DE102018132106B4

DE102018132106B4 - Wässrige Bedruckungszusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung beschichteter Glassubstrate und Glassubstrat

Info

Publication number: DE102018132106B4
Application number: DE102018132106.6A
Authority: DE
Inventors: Jochen DREWKE; Urban Weber; Stephanie Mangold; Andrea Anton; Corinna Schwung; Dietmar Knoll; Oliver Kirchner
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2018-12-13
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2024-06-13
Anticipated expiration: 2038-12-14
Also published as: DE102018132106A1

Abstract

Wässrige Bedruckungszusammensetzung umfassend die folgenden Komponenten:a) Mindestens eine Phosphat-Pufferkomponente und/oder eine Carbonat-Pufferkomponente, wobei der pH-Wert der Bedruckungszusammensetzung in einem Bereich von 5 bis 11 liegt;b) Mindestens eine Peptidkomponente, wobei die Peptidkomponente Streptavidin ist,c) Mindestens eine grenzflächenaktive Substanz,wobei die Bedruckungszusammensetzung Wasser in einem Anteil von mindestens 75 Vol.- % und Glycerin in einem Anteil von 0,1 bis 25 Vol.-% aufweist,wobei die zumindest eine grenzflächenaktive Substanz die Oberflächenenergie von Wasser auf Werte von weniger als 60 mN/m herabsetzt und die grenzflächenaktive Substanz ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Siloxanen, Polyethersiloxan-Copolymeren, nicht-ionischen organischen Tensiden, Silikontensiden, organisch modifizierten Siloxangeminitensiden, symmetrischen Triblock-Copolymeren und Mischungen aus zwei oder mehr davon;wobei die dynamische Viskosität η der Bedruckungszusammensetzung, bestimmt mit einem Kapillarviskosimeter bei 22°C, in einem Bereich von 0,5 bis < 9,5 mPas liegt; undwobei der Anteil der Peptidkomponente in der Bedruckungszusammensetzung in einem Bereich von 0,01 bis 10 mg/ml liegt

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von beschichteten Glassubstraten sowie nach dem Verfahren erhältliche Glassubstrate und deren Verwendungen. Die Erfindung betrifft auch Bedruckungszusammensetzungen, insbesondere solche, die für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet sind.
Im Stand der Technik sind folgende Dokumente bekannt:

US 2011 /0 101 240 A1 beschreibt eine fluoreszierende Tintenzusammensetzung, umfassend funktionalisierte, fluoreszierende Nanokristalle, eine wasserbasierte Tintenträgerkomponente oder eine Lösung auf Wasserbasis und ein Bindemittel. Auch zur Verfügung gestellt werden Methoden zur Herstellung von Bildern oder Sicherheitsmarkierungen auf einem Untergrund zur späteren Identifizierung durch Aufbringen eine fluoreszierende Tintenzusammensetzung auf das Substrat.

WO 2006/ 118 331 A1 beschreibt eine Ausstoßflüssigkeit, die Proteine und Peptide enthält und durch ein Tintenstrahlsystem stabil ausgestoßen werden kann, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausstoßen einer Flüssigkeit, die Proteine und Peptide enthält, unter Verwendung der Ausstoßflüssigkeit. Ein spezifisches Amin wird der wässrigen Lösung zugesetzt, um dadurch die Anwendbarkeit beim Ausstoßen durch das Tintenstrahlsystem zu erreichen.
US 2006 / 0 293 409 A1 beschreibt eine wasserbasierte Tinte zur Verwendung in einem Tintenstrahldrucker zum Drucken maschinenlesbarer Zeichen auf einem Substrat. Die Tintenstrahltinte umfasst fluoreszierende Nanopartikel mit einem Durchmesser zwischen etwa 30 nm und etwa 100 nm; und ein wässriges flüssiges Vehikel. Der wässrige flüssige Träger umfasst Wasser und einen wasserlöslichen Träger in ausreichenden Mengen, um eine Tintenviskosität und Oberflächenspannung zu erreichen, die zum Auftragen der Tintenstrahltinte auf das Substrat in einem vorbestimmten Muster durch Tintenstrahldrucken wirksam sind.
BORCHERS, Kirsten et al., „Ink formulation for inkjet printing of streptavidin and streptavidin functionalized nanoparticles", Journal of Dispersion Science and Technology, Bd. 32, 2011, H. 12, S. 1759-1764. - ISSN 1532-2351 (E); 0193-2691 (P). DOI: 10.1080/01932691.2011.616168, beschreiben wässrige Tinten, für piezoelektrischen Tintenstrahldruck. Dabei werden Glycerin und 2-Propanol verwendet, um ihre dynamische Viskosität und Oberflächenspannung durch Variation der Konzentration und des relativen Verhältnisses der beiden organischen Komponenten anzupassen.
Epoxysilane Coating Nexterion Slide E. Fa. Schott, 2017. URL: https://www.schott.com/d/nexterion/a7c0afaf-78f7-4ff5-953c-c9d1 caf5e380/schott-nx-slide-e-2014-english-06112017.pdf [abgerufen am 29.08.2019] beschreibt Epoxysilan-beschichtete Glasträger der Firma Schott. Die verwendeten Beschichtungslösungen selbst sind nicht offenbart.
US 2007 / 0 206 081 A1 beschreibt eine Ausstoßflüssigkeit, die es ermöglicht, dass eine Lösung, die mindestens eine Art von Insulin enthält, durch ein Tintenstrahlsystem unter Verwendung thermischer Energie stabil ausgestoßen werden kann, und ein Verfahren zum Ausstoßen der Lösung, die mindestens eine Art von Insulin enthält. Die Ausstoßflüssigkeit der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens eine Art von Insulin, Zitronensäure und ein flüssiges Medium, das durch Zuführen von thermischer Energie ausgestoßen werden kann.
WO 2016/ 019 078 A1 beschreibt 3D-Druck von biopolymerbasierten Tinten zur Herstellung einer breiten Palette von Produkten mit wünschenswerten Eigenschaften.
Die Herausforderung der Anbindung von Proteinen, Peptiden, kleineren organischen Molekülen (wie beispielsweise Kandidaten für Medikamente) oder Kohlenhydraten besteht darin, diese reproduzierbar homogen und gleichzeitig in einer ausreichenden Konzentration auf (funktionalisierte) Glassubstrate aufzubringen. Die Adhäsion an das Glassubstrat muss zudem kovalent erfolgen, so dass die notwendige Lokalisierung/ Immobilisierung und hydrolytische Stabilität für die spätere analytische Auswertung gewährleistet ist. Des Weiteren sind hohe Anforderungen an die Kontaminationsfreiheit und Sterilität zu beachten. Dies sollte bevorzugt durch ein kontaktfreies Aufbringungsverfahren gewährleistet werden.
In jüngerer Zeit steigt die Anforderung an diese Lokalisierung, so dass auch strukturierte Aufbringungsmethoden gefordert sind. Zusätzlich müssen diese steigenden Anforderungen wirtschaftlich abbildbar sein, also einen hohen Durchsatz und einen hohen Grad an Automatisierbarkeit bei der Produktion gewährleisten. Da die aufzubringenden Moleküle kostenintensiv sind, ist eine möglichst verlustfreie Aufbringung gewünscht.
Für bestimmte Anwendungen muss die Anbindung von Biomolekülen/ Proteinen/ Peptiden auch an sehr dünnen Glassubstraten in verschiedenen Abmessungen ermöglicht werden. Für einen wirtschaftlichen Prozess ist es insbesondere gefordert, auf großen Substratabmessungen beschichten zu können, die in nachfolgenden Prozessen vereinzelt werden können.
Folgende Lösungsansätze sind zu dieser Problemstellung schon beschrieben.
Die Immobilisierung von Peptiden, (z.B. Streptavidin), ist vor allem durch einen sogenannten Sandwich-Prozess bekannt ( US 6,268,210 B1 ). Hierbei erfolgt die Immobilisierung über die gesamten im Prozess eingesetzten Glasflächen durch das Aufbringen von Peptidlösungen, die über einen längeren Zeitraum zwischen zwei Glassubstraten aufgebracht werden, die in einem nachfolgenden Prozess wieder getrennt werden müssen. Der Vorteil des hier beschriebenen Verfahrens liegt im geringen Verbrauch der Peptide bei gleichzeitiger Homogenität der Anbindung. Der Prozess löst die Herausforderung der Strukturierung durch Abstandshalter, die relativ unflexibel sind und eine laterale Strukturierung höchstens im mm-Maßstab erlauben. Ein automatisierter Prozessaufbau ist mit diesem Verfahren nicht möglich. Zudem ist ein bruchfreies Handling dünner Substrate (< 200 µm), besonders bei größeren Substratabmessungen (> 50 mm x 75 mm) nicht mehr zu gewährleisten. Die beschriebene Verwendung von Abstandshaltern zwischen den Glassubstraten ist zudem umständlich und kontaminationsanfällig.
In der Schrift US 6,844,028 B2 ist allgemein eine funktionalisierte Glasoberfläche beschrieben. Es werden aber nicht eine genaue Herstellungsweise und insbesondere nicht die oben genannten verschärften Anforderungen an Homogenität, Strukturierbarkeit und Kontaminationsfreiheit adressiert.
Für die Applikation der Peptide mittels Flüssigbeschichtungsverfahren sind spezielle, biokompatible Reaktionslösungen notwendig, die weder Reaktionen mit dem Peptid selbst eingehen, noch eine Hemmung der Reaktion der Peptide an das Substrat herbeiführen.
In der US 2016/0122566 A1 ist eine beispielhafte Zusammensetzung auf wässriger Basis beschrieben. Unter anderem sind Polyethylenglykole in der Reaktionslösung zwingend erforderlich. Eine Reaktion mit Peptiden kann nicht vollständig ausgeschlossen werden, so dass eine Reaktionslösung ohne Polyethylenglykole angestrebt wird. Außerdem werden Zusammensetzungen mit hoher Viskosität beschrieben. Dies verringert die Beweglichkeit der Proteine, so dass die kovalente Anbindung an das Substrat verhältnismäßig langsam und wenig effizient ist, insbesondere im Vergleich zu weniger viskosen Lösungen.
Borchers et al. (Journal of Dispersion Science and Technology (2011), 32:12, Seiten 1759-1764) offenbaren eine Streptavidin-haltige Bedruckungszusammensetzung, die über ein Tintenstrahlverfahren auf Glassubstrate verdruckt werden kann. Allerdings lehren Borchers et al., dass die Zusammensetzung Glycerin in einem Anteil von 4 M (≈ 30 Vol.-%) enthalten soll. Außerdem sollen 2,7 M 2-Propanol und 0,15 M Trehalose enthalten sein. Ein Zusatz von Trehalose in die peptidhaltige Tinte in derartigen Mengen ist jedoch negativ bezüglich der Homogenität und der Quantität der Peptidanbindung an das Substrat. Dieser Effekt ist voraussichtlich auf die Konkurrenzsituation der Trehalose zum Peptidmolekül auf die möglichen Anbindungsplätze des Substrates zurückzuführen. Außerdem ist ein hoher Anteil an nicht-wässrigen Lösemitteln nachteilig, da Biomoleküle, insbesondere Peptide und Proteine in stark lösemittelhaltigem Milieu zur Denaturierung neigen. Es ist daher eine Tintenzusammensetzung angestrebt, die einen möglichst hohen Anteil an Wasser aufweist und einen möglichst niedrigen Anteil an Lösemitteln.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden. Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der Patentansprüche gelöst. Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch eine wässrige Bedruckungszusammensetzung umfassend die Komponenten gemäß Anspruch 1.
Die Viskosität der Bedruckungszusammensetzung wird mit einem Kapillarviskosimeter bestimmt. Gemeint ist die dynamische Viskosität η. Zur Messung wird bevorzugt ein Ubbelohde Viskosimeter von Schott (Geräte Typ: AVS440) verwendet. Bevorzugte Kapillaren sind Kapillaren Typ I und Typ II:

Kapillare Typ I - Kapillarkonstante: 0,01 Messbereich 1,2-10,0 mm²/s
Kapillare Typ II - Kapillarkonstante: 0,1 Messbereich 10-100 mm²/s

Die Messung erfolgt bevorzugt bei Raumtemperatur, insbesondere bei 22°C.
Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist eine Bedruckungszusammensetzung. Insbesondere wird die Zusammensetzung bevorzugt zum Bedrucken von Glassubstraten, besonders bevorzugt in einem Tintenstrahldruckverfahren, auch InkJet-Verfahren oder InkJet-Prozess genannt (englisch: „inkjet printing method“), eingesetzt.
Der InkJet-Prozess zeichnet sich durch geringe Tintenverbrauchsmengen und hohe Automatisierbarkeit aus. Zudem ist das InkJet-Verfahren ein kontaktloses Verfahren, welches Verunreinigungen minimiert und keine zusätzlichen Interaktionen mit eventuell vorhandenen funktionellen Gruppen an der Glasoberfläche eingeht. Zusätzlich ist durch das kontaktlose Verfahren eine Beschichtung auf nahezu allen Substratdicken möglich. Durch digitale Steuerung kann die Tinte strukturiert auf das Substrat aufgebracht werden, ohne zusätzlich notwendige Hilfsmittel (z.B. Spacer, Maskierung). Dies hat auch den Vorteil, dass viel kleinere Strukturen erzielbar sind (0,1*0,1 mm² und kleiner). Gleichzeitig ist das Verfahren zusätzlich auch auf große Substratflächen (> 1m²) skalierbar. Durch die digitale Steuerung sind zudem auf einzelne Proben heruntergebrochene Losgrößen in der Herstellung denkbar, d.h. jedes Glassubstrat kann eine individuelle Strukturierung erfahren, ohne dass der Durchsatz in der Prozesskette darunter leidet. Das Verfahren ermöglicht auch eine feine Justierung der Prozessparameter, z.B. den Einsatz der Tintenmenge, der Geschwindigkeit und der Positioniergenauigkeit (bevorzugt 5-30 µm). Die Tintenmenge beinhaltet die Einstellung der Tropfengröße, als auch deren Auflösung auf dem Substrat. Bisher wurde für diese Feinheit noch keine Lösung im Stand der Technik beschrieben. Die Bedruckungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind daher bevorzugt InkJet-fähig, um diese Probleme zu lösen.
Die Bedruckungszusammensetzung der Erfindung ist eine wässrige Zusammensetzung. Die Zusammensetzung enthält Wasser in einem Anteil von mindestens 75 Vol.-%, weiter bevorzugt mindestens 80 Vol.-%, weiter bevorzugt mindestens 85 Vol.-%, weiter bevorzugt mindestens 90 Vol.-%, weiter bevorzugt mindestens 92,5 Vol.-%, weiter bevorzugt mindestens
95 Vol.-%, weiter bevorzugt mindestens 96 Vol.-%, weiter bevorzugt mindestens 97 Vol.-%, weiter bevorzugt mindestens 98 Vol.-%, weiter bevorzugt mindestens 99 Vol.-%, weiter bevorzugt mindestens 99,5 Vol.-%. Die Zusammensetzung besteht jedoch nicht ausschließlich aus Wasser. Bevorzugt enthält die Zusammensetzung Wasser in einem Anteil von höchstens 99,95 Vol.-%, weiter bevorzugt höchstens 99,9 Vol.-%.
Die Bedruckungszusammensetzung der Erfindung enthält mindestens eine Pufferkomponente, bevorzugt genau eine Pufferkomponente. Die Pufferkomponente ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Phosphat-Pufferkomponente, einer Carbonat-Pufferkomponente und Mischungen davon. Besonders bevorzugt ist die Pufferkomponente eine Phosphat-Pufferkomponente. Die Pufferkomponente ist vorteilhaft, weil der Einsatz von reinem Wasser statt der Pufferlösungen als Basis für die Bedruckungszusammensetzungen zu deren Instabilität sowie zum Fouling führen kann.
Die Bedruckungszusammensetzung der Erfindung umfasst mindestens eine Peptidkomponente, nämlich Streptavidin.
Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist eine Bedruckungszusammensetzung, insbesondere zur Bedruckung von Glassubstraten. Die gewünschte Peptidkonzentration auf der Glasoberfläche kann je nach Einsatzgebiet variieren. Sie kann durch die Peptidkonzentration in der Bedruckungszusammensetzung und durch die digitale mögliche Prozesskontrolle der Flüssigfilmdicke angepasst werden. Dies bedeutet, dass bei geringen Filmdicken eventuell in der Bedruckungszusammensetzung ein erhöhter Anteil der Peptidkomponente gewählt wird. Der Anteil der Peptidkomponente in der Bedruckungszusammensetzung liegt in einem Bereich von 0,01 bis 10 mg/ml, weiter bevorzugt von 0,1 bis 5 mg/ml, weiter bevorzugt von 0,5 bis 2 mg/ml, weiter bevorzugt von 0,75 bis 1,5 mg/ml.
Die Bedruckungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst mindestens eine grenzflächenaktive Substanz, bevorzugt genau eine grenzflächenaktive Substanz. Die Oberflächenenergie von Wasser wird durch die grenzflächenaktive Substanz auf Werte von weniger als 60 mN/m herabgesetzt, weiter bevorzugt weniger als 50 mN/m, weiter bevorzugt weniger als 40 mN/m, weiter bevorzugt weniger als 30 mN/m, weiter bevorzugt weniger als 20 mN/m herabgesetzt. Die grenzflächenaktive Substanz ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siloxanen , Polyethersiloxan-Copolymeren, nicht-ionischen organischen Tensiden, Silikontensiden, organisch modifizierten Siloxangeminitensiden, symmetrischen Triblock-Copolymeren und Mischungen aus zwei oder mehr davon.
Bevorzugt liegt der Anteil der grenzflächenaktiven Substanz in der Bedruckungszusammensetzung in einem Bereich von 0,05 bis 2,5 Vol.-%, weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,1 bis 1 Vol.-%, weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,15 bis 0,5 Vol.-%. Dies sind besonders vorteilhafte Anteile, um den Kontaktwinkel zwischen der Bedruckungszusammensetzung und der Oberfläche des zu bedruckenden Substrats zu verringern und gleichzeitig die Eigenschaften der Biomoleküle nicht zu beeinträchtigen, insbesondere nicht zu deren Denaturierung zu führen.
Die Bedruckungszusammensetzung enthält Glycerin in einem Anteil von 0,1 bis 25 Vol.-%, weiter bevorzugt 0,1 bis 20 Vol.-%, weiter bevorzugt 0,1 bis 15 Vol.-%, weiter bevorzugt 0,1 bis 10 Vol.-%, weiter bevorzugt 0,1 bis 5 Vol.-%, weiter bevorzugt 0,1 bis 2 Vol.-%, weiter bevorzugt 0,5 bis 1,5 Vol.-%. Glycerin ist eine optionale Komponente der Bedruckungszusammensetzung. In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen enthält die Bedruckungszusammensetzung kein Glycerin. In anderen bevorzugten Ausführungsformen enthält die Bedruckungszusammensetzung Glycerin in einem Anteil von mindestens 0,2 Vol.-%, weiter bevorzugt mindestens 0,5 Vol.-%.
Die Bedruckungszusammensetzung kann Propandiol (insbesondere 1,2-Propandiol) in einem Anteil von 0 bis 25 Vol.-%, weiter bevorzugt 0 bis 20 Vol.-%, weiter bevorzugt 0 bis 15 Vol.-%, weiter bevorzugt 0 bis 10 Vol.-%, weiter bevorzugt 0 bis 5 Vol.-%, weiter bevorzugt 0,1 bis 2 Vol.-%, weiter bevorzugt 0,5 bis 1,5 Vol.-% enthalten. Propandiol ist eine optionale Komponente der Bedruckungszusammensetzung. In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen enthält die Bedruckungszusammensetzung kein Propandiol. In anderen bevorzugten Ausführungsformen enthält die Bedruckungszusammensetzung Propandiol in einem Anteil von mindestens 0,1 Vol.-%, weiter bevorzugt mindestens 0,2 Vol.-%, weiter bevorzugt mindestens 0,5 Vol.-%.
Die Bedruckungszusammensetzung kann Glycerin und Propandiol enthalten. Bevorzugt liegt der Gesamtgehalt an Glycerin und Propandiol in der Bedruckungszusammensetzung in einem Bereich von 0,1 bis 25 Vol.-%, weiter bevorzugt 0,1 bis 20 Vol.-%, weiter bevorzugt 0,1 bis 15 Vol.-%, weiter bevorzugt 0,1 bis 10 Vol.-%, weiter bevorzugt 0,1 bis 5 Vol.-%, weiter bevorzugt 0,1 bis 2 Vol.-%, weiter bevorzugt 0,5 bis 1,5 Vol.-%.
Die Bedruckungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung zeichnet sich durch eine besonders geringe Viskosität aus. Diese geringe Viskosität ermöglicht den Peptidmolekülen höhere Freiheitsgrade bezüglich Rotation und Translation, was eine schnellere und effektivere kovalente Anbindung an das Substrat ermöglicht gegenüber höher viskosen Lösungen. Die Viskosität der Bedruckungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung liegt in einem Bereich von 0,5 bis <9,5 mPas, bevorzugt von 0,5 mPas bis 9 mPas, weiter bevorzugt von 0,5 bis 8 mPas, weiter bevorzugt von 0,5 bis 7 mPas, weiter bevorzugt von 0,5 bis 6 mPas, weiter bevorzugt von 0,5 bis 5 mPas, weiter bevorzugt von 0,5 bis 4 mPas, weiter bevorzugt von 0,5 bis 3 mPas. In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen beträgt die Viskosität mindestens 1 mPas oder mindestens 1,5 mPas.
Der pH-Wert der Bedruckungszusammensetzung liegt in einem Bereich von 5 bis 11, weiter bevorzugt von 6 bis 10,5, weiter bevorzugt von 7 bis 10, weiter bevorzugt von 8 bis 9,8, weiter bevorzugt von 8,5 bis 9,6, weiter bevorzugt 8,5 bis 9,0. Diese pH-Werte sind besonders vorteilhaft für die Stabilität der Bedruckungszusammensetzung.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung der Bedruckungszusammensetzungen der Erfindung zum Bedrucken von Glassubstraten, insbesondere auf deren oberflächenfunktionalisierter Seite.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Glassubstraten, die eine peptidhaltige Beschichtung aufweisen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

a) Bereitstellen eines wenigstens auf einer Seite oberflächenfunktionalisierten Glassubstrats,
b) Bedrucken der oberflächenfunktionalisierten Seite des Glassubstrats mit einer peptidhaltigen Bedruckungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung.

In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen besteht das Verfahren aus den Schritten a) und b).
Das Verfahren der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Glassubstraten, die eine peptidhaltige Beschichtung aufweisen.
Die peptidhaltige Beschichtung ist bevorzugt eine flächige Beschichtung, insbesondere eine flächige Beschichtung mit einer Fläche in einem Bereich 0,01 mm² bis 10 m², weiter bevorzugt von 0,25 mm² bis 1 m², weiter bevorzugt von 1 mm² bis 0,1 m², weiter bevorzugt von 10 mm² bis 100 cm², weiter bevorzugt von 1 cm² bis 10 cm².
Die Beschichtung ist eine Streptavidin-haltige Beschichtung.
Bevorzugt ist das Glas des Glassubstrats ein Borosilikatglas oder ein Boroaluminosilikatglas. In besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung enthält das Glas die folgenden Komponenten in den in Gew.-% angegebenen Anteilen:

Komponente Anteil (Gew.-%)

SiO₂ 60-84

Al₂O₃ 0-10

B₂O₃ 3-18

Li₂O + Na₂O + K₂O 5-20

MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO 0-15

TiO₂ + ZrO₂ 0-4

P₂O₅ 0-2
Bevorzugt hat das Glassubstrat eine Dicke in einem Bereich von 25 µm bis 4 mm, weiter bevorzugt 100 µm bis 1,5 mm, beispielsweise 200 µm bis 1 mm oder 400 µm bis 800 µm.
Das Glassubstrat ist auf wenigstens einer Seite, bevorzugt auf genau einer Seite, oberflächenfunktionalisiert. „Oberflächenfunktionalisiert“ im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet bevorzugt, dass sich auf der Oberfläche des Glassubstrats eine Beschichtung befindet, die reaktive Gruppen enthält, die eine (kovalente) Bindung von Peptiden ermöglichen. Bevorzugt umfasst die Oberflächenfunktionalisierung N-Hydroxysuccinimid (NHS)-Ester oder eine Epoxysilan-Beschichtung. Besonders bevorzugt umfasst die Oberflächenfunktionalisierung eine quervernetzte und mit NHS-Estern aktivierte Multikomponenten-Polymerbeschichtung. Die NHS-Ester-Funktionalisierung basiert bevorzugt auf Polyethylenglycolbasis.
In bestimmten Ausführungsformen der Erfindung beträgt der Kontaktwinkel des oberflächenfunktionalisierten Glassubstrats gegenüber Wasser mehr als 50°. Oberflächenfunktionalisierte Glassubstrate mit geringeren Kontaktwinkeln gegenüber Wasser sind jedoch auch Teil der Erfindung.
Gemäß Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die oberflächenfunktionalisierte Seite des Glassubstrats mit einer peptidhaltigen Bedruckungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 1 bedruckt. Bevorzugt ist der Kontaktwinkel der Bedruckungszusammensetzung mit der oberflächenfunktionalisierten Seite des Glassubstrats kleiner als 20°, weiter bevorzugt kleiner als 15°, weiter bevorzugt kleiner als 10°, weiter bevorzugt kleiner als 5°. Dies wird bevorzugt insbesondere durch die in der Bedruckungszusammensetzung vorhandene grenzflächenaktive Substanz erreicht.
Bevorzugt wird der Kontaktwinkel mittels Tropfenkonturanalyse (Englisch: „Drop shape analysis“ (DSA)). Dabei wird der statische Kontaktwinkel anhand des Bildes eines liegenden Tropfens an den Schnittpunkten (Dreiphasenpunkten) zwischen der Tropfenkontur und der Projektion der Oberfläche (Basislinie) gemessen.
Die Bedruckungszusammensetzung wird auf das Glassubstrat gedruckt. Ein besonders bevorzugtes Druckverfahren ist das Tintenstrahldruckverfahren, auch InkJet-Verfahren oder InkJet-Prozess genannt. Als Druckkopf wird bevorzugt ein Piezodruckkopf, besonders bevorzugt ein Drop-on-Demand-Druckkopf (DOD-Druckkopf) eingesetzt.
Bevorzugt erfolgt das Bedrucken des Glassubstrats mit einer Auflösung in einem Bereich von 75 bis 2000 dpi, beispielsweise 200 bis 1500 dpi oder 300 bis 1440 dpi. Bevorzugte Bereiche sind auch 100 bis 1900 dpi, 120 bis 1800 dpi oder 140 bis 1600 dpi.
Das Bedrucken erfolgt bevorzugt derart, dass das Tropfenvolumen der Beschichtungszusammensetzung in einem Bereich von 0,5 bis 30 pL, weiter bevorzugt 1 bis 27,5 pL, weiter bevorzugt von 1,5 bis 25 pL liegt.
Durch das Bedrucken mit der peptidhaltigen Bedruckungszusammensetzung der Erfindung weist das Glassubstrat eine peptidhaltige Beschichtung auf. In der vorliegenden Beschreibung wird ein solches Substrat als bedrucktes Glassubstrat oder alternativ auch als beschichtetes Glassubstrat bezeichnet.
Bevorzugt umfasst das Verfahren den weiteren Schritt c) des Inkubierens des bedruckten Glassubstrats. Ein solcher Inkubationsschritt kann insbesondere vorteilhaft sein, um den Anteil der Peptide der Peptidkomponente, die an die oberflächenfunktionalisierte Seite des Glassubstrats gebunden wurden, weiter zu erhöhen. Der Inkubationsschritt c) dauert bevorzugt 1 Minute bis 24 Stunden, weiter bevorzugt 5 Minuten bis 12 Stunden, weiter bevorzugt 10 Minuten bis 6 Stunden, weiter bevorzugt 30 Minuten bis 3 Stunden, weiter bevorzugt 45 Minuten bis 1,5 Stunden. Bevorzugt liegt die Inkubationstemperatur in einem Bereich von 5°C bis 50°C, weiter bevorzugt von 10°C bis 40°C, weiter bevorzugt von 15°C bis 30°C, weiter bevorzugt von 20°C bis 25°C. Eine besonders bevorzugte Inkubationstemperatur ist Raumtemperatur. Bevorzugt findet der Inkubationsschritt bei einer relativen Luftfeuchte in einem Bereich von 45% bis 99%, weiter bevorzugt 60% bis 98%, weiter bevorzugt 70% bis 97%, weiter bevorzugt 80% bis 96%, weiter bevorzugt 85% bis 95% statt. Bevorzugt ist ein Inkubationsschritt c) für einen Zeitraum von 1 Minute bis 24 Stunden bei einer Temperatur von 5°C bis 50°C und einer relativen Luftfeuchte in einem Bereich von 45% bis 99%, weiter bevorzugt für 5 Minuten bis 12 Stunden bei 10°C bis 40°C und einer relativen Luftfeuchte von 60% bis 98%, weiter bevorzugt 10 Minuten bis 6 Stunden bei 15°C bis 30°C und einer relativen Luftfeuchte von 70% bis 97%, weiter bevorzugt für 30 Minuten bis 3 Stunden bei 20°C bis 25°C und einer relativen Luftfeuchte von 80% bis 96%, weiter bevorzugt für 45 Minuten bis 1,5 Stunden bei Raumtemperatur und einer relativen Luftfeuchte von 85% bis 95%.
Besonders bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die Schritte a), b) und c) in der angegebenen Reihenfolge. Weiter bevorzugt besteht das Verfahren aus den Schritten a), b) und c) in der angegebenen Reihenfolge. Zwischen den Schritten b) und c) kann optional ein weiterer Inkubationsschritt durchgeführt werden, insbesondere bei einer relativen Luftfeuchte von 0% bis 70%, beispielsweise 5% bis 65% oder 10% bis 60%. Bevorzugte Temperaturen für diesen Zwischenschritt liegen in einem Bereich von 0°C bis 50°C, insbesondere in einem Bereich von 15°C bis 30°C oder 20°C bis 25°C. Weiter bevorzugt ist Raumtemperatur, beispielsweise 22°C. Die Dauer des Zwischenschritts liegt bevorzugt in einem Bereich von 30 Sekunden bis 1 Stunde, insbesondere in einem Bereich von 3 Minuten bis 15 Minuten.
Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Verfahren als weiteren Schritt d) den Schritt des Waschens des bedruckten Glassubstrats mit einer Waschlösung, optional mit Ultraschall-Unterstützung und/oder Megaschall-Unterstützung. Ein solcher Waschschritt ist insbesondere vorteilhaft, um ungebundene Peptidmoleküle, die das Auslesen in speziellen Diagnostikverfahren erschweren würden, durch eine nachgelagerte Reinigung zu entfernen, ohne die (kovalent) an die Oberfläche gebundenen Peptidmoleküle in ihrer Funktionalität zu zerstören. Die Waschlösung ist bevorzugt eine wässrige Pufferlösung, insbesondere auf Basis eines Phosphat- oder Carbonat-Puffers, mit einem pH-Wert in einem Bereich von 5 bis 11. Die Waschlösung kann Tenside, wie beispielsweise Tween 20 in geringen Mengen, bevorzugt in Mengen von 0,001 Gew.-% bis 0,1 Gew.-%, weiter bevorzugt von 0,005 Gew.-% bis 0,05 Gew.-% enthalten. Die Dauer des Waschschritts d) liegt bevorzugt in einem Bereich von 10 Sekunden bis 5 Minuten, beispielsweise 20 Sekunden bis 3 Minuten, oder 30 Sekunden bis 2 Minuten, insbesondere 45 Sekunden bis 90 Sekunden, beispielsweise 1 Minute.
Die Ultraschall-Unterstützung und/oder Megaschall-Unterstützung des Waschschritts d) erfolgt bevorzugt durch Beschallung des in der Waschlösung befindlichen bedruckten Glassubstrats mit Frequenzen im Frequenzbereich von 20 kHz bis 2 GHz, insbesondere im Bereich von 20 kHz bis 400 kHz, bevorzugt für eine Zeit von 10 Sekunden bis 5 Minuten, beispielsweise 20 Sekunden bis 3 Minuten, oder 30 Sekunden bis 2 Minuten, insbesondere 45 Sekunden bis 90 Sekunden, beispielsweise 1 Minute. Bevorzugte Temperaturen liegen in einem Bereich von 5°C bis 50°C, weiter bevorzugt von 10°C bis 40°C, weiter bevorzugt von 15°C bis 30°C, weiter bevorzugt von 20°C bis 25°C. Weiter bevorzugt ist Raumtemperatur, beispielsweise bei 22°C. Besonders bevorzugt erfolgt die Ultraschall-Unterstützung und/oder Megaschall-Unterstützung des Waschschritts d) mit Hilfe des VWR- Ultrasonic-Cleaner USC 1200TH (600W/ 230V/50-60Hz/880VA).
Besonders bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die Schritte a), b), c) und d) in der angegebenen Reihenfolge. Weiter bevorzugt besteht das Verfahren aus den Schritten a), b), c) und d) in der angegebenen Reihenfolge.
In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Verfahren den weiteren Schritt e) des Aufbringens einer Schutzlösung auf die peptidhaltige Beschichtung. Die Funktionalität der Peptidmoleküle kann dadurch geschützt werden, so dass eine Lagerung der beschichteten Substrate über einen besonders langen Zeitraum ermöglicht wird. Besonders bevorzugt wird eine Saccharid-haltige Schutzlösung, ganz besonders bevorzugt eine Trehalose-haltige Schutzlösung aufgebracht. Die Schutzlösung enthält bevorzugt mindestens ein Saccharid, weiter bevorzugt genau ein Saccharid, besonders bevorzugt Trehalose in einem Anteil von 1 bis 100 g/L, weiter bevorzugt 5 bis 50 g/L, weiter bevorzugt 10 bis 30 g/L. Bevorzugte Saccharide sind Di- oder Polysaccharide, die Glucose und/oder Fructose als Komponenten enthalten. Trehalose ist ein besonders bevorzugtes Saccharid. Die Schutzlösung kann Tenside, wie beispielsweise Tween 20 in geringen Mengen, bevorzugt in Mengen von 0,001 Gew.-% bis 0,1 Gew.-%, weiter bevorzugt von 0,005 Gew.-% bis 0,05 Gew.-% enthalten.
Besonders bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die Schritte a), b), c), d) und e) in der angegebenen Reihenfolge. Weiter bevorzugt besteht das Verfahren aus den Schritten a), b), c), d) und e) in der angegebenen Reihenfolge.
Die Schritte a), b), c), d), e) finden, soweit vorhanden, bevorzugt jeweils bei Temperaturen in einem Bereich von 5°C bis 50°C, weiter bevorzugt von 10°C bis 40°C, weiter bevorzugt von 15°C bis 30°C, weiter bevorzugt von 20°C bis 25°C, weiter bevorzugt bei Raumtemperatur, beispielsweise bei 22°C, statt.
Bevorzugt umfasst das Verfahren der vorliegenden Erfindung einen Trocknungsschritt. Der Trocknungsschritt kann beispielsweise mit Hilfe eines Druckluftstroms erfolgen. Auch Gefriertrocknung ist möglich. Bevorzugt ist der Trocknungsschritt abschließend. Das bedeutet in anderen Worten, dass das Verfahren nach dem Trocknungsschritt keine weiteren Verfahrensschritte mehr umfasst. Bevorzugt folgt der Trocknungsschritt auf Schritt b) in Ausführungsformen, die die Schritte c) bis e) nicht umfassen. In Ausführungsformen, die zwar die Schritte a) bis c), nicht jedoch die Schritte d) und e) umfassen, folgt der Trocknungsschritt bevorzugt auf Schritt c). In Ausführungsformen, die zwar die Schritte a) bis d), nicht jedoch den Schritte e) umfassen, folgt der Trocknungsschritt bevorzugt auf Schritt d). In Ausführungsformen, die die Schritte a) bis e) umfassen, folgt der Trocknungsschritt bevorzugt auf Schritt e).
Für eine ganz besonders lange Lagerung kann es vorteilhaft sein, die beschichteten Substrate bei Temperaturen in einem Bereich von -80°C bis <0°C, weiter bevorzugt -30°C bis -10°C, weiter bevorzugt -25°C bis -15°C zu lagern, insbesondere unter Schutzgasatmosphäre (beispielsweise N₂ oder Argon) oder im Vakuum zum Schutz der Peptidmoleküle vor reaktivem Sauerstoff.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch Glassubstrate mit einer peptidhaltigen Beschichtung, insbesondere Glassubstrate mit einer peptidhaltigen Beschichtung, die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhältlich sind oder erhalten wurden. Die peptidhaltige Beschichtung ist eine Streptavidin-haltige Beschichtung.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch beschichtete Glassubstrate, mit den erfindungsgemäßen peptidhaltigen Bedruckzusammensetzungen insbesondere zur Bindung von Biotin-markierten organischen und biologischen Verbindungen, besonders bevorzugt von DNA, RNA und/oder Proteinen.
Beispiele
Ausführungsbeispiel 1 (rein wässrig, Carbonatpuffer)
Herstellung der Tinte
Als Basiskomponente der Tinte dient eine Carbonatpufferlösung, deren Herstellung nachstehend beschrieben wird.
Zur Herstellung der Basistinte werden 500ml Carbonatpuffer pH 9,6 mit 5ml Glycerin gemischt. Danach wird 1 ml Tego Wet510 mit 9 ml Carbonatpuffer pH 9,6 gemischt. Die dadurch erhaltene 10%ige Lösung wird zu dem Carbonatpuffer/Glycerin-Gemisch gegeben. Nach 10 min Rühren werden 4,95ml der Basistinte mit 50 µl Streptavidinlösung (100 mg/ml) gemischt und durch schütteln homogenisiert. Die Tinte ist dann einsatzbereit, sollte aber bis zur Verwendung kühl gelagert werden.
Drucken
Die Tinte wurde mit einem handelsüblichen Fotodrucker des Typs EPSON XP55, welcher über einen Epson Micro Piezo™-Druckkopf des Typs EPSON DX5 verfügt, appliziert. Die originalen Tintenpatronen des Druckers wurden entfernt und durch Nachfüllpatronen ersetzt, in welche die oben beschriebene Tinte eingefüllt wurde. Für den Druckvorgang wurden die zu bedruckenden Substrate im CD-Einzugsschacht des Druckers positioniert. Als Substrate wurden Glassubstrate verwendet, deren Oberfläche mit einer quervernetzten Multikomponenten-Polymerbeschichtung funktionalisiert war, die mit N-Hydroxysuccinimid (NHS)-Estern aktiviert war. Dadurch wird eine kovalente Immobilisation von Aminogruppen ermöglicht.
Als Druckvorlage wurde eine einfarbige Fläche der Größe 70 × 20 mm und dem RGB-Farbwerten für die jeweilig befüllte Tintenpatrone verwendet. Beispielsweise wurden beim Drucken mit einer Patrone im Aufnahmeschacht für Cyan, eine Druckvorlage mit den Farbwerten Rot = 0, Grün = 255 und Blau= 255 erstellt. Die verwendete Auflösung lag bei 240 dpi und das Tropfenvolumen bei 21 Picolitern (pl).
Anschließend erfolgt ein Inkubationsschritt, um dem Peptid ausreichend Zeit zu geben, sich an der funktionalisierten Glasoberfläche chemisch anzubinden. Hierzu werden die bedruckten Substrate für eine Stunde in einer Feuchtekammer bei Raumtemperatur und einer relativen Luftfeuchte von 90 % gelagert.
Um nicht angebundenes Peptid von der Substratoberfläche zu entfernen findet nach der Inkubation ein Waschschritt mit einem Waschpuffer, bestehend aus Phosphatpuffer und 0,01 % des Tensides Tween 20 statt. Hierzu werden die bedruckten Substrate vertikal auf einem Halter in ein Gefäß mit Waschpuffer gestellt und auf einem Schüttler 5 min bei 100 U/min gewaschen.
Abschließend wird zum temporären Schutz der funktionalen Peptidschicht eine Zuckerschicht auf Basis von Trehalose über einen Tauchbeschichtungsprozess aufgebracht. Die hierbei verwendete Trehaloselösung besteht aus 20 g/L Trehalose und 0,01 % Tween 20 in VE-Wasser (vollentsalztes Wasser). Die Tauchbeschichtung erfolgt mit einer Ziehgeschwindigkeit von 0,1 cm/min. Anschließend werden die beschichteten Substrate im Druckluftstrom getrocknet, unter Argonatmosphäre luftdicht verschweißt und bei -20 °C eingefroren.
Auswertung
Die beschichteten Substrate werden 30 min aufgetaut. Dann wird die Trehalose-Schutzschicht 2 min mit VE-Wasser abgespült. Anschließend werden die Substrate mit einem mit einem Fluoreszenzmarker versehenen Biotin angefärbt.
Zum Anfärben der Proben werden die folgenden Lösungen hergestellt:

• HEPES-Puffer, Stammlösung:
1. 29,79 g HEPES werden in 800 ml VE-Wasser aufgelöst. Mit 1N NaOH wir ein pH von 7,6 eingestellt, und dann mit VE-Wasser auf ein Volumen von 1 Liter aufgefüllt.
• Inkubationspuffer:
1. 100 ml HEPES Stammlösung werden mit 100 ml Glycerin und 10 ml KCl (2,5mol/l) gemischt. Nach Zugabe von 5 ml Triton X100 (10%) und 0,5 g BSA wird mit VE-Wasser auf ein Volumen von 500ml aufgefüllt.
• Färbelösung:
- In 80 ml Inkubationspuffer werden 50 µl Biotin-BSA Dy547 aufgelöst. Die Endkonzentration der Färbelösung beträgt 0,25 µg/ml.

10 ml der Färbelösung werden in jede Kammer einer rechteckigen Zellkulturschale (quadriPERM^®, Firma Sarstedt) pipettiert, jeweils eine Probe hineingelegt und für 30 min bei Raumtemperatur auf einem Schüttler bei 100 U/min, lichtgeschützt inkubiert.
Anschließend werden die Proben mit einer Pinzette aus dem quadriPERM^® entnommen und in ein Gefäß mit Waschpuffer (PBST (englisch: „Phosphate Buffered Saline with Tween“ (0,1% Tween)) überführt und auf einem Schüttler 5 min bei 100 U/min gewaschen, anschließend mit VE-Wasser abgespült und im Druckluftstrom getrocknet.
Über Fluoreszenzanalysen mittels eines Scanners der Firma Tecan vom Typ LS400 reloaded und der Software „Array-Pro Analyzer“ wurden Bildaufnahmen gewonnen. Die Auswertung von zwei Proben ergab eine relative Fluoreszenzintensität von 19403 rfu (englisch: „relative fluorescence units“) beziehungsweise 17160 rfu. Es wurden also für beide Proben vergleichbare Ergebnisse erhalten. Die Schwankung der Messwerte ist gering. Die relative Fluoreszenzintensität ist umso höher, je mehr Streptavidin an das Substrat gebunden hat.
Ausführungsbeispiel 2 (wässrig, Phosphatpuffer)
Herstellung der Tinte
Zur Herstellung der Basistinte werden 500 ml Phosphatpuffer pH 8,5 mit 5 ml Glycerin gemischt. Dann wird 1 ml Tego Wet510 mit 9 ml Phosphatpuffer pH 8,5 gemischt.
Die dadurch erhaltene 10%ige Lösung wird zu dem Phosphatpuffer/Glycerin-Gemisch gegeben. Nach 10 min rühren ist die Basistinte einsatzbereit. Dann werden 4,925 ml der Basistinte mit 75 µl Streptavidinlösung (100mg/ml) gemischt und kurz homogenisiert.
Die Tinte ist dann einsatzbereit, sollte aber bis zur Verwendung kühl gelagert werden.
Drucken
Der Druckvorgang wird äquivalent zu Ausführungsbeispiel 1 durchgeführt.
Auswertung
Die Auswertung erfolgte wie in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben.
Es wurden Bildaufnahmen von zwei Proben gewonnen. Die Auswertung ergab eine relative Fluoreszenzintensität von 22852 rfu beziehungsweise 27086 rfu. Es wurden also für beide Proben vergleichbare Ergebnisse erhalten. Die Schwankung der Messwerte ist gering.
Die relative Fluoreszenzintensität der Proben aus Ausführungsbeispiel 2 war höher als die der Proben aus Ausführungsbeispiel 1. Die Ergebnisse des Beispiels 2 sind also besser als die des Beispiels 1, da die relative Fluoreszenzintensität umso höher ist, je mehr Streptavidin an das Substrat gebunden hat. Eventuell haben der geringere pH-Wert (8,5 im Vergleich zu 9,6) und/oder die Art des Puffers (Phosphatpuffer im Vergleich zu Carbonatpuffer) zu dem besseren Ergebnis beigetragen.
Zusammenfassend zeigen die Ausführungsbeispiele 1 und 2 die Herstellung homogener Beschichtungen über Inkjetdruck mit hoher Fluoreszenzintensität.
Ausführungsbeispiel 3 (strukturiert)
Herstellung der Tinte
Die Herstellung der Tinte erfolgt äquivalent zu Ausführungsbeispiel 1.
Drucken
Die Tinte wurde mit einem Ricoh-Druckkopf GH 2220 appliziert. Als Druckvorlage wurde eine Abfolge von 3 Quadraten mit den Abmessungen 20 x 20 mm verwendet. Beim Druckvorgang wurden Auflösungen von 300 dpi, 600 dpi und 900 dpi verwendet und die Tropfengröße lag bei 3 Picolitern (pl).
Auswertung
Die Auswertung erfolgte wie in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben.
Es wurden Bildaufnahmen gewonnen und ausgewertet. Die Auswertung ergab eine relative Fluoreszenzintensität von 25253 rfu (Variationskoeffizient 16,5%) für 900 dpi, eine relative Fluoreszenzintensität von 10174 rfu (Variationskoeffizient 7%) für 600 dpi und eine relative Fluoreszenzintensität von 9695 rfu (Variationskoeffizient 6,5%) für 300 dpi. Es ergab sich also auch bei strukturiertem Druck mit verschiedenen Auflösungen eine homogene Beschichtung bei hoher relativer Fluoreszenzintensität.
Zusammenfassend zeigt Ausführungsbeispiel 3, dass auch laterale Strukturierung über den Inkjetdruck möglich ist.
Vergleichsbeispiel 1
Herstellung der Tinten
Folgende Tintenzusammensetzungen wurden im Vergleich zu rein wässrig basierten Pufferlösungen getestet: Tabelle 1

Pufferlösung (Gew.-%) Propandiol (Gew.-%) Glycerin (Gew.- %) Wasser (Gew.- %)

Vergleichstinte 1 50 50

Vergleichstinte 2 50 50

Vergleichstinte 3 50 50
Die Vergleichstinten 1 und 2 enthalten jeweils 50 Gew.-% Phosphat-Pufferlösung. Die restlichen 50 Gew.-% sind Propandiol beziehungsweise Glycerin. Vergleichstinte 3 enthält keine Pufferlösung, sondern lediglich Glycerin und Wasser.
Drucken
Die Tinten wurden mit einem Dimatix Materials Printer DMP-2850, welcher über einen Dimatix Materials Cartridge Druckkopf verfügt, appliziert. Die Tropfengröße lag bei 10 Picolitern (pl).
Auswertung
Die Auswertung wurde durchgeführt wie in Ausführungsbeispiel 1 beschrieben. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengefasst. Tabelle 2

Fluoreszenzintensität (rfu) Variationskoeffizient

Vergleichstinte 1 6164 75%

Vergleichstinte 2 365 175%

Vergleichstinte 3 37 37%
Die Ergebnisse zeigen die Nachteile des Einsatzes von Propandiol, Glycerin und Wasser als Ersatz zur Pufferlösung. Sowohl die Fluoreszenzintensität als auch der Variationskoeffizient verschlechtern sich deutlich.

Claims

Wässrige Bedruckungszusammensetzung umfassend die folgenden Komponenten: a) Mindestens eine Phosphat-Pufferkomponente und/oder eine Carbonat-Pufferkomponente, wobei der pH-Wert der Bedruckungszusammensetzung in einem Bereich von 5 bis 11 liegt; b) Mindestens eine Peptidkomponente, wobei die Peptidkomponente Streptavidin ist, c) Mindestens eine grenzflächenaktive Substanz, wobei die Bedruckungszusammensetzung Wasser in einem Anteil von mindestens 75 Vol.- % und Glycerin in einem Anteil von 0,1 bis 25 Vol.-% aufweist, wobei die zumindest eine grenzflächenaktive Substanz die Oberflächenenergie von Wasser auf Werte von weniger als 60 mN/m herabsetzt und die grenzflächenaktive Substanz ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Siloxanen, Polyethersiloxan-Copolymeren, nicht-ionischen organischen Tensiden, Silikontensiden, organisch modifizierten Siloxangeminitensiden, symmetrischen Triblock-Copolymeren und Mischungen aus zwei oder mehr davon; wobei die dynamische Viskosität η der Bedruckungszusammensetzung, bestimmt mit einem Kapillarviskosimeter bei 22°C, in einem Bereich von 0,5 bis < 9,5 mPas liegt; und wobei der Anteil der Peptidkomponente in der Bedruckungszusammensetzung in einem Bereich von 0,01 bis 10 mg/ml liegt
Wässrige Bedruckungszusammensetzung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anteil der grenzflächenaktiven Substanz in der Bedruckungszusammensetzung in einem Bereich von 0,05 bis 2,5 Vol.-% liegt.
Verfahren zur Herstellung von Glassubstraten, die eine peptidhaltige Beschichtung aufweisen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen eines wenigstens auf einer Seite oberflächenfunktionalisierten Glassubstrats, b) Bedrucken der oberflächenfunktionalisierten Seite des Glassubstrats mit einer peptidhaltigen Bedruckungszusammensetzung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren nach Anspruch 3 umfassend die folgenden weiteren Schritte: c) Inkubieren des bedruckten Glassubstrats für einen Zeitraum von 1 Minute bis 24 Stunden bei einer Temperatur von 5°C bis 50°C und einer relativen Luftfeuchte in einem Bereich von 45% bis 99%, d) Waschen des bedruckten Glassubstrats mit einer Waschlösung.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 und 4, wobei das Glas des Glassubstrats ein Borosilikatglas ist.
Glassubstrat mit einer peptidhaltigen Beschichtung erhältlich nach dem Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 5.