CN102016814B - 纳米粒子制备方法、系统及材料 - Google Patents

Abstract

在从不润湿的、低表面能聚合材料制备的纳米级模中模塑纳米粒子。所述纳米粒子可以包含药用组合物、安全标签剂(taggant)、造影剂、生物药物、药物组合物、有机材料等。所述模可以实际上是任何形状，且横截面直径小于10μm。

Description

纳米粒子制备方法、系统及材料

                 相关申请交叉参考 

本申请基于2005年6月17日提交的序列号为60/691,607的美国临时专利申请、2005年9月7日提交的序列号为60/714,961的美国临时专利申请、2005年11月7日提交的序列号为60/734,228的美国临时专利申请、2006年1月27日提交的序列号为60/762,802的美国临时专利申请和2006年5月12日提交的序列号为60/799,876的美国临时专利申请，并要求它们的优先权；这些申请均被整体引入本文作为参考。 

本申请还是2004年12月20日提交的序列号为PCT/US04/42706的PCT国际专利申请的部分继续申请，PCT/US04/42706基于2003年12月19日提交的序列号为60/531,531的美国临时专利申请、2004年6月25日提交的序列号为60/583,170的美国临时专利申请、2004年8月27日提交的序列号为60/604,970的美国临时专利申请，这些申请均被全文引入本文作为参考。 

                      政府利益 

本文所含公开内容的一部分是在美国政府海军科研办公室基金第N00014210185号和国家科学基金会科技中心项目第CHE-9876674号协议的支持下做出的。美国政府对该部分公开内容拥有某些权利。 

                          引入作为参考 

本文所参考的所有文献均引入作为参考，就犹如本文陈述其全文及其中引用的全部参考文献一样。 

                          技术领域 

一般而言，本发明涉及微米级和/或纳米级粒子制备。更具体而言，公开了用于浇铸微米级和纳米级粒子的模，以及从所述模制备的粒子。 

                          缩写 

℃＝摄氏度 

cm         ＝   厘米 

DBTDA      ＝   二丁基二乙酸锡 

DMA        ＝   丙烯酸二甲酯 

DMPA       ＝   2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮 

EIM        ＝   甲基丙烯酸2-异氰酸根合乙酯 

                (2-isocyanatoethyl methacrylate) 

FEP        ＝   氟化乙烯丙烯 

氟利昂113  ＝   1，1，2-三氯三氟乙烷 

G          ＝   克 

H          ＝   小时 

Hz         ＝   赫兹 

IL         ＝   压印光刻 

Kg         ＝   千克 

kHz        ＝   千赫 

kPa        ＝   千帕 

MCP        ＝   微接触印刷 

MEMS       ＝   微机电系统 

MHz        ＝   兆赫 

MIMIC      ＝   毛细微模塑 

mL         ＝   毫升 

mm         ＝   毫米 

mmol       ＝   毫摩尔 

mN         ＝   毫牛顿 

m.p.       ＝   熔点 

mW         ＝   微瓦 

NCM        ＝   纳米接触模塑 

                (nano-contact molding) 

NIL        ＝   纳米压印光刻 

Nm         ＝   纳米 

PDMS       ＝   聚二甲基硅氧烷 

PEG        ＝   聚乙二醇 

PFPE       ＝   全氟聚醚 

PLA     ＝    聚乳酸 

PP      ＝    聚丙烯 

Ppy     ＝    聚吡咯 

psi     ＝    磅/平方英寸 

PVDF    ＝    聚偏1，1-二氟乙烯 

PTFE    ＝    聚四氟乙烯 

SAMIM   ＝    溶剂辅助微模塑 

SEM     ＝    扫描电子显微镜 

S-FIL   ＝    步进闪光压印光刻 

Si      ＝    硅 

Tg      ＝    玻璃化转变温度 

Tm      ＝    晶体熔化温度 

TMPTA   ＝    三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 

μm     ＝    微米 

UV      ＝    紫外线 

W       ＝    瓦特 

ZDOL    ＝    聚(氧化四氟乙烯共二氟甲醛)α，ω二醇 

              (poly(tetrafluoroethylene 

              oxide-co-difluoromethylene oxide)α，ωdiol 

                   背景 

能够获得可行的纳米制备方法是实现纳米技术潜力的关键因素。具体而言，能够获得可行的纳米制备方法对于光子学、电子学和蛋白质组学领域而言是重要的。传统压印光刻(IL)技术作为光刻术的替代方法，用于制造集成电路、微流控装置和纳米流控装置以及具有微米和/或纳米大小的部件(features)的装置。但是，本领域中需要新的材料以推进IL技术。参见Xia，Y.等，Angew.Chem.Int.Ed.，1998，37，550-575；Xia，Y.等，Chem.Rev.，1999，99，1823-1848；Resnick，D.J.等，Semiconductor International，2002，6月，71-78；Choi，K.M.等，J.Am.Chem.Soc.，2003，125，4060-4061；McClelland，G.M.等，Appl.Phys.Lett.，2002，81，1483；Chou，S.Y.等，J.Vac.Sci.Technol.B，1996，14，4129；Otto，M.等，Microelectron.Eng.，2001，57，361；和Bailey，T.等，J.Vac.Sci.Technol.，B，2000，18，3571。 

压印光刻包括至少两个领域：(1)软光刻技术，参见Xia，Y.等，Angew.Chem.Int.Ed.，1998，37，550-575，如溶剂辅助微模塑(SAMIM)；毛细微模塑(MIMIC)；和微接触印刷(MCP)；和(2)硬压印光刻技术，如纳米接触模塑(NCM)，参见 McClelland，G.M.等，Appl.Phys.Lett.，2002，81，1483；Otto，M.等，Microelectron.Eng.，2001，57，361；步进闪光压印光刻(S-FIL)，参见Bailey，T.等，J.Vac.Sci.Technol.，B，2000，18，3571；和纳米压印光刻(NIL)，参见Chou，S.Y.等，J.Vac.Sci.Technol.B，1996，14，4129。 

聚二甲基硅氧烷(PDMS)系网状物一直是软光刻法方面的大部分工作所选择的材料。参见Quake，S.R.等，Science，2000，290，1536；Y.N.Xia和G.M.Whitesides，Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1998，37，551；和Y.N.Xia等，Chem.Rev.1999，99，1823。 

使用软的弹性体材料如PDMS为光刻技术提供几个优点。例如，PDMS对紫外(UV)辐射高度透明，且具有很低的杨氏模量(约750kPa)，这使它拥有保角接触(conformal contact)所需要的弹性(甚至是在表面粗糙上)，而没有破裂的可能。相反，由脆性的高模量的材料如蚀刻硅和蚀刻玻璃制造的模则可能发生破裂。参见Bietsch，A.等，J.Appl.Phys.，2000，88，4310-4318。此外，模的弹性使从原型(masters)和复制品释放容易而模不破裂，并使所述模能够耐受多个压印步骤而不破坏易碎的部件。此外，很多软的弹性体材料是透气性的，该性质可有利地用于软光刻应用中。 

虽然PDMS在软光刻应用中提供一些优点，但是PDMS固有的几个性质严重地限制它在软光刻中的能力。首先，PDMS系弹性体在暴露于大多数可溶于有机物的化合物时发生溶胀。参见Lee，J.N.等，Anal.Chem.，2003，75，6544-6554。虽然该性质因为其使模吸收有机墨水而在微接触印刷(MCP)应用中有益，参见Xia，Y.等，Angew.Chem.Int.Ed.，1998，37，550-575，但是耐溶胀性在大多数其它软光刻技术中至关重要，特别是对于SAMIM和MIMIC以及对于IL技术而言，在这些技术中，模与少量可固化的有机单体或树脂接触。否则，模上部件的保真度丢失，且由于可固化的液体渗入所述模中，接着发生不能解决的粘附问题。PDMS系模通常发生这样的问题，这是因为大多数有机液体使PDMS溶胀。但是，有机材料是对于模而言最理想的材料。此外，酸性或碱性水溶液与PDMS反应，引起聚合物链的断裂。 

第二，PDMS的表面能(约25mN/m)对于需要高保真度的软光刻法而言不够低。因此，通常用等离子体处理然后进行氟烷基三氯甲硅烷的蒸汽沉积来氟 化PDMS系模的有图案的表面。参见Xia，Y.等，Angew.Chem.Int.Ed.，1998，37，550-575。但是，这些经氟处理的硅酮在暴露于有机溶剂时溶胀。 

第三，用于PDMS模中的材料的最常用的可商购的形式(例如Sylgard 184

 (道康宁公司(Dow Corning Corporation)，米德兰市(Midland)，密歇根州，美国)的模量对于很多应用而言都太低(约1.5MPa)。这些常用的PDMS材料的低模量导致部件的下沉和弯曲特征，因此不太适于要求精确的图案放置和调准的方法。尽管研究者已尝试解决该问题，参见Odom，T.W.等，J.Am.Chem.Soc.，2002，124，121 12-121 13；Odom，T.W.等，Langmuir，2002，18，5314-5320；Schmid，H.等，Macromolecules，2000，33，3042-3049；Csucs，G.等，Langmuir，2003，19，6104-6109；Trimbach，D.等，Langmuir，2003，19，10957-10961，但是所选择的材料仍然表现差的耐溶剂性，并需要氟化步骤才能释放模。 

硬材料如石英玻璃和硅也已用于压印光刻。参见Xia，Y.等，Angew.Chem.Int.Ed.，1998，37，550-575；Resnick，D.J.等，Semiconductor International，2002，6月，71-78；McClelland，G.M.等，Appl.Phys.Lett.，2002，81，1483；Chou，S.Y.等，J.Vac.Sci.Technol.B，1996，14，4129；Otto，M.等，Microelectron.Eng.，2001，57，361；和Bailey，T.等，J.Vac.Sci.Technol.，B，2000，18，3571；Chou，S.Y.等，Science，1996，272，85-87；Von Werne，T.A.等，J.Am.Chem.Soc.，2003，125，3831-3838；Resnick，D.J.等，J.Vac.Sci.Technol.B，2003，21，2624-2631。这些材料在模量和耐溶胀性方面优于PDMS，但缺乏弹性。这样的弹性缺乏抑制与底材的保角接触，并导致分离过程中掩模(mask)和/或复制品的缺陷。 

硬材料的另一缺点是必需使用昂贵且难以制备的硬模，硬模通常通过使用常规光刻法或电子束光刻法来制备。参见Chou，S.Y.等，J.Vac.Sci.Technol.B，1996，14，4129。最近，通过使用按照硅原型浇铸光聚合单体混合物而生成的丙烯酸酯系模，而不再需要在NCM方法中重复使用昂贵的石英玻璃或硅模。参见McClelland，G.M.等，Appl.Phys.Lett.，2002，81，1483，和Jung，G.Y.等，Nanoletters，2004，ASAP。该方法也可受到模在有机溶剂中溶胀的限制。 

尽管有这样的优点，但从硬材料制备模有其它缺点，包括需要使用氟化步骤以降低模的表面能，参见Resnick，D.J.等，Semiconductor International，2002，6月，71-78，以及从硬底材释放硬模而不折断或破坏所述模或所述底材的固有问题。参见Resnick，D.J.等，Semiconductor International，2002，6月，71-78； Bietsch，A.，J.Appl.Phys.，2000，88，4310-4318。Khang，D.Y.等，Langmuir，2004，20，2445-2448已报告了使用由热成型特氟隆AF

(杜邦，维明顿市 (Wilmington)，特拉华州，美国)构成的硬模以解决表面能问题。但是，这些模的制备在熔压中要求高温和高压，熔压是可能对硅晶片原型上的精密部件具有破坏性的方法。此外，这些模还表现出本文以上概述的其它硬材料的内在缺点。 

此外，使用由硬材料制造的模或模板制作半导体装置上的结构的最明显和最重要的限制是形成残余物或“浮渣”层，其在硬模板与底材接触时形成。由于被模塑的液体的润湿行为，即使增加所施加的力也很难在该过程中完全置换液体，这导致浮渣层的形成。因此，本领域中需要在底材如半导体装置上制作图案或结构的方法，该方法不导致浮渣层的形成。 

已报告了从可光致固化的全氟聚醚(PFPE)制备耐溶剂性的微流控装置，该装置具有几百微米数量级的部件。参见Rolland，J.P.等，J.Am.Chem.Soc.，2004，126，2322-2323。PFPE系材料在室温下是液体，且可光化学交联以获得强韧、耐用的弹性体。此外，PFPE系材料高度氟化，且可耐受对于在基于弹性体微流控装置的微化学平台中使用而言理想的有机溶剂如二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、己烷和乙腈等引起的溶胀。但是，由于相关原因，本领域中需要将PFPE系材料应用于制备纳米级装置。 

此外，本领域中需要用于在底材上形成图案的改进方法，例如使用有图案的掩模的方法。参见Nakane的美国专利4,735,890；Kamitakahara等的美国专利5,147,763；Kuwabara等的美国专利5,259,926；和Jackson等的PCT国际公布WO 99/54786，这些文献均被整体引入本文作为参考。 

本领域中还需要用于形成单独的结构的改进方法，所述单独的结构可被认为是“工程”结构，包括但不限于粒子、型材(shapes)和零件(parts)。使用传统的IL方法，几乎总是在结构之间形成的浮渣层将各结构连接起来，从而即使不是不可能，也难以制备和/或收获单独的结构。 

本领域中还需要用于形成微米级和纳米级荷电粒子特别是聚合物驻极体的改进方法。术语“聚合物驻极体”是指表面上或体积内带有储存电荷的电介质和带有定向偶极的、冻结(frozen-in)、亚铁电性(ferrielectric)或铁电性(ferroelectric)电介质。在宏观规模上，这样的材料用于例如电子包装和电荷驻极体装置如传声器等。参见Kressman，R.等，Space-Charge Electrets，Vol.2，Laplacian Press，1999；和Harrison，J.S.等，Piezoelectic Polymers，NASA/CR-2001-211422，ICASE Report No.2001-43。聚偏1，1-二氟乙烯(PVDF)是聚合物驻极体材料的一个实例。除了PVDF之外，电荷驻极体材料如聚丙烯(PP)、特氟隆氟化的乙烯丙烯(FEP)和聚四氟乙烯(PTFE)也被认为是聚合物驻 极体。 

此外，本领域中需要用于向靶点递送治疗剂如药物、非病毒基因载体、DNA、RNA、RNAi和病毒颗粒的改进方法。参见Biomedical Polymers，Shalaby，S.W.，ed.，Harner/Gardner Publications，Inc.，辛辛那提，俄亥俄州，1994；Polymeric Biomaterials，Dumitrin，S.，ed.，Marcel Dekkar，Inc.，纽约市，纽约州，1994；Park，K.等，Biodegradable Hydrogels for Drug Delivery，TechnomicPublishing Company，Inc.，兰开斯特，宾夕法尼亚州，1993；Gumargalieva等，Biodegradation and Biodeterioration of Polymers：Kinetic Aspects，Nova SciencePublishers，Inc.，Commack，纽约，1998；Controlled Drug Delivery，AmericanChemical Society Symposium Series 752，Park，K.，和Mrsny，R.J.，eds.，华盛顿，2000；Cellular Drug Delivery：Principles and Practices，Lu，D.R.，和Oie，S.，eds.，Humana Press，Totowa，New Jersey，2004；和Bioreversible Carriers in DrugDesign：Theory and Applications，Roche，E.B.，ed.，Pergamon Press，纽约市，纽约州，1987。关于用于这样的递送方法的代表性治疗剂的描述，参见Hallahan的美国专利6,159,443，该专利整体引入本文作为参考。 

本领域中还需要用于形成超吸收性粒子的改进方法。这些粒子可用于特殊包装、电线阻水、过滤、医疗市场、溢出物控制(spill control)、治疗包(therapypacks)、复合材料(composites)和层压材料(laminates)、保水。 

本领域中还需要产生多晶型物的改进方法。当特定物质的粒子有多于一种方式排列它们自己成为晶体阵列时，存在多晶型物。同一物质的不同多晶型物可具有非常不同的理化性质。不变的是，其中一种晶体形式可能比另一种晶体形式更稳定或更容易操作，但是各种晶体形式出现的条件可能如此相近以至于很难大规模地进行控制。这种效应可产生药物生物利用度的差异，其导致功效的不一致性。参见“Drug polymorphism and dosage form design：a practicalperspective”Adv.Drug Deliv.Rev.，Singhal D，Curatolo W.2004 Feb 23；56(3)：335-47；Generic Drug Product Development：Solid Oral Dosage Forms，Shargel，L.，ed.，Marcel Dekker，纽约，2005。 

总之，本领域中存在对鉴定用于压印光刻技术的新材料的需要。更具体而言，本领域中需要用于制作几百微米级低至低于100nm大小的结构的方法。此外，本领域中需要用于产生多晶型物的改进方法。 

此外，鉴别和鉴定物品在所有行业中都受到特别关注，特别是财务文件、高端消费者和零售品牌、药物和散装材料。每年因伪造和债务诉讼造成的损失 达数十亿美元，有效的安全标签剂(taggant)技术可防止这种损失。 

一直需要的是带有额外防伪保护的鉴别系统，其包含标签材料和用于检测那些材料的系统。所述系统和方法对于制造商可在整个加工过程中、第一次销售其和该产品的整个使用期限中用于证实物品的真实性。所述系统和方法对于二级市场中的购买者还可用于证实供购买的物品的标识或真实性。 

通常期望监测、鉴定、报告和评价固体、液体、气体或其它感兴趣物质的存在。应该理解，例如已经高度期望或者甚至是必需(特别是考虑最近的恐怖分子活动)监测、鉴定、报告和评价任何危险化学、生物或放射性物质的存在。但是，多种危害程度较低的物质也通常是监测对象，包括例如污染物、非法或管制物质、科学上感兴趣的物质和农业或工业上感兴趣的物质。 

对于危险物质的情况，例如检测装置在现有技术中是熟知的，从极为简单的到极为复杂的都有。简单的检测装置通常能够严密地检测和鉴定一种物质或一组密切相关的物质。这些装置通常通过使用非常特异性的测试将检测和鉴定组合为一个功能，所述测试只能检测特定物质的存在与否，而不能检测其它物质。更复杂的检测系统用多重、偶联的检测方法，可用于提高安全水平。 

美国专利3,897,284中公开了检测系统的实例。该系统公开了用于给炸药加标签的微粒，所述微粒引入大比例的磁铁矿，其使所述粒子能够通过磁选器被定位。也已使用铁氧体。最近，已开发了带有彩色编码材料条带的经修饰的标签粒子，所述彩色编码材料条带一面附着有一层磁铁矿，且两个外侧面都附着有多层荧光材料。在该系统中，所述安全标签剂可通过发光反应的目测被定位，或者通过磁选器被定位，或者通过这两种方法被定位。但是，铁氧体和磁铁矿材料都是深色的，都吸收激发发光材料的辐射，从而使所述粒子在爆炸之后多少有些难以定位。进一步的开发制备了相似的粒子，其利用磁性而不削弱所述材料的发光反应，如美国专利4,131,064中描述的那些。 

但是，另一种方法是开发用可辨识的彩色片段如美国专利4,053,433中描述的彩色片段的有序序列编码的粒子。此外，其它专利使用放射性同位素或其它危险材料作为安全标签剂，且很多专利如美国专利6,899,827使用无机材料作为安全标签剂。 

但是，目前很多系统的一些缺点是它们是昂贵的；生产、使用和检测要求复杂的技术；不适用于很多环境如恶劣的化学环境或热环境；制备和引入要检测的产品中费时；等等。 

                            概述 

在一些实施方案中，本发明公开的主题描述了纳米粒子组合物，其包含形状对应于模的粒子，其中所述粒子的最宽尺寸小于约100μm。在一些实施方案中，所述纳米粒子组合物可包含多个粒子，其中所述粒子具有基本上恒定的质量。在一些实施方案中，所述多个粒子的多分散指数为约0.80至约1.20。在另一实施方案中，所述粒子的多分散指数为约0.90至约1.10、约0.95至约1.05、约0.99至约1.01或者约0.999至约1.001。在其它实施方案中，所述纳米粒子组合物包含多种具有单分散性的粒子。 

根据一些实施方案，所述纳米粒子组合物包含与所述粒子缔合的治疗剂或诊断剂。所述治疗剂或诊断剂可与所述粒子物理偶联或化学偶联、被包含在所述粒子内、被至少部分包含在所述粒子内、偶联于所述粒子的外部等。在一些实施方案中，所述组合物包含选自药物、生物剂(biologic)、配体、寡肽、癌症治疗、病毒治疗、细菌治疗、自体免疫治疗、真菌治疗、精神治疗剂、心血管药物、血液修饰剂(blood modifier)、胃肠药物、呼吸药物、抗关节炎药物、糖尿病药物、抗惊厥药、骨代谢调节剂、多发性硬化药物、激素、尿道剂(urinarytract agent)、免疫抑制剂、眼用产品、疫苗、镇静剂、性功能障碍疗法、麻醉剂、偏头痛药物、不育剂(infertility agent)、体重控制产品、细胞治疗和它们的组合的治疗剂。在一些实施方案中，所述组合物包含选自显像剂、X射线剂、MRI剂、超声剂、核剂(nuclear agent)、放射性示踪剂、放射性药物、同位素、造影剂、荧光标签、放射性标记的标签和它们的组合的诊断剂。根据一些实施方案，所述纳米粒子包含有机成分、聚合物、无机成分等。 

在一个实施方案中，纳米粒子包含有机成分，所述有机成分具有基本上对应于模的基本上预定的形状，其中所述形状的最宽尺寸小于约100μm。 

在一些实施方案中，所述纳米粒子包含超吸收性聚合物。所述超吸收性聚合物可选自聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、纤维素醚、聚环氧乙烷、聚乙烯醇、聚琥珀酰亚胺、聚丙烯腈聚合物、以上聚合物混合或交联在一起的组合、其单体与另一聚合物的单体共聚的以上聚合物的组合、以上聚合物与淀粉的组合等。 

在一些实施方案中，所述纳米粒子的一个尺寸小于约50μm。在另一实施方案中，所述纳米粒子的一个尺寸可以是约1nm或约10μm之间、一个尺寸为约5nm至约1μm。在一些实施方案中，所述尺寸可以是横截面尺寸、圆周尺寸、表面积、长度、高度、宽度、线性尺寸等。根据另一实施方案，所述纳 米粒子可被成形为基本上是非球形物、基本上是病毒形状、基本上是细菌形状、基本上是细胞形状、基本上是棒状、基本上是棒状，其中所述棒的直径可小于约200nm或小于约2nm。根据其它实施方案，所述纳米粒子可以被成形为基本上手性形状的粒子、被配置为基本上是直角三角形、基本上是厚度为约2nm的平面、基本上是厚度为约2nm至约200nm的平面圆盘、基本上是回飞棒形状等。 

在一些实施方案中，所述纳米粒子可基本上被涂层，比如用例如葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、它们的衍生物和它们的组合的糖系涂层进行涂层。 

根据一些实施方案，本发明公开的主题公开了最大尺寸小于约100μm的且从模制备的纳米粒子，其中所述模由含氟聚合物构成。在一些实施方案中，所述纳米粒子包含¹⁸F。在另一实施方案中，所述纳米粒子包含荷电粒子、聚合物驻极体、治疗剂、非病毒基因载体、病毒颗粒、多晶型物或超吸收性聚合物。 

本发明公开的主题描述了用于制备纳米粒子的方法。在一些实施方案中，所述方法包括提供模板，其中所述模板限定平均直径为约1nm至约100μm的凹槽，将要模塑的物质分配至所述模板上，使得所述物质填充所述凹槽，以及硬化所述凹槽中的物质，使得粒子被模塑于所述凹槽内。在一些实施方案中，所述方法还包括从所述模板除去过量的物质，使得剩余的物质基本上存在于所述凹槽内。在一些实施方案中，所述方法包括从所述凹槽移出所述粒子的步骤。在一些实施方案中，所述方法包括蒸发所述物质的溶剂的步骤。在一个实施方案中，所述物质包括其中溶解有药物的溶液。在一些实施方案中，所述方法包括使所述物质包含治疗剂。在一些实施方案中，所述方法包括使所述物质包含诊断剂。在一个实施方案中，所述方法包括用所述粒子处理细胞。 

根据一些实施方案，用于制备纳米粒子的模板可由选自氟代烯烃材料、丙烯酸酯材料、硅酮材料、苯乙烯材料、氟化热塑性弹性体(TPE)、三嗪含氟聚合物、全氟环丁基材料、氟化环氧树脂以及可通过易位聚合反应聚合或交联的氟化单体或氟化寡聚体的材料构成。在一些实施方案中，所述模板由选自全氟聚醚、可光致固化的全氟聚醚、热固化全氟聚醚或者可光致固化的全氟聚醚和热固化全氟聚醚的组合的含氟聚合物构成。在一个实施方案中，所述模板由低表面能聚合材料形成。 

根据其它实施方案，用于制备纳米粒子的方法可包括将包含液体的材料加入含氟聚合物模中的凹槽中，其中所述凹槽的最宽尺寸小于约100μm，固化 所述材料以制备粒子，以及从所述凹槽中移出所述粒子。在一些实施方案中，所述纳米粒子可以包含选自药物、生物剂、癌症治疗、病毒治疗、细菌治疗、自体免疫治疗、真菌治疗、酶、蛋白质、核苷酸序列、抗原、抗体的治疗剂和诊断剂。在一个实施方案中，所述粒子的体积小于加入所述凹槽中的材料的体积。 

在一些实施方案中，用于制备纳米粒子的凹槽的最宽尺寸可小于约10μm、最宽尺寸可为约1nm至1μm、最宽尺寸可为约1nm至500nm或者最宽尺寸可为约1nm至约150nm。 

在一些实施方案中，所述纳米粒子的形状可对应于模，所述模基本上是非球形、基本上是病毒形状、基本上是细菌形状、基本上是细胞形状、基本上是棒状，基本上是棒状(其中所述棒的直径小于约200nm)、基本上是手性形状、基本上是直角三角形、基本上是厚度为约2nm的平面圆盘形状、基本上是厚度为约200nm至约2nm的基本上平面圆盘形式、基本上是回飞棒形状和它们的组合。 

在一些实施方案中，用于制备纳米粒子的方法包括将材料加入界定于含氟聚合物模中的凹槽中，处理所述凹槽中的粒子以形成粒子，并从所述凹槽移出所述粒子。在一些实施方案中，所述含氟聚合物包括低表面能。根据一些实施方案，制备纳米粒子的方法包括提供模板，其中所述模板界定平均直径小于约100μm的凹槽，且其中所述模板是低表面能聚合材料，将要模塑的物质分配至所述模板上，使得所述物质至少部分地填充所述凹槽，以及硬化所述凹槽中的物质，使得粒子被模塑于所述凹槽内。在一些实施方案中，向所述模板施加力以除去未包含在所述凹槽内的物质，且用其表面被配置为与所述模板咬合的底材施加所述力。在一些实施方案中，向所述模板施加的力是手工压力。根据一些实施方案，所述方法包括在从所述模板除去过量的物质之后和在硬化所述凹槽中的物质之前，从所述模板移出所述底材。一些实施方案包括使刀片通过所述模板以除去未包含在所述凹槽内的物质，其中所述刀片可选自金属刀片、橡胶刀片、硅系刀片、聚合物系刀片和它们的组合。根据一些实施方案，所述模板可选自基本上可旋转的圆柱体、传送带、卷到卷法(roll-to-roll process)、分批法或连续法。 

根据所述方法的一些实施方案，所述凹槽中的物质可通过蒸发、化学方法、用UV光处理所述物质、温度变化、用热能处理所述物质等来硬化。在一些实施方案中，所述方法包括将所述物质留在所述模板上的适当位置以减少所述物 质从所述凹槽的蒸发。所述方法的一些实施方案包括在硬化所述物质之后从所述凹槽收获所述粒子。根据另一实施方案，纳米粒子的收获包括施加对所述粒子的亲和力大于所述粒子与所述模板之间的亲和力的物品。在一些实施方案中，所述收获可进一步包括使所述粒子与粘性物质接触，其中所述粒子与所述粘性物质之间的粘附力大于所述粒子与所述模板之间的粘附力。在其它实施方案中，该收获物质可选自水、有机溶剂、碳水化合物、环氧树脂、蜡、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸丁酯、聚氰基丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。 

根据其它实施方案，所述方法可进一步包括在收获所述粒子之后纯化所述粒子。在一些实施方案中，所述粒子的纯化可包括从收获物质纯化所述粒子、离心、分离、振动、重力、渗析、过滤、筛分、电泳、气流、磁力、静电分离、溶解、超声、兆声、弯曲所述模板、抽吸、静电吸引、静电排斥、磁力、物理模板操作、它们的组合等。 

在本发明公开的主题的一些实施方案中，要模塑的物质选自聚合物、溶液、单体、多种单体、聚合引发剂、聚合催化剂、无机前体、金属前体、药剂、标签、磁性材料、顺磁材料、配体、细胞穿透肽、致孔剂(porogen)、表面活性剂、多种不混溶的液体、溶剂和荷电物种。根据一些实施方案，所述粒子包含有机聚合物、超吸收性聚合物、荷电粒子、聚合物驻极体(聚偏1，1-二氟乙烯、特氟隆氟化的乙烯丙烯、聚四氟乙烯)、治疗剂、药物、非病毒基因载体、DNA、RNA、RNAi、病毒颗粒、多晶型物、它们的组合等。 

根据一些实施方案，本发明公开的主题包括用于制备纳米粒子的方法，其包括提供界定纳米级凹槽的有图案的模板，将所述纳米级凹槽浸没于要模塑于所述纳米级凹槽中的物质中，使所述物质进入所述凹槽，和从所述物质中移出所述有图案的模板。在其它实施方案中，所述方法包括提供模板，其中所述模板界定纳米级凹槽，将所述纳米级凹槽中的要模塑的物质置于所述模板上，和使所述物质进入所述纳米级凹槽。 

在一些实施方案中，所述方法包括将要模塑的液体与模板模之间的接触角配置为预定角度，使得所述液体被动地填充界定于所述模板模中的纳米级凹槽。在一些实施方案中，可通过向所述液体施加电压来改变或修改所述接触角。 

在一些实施方案中，所述方法包括将要模塑的第一物质引入模板的纳米级凹槽中，使所述第一物质的溶剂组分从所述纳米级凹槽蒸发，和固化所述纳米级凹槽中的所述第一物质以形成粒子。根据其它实施方案，所述方法包括在蒸 发和固化所述第一物质之后，将第二物质加至所述纳米级凹槽中，使得具有两种成分的粒子得以形成。 

根据一些实施方案，所述方法包括提供模板，其中所述模板界定纳米级凹槽，将要模塑的物质置于所述模板上，和向所述物质施加电压以辅助所述物质进入所述纳米级凹槽。在一些实施方案中，所述方法包括将模板配置为具有预定的渗透性，其中所述模板界定纳米级凹槽，将所述模板暴露于具有预定渗透性的物质，使所述物质进入所述纳米级凹槽，和固化所述纳米级凹槽中的物质。 

在其它实施方案中，所述方法包括包含功能性分子印迹的粒子，其中所述粒子的形状对应于模，且其中所述粒子的一个尺寸小于约100μm。在一些实施方案中，所述尺寸是小于约1μm、为约1nm至500nm、为约50nm至约200nm和为约80nm至约120nm中的一种。根据一些实施方案，所述功能性分子印迹包括排列为模板的阴像的功能性单体。在一个实施方案中，所述粒子是分析材料。在一些实施方案中，所述功能性分子印迹基本上包括模板的空间性质和化学性质。 

在一个实施方案中，分析材料包括其形状选自基本上是球形、基本上是非球形、基本上是病毒形状、基本上是细菌形状、基本上是蛋白质形状、基本上是细胞形状、基本上是棒状、基本上是棒状(其中所述棒的直径小于约200nm)、基本上是手性形状、基本上是直角三角形、基本上是厚度为约2nm的平面圆盘形状、基本上是厚度大于约2nm的平面圆盘形状、基本上是回飞棒形状和它们的组合的粒子。在一些实施方案中，所述粒子是多分散指数为约0.80至约1.20的多个粒子。在另一实施方案中，所述粒子是多分散指数为约0.90至约1.10的多个粒子。在另一实施方案中，所述粒子是多分散指数为约0.95至约1.05的多个粒子。在另一实施方案中，所述粒子是多分散指数为约0.99至约1.01的多个粒子。在另一实施方案中，所述分析材料包含的粒子是多分散指数为约0.999至约1.001的多个粒子。在另一实施方案中，所述粒子是多个粒子，且所述多个粒子具有单分散性。 

在一些实施方案中，所述方法包括提供全氟聚醚底材和功能性模板，其中所述底材界定凹槽，且所述凹槽包含至少部分暴露于其中的所述功能性模板，向所述底材施加材料，固化所述材料以形成粒子，和从所述凹槽移出所述粒子，其中所述粒子包含所述功能性模板的分子印迹。在一些实施方案中，所述材料包含功能性单体，且所述功能性模板选自酶、蛋白质、抗生素、抗原、核苷酸序列、氨基酸、药物、生物剂、核酸和它们的组合。在一些实施方案中，所述 全氟聚醚选自可光致固化的全氟聚醚、热固化全氟聚醚以及可光致固化的全氟聚醚和热固化全氟聚醚的组合。 

在其它实施方案中，所述方法包括从分子印迹模塑的官能化粒子。在一些实施方案中，所述官能化粒子进一步包含官能化单体。在一些实施方案中，所述官能化粒子包含分子印迹模板的基本上相似的空间性质和化学性质。根据一些实施方案，所述官能化粒子的功能性单体基本上排列为所述分子印迹的官能团的阴像。在其它实施方案中，所述分子印迹为选自酶、蛋白质、抗生素、抗原、核苷酸序列、氨基酸、药物、生物剂、核酸和它们的组合的模板的分子印迹。 

根据一些实施方案，所述方法包括提供界定分子印迹的模板，其中所述模板包含低表面能聚合材料，向所述分子印迹施加材料和功能性单体的混合物，固化所述混合物以形成聚合的人工功能性分子，和从所述分子印迹移出所述聚合的人工功能性分子。所述方法还可包括使所述混合物中的功能性单体与与所述功能性分子印迹相反的实体一起排列。在一个实施方案中，所述方法包括用聚合的人工功能性分子治疗患者。 

在其它实施方案中，所述方法包括提供界定分子印迹的有图案的模板，其中所述有图案的模板包含低表面能聚合材料，向所述分子印迹施加材料和功能性单体的混合物，固化所述混合物以形成聚合的人工功能性分子，从所述分子印迹移出所述聚合的人工功能性分子，和向患者给药治疗有效量的所述聚合的人工功能性分子。根据一些实施方案，所述聚合的人工功能性分子通过与细胞膜相互作用来治疗患者、通过经历细胞内摄取来治疗患者、通过引发免疫应答来治疗患者，其与细胞受体反应，或者其一个尺寸小于约100μm。 

在一些实施方案中，所述方法包括向患者给药治疗有效量的具有预定形状且一个尺寸小于约100μm的粒子。在一些实施方案中，所述粒子经历细胞内摄取。在一些实施方案中，所述粒子包含治疗剂或诊断剂，其被至少部分包含在所述粒子内或者偶联于所述粒子的外部。在其它实施方案中，所述方法包括从药物、生物剂、抗癌治疗、抗病毒治疗、抗菌治疗、自体免疫治疗、真菌治疗、精神治疗剂、心血管药物、血液修饰剂、胃肠药物、呼吸药物、抗关节炎药物、糖尿病药物、抗惊厥剂、骨代谢调节剂、多发性硬化药物、激素、尿道剂、免疫抑制剂、眼用产品、疫苗、镇静剂、性功能障碍疗法、麻醉剂、偏头痛药物、不育剂、体重控制产品和它们的组合选择所述治疗剂。在一些实施方案中，所述诊断剂选自显像剂、X射线剂、MRI剂、超声剂、核剂、放射性 示踪剂、放射性药物、同位素、造影剂、荧光标签、放射性标记的标签和它们的组合。在所述方法的一个实施方案中，所述粒子的一个尺寸选自小于约10μm、直径为1nm至约1μm和直径为约1nm至约200nm。在一个实施方案中，所述粒子基本上是非球形、基本上是病毒形状、基本上是细菌形状、基本上是蛋白质形状、基本上是细胞形状、基本上是棒状、基本上是手性形状、基本上是直角三角形、基本上是厚度为约2nm的平面圆盘、基本上是厚度为约2nm至约1μm的平面圆盘和基本上是回飞棒形状。在另一实施方案中，所述粒子基本上是棒状，且所述棒的直径小于约200nm。在另一实施方案中，所述粒子基本上是被涂层的。在另一实施方案中，所述粒子用碳水化合物系涂层进行涂层。在另一实施方案中，所述粒子包含有机材料。在一个实施方案中，所述粒子从包含低表面能聚合材料的有图案的模板模塑。 

在一些实施方案中，递送治疗的方法包括形成治疗化合物的粒子，所述粒子具有预定的形状且一个尺寸小于约100μm，向上颌面或矫形问题位置给药所述粒子。在其它实施方案中，所述方法包括从物品收获纳米粒子，包括提供界定凹槽的物品，其中所述凹槽的最大尺寸小于100μm，在所述凹槽中形成粒子，向所述物品施加对所述粒子的亲和力大于所述物品与所述粒子之间的亲和力的材料，和分离所述材料与所述物品，其中所述材料保持连接于所述粒子。在一些实施方案中，所述方法包括处理所述材料以增加所述材料对所述粒子的亲和力。在其它实施方案中，所述方法包括向所述物品、所述材料和它们的组合中的至少之一施加力。在一些实施方案中，所述处理包括冷却所述材料，包括以下之一：硬化所述材料、化学修饰所述粒子的表面以提高所述材料与所述粒子之间的亲和力、化学修饰所述材料的表面以提高所述粒子与所述材料之间的亲和力、UV处理、热处理和它们的组合。在一些实施方案中，所述处理包括促进所述材料与所述粒子之间的化学相互作用或者促进所述材料与所述粒子之间的物理相互作用。在一些实施方案中，所述物理相互作用是物理捕获。在一个实施方案中，所述物品包含低表面能材料。在一个实施方案中，所述低表面能材料包含选自氟代烯烃材料、丙烯酸酯材料、硅酮材料、苯乙烯材料、氟化热塑性弹性体(TPE)、三嗪含氟聚合物、全氟环丁基材料、氟化环氧树脂以及可通过易位聚合反应聚合或交联的氟化单体或氟化寡聚体的材料。在一个实施方案中，该方法材料选自碳水化合物、环氧树脂、蜡、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸丁酯、聚氰基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和它们的组合。 

根据本发明公开的主题的一些实施方案，所述方法包括修饰纳米粒子的表 面，例如提供界定凹槽并在其中形成有粒子的物品，向所述粒子施加含有分子修饰基团的溶液，和促进第一部分所述分子修饰基团与所述粒子的至少一部分表面之间的反应。在一些实施方案中，第二部分所述分子修饰基团分未反应。在其它实施方案中，所述方法包括除去未反应的分子修饰基团。在一些实施方案中，所述分子修饰基团通过连接基团化学连接于所述粒子，且所述连接基团可选自硫化物、胺、羧酸、酰氯、醇、烯、烷基卤、异氰酸酯、咪唑类化合物、卤化物、叠氮化物和炔属化合物。在一些实施方案中，所述修饰基团选自染料、荧光标签、放射性标记的标签、造影剂、配体、肽、适体、抗体、药剂、蛋白质、DNA、RNA、siRNA和它们的片段。 

根据一些实施方案，用于从物品收获多个粒子的系统包含界定多个凹槽的物品，其中所述凹槽的一个尺寸小于约100μm，且其中粒子形成于所述凹槽内，对所述粒子的亲和力大于所述粒子与所述物品之间的亲和力的材料，和被配置为分离所述粒子与所述物品的涂刮刀(applicator)。在一些实施方案中，所述物品包含低表面能聚合材料。在一些实施方案中，用于修饰纳米粒子的至少一部分的系统包含界定凹槽的物品，其中所述凹槽的一个尺寸小于约100μm，且其中所述凹槽具有形成于其中的粒子，和具有分子修饰基团的溶液，所述溶液与所述粒子的至少一部分接触，且被配置为促进所述分子与所述粒子之间的反应。 

在其它实施方案中，本发明公开的主题的方法包括用于涂层粒子的方法。在一些实施方案中，所述方法包括用糖系涂层对粒子进行涂层。在一个实施方案中，所述糖系涂层选自葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、它们的衍生物和它们的组合。在一些实施方案中，所述方法包括种子涂层，包括将种子悬浮于液体溶液中，将含有所述种子的液体溶液浇注于模板上，其中所述模板界定其一个尺寸小于约100μm的凹槽，且其中所述模板包含低表面能聚合材料，和硬化所述凹槽中的液体溶液，使得所述种子被硬化的液体溶液涂层。在一些实施方案中，所述涂层方法包括使表面与所述模板咬合以将含有所述种子的溶液夹入所述凹槽中。在一些实施方案中，所述凹槽具有预定的形状或尺寸，所述液体溶液是聚合物，或者所述液体溶液是水溶性聚合物。在一个实施方案中，所述凹槽的容积大于被浇注于所述凹槽中的液体溶液的量。在一些实施方案中，所述方法进一步包括收获含有所述种子的硬化的液体溶液。根据一些实施方案，通过对所述模板进行物理操作来收获含有所述种子的硬化的液体溶液，硬化包括溶剂从所述物质的蒸发，通过用UV光处理所述物质来硬化所述凹槽中的物质，通 过化学方法来硬化所述凹槽中的物质，通过温度变化来硬化所述凹槽中的物质，通过热方法、蒸发方法、化学方法和光学方法中的两种或更多种来硬化所述凹槽中的物质。在一些实施方案中，所述方法包括在固化所述物质之后从所述凹槽收获含有所述种子的固化的液体溶液。在一些实施方案中，通过对含有所述种子的硬化的液体溶液的亲和力大于含有所述种子的硬化的液体溶液与所述模板之间的亲和力的物品来收获含有所述种子的硬化的液体溶液。在其它实施方案中，所述方法包括在收获之后纯化所述粒子。 

根据一些实施方案，通过包括以下步骤的方法制备涂层的：将种子悬浮于液体溶液中，将含有所述种子的液体溶液浇注在模板上，其中所述模板包括凹槽，和硬化所述凹槽中的液体溶液，使得所述种子被硬化的液体溶液涂层。 

在一些实施方案中，本发明公开的主题描述了安全标签剂，其包含形状对应于模的粒子，其中所述粒子的一个尺寸小于约100μm，且其中所述粒子包括鉴定特征。在其它实施方案中，本发明公开的主题描述了制备安全标签剂的方法，其包括将材料置于从低表面能、不可润湿的材料形成的模中，其中所述模的一个尺寸小于约100μm，且其中所述模包括鉴定特征，固化所述材料以制备粒子，和从所述模移出所述粒子。 

在一些实施方案中，本发明公开的主题包括安全元件(secure item)，其为与安全标签剂偶联的元件，所述安全标签剂包含形状对应于模的粒子，其中所述粒子的一个尺寸小于约100μm，且其中所述粒子包括鉴定特征。在一些实施方案中，本发明公开的主题包括制备安全元件的方法，其包括将材料置于从低表面能、不可润湿的材料形成的模中，其中所述模的一个尺寸小于约100μm，且其中所述模包括鉴定特征，固化所述材料以制备粒子，从所述模移出所述粒子，和将所述粒子与元件偶联。在其它实施方案中，本发明公开的主题包括用于固定元件的系统，其包括制备包含形状对应于模的粒子的安全标签剂，其中所述粒子的一个尺寸小于约100μm，且其中所述粒子包括鉴定特征，将所述安全标签剂引入要固定的元件，分析所述元件以检测并读取所述鉴定特征，和将所述鉴定特征与预期特征进行比较。 

根据其它实施方案，本发明公开的主题描述了鉴定粒子，其固定从光致抗蚀剂制备的安全标签剂，其中所述安全标签剂使用光刻法配置和形成所需尺寸。在一些实施方案中，鉴定粒子包含从模浇铸的安全标签剂，其中所述模包含低表面能聚合材料，且其中所述安全标签剂包括基本上平坦的表面。根据其它实施方案，所述鉴定粒子包含在所述安全标签剂表面上的博施(Bosch)蚀刻 线、化学官能团、活性传感器、它们的组合等。根据本发明公开的主题的一些实施方案，鉴定纳米粒子的方法包括提供以预定形状被配置和形成所需尺寸的安全标签剂，和根据所述安全标签剂的形状识别所述安全标签剂。 

在一些实施方案中，本发明公开的主题描述了通过以下方法形成的纳米粒子：提供低表面能聚合材料的模板，其中所述模板界定纳米级凹槽，将要模塑的液体置于所述模板上，其中所述液体与所述模板的表面具有预定的接触角，使得所述液体被动地进入所述纳米级凹槽，和从所述纳米级凹槽中的液体形成粒子。在其它实施方案中，本发明公开的主题包括通过以下方法制备的纳米粒子：提供具有第一表面的模板，其中所述第一表面界定平均直径为约2纳米至约1毫米的凹槽，将要模塑的物质分配到所述第一表面上，使得所述物质填充所述凹槽，从所述第一表面移出物质，使得残余物质基本上留在所述凹槽内，和硬化所述凹槽中的物质，使得粒子被模塑于凹槽内。在一个实施方案中，所述纳米粒子包含有机聚合物、超吸收性粒子、荷电粒子、聚合物驻极体、治疗剂、药物、非病毒基因载体、DNA、RNA、RNAi、病毒颗粒、多晶型物、它们的组合等中的至少之一。在另一实施方案中，制备所述纳米粒子的方法包括向所述第一表面施加推进物(press)以除去未包含在所述凹槽中的物质。在一个实施方案中，所述推进物具有基本上平坦的表面以与所述模板的第一表面咬合。在另一实施方案中，所述方法进一步包括在从所述第一表面除去过量的物质之后和在硬化所述凹槽中的物质之前，从所述第一表面除去所述推进物。在另一实施方案中，所述模板选自可旋转的圆柱体、推进物、传送带、它们的组合等。在所述方法的另一实施方案中，所述硬化包括溶剂从所述物质的蒸发。 

在一个实施方案中，通过用UV光处理所述物质来硬化所述凹槽中的物质。在另一实施方案中，通过化学方法来硬化所述凹槽中的物质。在另一实施方案中，通过温度变化来硬化所述凹槽中的物质。在另一实施方案中，通过用热能处理所述物质来硬化所述凹槽中的物质。在另一实施方案中，通过热方法、蒸发方法、化学方法和光学方法中的两种或更多种来硬化所述凹槽中的物质。 

在另一实施方案中，所述方法包括在固化所述物质之后从所述凹槽收获所述粒子。在另一实施方案中，所述方法包括在收获之后纯化所述粒子。在一个实施方案中，所述纯化选自离心、分离、振动、重量、渗析、过滤、筛分、电泳、气流、磁力、静电分离、它们的组合等。 

在一个实施方案中，通过对所述粒子的亲和力大于所述粒子与所述模板之间的亲和力的物品来收获所述粒子。在另一实施方案中，通过使所述粒子与粘 性物质接触来收获所述粒子。在另一实施方案中，所述方法包括在收获之后纯化所述粒子。 

在一个实施方案中，用于所述模板的材料包括聚合材料。在另一实施方案中，用于所述模板的材料包括耐溶剂的低表面能聚合材料。在另一实施方案中，用于所述模板的材料包括耐溶剂的弹性体材料。在另一实施方案中，所述模板选自下组：选自全氟聚醚材料、硅酮材料、氟代烯烃材料、丙烯酸酯材料、硅酮材料、苯乙烯材料、氟化热塑性弹性体(TPE)、三嗪含氟聚合物、全氟环丁基材料、氟化环氧树脂以及可通过易位聚合反应聚合或交联的氟化单体或氟化寡聚体的材料。 

根据一些实施方案，所述粒子包含生物相容性材料。所述生物相容性材料可选自聚(乙二醇)、聚(乳酸)、聚(乳酸共乙醇酸)、乳糖、磷脂酰胆碱、聚丙交酯、聚乙交酯、羟丙基纤维素、蜡、聚酯、聚酐、聚酰胺、磷系聚合物、聚(氰基丙烯酸酯)、聚氨酯、聚原酸酯、聚二氢吡喃、聚缩醛、生物可降解的聚合物、多肽、水凝胶、碳水化合物和它们的组合。在一些实施方案中，所述粒子还可包含治疗剂、诊断剂或连接剂。在一些实施方案中，在所述粒子中所述治疗剂与交联的生物相容性组分组合。 

根据一些实施方案，所述交联的生物相容性组分被配置为在预定的时间内生物再吸收。在其它实施方案中，该生物可再吸收的交联剂包括用二硫化物基团官能化的聚合物。在一些实施方案中，所述生物相容性组分的交联点密度低于约0.50，而在其它实施方案中，所述生物相容性组分的交联点密度高于约0.50。根据一些实施方案，所述生物相容性组分用不能生物降解的基团官能化，而在一些实施方案中，所述生物相容性组分用生物可降解的基团官能化。在一些实施方案中，所述生物可降解的基团可以是二硫化物基团。在一个实施方案中，所述粒子被配置为由于与所述刺激反应而至少部分降解。在一些实施方案中，所述刺激包括还原性环境、预定的pH、细胞副产物或细胞组分。 

在一些实施方案中，所述粒子或所述粒子的组分包括预定的电荷。在其它实施方案中，所述粒子可包括预定的ζ电势。在一些实施方案中，所述粒子被配置为与刺激反应。所述刺激可选自pH、辐射、氧化、还原、离子强度、温度、交变磁场或电场、声力(acoustic force)、超声力、时间和它们的组合。在其它实施方案中，所述粒子包含磁性材料。在一些其它实施方案中，所述粒子的组合物进一步包含碳-碳键。 

在一些实施方案中，所述组合物包含荷电粒子、聚合物驻极体、治疗剂、 非病毒基因载体、病毒颗粒、多晶型物或超吸收性聚合物。所述治疗剂可选自药物、药剂、修饰剂、调节剂、疗法、治疗和它们的组合。所述组合物还可包含选自生物剂、配体、寡肽、酶、DNA、寡核苷酸、RNA、siRNA、癌症治疗、病毒治疗、细菌治疗、自体免疫治疗、真菌治疗、精神治疗剂、心血管药物、血液修饰剂、胃肠药物、呼吸药物、抗关节炎药物、糖尿病药物、抗惊厥药、骨代谢调节剂、多发性硬化药物、激素、尿道剂、免疫抑制剂、眼用产品、疫苗、镇静剂、性功能障碍疗法、麻醉剂、偏头痛药物、不育剂、体重控制产品和它们的组合的治疗剂。 

在一些实施方案中，所述组合物可包含选自显像剂、X射线剂、MRI剂、超声剂、核剂、放射性示踪剂、放射性药物、同位素、造影剂、荧光标签、放射性标记的标签和它们的组合的诊断剂。在其它实施方案中，所述粒子进一步包含¹⁸F。 

在其它实施方案中，所述组合物可包括选自基本上是非球形形状、基本上是病毒形状、基本上是细菌形状、基本上是细胞形状、基本上是棒状、基本上是手性形状和它们的组合的形状。所述粒子的形状可选自基本上是棒状，其中所述棒的直径小于约200nm。在其它实施方案中，所述粒子的形状可选自基本上是棒状，其中所述棒的直径小于约2nm。 

根据一些实施方案，所述组合物包含治疗剂或诊断剂或连接剂，它们与所述粒子缔合、与所述粒子物理偶联、与所述粒子化学偶联、基本上被包含在所述粒子内、被至少部分包含在所述粒子内或者与所述粒子的外部偶联。在一些实施方案中，所述粒子可用靶向配体官能化。 

在所述组合物的一些实施方案中，所述连接剂选自硫化物、胺、羧酸、酰氯、醇、烯、烷基卤、异氰酸酯、咪唑类化合物、卤化物、叠氮化物、N-羟基琥珀酰亚胺基(NHS)酯基团、炔属化合物、二亚乙基三胺五乙酸(DPTA)和它们的组合。在其它实施方案中，所述组合物进一步包含与所述连接剂化学偶联的修饰分子。所述修饰分子可选自染料、荧光标签、放射性标记的标签、造影剂、配体、靶向配体、肽、适体、抗体、药剂、蛋白质、DNA、RNA、siRNA和它们的片段。 

根据一些实施方案，所述组合物进一步包含多个粒子，其中所述粒子具有基本上均匀的质量、为基本上单分散性的、在大小或形状上为基本上单分散性的或者在表面积上为基本上单分散性的。在一些实施方案中，所述多个粒子具有约0.80至约1.20、约0.90至约1.10、约0.95至约1.05、约0.99至约1.01、 约0.999至约1.001的归一化粒径分布。根据一些实施方案，所述归一化粒径分布选自线性大小、体积、三维形状、表面积、质量和形状。在其它实施方案中，所述多个粒子包括在表面积、体积、质量、三维形状或最宽线性尺寸上是单分散性的粒子。 

在一些实施方案中，所述粒子的最宽尺寸可小于约50μm、为约1nm至约10μm或者为约5nm至约1μm。在一些实施方案中，所述粒子的表面积与体积的比例高于球体的该比例。 

根据一些实施方案，所述组合物可包含超吸收性聚合物，所述超吸收性聚合物选自聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、HEMA、中性丙烯酸酯、丙烯酸钠、丙烯酸铵、甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、纤维素醚、聚环氧乙烷、聚乙烯醇、聚琥珀酰亚胺、聚丙烯腈聚合物、以上聚合物混合或交联在一起的组合、其单体与另一聚合物的单体共聚的以上聚合物的组合、以上聚合物与淀粉的组合、和它们的组合。 

根据一些实施方案，本发明包括用于制备纳米粒子的方法。根据这样的方法，可从模的凹槽中的液体材料制备纳米粒子，其中所述液体材料与所述模之间的接触角被配置为使得所述液体基本上被动地填充所述凹槽，且其中所述粒子的最宽尺寸小于约250μm。在一些实施方案中，所述液体材料与所述凹槽的边缘形成弯液面，且所得粒子的一部分被配置为由所述弯液面界定的透镜。在一些实施方案中，所述粒子反映所述模的凹槽的形状，所述粒子在所述凹槽内制备。根据一些实施方案，所述方法还包括硬化成为所述粒子的材料。在一些实施方案中，所述固化可以是蒸发或载体物质的蒸发。蒸发可以是水溶性粘合剂、可溶于丙酮的粘合剂和可溶于有机溶剂的粘合剂中的一种或多种的蒸发。 

根据其它实施方案，制备本发明公开的粒子的模包含低表面能聚合材料，其表面能低于约23达因/cm、低于约19达因/cm、低于约15达因/cm、低于约12达因/cm或低于约8达因/cm。 

根据一些实施方案，本发明的方法包括将连接基团连接于所述粒子，其中所述连接基团可选自二硫化物、胺、羧酸、酰氯、醇、烯、烷基卤、异氰酸酯、咪唑类化合物、卤化物、二亚乙基三胺五乙酸(DPTA)、叠氮化物、炔属化合物、N-羟基琥珀酰亚胺基(NHS)酯基团和它们的组合。 

在其它实施方案中，粒子系统可用于诊断、测试、取样、给药、包装、运输、操作等。在一些实施方案中，所述系统将粒子连接于底材如平坦光滑的表 面。在一些实施方案中，所述系统进一步包含在所述底材上以二维阵列排列的多个粒子。在一些实施方案中，所述粒子包含选自药物、药剂、反应物和它们的组合的活性物质(active)。 

                        附图简述 

参考附图，其中显示了本发明公开的主题的说明性实施方案，其新的特征和优点从这些实施方案会是明显的。 

图1A-1D是本发明公开的用于制备有图案的模板的方法的实施方案的图示。 

图2A-2F是本发明公开的用于制备一种或多种微米级和/或纳米级粒子的方法的图示。 

图3A-3F是本发明公开的用于制备一种或多种球形粒子的方法的图示。 

图4A-4D是本发明公开的用于制备荷电聚合物粒子的方法的图示。图4A显示模塑粒子在聚合或结晶过程中的静电充电；图4B显示荷电的纳米圆盘；图4C显示未荷电的纳米圆盘的典型随机并置；而图4D显示荷电的纳米圆盘自发聚集成链状结构。 

图5A-5C是使用本发明公开的软光刻方法可形成的多层粒子的示意图。 

图6A-6C是本发明公开的使用软光刻技术制备三维纳米结构的方法的图示。 

图7A-7F是本发明公开的用于制备多维复杂结构的方法的实施方案的图示。 

图8A-8E是本发明公开的导致“浮渣层”的压印光刻方法的图示。 

图9A-9E是本发明公开的压印光刻方法的图示，该方法通过使用官能化的、不润湿的有图案的模板和不润湿的底材消除了所述“浮渣层”。 

图10A-10E是本发明公开的用于在底材上形成图案的溶剂辅助微模塑(SAMIM)方法的图示。 

图11是包括3-μm箭头形图案的硅原型的扫描电子显微照片。 

图12是包括尖部＜50nm的500nm圆锥形图案的硅原型的扫描电子显微照片。 

图13是包括200nm梯形图案的硅原型的扫描电子显微照片。 

图14是200-nm单独的梯形聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯粒子的扫描电子显微照片。 

图15是500-nm单独的圆锥形PEG二丙烯酸酯粒子的扫描电子显微照片。 

图16是3-μm单独的箭头形PEG二丙烯酸酯粒子的扫描电子显微照片。 

图17是PEG二丙烯酸酯的200-nm×750-nm×250-nm矩形粒子的扫描电子显微照片。 

图18是200-nm单独的梯形三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)粒子的扫描电子显微照片。 

图19是500-nm单独的圆锥形TMPTA粒子的扫描电子显微照片。 

图20是500-nm单独的圆锥形TMPTA粒子的扫描电子显微照片，所述粒子使用本发明描述的不润湿压印光刻方法的实施方案印刷并使用刮墨刀机械地收获。 

图21是200-nm单独的梯形聚(乳酸)(PLA)粒子的扫描电子显微照片。 

图22是200-nm单独的梯形聚(乳酸)(PLA)粒子的扫描电子显微照片，所述粒子使用本发明描述的不润湿压印光刻方法的实施方案印刷并使用刮墨刀机械地收获。 

图23是3-μm单独的箭头形PLA粒子的扫描电子显微照片。 

图24是500-nm单独的圆锥形PLA粒子的扫描电子显微照片。 

图25是200-nm单独的梯形聚(吡咯)(Ppy)粒子的扫描电子显微照片。 

图26是3-μm箭头形Ppy粒子的扫描电子显微照片。 

图27是500-nm圆锥形Ppy粒子的扫描电子显微照片。 

图28A-28C是200-nm单独的梯形PEG二丙烯酸酯粒子的荧光共焦显微照片，所述粒子含有荧光标记的DNA。图28A是200-nm梯形PEG纳米粒子的荧光共焦显微照片，所述粒子含有用CY-3标记的24-mer DNA链。图28B是200-nm单独的梯形PEG二丙烯酸酯粒子的光学显微照片，所述粒子含有荧光标记的DNA。图28C是图28A和28B中提供的图像的叠加，表明每个粒子都含有DNA。 

图29是使用“双冲压”制备200-nm PEG-二丙烯酸酯纳米粒子的扫描电子显微照片。 

图30是使用PFPE模制备的由70nm距离分开的TMPTA的140-nm线的原子力显微照片图像。 

图31A和31B是从电子束光刻产生的原型制备模的扫描电子显微照片。图31A是3μm箭头的硅/二氧化硅原型的扫描电子显微照片。图31B是200-nm×800-nm棒的硅/二氧化硅原型的扫描电子显微照片。 

图32A和32B是从光致抗蚀剂原型制备的模的光学显微图像。图32A是 SU-8原型。图32B是以光刻原型作为模板的PFPE-DMA模。 

图33A和33B是从烟草花叶病毒模板制备模的原子力显微照片。图33A是原型。图33B是以病毒原型为模板的PFPE-DMA模。 

图34A和34B是从嵌段共聚物胶束原型制备模的原子力显微照片。图34A是聚苯乙烯-聚异戊二烯嵌段共聚物胶束。图34B是以胶束原型为模板的PFPE-DMA模。 

图35A和35B是从刷状聚合物原型制备模的原子力显微照片。图35A是刷状聚合物原型。图35B是以刷状聚合物原型为模板的PFPE-DMA模。 

图36A-36D是用于官能化本发明公开的主题的粒子的方法的一个实施方案的图示。 

图37A-37F是本发明公开的主题的用于从物品收获粒子的方法的一个实施方案的图示。 

图38A-38G是本发明公开的主题的用于从物品收获粒子的方法的一个实施方案的图示。 

图39A-39F是本发明公开的主题的用于压印光刻法的一个方法的一个实施方案的图示，其中形成三维部件的图案。 

图40A-40D是本发明公开的主题的用于从物品收获粒子的一个方法的一个实施方案的图示。 

图41A-41E显示根据本发明公开的主题的实施方案通过蒸发形成小粒子的序列。 

图42显示根据本发明公开的主题的实施方案从模板移出之后的含有阿霉素的粒子。 

图43显示根据本发明公开的主题的实施方案有纳米圆柱形状的图案的结构。 

图44显示根据本发明公开的主题的实施方案的分子印迹序列。 

图45显示根据本发明公开的主题的实施方案与细胞缔合的标记粒子。 

图46显示根据本发明公开的主题的实施方案与细胞缔合的标记粒子。 

图47显示根据本发明的一些实施方案通过开放模塑技术制备的粒子。 

图48显示根据本发明的一些实施方案用于涂层种子的方法和用该方法涂层的种子。 

图49显示根据本发明的实施方案具有鉴定特征的安全标签剂。 

图50显示根据本发明的实施方案将物质被动地引入有图案的模板的方 法。 

图51显示根据本发明的实施方案将有图案的模板浸没以将物质引入所述有图案的模板的凹槽中的方法。 

图52显示根据本发明的实施方案使物质流过有图案的模板表面以将所述物质引入所述有图案的模板的凹槽中的方法。 

图53显示根据本发明的实施方案的电压辅助凹槽填充。 

图54显示根据本发明的实施方案用本文描述的方法形成并从模释放的粒子。 

图55显示根据本发明的实施方案用本文描述的方法形成并从模释放的其它粒子。 

图56显示根据本发明的实施方案通过微滴滚动将要模塑的物质引入有图案的模板上。 

图57显示根据本发明的实施方案的润湿角和模填充。 

图58显示根据本发明的实施方案的粒子收获。 

图59显示根据本发明的实施方案在模与物质之间平衡的渗透性。 

图60显示根据本发明的实施方案用牺牲层收获粒子的方法。 

图61A和61B显示根据本发明的实施方案通过浸没法制备的正方形PEG粒子。 

图62显示根据本发明的实施方案的2×2×1μm带正电的DEDSMA粒子的SEM显微照片。 

图63显示根据本发明的实施方案的2×2×1μm带正电的DEDSMA粒子的荧光显微照片。 

图64显示根据本发明的实施方案引入2μm DEDSMA粒子中的钙黄绿素负荷的荧光显微照片。 

图65显示根据本发明的实施方案的2×2×1μm含有pDNA的带正电的DEDSMA粒子：左上：SEM，右上：DIC，左下：与粒子结合的Polyflour 570荧光，右下：荧光素标记的对照质粒荧光。 

图66显示根据本发明的实施方案的2×2×1μm含有pDNA的带正电的PEG粒子：左上：SEM，右上：DIC，左下：与粒子结合的Polyflour 570荧光，右下：荧光素标记的对照质粒荧光。 

图67显示根据本发明的实施方案含有长宽比不同的200nm圆柱形型材的原型模板。 

图68显示根据本发明的实施方案在聚(氰基丙烯酸酯)收获层上的收获的中性PEG复合200nm(长宽比＝1∶1)粒子的扫描电子显微照片(45°角)。 

图69显示根据本发明的实施方案NIH 3T3细胞对纯化的PRINT PEG复合粒子的细胞摄取的共焦显微照片-阳离子电荷量的趋势。 

图70显示根据本发明的实施方案，在改变引入粒子基质中的阳离子电荷量时进行MTT测定获得的毒性结果以及粒子浓度对细胞摄取的影响。 

图71显示根据本发明的实施方案NIH 3T3细胞对PRINT PEG粒子的细胞摄取的共焦显微照片，而插入部分显示细胞处理之前医学粘合剂层上的收获的粒子。 

图72显示根据本发明的实施方案将放射性标记基团缀合于PRINT粒子的反应路线。 

图73显示根据本发明的实施方案制备悬垂钆PEG粒子。 

图74显示根据本发明的实施方案形成含有CDI连接剂的粒子。 

图75显示根据本发明的实施方案将抗生物素蛋白拴于CDI连接剂上。 

图76显示根据本发明的实施方案制备靶向于HER2受体的PEG粒子。 

图77显示根据本发明的实施方案制备靶向于非何杰金淋巴瘤的PEG粒子。 

图78显示根据本发明的实施方案的100％和70％ dPEG DOX装填的粒子在渗析36小时后的控释模型研究。 

图79A-79C显示根据本发明的实施方案通过蒸发方法制备的粒子。 

                         发明详述 

下文将参考所附实施例更充分地描述本发明公开的主题，在实施例中显示代表性实施方案。但是，本发明公开的主题可以按不同形式实施，且不应被理解为局限于本文给出的实施方案。而是，提供这些实施方案以使本公开内容彻底和完整，并向本领域技术人员充分地传达实施方案的范围。 

若非另外定义，本文所用的所有科技术语都具有本发明描述的主题所属领域的普通技术人员通常理解的含义。本文提及的所有出版物、专利申请、专利和其它文献都全文引入作为参考。 

在说明书和权利要求书全文中，给定的化学式或名称若存在旋光异构体和立体异构体以及外消旋混合物，则包括所有这些异构体和混合物。 

I. 材料

本发明公开的主题广泛地描述耐溶剂的低表面能聚合材料，所述材料得自将低粘度的液体材料浇铸于原型模板上，然后固化所述低粘度的液体材料以产生有图案的模板，其用于高分辨软光刻应用或压印光刻应用，如微米和纳米级复制模塑法。在一些实施方案中，所述有图案的模板或模包含耐溶剂的弹性体系材料，例如但不限于含氟聚合物，例如氟化弹性体系材料。 

此外，本发明公开的主题描述了有机材料的纳米接触模塑以使用弹性体模产生高保真度部件。因此，本发明公开的主题描述了使用软光刻技术或压印光刻技术制备实际上为任何形状的独立的、单独的微结构和纳米结构。代表性的微结构和纳米结构包括但不限于微米和纳米粒子(micro-and nanoparticles)以及有微图案和纳米图案的底材。 

本发明公开的主题描述的纳米结构可用于几种应用，包括但不限于半导体制造，例如对于半导体装置制造而言模塑蚀刻阻抗层而没有浮渣层；晶体；显示屏材料；光电材料；太阳能电池装置；光电装置；路由器；光栅；射频鉴定(RFID)装置；催化剂；填充剂和添加剂；解毒剂；蚀刻阻抗层；原子力显微镜(AFM)针尖；纳米机器零件；治疗剂如药物或遗传材料的递送；化妆品；化学机械平面化(CMP)粒子；和实现纳米技术工业的多孔粒子以及任何形状的粒子。 

代表性耐溶剂的弹性体系材料包括但不限于氟化弹性体系材料。如本文所用，术语“耐溶剂的”是指在常见的烃系有机溶剂或者酸性或碱性水溶液中既不溶胀也不溶解的材料如弹性体材料。代表性的氟化弹性体系材料包括但不限于全氟聚醚(PFPE)系材料。可光致固化的液体PFPE表现出对于软光刻法而言期望的性质。路线1中提供了用于功能性PFPE的合成和光致固化的代表性路线。 

                     交联PFPE网状物 

             路线1.功能性全氟聚醚的合成和光致固化 

根据另一实施方案，根据本发明公开的主题的材料包含可光致固化组分、热固化组分和它们的混合物中的一种或多种。在一个实施方案中，所述可光致固化组分与所述热固化组分无关，使得所述材料可经历多次固化。有能力经历多次固化的材料可用于例如形成分层的装置。例如，具有可光致固化组分和热固化组分的液体材料可经历第一次固化以通过例如光致固化方法或热固化方法形成第一装置。然后可将该光致固化或热固化的第一装置粘附于相同材料或会热固化或光致固化并结合于所述第一装置的材料的实际上任何与前述材料相似的材料的第二装置。通过将所述第一装置和第二装置彼此相邻放置并使所述第一和第二装置经历热固化或光致固化方法，在第一次固化时未被活化的组分可通过后续固化步骤来固化。之后，所述第一装置的未被所述光致固化方法活化的热固化组分或所述第一装置的未被所述第一热固化方法活化的光致固化组分将被活化并聚合所述第二装置。这样，所述第一和第二装置粘附在一起。本领域技术人员会理解，固化方法的顺序是独立的，热固化可首先发生然后跟随光致固化，或者光致固化可首先发生然后跟随热固化。 

根据另一实施方案，所述材料中可包含多种热固化组分，使得所述材料可经历多次独立的热固化。例如，所述多种热固化组分可具有不同的活化温度范围，使得所述材料可在第一温度范围下经历第一热固化，而在第二温度范围下经历第二热固化。 

根据另一实施方案，所述材料中可包含多种独立的可光致固化组分，使得所述材料可经历多次独立的光致固化。例如，所述多种可光致固化组分可具有不同的活化波长范围，使得所述材料可在第一波长范围下经历第一光致固化， 而在第二波长范围下经历第二光致固化。 

根据一些实施方案，聚合物或其它材料、溶液、分散体等的固化包括硬化，例如通过化学反应如聚合、相变、熔化转变(例如在熔点以上模塑，和模塑后冷却以硬化)、蒸发、它们的组合等进行硬化。 

功能性全氟聚醚的其它合成路线在实施例7.1至7.6中提供。 

根据一个实施方案，这种PFPE材料的表面能低于约30mN/m。根据另一实施方案，所述PFPE的表面能为约10mN/m至约20mN/m。根据另一实施方案，所述PFPE具有低表面能，为约12mN/m至约15mN/m。所述PFPE无毒、对UV透明、对气体高度渗透且固化为强韧、耐久、具有优异释放性质并抵抗溶胀的高度氟化的弹性体。通过慎重选择添加剂、填充剂、活性共聚单体和官能化剂，这些材料的性质可在很宽的范围内变化。对于修饰所期望的这样的性质包括但不限于模量、撕裂强度、表面能、渗透性、官能度、固化方式、溶解度和溶胀特征等。本发明公开的PFPE材料的不溶胀性质和易释放性质允许从实际上任何材料制备纳米结构。此外，本发明公开的主题可被扩展至大规模辊或传送带技术或快速冲压技术，它们允许以工业规模制备纳米结构。 

在一些实施方案中，有图案的模板包含耐溶剂的低表面能聚合材料，所述材料得自将低粘度的液体材料浇铸至原型模板上，然后固化所述低粘度的液体材料以生成有图案的模板。在一些实施方案中，所述有图案的模板包含耐溶剂的弹性体材料。 

在一些实施方案中，有图案的模板和底材至少之一包含选自全氟聚醚材料、氟代烯烃材料、丙烯酸酯材料、硅酮材料、苯乙烯材料、氟化热塑性弹性体(TPE)、三嗪含氟聚合物、全氟环丁基材料、氟化环氧树脂和可通过易位聚合反应聚合或交联的氟化单体或氟化寡聚体的材料。 

在一些实施方案中，所述全氟聚醚材料包含选自以下的主链结构： 

其中X存在或不存在，并且当存在时其包含封端基团。 

在一些实施方案中，所述氟代烯烃材料选自： 

其中CSM包含固化部位单体。 

在一些实施方案中，所述氟代烯烃材料由包括四氟乙烯、1，1-二氟乙烯、六氟丙烯、2，2-双(三氟甲基)-4，5-二氟-1，3-二氧杂环戊烯、功能性氟代烯烃、功能性丙烯酸单体和功能性甲基丙烯酸单体的单体制成。 

在一些实施方案中，所述硅酮材料包括氟烷基官能化的聚二甲基硅氧烷(PDMS)，其具有以下结构： 

其中： 

R选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和乙烯基；且 

Rf包含氟烷基链。 

在一些实施方案中，所述苯乙烯材料包含选自以下的氟化苯乙烯单体： 

其中Rf包含氟烷基链。 

在一些实施方案中，所述丙烯酸酯材料包括氟化丙烯酸酯或氟化甲基丙烯酸酯，其具有以下结构： 

其中： 

R选自H、烷基、取代的烷基、芳基和取代的芳基；且 

Rf包含氟烷基链。 

在一些实施方案中，所述三嗪含氟聚合物包含氟化单体。在一些实施方案中，所述可通过易位聚合反应聚合或交联的氟化单体或氟化寡聚体包括官能化的烯烃。在一些实施方案中，所述官能化的烯烃包括官能化的环烯。 

在一些实施方案中，所述含氟聚合物在固化之后进一步经历氟处理。在一些实施方案中，所述含氟聚合物在固化之后暴露于元素氟。 

在一些实施方案中，有图案的模板和底材至少之一的表面能低于约18mN/m。在一些实施方案中，有图案的模板和底材至少之一的表面能低于约15mN/m。根据另一实施方案，所述有图案的模板和/或所述底材的表面能为约10mN/m至约20mN/m。根据另一实施方案，所述有图案的模板和/或所述底材具有低表面能，为约12mN/m至约15mN/m。 

从性质的角度而言，这些模塑材料的确切性质可通过调节用于制备所述材料的各成分的组成来进行调节。具体而言，模量可从较低(约1MPa)调节至多个GPa。 

II. 单独的微米和/或纳米粒子的形成

在一些实施方案中，本发明公开的主题提供了用于制备单独的的微米和/或纳米粒子的方法。在一些实施方案中，所述方法包括首先形成有图案的底材。现在参考图1A，提供了有图案的原型100。有图案的原型100包括多个非凹槽表面区域102和多个凹槽104。在一些实施方案中，有图案的原型100包括经蚀刻的底材，如硅晶片，它被蚀刻为期望的图案以形成有图案的原型100。 

现在参考图1B，然后将液体材料106例如液体含氟聚合物组合物如PFPE系前体倾至有图案的原型100上。用处理方法T_r例如暴露于UV光、光化辐射等处理液体106，从而形成具有期望图案的经处理的液体材料108。 

现在参考图1C和1D，向经处理的液体材料108施加力F_r以将其从有图案的原型100中移出。如图1C和1D中所示，经处理的液体材料108包括多 个凹槽110，它们是有图案的原型100的多个非凹槽区域102的镜像。继续看图1C和1D，经处理的液体材料108包括多个第一有图案的表面区域112，它们是有图案的原型100的多个凹槽104的镜像。经处理的液体材料108现在可用作软光刻和压印光刻应用的有图案的模板。因此，经处理的液体材料108可用作用于形成单独的的微米和纳米粒子的有图案的模板。对图1A-1D、2A-2E和3A-3F来说，相似结构的编号方案在可能的地方一直保留。 

现在参考图2A，在一些实施方案中，用不润湿的材料202处理或涂层底材200，例如硅晶片。在一些实施方案中，不润湿的材料202包括弹性体(如耐溶剂的弹性体，包括但不限于PFPE弹性体)，所述弹性体可进一步暴露于UV光并固化以在底材200的表面上形成不润湿的薄层。还可通过用不润湿剂(non-wetting agent)202例如小分子如烷基硅烷或氟烷基硅烷或者其它表面处理处理底材200来将底材200变得不润湿。继续看图2A，然后将可固化树脂、单体或会形成期望粒子的溶液的微滴204置于经涂层的底材200上。 

现在参考图2A和图2B，然后使有图案的模板108(如图1D中所示)与粒子前体材料的微滴204接触，使得微滴204填充有图案的模板108的多个凹槽区域110。 

现在参考图2C和2D，向有图案的模板108施加力F_a。尽管不希望受到任何特定理论的限制，但是一旦施加了力F_a，有图案的模板108对底材200上的不润湿的涂层或表面处理202的亲和力以及有图案的模板108和经表面处理或经涂层的底材200的不润湿行为导致微滴204被排除在除凹槽区域110之外的所有区域之外。此外，在基本上不包括用于将微滴204夹在中间的不润湿或低润湿材料202的实施方案中，形成使各被冲压物体互相连接的“浮渣”层。 

继续看图2C和2D，然后用处理方法T_r，例如在整个有图案的模板108上的光致固化、UV光处理或光化辐射处理，或者在压力下的热固化来处理填充凹槽区域110的粒子前体材料例如树脂、单体、溶剂、它们的组合等，以形成多个微米和/或纳米粒子206。在一些实施方案中，可将包括但不限于聚合物、有机化合物、无机化合物的材料溶于溶剂中，使用有图案的模板108形成图案，然后可释放所述溶剂。 

继续看图2C和2D，处理填充凹槽区域110的材料后，将有图案的模板108从底材200移出。微米和/或纳米粒子206被限制在有图案的模板108的凹槽区域110内。在一些实施方案中，移出有图案的模板108后，微米和/或纳 米粒子206可被保留在底材200的确定区域内。该实施方案可用于制造半导体装置，其中基本上不含浮渣层的部件可用作蚀刻阻抗层或直接作为导电层、半导电层或电介层，减轻或减少使用昂贵的传统光刻方法的需要。 

现在参考图2D和2E，可通过许多方法将微米和/或纳米粒子206从有图案的模板108移出以提供独立的粒子，所述方法包括但不限于：(1)将有图案的模板108施加于对所述粒子206具有亲和力的表面上；(2)使有图案的模板108变性，或者使用其它机械方法，包括超声，其方式使粒子206从有图案的模板108自然释放；(3)用超临界二氧化碳或会挤出所述粒子206的另一溶剂使有图案的模板108可逆性地溶胀；(4)用对所述粒子206具有亲和力并会将它们从有图案的模板108冲洗出的溶剂冲洗有图案的模板108；(5)将有图案的模板108施加于液体，所述液体当硬化时物理捕获粒子206；(6)将有图案的模板108施加于材料，所述材料当硬化时与粒子206具有化学和/或物理相互作用。 

在一些实施方案中，制备和收获粒子的方法包括分批法。在一些实施方案中，所述分批法选自半分批法和连续分批法。现在参考图2F，图示了本发明公开的主题的实施方案，其中粒子206在连续法中制备。提供设备199用于进行该方法。当然，尽管图2F图示了粒子的连续法，但根据本发明公开的主题并基于对本发明公开的主题的回顾，本领域技术人员可调整设备199以适于分批法，并适于连续或分批地在底材上提供图案。 

然后继续看图2F，通过贮器203将液体材料的微滴204施加于底材200’上。底材200’可以用不润湿剂涂层或不涂层。将底材200’和图案模板108’以彼此有间隔的关系放置，并且也是彼此可操作地放置，以提供微滴204在有图案的模板108’和底材200’之间的传输。通过提供滑轮208促进传输，滑轮208与控制器201保持操作连接。作为代表性的非限制性实例，控制器201可包含计算机系统、适当的软件、电源、辐射源和/或其它适于控制设备199的功能的装置。因此，控制器201为微滴204在有图案的模板108’和底材200’之间的传输提供动力和滑轮208的操作的其它控制。粒子206在底材200’和有图案的模板108’之间形成并被处理方法T_R处理，处理方法T_R也受控制器201的控制。粒子206在检查装置210中收集，检查装置210也受控制器201的控制。检查装置210提供以下之一：检查、测量和既检查又测量粒子206的一个或多个特征。检查装置210的代表性实例在本文其它地方公开。 

作为本文描述的粒子收获方法的另一示例性实施方案，请参考图37A-37F 和图38A-38G。在图37A-37C和图38A-38C中，根据本文描述的实施方案制备的粒子保持与物品3700、3800接触。所述物品3700、3800可分别对粒子3705和3805具有亲和力，或者在模凹槽中制备所述粒子后，所述粒子就简单地留在其中。在一个实施方案中，物品3700是本文描述的有图案的模板或模，而物品3800是本文描述的底材。 

现在参考图37D-37F和图38D-38G，使对粒子3705、3805具有亲和力的材料3720、3820与粒子3705、3805接触，同时粒子3705、3805保持与物品3700、3800连接。在图37D的实施方案中，材料3720被置于表面3710上。在图38D的实施方案中，材料3820被直接施加于具有粒子3820的物品3800。如图37E、38D中所示，在一些实施方案中，使物品3700、3800与材料3720、3820咬合接触。在一个实施方案中，将材料3720、3820分散以涂层基本上全部粒子3705、3805的至少一部分，同时粒子3705、3805与物品3700、3800(例如有图案的模板)连接。在一个实施方案中，如图37F和38F中所示，物品3700、3800与材料3720、3820基本上分离。在一个实施方案中，材料3720、3820对粒子3705、3805的亲和力大于物品3700、3800与粒子3705、3805之间的任何亲和力。在图37F和38F中，物品3700、3800与材料3720、3820的分离将粒子3705、3805从物品3700、3800释放，粒子3705、3805与材料3720、3820仍缔合。 

在一个实施方案中，材料3720、3820对粒子3705和3805具有亲和力。例如，材料3720、3820可包含粘性或胶粘表面，使得当将其施加于粒子3705和3805时，所述粒子与材料3720、3820而不是物品3700、3800保持缔合。在其它实施方案中，材料3720、3820在与物品3700、3800接触之后经历转化。在其它实施方案中，所述转化是材料3705、3805的固有特征。在其它实施方案中，处理材料3705、3805以诱导所述转化。例如，在一个实施方案中，材料3720、3820是环氧树脂，其在与物品3700、3800接触之后硬化。因此，当将物品3700、3800从硬化的环氧树脂剥离时，粒子3705、3805保持与所述环氧树脂而不是物品3700、3800咬合。在其它实施方案中，材料3720、3820是被冷却以形成冰的水。因此，当将物品3700、3800从所述冰剥离时，粒子3705、3805保持与冰而不是物品3700、3800连接。在一个实施方案中，可将与冰连同粒子熔化以生成具有一定粒子3705、3805浓度的液体。在一些实施方案中，材料3705、3805包括但不限于碳水化合物、环氧树脂、蜡、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸丁酯、聚氰基丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯中 的一种或多种。在一些实施方案中，材料3720、3820包括但不限于液体、溶液、粉末、颗粒状材料、半固体材料、悬浮液、它们的组合等中的一种或多种。 

因此，在一些实施方案中，用于形成和收获一个或多个粒子的方法包括： 

(a)提供有图案的模板和底材，其中所述有图案的模板包括第一有图案的模板表面，其上形成有多个凹槽区域； 

(b)将一定体积的液体材料置于以下至少之一之内或之上： 

(i)所述第一有图案的模板表面； 

(ii)所述多个凹槽区域；和/或 

(iii)底材；和 

(c)通过以下之一形成一个或多个粒子： 

(i)使所述有图案的模板表面与所述底材接触并处理所述液体材料；和 

(ii)处理所述液体材料。 

在一些实施方案中，所述多个凹槽区域包括多个腔。在一些实施方案中，所述多个腔包括多个结构部件。在一些实施方案中，所述多个结构部件的一个尺寸大小为约10μm至约1nm。在一些实施方案中，所述多个结构部件的一个尺寸大小为约1μm至约100nm。在一些实施方案中，所述多个结构部件的一个尺寸大小为约100nm至约1nm。在一些实施方案中，所述多个结构部件在水平和垂直平面上都具有尺寸。 

在一些实施方案中，所述方法包括将所述有图案的模板和所述底材以彼此有间隔的关系放置，使得所述有图案的模板表面与所述底材以预定的排列面对彼此。 

在一些实施方案中，所述将一定体积的液体材料置于所述有图案的模板或所述底材之一上由铺展方法控制。在一些实施方案中，所述铺展方法包括： 

(a)将第一体积的液体材料置于所述有图案的模板和所述底材之一上以在其上形成液体材料层；和 

(b)在所述液体材料层上拉过工具以： 

(i)从所述有图案的模板和所述底材之一上的液体材料层除去第二体积的液体材料；和 

(ii)将第三体积的液体材料留在所述有图案的模板和所述底材之一上。 

在一些实施方案中，使物品与所述液体材料层接触，并向所述物品施加力从而从所述有图案的模板和所述底材之一除去所述液体材料。在一些实施方案中，所述物品选自辊、“刮板(squeegee)”刀片型装置、非平面聚合物垫、它 们的组合等。在一些实施方案中，所述液体材料通过一些其它机械设备除去。 

在一些实施方案中，所述有图案的模板表面与所述底材的接触将几乎全部所放置的液体从所述有图案的模板表面和所述底材之间压出。 

在一些实施方案中，对液体材料的处理包括选自热方法、相变、蒸发方法、光化学方法和化学方法的方法。 

在一些实施方案中，如本文以下所详述，所述方法进一步包括： 

(a)通过以下之一减少置于所述多个凹槽区域中的液体材料的体积： 

(i)向所述有图案的模板表面施加接触压力；和 

(ii)使第二体积的所述液体蒸发或渗透通过所述模板； 

(b)除去施加于所述有图案的模板表面的接触压力； 

(c)在所述有图案的模板表面的凹槽区域内引入气体； 

(d)处理所述液体材料以在所述有图案的模板表面的凹槽区域内形成一个或多个粒子；和 

(e)释放所述一个或多个粒子。 

在一些实施方案中，所述释放所述一个或多个粒子通过以下至少之一来进行： 

(a)将所述有图案的模板施加于底材，其中所述底材对所述一个或多个粒子具有亲和力； 

(b)使所述有图案的模板变形，使得所述一个或多个粒子从所述有图案的模板释放； 

(c)用第一溶剂使所述有图案的模板溶胀以将所述一个或多个粒子挤出； 

(d)用第二溶剂冲洗所述有图案的模板，其中所述第二溶剂对所述一个或多个粒子具有亲和力； 

(e)向所述一个或多个粒子施加机械力； 

(f)将所述有图案的模板施加于液体，所述液体当硬化时物理捕获粒子；和 

(g)将所述有图案的模板施加于材料，所述材料当硬化时与粒子具有化学和/或物理相互作用。 

在一些实施方案中，通过使刮墨刀和刷子之一与所述一个或多个粒子接触来施加所述机械力。在一些实施方案中，通过超声、兆声、静电或磁力手段来施加所述机械力。 

在一些实施方案中，所述方法包括收获或收集所述粒子。在一些实施方案中，所述粒子的收获或收集包括选自以下的方法：用刮墨刀刮、刷方法、溶解方法、超声方法、兆声方法、静电方法和磁力方法。在一些实施方案中，所述粒子的收获或收集包括将材料施加于所述粒子表面的至少一部分，其中所述材料对所述粒子具有亲和力。在一些实施方案中，所述材料包含粘性或胶粘表面。在一些实施方案中，所述材料包括但不限于碳水化合物、环氧树脂、蜡、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸丁酯、聚氰基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。在一些实施方案中，所述粒子的收获或收集包括将水冷却以形成冰(例如与所述粒子接触)。在一些实施方案中，本发明公开的主题描述了通过本文描述的方法形成的粒子或多个粒子。在一些实施方案中，所述多个粒子包含多个单分散性粒子。根据一些实施方案，单分散性粒子是其物理特征落入归一化粒径分布容许限内的粒子。根据一些实施方案，所分析的大小特征或参数是表面积、周长、线性尺寸、质量、体积、三维形状、形状等。

根据一些实施方案，所述粒子的归一化粒径分布为约0.80至约1.20、约0.90至约1.10、约0.95至约1.05、约0.99至约1.01、约0.999至约1.001、它们的组合等。此外，在其它实施方案中，所述粒子具有单分散性。根据一些实施方案，通过取所述粒子尺寸的平均值来计算分散性。在一些实施方案中，所述分散性基于例如表面积、长度、宽度、高度、质量、体积、孔隙度、它们的组合等。 

在一些实施方案中，所述粒子或多个粒子选自半导体装置、晶体、药物递送载体、基因递送载体、疾病检测装置、疾病定位装置、光电装置、致孔剂(porogen)、化妆品、驻极体、添加剂、催化剂、传感器、解毒剂、研磨剂如CMP、微机电系统(MEMS)、细胞骨架、安全标签剂、药剂和生物标记。在一些实施方案中，所述粒子或多个粒子包括独立的结构。 

根据一些实施方案，可向本发明的粒子组合物或粒子中引入材料以治疗或诊断疾病，包括但不限于变态反应、贫血、焦虑性障碍、自身免疫病、颈背损伤、出生缺陷、血液病症、骨病、癌症、循环疾病、牙科病症、抑郁病症、消化和营养病症、分离病症、耳病、进食障碍、眼病、食源性疾病、胃肠疾病、遗传病症、心脏病、热和太阳相关病症、激素病症、冲动控制病症、传染病、昆虫叮咬、研究所(Institutes)、肾病、脑白质营养不良、肝病、精神卫生病症、代谢病、心境障碍、神经病症、组织机构(Organizations)、人格障碍、恐怖症、妊娠并发症、朊病毒疾病、前列腺疾病、登记(Registries)、呼吸疾病、性病症、性传播疾病、皮肤病症、睡眠障碍、语言发育障碍(Speech-Language Disorder)、运动损伤、甲状腺疾病、热带病、前庭病症、水源性疾病和其它疾病如 http://www.mic.ki.se/Diseases/Alphalist.html可见的疾病，其全文(包括其中引用的文献)引入本文作为参考。 

此外，在一些实施方案中，本发明公开的主题描述了制造单独的液体物体的方法，所述方法包括(a)使液体材料与第一低表面能材料的表面接触；(b)使第二低表面能材料的表面与所述液体接触，其中所述第一或第二低表面能材料的至少一个表面有图案；(c)将所述第一和第二低表面能材料的表面密封在一起；和(d)将这两种低表面能材料分离以产生包含液滴的复制图案。 

在一些实施方案中，所述液体材料包括聚(乙二醇)-二丙烯酸酯。在一些实施方案中，所述低表面能材料包括全氟聚醚-二丙烯酸酯。在一些实施方案中，使用化学方法将所述第一和第二低表面能材料的表面密封。在一些实施方案中，使用物理方法将所述第一和第二低表面能材料的表面密封。在一些实施方案中，所述低表面能材料的表面之一个有图案。在一些实施方案中，所述低表面能材料的表面之一没有图案。 

在一些实施方案中，所述方法进一步包括使用由液滴构成的复制图案制造其它物体。在一些实施方案中，液滴的复制图案形成在没有图案的低表面能材料的表面上。在一些实施方案中，所述液滴经历直接或部分固化。在一些实施方案中，所述液滴经历化学转化。在一些实施方案中，所述液滴的固化或所述液滴的化学转化产生独立的物体。在一些实施方案中，收获所述独立的物体。在一些实施方案中，所述独立的物体在原位键合。在一些实施方案中，所述独立的物体直接固化、部分固化或化学转化。 

在一些实施方案中，所述液滴在所述有图案的模板之上或之内直接固化、部分固化或化学转化以产生嵌入所述有图案的模板的凹槽中的物体。在一些实施方案中，收获所述嵌入的物体。在一些实施方案中，所述嵌入的物体在原位键合。在一些实施方案中，所述嵌入的物体用于其它制造方法中。 

在一些实施方案中，液滴的复制图案被转移到其它表面上。在一些实施方案中，所述转移发生在所述固化或化学转化过程之前。在一些实施方案中，所述转移发生在所述固化或化学转化过程之后。在一些实施方案中，液滴的复制图案转移至其上的表面选自非低表面能表面、低表面能表面、官能化的表面和牺牲表面。在一些实施方案中，所述方法在表面上产生图案，其基本上不含一个或多个浮渣层。在一些实施方案中，所述方法用于制造半导体和其它电子和 光电装置或阵列。在一些实施方案中，所述方法用于生成独立的物体。在一些实施方案中，所述方法用于使用多个图案形成步骤来生成三维物体。在一些实施方案中，单独的或有图案的物体包含选自有机材料、无机材料、聚合材料和生物材料的材料。在一些实施方案中，表面粘合剂用于固定表面上的单独的结构。 

在一些实施方案中，有图案或没有图案的表面上的液滴阵列或固体阵列用作区域专一性递送装置或额外化学加工步骤的反应容器。在一些实施方案中，所述额外化学加工步骤选自将有机系统、无机系统、聚合系统、生物系统和催化系统印刷至表面上；合成有机材料、无机材料、聚合材料、生物材料；以及期望将材料定位递送至表面的其它应用。本发明公开的主题的应用包括但不限于材料的微米和纳米级图案形成或印刷。在一些实施方案中，待形成图案或印刷的材料选自表面结合分子、无机化合物、有机化合物、聚合物、生物分子、纳米粒子、病毒、生物阵列等。 

在一些实施方案中，本发明公开的主题的应用包括但不限于聚合物刷的合成、CVD碳纳米管生长的催化剂图案形成、细胞骨架制备、有图案的牺牲层的应用如蚀刻阻抗、和有机阵列、无机阵列、聚合阵列及生物阵列的组合制备。 

在一些实施方案中，将不润湿压印光刻和相关技术与在单个物体内控制化学组分的定位和定向的方法结合。在一些实施方案中，这样的方法通过合理构造物体使之对于特定应用而言被最优化来改进所述物体的性能。在一些实施方案中，所述方法包括向粒子中引入生物靶向剂用于药物递送、疫苗接种和其它应用。在一些实施方案中，所述方法包括将所述粒子设计为包含特定的生物识别基序。在一些实施方案中，所述生物识别基序包含生物素/抗生物素蛋白和/或其它蛋白质。 

在一些实施方案中，所述方法包括调整这些材料的化学组成和控制反应条件，然后可能组织所述生物识别基序以使所述粒子的功效被最优化。在一些实施方案中，设计和合成所述粒子以使识别元件位于所述粒子的表面，其方式使其可接近细胞结合位点，其中所述粒子的核心被保留以含有生物剂如治疗分子。在一些实施方案中，使用不润湿压印光刻方法来制造所述物体，其中通过向物体组成中引入功能性基序如生物识别剂来使所述物体对于特定应用而言被最优化。在一些实施方案中，所述方法进一步包括通过使用选自自组装、分步制造程序、反应条件、化学组成、交联、分支、氢键形成、粒子相互作用、共价相互作用等的方法来控制所述物体的微米级和纳米级结构。在一些实施方 案中，所述方法进一步包括通过向所述物体中引入化学组织的前体来控制所述物体的微米级和纳米级结构。在一些实施方案中，所述化学组织的前体选自嵌段共聚物和核壳结构。 

在一些实施方案中，不润湿压印光刻技术可扩大规模，且提供简单直接的粒子制备途径而不使用难以制备的自组装嵌段共聚物和其它系统。 

II.A. 有图案的模板和底材的材料

在用于形成一个或多个粒子的方法的一些实施方案中，所述有图案的模板包含耐溶剂的低表面能聚合材料，其得自将低粘度的液体材料浇铸在原型模板上，然后固化所述低粘度的液体材料以生成有图案的模板。在一些实施方案中，所述有图案的模板包含耐溶剂的弹性体材料。 

在一些实施方案中，所述有图案的模板和底材至少之一包含选自全氟聚醚材料、氟代烯烃材料、丙烯酸酯材料、硅酮材料、苯乙烯材料、氟化热塑性弹性体(TPE)、三嗪含氟聚合物、全氟环丁基材料、氟化环氧树脂以及可通过易位聚合反应聚合或交联的氟化单体或氟化寡聚体的材料。 

在一些实施方案中，所述全氟聚醚材料包括选自以下的主链结构： 

其中X存在或不存在，且当存在时其包含封端基团。 

在一些实施方案中，所述氟代烯烃材料选自： 

其中CSM包含固化部位单体。 

在一些实施方案中，所述氟代烯烃材料由包括四氟乙烯、1，1-二氟乙烯、六氟丙烯、2，2-双(三氟甲基)-4，5-二氟-1，3-二氧杂环戊烯、功能性氟代烯烃、功能性丙烯酸单体和功能性甲基丙烯酸单体的单体制成。 

在一些实施方案中，所述硅酮材料包括氟烷基官能化的聚二甲基硅氧烷(PDMS)，其具有以下结构： 

其中： 

R选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和乙烯基；且 

Rf包含氟烷基链。 

在一些实施方案中，所述苯乙烯材料包含选自以下的氟化苯乙烯单体： 

其中Rf包含氟烷基链。 

在一些实施方案中，所述丙烯酸酯材料包括氟化丙烯酸酯或氟化甲基丙烯酸酯，其具有以下结构： 

其中： 

R选自H、烷基、取代的烷基、芳基和取代的芳基；且 

Rf包含氟代烷基链。 

在一些实施方案中，所述三嗪含氟聚合物包含氟化单体。在一些实施方案中，所述可通过易位聚合反应聚合或交联的氟化单体或氟化寡聚体包括官能化的烯烃。在一些实施方案中，所述的官能化的烯烃包括官能化的环烯。 

在一些实施方案中，所述有图案的模板和所述底材至少之一的表面能低于约18mN/m。在一些实施方案中，所述有图案的模板和所述底材至少之一的表 面能低于约15mN/m。根据另一实施方案，所述有图案的模板和/或所述底材的表面能为约10mN/m至约20mN/m。根据另一实施方案，所述有图案的模板和/或所述底材具有低表面能，为约12mN/m至约15mN/m。 

在一些实施方案中，所述底材选自聚合物材料、无机材料、硅材料、石英材料、玻璃材料和它们的经表面处理的变体。在一些实施方案中，所述底材包括有图案的区域。 

根据另一实施方案，所述PFPE材料包括尿烷嵌段，如以下结构中所述和所示： 

                 PFPE尿烷四官能甲基丙烯酸酯 

                 PFPE甲基丙烯酸酯 

                 PFPE尿烷丙烯酸酯 

根据本发明公开的主题的实施方案，PFPE尿烷四官能甲基丙烯酸酯材料，如以上所述的材料，可用作本发明公开的主题的材料和方法，或者可与本文所述的其它材料和方法组合使用。 

在一些实施方案中，所述有图案的模板包括通过复制模塑方法形成的有图案的模板。在一些实施方案中，所述复制模塑方法包括：提供原型模板；使液体材料与所述原型模板接触；和固化所述液体材料以形成有图案的模板。 

在一些实施方案中，所述原型模板包括但不限于形成于光刻方法的模板、天然模板、它们的组合等中的一种或多种。在一些实施方案中，所述天然模板选自生物结构和自组装结构之一。在一些实施方案中，所述生物结构和自组装 结构之一选自天然水晶、酶、病毒、蛋白质、胶束和组织表面。 

在一些实施方案中，所述方法包括通过表面修饰步骤来修饰所述有图案的模板表面。在一些实施方案中，所述表面修饰步骤选自等离子体处理、化学处理和吸附方法。在一些实施方案中，所述吸附方法包括吸附选自聚电解质、聚乙烯醇、烷基卤硅烷和配体的分子。 

II.B. 微米粒子和纳米粒子

根据本发明公开的主题的一些实施方案，形成形状对应于模的粒子(例如所述粒子具有反映所述粒子形成于其中的模的形状的形状)，其具有期望的形状且给定尺寸(例如最小尺寸、中间尺寸或最大尺寸)小于约100μm。在一些实施方案中，所述粒子是纳米级粒子。根据一些实施方案，所述纳米级粒子的一个尺寸如直径或线性量度小于500μm。所述尺寸可以横跨对应于要测量参数的粒子最大部分来测量。在其它实施方案中，所述尺寸小于250μm。在其它实施方案中，所述尺寸小于100μm。在其它实施方案中，所述尺寸小于50μm。在其它实施方案中，所述尺寸小于10μm。在其它实施方案中，所述尺寸为约1nm至1000nm。在一些实施方案中，所述尺寸小于1000nm。在其它实施方案中，所述尺寸为约1nm至500nm。在其它实施方案中，所述尺寸为约1nm至100nm。所述粒子可以是有机材料或无机材料的，且可以是一种均匀化合物或组分或者是多种化合物或多种组分的混合物。在一些实施方案中，与本发明的材料和方法模塑的有机材料包括包含碳分子的材料。根据一些实施方案，所述粒子可以是高分子量材料。根据一些实施方案，所述粒子由具有预定的表面能的基质构成。在一些实施方案中，形成所述粒子的材料包含多于约50％的液体。在一些实施方案中，形成所述粒子的材料包含少于约50％的液体。在一些实施方案中，形成所述粒子的材料包含少于约10％的液体。 

在一些实施方案中，所述粒子包含与所述粒子偶联的治疗剂或诊断剂。所述治疗剂或诊断剂可与所述粒子物理偶联或化学偶联、被包含在所述粒子内、被至少部分包含在所述粒子内、偶联于所述粒子的外部、它们的组合等。所述治疗剂可以是药物、生物剂、配体、寡肽、癌症治疗剂、病毒治疗剂、细菌治疗剂、真菌治疗剂、它们的组合等。 

根据一些实施方案，所述粒子是亲水性的，使得所述粒子避免被生物体如人清除。 

根据其它实施方案，所述粒子可基本上是被涂层的。所述涂层例如可以是糖系涂层，其中所述糖优选是葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、它们的衍生物、它们的 组合等。 

在其它实施方案中，所述粒子可包含功能性位点，使得所述粒子可用作分析材料。根据这样的实施方案，所述粒子包含功能性分子印迹。所述功能性分子印迹可包含功能性单体，它们排列为功能性模板的阴像。所述功能性模板例如可以是但不限于酶、蛋白质、抗生素、抗原、核苷酸序列、氨基酸、药物、生物剂、磺酸、它们的组合等的化学功能和大小及形状等同物。在其它实施方案中，所述粒子本身例如可以是但不限于人工功能性分子。在一个实施方案中，所述人工功能性分子是从分子印迹模塑的官能化粒子。因此，根据本发明公开的主题的方法和材料生成分子印迹，然后根据本发明公开的主题的其它方法和材料从所述分子印迹形成粒子。这种人工功能性分子包括与分子印迹模板基本上相似的空间和化学性质。在一个实施方案中，所述官能化粒子的功能性单体基本上排列为所述分子印迹的功能性基团的阴像。 

根据一些实施方案，在本文描述的有图案的模板中形成的粒子的一个尺寸小于约10μm。在其它实施方案中，所述粒子的一个尺寸为约10μm至约1μm。在其它实施方案中，所述粒子的一个尺寸小于约1μm。根据一些实施方案，所述粒子的一个尺寸为约1nm至约500nm。根据其它实施方案，所述粒子的一个尺寸为约10nm至约200nm。在另一些实施方案中，所述粒子的一个尺寸为约80nm至120nm。根据另一些实施方案，所述粒子的一个尺寸为约20nm至约120nm。所述粒子的尺寸可以是预定尺寸、横截面直径、圆周尺寸等。 

根据其它实施方案，所述粒子包含一个尺寸为约2nm的有图案的部件。在其它实施方案中，所述图案部件为约2nm至约200nm。在其它实施方案中，所述粒子的最宽尺寸小于约80nm。 

根据其它实施方案，通过本发明公开的主题的方法和材料制备的粒子的多分散指数(即归一化粒径分布)为约0.80至约1.20、约0.90至约1.10、约0.95至约1.05、约0.99至约1.01、约0.999至约1.001、它们的组合等。此外，在其它实施方案中，所述粒子具有单分散性。根据一些实施方案，通过取所述粒子的一个尺寸的平均值来计算分散性。在一些实施方案中，所述分散性基于例如表面积、长度、宽度、高度、质量、体积、孔隙度、它们的组合等。 

根据其它实施方案，用本发明公开的主题的材料和方法可制备具有许多预定的规则和不规则形状和大小配置的粒子。使用本发明公开的主题的材料和方法可制备的代表性粒子形状的实例包括但不限于非球形、球形、病毒形状、细菌形状、细胞形状、棒状(例如其中所述棒的直径小于约200nm)、手性形状、 直角三角形状、平面形状(例如厚度为约2nm、厚度大于约2nm的圆盘形状等)、回飞棒形状、它们的组合等。 

在一些实施方案中，制备所述粒子的材料包括但不限于聚合物、液体聚合物、溶液、单体、多种单体、聚合引发剂、聚合催化剂、无机前体、有机材料、天然产物、金属前体、药剂、标签、磁性材料、顺磁材料、配体、细胞穿透肽、致孔剂、表面活性剂、多种不混溶的液体、溶剂、荷电物种、它们的组合等中的一种或多种。 

在一些实施方案中，所述单体包括丁二烯类、苯乙烯类、丙烯、丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、乙烯基甲酮类、乙烯基酯类、乙烯基乙酸酯类、氯乙烯类、氟乙烯类、乙烯基醚类、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺烯丙基乙酸酯、富马酸酯类、马来酸酯类、乙炔类、丙烯类、四氟乙烯、醚类、异丁烯、富马二腈(fumaronitrile)、乙烯醇类、丙烯酸类、酰胺类、碳水化合物类、酯类、尿烷类、硅氧烷类、甲醛、苯酚、脲、三聚氰胺、异戊二烯、异氰酸酯类、环氧化物类、双酚A、醇类、氯硅烷类、二卤化物类、二烯类、烷基烯烃类、酮类、醛类、1，1-二氯乙烯、酸酐类、多糖、乙炔类、萘类、吡啶类、内酰胺类、内酯类、缩醛类、硫杂丙环类、环硫化物、肽类、它们的衍生物和它们的组合。 

在其它实施方案中，所述聚合物包括聚酰胺、蛋白质、聚酯、聚苯乙烯、聚醚、聚酮、聚砜、聚氨酯类、聚硅氧烷、聚硅烷、纤维素、直链淀粉、聚缩醛、聚乙烯、二醇、聚(丙烯酸酯)、聚(甲基丙烯酸酯)、聚乙烯醇、聚(1，1-二氯乙烯)、聚(乙酸乙烯酯)、聚(乙二醇)、聚苯乙烯、聚异戊二烯、聚异丁烯、聚(氯乙烯)、聚(丙烯)、聚(乳酸)、聚异氰酸酯、聚碳酸酯、醇酸树脂、酚醛塑料、环氧树脂、聚硫化物、聚酰亚胺、液晶聚合物、杂环聚合物、多肽、导电聚合物包括聚乙炔、聚喹啉、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚对亚苯基、dendimers、含氟聚合物、它们的衍生物、它们的组合。 

在其它实施方案中，形成所述粒子的材料包括不润湿剂。根据另一实施方案，所述材料是单相液体材料。在其它实施方案中，所述液体材料包含多个相。在一些实施方案中，所述液体材料包括但不限于多种液体、多种不混溶的液体、表面活性剂、分散体、乳液、微乳、胶束、微粒、胶体、致孔剂、活性成分、它们的组合等中的一种或多种。 

在一些实施方案中，所述粒子的材料包含其它组分官能化所述粒子。根据这些实施方案，所述其它组分可被包裹在单独的结构内、被部分包裹在单独的结构内、在单独的结构的外表面上、它们的组合等。其它组分可包括但不限于药物、生物剂、多于一种药物、多于一种生物剂、它们的组合等。

在一些实施方案中，所述药物是精神治疗剂。在其它实施方案中，所述精神治疗剂用于治疗抑郁症且可包括例如舍曲林、盐酸文拉法辛、帕罗西汀、丁安非他酮、西酞普兰、氟西汀、米氮平、依他普仑等。在一些实施方案中，所述精神治疗剂用于治疗精神分裂症且可包括例如奥氮平(olanazapine)、利培酮、喹硫平、阿立哌唑、齐拉西酮等。根据其它实施方案，所述精神治疗剂用于治疗注意缺陷障碍(ADD)或注意缺陷多动障碍(ADHD)且可包括例如哌醋甲酯、阿托西汀、苯丙胺、右苯丙胺等。在一些其它实施方案中，所述药物是胆固醇药物且可包括例如阿伐他汀、辛伐他汀、普伐他汀、依泽替米贝、罗舒伐他汀、非诺贝特、氟伐他汀等。在一些其它实施方案中，所述药物是心血管药物且可包括例如氨氯地平、缬沙坦、氯沙坦、氢氯噻嗪、美托洛尔、坎地沙坦、雷米普利、厄贝沙坦、氨氯地平、贝那普利、硝苯地平、卡维地洛、依那普利、替米沙坦(telemisartan)、喹那普利、甲磺酸多沙唑嗪、非洛地平、赖诺普利等。在一些实施方案中，所述药物是血液修饰剂且可包括例如红细胞生成素α、阿法达贝汀(darbepoetin alfa)、红细胞生成素β、氯吡格雷、培非司亭、非格司亭、依诺肝素、因子VIIA、抗血友病因子、免疫球蛋白等。根据另一实施方案，所述药物可包括以上列出的药物的组合。 

在一些实施方案中，本发明公开的主题的粒子的材料或所述粒子包含的其它组分可包括但不限于抗感染药。在一些实施方案中，所述抗感染药用于治疗细菌感染且可包括例如阿齐霉素、阿莫西林、克拉维酸、左氧氟沙星、克拉霉素、头孢曲松、环丙沙星、哌拉西林、他唑巴坦钠、亚胺培南、西司他丁、利奈唑胺、美罗培南、头孢呋辛、莫西沙星等。在一些实施方案中，所述抗感染药用于治疗病毒感染且可包括例如拉米夫定、齐多夫定、伐昔洛韦、聚乙二醇干扰素(peginterferon)、洛匹那韦、利托那韦、替诺福韦(tenofovir)、依法韦仑、阿巴卡韦、拉米夫定、齐多夫定、阿扎那韦等。在其它实施方案中，所述抗感染药用于治疗真菌感染且可包括例如特比萘芬、氟康唑、伊曲康唑、醋酸卡泊芬净等。在一些实施方案中，所述药物是胃肠药物且可包括例如艾美拉唑、兰索拉唑、奥美拉唑、泮托拉唑、雷贝拉唑、雷尼替丁、昂丹司琼等。根据其它实施方案，所述药物是呼吸药物且可包括例如氟替卡松、沙美特罗、孟鲁司特、布地奈德、福莫特罗、非索非那定、西替利嗪、地氯雷他定、糠酸莫米松、噻托溴铵、沙丁胺醇、异丙托铵、帕利珠单抗等。在其它实施方案中，所述药物 是抗关节炎药物且可包括例如塞来考昔、英夫利昔单抗、依那西普、罗非昔布、伐地考昔、阿达木单抗、美洛昔康、双氯芬酸、芬太尼等。根据另一实施方案，所述药物可包括以上列出的药物的组合。 

根据其它实施方案，本发明公开的主题的粒子的材料或所述粒子包含的其它组分可包括但不限于抗癌药且可包括例如氮芥、顺铂、阿霉素、多西他赛、阿那曲唑、曲妥珠单抗、卡培他滨、来曲唑、亮丙瑞林、比卡鲁胺、戈舍瑞林、利妥昔单抗、奥沙利铂、贝伐单抗、依立替康、紫杉醇、卡铂、伊马替尼、吉西他滨、替莫唑胺、吉非替尼等。在一些实施方案中，所述药物是糖尿病药物且可包括例如罗格列酮、吡格列酮、胰岛素、格列美脲、伏格列波糖等。在其它实施方案中，所述药物是抗惊厥药且可包括例如加巴喷丁、托吡酯、奥卡西平、卡马西平、拉莫三嗪、双丙戊酸钠、左乙拉西坦等。在一些实施方案中，所述药物是骨代谢调节剂且可包括例如阿屈膦酸盐、雷洛昔芬、利塞膦酸盐、唑来膦酸(zoledronic)等。在一些实施方案中，所述药物是多发性硬化药物且可包括例如干扰素、格拉默、共聚物-1等。在另一实施方案中，所述药物是激素，可包括例如生长激素、甲基孕酮、炔诺酮、去氧孕烯、孕酮、雌激素、奥曲肽、左甲状腺素等。在另一实施方案中，所述药物是尿道剂且可包括例如坦洛新、非那雄胺、托特罗定等。在一些实施方案中，所述药物是免疫抑制剂且可包括例如吗替麦考酚酯、环孢菌素、他克莫司等。在一些实施方案中，所述药物是眼用产品且可包括例如拉坦前列素、多佐胺、肉毒杆菌毒素、维替泊芬等。在一些实施方案中，所述药物是疫苗且可包括例如肺炎球菌、肝炎、流感、白喉等。在其它实施方案中，所述药物是镇静剂且可包括例如唑吡坦、扎来普隆、左旋佐匹克隆等。在一些实施方案中，所述药物是阿尔茨海默病疗法且可包括例如多奈哌齐、利凡斯的明、他克林等。在一些实施方案中，所述药物是性功能障碍疗法且可包括例如西地那非、他达拉非、前列地尔、左旋甲状腺素等。在另一实施方案中，所述药物是麻醉剂且可包括例如七氟烷、异丙酚、甲哌卡因、布比卡因、罗哌卡因、利多卡因、氯普鲁卡因、依替卡因等。在一些实施方案中，所述药物是偏头痛药物且可包括例如舒马普坦、阿莫曲普坦、利扎曲普坦、那拉曲坦等。在一些实施方案中，所述药物是不育剂且可包括例如促滤泡素、绒毛膜促性腺激素、绝经尿促性腺激素(menotropin)、促卵泡激素(FSH)等。在一些实施方案中，所述药物是体重控制产品且可包括例如奥利斯他、右芬氟拉明、西布曲明等。根据另一实施方案，所述药物可包括以上列出的药物的组合。 

在一些实施方案中，所述粒子可包含一种或多种其它组分。所述其它组分可包括：靶向配体如细胞靶向肽、细胞穿透肽、整联蛋白受体肽(GRGDSP)、促黑素细胞激素、血管活性肠肽、抗Her2小鼠抗体和抗体片段等；维生素、病毒、多糖、环糊精、脂质体、蛋白质、寡核苷酸、适体、光学纳米粒子如用于光学应用的CdSe、用于辅助硼中子俘获治疗(BNCT)靶的硼酸盐纳米粒子、它们的组合等。 

根据一些实施方案，所述粒子可以是控释或定时释放药物递送载体。所述粒子的共同组分(co-constituent)例如聚合物可有不同程度的交联。取决于所述聚合物的交联量，所述粒子的另一共同组分如活性剂可被配置为按照期望从所述粒子释放。所述活性物质可不受限制地释放、可控释或者可以被完全限制在所述粒子内。在一些实施方案中，根据本文公开的方法和材料，所述粒子可被官能化以靶向特定的生物位点、细胞、组织、药剂、它们的组合等。与被靶向的生物刺激相互作用后，所述粒子的共同组分可被分解以开始释放所述粒子的活性共同组分。在一个实例中，所述聚合物可以是聚(乙二醇)(PEG)，它可被交联约5％至约100％。所述活性共同组分可以是阿霉素，其被包含在交联PEG粒子中。在一个实施方案中，当PEG共同组分交联约100％时，则没有阿霉素从所述粒子浸出。 

在某些实施方案中，所述粒子包含材料的组合物，其赋予所述粒子或组合物的负荷的控释、延迟释放、速释或持续释放，例如药物的持续释放。根据一些实施方案，用于形成本发明的粒子的控释、延迟释放、速释或持续释放特征的材料和方法包括美国专利申请2006/0099262、2006/0104909、2006/0110462、2006/0127484、2004/0175428、2004/0166157和美国专利6,964,780中公开的材料、方法和制剂，这些文件全文引入本文作为参考。 

在一些实施方案中，显像剂是所述粒子的材料或者可被包含于所述粒子中。在一些实施方案中，所述显像剂是X射线剂且可包括例如硫酸钡、碘克酸甲基葡胺、碘克酸钠、泛影葡胺、泛影酸钠、碘佛醇、碘酞葡胺、碘酞钠、碘克沙醇、碘海醇、碘喷托、碘美普尔、碘帕醇、碘托葡胺、碘普胺、碘曲仑、泛影酸钠、泛影葡胺等。在一些实施方案中，所述显像剂是MRI剂且可包括例如钆喷酸葡胺、铁羧葡胺(ferucarbotran)、钆塞酸二钠、钆布醇、钆特醇、钆贝酸二葡甲胺、非莫西尔、钆弗塞胺、钆复合物、钆双胺、锰福地吡等。在一些实施方案中，所述显像剂是超声剂且可包括例如半乳糖、棕榈酸、SF₆等。在一些实施方案中，所述显像剂是核剂且可包括例如锝(Tc99m)替曲膦、碘[¹²³I] 氟潘、锝(Tc99m)地普奥肽、锝(Tc99m)依沙美肟、氟脱氧葡萄糖(FDG)、钐(Sml53)来昔决南(lexidronam)、锝(Tc99m)甲溴菲宁、碘化钠(I125和I131)、锝(Tc99m)亚甲二膦酸盐、锝(Tc99m)替曲膦、锝(Tc99m)法索单抗(fanolesomab)、锝(Tc99m)巯替肽、锝(Tc99m)羟亚甲基二膦酸盐、锝(Tc99m)三胺五乙酸盐、锝(Tc99m)葡庚糖酸盐、锝(Tc99m)白蛋白、焦磷酸锝(Tc99m)、氯化铊(T1201)、铬酸钠(Cr51)、柠檬酸镓(Ga67)、铟(In111)喷曲肽、碘化(I125)白蛋白、磷酸铬(P32)、磷酸钠(P32)等。根据另一实施方案，所述药剂可包括以上列出的药剂、药物、生物剂等的组合。 

根据其它实施方案，本发明公开的主题的粒子可包含一种或多种其它药物，所述药物可见于Physician’s Desk Reference，Thomson Healthcare，59thBk&Cr edition(2004)，该文献全文引入本文作为参考。 

在一些实施方案中，所述粒子可用吸引患者的物质涂层以促进和鼓励所述粒子作为口服药物递送载体的消费。所述粒子可用能够掩蔽所述粒子和/或药物组合的味道的物质(例如食品物质)涂层或基本上涂层。根据一些实施方案，所述粒子用糖系物质涂层以赋予所述粒子吸引人的甜味。根据其它实施方案，所述粒子可用与本文以上描述的快速溶解实施方案有关的材料涂层。 

根据一些实施方案，放射性示踪剂和/或放射性药物是所述粒子的材料或者可被包含在所述粒子中。可与本发明公开的主题的独立的结构组合的放射性示踪剂和/或放射性药物的实例包括但不限于[¹⁵O]氧、[¹⁵O]一氧化碳、[¹⁵O]二氧化碳、[¹⁵O]水、[¹³N]氨、[¹⁸F]FDG、[¹⁸F]FMISO、[¹⁸F]MPPF、[¹⁸F]A85380、[¹⁸F]FLT、[¹¹C]SCH23390、[¹¹C]氟马西尼、[¹¹C]PK11195、[¹¹C]PIB、[¹¹C]AG1478、[¹¹C]胆碱、[¹¹C]AG957、[¹⁸F]硝基靛红(nitroisatin)、[¹⁸F]芥末、它们的组合等。在一些实施方案中，所述粒子包含元素同位素。在一些实施方案中，所述同位素包括¹¹C、¹³N、¹⁵O、¹⁸F、³²P、⁵¹Cr、⁵⁷Co、⁶⁷Ga、⁸¹Kr、⁸²Rb、 ⁸⁹Sr、⁹⁹Tc、¹¹¹In、¹²³I、¹²⁵I、¹³¹I、¹³³Xe、¹⁵³Sm、²⁰¹Tl等。根据另一实施方案，所述同位素可包括以上列出的同位素的组合等。同样，所述粒子可包含荧光标记，使得所述粒子能够被鉴定。荧光标记的粒子的实例如图45和46中所示图45显示荧光标记的粒子，其与细胞膜缔合，而图46中所示的粒子在所示细胞内。 

根据其它实施方案，形成粒子的材料可包含造影剂，或者造影剂可构成整个粒子或者可以连接在所示粒子的外部。加入造影剂增强用于临床评价和其它测试的生理结构诊断成像。例如，超声成像技术通常涉及使用造影剂，因为造影剂能够改进用超声获得的图像的质量和有用性。目前可以获得的超声造影剂和使用其的方法的耐久性(viability)高度取决于多种因素，包括被成像的特定区域。例如，在获得有用的心脏组织及其周围血管组织的有用诊断图像时遇到了困难，这至少一部分是因为相对于在血管和心脏组织本身中流动的血液体积而言，流过心脏各房室的血液体积很大。流过心脏各房室的较大血液体积可导致心脏区域特别是心脏组织的超声图像对比度不够。流过心脏各房室的较大血液体积还可在心脏超声图像中产生诊断假象，包括例如阴影或暗色。诊断假象可能是很不期望的，因为它们会妨碍甚至阻止感兴趣区域的显影。因此，在某些情况下，诊断假象可造成诊断图像基本上无用。 

除了超声之外，计算机断层摄影术(CT)是用于研究身体各区域的有价值的诊断成像技术。与超声一样，在造影剂的帮助下CT成像大大增强。在CT中，测量物质的放射性密度(电子密度)。因为体内各种组织的密度测量值相似，因此有必要使用能够改变不同组织相对密度的造影剂。这一特征使CT的诊断功效全面改进。例如，为此目的已开发了钡和碘化合物，在一些实施方案中，它们可被包含在本发明公开的主题的粒子中。因此，在其它实施方案中，造影剂可以与本发明公开的主题的材料一起使用，例如包括但不限于硫酸钡、碘化水溶性造影剂、它们的组合等。 

磁共振成像(MRI)是另一种用于在多个扫描平面上产生组织横截面图像的诊断成像技术。与超声和CT一样，MRI也受益于造影剂的使用。在本发明公开的主题的一些实施方案中，MRI造影剂与本发明公开的主题的材料一起使用以增强MRI成像。可以与本发明公开的主题的材料一起使用的MRI成像造影剂包括但不限于顺磁造影剂、金属离子、过渡金属离子、与配体螯合的金属离子、金属氧化物、铁氧化物、硝基氧(nitroxides)、稳定的自由基、稳定是硝基氧、镧系元素和锕系元素、亲脂性衍生物、蛋白质性大分子、烷基化物、硝基氧2，2，5，5-四甲基-1-吡咯烷氧基、自由基、2，2，6，6-四甲基-1-哌啶氧基、自由基、它们的组合等。 

根据其它实施方案，可以用作本发明公开的主题的材料或者与其一起使用的造影剂包括但不限于超顺磁造影剂、亚铁或铁磁性化合物如纯铁、磁性氧化铁如磁铁矿、γ-Fe₂O₃、Fe₃O₄、锰铁氧体、钴铁氧体、镍铁氧体；顺磁气体如氧17气、超极化氙、氖、氦、它们的组合等。若期望，与本发明公开的材料一起使用的顺磁或超顺磁造影剂包括但不限于作为烷基化物递送的或者组成中引入其它衍生物的顺磁或超顺磁剂、它们的组合等。 

在另一实施方案中，可与本发明公开的主题的粒子组合使用的X射线技术造影剂包括但不限于羧酸和非离子酰胺造影剂，其通常含有至少一个2，4，6-三碘苯基基团，2，4，6-三碘苯基基团具有诸如羧基、氨甲酰基、N-烷基氨甲酰基、N-羟基烷基氨甲酰基、酰基氨基、3-和/或5-位的N-烷基酰基氨基或酰基氨基甲基的取代基，例如在甲泛影酸、泛影酸、碘酞酸、碘克沙酸、碘海醇、碘喷托、碘帕醇、碘克沙醇、碘普胺、甲泛葡胺、胆影酸、胆影葡胺、醋碘苯酸葡胺、泛影葡胺、它们的组合等。 

本发明公开的主题的粒子材料可包含的其它造影剂包括但不限于硫酸钡、硫酸钡混悬剂、碳酸氢钠和酒石酸混合物、碘酞葡胺(lothalamate meglumine)、碘酞钠(lothalamate sodium)、羟丙基甲基纤维素、非莫西尔、碘克酸甲基葡胺、碘克酸钠、泛影葡胺、泛影酸钠、钆弗塞胺、碘佛醇、有机结合碘、碘甲磺酸钠、碘羟拉酸葡甲胺(ioxitalamate meglumine)、双碘酞葡胺、甲泛葡胺、碘海醇(iohexal)、碘帕醇、它们的组合等。 

美国专利6,884,407和6,331,289与本文引用的文献一起公开了可用于本发明公开的主题的粒子的造影剂，这些文献连同其中引用的文献被引入本文作为参考。 

根据其它实施方案，所述粒子可以包含或者可被形成为并用作标签或安全标签剂。可被包含在所述粒子中或者可作为所述粒子的安全标签剂包括但不限于荧光、放射性标记、磁性、生物、形状特异性、大小特异性、它们的组合等。 

在一些实施方案中，与本发明公开的主题的粒子组合使用的治疗剂选自药物和遗传材料之一。在一些实施方案中，所述遗传材料包括但不限于非病毒基因载体、DNA、RNA、RNAi、病毒颗粒、本文其它地方描述的药剂、它们的组合等中的一种或多种。 

在一些实施方案中，所述粒子包含生物可降解的聚合物。在其它实施方案中，所述聚合物被修饰为生物可降解的聚合物(例如用二硫化物基团官能化的聚(乙二醇))。在一些实施方案中，所述生物可降解的聚合物包括但不限于聚酯、聚酐、聚酰胺、磷系聚合物、聚(氰基丙烯酸酯)、聚氨酯、聚原酸酯、聚二氢吡喃、聚缩醛、它们的组合等中的一种或多种。 

在一些实施方案中，所述聚酯包括但不限于聚乳酸、聚乙醇酸、聚(羟基丁酸酯)、聚(ε-己内酯)、聚(β-苹果酸)、聚(二噁烷酮)、它们的组合等中的一种或多种。在一些实施方案中，所述聚酐包括但不限于聚(癸二酸)、聚(己二酸)、聚(对苯二甲酸)(poly(terpthalic acid))、它们的组合等中的一种或多种。在其它实施方案中，所述聚酰胺包括但不限于聚(亚胺基碳酸酯)、聚氨基酸、它们的组合等中的一种或多种。 

根据一些实施方案，所述磷系聚合物包括但不限于聚磷酸酯、聚膦酸酯、聚膦腈、它们的组合等中的一种或多种。此外，在一些实施方案中，所述生物可降解的聚合物进一步包括对刺激具有反应性的聚合物。在一些实施方案中，所述刺激包括但不限于pH、辐射、离子强度、氧化、还原、温度、交变磁场或交变电场、它们的组合等中的一种或多种。在一些实施方案中，所述刺激包括交变磁场。 

在一些实施方案中，所述粒子材料可与药剂组合。所述药剂可以是但不限于药物、肽、RNAi、DNA、它们的组合等。在其它实施方案中，所述标签选自荧光标签、放射性标记标签、造影剂、它们的组合等。在一些实施方案中，所述配体包括细胞靶向肽等。 

用途方面，本发明公开的主题的粒子可用作治疗装置。在这样的用途中，向患者给药治疗有效量的粒子。根据其它用途，所述粒子可用作物理标签。在这样的用途中，具有一个尺寸的直径小于约1μm的预定形状的粒子被用作安全标签剂以鉴定产品或产品来源。作为安全标签剂的粒子可以是特定形状或特定化学组成可鉴定的。 

所述微米和/或纳米粒子的其它用途包括医学治疗如矫形、口腔、上颌面等。例如，上述作为或包含药剂的粒子可与传统卫生和/或外科操作组合使用。根据这样的应用，所述粒子可用于直接和局部递送药剂等至外科感兴趣的区域。在一些实施方案中，口腔医学中使用的药物能够对抗口腔疾病、预防或治疗感染、控制疼痛、缓解焦虑、辅助损伤组织的再生、它们的组合等。例如，在口腔或上颌面治疗过程中，经常发生出血。结果，口腔中的细菌可能直接进入血流并容易到达心脏。这种事件对于一些心脏异常的人来说造成风险，因为细菌可引起细菌性心内膜炎，其是心脏瓣膜或组织的严重炎症。抗生素降低这种风险。但是，传统的抗生素递送技术到达血流可能较慢，因此使细菌领先。相反，将用适当抗生素制得的或包含适当抗生素的本发明公开的主题的粒子直接施用于口腔或上颌面治疗位点可大大降低严重细菌感染的概率。由所述粒子辅助的这样的操作可包括专业洁牙、感染的口腔组织的切开和引流、口腔注射、提取、涉及上颌窦的手术、它们的组合等。 

根据其它实施方案，可以根据本发明公开的主题的材料和方法配制组合物并将其制成粒子，所述粒子被设计以施用于有缺陷的齿和齿龈以预防疾病如龋齿、牙槽脓溢等。

其它实施方案包括具有用于修复和愈合组织、骨缺陷和骨空隙的成分、假牙树脂、牙床树脂和其它牙齿填充物的粒子。例如，可从钙系组分构建粒子，所述钙系组分例如但不限于磷酸钙、硫酸钙、碳酸钙、钙骨水泥、无定形磷酸钙、晶体磷酸钙、它们的组合等。用途方面，这样的粒子可局部施用于矫形治疗位点以促进自然骨材料的恢复。此外，由于所述粒子的小尺寸和能够形成实际上任何期望形状和配置的粒子，可以向矫形感兴趣的位点给药所述粒子并在粒子大小的级别上与所述位点相互作用。也就是说，所述粒子可整合于骨内非常小的空间、裂缝、缺口等中，例如骨折，或者整合于骨与植入物之间。因此，所述粒子可递送药用材料、再生材料等材料至矫形治疗位点并将这些材料整合至先前无法施用它们的地方。此外，所述粒子能够增加骨植入物如人工关节固定物的机械强度和固定完整性，其原因是，由于对所述粒子大小和形状的控制，它们可以灵活有序地填充所述植入物与自然骨组织之间的小空隙。 

在其它实施方案中，通常用于口腔、上颌面、矫形和其它操作的用于控制疼痛和焦虑的药物可以被包含在所述粒子中。可以引入所述粒子的这样的药剂包括但不限于用于减轻口腔不适和齿龈问题的抗炎药物，且可包括皮质激素类、阿片类、卡洛芬、美洛昔康、依托度酸、双氯芬酸、氟比洛芬、布洛芬、酮咯酸、萘丁美酮、萘普生、萘普生钠和奥沙普秦。口腔麻醉剂用于减轻由多种病症包括牙疼、出牙、溃疡或牙科器械引起的疼痛或刺激，且可包括阿替卡因、肾上腺素、雷佛卡因、奴佛卡因、左旋去甲肾上腺素、丙氧卡因、普鲁卡因、酒石酸氢去甲肾上腺素、丁哌卡因、利多卡因、卡波卡因、甲基去甲肾上腺素(neocobefrin)、甲哌卡因、左旋异肾上腺素、依替卡因、达克罗宁等。抗生素常用于控制口腔斑块和齿龈炎、治疗牙周病以及降低细菌从口腔进入血流的风险。口服抗生素可包括氯己定、多西环素、地美环素、米诺环素、土霉素、四环素、三氯生、克林霉素、诺氟沙星(orfloxacin)、甲硝唑、替哨唑和酮康唑。本发明公开的主题的粒子还可以是或包含氟化物，所述氟化物用于预防蛀牙。氟化物被牙齿吸收并帮助增强牙齿抗酸能力并阻止细菌的空腔形成作用。作为光洁剂或漱口剂，氟化物有助于降低牙齿敏感性。其它对牙科应用有用的药剂为诸如黄酮类化合物、苯甲酸类、苯并吡喃酮类、甾类化合物、毛果芸香碱、萜类等物质。用于所述粒子内的其它药剂包括茴香脑、茴香醛、茴香酸、肉桂酸、细辛脑、糠醇、糠醛、胆酸、齐墩果酸、熊果酸、谷固醇、桉油酚、姜黄素、丙氨酸、精氨酸、高丝氨酸(homocerine)、甘露糖醇、小檗碱(berterine)、 佛手柑脑、散道宁、丁子香烯、石竹烯氧化物、萜品烯、麝香草酚(chymol)、萜品油、香芹酚、香芹酮、桧烯、菊粉、2-羟基-1，4-萘醌、橙皮苷、柚苷配基、黄酮、黄酮醇、五羟黄酮、芹菜苷配基、芒柄花黄素、香豆素、乙酰香豆素、厚朴酚、和朴酚、茵陈素(cappilarin)、芦荟酊(alotein)等的物质。其它口腔和上颌面治疗化合物包括持续释放的生物可降解的化合物，例如甲基丙烯酸酯型单体和/或聚合物。可用于本发明公开的主题的粒子的其它化合物可见于美国专利5,006,340中，该文献全文引入本文作为参考。 

在一些实施方案中，粒子制备方法控制粒子基质组成、粒子携带多种负荷的能力、将粒子官能化以靶向和增强循环的能力和/或将粒子配置为不同剂型如吸入、皮肤、可注射和口服等剂型的多样性。 

根据一些实施方案，定制基质组成以控制生物相容性。在一些实施方案中，定制基质组成以控制负荷释放。在一些实施方案中，基质组成含有生物相容性材料，其具有溶解性和/或亲向性(philicity)、受控制的筛密度和电荷、受刺激的降解和/或形状及大小特异性，同时保持相对的单分散性。 

根据其它实施方案，用于制备含有负荷的粒子的方法不要求所述负荷被化学修饰。在一个实施方案中，用于制备粒子的方法是温和的加工技术，其允许高负荷装填而不需要共价结合。在一个实施方案中，由于相互作用如范德华力、静电、氢键、其它分子内和分子间力、它们的组合等，负荷被物理捕获于所述粒子内。 

在一些实施方案中，所述粒子被官能化以靶向和增强循环。在一些实施方案中，这些特征允许定制的生物利用度。在一个实施方案中，所述定制的生物利用度增加递送有效性。在一个实施方案中，所述定制的生物利用度减少副作用。 

在一些实施方案中，非球形粒子的表面积大于相同体积的球形粒子的表面积。在一些实施方案中，非球形粒子上表面配体的数目多于相同体积的球形粒子上表面配体的数目。 

在一些实施方案中，一个或多个粒子含有化学基团把柄供蛋白质连接使用。在一些实施方案中，所述蛋白质是抗生物素蛋白。在一些实施方案中，生物素化试剂先后与所述抗生物素蛋白结合。在一些实施方案中，所述蛋白质是细胞穿透蛋白。在一些实施方案中，所述蛋白质是抗体片段。在一个实施方案中，所述粒子用于特异性靶向(例如女性个体中的乳腺肿瘤)。在一些实施方案中，所述粒子含有化治药。在一些实施方案中，所述粒子的交联点密度或筛密度被设计为允许所述化疗药的缓释。术语交联点密度是指预作为交联点的预聚 物单元的摩尔分数。预聚物单元包括单体、大分子单体等。 

在一些实施方案中，改变所述粒子的物理性质以增加细胞摄取。在一些实施方案中，改变所述粒子的大小(例如质量、体积、长度或其它几何尺寸)以增加细胞摄取。在一些实施方案中，改变所述粒子的电荷以增加细胞摄取。在一些实施方案中，改变粒子配体的电荷以增加细胞摄取。在一些实施方案中，改变所述粒子的形状以增加细胞摄取。 

在一些实施方案中，改变所述粒子的物理性质以增加生物分布。在一些实施方案中，改变所述粒子的大小(例如质量、体积、长度或其它几何尺寸)以增加生物分布。在一些实施方案中，改变粒子基质的电荷以增加生物分布。在一些实施方案中，改变粒子配体的电荷以增加生物分布。在一些实施方案中，改变所述粒子的形状以增加生物分布。在一些实施方案中，改变所述粒子的长宽比以增加生物分布。 

在一些实施方案中，改变所述粒子的物理性质以增加细胞粘附。在一些实施方案中，改变所述粒子的大小(例如质量、体积、长度或其它几何尺寸)以增加细胞粘附。在一些实施方案中，改变粒子基质的电荷以增加细胞粘附。在一些实施方案中，改变粒子配体的电荷以增加细胞粘附。在一些实施方案中，改变所述粒子的形状以增加细胞粘附。 

在一些实施方案中，将所述粒子配置为在细胞内刺激的存在下降解。在一些实施方案中，将所述粒子配置为在还原环境中降解。在一些实施方案中，所述粒子含有交联剂，其被配置为在外部刺激的存在下降解。在一些实施方案中，所述交联剂被配置为在pH条件、辐射条件、粒子强度条件、氧化条件、还原条件、温度条件、交变磁场条件、交变电场条件、它们的组合等的存在下降解。在一些实施方案中，所述粒子含有交联剂，其被配置为在外部刺激和/或治疗剂的存在下降解 

在一些实施方案中，所述粒子含有交联剂，其被配置为在外部刺激、靶向配体和治疗剂的存在下降解。在一些实施方案中，所述治疗剂是药物或生物剂。在一些实施方案中，所述治疗剂是DNA、RNA或siRNA。 

在一些实施方案中，将粒子配置为在细胞的胞浆内降解。在一些实施方案中，将粒子配置为在细胞的胞浆内降解并释放治疗剂。在一些实施方案中，所述治疗剂是药物或生物剂。在一些实施方案中，所述治疗剂是DNA、RNA或siRNA。在一些实施方案中，所述粒子含有聚(乙二醇)和在外部刺激的存在下降解的交联剂。 

在一些实施方案中，所述粒子用于超声成像。在一些实施方案中，用于超声成像的粒子由生物可再吸收的聚合物构成。在一些实施方案中，用于超声成像的粒子是多孔的。在一些实施方案中，用于超声成像的粒子由聚(乳酸)、聚(D，L-乳酸共乙醇酸)和它们的组合构成。 

在一些实施方案中，所述粒子含有磁铁矿并用作造影剂。在一些实施方案中，所述粒子含有磁铁矿并用连接基团官能化且用作造影剂。在一些实施方案中，所述粒子用蛋白质官能化。在一些实施方案中，所述粒子用N-羟基琥珀酰亚胺基酯基团官能化。在一些实施方案中，抗生物素蛋白结合于所述粒子。在一些实施方案中，含有磁铁矿的粒子共价结合于抗生物素蛋白并暴露于生物素化的试剂。 

在一些实施方案中，将所述粒子成形为模拟天然结构。在一些实施方案中，所述粒子基本上是细胞形状。在一些实施方案中，所述粒子基本上是红细胞形状。在一些实施方案中，所述粒子基本上是红细胞形状且由模量低于1Mpa的基质构成。在一些实施方案中，将所述粒子成形为模拟自然结构且含有治疗剂、造影剂、靶向配体、它们的组合等。 

在一些实施方案中，将所述粒子配置为引发免疫应答。在一些实施方案中，将所述粒子配置为刺激B细胞。在一些实施方案中，通过共价结合于所述粒子的靶向配体刺激所述B细胞。在一些实施方案中，通过共价结合于所述粒子的半抗原刺激所述B细胞。在一些实施方案中，通过共价结合于所述粒子的抗原刺激所述B细胞。 

在一些实施方案中，用靶向配体官能化所述粒子。在一些实施方案中，官能化所述粒子以靶向于肿瘤。在一些实施方案中，官能化所述粒子以靶向于乳腺肿瘤。在一些实施方案中，官能化所述粒子以靶向于HER2受体。在一些实施方案中，官能化所述粒子以靶向于乳腺肿瘤并含有化疗药。在一些实施方案中，官能化所述粒子以靶向于树突细胞。 

根据一些实施方案，所述粒子具有预定的ζ电位。 

II.C. 将粒子前体引入有图案的模板

根据一些实施方案，可将所述有图案的模板的凹槽配置为接受要模塑的物质。根据这样的实施方案，诸如所述有图案的模板的表面能、所述凹槽的容积、所述有图案的模板的渗透性、所述要模塑的物质的粘度以及所述要模塑的物质的理化性质的变量制约并影响所述凹槽接受所述要模塑的物质的主动性。 

II.C.i. 被动模填充

根据一些实施方案，将要模塑的物质5000引入有图案的模板5002中，如图50中所示。物质5000可通过旋涂、液流、刮墨刀、喷滴(jet droplet)等作为微滴引入有图案的模板5002中。有图案的模板5002包括凹槽5012且可以根据本文公开的方法从本文公开的材料例如低表面能聚合材料制备。因为有图案的模板5002是从低表面能聚合材料制得，所以物质5000不润湿有图案的模板5002的表面，但是，物质5000填充凹槽5012。接下来，将处理5008如本文公开的处理施加于物质5000以固化物质5000。根据一些实施方案，处理5008可以是例如光致固化、热固化、氧化固化、蒸发、还原固化、它们的组合、蒸发等。在处理物质5000之后，使物质5000形成粒子5010，可根据本文公开的方法收获粒子5010。 

根据一些实施方案，用于形成粒子的方法包括提供有图案的模板和液体材料，其中所述有图案的模板包括第一有图案的模板表面，其中形成有多个凹槽区域。然后，将一定体积的液体材料浇注于所述第一有图案的模板表面上。然后一部分体积的所述液体材料填充所述有图案的模板的凹槽区域。然后所述一部分体积的所述液体材料固化成固体或半固体，并从所述凹槽收获之。 

在一些实施方案中，所述多个凹槽区域包括多个腔。在一些实施方案中，所述多个腔包括多个结构部件。在一些实施方案中，所述多个结构部件的一个尺寸大小为约10μm至约1nm。在一些实施方案中，所述多个结构部件的一个尺寸大小为约1μm至约100nm。在一些实施方案中，所述多个结构部件的一个尺寸大小为约100nm至约1nm。在一些实施方案中，所述多个结构部件在水平和垂直平面上都有尺寸。 

II.C.ii. 浸蘸模填充

根据一些实施方案，将所述有图案的模板浸蘸入所述要模塑的物质中，如图51中所示。参考图51，将有图案的模板5104浸没于一定体积的物质5102中。物质5102进入凹槽5106，并且在从物质5102移出有图案的模板5104之后，物质5108保留在有图案的模板5104的凹槽5106中。 

II.C.iii. 移动微滴模填充

根据一些实施方案，可将所述有图案的模板以一定角度放置，如图52中所示。将一定体积的粒子前体5204引至包括凹槽5206的有图案的模板5200的表面上。所述一定体积的粒子前体5204沿着有图案的模板5200的倾斜表面 向下移动。当所述一定体积的粒子前体5204移动通过凹槽5206上时，一部分体积的粒子前体5208进入并填充凹槽5206。根据一些实施方案，可将有图案的模板5200以与水平面呈约20度的角度放置。根据一些实施方案，可以使用刮墨刀来移动所述液体。 

II.C.iv. 电压辅助填充

根据一些实施方案，电压可帮助将粒子前体引入有图案的模板中的凹槽中。参考图53，可将其表面上具有凹槽5302的有图案的模板5300置于电极表面5308上。将一定体积的粒子前体5304引至有图案的模板5300的凹槽表面上。粒子前体5304还可以与电极5308的相反电极5306连接，而电极5308与有图案的模板5300连接。电极5306和5308之间的电压差通过粒子前体5304和有图案的模板5300。所述电压差改变粒子前体5304相对于有图案的模板5300的润湿角，从而促进粒子前体5304进入凹槽5302。在一些实施方案中，使与粒子前体5304连接的电极5306移动通过有图案的模板5300的表面，从而促进有图案的模板5300的整个表面上凹槽5304的填充。 

根据一些实施方案，将有图案的模板5300和粒子前体5304置于约3000DC伏特下，但是可根据有图案的模板和粒子前体的组合的具体要求来定制施加于所述组合的电压。在一些实施方案中，改变所述电压以得到粒子前体和有图案的模板之间的优选接触角，以促进粒子前体进入有图案的模板的凹槽。 

II.D. 凹槽填充的热力学

有图案的模板中的凹槽如图50的有图案的模板5002中的凹槽5012可被配置为接受要模塑的物质。凹槽和要模塑的特定物质的理化特征可被配置以提高所述物质被所述凹槽接受的容易程度。可影响凹槽填充的因素包括但不限于凹槽容积、直径、表面积、表面能、要模塑的物质与凹槽材料之间的接触角、要模塑的物质上施加的电压、温度、有图案的模板周围的环境条件例如从大气除去氧或杂质、它们的组合等。在一些实施方案中，直径为约2μm的凹槽的毛细压力为约1atm。在一些实施方案中，直径为约200nm的凹槽的毛细压力为约10atm。 

凹槽的表面比(surface ratio)可根据以下方程定义： 

$\mathrm{\ϵ}=\frac{S_{\mathrm{cap}}}{S_{\mathrm{mold}}}$

其中： 

S_cap-接触空气或底材(若使用)的表面积，且 

S_mold-腔的表面积。 

例如，立方体的表面比为 $\mathrm{\ϵ}=\frac{1}{5},$ 而长宽比a＝高/直径的圆柱体的表面比为 $\mathrm{\ϵ}=\frac{1}{1+4a}.$

凹槽填充的热力学可通过以下方程解释。 

I不润湿凹槽                           II润湿凹槽 

M-模：P-聚合物：A-空气 

γ_ij-i与j之间的界面张力 

不润湿凹槽(I)的表面能由下式确定： 

E_I＝S_capγ_PA+S_moldγ_MA；且 

润湿凹槽(II)的表面能由下式确定： 

E_II＝S_moldγ_PM。 

根据一些实施方案，凹槽润湿的条件是E_I＞E_II，其可写作以下方程： 

                 εγ_PA+γ_MA＞γ_PM

考虑到有图案的模板聚合物在所述模的平面上形成的接触角θ_PM由以下方程给出： 

${\cos \mathrm{\θ}}_{\mathrm{PM}}=\frac{{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{MA}}-{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{PM}}}{{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{PA}}}$

凹槽润湿标准可确定为： 

                    cos θ_PM＞-ε 

因此，即使润湿角(θ_PM)大于90度，凹槽也能被填充。 

根据一些实施方案，填充凹槽的热力学基于填充所述凹槽的方法确定。根据一些实施方案，如本文进一步描述，可将有图案的模板浸蘸入要模塑的物质中，所述有图案的模板的凹槽被填充。浸蘸有图案的模板的热力学通过以下方程解释。 

EI＝SmoldγMA

EII＝SmoldγPM+ScapγPA

根据一个实施方案，浸涂标准由E_I＞E_II给出，其可写为以下方程： 

               γ_MA＞γ_PM+εγ_PA

考虑到有图案的模板聚合物在所述模的平面上形成的接触角θ_PM由以下方程给出： 

$c{\mathrm{os\θ}}_{\mathrm{PM}}=\frac{{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{MA}}-{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{PM}}}{{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{PA}}}$

浸涂标准可确定为： 

                    cosθ_PM＞ε 

II.E. 模释放的热力学

在一些实施方案中，在有图案的模板的凹槽中形成的粒子通过施加力或能量来移出。根据其它实施方案，所述模和被模塑物质的特征促进粒子从所述凹槽的释放。模释放特征可与例如被模塑材料、凹槽填充特征、所述模的材料的渗透性、所述模的材料的表面能、它们的组合等有关。 

E_I＝S_cap(γ_SA+σ_PA)+S_moldσ_PM       E_II＝S_capσ_PS+S_mold(σ_PA+γ_MA) 

S-底材：P-粒子：M-模：A-大气/空气 

其中聚合物-空气与聚合物-模界面张力分别是σ_PA和σ_PM，而聚合物-底材界面张力为σ_PS。两个不同的符号用于聚合物-空气界面和聚合物-模界面，因为固化后，所述聚合物具有与其在液体状态下不同的界面性质。 

根据一些实施方案，模释放标准可以是E_I＞E_II；其由以下方程代表： 

ε(γ_SA+σ_PA)+σ_PM＞εσ_PS+σ_PA+γ_MA

$\mathrm{\ϵ}(1+\frac{{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{SA}}-{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{PS}}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{PA}}})>1+\frac{{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{MA}}-{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{PM}}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{PA}}}$

然后，有效的接触角可由下式代表： 

${\cos \mathrm{\θ}}_{\mathrm{PM}}^{\mathrm{erff}}=\frac{{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{MA}}-{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{PM}}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{PA}}}$

${\cos }_{\mathrm{PS}}^{\mathrm{erff}}=\frac{{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{SA}}-{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{PS}}}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{PA}}}$

它们分别是若所述聚合物为界面张力σ_PM、σ_PA和σ_PS的液体，其会在所述模和底材的平面上形成的角度。 

最后，模释放标准可以写作 

$\frac{1+{\cos \mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{PM}}^{\mathrm{eff}}}{1+{\cos \mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{PS}}^{\mathrm{eff}}}<\mathrm{\&epsiv;}$

III. 通过“液体缩减”形成圆形粒子

现在参考图3A至3F，本发明公开的主题提供用于形成形状与所述模板的形状不一致的粒子的“液体缩减”方法，所述粒子包括但不限于球形和非球形、规则和不规则的微米和纳米粒子。例如，“立方形”模板可允许制备球形粒子，而“实心箭头形”模板可允许制备“lolli-pop”形粒子或物体，其中引入气体允许表面张力在处理所存在的液体之前改造其形状。虽然不希望受到任何特定理论的限制，但是本发明公开的有图案的模板和/或经处理或经涂层的底材的一些实施方案中可提供的不润湿特征允许生成圆形例如球形粒子。 

现在参考图3A，将液体材料的微滴302置于底材300上，在一些实施方案中，底材300经不润湿的材料304涂层或处理。还提供了包括多个凹槽区域110和有图案的表面区域112的有图案的模板108。 

现在参考图3B，使有图案的模板108与微滴302接触。然后包含微滴302的液体材料进入有图案的模板108的凹槽区域110。在一些实施方案中，包括微滴302的液体材料的残渣(或称“浮渣”)层RL保留在所述有图案的模板108和底材300之间。 

现在参考图3C，将第一个力F_a1施加于有图案的模板108。在所述有图案的模板108和所述底材之间形成接触点CP并取代残渣层RL。在有图案的模板108的凹槽区域110中形成粒子306。 

现在参考图3D，将第二个力F_a2施加于有图案的模板108，其中F_a2所施加的力大于F_a1所施加的力，从而在凹槽区域112内形成较小的液体粒子308，并将包含微滴302的液体材料的一部分从凹槽区域112中压出。 

现在参考图3E，撤去力F_a2，从而使接触压力回到由F_a1施加的原接触压力。在一些实施方案中，有图案的模板108包括透气性材料，其允许凹槽区域112的一部分空间被气体如氮气填充，从而形成多个球形微滴310。一旦实现这种液体缩减，就用处理方法T_r处理所述多个球形微滴310。 

现在参考图3F，将经处理的球形微滴310从有图案的模板108中释放以提供多个独立的球形粒子312。 

IIIA. 通过蒸发形成小粒子

现在参考图41A至41E，本发明公开的主题的实施方案包括通过蒸发形成粒子的方法。在一个实施方案中，所述方法制备形状不一定与模板的形状一致的粒子。所述形状可包括但不限于三维形状。根据一些实施方案，所述粒子形成球形或非球形及规则或不规则形状的微米和纳米粒子。不希望受任何特定理论的限制，制备球形或基本上球形粒子的实例包括使用不润湿的材料的有图案的模板和/或底材或者用不润湿剂处理所述有图案的模板和底材形成粒子凹槽的表面，使得制备所述粒子的材料不使所述凹槽的表面润湿。因为制备所述粒子的材料不能润湿所述有图案的模板和/或底材的表面，因此粒子材料对自身的亲和力比对凹槽表面的亲和力大，从而形成圆形、曲线形或基本上球形的形状。 

不润湿的物质可通过接触角(θ)的概念进行定义，接触角(θ)可用于定量测量实际上任何液体与固体表面之间的相互作用。当所述表面上一滴液体的接触角为90＜θ＜180时，所述表面被认为是不润湿的。一般而言，氟化表面对于含水液体和有机液体是不润湿的。氟化表面可包括含氟聚醚材料、氟代烯烃材料、丙烯酸酯材料、硅酮材料、苯乙烯材料、氟化热塑性弹性体(TPE)、三嗪含氟聚合物、全氟环丁基材料、氟化环氧树脂和/或可通过易位聚合反应聚合或交联的氟化单体或氟化寡聚体、通过用氟化硅烷处理硅或玻璃表面或者用氟化聚合物涂层表面生成的表面。此外，通常可润湿的材料的表面可通过表面处理变得不可润湿。可通过表面处理而变成基本上不润湿的材料包括但不限于通常的可润湿的聚合材料、无机材料、硅材料、石英材料、玻璃材料、它们的组合等。使这些类型的材料变得不润湿的表面处理包括例如向所述可润湿的材料加上以上描述的不润湿的材料的表面层以及本领域普通技术人员会理解的相似技术。 

现在参考图41A，将要成为粒子的本发明公开的主题的液体材料的微滴4102置于不润湿的底材4100上，在一些实施方案中，底材4100是用不润湿的材料表面涂层或处理的材料，如本文以上所述。还提供包括多个凹槽区域4110和有图案的表面区域4112的有图案的模板4108。 

现在参考图41B，使有图案的模板4108与微滴4102接触。然后微滴4102的材料进入有图案的模板4108的凹槽区域4110。根据一些实施方案，对微滴4102和有图案的模板4108进行机械或物理操作以促进所述微滴4102基本上填充凹槽区域4110并与之一致。这样的机械和/或物理操作可包括但不限于振 动、旋转、离心、压差、真空环境、它们的组合等。在所述有图案的表面区域4112和所述底材4100之间形成接触点CP。在其它实施方案中，在将所述有图案的模板4108浸蘸入液体材料后、在将电压施加于所述模板和所述液体材料后、通过毛细作用力、它们的组合等，如本文所述，所述微滴4102的液体材料进入所述凹槽4110。然后在有图案的模板4108的凹槽区域4110中，从进入所述凹槽的液体材料形成粒子4106。 

现在参考图41C，进行蒸发方法E以缩减凹槽区域4110内液体粒子4106的体积。可用于本发明的实施方案的蒸发方法E的实例包括从透气性材料形成有图案的模板4108，所述透气性材料允许粒子前体材料的挥发性组分通过所述模板，从而缩减所述凹槽内的粒子前体材料的体积。根据另一实施方案，适用于本发明公开的主题的蒸发方法E包括提供一部分用气体如氮气填充的凹槽区域4110，然后所述气体提高要成为所述粒子的材料的蒸发速率。根据其它实施方案，在用要成为所述粒子的材料填充所述凹槽之后，在所述有图案的模板和底材之间可留出空间，使得蒸发得到增强。在另一实施方案中，可以将所述有图案的模板、底材和要成为所述粒子的材料的组合加热或以其它方式处理以增强要成为所述粒子的材料的蒸发。以上描述的蒸发方法的组合包括在本发明公开的主题中。 

现在参考图41D，实现液体缩减后，用处理方法T_r处理所述多个液滴4114。处理方法T_r可以是光致固化、热固化、相变、溶剂蒸发、结晶、氧化/还原方法、蒸发、它们的组合或者固化微滴4102的材料的类似方法。 

现在参考图41E，根据本文描述的方法和技术分离有图案的模板4108与底材4100。在分离有图案的模板4108与底材4100之后，经处理的球形液滴4114从有图案的模板4108中释放以提供多个独立的球形粒子4116。在一些实施方案中，通过溶剂、向所述粒子施加对所述粒子具有亲和力的物质、使所述粒子暴露于重力、它们的组合等来促进粒子4116的释放。 

图79A-79C显示本发明的一些实施方案的从蒸发技术制备的代表性粒子。根据一些实施方案，所述粒子的尺寸用量棒L表示，如图79C中所示。根据一些实施方案，所述粒子的直径小于约200nm。根据一些实施方案，所述粒子的直径为约80nm至200nm。根据一些实施方案，所述粒子的直径为约100nm至约200nm。 

IV. 聚合纳米至微米驻极体的形成

现在参考图4A和4B，在一些实施方案中，本发明公开的主题描述了用于通过在模塑过程中(4A)的聚合反应和/或结晶步骤中施加电场以获得荷电聚合物粒子(图4B)来制备聚合纳米至微米驻极体的方法。在一个实施方案中，将粒子配置为具有预定的ζ电势。在一些实施方案中，所述荷电的聚合物粒子自发地聚集成链状结构(图4D)而不是图4C中所示的随机结构。 

在一些实施方案中，荷电的聚合物粒子包含聚合物驻极体。在一些实施方案中，所述聚合物驻极体包含聚合物纳米驻极体。在一些实施方案中，所述荷电的聚合物粒子聚集成链状结构。在一些实施方案中，所述荷电的聚合物粒子包含用于电流变学装置的添加剂。在一些实施方案中，所述电流变学装置选自离合器和活性润湿装置。在一些实施方案中，所述荷电的聚合物粒子包含纳米压电装置。在一些实施方案中，所述纳米压电装置选自传动器、开关和机械传感器。 

V. 多层结构的形成

在一些实施方案中，本发明公开的主题提供用于形成多层结构(包括多层粒子)的方法。在一些实施方案中，所述多层结构(包括多层粒子)包含纳米级多层结构。在一些实施方案中，通过向底材上沉积不混溶的液体和/或溶液的多个薄层来形成多层结构，并通过本文以上描述的方法形成粒子。所述液体的不混溶性可基于实际上任何物理特征，包括但不限于密度、极性和挥发性。本发明公开的主题的可能形态的实例如图5A-5C中所示，且包括但不限于多相夹层结构、核壳粒子和内乳液(internal emulsion)、微乳和/或纳米级乳液。 

现在参考图5A，显示了本发明公开的主题的多相夹层结构500，作为实例，其包含第一液体材料502和第二液体材料504。 

现在参考图5B，显示了本发明公开的主题的核壳粒子506，作为实例，其包含第一液体材料502和第二液体材料504。 

现在参考图5C，显示了本发明公开的主题的内乳液粒子508，作为实例，其包含第一液体材料502和第二液体材料504。 

更具体而言，在一些实施方案中，所述方法包括在所述有图案的模板和底材之间放置多个不混溶的液体以形成多层结构，例如多层纳米结构。在一些实施方案中，所述多层结构包括多层粒子。在一些实施方案中，所述多层结构包括选自多相夹层结构、核壳粒子、内乳液、微乳和纳米级乳液的结构。 

VI. 复杂多维结构的制备

在一些实施方案中，本发明公开的主题提供了用于制备复杂多维结构的方法。在一些实施方案中，复杂多维结构可通过进行图2A-2E中所示的步骤来形成。在一些实施方案中，所述方法包括在有图案的模板上压印，所述模板与第二个有图案的模板合作(而不是在平滑底材上压印)，以生成单独的多维结构，所述结构如本文描述固化和释放。图6A-6C中提供了用于形成复杂多维结构的方法的实施方案和这样的结构的实例的图示。 

现在参考图6A，提供第一有图案的模板600。第一有图案的模板600包括多个凹槽区域602和多个非凹槽表面604。还提供第二有图案的模板606。第二有图案的模板606包括多个凹槽区域608和多个非凹槽表面610。如图6A中所示，第一有图案的模板600和第二有图案的模板606以预定的空间关系排列。将一滴液体材料612置于第一有图案的模板600和第二有图案的模板606之间。 

现在参考图6B，使有图案的模板600与有图案的模板606接触。向有图案的模板600施加力F_a，使包含微滴612的液体材料向所述多个凹槽区域602和608迁移。然后用处理方法T_r处理包含微滴612的液体材料以形成有图案的经处理的液体材料614。 

现在参考图6C，通过本文描述的释放方法释放图6B的所述有图案的经处理的液体材料614以提供多个多维的有图案的结构616。 

在一些实施方案中，有图案的结构616包括有图案的纳米级结构。在一些实施方案中，有图案的结构616包括多维结构。在一些实施方案中，所述多维结构包括纳米级多维结构。在一些实施方案中，所述多维结构包括多个结构部件。在一些实施方案中，所述结构部件包括多个高度。 

在一些实施方案中，提供包括有图案的结构616的微电子装置。当然，有图案的结构616可以实际上是任何结构，包括用于微电子的“双镶嵌”结构。在一些实施方案中，所述微电子装置选自集成电路、半导体粒子、量子点和双镶嵌结构。在一些实施方案中，所述微电子装置表现出选自蚀刻阻抗、低电介常数、高电介常数、导电、半导电、绝缘、多孔和无孔的某些物理性质。 

在一些实施方案中，本发明公开的主题公开了制备多维复杂结构的方法。现在参考图7A-7F，在一些实施方案中，提供第一有图案的模板700。第一有图案的模板700包括多个非凹槽表面区域702和多个凹槽表面区域704。具体继续看图7A，还提供了底材706。在一些实施方案中，底材706用不润湿剂 708涂层。将一滴第一液体材料710置于底材706上。 

现在参考图7B和7C，使第一有图案的模板700与底材706接触。向第一有图案的模板700施加力F_a，使得所述第一液体材料710的微滴被压入凹槽704。用第一处理方法T_r1处理包含第一液体材料710的微滴的液体材料以在所述多个凹槽704内形成经处理的第一液体材料。在一些实施方案中，第一处理方法T_r1包括部分固化方法，使所述经处理的第一液体材料粘附于底材706。具体看图7C，将第一有图案的模板700移出以在底材706上提供多个结构部件712。 

现在参考图7D-7F，提供第二有图案的模板714。第二有图案的底材714包括多个凹槽716，它们被第二液体材料718填充。凹槽716的填充可按图7A和7B中关于凹槽704所描述的方式相似的方式进行。具体看图7E，使第二有图案的模板714与结构部件712接触。用第二处理方法T_r2处理第二液体材料718，使得所述第二液体材料718粘附于所述多个结构部件712，从而形成多维结构720。具体看图7F，移出第二有图案的模板714和底材706，提供多个独立的多维结构722。在一些实施方案中，图7A-7F中图示的方法可根据期望进行多次以形成复杂纳米结构。 

因此，在一些实施方案中，提供了用于形成多维结构的方法，所述方法包括： 

(a)提供通过附图中描述的方法制备的粒子； 

(b)提供第二有图案的模板； 

(c)将第二液体材料置于第二有图案的模板中： 

(d)使所述第二有图案的模板与步骤(a)的粒子接触；和 

(e)处理所述第二液体材料以形成多维结构。 

VII. 粒子的官能化

在一些实施方案中，本发明公开的主题提供了用于官能化单独的微米和/或纳米粒子的方法。在一个实施方案中，所述官能化包括以物理或化学方式向表面引入化学官能团。在一些实施方案中，官能化方法包括向微米粒子和/或纳米粒子的至少一部分引入至少一个化学官能团。在一些实施方案中，在粒子3605与物品3600接触的同时，粒子3605被至少部分地官能化。在一个实施方案中，要官能化的粒子3605位于模或有图案的模板108内(图35A-36D)。在一些实施方案中，要官能化的粒子3605连接于底材(例如图40A-40D的底 材4010)。在一些实施方案中，粒子3605外部的至少一部分可通过进行图36A-36D中所示的步骤来化学修饰。在一个实施方案中，要官能化的粒子3605位于物品3600内，如图36A和40A中所示。如图36A-36D和40A-40D中所示，一些实施方案包括使含有粒子3605的物品3600与含有修饰剂3604的溶液3602接触。 

在一个实施方案中，如图36C和40C中所示，通过与粒子表面3606上的连接基团化学反应或者物理吸附于所述连接基团，修饰剂3604(例如化学)连接于暴露的粒子表面3606。在一个实施方案中，粒子3606上的连接基团是可以通过化学键形成或物理亲和力连接于其它物种的化学官能团。在一些实施方案中，修饰剂3611被包含或部分包含在粒子3605内。在一些实施方案中，所述连接基团包括官能团，所述官能团包括但不限于二硫化物、胺、羧酸、酰氯、醇、烯、烷基卤、异氰酸酯、本文其它地方公开的化合物、它们的组合等。 

在一个实施方案中，如图36D和40D中所示，将过量的溶液从物品3600移出，同时粒子3605保持与物品3600连接。在一些实施方案中，从含有所述粒子的表面除去过量的溶液。在一些实施方案中，通过用液体冲洗或者在液体中浸泡、通过施加气流或者通过物理震摇或刮擦所述表面来除去过量的溶液。在一些实施方案中，所述修饰剂包括选自染料、荧光标签、放射性标记标签、造影剂、配体、肽、药剂、蛋白质、DNA、RNA、siRNA、本文其它地方公开的化合物和材料、它们的组合等的试剂。 

在一个实施方案中，使用例如本文描述的方法从物品3600收获官能化的粒子3608、4008。在一些实施方案中，将留在物品(例如底材、模或有图案的模板)上的粒子官能化并随后收获比其它方法(例如其中粒子必需于在溶液中时官能化的方法)具有优势。在本发明公开的主题的一个实施方案中，所述方法中损失的粒子较少，产物收率高。在本发明公开的主题的一个实施方案中，可将所述修饰剂的更浓的溶液以更小的体积施用。在本发明公开的主题的一个实施方案中，若在粒子保持与物品3600缔合时官能化它们，则官能化不需在稀溶液中发生。在一个实施方案中，使用更浓的溶液促进例如使用较小体积的修饰剂和/或减少官能化的时间。根据另一实施方案，官能化的粒子被均匀地官能化，且每个粒子具有基本上相同的物理负荷。在一些实施方案中，在紧密的二维阵列中但不互相接触的粒子更易于接受施加的浓溶液薄层以更快地官能化。在一些实施方案中，较小体积/较高浓度的修饰剂溶液对于例如难以制备和操作的昂贵修饰剂(例如生物剂如肽、DNA或RNA)而言较为有用。在一 些实施方案中，与物品3600保持连接的官能化的粒子可省去困难和/或耗时的除去过量未反应材料的步骤(如渗析、萃取、过滤和柱分离)。在本发明公开的主题的一个实施方案中，可以花费较低的成本和力气制备高纯度的官能化产物。因为在基本上惰性的聚合物模中模塑粒子，所以可控制粒子的含量，从而获得高纯度(例如高于95％)的官能化的产品。 

VIII. 压印光刻

现在参考图8A-8D，示例了用于在底材上形成图案的方法。在图8中所示的实施方案中，使用压印光刻技术在底材上形成图案。 

现在参考图8A，提供有图案的模板810。在一些实施方案中，有图案的模板810包含耐溶剂的低表面能聚合材料，所述材料得自将低粘度的液体材料浇铸于原型模板上，然后固化所述低粘度的液体材料以生成上文所述的有图案的模板。在一些实施方案中，有图案的模板810可进一步包括第一有图案的模板表面812和第二模板表面814。第一有图案的模板表面812进一步包括多个凹槽816。然后可以将得自耐溶剂的低表面能聚合材料的有图案的模板固定在另一材料上以促进所述有图案的模板的排列或者促进连续加工如传送带，在一些实施方案中，传送带可能特别有用，例如制造在表面上精确放置的结构，例如制造复杂装置、半导体、电子装置、光电装置、它们的组合等。 

再看图8A，提供底材820。底材820包括底材表面822。在一些实施方案中，底材820选自聚合物材料、无机材料、硅材料、石英材料、玻璃材料和它们的经表面处理的变体。在一些实施方案中，有图案的模板810和底材820至少之一的表面能低于18mN/m。在一些实施方案中，有图案的模板810和底材820至少之一的表面能低于15mN/m。根据另一实施方案，所述有图案的模板810和/或所述底材820的表面能为约10mN/m至约20mN/m。根据一些实施方案，所述有图案的模板810和/或所述底材820具有低表面能，为约12mN/m至约15mN/m。在一些实施方案中，所述材料是PFPE。 

在一些实施方案中，如图8A中所示，将有图案的模板810和底材820以彼此有间隔的关系放置，使得第一有图案的模板表面812面对底材表面822，且第一有图案的模板表面812与底材表面822之间产生间隙830。这是预定关系的实例。 

现在参考图8B，将一定体积的液体材料840置于第一有图案的模板表面812与底材表面822之间的间隙830中。在一些实施方案中，将所述一定体积 的液体材料840直接置于不润湿剂上，所述不润湿剂被置于第一有图案的模板表面812上。 

现在参考图8C，在一些实施方案中，使第一有图案的模板812与所述一定体积的液体材料840接触。在一些实施方案中，向第二模板表面814施加力F_a，从而将所述一定体积的液体材料840压入所述多个凹槽816中。在一些实施方案中，如图8C中所示，在施加力F_a之后，所述一定体积的液体材料840的一部分保留在第一有图案的模板表面812与底材表面820之间。 

再看图8C，在一些实施方案中，用处理方法T_r处理所述一定体积的液体材料840，同时施加力F_a以形成经处理的液体材料842。在一些实施方案中，处理方法T_r包括选自热方法、光化学方法和化学方法的方法。 

现在参考图8D，向有图案的模板810施加力F_r以从经处理的液体材料842移出有图案的模板810以暴露底材820上的图案850，如图8E中所示。在一些实施方案中，经处理的液体材料842的残渣(或称“浮渣”)层852留在底材820上。 

更具体而言，用于在底材上形成图案的方法可包括(a)提供有图案的模板和底材，其中所述有图案的模板包括有图案的模板表面，其具有形成于其中的多个凹槽区域。接下来，将一定体积的液体材料置于以下至少之一之内或之上：(i)所述有图案的模板表面；(ii)所述多个凹槽区域；和(iii)所述底材。接下来，使所述有图案的模板表面与所述底材接触，并处理所述液体材料以在所述底材上形成图案。 

在一些实施方案中，所述有图案的模板包含耐溶剂的低表面能聚合材料，所述材料得自将低粘度的液体材料浇铸于原型模板上，然后固化所述低粘度的液体材料以生成有图案的模板。在一些实施方案中，所述有图案的模板包含耐溶剂的弹性体材料。 

在一些实施方案中，所述有图案的模板和底材至少之一包含选自全氟聚醚材料、氟代烯烃材料、丙烯酸酯材料、硅酮材料、苯乙烯材料、氟化热塑性弹性体(TPE)、三嗪含氟聚合物、全氟环丁基材料、氟化环氧树脂和可通过易位聚合反应聚合或交联的氟化单体或氟化寡聚体的材料。 

在一些实施方案中，所述全氟聚醚材料包括选自以下的主链结构： 

其中X存在或不存在，且当存在时其包含封端基团。 

在一些实施方案中，所述氟代烯烃材料选自： 

其中CSM包含固化部位单体。 

在一些实施方案中，所述氟代烯烃材料由包括四氟乙烯、1，1-二氟乙烯、六氟丙烯、2，2-双(三氟甲基)-4，5-二氟-1，3-二氧杂环戊烯、功能性氟代烯烃、功能性丙烯酸单体和功能性甲基丙烯酸单体的单体制成。 

在一些实施方案中，所述硅酮材料包括氟烷基官能化的聚二甲基硅氧烷(PDMS)，其具有以下结构： 

其中： 

R选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和乙烯基；且 

Rf包含氟烷基链。 

在一些实施方案中，所述苯乙烯材料包含选自以下的氟化苯乙烯单体： 

其中Rf包含氟烷基链。 

在一些实施方案中，所述丙烯酸酯材料包括氟化丙烯酸酯或氟化甲基丙烯酸酯，其具有以下结构： 

其中： 

R选自H、烷基、取代的烷基、芳基和取代的芳基；且 

Rf包含氟烷基链。 

在一些实施方案中，所述三嗪含氟聚合物包含氟化单体。 

在一些实施方案中，所述可通过易位聚合反应聚合或交联的氟化单体或氟化寡聚体包括官能化的烯烃。在一些实施方案中，所述官能化的烯烃包括官能化的环烯。 

在一些实施方案中，所述有图案的模板和所述底材至少之一的表面能低于18mN/m。在一些实施方案中，所述有图案的模板和所述底材至少之一的表面能低于15mN/m。根据另一实施方案，所述有图案的模板和/或所述底材的表面能为约10mN/m至约20mN/m。根据一些实施方案，所述有图案的模板和/或所述底材具有低表面能，为约12mN/m至约15mN/m。在一些实施方案中，所述材料是PFPE、PFPE衍生物，或者部分由PFPE构成。 

在一些实施方案中，所述底材选自聚合物材料、无机材料、硅材料、石英材料、玻璃材料和它们的经表面处理的变体。在一些实施方案中，所述底材选自正在制造过程中的电子装置和正在制造过程中的光电装置之一。在一些实施方案中，所述底材包括有图案的区域。 

在一些实施方案中，所述多个凹槽区域可包括多个腔。在一些实施方案中，所述多个腔包括多个结构部件。在一些实施方案中，所述多个结构部件的一个尺寸大小为约10μm至约1纳米。在一些实施方案中，所述多个结构部件的一个尺寸大小为约10μm至约1μm。在一些实施方案中，所述多个结构部件的一个尺寸大小为约1μm至约100nm。在一些实施方案中，所述多个结构部件的一个尺寸大小为约100nm至约1nm。在一些实施方案中，所述多个结构部件在水平和垂直平面都有尺寸。 

现在参考图39A-39F，示例了用于在底材上形成复杂图案的方法的实施方案。在图39中所示的实施方案中，使用压印光刻技术在底材上形成图案。 

现在参考图39A，提供有图案的原型3900。有图案的原型3900包括多个非凹槽表面3920区域和多个凹槽3930。在一些实施方案中，凹槽3930包括一个或多个子凹槽3932。在一些实施方案中，凹槽3930包括多个子凹槽3932。在一些实施方案中，有图案的原型3900包括蚀刻的底材如硅晶片，其以期望的图案被蚀刻以形成有图案的原型3900。 

现在参考图39B，将可流动的材料3901例如液体含氟聚合物组合物如PFPE系前体倾至有图案的原型3900上。在一些实施方案中，用处理方法例如暴露于UV光处理可流动的材料3901，从而形成具有期望图案的经处理的材料模3910。 

在图39C中所示的一个实施方案中，从有图案的原型3900移出模3910。在一个实施方案中，经处理的材料模3910是交联聚合物。在一个实施方案中，经处理的材料模3910是弹性体。在一个实施方案中，向模3910或有图案的原型3900中的一个或多个施加力以分离模3910与有图案的原型3900。图39C示例了模3910和有图案的原型3900的一个实施方案，其中模3910包括多个凹槽和子凹槽，它们是有图案的原型3900的多个非凹槽表面区域的镜像。在模3910的一个实施方案中，所述多个非凹槽区域弹性变性以促进从原型3900移出模3910。在一个实施方案中，模3910是用于软光刻和压印光刻应用的有用的有图案的模板。 

现在参考图39D，提供模3910。在一些实施方案中，模3910包含耐溶剂的低表面能聚合材料，所述材料得自将低粘度的液体材料浇铸于原型模板上，然后固化所述低粘度的液体材料以生成如本文以上定义的有图案的模板。模3910进一步包括第一有图案的模板表面812和第二模板表面814。所述第一有图案的模板表面812进一步包括多个凹槽816和子凹槽3942。在一个实施方案中，多层子凹槽3942形成子子凹槽，等等。在一些实施方案中，模3910得自耐溶剂的低表面能聚合材料，并被固定在另一材料上以促进所述模的排列或者促进连续加工如使用卷到卷法或传送带型机制的连续方法。在一个实施方案中，这样的连续加工可用于制备在表面上精确放置的结构，例如制造复杂装置或半导体、电子或光电装置。 

再看图39D，提供底材3903。在一些实施方案中，底材3903包括但不限于聚合物材料、无机材料、硅材料、石英材料、玻璃材料和它们的经表面处理的变体中的一种或多种。在一些实施方案中，模3910和底材3903至少之一的表面能低于18mN/m。在一些实施方案中，模3910和底材3903至少之一的表 面能低于15mN/m。根据另一实施方案，所述模3910和/或所述底材3903的表面能为约10mN/m至约20mN/m。根据一些实施方案，所述模3910和/或所述底材3903具有低表面能，为约12mN/m至约15mN/m。 

在一些实施方案中，如图39D中所示，模3910和底材3903以彼此有间隔的关系放置，使得第一有图案的模板表面812面对底材表面822，且在第一有图案的模板表面812与所述底材表面822之间产生间隙830。这仅仅是预定的关系的一个实例。 

再看图39D，将一定体积的液体材料3902置于第一有图案的模板表面812与底材表面822之间的间隙中。在一些实施方案中，将所述一定体积的液体材料3902直接置于不润湿剂上，所述不润湿剂被置于第一有图案的模板表面812上。 

现在参考图39E，在一些实施方案中，使模3910与所述一定体积的液体材料3902(图39E中未显示)接触。向所述模3910施加力F，从而将所述一定体积的液体材料3902压入所述多个凹槽816和子凹槽中。在一些实施方案中，如图8C中所示，在施加力F之后，所述一定体积的液体材料3902的一部分保留在模3910与底材3903之间。 

再看图39E，在一些实施方案中，用处理方法处理所述一定体积的液体材料3902，同时施加力F以形成产品3904。在一些实施方案中，所述处理方法包括但不限于光化学方法、化学方法、热方法、它们的组合等中的一种或多种。 

现在参考图39F，从产品3904移出模3910以暴露底材3903上的有图案的产品，如图39F中所示。在一些实施方案中，底材3903上留有经处理的液体材料的残渣(或称“浮渣”)层。 

在一些实施方案中，制备所述粒子的液体材料(或称粒子前体)选自聚合物、溶液、单体、多种单体、聚合引发剂、聚合催化剂、无机前体、有机材料、天然产物、金属前体、药剂、标签、磁性材料、顺磁材料、超顺磁材料、配体、细胞穿透肽、致孔剂、表面活性剂、多种不混溶的液体、溶剂、带有粘合剂的药剂、荷电物种、它们的组合等。在一些实施方案中，所述药剂选自药物、肽、RNAi、DNA、它们的组合等。在一些实施方案中，所述标签选自荧光标签、放射性标记标签、造影剂、它们的组合等。在一些实施方案中，所述配体包括细胞靶向肽。 

代表性超顺磁或顺磁材料包括但不限于Fe₂O₃、Fe₃O₄、FePt、Co、MnFe₂O₄、CoFe₂O₄、CuFe₂O₄、NiFe₂O₄和ZnS，它们掺杂有Mn用于磁光应用，掺杂有 CdSe用于光学应用，掺杂有硼酸盐用于硼中子俘获治疗，它们的组合等。 

在一些实施方案中，所述液体材料选自抗性聚合物(resist polymer)和低k值电介质之一。在一些实施方案中，所述液体材料包括不润湿剂。 

在一些实施方案中，所述一定体积的液体材料的放置由铺展方法控制。在一些实施方案中，所述铺展方法包括将第一体积的液体材料置于所述有图案的模板上以在所述有图案的模板上形成液体材料层，在所述液体材料层上拉过工具以从所述有图案的模板上的液体材料层除去第二体积的液体材料和将第三体积的液体材料留在所述有图案的模板上。 

在一些实施方案中，所述第一模板表面与所述底材的接触基本消除了所有所放置的一定体积的液体材料。在一些实施方案中，对所述液体的处理包括但不限于热方法、光化学方法、化学方法、蒸发方法、相变、氧化方法、还原方法、它们的组合等中的一种或多种。在一些实施方案中，所述方法包括分批法。在一些实施方案中，所述分批法选自半分批法和连续分批法。在一些实施方案中，本发明公开的主题描述了通过本发明公开的方法制备的有图案的底材。 

VIII.A. 通过压印光刻法进行制备的方法

根据其它实施方案，可以通过以下技术之一或它们的组合将所述液体材料引至所述有图案的模板和形成于其中的凹槽。在一些实施方案中，可将所述有图案的模板的凹槽配置为接受预定的要模塑的物质。根据这样的实施方案，诸如所述有图案的模板的表面能、所述凹槽的体积、所述有图案的模板的渗透性、所述要模塑的物质的粘度、所述模板表面与所述要模塑的物质之间的相对能量以及所述要模塑的物质的其它理化性质的变量制约并影响所述凹槽接受所述要模塑的物质的主动性容易性。 

VIII.A.i. 被动模填充

现在参考图50，在一些实施方案中，将要模塑的物质5000引入有图案的模板5002中。物质5000可通过旋涂、液流、刮墨刀等作为微滴引入有图案的模板5002中。有图案的模板5002包括凹槽5012且可以根据本文公开的方法从本文公开的材料例如低表面能聚合材料制备。因为有图案的模板5002是从低表面能聚合材料制得，所以物质5000不润湿有图案的模板5002的表面，但是，物质5000填充凹槽5012。接下来，将处理5008如本文公开的处理施加于物质5000以固化物质5000。根据一些实施方案，处理5008可以是例如光致固化、热固化、氧化固化、还原固化、它们的组合、蒸发等。 

在一些实施方案中，所述多个凹槽区域包括多个腔。在一些实施方案中，所述多个腔包括多个结构部件。在一些实施方案中，所述多个结构部件的一个尺寸大小为约10μm至约1nm。在一些实施方案中，所述多个结构部件的一个尺寸大小为约1μm至约100nm。在一些实施方案中，所述多个结构部件的一个尺寸大小为约100nm至约1nm。在一些实施方案中，所述多个结构部件在水平和垂直平面上都有尺寸。 

VIII.A.ii. 浸蘸模填充

根据一些实施方案，将所述有图案的模板浸蘸入所述要模塑的物质中，如图51中所示。参考图51，将有图案的模板5104浸没于一定体积的物质5102中。物质5102进入凹槽5106，并且在从物质5102移出有图案的模板5104之后，物质5108保留在有图案的模板5104的凹槽5106中。 

VIII.A.iii. 移动微滴模填充

根据一些实施方案，可将所述有图案的模板以一定角度放置，如图52中所示。将一定体积的要制备的材料5204引至包括凹槽5206的有图案的模板5200的表面上。所述一定体积的要制备的材料5204沿着有图案的模板5200的倾斜表面向下移动。当所述一定体积的要制备的材料5204移动通过凹槽5206上时，一部分体积的要制备的材料5208进入并填充凹槽5206。根据一些实施方案，可将有图案的模板5200以与水平面呈约20度的角度放置。根据一些实施方案，可以使用刮墨刀来移动所述液体。 

VIII.A.iv. 电压辅助填充

根据一些实施方案，电压可帮助将要制备的材料引入有图案的模板中的凹槽中。参考图53，可将其表面上具有凹槽5302的有图案的模板5300置于电极表面5308上。将一定体积的要制备的材料5304引至有图案的模板5300的凹槽表面上。要制备的材料5304还可以与电极5308的相反电极5306连接，而电极5308与有图案的模板5300连接。电极5306和5308之间的电压差通过要制备的材料5304和有图案的模板5300。所述电压差改变要制备的材料5304相对于有图案的模板5300的润湿角，从而促进要制备的材料5304进入凹槽5302。在一些实施方案中，使与要制备的材料5304连接的电极5306移动通过有图案的模板5300的表面，从而促进有图案的模板5300的整个表面上凹槽5302的填充。 

根据一些实施方案，将有图案的模板5300和要制备的材料5304置于约 3000DC伏特下，但是可根据有图案的模板和要制备的材料的组合的具体要求来定制施加于所述组合的电压。在一些实施方案中，改变所述电压以得到要制备的材料和有图案的模板之间的优选接触角，以促进要制备的材料进入有图案的模板的凹槽。 

VIII.B. 凹槽填充的热力学

有图案的模板中的凹槽如图50的有图案的模板5002中的凹槽5012可被配置为接受压印光刻的物质。凹槽和要模塑的特定物质的理化特征可被配置以提高所述物质被所述凹槽接受的容易程度。可影响凹槽填充的因素包括但不限于凹槽容积、直径、表面积、表面能、要模塑的物质与凹槽材料之间的接触角、要模塑的物质上施加的电压、温度、有图案的模板周围的环境条件例如从大气除去氧或杂质、它们的组合等。在一些实施方案中，直径为约2μm的凹槽的毛细压力为约1atm。在一些实施方案中，直径为约200nm的凹槽的毛细压力为约10atm。 

IX. 无残余“浮渣层”的压印光刻法

限制压印光刻发充分潜力的特征是液体材料例如树脂被形成图案后“浮渣层”的形成。“浮渣层”包含留在印模与底材之间的残余液体材料。在一些实施方案中，本发明公开的主题提供用于生成基本上不含浮渣层的图案的方法。 

现在参考图9A-9E，在一些实施方案中，提供了用于在底材上形成图案的方法，其中所述图案基本上不含浮渣层。现在参考图9A，提供有图案的模板910。有图案的模板910进一步包括第一有图案的模板表面912和第二模板表面914。第一有图案的模板表面912进一步包括多个凹槽916。在一些实施方案中，将不润湿剂960置于所述第一有图案的模板表面912上。 

再看图9A，提供底材920。底材920包括底材表面922。在一些实施方案中，将不润湿剂960置于底材表面920上。 

在一些实施方案中，如图9A中所示，有图案的模板910和底材920以彼此有间隔的关系放置，使得第一有图案的模板表面912面对底材表面922，且第一有图案的模板表面912与底材表面922之间产生间隙930。 

现在参考图9B，将一定体积的液体材料940置于第一有图案的模板表面912与底材表面922之间的间隙930中。在一些实施方案中，将所述一定体积的液体材料940直接置于第一有图案的模板表面912上。在一些实施方案中，将所述一定体积的液体材料940直接置于不润湿剂960上，所述不润湿剂被置 于第一有图案的模板表面912上。在一些实施方案中，将所述一定体积的液体材料940直接置于底材表面920上。在一些实施方案中，所述一定体积的液体材料940直接置于不润湿剂960上，所述不润湿剂被置于底材表面920上。 

现在参考图9C，在一些实施方案中，使第一有图案的模板表面912与所述一定体积的液体材料940接触。向第二模板表面914施加力F_a，从而将所述一定体积的液体材料940压入所述多个凹槽916中。与图8中所示的实施方案相反，当施加力F_a时，用力F_o将所述一定体积的液体材料940的一部分压出间隙930。 

再看图9C，在一些实施方案中，用处理方法T_r处理所述一定体积的液体材料940，同时施加力F_a以形成经处理的液体材料942。 

现在参考图9D，向有图案的模板910施加力F_r以从经处理的液体材料942移出有图案的模板910以暴露底材920上的图案950，如图9E中所示。在该实施方案中，底材920基本上不含经处理的液体材料942的残渣(或称“浮渣”)层。 

在一些实施方案中，所述模板表面和底材至少之一包含官能化的表面元件。在一些实施方案中，所述官能化的表面元件用不润湿的材料官能化。在一些实施方案中，所述不润湿的材料包括结合于所述液体材料的官能团。在一些实施方案中，所述不润湿的材料是三氯甲硅烷、三烷氧基甲硅烷、包含不润湿的和反应性官能团的三氯甲硅烷、包含不润湿的和反应性官能团的三烷氧基甲硅烷、和/或它们的混合物。 

在一些实施方案中，两个表面元件之间的接触点不含液体材料。在一些实施方案中，两个表面元件之间的接触点包含残余液体材料。在一些实施方案中，所述残余液体材料的高度低于部件高度的30％。在一些实施方案中，所述残余液体材料的高度低于部件高度的20％。在一些实施方案中，所述残余液体材料的高度低于部件高度的10％。在一些实施方案中，所述残余液体材料的高度低于部件高度的5％。在一些实施方案中，液体材料的体积小于所述有图案的模板的体积。在一些实施方案中，基本上所有的所述一定体积的液体材料都被限制在至少一个表面元件的有图案的模板中。在一些实施方案中，两个表面元件之间的接触点不含液体材料阻止两个表面元件之间的滑动。 

X. 溶剂辅助微模塑(SAMIM)

在一些实施方案中，本发明公开的主题描述了用于在底材上形成图案的溶 剂辅助微模塑(SAMIM)方法。 

现在参考图10A，提供有图案的模板1010。有图案的模板1010进一步包括第一有图案的模板表面1012和第二模板表面1014。所述第一有图案的模板表面1012进一步包括多个凹槽1016。 

再看图10A，提供底材1020。底材1020包括底材表面1022。在一些实施方案中，将聚合材料1070置于底材表面1022上。在一些实施方案中，聚合材料1070包括抗聚合物。 

再看图10A，将有图案的模板1010和底材1020以彼此有间隔的关系放置，使得第一有图案的模板1012面对底材表面1022，且在第一有图案的模板表面1012与底材表面1022之间产生间隙1030。如图10A中所示，将溶剂S置于间隙1030内，使得溶剂S接触聚合材料1070，形成溶胀的聚合材料1072。 

现在参考图10B和10C，使第一有图案的模板表面1012与溶胀的聚合材料1072接触。向第二模板表面1014施加力F_a，从而将一部分溶胀的聚合材料1072压入所述多个凹槽1016内，并使一部分溶胀的聚合材料1072留在第一有图案的模板表面1012和底材表面1020之间。然后在压力下，用处理方法T_r处理溶胀的聚合材料1072。 

现在参考图10D，向有图案的模板1010施加力F_r以从经处理的溶胀的聚合材料1072移出有图案的模板1010以暴露底材1020上的聚合图案1074，如图10E中所示。 

XI. 从有图案的模板和/或底材移出/收获有图案的结构

在一些实施方案中，从有图案的模板和/或底材至少之一移出有图案的结构(例如有图案的微米或纳米结构)。这可通过多种方法实现，包括但不限于将含有所述有图案的结构的表面元件施加于对所述有图案的结构具有亲和力的表面；将含有所述有图案的结构的表面元件施加于当硬化时与所述有图案的结构具有化学和/或物理相互作用的材料；使含有所述有图案的结构的表面元件变性，使得所述有图案的结构从所述表面元件释放；用第一溶剂使含有所述有图案的结构的表面元件溶胀以挤出所述有图案的结构；用对所述有图案的结构具有亲和力的第二溶剂冲洗含有所述有图案的结构的表面元件。 

在一些实施方案中，表面对所述粒子具有亲和力。在一些实施方案中，所述表面的亲和力是粘性或胶粘表面例如但不限于碳水化合物、环氧树脂、蜡、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸丁酯、聚氰基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸 羟乙酯、聚甲基丙烯酸甲酯、它们的组合等的结果。在一些实施方案中，所述液体是被冷却以形成冰的水。在一些实施方案中，将所述水冷却至低于水的Tm但高于所述粒子的Tg的温度。在一些实施方案中，将所述水冷却至低于所述粒子的Tg但高于所述模或底材的Tg的温度。在一些实施方案中，将所述水冷却至低于所述模或底材的Tg的温度。 

在一些实施方案中，所述第一溶剂包括超临界流体二氧化碳。在一些实施方案中，所述第一溶剂包括水。在一些实施方案中，所述第一溶剂包括包含水和洗涤剂的水溶液。在一些实施方案中，通过向所述表面元件施加机械力来使所述表面元件变形。在一些实施方案中，移出所述有图案的结构的方法进一步包括超声方法。 

根据另一实施方案，将所述粒子收获在快速溶解的底材、薄片或薄膜上。成膜剂可包括但不限于支链淀粉、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、褐藻酸钠、聚乙二醇、黄原胶、黄蓍胶、瓜尔胶、金合欢胶、阿拉伯树胶、聚丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯共聚物、羧乙烯基聚合物、直链淀粉、高直链淀粉、羟丙基化高直链淀粉、糊精、果胶、壳多糖、壳聚糖、果聚糖、爱生兰(elsinan)、胶原、明胶、玉米醇溶蛋白、谷蛋白、大豆蛋白分离物、小麦蛋白分离物、酪蛋白、它们的组合等。在一些实施方案中，支链淀粉被用作主要填充剂。在其它实施方案中，支链淀粉的含量为所述薄膜的约0.01重量％至约99重量％，优选约30重量％至约80重量％，更优选约45重量％至约70重量％，甚至更优选约60重量％至约65重量％。 

所述薄膜可进一步包含水、增塑剂、天然和/或人工调味剂、硫沉淀剂、唾液刺激剂、冷却剂、表面活性剂、稳定剂、乳化剂、增稠剂、粘合剂、着色剂、甜味剂、香味剂、它们的组合等。 

合适的甜味剂包括天然和人工甜味剂。可用于本发明公开的主题的薄片的甜味剂的实例包括但不限于：(a)水溶性甜味剂，如单糖、二糖和多糖如木糖、核糖、葡萄糖(右旋糖)、甘露糖、半乳糖、果糖(左旋糖)、蔗糖(糖)、麦芽糖、转化糖(衍生自蔗糖的果糖和葡萄糖的混合物)、部分水解的淀粉、玉米糖浆固体、双氢查尔酮、莫内林(monellin)、蛇菊苷和甘草皂苷；(b)水溶性人工甜味剂，如可溶性糖精盐、糖精钠或钙盐、环己氨基磺酸盐、3，4-二氢-6-甲基-1，2，3-噁噻嗪-4-酮-2，2-二氧化物的钠盐、铵盐或钙盐、3，4-二氢-6-甲基-1，2，3-噁噻嗪-4-酮-2，2-二氧化物的钾盐(安赛蜜)、游离酸形式的糖精等；(c)二肽系甜味剂， 如L-天冬氨酸衍生的甜味剂，L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸甲酯(阿司帕坦)和美国专利3,492,131(该文献全文引入本文作为参考)中描述的材料、L-α-天冬氨酰-N-(2，2，4，4-四甲基-3-硫杂环丁基)-D-丙氨酰胺水合物、L-天冬氨酰-L-苯基甘油的甲酯和L-天冬氨酰-L-2，5，二氢苯基甘油、L-天冬氨酰-2，5-二氢-L-苯丙氨酸、L-天冬氨酰-L-(1-环己烯)-丙氨酸等；(d)衍生自天然水溶性甜味剂的水溶性甜味剂，如普通糖(蔗糖)的氯化衍生物；和(e)蛋白质系甜味剂，如thaumatoccousdanielli(苏甜蛋白(Thaumatin)I和II)等。 

一般而言，有效量的辅助甜味剂用于为特定组合物提供期望水平的甜度，且该量会随所选择的甜味剂变化。当使用容易提取的甜味剂时，所述量会通常为组合物的约0.01重量％至约10重量％。以上类别(a)中所描述的水溶性甜味剂的通常用量为约0.01重量％至约10重量％，且优选约2重量％至约5重量％。类别(b)-(e)中所描述的甜味剂的通常用量为约0.01重量％至约10重量％，优选约2重量％至约8重量％，且最优选约3重量％至约6重量％。这些量可用于获得期望水平的甜度，这与从使用的任选的调味油获得的味道水平无关。当然，无需将甜味剂加至供非口服给药的薄膜中。 

可用于所述薄膜中的调味剂包括天然和人工调味剂。这些调味剂可选自合成调味油和调味芳香剂和/或油、油性树脂以及来源于植物、叶、花、果实的提取物、它们的组合等。代表性的调味油包括：薄荷(spearmint)油、肉桂油、薄荷(peppermint)油、丁香油、月桂油、百里香油、雪松叶油、肉豆蔻油、鼠尾草油和苦杏仁油。有用的还有人工、天然或合成果味调味剂如香草、巧克力、咖啡、可可和柑橘油(包括柠檬、橙子、葡萄、酸橙和葡萄柚)以及果香香精(包括苹果、梨、桃、草莓、树莓、樱桃、李、菠萝、杏等。这些调味剂可单独使用或混合使用。还可以使用醛类和酯类调味剂，包括乙酸肉桂酯、肉桂醛、柠檬醛、二乙缩醛、乙酸二氢葛缕酯、甲酸丁子香酚酯、对甲基茴香醚等。一般而言，可使用任何调味剂或食品添加剂，如Chemicals Used in Food Processing，publication 1274 by the National Academy of Sciences，第63-258页中描述的那些，该文献全文引入本文作为参考。醛类调味剂的其它实例包括但不限于乙醛(苹果)；苯甲醛(樱桃、杏仁)；肉桂醛(肉桂)；柠檬醛即α柠檬醛(柠檬、酸橙)；橙花醛即β柠檬醛(柠檬、酸橙)；癸醛(橙、柠檬)；乙基香草醛(香草、奶油)；天芥菜精即胡椒醛(香草、奶油)；香草醛(香草、奶油)；α-戊基肉桂醛(辣果味调味剂)；丁醛(黄油、奶酪)；戊醛(黄油、奶酪)；香茅醛；癸醛(柑橘水果)；C-8醛(柑橘水果)；C-9醛(柑橘水果)；C-12醛(柑橘水果)；2-乙基丁醛(浆果)； 己烯醛即反式-2(浆果)；甲苯醛(樱桃、杏仁)；藜芦醛(香草)；2，6-二甲基-5-庚烯醛即甜瓜醛(甜瓜)；2-6-二甲基辛醛(绿色水果)；2-十二碳烯醛(柑橘、蜜桔)；樱桃；葡萄；它们的混合物等。 

调味剂的用量通常取决于诸如味道类型、单个调味剂、期望的强度、掩蔽其它不期望味道所需要的强度等的因素。因此，可改变所述量以获得终产品中期望的结果。一般而言，可用的量为约0.1重量％至约30重量％，优选约2重量％至约25重量％，且更优选约8重量％至约10重量％。 

所述薄膜还可以含有着色剂。使用有效量的着色剂以产生期望的颜色。可用于本发明公开的主题的着色剂包括色素如二氧化钛，其引入量可为至多约5重量％，且优选低于约1重量％。着色剂还可包括适用于食品、药物和化妆品应用的天然食品颜色和染料。这些着色剂称为FD&C染料和色淀。上述使用范围可接受的材料优选是水溶性的，且包括食用色素蓝2号(FD&C Blue No.2)，即靛蓝二磺酸(5，5-indigotindisulfonic acid)的二钠盐。类似地，称为绿3号(Green No.3)的染料包含三苯基甲烷染料，并且是4-[4-N-乙基-p-磺基苄基氨基)二苯基-亚甲基]-[1-N-乙基-N-p-锍苄基)-2，5-环-己二烯亚胺]的一钠盐。关于FD&C和D&C染料及它们相应的化学结构的完整描述可见于Kirk-OthmerEncyclopedia of Chemical Technology，第5卷，第857-884页，该文献全文引入本文作为参考。此外，美国专利6,923,981及其中引用的文献中描述的材料和方法公开了适当的用于本发明公开的主题的粒子的快速溶解薄膜，该文献及其中引用的文献均引入本文作为参考。 

在将所述粒子收获在从样的糖薄片上之后，例如，所述快速溶解的薄片可作为递送装置。根据这样的实施方案，可将所述快速溶解的薄膜置于生物组织上，随着所述薄膜被溶解和/或吸收，其中含有的粒子也被溶解或吸收。所述薄膜可被配置为用于透皮递送、透粘膜递送、鼻腔递送、肛门递送、阴道递送、它们的组合等。 

根据一些实施方案，用于从有图案的模板收获粒子的方法包括使用牺牲层。参考图60，通过本文描述的技术制备在凹槽内含有固化的粒子6004的模板6002。接下来，将单体6008的微滴或薄膜浇注于底材6006上。在一些实施方案中，所述单体6008可被热聚合或通过UV辐射聚合，使得单体层6008与模板6002中的粒子6004之间形成粘结结合。然后从聚合的单体6008释放模板6002，粒子6004留在阵列(C)中。接下来，可将能够溶解牺牲单体层6008的溶剂引入单体6008中，从而释放粒子6004(D)。 

在其它实施方案中，可调整所述方法，使得模板6002含有未固化的液滴6004。然后可将含有微滴6004的模板6002压入未聚合的液体单体粘合剂6008中。接下来，在同一步骤中固化粒子6004和粘合剂6008，使得它们都固化并结合在一起。然后释放模板6002，粒子6004留在阵列(C)中。当将溶剂引入粒子6004中时，单体粘合剂层6008即牺牲粘合剂层6008被洗去，留下粒子6004(D)。根据其它实施方案，粒子微滴6004含有预定量的交联剂，而粘合剂层6008不含交联剂。在固化之前，当粒子6004的液体与单体粘合剂层6008的液体接触时，层流阻止粒子6004扩散入单体粘合剂层6008中。 

在一些实施方案中，在聚合过程中，所述单体粘合剂接枝至所述粒子。在一些实施方案中，所述粒子含有交联剂。在其它实施方案中，形成所述粘合剂单体的组合物与所述粒子减去交联剂相同，这使在暴露于溶剂时粘合剂可溶，而粒子保持完整。在一些实施方案中，所述单体含有预定量的自由基光敏引发剂或热引发剂。在一些实施方案中，聚合所述单体以制备玻璃化转变温度高于工作温度的聚合物。在一些实施方案中，所述粘合剂层含有单体，其通过接枝，给所述粒子的一个表面加上期望的官能团如：反应性化学物种、磁性组分、靶向配体、荧光标签、显像剂、催化剂、生物分子、它们的组合等。 

在一些实施方案中，用于所述粘合剂层中的适当的单体包括但不限于：含有甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的化合物、丙烯酸、硝基纤维素、乙酸纤维素、甲基丙烯酸2-羟乙酯、氰基丙烯酸酯类、苯乙烯类、含有乙烯基的单体、乙烯吡咯烷酮、聚(乙二醇)丙烯酸酯、聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、含有环氧基的单体、它们的组合等。 

XII. 制备用于向靶点递送治疗剂的分子的方法

在一些实施方案中，本发明公开的主题描述了用于制备用于发现药物和药物治疗的递送分子的方法和由方法制备的产品。在一些实施方案中，用于制备递送分子的方法包括组合方法。在一些实施方案中，用于制备分子的方法包括不润湿压印光刻方法。 

XII.A. 制备分子的方法

在一些实施方案中，本发明公开的主题的不润湿压印光刻方法用于生成得自耐溶剂的低表面能聚合材料或包含耐溶剂的低表面能聚合材料的表面。所述表面得自将低粘度的液体材料浇铸于原型模板上，然后固化所述低粘度的液体材料以生成有图案的模板，如本文所述。在一些实施方案中，所述表面包含耐 溶剂的弹性体材料。 

在一些实施方案中，所述不润湿压印光刻方法用于生成单独的结构。在一些实施方案中，所述单独的结构包括单独的微米结构。在一些实施方案中，所述单独的结构包括单独的纳米结构。在一些实施方案中，所述单独的结构包含生物可降解的材料。在一些实施方案中，所述单独的结构包含亲水性材料。在一些实施方案中，所述单独的结构包含疏水性材料。在一些实施方案中，所述单独的结构包括特定的形状。在另一实施方案中，所述单独的结构包含“负荷”或者被配置为承载“负荷”。根据一个实施方案，被所述单独的结构承载的负荷可包括元件、分子、化学物质、药剂、药物、生物剂、蛋白质、DNA、RNA、诊断剂、治疗剂、癌症治疗、病毒治疗、细菌治疗、真菌治疗、自体免疫治疗、它们的组合等。根据另一实施方案，所述负荷从所述单独的结构的表面伸出，从而官能化所述单独的结构。根据另一实施方案，所述负荷被完全包含在所述单独的粒子内，使得所述负荷被隐藏或保护在所述单独的结构可接触的环境之外。根据另一实施方案，所述负荷基本上被包含在所述单独的结构的表面上。在另一实施方案中，所述负荷以上述技术之一的组合与所述单独的结构缔合，等等。 

根据另一实施方案，所述负荷通过化学结合或物理约束连接于所述单独的结构。在一些实施方案中，所述化学结合包括但不限于共价键、离子键、其它分子内和分子间力、氢键、范德华力、它们的组合等。 

在一些实施方案中，所述不润湿压印光刻方法进一步包括向要模塑的溶液加入分子模块、片段或结构域。在一些实施方案中，所述分子模块、片段或结构域赋予所述单独的结构以功能性。在一些实施方案中，赋予所述单独的结构的功能性包括治疗功能性。 

在一些实施方案中，将治疗剂如药物、生物剂、它们的组合等引入所述单独的结构中。在一些实施方案中，将生理活性药物连接在连接剂上以促进其向所述单独的结构中的引入。在一些实施方案中，将酶或催化剂的结构域加至所述单独的结构。在一些实施方案中，将配体或寡肽加至所述单独的结构。在一些实施方案中，所述寡肽是功能性的。在一些实施方案中，所述功能性寡肽包括细胞靶向肽。在一些实施方案中，所述功能性寡肽包括细胞穿透肽。在一些实施方案中，将抗体或其功能片段加至所述单独的结构。 

在一些实施方案中，将粘合剂加至所述单独的结构。在一些实施方案中，使用包含所述粘合剂的单独的结构制备相同的结构。在一些实施方案中，使用 包含所述粘合剂的单独的结构制备多种不同的结构。在一些实施方案中，所述多种不的结构的结构用于探索分子作为治疗剂的功效。在一些实施方案中，所述单独的结构的形状模拟生物剂。在一些实施方案中，所述方法进一步包括用于药物发现的方法。 

XII.B. 向靶点递送治疗剂的方法

在一些实施方案中，公开了向靶点递送治疗剂的方法，所述方法包括：提供如本文所描述制备的粒子；将所述治疗剂与所述粒子混合；和将包含所述治疗剂的粒子递送至所述靶点。 

在一些实施方案中，所述治疗剂包括药物。在一些实施方案中，所述治疗剂包括遗传材料。在一些实施方案中，所述遗传材料包括但不限于非病毒基因载体、DNA、RNA、RNAi、病毒颗粒、它们的组合等中的一种或多种。 

在一些实施方案中，所述粒子的直径小于约100μm。在一些实施方案中，所述粒子的直径小于约10μm。在一些实施方案中，所述粒子的直径小于约1μm。在一些实施方案中，所述粒子的直径小于约100nm。在一些实施方案中，所述粒子的直径小于约10nm。 

在一些实施方案中，所述粒子包含生物可降解的聚合物。在一些实施方案中，生物可降解的聚合物可以是在生物条件改变或暴露与生物剂时分子量减小的聚合物。在一些实施方案中，所述生物可降解的聚合物包括但不限于聚酯、聚酐、聚酰胺、磷系聚合物、聚(氰基丙烯酸酯)、聚氨酯、聚原酸酯、聚二氢吡喃、聚缩醛、它们的组合等中的一种或多种。在一些实施方案中，将所述聚合物修饰为生物可降解的聚合物(例如用二硫化物基团官能化的聚(乙二醇))。在一些实施方案中，所述聚酯包括但不限于聚乳酸、聚乙醇酸、聚(羟基丁酸酯)、聚(ε-己内酯)、聚(β-苹果酸)、聚(二噁烷酮)、它们的组合等中的一种或多种。在一些实施方案中，所述聚酐包括但不限于聚(癸二酸)、聚(己二酸)、聚(对苯二甲酸)、它们的组合等中的一种或多种。在一些实施方案中，所述聚酰胺包括但不限于聚(亚胺基碳酸酯)、聚氨基酸、它们的组合等中的一种或多种。在一些实施方案中，所述磷系聚合物包括但不限于聚磷酸酯、聚膦酸酯、聚膦腈、它们的组合等中的一种或多种。在一些实施方案中，所述聚合物对刺激具有反应性，所述刺激如pH、辐射、氧化、还原、离子强度、温度、交变磁场或电场、声力、超声力、时间、它们的组合等。 

对这样的刺激的反应包括溶胀、键断裂、发热、它们的组合等，这些反应可促进所述单独的结构负荷的释放、所述单独的结构本身的降解、它们的组合 等。 

在一些实施方案中，本发明公开的主题描述了含磁粒子(magnetocontaining particle)，其应用于高热疗法、癌症和基因疗法、药物递送、磁共振成像造影剂、疫苗佐剂、记忆装置、自旋电子学、它们的组合等。 

不受任何特定理论的限制，含磁粒子，例如磁性纳米粒子，通过高热(41至46℃)或热消融(高于46℃)过程(即在暴露于AC磁场后对所述纳米粒子进行控制加热)产生热量。所述热量用于(i)在聚合物组分中诱发相变(例如熔化和释放所包封的材料)和/或(ii)特定细胞的高热治疗和/或(iii)增加所包封的材料的有效性。通过电磁加热对磁性纳米粒子的触发机制增强(iv)颗粒的降解速率；(v)可诱发溶胀；和/或(vi)诱发可导致更大表面积的溶解/相变，这在治疗多种疾病中可能是有益的。 

在一些实施方案中，本发明公开的主题描述了另一种治疗剂递送方法，其利用“不润湿的”压印光刻法来制备用于药物递送系统中的单分散性磁性纳米粒子。这样的粒子可用于：(1)癌细胞的高热治疗；(2)MRI造影剂；(3)所述粒子的导向递送；和(4)药物递送载体的触发降解。 

在一些实施方案中，所述治疗剂递送系统包含生物相容性材料和磁性纳米粒子。在一些实施方案中，所述生物相容性材料的熔点低于100℃。在一些实施方案中，所述生物相容性材料包括但不限于聚丙交酯、聚乙交酯、羟丙基纤维素、蜡、它们的组合等中的一种或多种。 

在一些实施方案中，一旦所述磁性纳米粒子被递送至靶点或在靶点附近，就使所述磁性纳米粒子暴露于AC磁场。暴露于AC磁场引起所述磁性纳米粒子发生受控制的加热。不受任何特定理论的限制，所述受控制的加热是热消融过程的结果。在一些实施方案中，所述热量用于诱导所述纳米粒子的聚合物组分中的相变。在一些实施方案中，所述相变包括熔化过程。在一些实施方案中，所述相变导致所包封的材料的释放。在一些实施方案中，所包封的材料的释放包括控释。在一些实施方案中，所包封的化合物的控释导致所述治疗剂的集中给药。在一些实施方案中，所述加热导致对所述靶点例如特定细胞的高热治疗。在一些实施方案中，所述加热导致所包封的材料的有效性提高。在一些实施方案中，由电磁加热诱导的所述磁性纳米粒子的触发机制提高所述粒子的降解速率并能够诱导可导致更大表面积的溶胀和/或溶解/相变，这在治疗多种疾病中是可能是有益的。 

本文描述的含磁材料还有其它应用。磁粒子(magneto-particles)可在其形 状、表面的官能化和/或暴露于磁场的驱使下组装为明确界定的阵列，用于研究但不限于磁性测定装置、记忆装置、自旋电子学应用和溶液分离。 

因此，本发明公开的主题提供了用于向靶点递送治疗剂的方法，所述方法包括： 

(a)提供通过本文公开的方法制备的粒子； 

(b)混合所述治疗剂与所述粒子；和 

(c)将包含所述治疗剂的粒子递送至所述靶点。 

在一些实施方案中，所述方法包括一旦将所述粒子递送至所述靶点后就将使所述粒子暴露于交变磁场。在一些实施方案中，将所述粒子暴露于交变磁场引起所述粒子通过低温过程、热消融过程、它们的组合等之一产生热量。 

在一些实施方案中，所述粒子产生的热量诱导所述粒子的聚合物组分中的相变和所述靶点的高热治疗之一。在一些实施方案中，所述粒子的聚合物组分中的相变包括从固相变为液相。在一些实施方案中，所述从固相变为液相导致所述治疗剂从所述粒子释放。在一些实施方案中，所述粒子的组分如聚合物(例如PEG)可以不同程度交联以提供所述粒子的另一种组分如活性剂的不同程度的释放。在一些实施方案中，所述治疗剂从所述粒子的释放包括控释。 

在一些实施方案中，所述靶点包括但不限于细胞靶向肽、细胞穿透肽、整联蛋白受体肽(GRGDSP)、促黑素细胞激素、血管活性肠肽、抗Her2小鼠抗体、维生素、它们的组合等。 

在一个实施方案中，本发明公开的主题提供了用于修饰粒子表面的方法。在一个实施方案中，所述修饰粒子表面的方法包括：(a)向以下至少之一之内或之上提供粒子：(i)有图案的模板；或(ii)底材；(b)将含有修饰基团的溶液置于以下至少之一之内或之上：(i)所述有图案的模板；或(ii)所述底材；和(c)除去过量的未反应的修饰基团。 

在所述用于修饰粒子的方法的一个实施方案中，所述修饰基团通过连接基团化学连接于所述粒子。在所述用于修饰粒子的方法的另一实施方案中，所述连接基团包括但不限于二硫化物、胺、羧酸、酰氯、醇、烯、烷基卤、异氰酸酯、它们的组合等中的一种或多种。在另一实施方案中，所述修饰粒子的方法包括修饰剂，其包括但不限于染料、荧光标签、放射性标记标签、造影剂、配体、肽、抗体或其片段、药剂、蛋白质、DNA、RNA、siRNA、它们的组合等中的一种或多种。 

就本发明公开的主题的方法而言，可治疗动物个体。本文使用的术语“个 体”是指脊椎动物物种。本发明公开的主题的方法特别可用于诊断温血脊椎动物。因此，本发明要求保护的主题涉及哺乳动物。在一些实施方案中，提供的是哺乳动物的诊断和/或治疗，所述哺乳动物如人以及由于濒危而重要(如西伯利亚虎)、对人具有经济重要性(在农场饲养供人消费的动物)或和/或社会重要性(作为宠物的动物或动物园动物)的那些哺乳动物，例如除了人以外的食肉动物(如猫和狗)、猪(猪、公猪和野猪)、反刍动物(如牛、公牛、山羊、长颈鹿、鹿、山羊、野牛和骆驼)和马。还提供牲畜的诊断和/或治疗，所述牲畜包括但不限于家猪(猪和公猪)、反刍动物、马、禽类等。 

以下文献全文引入本文作为参考。DeSimone等公布的PCT国际专利申请WO2004081666；Dunn等的美国专利6,528,080；Arndt等的美国专利6,592,579； Jordan的公布的PCT国际申请WO0066192；Hilger，I.等，Radiology 570-575(2001)；Mornet，S.等，J.Mat.Chem.，2161-2175(2004)；Berry，C.C.等，J.Phys.D：Applied Physics 36，R198-R206(2003)；Babincova，M.等，Bioelectrochemistry55，17-19(2002)；Wolf，S.A.等，Science 16，1488-1495(2001)；和Sun，S.等，Science 287，1989-1992(2000)；Hallahan的美国专利6,159,443；和Hallahan等 的公布的PCT国际申请WO 03/066066。 

XIII. 形成天然和合成结构图案的方法

在一些实施方案中，本发明公开的主题描述了用于从天然结构、单分子或自组装结构生成表面和模的方法和由方法限定的产品。因此，在一些实施方案中，本发明公开的主题描述了形成天然结构、单分子和/或自组装结构图案的方法。在一些实施方案中，所述方法进一步包括复制所述天然结构、单分子和/或自组装结构。在一些实施方案中，所述方法进一步包括复制所述天然结构、单分子和/或自组装结构的功能性。 

更具体而言，在一些实施方案中，所述方法进一步包括获取天然结构、单分子和/或自组装结构的印模或模。在一些实施方案中，所述印模或模用低表面能聚合前体获取。在一些实施方案中，所述低表面能聚合前体包括全氟聚醚(PFPE)功能性封端的二丙烯酸酯。在一些实施方案中，所述天然结构、单分子和/或自组装结构包括但不限于酶、病毒、抗体、胶束、组织表面、它们的组合等中的一种或多种。 

在一些实施方案中，所述印模或模用于将所述天然结构、单分子和/或自组装结构的部件复制到单独的物体或表面上。在一些实施方案中，使用不润湿 压印光刻方法以将所述部件赋予模塑的部分或表面中。在一些实施方案中，由该方法制备的被模塑的部分或表面可用于多种应用，包括但不限于药物递送、医疗装置、涂层、催化剂或它们从其得到的天然结构的模拟物。在一些实施方案中，所述天然结构包括生物组织。在一些实施方案中，所述生物组织包括来自机体器官如心脏的组织。在一些实施方案中，所述生物组织包括血管和骨。在一些实施方案中，所述生物组织包括腱和软骨。例如，在一些实施方案中，本发明公开的主题可用于是表面形成图案用于腱和软骨修复。这样的修复通常需要使用胶原组织，其从尸体获得，并且必须用机器处理以用作替代物。这些替代物多数都失败，因为无法形成替代物需要的主要图案。本文描述的软光刻方法减轻这一问题。 

在一些实施方案中，使用干细胞，本发明公开的主题可用于组织再生。本领域中已知的几乎所有干细胞方法都要求具有细胞图案供细胞接种然后生长，从而采取器官如肝、肾等的形状。在一些实施方案中，浇铸细胞骨架并用作晶体以移植疗法的形式接种器官。在一些实施方案中，将干细胞和纳米底材接种于即将死亡的组织如肝组织中以促进生长和组织再生。在一些实施方案中，要在所述模中复制的材料包括与原模塑材料相似或相同的材料。在一些实施方案中，要在所述模中复制的材料包括与原模塑材料不同和/或具有不同性质的材料。该方法在解决器官移植物短缺的问题方面可发挥重要作用。 

在一些实施方案中，本发明公开的主题用于获取酶、细菌和病毒之一的印模。在一些实施方案中，然后将所述酶、细菌或病毒复制在不连续的物体中或复制在表面上，所述表面的形状可回忆复制于其中的那种特定的酶、细菌或病毒。在一些实施方案中，将所述模本身复制在表面上，其中表面连接的所复制的模作为酶、细菌或病毒颗粒的受体位点。在一些实施方案中，所复制的模可用作催化剂、诊断传感器、治疗剂、疫苗、它们的组合等。在一些实施方案中，表面连接的所复制的模用于促进新的治疗剂的发现。 

在一些实施方案中，从大分子例如酶、细菌或病毒模塑的“模拟物”用作具有与原来的大分子、细菌或病毒相同的表面外形的非自我复制实体。在一些实施方案中，模塑模拟物用于产生针对其存在的生物反应，例如过敏反应，从而产生抗体或激活受体。在一些实施方案中，模塑模拟物用作疫苗。在一些实施方案中，模塑模拟物的生物活性形状的功效可通过表面修饰技术得以增强。 

XIII.A. 分子压印

根据一些实施方案，本发明公开的主题的材料和方法可与分子压印技术一 起使用以形成具有识别位点的粒子。为使识别可实施，所述粒子的大小、形状和/或化学功能性必须模拟生物系统的一部分，所述生物系统如酶-底物系统、抗体-抗原系统、激素-受体系统、它们的组合等。药物研发中经常要求分析高度特异性和敏感的化学物质和/或生物剂，它们总称为“识别剂”。天然识别剂例如酶、蛋白质、候选药物、生物分子、除草剂、氨基酸、氨基酸衍生物、肽、核苷酸、核苷酸碱基、它们的组合等倾向于具有很高的特异性和敏感性，并且不稳定，结合位点密度低。因为天然识别剂的敏感，所以人工识别剂更加稳定并已成为受欢迎的研究工具。近年来，分子压印已成为用于开发人工识别剂的高度公认的工具。 

在模板分子的存在下，通过功能性交联单体的聚合发生分子压印。首先，将模板分子，例如但不限于酶、蛋白质、候选药物、生物分子、除草剂、氨基酸、氨基酸衍生物、肽、核苷酸、核苷酸碱基、病毒、它们的组合等引入液体聚合物溶液中。在一些实施方案中，所述液体聚合物溶液是本发明公开的主题的液体聚合物，且包括功能性交联单体。所述功能性交联单体可以与所述聚合物中的模板之间形成键和其它化学和物理缔合和定向。在一些实施方案中，功能性单体包含两个官能团。在所述单体的一端，所述单体被配置为与所述模板相互作用，例如通过非共价相互作用(即氢键、范德华力或疏水相互作用)来相互作用。所述单体的另一端，即不与所述模板相互作用的一端，包含能够与所述聚合物结合的基团。在聚合过程中，所述单体例如通过共价结合被锁定在所述模板周围的位置，从而形成所述模板在大小、形状和/或化学功能性方面的印迹，它们在所述模板被移出之后还保留在这样的位置。 

在聚合或固化之后，从所述聚合物移出所述模板。在一些实施方案中，可通过将所述模板溶于溶剂中来移出所述模板。得到的所述模板的印迹具有对所述模板的空间(大小和形状)和化学(空间排列或互补官能团)记忆。聚合和移出所述模板后，然后聚合物分子印迹的官能团可与靶点结合，条件是所述印迹与靶分子的结合位点在大小、形状和化学官能团方面彼此互补。该方法提供对于特异性针对靶分子的理化干扰具有高度稳定性的材料，因此所述材料可用于高通量测定法中，也可用于天然识别剂可能无法承受的理化参数下。 

根据一些实施方案，分子压印的应用包括但不限于：纯化、分离、筛选生物活性分子、传感器、催化、色谱分离、药物筛选、化学传感器、催化、生物防卫、免疫测定、它们的组合等。 

可与本发明公开的主题的材料和方法组合使用的分子压印的有用应用和 实验可见于：Vivek Babu Kandimalla、Hunagxian Ju，Molecular Imprinting：ADynamic Technique for Diverse Applications in Analytical Chemistry，Anal.Bioanal.Chem.(2004)380：587-605及其引用的文献，该文献全文引入本文作为参考。 

XIII.B. 人工功能性分子

根据本发明公开的主题的一些实施方案，在形成模板分子的分子印迹之后，如本文所述，然后可将所述分子印迹用作模并接受本发明公开的主题的材料和方法以形成例如人工功能性分子。在所述聚合材料中形成官能化的分子印迹之后，可将包括但不限于功能性交联单体的聚合物前体溶液根据本发明公开的主题的材料和方法施加于所述官能化的印迹模上以形成人工功能性分子。在所述人工功能性分子的模塑过程中，所述聚合物前体中的官能化的单体将与所述印迹模的官能化部分对准，使得所述人工功能性分子会具有所述印迹模的空间(大小和形状)和化学(空间排列或互补官能团)记忆。所述人工功能性分子是所述印迹模的空间和化学记忆，具有与原模板分子相似的理化性质，并可触发膜通道、结合受体、进入细胞、与蛋白质和酶相互作用、触发免疫应答、触发生理反应、触发生物调节剂如激素、“感觉好(feel good)”分子、神经递质等的释放、抑制反应、触发调节功能、它们的组合等。 

根据其它实施方案，本发明公开的主题的分子印迹和人工功能性分子可与本发明公开的主题的粒子一起使用，如本文所述，所述粒子缔合有药物、生物剂或其它用于分析的试剂。因此，可分析带有药物、生物剂或其它试剂的粒子与所述人工功能性分子粒子和/或分子印迹的相互作用和/或结合，从而产生对理化干扰高度稳定的完整分析系统，因此，所述材料可用于高通量测定法中，并可用于天然识别剂无法承受的理化参数下。此外，由本发明公开的主题的材料和方法构成的本发明公开的分析系统制造起来经济、增加药物和生物分子研发的通量等。 

现在参考图44，形成人工功能性分子的实施方案包括产生分子印迹，如图44A中所示。底材材料4410如液体全氟聚醚含有功能性单体4412和4414。底材材料4410用模板分子4420压印，模板分子4420缔合有特异性空间和化学基团4418。模板分子4420在底材材料4410上形成压印孔4416。然后固化底材材料4410，例如通过光致固化、热固化、它们的组合或本文描述的类似方法来固化。 

接下来，在图44B中，将模板分子4420从与底材材料4410的缔合中移 出、解离或溶解。但是，在固化底材材料4410之前，底材材料4410的功能性单体4412和4414与模板分子4420中它们的阴像或镜像缔合，并且在聚合过程中，所述功能性单体被锁定在原位。因而，在所述底材材料中形成了分子印迹4430，它是所述模板分子4420的空间和化学镜像。 

接下来，在分子印迹4430中形成人工功能性分子4440。根据一个实施方案，使用本发明公开的主题的材料和方法，如本文其它地方所描述，制备在空间上和化学上都模拟制备印迹4430的模板分子4420的粒子。根据一个实施方案，制备聚合物例如液体PFPE，并将其与功能性单体4444混合，将所述混合物引入底材4410中的分子印迹腔4442中。聚合物中的功能性单体4444与它们的镜像功能性单体4412和4414缔合，功能性单体4412和4414被锁定在底材材料4410中。然后固化该聚合物混合物，使得人工功能性分子4440在印迹腔4442中形成，并在空间上和化学上模拟模板分子4420。然后如本文所述从所述底材4410移出人工功能性分子4444。 

XIV. 修饰压印光刻模的表面以赋予模塑产物以表面特征的方法

在一些实施方案中，本发明公开的主题描述了修饰压印光刻模的表面的方法。在一些实施方案中，所述方法进一步包括赋予模塑产物以表面特征。在一些实施方案中，模塑产物包括单独的模塑产物。在一些实施方案中，使用不润湿压印光刻技术形成所述单独的模塑产物。在一些实施方案中，所述模塑产物包括接触镜、医疗装置等。 

更具体而言，通过表面修饰步骤来修饰耐溶剂的低表面能聚合材料的表面，或更具体而言，PFPE模的表面，其中所述表面修饰步骤包括但不限于等离子体处理、化学处理、分子吸附、它们的组合等中的一种或多种。在一些实施方案中，在所述表面修饰步骤中吸附的分子包括但不限于聚电解质、聚乙烯醇、烷基卤代硅烷、配体、它们的组合等中的一种或多种。在一些实施方案中，从经表面处理的模获得的结构、粒子或物体可通过所述模中的表面处理来修饰。在一些实施方案中，所述修饰包括将分子或基团与包含所述模塑产物的分子预定向。在一些实施方案中，所述分子或基团的预定向在所述模塑产物被置于另一环境中时赋予所述模塑产物某些性质，包括催化、可润湿、粘性、不粘性、相互作用或不相互作用。在一些实施方案中，这样的性质用于促进与生物组织的相互作用或防止与生物组织反应。本发明公开的主题的应用包括传感器、阵列、医学植入物、医学诊断剂、疾病检测和分离介质。 

XV. 用于将物品的表面选择性地暴露于活性剂(agent)的方法

本文还公开了将物品表面选择性地暴露于活性剂的方法。在一些实施方案中，所述方法包括： 

(a)用掩蔽系统将物品表面的一部分屏蔽，其中掩蔽系统包括弹性体掩蔽物，其于物品表面保角接触；和 

(b)将待形成图案的活性剂在掩蔽系统内施加于物品表面的第二部分，而防止将活性剂施加于被掩蔽系统屏蔽的第一部分。 

在一些实施方案中，弹性体掩蔽物包括多个通道。在一些实施方案中，每个通道的横截面尺寸小于约1毫米。在一些实施方案中，每个通道的横截面尺寸小于约1μm。在一些实施方案中，每个通道的横截面尺寸小于约100nm。在一些实施方案中，每个通道的横截面尺寸小于约1nm。在一些实施方案中，活性剂使弹性体掩蔽物溶胀低于25％。 

在一些实施方案中，所述活性剂包括有机电发光材料或其前体。在一些实施方案中，该方法进一步包括使所述的有机电发光材料从表面上第二部分的活性剂形成，并在所述的有机电发光材料与一个电路之间建立连接。 

在一些实施方案中，所述活性剂包括一个液体，或由液体携带。在一些实施方案中，所述活性剂包括化学蒸汽沉积的产物。在一些实施方案中，所述活性剂包括气相沉积的产物。在一些实施方案中，所述活性剂包括电子束沉积、蒸发、或溅射的产物。在一些实施方案中，所述活性剂包括电化学沉积的产物。在一些实施方案中，所述活性剂包括无电镀沉积产物。在一些实施方案中，所述活性剂从液体前体中施加。在一些实施方案中，包括无机化合物的溶液或悬浮液。在一些实施方案中，所述无机化合物在物品表面的第二部分硬化。 

在一些实施方案中，所述液体前体包括粒子在液体载体中的悬浮液。在一些实施方案中，该方法进一步包括使所述液体载体消散，从而将粒子沉积在物品表面的第一区域。在一些实施方案中，所述液体前体包括液体载体中的化学活性剂。在一些实施方案中，该方法进一步包括使所述液体载体消散，从而将所述的化学活性剂沉积在物品表面的第一区域。 

在一些实施方案中，所述的化学活性剂包括聚合物前体。在一些实施方案中，该方法进一步包括从聚合物前体形成聚合物物品。在一些实施方案中，所述的化学活性剂包括能够促进材料沉积的活性剂。在一些实施方案中，所述的化学活性剂包括蚀刻剂。在一些实施方案中，该方法进一步包括使物品表面的第二部分被蚀刻。在一些实施方案中，该方法进一步包括将掩蔽系统的弹性体 掩蔽无从物品表面的第一部分移去，而将粘附于物品表面第二部分的活性剂留下。 

XVI. 形成工程膜的方法

本发明公开的主题还描述制备工程膜的方法。在一些实施方案中，通过使第一液体材料如PFPE材料与有图案的底材接触并通过例如暴露于UV光使之固化来处理第一液体材料来制备有图案的、不润湿的模板。有图案的底材包括多个凹槽或腔，它们被配置为具体的形状，使有图案的、不润湿的模板包括多个挤出特征。使有图案的、不润湿的模板与第二液体材料例如光致固化树脂接触。然后向使有图案的、不润湿的模板施加一个力，以除去过量的第二液体材料或浮渣层。通过例如暴露于UV光使之固化来处理第二液体材料以形成互相连接的结构，包括多个具有具体形状和尺寸的孔洞。然后将互相连接的结构从不润湿的模板移出。在一些实施方案中，互相连接的结构被用作分离膜。 

XVII. 检查各方法和由各方法制备的产物的方法

检查本文描述的物体/结构/粒子看其形状、布局和效用是否准确非常重要。这种检查使可能采取正确的行动、除去缺陷或减小缺陷。可用于这种检查的方法和监测装置包括：气动量规，其使用气压和气流测量或排列尺寸属性；平衡机器和系统，其动态测量和/或校正机器或组分平衡；生物显微镜，其通常用于研究有机体及其重要过程；孔径和内径量规，其设计为内径尺寸测量或评价；光学孔径仪，其是具有刚性或弹性光学管的用于内部检查孔洞、腔等的检查工具；测径器，其通常使用精确的滑动运动用于内部、外部、深度或台阶测量，其中一些用于比较或转移尺寸；CMM探针，其是一种换能器，使用探针结构内部的各种测量系统将物理测量转化为电信号；颜色和外观仪器，其通常用于例如测量土两和涂层剂的性质，包括颜色、光泽、浑浊度和透明度；颜色传感器，其根据对比度、真实颜色或透明指数登记元件，其基于颜色模型之一，最常用的是RGB模型(红、绿、蓝)；坐标测量机，其是设计用于移动测量探针来测定一点在工作平面上坐标的机械系统；深度量规，其用于测量孔洞、腔或其它组分特征；数码/视频显微镜，其使用数码技术显示放大的图像；数码读数器，其专门显示来自于检查量规和线性标尺、或机械工具上旋转编码器的位置和尺寸读数；尺寸量规和仪器，其定量测量产品或组分的尺寸和形状属性例如壁厚度、深度、高度、长度、内径、外径、锥体或孔隙；尺寸和轮廓扫描仪， 其收集物体的二维或三维尺寸信息，有各种配置和技术可供利用；电子显微镜，其使用聚焦的电子束代替光来使标本“成像”并获得其结构和组成信息；纤维镜，其是一种具有用于孔洞、孔隙和腔内部检查的弹性光学管的检查工具；固定量规，其设计用于测量基于比较计量的具体属性，包括角度量规、球形量规、中心量规、钻空孔径量规、探头量规、圆角量规、轮齿量规、衬垫量规、管道量规、半径量规、螺丝或螺距量规、锥体量规、管量规、美国标准量规(片/板)、焊接量规和电线量规、专业/形状量规，其用于检查圆度、角度、方形度、直线度、平坦度、跳动度(runout)、锥形度和同心度；量块，其用于使量规制造商的对于校准、核对和设置固定量规和比较量规的耐受级别更加精确；高度量规，其用于测量组分或产品特征的高度；指示器和比色器，其在精确度梭轴或探针的线性运动被放大时进行测量；检查附件和量规附件，例如测绘工具和打标工具(layout和marking tolls)，包括手工工具、尺寸测量的辅助工具和附件、标记、测绘或其它机械修理店应用工具例如划线(scribes)、transfer punches、圆规、和测绘液；干涉仪，其用于测量有关波长的距离和测定具体光源的波长；激光测微计，其使用激光技术测量极小距离；水准仪，其是用于测量一个表面相对于地球表面的倾斜度的机械工具或电子工具；机械定位设备，其用于定位旋转或移动部件以及机械组件；放大器，其是一种通过透镜系统用于放大产品或部件细节的检查仪器；母规和设置量规，其为校准其它量规提供尺寸标准；测量显微镜，工具制造商用它测量工具的性质，通常用于低放大能力的尺寸测量，以便在更宽阔的事业中得到更明亮、清晰的图像；冶金显微镜，其用于冶金学检查；测微计，其是用于精确测量尺寸计量的仪器，其包括基轴和固定于C形钢框中的铁砧。还可以获得非接触激光测微计；显微镜(所有类型)，其是一种能够产生小物体的放大图像的仪器；光学显微镜，其使用电磁光谱的可见光或近可见光部分；光学比色器，其是一种将部件的放大图像投影于屏幕上并与叠加的标准特征或刻度进行比较的仪器；塞规，其用于“通侧/不通侧”评价孔洞和缝隙尺寸或位置，并与规定的耐受度比较；分度器和角度量规，其测量部件或组件中两个表面之间的角度；环规，其用于与规定的尺寸耐受度相比的“通侧/不通侧”评价，或评价钉、杆、或螺纹栓的属性；格尺和标尺，其是用于测量长度的刻有刻度的平面标尺，用于OEM应用时，通常使用数码标尺或电子线性标尺；卡规，其用于必需经常重复地准确并精确测量具体直径或厚度的生产环境中；专业显微镜，其用于专业应用，包括冶金学、宝石学、或使用专业技术例如声学或微波发挥功能；正方块，其用于表明部件或组件的两 个表面互相垂直；记录针、探针和悬臂，其是细长的棒状杆、接触尖或接触点，用于探测与面形测量仪、SPM、CMM、量规和尺寸扫描仪连接的表面；表面面形测量仪，其通过在样品上用机械记录针扫描或通过非接触方法来测量表面面形、粗糙度、波度和其它终参数；螺距量规，其是用于测来螺纹尺寸、螺距或其它参数的尺寸测量仪器；以及视频示波器，其是从孔洞、孔隙或腔内部捕获图像的检查工具。 

XVIII. 开放模塑技术

根据一些实施方案，本文描述的粒子在开放模中制备。开放模塑可减少粒子模塑过程中步骤、事件的数目，可改进溶剂从粒子前体材料中的蒸发速率，从而提高粒子生产效率和速率。 

参考图47，表面或模板4700包括其中形成的凹槽4702。物质4704可以是但不限于液体、粉末、糊、凝胶、液化固体、它们的组合等，将物质4704置于表面4700上。将物质4704引入至表面4700的凹槽4702上，除去残留在表面4700上的过量物质4706。过量物质4704从表面上的移除可通过但不限于刮墨刀、向底材施加压力、静电、磁力、中立、气压它们的组合等来实现。接下来，使凹槽4702中的物质4704硬化为粒子4708，其方法可以是但不限于光致固化、热固化、溶剂蒸发、氧化或还原聚合反应、改变温度它们的组合等。物质4704硬化后，从凹槽4702中收获粒子4708。 

根据一些实施方案，表面4700的配置可以以高通量制造粒子。在一些实施方案中，表面被配置为例如平面、圆柱形、球形、曲线形、线形、传送带型安排、凹版印刷型安排(例如美国专利4,557,195和4,905,594中所述，该文献全文引入本文作为参考)、大薄片安排、多层薄片安排、它们的组合等。根据这些实施方案，表面上的一些凹槽可能处于被物质填充的阶段，而在表面上的另一处可能正在除去过量的物质。同时，表面上的另一处物质可能正在硬化，而另一处则负责从凹槽中收获粒子。在这种实施方案中，可有效、高效、高通量地制造粒子。在一些实施方案中，所述方法和系统是连续的，在其它实施方案中，所述方法和系统是间歇的，在一些实施方案中，所述方法和系统是连续和间歇的组合。 

表面4700本身的组成可以由实际上任何材料制造，只要材料在化学上、物理上和商业上可用于实施具体的过程。根据一些实施方案，制造表面4700的材料是本文描述的材料。更具体而言，表面4700的材料是表面能低、不润 湿的、高度化学惰性、耐溶剂的低表面能聚合材料、耐溶剂的弹性体材料、它们的组合等。更具体而言，制造表面4700的材料是全氟聚醚材料、硅酮材料、氟代烯烃材料、丙烯酸酯材料、苯乙烯材料、氟化热塑性弹性体(TPE)、三嗪含氟聚合物、全氟环丁基材料、氟化环氧树脂、可通过易位聚合反应聚合或交联的氟化单体或氟化寡聚体、它们的组合等。 

根据一些实施方案，表面4700上的凹槽4702是具有具体形状和尺寸的凹槽。凹槽4702可以是但不限于规则形状、不规则形状、可变形状等。在一些实施方案中，凹槽4702可以是但不限于拱形凹槽、带有直角的凹槽、逐渐变细的凹槽、菱形、球形、矩形、三角形、多角形、分子形、蛋白质形、它们的组合等。在一些实施方案中，凹槽4702可以以电学方式和/或化学方式荷电以吸引和/或排斥物质4704中的功能性单体，从而生成本文其它地方描述的功能性粒子。根据一些实施方案，凹槽4702的一个尺寸小于约1mm。根据一些实施方案，凹槽4702的最大横截面尺寸小于约1mm。在其它实施方案中，所述凹槽包括的尺寸为约20nm至约1mm。在另一实施方案中，凹槽的一个尺寸和/或最宽尺寸为约20nm至约500μm。更具体而言，凹槽的一个尺寸和/或最宽尺寸为约50nm至约250μm。 

根据本发明的实施方案，本文公开的物质例如药物DNA、RNA、生物分子、超吸收性材料它们的组合等可以是被置于凹槽4702并被模塑成为粒子的物质4704。根据其它实施方案，要模塑的的物质4704是但不限于聚合物、聚合物、溶液、单体、很多单体、聚合引发剂、聚合催化剂、无机前体、金属前体、药剂、标签、磁性材料、顺磁材料、配体、细胞穿透肽、致孔剂、表面活性剂、多种不混溶的液体、溶剂、荷电物种、它们的组合等。 

根据本发明的实施方案，将要模塑的为粒子4708的物质4704置于表面4700上。在一些实施方案中，物质4704是液体形式因此根据本文公开的技术，其流入表面4700的凹槽4702中。根据另一实施方案物质4704具有另一物理形式，例如粉末、凝胶、糊等，这样可能需要一个力或其它操作例如加热等以保证物质4704能够引入凹槽4702中。这种可用于将物质4704引入凹槽4702中的力可以是但不限于振动、离心、静电、磁力、加热、电磁力、重力、压缩、它们的组合等。该力也可用于其中物质4704是液体、进一步保证物质4704进入凹槽4702的实施方案。 

在一些实施方案中，将物质4704引入表面4700和凹槽4702上之后，将过量物质从表面4700上除去。过量的物质4704的除去可通过使表面4700 于第二表面4712咬合以将过量物质挤出来实现。第二表面4712可以是但不限于平面、拱面等。在一些实施方案中，使第二表面4712于模板表面4700接触。根据其它实施方案，使第二表面4712于模板表面4700之间具有预定距离。根据一些实施方案，第二表面4712的位置与模板表面4700的关系对于模板表面4700的平面而言是正常关系。根据其它实施方案，第二表面4712与模板表面4700以预定的接触角接触。根据其它实施方案，第二表面4712可以是拱形表面，例如圆柱形，可以关于模板表面4700进行滚动以除去过量物质。根据其它实施方案，第二表面4712的组成成分排斥或吸引过量的物质，例如不可润湿物质、排斥亲水性物质的疏水性表面等。 

根据其它实施方案，过量物质4704可通过刮墨刀或者使刀片通过模板表面4700来除去。根据一些实施方案，刀片4714由金属、橡胶、聚合物、基于硅的材料、玻璃、疏水性物质、亲水性物质、它们的组合等构成。在一些实施方案中，刀片4714放置的位置与表面4700接触并刮去过量物质。在另一实施方案中，刀片4714放置的位置与表面4700之间间隔预定的距离，将其在表面4700上拉动以从模板表面4700上除去过量物质。刀片4714与表面4700之间的放置距离和在表面4700上拉动刀片4714的速率是可变的，由刀片4714、模板表面4700、要模塑的物质4704的材料性质、它们的组合等确定。刮墨刀和相似技术公开于Lee等，Two-聚合物Microtransfer Molding forHighly Layered Microstructures，Adv.Mater.，17，2481-2485，2005，本文通过参考而引入其全文。 

凹槽4702中的物质4704然后硬化形成粒子4708。物质4704的硬化可通过本文描述的方法或使用本文描述的材料来实现。根据一些实施方案，硬化通过但不限于溶剂蒸发、光致固化、热固化、冷却它们的组合等来实现。 

物质4704硬化后，从凹槽4702中收获粒子4708。根据一些实施方案，粒子4708的收获通过使粒子4708与对粒子4708亲和力大于粒子4708与凹槽4702之间亲和力的物品来实现。例如但不限于，使粒子4708与粘性物质接触来收获粒子4708，所述粘性物质与粒子4708粘附的亲和力大于粒子4708与模板凹槽4702之间的亲和力。根据一些实施方案，收获物质是但不限于水、有机溶剂、碳水化合物、环氧树脂、蜡、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸丁酯、聚氰基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、它们的组合等。根据其它实施方案，物质4704在凹槽4702中通过溶剂浇铸形成多孔粒子。 

根据另一实施方案，通过向粒子/凹槽组合和/或模板表面施加物理力或能 量使粒子4708从凹槽4702中释放出来的方法收获粒子4708。在一些实施方案中，该力是但不限于离心、溶解、振动、超声、兆声、重力、模板弯曲、抽吸、静电吸引、静电排斥、磁力、物理模板操作、它们的组合等。 

根据一些实施方案，粒子4708在收获后进行纯化。在一些实施方案中，将粒子4708从收获物质中纯化。收获可以是但不限于离心、分离、振动、重力、渗析、过滤、筛分、电泳、气流、磁力、静电分离、它们的组合等。 

XVIII.A. 从开放模塑形成的粒子

根据一些实施方案，将凹槽4702的尺寸和形状设定为使其中形成的粒子可以制备多晶型药物。从粒子4708制备具体尺寸和形状的药物可增加药物物质的功效、效率、效价等。更多关于多晶型物的信息请参见Lee等，Crystalliztionon Confined Engineered Surfaces：A Method to Control Crystal Size and GenerateDifferent Polymorphs，J.Am.Chem.Soc.，127(43)，14982-14983，2005，该文献全文引入本文作为参考。 

根据一些实施方案，粒子4708形成超吸收性聚合物粒子。可制备为本发明的粒子4708的超吸收性聚合材料的实例包括但不限于聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、纤维素酯、聚(环氧乙烷)、聚(乙烯醇)、聚琥珀酰亚胺、聚丙烯腈聚合物、它们的组合等。根据其它实施方案，这些超吸收性聚合物可以与其它聚合物混合或交联，或者其单体可以与其它单体共聚等。根据其它实施方案，淀粉被移植至这些聚合物中。 

根据其它实施方案，本发明的方法和材料制备的粒子4708包括但不限于20nm与10μm之间的药物粒子、荷电粒子、聚合物驻极体、治疗剂、病毒颗粒、多晶型物、超吸收性粒子、它们的组合等。 

根据一些实施方案，将要模塑的的液体材料分散至没有底材与其缔合的模中，这样模具有开放的孔隙。因为模是开放的，所以孔隙中发生蒸发。接下来，进步模的第一物质可通过本发明描述的方法固化。因为第一物质可在开放模中蒸发，所以模的凹槽中具有空余体积用来接受第二物质。在第二物质引入模凹槽的空余体积内之后，可对这种组合进行处理使之固化或使第二物质固化。可以通过本文公开的任何方法完成固化，可以通过本文公开的方法和材料使第一和第二物质彼此粘着。因此，可以从多于一层材料制备微米或纳米级粒子。 

XVIV. 种子涂层

根据本发明的一些实施方案，本发明公开的材料和方法用于涂层种子。现 在参考图48，为涂层种子，将种子悬浮于液体溶液4808中。将含有种子的液体溶液4808置于模板4802上，其中模板包括凹槽4812。将含有种子的液体溶液4808引入凹槽4812中，液体硬化，种子被涂层。然后从凹槽4810中收获涂层的种子。收获涂层种子可通过本文描述的任何收获方法实现。 

根据一些实施方案，模板4802的制备是通过将液体模板前体引入骨架4800中来进行，所述骨架4800含有模板4802将掩蔽的图案。然后液体模板前体硬化形成模板4802。液体模板前体可以是本文公开的材料，可通过本文公开的方法和材料硬化。例如，液体模板前体可以是液体PFPE前体，并含有可固化组分(例如、UV、光、热、它们的组合等)。根据这一实例，液体PFPE前体被引入骨架4800中并用UV辐射处理以使PFPE固化为固体形式。 

根据其它实施方案，将含有种子的液体溶液4808置于平台4804上，平台4804被配置为与模板4802一起夹住液体溶液4808。当液体溶液4808被夹至模板4802的凹槽4812内后，使含有种子的液体溶液4808硬化，这样种子在固化的材料4810中被涂层。硬化可以通过本文描述的方法和系统进行，包括但不限于光致固化、热固化、蒸发等。液体溶液4808硬化后，将平台4804与模板4802分开，从模板4802或平台4804的表面上收获固化涂层的种子4810。收获可以是本发明描述的任何收获方法。 

用本文公开的材料和方法涂层种子可以是但不限于制备用于包装的种子、制备尺寸均匀的涂层种子、制备涂层均匀的种子、制备涂层形状均匀的种子、除去表面活性剂、保存种子的活力、它们的组合等。与本发明兼容的种子涂层技术公开于美国专利4,245,432，该文献全文引入本文作为参考。 

XX. 安全标签剂

在一些实施方案中，本发明设计含有安全标签剂的配方、用安全标签剂标记的物品和检测安全标签剂的方法。通常，安全标签剂向物品之内或之上引入独特的“标志”或一组“标志”，它们对于物品的终端用户是不可见的，实际上无法伪造，无法在不毁坏或改变物品的情况下从物品中移出，对于物品或其终端用户无害。在一些实施方案中，安全标签剂包括多个微米或纳米粒子，根据本文公开的材料和方法制造，具有确定的形状、尺寸、组成、材料等。在其它实施方案中，本文公开的微纳粒子可包括作为安全标签剂的物质。在其它实施方案中，安全标签剂可包括条形码或类似的带有多达数百万的字母、数字、形状等的编码，这些组合使安全标签剂的鉴别独特且无法复制。 

在一些实施方案中，非润湿模板中的粒子复制(PRINT)的粒子被用作安全标签剂。根据本文描述的粒子制造实施方案制造的PRINT粒子可含有一个或多个独特特征。粒子的独特特征赋予粒子特异性鉴别信息，同时使粒子无法复制。在一些实施方案中，粒子可通过：无机材料、聚合材料、有机分子、荧光基团、磷光基团、染料分子、更致密的片段、致密度较低的片段、磁性材料、离子、化学发光材料、对刺激发生反应的分子、挥发性片段、光致变色材料、热致变色材料、无线电频率鉴别、红外检测、条形码检测、表面增强拉曼光谱(SERS)和它们的组合来检测和鉴别。在另一实施方案中，所述无机材料是以下各项中的一个或多个：氧化铁、稀土金属和过渡金属、核材料、半导体材料、无机纳米粒子、金属纳米粒子、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化钇、磷酸锆、或钇铝石榴石。 

在一些实施方案中，PRINT粒子制备为一个或多个独特的形状和/或尺寸并用作安全标签剂。在另一优选的实施方案中，PRINT粒子制备为一个或多个独特的形状和/或尺寸且包含以下各项中的一个或多个用于检测：无机材料、聚合材料、有机分子、荧光基团、磷光基团、染料分子、更致密的片段、致密度较低的片段、磁性材料、离子、化学发光材料、对刺激发生反应的分子、挥发性片段、光致变色材料、热致变色材料、它们的组合。在另一实施方案中，将PRINT粒子制备为期望的孔隙度。 

在一些实施方案中，标志或安全标签剂可以是一个形状、化学签名、分光光度签名、材料、尺寸、密度和它们的组合。期望将安全标签剂配置为提供更多信息而不仅仅是它的存在。在一些实施方案中，优选使安全标签剂编码诸如产品日期、过期日期、产品源、产品目的地、识别材料的来源、类型、生产条件、组成等信息。此外，含有随机性或独特性的额外能力是优选安全标签剂的特征。基于形状特异性的安全标签剂的随机性和/或独特性能赋予其它安全标签剂技术中没有的独特性水平。根据另一实施方案，将安全标签剂的制备材料可以耐住严酷制造和/或使用过程。在其它实施方案中，安全标签剂可以用可以耐受严酷制造和/或使用过程的物质涂层。在另一实施方案中，PRINT粒子使用诸如、尺寸、负荷和/或化学官能团等属性明确编码，其具有具体指定意义例如用所述粒子标记的货物来源或身份。 

在一些实施方案中，粒子安全标签剂被配置为预定的形状，最宽尺寸为约20nm至约100μm。在另一实施方案中，粒子安全标签剂被模塑为预定的形状，最宽尺寸为约50nm至约50μm。在一些实施方案中，粒子安全标签剂的 最宽尺寸为约500nm至约50μm。在一些实施方案中，粒子安全标签剂的直径小于1000nm。在另一实施方案中，粒子安全标签剂的最大直径小于500nm。在一些实施方案中，粒子安全标签剂的最宽尺寸为约250nm至约500nm。在一些实施方案中，粒子安全标签剂的最宽尺寸为约100nm至约250nm。在另一实施方案中，粒子安全标签剂的最大直径为约20nm至约100nm。美国公开专利申请2005/0218540公开了可与本发明公开内容组合使用的尺寸和形状特异性无机粒子，该文献全文引入本文作为参考。 

在一些实施方案中，粒子安全标签剂可引入至纸浆或针织纤维、打印墨水、复印机和打印机调色剂、衬料、喷雾料、粉末、涂料、玻璃、建材、模塑或挤出的塑料、浇铸金属、染料、肥料、炸药、陶瓷、原材料、消费者终端货物、历史加工品、药物、生物标本、生物体、实验室设备等。 

根据一些实施方案，将多个分子的组合引入PRINT粒子中以在检测时给出独特的签名谱。在另一实施方案中，原型、模或粒子制造技术例如本文公开的粒子制造技术可以理性地设计为在原型、模或粒子的个体元素上生成特征或图案，然后这些特征或图案可以通过原型或模复制或直接构造粒子而被引入一些粒子或全部粒子中。制备这些额外特征或图案的方法可包括化学或物理蚀刻、光刻、电子束光刻、扫描探针光刻、离子束光刻、刻纹(indentation)、机械变形、溶解、材料沉积、化学修饰、化学转化、或其它控制材料的加入、除去、加工、修饰或构造的方法。这些特征可设计一个具体意义，例如用粒子安全标签剂标记的货物来源或身份。 

例如本文所述的粒子安全标签剂使可能使用各种“审问”粒子的方法以证实物品或元件的真实性。一些实施方案包括可以观察的标记并与肉眼比较。其它实施方案包括可以使用光学显微镜、电子显微镜或扫描探针显微镜观察的特征。其它实施方案要求将所述标志暴露于能量刺激例如温度变化、具体频率的辐射、X射线、IR、无线电、UV、红外、可见光、拉曼光谱等。其它实施方案设计评估数据库和比较信息。其它实施方案可以使用荧光或磷光方法观察。其它实施方案包括可以使用粒子计数仪器例如流式细胞仪检测的特征。其它实施方案包括可以使用原子光谱包括原子吸收、原子发射、质谱和X射线光谱检测的特征。其它实施方案包括可以用拉曼光谱和核磁共振光谱检测的特征。其它实施方案要求电分析方法检测。其它实施方案要求色谱分离。其它实施方案包括可以用热化学或放射化学方法例如热重量分析、差示热分析、差示扫描热量法、闪烁计数仪和同位素稀释方法检测的特征。 

根据一些实施方案，粒子安全标签剂被配置为无线电频率鉴别(RFID)标签的形式。RFID系统的目的示携带数据并使数据可以作为可机读的数据获得。RFID系统通常被分类为“主动”或“被动”。在主动RFID系统中，内部电池为标签提供电源，写入主动标签的数据可以重写和修改。在被动RFID系统中，不具有内部电源的标签通常用独特的不能修改的一套数据编写程序、编码或压印，所述数据实际上不能复制，可机读。典型的被动RFID系统包含两个组分：读出器和被动标签。每个被动RFID系统的主要组分是标签上携带的信息，所述标签对编码的通常从读出器发出的RF信号产生反应。主动RFID系统通常包括储存数据的内存、支持与长距离读出器长距离RG通讯的RF接收发送器、和在安全连接范围内支持与短距离读出器短距离通讯的界面。 

在一些实施方案中，微纳粒子安全标签剂可用RFID信息FID，根据这种实施方案，RFID读出器将用于读取编码数据。在本发明的其它实施方案中，本文公开的方法和材料可用于将RFID数据和信号压印至RFID标签中。 

根据另一实施方案，能够证实和鉴别物品。一些实施方案可用于管制材料领域例如麻醉药、污染物和炸药。其它实施方案可用于纸张和墨水安全。其它实施方案可用作防伪措施。其它实施方案可用于药品，包括配方和包装。其它实施方案可用于散装材料，包括塑料树脂、薄膜、石油材料、涂料、纺织品、粘合剂、涂层剂、密封剂等。其它实施方案可用于消费货物中。其它实施方案可用于标签和全息图。其它实施方案可用于收集品和运动货物的防伪。其它实施方案可用于追踪和测量来源点。 

根据一个实例，本发明的粒子安全标签剂可用于检测生物标本。根据这种实例，电磁感应器可检测用磁性标记的生物样本。例如，磁性粒子可通过用只与特异性分析物(病毒、细菌等)结合的合适的抗体涂层粒子用于生物标签。然后可以通过将受试溶液与安全标签剂混合来测试该分析物的存在。然后可将制备的溶液施加于含有巨磁电阻(GMR)传感器元件的集成电路芯片。所述传感器元件分别用感兴趣的特异性抗体涂层。溶液中的分析物将于传感器结合并携带磁性标签，该标签的边缘磁场将对GMR传感器产生作用改变其电阻。通过电子监测这些化学涂层的GMR传感器阵列，可生成受试溶液中分析物浓度的统计学分析。 

根据另一实例，如图49中所示，粒子4900的结构鉴别可以是“条形码”型鉴别特征4910。根据该实例，通过在原型或模板上制备结构特征，在粒子4900上制备“条形码”鉴别元素4910，所述结构特征在PRINT制造过程中转 移至模和粒子4900上。例如，在图49中，使用Bosch型蚀刻用于制备原型，原型将可识别的图案(“博施蚀刻线)引入每个粒子4900的侧壁上。粒子侧壁的特征数目、形态和/或图案可通过控制用于处理衍生粒子的原型的具体Bosch蚀刻条件、时间或Bosch蚀刻迭代的数目来界定。图49A表示得自同一原型的连个不同粒子，它们具有相似的侧壁图案，来源于原型上使用的具体的Bosch型蚀刻过程。在这种情况中，该图案可使用SEM成像识别并将这些粒子鉴别为来源于同一原型。 

在一些实施方案中，根据本文所述方法制造的安全标签剂可制备为被控制的尺寸、形状和化学官能团。根据一些实施方案，安全标签剂从光致抗蚀剂制备，使用光刻法控制安全标签剂的尺寸和/形状。在一些实施方案中，安全标签剂是一面基本平坦或非几何实体形状的粒子。根据一些实施方案，通过本发明的材料和方法制造的安全标签剂可根据形状、或很多形状、或安全标签剂的已知形状比例被识别。在其它实施方案中，安全标签剂可以由在可寻址阵列、双面粒子中的粒子构成，所述粒子中聚合物或单体溶于溶剂、模塑，使溶剂蒸发，然后用不同材料、标签、荧光等填充模的剩余部分。在另一实施方案中，安全标签剂形成时在侧面有博施蚀刻线，类似“条形码”。 

在一些实施方案中，将安全标签剂制备为包含在药物配方中。根据这种实施方案，安全标签剂的材料是FDA批准的材料或可用于药物配方中的材料。根据另一实施方案，安全标签剂有本发明的能够形成“智能”安全标签剂的材料和方法制造。智能安全标签剂可含有传感器或发送器，它们在例如若材料的加工规格不对或处理方式不对或收到压迫力等时可通知制造商、原料供应商或终端用户。 

根据其他实施方案，从本发明的材料和方法制造的安全标签剂粒子可被配置为条形码粒子，如Nicewarner-Pena，S.R.，等，Science，294，137-141(2001)中所述，本文通过参考而引入其全文。 

安全标签剂和可与本发明一起使用的相关系统的其它公开内容和用途可见于美国专利6,946,671；6,893,489；6,936,828；和美国公开专利申请2005/0205846；2005/0171701；2004/0120857；2004/0046644；2004/0046642；2003/0194578；2005/0258240；2004/0101469；2004/0142106；2005/0009206；2005/0272885；2006/0014001，本文通过参考而引入其中每篇专利的全文。 

本文通过参考而引入以下参考文献的全文，包括其中引用的每篇文献：Jackman，等，Anal.Chem.，70，280-2287(1998)；Moran等，Appl.Phys.Lett.，78， 3741-3743(2001)；Lee等，Adv.Mater.，17，2481-2485(2005)；Yin等，Adv.Mater.，13，267-271(2001)；Barton和Odom，Nano.Lett.，4，1525-1528(2004)；美国专利6,355,198；6,752,942；和美国公开专利申请2002/0006978. 

                          实施例 

包括以下实施例以为本领域普通技术人员实施本发明公开的主题的代表性实施方案提供指导。考虑本公开和本领域的一般技术水平，本领域技术人员能够理解，以下实施例仅仅是说明性的，并且在不偏离本发明公开的主题的范围下，可采用许多变化、修改和变更。 

                           实施例1

            合成及固化可光致固化的全氟聚醚的代表性操作

在一些实施方案中，通过使用Rolland，J.P.等，J.Am.Chem.Soc.，2004，126，2322-2323描述的方法来实施本发明公开的主题的PFPE材料的合成和固化。简言之，该方法包括用甲基丙烯酸异氰酸根合乙酯对可商购的PFPE二醇(M_n＝3800g/mol)进行甲基丙烯酸酯官能化。随后通过与1重量％的2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮混合并暴露于UV辐射(λ＝365nm)来进行该材料的光致固化。 

更具体而言，在全氟聚醚二甲基丙烯酸酯(PFPE DMA)的典型制备中，将聚(氧化四氟乙烯共二氟甲醛)α，ω二醇(ZDOL，平均M_n约3800g/mol，95％，Aldrich Chemical Company，密尔沃基，威斯康星州，美国)(5.7227g，1.5mmol)加至干燥的50mL圆底烧瓶中并用氩气清洗15分钟。然后经注射器将甲基丙烯酸2-异氰酸根合乙酯(EIM，99％，Aldrich)(0.43mL，3.0mmol)与1，1，2-三氯三氟乙烷(Freon 113 99％，Aldrich)(2mL)和二丁基二乙酸锡(DBTDA，99％，Aldrich)(50μL)一起加入。将溶液浸入油浴中并在50℃下搅拌24小时。然后将溶液通过色谱柱(氧化铝，Freon 113，2×5cm)。蒸发溶剂得到无色澄清粘性油，将其通过0.22-μm聚醚砜滤膜进一步纯化。 

在PFPE DMA的代表性固化操作中，将1重量％的2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPA，99％ Aldrich)，(0.05g，2.0mmol)与2mL Freon 113一起加至PFPE DMA(5g，1.2mmol)中直至形成澄清溶液。除去溶剂后，将浑浊粘性油通过0.22-μm聚醚砜滤膜以除去任何未分散入PFPE DMA中的DMPA。然后在氮气清洗下，用UV源(Electro-Lite Corporation，丹伯里，康涅狄格州，美国，UV固化室型号81432-ELC-500，λ＝365nm)将经过滤的PFPE DMA辐射 10分钟。这得到澄清、淡黄色橡胶状材料。 

                       实施例2

                 PFPE DMA装置的代表性制备

在一些实施方案中，根据Rolland，J.P.等，J.Am.Chem.Soc.，2004，126，2322-2323描述的方法制备PFPE DMA装置如印模。简言之，将含有光敏引发剂如DMPA的PFPE DMA旋涂(800rpm)在含有期望的光致抗蚀剂图案的硅晶片上，至20μm的厚度。然后将这一经涂层的晶片置于UV固化室中并辐射6秒钟。另外，通过将含有光敏引发剂的PFPE DMA倾至含有期望的光致抗蚀剂图案的硅晶片周围的模中来制备一厚层(约5mm)的该材料。用UV光将该晶片辐射1分钟。随后，移出所述厚层。然后将所述厚层置于薄层之上，使得两层中的图案精确对准，然后将整个装置辐射10分钟。结束后，将整个装置从硅晶片上剥离，两层粘在一起。 

                       实施例3

              使用不润湿压印光刻法制备单独的粒子

3.1 200-nm梯形PEG粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200-nm梯形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图13)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL PEG二丙烯酸酯置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯。使用的压力为至少约100N/cm²。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子(参见图14)。 

3.2 500-nm圆锥形PEG粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有500-nm圆锥形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图12)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL PEG二丙烯酸酯置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子(参见图15)。 

3.3 3-μm箭头形PEG粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有3-μm箭头形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图11)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL PEG二丙烯酸酯置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子(参见图16)。 

3.4 200-nm×750-nm×250-nm矩形PEG粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200-nm×750-nm×250-nm矩形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚 醚(PFPE)模。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL PEG二丙烯酸酯置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子(参见图17)。 

3.5 200-nm梯形三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200-nm梯形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图13)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将TMPTA与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL TMPTA置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的TMPTA。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子(参见图18)。 

3.6 500-nm圆锥形三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有500-nm圆锥形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图12)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将TMPTA与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯 (1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL TMPTA置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的TMPTA。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子(参见图19)。此外，图20显示了500-nm单独的圆锥形TMPTA粒子的扫描电子显微照片，所述粒子使用本发明描述的不润湿压印光刻方法实施方案印刷，并使用刮墨刀机械收获。能够以这种方式收获粒子确证了不存在“浮渣层”。 

3.7 3-μm箭头形TMPTA粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有3-μm箭头形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图11)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将TMPTA与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL TMPTA置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的TMPTA。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子。 

3.8 200-nm梯形聚(乳酸)(PLA)粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200-nm梯形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图13)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将1g(3S)-顺式-3，6-二甲基-1，4-二噁烷-2，5-二酮(LA)在其熔解温度(92℃)以上加热至110℃并将约20μL辛酸亚锡催化剂/引发剂加至该液体单体中。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经 “piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL含有催化剂的熔融LA置于预热至110℃的经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的单体。然后将整个装置在110℃的烘箱中放置15小时。在冷却至室温并分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子(参见图21)。此外，图22是200-nm单独的梯形聚(乳酸)(PLA)粒子的扫描电子显微照片，所述粒子使用本发明公开的不润湿压印光刻方法实施方案印刷，并用刮墨刀机械收获。能够以这种方式收获粒子确证了不存在“浮渣层”。 

3.9 3-μm箭头形(PLA)粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有3-μm箭头形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图11)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将1g(3S)-顺式-3，6-二甲基-1，4-二噁烷-2，5-二酮(LA)在其熔解温度(92℃)以上加热至110℃并将约20μL辛酸亚锡催化剂/引发剂加至该液体单体中。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL含有催化剂的熔融LA置于预热至110℃的经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的单体。然后将整个装置在110℃的烘箱中放置15小时。在冷却至室温并分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子(参见图23)。 

3.10 500-nm圆锥形(PLA)粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有500-nm圆锥形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图12)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将1g(3S)-顺式-3，6-二甲基-1，4-二噁烷-2，5-二酮(LA)在其熔解温度(92℃)以上加热至110℃并将约20μL辛酸亚锡催化剂/引发剂加至该液体单体中。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三 氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL含有催化剂的熔融LA置于预热至110℃的经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的单体。然后将整个装置在110℃的烘箱中放置15小时。在冷却至室温并分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子(参见图24)。 

3.11 200-nm梯形聚(吡咯)(Ppy)粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200-nm梯形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图13)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。另外，将50μL 1∶1 v∶v四氢呋喃∶吡咯溶液加至50μL 70％高氯酸(水溶液)中。澄清、匀质的棕色溶液迅速形成并在15分钟后发展成黑色固体聚吡咯。将一滴该澄清的棕色溶液(在完全聚合之前)置于经处理的硅晶片上和印模装置中并施加压力以除去过量的溶液。然后将该装置置于真空烘箱中15小时以除去THF和水。在释放真空并分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子(参见图25)。 

3.12 3-μm箭头形(Ppy)粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有3-μm箭头形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图11)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。另外，将50μL 1∶1 v∶v四氢呋喃∶吡咯溶液加至50μL 70％高氯酸(水溶液)中。澄清、匀质的棕色溶液迅速形成并在15分钟后发展成黑色固体聚吡咯。将一滴该澄清 的棕色溶液(在完全聚合之前)置于经处理的硅晶片上和印模装置中并施加压力以除去过量的溶液。然后将该装置置于真空烘箱中15小时以除去THF和水。在释放真空并分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子(参见图26)。 

3.13 500-nm圆锥形(Ppy)粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有500-nm圆锥形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图12)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。另外，将50μL 1∶1 v∶v四氢呋喃∶吡咯溶液加至50μL 70％高氯酸(水溶液)中。澄清、匀质的棕色溶液迅速形成并在15分钟后发展成黑色固体聚吡咯。将一滴该澄清的棕色溶液(在完全聚合之前)置于经处理的硅晶片上和印模装置中并施加压力以除去过量的溶液。然后将该装置置于真空烘箱中15小时以除去THF和水。在释放真空并分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子(参见图27)。 

3.14 将荧光标记的DNA包封于200-nm梯形PEG粒子中

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200-nm梯形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图13)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。将20μL水和20μL PEG二丙烯酸酯单体加至8纳摩尔的用荧光染料CY-3标记的24bp DNA寡核苷酸中。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL PEG二丙烯酸酯溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯溶液。然后将整个装置在氮气清 洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用共焦荧光显微镜观察粒子(参见图28)。此外，图28A显示了含有用CY-3标记的24-mer DNA链的200-nm梯形PEG纳米粒子的共焦荧光显微照片。图28B是含有荧光标记DNA的200-nm单独的梯形PEG二丙烯酸酯粒子的光学显微照片。图28C是图28A和28B中提供的图像的叠加，表明每个粒子都含有DNA。 

3.15 将磁铁矿纳米粒子包封于500-nm圆锥形PEG粒子中

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有500-nm圆锥形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图12)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。另外，通过氯化铁(40mL 1M水溶液)与氯化亚铁(10mL 2M盐酸水溶液)(后者被加至氨(500mL 0.7M水溶液)中)的反应来合成用柠檬酸根封端的磁铁矿纳米粒子。离心收集所得沉淀物，然后在2M高氯酸中搅拌之。离心收集最终的固体。将0.290g这些高氯酸盐稳定的纳米粒子悬浮于50mL水中并在搅拌下加热至90℃。接下来，加入0.106g柠檬酸钠。将溶液在90℃下搅拌30分钟，得到柠檬酸盐稳定的氧化铁纳米粒子。将50μL该溶液加至微型管中的50μL PEG二丙烯酸酯溶液中。将该微型管涡旋10秒钟。随后，将50μL该PEG二丙烯酸酯/粒子溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯/粒子溶液。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用光学显微镜观察含有纳米粒子的PEG-二丙烯酸酯粒子。 

3.16 使用“双冲压”在玻璃表面上制备单独的粒子

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200-nm梯形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图13)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释 放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。如下生成平坦的不润湿表面：根据关于生成有图案的PFPE-DMA模所概述的操作将PFPE-DMA膜光致固化于载玻片上。将5μL PEG-二丙烯酸酯/光敏引发剂溶液压在PFPE-DMA模与该平坦的PFPE-DMA表面之间，并施加压力以挤出过量的PEG-二丙烯酸酯单体。然后从该平坦的PFPE-DMA表面移出PFPE-DMA模，压在清洁的显微镜载玻片上并使用UV辐射(λ＝365nm)在氮气清洗下光致固化10分钟。冷却至室温并分离PFPE模和显微镜载玻片后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子(参见图29)。 

3.17. 将病毒包封于PEG-二丙烯酸酯纳米粒子中

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200-nm梯形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图13)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。将荧光标记或未标记的腺病毒或腺相关病毒悬浮液加至该PEG-二丙烯酸酯单体溶液中并充分混合。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL PEG二丙烯酸酯/病毒溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯溶液。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用透射电子显微镜观察含有病毒的粒子，或者在荧光标记病毒的情况下用共焦荧光显微镜观察含有病毒的粒子。 

3.18 将蛋白质包封在PEG-二丙烯酸酯纳米粒子中

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200-nm梯形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图13)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1 重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。将荧光标记或未标记的蛋白质溶液加至该PEG-二丙烯酸酯单体溶液中并充分混合。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL PEG二丙烯酸酯/病毒溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯溶液。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用传统测定方法观察含有蛋白质的粒子，或者在荧光标记的蛋白质的情况下用共焦荧光显微镜观察含有蛋白质的粒子。 

3.19 200-nm氧化钛粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200-nm梯形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模，如图13中所示。可使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将1g Pluronic P123溶于12g无水乙醇中。将该溶液加至2.7mL浓盐酸和3.88mL乙醇钛(IV)的溶液中。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，可将50μL溶胶溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的溶胶前体。然后放置整个装置直至溶胶前体固化。在溶胶前体固化之后，可从有图案的PFPE移出硅晶片，而粒子会存在。 

3.20 200-nm二氧化硅粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200-nm梯形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模，如图13中所示。然后可使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将2g Pluronic P123溶于30g水中并在35℃搅拌下加入120g 2M HCl。向该溶液中加入8.50g TEOS，同时在35℃下搅拌20小时。然后可如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯 (1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL溶胶溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的溶胶前体。然后放置整个装置直至溶胶前体固化。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，应使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子。 

3.21 200-nm铕掺杂的氧化钛粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200-nm梯形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图13)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将1g Pluronic P123和0.51g EuCl₃·6H₂O溶于12g无水乙醇中。将该溶液加至2.7mL浓盐酸和3.88mL乙醇钛(IV)的溶液中。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL溶胶溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的溶胶前体。然后放置整个装置直至溶胶前体固化。接下来，在溶胶前体固化之后，分离PFPE模和经处理的硅晶片并应使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子。 

3.22 将CdSe纳米粒子包封于200-nm PEG粒子中

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200-nm梯形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图13)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。另外，将0.5g柠檬酸钠和2mL 0.04M高氯酸镉溶于45mL水中，并用0.1M NaOH将溶液的pH调节至9。向溶液中通入氮气15分钟。将2mL 1M N，N-二甲基硒基脲加至溶液中并在微波炉中加热60秒钟。将50μL该溶液加至微型管中的 50μL PEG二丙烯酸酯溶液中。将该微型管涡旋10秒钟。将50μL该PEG二丙烯酸酯/CdSe粒子溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯溶液。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用TEM或荧光显微镜将观察到包封有CdSe纳米粒子的PEG-二丙烯酸酯粒子。 

3.23 使用不润湿压印光刻法合成复制腺病毒颗粒

通过将腺病毒颗粒分散在硅晶片上来生成用于全氟聚醚-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模制备的模板(或称“原型”)。该原型可通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-DMA倾至该原型的有图案的区域上来用于制作有图案的模的模板。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将TMPTA与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL TMPTA置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的TMPTA。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM)观察合成病毒复制物。 

3.24 使用不润湿压印光刻法合成复制蚯蚓血红蛋白

通过将蚯蚓血红蛋白分散在硅晶片上来生成用于全氟聚醚-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模制备的模板(或称“原型”)。该原型可通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-DMA倾至该原型的有图案的区域上来用于制作有图案的模的模板。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将TMPTA与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将 50μL TMPTA置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的TMPTA。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM)观察合成蛋白复制物。 

3.25 100-nm纳米粒子治疗剂的组合工程(combinatorial engineering)

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有100-nm立方形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。将其它治疗剂(即小分子药物、蛋白质、多糖、DNA等)、组织靶向剂(细胞穿透肽和配体、激素、抗体等)、治疗剂释放/转染剂(其它控释单体制剂、阳离子脂质等)和混溶性增强剂(共溶剂、荷电单体等)以组合方式加至聚合物前体溶液中。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL组合生成的粒子前体溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的溶液。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后分离PFPE-DMA模和经处理的晶片，可收获粒子，并建立每个组合生成的纳米粒子的功效。通过用不同的粒子制剂重复该方法，可迅速筛选治疗剂、组织靶向剂、释放剂和其它重要化合物的多种组合以确定对于期望的治疗应用而言最佳的组合。 

3.26 形状特异性PEG膜的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有深5μm的3-μm圆柱形孔图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。如下生成平坦、均匀的不润湿 表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将50μL PEG二丙烯酸酯置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)将观察到相互连接的膜。通过将该膜浸泡在水中并将其从表面上剥离会从表面释放该膜。 

3.27 通过冰形成收获PEG粒子

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有5-μm圆柱形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。然后将该底材用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。通过用含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-DMA涂层载玻片来生成平坦、均匀的不润湿表面。然后将该载玻片用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)10分钟。从该载玻片释放平坦的、完全固化的PFPE-DMA底材。随后，将0.1mL PEG二丙烯酸酯置于该平坦的PFPE-DMA底材上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯。然后将整个装置用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE-DMA模和底材之后，使用光学显微镜观察PEG粒子。向含有粒子的底材和模的表面施加水。用垫圈将水局限在期望的位置。然后将该装置在-10℃的冰箱中放置30分钟。将含有PEG粒子的冰从PFPE-DMA模和底材上剥离并使之融化，得到含有PEG粒子的水溶液。 

3.28 用乙烯基吡咯烷酮收获PEG粒子

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有5-μm圆柱形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。然后将该底材用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。通过用 含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-DMA涂层载玻片来生成平坦、均匀的不润湿表面。然后将该载玻片用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)10分钟。从该载玻片释放平坦的、完全固化的PFPE-DMA底材。随后，将0.1mL PEG二丙烯酸酯置于该平坦的PFPE-DMA底材上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯。然后将整个装置用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE-DMA模和底材之后，使用光学显微镜观察PEG粒子。在一些实施方案中，所述材料包括粘性或胶粘表面。在一些实施方案中，所述材料包括碳水化合物、环氧树脂、蜡、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸丁酯、聚氰基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯。在一些实施方案中，粒子的收获或收集包括将水冷却以形成冰(例如与粒子接触)，将含有5％光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮的n-乙烯基-2-吡咯烷酮滴置于干净的载玻片上。将含有粒子的PFPE-DMA模有图案的一面向下置于该n-乙烯基-2-吡咯烷酮滴上。将该载玻片用氮气清洗5分钟，然后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)5分钟。移出该载玻片，并从聚乙烯吡咯烷酮和粒子剥离该模。用光学显微镜观察聚乙烯吡咯烷酮上的粒子。将含有粒子的聚乙烯吡咯烷酮膜溶于水中。使用渗析除去聚乙烯吡咯烷酮，留下含有5μm PEG粒子的水溶液。 

3.29 用聚乙烯醇收获PEG粒子

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有5-μm圆柱形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。然后将该底材用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。通过用含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-DMA涂层载玻片来生成平坦、均匀的不润湿表面。然后将该载玻片用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)10分钟。从该载玻片释放平坦的、完全固化的PFPE-DMA底材。随后，将0.1mL PEG二丙烯酸酯置于该平坦的PFPE-DMA底材上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯。然后将整个装置用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE-DMA模和底材之后，使用光学显微镜观察PEG粒子。另外，制备5重量％聚乙烯醇(PVOH)在乙醇 (EtOH)中的溶液。将该溶液旋涂在载玻片上并干燥。将含有粒子的PFPE-DMA模有图案的一面向下置于该载玻片上并施加压力。然后从PVOH和粒子剥离该模。用光学显微镜观察PVOH上的粒子。将含有粒子的PVOH膜溶于水中。使用渗析除去PVOH，留下含有5μm PEG粒子的水溶液。 

3.30 200nm磷脂酰胆碱粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200-nm梯形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图13)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置用氮气清洗10分钟，随后在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。随后，将20mg磷脂酰胆碱置于经处理的硅晶片上并加热至60℃。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的磷脂酰胆碱。然后放置整个装置直至磷脂酰胆碱固化。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子。 

3.31 用FITC官能化PEG粒子

生成含有5重量％甲基丙烯酸氨基乙酯的聚(乙二醇)(PEG)粒子。在分离PFPE模和PFPE底材之后，使用光学显微镜观察粒子。另外，生成含有10重量％异硫氰酸荧光素(FITC)在二甲亚砜(DMSO)中的溶液。随后，将含有粒子的模暴露于FITC溶液1小时。用DMSO然后用去离子水洗去模表面过量的FITC。用荧光显微镜观察标记粒子，激发波长为492nm而发射波长为529nm。 

3.32 将阿霉素包封于500nm圆锥形PEG粒子内

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有500-nm圆锥形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图12)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。另外，配制含1重量％阿霉素的1重量％光敏引发剂在PEG二丙烯酸酯中的溶液。随后， 将50μL该PEG二丙烯酸酯/阿霉素溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯/阿霉素溶液。该小的压力在该实施例中为至少约100N/cm²。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用荧光显微镜观察含有阿霉素的PEG-二丙烯酸酯粒子(参见图42)。 

3.33 将抗生物素蛋白(66kDa)包封在160nm PEG粒子中

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有160-nm圆锥形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图43)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。另外，配制含1重量％抗生物素蛋白的1重量％光敏引发剂在30∶70 PEG单甲基丙烯酸酯∶PEG二丙烯酸酯中的溶液。随后，将50μL该PEG/抗生物素蛋白溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯/抗生物素蛋白溶液。该小的压力在该实施例中为至少约100N/cm²。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用荧光显微镜观察含有抗生物素蛋白的PEG粒子。 

3.34 将2-氟-2-脱氧-d-葡萄糖包封于80nm PEG粒子中

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有80-nm圆锥形图案的6英寸硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。然后将该底材在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。另外，配制含1重量％光敏引发剂的0.5重量％2-氟-2-脱氧-d-葡萄糖(FDG)在30∶70PEG单甲基丙烯酸酯∶PEG二丙烯酸酯中的溶液。随后，将200μL该PEG/FDG溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于 模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG/FDG溶液。该小的压力应为至少约100N/cm²。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)将观察到含有FDG的PEG粒子。 

3.35 在200nm×200nm×1μm棒形聚(乳酸)粒子中包封的DNA

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200nm×200nm×1μm棒形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。然后将该底材在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。另外，配制0.01重量％24个碱基对的DNA和5重量％聚(乳酸)在乙醇中的溶液。然后将200μL该乙醇溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG/FDG溶液。该小的压力应为至少约100N/cm²。然后将整个装置置于真空下2小时。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用光学显微镜将观察到含有DNA的聚乳酸粒子。 

3.36 100nm紫杉醇粒子

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有500-nm圆锥形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图12)。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。另外，配制5重量％紫杉醇在乙醇中的溶液。随后，将100μL该紫杉醇溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的溶液。所施加的压力为至少约100N/cm²。然后将整个装置置于真空下2小时。分离该模和表面，得到约100nm的球形紫杉醇粒子，使用扫描电子显微镜(SEM)观察之。 

3.37 在一面上官能化的三角形粒子

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有0.6μm×0.8μm×1μm直角三角形图案的6英寸硅底材上生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。然后将该底材在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。另外，配制含1重量％光敏引发剂的5重量％甲基丙烯酸氨基乙酯在30∶70 PEG单甲基丙烯酸酯∶PEG二丙烯酸酯中的溶液。随后，将200μL该单体溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的溶液。该小的压力应为至少约100N/cm²。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用光学显微镜观察含有甲基丙烯酸氨基乙酯的PEG粒子。另外，生成10重量％异硫氰酸荧光素(FITC)在二甲亚砜(DMSO)中的溶液。随后，将含有粒子的模暴露于该FITC溶液1小时。用DMSO然后用去离子(DI)水洗去模表面过量的FITC。用荧光显微镜将观察到只在一面上标记的粒子，激发波长为492nm而发射波长为529nm。 

3.38 压印的蛋白质结合腔和人工蛋白质的形成

将期望的蛋白质分子吸附至云母底材上以生成原型模板。将含有带有共价连接的二糖的单体的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)和作为光敏引发剂的1-羟基环己基苯基酮的混合物倾至该底材上。然后将该底材在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该云母原型释放完全固化的PFPE-DMA模，生成多糖样腔，所述腔表现出对被压印的蛋白质分子的选择性识别。将该聚合物模浸泡于NaOH/NaClO溶液中以除去模板蛋白质。 

如下生成平坦、均匀的不润湿表面：用三氯(1H，1H，2H，2H-全氟辛基)甲硅烷通过在干燥器中蒸汽沉积20分钟来处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片。另外，配制含2重量％光敏引发剂的25％(w/w)甲基丙烯酸(MAA)、25％甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAEM)和48％PEG二丙烯酸酯的溶液。随后，将200μL该单体溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE/二糖模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的溶液。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。移出模，得到具有与原模板蛋白质分子相似的大小、形状和化学官 能团的人工蛋白质分子。 

3.39 用“移动滴”填充模板

将有5×5×10μm图案的模(直径6英寸)置于与水平面成20度角的斜面上。然后将一套100μL的98％PEG-二丙烯酸酯和2％光敏引发剂溶液的滴置于该模表面的较高端。然后每个滴会向下滑落，在迹线上留下被填充的腔。 

在全部滴均到达该模的较低端之后，将该模置于UV烘箱中，用氮气清洗15分钟，然后固化15分钟。使用氰基丙烯酸酯粘合剂收获载玻片上的粒子。未检测到浮渣，先后使用光学显微镜和扫描电子显微镜证实了粒子的单分散性。 

3.40 通过浸蘸填充模板

将大小为0.5×3cm的有3×3×8μm图案的模浸蘸入含有98％PEG-二丙烯酸酯和2％光敏印发剂溶液的小瓶中。30秒后，将该模以约1mm/秒的速率抽回。 

然后将该模置于UV烘箱中，用氮气清洗15分钟，然后固化15分钟。使用氰基丙烯酸酯粘合剂收获载玻片上的粒子。未检测到浮渣，使用光学显微镜证实了粒子的单分散性。 

3.41 通过电压辅助填充模板

可向要模塑的物质如PEG施加约3000伏特的直流电压。因为电压改变物质在有图案的模板上的接触角，因此其使填充过程变得更容易。 

3.42 通过浸蘸制备2μm立方形PEG粒子

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有2-μm×2-μm×1-μm立方形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。将荧光标记的甲基丙烯酸酯加至该PEG-二丙烯酸酯单体溶液中并充分混合。将该模浸蘸入该溶液中并缓慢抽回。将该模在氮气清洗下暴露于UV光10分钟。通过将氰基丙烯酸酯置于载玻片上，使该模与氰基丙烯酸酯接触并使氰基丙烯酸酯固化来收获粒子。从固化的膜移出该模，粒子被捕获在该膜中。使用丙酮将氰基丙烯酸酯溶解掉，并在丙酮溶液中收集粒子，离心纯化。在干燥之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子(参见图61A和61B)。 

                        实施例4

                  模塑用于半导体应用的部件

4.1 在TMPTA中制备间隔70nm的140-nm线

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有间隔70nm的140-nm线图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将TMPTA与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。通过用增粘剂(甲基丙烯酸三甲氧基甲硅烷基丙酯)处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片来生成平坦、均匀的表面。随后，将50μL TMPTA置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以保证保角接触。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用原子力显微镜(AFM)观察部件(参见图30)。 

4.2 聚苯乙烯溶液的模塑

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有间隔70nm的140-nm线图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚苯乙烯溶于1-99重量％的甲苯中。通过用增粘剂处理经“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片来生成平坦、均匀的表面。随后，将50μL聚苯乙烯溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以保证保角接触。然后将整个装置置于真空中一段时间以除去溶剂。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)观察部件。 

4.3 使用“双冲压”在微电子兼容性表面上模塑单独的部件

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有间隔70nm的140-nm线图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后 将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将TMPTA与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。通过根据关于生成有图案的PFPE-DMA模所概括的操作，将PFPE-DMA膜在载玻片上光致固化来生成平坦的不润湿表面。将50μL TMPTA/光敏引发剂溶液压在PFPE-DMA模平坦的PFPE-DMA表面之间，并施加压力以挤出过量的TMPTA单体。然后从该平坦的PFPE-DMA表面移出该PFPE-DMA模，压在清洁、平坦的硅/二氧化硅晶片上并在氮气清洗下使用UV辐射(λ＝365nm)光致固化10分钟。在分离PFPE模和硅/二氧化硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察单独的聚(TMPTA)部件。 

4.4 用于微电子学的200-nm氧化钛结构的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有间隔70nm的140-nm线图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将1g Pluronic P123溶于12g无水乙醇中。将该溶液加至2.7mL浓盐酸和3.88mL乙醇钛(IV)的溶液中。通过用“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)处理硅/二氧化硅晶片并干燥来生成平坦、均匀的表面。随后，将50μL溶胶溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的溶胶前体。然后放置整个装置直至溶胶前体固化。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)将观察到氧化物结构。 

4.5 用于微电子学的200-nm二氧化硅结构的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有间隔70nm的140-nm线图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将2g Pluronic P123溶于30g水中并在35℃搅拌下加入120g 2M HCl。向该溶液中加入8.50g TEOS，同时在35℃下搅拌20小时。通过用“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)处理硅/二氧化硅晶片并干燥来生成平坦、均匀的表面。随后，将50μL溶胶溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模 塑装置中并施加小的压力以推出过量的溶胶前体。然后放置整个装置直至溶胶前体固化。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)将观察到氧化物结构。 

4.6 用于微电子学的200-nm铕掺杂的氧化钛结构的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有间隔70nm的140-nm线图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将1g Pluronic P123和0.51g EuCl₃·6H₂O溶于12g无水乙醇中。将该溶液加至2.7mL浓盐酸和3.88mL乙醇钛(IV)的溶液中。通过用“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)处理硅/二氧化硅晶片并干燥来生成平坦、均匀的表面。随后，将50μL溶胶溶液置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的溶胶前体。然后放置整个装置直至溶胶前体固化。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用扫描电子显微镜(SEM)将观察到氧化物结构。 

4.7 用于微电子学的单独到“无浮渣”部件的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有间隔70nm的140-nm线图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将TMPTA与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。通过用增粘剂(甲基丙烯酸三甲氧基甲硅烷基丙酯)和不润湿硅烷剂(1H，1H，2H，2H-全氟辛基三甲氧基甲硅烷)的混合物处理经用“piranha”溶液(1∶1浓硫酸∶30％过氧化氢(水)溶液)清洗的硅晶片来生成能够粘附于抗性材料的平坦、均匀的不润湿表面。该混合物可为100％的增粘剂至100％的不润湿硅烷。随后，将50μL TMPTA置于经处理的硅晶片上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以保证保角接触并推出过量的TMPTA。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和经处理的硅晶片之后，使用原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)观察部件。 

                        实施例5

                模塑天然和工程模板

5.1. 从使用电子束光刻法生成的模板制备全氟聚醚-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模

使用电子束光刻法如下生成用于全氟聚醚-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模制备的模板(或称“原型”)：在具有500-nm热氧化物的硅晶片上旋涂200000MW PMMA和900000MW PMMA的双层抗蚀剂(resist)，并使该抗蚀剂层暴露于正在按预先编程图案平移的电子束。将抗蚀剂在3∶1异丙醇∶甲基异丁酮溶液中展开以除去该抗蚀剂的经暴露的区域。通过将5nm Cr和15nm Au蒸发至被抗蚀剂覆盖的表面上并在回流的丙酮中去掉残余的PMMA/Cr/Au膜来在二氧化硅表面上形成相应的金属图案。通过用CF₄/O₂等离子体进行反应性离子蚀刻并在王水中除去Cr/Au膜来将该图案转移至下层的二氧化硅表面(参见图31)。该原型可用于通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-DMA倾至该原型的有图案的区域来制作有图案的模的模板。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从原型释放完全固化的PFPE-DMA模。该模可用于使用不润湿压印光刻法制备粒子，如粒子制备实施例3.3和3.4中所述。 

5.2 从使用光刻法生成的模板制备全氟聚醚-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模

通过在硅晶片上旋涂SU-8光致抗蚀剂膜来使用光刻法生成用于全氟聚醚-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模制备的模板(或称“原型”)。在平底锅上于95℃下烘焙该抗蚀剂，并通过预先已形成图案的光掩膜(pre-patterned photomask)暴露。将该晶片在95℃下再次烘焙，并使用商品展开剂溶液展开以除去未经暴露的SU-8抗蚀剂。将所得有图案的表面在175℃下完全固化。该原型可用于通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-DMA倾至该原型的有图案的区域来制作有图案的模的模板。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从原型释放完全固化的PFPE-DMA模，并可通过光学显微镜成像以展示有图案的PFPE-DMA模(参见图32)。 

5.3 从自分散的烟草花叶病毒颗粒生成的模板制备全氟聚醚-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模

通过将烟草花叶病毒(TMV)颗粒分散在硅晶片上来生成用于全氟聚醚-二 甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模制备的模板(或称“原型”)(图33a)。该原型可用于通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-DMA倾至该原型的有图案的区域来制作有图案的模的模板。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从原型释放完全固化的PFPE-DMA模。然后可使用原子力显微镜证实该模的形态(图33b)。 

5.4 从自嵌段共聚物胶束生成的模板制备全氟聚醚-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模

通过将聚苯乙烯-聚异戊二烯嵌段共聚物胶束分散在新切割的云母表面上来生成用于全氟聚醚-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模制备的模板(或称“原型”)。该原型可用于通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-DMA倾至该原型的有图案的区域来制作有图案的模的模板。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从原型释放完全固化的PFPE-DMA模。然后可使用原子力显微镜证实该模的形态(图34)。 

5.5 从自刷状聚合物生成的模板制备全氟聚醚-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模

通过将聚(丙烯酸丁酯)刷状聚合物分散在新切割的云母表面上来生成用于全氟聚醚-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模制备的模板(或称“原型”)。该原型可用于通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-DMA倾至该原型的有图案的区域来制作有图案的模的模板。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从原型释放完全固化的PFPE-DMA模。然后可使用原子力显微镜证实该模的形态(图35)。 

5.6 用自蚯蚓血红蛋白生成的模板制备全氟聚醚-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模

通过将蚯蚓血红蛋白分散在新切割的云母表面上来生成用于全氟聚醚-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模制备的模板(或称“原型”)。该原型可用于通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-DMA倾至该原型的有图案的区域来制作有图案的模的模板。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然 后从该原型释放完全固化的PFPE-DMA模。然后可使用原子力显微镜证实该模的形态。 

5.7 从自有图案的DNA纳米结构生成的模板制备全氟聚醚-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模

通过将DNA纳米结构分散在新切割的云母表面上来生成用于全氟聚醚-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模制备的模板(或称“原型”)。该原型可用于通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-DMA倾至该原型的有图案的区域来制作有图案的模的模板。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该原型释放完全固化的PFPE-DMA模。然后可使用原子力显微镜证实该模的形态。 

5.8 从自碳纳米管生成的模板制备全氟聚醚-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模

通过将碳纳米管分散在二氧化硅晶片上或使其在二氧化硅晶片上生长来生成用于全氟聚醚-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)模制备的模板(或称“原型”)。该原型可用于通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-DMA倾至该原型的有图案的区域来制作有图案的模的模板。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该原型释放完全固化的PFPE-DMA模。然后可使用原子力显微镜证实该模的形态。 

                            实施例6

        制备具有多种形状和大小的单分散性纳米结构的方法

在一些实施方案中，本发明公开的主题公开了新的“自上而下”软光刻技术，其是可利用固化的PFPE系材料固有的低表面能和抗溶胀性来生成完全单独的纳米结构的不润湿压印光刻法(NoWIL)。 

本发明公开的主题提供来新的“自上而下”软光刻技术，其是可利用固化的PFPE系材料固有的低表面能和抗溶胀性来生成完全单独的纳米结构的不润湿压印光刻法(NoWIL)。不希望受到任何一个特定理论的限制，NoWIL的关键方面是弹性体模和单体或树脂滴下面的表面对于该微滴都是不润湿的。若该微滴润湿该表面，则必会存在薄的浮渣层，即使对该模施加高压力也是如此。当该弹性体模和该表面都不润湿时(即PFPE模和氟化表面)，液体被局限于仅 在模的部件中，而浮渣层则随着该弹性体模与该表面之间在轻微压力下密封而被消除。因此，本发明公开的主题首次提供了简单的一般软光刻法，其用于制备只受用于生成模的原始原型的限制的几乎任何材料、大小和形状的纳米粒子。 

使用NoWIL，从多种工程硅原型生成由三种不同聚合物构成的纳米粒子。代表性图案包括但不限于3-μm箭头(参见图11)，底为500nm而顶部收敛为＜50nm的圆锥形(参见图12)和200-nm梯形结构(参见图13)。通过用刮墨刀简单地在表面上推动就能够机械收获这些粒子确切证明了所有粒子都的确“不含浮渣”。参见图20和22。 

聚乙二醇(PEG)是对于药物递送应用而言感兴趣的材料，因为它容易获得、无毒并且是生物相容的。先前已报道了通过反相微乳生成的PEG纳米粒子作为基因递送载体的用途。K.McAllister等，JournaL the American ChemicalSociety 124，15198-15207(Dec 25，2002)。在本发明公开的主题中，NoWIL的实施使用可商购获得的PEG-二丙烯酸酯，将其与1重量％的光敏引发剂1-羟基环己基苯基酮混合。使用之前描述的二甲基丙烯酸酯官能化的PFPE寡聚体(PFPE DMA)从多种有图案的硅底材生成PFPE模。参见J.P.Rolland，E.C.Hagberg，G.M.Denison，K.R.Carter，J.M.DeSimone，AngewandteChemie-International Edition 43，5796-5799(2004)。在一个实施方案中，通过使用经氟烷基三氯甲硅烷处理的硅晶片或者通过将PFPE-DMA膜浇铸在平坦表面上并光致固化来生成平坦、均匀的不润湿表面。然后将一小滴PEG二丙烯酸酯置于该不润湿表面上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG二丙烯酸酯。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE模和平坦的不润湿底材之后，使用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察粒子。 

聚(乳酸)(PLA)及其衍生物如聚(丙交酯共乙交酯)(PLGA)因为可生物降解而对药物递送和医疗器械领域产生了相当影响。参见K.E.Uhrich，S.M.Cannizzaro，R.S.Langer，K.M.Shakesheff，Chemical Reviews 99，3181-3198(Nov，1999)；A.C.Albertsson，I.K.Varma，Biomacromolecules 4，1466-1486(Nov-Dec，2003)。与PEG系系统的情况相同，通过各种分散技术制备PLGA粒子取得了进展，其导致粒径分布并严格限于球形。参见C.Cui，S.P.Schwendeman，Langmuir 34，8426(2001)。 

本发明公开的主题说明NoWIL生成离散PLA粒子的用途，其对形状和粒径分布具有全面控制。例如，在一个实施方案中，将1g(3S)-顺式-3，6-二甲基-1，4-二噁烷-2，5-二酮在其熔解温度以上加热至110℃并将～20μL辛酸亚锡催化剂/引发剂加至该液体单体中。然后将一滴该PLA单体溶液置于预热的模塑装置中，所述模塑装置含有不润湿的平坦底材和模。如前所述，施加小的压力以推出过量的PLA单体。然后将整个装置在110℃下加热15小时，直至聚合完成。然后分离PFPE-DMA模与平坦的不润湿的底材以暴露PLA粒子。 

为进一步说明NoWIL的多能性，生成由导电聚合物聚吡咯(PPy)构成的粒子。已使用分散方法形成了PPy粒子，参见M.R.Simmons，P.A.Chaloner，S.P.Armes，Langmuir 11，4222(1995)，还使用“蜡丢失(lost-wax)”技术形成了PPy粒子，参见P.Jiang，J.F.Bertone，V.L. Colvin，Science 291，453(2001)。 

本发明公开的主题第一次说明了对PPy粒子形状和粒径分布的完全控制。已知吡咯与氧化剂如高氯酸接触时立即聚合。Dravid等已表明通过向吡咯中加入四氢呋喃(THF)可延缓该聚合。参见M.Su，M.Aslam，L.Fu，N.Q.Wu，V.P.Dravid，Applied Physics Letters 84，4200-4202(May 24，2004)。 

本发明公开的主题利用通过NoWIL形成PPy粒子中的这一性质。例如，将50μL 1∶1 v/v THF∶吡咯溶液加至50μL 70％高氯酸中。将一滴该澄清的棕色溶液(在完全聚合之前)滴入模塑装置中并施加压力以除去过量的溶液。然后将该装置置于真空烘箱中过夜以除去THF和水。使用与如前描述相同的原型制备的PPy粒子具有高保真度。 

重要的是，PLA、PEG和PPy的材料性质和聚合机制完全不同。例如，PLA是使用金属催化的开环聚合在高温下形成的高模量、半晶体聚合物，PEG是自由基光致固化的蜡质可延展固体，而PPy是使用强氧化剂聚合的导电聚合物。NoWIL可用于从这些要求非常不同的反应条件的多种类别的聚合材料制备粒子的事实强调了其通用性和重要性。 

除了其精确控制粒子的大小和形状的能力之外，NoWIL还可以温和地将药剂包封于纳米粒子中。如实施例3-14中所描述，NoWIL可用于将用CY-3荧光标记的24-mer DNA链包封于前述的200nm梯形PEG粒子中。这通过简单地将该DNA加至单体/水溶液中并将它们如所描述模塑来实现。我们能够通过使用共焦荧光显微镜观察粒子来证实包封(参见图28)。本发明描述的方法与其它包封方法相比具有明显优势，因为不需要表面活性剂、冷凝剂等。此外，制备含有DNA的单分散性200nm粒子是向制备人工病毒迈出的突破性的一 步。因此，通过该方法可包封多种生物学重要的试剂如基因片段、药物、寡核苷酸和病毒。 

该方法还可用于非生物试剂如金属纳米粒子、晶体或催化剂。此外，该系统的简单性允许通过加入其它共聚单体来直接调整粒子性质如交联点密度、电荷和组成，并允许组合生成可被定制用于特定应用的粒子制剂。 

因此，NoWIL是用于制备几乎任何大小和性质的单独的离散纳米结构的高度多能性方法。本文所述的形状是工程非任意形状。NoWIL可容易地用于模塑和复制非工程天然形状如病毒、晶体、蛋白质等。此外，该技术可从含有几乎任何负荷的多种有机和无机材料生成粒子。该方法简单、优雅，因为它不涉及复杂表面活性剂或反应条件以生成纳米粒子。最后，通过使用现有的软光刻卷绕技术(参见Y.N.Xia，D.Qin，G.M.Whitesides，Advanced Materials 8，1015-1017(Dec，1996))或丝网印刷方法，该方法可扩大到工业规模。 

                            实施例7

                    功能性全氟聚醚的合成

7.1 用作功能性PFPE的二醇Krytox (杜邦，维明顿市，特拉华州，美国)的合成

7.2 用作功能性PFPE的二醇Krytox

(杜邦，维明顿市，特拉华州，美国)的合成

7.3 用作功能性PFPE的二醇Krytox

(杜邦，维明顿市，特拉华州，美国)的合成

7.4 用作功能性PFPE的二醇Krytox

(杜邦，维明顿市，特拉华州，美国)的实施例

7.5 多臂PFPE前体的合成

其中，X包括但不限于异氰酸酯、酰氯、环氧基和卤素；R包括但不限于丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、环氧基和胺；且圆圈代表任何多官能团分子如环状化合物。PFPE可以是本文描述的任何全氟聚醚材料，包括但不限于包括以下主链结构的全氟聚醚材料： 

7.6 高度分支的PFPE前体的合成

交联的高度分支的PFPE网状物 

其中，PFPE可以是本文描述的任何全氟聚醚材料，包括但不限于包括以下主链结构的全氟聚醚材料： 

                            实施例8

            用于可水解PRINT粒子的可降解交联剂的合成

使用Li等，Macromolecules 2005，38，8155-8162中描述的方法，从2-羟基乙烷二硫化物和甲基丙烯酰氯(路线8)合成双(甲基丙烯酸亚乙酯)二硫化物(DEDSMA)。类似地，从双(8-羟基-3，6-二氧杂辛基)二硫化物合成双(8-羟基-3，6-二氧杂辛基甲基丙烯酸酯)二硫化物(TEDSMA)(Lang等，Langmuir 1994，10，197-210)。将甲基丙烯酰氯(0.834g，8mmol)缓缓加至在冰浴中冷却的、搅拌中的双(8-羟基-3，6-二氧杂辛基)二硫化物(0.662g，2mmol)和三乙胺(2mL)在乙腈(30mL)中的溶液中。将反应物温至室温并搅拌16小时。用5％NaOH溶液(50mL)稀释混合物并再搅拌1小时。用2×60mL二氯甲烷萃取混合物，用3×100mL 1M NaOH洗涤有机层，用无水K₂CO₂干燥，并过滤。除去溶剂，得到0.860g TEDSMA，为淡黄色油。¹H NMR(CDCl₃)δ＝6.11(2H，s)，5.55(2H，s)，4.29(4H，t)，3.51-3.8(16H，m)，2.85(4H，t)，1.93(6H，s)。 

                         路线8

8.1 2μm带正电的DEDSMA粒子的制备

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有2μm矩形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，制备由丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(24.4mg)、DEDSMA(213.0mg)、Polyflour 570(2.5mg)、二乙氧基苯乙酮(5.0mg)、甲醇(39.0mg)、乙腈(39.0mg)、水(8.0mg)和N，N-二甲基甲酰胺(6.6mg)构成的混合物。将该混合物直接点至有图案的PFPE-DMA表面上，并用另一个没有图案的PFPE-DMA表面覆盖。将模和表面置于模塑装置中，用N₂清洗10分钟，并置于至少500N/cm²的压力下2小时。然后在保持氮气清洗下将整个装置暴露于UV光(λ＝365nm)40分钟。使用氰基丙烯酸酯粘合剂在载玻片上收获DEDSMA粒子。通过用丙酮溶解粘合剂层然后离心悬浮的粒子来纯化粒子(参见图62和63)。 

8.2 在2μm带正电的DEDSMA粒子内包封钙黄绿素

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有2μm矩形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，制备由丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(3.4mg)、DEDSMA(29.7mg)、钙黄绿素(0.7mg)、Polyflour 570(0.35mg)、二乙氧基苯乙酮(0.7mg)、甲醇(5.45mg)、乙腈(5.45mg)、水(1.11mg)和N，N-二甲基甲酰胺(6.6mg)构成的混合物。将该混合物直接点至有图案的PFPE-DMA表面上，并用另一个没有图案的PFPE-DMA表面覆盖。将模和表面置于模塑装置中，用N₂清洗10分钟，并置于至少500N/cm²的压力下2小时。然后在保持氮气清洗下将整个装置暴露于UV光(λ＝365nm)40分钟。使用氰基丙烯酸酯粘合剂在载玻片上收获含钙黄绿素的DEDSMA粒子。通过用丙酮溶解粘合剂层然后离心悬浮的粒子来纯化粒子(参见图64)。 

8.3 向荷电的DEDSMA粒子中包封质粒DNA

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有2μm矩形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将0.5μg荧光素标记的质粒DNA(Mirus Biotech)(在TE缓冲液中的0.25μg/μL溶液的形式)和2.0μg pSV β-半乳糖苷酶控制载体(Promega)(在TE缓冲液中的1.0μg/μL溶液的形式)先后加至由丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(1.44mg)、DEDSMA(12.7mg)、Polyflour 570(Polysciences，0.08mg)、1-羟基环己基苯基酮(0.28mg)、甲醇(5.96mg)、乙腈(5.96mg)、水(0.64mg)和N，N-二甲基甲酰胺(14.16mg)构成的混合物中。将该混合物直接点至有图案的PFPE-DMA表面上，并用另一个没有图案的PFPE-DMA表面覆盖。将模和表面置于模塑装置中，用N₂清洗10分钟，并置于至少500N/cm²的压力下2小时。然后在保持氮气清洗下将整个装置暴露于UV光(λ＝365nm)40分钟。使用氰基丙烯酸酯粘合剂在载玻片上收获这些粒子。通过用丙酮溶解粘合剂层然后离心悬浮的粒子来纯化粒子(参见图65)。 

8.4 向PEG粒子中包封质粒DNA

通过将含有1-羟基环己基苯基酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有2μm矩形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。使用聚(二甲基硅氧烷)模将液体PFPE-DMA局限于期望的区域中。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将0.5μg荧光素标记的质粒DNA(Mirus Biotech)(在TE缓冲液中的0.25μg/μL溶液的形式)和2.0μg pSV β-半乳糖苷酶控制载体(Promega)(在TE缓冲液中的1.0μg/μL溶液的形式)先后加至由丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(1.2mg)、聚乙二醇二丙烯酸酯(n＝9)(10.56mg)、Polyflour 570(Polysciences，0.12mg)、二乙氧基苯乙酮(0.12mg)、甲醇(1.5mg)、水(0.31mg)和N，N-二甲基甲酰胺(7.2mg)构成的混合物中。将该混合物直接点至有图案的PFPE-DMA表面上，并用另一个没有图案的PFPE-DMA表面覆盖。将模和表面置于模塑装置中，用N₂清洗10分钟，并置于至少500N/cm²的压力下2小时。然后在保持氮气清洗下将整个装置暴露于UV光(λ＝365nm)40分钟。使用氰基丙烯酸酯粘合剂在载玻片上收获这些粒子。通过用丙酮溶解粘合剂层然后离心悬浮的粒子来纯化粒子(参见图66)。 

以下文献可能提供补充本文实施例的一些技术和参数的信息和技术，因此这些全文文献引入本文作为参考，包括其中引用的全部文献：Li，Y.和Armes，S.P.Synthesis and Chemical Degradation of Branched Vinyl Polymers Prepared viaATRP：Use of a Cleavable Disulfide-Based Branching Agent.Macromolecules2005；38：8155-8162；和Lang，H.，Duschl，C.和Vogel，H.(1994)，A new class ofthiolipids for the attachment of lipid bilayers on gold surfaces.Langmuir 10，197-210。 

                             实施例9

                    PRINT粒子的细胞摄取-电荷的影响

9.1 200nm荧光标记的中性圆柱形PEG粒子的制备

通过将含有2，2-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200nm圆柱形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图67)。然后将该装置用氮气清洗10分钟，之后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与28重量％的PEG甲基丙烯酸酯(n＝9)、2重量％ 的偶氮二异丁腈(AIBN)和0.25重量％的若丹明甲基丙烯酸酯混合。通过用含有2，2-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)涂层载玻片来生成平坦、均匀的不润湿表面。然后将该载玻片用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)。从该载玻片释放完全固化的平坦PFPE-DMA底材。随后，将0.1mL单体混合物均匀点至该平坦的PFPE-DMA表面上，并将有图案的PFPE-DMA模置于其上。然后将表面和模置于模塑装置中并施加少量压力以除去任何过量的单体溶液。然后将整个装置用氮气清洗10分钟，任何在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE-DMA模和底材之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察中性PEG纳米粒子。收获方法始于将氰基丙烯酸酯单体薄层喷雾至填充了粒子的PFPE-DMA模上。将该PFPE-DMA模立即置于载玻片上，并使氰基丙烯酸酯以阴离子方式聚合1分钟。移出模，粒子嵌在可溶性粘合剂层中(参见图68)，其在将可溶性粘合剂聚合物层溶解于丙酮中时提供单独的收获的胶态粒子分散体。嵌在收获层中或分散在丙酮中的粒子可通过SEM看到。溶解的聚(氰基丙烯酸酯)可与粒子一起留在溶液中，或者可通过离心除去。 

9.2 200nm荧光标记的带有14重量％阳离子电荷的圆柱形PEG粒子的制备

通过将含有2，2-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200nm圆柱形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图67)。然后将该装置用氮气清洗10分钟，之后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与14重量％的PEG甲基丙烯酸酯(n＝9)、14重量％的2-丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(AETMAC)、2重量％的偶氮二异丁腈(AIBN)和0.25重量％的若丹明甲基丙烯酸酯混合。通过用含有2，2-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)涂层载玻片来生成平坦、均匀的不润湿表面。然后将该载玻片用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)。从该载玻片释放完全固化的平坦PFPE-DMA底材。随后，将0.1mL单体混合物均匀点至平坦的PFPE-DMA表面上，然后将有图案的PFPE-DMA模置于其上。然后将表面和模置于模塑装置中并施加少量压力以除去任何过量的单体溶液。将整个装置用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE-DMA模和底材之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察带阳离子电荷的PEG纳米粒子。收获方法始于将氰基丙烯酸酯单体薄层喷雾至填充了粒子的PFPE-DMA模上。将该 PFPE-DMA模立即置于载玻片上，并使氰基丙烯酸酯以阴离子方式聚合1分钟。移出模，粒子嵌在可溶性粘合剂层中(参见图68)，其在将可溶性粘合剂聚合物层溶解于丙酮中时提供单独的收获的胶态粒子分散体。嵌在收获层中或分散在丙酮中的粒子可通过SEM看到。溶解的聚(氰基丙烯酸酯)可与粒子一起留在溶液中，或者可通过离心除去。 

9.3 200nm荧光标记的带有28重量％阳离子电荷的圆柱形PEG粒子的制备

通过将含有2，2-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200nm圆柱形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图67)。然后将该装置用氮气清洗10分钟，之后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与28重量％的2-丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(AETMAC)、2重量％的偶氮二异丁腈(AIBN)和0.25重量％的若丹明甲基丙烯酸酯混合。通过用含有2，2-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)涂层载玻片来生成平坦、均匀的不润湿表面。然后将该载玻片用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)。从该载玻片释放完全固化的平坦PFPE-DMA底材。随后，将0.1mL单体混合物均匀点至平坦的PFPE-DMA表面上，然后将有图案的PFPE-DMA模置于其上。然后将表面和模置于模塑装置中并施加少量压力以除去任何过量的单体溶液。将整个装置用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE-DMA模和底材之后，使用扫描电子显微镜(SEM)观察带阳离子电荷的PEG纳米粒子。收获方法始于将氰基丙烯酸酯单体薄层喷雾至填充了粒子的PFPE-DMA模上。将该PFPE-DMA模立即置于载玻片上，并使氰基丙烯酸酯以阴离子方式聚合1分钟。移出模，粒子嵌在可溶性粘合剂层中(参见图68)，其在将可溶性粘合剂聚合物层溶解于丙酮中时提供单独的收获的胶态粒子分散体。嵌在收获层中或分散在丙酮中的粒子可通过SEM看到。溶解的聚(氰基丙烯酸酯)可与粒子一起留在溶液中，或者可通过离心除去。 

9.4 200nm中性圆柱形PEG PRINT粒子的细胞摄取

将使用PRINT制备的200nm中性圆柱形PEG粒子(长宽比＝1∶1，200nm×200nm粒子)分散在250μL水中，待用于细胞摄取实验中。将这些粒子暴露于NIH 3T3(小鼠胚胎)细胞，粒子终浓度为60μg/mL。将粒子与细胞在5％ CO₂ 37℃下培养4小时。然后通过共焦显微镜鉴别细胞特征(参见图69)并使用MTT 测定法评价细胞毒性(参见图70)。 

9.5 200nm带有14重量％阳离子电荷的圆柱形PEG PRINT粒子的细胞摄取

将使用PRINT制备的200nm带有14重量％阳离子电荷的圆柱形PEG粒子(长宽比＝1∶1，200nm×200nm粒子)分散在250μL水中，待用于细胞摄取实验中。将这些粒子暴露于NIH 3T3(小鼠胚胎)细胞，粒子终浓度为60μg/mL。将粒子与细胞在5％ CO₂ 37℃下培养4小时。然后通过共焦显微镜鉴别细胞特征(参见图69)并使用MTT测定法评价细胞毒性(参见图70)。 

9.6 200nm带有28重量％阳离子电荷的圆柱形PEG PRINT粒子的细胞摄取

将使用PRINT制备的200nm带有28重量％阳离子电荷的圆柱形PEG粒子(长宽比＝1∶1，200nm×200nm粒子)分散在250μL水中，待用于细胞摄取实验中。将这些粒子暴露于NIH 3T3(小鼠胚胎)细胞，粒子终浓度为60μg/mL。将粒子与细胞在5％ CO₂ 37℃下培养4小时。然后通过共焦显微镜鉴别细胞特征(参见图69)并使用MTT测定法评价细胞毒性(参见图70)。 

                        实施例10

                PRINT粒子的细胞摄取-大小的影响

10.1 荧光标记的带有14重量％阳离子电荷的圆柱形PEG粒子的制备-重复

通过将含有2，2-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200nm圆柱形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模(参见图67)。然后将该装置用氮气清洗10分钟，之后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与14重量％的PEG甲基丙烯酸酯(n＝9)、14重量％的2-丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(AETMAC)、2重量％的偶氮二异丁腈(AIBN)和0.25重量％的若丹明甲基丙烯酸酯混合。通过用含有2，2-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)涂层载玻片来生成平坦、均匀的不润湿表面。然后将该载玻片用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)。从该载玻片释放完全固化的平坦PFPE-DMA底材。随后，将0.1mL单体混合物均匀点至平坦的PFPE-DMA表面上，然后将有图案的PFPE-DMA模置于其上。然后将表面和模置于模塑装置中并施加少量压力以除去任何过量的单体溶液。将整个装置用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE-DMA模和底材之后，使 用扫描电子显微镜(SEM)观察带阳离子电荷的PEG纳米粒子。收获方法始于将氰基丙烯酸酯单体薄层喷雾至填充了粒子的PFPE-DMA模上。将该PFPE-DMA模立即置于载玻片上，并使氰基丙烯酸酯以阴离子方式聚合1分钟。移出模，粒子嵌在可溶性粘合剂层中(参见图68)，其在将可溶性粘合剂聚合物层溶解于丙酮中时提供单独的收获的胶态粒子分散体。嵌在收获层中或分散在丙酮中的粒子可通过SEM看到。溶解的聚(氰基丙烯酸酯)可与粒子一起留在溶液中，或者可通过离心除去。 

10.2 荧光标记的带有14重量％阳离子电荷的2μm×2μm×1μm立方体PEG粒子的制备

通过将含有2，2-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有2μm×2μm×1μm立方体形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。然后将该装置用氮气清洗10分钟，之后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与14重量％的PEG甲基丙烯酸酯(n＝9)、14重量％的2-丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(AETMAC)、2重量％的偶氮二异丁腈(AIBN)和0.25重量％的若丹明甲基丙烯酸酯混合。通过用含有2，2-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)涂层载玻片来生成平坦、均匀的不润湿表面。然后将该载玻片用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)。从该载玻片释放完全固化的平坦PFPE-DMA底材。随后，将0.1mL单体混合物均匀点至平坦的PFPE-DMA表面上，然后将有图案的PFPE-DMA模置于其上。然后将表面和模置于模塑装置中并施加少量压力以除去任何过量的单体溶液。将整个装置用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE-DMA模和底材之后，使用扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜和荧光显微镜(激发λ＝526nm，发射λ＝555nm)观察带阳离子电荷的PEG纳米粒子。收获方法始于将氰基丙烯酸酯单体薄层喷雾至填充了粒子的PFPE-DMA模上。将该PFPE-DMA模立即置于载玻片上，并使氰基丙烯酸酯以阴离子方式聚合1分钟。移出模，粒子嵌在可溶性粘合剂层中，其在将可溶性粘合剂聚合物层溶解于丙酮中时提供单独的收获的胶态粒子分散体。嵌在收获层中或分散在丙酮中的粒子可通过SEM看到。溶解的聚(氰基丙烯酸酯)可与粒子一起留在溶液中，或者可通过离心除去。 

10.3 荧光标记的带有14重量％阳离子电荷的5μm×5μm×5μm立方体PEG粒子的制备

通过将含有2，2-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有5μm×5μm×5μm立方体形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。然后将该装置用氮气清洗10分钟，之后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与14重量％的PEG甲基丙烯酸酯(n＝9)、14重量％的2-丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(AETMAC)、2重量％的偶氮二异丁腈(AIBN)和0.25重量％的若丹明甲基丙烯酸酯混合。通过用含有2，2-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)涂层载玻片来生成平坦、均匀的不润湿表面。然后将该载玻片用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)。从该载玻片释放完全固化的平坦PFPE-DMA底材。随后，将0.1mL单体混合物均匀点至平坦的PFPE-DMA表面上，然后将有图案的PFPE-DMA模置于其上。然后将表面和模置于模塑装置中并施加少量压力以除去任何过量的单体溶液。将整个装置用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)10分钟。在分离PFPE-DMA模和底材之后，使用扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜和荧光显微镜(激发λ＝526nm，发射λ＝555nm)观察带阳离子电荷的PEG纳米粒子。收获方法始于将氰基丙烯酸酯单体薄层喷雾至填充了粒子的PFPE-DMA模上。将该PFPE-DMA模立即置于载玻片上，并使氰基丙烯酸酯以阴离子方式聚合1分钟。移出模，粒子嵌在可溶性粘合剂层中，其在将可溶性粘合剂聚合物层溶解于丙酮中时提供单独的收获的胶态粒子分散体。嵌在收获层中或分散在丙酮中的粒子可通过SEM看到。溶解的聚(氰基丙烯酸酯)可与粒子一起留在溶液中，或者可通过离心除去。 

10.4 200nm带有14重量％阳离子电荷的圆柱形PEG PRINT粒子的细胞摄取-重复

将使用PRINT制备的200nm带有14重量％阳离子电荷的圆柱形PEG粒子(长宽比＝1∶1，200nm×200nm粒子)分散在250μL水中，待用于细胞摄取实验中。将这些粒子暴露于NIH 3T3(小鼠胚胎)细胞，粒子终浓度为60μg/mL。将粒子与细胞在5％ CO₂ 37℃下培养4小时。然后通过共焦显微镜鉴别细胞特征(参见图71)。 

10.5 带有14重量％阳离子电荷的2μm×2μm×1μm立方体PEG PRINT粒子的细胞摄取

将使用PRINT制备的带有14重量％阳离子电荷的2μm×2μm×1μm立方体PEG粒子分散在250μL水中，待用于细胞摄取实验中。将这些粒子暴露于NIH 3T3(小鼠胚胎)细胞，粒子终浓度为60μg/mL。将粒子与细胞在5％ CO₂ 37℃下培养4小时。然后通过共焦显微镜鉴别细胞特征(参见图71)。 

10.6 带有14重量％阳离子电荷的5μm×5μm×5μm立方体形PEG PRINT粒子的细胞摄取

将使用PRINT制备的带有14重量％阳离子电荷的5μm×5μm×5μm立方体PEG粒子分散在250μL水中，待用于细胞摄取实验中。将这些粒子暴露于NIH 3T3(小鼠胚胎)细胞，粒子终浓度为60μg/mL。将粒子与细胞在5％ CO₂ 37℃下培养4小时。然后通过共焦显微镜鉴别细胞特征(参见图71)。 

                           实施例11

                    DEDSMA PRINT粒子的细胞摄取

11.1 DEDSMA PRINT粒子的细胞摄取

将使用PRINT制备的DEDSMA粒子分散在250μL水中，待用于细胞摄取实验中。将这些粒子暴露于NIH 3T3(小鼠胚胎)细胞，粒子终浓度为60μg/mL。将粒子与细胞在5％ CO₂ 37℃下培养4小时。然后通过共焦显微镜鉴别细胞特征。 

                            实施例12

                        放射性标记PRINT粒子

12.1 ¹⁴C放射性标记的2μm×2μm×1μm立方体PRINT粒子的合成 

通过将含有2，2-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有2μm×2μm×1μm立方体形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。然后将该装置用氮气清洗10分钟，之后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与30重量％的甲基丙烯酸2-氨基乙酯盐酸盐(AEM)和1重量％的2，2-二乙氧基苯乙酮混合。通过喷雾用异丙醇稀释(10X)的单体混合物来将单体溶液施加于模上。将聚乙烯片置于该模上，并用 辊推出残余的气泡。将该片以1英寸/分钟的速率从该模上缓慢拉回。然后将该模用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)。收获方法始于将氰基丙烯酸酯单体薄层喷雾至填充了粒子的PFPE-DMA模上。将该PFPE-DMA模立即置于载玻片上，并使氰基丙烯酸酯以阴离子方式聚合1分钟。移出模，粒子嵌在可溶性粘合剂层中，其在将可溶性粘合剂聚合物层溶解于丙酮中时提供单独的收获的胶态粒子分散体。嵌在收获层中或分散在丙酮中的粒子可通过SEM和光学显微镜看到。溶解的聚(氰基丙烯酸酯)可与粒子一起留在溶液中，或者可通过离心除去。然后在三乙胺和4-二甲氨基吡啶的存在下将干燥纯化的粒子暴露于在干燥二氯甲烷中的¹⁴C-乙酸酐24小时(参见图72)。通过离心除去未反应的试剂。通过在闪烁瓶中测量发射的放射能来监测反应效率。 

12.2 ¹⁴C放射性标记的200nm圆柱形PRINT粒子的合成 

通过将含有2，2-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200nm圆柱形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。然后将该装置用氮气清洗10分钟，之后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)10分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与30重量％的甲基丙烯酸2-氨基乙酯盐酸盐(AEM)和1重量％的2，2-二乙氧基苯乙酮混合。通过喷雾用异丙醇稀释(10X)的单体混合物来将单体溶液施加于模上。将聚乙烯片置于该模上，并用辊推出残余的气泡。将该片以1英寸/分钟的速率从该模上缓慢拉回。然后将该模用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下施加UV光(λ＝365nm)。收获方法始于将氰基丙烯酸酯单体薄层喷雾至填充了粒子的PFPE-DMA模上。将该PFPE-DMA模立即置于载玻片上，并使氰基丙烯酸酯以阴离子方式聚合1分钟。移出模，粒子嵌在可溶性粘合剂层中，其在将可溶性粘合剂聚合物层溶解于丙酮中时提供单独的收获的胶态粒子分散体。嵌在收获层中或分散在丙酮中的粒子可通过SEM看到。溶解的聚(氰基丙烯酸酯)可与粒子一起留在溶液中，或者可通过离心除去。然后在三乙胺和4-二甲氨基吡啶的存在下将干燥纯化的粒子暴露于在干燥二氯甲烷中的¹⁴C-乙酸酐24小时(参见图72)。通过离心除去未反应的试剂。通过在闪烁瓶中测量发射的放射能来监测反应效率。 

12.3 悬挂钆的PEG粒子的制备

通过将含有2，2’-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾 至有3×3×11um柱形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂2，2’-二乙氧基苯乙酮、20μL氯仿、70μL PEG二丙烯酸酯单体和30uL DPTA-PEG-丙烯酸酯混合。通过将含有2，2’-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至硅晶片上，然后将其在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟来生成平坦、均匀的不润湿表面。随后，将50μL PEG二丙烯酸酯溶液置于该不润湿表面上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯溶液。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟。在分离PFPE模之后，观察粒子。使用牺牲粘合剂层收获粒子并通过DIC显微镜证实。随后用Gd(NO₃)₃水溶液处理这些粒子。然后将这些粒子分散在琼脂糖凝胶中并使用Siemens Allegra 3T头型磁共振仪器检测T1加权图像(参见图73)。 

12.4 形成含有CDI连接剂的粒子

通过将含有2，2’-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200nm形状图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。然后将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂2，2’-二乙氧基苯乙酮混合。将70μL PEG二丙烯酸酯单体和30uL CDI-PEG单体混合。具体而言，通过将1，1’-羰基二咪唑(CDI)加至PEG(n＝400)单甲基丙烯酸酯在氯仿中的溶液中来制备CDI-PEG单体。将该溶液搅拌过夜。然后通过用冷水萃取来进一步纯化该溶液。然后通过真空分离所得的CDI-PEG单甲基丙烯酸酯。通过将含有2，2’-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至硅晶片上，然后将其在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟来生成平坦、均匀的不润湿表面。随后，将50μL PEG二丙烯酸酯溶液置于该不润湿表面上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯溶液。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟。在分离PFPE模之后，观察粒子。使用牺牲粘合剂层收获粒子并通过DIC显微镜证实。这些粒子可用于向粒子上连接含胺的靶点(参见图74)。 

12.5 将抗生物素蛋白连接在CDI连接剂上

通过将含有2，2’-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200nm形状图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂2，2’-二乙氧基苯乙酮混合。将70μL PEG二丙烯酸酯单体和30uL CDI-PEG单体混合。具体而言，通过将1，1’-羰基二咪唑(CDI)加至PEG(n＝400)单甲基丙烯酸酯在氯仿中的溶液中来制备CDI-PEG单体。将该溶液搅拌过夜。然后通过用冷水萃取来进一步纯化该溶液。然后通过真空分离所得的CDI-PEG单甲基丙烯酸酯。通过将含有2，2’-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至硅晶片上，然后将其在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟来生成平坦、均匀的不润湿表面。随后，将50μL PEG二丙烯酸酯溶液置于该不润湿表面上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯溶液。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟。在分离PFPE模之后，观察粒子。使用牺牲粘合剂层收获粒子并通过DIC显微镜证实。随后用荧光标记的抗生物素蛋白水溶液处理这些含有CDI连接剂基团的粒子。将这些粒子在室温下搅拌4小时。然后通过离心分离这些粒子，并用去离子水洗涤。通过共焦显微镜证实了连接(参见图75)。 

12.6 靶向于HER2受体的PEG粒子的制备

通过将含有2，2’-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200nm形状图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂2，2’-二乙氧基苯乙酮混合。将70μL PEG二丙烯酸酯单体和30uL CDI-PEG单体混合。具体而言，通过将1，1’-羰基二咪唑(CDI)加至PEG(n＝400)单甲基丙烯酸酯在氯仿中的溶液中来制备CDI-PEG单体。将该溶液搅拌过夜。然后通过用冷水萃取来进一步纯化该溶液。然后通过真空分离所得的CDI-PEG单甲基丙烯酸酯。通过将含有2，2’-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至硅晶片上，然后将其在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟来生成平坦、均匀的不润湿表面。随后，将50μL PEG二丙烯酸酯溶液置于该不润湿表面上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材 置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯溶液。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟。在分离PFPE模之后，观察粒子。使用牺牲粘合剂层收获粒子并通过DIC显微镜证实。随后用荧光标记的抗生物素蛋白水溶液处理这些含有CDI连接剂基团的粒子。将这些粒子在室温下搅拌4小时。然后通过离心分离这些粒子，并用去离子水洗涤。然后用生物素化的FAB片段处理这些抗生物素蛋白标记的粒子。通过共焦显微镜证实了连接(参见图76)。 

12.7 靶向于非何杰金淋巴瘤的PEG粒子的制备

通过将含有2，2’-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200nm形状图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂2，2’-二乙氧基苯乙酮混合。将70μL PEG二丙烯酸酯单体和30uL CDI-PEG单体混合。具体而言，通过将1，1’-羰基二咪唑(CDI)加至PEG(n＝400)单甲基丙烯酸酯在氯仿中的溶液中来制备CDI-PEG单体。将该溶液搅拌过夜。然后通过用冷水萃取来进一步纯化该溶液。然后通过真空分离所得的CDI-PEG单甲基丙烯酸酯。通过将含有2，2’-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至硅晶片上，然后将其在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟来生成平坦、均匀的不润湿表面。随后，将50μL PEG二丙烯酸酯溶液置于该不润湿表面上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯溶液。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟。在分离PFPE模之后，观察粒子。使用牺牲粘合剂层收获粒子并通过DIC显微镜证实。随后用荧光标记的抗生物素蛋白水溶液处理这些含有CDI连接剂基团的粒子。将这些粒子在室温下搅拌4小时。然后通过离心分离这些粒子，并用去离子水洗涤。然后用生物素化的SUP-B8(对称为独特型的特异性表面免疫球蛋白(sIg)具有特异性的肽，该slg与患者的所有非肿瘤细胞的slg都不同)处理这些抗生物素蛋白标记的粒子(参见图77)。 

12.8 控制的筛密度：仿真研究和细胞摄取/MTT测定法

通过将含有2，2’-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有3×3×11um柱形图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。将 该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂2，2’-二乙氧基苯乙酮混合。将56μL PEG二丙烯酸酯单体、19uL PEG单甲基丙烯酸酯、10ug 2-丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(AETMAC)和23uL阿霉素(26mg/mL)混合。通过将含有2，2’-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至硅晶片上，然后将其在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟来生成平坦、均匀的不润湿表面。随后，将50μL PEG二丙烯酸酯溶液置于该不润湿表面上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯溶液。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟。在分离PFPE模之后，观察粒子。使用牺牲粘合剂层收获粒子并通过DIC显微镜证实。然后将这些粒子分散在水溶液中并暴露于NIH 3T3小鼠胚胎成纤维细胞系，纳米粒子浓度为50ug/mL。将粒子和细胞在5％ CO₂ 37℃下培养48小时。然后通过共焦和MTT测定法鉴别细胞特征。 

12.9 通过浸蘸方法制备粒子

将有3×3×8μm有图案的凹槽(5106)的大小为0.5×3cm的模(5104)浸蘸入含有98％ PEG-二丙烯酸酯和2％光敏引发剂溶液的小瓶(5102)中。30秒钟后，将模以约1mm/秒的速率抽回。该方法图示于图51中。接下来，将模置于UV烘箱中，用氮气清洗15分钟，然后固化15分钟。然后使用氰基丙烯酸酯粘合剂在载玻片上收获粒子。未检测到浮渣，且使用光学显微镜证实了粒子的单分散性，如图54中的图像中所示。此外，如图54中所示，凹槽中含有的材料与凹槽壁形成弯液面，如参考编号5402所示。这一弯液面在固化时在一部分粒子上形成透镜。 

12.10 通过微滴移动制备粒子

将有5×5×10μm图案凹槽(5206)的直径6英寸的模(5200)置于与水平面成20度角的斜面上(5210)。接下来，将一套100微升的滴(5204)置于模表面的较高端上。每个滴从模上滑下，在迹线上留下被填充的凹槽(5208)。该方法图示于图52中。 

在所有滴都到达模的较低端之后，将模置于UV烘箱中，用氮气清洗15分钟，然后固化15分钟。然后使用氰基丙烯酸酯粘合剂在载玻片上收获粒子。未检测到浮渣，并且首先使用光学显微镜(图55)然后通过扫描电子显微镜(图 55)证实了粒子的单分散性。此外，如图55中所示，凹槽中含有的材料与凹槽壁形成弯液面，如参考编号5402所示。这一弯液面在固化时在一部分粒子上形成透镜。 

                            实施例13

                           对照小鼠研究

通过将含有2，2’-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200nm形状图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。将该装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟。然后从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模。另外，将聚(乙二醇)(PEG)二丙烯酸酯(n＝9)与1重量％的光敏引发剂2，2’-二乙氧基苯乙酮混合。将70μL PEG二丙烯酸酯单体和30uL CDI-PEG单体混合。具体而言，通过将1，1’-羰基二咪唑(CDI)加至PEG(n＝400)单甲基丙烯酸酯在氯仿中的溶液中来制备CDI-PEG单体。将该溶液搅拌过夜。然后通过用冷水萃取来进一步纯化该溶液。然后通过真空分离所得的CDI-PEG单甲基丙烯酸酯。通过将含有2，2’-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至硅晶片上，然后将其在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟来生成平坦、均匀的不润湿表面。随后，将50μL PEG二丙烯酸酯溶液置于该不润湿表面上并将有图案的PFPE模置于其上。然后将该底材置于模塑装置中并施加小的压力以推出过量的PEG-二丙烯酸酯溶液。然后将整个装置在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)15分钟。在分离PFPE模之后，观察粒子。使用牺牲粘合剂层收获粒子并通过DIC显微镜证实。随后用荧光标记的抗生物素蛋白水溶液处理这些含有CDI连接剂基团的粒子。将这些粒子在室温下搅拌4小时。然后通过离心分离这些粒子，并用去离子水洗涤。然后用生物素处理这些抗生物素蛋白标记的粒子。每隔14天向4只Neu转基因小鼠给药溶液(2.5mg抗生物素蛋白/生物素纳米粒子/200uL盐水)(2.5mg抗生物素蛋白/生物素纳米粒子/200uL盐水)，给药两个周期(共28天)，对照组4只Neu转基因小鼠每隔14天给药200uL盐水，给药两个周期(共28天)。两组小鼠的给药都似乎没有产生副作用。 

                        实施例14

                        粒子制备

14.1 合成用于药代动力学的200nm阳离子PEG粒子

通过将含有2，2’-二乙氧基苯乙酮的PFPE-二甲基丙烯酸酯(PFPE-DMA)倾至有200nm形状图案的硅底材上来生成有图案的全氟聚醚(PFPE)模。将该装置用氮气清洗10分钟，然后在氮气清洗下暴露于UV光(λ＝365nm)6分钟。从该硅原型释放完全固化的PFPE-DMA模，并用空气吹洗除去灰尘。另外，制备含有84mol％ PEG二丙烯酸酯、5mol％PEG单丙烯酸酯、10mol％甲基丙烯酸氨基乙酯盐酸盐和1mol％光敏引发剂的溶液。将模置于通风橱中并将水凝胶单体溶液雾化至模上。然后在模上放置聚乙烯片并用辊施加手工压力除去气泡。缓慢移出聚乙烯覆盖物以填充粒子室。将模/溶液组合置于UV固化室中，用氮气清洗10分钟，并UV固化8分钟。将粒子/模组合置于旋涂器中，旋涂器以约1000rpm启动。将约20ml硝酸纤维素置于旋转模的中心，并在旋转下使之固化1分钟。然后从模上小心剥离其上附有粒子的硝酸纤维素并将其置于小瓶中。然后加入丙酮以溶解纤维素并留下粒子。通过离心纯化粒子，然后通过100目筛拉紧。小心吸出剩余的丙酮并在氮气下干燥粒子。 

14.2 200nm三丙烯酸酯粒子的合成

通过将含有0.1％光敏引发剂二乙氧基苯乙酮(DEAP)的末端官能化的PFPE二甲基丙烯酸酯前体加至含有200×200×200nm柱的原型模板上来制备适于PRINT制造200×200×200nm粒子的模。将该遥爪PFPE前体在氮气掩护下UV聚合成交联橡胶(所述“模”)。然后将模从原型上剥离，暴露出模中的200×200×200nm有图案的腔。然后将1份含有10％DEAP(“三丙烯酸酯树脂”)的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯溶于10份甲醇中，并喷涂至模的有图案的一面，直至完全覆盖。将聚乙烯薄片置于模的有图案的一面上，并通过手动施加少量压力来密封模。然后将聚乙烯片缓慢从模上剥离(～1mm/sec)，使模中发生腔的毛细填充。过量的三丙烯酸酯树脂聚集在PFPE/聚乙烯界面上，并随着聚乙烯片的剥离而从模除去。一旦将聚乙烯片完全从模剥离后，就从模除去任何残留的肉眼可见的三丙烯酸酯树脂微滴。然后将填充模中有图案的腔的三丙烯酸酯树脂在氮气掩护下UV聚合约5分钟。然后将火胶棉溶液(FisherScientific)旋转浇铸至模的有图案的一面以制备结实的硝酸纤维素系膜。然后将该膜从模上剥离以通过向硝酸纤维素膜的粘附转移来移出粒子。然后将硝酸 纤维素膜溶于丙酮中。通过重复将粒子沉淀、滗出硝酸纤维素/丙酮溶液并将粒子重新悬浮于纯丙酮中的方法来纯化粒子。重复该方法直至全部硝酸纤维素都与粒子分离。 

                          实施例15

                          聚合物合成

15.1 PFPE二尿烷二甲基丙烯酸酯的合成

首先，量出50mL(0.0125mol)ZDOL 4000并将其加至已在烘箱中充分干燥的250mL三颈圆底烧瓶中。向其中加入50mL Solkane(1，1，1-3，3-五氟丁烷)。在烧瓶上装上冷凝器、橡胶隔、磁力搅拌子，并配备氮气清洗装置。在稳定的氮气清洗下，将烧瓶清洗10分钟。向该澄清溶液中注入3.879g(0.025mol)(3.54mL)甲基丙烯酸2-异氰酸根合乙酯(EIM)。随后，将0.2重量％(～0.1mL)的二丁基二乙酸锡催化剂加至溶液中。或者，可以加入叔胺催化剂如DABCO^TM，典型浓度为1重量％。将溶液加热至50℃，并在缓慢、恒定的氮气清洗下回流2-6小时。将烧瓶从热源上移出，并向烧瓶中加入25mL Solkane以进一步稀释溶液。 

接下来，使用中性氧化铝制备闪蒸柱(闪蒸柱的目的是除去残余的催化剂和任何未反应的EIM)。柱直径通常为24mm，并填充有～15cm氧化铝。首先通过流过～50mL Solkane直至其开始从柱中滴出来润湿氧化铝。然后使稀释的反应溶液在轻微氮气压力下通过柱。 

向纯化的溶液中加入0.5g(0.1-1.0重量％，相对于ZDOL)光敏引发剂(特别有用的光敏引发剂包括：1-羟基环己基苯基酮、二乙氧基苯乙酮和二甲氧基苯基苯乙酮)，搅拌直至完全溶解。通过旋转蒸发从溶液除去大部分Solkane。通过在搅拌下将烧瓶置于真空下3小时来除去残余的微量。随着不混溶的光敏引发剂析出，澄清溶液将变为浑浊混合物。该方法保证最大量的光敏引发剂溶于PFPE油中。 

最后，将浑浊的油通过0.22μm聚(醚砜)滤膜。在真空过滤容器底部收集澄清的水白色粘性油。 

15.2 PFPE链延长的二尿烷二甲基丙烯酸酯的合成

首先，量出50g(0.0125mol)ZDOL 4000并将其加至已在烘箱中充分干燥的250mL三颈圆底烧瓶中。向烧瓶中加入50mL Solkane。在烧瓶上装上冷凝器、橡胶隔、磁力搅拌子，并配备氮气清洗装置。在稳定的氮气清洗下，将烧瓶清洗10分钟。向该澄清溶液中注入1.389g(0.00625mol)(1.31mL)IPDI。随后，将0.2重量％(～0.1mL)的二丁基二乙酸锡催化剂加至溶液中。或者，可以加入叔胺催化剂如DABCO^TM，典型浓度为1重量％。将溶液加热至50℃，并在缓慢、恒定的氮气清洗下(用鼓泡器，每秒一个气泡)回流2-6小时。向澄清溶液中注入1.9395g(0.0125)(1.77mL)EIM，并使溶液在50℃下在缓慢、恒定的氮气清洗下再回流2小时。 

将烧瓶从热源上移出，并向烧瓶中加入25mL Solkane以进一步稀释溶液。 

使用中性氧化铝制备闪蒸柱(闪蒸柱的目的是除去残余的催化剂和任何未反应的EIM或IPDI)。柱直径通常为24mm，并填充有～15cm氧化铝。首先通过流过～50mL Solkane直至其开始从柱中滴出来润湿氧化铝。然后使稀释的反应溶液在轻微氮气压力下通过柱。 

向纯化的溶液中加入0.5g(0.1-1.0重量％，相对于ZDOL)光敏引发剂(特别有用的光敏引发剂包括：1-羟基环己基苯基酮、二乙氧基苯乙酮和二甲氧基苯基苯乙酮)，搅拌直至完全溶解。通过旋转蒸发从溶液除去大部分Solkane。通过在搅拌下将烧瓶置于真空下3小时来除去残余的微量。随着不混溶的光敏引发剂析出，澄清溶液将变为浑浊混合物。该方法保证最大量的光敏引发剂溶 于PFPE油中。 

最后，将浑浊的油通过0.22μm聚(醚砜)滤膜。在真空过滤容器底部收集澄清的水白色粘性油。 

15.3 PFPE二异氰酸酯的合成

              链延长的PFPE二异氰酸酯 

首先，量出50g(0.0125mol)ZDOL 4000并将其加至已在烘箱中充分干燥的250mL三颈圆底烧瓶中。向烧瓶中加入50mL Solkane。在烧瓶上装上冷凝器、橡胶隔、磁力搅拌子，并配备氮气清洗装置。在稳定的氮气清洗下，将烧瓶清洗10分钟。向该澄清溶液中注入4.167g(0.01875mol)(3.93mL)IPDI。随后，将0.2重量％(～0.1mL)的二丁基二乙酸锡催化剂加至溶液中。或者，可以加入叔胺催化剂如DABCO^TM，典型浓度为1重量％。将溶液加热至50℃，并在缓慢、恒定的氮气清洗下回流2小时。将烧瓶从热源上移出，并向烧瓶中注入25mL Solkane以进一步稀释溶液。 

使用中性氧化铝制备闪蒸柱(闪蒸柱的目的是除去残余的催化剂和任何未反应的IPDI)。柱直径通常为24mm，并填充有～15cm氧化铝。首先通过流过～50mL Solkane直至其开始从柱中滴出来润湿氧化铝。然后使稀释的反应溶液在轻微氮气压力下通过柱。一旦全部溶液都已通过后，就将50mL Solkane通过柱以收集残余产物。为防止暴露于水分，使用密封膜(parafilm)将收集烧瓶密封于柱上。 

通过旋转蒸发从溶液除去大部分Solkane。通过在搅拌下将烧瓶置于真空下3小时来除去残余的微量。终产物是澄清粘性油，并应在干燥器中贮存于真空下。 

15.4 PFPE三醇的合成

首先，量出50g(0.033mol)Fluorolink-D(Solvay Solexis)并将其加至已在烘箱中充分干燥的250mL三颈圆底烧瓶中。向烧瓶中加入50mL Solkane。在烧瓶上装上冷凝器、橡胶隔、磁力搅拌子，并配备氮气清洗装置。在稳定的氮气清洗下，将烧瓶清洗10分钟。向该澄清溶液中注入溶于10mL Solkane中的5.6g(0.0112mol)Desmodur

N3600(Bayer)。随后，将0.2重量％(～0.1mL)的二丁基二乙酸锡催化剂加至溶液中。或者，可以加入叔胺催化剂如DABCO^TM，典型浓度为1重量％。将溶液加热至50℃，并在缓慢、恒定的氮气清洗下回流2小时。将烧瓶从热源上移出，并注入25mL Solkane以进一步稀释溶液。 

使用中性氧化铝制备闪蒸柱(闪蒸柱的目的是除去残余的催化剂和任何未反应的Desmodur)。柱直径通常为24mm，并填充有～15cm氧化铝。首先通过流过～50mL Solkane直至其开始从柱中滴出来润湿氧化铝。然后使稀释的反应溶液在轻微氮气压力下通过柱。一旦全部溶液都已通过后，就将50mLSolkane通过柱以收集残余产物。 

通过旋转蒸发从溶液除去大部分Solkane。通过在搅拌下将烧瓶置于真空下3小时来除去残余的微量。终产物是澄清的水白色粘性油。 

                     实施例16

    从实施例15.2、15.3和15.4中合成的材料制造装置

本实施例描述从本文合成的聚合物制造微流控芯片： 

向20mL注射器中加入以下物质：20g实施例15.2中合成的材料(材料2)、2g实施例15.4中合成的材料(材料4)和18.0g实施例15.3中合成的材料(材料3)。将各材料充分混合，并在真空烘箱中脱气。将混合物浇注于有图案的原型模板上至厚度为5nm。另外，将一滴混合液体在1000RPM下旋涂。将两层都在UV室中在365mW/cm²和氮气下固化10分钟。将5nm厚的层从原型模板上剥离，并在其中打上入孔/出孔。将该层密封在固化的平坦层上，并在130℃下烘焙2小时，在两层之间形成粘合结合。通过如上所述将新鲜材料旋涂于有图案的晶片上并UV固化来形成多层芯片。厚层可排列在新层之上，并加热以形成粘合结合。然后将各层一起剥离，并重新排列在下一层之上。对于每个具有强粘合力的连续层重复该过程。 

应该理解，在不偏离本发明公开的主题的范围的情况下，本发明公开的主题的各种细节可以变化。此外，以上描述仅仅用于说明目的，而非是以限制为目的。 

Claims (49)

1.微粒或纳米粒子组合物，其包含：

形状对应于模的微米级或纳米级凹槽的粒子，其中所述粒子的最宽尺寸小于100μm，并且所述粒子的形状选自基本上是非球形形状、基本上是病毒形状、基本上是细菌形状、基本上是细胞形状、基本上是棒状、基本上是手性形状和它们的组合。

2.权利要求1的组合物，其中所述粒子包含生物相容性材料。

3.权利要求2的组合物，其中所述生物相容性材料选自聚(乙二醇)、聚(乳酸)、聚(乳酸共乙醇酸)、乳糖、磷脂酰胆碱、聚丙交酯、聚乙交酯、羟丙基纤维素、蜡、聚酯、聚酐、聚酰胺、磷系聚合物、聚(氰基丙烯酸酯)、聚氨酯、聚原酸酯、聚二氢吡喃、聚缩醛、生物可降解的聚合物、多肽、水凝胶、碳水化合物和它们的组合。

4.权利要求1的组合物，其中所述粒子包含治疗剂、诊断剂或连接剂。

5.权利要求1的组合物，其中所述粒子包含治疗剂与交联的生物相容性组分。

6.权利要求1的组合物，其中所述粒子包括预定的ζ电势。

7.权利要求2的组合物，其中所述生物相容性材料的交联点密度低于0.50。

8.权利要求2的组合物，其中所述生物相容性材料的交联点密度低于0.50。

9.权利要求1的组合物，其中所述粒子被配置为对刺激产生反应。

10.权利要求9的组合物，其中所述粒子被配置为由于与所述刺激反应而至少部分降解。

11.权利要求9的组合物，其中所述刺激包括还原环境、预定的pH、细胞副产物或细胞组分。

12.权利要求1的组合物，其中所述粒子包含磁性材料。

13.权利要求1的组合物，其中所述粒子包含荷电粒子、聚合物驻极体、治疗剂、非病毒基因载体、病毒颗粒、多晶型物或超吸收性聚合物。

14.权利要求4的组合物，其中所述治疗剂选自药物、药剂、修饰剂、调节剂、疗法、治疗和它们的组合。

15.权利要求14的组合物，其中所述治疗剂选自生物剂、配体、寡肽、酶、DNA、寡核苷酸、RNA、siRNA、癌症治疗、病毒治疗、细菌治疗、自体免疫治疗、真菌治疗、精神治疗剂、心血管药物、血液修饰剂、胃肠药物、呼吸药物、抗关节炎药物、糖尿病药物、抗惊厥药、骨代谢调节剂、多发性硬化药物、激素、尿道剂、免疫抑制剂、眼用产品、疫苗、镇静剂、性功能障碍疗法、麻醉剂、偏头痛药物、不育剂、体重控制产品和它们的组合。

16.权利要求4的组合物，其中所述诊断剂选自显像剂、X射线剂、MRI剂、超声剂、核剂、放射性示踪剂、放射性药物、同位素、造影剂、荧光标签、放射性标记的标签和它们的组合。

17.权利要求1的组合物，其中所述粒子的形状选自基本上是棒状，其中所述棒的直径小于200nm。

18.权利要求4的组合物，其中所述治疗剂或诊断剂或连接剂与所述粒子缔合。

19.权利要求4的组合物，其中所述治疗剂或诊断剂或连接剂与所述粒子物理偶联。

20.权利要求4的组合物，其中所述治疗剂或诊断剂或连接剂与所述粒子化学偶联。

21.权利要求4的组合物，其中所述治疗剂或诊断剂或连接剂基本上被包含在所述粒子内。

22.权利要求4的组合物，其中所述治疗剂或诊断剂或连接剂被至少部分包含在所述粒子内。

23.权利要求4的组合物，其中所述治疗剂或诊断剂或连接剂与所述粒子的外部偶联。

24.权利要求4的组合物，其中所述连接剂选自硫化物、胺、羧酸、酰氯、醇、烯、烷基卤、异氰酸酯、咪唑类化合物、卤化物、叠氮化物、N-羟基琥珀酰亚胺基(NHS)酯基团、炔属化合物、二亚乙基三胺五乙酸(DPTA)和它们的组合。

25.权利要求24的组合物，其进一步包含与所述连接剂化学偶联的修饰分子。

26.权利要求25的组合物，其中所述修饰分子选自染料、荧光标签、放射性标记的标签、造影剂、配体、靶向配体、肽、适体、抗体、药剂、蛋白质、DNA、RNA、siRNA和它们的片段。

27.权利要求9的组合物，其中所述刺激选自pH、辐射、氧化、还原、离子强度、温度、交变磁场或电场、声力、超声力、时间和它们的组合。

28.权利要求1的组合物，其进一步包含多个粒子，其中所述粒子具有基本上均匀的质量。

29.权利要求1的组合物，其进一步包含多个粒子，其中所述粒子为基本上单分散性的。

30.权利要求29的组合物，其中所述粒子在大小或形状上为基本上单分散性的。

31.权利要求29的组合物，其中所述粒子在表面积上为基本上单分散性的。

32.权利要求1的组合物，其进一步包含多个粒子，所述粒子具有0.80至1.20的归一化粒径分布。

33.权利要求1的组合物，其进一步包含多个粒子，所述粒子具有0.90至1.10的归一化粒径分布。

34.权利要求1的组合物，其进一步包含多个粒子，所述粒子具有0.95至1.05的归一化粒径分布。

35.权利要求32至34的组合物，其中所述归一化粒径分布选自线性大小、体积、三维形状、表面积、质量和形状。

36.权利要求1的组合物，其进一步包含多个粒子，其中所述粒子在表面积、体积、质量、三维形状或最宽线性尺寸上是单分散性的。

37.权利要求1的组合物，其中所述粒子的最宽尺寸小于50μm。

38.权利要求1的组合物，其中所述粒子的最宽尺寸为1nm至10μm。

39.权利要求1的组合物，其中所述粒子的最宽尺寸为5nm至1μm。

40.权利要求1的组合物，其中所述尺寸是横截面尺寸。

41.权利要求1的组合物，其中所述尺寸是圆周尺寸。

42.权利要求1的组合物，其中所述粒子包含有机成分。

43.权利要求1的组合物，其中所述粒子包含聚合物。

44.权利要求1的组合物，其中所述粒子包含无机成分。

45.权利要求1的组合物，其中所述粒子基本上涂有涂层。

46.权利要求45的组合物，其中所述涂层包含糖。

47.权利要求1的组合物，其中所述粒子进一步包含¹⁸F。

48.权利要求13的组合物，其中所述超吸收性聚合物选自聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、HEMA、中性丙烯酸酯、丙烯酸钠、丙烯酸铵、甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、纤维素醚、聚环氧乙烷、聚乙烯醇、聚琥珀酰亚胺、聚丙烯腈聚合物、以上聚合物混合或交联在一起的组合、其单体与另一聚合物的单体共聚的以上聚合物的组合、以上聚合物与淀粉的组合、和它们的组合。

49.权利要求1的组合物，其中所述粒子的表面积与体积的比例大于球体的该比例。

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