具有玻璃樣表面的聚合物襯底和由所述聚合物襯底製成的晶片的製作方法

2023-09-21 10:24:55 1

專利名稱：具有玻璃樣表面的聚合物襯底和由所述聚合物襯底製成的晶片的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有玻璃樣的和/或蝕刻的玻璃樣的表面的聚合物襯底(polymericsubstrate)和由至少一個這樣的聚合物襯底製成的晶片(chip)。本發明還涉及一種為聚合物襯底提供玻璃樣的和/或蝕刻的玻璃樣的表面的方法。此外，本發明涉及用於使用這樣的聚合物襯底製造晶片的試劑盒。此外，本發明涉及使用具有玻璃樣的表面的聚合物襯底用於製造晶片。
背景技術：
很多在小型平臺上的分析操作的集成已經被Manz和Widmer在過去的十年中描述為「晶片上的實驗室」的概念(D.J.Harrison, A.Manz, Z.Fan, H.Luedi，Η.M.ffidmer, Anal.Chem.64，1992，1926)。這種微晶片系統，包括微流體系統、傳感器、陣列(所謂的生物晶片)、在晶片上的化學合成，僅舉幾例，允許小的樣品體積和低的功耗、能夠實現樣品處理、各種各樣的化學反應、快速分離和檢測時間。自從概念出現以來，該領域增長迅速並且關於新的分析領域和新材料的應用的發展已經在一些綜述中進行了總結。(D.R.Reyes, D.1ossifidis, P.A.Auroux, A.Manz，Anal.Chem.74，2002，2623 ; P.A.Auroux, D.1ossifidisj D.R.Reyes, A.Manz，Anal.Chem.74，2002，2637)。這些微系統晶片或微 流體晶片或微晶片大多是由玻璃、矽或熔融矽襯底材料製備的，由於它們良好的光學特性(在450-700nm範圍內透明，低自發螢光)和化學惰性。但是，基於這些材料的設備是昂貴的，因為它們是使用半導體微細加工技術製造，包括蝕刻掩模的形成、光刻法和襯底蝕刻。因此，替代材料已被研究，尤其是各種聚合物作為替代材料已被研究，諸如聚二甲基矽氧烷(PDMS)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚氯乙烯(PVC)和聚醯亞胺(PI)，因為它們更低的成本、與生物分子的相容性、光學透明性、複製策略的數量和可處理性(H.Becker, L.E.Locascio Gartner, Talanta, 56, 2002, 267)。流體在宏觀的通道中的流動一般是通過流體的固有的性能像，例如，其粘度來確定。在小型化的系統中，諸如具有小型化的毛細管但也高通量陣列格式的微流體晶片，表面性能和表面效應發揮關鍵作用，因為當與傳統的宏觀系統相比時大的表面與體積比，以及流體與材料的相互作用是通過表面確定的，而不是這些材料的整體性能的事實。為了這樣的晶片的良好的性能，因此主要問題之一是被良好定義的和均勻的通道的幾何形狀和表面性能。當襯底材料改變為塑料時，主要障礙之一是新的襯底材料的表面性能的差異和產生與分析物的相互作用的差異。例如，由聚合物材料製造的大多數微流體裝置的共同的問題是在分離工藝期間分析物吸附到通道壁，尤其是在蛋白質分離中使用的諸如蛋白質的分子或諸如十二烷基硫酸鈉(SDS)的表面活性劑與它們的面向疏水性聚合物表面的疏水側形成凝膠。這不僅可以導致樣品損失，也導致電滲流或分析物壁的相互作用的變化，導致分離性能的劣化。對於其他分析微晶片系統，諸如酶反應器或生物測定平臺，試劑和生物探頭的有效結合是必不可少的。另一個問題是分析物基質的成分從通道表面分離，導致增強的電滲流層，其可以擾亂電泳測量。因此，進行聚合物材料的表面改性和處理從而控制生物分析物在壁上的非特異性吸附。用於表面改性的方法包括動態塗覆(非永久地)和共價(化學地)鍵永久塗覆(J.Liu, M.L.Lee, Electrophoresis, 2006, 27, 3533-3546 ;D.Beider, M.Ludwig, Electrophoresis, 2003, 24，3595-3606)。也報導了通過採用等離子體、電子束或離子束的聚合物襯底的表面改性。這些改性被認為是永久性的，但一些性能隨著時間的推移並不穩定，像例如，親水性。動態塗覆是一種方便進行的改性。在這種情況下，使表面活性塗覆材料或表面改性劑與表面接觸，例如，通過衝洗通道。塗覆材料被物理吸附到表面上。但是，動態表面改性的潛力在許多應用中是受限的，由於最後從聚合物表面的解吸再次導致表面性能在使用過程中變化。另外，解吸的表面改性劑也可以與分析物相互作用。永久表面改性因此被視為用於表面改性最有效的方法。理想地，改性是穩定的，並且不必是再生的。但是，由於改性需要特定的化學反應或處理，它往往在生產過程中是更勞動密集的。測定也是生物技術的應用，其中聚合物材料可以用於裝置的製備。已經開發了用於玻璃的轉移測定化學經常需要添加洗滌劑以確保疏水性塑料表面的潤溼性，或以避免蛋白質或其它生物分子粘固在這些疏水性表面上。添加這樣的洗滌劑可能負面影響測定的性能，因為這種物質可以導致蛋白質或其它生物分子的變性。在洗滌劑或其它表面活性物質的存在下，大的蛋白質分子可以很容易地失去其功能。還應該提到，細胞或細胞碎片通過暴露於洗滌劑或疏水性塑料表面是最容易被損壞或毀壞。任何上面的實例表示的情況，其中蛋白質或生物分子、大的蛋白質組裝或細胞和細胞碎片暴露於非天然條件下，它們可能與在其自然的環境中表現得非常不同。因此，需要允許容易和低成本製造用於生物技術的應用的系統的材料，而同時提供玻璃襯底的有利性能。因此，本發明的目的是提供用於有效的製造用於各種應用的晶片的裝置，特別是生物技術應用。本發明的目的也是提供用於有效的製造測定系統的裝置，特別是用於生物技術的應用。

發明內容
該目的是通過具有玻璃樣的表面，特別是蝕刻的玻璃樣的表面的聚合物襯底來解決的，所述玻璃樣的表面，特別是所述蝕刻的玻璃樣的表面模仿玻璃的表面，特別是蝕刻的玻璃的表面的化學含量、化學組成、化學結構、均勻度、粗糙度、形態(形貌)，特別是孔隙率、親水性、表面能和吸附 親和力、表面官能度、化學和物理表面反應性，ζ電位和表面電荷中的一種或多種。在一個實施方式中，所述表面已經通過等離子體處理和/或反應性離子處理改性用於增加的粗糙度和親水性和/或是氧化矽的薄膜和/或是具有增加的固有的粗糙度和/或固有的孔隙率和/或增加的親水性的聚合物薄膜。
在一個實施方式中，所述聚合物襯底是合成或天然來源的聚合物，優選可注射成形的聚合物，更優選包含:聚烯烴類、聚醚類、聚酯類、聚醯胺類、聚醯亞胺類、聚氯乙烯類、聚丙烯酸酯類的材料類之一；包括它們的改性物、衍生物(der i vat e s )、派生物derivatives)和共聚物；更具體地一個列表，其包含丙烯腈_ 丁二烯_苯乙烯(ABS)、環烯烴聚合物和共聚物(C0C/C0P)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(Ρ0Μ)、熱塑性彈性體(TPE)、熱塑性聚氨酯(TPU)、聚醯亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚乳酸(PLA)、聚甲基戊烯(PMP)，以及它們的衍生物，其中，聚合物可選地用無機材料填充，諸如碳黑，諸如SiO2,Al2O3^TiO2、ZrO2、Fe2O3的氧化物，特別是金屬氧化物，和說出一些諸如ZnS、CdS、CdSe的半導體。這種填充的聚合物的實例是用TiO2填充的環狀烯烴聚合物。本發明的目的也是通過為聚合物襯底提供玻璃樣的的表面，特別是蝕刻的玻璃樣的表面的方法來解決的，所述方法包括以下步驟:a)提供聚合物襯底，其優選由根據本發明的聚合物襯底材料製成；以及下面的步驟之一:bl)用SiOx塗覆所述聚合物襯底的表面；x在從I至2的範圍內；b2)用SiOx-前體塗覆所述聚合物襯底的表面並且將所述SiOx-前體轉換成SiOx,X在從I至2的範圍內；b3)賦予所述聚合物襯底的表面玻璃樣的表面形貌，特別是蝕刻的玻璃樣的表面形貌，其通過以下進行: -用塗覆材料塗覆所述聚合物襯底的表面，與所述聚合物襯底的未塗覆的表面相比其具有增加的粗糙度和/或增加的親水性，所述塗覆材料優選是聚合物，和/或-通過等離子體處理和/或反應性離子蝕刻(RIE)和/或通過用紫外(UV)臭氧清洗儀處理所述聚合物襯底或所述塗覆的聚合物襯底的表面，優選使用氬氣、氧氣、Η20、Η2、氟化的甲烷氣體，諸如CF4、CHF3> CH2F2，或上述任何一種的混合物或順序使用，以在所述表面上引起粗糙度和親水性；b4) bl)、b2)和b3)以任何順序的組合。在一個實施方式中，等離子體處理以從0.1KHz至IOOGHz的範圍內的頻率發生。在一個實施方式中，刻蝕的玻璃樣的表面形貌也可以通過順序使用等離子體處理和反應性離子蝕刻來實現。在一個實施方式中，等離子體處理以從IKHz至999KHz的範圍內的頻率發生。在另一個實施方式中，等離子體處理以從IMHz至999MHz的範圍內的頻率發生。在又一個實施方式中，等離子體處理以從IGHz至IOOGHz的範圍內的頻率發生。在一個實施方式中，等離子體處理可以涉及單個步驟或多個步驟的等離子體處理。如本文所用的術語「Ar/02-等離子體」，在一個實施方式中，是指使用氬氣的等離子體處理，接著使用氧氣的等離子體處理，或者反之亦然。在另一個實施方式中，它可以是指在單個步驟中使用氬氣和氧氣的混合物的等離子體處理。在又一個實施方式中，該術語是指多個使用氬氣等離子體處理的步驟，接著多個使用氧氣等離子體處理的步驟，或反之亦然。在又一個實施方式中，該術語是指單個或多個使用氬氣等離子體處理的步驟，接著單個或多個使用氧氣等離子體處理的步驟，或反之亦然。
在一個實施方式中，等離子體處理是Ar/02-等離子體處理。在一個實施方式中，等離子體處理是Ar/UV臭氧處理。如本文所用的術語Ar/UV臭氧處理，在一個實施方式中指使用氬氣的等離子體處理，接著UV臭氧處理，或反之亦然。在另一個實施方式中，它可以是指在單個步驟中使用氬氣等離子體處理和UV臭氧處理一起。在又一個實施方式中，該術語是指多個使用氬氣等離子體處理的步驟，接著多個UV臭氧處理的步驟，或反之亦然。在又一個實施方式中，該術語是指單個或多個使用氬氣等離子體處理的步驟，接著單個或多個UV臭氧處理的步驟，或反之亦然。在一個實施方式中，通過以下來進行步驟bl)、b2)和/或b3):物理氣相沉積法，諸如:-熱沉積(物理氣相沉積)-電子束(電子槍)沉積-濺射，-化學氣相沉積(CVD)，-通過在表面上生長膜，諸如化學鍍或電化學沉積，-噴塗-浸塗-氣相沉積 -卷對卷沉積，-絲網印刷，-刮塗法(刮刀塗布，doctorblading),-溼法塗覆，-動態塗覆，-CVD,或上述中的幾種的組合。在一個實施方式中，在步驟b2)中轉換是通過以下之一進行的:-退火，優選熱退火-用電磁輻射照射，諸如紅外線的或UV』優選UV-在水或鹼或酸，或水和鹼的組合，或水和酸的組合的溶液中處理。在一個實施方式中，所述SiOx-前體選自包括如下的組:i)烷氧基-或烷基-氯矽烷、SiX4、三矽氧烷化合物Si3O2X6,在每種情況下X獨立地為OR或齒素，R是燒基，燒基優選是C1-C2tl-燒基，優選是乙基或甲基；ii)聚矽氮燒，諸如全氫聚矽氮烷、-[Si0D2-N0l)-]n，n選自3至10000，或聚有機矽氮烷-[Si (R) 2-N (R) -] n，R是烷基，烷基優選為C1-C2tl-烷基，η選自3至100000 ；iii )包含SiOx顆粒的溶膠-凝膠，所述顆粒優選具有約Inm至10 μ m的直徑，優選IOnm至IOOnm,其懸浮在基於溶劑的基質中，所述溶劑優選為醇,優選乙醇。在一個實施方式中，在步驟bl) -b3)中，連同所述SiOx、SiOx-前體或所述聚合物，額外的材料被塗覆在所述聚合物襯底的所述表面上，所述額外的材料選自Si2N3、A1203、B2O3> TiO2> Na20、CaO> K2O> SO3> MgO> Fe203、SiOx (x〈2)。
在一個實施方式中，具有增加的粗糙度和/或固有的孔隙率的所述塗覆材料，尤其是所述聚合物，選自聚四氟乙烯類(Teflon)，諸如2，2- 二三氟甲基_4，5- 二氟-1，3 -間二氧雜環戊烯四氟乙烯共聚物(指定Teflon AF2400，Du Pont)、全氟磺酸(全氟磺酸離子交換膜，nafion)、聚碸、聚(氧基-2，6- 二甲基-1，4-亞苯基)，和取代的乙炔聚合物的組，如聚[1_(三甲基甲矽烷基)-1_丙炔](PTMSP)、聚[1_(三甲基甲鍺烷基)-1_丙炔]、聚(4-甲基-2-戊炔)、聚[1-苯基-2-(對-三甲基甲矽烷基苯基)乙炔]，和聚[2，4，5-三(三氟甲基)_苯乙炔]。如本文所用的術語「全氟磺酸(nafion)」是指基於磺化的四氟乙烯的含氟聚合物-共聚物。在全氟磺酸中，全氟乙烯基醚(perf Iuorovinylether)基,其用磺酸基團終止，被併入四氟乙烯(Teflon)的主鏈。磺酸官能團自組織成直徑為幾納米的親水性水通道在一個實施方式中，所述方法進一步包括以下步驟:c)通過以下中的一個或多個來後處理所述襯底-乾燥，-水處理，-回火，-燒結，-溶劑處理，-等離子體處理，-反應性離子蝕刻， -用UV-臭氧清洗儀處理，和上述的任意組合。如本文所用的術語「用UV-臭氧清洗儀處理」或「UV臭氧處理」是指包括通過短波長的UV輻射照射的處理，典型地在180nm至260nm的範圍內，通常也使用與這樣的範圍內的兩種或更多種不同的波長。這種輻射導致原子氧和臭氧的原位生成，其長期與汙染物襯底反應。因此UVO清洗儀處理將導致表面的清潔。根據本發明的方法可以也涉及一個或幾個「預處理」步驟，其是在任何塗覆步驟進行之前在襯底上進行。這樣的預處理可以是等離子體處理、熱處理、暴露於化學品，和通過賦予其化學官能團等的襯底表面的活化。這樣的預處理步驟可以便於此後隨後的步驟執行，並可以改善襯底的質量。在一個實施方式中，所述方法至少在由如上面進一步定義的一種材料製成的第一聚合物襯底上進行，其中，所述第一聚合物襯底從而設置有至少第一玻璃樣的表面，特別是第一蝕刻的玻璃樣的表面，所述方法進一步包括粘合步驟:通過使所述第一玻璃樣的表面，特別是蝕刻的玻璃樣的表面與第二襯底的表面接觸，通過將所述第一和第二襯底按壓在一起，優選通過在從0.2N/mm2至5N/mm2範圍的壓力，更優選在從0.5N/mm2至I N/mm2的範圍內，保持在從10秒至600秒範圍內的時間，更優選在從30秒至120秒範圍內的時間，並通過將所述第一和第二襯底暴露於從40°C至200°C範圍內的溫度下，優選60°C至120°C，和/或在按壓以增加其彼此粘合之前立即將所述第一和第二襯底暴露於溶劑的蒸氣，而將所述第一襯底粘合到第二襯底上。在一個實施方式中，所述第一聚合物襯底是固體襯底，並且其中所述第二襯底是固體襯底或柔性箔。在一個實施方式中，所述第二襯底是由如以上進一步定義的材料製成的聚合物襯底，或所述第二襯底由選自玻璃、石英、氮化矽和氧化矽的材料製成，或者，如果所述第二襯底是柔性箔，則所述第二襯底由聚烯烴類、聚醚類、聚酯類、聚醯胺類、聚醯亞胺類，聚氯乙烯類、聚丙烯酸酯類製成；包括它們的改性物、衍生物、派生物和共聚物；更具體地一個列表，包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、環烯烴聚合物和共聚物(C0C/C0P)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(Ρ0Μ)、熱塑性彈性體(TPE)、熱塑性聚氨酯(TPU)、聚醯亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚乳酸(PLA)、聚甲基戊烯(PMP)，以及它們的衍生物，其中，所述聚合物可選地用無機材料填充，諸如碳黑，諸如Si02、A1203、TiO2, ZrO2, Fe2O3的氧化物，特別是金屬氧化物，和半導體，諸如ZnS、SdS、SdSe。在一個實施方式中，所述第一襯底和所述第二襯底中的一個或兩個在其中具有通道或槽或凹處(凹陷，凹進，recess)或孔，其中，優選地，在所述第一和第二玻璃樣的表面之間的界面處形成管道(導管，conduit)，其中更優選地，所述管道從所述第一或第二襯底的一個邊緣延伸至另一個邊緣或從襯底之一的一個孔延伸至所述襯底之一的另一個孔，從而允許液體流經通過所述管道。在一個實施方式中，根據本發明的方法是在所述第一聚合物襯底上和在至少由根據本發明的材料製成的第二聚合物襯底上，以及可選地在第三個和/或另一個聚合物襯底上進行，每個襯底由根據本發明的材料製成，其中，所述第一和第二聚合物襯底和，如果存在，所述第三和另外的聚合物襯底隨後通過如上面進一步定義的粘合步驟彼此粘合。在一個實施方式中，所述聚合物襯底中的一個、兩個或更多個具有通道或槽或凹處或孔，其在所述襯底之間的界面處形成管道，其中，優選地，所述管道從所述襯底的一個邊緣延伸至另一個邊緣或從襯底之一的一個孔延伸至所述襯底之一的另一個孔，從而允許液體流經通過所述管道。 本發明的目的也通過製造晶片，優選地微流體晶片，的方法來解決，所述方法包括:a)至少提供第一聚合物襯底和第二襯底，所述第一聚合物襯底由如以上進一步定義的材料製成，所述第二襯底是固體襯底或柔性箔並且由如以上進一步定義的聚合物材料或由選自玻璃、石英、氮化矽和氧化矽的材料製成，或者，如果所述第二襯底是柔性箔，則由以下製成:聚烯烴類、聚醚類、聚酯類、聚醯胺類、聚醯亞胺類，聚氯乙烯類、聚丙烯酸酯類；包括它們的改性物、衍生物、衍生物和共聚物；更具體地一個列表，包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS )、環烯烴聚合物和共聚物(C0C/C0P )、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(Ρ0Μ)、熱塑性彈性體(TPE)、熱塑性聚氨酯(TPU)、聚醯亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚乳酸(PLA)、聚甲基戊烯(PMP)，其中，所述第一和所述第二襯底中的至少之一在其中具有通道或凹處或槽或孔；並且bl)在至少所述第一襯底上進行根據本發明的方法，優選在所述第一和第二襯底兩個上，並隨後在其上進行如以上進一步定義的粘合步驟；或b2)使所述第一和所述第二襯底彼此接觸，並通過如以上進一步定義的粘合步驟使它們彼此粘合以形成所述第一和第二襯底的裝配(組件，組裝，assembly)，並且隨後，在所述裝配上按照本發明進行為聚合物襯底提供具有玻璃樣的表面的方法，特別是在管道上，其在所述裝配內部形成。在一個實施方式中，步驟a)包括提供多個襯底，根據本發明，以及步驟bl)或b2)在所述多個襯底上進行，從而導致包括多個互相堆疊的襯底的晶片。本發明的目的也是由通過根據本發明為聚合物襯底提供具有玻璃樣的表面的方法生產的聚合物襯底來解決。本發明的目的也是通過晶片，特別是微流體晶片來解決，所述晶片由兩個襯底製成，至少其中之一，優選至少其中兩個都是按照本發明的如上定義的聚合物襯底，所述晶片具有貫穿所述晶片的至少一個管道，所述管道優選具有在〈500 μ m的範圍內的最小尺寸，優選〈200 μ m。在一個實施方式中，根據本發明的晶片由以下襯底製成:根據本發明如上進一步定義的一個聚合物襯底，或-a)根據本發明如上進一步定義的這樣的另一個聚合物襯底，-或b)作為如上進一步定義的柔性箔的另一個襯底，-或c)由選自玻璃、石英、氮化矽、和氧化矽的材料製成的另一個襯底，-或d)多個襯底，其中，所述多個襯底由在a)或b)或c)中定義的類型的多個襯底組成，或由在a) -c)中定義的類型的任意組合的多個襯底組成。

在一個實施方式中，所述至少一個管道由適合於分析和/或檢測和/或分離和/或運輸分析物的基質填充，優選生物細胞，或生物大分子和/或它們各自的單/低聚物，諸如核酸類、核苷酸類、蛋白質類、肽類、胺基酸類、糖類、多糖類、寡糖類、單糖類、脂質類、月旨肪類，和脂肪酸類。在一個實施方式中，所述基質是氣相、液體、固體顆粒在液體中的分散體、或凝膠，優選聚丙烯醯胺凝膠或瓊脂糖凝膠或澱粉凝膠或蔗糖凝膠。本發明的目的也通過晶片，特別是微流體晶片來解決，所述晶片通過根據本發明的方法生產。本發明的目的也通過用於通過根據本發明的方法製造晶片的試劑盒來解決，特別是微流體晶片，所述試劑盒至少包括第一襯底和第二襯底，其中所述第一襯底和第二襯底中的至少一個在其中具有通道或凹處或槽或孔，所述試劑盒進一步包括一種或多種試劑從而在所述襯底上進行根據本發明的方法。在一個實施方式中，所述第一襯底和第二襯底由選自合成或天然來源的聚合物製成，優選可注射成形的聚合物，更優選包含:聚烯烴類、聚醚類、聚酯類、聚醯胺類、聚醯亞胺類，聚氯乙烯類、聚丙烯酸酯類的材料類之一；包括它們的改性物、衍生物、衍生物和共聚物；更具體地一個列表，包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、環烯烴聚合物和共聚物(C0C/C0P)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(Ρ0Μ)、熱塑性彈性體(TPE)、熱塑性聚氨酯(TPU)、聚醯亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚乳酸(PLA)、和聚甲基戊烯(PMP)，以及它們的衍生物，其中，所述聚合物可選地由無機材料填充，諸如碳黑，氧化物，諸如Si02、A1203、TiO2, ZrO2, Fe2O3，特別是金屬氧化物，和半導體，諸如 ZnS、SdS、SdSe。本發明的目的也通過用於分析和/或檢測和/或分離和/或運輸分析物的試劑盒來解決，優選生物大分子和它們各自的單/低聚物，所述試劑盒包括:根據本發明的晶片，以及可選地，一種或多種試劑，諸如例如緩衝劑，其是分析和/或檢測和/或分離和/或運輸分析物所必需的。本發明的目的也通過根據本發明的聚合物襯底或晶片，特別是微流體晶片，在分析、檢測、分離和/或輸送分析物的方法中，優選生物細胞，或生物大分子和/或它們各自的單/低聚物，特別是在電泳的方法、測序的方法、用於檢測分析物的測定方法，或流式細胞計的方法中的應用(使用)來解決。如文中所用的術語「測定」是指用於測試或測量在有機體或有機樣品中的藥物或生化的或分子或物質的活性或存在的程序。定量測定也可以測量樣品中的物質的量。定性測定也可以檢測藥物或生化或分子或物質或有機體的存在。生物測定和免疫測定是在許多不同的專門的生化測定中。其它測定測量方法，諸如酶的活性、抗原捕獲、幹細胞活性、基因表達、基因分型、DNA/RNA分析和競爭性蛋白結合，所有這些測定是指被包括在術語「測定」中。本發明的目的也通過用於分析、檢測、分離和/或運輸分析物的方法來解決，優選生物大分子和/或它們各自的單/低聚物，包括:-以任何順序提供根據本發明的晶片或聚合物襯底，和包含待分析、分離和/或運輸的分析物的樣品，所述晶片包括如上進一步定義的基質，所述聚合物襯底具有附加的如上進一步定義的基質，-將所述樣品施加於所述基質，-將電壓施加於所述基質，所述電壓足以導致分析物通過所述基質的遷移或擴散或流動，-照射或消融(燒蝕)或解吸或電離所述分析物，以及可選地，進一步-分析所述分析物。本發明的目的也通過使用根據本發明的襯底用於製造晶片，特別是微流體晶片，用於分析和/或分離和/或運輸分析物來解決。如本文所用的術語「蝕刻的玻璃樣的」是指模仿蝕刻的玻璃的表面的上述的特性之一的表面，而不用，但是，之前必須已經被蝕刻。蝕刻玻璃的方法對本領域技術人員是公知的，作為這樣的方法所得的玻璃產品，與未處理的，即非蝕刻的玻璃相比，通過增加的表面粗糙度和上面提到的其他特徵來表徵是眾所周知的。如本文所用的術語「薄膜」是指具有在從0.1nm至I μ m的範圍內的厚度的膜或層，更優選Inm至lOOnm。如本文所用的術語「玻璃樣的」是指模仿玻璃表面的上述特性之一的表面，而不用，但是，是一個玻璃表面。在一個實施方式中，這樣的玻璃樣的表面由聚合物形成。

如本文所用的術語「SiOx」，或「氧化矽」是指任何形式的氧化娃，包括，但不限於所有的氧化矽的結晶形式、多晶形式，和/或無定形的形式，具有不同量氧存在，並且也包括SiOx-前體的不完全轉換形式，其可以包括有機基團。術語「SiOx」還包括SiO2和SiO，但不限於此。在一個實施方式中，變量「X」是在從I至2的範圍，並且也包括非整數值。術語「增加的」，如本文與「孔隙率」、「粗糙度」，或另一特徵結合所用，是指與未處理的襯底相比這樣的特徵更大。在一個實施方式中，所述SiOx-前體溶解在溶劑中，或當在步驟b2)中被塗覆時以溶膠-凝膠形式存在。在一個實施方式中，根據本發明的方法是在第一聚合物襯底和第二聚合物襯底，或在多個聚合物襯底上進行，並且其中，所述第一襯底和所述第二襯底從而分別設置有第一和第二玻璃樣的或蝕刻的玻璃樣的表面，所述方法進一步包括以下步驟:通過將所述第一和第二襯底按壓在一起使所述第一和所述第二玻璃樣的或蝕刻的玻璃樣的表面彼此接觸，優選通過在從0.2至5N/mm2的範圍內的壓力，更優選在從0.5至lN/mm2的範圍內的壓力，保持在從10-600s的範圍內的時間，更優選在從30至120s的範圍，並且通過將所述第一和第二襯底暴露於在從40°C至200°C的範圍內的溫度，優選為60°C至80°C和/或在按壓以增加其彼此粘合之前立即將所述襯底暴露於溶劑蒸汽中。應當指出，上述提到的第一和第二玻璃樣的或蝕刻的玻璃樣的表面也可以是多個聚合物襯底上的一部分，並且從而獲得另外的玻璃樣的或蝕刻的玻璃樣的表面。這些也可以隨後彼此接觸，並因此彼此粘合。這可以例如獲得多個堆疊的晶片。本發明也包括一種結構，其中根據本發明的方法是在一個第一聚合物襯底上和第二聚合物層狀箔上進行。這些也可以隨後彼此接觸，並因此彼此粘合。這可以例如獲得層型晶片。本發明還包括一種這樣的結構，其中根據本發明的方法是在一個聚合物襯底上進行，並且由此獲得的表面隨後粘合到例如玻璃襯底或石英襯底等的表面上。以這種方式，混合結構的生產，即玻璃襯底粘合到聚合物襯底，也變得可能。應當指出，所述第一和第二襯底之一是如以上進一步定義的聚合物襯底，並且，在一個實施方式中，另一襯底也是聚合物襯底。在另一個實施方式中，另一襯底是聚合物箔；作為一個實例，在又一個實施方式中，另一襯底是玻璃襯底或石英襯底。如本文所用的術語「試劑盒」是指允許製造或使用如上定義的晶片的零件的裝配。在其最簡單的形式中 ，該試劑盒包括一種或幾種試劑以進行為聚合物襯底提供玻璃樣的表面，特別是根據本發明的蝕刻的玻璃樣的表面的方法，或進行分析、檢測分離和/或運輸分析物。在一個實施方式中，該試劑盒也可以另外包括如上面進一步定義的至少一個聚合物襯底。在一個實施方式中，除了所述至少一種聚合物襯底外，所述試劑盒還包括另外的如上述定義的聚合物襯底，或聚合物箔或玻璃襯底。本發明的目的也通過用於製造晶片的如上述定義的襯底的使用來解決，特別是微流體晶片。如本文所用的術語「晶片」是指一種包括至少一個襯底的裝置，其允許用於容納和/或運輸樣品，優選液體樣品。這種容納或運輸樣品可以例如在這樣的包括孔板(well)和/或通道和/或槽和/或凹處的襯底中實現，或者它可以包括管道。在一個實施方式中，晶片包括至少一個孔板。這種孔板可以，例如，容納液體樣品，或者它可以容納固體樣品，諸如顆粒，特別是微粒，其可以用配體覆蓋，例如，抗原。如本文所用的術語「微流體晶片」通常是指就上述意義而言的這樣的晶片，其中，但是，至少一些孔板、通道、槽、凹處或管道等的尺寸是在微米範圍。在一個實施方式中，術語「玻璃樣的」，如本文所用的在襯底的情況下，意思是指這樣的情況，其中，這樣的襯底，特別是這樣的襯底的表面，模仿蝕刻的玻璃的一種或幾種特性，特別是化學含量(S1、O)和組成、均勻性、粗糙度(2，優選pH值>3，ζ電位〈0V)、離子交換能力、由於在襯底內的水通道的形成導致的在溶液中的質子傳導、高的內表面，優選>100m2g500m2g'高的氣體滲透，但不限於此，並且本身不必被蝕刻。術語「蝕刻的玻璃樣的」，如本文所用的在襯底的情況下，是指這樣的情況，其中，這樣的襯底，特別是這樣的襯底的表面，模仿蝕刻的玻璃的一種或幾種特性，特別是化學含量(S1、O)和組成、均勻性、粗糙度(>3nmRMS)、孔隙率、親水性(對於清潔的玻璃，水接觸角〈50° )、表面能和吸附親和力、表面官能度、化學和物理的表面反應性，和表面電荷(對於pH>2，優選pH值>3，ζ電位〈0V)、離子交換能力、由於在襯底內的水通道的形成導致的在溶液中的質子傳導、高的內表面，優選MOOmY1，更優選MOOmY1，高的氣體滲透，但不限於此,並且本身不必被蝕刻。如本文所用的術語「生物大分子」是指通常發生在生命物質和有機體中的大分子，例如核酸類、蛋白質類、肽類、糖類、多糖類、脂質類，和脂肪類。它們各自的單/低聚物是相應的以其各自的單/低聚物形式的核苷酸類、肽類、胺基酸類、糖類、脂肪酸類。如本文所用的術語「生物大分子」還包括大分子組裝，諸如病毒、細胞器官、核糖體、線粒體、染色體和其他類似結構。根據本發明的襯底和晶片發現用於分析、檢測、分離，和/或傳輸任何前述物質。本發明的發明人已經驚奇地發現，通過賦予這樣的聚合物襯底玻璃樣的表面，特別是蝕刻的玻璃樣的表面，可以將聚合物襯底的優良品質與玻璃表面，特別是蝕刻的玻璃表面的優良特徵相結合。優選地，聚合物襯底是基於碳-聚合物的襯底。在一個實施方式中，襯底不是聚二甲矽氧烷。在一個優選的實施方式中，根據本發明的聚合物襯底具有負的ζ電位，即對於pH值>2，更優選>3，〈0V。如果測量ζ電位依賴pH值，則對於按照本發明的聚合物襯底的測量值可與測量玻璃或蝕刻玻璃的各自的電位相比。在一些實施方式中，按照本發明的襯底的ζ電位比玻璃表面更負。此外，根據本發明的聚合物襯底顯示與玻璃相同的特性，當與SDS接觸時，如例如通過各自的 電位所測量。在一個實施方式中，按照本發明的聚合物襯底的 電位基本上不受SDS的存在的影響。這與不根據本發明的聚合物襯底相反，其中通過SDS的存在ζ電位可以大幅地改變。優選地，按照本發明中的襯底在pH為3或更大下具有〈O的ζ電位，並且SDS的存在改變ζ電位不超過在SDS不存在情況下的ζ電位的負值的兩倍。在一個實施方式中，聚合物襯底的表面通過熱沉積、電加熱或通過電子槍，或通過濺射用SiO2塗覆。在另一個實施方式中，SiO2-前體，諸如TE0S、0TCS或TTBS-OH或全氫聚矽氮烷，被施加於聚合物襯 底的表面並隨後通過適當的後處理而轉換成SiO2，諸如退火、用能量電磁輻射照射，諸如UV或用水或鹼或酸或其組合處理。這樣做，聚合物襯底被賦予具有模仿玻璃或蝕刻的玻璃的表面的諸如化學組成的特性的表面。這種襯底適合於與其他襯底或層箔粘合，例如，這樣的襯底已經以相同的方式處理。但是，這樣被賦予具有模仿玻璃或蝕刻的玻璃的表面的特性的表面的襯底也適合於與其他沒有根據本發明的處理的襯底粘合。
如本文所用的術語「具有固有的孔隙率的聚合物或塗覆材料」是指其性質是多孔的並具有高的內表面的聚合物或塗覆材料。優選地，孔的尺寸是在0.5nm至50nm的範圍內，優選在Inm至IOnm的範圍並且內表面大於IOOm2g'如果聚合物襯底提供有這樣具有固有的孔隙率的聚合物的表面，則形態，特別是玻璃或刻蝕的玻璃表面的孔隙率被模仿。如本文所用的術語「具有增加的粗糙度的聚合物或塗覆材料」是指這樣的聚合物，在其沉積為薄膜後其性質具有相對高的RMS表面粗糙度。優選地，RMS表面粗糙度在0.1nm至I μ m的範圍內，優選在Inm至IOOnm的範圍內，如通過用標準AFM針尖AFM測量的。如本文所用的術語「增加的粗糙度」是指與未塗覆或未處理的襯底表面相比增加的粗糙度。提供玻璃樣的或蝕刻的玻璃樣的表面的各種實施方式也可以在一定意義上結合，化學組成以及玻璃或蝕刻的玻璃的形態和粗糙度從而都被模仿。按照本發明的襯底具有長的時間穩定性，如例如通過它們各自的接觸角測量的。例如，在一個實施方式中，按照本發明處理的襯底表面的接觸角保持在低於50度多達60天及更長的時間。這使得按照本發明的襯底適合於在工業過程中使用和重複使用。本發明的發明人還已經發現，在兩個襯底已經按照本發明以上述方式處理後，它們可以粘合在一起，從而形成具有界面的兩個襯底的裝配。如果這些襯底中的至少一個包括通道或槽或凹處，並與另一個襯底或箔接觸，則這樣的通道或槽或凹處將在兩個襯底的裝配中形成管道。通過選擇通道在一個襯底中適當的延長(延伸部，extensions),例如通過使通道從襯底的一端延伸到另一端，可以形成合適的管道，其允許液體流經通過該裝配。以這種方式，可以產生流體晶片，特別是微流體晶片。如本文所用的術語「微流體晶片」或「微晶片」是指具有延伸穿過的一個或多個管道的晶片，該管道允許液體或凝膠或聚合物染料基質的流經。優選地，這樣的管道優選具有在10 μ m-200 μ m範圍的寬度，和在I μ m-100 μ m範圍的深度。此外，在所述晶片上/中也可以有較大的結構，諸如用於液體等的儲備。如本文所用的術語「管道」是指在兩個襯底之間的界面處的中空結構，液體可以流經它。管道通過在至少一個襯底中的通道或凹處或槽而`形成。因此，術語「通道」、「槽」，或「凹處」是指在單個襯底的表面上的中空結構。如果這樣的表面隨後與另一個襯底或箔接觸，並且從而被有效覆蓋，則管道形成。有時，在其裡面具有通道或凹處或槽的襯底在本文中也被稱作通道板。覆蓋這種管道板的襯底在本文中有時也稱作蓋板或孔板(如果它在表面上具有孔，而不是邊緣，作為用於分析物的入口)。按照本發明的實施方式，晶片或微流體晶片可以因此例如通過兩個襯底被粘合在一起或層壓形成，其中，在界面處，管道通過在至少一個襯底上的一個或一些通道形成。這樣的襯底一起在本文中也有時稱為「襯底的裝配」。在這樣的襯底的裝配中，將兩個襯底用它們各自的玻璃樣的或蝕刻的玻璃樣的表面彼此連接。用於微晶片的製造步驟的順序可以是或者，第一，一個或兩個襯底和/或箔的表面處理，並且隨後粘合，或以相反方式，或兩個的組合，即，一部分的處理在粘合前，其它在粘合後。聚合物襯底材料是由不同的製造商市售的。合適的材料的實例是:Trogamid CX7323 、PMMG CMG302 、Delpet70NH、Zeonor 1060R 、Zeonex .180、PC black Makrolon 2405、Arton D4540、Zeonor 1060R+2%black、PP Dow H734-52 、TPX_ 、PC 、PP 、Topas H007X11、PC-Teijin_ 、pc.MEP 、PC-Dow 。
根據本發明，在聚合物襯底上的玻璃樣的或蝕刻的玻璃樣的性能通過合適的塗層或表面改性獲得。這允許由這樣的聚合物襯底製成的微晶片的製造和使用無需進一步為了它們各自的應用改變實驗協議，與玻璃微晶片相比，即，它們可以被用作直接替代物。此外，通過控制在聚合物襯底的界面的生物分子的界面和相互作用可以調整塗層性能。按照本發明的塗層和表面改性隨著時間的推移是永久的和穩定的，並且它們很容易地在生產過程中集成，因為它們是不勞動密集的。在一個實施方式中，塗層的層的厚度可以變化。在一個實施方式中，塗層的厚度是均勻的並且在從0.1nm至500nm的範圍內，優選5nm至200nm。這種具有在前述提到的範圍內的厚度的表面層的製造在微流體應用中是至關重要的，因為它們各自的用於液體或凝膠的流經的管道是在微米範圍內。因此，表面改性層必須比通道高度更薄。按照本發明的方法允許容易地生產一次性襯底和晶片。此外，按照本發明所生產的襯底和晶片與現有的用於玻璃晶片的實驗協議和用於大規模生產的方法是相容的。


以下，參考附圖，其中圖1示出了(a)在Zeonorl060R上蒸發的不同厚度的SiO2-層和(b)Zeonorl060R和玻璃作為參考的透射曲線。透明度不強烈地依賴於層的厚度(5nm至lOOnm)，圖2示出了用不同的方法沉積的在Zeonorl060R上的SiO2層的耐久性試驗的結果。在電子槍沉積的情況下，接觸角在低值是更穩定的。圖3示出了在其中具有合適的通道的襯底的示例性圖像，具有用SiO2塗覆之前和之後的通道尺寸。圖4示出了用於應用矽烷和矽氧烷作為液體-SiO2前體的方案，在等離子體處理之前，諸如氧氣，或H2O,或其他，圖5示出了液體SiO2前體的實例，a)四乙基原矽酸鹽(TEOS)、b)八氯三矽氧烷(OTCS)JP C)羥甲基三乙氧基矽烷(TTBS-OH)圖6示出了按照本發明用TEOS塗覆的聚合物襯底的AFM圖像(形貌);表面粗糙度為〈0.5nm，示出了均勻的塗層，圖7示出了 XPS的結果以確認SiO2的存在，其已經在襯底表面上用TEOS矽烷化，圖8示出了孔板b和通道板c的粘合方案，按照本發明兩個板都被塗覆，並且包括玻璃樣的和/或蝕刻的玻璃樣的表面。結果是粘合的晶片d。圖9示出了通過已經按照本發明處理並已提供有玻璃樣的，特別是蝕刻的玻璃樣的表面的兩個襯底形成的粘合的管道的橫截面的光學顯微鏡圖像；在光學顯微鏡圖像中沒有看到結構的變形，因此，通道/管道的尺寸在塗覆和粘合時不改變。圖10示出了通過兩個包括按照本發明處理的表面的襯底粘合形成的管道的光學顯微鏡圖像。這些通道用深色液體填充。可以看出沒有液體的洩漏，圖11示出了液體前體，全氫聚矽氮烷的結構，圖12示出了 NH4OH蒸汽處理後用全氫聚矽氮烷塗覆的襯底的AFM-圖像，示出了均勻的塗層，

圖13示出了用全氫聚矽氮烷塗覆並用NH4OH蒸汽處理的管道的光學顯微鏡圖像。該塗層不改變在μ m尺度上的管道的尺寸，圖14示出了用聚[1-(三甲基甲矽烷基)-1_丙炔](PTMSP)塗覆的COC襯底的FTIR吸收光譜，COC背景光譜已被扣除；塗層的存在通過PTMSP的化學基團的吸收的存在的特徵來確定，圖15示出了用聚矽氮烷塗覆的(a) PTMSP膜、(b)玻璃、(c) C0C，和(d) COC的Kelvin探針力顯微鏡掃描，通過施加到接觸樣品的標準傳導AFM探針的Is的電壓脈衝使帶電。在(a)和(d)中的強充電(白點)，表示，水離子可以滲透到膜的體積中，類似於在玻璃膜(b)上觀察到的充電。未塗覆的COC薄膜(c)不是強烈地帶電，圖16示出了未處理的PMMA襯底(a)和Ar/02等離子體處理之後的襯底(b)的AFM形貌圖像；等離子體處理時表面粗糙度顯著增加(從4nm至25nm RMS)。在(b)上的後退水接觸角是比前進接觸角(50° )低的多(〈10° )，說明強的粗糙度，圖17示出了按照與本發明(a)由PMMA晶片得到的DNA7500分析物的電泳分離以及用於比較的使用常規的玻璃晶片的電泳分離的結果(b)，圖18示出了用按照本發明用SiO2溶膠-凝膠溼法塗覆的COC晶片得到的牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumine)分析物的電泳分離(a)和用於比較的使用常規的玻璃晶片的電泳分離(b)。圖19示出了用Ar/02等離子體處理的管道的光學顯微鏡圖像。該處理允許成功的粘合。

圖20示出了用Ar等離子體/UV-臭氧清洗儀處理的管道的光學顯微鏡圖像。該處理允許成功的粘合。圖21示出了(a)通過兩個已用Ar等離子體AJV-臭氧清洗儀處理的襯底形成的粘合管道的COP的橫截面的光學顯微鏡圖像，在光學顯微鏡圖像中可以看出沒有結構的變形，因此，在處理和粘合時通道/管道的尺寸不改變。圖21 (b)示出了用Ar等離子體/UV-臭氧清洗儀處理的COP晶片得到的DNA7500分析物的電泳分離。圖22示出了(a)在PMMA上和(b)在COP上的Ar等離子體UV-臭氧清洗儀處理的AFM形貌掃描；在等離子處理時表面粗糙度顯著增加至(a)16nm rms粗糙度，和(b)，增加至7nm rms的粗糙度。圖23示出了 COP測定襯底的SEM圖像圖24示出了在已經按照本發明處理的測定襯底的不同領域測得的接觸角，在處理後的不同的日期重複，特別是用Ar/02等離子體處理的TiO2填充的COP襯底顯示在114天之後接觸角低於65°。未處理的TiO2填充COP襯底具有110-120°的接觸角。圖25示出了(a)三個沿x方向的80mm輪廓掃描線,在y方向偏移5mm,在處理後的COP載片(slide)上。高度的波動在Imm範圍內都是低於I μ m，並示出了(b)在按照本發明已經處理的測定襯底的不同的區域測量的接觸角，處理後在不同的日期重複，特別是用SiO2薄膜塗覆的COP襯底顯示在115天後接觸角小於30°。圖26示出了(a)在塑料襯底中的模塑孔，和(b)，20nm SiO2蒸發後的相同的塑料襯底的AFM形貌掃描。孔的形貌和粗糙度不受SiO2蒸發影響，圖27示出了 Ar/02等離子體處理後的COC襯底的I X I μ m的AFM形貌掃描，粗糙度從裸露的襯底的0.8nm rms增加至處理後的6nm rms。
圖28示出了(a)未處理的和(b)Ar/02等離子體處理的COC流式細胞計晶片的XPS光譜。數據確認了處理不改變聚合物襯底的化學組成，圖29示出了在TEOS塗覆之前和之後的COC襯底的(a) 10 X 10 μ m2，和(b)，I μ m2面積的AFM形貌掃描。圖30示出了(a)未處理的和(b)TEOS塗覆的COC流式細胞計晶片的XPS光譜。數據確認了在用TEOS塗覆的晶片的襯底表面上SiO2的存在，圖31示出了在已經按照本發明處理的COC流式細胞計晶片上測量的接觸角隨時間的變化，特別是(3從1*/02等離子體處理的晶片和(b)用TEOS塗覆的COC襯底。在(a)中接觸角保持低於45°持續60天，和在(b)中接觸角保持低於40°持續65天。圖32不出了對於在聚合物襯底上不同的玻璃表面與裸露的聚合物表面和玻璃樣的表面的作為pH的函數的ζ電位的比較。IEP (等電點)，低於其的ζ-電位是負的pH值可以看出對於玻璃樣的表面待移位低於pH值3,圖33示出了對於PMMA和COP表面與蝕刻的玻璃表面和SiO2溶膠-凝膠覆蓋的表面的作為PH的函數的ζ電位的比較，以及在不同的表面上的SDS的效果。當SDS強烈影響在裸露的PMMA和COP表面上的ζ電位時，對於SiO2溶膠-凝膠覆蓋的襯底影響較弱，與蝕刻的玻璃表面觀察到的行為類似，圖34示出了全氟磺酸的化學結構，圖35示出了對於C0P、由全氟磺酸層覆蓋的和由SiO2的40011111層覆蓋的Si晶圓的COP的作為pH的函數的ζ電位的比較。
具體實施例方式此外，參考下面的實施例來加以說明，而不限制本發明:實施例在下面的實施例中，其中列出步驟的順序通常是其中執行這些步驟用於實驗的順序。實施例1由蒸發的SiO2膜塗覆的COC襯底(圖1-3)-襯底:COP(ZeonorlO6OR)-塗層:通過熱蒸發的20nmSiO2-光學透明度高於85%(參見圖1)-水接觸角(12h後):5°，在約40°穩定(參見圖2)-襯底的通道尺寸難以通過塗覆程序改性，這表明通道不能完全用SiO2填充或堵塞(參見圖3)。實施例2用TEOS膜塗覆的PMMA襯底(圖4-10)對於SiO2前體塗覆的一般方案示於圖4中，一些液體前體的結構式在圖5中給出。-襯底:PMMA通道板和孔板(Diakon CMG302)
-塗覆材料:TEOS-形貌:0.5nm的粗糙度(參見圖6)-組成:XPS清楚地表明在襯底表面的Si峰(圖7)-在70°C下粘合。粘合方案在圖8中示出。粘合成功，當填充通道時沒有通道的變形和流體的洩漏(參見圖9和圖10)。實施例3用PHPS膜塗覆的PMMA襯底(圖11-13)-襯底:PMMA通道板和孔板(Diakon CMG302)-塗覆材料:全氫聚矽氮烷(PHPS)(參見圖11)。-後處理=NH4OH蒸汽-水接觸角:15°-形貌:1.7nm的粗糙度(參見圖12)，通道尺寸不修改(參見圖13)和通道沒有填
充或堵塞。-在70°C下粘合。粘合是成功的。

實施例4用PTMSP膜塗覆的PMMA襯底(圖14-15)-襯底:PMMA通道板和孔板(Delpet70NH)-塗覆材料:在甲苯中的聚[1-(三甲基甲矽烷基)-1-丙炔](PTMSP)PTMSP溶液-塗覆程序:噴霧，-表徵:接觸角:前進107°，後退:79°，兩個角度的差異表示粗糙的和多孔的表面；FTIR:清楚地識別PTMSP信號(參見圖14);輪廓:管道尺寸不被修改，增加的粗糙度是用AFM觀察(圖16);充電=PTMSP膜可以用水離子就像玻璃來帶電(通過偏置探針誘導充電)(參見圖15a和b)。-在70°C下粘合。粘合是成功的。實施例5用Ar/02等離子體處理的PMMA襯底(圖16，17)-襯底:PMMA通道板和孔板，(Delpet70NH)-處理:Ar/02等離子體-表徵:接觸角:50°(前進)，後退:〈10° ;AFM:25nm rms粗糙度(參見圖16)；-在70°C下粘合。粘合是成功的。獲得增加的模仿玻璃的粗糙度和親水性。-電泳分離:成功的DNA分離(參見圖17a和17b，在玻璃晶片上分離用於比較)。按照本發明提供的晶片具有相同的DNA的電泳分離，後者含有可達7500道爾頓的DNA分子如用玻璃晶片實現。用於電泳分離的凝膠是基於在120mM的Tris-Tricine (pH值7，7-8)中的聚丙烯醯胺。溶解的洗滌劑是SDS和LDS以及螢光染料，如果染色發生晶片上。實施例6用SiO2溶膠-凝膠溼法塗覆COP晶片
(圖18)-材料:C0P通道和孔板(Zeonor 1060R)-處理:襯底在粘合前暴露於氯仿蒸氣幾分鐘。-在70°C下粘合。粘合是成功的。-溼法塗覆:Si O2溶膠-凝膠-電泳分離:良好的蛋白質分離(參見圖18a和18b在玻璃晶片上分離用於比較)。按照本發明的晶片具有與玻璃晶片獲得的相同的在不同的濃度(例如，500yg/ml、ΙΟΟΟμ g/ml,2000y g/ml)的牛血清白蛋白(一種蛋白質)的電泳分離。分子量標記包含6個蛋白質(29kDa、45kDa、66kDa、97kDa、116kDa、200kDa)。用於電泳分離的凝膠是基於在120mM的Tris-Tricine (pH7、7_8)中的聚丙烯醯胺。溶解的洗滌劑是SDS和LDS以及螢光染料，如果染色發生在晶片上。實施例7用Ar/02-等離子體處理的COP襯底-襯底:C0P通道和孔板(Zeonor1060R)-處理:Ar/02等離子體-在85°C下和在恆定壓力下粘合。粘合是成功的。獲得的晶片沒有粘合空隙以及沒有通道變形(圖19)。實施例8a用Ar等離子體/UV-臭氧處理的COP襯底-襯底:C0P通道和孔板(Zeonor 1060R)-處理:Ar等離子體/UV-臭氧清洗儀-在85°C下並在恆定壓力下粘合。粘合是成功的，(圖20)。-粘合力:施加300N持續20秒。樣品沒有分離。實施例8b用Ar等離子體/UV-臭氧處理的PMMA襯底-襯底:PMMA通道和孔板板(PMMA Delpet70NH)-處理:Ar等離子體/UV-臭氧-在85°C和在恆定壓力下粘合。粘合是成功的。圖21示出了(a)通過已用Ar等離子體/UV-臭氧處理的兩個襯底形成的粘合管道的COP的橫截面的光學顯微鏡圖像；在光學顯微鏡圖像中可以看出沒有結構的變形，在處理和粘合時的通道/管道的尺寸不改變。圖21 (b)示出了用Ar等離子體/UV-臭氧處理的COP晶片得到的DNA7500分析物的電泳分離。實施例9用SiO2溶膠-凝膠處理的COP-襯底襯底:C0P通道和孔板(Zeonorl060R)塗覆:-塗覆材料:SiO2溶膠 -凝膠-塗覆程序:噴塗-後處理:02_等離子體
在87°C下粘合。粘合是成功的，得到的晶片沒有粘合空隙並且沒有通道變形。實施例10用SiO2溶膠-凝膠處理的PMMA-襯底襯底:PMMA通道和孔板(PMMA Delpet70NH)塗覆:-塗覆材料:SiO2溶膠-凝膠-塗覆程序:噴塗-後處理:02-等離子體在85°C下的粘合是成功的。所獲得的晶片沒有粘合空隙並且沒有通道變形。實施例U根據本發明的襯底用於測定的應用，諸如基因組測序已經開發用於玻璃襯底的轉移測定化學經常需要添加洗滌劑以確保疏水性塑料表面的潤溼，或者以避免蛋白質或其它生物分子粘固在這些疏水性表面上。添加這樣的洗滌劑可能負面影響測定的性能，因為這種物質可以導致`蛋白質或其它生物分子的變性。在洗滌劑或其它表面活性物質存在下，大的蛋白質分子可以很容易地失去它們的功能。為表面提供玻璃樣的性能確保這樣的測定容易轉移至塑料消耗品。還應該提到，細胞或細胞碎片通過暴露於洗滌劑或疏水性塑料表面是最容易被損壞或毀壞。任何上面的實例表示情況，其中蛋白質或生物分子、大的蛋白質組裝或細胞和細胞碎片被暴露於非天然條件下，其中它們可以與在其自然的環境中表現得非常不同。按照本發明用在緩衝液中的合適的PH和離子濃度的玻璃樣的塗覆可以最大限度地減少這樣的負面影響。按照本發明的襯底也可以用於被應用在基因組測序分析中。通常，這樣的基因組測序在具有定義的直徑和深度的5千萬孔的矽晶片中進行，其中，每個孔用DNA修飾的聚苯乙烯珠填充。因此，如果要使用按照本發明的襯底製造這樣的結構，相同的要求適用於按照本發明的襯底:孔必須以定義的彼此的距離排列(圖23);襯底必須具有定義的平滑性、親水性和低成本。典型地，在一個實施例中，襯底的平滑性在Imm上是I μ m,以及接觸角在20至50°之間。進行以下的處理:用Ar/02等離子體處理的COP-襯底:具有和沒有TiO2填充材料的COP(Zeonor1060R)-處理:Ar/02-等離子體圖24示出了已經按照本發明處理的測定襯底的不同領域測得的接觸角，在不同的日期重複處理。特別是用Ar/02等離子體處理的TiO2填充的COP襯底顯示在114天後接觸角低於65°。未經處理的TiO2填充的COP襯底具有110-120°的接觸角。-用SiO2 處理的 COP-襯底:具有和沒有TiO2填充材料的COP(Zeonor1060R)，-塗覆:通過熱蒸發和派射的20nmSiO2輪廓儀測量在圖25中示出，其清楚地表明，高度的差異是相當小的並且在約300nm的範圍內。在相同的時間，接觸角在相當長的時間，即至少高達115天，在不同的位置
保持穩定。
圖26示出了(a)在塑料襯底中的模塑孔，和(b)，20nm SiO的蒸發後相同的塑料襯底的AFM形貌掃描。孔的形貌和粗糙度沒有受SiO2蒸發影響。實施例12根據本發明的襯底用於流式細胞計的應用根據本發明的襯底也可以用於流式細胞計的應用。在這方面，它們需要滿足下列要求:必須沒有細胞粘附，必須有接觸角在20-50度之間的親水性，並且必須有壓力耐久性。此外，必須不存在在加載晶片過程中氣泡形成的可能性。用Ar/02等離子體的襯底處理襯底:C0C半-通道板(Topas8007X10)處理:Ar/02等離子體在75°C下在恆定壓力下粘合是成功的。圖27示出了根據本發明按照這個實例處理的表面的AFM圖像。Ar/02處理後粗糙度從0.8rms增加至6rms,表明相同的處理可以應用於不同的聚合物材料獲得相同的表面形貌。圖28示出了(a)未處理的和Ar/02等離子體處理的(b) COC流式細胞計晶片樣品的XPS光譜，以確認處理沒有改 變聚合物襯底的化學組成。用TEOS的襯底處理襯底:C0C半-通道板(Topas8007X10)塗覆材料:TE0S塗覆程序:浸潰後處理:02等離子體在76°C在恆定壓力下粘合是成功的。圖29示出了根據本發明的處理之前和之後的襯底表面，並且圖30示出了對應的XPS測量。可以看出，表面形貌沒有改變(I X I μ m2上相同的rms )，同時XPS確認了在處理的樣品的表面上SiO2的存在。如在圖30a和b中可以看出的，根據本發明的處理的長時間的穩定性也已經測量，其基本上表明COC板(Topas8007X10)的接觸角長時間保持在低於50°，因此證明按照本發明的方法將產生可以用於商業用途並且也適合於多應用用途的襯底。實施例13按照本發明的襯底也可以通過測量各自的ζ電位被表徵具有玻璃樣的行為。正如圖32中可以看出，按照本發明的玻璃樣的襯底具有與玻璃表面具有相同的形狀和值的ζ電位曲線。更具體地，IEP (等電點)，ρΗ值低於其，ζ電位為負，可以看到對於玻璃樣的表面要移至低於ρΗ3。此外，如在圖33中可以看出，當與SDS接觸時，按照本發明的表面/襯底與玻璃具有相同的行為。更具體地， 電位沒有受SDS的存在太大的影響，而對於沒有按照本發明的處理的襯底，SDS的影響更大。更具體地，圖33示出了對於PMMA和COP表面與蝕刻的玻璃表面和SiO2溶膠-凝膠覆蓋的表面的作為pH的函數的ζ電位的比較，以及SDS在不同的表面上的影響。當SDS強烈影響在裸露的PMMA和COC表面上ζ電位時，對於SiO2溶膠-凝膠覆蓋的襯底其影響非常弱，與蝕刻的玻璃表面觀察到的行為類似。實施例14一種用於按照本發明的表面處理的可能性是用全氟磺酸處理聚合物襯底，其是基於磺化的四氟乙烯的含氟聚合物-共聚物。它是形成離子交換膜的離聚物。對於在溶液中的質子，它具有非常特定的電導，並且由於水通道的形成允許質子傳導。在圖34中可以檢查全氟磺酸的結構和其行為的機制細節，圖34示出了全氟磺酸的化學結構，以及解釋全氟磺酸在水中和朝向水的行為的方案。圖35示出了按照本發明已用全氟磺酸塗覆的襯底的ζ電位。全氟磺酸塗覆的襯底顯示了非常負的(電位，其甚至比玻璃更負。這使得已用全氟磺酸處理的按照本發明的襯底獲得玻璃樣的表面。在說明書、權利要求和/或在附圖中公開的本發明的特徵可以，單獨地和以其組合，是用於以其不同的形 式認識本發明的材料。
權利要求
1.一種具有玻璃樣的表面，特別是蝕刻的玻璃樣的表面的聚合物襯底，所述玻璃樣的表面，特別是所述蝕刻的玻璃樣的表面模仿玻璃的表面，特別是蝕刻的玻璃的表面的以下中的一種或幾種: 化學含量、化學組成、化學結構、均勻度、粗糙度、形態，特別是孔隙率、親水性、表面能和吸附親和力、表面官能度、化學和物理表面反應性，ξ電位和表面電荷。
2.根據權利要求1所述的聚合物襯底，其中，所述表面已經通過等離子體處理和/或反應性離子處理改性，用於增加的粗糙度和親水性和/或是氧化矽的薄膜和/或是具有增加的固有粗糙度和/或固有孔隙率和/或增加的親水性的聚合物薄膜。
3.根據權利要求1至2中任一項所述的聚合物襯底，其中，所述聚合物襯底是合成或天然來源的聚合物，優選可注射成形的聚合物，更優選包含:聚烯烴類、聚醚類、聚酯類、聚醯胺類、聚醯亞胺類、聚氯乙烯類、聚丙烯酸酯類的材料類之一；包括它們的改性物、衍生物、派生物和共聚物；更具體地一個列表，包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、環烯烴聚合物和共聚物(COC/COP)、聚甲基丙烯酸甲酯(ΡΜΜΑ)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(POM)、熱塑性彈性體(TPE)、熱塑性聚氨酯(TPU)、聚醯亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚乳酸(PLA)、聚甲基戊烯(PMP)，以及它們的衍生物，其中，所述聚合物可選地用無機材料填充，諸如碳黑，氧化物諸如Si02、A1203、TiO2, ZrO2, Fe2O3，特別是金屬氧化物，和半導體諸如ZnS、CdS、CdSe。
4.一種用於為聚合物襯底提供玻璃樣的表面，特別是蝕刻的玻璃樣的表面的方法，所述方法包括以下步驟: a)提供聚合物襯底，所述聚合物襯底優選地由根據權利要求3所限定的聚合物襯底材料製成； 以及下面的步驟之一: bl)用SiOx塗覆所述聚合物襯底的表面，X在從I至2的範圍內；b2)用SiOx-前體塗覆所述聚合物襯底的表面並且將所述SiOx-前體轉換成SiOx，X在從I至2的範圍內； b3)通過以下來賦予所述聚合物襯底的表面玻璃樣的表面形貌，特別是蝕刻的玻璃樣的表面形貌， -用塗覆材料塗覆所述聚合物襯底的表面，與所述聚合物襯底的未塗覆的表面相比，其具有增加的粗糙度和/或增加的親水性，所述塗覆材料優選是聚合物，和/或 -通過等離子體處理和/或反應性離子蝕刻(RIE)和/或通過用UV-臭氧清洗儀處理所述聚合物襯底或所述塗覆的聚合物襯底的表面，優選使用氬氣、氧氣、h2o、h2、氟化的甲烷氣體，諸如CF4、CHF3> CH2F2，或上述中的任何一種的混合物或順序使用上述中的任何一種，以在所述表面上引起粗糙度和親水性； b4)bl)、b2)和b3)以任何順序的組合。
5.根據權利要求4的方法，其中，通過以下來進行步驟bl)、b2)和/或b3):物理氣相沉積法，諸如: -熱沉積(物理氣相沉積) -電子束(電子槍)沉積-濺射， -化學氣相沉積(CVD)， -在表面上生長膜，諸如化學鍍或電化學沉積， -噴塗 -浸塗 -氣相沉積 -卷對卷沉積， -絲網印刷， -刮塗法， -溼法塗覆， -動態塗覆，-CVD, 或上述中的幾種的組合。
6.根據權利要求4至5中任一項所述的方法，其中，在步驟b2)中的轉換通過以下之一來進行: -退火，優選熱退火 -用電磁輻射，諸如紅外線的或UV，優選UV照射 -在具有水或鹼或酸，或水和鹼的組合，或水和酸的組合的溶液中處理。
7.根據權利要求4至6中任一項所述的方法，其中，所述SiOx-前體選自包括以下的組: i)烷氧基-或烷基-氯矽烷，SiX4，三矽氧烷化合物Si3O2X6, X在每種情況下獨立地為OR或滷素，R是烷基，烷基優選為C1-C2tl-烷基，優選乙基或甲基； ii)聚矽氮烷，諸如全氫聚矽氮烷、-[Si (H)2-N(H)-]η，η選自3至10000，或聚有機矽氮烷-[Si (R) 2-N (R) -] n，R是烷基，烷基優選為C1-C2tl-烷基，η選自3至100000 ； iii)包含SiOx顆粒的溶膠-凝膠，所述顆粒優選具有約Inm至10 μ m,優選IOnm至IOOnm的直徑，懸浮在基於溶劑的基質中，所述溶劑優選為醇，優選乙醇。
8.根據權利要求4至7中任一項所述的方法，其中，在步驟bl)-b3)中，連同所述SiOx、SiOx-前體或所述聚合物，額外的材料被塗覆在所述聚合物襯底的所述表面上，所述額外的材料選自 Si2N3' Al2O3' B2O3' Ti02、Na20、CaO、K2O, SO3、Mg。、Fe2O3' SiOx (x〈2)。
9.根據權利要求4至8中任一項所述的方法，其中，具有增加的粗糙度和/或固有的孔隙率的所述塗覆材料，特別是所述聚合物選自聚四氟乙烯類(Teflon)，諸如2，2-二三氟甲基-4，5- 二氟-1，3-間二氧雜環戊烯四氟乙烯共聚物(指定Du Pont的TeflonAF2400)、全氟磺酸、聚碸、聚(氧基_2，6- 二甲基-1，4-亞苯基)，和取代的乙炔聚合物的組，如聚[1-(三甲基甲矽烷基)-1-丙炔KPTMSP)、聚[1_(三甲基甲鍺烷基)-1_丙炔]、聚(4-甲基-2-戍塊)、聚[1-苯基-2_(對-二甲基甲娃燒基苯基)乙塊]、和聚[2，4，5- 二( 二氟甲基)-苯乙炔]。
10.根據權利要求4至9中任一項所述的方法， 其中，所述方法進一步包括步驟c)通過以下中的一個或多個來後處理所述襯底: -乾燥，-水處理， -回火， -溶劑處理， -等離子體處理， -反應性離子蝕刻， -用UV-臭氧清洗儀處理， 以及上述的任意組合。
11.根據權利要求4至10中任一項所述的方法，其中，所述方法至少在由根據權利要求3中限定的材料製成的第一聚合物襯底上進行，其中，所述第一聚合物襯底從而至少設置有第一玻璃樣的表面，特別是第一蝕刻的玻璃樣的表面，所述方法進一步包括粘合步驟: 通過使所述第一玻璃樣的表面，特別是蝕刻的玻璃樣的表面與第二襯底的表面接觸，通過將所述第一襯底和第二襯底壓在一起，優選通過在從0.2N/mm2至5N/mm2範圍內，更優選在從0.5N/mm2至lN/mm2範圍內的壓力，持續在從10秒至600秒範圍內的時間，更優選在從30秒至120秒範圍內的時間，並通過將所述第一襯底和第二襯底暴露於40°C至200°C範圍內的溫度下，優選60°C至120°C，和/或在按壓以增加它們彼此的粘合之前立即將所述第一襯底和第二襯底暴露於溶劑的蒸氣，而將所述第一襯底粘合至第二襯底。
12.根據權利要求11所述的方法，其中，所述第一聚合物襯底是固體襯底，並且其中所述第二襯底是固體襯底或柔性箔。
13.根據權利要求11至12中任一項所述的方法，其中，所述第二襯底是由根據權利要求3中限定的材料製成的聚合物襯底，或者所述第二襯底由選自玻璃、石英、氮化矽和氧化矽的材料製成，或者，如果所述第二襯底是柔性箔，則所述第二襯底由諸如聚烯烴類、聚醚類、聚酯類、聚醯胺類、聚醯亞胺類，聚氯乙烯類、聚丙烯酸酯類的塑性材料製成；包括它們的改性物、衍生物、派生物和共聚物；更具體地一個列表，包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、環烯烴聚合物和共聚物(COC/COP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(POM)、熱塑性彈性體(TPE)、熱塑性聚氨酯(TPU)、聚醯亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚乳酸(PLA)、聚甲基戊烯(PMP)以及它們的衍生物，其中，所述聚合物可選地用無機材料填充，諸如碳黑，氧化物，諸如Si02、A1203、TiO2, ZrO2, Fe2O3，特別是金屬氧化物，和半導體，諸如ZnS、SdS、CdSe。
14.根據權利要求11至13中任一項所述的方法，其中，所述第一襯底和所述第二襯底中的一個或兩個在其中具有通道或槽或凹處或孔，其優選地在所述第一玻璃樣的表面和第二玻璃樣的表面之間的界面處形成管道，其中更優選地，所述管道從所述第一襯底或第二襯底的一個邊緣延伸至另一個邊緣或從襯底之一的一個孔延伸至所述襯底之一的另一個孔，從而允許液體流經通過所述管道。
15.根據權利要求11至14中任一項所述的方法，其中，權利要求4至10中任一項所述的方法在所述第一聚合物襯底上和至少在由根據權利要求3中限定的材料製成的第二聚合物襯底上，以及可選地，在第三聚合物襯底和/或另外的聚合物襯底上進行，每個聚合物襯底由根據權利要求3中限定的材料製成，其中，所述第一聚合物襯底和第二聚合物襯底以及，如果存在，所述第三聚合物襯底和另外的聚合物襯底隨後通過根據權利要求11中限定的粘合步驟彼此粘合。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，所述聚合物襯底中的一個、兩個或更多個具有通道或槽或凹處或孔，其在所述襯底之間的界面處形成管道，其中，優選地，所述管道從所述襯底的一個邊緣延伸至另一個邊緣或從所述襯底之一的一個孔延伸至所述襯底之一的另一個孔，從而允許液體流經通過所述管道。
17.一種製造晶片，優選地微流體晶片的方法，所述方法包括: a)至少提供第一聚合物襯底和第二襯底，所述第一聚合物襯底由根據權利要求3中限定的材料製成，所述第二襯底是根據權利要求12中限定的襯底並且由根據權利要求13中限定的材料製成，其中，所述第一襯底和所述第二襯底中的至少一個在其中具有通道或凹處或槽或孔；並且 bl)至少在所述第一襯底上，優選在所述第一襯底和第二襯底兩者上進行根據權利要求4至10中任一項所述的方法，並且隨後在其上進行根據權利要求11所述的粘合步驟；或者 b2)使所述第一襯底和所述第二襯底彼此接觸，並通過權利要求11所述的粘合步驟使它們彼此粘合以形成所述第一襯底和第二襯底的裝配，並且隨後，在所述裝配上，特別是在於所述裝配的內部形成的管道上進行根據權利要求4至10中任一項所述的方法。
18.根據權利要求17所述的方法，其中，步驟a)包括提供根據權利要求12和13中任一項限定的多個襯底，並且步驟bl)或b2)在所述多個襯底上進行，從而獲得包括彼此堆疊的多個襯底的晶片。
19.一種通過根 據權利要求4至10中任一項所述的方法生產的聚合物襯底。
20.一種由兩個襯底製成的晶片，所述兩個襯底中的至少一個，優選所述兩個襯底中的至少兩個是根據權利要求1至3和19中任一項所限定的，所述晶片具有貫穿所述晶片的至少一個管道，所述管道優選具有在〈500 μ m,優選〈200 μ m的範圍內的最小尺寸。
21.根據權利要求20所述的晶片，由以下襯底製成:根據權利要求1至3和19中任一項所限定的一個襯底，以及 -a)根據權利要求1至3和19中任一項限定的另一個襯底， -或b)作為根據權利要求12和13中任一項限定的柔性箔的另一個襯底， -或c)由選自玻璃、石英、氮化矽和氧化矽的材料製成的另一個襯底， -或d)多個襯底，其中，所述多個襯底由在a)或b)或c)中限定的類型的多個襯底組成，或者由在a)-c)中限定的類型的任意組合的多個襯底組成。
22.根據權利要求20至21中任一項所述的晶片，其中，所述至少一個管道用適合於分析和/或檢測和/或分離和/或運輸分析物的基質填充，優選生物細胞，或生物大分子和/或它們各自的單/低聚物，諸如核酸類、核苷酸類、蛋白質類、肽類、胺基酸類、糖類、多糖類、寡糖類、單糖類、脂質類、脂肪類、和脂肪酸類。
23.根據權利要求22所述的晶片，其中，所述基質是氣相、液體、固體顆粒在液體中的分散體、或凝膠，優選聚丙烯醯胺凝膠或瓊脂糖凝膠或澱粉凝膠或蔗糖凝膠。
24.一種通過根據權利要求17至18中任一項所述的方法生產的晶片，特別是根據權利要求20至23中任一項所述的晶片。
25.一種用於通過根據權利要求17至18中任一項所述的方法製造晶片的試劑盒，所述晶片根據權利要求20至24中任一項所定義，所述試劑盒至少包括第一襯底和第二襯底，其中，所述第一襯底和第二襯底中的至少一個在其中具有通道或凹處或槽或孔，所述試劑盒進一步包括用於在所述襯底上進行根據權利要求4至10中任一項所述的方法的一種或多種試劑。
26.根據權利要求25所述的試劑盒，其中，所述第一襯底和第二襯底由選自合成或天然來源的聚合物製成，優選可注射成形的聚合物，更優選包含:聚烯烴類、聚醚類、聚酯類、聚醯胺類、聚醯亞胺類，聚氯乙烯類、聚丙烯酸酯類的材料類之一；包括它們的改性物、衍生物、派生物和共聚物；更具體地一個列表，包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、環烯烴聚合物和共聚物(COC/COP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(POM)、熱塑性彈性體(TPE)、熱塑性聚氨酯(TPU)、聚醯亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚乳酸(PLA)、聚甲基戊烯(PMP)，以及它們的衍生物，其中，所述聚合物可選地用無機材料填充，諸如碳黑，氧化物，諸如Si02、A1203、TiO2, ZrO2, Fe2O3,特別是金屬氧化物，和半導體，諸如ZnS、CdS、CdSe。
27.一種用於分析和/或檢測和/或分離和/或運輸分析物，優選生物大分子和它們各自的單/低聚物的試劑盒，所述試劑盒包括: 根據權利要求20至24中任一項所述的晶片，以及可選地，分析和/或檢測和/或分離和/或運輸分析物所必需的一種或多種試劑，諸如例如緩衝劑。
28.根據權利要求1至3、19中任一項所述的聚合物襯底，或根據權利要求20至24中任一項所述的晶片在分析、檢測、分離和/或輸送分析物，優選生物細胞，或生物大分子和/或它們各自的單/低聚物的方法中，特別是在電泳的方法、測序的方法、用於定性或定量檢測分析物或其活性的測定方法，或流式細胞計的方法中的應用。
29.一種用於分析、檢測、分離和/或運輸分析物，優選生物大分子和/或它們各自的單/低聚物的方法，包括: -以任何順序提供根據權利要求22至23任一項所述的晶片或根據權利要求1至3、19中任一項所述的聚合物襯底，和包含待分析、分離和/或運輸的分析物的樣品，所述聚合物襯底附著有根據權利要求22中限定的基質， -將所述樣品施加於所述基質， -將電壓施加於所述基質，所述電壓足以使所述分析物遷移或擴散或流動通過所述基質， -照射或消融或解吸或電離所述分析物，以及可選地，進一步 -分析所述分析物。
30.根據權利要求1至3和19中任一項所述的襯底在製造晶片，特別是微流體晶片，或者用於分析和/或檢測和/或分離和/或運輸分析物的塑性襯底的用途。
全文摘要
本發明涉及具有玻璃樣的聚合物襯底，特別是蝕刻的玻璃樣的表面和由至少一個這樣的聚合物襯底製成的晶片。本發明還涉及一種給聚合物襯底提供蝕刻的玻璃樣的表面的方法。此外，本發明涉及用於使用這樣的聚合物襯底製造晶片的試劑盒。此外，本發明涉及使用具有玻璃樣的表面，特別是蝕刻的玻璃樣的表面的聚合物襯底用於製造晶片。
文檔編號C08J7/04GK103080197SQ201180037666
公開日2013年5月1日 申請日期2011年8月1日 優先權日2010年7月30日
發明者格爾達·富爾曼, 加布裡埃萊·內爾斯, 西爾維婭·羅塞利, 尼古勞斯·克諾爾, 阿爾弗雷德·帕裡斯, 瑪麗亞·考夫曼, 喬治·鮑爾 申請人:索尼公司, 索尼達德克奧地利股份公司