CN107743441A - 致使稀释生物分子对热塑性制品的粘附降低的使用非聚合化合物的等离子体处理 - Google Patents

致使稀释生物分子对热塑性制品的粘附降低的使用非聚合化合物的等离子体处理 Download PDF

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Abstract

提供一种用于处理表面的方法。该方法包括用包含一种或多种非聚合化合物的等离子体处理该表面。该转化的表面具有的生物分子回收百分比大于在根据该方法处理之前该表面的生物分子回收百分比。

Description

致使稀释生物分子对热塑性制品的粘附降低的使用非聚合化 合物的等离子体处理
发明领域
本发明总体上涉及处理表面以降低生物分子对该表面的粘附。更具体地说，本发明涉及使用非聚合化合物对塑料衬底，例如医疗装置或实验室器具用品进行等离子体处理或表面改性以降低蛋白质对衬底表面的粘附。
背景技术
在血液、生物分子和血液分析物测试中，希望使生物分子对与这些生物物质一起使用的塑料器具的吸附和结合最小化。塑料微孔板、色谱小瓶和其他容器、以及移液管(pipettes)(有时拼写为“pipets”)、移液管尖端、离心管、显微镜载玻片和用于制备和转移样品的其他类型的实验室器具(laboratory ware)(也称为实验室的器具(labware))通常具有疏水性表面并容易吸附生物分子，诸如蛋白质、DNA和RNA。这些和其他类型的由聚合物塑料制成的实验室器具部件的表面可以引起这些生物分子样品的结合。因此，希望为接触生物物质的塑料实验室器具和其他物品提供表面以降低广泛范围的生物分子粘附。
发明内容
因此，一方面，本发明涉及一种方法，该方法包括：(A)任选地，调节(conditioning)等离子体处理和(B)表面的转化等离子体处理。
任选的调节等离子体处理通过用一种或多种非聚合化合物的调节等离子体处理表面来进行。等离子体在距待处理表面的远程点处产生。该远程点处的辐射能密度与该调节等离子体的最亮点处的辐射能密度的比值小于0.5，任选地小于0.25，任选地基本上为零，任选地为零。该步骤形成经调节的表面。
转化等离子体处理通过用水蒸气的转化等离子体处理该经调节的表面(如果执行该任选步骤)或未经调节的表面(如果省略该任选步骤)来进行。该转化等离子体在距该表面的远程点处产生。该转化等离子体处理的远程点处的辐射能密度与该转化等离子体的最亮点处的辐射能密度的比值小于0.5，任选地小于0.25，任选地基本上为零，任选地为零。结果是形成转化的表面，该转化的表面对于与该转化的表面接触的浓度为从0.01nM至1.4nM的水性蛋白质分散液具有大于80％的生物分子回收百分比。
在第一更详细的实施例中，本发明涉及一种用于处理表面的方法。该方法包括至少两个处理步骤。调节步骤包括用一种或多种非聚合化合物的远程调节等离子体调节该表面，从而形成经调节的表面。转化步骤包括用水的远程转化等离子体转化该经调节的表面以形成转化的表面。该转化的表面具有的生物分子回收百分比大于在根据该方法处理之前该表面的生物分子回收百分比。
在第二更详细的实施例中，本发明涉及一种用于处理材料的表面的方法。该方法通过用水；挥发性极性有机化合物；C1-C12烃和氧气；C1-C12烃和氮气；含硅气体；或这些中的两种或更多种的组合的转化等离子体转化该表面来进行。结果是形成转化的表面。
任选地，在任一实施例中，该方法进一步包括将浓度为从0.01nM至1.4nM、任选地0.05nM至1.4nM、任选地0.1nM至1.4nM的水性蛋白质分散液与该转化的表面接触，并且从该转化的表面回收多于80％的该水性蛋白质分散液。
附图说明
将结合以下附图来描述本发明，其中相同的参考标号表示相同的元件，并且其中：
图1示出适用于第一实施例中的一般性地描述的远程转化等离子体处理设备，该设备的某些特征是任选的。
图2示出根据第一更详细实施例的用于执行微板的远程转化等离子体处理的示例性等离子体反应器配置。
图3是示出未经调节且未转化的聚丙烯微板、艾本德(Eppendorf)品牌微板和根据第一更详细实施例用示例性远程转化等离子体处理方法处理的微板之间的对比生物分子回收结果的条形图。
图4是示出根据第一更详细实施例用示例性远程转化等离子体处理方法处理的微板与用相同方法步骤和条件(除了使用直接转化等离子体处理而不是远程转化等离子体处理)处理的微板之间的对比生物分子回收结果的条形图。
图5是示出根据第一更详细实施例用示例性远程转化等离子体处理方法处理的微板与仅用非聚合化合物步骤而无第二步骤处理的微板之间的对比生物分子回收结果的条形图。
图6示出根据第一更详细实施例的用于执行微板的远程转化等离子体处理的根据图1的示例性射频激发等离子体反应器配置。
图7示出根据第一更详细实施例的用于执行微板的远程转化等离子体处理的根据图1的另一种示例性等离子体反应器配置。
图8是根据第一更详细实施例的用于执行微板的远程转化等离子体处理的根据图1的示例性微波激发等离子体反应器配置。
图9是来自未经调节且未转化的聚丙烯烧杯、根据第一更详细实施例的经处理的聚丙烯烧杯和玻璃烧杯的生物分子(TFN)回收的曲线。
图10示出用于执行本发明方法的第一实施例抑或第二实施例的示例性反应器配置。另一种适合的反应器配制是图2的反应器配置，如在通过引用结合在此的美国专利号7,985,188中所示和描述。
图11是实例6的蛋白质回收率对蛋白质(BSA)浓度的曲线图。
图12是实例6的蛋白质回收率对蛋白质(PrA)浓度的曲线图。
图13是实例6的蛋白质回收率对蛋白质(PrG)浓度的曲线图。
图14是实例14的蛋白质回收率对蛋白质(BSA)浓度的曲线图。
图15是实例14的蛋白质回收率对蛋白质(PrA)浓度的曲线图。
图16是实例14的蛋白质回收率对蛋白质(PrG)浓度的曲线图。
图17是表征来自根据实例15的低蛋白结合处理的微板的萃取有机物种的GC-MS(气相色谱-质谱)图，该图示出峰归属。
图18是根据实例15的异丙醇空白的类似于图17的图。
图19是用于与图18比较，来自实例15的类似于图17的无峰归属的图。
图20是来自实例16的SiO2低蛋白结合处理的板(下图)对异丙醇空白(上图)的LC-MS异丙醇萃取离子色谱图(正APCI模式)的比较。
图21是来自实例16的SiO2未经调节且未转化的板(下图)对异丙醇空白(上图)的LC-MS异丙醇萃取离子色谱图(正APCI模式)的比较，其示出未经调节且未转化的板萃取物中存在聚丙烯组分。
图22是来自实例16的SiO2低蛋白结合处理的板(下图)对异丙醇空白(上图)的LC-MS异丙醇萃取离子色谱图(负APCI模式)的比较。
在本说明书和附图中使用以下参考字符：
优选实施方式的详细说明
根据本发明，披露了用于降低生物分子对表面的粘附的方法。提供了一种用于处理表面，任选地衬底或材料表面的整个或部分表面的方法，该方法最通常包括用一种或多种非聚合化合物的转化等离子体处理该表面以形成经处理的表面。
术语“生物分子”关于任一实施例使用以包括任何核苷酸或肽，或它们的任何组合。核苷酸包括寡核苷酸和多核苷酸，也称为核酸，例如脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。肽包括氨基酸、寡肽、多肽和蛋白质。核苷酸和肽还包括粘附至未根据本发明处理的表面的修饰的或衍生的核苷酸和肽。
目前定义的生物分子包括但不限于以下水性蛋白质中的一种或多种：哺乳动物血清白蛋白，例如牛血清白蛋白(BSA)；纤维蛋白原(FBG)；转铁蛋白(TFN)，例如血液血清转铁蛋白(或铁传递蛋白，也称为转铁蛋白)；乳转铁蛋白(lactotransferrin)(乳铁蛋白)；乳转铁蛋白(milk transferrin)；蛋清卵转铁蛋白(伴白蛋白)；膜相关黑素转铁蛋白；蛋白A(PrA)；蛋白G(PrG)；蛋白A/G；蛋白L；胰岛素，例如六聚体胰岛素、单体胰岛素、猪胰岛素、人胰岛素、重组胰岛素和药用级胰岛素；药物蛋白质；血液或血液组分蛋白质；或这些蛋白质的任何重组形式、修饰、全长前体、信号肽、前肽或成熟变体；以及这些中的两种或更多种的组合。
对于任一实施例，生物分子对表面的粘附被定义为分散在与该表面接触储存的水性介质中的生物分子的水性浓度的降低。它不受浓度降低的机制的限制，无论是字面上“粘附”、吸附还是另一种机制。
如在任一实施例中提及的“等离子体”具有其在四种基本物质状态之一的物理学中的常规含义，其特征在于其组成颗粒的广泛离子化(通常为气态形式)和白炽(即它产生辉光放电，意味着它发光)。
“转化等离子体处理”是指降低一种或多种生物分子对经处理的表面的粘附的任何等离子体处理。
“调节等离子体处理”是指表面的任何等离子体处理以制备用于进一步转化等离子体处理的表面。“调节等离子体处理”包括本身降低一种或多种生物分子对经处理的表面的粘附的等离子体处理，但随后进行转化等离子体处理，该转化等离子体处理进一步降低一种或多种生物分子对经处理的表面的粘附。“调节等离子体处理”还包括本身不会降低一种或多种生物分子对经处理的表面的粘附的等离子体处理。
一般来说，“远程”转化等离子体处理是位于“远程”点处的对表面的转化等离子体处理，其中等离子体的辐射能密度(例如，焦耳/cm3)基本上小于等离子体辉光放电的任一点(下文称为“最亮点”)处的最大辐射能密度，但远程表面足够接近辉光放电的某部分，以降低一种或多种生物分子对经处理的远程表面的粘附。“远程”以关于远程调节等离子体处理相同的方式定义，除了该远程表面必须足够靠近辉光放电的某一部分以调节该表面。
通过测量在最亮点处的可见光谱(380纳米(nm)至750nm波长)中的最强发射光线的辐射强度来通过分光光度法测定等离子体的最亮点处的辐射能密度。通过测量在远程点处相同发射光线的辐射能密度来通过分光光度法测定在该远程点处的辐射能密度。通过测量在该远程点处的辐射能密度与该最亮点处的辐射能密度的比率来量化点的“远程性”。本说明书和权利要求书将“远程”定量地定义为该比率的特定范围。广义上，该比率是从0至0.5，任选地从0至0.25，任选地约0，任选地确切是0。远程转化等离子体处理可在该比率为零的情况下进行，尽管这表明在远程点处没有可测量的可见光，因为等离子体的暗放电区域或余辉区域含有能量物质，这些能量物质虽然能量不足以发光，但其能量足以改性经处理的表面以降低一种或多种生物分子的粘附。
对于所有实施例，“非聚合化合物”被操作性地定义为在用于表面的特定等离子体处理中的条件下，不会在经处理的表面上聚合或以其他方式形成添加剂涂层的化合物。可以在非聚合条件下使用的化合物的许多非限制性实例是以下：O2、N2、空气、O3、N2O、H2、H2O2、NH3、Ar、He、Ne、以及以上中的任何两种或更多种的组合。这些还可以包括醇、有机酸和极性有机溶剂，以及可以在与采用的那些不同的等离子体条件下聚合的材料。“非聚合”包括与预先存在的聚合物表面反应并键合且在该表面局部地修改其组成的化合物。非聚合涂层的基本特性特征是它不会随着处理时间的增加而累积厚度(即，累积添加剂涂层)。
“衬底”是制品或其他固体形式(如颗粒、珠粒或粒子)。
“表面”被广泛地定义为衬底的原始表面(“表面”还包括本说明书中任何地方使用的表面的一部分)，抑或通过任何适合的涂覆或处理方法制备的涂覆的或经处理的表面，该方法诸如液体施加、从气体冷凝或化学气相沉积，包括在有效于在衬底上形成涂层的条件下进行的等离子体增强化学气相沉积。
对于所有实施例，经处理的表面被定义为已经如本说明书中所描述进行等离子体处理的表面。
在本说明书和权利要求书中，术语“任选地”和“替代地”被认为具有相同的含义，并且可以互换使用。
任一实施例中的“材料”可以是形成衬底的任何材料，包括但不限于热塑性材料，任选地热塑性可注塑模制材料。根据任一实施例的衬底可例如由包括但不限于以下的材料制成：烯烃聚合物；聚丙烯(PP)；聚乙烯(PE)；环烯烃共聚物(COC)；环烯烃聚合物(COP)；聚甲基戊烯；聚酯；聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚萘二甲酸乙二醇酯；聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；PVdC(聚偏二氯乙烯)；聚氯乙烯(PVC)；聚碳酸酯；聚甲基丙烯酸甲酯；聚乳酸；聚乳酸；聚苯乙烯；氢化聚苯乙烯；聚(环己基乙烯)(PCHE)；环氧树脂；尼龙；聚氨酯聚丙烯腈；聚丙烯腈(PAN)；离聚物树脂；或离聚物树脂。
贯穿本说明书使用的术语“容器”可以是适于容纳或输送液体、气体、固体或这些中的任何两种或更多种的任何类型的制品。容器的一个实例是具有至少一个开口(例如，取决于应用，一个、两个或更多个)和限定内部接触表面的壁的制品。
用于处理表面、任选地衬底表面的本发明方法包括在室中用一种或多种非聚合化合物的转化等离子体处理该表面以形成经处理的表面。
根据任一实施例，可以处理各种不同的表面。表面的一个实例是容器管腔表面，其中该容器是例如小瓶、瓶、罐、注射器、药筒、泡罩包装或安瓿。对于更多的实例，材料的表面可以是实验室器具制品的流体表面，该实验室器具制品是例如微板、离心管、移液管尖端、孔板、微孔板、ELISA板、微量滴定板、96孔板、384孔板、离心管、色谱小瓶、抽真空采血管或样品管。
任一实施例的经处理的表面可以是PECVD沉积的SiOxCyHz或SiNxCyHz的涂层或层，其中x是从约0.5至约2.4，如通过X射线光电子能谱法(XPS)测量的，y是从约0.6至约3，如通过XPS测量的，并且z是从约2至约9，如通过卢瑟福背散射光谱术(RBS)测量的。待处理的表面的另一个实例是SiOx的阻隔涂层或层，其中x是从约1.5至约2.9，如通过XPS测量的，任选地是有机金属前体的氧化物或氮化物，该有机金属前体是来自周期表的第III族和/或第IV族的金属元素的化合物，该金属元素是例如在第III族中：硼、铝、镓、铟、铊、钪、钇或镧(铝和硼是优选的)，和在第IV族中：硅、锗、锡、铅、钛、锆、铪或钍(硅和锡是优选的)。
在任一实施例中用于处理表面的一种或多种气体可以是惰性气体或反应性气体，并且可以是以下中的任一种：O2、N2、空气、O3、N2O、NO2、N2O4、H2、H2O2、H2O、NH3、Ar、He、Ne、Xe、Kr、含氮气体、其他非聚合气体、包括Ar/O2混合物的气体组合、在使用Ar的预处理调节步骤之后的N2/O2混合物、挥发性和极性有机化合物、C1-C12烃与氧的组合、C1-C12烃与氮的组合、含硅气体，或这些中的两种或更多种的组合。该处理采用如在本说明书中定义的非聚合气体。
任一实施例的挥发性和极性有机化合物可以是例如水，例如自来水、蒸馏水或去离子水；醇，例如C1-C12醇、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇；二醇，例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、聚乙二醇等；甘油、C1-C12直链或环状醚，例如二甲醚、二乙醚、二丙醚、二丁醚、甘醇二甲醚(CH3OCH2CH2OCH3)；化学式-CH2CH2On-的环醚，如二环氧乙烷、三环氧乙烷和四环氧乙烷；环胺；环酯(内酯)，例如乙内酯、丙内酯、丁内酯、戊内酯和己内酯；C1-C12醛，例如甲醛、乙醛、丙醛或丁醛；C1-C12酮，例如丙酮、二乙基酮、二丙基酮或二丁基酮；C1-C12羧酸，例如甲酸、乙酸、丙酸或丁酸；氨、C1-C12胺，例如甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十一胺或十二胺；氟化氢、氯化氢、C1-C12环氧化物，例如环氧乙烷或环氧丙烷；或这些中的任何两种或更多种的组合。
任一实施例的C1-C12烃任选地可以是甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、正丙烷、异丙烷、丙烯、丙炔、正丁烷、异丁烷、叔丁烷、丁烷、1-丁炔、2-丁炔，或这些中的任何两种或更多种的组合。
任一实施例的含硅气体可以是硅烷、有机硅前体、或这些中的任何两种或更多种的组合。含硅气体可以是非环状或环状的、取代的或未取代的硅烷，任选地包含以下中的任何一种或多种、基本上由其组成或由其组成：Si1–Si4取代的或未取代的硅烷，例如硅烷、二硅烷、三硅烷或四硅烷；烃或卤素取代的Si1–Si4硅烷，例如四甲基硅烷(TetraMS)、四乙基硅烷、四丙基硅烷、四丁基硅烷、三甲基硅烷(TriMS)、三乙基硅烷、三丙基硅烷、三丁基硅烷、三甲氧基硅烷、氟化硅烷如六氟二硅烷、环状硅烷如八甲基环四硅烷或四甲基环四硅烷，或这些中的任何两种或更多种的组合。含硅气体可以是直链硅氧烷、单环硅氧烷、多环硅氧烷、聚倍半硅氧烷、烷基三甲氧基硅烷、直链硅氮烷、单环硅氮烷、多环硅氮烷、聚倍半硅氮烷、或这些中的任何两种或更多种的组合，例如六甲基二硅氧烷(HMDSO)、四甲基二硅氧烷(TMDSO)、八甲基环四硅氧烷(OMCTS)、四甲基二硅氮烷、六甲基二硅氮烷、八甲基三硅氮烷、八甲基环四硅氮烷、四甲基环四硅氮烷、或这些中的任何两种或更多种的组合。
在任一实施例中用于激发在等离子体处理中使用的等离子体的电功率可以是例如，从1至1000瓦特，任选地从100至900瓦特，任选地从50至600瓦特，任选地100至500瓦特，任选地从500至700瓦特，任选地从1至100瓦特，任选地1至30瓦特，任选地从1至10瓦特，任选地从1至5瓦特。
在任一实施例中用于激发在等离子体处理中使用的等离子体的电功率的频率可以是将在等离子体区中点燃等离子体的任何类型的能量。例如，它可以是具有从3Hz至300GHz频率的直流电(DC)或交流电(电磁能)。在此范围内的电磁能通常包括射频(RF)能量和微波能量，更具体地表征为3至30Hz的极低频(ELF)、30至300Hz的超低频(SLF)、300Hz至3kHz的音频或超低频(VF或ULF)、3至30kHz的甚低频(VLF)、30至300kHz的低频(LF)、300kHz至3MHz的中频(MF)、3至30MHz的高频(HF)、30至300MHz的甚高频(VHF)、300MHz至3GHz的特高频(UHF)、3至30GHz的超高频(SHF)、30至300GHz的极高频(EHF)，或这些频率中的两个或更多个的任何组合。例如，作为常用频率的两个非限制性实例，通常为13.56MHz的高频能量是有用的RF能量，并且通常为2.54GHz的特高频能量是有用的微波能量。
在任一实施例中，等离子体激发能量可以在处理步骤期间是连续的，抑或在处理步骤期间脉冲多次。如果脉冲，则它可以在等离子体处理期间以规则或变化的顺序交替地脉冲接通从一毫秒至一秒范围内的时间，且然后脉冲关断从一毫秒至一秒范围内的时间。一个完整占空比(一个“接通”周期加一个“关断”周期)可以是1至2000毫秒(ms)，任选地1至1000毫秒(ms)，任选地2至500ms，任选地5至100ms，任选地10至100ms长。
任选地，在任一实施例中，占空比的通电部分与断电部分之间的关系可以是例如通电1％-90％的时间，任选地通电1％-80％的时间，任选地通电1％-70％的时间，任选地通电1％-60％的时间，任选地通电1％-50％的时间，任选地通电1％-45％的时间，任选地通电1％-40％的时间，任选地通电1％-35％的时间，任选地通电1％-30％的时间，任选地通电1％-25％的时间，任选地通电1％-20％的时间，任选地通电1％-15％的时间，任选地通电1％-10％的时间，任选地通电1％-5％的时间，并且对于每个占空比的剩余时间断电。
可以任选地使用在马克J.库什纳(Mark J.Kushner)，脉冲等离子体-用于远程等离子体激活的化学气相沉积的脉冲注入源(Pulsed Plasma-Pulsed Injection SourcesFor Remote Plasma Activated Chemical Vapor Deposition)，应用物理学杂志(J.APPL.PHYS.)73，4098(1993)中描述的等离子体脉冲。
根据任一实施例在等离子体处理期间的工艺气体的流量可以是从1至300sccm(标准立方厘米每分钟)，任选地1至200sccm，任选地1至100sccm，任选地1-50sccm，任选地5-50sccm，任选地1-10sccm。
任选地，在任一实施例中，在供给气体之前，等离子体室被降低至从0.001毫托(mTorr，0.00013帕斯卡)至100托(13,000帕斯卡)的基础压力。任选地，在任一实施例中，进料气体压力可以在从0.001至10,000毫托(0.00013至1300帕斯卡)、任选地从1毫托至10托(0.13至1300帕斯卡)、任选地从0.001至5000毫托(0.00013至670帕斯卡)、任选地从1至1000毫托(0.13至130帕斯卡)的范围内。
在任一实施例中产生等离子体的处理容积可以是例如，从100mL至50升，优选8升至20升。
在任一实施例中的等离子体处理时间可以是例如，从1至300秒，任选地3至300秒，任选地30至300秒，任选地150至250秒，任选地150至200秒，任选地从90至180秒。
在任一实施例中，等离子体处理步骤的数量可以变化。例如，可以使用一种等离子体处理；任选地可以使用采用相同或不同条件的两种或更多种等离子体处理。
在任一实施例中，所采用的等离子体处理设备可以是任何适合的设备，例如在本说明书中描述的作为几个实例的图1、图7、图8或图10的设备。例如美国专利7,985,188，图2中所示的将容器的管腔作为真空室进行处理的类型的等离子体处理设备也可以用于任一实施例中。
任一实施例的等离子体处理方法任选地可以与使用离子化气体的处理组合。作为一些实例，离子化气体可以是被鉴定为适合于等离子体处理的任何气体。离子化气体可以按任何适合的方式输送。例如，它可以从离子化风枪或其他离子化气体源输送。方便的气体输送压力是从1-120psi(磅/平方英寸)(6至830kPa，千帕斯卡)(表压或任选地绝对压力)，任选地50psi(350kPa)。离子化气体的水含量可以是从0％至100％。使用离子化气体的极性处理表面可以进行任何适合的处理时间，例如从1-300秒，任选地10秒。
在任一实施例的一次或多次等离子体处理之后，可以使经处理的表面，例如容器管腔表面与水性蛋白质接触。适合的蛋白质的一些非限制性实例是水性蛋白质，包括：哺乳动物血清白蛋白，例如牛血清白蛋白(BSA)；纤维蛋白原(FBG)；转铁蛋白(TFN)，例如血液血清转铁蛋白(或铁传递蛋白，也称为转铁蛋白)；乳转铁蛋白(lactotransferrin)(乳铁蛋白)；乳转铁蛋白(milk transferrin)；蛋清卵转铁蛋白(伴白蛋白)；和膜相关黑素转铁蛋白；蛋白A(PrA)；蛋白G(PrG)；蛋白A/G；蛋白L；胰岛素，例如六聚体胰岛素、单体胰岛素、猪胰岛素、人胰岛素、重组胰岛素和药用级胰岛素；药物蛋白质；血液或血液组分蛋白质；或这些蛋白质的任何重组形式、修饰、全长前体、信号肽、前肽或成熟变体；或这些中的两种或更多种的组合。
任选地，对于以下中的至少一种，经处理的表面具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比：牛血清白蛋白(BSA)；纤维蛋白原(FBG)；转铁蛋白(TFN)，例如血液血清转铁蛋白(或铁传递蛋白，也称为转铁蛋白)；乳转铁蛋白(lactotransferrin)(乳铁蛋白)；乳转铁蛋白(milk transferrin)；蛋清卵转铁蛋白(伴白蛋白)；和膜相关黑素转铁蛋白；蛋白A(PrA)；蛋白G(PrG)；蛋白A/G；蛋白L；胰岛素，例如六聚体胰岛素、单体胰岛素、猪胰岛素、人胰岛素、重组胰岛素和药用级胰岛素；药物蛋白质；血液或血液组分蛋白质；或这些蛋白质的任何重组形式、修饰、全长前体、信号肽、前肽或成熟变体。
第一更详细的实施例
具有根据第一更详细实施例的衬底的容器可以例如由上述材料中的任一种制成。对于需要透明和玻璃状聚合物的应用(例如，对于注射器和小瓶)，环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯可以是优选的。还考虑了线性聚烯烃如聚丙烯和芳族聚烯烃如聚苯乙烯。可以例如通过注塑模制或注塑拉伸吹塑模制(其在本披露的任一实施例中也被分类为注塑模制)将此类衬底制造至非常紧密和精确的公差(通常比用玻璃可实现的更紧密)。还考虑了等离子处理的玻璃衬底，例如硼硅酸盐玻璃衬底。
根据第一更详细实施例的容器可以是例如用于收集或储存生物流体如血液或尿液的取样管；用于储存或递送生物活性化合物或组合物(例如药物或药物组合物)的注射器(或其一部分，例如注射器筒)；用于储存生物材料或生物活性化合物或组合物的小瓶；管件，例如用于输送生物材料或生物活性化合物或组合物的导管；或用于容纳流体，例如用于容纳生物材料或生物活性化合物或组合物的小杯。所考虑容器的其他非限制性实例包括孔或无孔载玻片或板，例如滴定板或微量滴定板(亦称微板)。容器的其他实例包括测量和递送装置，如移液管、移液管尖端、爱伦美氏瓶、烧杯和刻度量筒。在此描述的关于非限制性实施例的实际降低或实践的特定容器是聚丙烯96孔微板和烧杯。然而，本领域技术人员将理解，在此描述的方法和设备设置可以根据本发明进行修改和调整，以适应和处理任选的容器。
第一更详细实施例的容器的表面可以由衬底材料本身，例如上文列出的任何热塑性树脂制成。任选地，表面可以是PECVD沉积的SiOxCyHz或SiNxCyHz的pH保护涂层或层，其中x是从约0.5至约2.4，如通过X射线光电子能谱法(XPS)测量的，y是从约0.6至约3，如通过XPS测量的，并且z是从约2至约9，如通过卢瑟福背散射光谱术(RBS)测量的。表面的另一个实例是PECVD沉积的SiOx的阻隔涂层或层，其中x是从约1.5至约2.9，如通过XPS测量的，任选地是有机金属前体的氧化物或氮化物，该有机金属前体是来自周期表的第III族和/或第IV族的金属元素的化合物，该金属元素是例如在第III族中：硼、铝、镓、铟、铊、钪、钇或镧(铝和硼是优选的)，和在第IV族中：硅、锗、锡、铅、钛、锆、铪或钍(硅和锡是优选的)。用于沉积这些涂层或层的方法和设备详细描述于2013年5月16日公开的WO2013/071138中，其通过引用以其全文结合在此。
根据第一更详细实施例的方法采用远程转化等离子体处理的使用。与直接等离子体加工不同，在远程转化等离子体的情况下，等离子体的离子和电子两者都不接触物品表面。典型地具有较低能量的中性物质存在于等离子体余辉中，这些中性物质具有足够的能量以与物品表面反应，而无溅射或由离子和电子引起的其他较高能量化学反应。远程转化等离子体的结果是温和的表面改性，而无“直接”等离子体的高能量效应。
根据第一更详细实施例的方法采用非聚合气体，如O2、N2、空气、O3、N2O、H2、H2O2、NH3、Ar、He、Ne、其他非聚合气体、以及以上中的任何两种或更多种的组合。这些还可以包括非聚合醇、非聚合有机酸和非聚合极性有机溶剂。已经进行了实验，在这些实验中调节步骤(非聚合化合物步骤)使用Ar、N2、Ar/O2混合物或N2/O2混合物，并且预处理调节步骤使用Ar。这些和其他非聚合气体不一定沉积涂层。相反，它们与表面反应以对表面进行改性，例如以形成经处理的表面，其中该经处理的表面具有的生物分子回收百分比大于未经调节且未转化的表面的生物分子回收百分比。例如，表面反应可以在表面上产生新的化学官能团，包括但不限于羰基、羧基、羟基、腈、酰胺、胺。考虑这些极性化学基团增加未经调节且未转化的表面典型地可以包含的其他疏水性聚合物的表面能和亲水性。疏水性表面通常是生物分子的良好结合表面，而吸引水分子的亲水性表面有助于阻止生物分子与该表面的结合。虽然本发明不根据这种操作理论限制，但是考虑这种机制防止生物分子与表面结合。
任选地，可以使用根据第一更详细实施例的方法来降低衬底表面使生物分子粘附到其上的倾向。优选地，这些方法将降低跨广泛生物分子的生物分子粘附，这些生物分子包括但不限于以下水性蛋白质中的一种或多种：哺乳动物血清白蛋白，例如牛血清白蛋白(BSA)；纤维蛋白原(FBG)；转铁蛋白(TFN)，例如血液血清转铁蛋白(或铁传递蛋白，也称为转铁蛋白)；乳转铁蛋白(lactotransferrin)(乳铁蛋白)；乳转铁蛋白(milktransferrin)；蛋清卵转铁蛋白(伴白蛋白)；和膜相关黑素转铁蛋白；蛋白A(PrA)；蛋白G(PrG)；蛋白A/G；蛋白L；胰岛素，例如六聚体胰岛素、单体胰岛素、猪胰岛素、人胰岛素、重组胰岛素和药用级胰岛素；药物蛋白质；血液或血液组分蛋白质；或这些蛋白质的任何重组形式、修饰、全长前体、信号肽、前肽或成熟变体；以及这些中的两种或更多种的组合。
图1是用于执行根据本发明的远程转化等离子体处理的第一更详细实施例的远程转化等离子体处理设备9的示意性通用视图，该第一更详细实施例具有与图2、图6、图7和图8的每个更具体实施例共同的特征。将来自能够支持在等离子体区15中产生具有边界20的等离子体的流体源12的等离子体气体(等离子体在此被定义为可见辉光放电)经由流体入口13引入到等离子体区15，并且将来自等离子体能量源18的等离子体能量提供到等离子体区15以在等离子体区15中产生具有边界20的等离子体。
第一更详细实施例的等离子体能量广泛地可以是将点燃等离子体区15中的等离子体的任何类型的能量。例如，它可以是具有从3Hz至300GHz频率的直流电(DC)或交流电(电磁能)。在此范围内的电磁能通常包括射频(RF)能量和微波能量，更具体地表征为3至30Hz的极低频(ELF)、30至300Hz的超低频(SLF)、300Hz至3kHz的音频或超低频(VF或ULF)、3至30kHz的甚低频(VLF)、30至300kHz的低频(LF)、300kHz至3MHz的中频(MF)、3至30MHz的高频(HF)、30至300MHz的甚高频(VHF)、300MHz至3GHz的特高频(UHF)、3至30GHz的超高频(SHF)、30至300GHz的极高频(EHF)，或这些频率中的两个或更多个的任何组合。例如，作为常用频率的两个非限制性实例，通常为13.56MHz的高频能量是有用的RF能量，并且通常为2.54GHz的特高频能量是有用的微波能量。
如所熟知的，第一更详细实施例的最佳施加器23的性质由能量的频率和功率水平决定。如果等离子体由无线电波激发，则例如，施加器23可以是电极，而如果等离子体由微波能量激发，则例如，施加器23可以是波导。
第一更详细实施例的余辉区域24位于等离子体边界20外部但附近，并且含有处理气体17。余辉区域24可以是等离子体边界20外部且在反应室壁1和盖19内的整个处理容积10，或余辉区域24可以是处理容积10的子集，这取决于处理容积的尺寸和维持在处理容积中的条件。余辉区域24中的处理气体17不充分离子化来形成等离子体，但是它具有足够的能量来能够对其所接触的表面进行改性，比在等离子体不存在下在相同的温度和压力下的相同气体组合物的能量更高。
本领域技术人员将理解，一些气体组合物具有足够的化学反应性以使得当不存在等离子体时，它们将对第一更详细实施例的设备9中的衬底进行改性。对于给定设备、等离子体、气体进料以及在远程转化等离子体处理设备的区域或邻近远程转化等离子体处理设备的区域外部产生可见辉光放电的压力或真空条件，针对该区域是否在余辉内的测试是在该给定设备、等离子体、气体进料和压力下位于该区域中的衬底与当由于第一更详细实施例的等离子体能量18的不存在或不足而在等离子体区中不存在等离子体时暴露于相同的设备、气体进料和压力或真空条件的衬底相比是否改性。
通过在等离子体区15中提供等离子体(其在余辉区域中产生余辉)或提供远程转化等离子体(两个术语用于同一区域)24(其接触至少部分地放置在余辉区域24中的衬底并对该衬底进行改性)来执行第一更详细实施例的远程转化等离子体处理。
作为远程转化等离子体处理设备中的第一更详细实施例的一个选择，等离子体气体进入该等离子体区域，被激发以形成等离子体，然后继续到该等离子体气体具有较低能量的余辉区域24的下游，然后被定义为处理气体17，并且接触该衬底。换句话说，该气体的至少一部分流动通过等离子体区15，被赋能以形成等离子体，并且继续到余辉区域24，从而在等离子体区15中变得能量较高，并且到其进入余辉区域24时能量较低(但是与进入等离子体区15之前的气体相比仍然赋能)。在采用这种选择的情况下，等离子体和余辉区域24处于气体连通，并且同一气体中的至少一些被供给通过两个区。任选地，如在等离子体不在流动气体的整个横截面中产生的情况下，该气体中的一些可以通过停留在等离子体区15的边界20之外而绕过等离子体，并且仍然流动通过余辉区域24，而其他气体流动通过等离子体区15和余辉区域24两者。
作为第一更详细实施例的远程转化等离子体处理设备中的另一种选择，等离子体气体可以是与处理气体17不同的分子(但是等离子体气体和处理气体可以具有相同的组成抑或不同的组成)，并且等离子体气体保留在等离子体区15中或仅被供给通过等离子体区而不通过余辉区域24，而该处理气体通过该等离子体气体赋能，但与该等离子体气体分离，并且当在余辉区域24中时不充分赋能来形成等离子体。
第一更详细实施例的施加器23的性质可以根据施加条件，例如等离子体能量18的功率水平和频率而变化。例如，该施加器可以被配置为电极、天线或波导。
任选地，可以在第一更详细实施例的处理区域中的等离子体与衬底14的至少一部分之间放置屏蔽件16，以防止等离子体接触或不期望地接近衬底14或不均匀地影响衬底14。对于一个实例，图1中的任选屏蔽件16可以被穿孔以允许气体流动通过它，特别是形成余辉的中性物质的流动，但是屏蔽件16被配置或配备成适合于形成等离子体的能量的选择，以防止等离子体穿透第一更详细实施例的屏蔽件。例如，这些穿孔可以被设定尺寸或者屏蔽件可以被电偏置，这样使得形成等离子体的能量或等离子体不能穿过该屏蔽件。这种安排具有以下优点：如果等离子体区具有与屏蔽件相交的实质区域，则任选地使该实质区域变平，以使得等离子体边界20具有在第一更详细实施例的图1中所示的“平点”26，该等离子体区和屏蔽件可以平行于待处理的衬底的表面放置以使得它们在实质区域上等距，而不是等离子体终止于锥形尾部中，与衬底14的不与该尾部对准的其他部分相比，该锥形尾部延伸更靠近衬底14的一部分，如在第一更详细的实施例的图8中所示。
第一更详细实施例的另一种屏蔽件选择是该屏蔽件可以被制造成使得它不会使气体或等离子体通过，从而充当等离子体中的一些或全部与处理区域的一些或全部之间的直接路径的障碍物。该障碍物可以填充从等离子体区15流动至余辉区域24的气体横截面的少于全部，因此非离子化气体可围绕屏蔽件流动并且通过迂回路径到达余辉区域24，而等离子体不能绕行或穿过屏蔽件。
第一更详细实施例的又另一种屏蔽件选择是待处理的衬底14可以在处理期间定位在该设备中，这样使得衬底14的能够耐受与等离子体接触的一部分暴露于等离子体，从而屏蔽衬底14的另一部分免遭等离子体或屏蔽接收远程转化等离子体处理的另一衬底。
第一更详细实施例的仍另一种屏蔽件选择是可以使通过等离子体和处理区域的气体流动路径急剧弯曲，例如在等离子体与处理区域之间转90度角，因此设备的壁本身屏蔽处理区域免于在某些处理条件下与等离子体的视线关系。
第一更详细实施例的处理容积中的衬底取向可以变化，并且衬底、施加器、气体和真空源可以被任选地安排成提供对跨衬底的远程转化等离子体的基本上均匀或不均匀的暴露。
第一更详细实施例中的另一个选择是，衬底本身可以充当反应器壁或反应器壁的一部分，因此引入到反应器中的处理气体17处理衬底的充当反应器壁的该部分。
第一更详细实施例中的另一个选择是除了作为处理气体17的活性剂的非聚合化合物或水蒸气之外，将用作稀释气体的第二非聚合气体进入到反应器中。稀释气体被定义为在流体入口13处引入的气体，在所应用的处理设备和条件的情况下，这些气体在到进入处理气体17的程度上不会与衬底14实质性地相互作用。稀释气体可以参与或不参与等离子体的形成。稀释气体可以通过入口13或反应器中的其他地方引入。可以按非聚合化合物或水蒸气的添加速率的从1体积％至10,000体积％、任选地10体积％至1000体积％、任选地100体积％至1000体积％的速率添加稀释气体。
作为第一更详细实施例中的另一种选择，可以将非聚合化合物或水蒸气的一些或全部以在到处理气体17的途中绕过等离子体区15的方式添加到处理容积10中。
第一更详细实施例的图2示出图1的设备的另一个实施例。该设备再次可以用于执行根据第一更详细实施例的远程转化等离子体处理。该实施例的室包括由反应室壁11限定并封闭的处理容积10，该反应室壁任选地不是导电性的。处理容积10被供应有流体源12(在这种情况下，轴向地突出到处理容积10中的管状流体入口13，然而可考虑其他流体源，例如“喷淋头”型流体源)。任选地，处理容积10可以由处理室壁11或由待处理的容器或其他物品内的内腔限定。进料气体被供给到处理容积10中。等离子体反应室包括用于与环境压力相比至少部分地抽空处理容积10的作为任选特征的真空源22，该真空源在减压下进行等离子体处理时使用，但是也考虑在环境大气压或高于环境大气压的压力下的适合条件下进行等离子体处理时使用。
等离子体反应室还包括任选的外部施加器23，该施加器在此呈围绕等离子体反应室的至少一部分的电极的形式。射频(RF)等离子体能量源18通过施加器23联接至反应室并提供激发气体以形成等离子体的功率。等离子体形成可见的辉光放电20，该辉光放电任选地被限制为紧邻流体源12。
微板14可以任选地被定向成使得需要处理的微板14的表面(被配置成并旨在接触/容纳含生物分子的溶液的表面)面向流体源12。然而，待处理的表面也可以或者替代地背离流体源12，如图2中所示。此外，在所示的实施例中，将微板14用屏蔽件16屏蔽，以阻止微板14处于流体源12的直接“视线”(即，具有到流体源的无阻碍路径)中。作为非限制性示例，微板14的对应表面可以定位在距流体源大约2.75英寸(7cm)的水平距离处，但是考虑将微板14表面放置在距流体源从1/2至10英寸(1至25cm)、任选地2.5至5.5英寸(6至14cm)的水平距离处。以这种方式，该方法依赖于远程转化等离子体(与直接等离子体对照)来处理微板14的表面。在该非限制性实例中，该系统在每个批次8分钟的总加工时间具有每个批次20份(微板)的容量。
第一更详细实施例的图6示出图1的设备的另一个实施例。图6中用于处理微板的方法使用射频(RF)等离子体系统。该系统具有气体输送输入、真空泵和具有匹配网络的RF电源。微板被示出定向为包括孔32的前表面背离等离子体并沿着室的周边屏蔽免于等离子体。
这些细节在第一更详细实施例的图6中示出，其中示出另一种示例性设置，该设置具有第一更详细实施例的图2的设备的用于等离子体反应室中的所有元件，以用于执行根据第一更详细实施例的远程转化等离子体处理。第一更详细实施例的室包括由反应室壁11限定并封闭的具有流体源12(在这种情况下，轴向地突出到处理容积10中的管状流体入口13，然而可考虑其他流体源，例如“喷淋头”型流体源)的处理容积10。在该实施例中的反应室壁11被设置有可移除的盖13，该盖可打开以允许插入或移除衬底并且可密封以容纳该方法并任选地排空处理容积。在第一更详细实施例中，流体源12是由金属材料制成的，电接地，并且还充当呈内部电极形式的施加器。众所周知，第一更详细实施例的等离子体任选地可以在无内部电极的情况下产生。
进料气体被供给到处理容积10中。等离子体反应室包括真空源22的任选特征，以用于至少部分地抽空处理容积10。等离子体反应室壁11还充当呈围绕等离子体反应室的至少一部分的外部施加器或电极形式的施加器23。等离子体能量源18，在这种情况下射频(RF)源被联接到由反应室壁24和流体源12限定的施加器23，以提供激发气体来形成等离子体的功率。等离子体区15形成可见辉光放电，该辉光放电受紧邻流体源12的等离子体边界20限制。还称为远程转化等离子体区24的余辉区域是径向或轴向地位于可见辉光放电的边界20外部并延伸超过所处理的衬底的区域。
具有前表面28和后表面30的微板14被定向成使得需要处理的微板14的前表面(被配置成并旨在接触/容纳含生物分子的溶液的前表面)上的孔32背离流体源12并且后表面30面向液体源12。微板14的前表面28通过其自身的后表面30屏蔽，以阻止微板前表面28处于流体源12的直接“视线”中。以这种方式，该方法依赖于远程转化等离子体(与直接等离子体对照)来处理孔32的表面。
第一更详细实施例的图7示出图1的设备的另一个实施例，该实施例具有相应的特征。图7的实施例提供在衬底14的较宽区域上提供处理气体17的更均匀产生和施加的“喷淋头”流体入口13和作为施加器23的板电极。
第一更详细实施例的图8示出图1的设备的另一个实施例，该实施例具有相应的特征。图8的实施例提供通过被配置为波导的施加器23输送的微波等离子体能量18。在该实施例中，等离子体区15和衬底支撑件21被设置在通过导管连接的分开的容器中。
任选地，在第一更详细实施例中，对于以下中的至少一种，经处理的表面具有的生物分子回收百分比大于未经调节且未转化的表面的生物分子回收百分比：牛血清白蛋白(BSA)；纤维蛋白原(FBG)；转铁蛋白(TFN)，例如血液血清转铁蛋白(或铁传递蛋白，也称为转铁蛋白)；乳转铁蛋白(lactotransferrin)(乳铁蛋白)；乳转铁蛋白(milktransferrin)；蛋清卵转铁蛋白(伴白蛋白)；和膜相关黑素转铁蛋白；蛋白A(PrA)；蛋白G(PrG)；蛋白A/G；蛋白L；胰岛素，例如六聚体胰岛素、单体胰岛素、猪胰岛素、人胰岛素、重组胰岛素和药用级胰岛素；药物蛋白质；血液或血液组分蛋白质；或这些蛋白质的任何重组形式、修饰、全长前体、信号肽、前肽、成熟变体、以及这些中的两种或更多种的组合。
在第一更详细实施例的一个任选实施例中，等离子体处理方法包括使用远程转化等离子体的以下两个步骤、基本上由这两个步骤组成或由这两个步骤组成：(1)氧等离子体步骤(或更一般地，非聚合化合物等离子体步骤)，随后(2)水蒸气等离子体步骤。应理解，在上述步骤之前、之间或之后的另外的步骤可以被添加并且仍在第一更详细实施例的范围内。此外，还应理解，氧等离子体步骤可以使用任选的气体代替氧，包括但不限于氮气或本说明书中列出的任何非聚合气体。
第一更详细实施例的调节步骤(非聚合化合物等离子体步骤)和转化步骤(水蒸气等离子体步骤)的任选工艺参数范围列于第一更详细实施例的表1中。
表1-用于等离子体处理的工艺参数范围
任选地，在非聚合气体等离子体步骤之前不需要预处理步骤。
任选地，在第一更详细实施例中，用于处理衬底表面的远程转化等离子体可以是RF产生的等离子体。任选地，等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或其他等离子体工艺可以与第一更详细实施例一致使用。
任选地，对于某些应用，等离子体反应室中的处理容积可以是从100mL至50升，优选8升至20升。任选地，处理容积可以是总体上圆柱形的，但是也考虑其他形状和构造。
在任一实施例的衬底的一个方面，该转化的且任选经调节的表面具有至少40％、任选至少45％、任选至少50％、任选至少55％、任选至少60％、任选至少65％、任选至少70％、任选至少75％、任选至少80％、任选至少85％、任选至少90％、任选至少95％的生物分子回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，该转化的且任选经调节的表面是容器管腔表面。
在任一实施例中的衬底的一个方面，针对以下中的至少一种测定生物分子回收百分比：哺乳动物血清白蛋白；牛血清白蛋白(BSA)；纤维蛋白原(FBG)；转铁蛋白(TFN)；蛋清卵转铁蛋白(伴白蛋白)；膜相关黑素转铁蛋白；蛋白A(PrA)；蛋白G(PrG)；蛋白A/G；蛋白L；胰岛素；药物蛋白质；血液或血液组分蛋白质；以及这些蛋白质的任何重组形式、修饰、全长前体、信号肽、前肽或成熟变体。
在任一实施例中的衬底的一个方面，该转化的且任选经调节的表面包括热塑性材料，例如热塑性树脂，例如注塑模制的热塑性树脂。
在任一实施例中的衬底的一个方面，该转化的且任选经调节的表面包括烃，例如烯烃聚合物、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、聚甲基戊烯、聚苯乙烯、氢化聚苯乙烯、聚环己基乙烯(PCHE)或这些中的两种或更多种的组合。该转化的且任选经调节的表面任选地包括杂原子取代的烃聚合物，例如聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚偏二氯乙烯(PVdC)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯、聚乳酸、环氧树脂、尼龙、聚氨酯聚丙烯腈、聚丙烯腈(PAN)、离聚物树脂、离聚物树脂，或这些以上材料中的任何两种或更多种的任何组合、复合物或共混物。
在任一实施例中的衬底的一个方面，该转化的且任选经调节的表面是PECVD沉积的SiOxCyHz或SiNxCyHz的涂层或层，其中x是从约0.5至约2.4，如通过X射线光电子能谱法(XPS)测量的，y是从约0.6至约3，如通过XPS测量的，并且z是从约2至约9，如通过卢瑟福背散射光谱术(RBS)测量的。
在任一实施例中的衬底的一个方面，该转化的且任选经调节的表面是SiOx的阻隔涂层或层，其中x是从约1.5至约2.9，如通过XPS测量的；任选地，有机金属前体的氧化物或氮化物，该有机金属前体是来自周期表的第III族和/或第IV族的金属元素的化合物，例如在第III族中：硼、铝、镓、铟、铊、钪、钇或镧(铝和硼是优选的)，和在第IV族中：硅、锗、锡、铅、钛、锆、铪或钍(硅和锡是优选的)。
在任一实施例中的衬底的一个方面，该转化的且任选经调节的表面是实验室器具制品的流体表面。例如，该转化的且任选经调节的表面可以是但不限于以下各项的流体表面：微板、离心管、移液管尖端、孔板、微孔板、ELISA板、微量滴定板、96孔板、384孔板、小瓶、瓶、罐、注射器、药筒、泡罩包装、安瓿、抽真空采血管、样品管、离心管或色谱小瓶。
在任一实施例中的衬底的一个方面，该转化的且任选经调节的表面是容器管腔表面。
在任一实施例中的衬底的一个方面，该转化的且任选经调节的表面与水性蛋白质接触。在任一实施例中的衬底的一个方面，该水性蛋白质包括：哺乳动物血清白蛋白，例如牛血清白蛋白(BSA)；纤维蛋白原(FBG)；转铁蛋白(TFN)，例如血液血清转铁蛋白(或铁传递蛋白，也称为转铁蛋白)；乳转铁蛋白(lactotransferrin)(乳铁蛋白)；乳转铁蛋白(milktransferrin)；蛋清卵转铁蛋白(伴白蛋白)；和膜相关黑素转铁蛋白；蛋白A(PrA)；蛋白G(PrG)；蛋白A/G；蛋白L；胰岛素，例如六聚体胰岛素、单体胰岛素、猪胰岛素、人胰岛素、重组胰岛素和药用级胰岛素；药物蛋白质；血液或血液组分蛋白质；或这些蛋白质的任何重组形式、修饰、全长前体、信号肽、前肽或成熟变体；或这些中的两种或更多种的组合。
在任一实施例中的衬底的一个方面，对于以下中的至少一种，该转化的且任选经调节的表面具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比：牛血清白蛋白(BSA)；纤维蛋白原(FBG)；转铁蛋白(TFN)，例如血液血清转铁蛋白(或铁传递蛋白，也称为转铁蛋白)；乳转铁蛋白(lactotransferrin)(乳铁蛋白)；乳转铁蛋白(milktransferrin)；蛋清卵转铁蛋白(伴白蛋白)；和膜相关黑素转铁蛋白；蛋白A(PrA)；蛋白G(PrG)；蛋白A/G；蛋白L；胰岛素，例如六聚体胰岛素、单体胰岛素、猪胰岛素、人胰岛素、重组胰岛素和药用级胰岛素；药物蛋白质；血液或血液组分蛋白质；或这些蛋白质的任何重组形式、修饰、全长前体、信号肽、前肽或成熟变体。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，在96孔圆底板上对于原子质量为66,000道尔顿的牛血清白蛋白(BSA)，该转化的且任选经调节的表面具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于BSA，该转化的且任选经调节的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于70％、任选大于80％、任选大于90％、任选达100％的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，在96孔圆底板上对于原子质量为340,000道尔顿的纤维蛋白原(FBG)，该转化的且任选经调节的表面在24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于FBG，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于20％、任选大于40％、任选大于60％、任选大于80％、任选达84％的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于原子质量为80,000道尔顿的转铁蛋白(TFN)，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于TFN，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于60％、任选大于65％、任选大于69％、任选达70％的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于原子质量为45,000道尔顿的蛋白A(PrA)，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于PrA，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于9％、任选大于20％、任选大于40％、任选大于60％、任选达67％的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于原子质量为20,000道尔顿的蛋白G(PrG)，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于PrG，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于12％、任选大于20％、任选大于40％、任选大于60％、任选大于80％、任选达90％的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，在艾本德低蛋白结合96孔圆底板上对于原子质量为66,000道尔顿的牛血清白蛋白(BSA)，该转化的表面在24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。艾本德是德国汉堡艾本德股份公司(Eppendorf AG,Hamburg,Germany)的商标。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于BSA，该转化的表面在艾本德96孔圆底板上24小时时具有大于95％的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，在艾本德96孔圆底板上对于原子质量为340,000道尔顿的纤维蛋白原(FBG)，该转化的表面在24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于FBG，该转化的表面在艾本德96孔圆底板上24小时时具有大于72％的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于原子质量为80,000道尔顿的转铁蛋白(TFN)，该转化的表面在艾本德96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于TFN，该转化的表面在艾本德96孔圆底板上24小时时具有大于69％的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于原子质量为45,000道尔顿的蛋白A(PrA)，该转化的表面在艾本德96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于原子质量为20,000道尔顿的蛋白G(PrG)，该转化的表面在艾本德96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于PrG，该转化的表面在艾本德96孔圆底板上24小时时具有大于96％的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，在96孔圆底板上对于原子质量为66,000道尔顿的牛血清白蛋白(BSA)，该转化的表面在24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于BSA，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于60％、任选达86％的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，在96孔圆底板上对于原子质量为340,000道尔顿的纤维蛋白原(FBG)，该转化的表面在24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于FBG，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于50％、任选达65％的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于原子质量为80,000道尔顿的转铁蛋白(TFN)，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于TFN，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于50％、任选达60％的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于原子质量为45,000道尔顿的蛋白A(PrA)，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于PrA，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于25％、任选达56％的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于原子质量为20,000道尔顿的蛋白G(PrG)，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于PrG，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于60％、任选达75％的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，碳或硅化合物基本上由聚丙烯、任选地聚丙烯均聚物组成。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于原子质量为66,000道尔顿的牛血清白蛋白(BSA)，该转化的聚丙烯表面具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的聚丙烯表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于原子质量为340,000道尔顿的纤维蛋白原(FBG)，该转化的聚丙烯表面具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的聚丙烯表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于原子质量为80,000道尔顿的转铁蛋白(TFN)，该转化的聚丙烯表面具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的聚丙烯表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于原子质量为45,000道尔顿的蛋白A(PrA)，该转化的聚丙烯表面具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的聚丙烯表面的蛋白质回收百分比。
在任一实施例中的衬底的一个方面，按照本说明书中的方案，对于原子质量为20,000道尔顿的蛋白G(PrG)，该转化的聚丙烯表面具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的聚丙烯表面的蛋白质回收百分比。
工作实例
将参考以下实例更详细地说明各个方面，但是应当理解的是，该第一更详细实施例不被认为限于此。
所有实施例的测试
使用以下方案来对所有实施例中的板进行测试，除非在实例中另有说明：
目的：本实验的目的是测定随时间推移与表面涂覆的微量滴定板(微量滴定板在本披露中也称为“微板”；两个术语在本披露中具有相同的含义)结合的蛋白质的量。
材料：Synergy H1微板读数器和BIOTEK软件， 水系统(由德国达姆施塔特市的默克公司(Merck KGAA,Darmstadt,Germany)出售)，直接监测光谱仪，ALEXA488标记的蛋白质(牛血清白蛋白(BSA)、纤维蛋白原(FBG)、转铁蛋白(TFN)、蛋白A(PrA)和蛋白G(PrG)，由美国俄勒冈州尤金市的分子探针公司(Molecular Probes,Inc.,Eugene,Oregon USA)出售)，10X磷酸盐缓冲盐水(PBS)，黑色96孔光学底板，1L塑料瓶，25-100mL玻璃烧杯，铝箔，1-10mL移液管，100-1000μL移液管，0.1-5μL移液管，50-300μL多通道移液管。
在单面涂覆的微板上对所选择的蛋白质(上文列出的那些中的一种或多种)进行测试。每种蛋白质作为用ALEXA488标记的荧光标记的粉末接收：
·5mg的BSA：66,000Da
·5mg的FBG：340,000Da
·5mg的TFN：80,000Da
·1mg的PrA：45,000Da
·1mg的PrG：20,000Da
一旦接收，将每个蛋白质小瓶包裹在铝箔中以便额外保护免于光，并且相应地标记，然后放入冷冻器中用于储存。
从10X PBS的储备溶液制备1X PBS(磷酸盐缓冲溶液)的溶液：将100mL的10X PBS加入1L塑料瓶中，然后加入900mL的来自Q-pod的蒸馏水，从而形成1X PBS。使用100-1000μL移液管，将1000μL的1X PBS分别吸移到每个蛋白质小瓶中，以产生蛋白质溶液。然后将每个小瓶倒置并涡旋以使溶液充分混合。
然后在直接检测上对每种蛋白质进行测试以获得准确的蛋白质浓度。使用0.1-5μL移液管，将2μL的PBS样品置于直接检测读卡的第一斑点上，并在软件中标记为空白。然后将第一种蛋白质的2μL样品置于剩余的3个斑点上并标记为样品。在读取卡后，以mg/mL记录3种蛋白质浓度的平均值。对于剩余的四种蛋白质重复此过程。然后将蛋白质溶液放入冰箱中用于储存。
对于每种蛋白质用1X PBS制备标准曲线。该标准曲线以25nM开始，并进行系列2x稀释以获得其他测试浓度，例如12.5nM、6.25nM、3.125nM和1.5625nM中的一个或多个。在一些情况下还制备了至0.5nM的进一步稀释液。使用从标准曲线制备的12.5nM溶液进行测试。
一旦所有测试的蛋白质的稀释完成，就制备每种蛋白质的标准曲线并如下进行测试。将25100-mL玻璃烧杯设置成5行。将每个烧杯包裹在铝箔中，并用蛋白质的名称、与烧杯中的溶液对应的曲线和烧杯中的溶液的浓度标记。第1行是BSA的标准曲线；第2行，FBG；第3行，TFN；第4行，PrA；第5行，PrG。因此，将第一行如下标记：BSA 25nM，BSA 12.5nM，BSA6.25nM，BSA 3.125nM，BSA 1.56nM。
在制作标准曲线后，使用微板读数器对其进行测试，然后制作下一个标准曲线并进行测试，诸如此类。
使用Synergy H1微板读数器和BIOTEK软件进行分析。
在制备第一标准曲线后，其准备好在Synergy H1上进行测试。使用50-300μL多通道移液管，将200μL的1X PBS吸移到黑色光学底微板的孔A1-A4中。然后，将200μL的25nM溶液吸移到孔B1-B4中，将200μL的12.5nM溶液吸移到孔C1-C4中，将200μL的12.5nM溶液吸移到孔D1-D4中，将200μL的12.5nM溶液吸移到孔E1-E4中，将200μL的12.5nM溶液吸移到孔F1-F4中，并将200μL的12.5nM溶液吸移到孔G1-G4中。使用类似的程序来用蛋白质溶液的其他稀释液填充孔。
一旦微板充满溶液，就将其包裹在铝箔中，并且标记部分和时间点。
在1.5小时后，使用0-300μL多通道移液管并戳穿铝箔，将200μL的BSA溶液从1.5小时柱(柱1)中的这些孔中吸移出并置于黑色光学底微板中。将黑色微板放入微板托盘中。然后通过打开其对应的实验以相同的方式读取其他四种蛋白质。在2.5小时、4.5小时和24小时之后完成同样的事情。在24小时读取后，然后从菜单栏中选择“板→输出”。将出现excel电子表格，且然后可以使用所希望的名称将其保存在所希望的位置中。
使用通过BIOTEK软件产生的数据，将来自标准曲线和SPL1两者的12.5nM溶液浓度平均化。将在1.5小时的4个孔中的浓度平均化。然后对于2.5小时、4.5小时和24小时进行此过程。然后将每个时间点的平均浓度除以开始时的12.5nM溶液的平均浓度并乘以100，以获得每个时间点的回收百分比：
回收％@1.5小时＝[平均BSA1.5小时]/[平均12.5nM溶液]*100
实例
第一更详细实施例的实例1
将聚丙烯96孔微板根据第一更详细实施例的任选方面进行等离子体处理。用于处理这些微板的方法使用射频(RF)等离子体系统。该系统具有气体输送输入、真空泵和具有匹配网络的RF电源。这些微板被示出定向为背离等离子体并沿着室的周边屏蔽免于等离子体。这些细节是如图2中所示。屏蔽导致远程等离子体处理，其中这些微板的表面上的远程点处的辐射密度与等离子体放电的最亮点之间的比率小于0.25。
根据该非限制性实例使用的两步远程转化等离子体工艺在第一更详细实施例的表2中总结：
表2-根据第一更详细实施例的实例1的等离子体处理的工艺参数
通过执行所有实施例的测试来对在这些转化的微板的表面上由第一更详细实施例的该远程转化等离子体工艺产生的生物分子结合阻力进行分析。回收百分比是残留在溶液中的蛋白质的原始浓度的百分比，即不结合至微板的表面的蛋白质的百分比。
在该测试中，测试了三种不同类型的微板的样品的回收百分比。样品包括：(1)未经调节且未转化的聚丙烯微板(“未处理的”样品)；(2)由SiO2医疗产品模制并根据本说明书的实例1中所述的第一更详细实施例转化的聚丙烯微板(“SiO2”样品)；和(3)艾本德微板(“艾本德”样品)。图3中的条形图示出该对比测试的结果。如第一更详细实施例的图3所示，这些SiO2板与这些未处理的样品相比具有生物分子回收的60％增加，并且与艾本德LoBind样品相比具有生物分子回收的8％-10％增加。
因此，已经证明根据第一更详细实施例的远程转化等离子体处理产生比其他已知方法更低的生物分子粘附(或相反，更高的生物分子回收率)。事实上，SiO2板和艾本德LoBind样品的对比数据特别出人意料，因为艾本德LoBind实验室器具被认为是蛋白质抵抗实验室器具中的行业标准。与艾本德样品相比，SiO2板的8％-10％功效增加表示与现有技术相比的显著改善。
第一更详细实施例的实例2
在第一更详细实施例的此实例中，将实例1的SiO2平板与用相同方法步骤和条件转化的相同微板进行比较，除了(并且这是重要的例外)，将这些第二样品用直接等离子体而不是远程转化等离子体处理(“直接等离子体”样品)。出人意料地是，如图4中所示，直接等离子体样品在24小时后具有72％的生物分子回收百分比，而这些SiO2板(其在相同条件/方法步骤下(除了通过远程转化等离子体)转化)在24小时后具有90％的生物分子回收百分比。这一显著步骤变化证明了仅仅由使用第一更详细实施例的远程转化等离子体代替直接等离子体产生的出人意料的改进。
第一更详细实施例的实例3
在第一更详细实施例的此实例中，将实例1的SiO2板与仅用第一更详细实施例的方法的调节步骤(即，非聚合化合物等离子体步骤或调节等离子体处理)而无转化步骤(水蒸气等离子体步骤或转化等离子体处理)处理的相同微板(“仅步骤1”样品)进行比较。如图5中所示，仅步骤1样品在约25℃下在24小时后具有50％的生物分子回收百分比(在本说明书中所有蛋白质样品的老化是在25℃下，除非另有说明)，而这些SiO2板(其在相同条件/方法步骤下加工，除了还通过远程转化等离子体转化)在24小时后具有90％的生物分子回收百分比。因此，使用根据第一更详细实施例的实施例的方法的两个步骤产生比仅单独使用调节步骤显著提高的生物分子回收百分比。
第一更详细实施例的实例4(预示)
第一更详细实施例的进一步考虑的任选优点是其提供针对生物分子粘附的高水平抵抗，而不抵消高可萃取物分布图。例如，艾本德实验室器具凭借化学添加剂抵抗生物分子粘附，该化学添加剂倾向于从衬底中萃取并进入与衬底接触的溶液中。相比之下，第一更详细实施例不依赖于混合到聚合物衬底中的化学添加剂以给予衬底其生物分子粘附抵抗特性。此外，根据第一更详细实施例的方法不会导致或以其他方式引起化合物或颗粒从转化的衬底中萃取。申请人已经进一步确定本披露中描述的pH保护方法不会导致或以其他方式引起化合物或颗粒从转化的表面中萃取。
因此，一个任选的方面，本技术(在在此所述的第一更详细实施例中)涉及一种用于处理表面(也称为材料或工件)以形成转化的表面的方法，该转化的表面具有的生物分子回收百分比大于在转化处理之前该表面的生物分子回收百分比，并且其中任何调节或转化处理不会实质上增加衬底的可萃取物分布图。申请人考虑，这将在未经调节且未转化的表面与转化的表面之间的实际对比测试中证实。
第一更详细实施例的实例5
进行类似于第一更详细实施例的实例1的测试以比较来自未经调节且未转化的聚丙烯(UTPP)实验室烧杯、根据第一更详细实施例的远程转化等离子体转化的聚丙烯(TPP)实验室烧杯、以及未经调节且未转化的玻璃实验室烧杯的生物分子回收率。所使用的生物分子是冻干BSA、FBG、TFN、PrA和PrG的12nM分散液。
在第一更详细实施例的第一试验中，将生物分子分散液在烧杯中制成并抽吸数次以将其混合。以相对荧光单位(RFU)测量生物分子回收率。取得初始RFU读数(0分钟)以建立100％回收率基线，然后用移液管尖端将烧杯中的生物分子分散液搅拌1分钟，之后对于测试的剩余部分将其保持在实验台上静置。初始测量生物分子回收率，且然后抽取样品并以每5分钟间隔测量生物分子回收百分比。结果在表3中示出。
表3-第一更详细实施例的聚丙烯烧杯试验
以与第一试验相同的方式进行第一更详细实施例的第二试验，除了未根据第一更详细实施例转化的玻璃烧杯用作衬底，其中结果在表4中示出。
表4-第一更详细实施例的玻璃烧杯试验
第一更详细实施例的图9绘制以上表中的TFN结果，其示出未经调节且未转化的聚丙烯烧杯的曲线34、转化的聚丙烯烧杯的曲线36以及玻璃的曲线38。如图9所示，转化的聚丙烯烧杯在10至30分钟后提供最高生物分子回收率，玻璃在10至30分钟后产生较低生物分子回收率，并且未经调节且未转化的聚丙烯烧杯在初始测量之后的所有时间提供最低生物分子回收率。
第一更详细实施例的实例6
进行类似于第一更详细实施例的实例1的测试，以比较在蛋白质与板之间24小时接触后来自两种类型的多孔聚丙烯板的生物分子回收率对蛋白质浓度。“SiO2”板由聚丙烯模制并根据实例1进行等离子体转化。“CA”(竞争物A)板是设置有涂层以提供降低的非特异性蛋白质结合的商业竞争性聚丙烯板。
结果在表5和图11-图13中提供，其示出在所有测试的浓度下从转化的SiO2板回收基本上所有各种类型的蛋白质，因此回收率与浓度无关。相比之下，来自CA板的蛋白质回收率强烈依赖于浓度，特别是在较低浓度下。
表5
回收@24小时(％)
(96孔1000μL深孔板)
第一更详细实施例的实例7
进行类似于第一更详细实施例的实例1的测试以比较来自实施例6中描述的类型的转化的“SiO2”板和“CA”板的生物分子回收率。所使用的生物分子是冻干BSA、FBG、TFN、PrA和PrG的1.5或3nM分散液。
条件和结果在表6中示出。对于BSA、PrA、PrG和TFN蛋白，与CA板相比，转化的SiO2板提供基本上优异的蛋白质回收率。对于FBG蛋白质，转化的SiO2板提供比CA板更好的蛋白质回收率。
表6
回收@72小时(％)
(96孔350μL(SiO)或500μL(CA)浅层板)
第一更详细实施例的实例8--进行类似于第一更详细实施例的实例7的测试以比较96孔板、500μL SiO2板和CA板。条件和结果在表7中示出。对于BSA、PrA、PrG和TFN蛋白，以及1.5nM浓度的FBG，与CA板相比，转化的SiO2板提供基本上优异的蛋白质回收率。3nM浓度的FBG是异常的。
表7
回收@72小时(％)
(96孔500μL深孔板)
第一更详细实施例的实例9--进行类似于第一更详细实施例的实例7的测试以比较96孔板、1000μL转化的SiO2板和CA板。条件和结果在表8中示出。对于BSA、PrA和PrG蛋白，与CA板相比，转化的SiO2板提供基本上优异的蛋白质回收率。FBG蛋白未展示基本上优异的蛋白质回收率。
表8
回收@72小时(％)
(96孔1000μL深孔板)
第一更详细实施例的实例10--进行类似于第一更详细实施例的实例7的测试以比较384孔55μL(转化的SiO2)对200μL(CA)浅层板。条件和结果在表9中示出。对于BSA、PrA和PrG蛋白，与CA板相比，转化的SiO2板提供基本上优异的蛋白质回收率。FBG蛋白未展示基本上优异的蛋白质回收率。
表9
回收@72小时(％)
(384孔55μL(SiO2)或200μL(CA)浅层板)
第一更详细实施例的实例11进行类似于第一更详细实施例的实例1的试验，以将第一更详细实施例的SiO2转化的板与用BSA阻断剂(一种用于降低BSA蛋白粘附的商业处理，其由美国明尼苏达州伊登普雷利的SurModics公司(SurModics,Inc.,EdenPrairie,MN,USA)出售)处理的聚丙烯板进行比较。条件和结果示于表10中，其中转化的SiO2是根据实例1的板，板A是用5％BSA阻断剂处理一小时的聚丙烯板，并且板B是用1％BSA阻断剂处理一小时的聚丙烯板。除了FBG蛋白质外，与BSA阻断剂板相比，本发明再次提供了优异的结果。
表10
回收@24小时(％)
(在缓冲液中3nM)
A：1000μL的5％BSA阻断剂钝化，处理1小时；
B：1000μL的1％BSA阻断剂钝化，处理1小时；
第一更详细实施例的实例12
进行类似于第一更详细实施例的实例7的测试，以比较根据实例1的SiO2转化的板在更长的时间段(从1至4个月)内的蛋白质回收率。条件和结果示于表11中，其说明在相当长的时间内，对于所有蛋白质都观察到对蛋白质粘附的大致均匀的抵靠。
表11
回收(％)
第一更详细实施例的实例13
使用具有深(500μL)孔的两个96孔板对单个板的不同孔之间的结合均匀性进行测试，这两个96孔板即根据实例1制备的转化的SiO2板(除了在所有96个孔中在两小时后测试2nM PrA蛋白外)，和另一个竞争物A板(再次在所有96个孔中在两小时后测试2nM PrA蛋白)。测量来自一个板上的每个孔的蛋白质回收率，然后平均化，确定范围(确定在96个孔中最高的回收率和最低的回收率)，并计算标准偏差。对于转化的SiO2板，平均回收率是95％，回收率的范围是11％，并且标准偏差是2％。对于CA板，平均回收率是64％，回收率的范围是14％，并且标准偏差是3％。
还使用具有1000μL孔的96孔板进行与前一段落相同的测试。对于转化的SiO2板，平均回收率是100％，回收率的范围是13％，并且标准偏差是3％。对于CA板，平均回收率是62％，回收率的范围是25％，并且标准偏差是3％。
该测试表明，实例1的转化处理允许在不同孔中至少与CA板的蛋白质抵抗涂层一样均匀的回收率。这表明SiO2等离子体处理是跨该板非常均匀的。
第一更详细实施例的实例14
进行该测试，以比较在蛋白质与板之间96小时接触后来自两种类型的多孔聚丙烯板的蛋白质回收率对蛋白质浓度。“SiO2”板由聚丙烯模制并根据实例6进行等离子体转化。“EPP”板是商业竞争性聚丙烯艾本德板。测试方案与实例6中相同，除了最小蛋白质浓度--0.1nM--远低于实例6中的那些蛋白质浓度。
结果示于表12和图14-图16中。事实上，转化的SiO2板(曲线152、154和158)和艾本德板(即“EPP”板，曲线150、156和160)的对比数据是特别出人意料的，因为艾本德已被认为是蛋白质抵抗实验室器具中的行业标准。对于在该实例中测试的所有三种类型的蛋白质(即BSA、PrA和PrG)，不管转化的SiO2板的浓度，蛋白质回收率基本上恒定地较高。然而，对于“EPP”板，蛋白质回收率在低浓度下显著降低。特别是在超低浓度(例如从0.1nM至小于1.5nM)下，SiO2转化的板的蛋白质回收率远远优于“EPP”板。
对于如在表12中用星号标记的数据所示的PrG蛋白，将0.1nM SiO2转化的板数据点视为异常的，因为SiO2转化的板的真实蛋白质回收率加上分配给该数据点的误差限度不能超过100％。0.1nM EPP板PrG数据点也被视为异常的，因为它基本上与其他数据点的趋势偏离。这些异常数据点未在图16中示出。
表12
回收@96小时(％)
(96孔500μL深孔板)
第一更详细实施例的实例15
使用GC-MS方法对来自目前低蛋白结合转化的微板的萃取有机物种的表征
该测试在96孔微板上进行，以评估本发明的转化处理是否向与衬底接触的溶液添加可萃取物。该微板由聚丙烯模制，并根据实例6用等离子体转化。
萃取程序
将300μL异丙醇(IPA)添加至96孔微板中的总计16个孔中。在添加后，将板用玻璃板牢固地覆盖，并在室温下储存72小时。在萃取后，将16个孔的内容物合并在一个单独的小瓶中，加盖并倒置以混合。将各等分试样转移至自动进样器小瓶以进行GC-MS分析。
GC-MS分析条件和结果
GC-MS(气相色谱-质谱)分析条件示于表13中，并且用八个峰归属注释的所得到的曲线在图17中示出，并且这些峰归属在表14中进行了描述。
表13
GC-MS条件
表14
SiO2板的萃取物峰
峰#，图17 化合物鉴定
1 硅氧烷(在空白中观察到)
2 硅氧烷(在空白中观察到)
3 硅氧烷(在空白中观察到)
4 硅氧烷(在空白中观察到)
5 未知(在空白中观察到)
6 脂族烃(在空白中观察到)
7 脂族烃(在空白中观察到)
8 脂族烃(在空白中观察到)
图18和图19示出以与图17相同的方式测量的GC-MS图，该图表征异丙醇空白(图18)对根据实例15的转化的SiO2低蛋白结合处理的微板(图19)的萃取有机物种。
第一更详细实施例的实例16
使用LC-MS方法对来自SiO2低蛋白结合转化的微板的萃取有机物种的表征
使用LC-MS(液相色谱-质谱)方法来分析有机可萃取物并评估本发明的转化处理是否向与衬底接触的溶液添加有机可萃取物。萃取程序与实例15中相同。
LC-MS分析条件和结果
使用安捷伦G6530A Q-TOF质谱仪进行分析，并且萃取物以正和负APCI模式进行。正APCI的LC-MS条件示于表15中，并且负APCI的LC-MS条件示于表16中。
图20示出SiO2低蛋白结合转化的板(下图)对异丙醇空白(上图)的LC-MS异丙醇萃取离子色谱图(正APCI模式)的比较。
图22示出SiO2低蛋白结合转化的板(下图)对异丙醇空白(上图)的LC-MS异丙醇萃取离子色谱图(负APCI模式)的比较。
SiO2转化的板的唯一不匹配的峰是在m/z 529下，其与未经调节且未转化的SiO2板的异丙醇萃取物(图21，下图)对异丙醇空白(上图)中的1076一致。因此，本发明的低蛋白质结合处理未添加该萃取化合物。它来自树脂，因为它也是从未经调节且未转化的SiO2板中萃取的。
表15
用于正APCI的LC-MS条件
表16
用于负APCI的LC-MS条件
第一更详细实施例的实例17
使用ICP-MS方法对来自SiO2微板的萃取无机物种的表征
使用ICP-MS方法来比较三种类型的96孔微板的无机可萃取物水平。三种类型的微板是未经调节且未转化的商业Labcyte聚丙烯微板(Labcyte)、未经调节且未转化的商业Porvair聚丙烯微板(Porvair)和SiO2低结合等离子体转化的微板，该SiO2低结合等离子体转化的微板由聚丙烯由SiO2医疗产品公司(SiO2Medical Products,Inc.)模制并根据实例6用等离子体转化。
萃取程序
将微板中的孔用去离子(DI)水中的2％v/v硝酸(HNO3)溶液填充，用玻璃板覆盖，并在室温下萃取72小时。然后将大约3mL的溶液转移到自动进样器管中，并使用安捷伦7700x光谱仪通过ICP-MS进行分析，并且条件示于表17中。
ICP-MS分析条件和结果
结果在表18中示出。结果表明，转化的SiO2板的硝酸萃取物具有低水平的无机物，几乎等于未经调节且未转化的Labcyte板和Porvair板的无机物水平。因此，SiO2医疗产品低蛋白结合转化处理不添加无机可萃取物。
表17
ICP-MS条件
RF功率 1550W
等离子体模式 通用
He流量 4.3mL/分钟
重复试验的数目 3
扫描/重复试验 100
表18
萃取残余物的ICP-MS元素分析的总结，包括检测限(DL)和定量限(QL)结果
___________
第二更详细的实施例
已经开发了根据第二更详细实施例的方法，该方法可以应用于聚烯烃和任选地提供超过50％蛋白质粘附降低的广泛范围的其他聚合物。该方法是基于可以经由等离子体加工在大气压和减压下发生的一至四个步骤或更多步骤。除了许多其他产品之外，该方法可以应用于广泛范围的聚合材料(除了许多其他材料之外，聚烯烃、聚酯、聚苯乙烯)以及产品，包括实验室的器具、诊断装置、隐形眼镜、医疗装置或植入物。
该第二更详细实施例的第一任选的步骤是用极性液体处理剂处理表面，该极性液体处理剂包含：水、挥发性极性有机化合物或这些中的任何两种或更多种的组合，从而形成极性处理的表面。
该第二更详细实施例的第二任选的步骤是用离子化气体处理该表面。
该第二更详细实施例的第三任选的步骤是用调节等离子体处理该表面，该调节等离子体包含：含氮气体、惰性气体、氧化气体或这些中的两种或更多种的组合，从而形成经调节的表面。
该第二更详细实施例的第四步骤是用水；挥发性极性有机化合物；C1-C12烃和氧气；C1-C12烃和氮气；含硅气体；或这些中的两种或更多种的组合的转化等离子体处理该表面。
第二更详细实施例的待转化的表面可以由各种不同的材料制成。几种有用类型的材料是热塑性材料，例如热塑性树脂，例如聚合物，任选地注塑模制的热塑性树脂。例如，该材料可以是或包括，烯烃聚合物、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、聚甲基戊烯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚偏二氯乙烯(PVdC)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯、聚乳酸、聚苯乙烯、氢化聚苯乙烯、聚环己基乙烯(PCHE)、环氧树脂、尼龙、聚氨酯聚丙烯腈、聚丙烯腈(PAN)、离聚物树脂、离聚物树脂，或这些以上材料中的任何两种或更多种的任何组合、复合物或共混物。
可以根据第二更详细实施例来转化各种不同的表面。表面的一个实例是容器管腔表面，其中该容器是例如小瓶、瓶、罐、注射器、药筒、泡罩包装或安瓿。对于更多的实例，材料的表面可以是实验室器具制品的流体表面，该实验室器具制品是例如微板、离心管、移液管尖端、孔板、微孔板、ELISA板、微量滴定板、96孔板、384孔板、离心管、色谱小瓶、抽真空采血管或样品管。
第二更详细实施例的又另一实例是，该表面可以是PECVD沉积的SiOxCyHz或SiNxCyHz的涂层或层，其中x是从约0.5至约2.4，如通过X射线光电子能谱法(XPS)测量的，y是从约0.6至约3，如通过XPS测量的，并且z是从约2至约9，如通过卢瑟福背散射光谱术(RBS)测量的。该表面的另一个实例是SiOx的阻隔涂层或层，其中x是从约1.5至约2.9，如通过XPS测量的，任选地是有机金属前体的氧化物或氮化物，该有机金属前体是来自周期表的第III族和/或第IV族的金属元素的化合物，该金属元素是例如在第III族中：硼、铝、镓、铟、铊、钪、钇或镧(铝和硼是优选的)，和在第IV族中：硅、锗、锡、铅、钛、锆、铪或钍(硅和锡是优选的)。
该第二更详细实施例的极性液体处理剂可以是例如水，例如自来水、蒸馏水或去离子水；醇，例如C1-C12醇、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇；二醇，例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、聚乙二醇等；甘油、C1-C12直链或环状醚，例如二甲醚、二乙醚、二丙醚、二丁醚、甘醇二甲醚(CH3OCH2CH2OCH3)；化学式-CH2CH2On-的环醚，如二环氧乙烷、三环氧乙烷和四环氧乙烷；环胺；环酯(内酯)，例如乙内酯、丙内酯、丁内酯、戊内酯和己内酯；C1-C12醛，例如甲醛、乙醛、丙醛或丁醛；C1-C12酮，例如丙酮、二乙基酮、二丙基酮或二丁基酮；C1-C12羧酸，例如甲酸、乙酸、丙酸或丁酸；氨、C1-C12胺，例如甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十一胺或十二胺；氟化氢、氯化氢、C1-C12环氧化物，例如环氧乙烷或环氧丙烷；或这些中的任何两种或更多种的组合。在这种背景下，“液体”是指在温度、压力或其他处理条件下的液体。
将表面与第二更详细实施例的极性液体处理剂接触可以按任何有用的方式进行，该方式如喷雾、浸渍、淹没、浸泡、流动、用施加器转移、从蒸气冷凝或以其他方式施加该极性液体处理剂。在使该表面与第二更详细实施例的极性液体处理剂接触后，可以使该表面静置例如1秒至30分钟。
在第二更详细实施例的离子化气体处理中，作为一些实例，离子化气体可以是空气；氮气；氧气；惰性气体，例如氩气、氦气、氖气、氙气或氪气；或这些中的任何两种或更多种的组合。离子化气体可以按任何适合的方式输送。例如，它可以从离子化风枪或其他离子化气体源输送。方便的气体输送压力是从1-120psi(6至830kPa)(表压或任选地绝对压力)，任选地50psi(350kPa)。离子化气体的水含量可以是从0％至100％。使用离子化气体的极性处理表面可以进行任何适合的处理时间，例如从1-300秒，任选地10秒。
在第二更详细实施例的调节等离子体处理中，可以在等离子体处理设备中使用含氮气体、惰性气体、氧化气体或这些中的两种或更多种的组合。含氮气体可以是氮气、一氧化二氮、二氧化氮、四氧化氮、氨、或这些中的任何两种或更多种的组合。惰性气体可以是氩气、氦气、氖气、氙气、氪气或这些中的任何两种或更多种的组合。氧化气体可以是氧气、臭氧或这些中的任何两种或更多种的组合。
在该第二更详细实施例的转化等离子体处理中，水；挥发性极性有机化合物；C1-C12烃和氧气；C1-C12烃和氮气；含硅气体；或这些中的两种或更多种的组合可以用于等离子体处理设备中。极性液体处理剂可以是例如本说明书中提及的极性液体处理剂中的任一种。该C1-C12烃任选地可以是甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、正丙烷、异丙烷、丙烯、丙炔、正丁烷、异丁烷、叔丁烷、丁烷、1-丁炔、2-丁炔，或这些中的任何两种或更多种的组合。
第二更详细实施例的含硅气体可以是硅烷、有机硅前体、或这些中的任何两种或更多种的组合。含硅气体可以是非环状或环状的、取代的或未取代的硅烷，任选地包含以下中的任何一种或多种、基本上由其组成或由其组成：Si1–Si4取代的或未取代的硅烷，例如硅烷、二硅烷、三硅烷或四硅烷；烃或卤素取代的Si1–Si4硅烷，例如四甲基硅烷(TetraMS)、四乙基硅烷、四丙基硅烷、四丁基硅烷、三甲基硅烷(TriMS)、三乙基硅烷、三丙基硅烷、三丁基硅烷、三甲氧基硅烷、氟化硅烷如六氟二硅烷、环状硅烷如八甲基环四硅烷或四甲基环四硅烷，或这些中的任何两种或更多种的组合。该含硅气体可以是线性硅氧烷、单环硅氧烷、多环硅氧烷、聚倍半硅氧烷、烷基三甲氧基硅烷、线性硅氮烷、单环硅氮烷、多环硅氮烷、聚倍半硅氮烷、或这些中的任何两种或更多种的组合。该含硅气体可以是四甲基二硅氮烷、六甲基二硅氮烷、八甲基三硅氮烷、八甲基环四硅氮烷、四甲基环四硅氮烷、或这些中的任何两种或更多种的组合。
该第二更详细实施例的调节等离子体处理、处理等离子体处理或两者均可以在等离子体室中进行。等离子体室可以具有在两个金属板之间的处理容积。处理容积可以是例如从100mL至50升，例如约14升。任选地，处理容积可以是总体上圆柱形的。
第二更详细实施例的等离子体室可以具有围绕处理室的至少一部分的总体上圆柱形的外部电极。
为了向第二更详细实施例的等离子体室提供气体进料，管状气体入口可以突出到处理容积中，通过该气体入口将进料气体供给到等离子体室中。等离子体室任选地可以包括用于至少部分地抽空处理容积的真空源。
任选地，在该第二更详细实施例中，用于调节等离子体或转化等离子体的激发能量可以是从1至1000瓦特，任选地从100至900瓦特，任选地从500至700瓦特，任选地从1至100瓦特，任选地从1至30瓦特，任选地从1至10瓦特，任选地从1至5瓦特。
任选地，在第二更详细实施例中，在调节等离子体或转化等离子体处理中供给气体之前，等离子体室被降低至从0.001毫托(mTorr)至100托的基础压力。
任选地，在第二更详细实施例中，这些气体在对于所有气体从1毫托至10托的总压力以及在从1至300sccm、任选地1至100sccm的进料速率下被供给用于调节等离子体或转化等离子体处理。
任选地，在第二更详细实施例中，这些气体被供给用于调节等离子体或转化等离子体处理持续从1至300秒，任选地从90至180秒。
在第二更详细实施例的一次或多次处理之后，可以使该转化的表面，例如容器管腔表面与水性蛋白质接触。适合的蛋白质的一些非限制性实例是水性蛋白质，包括：哺乳动物血清白蛋白，例如牛血清白蛋白(BSA)；纤维蛋白原(FBG)；转铁蛋白(TFN)，例如血液血清转铁蛋白(或铁传递蛋白，也称为转铁蛋白)；乳转铁蛋白(lactotransferrin)(乳铁蛋白)；乳转铁蛋白(milk transferrin)；蛋清卵转铁蛋白(伴白蛋白)；和膜相关黑素转铁蛋白；蛋白A(PrA)；蛋白G(PrG)；蛋白A/G；蛋白L；胰岛素，例如六聚体胰岛素、单体胰岛素、猪胰岛素、人胰岛素、重组胰岛素和药用级胰岛素；药物蛋白质；血液或血液组分蛋白质；或这些蛋白质的任何重组形式、修饰、全长前体、信号肽、前肽或成熟变体；或这些中的两种或更多种的组合。
任选地，在该第二更详细实施例中，对于以下中的至少一种，该转化的表面具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比：牛血清白蛋白(BSA)；纤维蛋白原(FBG)；转铁蛋白(TFN)，例如血液血清转铁蛋白(或铁传递蛋白，也称为转铁蛋白)；乳转铁蛋白(lactotransferrin)(乳铁蛋白)；乳转铁蛋白(milktransferrin)；蛋清卵转铁蛋白(伴白蛋白)；和膜相关黑素转铁蛋白；蛋白A(PrA)；蛋白G(PrG)；蛋白A/G；蛋白L；胰岛素，例如六聚体胰岛素、单体胰岛素、猪胰岛素、人胰岛素、重组胰岛素和药用级胰岛素；药物蛋白质；血液或血液组分蛋白质；或这些蛋白质的任何重组形式、修饰、全长前体、信号肽、前肽或成熟变体。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，在96孔圆底板(由丹麦的Nunc A/S公司出售(Nunc A/S Corporation,Denmark))上对于原子质量为66,000道尔顿的牛血清白蛋白(BSA)，该转化的表面在24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于BSA，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于70％、任选大于80％、任选大于90％、任选达100％的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，在96孔圆底板上对于原子质量为340,000道尔顿的纤维蛋白原(FBG)，该转化的表面在24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于FBG，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于20％、任选大于40％、任选大于60％、任选大于80％、任选达84％的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于原子质量为80,000道尔顿的转铁蛋白(TFN)，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于TFN，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于60％、任选大于65％、任选大于69％、任选达70％的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于原子质量为45,000道尔顿的蛋白A(PrA)，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于PrA，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于9％、任选大于20％、任选大于40％、任选大于60％、任选达67％的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于原子质量为20,000道尔顿的蛋白G(PrG)，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于PrG，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于12％、任选大于20％、任选大于40％、任选大于60％、任选大于80％、任选达90％的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，在艾本德96孔圆底板上对于原子质量为66,000道尔顿的牛血清白蛋白(BSA)，该转化的表面在24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。艾本德板由德国汉堡艾本德股份公司(Eppendorf AG,Hamburg,Germany)出售。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于BSA，该转化的表面在艾本德96孔圆底板上24小时时具有大于95％的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，在艾本德96孔圆底板上对于原子质量为340,000道尔顿的纤维蛋白原(FBG)，该转化的表面在24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于FBG，该转化的表面在艾本德96孔圆底板上24小时时具有大于72％的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于原子质量为80,000道尔顿的转铁蛋白(TFN)，该转化的表面在艾本德96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于TFN，该转化的表面在艾本德96孔圆底板上24小时时具有大于69％的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于原子质量为45,000道尔顿的蛋白A(PrA)，该转化的表面在艾本德96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于原子质量为20,000道尔顿的蛋白G(PrG)，该转化的表面在艾本德96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于PrG，该转化的表面在艾本德96孔圆底板上24小时时具有大于96％的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，在96孔圆底板上对于原子质量为66,000道尔顿的牛血清白蛋白(BSA)，该转化的表面在24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。板由澳大利亚的Greiner Holding AG公司出售。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于BSA，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于60％、任选达80％的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，在96孔圆底板上对于原子质量为340,000道尔顿的纤维蛋白原(FBG)，该转化的表面在24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于FBG，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于50％、任选达65％的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于原子质量为80,000道尔顿的转铁蛋白(TFN)，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于TFN，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于50％、任选达60％的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于原子质量为45,000道尔顿的蛋白A(PrA)，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于PrA，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于25％、任选达56％的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于原子质量为20,000道尔顿的蛋白G(PrG)，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于未经调节且未转化的表面的蛋白质回收百分比。
任选地，在该第二更详细实施例中，按照本说明书中的方案，对于PrG，该转化的表面在96孔圆底板上24小时时具有大于60％、任选达75％的蛋白质回收百分比。
工作实例18
以下是第二更详细实施例的方法的描述和工作实例：
将第二更详细实施例的方法应用于由制造的96孔聚丙烯微板。
将第二更详细实施例的以下步骤应用于部件：
将按收到原样的板根据第二更详细实施例通过被喷雾与在此称为极性液体处理剂的自来水(可以使用去离子水或其他水，也可以使用任何极性溶剂)接触，并使这些板静置1至30分钟，从而提供极性转化的表面。
然后将这些部件根据第二更详细实施例用离子化空气吹出，这在此被称为使该极性转化的表面与离子化气体在50psi的压力下接触。任选地，可以代替空气或除空气之外使用气体(氮气、氩气或任何其他压缩气体)。该气体(用于吹出部件)的水含量可以是0％-100％。将这些部件吹出大约10秒，但是可以使用从1-300秒的时间。
然后将这些部件负载到用于第二更详细实施例的下一步骤的载体上。可以使用在负载前或一旦负载从1-300秒(总计1-600秒)的保持时间。
然后将这些部件负载到等离子体室中以用于根据第二更详细实施例用调理等离子体处理该离子化的加压气体处理的表面。理论上，而不根据该理论的范围或准确性限制本发明，第二更详细实施例的调节等离子体从微板的表面清除非聚合物添加剂和/或产生适于表面官能化的亲水性纳米纹理化表面(还被称为具有峰部和凹部的纳米结构)。根据该理论，该纳米结构将促进这些“峰部”的亲水化，同时空间上防止相对大的蛋白质进入任何疏水性凹部。此外，根据该理论，当考虑到所产生的自由基的相对稳定性时相对于羟基(自由基)官能或甲基/亚甲基自由基，等离子体调节(也称为激活)可以在调节步骤期间利用胺(自由基)官能更好地实现，该胺官能可以是在该处理步骤中进一步建立或修饰的“手柄”或附着点(胺自由基例如比羟基自由基更稳定，并且比甲基自由基更容易形成)。
在本实例中使用的第二更详细实施例的示例性等离子体处理室具有图10中所示的配置。(也可以使用任选的室-参见下文)：
参考第二更详细实施例的图10，示出圆柱形陶瓷室110，其具有铝底112和铝盖114(该盖在使用期间被闭合，但在图10中示出为打开，如其将在负载或卸载时为打开的)。室110的直径是大约12英寸(30cm)并且深8英寸(20cm)。由真空管道116供给至真空泵118的通过阀20控制的腔室的泵送口位于底部(在铝底112中)，并且直径是大约4英寸(10cm)，其中1/2英寸(12mm)直径的气体入口122通过该泵送口同心地突出到处理区域124中。将等离子体屏幕(未示出)安装在泵送口的上方中并由铜网和钢绒构成。将气体经由腔室10下方的气体系统126供给至气体入口122。诸如128的质量流量控制器用于压缩气体(例如来自源130)并且长36英寸(90cm)的毛细管132(0.006英寸(0.15mm)内部ID)经由切断阀136控制进入歧管134中的水的进料速率。陶瓷室110具有铜电极138，铜电极138被同心地包裹在外部周围并且是大约7英寸(18cm)高。电极138被连接到匹配网络140上，该匹配网络允许1000瓦特RF(13.56MHz)电源42的50欧姆输出匹配以获得最佳功率耦合(低反射功率)。设备由美国马萨诸塞州格洛斯特市的康戴尔公司(Comdel,Inc.,Gloucester,Massachusetts,USA)出售。将电源142经由标准同轴电缆144附接到匹配网络40上。两个电容压力计(0-1托和0-100托)(未示出)被附接到真空导管116(也称为泵管线)上以测量工艺压力。
第二更详细实施例的工艺可以在广泛范围的等离子体加工室中发生，包括通过使用大气等离子体或射流。这些部件可以按1-1000个部件的批量加工(如上所述)，或者按具有负载锁定的半连续操作进行加工。在大气加工的情况下，不需要室。任选地，单个部件可以如图2中所述和美国专利号7,985,188中的附加描述进行加工。
一旦负载用于用第二更详细实施例的调节等离子体处理该离子化加压气体处理的表面，就将室内部的压力降低至50毫托。基础压力至10-6托或高达100托也是可以接受的。一旦达到基础压力，则30sccm(标准立方厘米每分钟)下的氮气(99.9％纯，也可以使用但是高达99.999％或低至95％的纯度)也被允许进入室，从而实现40毫托的加工压力(也可以使用低至1毫托或高达10托的压力)。然后将等离子体以13.56MHz的频率使用600瓦特点燃持续90-180秒，但是从1-300秒的加工时间也将起作用。从1Hz至10GHz的频率也是可能的。在加工时间完成后，关闭等离子体，并将气体抽空(但是这不是要求)回到基础压力。第二更详细实施例的这种调节等离子体处理在微板上产生经调节的表面。
接下来，在同一设备中，用第二更详细实施例的转化等离子体处理该经调节的表面，尽管可以替代地使用其他设备。
如下根据第二更详细实施例施加转化等离子体。将室抽空(或保持抽空)，并且将水蒸气以大约30sccm的流量通过直径0.006英寸(0.15mm)的毛细管(36英寸(91cm)长)流入该室中，从而产生介于26与70mTorr(毫托)之间的压力。水蒸气的流量可以在从1-100sccm的范围内，并且从1毫托至100托的压力也是可能的。然后将等离子体以600瓦特点燃并且维持90-180秒，但是从1-300秒的加工时间也将起作用。然后关闭等离子体，闭合真空泵阀，且然后将室通气回至大气。结果形成转化的表面。室内空气用于对该室通气，但是可以使用氮气。任选地，可以使用含水蒸气或其他含极性溶剂的材料。
一旦对第二更详细实施例的室通气，则移除盖并移除载体。然后卸载这些部件。这些部件准备好在该点使用，或者它们可以被包装在塑料袋、铝箔或其他包装中用于储存和运输。
所得到的表面(来自第二更详细实施例的上述处理)提供蛋白质粘附的显著降低。结果示于表18-表21中。
可以使用第二更详细实施例的类似加工来加工各种各样的其他制品。这些包括：实验室的器具，例如微板、离心管、移液管尖端、孔板、微孔板、ELISA板、微量滴定板、所示的96孔板、384孔板的流体表面；容器，例如小瓶、瓶、罐、注射器、药筒、泡罩包装、安瓿、抽真空采血管、样品管、离心管或色谱小瓶；或具有与血液和其他体液或含有蛋白质的药物制剂接触的表面的医疗装置，如导管、支架、心脏瓣膜、电引线、起搏器、胰岛素泵、外科用品、心肺机、隐形眼镜等。
第二更详细实施例的任选过程
如上所述，可以将水施加到部件上(经由第二更详细实施例的雾状物或高湿度柜)，然后：
·如第二更详细实施例的上文所述，用离子化空气吹出部件/产品，然后：
·使用包含氮气的等离子体(离子化气体)进行在减压下第二更详细实施例的预处理，然后进行以下中的一种的最终处理：
i.甲烷和空气
ii.甲烷和氮气
iii.甲烷和水
iv.以上的任何组合
v.任何其他烃类气体
vi.硅烷和氮气
vii.硅烷和水
viii.代替硅烷的任何有机硅
第二更详细实施例的表18
结果
(关于每列的定义，参见本章节末尾的注释)
回收@24小时(％)
第二更详细实施例的表19
第二更详细实施例的表20
第二更详细实施例的表的注释：
处理-这指示如果用在此所述的第二更详细实施例的工艺转化这些板(ns3，N-仅氮气等离子体(用调节等离子体处理离子化加压气体处理的表面)，H-仅水等离子体(用包含以下各项的转化等离子体处理该经调节的表面：水、挥发性极性有机化合物C1-C12烃和氧气、烃和氮气、含硅气体或这些中的两种或更多种的组合，从而形成转化的表面)，1/+/H-离子化，氮气等离子体和水等离子体，即使该极性处理的表面与离子化气体接触；用调节等离子体处理离子化加压气体处理的表面，从而形成经调节的表面；以及用转化等离子体处理该经调节的表面)，U/C-未涂覆或处理的，这些是按接收原样的板，Lipidure-这是可商购的液体施加和固化化学
板--Epp是塑料制造商艾本德的缩写
喷雾-表示在第二更详细实施例的涂覆之前，将板用水“雾化”或喷雾。这是使表面与包含以下各项的极性液体处理剂接触的实例：水、挥发性极性有机化合物或这些中的任何两种或更多种的组合，从而形成极性处理的表面。
在第二更详细实施例的任一事件下，W/D表示如果对这些板进行喷雾且然后立即用离子化空气吹出(W)，或如果将它们静置1-20分钟且然后用离子化空气吹出(D)(使该极性处理的表面与离子化气体接触)。
N-时间＝氮气处理时间(秒)。
H-时间＝水气体处理时间(秒)
功率-标准是600瓦特施加的射频功率，50％是300瓦特。
BSA、FBG、PrA、PrG、TFN都是本研究中使用的蛋白质。
实例18-具有第二更详细实施例的pH保护涂层或层的小瓶
注塑模制环烯烃共聚物(COC)树脂以形成一批5ml COC小瓶。注塑模制环烯烃聚合物(COP)树脂以形成一批5ml COP小瓶。这些小瓶在下文中称为样品1小瓶。
通过与本实例中描述的第二更详细实施例相同的过程涂覆对应COC和COP小瓶的样品。通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)，用双层涂层涂覆这些COP和COC小瓶。第一层是由具有氧气和溶质阻隔特性的SiOx构成，并且第二层是SiOxCyHz pH保护涂层或层。(任选地，可以使用但不限于除PECVD(等离子体增强化学气相沉积)之外的其他沉积工艺，如非等离子体CVD(化学气相沉积)、物理气相沉积(其中蒸气在表面上冷凝而不改变其化学组成)、溅射、大气压沉积等)。
为了形成第二更详细实施例的SiOxCyHz pH保护涂层或层，在每个小瓶内部引入包含OMCTS、氩气和氧气的前体气体混合物。通过射频(13.56MHz)电源在电容耦合的电极之间激发小瓶内的气体。在实例DD和美国公开申请2015-0021339A1的相关披露内容中进一步描述了这些COC小瓶的制备和这些COP小瓶的相应制备。这些小瓶在下文中称为样品2小瓶。
然后将这些COC和COP小瓶的内部使用氮气作为唯一进料用第二更详细实施例的调节等离子体进一步处理，随后使用水蒸气作为唯一进料用第二更详细实施例的转化等离子体进一步处理，两者均如本说明书中所描述，以提供具有转化的内表面的小瓶。
还将与样品1小瓶相同而无SiOx或SiOxCyHz涂层的小瓶使用氮气作为唯一进料用第二更详细实施例的调节等离子体直接处理，随后使用水蒸气作为唯一进料用第二更详细实施例的转化等离子体直接处理，两者均如本说明书中所描述，以提供具有处理的内表面的小瓶。
尽管已经详细地并且参照其具体实例和实施例描述了本发明，但是对本领域技术人员来说，将明显的是在不背离其精神和范围的情况下可以对其进行各种改变和修改。在权利要求中提供了额外的披露内容，这些权利要求被认为是本说明书的一部分，每个权利要求限定任选和任选实施例。
***

Claims (150)

1.一种方法，包括：
任选地，通过用在距离表面的远程点处产生的一种或多种非聚合化合物的调节等离子体处理该表面而进行的调节等离子体处理，其中在该远程点处的辐射能密度与在该调节等离子体的最亮点处的辐射能密度的比值小于0.5，任选地小于0.25，任选地基本上为零，任选地为零，从而形成经调节的表面；以及
通过用在距离该经调节的表面的远程点处产生的水蒸气的转化等离子体处理该经调节的表面(如果执行该任选步骤)或未经调节的表面(如果省略该任选步骤)而进行的转化等离子体处理，其中在转化等离子体处理的该远程点处的辐射能密度与在该转化等离子体的最亮点处的辐射能密度的比值小于0.5，任选地小于0.25，任选地基本上为零，任选地为零，以形成转化的表面，该转化的表面对于与该转化的表面接触的浓度为从0.01nM至1.4nM、任选地0.05nM至1.4nM、任选地0.1nM至1.4nM的水性蛋白质分散液具有大于80％的生物分子回收百分比。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括将浓度为从0.01nM至1.4nM、任选地0.05nM至1.4nM、任选地0.1nM至1.4nM的水性蛋白质分散液与该转化的表面接触，并且从该转化的表面回收多于80％的该水性蛋白质分散液。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中该转化的表面具有至少85％、任选至少90％、任选至少95％的生物分子回收百分比，其中该生物分子回收百分比超过在根据该方法处理之前的该未经调节且未转化的表面的生物分子回收百分比。
4.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该转化的表面的该生物分子回收百分比是至少80％、任选至少82％、任选至少86％。
5.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该转化的表面的该生物分子回收百分比是从82％至90％、任选约86％、或约88％或90％。
6.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该表面是容器管腔表面。
7.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中对于以下中的至少一种，该转化的表面具有的生物分子回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该生物分子回收百分比：哺乳动物血清白蛋白；牛血清白蛋白(BSA)；纤维蛋白原(FBG)；转铁蛋白(TFN)；蛋清卵转铁蛋白(伴白蛋白)；膜相关黑素转铁蛋白；蛋白A(PrA)；蛋白G(PrG)；蛋白A/G；蛋白L；胰岛素；药物蛋白质；血液或血液组分蛋白质；以及这些蛋白质的任何重组形式、修饰、全长前体、信号肽、前肽或成熟变体。
8.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该表面包括热塑性材料，例如热塑性树脂，例如注塑模制的热塑性树脂。
9.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该表面包括烯烃聚合物、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、聚甲基戊烯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚偏二氯乙烯(PVdC)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯、聚乳酸、聚苯乙烯、氢化聚苯乙烯、聚环己基乙烯(PCHE)、环氧树脂、尼龙、聚氨酯聚丙烯腈、聚丙烯腈(PAN)、离聚物树脂、离聚物树脂，或这些以上材料中的任何两种或更多种的任何组合、复合物或共混物。
10.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该调节等离子体处理和/或该转化等离子体处理是使用由3至30Hz的极低频(ELF)、30至300Hz的超低频(SLF)、300Hz至3kHz的音频或超低频(VF或ULF)、3至30kHz的甚低频(VLF)、30至300kHz的低频(LF)、300kHz至3MHz的中频(MF)、3至30MHz的高频(HF)、30至300MHz的甚高频(VHF)、300MHz至3GHz的特高频(UHF)、或这些中的两个或更多个的任何组合激发的等离子体进行的。
11.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该表面是PECVD沉积的SiOxCyHz或SiNxCyHz的涂层或层，其中x是从约0.5至约2.4，如通过X射线光电子能谱法(XPS)测量的，y是从约0.6至约3，如通过XPS测量的，并且z是从约2至约9，如通过卢瑟福背散射光谱术(RBS)测量的。
12.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该表面是SiOx的阻隔涂层或层，其中x是从约1.5至约2.9，如通过XPS测量的，任选地是有机金属前体的氧化物或氮化物，该有机金属前体是来自周期表的第III族和/或第IV族的金属元素的化合物，该金属元素是例如在第III族中：硼、铝、镓、铟、铊、钪、钇或镧(铝和硼是优选的)，和在第IV族中：硅、锗、锡、铅、钛、锆、铪或钍(硅和锡是优选的)。
13.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该表面是实验室器具制品的流体表面。
14.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该表面是以下各项的流体表面：微板、离心管、移液管尖端、孔板、微孔板、ELISA板、微量滴定板、96孔板、384孔板、小瓶、瓶、罐、注射器、药筒、泡罩包装、安瓿、抽真空采血管、样品管、离心管或色谱小瓶。
15.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该方法是在处理容积为100mL至50升、例如约8至20升的等离子体室中进行的，其中该处理容积任选地是总体上圆柱形的。
16.如权利要求15所述的方法，其中该等离子体室进一步包括围绕该处理室的至少一部分的总体上圆柱形的外部施加器或电极。
17.如以上权利要求15或16中任一项所述的方法，其中管状流体入口突出到该处理容积中，这些进料气体通过该管状流体入口被供给到该等离子体室中。
18.如以上权利要求15至17中任一项所述的方法，其中该等离子体室进一步包括用于至少部分地抽空该处理容积的真空源。
19.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该非聚合化合物包含O2、基本上由O2组成、或由O2组成。
20.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该非聚合化合物包含N2、基本上由N2组成、或由N2组成。
21.如以上权利要求1至18中任一项所述的方法，其中该非聚合化合物包含选自下组的成员中的一种或多种、基本上由选自下组的成员中的一种或多种组成或由选自下组的成员中的一种或多种组成，该组由以下各项组成：O2、N2、空气、O3、N2O、H2、H2O2、NH3、Ar、He、以及Ne。
22.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该调节等离子体处理包括以下工艺参数中的一个或多个：50-600W的功率、5-50sccm的气体流量、0.5-5分钟的时间、以及0-1,000毫托的压力；并且该转化等离子体处理包括以下工艺参数中的一个或多个：50-600W的功率、1-10sccm的气体流量、0.5-5分钟的时间、以及0-1,000毫托的压力。
23.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中与该未经调节且未转化的表面相比，所述方法不会实质性地增加该转化的表面的有机可萃取物分布图，或者该方法不会实质性地增加该转化的表面的无机可萃取物分布图，或两者。
24.如权利要求1所述的方法，该方法用于处理表面，其中处理该表面是用以下各项的转化等离子体进行的：
·水；
·挥发性极性有机化合物；
·C1-C12烃和氧气；
·C1-C12烃和氮气；
·含硅气体；或
·这些中的两种或更多种的组合，
从而形成转化的表面。
25.如权利要求24所述的方法，进一步包括用调节等离子体处理该表面的初步步骤，该调节等离子体包含：含氮气体、惰性气体、氧化气体、或这些中的两种或更多种的组合，从而形成经调节的表面。
26.如权利要求24或25所述的方法，进一步包括用离子化气体处理该表面的初步步骤。
27.如以上权利要求24-26中任一项所述的方法，进一步包括用极性液体处理剂处理该表面的初步步骤，该极性液体处理剂包含：水、挥发性极性有机化合物或这些中的任何两种或更多种的组合，从而形成极性转化的表面。
28.如以上权利要求24-27中任一项所述的方法，其中该表面是容器管腔表面。
29.如权利要求6所述的方法，进一步包括使该容器管腔表面与水性蛋白质接触。
30.如权利要求29所述的方法，其中该水性蛋白质包括：哺乳动物血清白蛋白，例如牛血清白蛋白(BSA)；纤维蛋白原(FBG)；转铁蛋白(TFN)，例如血液血清转铁蛋白(或铁传递蛋白，也称为转铁蛋白)；乳转铁蛋白(乳铁蛋白)；乳转铁蛋白；蛋清卵转铁蛋白(伴白蛋白)；和膜相关黑素转铁蛋白；蛋白A(PrA)；蛋白G(PrG)；蛋白A/G；蛋白L；胰岛素，例如六聚体胰岛素、单体胰岛素、猪胰岛素、人胰岛素、重组胰岛素和药用级胰岛素；药物蛋白质；血液或血液组分蛋白质；或这些蛋白质的任何重组形式、修饰、全长前体、信号肽、前肽或成熟变体；或这些中的两种或更多种的组合。
31.如以上权利要求24-30中任一项所述的方法，其中该材料包含热塑性材料。
32.如以上权利要求24-31中任一项所述的方法，其中该材料包含热塑性树脂。
33.如以上权利要求24-32中任一项所述的方法，其中该材料包含注塑模制的热塑性树脂。
34.如以上权利要求24-33中任一项所述的方法，其中该材料包含聚合物。
35.如以上权利要求24-34中任一项所述的方法，其中该材料包含烯烃聚合物、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、聚甲基戊烯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚偏二氯乙烯(PVdC)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯、聚乳酸、聚苯乙烯、氢化聚苯乙烯、聚环己基乙烯(PCHE)、环氧树脂、尼龙、聚氨酯聚丙烯腈、聚丙烯腈(PAN)、离聚物树脂、离聚物树脂，或这些以上材料中的任何两种或更多种的任何组合、复合物或共混物。
36.如以上权利要求24-35中任一项所述的方法，其中使该表面与极性液体处理剂接触包括喷雾、浸渍、淹没、浸泡、流动、用施加器转移、从蒸气冷凝、或以其他方式施加该极性液体处理剂。
37.如以上权利要求24-36中任一项所述的方法，其中该挥发性极性有机化合物包含水，例如自来水、蒸馏水或去离子水；醇，例如C1-C12醇、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇；二醇，例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、聚乙二醇等；甘油、C1-C12直链或环状醚，例如二甲醚、二乙醚、二丙醚、二丁醚、甘醇二甲醚(CH3OCH2CH2OCH3)；化学式-CH2CH2On-的环醚，如二环氧乙烷、三环氧乙烷和四环氧乙烷；环胺；环酯(内酯)，例如乙内酯、丙内酯、丁内酯、戊内酯和己内酯；C1-C12醛，例如甲醛、乙醛、丙醛或丁醛；C1-C12酮，例如丙酮、二乙基酮、二丙基酮或二丁基酮；C1-C12羧酸，例如甲酸、乙酸、丙酸或丁酸；氨、C1-C12胺，例如甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十一胺或十二胺；氟化氢、氯化氢、C1-C12环氧化物，例如环氧乙烷或环氧丙烷；或这些中的任何两种或更多种的组合；其中“液体”是指在温度、压力或其他处理条件下的液体。
38.如以上权利要求26-37中任一项所述的方法，其中该离子化气体是从离子化风枪输送的。
39.如以上权利要求26-38中任一项所述的方法，其中该离子化气体是从压力为从1-120psi(6至830kPa)(表压)、任选50psi(350kPa)的源输送的。
40.如以上权利要求26-39中任一项所述的方法，其中该离子化气体的水含量是从0至100％。
41.如以上权利要求26-40中任一项所述的方法，其中使该极性转化的表面与离子化气体接触进行从1-300秒，任选10秒。
42.如以上权利要求26-41中任一项所述的方法，其中该离子化气体包含：空气；氮气；氧气；惰性气体；或这些中的任何两种或更多种的组合。
43.如以上权利要求26-42中任一项所述的方法，其中该含氮气体包含氮气、一氧化二氮、二氧化氮、四氧化氮、氨、或这些中的任何两种或更多种的组合。
44.如以上权利要求26-43中任一项所述的方法，其中该惰性气体包含氩气、氦气、氖气、氙气、氪气、或这些中的任何两种或更多种的组合。
45.如以上权利要求26-44中任一项所述的方法，其中该氧化气体包含氧气、臭氧或这些中的任何两种或更多种的组合。
46.如以上权利要求26-45中任一项所述的方法，其中处理该表面是用C1-C12烃的转化等离子体进行的，该C1-C12烃包含甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、正丙烷、异丙烷、丙烯、丙炔、正丁烷、异丁烷、叔丁烷、丁烷、1-丁炔、2-丁炔、或这些中的任何两种或更多种的组合。
47.如以上权利要求24-46中任一项所述的方法，其中处理该表面是用该含硅气体的转化等离子体进行的，该含硅气体包含硅烷、有机硅前体或这些中的任何两种或更多种的组合。
48.如权利要求47所述的方法，其中该含硅气体包含非环状或环状的、取代的或未取代的硅烷，任选地包含以下中的任何一种或多种、基本上由以下中的任何一种或多种组成或由以下中的任何一种或多种组成：Si1–Si4取代的或未取代的硅烷，例如硅烷、二硅烷、三硅烷或四硅烷；烃或卤素取代的Si1–Si4硅烷，例如四甲基硅烷(TetraMS)、四乙基硅烷、四丙基硅烷、四丁基硅烷、三甲基硅烷(TriMS)、三乙基硅烷、三丙基硅烷、三丁基硅烷、三甲氧基硅烷、氟化硅烷如六氟二硅烷、环状硅烷如八甲基环四硅烷或四甲基环四硅烷，或这些中的任何两种或更多种的组合。
49.如以上权利要求47-48中任一项所述的方法，其中该含硅气体包含线性硅氧烷、单环硅氧烷、多环硅氧烷、聚倍半硅氧烷、烷基三甲氧基硅烷、线性硅氮烷、单环硅氮烷、多环硅氮烷、聚倍半硅氮烷、或这些中的任何两种或更多种的组合。
50.如以上权利要求47-49中任一项所述的方法，其中该含硅气体包含四甲基二硅氮烷、六甲基二硅氮烷、八甲基三硅氮烷、八甲基环四硅氮烷、四甲基环四硅氮烷、或这些中的任何两种或更多种的组合。
51.如以上权利要求24-50中任一项所述的方法，其中该表面是PECVD沉积的SiOxCyHz或SiNxCyHz的涂层或层，其中x是从约0.5至约2.4，如通过X射线光电子能谱法(XPS)测量的，y是从约0.6至约3，如通过XPS测量的，并且z是从约2至约9，如通过卢瑟福背散射光谱术(RBS)测量的。
52.如以上权利要求24-51中任一项所述的方法，其中该表面是SiOx的阻隔涂层或层，其中x是从约1.5至约2.9，如通过XPS测量的，任选地是有机金属前体的氧化物或氮化物，该有机金属前体是来自周期表的第III族和/或第IV族的金属元素的化合物，该金属元素是例如在第III族中：硼、铝、镓、铟、铊、钪、钇或镧(铝和硼是优选的)，和在第IV族中：硅、锗、锡、铅、钛、锆、铪或钍(硅和锡是优选的)。
53.如以上权利要求24-52中任一项所述的方法，其中该材料的该表面是实验室器具制品的流体表面。
54.如以上权利要求24-53中任一项所述的方法，其中该材料的该表面是以下各项的流体表面：微板、离心管、移液管尖端、孔板、微孔板、ELISA板、微量滴定板、96孔板、384孔板、小瓶、瓶、罐、注射器、药筒、泡罩包装、安瓿、抽真空采血管、样品管、离心管或色谱小瓶。
55.如以上权利要求24-54中任一项所述的方法，其中，在使该表面与极性液体处理剂接触后，使该表面静置1秒至30分钟。
56.如以上权利要求24-55中任一项所述的方法，其中该调节等离子体处理和该处理等离子体处理中的至少一个是在等离子体室中进行的。
57.如权利要求56所述的方法，其中该等离子体室包括在两个金属板之间的处理容积。
58.如权利要求57所述的方法，其中该处理容积具有100mL至50升，例如约14升的容积。
59.如以上权利要求57或58中任一项所述的方法，其中该处理容积是总体上圆柱形的。
60.如权利要求57-59中任一项所述的方法，其中该等离子体室进一步包括围绕该处理室的至少一部分的总体上圆柱形的外部电极。
61.如以上权利要求57-60中任一项所述的方法，其中管状气体入口突出到该处理容积中，这些进料气体通过该管状流体入口被供给到该等离子体室中。
62.如以上权利要求57-61中任一项所述的方法，其中该等离子体室进一步包括用于至少部分地抽空该处理容积的真空源。
63.如以上权利要求24-62中任一项所述的方法，其中在该调节等离子体处理之前，将具有此类表面的从1至1000个制品负载到载体上。
64.如权利要求63所述的方法，其中，在将这些制品负载到该载体上之后，将该载体保持从1-300秒，然后置于该等离子体室中用于调节等离子体处理。
65.如以上权利要求63或64中任一项所述的方法，其中，在将该载体置于等离子体室中用于进一步处理之后，在开始该调节等离子体处理之前将该载体保持从1-300秒。
66.如以上权利要求24-65中任一项所述的方法，其中该等离子体室至少部分地由该转化的表面限定。
67.如以上权利要求24-66中任一项所述的方法，其中该调节等离子体是由频率为从1Hz至10GHz的电磁能激发的。
68.如以上权利要求24-67中任一项所述的方法，其中该调节等离子体是由射频电磁能激发的。
69.如以上权利要求24-68中任一项所述的方法，其中用于该调节等离子体的该激发能量是从1至1000瓦特，任选地从100至900瓦特，任选地从500至700瓦特，任选地从1至100瓦特，任选地从1至30瓦特，任选地从1至10瓦特，任选地从1至5瓦特。
70.如以上权利要求24-69中任一项所述的方法，其中在该调节等离子体处理中供给气体之前，该等离子体室的压力(绝对)是介于0.001毫托(mTorr)与100托之间。
71.如以上权利要求24-70中任一项所述的方法，其中这些气体在对于所有气体从1毫托至10托的总压力以及在从1至300sccm、任选地1至100sccm的进料速率下被供给用于调节等离子体处理。
72.如以上权利要求24-71中任一项所述的方法，其中这些气体被供给用于调节等离子体处理持续从1至300秒，任选地从90至180秒。
73.如以上权利要求24-72中任一项所述的方法，其中该处理等离子体是由频率为从1Hz至10GHz的电磁能激发的。
74.如以上权利要求24-73中任一项所述的方法，其中该处理等离子体是由射频电磁能激发的。
75.如以上权利要求24-74中任一项所述的方法，其中用于该处理等离子体的该激发能量是从1至1000瓦特，任选地从100至900瓦特，任选地从500至700瓦特，任选地从1至100瓦特，任选地从1至30瓦特，任选地从1至10瓦特，任选地从1至5瓦特。
76.如以上权利要求24-75中任一项所述的方法，其中在该处理等离子体处理中供给气体之前，该等离子体室被降低至从0.001毫托(mTorr)至100托的基础压力。
77.如以上权利要求24-76中任一项所述的方法，其中这些气体在对于所有气体从1毫托至10托的总压力以及在从1至300sccm、任选地1至100sccm、任选地从10至50sccm的进料速率下被供给用于处理等离子体处理。
78.如以上权利要求24-77中任一项所述的方法，其中这些气体被供给用于处理等离子体处理持续从1至300秒，任选地从90至180秒。
79.如以上权利要求24-78中任一项所述的方法，其中对于以下中的至少一种，该转化的表面具有的蛋白质回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该蛋白质回收百分比：牛血清白蛋白(BSA)；纤维蛋白原(FBG)；转铁蛋白(TFN)，例如血液血清转铁蛋白(或铁传递蛋白，也称为转铁蛋白)；乳转铁蛋白(乳铁蛋白)；乳转铁蛋白；蛋清卵转铁蛋白(伴白蛋白)；和膜相关黑素转铁蛋白；蛋白A(PrA)；蛋白G(PrG)；蛋白A/G；蛋白L；胰岛素，例如六聚体胰岛素、单体胰岛素、猪胰岛素、人胰岛素、重组胰岛素和药用级胰岛素；药物蛋白质；血液或血液组分蛋白质；或这些蛋白质的任何重组形式、修饰、全长前体、信号肽、前肽或成熟变体。
80.如以上权利要求24-79中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，在孔圆底板上对于原子质量为66,000道尔顿的牛血清白蛋白(BSA)，该转化的表面在24小时时具有的蛋白质回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该蛋白质回收百分比。
81.如以上权利要求24-80中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于BSA，该转化的表面在孔圆底板上24小时时具有大于70％、任选大于80％、任选大于90％、任选达100％的蛋白质回收百分比。
82.如以上权利要求24-81中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，在孔圆底板上对于原子质量为340,000道尔顿的纤维蛋白原(FBG)，该转化的表面在24小时时具有的蛋白质回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该蛋白质回收百分比。
83.如以上权利要求24-82中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于FBG，该转化的表面在孔圆底板上24小时时具有大于20％、任选大于40％、任选大于60％、任选大于80％、任选达84％的蛋白质回收百分比。
84.如以上权利要求24-83中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于原子质量为80,000道尔顿的转铁蛋白(TFN)，该转化的表面在孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该蛋白质回收百分比。
85.如以上权利要求24-84中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于TFN，该转化的表面在孔圆底板上24小时时具有大于60％、任选大于65％、任选大于69％、任选达70％的蛋白质回收百分比。
86.如以上权利要求24-85中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于原子质量为45,000道尔顿的蛋白A(PrA)，该转化的表面在孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该蛋白质回收百分比。
87.如以上权利要求24-86中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于PrA，该转化的表面在孔圆底板上24小时时具有大于9％、任选大于20％、任选大于40％、任选大于60％、任选达67％的蛋白质回收百分比。
88.如以上权利要求24-87中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于原子质量为20,000道尔顿的蛋白G(PrG)，该转化的表面在孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该蛋白质回收百分比。
89.如以上权利要求24-88中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于PrG，该转化的表面在孔圆底板上24小时时具有大于12％、任选大于20％、任选大于40％、任选大于60％、任选大于80％、任选达90％的蛋白质回收百分比。
90.如以上权利要求24-89中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，在艾本德孔圆底板上对于原子质量为66,000道尔顿的牛血清白蛋白(BSA)，该转化的表面在24小时时具有的蛋白质回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该蛋白质回收百分比。
91.如以上权利要求24-90中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于BSA，该转化的表面在艾本德孔圆底板上24小时时具有大于95％的蛋白质回收百分比。
92.如以上权利要求24-91中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，在艾本德孔圆底板上对于原子质量为340,000道尔顿的纤维蛋白原(FBG)，该转化的表面在24小时时具有的蛋白质回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该蛋白质回收百分比。
93.如以上权利要求24-92中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于FBG，该转化的表面在艾本德孔圆底板上24小时时具有大于72％的蛋白质回收百分比。
94.如以上权利要求24-93中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于原子质量为80,000道尔顿的转铁蛋白(TFN)，该转化的表面在艾本德孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该蛋白质回收百分比。
95.如以上权利要求24-94中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于TFN，该转化的表面在艾本德孔圆底板上24小时时具有大于69％的蛋白质回收百分比。
96.如以上权利要求24-95中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于原子质量为45,000道尔顿的蛋白A(PrA)，该转化的表面在艾本德孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该蛋白质回收百分比。
97.如以上权利要求24-96中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于原子质量为20,000道尔顿的蛋白G(PrG)，该转化的表面在艾本德孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该蛋白质回收百分比。
98.如以上权利要求24-97中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于PrG，该转化的表面在艾本德孔圆底板上24小时时具有大于96％的蛋白质回收百分比。
99.如以上权利要求24-98中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，在孔圆底板上对于原子质量为66,000道尔顿的牛血清白蛋白(BSA)，该转化的表面在24小时时具有的蛋白质回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该蛋白质回收百分比。
100.如以上权利要求24-99中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于BSA，该转化的表面在孔圆底板上24小时时具有大于60％、任选达86％的蛋白质回收百分比。
101.如以上权利要求24-100中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，在孔圆底板上对于原子质量为340,000道尔顿的纤维蛋白原(FBG)，该转化的表面在24小时时具有的蛋白质回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该蛋白质回收百分比。
102.如以上权利要求24-101中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于FBG，该转化的表面在孔圆底板上24小时时具有大于50％、任选达65％的蛋白质回收百分比。
103.如以上权利要求24-102中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于原子质量为80,000道尔顿的转铁蛋白(TFN)，该转化的表面在孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该蛋白质回收百分比。
104.如以上权利要求24-103中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于TFN，该转化的表面在孔圆底板上24小时时具有大于50％、任选达60％的蛋白质回收百分比。
105.如以上权利要求24-104中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于原子质量为45,000道尔顿的蛋白A(PrA)，该转化的表面在孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该蛋白质回收百分比。
106.如以上权利要求24-105中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于PrA，该转化的表面在孔圆底板上24小时时具有大于25％、任选达56％的蛋白质回收百分比。
107.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于原子质量为20,000道尔顿的蛋白G(PrG)，该转化的表面在孔圆底板上24小时时具有的蛋白质回收百分比大于该未经调节且未转化的表面的该蛋白质回收百分比。
108.如以上权利要求中任一项所述的方法，其中按照本说明书中的方案，对于PrG，该转化的表面在孔圆底板上24小时时具有大于60％、任选达75％的蛋白质回收百分比。
109.一种用于提高蛋白质回收率的处理表面和或表面上的涂层的方法，该方法包括以下步骤：
将溶剂，也称为极性液体处理剂，施加到该表面上，并且
将离子化气体施加到该表面上，并且
在该表面处产生第一气体等离子体，也称为调节等离子体，并且
在该表面处产生第二气体等离子体，也称为转化等离子体。
110.如权利要求109所述的方法，其中该第一溶剂，也称为极性液体处理剂，是水。
111.如以上权利要求109-110中任一项所述的方法，其中该离子化气体是空气。
112.如以上权利要求109-111中任一项所述的方法，其中该第一气体等离子体，也称为调节等离子体，包含氮气。
113.如以上权利要求109-112中任一项所述的方法，其中该第二气体等离子体，也称为转化等离子体，包含水。
114.一种用于产生提高蛋白质回收率的表面和或表面上的涂层的方法，该方法包括以下步骤：
将离子化气体施加到该表面上，并且
在该表面处产生第一气体等离子体，也称为调节等离子体，并且
在该表面处产生溶剂的第二气体等离子体，也称为转化等离子体。
115.如权利要求114所述的方法，其中该离子化气体是空气。
116.如以上权利要求114-115中任一项所述的方法，其中该第一气体等离子体，也称为调节等离子体，包含氮气。
117.如以上权利要求114-116中任一项所述的方法，其中该第二气体等离子体，也称为转化等离子体，包含水。
118.一种用于产生提高蛋白质回收率的表面和或表面上的涂层的方法，该方法包括以下步骤：
将溶剂，也称为极性液体处理剂，施加到该表面上，并且
在该表面处产生第一气体等离子体，也称为调节等离子体，并且
在该表面处产生溶剂的第二气体等离子体，也称为转化等离子体。
119.如权利要求118所述的方法，其中该第一溶剂，也称为极性液体处理剂，是水。
120.如以上权利要求118-119中任一项所述的方法，其中该第一气体等离子体，也称为调节等离子体，包含氮气。
121.如以上权利要求118-120中任一项所述的方法，其中该第二气体等离子体，也称为转化等离子体，包含水。
122.根据权利要求1所述的方法，该方法用于产生提高蛋白质回收率的表面和/或表面上的涂层，该方法包括以下步骤：
将溶剂，也称为极性液体处理剂，施加到该表面上，并且
将离子化气体施加到该表面上，并且
在该表面处产生气体等离子体，也称为转化等离子体。
123.如权利要求122所述的方法，其中该溶剂，也称为极性液体处理剂，是水。
124.如以上权利要求122-123中任一项所述的方法，其中该离子化气体是空气。
125.如以上权利要求122-124中任一项所述的方法，其中该气体等离子体，也称为转化等离子体，包含氮气。
126.如以上权利要求122-125中任一项所述的方法，其中该溶剂，也称为极性液体处理剂，是具有羟基组分的任何溶剂。
127.如以上权利要求122-126中任一项所述的方法，其中该溶剂，也称为极性液体处理剂，是任何极性溶剂。
128.如以上权利要求122-127中任一项所述的方法，其中该离子化气体是任何惰性气体。
129.如以上权利要求122-128中任一项所述的方法，其中该离子化气体是任何氧化气体。
130.如以上权利要求122-129中任一项所述的方法，其中该离子化气体是任何含氮气体。
131.如以上权利要求122-130中任一项所述的方法，其中该气体等离子体，也称为调节等离子体，是任何惰性气体。
132.如以上权利要求122-131中任一项所述的方法，其中该气体等离子体，也称为转化等离子体，是任何氧化气体。
133.如以上权利要求122-132中任一项所述的方法，其中该气体等离子体，也称为转化等离子体，是任何含氮气体。
134.如以上权利要求122-133中任一项所述的方法，其中该溶剂是具有羟基组分的任何溶剂。
135.如以上权利要求122-134中任一项所述的方法，其中该气体等离子体，也称为转化等离子体，包含烃。
136.如以上权利要求122-135中任一项所述的方法，其中该气体等离子体，也称为转化等离子体，包含烃和空气。
137.如以上权利要求122-136中任一项所述的方法，其中该气体等离子体，也称为转化等离子体，包含烃和氧气或含氧气体。
138.如以上权利要求122-137中任一项所述的方法，其中该气体等离子体，也称为转化等离子体，包含烃和氮气或含氮气体。
139.如以上权利要求122-138中任一项所述的方法，其中该气体等离子体，也称为转化等离子体，包含烃、氧气、水和氮气的任何组合。
140.如以上权利要求122-139中任一项所述的方法，其中该气体等离子体，也称为转化等离子体，包含含硅气体。
141.如以上权利要求122-140中任一项所述的方法，其中该气体等离子体，也称为转化等离子体，包含含硅气体和空气。
142.如以上权利要求122-141中任一项所述的方法，其中该气体等离子体，也称为转化等离子体，包含含硅气体和氧气或含氧气体。
143.如以上权利要求122-142中任一项所述的方法，其中该气体等离子体，也称为转化等离子体，包含含硅气体和氮气或含氮气体。
144.如以上权利要求122-143中任一项所述的方法，其中该气体等离子体，也称为转化等离子体，包含含硅气体、氧气、水和氮气的任何组合。
145.如以上权利要求122-144中任一项所述的方法，其中该第一气体等离子体，也称为调节等离子体，是在低于大气压力的压力下产生的。
146.如以上权利要求122-145中任一项所述的方法，其中该第一气体等离子体，也称为调节等离子体，是在大气压力下产生的。
147.如以上权利要求122-146中任一项所述的方法，其中该气体等离子体，也称为转化等离子体，是在低于大气压力的压力下产生的。
148.如以上权利要求122-147中任一项所述的方法，其中该气体等离子体，也称为转化等离子体，是在大气压力下产生的。
149.如以上权利要求1-148中任一项所述的方法，其中该等离子体激发能量在处理步骤期间是连续的或者任选地脉冲持续1至2000毫秒(ms)、任选地1至1000毫秒(ms)、任选地2至500ms、任选地5至100ms、任选地10至100ms长的占空比，其中通电1％-90％的该时间，任选地通电1％-80％的该时间，任选地通电1％-70％的该时间，任选地通电1％-60％的该时间，任选地通电1％-50％的时间，任选地通电1％-45％的该时间，任选地通电1％-40％的该时间，任选地通电1％-35％的该时间，任选地通电1％-30％的该时间，任选地通电1％-25％的该时间，任选地通电1％-20％的该时间，任选地通电1％-15％的该时间，任选地通电1％-10％的该时间，任选地通电1％-5％的该时间，并且对于每个占空比的剩余时间断电。
150.一种如以上权利要求1-149中任一项所述的制品，该制品根据如以上权利要求1-149中任一项所述的方法进行处理。
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