CN112673029A - 树脂组合物和并入树脂组合物的流动池 - Google Patents

Abstract

树脂组合物的实例包括含有丙烯酸酯和硅氧烷的自由基可固化的树脂基质，以及自由基光引发剂。当固化时，树脂组合物在暴露于从约380nm至约480nm的范围内的蓝色激发波长或从约510nm至约560nm的范围内的绿色激发波长时具有低自体荧光或无自体荧光。

Description

树脂组合物和并入树脂组合物的流动池

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月20日提交的美国临时申请序列号62/701,228的权益，该临时申请的内容通过引用以其整体并入本文。

背景

生物阵列是用于检测和分析分子的多种工具之一，所述分子包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。在这些应用中，阵列被设计成包括用于在人类和其他生物体的基因中存在的核苷酸序列的探针。例如，在某些应用中，单独的DNA和RNA探针可以附接在阵列支撑物上的呈几何网格(或随机)的小位置处。例如来自已知的人或生物体的测试样品可以暴露于网格，使得互补片段在阵列中的单独位点处与探针杂交。然后可以通过将特定频率的光在位点上扫描以通过片段所杂交的位点的荧光识别出样品中存在哪些片段来检查阵列。

生物阵列可以用于基因测序。一般来说，基因测序涉及确定在一段遗传物质(诸如DNA或RNA的片段)中的核苷酸或核酸的顺序。越来越长的碱基对序列正在被分析，并且得到的序列信息可以用于多种生物信息学方法中，以将片段逻辑地拟合在一起，以便可靠地确定片段所衍生自的广泛长度的遗传物质的序列。已经开发了自动化的基于计算机的特征片段的检查，并且已经被用于基因组作图、基因及其功能的识别、某些状况和疾病状态的风险评估等。除了这些应用之外，生物阵列还可以用于检测和评估宽范围的分子、分子家族、基因表达水平、单核苷酸多态性和基因分型。

引言

在方面中，树脂组合物包含含有丙烯酸酯和硅氧烷的自由基可固化的树脂基质；和自由基光引发剂；其中，当固化时，该树脂组合物在暴露于从约380nm至约480nm的范围内的蓝色激发波长或从约510nm至约560nm的范围内的绿色激发波长时具有低自体荧光(autofluorescence)或无自体荧光。

在实例中，固化的树脂组合物具有低自体荧光，其中当固化的树脂组合物暴露于蓝色激发波长时，该低自体荧光对应于小于25,000的灰度值(grey value)。

在另一个实例中，固化的树脂组合物具有低自体荧光，其中当固化的树脂组合物暴露于蓝色激发波长时，该低自体荧光对应于小于5,000的灰度值。

在还另一个实例中，固化的树脂组合物具有低自体荧光，其中当固化的树脂组合物暴露于绿色激发波长时，该低自体荧光对应于小于10,000的灰度值。

在又另外的实例中，固化的树脂组合物具有低自体荧光，其中当固化的树脂组合物暴露于绿色激发波长时，该低自体荧光对应于小于2,500的灰度值。

在实例中，自由基可固化的树脂基质包含选自由以下组成的组的丙烯酸酯：1,3-双(3-甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷、甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、四甲基四[3-丙烯酰氧基丙基]环四硅氧烷、甲基丙烯酰基多面体低聚倍半硅氧烷(methacryl polyhedral oligomeric silsesquioxane)、丙烯酰基多面体低聚倍半硅氧烷(acrylo polyhedral oligomeric silsesquioxane)、丙烯酰氧基丙基甲基硅氧烷均聚物及其组合。

在实例中，自由基光引发剂是2-乙基-9,10-二甲氧基蒽。

在另一个实例中，自由基光引发剂选自由以下组成的组：2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮和2-乙氧基-2-苯基苯乙酮。

在还另一个实例中，自由基光引发剂是氧化膦(phosphine oxide)，其中氧化膦选自由以下组成的组：二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦和2-羟基-2-甲基苯丙酮的掺合物、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、乙基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基亚膦酸酯及其组合。

在实例中，树脂组合物还包含暗淬灭剂(dark quencher)或电子受体。

在实例中，自由基可固化的树脂基质与自由基光引发剂的重量％比在从约99.8:0.2至约90:10的范围内。

在实例中，树脂组合物还包含环氧树脂基质；和光酸产生剂。

应理解，树脂组合物的该方面的任何特征可以以任何期望的方式和/或配置组合在一起，以获得如本公开内容中描述的益处，包括例如相对低的自体荧光。

在另一个方面中，流动池包括基底；和基底上的固化的图案化树脂，该固化的图案化树脂包括由间隙区域分隔的凹陷，并且固化的图案化树脂已经由树脂组合物形成，该树脂组合物包含：含有丙烯酸酯和硅氧烷的自由基可固化的树脂基质；和自由基光引发剂；其中固化的图案化树脂在暴露于从约380nm至约480nm的范围内的蓝色激发波长或从约510nm至约560nm的范围内的绿色激发波长时具有低自体荧光或无自体荧光。

在实例中，流动池还包括在凹陷中的聚合物涂层；和接枝至聚合物涂层的引物。

在实例中，固化的图案化树脂具有低自体荧光，其中当固化的图案化树脂暴露于蓝色激发波长时，该低自体荧光对应于小于25,000的灰度值。

在另一个实例中，固化的图案化树脂具有低自体荧光，其中当固化的图案化树脂暴露于绿色激发波长时，该低自体荧光对应于小于10,000的灰度值。

在又另一个实例中，树脂组合物还包含环氧树脂基质；和光酸产生剂。

在实例中，自由基可固化的树脂基质包含选自由以下组成的组的丙烯酸酯：1,3-双(3-甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷、甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、四甲基四[3-丙烯酰氧基丙基]环四硅氧烷、甲基丙烯酰基多面体低聚倍半硅氧烷、丙烯酰基多面体低聚倍半硅氧烷、丙烯酰氧基丙基甲基硅氧烷均聚物及其组合。

在实例中，自由基光引发剂选自由以下组成的组：2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮和2-乙氧基-2-苯基苯乙酮。

在另一个实例中，自由基光引发剂是选自由以下组成的组的氧化膦：二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦和2-羟基-2-甲基苯丙酮的掺合物、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、乙基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基亚膦酸酯及其组合。

在实例中，树脂组合物还包含暗淬灭剂或电子受体。

在实例中，树脂组合物中的自由基可固化的树脂基质与自由基光引发剂的重量％比在从约99.8:0.2至约90:10的范围内。

应理解，流动池的该方面的任何特征可以以任何期望的方式组合在一起，以获得如本公开内容中描述的益处，包括例如相对低的自体荧光。此外，应理解，流动池和/或树脂组合物的该方面的特征的任何组合可以一起被使用，和/或来自这些方面中的任一方面或两个方面的任何特征可以与本文公开的任何实例组合，以获得如本公开内容中描述的益处，包括例如相对低的自体荧光。

在还另一个方面中，方法包括将树脂组合物沉积在基底上，该树脂组合物包含：含有丙烯酸酯和硅氧烷的自由基可固化的树脂基质和自由基光引发剂；使用工作印模纳米压印沉积的树脂组合物；以及将沉积的树脂组合物固化以形成固化的图案化树脂；其中固化的图案化树脂在暴露于从约380nm至约480nm的范围内的蓝色激发波长或从约510nm至约560nm的范围内的绿色激发波长时具有低自体荧光或无自体荧光。

应理解，方法的该方面的任何特征可以以任何期望的方式组合在一起，以获得如本公开内容中描述的益处，包括例如相对低的自体荧光。此外，应理解，来自方法和/或来自流动池和/或来自树脂组合物的特征的任何组合可以一起被使用，和/或来自这些方面中的任何或所有方面的任何特征可以与本文公开的实例的任何特征组合，以获得如本公开内容中描述的益处，包括例如相对低的自体荧光。

此外，应理解，方法和/或流动池和/或树脂组合物中的任一种的任何特征可以以任何期望的方式组合在一起，和/或可以与本文公开的任何实例组合，以获得如本公开内容中描述的益处，包括例如相对低的自体荧光。

附图简述

通过参考以下详细描述和附图，本公开内容的实例的特征将变得明显，其中相似的参考数字对应于类似的尽管可能不相同的组分。为了简洁起见，具有先前描述的功能的参考数字或特征可以结合或可以不结合其中它们出现的其他附图来描述。

图1是图示出本文公开的方法的实施例的流程图；

图2A至图2E是一起描绘本文公开的方法的实施例的示意性透视图；

图2F是沿图2E的线2F-2F截取的示意性横截面图；

图3A至图3F是使用本文公开的树脂组合物的不同实施例形成的实施例井的扫描电子显微照片图像；

图4是图示出比较实施例树脂、实施例树脂和空白玻璃基底的荧光强度(以任意单位计)相对于波长(以纳米(nm)计)的图；和

图5A和图5B是图示出预言实施例树脂组合物和预言比较实施例树脂组合物的提出的自体荧光结果的图。

详细描述

期望测序应用中使用的图案化流动池具有基础水平的自体荧光，使得信噪比(SNR)足够高以使得可以在测序期间解析来自单独的簇的信号。图案化流动池中使用的树脂组合物通常包含光引发剂(例如自由基产生剂和/或阳离子产生剂)，以在组合物的图案化期间引发固化。理论上，当所使用的光引发剂在可见区中没有吸收时，在测序期间使用的蓝色、绿色和/或红色光源激发时，应该不出现荧光。然而，基于对一些自由基光引发剂和阳离子光引发剂组合的溶液测量，已经发现在感兴趣的激发波长处可能出现不期望的自体荧光，甚至在预计基于树脂组分的光谱性质在可见区中出现很少或不出现吸收时也是如此。

本文公开的树脂组合物的树脂基质是基于丙烯酸酯的(例如，树脂包括丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯)，并且在固化之后呈现出相对低水平的荧光。此外，基于丙烯酸酯的树脂仅通过自由基机制固化。关于该固化机制，可以使用自由基光引发剂，而不是其他类型的光引发剂，诸如阳离子光引发剂。这继而可以最小化，并且在一些情况下甚至消除可能另外发生在不同类型的光引发剂之间(例如，在一些自由基光引发剂和阳离子光引发剂组合之间)的分子内相互作用。据信，这些分子内相互作用可能发生在紫外(UV)光暴露之前或期间，指示光引发剂的组合之间的能量交换以及激发态复合物(激发复合物(exciplex))和加合物的后续形成可能有助于不期望的自体荧光。还据信，因为本文公开的树脂组合物不经历上述分子内相互作用，所以本文公开的固化的树脂组合物可以呈现出自体荧光(当暴露于感兴趣的激发波长(例如，蓝色和/或绿色激发波长)时)，该自体荧光的数量级约低于包括自由基光引发剂和阳离子光引发剂的组合的树脂。

本文公开的树脂组合物还可以更容易地光漂白，这将致使固化的树脂组合物永久地不能自体发荧光(autofluoresce)(即，任何确实发生的自体荧光低于检测的阈值限度或者不干扰测序检测过程)。

如本文提及的，本文公开的固化的树脂组合物的实例具有最小的蓝色和绿色发射，并且在暴露于蓝色和绿色激发波长时，还呈现出非常低的自体荧光或无自体荧光。如本文使用的，蓝色发射波长包括从约463nm至约514nm，并且绿色发射波长包括从约583nm至约660nm。还如本文使用的，蓝色激发波长包括从约380nm至约480nm，并且绿色激发波长包括从约510nm至约560nm。在另一个实例中，蓝色激发波长在从约440nm至约457nm的范围内，或者绿色激发波长在从约519nm至约535nm的范围内。在还另一个实例中，蓝色激发波长在从约400nm至约480nm的范围内。

在一些情况下，当暴露于蓝色激发波长和/或绿色激发波长时，固化的树脂组合物被描述为无荧光(光发射)。无荧光或无自体荧光意味着荧光水平低于检测的阈值限度。无荧光或无自体荧光(当该术语在本文中定义时)可能在固化的树脂组合物已经被光漂白时出现。在其他情况下，固化的树脂组合物在暴露于蓝色激发波长和/或绿色激发波长时发荧光(发射光)。在这些情况下，术语“低自体荧光”可以意指(固化的树脂在暴露于蓝色激发波长和/或绿色激发波长时的)发射水平高于检测的阈值限度，但是低到足以被认为是噪声，并且该噪声在测序期间不干扰簇信号的识别(例如，自体荧光的水平能够使信噪比(SNR)足够高，使得来自单独的簇的信号可以在测序期间被解析)。

应理解，就定量自体荧光而言，“低”或“低水平”的定义可以取决于用于测量自体荧光的工具和/或用于提供激发辐射的灯而变化。例如，当Amersham TYPHOON^TM(以前的TYPHOON^TM FLA 7000)(从GE Healthcare Life Sciences可获得)被用于测量固化的树脂组合物在暴露于蓝色激发波长时的自体荧光时，低自体荧光对应于小于25,000的灰度值。对于另一个实例，当Amersham TYPHOON^TM被用于测量固化的树脂组合物在暴露于蓝色激发波长时的自体荧光时，低自体荧光对应于小于5,000的灰度值。对于还另一个实例，当Amersham TYPHOON^TM被用于测量固化的树脂组合物在暴露于绿色激发波长时的自体荧光时，低自体荧光对应于小于10,000的灰度值。对于又另外的实例，当Amersham TYPHOON^TM被用于测量固化的树脂组合物在暴露于绿色激发波长时的自体荧光时，低自体荧光对应于小于2,500的灰度值。

自体荧光还可以使用基于光谱仪的工具来测量。基于光谱仪的工具的实例的讨论在下文的实施例2中找到。在实例中，当基于光谱仪的工具被用于测量固化的树脂组合物在暴露于蓝色激发波长时的自体荧光时，低自体荧光对应于小于约400AU的荧光强度(以任意单位(AU)计)。在另一个实例中，当基于光谱仪的工具被用于测量固化的树脂组合物在暴露于绿色激发波长时的自体荧光时，低自体荧光对应于小于约500AU的荧光强度(以任意单位(AU)计)。

应理解，除非另外说明，否则本文使用的术语将采用它们在相关领域中的普通含义。下文阐述了本文使用的若干术语和它们的含义。

除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一(a)”、“一(an)”、和“该(the)”包括复数指示物。

术语包含(comprising)、包括(including)、含有(containing)和这些术语的多种形式彼此同义，并且意指同样广泛。

术语顶(top)、底(bottom)、下(lower)、上(upper)、上(on)等在本文中用于描述流动池和/或流动池的多种部件。应理解，这些方向术语不意指暗示特定的方向，而是用于指示部件之间的相对方向。方向术语的使用不应被解释为将本文公开的实例限制于任何特定的方向。

“丙烯酰胺”是具有结构

的官能团或包括具有该结构的丙烯酰胺基团的单体。丙烯酰胺可以是具有代替一个或更多个氢原子的取代基的化合物酰胺(例如甲基丙烯酰胺)。包含丙烯酰胺基团的单体的实例包括叠氮基乙酰胺基戊基丙烯酰胺：

和N-异丙基丙烯酰胺：

可以使用其他丙烯酰胺单体。

如本文使用的，“醛”是含有具有结构-CHO的官能团的有机化合物，该官能团包括羰基中心(即与氧双键键合的碳)，其中碳原子也与氢和R基团诸如烷基或其他侧链键合。醛的一般结构是：

如本文使用的，“烷基”指的是完全饱和(即，不包含双键或三键)的直链或支链的烃链。烷基基团可以具有1个至20个碳原子。示例性的烷基基团包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基及类似基团。作为实例，名称“C1-4烷基”指示在烷基链中存在一个至四个碳原子，即该烷基链选自由以下组成的组：甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。

如本文使用的，“烯基”指的是包含一个或更多个双键的直链或支链的烃链。烯基基团可以具有2个至20个碳原子。示例性的烯基基团包括乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基及类似基团。

如本文使用的，“炔烃”或“炔基”指的是包含一个或更多个三键的直链或支链的烃链。炔基基团可以具有2个至20个碳原子。

如本文使用的，“芳基”指的是在环骨架中仅包含碳的芳香族环或芳香族环体系(即，共享两个相邻的碳原子的两个或更多个稠环)。当芳基是环体系时，在该体系中的每一个环是芳香族的。芳基基团可以具有6个至18个碳原子。芳基基团的实例包括苯基、萘基、薁基以及蒽基。

“氨基”官能团指的是-NR_aR_b基团，其中R_a和R_b各自独立地选自氢(例如，

)、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7碳环基、C6-10芳基、5-10元杂芳基以及5-10元杂环基，如本文定义的。

如本文使用的，术语“附接”指的是两种事物彼此直接地或间接地接合、紧固、粘附、连接或结合的状态。例如，核酸可以通过共价键或非共价键被附接至聚合物涂层。共价键的特征在于共享原子之间的电子对。非共价键是不涉及电子对的共享的物理键，并且可以包括例如氢键、离子键、范德华力、亲水相互作用和疏水相互作用。

“叠氮化物”或“叠氮基”官能团指的是-N₃。

如本文使用的，“结合区域”指的是基底上将与另一种材料结合的区，该另一种材料例如可以是间隔层、盖、另一种基底等、或其组合(例如，间隔层和盖)。在结合区域处形成的结合可以是化学键(如上文描述的)，或者机械结合(例如，使用紧固件等)。

如本文使用的，“碳环基”意指在环体系骨架中仅包含碳原子的非芳香族环或非芳香族环体系。当碳环基是环体系时，两个或更多个环可以以稠合的、桥接的或螺连接的方式连接在一起。碳环基可以具有任何饱和度，条件是在环体系中的至少一个环不是芳香族的。因此，碳环基包括环烷基、环烯基以及环炔基。碳环基基团可以具有3个至20个碳原子。碳环基环的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环己烯基、2,3-二氢-茚、双环[2.2.2]辛基、金刚烷基以及螺[4.4]壬基。

如本文使用的，“环烯基”或“环烯烃”意指具有至少一个双键的碳环基环或碳环基环体系，其中在环体系中没有环是芳香族的。实例包括环己烯基或环己烯和降冰片烯基或降冰片烯。也如本文使用的，“杂环烯基”或“杂环烯烃”意指具有至少一个双键的、在环骨架中具有至少一个杂原子的碳环基环或碳环基环体系，其中在环体系中没有环是芳香族的。

如本文使用的，“环烷基”意指通过从环碳原子(例如，从环烷烃)去除氢原子而衍生自环烷烃的任何单价基团。实例包括2-甲基环丙基。

如本文使用的，“环炔基”或“环炔烃”意指具有至少一个三键的碳环基环或碳环基环体系，其中在环体系中没有环是芳香族的。实例是环辛炔。另一个实例是双环壬炔。也如本文使用的，“杂环炔基”或“杂环炔烃”意指具有至少一个三键的、在环骨架中具有至少一个杂原子的碳环基环或碳环基环体系，其中在环体系中没有环是芳香族的。

如本文使用的，术语“凹陷”指的是图案化树脂中的离散凹形特征，其具有至少部分地被图案化树脂的间隙区域包围的表面开口。凹陷可以在其表面中的开口处具有多种形状中的任一种，作为实例包括圆形、椭圆形、正方形、多边形、星形(具有任何数目的顶点)等。与表面正交地截取的凹陷的横截面可以是弯曲的、正方形的、多边形的、双曲线的、锥形的、角形的等。作为实例，凹陷可以是井或沟槽(trench)/线/槽(trough)。凹陷也可以具有更复杂的构造，诸如脊、阶梯特征等。

如本文使用的，术语“流动池”意图意指容器，该容器具有其中反应可以被实施的腔室(即流动通道)、用于将试剂输送至腔室的入口、和用于从腔室去除试剂的出口。在一些实例中，腔室能够检测在腔室中发生的反应。例如，腔室/流动通道可以包括一个或更多个透明表面，允许对凹陷处的阵列、光学标记的分子或类似物的光学检测。

如本文使用的，“流动通道”可以是被限定在两个结合的部件之间的区，其可以选择性地接纳液体样品。在一些实例中，流动通道可以被限定在图案化树脂和盖之间，并且因此可以与被限定在图案化树脂中的一个或更多个凹陷流体连通。

如本文使用的，“杂芳基”指的是在环骨架中包含一个或更多个杂原子(即，不同于碳的元素，包括但不限于氮、氧以及硫)的芳香族环或芳香族环体系(即，共享两个相邻原子的两个或更多个稠环)。当杂芳基是环体系时，在该体系中的每一个环是芳香族的。杂芳基基团可以具有5个-18个环成员。

如本文使用的，“杂环基”意指在环骨架中包含至少一个杂原子的非芳香族环或非芳香族环体系。杂环基可以以稠合的、桥接的或螺连接的方式连接在一起。杂环基可以具有任何饱和度，条件是环体系中的至少一个环不是芳香族的。在环体系中，杂原子可以存在于非芳香族环或芳香族环中。杂环基基团可以具有3个至20个环成员(即，组成环骨架的原子的数目，包括碳原子和杂原子)。在一些实例中，杂原子是O、N或S。

如本文使用的，术语“肼”或“肼基”指的是-NHNH₂基团。

如本文使用的，术语“腙”或“腙基”指的是

基团，其中R_a和R_b各自独立地选自氢(例如，

)、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7碳环基、C6-10芳基、5-10元杂芳基以及5-10元杂环基，如本文定义的。

如本文使用的，“氢氧基”或“羟基”指的是-OH基团。

如本文使用的，术语“间隙区域”指的是(例如，图案化树脂的)表面上分隔凹陷的区。例如，间隙区域可以将阵列的一个特征与阵列的另一个特征分隔。彼此分隔的两个特征可以是离散的，即，彼此缺乏物理接触。在另一个实例中，间隙区域可以将特征的第一部分与特征的第二部分分隔。在许多实例中，间隙区域是连续的，而特征是离散的，例如，如对于在另外连续表面中限定的多于一个井的情况。在其他实例中，间隙区域和特征是离散的，例如，如对于由相应的间隙区域分隔的多于一个沟槽的情况。由间隙区域提供的分隔可以是部分的或完全的分隔。间隙区域可以具有与在表面中限定的特征的表面材料不同的表面材料。例如，阵列的特征可以具有聚合物涂层和引物的量或浓度，所述聚合物涂层和引物的量或浓度超过存在于间隙区域处的量或浓度。在一些实例中，聚合物涂层和引物可以不存在于间隙区域处。

如本文使用的“腈氧化物”意指“R_aC≡N⁺O^-”基团，其中R_a在本文中定义。制备腈氧化物的实例包括通过用氯酰胺-T处理或通过碱对亚胺酰氯[RC(Cl)＝NOH]的作用从醛肟原位生成或从羟胺和醛之间的反应原位生成。

如本文使用的“硝酮”意指

基团，其中R₁、R₂和R₃可以是本文中定义的R_a基团和R_b基团中的任一种。

如本文使用的，“核苷酸”包括含氮杂环碱基、糖以及一个或更多个磷酸酯基团。核苷酸是核酸序列的单体单元。在RNA中，糖是核糖，并且在DNA中，糖是脱氧核糖，即缺少存在于核糖中的2’位处的羟基基团的糖。含氮杂环碱基(即核碱基)可以是嘌呤碱基或嘧啶碱基。嘌呤碱基包括腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G)及其修饰的衍生物或类似物。嘧啶碱基包括胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)及其修饰的衍生物或类似物。脱氧核糖的C-1原子结合至嘧啶的N-1或嘌呤的N-9。核酸类似物可以具有改变的磷酸酯骨架、糖或核碱基中的任一种。核酸类似物的实例包括，例如，通用碱基或磷酸酯-糖骨架类似物，诸如肽核酸(PNA)。

如本文使用的，“光酸产生剂”(PAG)是在暴露于辐射时释放质子的分子。PAG通常经历不可逆的质子光解离。

如本文使用的，“光引发剂”(PI)是在吸收辐射时经历光反应从而产生反应性物质的分子。光引发剂能够引发或催化导致制剂的溶解度和/或物理性质变化的化学反应。

如本文使用的，“引物”被定义为单链核酸序列(例如，单链DNA或单链RNA)。一些引物，可以被称为扩增引物，用作用于模板扩增和簇生成的起点。其他引物，可以被称为测序引物，用作用于DNA或RNA合成的起点。引物的5’末端可以被修饰以允许与聚合物涂层的官能团的偶联反应。引物长度可以是任何数目的碱基长的并且可以包括多种非天然的核苷酸。在实例中，测序引物是在从10个至60个碱基或从20个至40个碱基的范围内的短链。

如本文使用的“间隔层”指的是将两种组分结合在一起的材料。在一些实例中，间隔层可以是有助于结合的辐射吸收材料，或者可以与有助于结合的辐射吸收材料接触。

“硫醇”官能团指的是-SH。

如本文使用的，术语“四嗪”和“四嗪基”指的是包含四个氮原子的六元杂芳基基团。四嗪可以是任选地被取代的。

如本文使用的“四唑”指的是包含四个氮原子的五元杂环基团。四唑可以是任选地被取代的。

在本文公开的实例中，树脂复合物包括含有丙烯酸酯和硅氧烷的自由基可固化的树脂基质；和自由基光引发剂；其中，当固化时，树脂组合物在暴露于从约380nm至约480nm的范围内的蓝色激发波长或从约510nm至约560nm的范围内的绿色激发波长时无自体荧光或具有低自体荧光。

自由基可固化的树脂基质包含丙烯酸酯基团和硅氧烷基团。如本文使用的，术语“丙烯酸酯”指的是“CH₂＝CHCOO-”官能团(即

)或“CH₂＝C(CH₃)COO-”官能团(即甲基丙烯酸酯)。丙烯酸酯包括其被取代的变型(例如，甲基丙烯酸酯是丙烯酸酯的实例)。硅氧烷基团是包括Si-O-Si键的官能团。自由基可固化的树脂基质的单体的分子量和交联密度可以变化，只要树脂组合物经由本文公开的方法可压印。在实例中，自由基可固化的树脂基质的单体的分子量可以在从约0.5kDa至约5kDa或从约1kDa至约4.5kDa的范围内。交联官能度，以及进而交联密度，取决于单体的臂数(例如，二、三、四)。

自由基可固化的树脂基质的实例是包含选自由以下组成的组的丙烯酸酯的基质：

i)1,3-双(3-甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷：

ii)甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷：

(其中n在从1至1000的范围内，或其间的任何范围，例如从1至500、或1至100，或2至50、1至10、1至2等)，

iii)四甲基四[3-丙烯酰氧基丙基]环四硅氧烷：

iv)甲基丙烯酰基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)：

v)丙烯酰基多面体低聚倍半硅氧烷：

vi)丙烯酰氧基丙基甲基硅氧烷均聚物：

(其中m在从1至1000的范围内或其间的任何范围，例如1至500、30至200、30至100等)，以及

vii)其组合。当使用组合时，应理解，列出的自由基可固化的树脂基质中的任何两种或更多种可以一起用于树脂组合物中，只要它们均可溶于组合物中使用的溶剂。

本文公开的实施例树脂组合物中的光引发剂可以是在固化的树脂中呈现出低自体荧光的任何产生自由基的光引发剂。

在一些实例中，自由基光引发剂是2-乙基-9,10-二甲氧基蒽：

在其他实例中，自由基光引发剂是2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮：

在又其他实例中，自由基光引发剂是2-乙氧基-2-苯基苯乙酮(又称安息香乙醚)：

在还其他实例中，自由基光引发剂是氧化膦。当使用氧化膦时，它可以选自由以下组成的组：

i)二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦：

ii)二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦和2-羟基-2-甲基苯丙酮的掺合物：

iii)苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦：

iv)乙基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基亚膦酸酯：

以及

v)其组合。当使用组合时，应理解，列出的自由基光引发剂中的任何两种或更多种可以一起用于树脂组合物中，只要它们均可溶于组合物中使用的溶剂。

树脂组合物可以通过将自由基可固化的树脂基质与光引发剂混合来制备。在实例中，自由基可固化的树脂基质与光引发剂的重量％比在从约99.8:0.2至90:10的范围内。在另一个实例中，自由基可固化的树脂基质与光引发剂的重量％比在从约98:2至95:5的范围内。在还另一个实例中，自由基可固化的树脂基质与光引发剂的重量％比在从约96:4至99:1的范围内。当包含较低量的光引发剂时，可以增加UV固化时间以允许完全反应。

应理解，至少部分地取决于所使用的自由基可固化的树脂基质组分，自由基可固化的树脂基质与光引发剂的重量％比可以更高或更低。

为了沉积树脂组合物，这些组分(自由基可固化的树脂基质和光引发剂)可以稀释在合适的溶剂中(以获得所使用的沉积技术所需的粘度)，所述合适的溶剂诸如丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、甲苯、二甲基亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)等。在实例中，溶剂中自由基可固化的树脂基质的浓度在从约15重量％(wt％)至约56wt％的范围内，并且溶剂中光引发剂的浓度在从约1wt％至约10wt％的范围内，尽管据信取决于所选择的溶剂中自由基可固化的树脂基质和光引发剂的各自的溶解度，上限可能更高。在实例中，溶剂是PGMEA。最终树脂组合物的总浓度(包括自由基可固化的树脂基质和光引发剂(以及聚丙烯酸酯或表面活性剂，如果使用的话))可以在从约16wt％至约66wt％的范围内。溶剂的量可以在从约34wt％至约84wt％的范围内。

在一些实例中，树脂组合物还可以包含暗淬灭剂或电子受体。暗淬灭剂是一种从荧光团吸收光能并将能量作为热耗散的物质。这为激发态物质的弛豫(relaxation)提供了非辐射途径。在本文公开的实例中，所选择的暗淬灭剂应该能够吸收来自固化的树脂组合物的蓝色和/或绿色自体荧光。电子受体也可以诱导荧光淬灭。

在实例中，暗淬灭剂可以包括偶氮染料。在另外的实例中，暗淬灭剂包括选自由以下组成的组的被取代的偶氮苯衍生物：4-二甲氨基偶氮苯-4’-甲酸：

dabcyl叠氮化物：

dabsyl叠氮化物：

分散红19：

炭黑颜料(CBP)添加剂，基于黑色染料的淬灭剂(诸如例如

脂褐素自体荧光淬灭剂，DMF中的20X)及其组合。合适的电子受体的实例可以包括[5,6]-富勒烯-C70：

或富勒烯-C60：

在实例中，基于树脂组合物的总重量，暗淬灭剂或电子受体可以以从约0.1wt％至约10wt％的范围内的量存在。

树脂组合物的一些其他实例还可以包括聚丙烯酸酯或表面活性剂。可商购的聚丙烯酸酯的实例是

-350(从BYK Additives&Instruments可获得)。可以使用任何生物相容的表面活性剂，诸如

表面活性剂(例如，来自Uniqema Americas LLC的聚乙烯山梨醇酯(

80)和聚氧乙烯山梨醇酯(

20)；TRITON^TM X-100(来自Dow Chemical Co.的辛基酚乙氧基化物)和从BYK Additives and Instruments可获得的聚合物表面活性剂。在实例中，聚丙烯酸酯或表面活性剂可以以从约0.4wt％总固体至约1.6wt％总固体的范围内的量存在于树脂组合物中。

在一些实例中，树脂组合物还可以包含与自由基可固化的树脂基质组合的环氧树脂基质。与本文公开的自由基可固化的树脂基质不同，环氧树脂基质涉及两部分固化系统，其中由本文公开的光引发剂产生的自由基与光酸产生剂反应，该光酸产生剂分解以产生超强酸，这进而引发环氧树脂基质组分的聚合和/或交联。这样，在除了自由基可固化的树脂基质之外还包括环氧树脂(epoxy)的实例中，应理解树脂组合物还包含光酸产生剂。在这些实例中，据信本文公开的Norrish II型蒽衍生物光引发剂和Norrish I型苯乙酮或氧化膦光引发剂可以在UVA暴露的情况下产生自由基，这在光酸产生剂的情况下可以有助于两部分固化系统，而不经历导致感兴趣的蓝色和/或绿色激发波长中不期望的自体荧光的分子内相互作用。现在将描述可以被添加到本文公开的树脂组合物的合适的环氧树脂基质和光酸产生剂的实例。

可以使用可以与本文公开的自由基可固化的树脂交联的任何环氧基单体。合适的环氧树脂基质的实例包括：

i)环氧基官能化的多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)(在下文中进一步描述)；

ii)三羟甲基丙烷三缩水甘油醚：

iii)四(环氧基环己基乙基)四甲基环四硅氧烷:

iv)(环氧基环己基乙基)甲基硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物：

(其中m:n的比在从8:92至10:90的范围内)；

v)1,3-双[2-(3,4-环氧基环己基)乙基]四甲基二硅氧烷：

vi)1,3-双(缩水甘油氧基丙基)四甲基二硅氧烷：

以及

vii)其组合。当使用组合时，应理解，列出的环氧树脂基质中的任何两种或更多种可以一起用于本文公开的树脂组合物中。

环氧基官能化的多面体低聚倍半硅氧烷包括用环氧基基团官能化的多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)芯。如本文使用的，术语“多面体低聚倍半硅氧烷”(POSS)指的是为二氧化硅(SiO₂)和有机硅(R₂SiO)之间的混杂中间体(RSiO_1.5)的化学组合物。POSS的实例可以是在Kehagias等人,Microelectronic Engineering 86(2009),第776-778页中描述的POSS，该文献通过引用以其整体并入。该组合物是具有化学式[RSiO_3/2]_n的有机硅化合物，其中R基团可以相同或不同。本文公开的树脂组合物可以包含作为单体单元的一个或更多个不同的笼或芯结构。在一些情况下，该结构包括多八面体笼或芯结构。例如，多面体结构可以是T₈结构，诸如：

并且由

表示。该单体单元通常具有八个官能团臂R₁至R₈。

单体单元可以具有含有10个硅原子和10个R基团的笼结构，被称为T₁₀，诸如：

或者可以具有含有12个硅原子和12个R基团的笼结构，被称为T₁₂，诸如：

基于POSS的材料可以可选择地包括T₆、T₁₄或T₁₆笼结构。平均笼含量可以在合成期间调节，和/或通过纯化方法控制，并且单体单元的笼尺寸的分布可以用于本文公开的实例中。作为实例，任何笼结构可以以所使用的全部POSS单体单元的从约30％至约100％范围内的量存在。基于POSS的材料可以是笼结构与开放和部分开放的笼结构的混合物。因此，基于POSS的树脂前体或树脂可以包括环氧基POSS材料，其可以是倍半硅氧烷构型的混合物。例如，本文描述的任何POSS材料可以是离散POSS笼和非离散倍半硅氧烷结构和/或不完全缩合的离散结构的混合物，诸如聚合物、梯形物(ladder)及类似物。因此，部分缩合的材料将在一些硅顶点包括如本文描述的环氧基R基团，但是一些硅原子将不被R基团取代，而可以被OH基团取代。在一些实例中，POSS材料包括多种形式的混合物，诸如：

在本文公开的实例中，R₁至R₈或R₁₀或R₁₂中的至少一个包括环氧基，并且因此POSS被称为环氧基POSS。在一些实例中，大多数臂，诸如八个、十个或十二个臂或R基团，包括环氧基基团。在其他实例中，R₁至R₈或R₁₀或R₁₂是相同的，并且因此R₁至R₈或R₁₀或R₁₂中的每一个包括环氧基基团。在还其他实例中，R₁至R₈或R₁₀或R₁₂不相同，并且因此R₁至R₈或R₁₀或R₁₂中的至少一个包括环氧基，并且R₁至R₈或R₁₀或R₁₂中的至少另一个是非环氧基官能团，在一些情况下，非环氧基官能团选自由以下组成的组：叠氮化物/叠氮基、硫醇、聚(乙二醇)、降冰片烯、四嗪、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、或另外地，例如烷基、芳基、烷氧基和卤代烷基基团。在一些方面中，选择非环氧基官能团以增加树脂的表面能。在这些其他实例中，环氧基基团与非环氧基基团的比在从7:1至1:7、或9:1至1:9、或11:1至1:11的范围内。在任何实例中，二取代或单取代的(末端)环氧基基团允许单体单元在使用紫外(UV)光和酸引发时聚合成交联的基质。在一些方面中，环氧基POSS包含末端环氧基基团。该类型的POSS的实例是具有以下结构的缩水甘油基POSS：

该类型的POSS的另一个实例是具有以下结构的环氧基环己基乙基官能化的POSS：

本文公开的环氧树脂基质的一个实例包括两种环氧基POSS化合物的组合，其中该组合包括缩水甘油基POSS和环氧基环己基乙基官能化的POSS。

在本文公开的实例中，环氧基POSS也可以是修饰的环氧基POSS，其包括受控自由基聚合(CRP)剂和/或作为官能团R₁至R₈或R₁₀或R₁₂中的一个或更多个并入到树脂或芯或笼结构中的另一个感兴趣的官能团。

如上文提及的，当环氧树脂基质与自由基可固化的树脂基质组合使用时，树脂组合物还包含光酸产生剂。据信，可以使用任何合适的将不经历与本文公开的自由基光引发剂的不期望的分子内相互作用的光酸产生剂。合适的光酸产生剂的实例可以包括苄基、亚氨基酯、共轭亚氨基酯、螺吡喃、基于teraylene的、双光子和有机金属PAG体系。合适的光酸产生剂的一些具体实例选自由以下组成的组：

i)N-羟基萘二甲酰亚胺三氟甲磺酸酯(N-hydroxynaphthalimide triflate)：

ii)混合的三芳基锍六氟磷酸盐：

iii)混合的三芳基锍六氟锑酸盐：

iv)1-萘基二苯基锍三氟甲磺酸盐(NDS-TF)：

v)(4-苯硫基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐：

vi)双-(4-甲基苯基)碘鎓六氟磷酸盐：

vii)双(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟磷酸盐：

viii)(2-甲基苯基)(2,4,6-三甲基苯基)碘鎓三氟甲磺酸盐：

xi)双(2,4,6-三甲基苯基)碘鎓三氟甲磺酸盐：

x)双-(4-十二烷基苯基)碘鎓六氟锑酸盐：

以及

xi)其组合。可以使用光酸产生剂的组合，只要它们可溶于所选择的溶剂。

在包含环氧树脂基质和光酸产生剂的树脂组合物的实例中，环氧树脂基质与光酸产生剂的重量％比在从约99.8:0.2至90:10的范围内。在另一个实例中，环氧树脂基质与光酸产生剂的重量％比在从约98:2至95:5的范围内。在还另一个实例中，环氧树脂基质与光酸产生剂的重量％比在从约96:4至99:1的范围内。当包含较低量的光酸产生剂时，可以增加UV固化时间以允许完全反应。

应理解，至少部分地取决于所使用的环氧树脂基质组分，环氧树脂基质与光酸产生剂的重量％比可以更高或更低。

本文公开的树脂组合物的任何实施例可以用于形成流动池。用于制造流动池的实施例的方法100的实施例在图1中示出。如图1中示出的，方法100包括将树脂组合物沉积在基底上，该树脂组合物包含含有丙烯酸酯和硅氧烷的自由基可固化的树脂基质和自由基光引发剂(参考数字102)；使用工作印模纳米压印沉积的树脂组合物(参考数字104)；以及将沉积的树脂组合物固化以形成固化的图案化树脂，其中固化的图案化树脂在暴露于从约380nm至约480nm的范围内的蓝色激发波长或从约510nm至约560nm的范围内的绿色激发波长时具有低自体荧光或无自体荧光(参考数字106)。所得到的流动池包括基底和基底上的固化的图案化树脂，该固化的图案化树脂包括由间隙区域分隔的凹陷，并且该固化的图案化树脂已经由本文公开的树脂组合物的实施例形成。

虽然在图1中未示出，但是方法100的实施例还可以包括在凹陷中施加聚合物涂层，以及将引物接枝至聚合物涂层。现在将参考图2A至图2E进一步描述包括这些另外的过程的方法100。

图2A描绘了基底12，并且图2B描绘了沉积在基底12上的树脂组合物14。

合适的基底12的实例包括环氧硅氧烷、玻璃和改性的或官能化的玻璃、塑料(包括丙烯酸树脂、聚苯乙烯以及苯乙烯和其他材料的共聚物、聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚氨酯、聚四氟乙烯(诸如来自Chemours的

)、环烯烃/环烯烃聚合物(COP)(诸如来自Zeon的

)、聚酰亚胺等)、尼龙、陶瓷/陶瓷氧化物、二氧化硅、熔融二氧化硅或基于二氧化硅的材料、硅酸铝、硅和改性的硅(例如，硼掺杂的p+硅)、氮化硅(Si₃N₄)、氧化硅(SiO₂)、五氧化二钽(TaO5)或其他钽氧化物(TaO_x)、氧化铪(HaO₂)、碳、金属、无机玻璃或类似物。基底12还可以是玻璃或硅，在表面处具有钽氧化物或另一种陶瓷氧化物的涂层。

在实例中，基底12可以具有从约2mm至约300mm的范围内的直径，或者具有最大尺寸多达约10英尺(～3米)的矩形片或面板。在实例中，基底12是具有从约200mm至约300mm的范围内的直径的晶片。在另一个实例中，基底12是具有从约0.1mm至约10mm的范围内的宽度的管芯。虽然已经提供了示例性的尺寸，但是应理解，可以使用具有任何合适的尺寸的基底12。对于另一个实例，可以使用为矩形基底12的面板，其具有比300mm圆形晶片更大的表面积。

树脂组合物14可以是本文描述的树脂组合物的任何实例，其包含含有丙烯酸酯和硅氧烷的自由基可固化的树脂基质和自由基引发剂(或与自由基可固化的树脂基质组合的环氧树脂基质)。树脂组合物14可以使用任何合适的施加技术沉积在基底12上，该施加技术可以是手动的或自动的。作为实例，树脂组合物14的沉积可以使用气相沉积技术、涂覆技术、接枝技术或类似技术来进行。一些具体的实例包括化学气相沉积(CVD)、喷涂(例如超声喷涂)、旋涂、浸泡或浸涂、刮刀涂覆、水坑分配(puddle dispensing)、气溶胶印刷、丝网印刷、微接触印刷、喷墨印刷或类似技术。在一个实例中，旋涂被用于沉积树脂组合物14。

在树脂组合物14沉积之后，可以将其软烘烤以去除过量的溶剂。然后，使用本文提及的任何图案化技术，将沉积的树脂组合物14图案化。在图2B中示出的实施例中，纳米压印光刻术用于将树脂组合物14图案化。纳米压印光刻术模具或工作印模20被压靠在树脂组合物14的层上，以在树脂组合物14上产生压印。换句话说，树脂组合物14被工作印模20的突出物凹进或穿孔。在实例中，树脂组合物14可以在工作印模20就位的情况下固化。

对于本文公开的树脂组合物14，固化可以通过暴露于光化辐射，诸如紫外(UV)辐射(例如，金属卤化物光源、汞蒸气光源、发射UV的LED光源等)来完成。由于光引发剂的存在，固化促进自由基形成，并且这些自由基用于将树脂组合物的丙烯酸酯部分固化。这样，固化促进树脂组合物14的聚合和/或交联。作为实例，固化可以包括单一UV暴露阶段，或者可以包括多个阶段，包括软烘烤(例如，以除去溶剂)并且然后UV暴露。当包括时，软烘烤可以在从约50℃至约150℃的范围内的较低温度进行持续大于0秒至约3分钟，并且可以在工作印模20被放置在树脂组合物14中之前进行。在实例中，软烘烤时间在从约30秒至约2.5分钟的范围内。在软烘烤期间，可能发生一个或更多个化学过程，它们进一步有助于减少自体荧光。示例性化学过程可以包括一些树脂组合物材料的蒸发、一些树脂组合物材料的升华、一些树脂组合物材料的聚合和/或其组合。一些实例还可以包括硬烘烤。然而，本文公开的树脂组合物14的固化机制如此快，使得树脂组合物14可以在不硬烘烤的情况下完全固化。如果进行，工作印模20在硬烘烤之前被释放/分离，例如，使得工作印模20不结合至固化的树脂组合物14。如果进行，在从约100℃至约300℃的范围内的温度，硬烘烤的持续时间可以持续从约5秒至约10分钟。可以进行硬烘烤，例如以从树脂组合物14中去除残留溶剂，以进一步聚合一些树脂组合物材料(并且因此增强固化程度)，和/或进一步减少自体荧光。可以用于软烘烤和/或硬烘烤的装置的实例包括热板、烘箱等。

在释放工作印模20之后，形貌特征，例如凹陷16，在树脂组合物14中。如图2C中示出的，具有限定在其中的凹陷16的树脂组合物14被称为固化的图案化树脂14’。在一些实例中，固化的图案化树脂14’可以经受进一步的硬烘烤，例如，以帮助锁定压印的形貌，和/或进一步减少荧光。在一些实例中，另外的硬烘烤可以在从约60℃至约300℃的范围内的温度进行。

固化的图案化树脂14’的化学组成取决于树脂组合物14中使用的一种或更多种自由基可固化的树脂基质和自由基光引发剂。

如图2C中示出的，固化的图案化树脂14’包括限定在其中的凹陷16，以及分隔相邻凹陷16的间隙区域22。在本文公开的实施例中，凹陷16变成被聚合物涂层18(图2C-图2D)和引物24(图2E-图2F)官能化，而间隙区域22的部分可以用于结合，但其上将不具有聚合物涂层18或引物24。

可以设想凹陷16的许多不同布局，包括规则的、重复的和非规则的图案。在实例中，凹陷16被设置成六边形网格用于紧密填充和改进的密度。其他布局可以包括例如直线(即矩形)布局(例如，线或沟槽)、三角形布局等等。在一些实例中，布局或图案可以是在行和列中的凹陷16的x-y格式。在一些其他实例中，布局或图案可以是凹陷16和/或间隙区域22的重复布置。在还其他实例中，布局或图案可以是凹陷16和/或间隙区域22的随机布置。图案可以包括斑点、垫、井、柱、条带、漩涡、线、三角形、矩形、圆形、弧形、棋盘格、方格、对角线、箭头、正方形和/或交叉影线。在实例中，凹陷16是井，如图2C中示出的。

布局或图案可以相对于在所限定的区中的凹陷16的密度(即，凹陷16的数目)来表征。例如，凹陷16可以以每mm²约200万的密度存在。密度可以被调节到不同的密度，包括例如每mm²至少约100、每mm²约1,000、每mm²约10万、每mm²约100万、每mm²约200万、每mm²约500万、每mm²约1000万、每mm²约5000万或更大的密度。可选择地或另外地，密度可以被调节为每mm²不大于约5000万、每mm²约1000万、每mm²约500万、每mm²约200万、每mm²约100万、每mm²约10万、每mm²约1,000、每mm²约100或更小。还应理解，固化的图案化树脂14’中的凹陷16的密度可以在选自上文的范围的较低值之一和较高值之一之间。作为实例，高密度阵列可以被表征为具有被分隔开小于约100nm的凹陷16，中等密度阵列可以被表征为具有被分隔开约400nm至约1μm的凹陷16，并且低密度阵列可以被表征为具有被分隔开大于约1μm的凹陷16。虽然已经提供了示例性密度，但是应理解，可以使用具有任何合适的密度的基底。

凹陷16的布局或图案可以也或可选择地从平均间距，即从凹陷16的中心到相邻凹陷16的中心的间隔(中心到中心的间隔)或从一个凹陷16的边缘到相邻凹陷16的边缘的间隔(边缘到边缘的间隔)方面来表征。图案可以是规则的，使得围绕平均间距的变化的系数小，或者图案可以是非规则的，在这种情况下，变化的系数可以是相对大的。在任一情况下，平均间距可以是例如至少约10nm、约0.1μm、约0.5μm、约1μm、约5μm、约10μm、约100μm或更大。可选择地或另外地，平均间距可以是例如至多约100μm、约10μm、约5μm、约1μm、约0.5μm、约0.1μm或更小。凹陷16的特定图案的平均间距可以在选自上文的范围的较低值之一和较高值之一之间。在实例中，凹陷16具有约1.5μm的间距(中心到中心的间隔)。虽然已经提供了示例性的平均间距值，但是应理解，可以使用其他平均间距值。

在图2A至图2E中示出的实施例中，凹陷16是井，并且因此固化的图案化树脂14’在其表面中包括井的阵列。井可以是微井或纳米井。每个井的尺寸可以通过其体积、井开口面积、深度和/或直径来表征。

每个井可以具有能够限制液体的任何体积。最小体积或最大体积可以被选择，例如以适应对流动池的下游使用所预期的吞吐量(例如，多重性)、分辨率、分析物组成或分析物反应性。例如，体积可以是至少约1×10^-3μm³、约1×10^-2μm³、约0.1μm³、约1μm³、约10μm³、约100μm³或更大。可选择地或另外地，体积可以是至多约1×10⁴μm³、约1×10³μm³、约100μm³、约10μm³、约1μm³、约0.1μm³或更小。应理解，聚合物涂层18可以填充井的体积的全部或部分。

可以基于与上文关于井体积阐述的标准相似的标准来选择由表面上的每个井开口占据的面积。例如，用于表面上的每个井开口的面积可以是至少约1×10^-3μm²、约1×10^-2μm²、约0.1μm²、约1μm²、约10μm²、约100μm²或更大。可选择地或另外地，面积可以是至多约1×10³μm²、约100μm³、约10μm²、约1μm²、约0.1μm²、约1×10^-2μm²或更小。由每个井开口占据的面积可以大于上文指定的值、小于上文指定的值或在上文指定的值之间。

每个井的深度可以是至少约0.1μm、约1μm、约10μm、约100μm或更大。可选择地或另外地，深度可以是至多约1×10³μm、约100μm、约10μm、约1μm、约0.1μm或更小。每个井的深度可以大于上文指定的值、小于上文指定的值或在上文指定的值之间。

在一些情况下，每个井的直径可以是至少约50nm、约0.1μm、约0.5μm、约1μm、约10μm、约100μm或更大。可选择地或另外地，直径可以是至多约1×10³μm、约100μm、约10μm、约1μm、约0.5μm、约0.1μm或更小(例如，约50nm)。每个井的直径可以大于上文指定的值、小于上文指定的值或在上文指定的值之间。

如图2C和图2D之间所示，在树脂组合物14被图案化和固化之后，固化的图案化树脂14’可以被处理以制备用于施加聚合物涂层18的表面。

在实例中，固化的图案化树脂14’可以暴露于硅烷化，这将硅烷或硅烷衍生物附接至固化的图案化树脂14’。硅烷化跨过表面，包括在凹陷16中(例如，在底表面上和沿着侧壁)和在间隙区域22上，引入硅烷或硅烷衍生物。

硅烷化可以使用任何硅烷或硅烷衍生物来完成。硅烷或硅烷衍生物的选择可以部分地取决于用于形成聚合物涂层18(在图2D中示出)的官能化的分子，因为在硅烷或硅烷衍生物和聚合物涂层18之间形成共价键可能是合意的。用于将硅烷或硅烷衍生物附接至固化的图案化树脂14’的方法可以取决于所使用的硅烷或硅烷衍生物而变化。在本文中阐述了若干实例。

在实例中，硅烷或硅烷衍生物是(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(APTES)或(3-氨基丙基)三甲氧基硅烷(APTMS)(即X-R^B-Si(OR^C)₃，其中X是氨基，R^B是-(CH₂)₃-，并且R^C是乙基或甲基)。在该实例中，基底12的表面可以用(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(APTES)或(3-氨基丙基)三甲氧基硅烷(APTMS)预处理，以将硅共价地连接至表面上的一个或更多个氧原子(而不意图通过机制来保持，每个硅可以结合至一个、两个或三个氧原子)。该化学地处理的表面被烘烤以形成胺基团单层。然后胺基团与磺基HSAB反应以形成叠氮基衍生物。在21℃用1J/cm²至30J/cm²的能量的UV活化产生活性氮烯物质，其可以容易地经历与PAZAM(例如，用于形成聚合物涂层18的官能化的分子的一个实例)的多种插入反应。

也可以使用其他硅烷化方法。合适的硅烷化方法的实例包括气相沉积(例如，YES方法)、旋涂或其他沉积方法。本文描述了可以用于使固化的图案化树脂14’硅烷化的方法和材料的一些实例，但是应理解，可以使用其他方法和材料。

在利用YES CVD烘箱的实例中，基底12上的固化的图案化树脂14’被放置在CVD烘箱中。腔室可以被通风，并且然后硅烷化循环开始。在循环期间，硅烷或硅烷衍生物容器可以被保持在合适的温度(例如，对于降冰片烯硅烷约120℃)，硅烷或硅烷衍生物蒸气管线被保持在合适的温度(例如，对于降冰片烯硅烷约125℃)，并且真空管线被保持在合适的温度(例如，约145℃)。

在另一个实例中，硅烷或硅烷衍生物(例如液体降冰片烯硅烷)可以被沉积在玻璃瓶内，并且放置在带有图案化基底12的玻璃真空干燥器内。然后可以将干燥器抽空到从约15mTorr至约30mTorr的范围内的压力，并且放置在从约60℃至约125℃的范围内的温度的烘箱内。允许硅烷化继续进行，并且然后将干燥器从烘箱中移除、冷却并在空气中通风。

气相沉积、YES方法和/或真空干燥器可以与多种硅烷或硅烷衍生物，诸如包括环烯烃不饱和部分的那些硅烷或硅烷衍生物一起使用，该环烯烃不饱和部分诸如降冰片烯、降冰片烯衍生物(例如，包含氧或氮代替碳原子之一的(杂)降冰片烯)、反式环辛烯、反式环辛烯衍生物、反式环戊烯、反式环庚烯、反式环壬烯、双环[3.3.1]壬-1-烯、双环[4.3.1]癸-1(9)-烯、双环[4.2.1]壬-1(8)-烯以及双环[4.2.1]壬-1-烯。这些环烯烃中的任一种可以例如用R基团诸如氢、烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、环炔基、芳基、杂芳基、杂脂环基(heteroalicyclyl)、芳烷基或(杂脂环基)烷基取代。降冰片烯衍生物的实例包括[(5-双环[2.2.1]庚-2-烯基)乙基]三甲氧基硅烷。作为其他实例，当硅烷或硅烷衍生物包括环炔烃不饱和部分诸如环辛炔、环辛炔衍生物或双环壬炔(例如双环[6.1.0]壬-4-炔或其衍生物、双环[6.1.0]壬-2-炔或双环[6.1.0]壬-3-炔)时，可以使用这些方法。这些环炔烃可以用本文描述的任何R基团取代。

硅烷或硅烷衍生物的附接形成预处理的(例如硅烷化的)固化的图案化树脂14’，其包括硅烷化的凹陷和硅烷化的间隙区域。

在其他实例中，固化的图案化树脂14’可以不暴露于硅烷化。相反，固化的图案化树脂14’可以暴露于等离子体灰化，并且然后聚合物涂层18可以直接旋涂(或以其他方式沉积)在等离子体灰化的固化的图案化树脂14’上。在该实例中，等离子体灰化可以产生表面活化剂(例如羟基(C-OH或Si-OH)和/或羧基基团)，其可以将聚合物涂层18粘附至固化的图案化树脂14’。在这些实例中，选择聚合物涂层18，使得它与通过等离子体灰化产生的表面基团反应。

在还其他实例中，固化的图案化树脂14’可以包括未反应的环氧基基团(例如，当环氧树脂基质与自由基可固化的树脂基质一起使用时)；并且因此可以不暴露于硅烷化，因为未反应的环氧基基团可以直接与聚合物涂层18的氨基官能团反应。在该实例中，例如，如果期望清洁潜在污染物的表面，可以进行等离子体灰化。

聚合物涂层18然后可以被施加至预处理的固化的图案化树脂14’(如图2C和图2D之间所示)。聚合物涂层18可以是半刚性的聚合物材料，该材料可渗透液体和气体并且连接至固化的图案化树脂14’。

聚合物涂层18的实例包括丙烯酰胺共聚物，诸如聚(N-(5-叠氮基乙酰胺基戊基)丙烯酰胺-共-丙烯酰胺，PAZAM。PAZAM和丙烯酰胺共聚物的一些其他形式由以下结构(I)表示：

其中：

R¹是H或任选地被取代的烷基；

R^A选自由以下组成的组：叠氮基、任选地被取代的氨基、任选地被取代的烯基、任选地被取代的腙、任选地被取代的肼、羧基、羟基、任选地被取代的四唑、任选地被取代的四嗪、腈氧化物、硝酮和硫醇；

R⁵、R₆和R₈各自独立地选自由H和任选地被取代的烷基组成的组；

-(CH₂)_p-中的每个可以任选地被取代；

p是在1至50的范围内的整数；

n是在1至50,000的范围内的整数；并且

m是在1至100,000的范围内的整数。

本领域普通技术人员将认识到，结构(I)中重复的“n”和“m”特征的布置是代表性的，并且单体亚单元可以以任何顺序存在于聚合物结构中(例如，随机的、嵌段的、图案化的或其组合)。

PAZAM的分子量可以在从约10kDa至约1500kDa的范围内，或者在特定的实例中可以是约312kDa。

在一些实例中，PAZAM是线性聚合物。在一些其他实例中，PAZAM是轻度交联的聚合物。

在其他实例中，聚合物涂层18可以是结构(I)的变型。在一个实例中，丙烯酰胺单元可以用N,N-二甲基丙烯酰胺

替代。在该实例中，结构(I)中的丙烯酰胺单元可以用

替代，其中R₆、R₇和R₈各自是H，并且R₉和R₁₀各自是甲基基团(而不是如丙烯酰胺的情况中的H)。在该实例中，q可以是在1至100,000的范围内的整数。在另一个实例中，除了丙烯酰胺单元之外，可以使用N,N-二甲基丙烯酰胺。在该实例中，除了重复的“n”和“m”特征之外，结构(I)可以包括

其中R₆、R₇和R₈各自是H，并且R₉和R₁₀各自是甲基基团。在该实例中，q可以是在1至100,000的范围内的整数。

作为另一种示例性聚合物，结构(I)中重复的“n”特征可以用包含具有结构(II)的杂环叠氮基基团的单体替代：

其中R¹是H或C1-C4烷基；R₂是H或C1-C4烷基；L是连接基，所述连接基包含具有2个至20个选自由碳、氧和氮组成的组的原子以及链中碳和任何氮原子上的10个任选的取代基的直链；E是包含1个至4个选自由碳、氧和氮组成的组的原子以及链中碳和任何氮原子上的任选的取代基的直链；A是N取代的酰胺，其中H或C1-C4烷基被附接至N；并且Z是含氮杂环。Z的实例包括以单环结构或稠合结构存在的5个至10个环成员。

作为还另一个实例，聚合物可以包含结构(III)和结构(IV)中的每一个的重复单元：

其中R^1a、R^2a、R^1b和R^2b中的每一个独立地选自氢、任选地被取代的烷基或任选地被取代的苯基；每个R^3a和R^3b独立地选自氢、任选地被取代的烷基、任选地被取代的苯基或任选地被取代的C7-14芳烷基；并且每个L¹和L²独立地选自任选地被取代的亚烷基连接基或任选地被取代的亚杂烷基连接基。

应理解，其他官能化的分子可以用于形成聚合物涂层18，只要它们被官能化以与预处理的固化的图案化树脂14’和随后施加的引物24相互作用。用于形成聚合物涂层18的合适的分子的其他实例包括具有胶体结构的那些，诸如琼脂糖；或聚合物网状结构，诸如明胶；或交联的聚合物结构，诸如聚丙烯酰胺聚合物和共聚物、无硅烷丙烯酰胺(SFA)或叠氮化形式的SFA。合适的聚丙烯酰胺聚合物的实例可以由丙烯酰胺和丙烯酸或含有乙烯基基团的丙烯酸合成，或者由形成[2+2]光环加成反应的单体合成。用于形成聚合物涂层18的合适的分子的还其他实例包括丙烯酰胺和丙烯酸酯的混合共聚物。还可以使用支化聚合物，诸如星形聚合物、星形或星形嵌段聚合物、树状聚合物及类似物。

官能化的分子(例如PAZAM)可以使用旋涂、或浸渍或浸涂、或官能化的分子在正压或负压下的流动、或另一种合适的技术被沉积在预处理的固化的图案化树脂14’的表面上。官能化的分子可以存在于混合物中。在实例中，混合物包括在水中或在乙醇和水的混合物中的PAZAM。

在被涂覆后，官能化的分子也可以暴露于固化工艺，以跨过整个图案化基底(即，在凹陷16中和在间隙区域22上)形成聚合物涂层18。在实例中，固化官能化的分子可以在从室温(例如，约25℃)至约95℃的范围内的温度进行持续从约1毫秒至约若干天的范围内的时间。在另一个实例中，时间可以在从10秒至至少24小时的范围内。在还另一个实例中，时间可以在从约5分钟至约2小时的范围内。

将聚合物涂层18附接至预处理的凹陷和间隙区域可以通过共价结合。将聚合物涂层18共价连接至硅烷化或等离子体灰化的凹陷对在最终形成的流动池的整个寿命中在多种使用期间将聚合物涂层18保持在凹陷16中是有帮助的。以下是可以发生在硅烷或硅烷衍生物和聚合物涂层18之间的反应的一些实例。

当硅烷或硅烷衍生物包括降冰片烯或降冰片烯衍生物作为不饱和部分时，降冰片烯或降冰片烯衍生物可以：i)经历与PAZAM的叠氮化物/叠氮基基团的1,3-偶极环加成反应；ii)经历与附接至PAZAM的四嗪基团的偶联反应；经历与附接至PAZAM的腙基团的环加成反应；经历与附接至PAZAM的四唑基团的光点击反应；或者经历与附接至PAZAM的腈氧化物基团的环加成。

当硅烷或硅烷衍生物包括环辛炔或环辛炔衍生物作为不饱和部分时，环辛炔或环辛炔衍生物可以：i)经历与PAZAM的叠氮化物/叠氮基的应变促进的叠氮化物-炔烃1,3-环加成(SPAAC)反应，或者ii)经历与附接至PAZAM的腈氧化物基团的应变促进的炔烃-腈氧化物环加成反应。

当硅烷或硅烷衍生物包括双环壬炔作为不饱和部分时，由于在双环环体系中的应变，双环壬炔可以经历与附接至PAZAM的叠氮化物或腈氧化物的类似的SPAAC炔烃环加成。

为了在凹陷16中而不是在固化的图案化树脂14’的间隙区域22上形成聚合物涂层18，可以从间隙区域22将聚合物涂层18抛光掉。抛光工艺可以用温和的化学浆料(包括，例如，研磨剂、缓冲液、螯合剂、表面活性剂和/或分散剂)来进行，该温和的化学浆料可以从间隙区域22去除聚合物涂层18，而不有害地影响在这些区域处的下面的固化的图案化树脂14’和/或基底12。可选择地，抛光可以用不包含研磨颗粒的溶液来进行。化学浆料可以用于化学机械抛光系统中。在该实例中，抛光头/垫或其他抛光工具能够从间隙区域22抛光聚合物涂层18，同时将聚合物涂层18留在凹陷16中，并且使下面的固化的图案化树脂14’至少大体上完整。作为实例，抛光头可以是Strasbaugh ViPRR II抛光头。在另一个实例中，抛光可以用抛光垫和不含任何研磨剂的溶液来进行。例如，抛光垫可以与不含研磨颗粒的溶液(例如，不包含研磨颗粒的溶液)一起使用。

图2D描绘了聚合物层18已经被施加至凹陷16之后的流动池前体10。流动池前体10可以暴露于清洁工艺。该工艺可以利用水浴和声处理。水浴可以被保持在从约22℃至约30℃的范围内的相对低的温度。硅烷化、涂覆和抛光的图案化基底也可以被旋转干燥，或经由另一种合适的技术被干燥。

如图2D和图2E之间所示，进行接枝工艺，以便将引物24接枝至凹陷16中的聚合物涂层18。引物24可以是包含炔烃官能团的任何正向扩增引物或反向扩增引物，或另一种封端的引物。可以使用的封端的引物的其他实例包括四嗪封端的引物、叠氮基封端的引物、氨基封端的引物、环氧基或缩水甘油基封端的引物、硫代磷酸酯封端的引物、硫醇封端的引物、醛封端的引物、肼封端的引物、亚磷酰胺封端的引物和三唑啉二酮封端的引物。还可以使用引物的混合物。合适的引物的具体实例包括P5引物和/或P7引物，它们被用于在由Illumina Inc.出售的商业流动池的表面用于在HISEQ^TM、HISEQX^TM、MISEQ^TM、MISEQDX^TM、MINISEQ^TM、NEXTSEQ^TM、NEXTSEQDX^TM、NOVASEQ^TM、ISEQ^TM、GENOME ANALYZER^TM和其他仪器平台上测序。

在实例中，接枝可以通过流过沉积(例如，使用临时结合的盖)、浸泡涂覆、喷涂、水坑分配来完成，或者通过将引物24附接至聚合物涂层18的另一种合适的方法来完成。这些示例性技术中的每一种可以利用引物溶液或混合物，其可以包含引物、水、缓冲液和催化剂。

浸泡涂覆可以涉及将流动池前体10(在图2D中示出)浸入一系列温度控制的浴中。浴也可以是流量控制的和/或覆盖有氮气覆盖物。浴可以包含引物溶液或混合物。在整个多个浴中，引物24将附接至至少一些凹陷16中的聚合物涂层18的接枝引物的官能团。在实例中，流动池前体10将被引入到包含引物溶液或混合物的第一浴中，在该第一浴中反应发生以附接引物24，并且然后移动到另外的浴用于洗涤。从浴到浴的移动可以涉及机械臂，或者可以手动地进行。干燥系统也可以用于浸泡涂覆中。

喷涂可以通过将引物溶液或混合物直接喷雾到流动池前体10上来完成。喷涂的晶片可以在从约0℃至约70℃的范围内的温度被孵育持续从约4分钟至约60分钟的范围内的时间。在孵育之后，引物溶液或混合物可以使用例如旋涂机来稀释和去除。

水坑分配可以根据池和旋出方法来进行，并且因此可以用旋涂机完成。引物溶液或混合物可以(手动地或经由自动工艺)施加至流动池前体10。施加的引物溶液或混合物可以被施加至流动池前体10的整个表面或散布跨过整个表面。引物涂覆的流动池前体10可以在从约0℃至约80℃的范围内的温度被孵育持续从约2分钟至约60分钟的范围内的时间。在孵育之后，引物溶液或混合物可以使用例如旋涂机来稀释和去除。

图2F图示出了在引物接枝之后的流动池10’的实施例。虽然示出了单一类型的引物24，但是应理解，可以附接两种或更多种不同的引物24。

图2E和图2F中示出的实施例是没有结合至其的盖的流动池10’的实施例。虽然未示出，但是流动池10’可以具有结合至间隙区域22的至少一部分的盖。盖可以在引物24接枝之前或之后结合。当在引物24接枝之前进行加盖时，应理解，可以使用流过过程用于接枝。在流过过程中，引物溶液或混合物可以通过相应的输入端口(未示出)被引入到流动通道(限定在盖和间隙区域22之间)中，可以在流动通道中保持持续足以将引物24附接至一个或更多个凹陷16中的聚合物涂层18的时间(即孵育期)，并且然后可以从相应的输出端口(未示出)去除。在引物24附接之后，另外的流体可以被引导通过流动通道，以洗涤现在官能化的凹陷和流动通道。

盖可以被定位在间隙区域22上，使得它限定单个流动通道或多个流体分离的流动通道。

盖可以是对指向凹陷16的激发光透明的任何材料。作为实例，盖可以是玻璃(例如Corning Eagle XG(CEXG)、硼硅酸盐、熔融二氧化硅等)、塑料或类似物。合适的硼硅酸盐玻璃的可商购的实例是从Schott North America,Inc.可获得的D

合适的塑料材料，即环烯烃聚合物的可商购的实例是从Zeon Chemicals L.P.可获得的

产品。

在一些实例中，盖可以与侧壁一体形成，侧壁对应于将与其结合的间隙区域22的部分的形状。例如，凹槽(recess)可以被蚀刻到透明块中，以形成大体上平面的(例如，顶部)部分和从大体上平面的部分延伸的侧壁。当蚀刻的块被安装到间隙区域22时，凹槽可以成为流动通道。

在其他实例中，侧壁和盖可以是彼此耦接的单独部件。例如，盖可以是大体上矩形的块，其具有至少大体上平面的外表面和至少大体上平面的内表面，所述块限定流动通道的一部分(例如，顶部部分)(一旦结合至间隙区域22的部分)。该块可以被安装到(例如，结合至)侧壁上，该侧壁结合至间隙区域22的部分并形成流动通道的侧壁。在该实例中，侧壁可以包括本文关于间隔层(下文描述)阐述的任何材料。

盖可以使用任何合适的技术，诸如激光结合、扩散结合、阳极结合、共晶结合、等离子活化结合、玻璃料结合或本领域已知的其他方法来结合。在实例中，间隔层可以用于将盖结合至间隙区域22的部分。间隔层可以是将至少一些间隙区域22和盖密封在一起的任何材料。

在一个实例中，间隔层可以是吸收在由盖和/或固化的图案化树脂14’透射的波长处的辐射的辐射吸收材料。所吸收的能量进而在间隔层和盖之间以及在间隔层和固化的图案化树脂14’之间形成结合。该辐射吸收材料的实例是在约1064nm处吸收的来自DuPont(USA)的黑色

(含炭黑的聚酰亚胺)。应理解，聚酰亚胺可以在不添加炭黑的情况下使用，除了波长必须被改变为由天然聚酰亚胺材料显著吸收的波长(例如，480nm)。作为另一个实例，当用532nm的光照射时，聚酰亚胺CEN JP可以被结合。当间隔层是辐射吸收材料时，间隔层可以被定位在盖和间隙区域22的部分之间的界面处，使得间隔层接触期望的结合区域。可以施加压缩(例如，约100PSI的压力)，同时将合适波长的激光能量施加至界面(即，辐射吸收材料被照射)。激光能量可以从顶部和底部两者施加至界面，以便实现合适的结合。

在另一个实例中，间隔层可以包括与其接触的辐射吸收材料。辐射吸收材料可以施加在间隔层和盖之间的界面处以及在间隔层和间隙区域22的部分之间的界面处。作为实例，间隔层可以是聚酰亚胺，并且单独的辐射吸收材料可以是炭黑。在该实例中，单独的辐射吸收材料吸收激光能量，该激光能量在间隔层和盖之间以及在间隔层和间隙区域22的部分之间形成结合。在该实例中，可以在相应的界面处施加压缩，同时将在合适波长的激光能量施加至界面(即辐射吸收材料被照射)。

本文公开的流动池10’可以用于多种测序方法或技术中，所述多种测序方法或技术包括通常被称为合成测序(SBS)、循环阵列测序、连接测序、焦磷酸测序等等的技术。利用这些技术中的任一种，由于聚合物涂层18和附接的引物24存在于凹陷16中而不是在间隙区域22上，扩增将被限制于凹陷。

作为一个实例，合成测序(SBS)反应可以在系统诸如来自Illumina(San Diego,CA)的HISEQ^TM、HISEQX^TM、MISEQ^TM、MISEQDX^TM、MINISEQ^TM、ISEQ^TM、NOVASEQ^TM、NEXTSEQDX^TM或NEXTSEQ^TM测序器系统上运行。在SBS中，监测核酸引物(例如，测序引物)沿核酸模板(即，测序模板)的延伸，以确定模板中核苷酸的序列。基本的化学过程可以是聚合(例如，通过聚合酶催化)或连接(例如，通过连接酶催化)。在特定的基于聚合酶的SBS过程中，荧光标记的核苷酸以模板依赖方式添加到测序引物(从而使测序引物延伸)，使得添加到测序引物的核苷酸的顺序和类型的检测可以用于确定模板的序列。

在测序之前，扩增引物24可以暴露于测序文库，其使用任何合适的方法诸如簇生成被扩增。

在簇生成的一个实例中，使用高保真的DNA聚合酶从杂交的引物24通过3’延伸来拷贝文库片段。原始文库片段被变性，使拷贝固定。等温桥扩增可以用于扩增固定的拷贝。例如，拷贝的模板在相邻的互补引物24上成环并且与相邻的互补引物24杂交，并且聚合酶拷贝所拷贝的模板以形成双链桥，双链桥被变性以形成两条单链。这两条链在相邻的互补引物24上成环并且与相邻的互补引物24杂交，并且再次延伸以形成两条新的双链环。通过等温变性和扩增的循环在每个模板拷贝上重复该过程，以产生密集的克隆簇。双链桥的每个簇被变性。在实例中，反向链通过特异性碱基裂解被去除，留下正向模板多核苷酸链。应理解，聚簇导致若干模板链的形成。

为了引发第一个SBS循环，一个或更多个标记的核苷酸、DNA聚合酶等可以被输送到流动通道等内/被输送通过流动通道等，在流动通道中测序引物延伸导致标记的核苷酸并入到模板链。该并入可以通过成像事件来检测。在成像事件期间，照明系统(未示出)可以向官能化的凹陷提供激发光。在成像事件期间，由于暴露于蓝色和/或绿色激发波长而导致的来自固化的图案化树脂14’的任何发射(如果有的话)可能是i)未检测到的，因为它们低于检测的阈值限度，或者ii)由于固化的图案化树脂14’的低自体荧光而被区分为噪声。这样，本文公开的固化的图案化树脂14’对于检测器基本上是不可见的。

在一些实例中，在核苷酸已经被添加到测序引物之后，核苷酸还可以包括进一步使引物延伸终止的可逆终止性质。例如，具有可逆终止子部分的核苷酸类似物可以被添加到测序引物，使得随后的延伸不能发生，直到去封闭剂被输送以去除该部分。因此，对于使用可逆终止的实例，去封闭试剂可以被输送到流动通道等(在检测发生之前或之后)。

洗涤可以在多个流体输送步骤之间发生。然后SBS循环可以重复n次以将测序引物延伸n个核苷酸，从而检测长度为n的序列。

虽然已经详细地描述了SBS，但是应理解，本文描述的流动池可以与其他测序方案一起用于基因分型，或者用于其他化学和/或生物应用中。配对末端测序有利于检测基因组重排和重复序列元件，以及基因融合和新的转录物。在另一个实例中，本文公开的流动池可以用于池上文库生成(on-cell library generation)。

虽然在图1和图2A至图2F中描述的实施例图示出了树脂组合物在流动池的形成中的使用，但是应理解，该树脂组合物可以用于需要低自体荧光的其他应用中。作为一个实例，树脂组合物14、14’可以用于任何基于光学的SBS技术中。作为其他实例，树脂组合物14、14’可以用于平面波导、互补金属氧化物半导体(CMOS)等中。

为了进一步说明本公开内容，本文给出了两个实施例和一个预言实施例。应理解，这些实施例和预言实施例出于说明的目的被提供并且不应被解释为限制本公开内容的范围。

实施例

实施例1

制备了树脂组合物的六个实施例。每个实施例包括不同的自由基可固化的树脂基质，该自由基可固化的树脂基质包括1,3-双(3-甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷、甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、四甲基四[3-丙烯酰氧基丙基]环四硅氧烷、甲基丙烯酰基多面体低聚倍半硅氧烷、丙烯酰基多面体低聚倍半硅氧烷和丙烯酰氧基丙基甲基硅氧烷均聚物。将这些自由基可固化的树脂基质中的每一种与光引发剂，即双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(从IGM Resins作为OMNIRAD^TM 2022可商购)混合。

将自由基可固化的树脂基质和光引发剂与PGMEA溶剂混合，其中单体的浓度在从约15wt％至约66wt％的范围内，并且光引发剂的浓度为约1wt％。

这些树脂组合物中的每一种通过在2200(转/分钟)rpm旋涂持续约1分钟来沉积在玻璃基底上。在沉积之后，将树脂组合物在约130℃暴露于软烘烤持续约2分钟，以除去PGMEA。然后使用纳米压印光刻术压印沉积的树脂组合物。将工作印模压入沉积的组合物中，并且用LED UV灯将树脂暴露于UV固化持续约20秒。

获取每种固化的图案化树脂的SEM图像。固化的图案化树脂的图像分别在图3A至图3F中示出，该固化的图案化树脂由1,3-双(3-甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷、甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、四甲基四[3-丙烯酰氧基丙基]环四硅氧烷、甲基丙烯酰基多面体低聚倍半硅氧烷、丙烯酰基多面体低聚倍半硅氧烷和丙烯酰氧基丙基甲基硅氧烷均聚物形成。这些图像证明，本文公开的树脂组合物可以被纳米压印以形成用于流动池或其他合适的应用的合适的凹陷。

实施例2

制备了实施例树脂组合物，其包含约17wt％的丙烯酰基多面体低聚倍半硅氧烷(丙烯酰基-POSS-作为自由基可固化的树脂基质)、约1wt％的双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(作为自由基光引发剂)和丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA-一种溶剂)。溶剂构成组合物的余量(约82wt％)。

制备了比较树脂组合物，其包含约4wt％的缩水甘油基官能化的POSS和约13wt％的环氧基环己基乙基官能化的POSS(作为环氧树脂基质)、总共约1.2wt％的噻吨-9-酮(ITX)(以约0.34wt％存在)/

PC 1467(Evonik Industries)(以约0.85wt％存在)的光引发剂/光酸产生剂组合、约1.4wt％的聚丙烯酸酯(

-350)和溶剂(PGMEA)。溶剂构成组合物的余量(约80wt％)。

比较实施例树脂组合物、实施例树脂组合物中的每一种通过在2200(转/分钟)rpm旋涂持续约1分钟来沉积在玻璃基底上。

在沉积实施例树脂组合物和比较实施例树脂组合物之后，将实施例树脂组合物和比较树脂组合物在约120℃暴露于软烘烤持续约2分钟，以除去PGMEA。然后，用LED UV灯将树脂UV固化持续约20秒。在UV固化之后，将比较实施例树脂在250℃硬烘烤持续约10分钟。不将实施例树脂硬烘烤。

然后使用基于光谱仪的工具将固化的实施例和固化的比较实施例暴露于激发波长。工具激发源是445nm(蓝色)激光。激光光斑尺寸是约200μm。激光束通过滤波器以过滤掉一些较高波长的线，并且然后通过样品。(固化的实施例和固化的比较实施例的)透明样品用于测量。与样品的另一侧上的激光束成一直线的是纤维光学耦接的Ocean Optics光谱仪。入射激光功率可以通过调节驱动电流或在激光束前添加衰减滤波器来调节。对于图4的图中所示的测量，使用3mW的激光功率。

如从图4的图中可以看出，比较实施例在蓝色激发波长中的荧光强度(以任意单位(AU)计)高达2,500AU，并且在绿色激发波长中的荧光强度在从约2,000AU至约2,400AU的范围内。相比之下，该实施例在蓝色和绿色激发波长中的荧光强度通常低于约500AU，并且未显示出显著高于空白玻璃基底的荧光强度。

预言实施例

该预言实施例的意图是比较假设实施例中的两种制剂。

实施例树脂组合物包含在PGMEA中的1,3-双(3-甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷(作为自由基可固化的树脂基质)和双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(作为自由基光引发剂)。

比较树脂组合物包含在PGMEA中的缩水甘油基官能化的POSS和环氧基环己基乙基官能化的POSS(作为环氧树脂基质)、噻吨-9-酮(ITX)和

PC 1467(EvonikIndustries)的光引发剂/光酸产生剂组合。

将比较实施例组合物沉积在玻璃或硅流动池的前两条泳道(1和2)中，并且将实施例组合物沉积在玻璃或硅流动池的最后两条泳道(4和5)中。

在沉积实施例树脂组合物和比较实施例树脂组合物之后，将树脂固化。

使用Amersham TYPHOON^TM自体荧光工具将固化的实施例和固化的比较实施例中的每一种分别暴露于蓝色激发波长和绿色激发波长。据信比较实施例的自体荧光结果将比实施例高得多。图5A和图5B是图示出固化的实施例和固化的比较实施例在分别暴露于蓝色激发波长(图5A)和绿色激发波长(图5B)时提出的自体荧光结果的图。在这些图中，灰度值表示自体荧光和泳道位于流动池上的以cm计的距离。

该预言实施例比较了假设的基于丙烯酸酯的制剂和假设的基于环氧树脂的制剂，并且阐述了提出的每个假设的制剂的自体荧光结果，以说明包含丙烯酸酯和硅氧烷的自由基可固化的树脂基质和自由基光引发剂的组合可以导致较低的自体荧光。

附加说明

应该认识到，前述概念的所有组合和下面更详细讨论的另外概念(假设这样的概念不相互不一致)被设想为本文公开的创造性主题的一部分。特别是，出现在本公开内容的结尾处的所要求保护的主题的所有组合被设想为本文公开的创造性主题的一部分。还应该认识到，也可以出现在通过引用并入的任何公开内容中的本文中明确使用的术语应该符合与本文公开的特定概念最一致的含义。

在整个说明书中对“一个实例”、“另一个实例”、“实例”等的提及意指结合该实例描述的特定元素(例如，特征、结构和/或特性)包括在本文描述的至少一个实例中，并且可以存在或可以不存在于其他实例中。另外，应理解，对于任何实例所描述的元素可以在多个实例中以任何合适的方式组合，除非上下文另外清楚地指出。

应理解，本文提供的范围包括所陈述的范围和在所陈述的范围内的任何值或子范围，如同这样的值或子范围在本文中被明确地列举。例如，从约380nm至约480nm的范围应该被解释为不仅包括从约380nm至约480nm的明确列举的限制，而且还包括单个值，诸如约408nm、约445.5nm等和子范围，诸如从约425nm至约475nm等。此外，当使用“约”和/或“大体上”来描述一个值时，它们意指涵盖所陈述的值的微小变化(多达+/-10％)。

虽然已经详细描述了若干实例，但是应理解，可以修改所公开的实例。因此，前述描述应被认为是非限制性的。

Claims (23)

1.一种树脂组合物，包含：

自由基可固化的树脂基质，所述自由基可固化的树脂基质包含丙烯酸酯和硅氧烷；和

自由基光引发剂；

其中，当固化时，所述树脂组合物在暴露于从约380nm至约480nm的范围内的蓝色激发波长或从约510nm至约560nm的范围内的绿色激发波长时具有低自体荧光或无自体荧光。

2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述固化的树脂组合物具有低自体荧光，并且其中当所述固化的树脂组合物暴露于所述蓝色激发波长时，所述低自体荧光对应于小于25,000的灰度值。

3.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述固化的树脂组合物具有低自体荧光，并且其中当所述固化的树脂组合物暴露于所述蓝色激发波长时，所述低自体荧光对应于小于5,000的灰度值。

4.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述固化的树脂组合物具有低自体荧光，并且其中当所述固化的树脂组合物暴露于所述绿色激发波长时，所述低自体荧光对应于小于10,000的灰度值。

5.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述固化的树脂组合物具有低自体荧光，并且其中当所述固化的树脂组合物暴露于所述绿色激发波长时，所述低自体荧光对应于小于2,500的灰度值。

6.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述自由基可固化的树脂基质包含选自由以下组成的组的丙烯酸酯：1,3-双(3-甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷、甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、四甲基四[3-丙烯酰氧基丙基]环四硅氧烷、甲基丙烯酰基多面体低聚倍半硅氧烷、丙烯酰基多面体低聚倍半硅氧烷、丙烯酰氧基丙基甲基硅氧烷均聚物及其组合。

7.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述自由基光引发剂是2-乙基-9,10-二甲氧基蒽。

8.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述自由基光引发剂选自由以下组成的组：2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮和2-乙氧基-2-苯基苯乙酮。

9.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述自由基光引发剂是氧化膦，并且其中所述氧化膦选自由以下组成的组：二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦和2-羟基-2-甲基苯丙酮的掺合物、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、乙基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基亚膦酸酯及其组合。

10.根据权利要求1所述的树脂组合物，还包含暗淬灭剂或电子受体。

11.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中所述自由基可固化的树脂基质与所述自由基光引发剂的重量％比在从约99.8:0.2至约90:10的范围内。

12.根据权利要求1所述的树脂组合物，还包含：

环氧树脂基质；和

光酸产生剂。

13.一种流动池，包括：

基底；以及

所述基底上的固化的图案化树脂，所述固化的图案化树脂包括由间隙区域分隔的凹陷，并且所述固化的图案化树脂已经由树脂组合物形成，所述树脂组合物包含：

自由基可固化的树脂基质，所述自由基可固化的树脂基质包含丙烯酸酯和硅氧烷；和

自由基光引发剂；

其中所述固化的图案化树脂在暴露于从约380nm至约480nm的范围内的蓝色激发波长或从约510nm至约560nm的范围内的绿色激发波长时具有低自体荧光或无自体荧光。

14.根据权利要求13所述的流动池，还包括：

在所述凹陷中的聚合物涂层；和

接枝至所述聚合物涂层的引物。

15.根据权利要求13所述的流动池，其中所述固化的图案化树脂具有低自体荧光，并且其中当所述固化的图案化树脂暴露于所述蓝色激发波长时，所述低自体荧光对应于小于25,000的灰度值。

16.根据权利要求13所述的流动池，其中所述固化的图案化树脂具有低自体荧光，并且其中当所述固化的图案化树脂暴露于所述绿色激发波长时，所述低自体荧光对应于小于10,000的灰度值。

17.根据权利要求14所述的流动池，其中所述树脂组合物还包含：

环氧树脂基质；和

光酸产生剂。

18.根据权利要求13所述的流动池，其中所述自由基可固化的树脂基质包含选自由以下组成的组的丙烯酸酯：1,3-双(3-甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷、甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、四甲基四[3-丙烯酰氧基丙基]环四硅氧烷、甲基丙烯酰基多面体低聚倍半硅氧烷、丙烯酰基多面体低聚倍半硅氧烷、丙烯酰氧基丙基甲基硅氧烷均聚物及其组合。

19.根据权利要求13所述的流动池，其中所述自由基光引发剂选自由以下组成的组：2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮和2-乙氧基-2-苯基苯乙酮。

20.根据权利要求13所述的流动池，其中所述自由基光引发剂是选自由以下组成的组的氧化膦：二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦和2-羟基-2-甲基苯丙酮的掺合物、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、乙基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基亚膦酸酯及其组合。

21.根据权利要求13所述的流动池，其中所述树脂组合物还包含暗淬灭剂或电子受体。

22.根据权利要求13所述的流动池，其中所述树脂组合物中的所述自由基可固化的树脂基质与所述自由基光引发剂的重量％比在从约99.8:0.2至约90:10的范围内。

23.一种制造流动池的方法，包括：

将树脂组合物沉积在基底上，所述树脂组合物包含：

自由基可固化的树脂基质，所述自由基可固化的树脂基质包含丙烯酸酯和硅氧烷；和

自由基光引发剂；

使用工作印模纳米压印沉积的树脂组合物；以及

将所述沉积的树脂组合物固化以形成固化的图案化树脂；

其中所述固化的图案化树脂在暴露于从约380nm至约480nm的范围内的蓝色激发波长或从约510nm至约560nm的范围内的绿色激发波长时具有低自体荧光或无自体荧光。

Images