенирования может быть добавлен нуклеотидный аналог, содержащий фрагмент обратимого терминатора, в результате чего последующее удлинение не может произойти до тех пор, пока не будет добавлен деблокирующий агент, способный удалить этот фрагмент. Таким образом, в тех примерах, в которых применяют обратимые терминаторы, в проточный канал и т.д. может быть направлен деблокирующий реагент (до или после обнаружения).In some examples, the nucleotides may further have the property of a reversible terminator that terminates subsequent primer extension after the addition of the nucleotide to the sequencing primer. For example, a nucleotide analog containing a reversible terminator fragment can be added to a sequencing primer, such that subsequent extension cannot occur until a deblocking agent is added that can remove the fragment. Thus, in those examples where reversible terminators are used, into the flow channel, etc. a deblocking reagent may be sent (before or after detection).

Между различными этапами подачи текучих сред может быть проведена промывка (промывки). Цикл SBS может быть повторен n раз для удлинения праймера секвенирования на n нукпеотидов, в результате чего может быть определена последовательность длины n.Flushing(s) may be performed between the various fluid supply steps. The SBS cycle can be repeated n times to extend the sequencing primer by n nucleotides, whereby a sequence of length n can be determined.

Несмотря на то, что был подробно рассмотрен способ SBS, следует понимать, что проточные ячейки, рассмотренные в настоящей работе, могут быть применены в других протоколах секвенирования, для генотипирования или в других химических и/или биологических анализах. Секвенирование спаренных концов позволяет обнаруживать геномные перегруппировки и повторяющиеся последовательности элементов, а также слияние генов и новые транскрипты. В другом примере проточные ячейки, рассмотренные в настоящей работе, могут быть применены для генерации библиотеки на клетках.Although the SBS method has been discussed in detail, it should be understood that the flow cells discussed in this work can be applied in other sequencing protocols, for genotyping, or in other chemical and/or biological assays. Paired-end sequencing can detect genomic rearrangements and repetitive element sequences, as well as gene fusion and new transcripts. In another example, the flow cells discussed in this paper can be used to generate a library on cells.

Несмотря на то, что примеры, показанные на Фиг. 1, 2 и 3A-3F, иллюстрируют применение примеров смоляных композиций для изготовления проточной ячейки, следует понимать, что рассмотренные в настоящей работе смоляные композиции могут быть применены для других целей, для которых необходимы низкие интенсивности аутофлуоресценции. В одном из примеров смоляная композиция 14, 14' может быть применена в любой методике SBS с оптическим обнаружением. В других примерах смоляная композиция 14, 14' может быть применена для изготовления плоских волноводов, комплементарных металло-оксидных полупроводников (англ. complementary metal-oxide-semiconductor, сокращенно CMOS) и т.д.Although the examples shown in FIG. 1, 2, and 3A-3F illustrate the use of examples of resin compositions for fabrication of a flow cell, it should be understood that the resin compositions discussed herein may be used for other applications that require low autofluorescence intensities. In one example, the resin composition 14, 14' can be used in any SBS technique with optical detection. In other examples, the resin composition 14, 14' can be used to make planar waveguides, complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS for short), etc.

Для дополнительной иллюстрации настоящего изобретения ниже приведены примеры. Следует понимать, что эти примеры приведены для иллюстрации и не ограничивают объем настоящего изобретения.To further illustrate the present invention, examples are given below. It should be understood that these examples are provided to illustrate and do not limit the scope of the present invention.

Описание примеров осуществления изобретенияDescription of exemplary embodiments of the invention

Пример 1Example 1

Были получены семь примеров смоляных композиций. Каждый пример включал отличающуюся от других матрицу из эпоксидной смолы, которая включала функционализированный глицидильной группой POSS; функционализированный эпоксициклогексилэтильной группой POSS; простой триглицидиловый эфир триметилолпропана; тетракис(эпоксициклогексилэтил)тетраметил-циклотетрасилоксан; сополимер (эпоксициклогексилэтил)метилсилоксана и диметилсилоксана; 1,3-бис[2-(3,4-эпоксициклогексил)этил]тетраметил-дисилоксан; или 1,3-бис(глицидоксипропил)тетраметил-дисилоксан. Приблизительно 17 масс. % каждой из применяемых матриц на основе эпоксидной смолы, соответственно, смешивали с приблизительно 1,2 масс. % суммарной массы комбинации сравнительного фотоинициатора/генератора фотокислоты, которая включала тиоксант-9-он (ITX) (приблизительно 0,34 масс. %) и TEGO® PC 1467 (Evonik Industries) (приблизительно 0,85 масс. %), приблизительно 1,4 масс. % полиакрилата (BYK®-350) и с растворителем (PGMEA). Растворитель составлял дополнение композиции до 100% (приблизительно 80 масс. %). Эту комбинацию фотоинициатора/генератора фотокислоты принимали за сравнительную комбинацию, поскольку она генерирует сильную аутофлуоресценцию при освещении возбуждающим светом синего и зеленого диапазона. Однако этот пример был выполнен для демонстрации способности различных матриц на основе эпоксидной смолы подвергаться наноимпринтингу (печати наноразмерных элементов).Were obtained seven examples of resin compositions. Each example included a different epoxy resin matrix that included glycidyl-functionalized POSS; functionalized with an epoxycyclohexylethyl group POSS; simple triglycidyl ether of trimethylolpropane; tetrakis(epoxycyclohexylethyl)tetramethylcyclotetrasiloxane; a copolymer of (epoxycyclohexylethyl)methylsiloxane and dimethylsiloxane; 1,3-bis[2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl]tetramethyldisiloxane; or 1,3-bis(glycidoxypropyl)tetramethyldisiloxane. Approximately 17 wt. % of each of the applied matrices based on epoxy resin, respectively, was mixed with approximately 1.2 wt. % of the total weight of the comparative photoinitiator/photoacid generator combination that included thioxanth-9-one (ITX) (about 0.34 wt.%) and TEGO® PC 1467 (Evonik Industries) (about 0.85 wt.%), approximately 1 .4 wt. % polyacrylate (BYK®-350) and with solvent (PGMEA). The solvent was the addition of the composition to 100% (approximately 80 wt.%). This photoinitiator/photoacid generator combination was taken as a comparative combination because it generates strong autofluorescence when illuminated with blue and green excitation light. However, this example was performed to demonstrate the ability of various epoxy resin matrices to undergo nanoimprinting (printing of nanoscale elements).

Каждую из применяемых смоляных композиций осаждали нанесением покрытия центрифугированием (со скоростью 2200 об./мин. (оборотов в минуту) в течение приблизительно 1 минуты) на подложку из стекла или кремния. После осаждения смоляные композиции подвергали термообработке при невысокой температуре, составляющей приблизительно 120°С, в течение приблизительно 2 минут для удаления PGMEA. Затем на осажденные смоляные композиции способом наноимпринтной литографии наносили отпечаток. Рабочий штамп вдавливали в нанесенную композицию, и затем смолу облучали УФ светом светодиодной УФ лампы для отверждения в течение приблизительно 20 секунд. После удаления рабочего штампа также выполняли термообработку при повышенной температуре, составляющей 250°С, в течение приблизительно 10 минут.Each of the resin compositions used was deposited by spin coating (at 2200 rpm (revolutions per minute) for about 1 minute) onto a glass or silicon substrate. After precipitation, the resin compositions were heat treated at a low temperature of approximately 120° C. for approximately 2 minutes to remove the PGMEA. The deposited resin compositions were then imprinted by nanoimprint lithography. The working stamp was pressed into the applied composition, and then the resin was irradiated with UV light from a UV LED curing lamp for approximately 20 seconds. After removing the working die, heat treatment was also performed at an elevated temperature of 250° C. for about 10 minutes.

В каждой из смол последовательно способом наноимпринтинга создавали наноэлементы. С помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) были получены изображения двух отвержденных структурированных смол. СЭМ изображения других отвержденных структурированных смол не получали. На Фиг. 4А и 4В показаны, соответственно, изображения отвержденных структурированных смол, полученных с применением простого триглицидилового эфира триметилолпропана и тетракис(эпоксициклогексилэтил)-тетраметилциклотетрасилоксана. Эти изображения показывают, что матрицы на основе эпоксидной смолы, рассмотренные в настоящей работе, могут быть подвергнуты наноимпринтингу для образования подходящих углублений в проточных ячейках или для других подходящих устройств. Полагают, что аутофлуоресценция будет слабой после замены сравнительной комбинации фотоинициатора/генератора фотокислоты данного примера комбинацией фотоинициатора/генератора фотокислоты согласно настоящему изобретению или генератором фотокислоты, непосредственно генерирующим фотокислоту согласно настоящему изобретению.In each of the resins, nanoelements were created sequentially by the method of nanoimprinting. Scanning electron microscope (SEM) images were taken of two cured structured resins. SEM images of other cured structured resins were not obtained. On FIG. 4A and 4B show, respectively, images of cured structured resins made using trimethylolpropane triglycidyl ether and tetrakis(epoxycyclohexylethyl)-tetramethylcyclotetrasiloxane. These images show that the epoxy resin matrices discussed in this paper can be nanoimprinted to form suitable recesses in flow cells or other suitable devices. Autofluorescence is expected to be weak after replacing the comparative photoinitiator/photoacid generator combination of this example with the photoinitiator/photoacid generator combination of the present invention or the photoacid generator directly generating photoacid of the present invention.

Пример 2Example 2

Был получен пример первой смоляной композиции согласно изобретению, содержащий эпоксициклогексил-POSS (приблизительно 13 масс. %) и функционализированный глицидилом POSS (приблизительно 4 масс. %), дифенил(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксид (приблизительно 0,34 масс. %) в качестве фотоинициатора, TEGO® PC 1467 (приблизительно 0,85 масс. %) в качестве генератора фотокислоты и приблизительно 1,4 масс. % полиакрилата (BYK®-350). Компоненты смешивали в растворителе (PGMEA), который составлял дополнение композиции до 100%. Пример первой смолы осаждали нанесением покрытия центрифугированием (при 2200 об./мин. в течение приблизительно 1 минуты) на многослойную структуру из кремния размером 3 дюйма (что приблизительно составляет 7,62 см). После осаждения первую смоляную композицию подвергали термообработке при невысокой температуре, составляющей приблизительно 120°С, в течение приблизительно 2 минут для удаления PGMEA. Затем на осажденные смоляные композиции способом наноимпринтной литографии наносили отпечаток. Рабочий штамп вдавливали в нанесенную композицию, и затем смолу облучали УФ светом светодиодной УФ лампы для отверждения в течение приблизительно 20 секунд. После удаления рабочего штампа также выполняли термообработку при повышенной температуре, составляющей 250°С, в течение приблизительно 10 минут. На Фиг. 5А представлена черно-белая репродукция исходного цветного изображения отвержденной структурированной смолы.An example of a first resin composition according to the invention was obtained containing epoxycyclohexyl-POSS (approximately 13 wt.%) and glycidyl-functionalized POSS (approximately 4 wt.%), diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide (approximately 0.34 wt. %) as a photoinitiator, TEGO® PC 1467 (approximately 0.85 wt. %) as a photoacid generator and approximately 1.4 wt. % polyacrylate (BYK®-350). The components were mixed in a solvent (PGMEA), which was the addition of the composition to 100%. An example of the first resin was spin coated (at 2200 rpm for about 1 minute) onto a 3 inch (approximately 7.62 cm) silicon layer structure. After deposition, the first resin composition was subjected to heat treatment at a low temperature of approximately 120°C for approximately 2 minutes to remove PGMEA. The deposited resin compositions were then imprinted by nanoimprint lithography. The working stamp was pressed into the applied composition, and then the resin was irradiated with UV light from a UV LED curing lamp for about 20 seconds. After removing the working die, heat treatment was also performed at an elevated temperature of 250° C. for about 10 minutes. On FIG. 5A is a black and white reproduction of the original color image of the cured structured resin.

Был получен пример второй смоляной композиции согласно изобретению. Эта смола включала эпоксициклогексил-POSS (приблизительно 13 масс. %) и функционализированный глицидилом POSS (приблизительно 4 масс. %) в качестве матрицы из эпоксидной смолы, гексафторантимонат диарилйодония (SYLANTO™ 7MS, поставляемый Synthos Specialties) (приблизительно 0,85 масс. %) в качестве генератора фотокислоты, непосредственно генерирующего фотокислоту, и приблизительно 1,4 масс. % полиакрилата (BYK®-350). Компоненты смешивали в растворителе (PGMEA), который составлял дополнение композиции до 100%. Пример второй смолы осаждали нанесением покрытия центрифугированием (при 2200 об./мин. в течение приблизительно 1 минуты) на многослойную структуру из кремния размером 3 дюйма (что приблизительно составляет 7,62 см). После осаждения вторую смоляную композицию подвергали термообработке при невысокой температуре, составляющей приблизительно 120°С, в течение приблизительно 2 минут для удаления PGMEA. Затем на осажденные смоляные композиции способом наноимпринтной литографии наносили отпечаток. Рабочий штамп вдавливали в нанесенную композицию, и затем смолу облучали УФ светом светодиодной УФ лампы для отверждения в течение приблизительно 20 секунд. После удаления рабочего штампа также выполняли термообработку при повышенной температуре, составляющей 250°С, в течение приблизительно 10 минут. На Фиг. 5В представлена черно-белая репродукция исходного цветного изображения отвержденной структурированной смолы.An example of a second resin composition according to the invention was obtained. This resin included epoxycyclohexyl-POSS (approximately 13 wt %) and glycidyl-functionalized POSS (approximately 4 wt %) as an epoxy resin matrix, diaryliodonium hexafluoroantimonate (SYLANTO™ 7MS, supplied by Synthos Specialties) (approximately 0.85 wt %. ) as a photoacid generator directly generating photoacid, and approximately 1.4 wt. % polyacrylate (BYK®-350). The components were mixed in a solvent (PGMEA), which was the addition of the composition to 100%. An example of the second resin was spin coated (at 2200 rpm for about 1 minute) onto a 3 inch (approximately 7.62 cm) silicon laminate. After deposition, the second resin composition was subjected to heat treatment at a low temperature of approximately 120°C for approximately 2 minutes to remove PGMEA. The deposited resin compositions were then imprinted by nanoimprint lithography. The working stamp was pressed into the applied composition, and then the resin was irradiated with UV light from a UV LED curing lamp for approximately 20 seconds. After removing the working die, heat treatment was also performed at an elevated temperature of 250° C. for about 10 minutes. On FIG. 5B is a black and white reproduction of the original color image of the cured structured resin.

Был получен другой пример первой смоляной композиции согласно изобретению, включающей эпоксициклогексил-POSS (приблизительно 13 масс. %) и функционализированный глицидилом POSS (приблизительно 4 масс. %), этил(2,4,6-триметилбензоил)фенилфосфинат (приблизительно 0,34 масс. %) в качестве фотоинициатора, TEGO® PC 1467 (приблизительно 0,85 масс. %) в качестве генератора фотокислоты и приблизительно 1,4 масс. % полиакрилата (BYK®-350). Компоненты смешивали в растворителе (PGMEA), который составлял дополнение композиции до 100%. Этот пример первой смолы осаждали нанесением покрытия центрифугированием (при 2200 об./мин. в течение приблизительно 1 минуты) на многослойную структуру из кремния размером 3 дюйма (что приблизительно составляет 7,62 см). После осаждения первую смоляную композицию подвергали термообработке при невысокой температуре, составляющей приблизительно 120°С, в течение приблизительно 2 минут для удаления PGMEA. Затем на осажденные смоляные композиции способом наноимпринтной литографии наносили отпечаток. Рабочий штамп вдавливали в нанесенную композицию, и затем смолу облучали УФ светом светодиодной УФ лампы для отверждения в течение приблизительно 20 секунд. После удаления рабочего штампа также выполняли термообработку при повышенной температуре, составляющей 250°С, в течение приблизительно 10 минут. На Фиг. 5С представлена черно-белая репродукция исходного цветного изображения отвержденной структурированной смолы.Another example of the first resin composition according to the invention was obtained, comprising epoxycyclohexyl-POSS (approximately 13 wt.%) and glycidyl-functionalized POSS (approximately 4 wt.%), ethyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)phenyl phosphinate (approximately 0.34 wt. %) as a photoinitiator, TEGO® PC 1467 (approximately 0.85 wt. %) as a photoacid generator and approximately 1.4 wt. % polyacrylate (BYK®-350). The components were mixed in a solvent (PGMEA), which was the addition of the composition to 100%. This first resin example was spin coated (at 2200 rpm for about 1 minute) onto a 3 inch (approximately 7.62 cm) silicon laminate. After deposition, the first resin composition was subjected to heat treatment at a low temperature of approximately 120°C for approximately 2 minutes to remove PGMEA. The deposited resin compositions were then imprinted by nanoimprint lithography. The working stamp was pressed into the applied composition, and then the resin was irradiated with UV light from a UV LED curing lamp for approximately 20 seconds. After removing the working die, heat treatment was also performed at an elevated temperature of 250° C. for about 10 minutes. On FIG. 5C is a black and white reproduction of the original color image of the cured structured resin.

Был получен другой пример первой смоляной композиции согласно изобретению, включающей эпоксициклогексил-POSS (приблизительно 13 масс. %) и функционализированный глицидилом POSS (приблизительно 4 масс. %), 2,2-диметокси-2-фенилацетофенона (приблизительно 0,34 масс. %) в качестве фотоинициатора, TEGO® PC 1467 (приблизительно 0,85 масс. %) в качестве генератора фотокислоты и приблизительно 1,4 масс. % полиакрилата (BYK®-350). Компоненты смешивали в растворителе (PGMEA), который составлял дополнение композиции до 100%. Этот пример первой смолы осаждали нанесением покрытия центрифугированием (при 2200 об./мин. в течение приблизительно 1 минуты) на многослойную структуру из кремния размером 3 дюйма (что приблизительно составляет 7,62 см). После осаждения первую смоляную композицию подвергали термообработке при невысокой температуре, составляющей приблизительно 120°С, в течение приблизительно 2 минут для удаления PGMEA. Затем на осажденные смоляные композиции способом наноимпринтной литографии наносили отпечаток. Рабочий штамп вдавливали в нанесенную композицию, и затем смолу облучали УФ светом светодиодной УФ лампы для отверждения в течение приблизительно 20 секунд. После удаления рабочего штампа также выполняли термообработку при повышенной температуре, составляющей 250°С, в течение приблизительно 10 минут. На Фиг. 5D представлена черно-белая репродукция исходного цветного изображения отвержденной структурированной смолы.Another example of the first resin composition according to the invention was obtained, comprising epoxycyclohexyl-POSS (approximately 13 wt.%) and glycidyl-functionalized POSS (approximately 4 wt.%), 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (approximately 0.34 wt.% ) as a photoinitiator, TEGO® PC 1467 (approximately 0.85 wt. %) as a photoacid generator and approximately 1.4 wt. % polyacrylate (BYK®-350). The components were mixed in a solvent (PGMEA), which was the addition of the composition to 100%. This example of the first resin was spin coated (at 2200 rpm for about 1 minute) onto a 3 inch (approximately 7.62 cm) silicon laminate. After deposition, the first resin composition was subjected to heat treatment at a low temperature of approximately 120°C for approximately 2 minutes to remove PGMEA. The deposited resin compositions were then imprinted by nanoimprint lithography. The working stamp was pressed into the applied composition, and then the resin was irradiated with UV light from a UV LED curing lamp for about 20 seconds. After removing the working die, heat treatment was also performed at an elevated temperature of 250° C. for about 10 minutes. On FIG. 5D is a black and white reproduction of the original color image of the cured structured resin.

Эти изображения показывают, что различные примеры первой и второй смоляных композиций, рассмотренных в настоящей работе, могут быть подвергнуты наноимпринтингу для образования подходящих углублений в проточных ячейках или для других подходящих устройств. Полагают, что эти отвержденные и структурированные смолы также будут генерировать слабую аутофлуоресценцию при освещении возбуждающим светом с длиной волны в синем и/или зеленом диапазоне.These images show that various examples of the first and second resin compositions discussed herein can be nanoimprinted to form suitable recesses in flow cells or other suitable devices. It is believed that these cured and structured resins will also generate low autofluorescence when illuminated with blue and/or green wavelength excitation light.

Пример 3Example 3

Были получены девять смоляных композиций. Три композиции представляли собой сравнительные примеры (включающие сравнительную комбинацию фотоинициатора/генератора фотокислоты), одна из композиций представляла собой пример с гасителем (включающий гаситель и сравнительную комбинацию фотоинициатора/генератора фотокислоты), и пять композиций представляли собой примеры, содержащие комбинацию фотоинициатора/генератора фотокислоты. В Таблице 1 представлены различные компоненты различных смол. Компоненты смешивали друг с другом и с одинаковым количеством (приблизительно 1,4 масс. %) полиакрилата BYK 350. Каждый образец разбавляли PGMEA таким образом, чтобы готовая композиция включала от приблизительно 17 масс. % до приблизительно 22 масс. % компонентов смоляной композиции (эпоксидной смолы, фотоинициатора и/или генератора фотокислоты, гасителя (если его применяют) и полиакрилата) и дополнение до 100% составлял PGMEA.Nine resin compositions were obtained. Three compositions were comparative examples (comprising a comparative photoinitiator/photoacid generator combination), one of the compositions was an quencher example (comprising a quencher and a comparative photoinitiator/photoacid generator combination), and five compositions were examples containing a photoinitiator/photoacid generator combination. Table 1 lists the various components of various resins. The components were mixed with each other and with the same amount (approximately 1.4 wt.%) BYK 350 polyacrylate. Each sample was diluted with PGMEA so that the finished composition included from approximately 17 wt. % to about 22 wt. % of resin composition components (epoxy resin, photoinitiator and/or photoacid generator, quencher (if used) and polyacrylate) and addition to 100% was PGMEA.

Каждый образец осаждали нанесением покрытия центрифугированием (при 2200 об./мин. в течение приблизительно 1 минуты) на многослойную структуру из кремния. После осаждения соответствующие композиции подвергали термообработке при невысокой температуре, составляющей приблизительно 120°С, в течение приблизительно 2 минут для удаления PGMEA. Затем соответствующие смоляные композиции подвергали УФ отверждению под воздействием УФ излучения светодиодной лампы в течение приблизительно 20 секунд. Также выполняли термообработку при повышенной температуре, составляющей 250°С, в течение приблизительно 10 минут.Each sample was deposited by spin coating (at 2200 rpm for about 1 minute) onto the silicon stack. After precipitation, the respective compositions were subjected to heat treatment at a low temperature of approximately 120°C for approximately 2 minutes to remove PGMEA. The respective resin compositions were then subjected to UV curing under UV light from a LED lamp for approximately 20 seconds. Heat treatment was also performed at an elevated temperature of 250° C. for about 10 minutes.

Каждый из отвержденных образцов (сравнительные примеры, примеры и пример с гасителем), соответственно, облучали возбуждающим светом с длиной волны в синем диапазоне и с длиной волны в зеленом диапазоне, измеряя генерируемую аутофлуоресценцию с помощью визуализации высокого разрешения. На Фиг. 6 показаны усредненные результаты аутофлуоресценции каждой из смол сравнительных примеров, смолы примера с гасителем и смол, полученных согласно примерам. Как показано, смолы согласно примерам Пр. 1-5 генерировали гораздо более слабую аутофлуоресценцию по сравнению со смолами, включающими сравнительные комбинации фотоинициатора/генератора фотокислоты, включаемые в примеры Сравн. 1, Сравн. 2, Сравн. 3 и Гаситель 1.Each of the cured samples (comparative examples, examples, and quencher example), respectively, was irradiated with excitation light at a wavelength in the blue range and at a wavelength in the green range, and the generated autofluorescence was measured by high-resolution imaging. On FIG. 6 shows the average autofluorescence results of each of the comparative example resins, the quencher example resin, and the resins prepared according to the examples. As shown, resins according to the examples of Ex. 1-5 generated much weaker autofluorescence compared to resins comprising comparative photoinitiator/photoacid generator combinations included in Examples Comp. 1, Comp. 2, Comp. 3 and Extinguisher 1.

Каждый из образцов Примера 3 также исследовали, применяя другое устройство для измерения аутофлуоресценции. Полученные результаты не показаны, однако, имеется хорошая корреляция между результатами, представленными на Фиг. 6, и результатами, полученными с помощью этого устройства.Each of the samples of Example 3 was also examined using a different autofluorescence measuring device. The results obtained are not shown, however, there is a good correlation between the results shown in FIG. 6 and the results obtained with this device.

Каждый из образцов также осаждали посредством нанесения покрытия центрифугированием (при 2200 об./мин. в течение приблизительно 1 минуты) на многослойную структуру из кремния и выполняли наноимпринтинг. После осаждения соответствующие композиции подвергали термообработке при невысокой температуре, составляющей приблизительно 120°С, в течение приблизительно 2 минут для удаления PGMEA, и затем в смоляную композицию вдавливали рабочий штамп. Затем соответствующие смоляные композиции подвергали УФ отверждению под воздействием УФ излучения светодиодной лампы в течение приблизительно 20 секунд. Также, после удаления рабочего штампа выполняли термообработку при повышенной температуре, составляющей 250°С, в течение приблизительно 10 минут. В каждой из смол сравнительных примеров, в смолах согласно примерам и в смоле примера с гасителем успешно получали наноразмерные элементы.Each of the samples was also deposited by spin coating (at 2200 rpm for about 1 minute) onto the silicon stack and nanoimprinted. After deposition, the respective compositions were heat-treated at a low temperature of about 120° C. for about 2 minutes to remove the PGMEA, and then a working die was pressed into the resin composition. The respective resin compositions were then subjected to UV curing under UV light from a LED lamp for approximately 20 seconds. Also, after removing the working die, heat treatment was performed at an elevated temperature of 250° C. for about 10 minutes. In each of the resins of the Comparative Examples, the resins of the Examples, and the resin of the quencher example, nanosized elements were successfully produced.

Пример 4Example 4

Образец Пр. 5, включающий в качестве фотоинициатора дифенил(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксид (англ. diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, сокращенно ТРО), демонстрировал очень слабую аутофлуоресценцию в Примере 3. По этой причине были получены варианты смолы этого примера, содержащие различные количества фотоинициатора. Количества эпоксидов и генератора фотокислоты оставались прежними. Соответственно, были получены примеры смоляных композиций 5А, 5В, 5С и 5D, содержащие количество ТРО, составляющее 0,25 от количества Примера 3, количество ТРО, составляющее 0,5 от количества Примера 3, такое же количество ТРО, как и в Примере 3 (т.е. равное количество) и количество ТРО, в 2 раза превышающее количество ТРО в Примере 3. В этом примере также исследовали смоляные композиции Сравн. 1 и Сравн. 2 Примера 3.Sample Pr. 5, including diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide as a photoinitiator (English diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide, abbreviated TPO), showed very weak autofluorescence in Example 3. For this reason, resin variants of this example containing varying amounts of photoinitiator. The amounts of epoxides and photoacid generator remained the same. Accordingly, examples of resin compositions 5A, 5B, 5C and 5D were obtained, containing an amount of TPO equal to 0.25 of Example 3, an amount of TPO equal to 0.5 of Example 3, the same amount of TPO as in Example 3. (ie equal amount) and the amount of TPO, 2 times the amount of TPO in Example 3. In this example, the resin compositions were also investigated Comp. 1 and Comp. 2 examples 3.

Каждый из образцов осаждали нанесением покрытия центрифугированием (при 2200 об./мин в течение приблизительно 1 минуты) на стеклянные подложки. После осаждения соответствующие композиции подвергали термообработке при невысокой температуре, составляющей приблизительно 120°С, в течение приблизительно 2 минут для удаления PGMEA. Затем соответствующие смоляные композиции подвергали УФ отверждению под воздействием УФ излучения светодиодной лампы в течение приблизительно 20 секунд. Также выполняли термообработку при повышенной температуре, составляющей 250°С, в течение приблизительно 10 минут.Each of the samples was deposited by spin coating (at 2200 rpm for approximately 1 minute) onto glass substrates. After precipitation, the respective compositions were subjected to heat treatment at a low temperature of approximately 120°C for approximately 2 minutes to remove PGMEA. The respective resin compositions were then subjected to UV curing under UV light from a LED lamp for approximately 20 seconds. Heat treatment was also performed at an elevated temperature of 250° C. for about 10 minutes.

Каждый из отвержденных образцов (сравнительные примеры и примеры 5А-5D), соответственно, облучали возбуждающим светом с длиной волны в синем диапазоне и с длиной волны в зеленом диапазоне, измеряя генерируемую аутофлуоресценцию с помощью визуализации высокого разрешения. На Фиг. 7 показаны усредненные результаты аутофлуоресценции каждой из смол согласно сравнительным примерам и смол согласно примерам, содержащих различные количества ТРО. Как показано, смолы, полученные согласно примерам Пр. 5A-5D, генерировали гораздо более слабую аутофлуоресценцию по сравнению со смолами, полученными согласно сравнительным примерам Сравн. 1 и Сравн. 2, которые содержали сравнительные комбинации фотоинициатора/генератора фотокислоты. При повышении количества ТРО уровень аутофлуоресценции повышался, но все же оставался более низким, чем в случае сравнительных примеров.Each of the cured samples (Comparative Examples and Examples 5A to 5D), respectively, was irradiated with excitation light at a wavelength in the blue range and at a wavelength in the green range, and the generated autofluorescence was measured by high-resolution imaging. On FIG. 7 shows the average autofluorescence results of each of the comparative example resins and example resins containing different amounts of TPO. As shown, the resins obtained according to the examples Ex. 5A-5D generated much weaker autofluorescence compared to resins prepared according to Comparative Examples Comp. 1 and Comp. 2 which contained comparative photoinitiator/photoacid generator combinations. With an increase in the amount of TPO, the level of autofluorescence increased, but still remained lower than in the case of comparative examples.

Смоляные композиции согласно примерам 5A-5D также, соответственно, осаждали нанесением покрытия центрифугированием (при 2200 об./мин. в течение приблизительно 1 минуты) на подложки из стекла и кремния и выполняли наноимпринтинг. После осаждения соответствующие композиции подвергали термообработке при невысокой температуре, составляющей приблизительно 120°С, в течение приблизительно 2 минут для удаления PGMEA, и затем в смоляную композицию вдавливали рабочий штамп. Затем соответствующие смоляные композиции подвергали УФ отверждению под воздействием УФ излучения светодиодной лампы в течение приблизительно 20 секунд. Также выполняли термообработку при повышенной температуре, составляющей 250°С, в течение приблизительно 10 минут. В каждой из смоляных композиций примеров 5A-5D успешно получали наноразмерные элементы на подложках каждого указанного типа.The resin compositions of Examples 5A-5D were also respectively spin-coated (at 2200 rpm for about 1 minute) onto glass and silicon substrates and nanoimprinted. After deposition, the respective compositions were heat-treated at a low temperature of about 120° C. for about 2 minutes to remove the PGMEA, and then a working die was pressed into the resin composition. The respective resin compositions were then subjected to UV curing under UV light from a LED lamp for approximately 20 seconds. Heat treatment was also performed at an elevated temperature of 250° C. for about 10 minutes. In each of the resin compositions of examples 5A-5D, nano-sized elements were successfully obtained on substrates of each type indicated.

Дополнительные замечанияAdditional Notes

Следует понимать, что все комбинации приведенных выше признаков и дополнительных признаков, более подробно рассмотренных ниже (при условии, что эти признаки не являются взаимоисключающими) составляют часть предмета изобретения, рассмотренного в настоящей работе. В частности, все комбинации раскрытых предметов изобретения, очевидные после прочтения предлагаемого описания, составляют часть предмета изобретения, рассмотренного в настоящей работе. Также следует понимать, что употребляемая в настоящем описании терминология, которая также может употребляться в любом документе, включенном в настоящее описание посредством ссылки, должна иметь значение, в наибольшей мере соответствующее конкретным признакам, рассмотренным в настоящей работе.It should be understood that all combinations of the above features and additional features discussed in more detail below (provided that these features are not mutually exclusive) form part of the subject matter of the invention discussed in this work. In particular, all combinations of the disclosed subjects of the invention, obvious after reading the proposed description, form part of the subject matter of the invention discussed in this work. It should also be understood that the terminology used in the present description, which can also be used in any document included in the present description by reference, should have the meaning that is most consistent with the specific features discussed in this work.

Упоминание в настоящем описании "одного примера", "другого примера", "примера" и т.д. означает, что конкретный элемент (например, элемент, структура и/или характеристика), раскрытый при описании этого примера, включен в по меньшей мере один пример, рассмотренный в настоящей работе, и может присутствовать или может отсутствовать в других примерах. Кроме того, следует понимать, что, если из контекста не ясно иное, то рассмотренные элементы любого примера могут быть скомбинированы в различных примерах любым подходящим образом.Reference in the present description to "one example", "another example", "example", etc. means that a specific element (eg, element, structure and/or characteristic) disclosed in the description of this example is included in at least one example discussed in this work, and may or may not be present in other examples. In addition, it should be understood that, unless otherwise clear from the context, the discussed elements of any example can be combined in various examples in any suitable way.

Следует понимать, что приведенные в настоящем описании диапазоны включают указанные диапазоны и любые величины или поддиапазоны, находящиеся в пределах указанного диапазона, как если бы такие величины или поддиапазоны были ясно обозначены. Например, следует понимать, что диапазон, составляющий от приблизительно 380 нм до приблизительно 480 нм, включает не только явным образом упомянутые пределы от приблизительно 380 нм до приблизительно 480 нм, но также включает индивидуальные величины, такие как приблизительно 408 нм, приблизительно 445,5 нм и т.д., и поддиапазоны, такие как от приблизительно 425 нм до приблизительно 475 нм и т.д. Кроме того, если для описания величины используют модификаторы "приблизительно" и/или "по существу", то они составляют небольшие вариации (до +/- 10%) от означенной величины.The ranges given herein are to be understood to include the indicated ranges and any values or subranges within the stated range, as if such values or subranges were clearly indicated. For example, it should be understood that the range of about 380 nm to about 480 nm includes not only the explicitly mentioned ranges of about 380 nm to about 480 nm, but also includes individual values such as about 408 nm, about 445.5 nm, etc., and subranges such as from about 425 nm to about 475 nm, etc. In addition, if the modifiers "approximately" and/or "essentially" are used to describe a value, then they constitute small variations (up to +/- 10%) from the indicated value.

Несмотря на то, что некоторые примеры были описаны подробно, следует понимать, что рассмотренные примеры могут быть модифицированы. Таким образом, приведенное выше описание не является ограничивающим.Although some of the examples have been described in detail, it should be understood that the discussed examples can be modified. Thus, the above description is not limiting.

Claims

1. Смоляная композиция, включающая:1. Resin composition, including:

матрицу из эпоксидной смолы;epoxy resin matrix;

свободнорадикальный фотоинициатор, выбранный из группы, состоящей из 2-этил-9,10-диметоксиантрацена, 2,2-диметокси-2-фенилацетофенона, 2-этокси-2-фенилацетофенона и фосфиноксида; иa free radical photoinitiator selected from the group consisting of 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-ethoxy-2-phenylacetophenone and phosphine oxide; and

генератор фотокислоты,photoacid generator,

где в отвержденном состоянии смоляная композиция отличается слабой аутофлуоресценцией или отсутствием аутофлуоресценции при облучении синим светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 380 нм до приблизительно 480 нм, или при облучении зеленым светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 510 нм до приблизительно 560 нм.wherein, in the cured state, the resin composition exhibits little or no autofluorescence when irradiated with blue light with an excitation wavelength of about 380 nm to about 480 nm, or when irradiated with green light with an excitation wavelength of between about 510 nm and about 560 nm .

2. Смоляная композиция по п. 1, где отвержденная смоляная композиция отличается слабой аутофлуоресценцией, и где слабая аутофлуоресценция при облучении отвержденной смоляной композиции светом, имеющим длину волны возбуждения в синем диапазоне, соответствует значению серого, составляющему менее 25000.2. The resin composition of claim 1, wherein the cured resin composition exhibits low autofluorescence, and wherein low autofluorescence when the cured resin composition is irradiated with light having an excitation wavelength in the blue range corresponds to a gray value of less than 25,000.

3. Смоляная композиция по п. 1, где отвержденная смоляная композиция отличается слабой аутофлуоресценцией, и где слабая аутофлуоресценция при облучении отвержденной смоляной композиции светом, имеющим длину волны возбуждения в синем диапазоне, соответствует значению серого, составляющему менее 5000.3. The resin composition according to claim 1, wherein the cured resin composition exhibits low autofluorescence, and wherein low autofluorescence when the cured resin composition is irradiated with light having an excitation wavelength in the blue range corresponds to a gray value of less than 5000.

4. Смоляная композиция по п. 1, где отвержденная смоляная композиция отличается слабой аутофлуоресценцией, и где слабая аутофлуоресценция при облучении отвержденной смоляной композиции светом, имеющим длину волны возбуждения в зеленом диапазоне, соответствует значению серого, составляющему менее 10000.4. The resin composition of claim 1, wherein the cured resin composition exhibits low autofluorescence, and wherein low autofluorescence when the cured resin composition is irradiated with light having an excitation wavelength in the green range corresponds to a gray value of less than 10,000.

5. Смоляная композиция по п. 1, где отвержденная смоляная композиция отличается слабой аутофлуоресценцией, и где слабая аутофлуоресценция при облучении отвержденной смоляной композиции светом, имеющим длину волны возбуждения в зеленом диапазоне, соответствует значению серого, составляющему менее 2500.5. The resin composition of claim 1, wherein the cured resin composition exhibits low autofluorescence, and wherein low autofluorescence when the cured resin composition is irradiated with light having an excitation wavelength in the green range corresponds to a gray value of less than 2500.

6. Смоляная композиция по п. 1, в которой матрица из эпоксидной смолы включает эпоксидный материал, выбранный из группы, состоящей из функционализированного эпоксидной группой полиэдрического олигомерного силсесквиоксана; простого триглицидилового эфира триметилолпропана; тетракис(эпоксициклогексилэтил)тетраметил-циклотетрасилоксана; сополимера (эпоксициклогексилэтил)метилсилоксана и диметилсилоксана; 1,3-бис[2-(3,4-эпоксициклогексил)этил]тетраметил-дисилоксана; 1,3-бис(глицидоксипропил)тетраметил-дисилоксана и комбинаций перечисленных веществ.6. The resin composition of claim 1, wherein the epoxy resin matrix comprises an epoxy material selected from the group consisting of an epoxy functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane; simple triglycidyl ether of trimethylolpropane; tetrakis(epoxycyclohexylethyl)tetramethylcyclotetrasiloxane; a copolymer of (epoxycyclohexylethyl)methylsiloxane and dimethylsiloxane; 1,3-bis[2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl]tetramethyldisiloxane; 1,3-bis(glycidoxypropyl)tetramethyl-disiloxane and combinations of these substances.

7. Смоляная композиция по п. 6, в которой матрица из эпоксидной смолы включает комбинацию двух функционализированных эпоксидной группой полиэдрических олигомерных силсесквиоксанов, где комбинация двух функционализированных эпоксидной группой полиэдрических олигомерных силсесквиоксанов включает функционализированный глицидильной группой полиэдрический олигомерный силсесквиоксан и функционализированный эпоксициклогексилэтильной группой полиэдрический олигомерный силсесквиоксан.7. The resin composition of claim 6, wherein the epoxy resin matrix comprises a combination of two epoxy-functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes, wherein the combination of two epoxy-functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes comprises a glycidyl functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane and an epoxycyclohexylethyl functionalized polyhedral silsesquioxane.

8. Смоляная композиция по п. 1, в которой свободнорадикальный фотоинициатор представляет собой фосфиноксид, и фосфиноксид выбран из группы, состоящей из дифенил(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксида; смеси дифенил(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксида и 2-гидрокси-2-метилпропиофенона; фенил-бис(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксида; этил(2,4,6-триметилбензоил)фенилфосфината и комбинаций перечисленных веществ.8. The resin composition of claim 1, wherein the free radical photoinitiator is a phosphine oxide and the phosphine oxide is selected from the group consisting of diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide; mixtures of diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide and 2-hydroxy-2-methylpropiophenone; phenyl bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide; ethyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphinate and combinations of the listed substances.

9. Смоляная композиция по п. 1, в которой генератор фотокислоты выбран из группы, состоящей из трифлата N-гидроксинафталимида; смеси солей гексафторфосфатов триарилсульфония; смеси солей гексафторантимонатов триарилсульфония; трифлата 1-нафтилдифенилсульфония; трифлата 4-фенилтиофенил)дифенилсульфония; гексафторфосфата бис-(4-метилфенил)йодония; гексафторфосфата бис(4-трет-бутилфенил)йодония; трифлата (2-метилфенил)(2,4,6-триметилфенил)йодония; трифлата бис(2,4,6-триметилфенил)йодония; гексафторантимонатной соли бис-(4-додецилфенил)йодония и комбинаций перечисленных веществ.9. The resin composition of claim 1, wherein the photoacid generator is selected from the group consisting of N-hydroxynaphthalimide triflate; mixtures of triarylsulfonium hexafluorophosphate salts; mixtures of triarylsulfonium hexafluoroantimonate salts; 1-naphthyldiphenylsulfonium triflate; 4-phenylthiophenyl)diphenylsulfonium triflate; bis-(4-methylphenyl)iodonium hexafluorophosphate; bis(4-tert-butylphenyl)iodonium hexafluorophosphate; (2-methylphenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)iodonium triflate; bis(2,4,6-trimethylphenyl)iodonium triflate; bis-(4-dodecylphenyl)iodonium hexafluoroantimonate salt; and combinations of the listed substances.

10. Смоляная композиция по п. 1, дополнительно включающая темный гаситель или акцептор электронов.10. The resin composition of claim 1 further comprising a dark quencher or electron acceptor.

11. Смоляная композиция по п. 1, в которой суммарное количество свободнорадикального фотоинициатора и генератора фотокислоты составляет от приблизительно 1 масс. % до приблизительно 10 масс. %.11. The resin composition according to claim 1, in which the total amount of free radical photoinitiator and photoacid generator is from about 1 wt. % to about 10 wt. %.

12. Смоляная композиция по п. 1, дополнительно включающая полиакрилат и ацетат простого монометилового эфира пропиленгликоля.12. The resin composition of claim 1 further comprising polyacrylate and propylene glycol monomethyl ether acetate.

13. Смоляная композиция по п. 1, в которой матрица из эпоксидной смолы дополнительно включает компонент отверждаемой свободнорадикальной смолы, включающий акрилат и силоксан.13. The resin composition of claim 1, wherein the epoxy resin matrix further comprises a curable free radical resin component including acrylate and siloxane.

14. Смоляная композиция, включающая:14. Resin composition, including:

матрицу из эпоксидной смолы, включающую по меньшей мере два различных функционализированных эпоксидной группой полиэдрических олигомерных силсесквиоксана; иan epoxy resin matrix comprising at least two different epoxy functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes; and

генератор фотокислоты, непосредственно генерирующий фотокислоту,photoacid generator directly generating photoacid,

где в отвержденном состоянии смоляная композиция отличается слабой аутофлуоресценцией или отсутствием аутофлуоресценции при облучении синим светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 380 нм до приблизительно 480 нм, или при облучении зеленым светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 510 нм до приблизительно 560 нм.wherein, in the cured state, the resin composition exhibits little or no autofluorescence when irradiated with blue light at an excitation wavelength of about 380 nm to about 480 nm or when irradiated with green light with an excitation wavelength of about 510 nm to about 560 nm .

15. Смоляная композиция по п. 14, в которой генератор фотокислоты, непосредственно генерирующий фотокислоту, выбран из группы, состоящей из гексафторфосфата диарилйодония, гексафторантимоната диарилйодония и гексафторфосфата (кумол)циклопентадиенилжелеза (II).15. The resin composition of claim 14, wherein the photoacid generator directly generating the photoacid is selected from the group consisting of diaryliodonium hexafluorophosphate, diaryliodonium hexafluoroantimonate, and cyclopentadienyl iron(II) hexafluorophosphate (cumene).

16. Смоляная композиция по п. 14, в которой по меньшей мере два различных функционализированных эпоксидной группой полиэдрических олигомерных силсесквиоксана включают функционализированный глицидильной группой полиэдрический олигомерный силсесквиоксан и функционализированный эпоксициклогексилэтильной группой полиэдрический олигомерный силсесквиоксан.16. The resin composition of claim 14, wherein the at least two different epoxy functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes comprise a glycidyl functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane and an epoxycyclohexylethyl functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane.

17. Проточная ячейка, включающая:17. Flow cell, including:

подложку; иsubstrate; and

отвержденную нанесенную на подложку структурированную смолу, где отвержденная структурированная смола включает углубления, разделенные промежуточными участками, и отвержденная структурированная смола была получена из смоляной композиции, включающей:a cured structured resin deposited on a substrate, where the cured structured resin includes recesses separated by intermediate sections, and the cured structured resin was obtained from a resin composition comprising:

матрицу из эпоксидной смолы;epoxy resin matrix;

генератор фотокислоты,photoacid generator,

где отвержденная структурированная смола отличается слабой аутофлуоресценцией или отсутствием аутофлуоресценции при облучении синим светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 380 нм до приблизительно 480 нм, или при облучении зеленым светом с длиной волны возбуждения, составляющей от приблизительно 510 нм до приблизительно 560 нм.wherein the cured structured resin exhibits little or no autofluorescence when irradiated with blue light at an excitation wavelength of about 380 nm to about 480 nm, or when irradiated with green light with an excitation wavelength of about 510 nm to about 560 nm.

18. Проточная ячейка по п. 17, дополнительно включающая:18. The flow cell according to claim 17, further comprising:

полимерное покрытие, находящееся в углублениях; иpolymer coating located in the recesses; and

праймер, привитый к полимерному покрытию.primer grafted onto the polymer coating.

19. Проточная ячейка по п. 17, в которой отвержденная структурированная смола отличается слабой аутофлуоресценцией, и где слабая аутофлуоресценция при облучении отвержденной смоляной композиции светом, имеющим длину волны возбуждения в синем диапазоне, соответствует значению серого, составляющему менее 5000.19. The flow cell of claim 17, wherein the cured structured resin exhibits low autofluorescence, and wherein low autofluorescence when the cured resin composition is irradiated with light having an excitation wavelength in the blue range corresponds to a gray value of less than 5000.

20. Проточная ячейка по п. 17, где отвержденная структурированная смола отличается слабой аутофлуоресценцией, и где слабая аутофлуоресценция при облучении отвержденной смоляной композиции светом, имеющим длину волны возбуждения в зеленом диапазоне, соответствует значению серого, составляющему менее 2500.20. The flow cell of claim 17, wherein the cured structured resin exhibits low autofluorescence, and wherein low autofluorescence when the cured resin composition is irradiated with light having an excitation wavelength in the green range corresponds to a gray value of less than 2500.

21. Проточная ячейка по п. 17, в которой матрица из эпоксидной смолы включает эпоксидный материал, выбранный из группы, состоящей из функционализированного эпоксидной группой полиэдрического олигомерного силсесквиоксана; простого триглицидилового эфира триметилолпропана; тетракис(эпоксициклогексилэтил)тетраметил-циклотетрасилоксана; сополимера (эпоксициклогексилэтил)метилсилоксана и диметилсилоксана; 1,3-бис[2-(3,4-эпоксициклогексил)этил]тетраметил-дисилоксана; 1,3-бис(глицидоксипропил)тетраметил-дисилоксана и комбинаций перечисленных веществ.21. The flow cell of claim 17, wherein the epoxy resin matrix comprises an epoxy material selected from the group consisting of an epoxy functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane; simple triglycidyl ether of trimethylolpropane; tetrakis(epoxycyclohexylethyl)tetramethylcyclotetrasiloxane; a copolymer of (epoxycyclohexylethyl)methylsiloxane and dimethylsiloxane; 1,3-bis[2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl]tetramethyldisiloxane; 1,3-bis(glycidoxypropyl)tetramethyl-disiloxane and combinations of these substances.

22. Проточная ячейка по п. 21, в которой матрица из эпоксидной смолы включает комбинацию двух функционализированных эпоксидной группой полиэдрических олигомерных силсесквиоксанов, и где комбинация двух функционализированных эпоксидной группой полиэдрических олигомерных силсесквиоксанов включает функционализированный глицидильной группой полиэдрический олигомерный силсесквиоксан и функционализированный эпоксициклогексилэтильной группой полиэдрический олигомерный силсесквиоксан.22. The flow cell of claim 21, wherein the epoxy resin matrix comprises a combination of two epoxy-functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes, and wherein the combination of two epoxy-functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxanes comprises a glycidyl-functionalized polyhedral oligomeric silsesquioxane and an epoxycyclohexylethyl-functionalized polyhedral silsesquioxane.

23. Проточная ячейка по п. 17, в которой свободнорадикальный фотоинициатор представляет собой фосфиноксид, где фосфиноксид выбран из группы, состоящей из дифенил(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксида; смеси дифенил(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксида и 2-гидрокси-2-метилпропиофенона; фенил-бис(2,4,6-триметилбензоил)фосфиноксида; этил(2,4,6-триметилбензоил)фенилфосфината и комбинаций перечисленных веществ.23. The flow cell of claim 17, wherein the free radical photoinitiator is a phosphine oxide, wherein the phosphine oxide is selected from the group consisting of diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide; mixtures of diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide and 2-hydroxy-2-methylpropiophenone; phenyl bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide; ethyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphinate and combinations of the listed substances.

24. Проточная ячейка по п. 17, в которой генератор фотокислоты выбран из группы, состоящей из трифлата N-гидроксинафталимида; смеси солей гексафторфосфатов триарилсульфония; смеси солей гексафторантимонатов триарилсульфония; трифлата 1-нафтилдифенилсульфония; трифлата 4-фенилтиофенил)дифенилсульфония; гексафторфосфата бис-(4-метилфенил)йодония; гексафторфосфата бис(4-трет-бутилфенил)йодония; трифлата (2-метилфенил)(2,4,6-триметилфенил)йодония; трифлата бис(2,4,6-триметилфенил)йодония; гексафторантимонатной соли бис-(4-додецилфенил)йодония и комбинаций перечисленных веществ.24. The flow cell of claim 17, wherein the photoacid generator is selected from the group consisting of N-hydroxynaphthalimide triflate; mixtures of triarylsulfonium hexafluorophosphate salts; mixtures of triarylsulfonium hexafluoroantimonate salts; 1-naphthyldiphenylsulfonium triflate; 4-phenylthiophenyl)diphenylsulfonium triflate; bis-(4-methylphenyl)iodonium hexafluorophosphate; bis(4-tert-butylphenyl)iodonium hexafluorophosphate; (2-methylphenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)iodonium triflate; bis(2,4,6-trimethylphenyl)iodonium triflate; bis-(4-dodecylphenyl)iodonium hexafluoroantimonate salt; and combinations of the listed substances.

25. Способ получения проточной ячейки, включающий:25. A method for obtaining a flow cell, including:

осаждение на подложку смоляной композиции, где смоляная композиция включает:deposition on a substrate of a resin composition, where the resin composition comprises:

матрицу из эпоксидной смолы;epoxy resin matrix;

генератор фотокислоты;photoacid generator;

наноимпринтинг осажденной смоляной композиции с помощью рабочего штампа; иnanoimprinting of the deposited resin composition using a working stamp; and

отверждение осажденной смоляной композиции с образованием отвержденной структурированной смолы,curing the deposited resin composition to form a cured structured resin,