JP2015008308A - ソフトリソグラフィー又はインプリントリソグラフィーを用いる分離微小構造及び分離ナノ構造の作製方法 - Google Patents

ソフトリソグラフィー又はインプリントリソグラフィーを用いる分離微小構造及び分離ナノ構造の作製方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ソフトリソグラフィー又はインプリントリソグラフィーを用いる分離微小構造及び分離ナノ構造の作製方法を提供する。
【解決手段】母型テンプレート１００上に、液体材料としてフッ化エラストマー系材料の使用、詳細には、マイクロスケール及びナノスケールの複製成形、及びエラストマー型を用いて再現性の高い形状生成するための有機材料の第１のナノコンタクト成形など、高解像度のソフトリソグラフィー又はインプリントリソグラフィー用途におけるパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）系材料を使用し、任意の形状の自立分離ナノ構造を製造する。
【選択図】図１Ｂ

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２００３年１２月１９日出願の米国特許仮出願第６０／５３１，５３１号、
２００４年６月２５日出願の米国特許仮出願第６０／５８３，１７０号、２００４年８月
２７日出願の米国特許仮出願第６０／６０４，９７０号に基づき、その優先権を主張する
ものであり、その各々は全体を参照して本明細書に組み込まれている。
（政府の利益）
本発明は、米国海軍研究所（Office of Naval Research）認可番号第Ｎ０００１４２１
０１８５号、及び契約番号ＣＨＥ−９８７６６７４号の下、米国科学財団（National Sci
ence Foundation）の科学技術センタープログラムによる米国政府の支持を得てなされた
。米国政府は本発明に所定の権利を有する。
（技術分野）
ソフトリソグラフィー又はインプリントリソグラフィーを用いるマイクロスケール及び
／又はナノスケール粒子の調製方法。治療薬を標的に送達する方法。ソフトリソグラフィ
ー又はインプリントリソグラフィーを用いる基板上へのマイクロスケール又はナノスケー
ルパターンの形成方法。
（略語）
℃ ＝摂氏度
ｃｍ ＝センチメートル
ＤＢＴＤＡ ＝ジブチルスズジアセテート
ＤＭＡ ＝ジメチルアクリレート
ＤＭＰＡ ＝２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン
ＥＩＭ ＝２−イソシアナトエチルメタクリレート
ＦＥＰ ＝フッ化エチレンプロピレン
Ｆｒｅｏｎ １１３＝１，１，２−トリクロロトリフルオロエタン
ｇ ＝グラム
ｈ ＝時間
Ｈｚ ＝ヘルツ
ＩＬ ＝インプリントリソグラフィー
ｋｇ ＝キログラム
ｋＨｚ ＝キロヘルツ
ｋＰａ ＝キロパスカル
ＭＣＰ ＝マイクロコンタクト印刷
ＭＥＭＳ ＝マイクロエレクトロメカニカルシステム
ＭＨｚ ＝メガヘルツ
ＭＩＭＩＣ ＝キャピラリ中のマイクロ成形
ｍＬ ＝ミリリットル
ｍｍ ＝ミリメートル
ｍｍｏｌ ＝ミリモル
ｍＮ ＝ミリニュートン
ｍ．ｐ． ＝溶融点
ｍＷ ＝ミリワット
ＮＣＭ ＝ナノコンタクト成形
ＮＩＬ ＝ナノインプリントリソグラフィー
ｎｍ ＝ナノメートル
ＰＤＭＳ ＝ポリジメチルシロキサン
ＰＥＧ ＝ポリ（エチレングリコール）
ＰＦＰＥ ＝パーフルオロポリエーテル
ＰＬＡ ＝ポリ（乳酸）
ＰＰ ＝ポリプロピレン
Ｐｐｙ ＝ポリ（ピロール）
ｐｓｉ ＝平方インチあたりポンド
ＰＶＤＦ ＝ポリ（フッ化ビニリデン）
ＰＴＦＥ ＝ポリテトラフルオロエチレン
ＳＡＭＩＭ ＝溶媒援用マイクロ成形
ＳＥＭ ＝走査電子顕微鏡
Ｓ−ＦＩＬ ＝「ステップアンドフラッシュ」インプリントリソグラフィー
Ｓｉ ＝ケイ素
ＴＭＰＴＡ ＝トリメチロプロパントリアクリレート
μｍ ＝マイクロメートル
ＵＶ ＝紫外線
Ｗ ＝ワット
ＺＤＯＬ ＝ポリ（テトラフルオロエチレンオキシド−コ−ジフルオロメチレ
ンオキシド）α，ωジオール
（背景）
現実性のあるナノ作製プロセスを確保できることは、ナノ技術の潜在的可能性を実現す
るための主要な要因である。詳細には、現実性のあるナノ作製プロセスを確保できること
は、光学、電子、及びプロテオミクス（proteomics）の分野で重要である。従来のインプ
リントリソグラフィー（ＩＬ）技術は、集積回路、マイクロ及びナノ流体装置、及びマイ
クロメートル及び／又はナノメートルサイズの形状を備える他の装置を製造するフォトリ
ソグラフィーの１つの別法である。しかし、当技術分野には、ＩＬ技術を向上させる新し
い材料が必要である。Xia, Y.らの論文、Angew. Chem. Int. Ed., 1998, 37, 550-575; X
ia, Y.らの論文、Chem. Rev., 1999, 99, 1823-1848; Resnick, D. J.らの論文、Semicon
ductor International, 2002, June, 71-78; Choi, K. M.らの論文、J. Am. Chem. Soc.,
2003, 125, 4060-4061; McClelland, G. M.らの論文、Appl. Phys. Lett., 2002, 81, 1
483; Chou, S. Y.らの論文、J. Vac. Sci. Technol., B, 1996, 14, 4129; Otto, M.らの
論文、Microelectron. Eng., 2001, 57, 361; Bailey, T.らの論文、J. Vac. Sci. Techn
ol., B, 2000, 18, 3571を参照されたい。
インプリントリソグラフィーは少なくとも２つの領域を含む。（１）溶媒援用マイクロ
成形（ＳＡＭＩＭ）、キャピラリ中のマイクロ成形（ＭＩＭＩＣ）、マイクロコンタクト
印刷（ＭＣＰ）などのソフトリソグラフィー技術（Xia, Y.らの論文、Angew. Chem. Int.
Ed., 1998, 37, 550-575参照）、及び（２）ナノコンタクト成形（ＮＣＭ）（McClellan
d, G. M.らの論文、Appl. Phys. Lett., 2002, 81, 1483; Otto, M.らの論文、Microelec
tron. Eng., 2001, 57, 361参照）、「ステップアンドフラッシュ」インプリントリソグ
ラフィー（Ｓ−ＦＩＬ）（Bailey, T.らの論文、J. Vac. Sci. Technol., B, 2000, 18,
3571参照）、及びナノインプリントリソグラフィー（ＮＩＬ）（Chou, S. Y.らの論文、J
. Vac. Sci. Technol., B, 1996, 14, 4129参照）などの硬質インプリントリソグラフィ
ー技術である。
ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）系網目は、ソフトリソグラフィーにおける多くの
研究の選択材料であった。Quake, S. R.らの論文、Science, 2000, 290, 1536; Y. N. Xi
a及びG. M. Whitesidesらの論文、Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1998, 37, 551; Y. N.
Xiaらの論文、Chem. Rev. 1999, 99, 1823を参照されたい。
ＰＤＭＳなどの柔軟なエラストマー材料の使用は、リソグラフィー技術にいくつかの有
利さを提供する。例えば、ＰＤＭＳは、紫外（ＵＶ）線に対して高度に透明であり、非常
に低いヤング率（約７５０ｋＰａ）を有し、これは不規則な表面上でさえも、亀裂のおそ
れなく共形接触（conformal contact）のために必要な柔軟性をPDMSに与える。対照的に
、亀裂はエッチングされたケイ素及びガラスなどの脆弱な高モジュラスの材料から作られ
た型に起きることがある。Bietsch, A.らの論文、J. Appl. Phys., 2000, 88, 4310-4318
を参照されたい。さらに、型の柔軟性は母型からの離型及び亀裂のない複製を容易にし、
型は脆弱な形状を損傷させることなく複数回のインプリントプロセスに耐えることが可能
になる。さらに、多くの柔軟なエラストマー材料は、ソフトリソグラフィー用途において
有利に用いることのできる特性であるガス透過性を有する。
ＰＤＭＳはソフトリソグラフィー用途においていくつかの利点を提供するが、ＰＤＭＳ
に固有のいくつかの特性はソフトリソグラフィーにおけるその可能性を厳しく制限する。
第１に、ＰＤＭＳ系エラストマーは、ほとんどの有機溶解性化合物に露出されるとき、膨
潤する。Lee, J. N.らの論文、Anal. Chem., 2003, 75, 6544-6554を参照されたい。この
特性は、型の有機インクの吸着が可能になるので、マイクロコンタクト印刷（ＭＣＰ）用
途に有益であるが（Xia, Y.らの論文、Angew. Chem. Int. Ed., 1998, 37, 550-575参照
）、膨潤抵抗性は主要な他のソフトリソグラフィー技術、特にＳＡＭＩＭやＭＩＭＩＣ、
及び型が少量の硬化可能な有機モノマー又は樹脂に接触するＩＬ技術において非常に重要
である。さもなければ、型上の形状の再現性（fidelity）が失われ、硬化可能な液体が型
中に浸透することに起因して、不溶性接着の問題を招く。それらの問題は、ほとんどの有
機液体をＰＤＭＳに膨潤させるので、ＰＤＭＳ系型に通常起きる。しかし、有機材料は型
に最も望ましい材料である。さらに、酸性又は塩基性水溶液はＰＤＭＳと反応し、ポリマ
ー鎖の破断を招く。
第２に、ＰＤＭＳの表面エネルギー（約２５ｍＮ／ｍ）は、高い再現性を必要とするソ
フトリソグラフィー手順には十分低くない。この理由で、ＰＤＭＳ系型のパターン表面は
、プラズマ処理に続くフルオロアルキルトリクロロシランの蒸着を用いてしばしばフッ化
される。Xia, Y.らの論文、Angew. Chem. Int. Ed., 1998, 37, 550-575を参照されたい
。しかし、これらのフッ素処理されたシリコーンは、有機溶媒に露出されるとき膨潤する
。
第３に、ＰＤＭＳ型に用いられる材料の最も通常使用される市場で入手可能な形、例え
ば、Ｓｙｌｇａｒｄ １８４（登録商標）（Dow Corning Corporation, Midland, Michig
an, United States of America）は、多くの用途には低すぎるモジュラス（約１．５ＭＰ
ａ）を有する。これらの通常用いられるＰＤＭＳ材料の低いモジュラスは、形状のたるみ
及び曲がりを招き、そのため、正確なパターン配置と配列を必要とするプロセスには適し
ていない。研究者達はこの最後の問題に対処することを試みた（Odom, T. W.らの論文、J
. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 12112-12113; Odom, T. W.らの論文、Langmuir, 2002, 1
8, 5314-5320; Schmid, H.らの論文、Macromolecules, 2000, 33, 3042-3049; Csucs, G.
らの論文、Langmuir, 2003, 19, 6104-6109; Trimbach, D.らの論文、Langmuir, 2003, 1
9, 10957-10961を参照されたい。）が、選択された材料はやはり耐溶媒性が低く、型を離
型するためにはフッ化プロセスが必要である。
また、石英ガラス及びケイ素などの硬質材料もインプリントリソグラフィーに使用され
た。Xia, Y.らの論文、Angew. Chem. Int. Ed., 1998, 37, 550-575; Resnick, D. J.ら
の論文、Semiconductor International, 2002, June, 71-78; McClelland, G. M.らの論
文、Appl. Phys. Lett., 2002, 81, 1483; Chou, S. Y.らの論文、J. Vac. Sci. Technol
., B, 1996, 14, 4129; Otto, M.らの論文、Microelectron. Eng., 2001, 57, 361; Bail
ey, T.らの論文、J. Vac. Sci. Technol., B, 2000, 18, 3571; Chou, S. Y.らの論文、S
cience, 1996, 272, 85-87; Von Werne, T. A.らの論文、J. Am. Chem. Soc., 2003, 125
, 3831-3838; Resnick, D. J.らの論文、J. Vac. Sci. Technol. B, 2003, 21, 2624-263
1を参照されたい。これらの材料はモジュラスと膨潤抵抗性においてＰＤＭＳよりも優れ
ているが、柔軟性に欠ける。それらの柔軟性の欠如は、基板との共形接触を妨げ、分離中
にマスク及び／又は複製品の欠陥を招く。
硬質材料の他の欠点は、典型的に従来のフォトリソグラフィ又は電子ビーム（ｅビーム
）リソグラフィーを用いて作られる、コスト高で作製の困難な硬質型を用いる必要がある
ことである。Chou, S. Y.らの論文、J. Vac. Sci. Technol., B, 1996, 14, 4129を参照
されたい。さらに最近、ケイ素母型に対して光重合可能なモノマー混合物の成形から作ら
れたアクリレート系型を用いることによって、ＮＣＭプロセスに高価な石英ガラス又はケ
イ素型を繰り返し使用する必要性が省かれた。McClelland, G. M.らの論文、Appl. Phys.
Lett., 2002, 81, 1483及びJung, G. Yらの論文、Nanoletters, 2004, ASAPを参照され
たい。この手法も有機溶媒中の型の膨潤のため制限される。
それらの利点にもかかわらず、硬質材料から型を作る他の欠点は、型の表面エネルギー
を下げるためにフッ化プロセスを用いる（Resnick, D. J.らの論文、Semiconductor Inte
rnational, 2002, June, 71-78を参照されたい）必要性、及び型又は基板を破壊又は損傷
せずに、硬質型を硬質基板から離す固有の問題を含む、。Resnick, D. J.らの論文、Semi
conductor International, 2002, June, 71-78; Bietsch, A.の論文、J. Appl. Phys., 2
000, 88, 4310-4318を参照されたい。Khang, D. Y.らの論文、Langmuir, 2004, 20, 2445
-2448は、表面エネルギー問題を対処するために、熱形成されたＴｅｆｌｏｎ ＡＦ（登
録商標）（DuPont, Wilmington, Delaware, United States of America）から構成される
硬質型の使用を報告した。しかし、これらの型の作製は、溶融プレス中の高い温度と圧力
、シリコンウェハ母型上の繊細な形状を損傷し得るプロセスを必要とする。さらに、これ
らの型は、やはり上述で概要を示した他の硬質材料の本質的な欠点を呈する。
さらに、硬質材料から作られた型又はテンプレートを用いて半導体デバイス上に構造を
作製することの明らかで重要な制約は、硬質テンプレートが基板に接触するときに形成さ
れる残渣即ち「スカム」層の通常の形成である。強い力を加えても、成形される液体の濡
れ挙動のため、このプロセス中に液体を完全に排除することは非常に困難であり、これは
スカム層の形成を招く。したがって、当技術分野には、スカム層の形成を招かない、半導
体デバイスなどの基板上にパターン又は構造を作製する方法が必要である。
数百ミクロン規模の形状を有する耐溶媒性のあるマイクロ流体装置を光硬化可能なパー
フルオロポリマー（ＰＦＰＥ）から作製することが報告された。Rolland, J. P.らの論文
、J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 2322-2323を参照されたい。ＰＦＰＥ系材料は室温で
液体であり、光化学的に架橋して強靭な耐久性のあるエラストマーを生成することができ
る。さらに、ＰＦＰＥ系材料は高度にフッ化され、特にメチレンクロリド、テトラヒドロ
フラン、トルエン、ヘキサン、アセトニトリルなどの有機溶媒による膨潤に抵抗し、これ
はエラストマーマイクロ流体装置に基づくマイクロ化学の基盤に用いるのが望ましい。し
かし、当技術分野には、関連する理由によって、ＰＦＰＥ系材料をナノスケール装置の作
製に用いることが必要である。
さらに、当技術分野には、パターンマスクを用いる方法など、基板上にパターンを形成
する改善された方法が必要である。各々その全体を参照して本明細書に組み込まれている
Nakaneらの米国特許第４，７３５，８９０号; Kamitakaharaらの米国特許第５，１４７，
７６３号、Kuwabaraらの米国特許第５，２５９，９２６号、及びJacksonらの国際ＰＣＴ
公開第９９／５４７８６号を参照されたい。
また、当技術分野には、粒子、形状及び部品を非制限的に含む「設計された（engineer
ed）」構造と考えることのできる、分離構造を形成する改善された方法が必要である。従
来のＩＬ法を用いると、ほとんど常に構造の間に形成するスカム層は構造を互いに接続又
は連結するように作用し、それによって、不可能ではなくても分離構造を作製及び／又は
採取することが困難になる。
また、当技術分野には、特にポリマーエレクトレットにおいて、マイクロスケール及び
ナノスケールの荷電粒子を形成する改善された方法が必要である。用語「ポリマーエレク
トレット（polymer electrets）」は、表面上又は塊中のいずれかに貯蔵された電荷を有
する誘電体、及びフェリ誘電体又は強誘電体に凍結され配向された相極子を有する誘電体
を指す。巨視規模では、それらの材料は、例えば、電子実装及びマイクロホン等の電荷エ
レクトレット装置に用いられる。Kressman, R.らの論文、Space-Charge Electrets, Vol.
2, Laplacian Press, 1999; 及びHarrison, J. S.らの論文、Piezoelectic Polymers, N
ASA/CR-2001-211422, ICASE Report No. 2001-43を参照されたい。ポリ（フッ化ビニリデ
ン）（ＰＶＤＦ）はポリマーエレクトレット材料の一例である。ＰＶＤＦに加えて、ポリ
プロピレン（ＰＰ）、テフロン−フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、及びポリテトラ
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの電荷エレクトレット材料もポリマーエレクトレット
と考えられる。
さらに、当技術分野には、薬剤、非ウイルス性遺伝子ベクター、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＲＮ
Ａｉ、及びウイルス粒子などの治療薬を標的に送達する改善された方法が必要である。「
生物医学的ポリマー」、Shalby, S. W., ed., Harner/Gardner Publications, Inc., Cin
cinnati, Ohio, 1994; 「ポリマー生体適合材料」、Dumitrin, S., ed., Marcel Dekkar,
Inc., New York, New York, 1994、; Park, K.らの論文、「薬剤送達のための生物的劣
化ヒドロゲル」、Technomic Publishing Company, Inc., Lancaster, Pennsylvania, 199
3; Gumargalievaらの論文、「ポリマーの生分解及び生物学的劣化」、Kinetic Aspects,
Nova Science Publishers, Inc., Commack, New York, 1998; 「制御された薬剤送達」、
American Chemical Society Symposium Series 752，Park, K., and Mrsny, R. J., eds.
, Washington, D.C., 2000;「細胞内薬剤送達：原理と実際」、Lu, D. R., and Oie, S.,
eds., Humana Press, Totowa, New Jersey, 2004;「薬剤設計における生物学的可逆性担
体：理論と応用」、Roche, E. B., ed., Pergamon Press, New York, New York, 1987を
参照されたい。それらの送達方法に用いるための代表的な治療薬の説明は、その全体を参
照して本明細書に組み込まれているHallahanの米国特許第６，１５９，４４３号を参照さ
れたい。
まとめとして、当技術分野には、インプリントリソグラフィー技術に用いるための新し
い材料を識別することが必要である。さらに詳細には、当技術分野には、数十ミクロンレ
ベル〜１００ｎｍ未満レベルの形状サイズの構造の作製方法が必要である。
（要旨）
いくつかの実施態様において、本開示の主題は１つ以上の粒子の形成方法を記載し、そ
の方法は：
（ａ）複数の凹み領域がその中に形成されたパターン形成テンプレート表面を含む、パ
ターン形成テンプレート及び基板を提供するステップと；
（ｂ）ある体積の液体材料を：
（ｉ）パターン形成テンプレート表面；
（ｉｉ）複数の凹み領域
の少なくとも１つの上に配置するステップと；
（ｃ）１つ以上の粒子を：
（ｉ）パターン形成テンプレート表面を基板に接触させて液体材料を処理すること；
（ｉｉ）液体材料を処理すること
の１つによって形成するステップとを含む。
１つ以上の粒子を形成する方法のいくつかの実施態様において、パターン形成テンプレ
ートは、低粘度の液体材料を母型テンプレート上に鋳造し、次いで低粘度の液体材料を硬
化してパターン形成テンプレートを生成することから誘導される、耐溶媒性のある低表面
エネルギーのポリマー材料を含む。いくつかの実施態様において、パターン形成テンプレ
ートは耐溶媒性のあるエラストマー材料を含む。
いくつかの実施態様において、パターン形成テンプレート及び基板の少なくとも１つは
、パーフルオロポリエーテル材料、フルオロオレフィン材料、アクリレート材料、シリコ
ーン材料、スチレン系材料、フッ化熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、トリアジンフルオ
ロポリマー、パーフルオロシクロブチル材料、フッ化エポキシ樹脂、メタセシス重合反応
によって重合又は架橋させることのできるフッ化モノマー又はフッ化オリゴマーからなる
群から選択される材料を含む。
いくつかの実施態様において、本開示の主題は治療薬を標的へ送達する方法を含み、そ
の方法は：
（ａ）上述の方法で形成された粒子を提供するステップと；
（ｂ）治療薬を粒子と混合するステップと；
（ｃ）治療薬を含む、粒子を標的へ送達するステップとを含む。
治療薬を標的へ送達する方法のいくつかの実施態様において、該治療薬は薬剤及び遺伝
子材料の１種から選択される。いくつかの実施態様において、遺伝子材料は、非ウイルス
遺伝子ベクター、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＲＮＡｉ、ウイルス粒子からなる群から選択される。
いくつかの実施態様において、粒子は生分解性ポリマーを含み、生分解性ポリマーは、ポ
リエステル、ポリ無水物、ポリアミド、リン系ポリマー、ポリ（シアノアクリレート）、
ポリウレタン、ポリオルソエステル、ポリジヒドロピラン、ポリアセタールからなる群か
ら選択される。
いくつかの実施態様において、本開示の主題は基板上にパターンを形成する方法を記載
し、その方法は：
（ａ）その中に複数の凹み領域を有するパターン形成テンプレート表面を含む、パター
ン形成テンプレートと基板を提供するステップと；
（ｂ）ある体積の液体材料を：
（ｉ）パターン形成テンプレート表面；
（ｉｉ）複数の凹み領域
の少なくとも１つの上に配置するステップと；
（ｃ）パターン形成テンプレート表面を基板に接触させるステップと；
（ｄ）液体材料を処理して基板上にパターンを形成するステップとを含む。
基板上にパターンを形成する方法のいくつかの実施態様において、パターン形成テンプ
レートは、低粘度の液体材料を母型テンプレート上に鋳造し、次いで低粘度の液体材料を
硬化してパターン形成テンプレートを生成することから誘導される、耐溶媒性のある低表
面エネルギーのポリマー材料を含む。いくつかの実施態様において、パターン形成テンプ
レートは耐溶媒性のあるエラストマー材料を含む。
いくつかの実施態様において、パターン形成テンプレート及び基板の少なくとも１つは
、パーフルオロポリエーテル材料、フルオロオレフィン材料、アクリレート材料、シリコ
ーン材料、スチレン系材料、フッ化熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、トリアジンフルオ
ロポリマー、パーフルオロシクロブチル材料、フッ化エポキシ樹脂、メタセシス重合反応
によって重合又は架橋させることのできるフッ化モノマー又はフッ化オリゴマーからなる
群から選択される材料を含む。
したがって、本発明の目的は、微小構造、ナノ構造、及びサブナノ構造を製造する新規
の方法を提供することである。この目的及び他の目的は、本開示の主題によって全体的に
又は部分的に達成される。
本開示の主題の目的を先に述べたが、他の態様及び目的は、付随する図面及び以下で最
善に述べられる実施例と結びつけて理解するとき、説明の進行と共に明らかになるであろ
う。
（詳細な説明）
代表的な実施態様が示される添付の実施例を参照して、以下に本開示の主題をさらに完
全に説明する。しかし、本開示の主題は異なる形で実施することができ、本明細書に記載
される実施態様に制限されるものではない。むしろ、これらの実施態様は、本開示が十分
で完全であり、当業者に実施態様の範囲を完全に伝達するために提供される。
特に定義しない限り、本明細書に用いられるすべての技術的及び科学的用語は、本説明
の主題が属するところの当業者に通常理解される意味と同じ意味を有する。本明細書に記
載されるすべての出版物、特許出願、特許、及び他の参考文献はその全体を参照して本明
細書に組み込まれている。
明細書及び請求項を通して、与えられた化学式又は名称はすべての光学的及び立体異性
体、並びにそれらの異性体及び混合物が存在するラセミ混合物を含むものである。
Ｉ．材料
本開示の主題は、低粘度の液体材料を母型テンプレート上に鋳造し、次いで低粘度の液
体材料を硬化して微小及びナノスケールの複製成形など高精度のソフト又はインプリント
リソグラフィー用途に使用されるパターン形成テンプレートを生成することから誘導され
る、耐溶媒性のある低表面エネルギーのポリマー材料を広範囲に記載する。いくつかの実
施態様において、パターン形成テンプレートは、フッ化エラストマー系材料などの耐溶媒
性のあるエラストマー系材料を含むが制限されない。
さらに、本開示の主題は、弾性型を用いて高再現性形状を生成するための有機材料の第
１のナノコンタクト成形を説明する。したがって、本開示の主題は、ソフトリソグラフィ
ー又はインプリントリソグラフィー技術を用いて自立の分離された任意の形状の微小構造
及びナノ構造を製造する方法を説明する。代表的な微小構造及びナノ構造はマイクロ粒子
及びナノ粒子、及びマイクロパターン及びナノパターンに形成された基板を含むが制限さ
れない。
本開示の主題によって説明されるナノ構造は、半導体デバイスの作製のためのスカム層
のないエッチング障壁の成形などの半導体製造、結晶、表示用材料、光電池、太陽電池デ
バイス、光電子デバイス、ルーター、グレーチング、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）装置、
触媒、充填剤及び添加剤、解毒剤、エッチング障壁、原子力顕微鏡（ＡＦＭ）チップ、ナ
ノ機械部品、薬剤又は遺伝子材料などの治療薬の送達、化粧品、化学的機械的研磨（ＣＭ
Ｐ）粒子、及び多孔質粒子、及びナノ技術産業を可能にするであろう任意の種類の形状を
含むが制限されないいくつかの用途に用いることができる。
代表的な耐溶媒性のあるエラストマー系材料は、フッ化エラストマー系材料を含むが制
限されない。本明細書に用いられる用語「耐溶媒性」は、通常の炭化水素系有機溶媒、又
は酸性若しくは塩基性水溶液に膨潤又は溶解しないエラストマー材料などの材料を指す。
代表的フッ化エラストマー系材料はパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）系材料を含む
が制限されない。光硬化可能な液体ＰＦＰＥは、ソフトリソグラフィー用途に望ましい特
性を示す。官能性ＰＦＰＥの合成及び光硬化の代表的な式は式１に提供される。
Figure 2015008308
官能性パーフルオロポリエーテルの合成の追加の式は実施例７．１〜７．６に提供され
る。
このＰＦＰＥ材料は、低表面エネルギー（例えば、約１２ｍＮ／ｍ）を有し、毒性がな
く、ＵＶ透過性で、高ガス透過率であり、硬化して、優れた離型特性及び膨潤抵抗性を有
する強靭で耐久性のある高度にフッ化されたエラストマーになる。これらの材料の特性は
、添加剤、充填剤、反応性コモノマー、及び官能化剤を思慮深く選択することによって広
範囲に微調整することができる。変更（modify）することが望ましいそれらの特性は、モ
ジュラス、引裂き強度、表面エネルギー、透過率、官能性、硬化のモード、溶解性、及び
膨潤特性等を含むが制限されない。本開示のＰＦＰＥ材料の非膨潤性及び離型の容易性は
任意の材料からのナノ構造の作製を可能にする。さらに、本開示の主題は、大規模のロー
ラー若しくはコンベヤーベルト技術、又は高速スタンピングに拡大することができ、工業
規模のナノ構造作製が可能になる。
いくつかの実施態様において、パターン形成テンプレートは、低粘度の液体材料を母型
テンプレート上で鋳造し、次いで低粘度の液体材料を硬化してパターン形成テンプレート
を生成することによって誘導された、耐溶媒性、低表面エネルギーのポリマー材料を含む
。いくつかの実施態様において、パターン形成テンプレートは耐溶媒性のあるエラストマ
ー材料を含む。
いくつかの実施態様において、パターン形成テンプレート及び基板の少なくとも１つは
、パーフルオロポリエーテル材料、フルオロオレフィン材料、アクリレート材料、シリコ
ーン材料、スチレン系材料、フッ化熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、トリアジンフルオ
ロポリマー、パーフルオロシクロブチル材料、フッ化エポキシ樹脂、メタセシス重合反応
によって重合又は架橋させることのできるフッ化モノマー又はフッ化オリゴマーからなる
群から選択される材料を含む。
いくつかの実施態様において、パーフルオロポリエーテル材料は、下記式からなる群か
ら選択される主鎖構造を含む：
Figure 2015008308
（式中、Ｘは存在しても存在しなくてもよく、存在するとき末端封鎖基を含む）。
いくつかの実施態様において、フルオロオレフィン材料は、下記式からなる群から選択
される：
Figure 2015008308
（式中、ＣＳＭは硬化部位のモノマーを含む）。
いくつかの実施態様において、フルオロオレフィン材料は、テトラフルオロエチレン、
フッ化ビニリデン又はヘキサフルオロプロピレン、２，２−ビス（トリフルオロメチル）
−４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソール、官能性フルオロオレフィン、官能性アク
リル系モノマー、官能性メタクリル系モノマーを含むモノマーから作られる。
いくつかの実施態様において、シリコーン材料は、下記の構造を有するフルオロアルキ
ル官能化されたポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含む。
Figure 2015008308
（式中、Ｒはアクリレート、メタクリレート、及びビニル基からなる群から選択され、
Ｒｆはフルオロアルキル鎖を含む）。
いくつかの実施態様において、スチレン系材料は、下記式からなる群から選択されるフ
ッ化スチレンモノマーを含む：
Figure 2015008308
（式中、Ｒｆはフルオロアルキル鎖を含む）。
いくつかの実施態様において、アクリレート材料は、下記の構造を有するフッ化アクリ
レート又はフッ化メタクリレートを含む：
Figure 2015008308
（式中、Ｒは、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アリール、及び置換アリールからなる群か
ら選択され、
Ｒｆはフルオロアルキル鎖を含む）。
いくつかの実施態様において、トリアジンフルオロポリマーは、フッ化モノマーを含む
。いくつかの実施態様において、メタセシス重合反応によって重合又は架橋することので
きるフッ化モノマー又はフッ化オリゴマーは、官能化オレフィンを含む。いくつかの実施
態様において、官能化オレフィンは官能化環状オレフィンを含む。
いくつかの実施態様において、パターン形成テンプレート及び基板の少なくとも１つは
１８ｍＮ／ｍ以下の表面エネルギーを有する。いくつかの実施態様において、パターン形
成テンプレート及び基板の少なくとも１つは１５ｍＮ／ｍ以下の表面エネルギーを有する
。
特性の点から見て、これらの成形材料の正確な特性は材料を作るのに用いられる成分の
組成物を調整することによって調整することができる。特に、モジュラスは低い値（約１
ＭＰａ）〜数ＧＰａに調整することができる。
ＩＩ．分離マイクロ粒子及び／又はナノ粒子の形成
いくつかの実施態様において、本開示の主題は、分離マイクロ粒子及び／又はナノ粒子
の製造方法を提供する。いくつかの実施態様において、プロセスは、最初にパターン基板
の形成を含む。ここで、図１Ａに戻れば、パターン母型１００が提供される。パターン母
型１００は複数の凹みのない表面領域１０２と複数の凹み１０４を含む。いくつかの実施
態様において、パターン母型１００は、所望のパターンにエッチングされてパターン母型
１００を形成する、シリコンウェハなどのエッチングされた基板を含む。
ここで、図１Ｂを参照すれば、例えばＰＦＰＥ系前駆体などの液体フルオロポリマー組
成物の液体材料１０６は、次いでパターン母型１００上に注がれる。液体材料１０６は、
処理プロセスＴｒ、例えば、ＵＶ光への露出によって処理され、それによって所望のパタ
ーンに処理された液体材料１０８を形成する。
ここで図１Ｃ及び１Ｄを参照すれば、処理された液体材料１０８に力Ｆｒが加えられ、
パターン母型１００からそれを取り外す。図１Ｃ及び１Ｄに示したように、処理された液
体材料１０８は複数の凹み１１０を含み、これはパターン母型１００の複数の凹みのない
表面領域１０２の鏡像である。図１Ｃ及び１Ｄを続けて参照すれば、処理された液体材料
１０８は複数の第１のパターン表面領域１１２を含み、これはパターン母型１００の複数
の凹み領域１０４の鏡像である。ここで、処理された液体材料１０８は、ソフトリソグラ
フィー及びインプリントリソグラフィー用途用のパターン母型として用いることができる
。したがって、処理された液体材料１０８は分離マイクロ粒子及び／又はナノ粒子形成の
ためのパターン形成テンプレートとして用いることができる。図１Ａ〜１Ｄ、２Ａ〜２Ｅ
、３Ａ〜３Ｆにおいて、同じ構造を示す数字は全体を通して維持される。
ここで図２Ａを参照すれば、いくつかの実施態様において、基板２００、例えばシリコ
ンウェハは湿潤性のない材料２０２で処理され、又は被覆される。いくつかの実施態様に
おいて、湿潤性のない材料２０２は、さらにＵＶ光に露出し、硬化して基板２００の表面
上に薄い、湿潤性のない層を形成することができるエラストマー（ＰＦＰＥエラストマー
を非制限的に含む耐溶媒性エラストマーなど）を含む。また、基板２００は、基板２００
を非湿潤剤２０２、例えば、アルキル−又はフルオロアルキル−シランなどの小分子、で
処理することによって、又は他の表面処理によって非湿潤性にすることができる。図２Ａ
の参照を続ければ、硬化可能な樹脂、モノマー、又は所望の粒子が形成されるであろう溶
液の液滴２０４が被覆された基板２００に配置される。
ここで図２Ａ及び図２Ｂを参照すれば、次いでパターン形成テンプレート１０８（図１
Ｄに示される）は、液滴２０４がパターン形成テンプレート１０８の複数の凹み領域１１
０を充填するように液滴２０４に接触させる。
ここで図２Ｃ及び２Ｄを参照すれば、パターン形成テンプレート１０８に力Ｆａが加え
られる。特定の理論に拘束されることは望まないが、力Ｆａが印加されると、基板２００
上の非湿潤性被覆又は表面処理２０２へのパターン形成テンプレート１０８の親和力は、
パターン形成テンプレート１０８及び表面処理され若しくは被覆された基板２００の非湿
潤性挙動と一緒に、液滴２０４を凹み領域１１０以外のすべての領域から排除する。さら
に、液滴２０４をサンドイッチする本質的に非湿潤性又は低湿潤性材料２０２のない実施
態様において、スタンプされる対象物を相互接続する「スカム」層が形成する。
図２Ｃ及び２Ｄの参照を続ければ、凹み領域１１０を充填する材料、例えば樹脂、モノ
マー、溶媒、及びその組合せは、処理プロセスＴｒ、例えばパターン形成テンプレート１
０８による光硬化、又は圧力下の熱硬化によって処理され、複数のマイクロ粒子及び／又
はナノ粒子２０６を形成する。いくつかの実施態様において、ポリマー、有機化合物、又
は無機化合物を非制限的に含む材料は、溶媒に溶解することができ、パターン形成テンプ
レート１０８を用いてパターン形成することができ、溶媒を除去することができる。
図２Ｃ及び２Ｄの参照を続ければ、凹み領域１１０を充填する材料が処理されると、パ
ターン形成テンプレート１０８は基板２００から除去される。マイクロ粒子及び／又はナ
ノ粒子２０６はパターン形成テンプレート１０８の凹み領域１１０に拘束される。いくつ
かの実施態様において、パターン形成テンプレート１０８が除去されると、マイクロ粒子
及び／又はナノ粒子２０６は、基板２００上の所定の領域に留まる。この実施態様は、エ
ッチング障壁として、又は導電性、半導体性、又は誘電体相として本質的にスカム層のな
い形状を直接用いることができるであろう半導体デバイスの製造に用いることができ、従
来の高価なフォトリソグラフィープロセスを用いる必要性を軽減又は少なくする。
ここで図２Ｄ及び２Ｅを参照すれば、マイクロ粒子及び／又はナノ粒子２０６をパター
ン形成テンプレート１０８から除去して、（１）パターン形成テンプレート１０８を粒子
２０６に親和力のある表面に加えること、（２）粒子２０６が自然にパターン形成テンプ
レート１０８から離れるように、パターン形成テンプレート１０８を変形、又は超音波を
含む、他の機械的方法を用いること、（３）パターン形成テンプレート１０８を超臨界酸
化炭素又は他の溶媒で可逆的に膨潤させて粒子２０６を排除すること、（４）パターン形
成テンプレート１０８を、粒子２０６に親和力がありそれらをパターン形成テンプレート
１０８から洗い流す溶媒で洗浄することを非制限的に含む様々な方法によって自立粒子を
提供することができる。
いくつかの実施態様において、方法はバッチプロセスを含む。いくつかの実施態様にお
いて、バッチプロセスは、半バッチプロセス及び連続的バッチプロセスの１つから選択さ
れる。ここで、図２Ｆを参照すれば、粒子２０６が連続プロセスで製造される、本開示の
主題の一実施態様の概要図が示される。プロセスを実施するために装置１９９が提供され
る。実際に、図２Ｆは粒子用の連続プロセスを図示するが、装置１９９は、バッチプロセ
スに適合することができ、本開示の主題に従って、及び当業者による本開示の主題の検討
に基づいて、基板上に連続的に又はバッチでパターンを提供するのに適合することができ
る。
次いで、図２Ｆを続けて参照すれば、液体材料の液滴２０４が貯蔵器２０３によって基
板２００’に塗布される。基板２０２’は、非湿潤剤で被覆することができ、又は被覆し
なくてもよい。基板２００’及びパターン形成テンプレート１０８’は、互いに空間的に
間隔を置いて配置され、パターン形成テンプレート１０８’と基板２００’の間で互いに
液滴２０４の搬送動作が可能なように配設される。搬送は、制御装置２０１に運転可能に
連通するプーリー２０８の提供によって容易になる。代表的な非制限的な例として、制御
装置２０１は演算系、適切なソフトウェア、電源、放射源、及び／又は装置１９９の機能
を制御する他の適切な装置を備えることができる。したがって、制御装置２０１は、パタ
ーン形成テンプレート１０８’と基板２００’の間で液滴２０４の搬送を提供するための
プーリー２０８の動作電力と他の制御を提供する。粒子２０６は基板２００’とパターン
形成テンプレート１０８’の間で形成され、これも制御装置２０１で制御される処理プロ
セスＴＲによって処理される。粒子２０６は、これも制御装置２０１によって制御される
検査デバイス２１０中に収集される。検査デバイス２１０は、検査及び測定の１つ、及び
粒子２０６の１種又は複数の特性の検査及び測定の両方を提供する。検査デバイス２１０
の代表的な例は、本明細書のどこかで開示される。
したがって、いくつかの実施態様において、１つ以上の粒子の形成方法は：
（ａ）複数の凹み領域がその中に形成されたパターン形成テンプレート表面を含む、パ
ターン形成テンプレート及び基板を提供するステップと；
（ｂ）ある体積の液体材料を：
（ｉ）第１のパターン形成テンプレート表面上；
（ｉｉ）複数の凹み領域中
の少なくとも１つに配置するステップと；
（ｃ）１つ以上の粒子を：
（ｉ）パターン形成テンプレート表面を基板に接触させ、液体材料を処理すること；
（ｉｉ）液体材料を処理すること
の１つによって形成するステップとを含む。
１つ以上の粒子を形成する方法のいくつかの実施態様において、パターン形成テンプレ
ートは、低粘度の液体材料を母型テンプレート上に鋳造し、次いで低粘度の液体材料を硬
化してパターン形成テンプレートを生成することから誘導される、耐溶媒性のある低表面
エネルギーのポリマー材料を含む。いくつかの実施態様において、パターン形成テンプレ
ートは耐溶媒性のあるエラストマー材料を含む。
いくつかの実施態様において、パターン形成テンプレート及び基板の少なくとも１つは
、パーフルオロポリエーテル材料、フルオロオレフィン材料、アクリレート材料、シリコ
ーン材料、スチレン系材料、フッ化熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、トリアジンフルオ
ロポリマー、パーフルオロシクロブチル材料、フッ化エポキシ樹脂、メタセシス重合反応
によって重合又は架橋させることのできるフッ化モノマー又はフッ化オリゴマーからなる
群から選択される材料を含む。
いくつかの実施態様において、パーフルオロポリエーテル材料は、下記式からなる群か
ら選択される主鎖構造を含む：
Figure 2015008308
（式中、Ｘは存在しても存在しなくてもよく、存在するとき末端封鎖基を含む）。
いくつかの実施態様において、フルオロオレフィン材料は、下記式からなる群から選択
される：
Figure 2015008308
（式中、ＣＳＭは硬化部位のモノマーを含む）。
いくつかの実施態様において、フルオロオレフィン材料は、テトラフルオロエチレン、
フッ化ビニリデン又はヘキサフルオロプロピレン、２，２−ビス（トリフルオロメチル）
−４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソール、官能性フルオロオレフィン、官能性アク
リル系モノマー、官能性メタクリル系モノマーを含むモノマーから作られる。
いくつかの実施態様において、シリコーン材料は、下記の構造を有するフルオロアルキ
ル官能化されたポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含む：
Figure 2015008308
（式中、Ｒはアクリレート、メタクリレート、及びビニル基からなる群から選択され、
Ｒｆはフルオロアルキル鎖を含む）。
いくつかの実施態様において、スチレン系材料は、下記式からなる群から選択される、
フッ化スチレンモノマーを含む：
Figure 2015008308
（式中、Ｒｆはフルオロアルキル鎖を含む）。
いくつかの実施態様において、アクリレート材料は、下記の構造を有するフッ化アクリ
レート又はフッ化メタクリレートを含む：
Figure 2015008308
（式中、Ｒは、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アリール、及び置換アリールからなる群か
ら選択され、Ｒｆはフルオロアルキル鎖を含む）。
いくつかの実施態様において、トリアジンフルオロポリマーは、フッ化モノマーを含む
。いくつかの実施態様において、メタセシス重合反応によって重合又は架橋することので
きるフッ化モノマー又はフッ化オリゴマーは、官能化オレフィンを含む。いくつかの実施
態様において、官能化オレフィンは官能化環状オレフィンを含む。
いくつかの実施態様において、パターン形成テンプレート及び基板の少なくとも１つは
１８ｍＮ／ｍ以下の表面エネルギーを有する。いくつかの実施態様において、パターン形
成テンプレート及び基板の少なくとも１つは１５ｍＮ／ｍ以下の表面エネルギーを有する
。
いくつかの実施態様において、基板は、ポリマー材料、無機材料、ケイ素材料、石英材
料、ガラス材料及びそれらを表面処理した変形からなる群から選択される。いくつかの実
施態様において、基板はパターン形成領域を含む。
いくつかの実施態様において、複数の凹み領域は複数の空洞を含む。いくつかの実施態
様において、複数の空洞は複数の構造形状を含む。いくつかの実施態様において、複数の
構造形状は約１０ミクロン〜約１ナノメートルの範囲のサイズを有する。いくつかの実施
態様において、複数の構造形状は約１０ミクロン〜約１ミクロンの範囲のサイズを有する
。いくつかの実施態様において、複数の構造形状は約１ミクロン〜約１００ｎｍの範囲の
サイズを有する。いくつかの実施態様において、複数の構造形状は約１００ｎｍ〜約１ｎ
ｍの範囲のサイズを有する。
いくつかの実施態様において、パターン形成テンプレートは、複製成形プロセスによっ
て形成されたパターン形成テンプレートを含む。いくつかの実施態様において、複製成形
プロセスは、母型テンプレートを提供すること、液体材料を母型テンプレートに接触させ
ること、液体材料を硬化してパターン形成テンプレートを形成することとを含む。
いくつかの実施態様において、母型テンプレートは、リソグラフィープロセスから形成
されたテンプレート、天然のテンプレート、その組合せからなる群から選択される。いく
つかの実施態様において、天然のテンプレートは生物学的構造及び自己集合構造の１種か
ら選択される。いくつかの実施態様において、生物学的構造及び自己集合構造の１種は天
然の結晶、酵素、ウイルス、タンパク質、ミセル、及び組織表面からなる群から選択され
る。
いくつかの実施態様において、方法はパターン形成テンプレートの表面を表面修飾ステ
ップによって修飾することを含む。いくつかの実施態様において、表面修飾ステップはプ
ラズマ処理、化学的処理、吸着プロセスからなる群から選択される。いくつかの実施態様
において、吸着プロセスは高分子電解質、ポリ（ビニルアルコール）、アルキルハロシラ
ン、及びリガンドからなる群から選択される吸着分子を含む。
いくつかの実施態様において、方法は、パターン形成テンプレート表面と基板が互いに
所定の配向で面するようにパターン形成されたテンプレートと基板を互いに間隔を置いた
関係に配置することを含む。
いくつかの実施態様において、液体材料は、ポリマー、溶液、モノマー、複数のモノマ
ー、重合開始剤、重合触媒、無機前駆体、金属前駆体、医薬品、標識、磁性材料、常磁性
材料、リガンド、細胞透過性ペプチド、ポロゲン、界面活性剤、複数の非相溶性液体、溶
媒、荷電化学種、及びその組合せからなる群から選択される。
いくつかの実施態様において、医薬品は薬物、ペプチド、ＲＮＡｉ、ＤＮＡからなる群
から選択される。いくつかの実施態様において、標識は蛍光標識、放射線標識、造影剤か
らなる群から選択される。いくつかの実施態様において、リガンドは細胞標的化ペプチド
を含む。
いくつかの実施態様において、液体材料は非湿潤剤を含む。いくつかの実施態様におい
て、液体材料は１つの相を含む。いくつかの実施態様において、液体材料は複数の相を含
む。いくつかの実施態様において、液体材料は複数の液体、複数の非相溶性液体、界面活
性剤、分散物、乳化物、マイクロ乳化物、ミセル、粒子、コロイド、ポロゲン、活性成分
、及びその組合せからなる群から選択される。
いくつかの実施態様において、ある体積の液体材料をパターン形成テンプレート及び基
板の１つに配置することは塗布プロセスによって制御される。いくつかの実施態様におい
て、塗布プロセスは：
（ａ）第１の体積の液体材料をパターン形成テンプレート及び基板の１つに配置してそ
の上に液体材料の層を形成すること、
（ｂ）液体材料層を横断して器具を引っ張り、
（ｉ）１つのパターン形成テンプレート及び基板の上に液体材料層から第２の体積の
液体材料を除去すること；
（ｉｉ）１つのパターン形成テンプレート及び基板の上に第３の体積の液体材料を残
すこととを含む。
いくつかの実施態様において、物品を液体材料層に接触させ、物品に力を加え、それに
よって液体材料をパターン材料及び基板の１つから除去する。いくつかの実施態様におい
て、物品はローラー、及び「絞り（squeegee）」刃からなる群から選択される。いくつか
の実施態様において、液体材料は他のいくつかの機械的手段によって除去される。
いくつかの実施態様において、パターン形成テンプレート表面を基板に接触させること
によって、本質的にすべての配置された液体材料をパターン形成テンプレート表面と基板
の間から除去する。
いくつかの実施態様において、液体材料の処理は熱的プロセス、光化学プロセス、化学
プロセスからなる群から選択される、プロセスを含む。
本明細書で以下に詳細に説明するいくつかの実施態様において、方法は：
（ａ）（ｉ）パターン形成テンプレート表面に接触圧力を加えるステップと；
（ｉｉ）第２の体積の液体をテンプレートを通して蒸発又は浸透させるステップ
、
の１つによって複数の凹み領域中に配置されたある体積の液体材料を減少させるステ
ップと；
（ｂ）パターン形成テンプレート表面に加えられた接触圧力を除去するステップと；
（ｃ）パターン形成テンプレート表面の凹み領域内にガスを導入するステップと；
（ｄ）液体材料を処理してパターン形成テンプレート表面の凹み領域内に１つ以上の粒
子を形成するステップと；
（ｅ）１つ以上の粒子を放出するステップとをさらに含む。
いくつかの実施態様において、１つ以上の粒子の放出は：
（ａ）パターン形成テンプレートを１つ以上の粒子に親和力がある基板に加えること；
（ｂ）１つ以上の粒子がパターン形成テンプレートから放出されるようにパターン形成
テンプレートを変形させること；
（ｃ）パターン形成テンプレートを第１溶媒で膨潤させて１つ以上の粒子を排除するこ
と；
（ｄ）パターン形成テンプレートを１つ以上の粒子に親和力のある第２溶媒で洗浄する
こと；
（ｅ）１つ以上の粒子に機械的な力を加えることの１つによって行われる。
いくつかの実施態様において、機械的な力は、ドクターブレード及びブラシの１つを１
つ以上の粒子に接触させることによって加えられる。いくつかの実施態様において、機械
的な力は超音波、メガソニック、静電気、又は磁気手段によって加えられる。
いくつかの実施態様において、方法は粒子の採取又は収集を含む。いくつかの実施態様
において、粒子の採取又は収集は、ドクターブレードによる削り、ブラシプロセス、分離
プロセス、超音波プロセス、メガソニックプロセス、静電気プロセス、及び磁気プロセス
からなる群から選択されるプロセスを含む。
いくつかの実施態様において、本開示の主題は本明細書に説明される方法によって形成
される粒子又は複数の粒子を説明する。いくつかの実施態様において、複数の粒子は、複
数の単分散粒子を含む。いくつかの実施態様において、粒子又は複数の粒子は、半導体デ
バイス、結晶、薬物送達ベクター、遺伝子送達ベクター、疾患検出デバイス、疾患位置検
出デバイス、光起電デバイス、ポロゲン、化粧品、エレクトレット、添加剤、触媒、セン
サー、解毒剤、ＣＭＰなどの研磨剤、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ
）、細胞骨格、タッガート（taggart）、医薬品、生物学的標識からなる群から選択され
る。いくつかの実施態様において、粒子又は複数の粒子は自立構造を含む。
さらに、いくつかの実施態様において、本開示の主題は分離液体対象物の作製方法を説
明し、その方法は、（ａ）液体材料を第１の低表面エネルギー材料の表面に接触させるこ
と、（ｂ）第２の低表面エネルギー材料の表面を液体に接触させること（第１又は第２の
低表面エネルギー材料の少なくとも１つの表面がパターン形成されている）、（ｃ）第１
及び第２の低表面エネルギー材料の表面を互いに封止すること、（ｄ）２つの低表面エネ
ルギー材料を分離して液体の液滴を含む、複製パターンを製造することとを含む。
いくつかの実施態様において、液体材料はポリ（エチレングリコール）−ジアクリレー
トを含む。いくつかの実施態様において、低表面エネルギー材料はパーフルオロポリエー
テル−ジアクリレートを含む。いくつかの実施態様において、化学プロセスは第１及び第
２の低表面エネルギー材料の表面を封止するのに用いられる。いくつかの実施態様におい
て、物理的プロセスは第１及び第２の低表面エネルギー材料の表面を封止するのに用いら
れる。いくつかの実施態様において、低表面エネルギー材料の１つの表面はパターン形成
される。いくつかの実施態様において、低表面エネルギー材料の１つの表面はパターン形
成されない。
いくつかの実施態様において、方法は、液滴から構成される複製パターンを使用して他
の対象物を作製することをさらに含む。いくつかの実施態様において、液滴の複製パター
ンは、パターン形成されない低表面エネルギー材料の表面に形成される。いくつかの実施
態様において、液滴は直接又は部分的固化を行う。いくつかの実施態様において、液滴は
化学的変換を行う。いくつかの実施態様において、液滴の固化又は液滴の化学的変換は自
立対象物を製造する。いくつかの実施態様において、自立対象物は採取される。いくつか
の実施態様において、自立対象物は位置に接合される。いくつかの実施態様において、自
立対象物は直接固化、部分的固化、又は化学的変換される。
いくつかの実施態様において、液滴はパターン形成テンプレートの上又は中で直接固化
、部分的固化、又は化学的変換されて、パターン形成テンプレートの凹みの中に埋め込ま
れた対象物を製造する。いくつかの実施態様において、埋め込まれた対象物は採取される
。いくつかの実施態様において、埋め込まれた対象物は適当な位置に接合される。いくつ
かの実施態様において、埋め込まれた対象物は他の製造プロセスに用いられる。
いくつかの実施態様において、液滴の複製パターンは他の表面へ転写される。いくつか
の実施態様において、転写は固化又は化学的変換プロセスの前に行われる。いくつかの実
施態様において、転写は固化又は化学的変換プロセスの後に行われる。いくつかの実施態
様において、液滴の複製パターンが転写される表面は非低表面エネルギー表面、低表面エ
ネルギー表面、官能化表面、犠牲表面からなる群から選択される。いくつかの実施態様に
おいて、方法は本質的に１層又は複数のスカム層のない表面上にパターンを製造する。い
くつかの実施態様において、方法は半導体及び他の電子及び光学デバイス又はアレーを作
製するために用いられる。いくつかの実施態様において、方法は自立対象物を作製するの
に用いられる。いくつかの実施態様において、方法は複数のパターン形成プロセスを用い
て三次元対象物を作製するのに用いられる。いくつかの実施態様において、分離された、
又はパターン形成された対象物は有機、無機、ポリマー、及び生物学的材料からなる群か
ら選択される、材料を含む。いくつかの実施態様において、分離構造を表面に固定するた
めに表面接着剤が用いられる。
いくつかの実施態様において、パターン形成された又はパターン形成されない表面上の
液滴アレー又は固体アレーは、追加の化学的加工プロセスのための領域特定送達装置又は
反応容器として用いられる。いくつかの実施態様において、追加の化学的加工プロセスは
、有機、無機、ポリマー、生物学的、及び触媒系を表面に印刷すること、有機、無機、ポ
リマー、生物材料の合成及び表面への材料の局部的な送達が望ましい他の用途からなる群
から選択される。本開示の主題の用途は、材料のマイクロスケール及びナノスケールパタ
ーン形成又は印刷を含む、が制限されない。いくつかの実施態様において、パターン形成
又は印刷すべき材料は表面結合分子、無機化合物、有機化合物、ポリマー、生物学的分子
、ナノ粒子、ウイルス、生物学的アレー等からなる群から選択される。
いくつかの実施態様において、本開示の主題の用途は、ポリマーブラシの合成、ＣＶＤ
カーボンナノチューブ成長のための触媒パターン形成、細胞骨格作製、エッチングレジス
トなどパターン犠牲層の用途、及び有機、無機、ポリマー、及び生物学的アレーの組合せ
作製を含むが制限されない。
いくつかの実施態様において、非湿潤性インプリントリソグラフィー、及び関連技術は
、個々の対象物内の化学成分の配置及び配向の制御方法と組み合わせられる。いくつかの
実施態様において、それらの方法は、対象物を特定の用途に最適化されるような合理的な
構造にすることによって、対象物の性能を改善する。いくつかの実施態様において、方法
は、薬物送達、予防接種、及び他の用途のために生物学的標的薬品を粒子中に組み込むこ
とを含む。いくつかの実施態様において、方法は、特定の生物学的認識モチーフ（motif
）を含む、ように粒子を設計することを含む。いくつかの実施態様において、生物学的認
識モチーフはビオチン（biotin）／アビジン及び／又は他のタンパク質を含む。
いくつかの実施態様において、方法はこれらの材料の化学的組成物の微調整及び反応条
件の制御を含み、それによって生物学的モチーフの認識が可能になるので、粒子の効率が
最適される。いくつかの実施態様において、粒子は、細胞結合部位に接近可能な方法で認
識元素が粒子表面に配置されるように設計及び合成され、粒子の核は治療分子などの生物
学的活性な薬品を含むために保存される。いくつかの実施態様において、非湿潤性インプ
リントリソグラフィー法を用いて対象物が作製され、対象物は、生物認識薬品などの機能
的モチーフを対象物組成物中に組み込むことによって、特定の用途に対して最適化される
。いくつかの実施態様において、方法は、自己集合、段階的作製手順、反応条件、化学的
組成物、架橋、分岐、水素結合、イオン性相互作用、共有相互作用等からなる群から選択
される方法によって対象物のマイクロスケール及びナノスケール構造を制御することをさ
らに含む。いくつかの実施態様において、方法は、対象物の中に化学的に組織化した前駆
体を組み込むことによる対象物のマイクロスケール及びナノスケール構造の制御をさらに
含む。いくつかの実施態様において、化学的に組織化した前駆体はブロックコポリマー及
び核−殻構造からなる群から選択される。
まとめれば、本開示の主題は、規模拡大の可能な非湿潤性インプリントリソグラフィー
技術を説明し、自己集合した作製困難なブロックコポリマー及び他の系を用いることなく
、それらの粒子への簡単で直接的な経路を提供する。
ＩＩＩ．「液体減少」による丸められた粒子の形成
ここで図３Ａから３Ｆを参照すれば、本開示の主題は、テンプレートの形状に共形では
ない形状を有する、球状のマイクロ粒子及びナノ粒子を非制限的に含む粒子を形成するた
めの「液体減少」プロセスを提供する。ガスを導入すると、それを処理する前に表面張力
によって残りの液体の形状再加工が可能であるので、例えば、「立方体形状」のテンプレ
ートは球状粒子を作ることが可能であり、「ブロック矢印形状」テンプレートは、「アイ
スキャンディー」形状の粒子又は対象物を作ることができる。特定の理論に拘束されるこ
とは望まないが、本開示のパターン形成テンプレート及び／又は処理された、又は被覆さ
れた基板のいくつかの実施態様が提供することのできる非濡れ特性は、丸められた、例え
ば球状粒子の生成を可能にする。
ここで図３Ａを参照すれば、液体材料の液滴３０２は、いくつかの実施態様において、
非湿潤性材料３０４で被覆され又は処理された基板３００上に配置される。複数の凹み領
域１１０及びパターン表面領域１１２を含む、パターン形成テンプレート１０８も提供さ
れる。
ここで図３Ｂを参照すれば、パターン形成テンプレート１０８は液滴３０２に接触する
。次いで、液滴３０２を含む、液体材料はパターン形成テンプレート１０８の凹み領域１
１０に入る。いくつかの実施態様において、液滴３０２を含む、液体材料の残渣又は「ス
カム」層ＲＬはパターン形成テンプレート１０８と基板３００の間に留まる。
ここで図３Ｃを参照すれば、第１の力Ｆａ１がパターン形成テンプレート１０８に加え
られる。接触点ＣＰがパターン形成テンプレート１０８と基板の間に形成され、残渣層Ｒ
Ｌは排除される。粒子３０６はパターン形成テンプレート１０８の凹み領域１１０中に形
成される。
ここで図３Ｄを参照すれば、次いで第２の力Ｆａ２がパターン形成テンプレート１０８
に加えられ、Ｆａ２によって加えられた力がＦａ１によって加えられた力よりも大きく、
それによって、凹み領域１１２の内部に、より小さな液体粒子３０８を形成し、液滴３０
２を含む、液体材料の一部を凹み領域１１２から除去する。
ここで図３Ｅを参照すれば、第２の力Ｆａ２が放出され、それによって接触圧力は第１
の力Ｆａ１によって加えられた元の接触圧力に戻る。いくつかの実施態様において、パタ
ーン形成テンプレート１０８はガス透過性材料を含み、凹み領域１１２を備える空間の一
部は窒素などのガスで充填され、それによって複数の球状液滴３１０を形成する。この液
体減少が行われると、複数の球状液滴３１０が処理プロセスＴｒによって処理される。
ここで図３Ｆを参照すれば、処理された球状液滴３１０はパターン形成テンプレート１
０８から放出されて複数の自立球状粒子３１２を提供する。
ＩＶ．ポリマー性ナノ〜マイクロエレクトレットの形成
ここで図４Ａ及び４Ｂを参照すれば、いくつかの実施態様において、本開示の主題は、
荷電ポリマー粒子（図４Ｂ）を生成する成形（図４Ａ）中、重合及び／又は結晶化プロセ
スの間に電場を印加することによって、ポリマーナノ〜マイクロエレクトレットを調製す
る方法を説明する。いくつかの実施態様において、荷電ポリマー粒子は図４Ｃに示した不
規則形状ではなく、鎖状構造（図４Ｄ）へ自然に凝集する。
いくつかの実施態様において、荷電ポリマー粒子はポリマーエレクトレットを含む。い
くつかの実施態様において、ポリマーエレクトレットはポリマーナノエレクトレットを含
む。いくつかの実施態様において、荷電ポリマー粒子は鎖状構造へ凝集する。いくつかの
実施態様において、荷電ポリマー粒子は電気レオロジー装置のための添加剤を含む。いく
つかの実施態様において、電気レオロジー装置はクラッチ及び能動的緩衝装置からなる群
から選択される。いくつかの実施態様において、荷電ポリマー粒子はナノ圧電装置を含む
。いくつかの実施態様において、ナノ圧電装置は、アクチュエータ、スイッチ、及び機械
的センサーからなる群から選択される。
Ｖ．多層構造の形成
いくつかの実施態様において、本開示の主題は、多層粒子を含む、多層構造の形成方法
を提供する。いくつかの実施態様において、多層粒子を含む、多層構造はナノスケールの
多層構造を含む。いくつかの実施態様において、多層構造は、非相溶性液体及び／又は溶
液の複数の薄い層を基板上に堆積し、上述の任意の方法で粒子を形成することによって形
成される。液体の非相溶性は、密度、極性、揮発性を非制限的に含む任意の物理特性に基
づくことができる。本開示の主題の可能な形態学的例は、図５Ａ〜５Ｃに示され、複数相
サンドイッチ構造、核−殻粒子、及び内部乳化物、マイクロ乳化物及び／又はナノサイズ
乳化物を含むが制限されない。
ここで図５Ａを参照すれば、本開示の主題の複数相サンドイッチ構造５００が示され、
例えば、第１液体材料５０２と第２液体材料５０４を含む。
ここで図５Ｂを参照すれば、本開示の主題の核−殻粒子５０６が示され、例えば、第１
液体材料５０２と第２液体材料５０４を含む。
ここで図５Ｃを参照すれば、本開示の主題の内部乳化物粒子５０８が示され、例えば、
第１液体材料５０２と第２液体材料５０４を含む。
さらに詳細には、いくつかの実施態様において、方法は、パターン形成テンプレートと
基板の間に複数の非相溶性液体を配置して、多層構造、例えば多層ナノ構造を形成するこ
とを含む。いくつかの実施態様において、多層構造は多層粒子を含む。いくつかの実施態
様において、多層構造は、複数相サンドイッチ構造、核−殻粒子、及び内部乳化物、マイ
クロ乳化物、及びナノサイズ乳化物からなる群から選択される。
ＶＩ．複雑な多次元構造の作製
いくつかの実施態様において、本開示の主題は複雑な多次元構造の作製プロセスを提供
する。いくつかの実施態様において、複雑な多次元構造は図２Ａ〜２Ｅに示したプロセス
を実施することによって形成することができる。いくつかの実施態様において、方法は、
第２のパターン形成テンプレートに整列させた、パターン形成テンプレート上へのインプ
リント（平滑な基板上へのインプリントの替りに）を行って分離された多次元構造を生成
させ、本明細書で上述したように硬化し放出することを含む。複雑な多次元構造の形成プ
ロセスの実施態様の概要図、及びそれらの構造の例は図６Ａ〜６Ｃに提供される。
ここで図６Ａを参照すれば、第１のパターン形成テンプレート６００が提供される。第
１のパターン形成テンプレート６００は、複数の凹み領域６０２と複数の凹みのない表面
６０４とを含む。また、第２のパターン形成テンプレート６０６も提供される。第２のパ
ターン形成テンプレート６０６は、複数の凹み領域６０８と複数の凹みのない表面６１０
とを含む。図６Ａに示すように、第１のパターン形成テンプレート６００と第２のパター
ン形成テンプレート６０６は、所定の空間的な関係に整列される。液体材料の液滴６１２
は第１のパターン形成テンプレート６００と第２のパターン形成テンプレート６０６の間
に配置される。
ここで図６Ｂを参照すれば、パターン形成テンプレート６００はパターン形成テンプレ
ート６０６に接触する。力Ｆａがパターン形成テンプレート６００に加えられ、液滴６１
２を含む、液体材料を複数の凹み領域６０２及び６０８へ移動させる。次いで、液滴６１
２を含む、液体材料は処理プロセスＴｒによって処理されて、パターン形成され処理され
た液体材料６１４を形成する。
ここで図６Ｃを参照すれば、図６Ｂのパターン形成され処理された液体材料６１４は、
本明細書に述べた任意の放出方法によって放出され、複数の多次元のパターン構造６１６
を提供する。
いくつかの実施態様において、パターン構造６１６はナノスケールのパターン構造を含
む。いくつかの実施態様において、パターン構造６１６は多次元構造を含む。いくつかの
実施態様において、多次元構造はナノスケールの多次元構造を含む。いくつかの実施態様
において、多次元構造は複数の構造形状を含む。いくつかの実施態様において、構造形状
は複数の高さを含む。
いくつかの実施態様において、パターン構造６１６を含む、マイクロ電子デバイスが提
供される。実際に、パターン構造６１６は、マイクロ電子デバイス用の「二重ダマシン」
構造を含んで、考えることのできる任意の構造とすることができる。いくつかの実施態様
において、マイクロ電子デバイスは、集積回路、半導体粒子、量子点、及び二重ダマシン
構造からなる群から選択される。いくつかの実施態様において、マイクロ電子デバイスは
、エッチング抵抗性、低誘電率、高誘電率、導電性、半導電性、絶縁性、多孔質性、非多
孔質性からなる群から選択されるある種の物理特性を示す。
いくつかの実施態様において、本開示の主題は多次元の複雑な構造の調製方法を開示す
る。ここで図７Ａ〜７Ｆを参照すれば、いくつかの実施態様において、第１のパターン形
成テンプレート７００が提供される。第１のパターン形成テンプレート７００は複数の凹
みのない表面領域７０２と複数の凹み表面領域７０４を含む。特に図７Ａの参照を続けれ
ば、基板７０６も提供される。いくつかの実施態様において、基板７０６は非湿潤剤７０
８で被覆される。第１液体材料の液滴７１０は基板７０６の上に配置される。
ここで図７Ｂ及び７Ｃを参照すれば、第１のパターン形成テンプレート７００は基板７
０６に接触する。第１液体材料の液滴７１０が凹み７０４へ追い込まれるように、第１の
パターン形成テンプレート７００に力Ｆａが加えられる。第１液体材料の液滴７１０を含
む、液体材料は第１の処理プロセスＴｒ１によって処理されて、複数の凹み７０４内部に
、処理された第１液体材料を形成する。いくつかの実施態様によれば、第１処理プロセス
Ｔｒ１は、処理された第１液体材料を基板７０６に接着させる、部分的硬化プロセスを含
む。特に図７Ｃを参照すれば、第１のパターン形成テンプレート７００が除去され、複数
の構造的な形状７１２が基板７０６上に提供される。
ここで図７Ｄ〜７Ｆを参照すれば、第２のパターン形成テンプレート７１４が提供され
る。第２のパターン基板７１４は複数の凹み７１６を含み、第２液体材料７１８で充填さ
れる。凹み７１６の充填は、凹み７０４に関する図７Ａ及び７Ｂの説明と同じようにして
行うことができる。特に図７Ｅを参照すれば、第２のパターン形成テンプレート７１４は
構造的形状７１２に接触する。第２液体材料７１８は、第２液体材料７１８が複数の構造
的形状７１２に接着し、それによって多次元構造７２０を形成するように、第２処理プロ
セスＴｒ２で処理される。特に図７Ｆを参照すれば、第２のパターン形成テンプレート７
１４と基板７０６が除去され、複数の自立多次元構造７２２が提供される。いくつかの実
施態様によれば、図７Ａ〜７Ｆに概要図を示したプロセスは、必要に応じて複数回実施し
、複雑なナノ構造を形成することができる。
したがって、いくつかの実施態様において、多次元構造の形成方法が提供され：
（ａ）図＊＊に説明したプロセスによって調製された粒子を提供するステップと；
（ｂ）第２のパターン形成テンプレートを提供するステップと；
（ｃ）第２のパターン形成テンプレートに第２液体材料を配置するステップと；
（ｄ）第２のパターン形成テンプレートをプロセス（ａ）の粒子に接触させるステップ
と；
（ｅ）第２液体材料を処理して多次元構造を形成するステップとを含む。
ＶＩＩ．インプリントリソグラフィー
ここで図８Ａ〜８Ｄを参照すれば、基板上にパターンを形成する方法が示される。図８
に示した実施態様において、インプリントリソグラフィー技術を用いて基板上にパターン
が形成される。
ここで図８Ａを参照すれば、パターン形成テンプレート８１０が提供される。いくつか
の実施態様において、パターン形成テンプレート８１０は、低粘度の液体材料を母型テン
プレート上に鋳造し、次いで低粘度の液体材料を硬化して、上で定義したパターン形成テ
ンプレートを生成することから誘導される、耐溶媒性のある低表面エネルギーのポリマー
材料を含む。パターン形成テンプレート８１０は、第１のパターン形成テンプレート表面
８１２と第２のパターン形成テンプレート表面８１４とをさらに含む。第１のパターン形
成テンプレート表面８１２は複数の凹み８１６をさらに含む。耐溶媒性のある低表面エネ
ルギーのポリマー材料から誘導されるパターン形成テンプレートは、他の材料に搭載して
パターン形成テンプレートの整列を容易にし、又はコンベヤーベルトなどの連続処理を容
易にすることができよう。これは、複雑な装置又は半導体、電子デバイス又は光学デバイ
スの作製など、表面に精密に配置された構造の作製に特に有用であろう。
再び図８Ａを参照すれば、基板８２０が提供される。基板８２０は基板表面８２２を含
む。いくつかの実施態様において、基板８２０はポリマー材料、無機材料、ケイ素材料、
石英材料、ガラス材料、及びそれらの表面処理された変形からなる群から選択される。い
くつかの実施態様において、パターン形成テンプレート８１０及び基板８２０の少なくと
も１つは、１８ｍＮ／ｍよりも低い表面エネルギーを有する。いくつかの実施態様におい
て、パターン形成テンプレート８１０及び基板８２０の少なくとも１つは、１５ｍＮ／ｍ
よりも低い表面エネルギーを有する。
いくつかの実施態様において、図８Ａに示したように、パターン形成テンプレート８１
０及び基板８２０は、第１のパターン形成テンプレート表面８１２が基板表面８２２に面
し、空隙８３０が第１のパターン形成テンプレート表面８１２と基板表面８２２の間に形
成されるように、互いに空間的な関係に配置される。これは予め定められた関係の一例で
ある。
ここで図８Ｂを参照すれば、ある体積の液体材料８４０が第１のパターン形成テンプレ
ート表面８２と基板表面８２２の間の空隙８３０中に配置される。いくつかの実施態様に
おいて、ある体積の液体材料８４０は、第１のパターン形成テンプレート表面８１２上に
配置された非湿潤剤（図示されない）上に導かれて配置される。
ここで図８Ｃを参照すれば、いくつかの実施態様において、第１のパターン形成テンプ
レート表面８１２はある体積の液体材料８４０に接触する。力Ｆａが第２のテンプレート
表面８１４に加えられ、それによってある体積の液体材料８４０は複数の凹み８１６に追
い込む。いくつかの実施態様において、図８Ｃに示したように、ある体積の液体材料８４
０の一部は、力Ｆａを加えた後に、第１のパターン形成テンプレート表面８１２と基板表
面８２０の間に留まる。
再び図８Ｃを参照すれば、いくつかの実施態様において、ある体積の液体材料８４０は
、力Ｆａが加えられている間、処理プロセスＴによって処理されて、処理された液体材料
８４２を形成する。いくつかの実施態様において、処理プロセスＴｒは熱的プロセス、光
化学プロセス、及び化学プロセスからなる群から選択されるプロセスを含む。
ここで図８Ｄを参照すれば、力Ｆｒがパターン形成テンプレート８１０に加えられて、
処理された液体材料８４２からパターン形成テンプレート８１０を取り外し、図８Ｅに示
すように、基板８２０上のパターン８５０を露出する。いくつかの実施態様において、処
理された液体材料８４２の残渣又は「スカム」層８５２は基板８２０の上に留まる。
さらに詳細には、基板上のパターンの形成方法は：
（ａ）その中に複数の凹み領域を有するパターン形成テンプレート表面を含む、パター
ン形成テンプレートと基板を提供すること；
（ｂ）ある体積の液体材料を：
（ｉ）パターン形成テンプレートの表面上；及び
（ｉｉ）複数の凹み領域中
の少なくとも１つに配置すること；
（ｃ）パターン形成テンプレート表面を基板に接触させること；
（ｄ）液体材料を処理して基板上のパターンを形成することとを含む。
いくつかの実施態様において、パターン形成テンプレートは、低粘度の液体材料を母型
テンプレート上に鋳造し、次いで低粘度の液体材料を硬化して、パターン形成テンプレー
トを生成することから誘導される、耐溶媒性のある低表面エネルギーのポリマー材料を含
む。いくつかの実施態様において、パターン形成テンプレートは耐溶媒性のあるエラスト
マー材料を含む。
いくつかの実施態様において、パターン形成テンプレート及び基板の少なくとも１つは
、パーフルオロポリエーテル材料、フルオロオレフィン材料、アクリレート材料、シリコ
ーン材料、スチレン系材料、フッ化熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、トリアジンフルオ
ロポリマー、パーフルオロシクロブチル材料、フッ化エポキシ樹脂、メタセシス重合反応
によって重合又は架橋させることのできるフッ化モノマー又はフッ化オリゴマーからなる
群から選択される材料を含む。
いくつかの実施態様において、パーフルオロポリエーテル材料は、下記式からなる群か
ら選択される主鎖構造を含む：
Figure 2015008308
（式中、Ｘは存在しても存在しなくてもよく、存在するとき末端封鎖基を含む）。
いくつかの実施態様において、フルオロオレフィン材料は、下記式からなる群から選択
される：
Figure 2015008308
（式中、ＣＳＭは硬化部位のモノマーを含む）。
いくつかの実施態様において、フルオロオレフィン材料は、テトラフルオロエチレン、
フッ化ビニリデン又はヘキサフルオロプロピレン、２，２−ビス（トリフルオロメチル）
−４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソール、官能性フルオロオレフィン、官能性アク
リル系モノマー、官能性メタクリル系モノマーを含むモノマーから作られる。
いくつかの実施態様において、シリコーン材料は、下記の構造を有するフルオロアルキ
ル官能化されたポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含む：
Figure 2015008308
（式中、Ｒはアクリレート、メタクリレート、及びビニル基からなる群から選択され、
Ｒｆはフルオロアルキル鎖を含む）。
いくつかの実施態様において、スチレン系材料は、下記式からなる群から選択されるフ
ッ化スチレンモノマーを含む：
Figure 2015008308
（式中、Ｒｆはフルオロアルキル鎖を含む）。
いくつかの実施態様において、アクリレート材料は、下記の構造を有するフッ化アクリ
レート又はフッ化メタクリレートを含む：
Figure 2015008308
（式中、Ｒは、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アリール、及び置換アリールからなる群か
ら選択され、
Ｒｆはフルオロアルキル鎖を含む）。
いくつかの実施態様において、トリアジンフルオロポリマーは、フッ化モノマーを含む
。
いくつかの実施態様において、メタセシス重合反応によって重合又は架橋することので
きるフッ化モノマー又はフッ化オリゴマーは、官能化オレフィンを含む。いくつかの実施
態様において、官能化オレフィンは官能化環状オレフィンを含む。
いくつかの実施態様において、パターン形成テンプレート及び基板の少なくとも１つは
１８ｍＮ／ｍ以下の表面エネルギーを有する。いくつかの実施態様において、パターン形
成テンプレート及び基板の少なくとも１つは１５ｍＮ／ｍ以下の表面エネルギーを有する
。
いくつかの実施態様において、基板は、ポリマー材料、無機材料、シリコーン材料、石
英材料、ガラス材料及びそれらを表面処理した変形からなる群から選択される。いくつか
の実施態様において、基板は、製造されるプロセス中の電子デバイス、及び製造されるプ
ロセス中の光学デバイスの１つから選択される。いくつかの実施態様において、基板はパ
ターン形成領域を含む。
いくつかの実施態様において、複数の凹み領域は複数の空洞を含む。いくつかの実施態
様において、複数の空洞は複数の構造形状を含む。いくつかの実施態様において、複数の
構造形状は約１０ミクロン〜約１ナノメートルの範囲のサイズを有する。いくつかの実施
態様において、複数の構造形状は約１０ミクロン〜約１ミクロンの範囲のサイズを有する
。いくつかの実施態様において、複数の構造形状は約１ミクロン〜約１００ｎｍの範囲の
サイズを有する。いくつかの実施態様において、複数の構造形状は約１００ｎｍ〜約１ｎ
ｍの範囲のサイズを有する。
いくつかの実施態様において、液体材料は、ポリマー、溶液、モノマー、複数のモノマ
ー、重合開始剤、重合触媒、無機前駆体、金属前駆体、医薬品、標識、磁性材料、常磁性
材料、超常磁性材料、リガンド、細胞透過性ペプチド、ポロゲン、界面活性剤、複数の非
相溶性液体、溶媒、荷電化学種からなる群から選択される。いくつかの実施態様において
、医薬品は、薬物、ペプチド、ＲＮＡｉ、ＤＮＡからなる群から選択される。いくつかの
実施態様において、標識は蛍光標識、放射線標識、造影剤からなる群から選択される。い
くつかの実施態様において、リガンドは細胞標的化ペプチドを含む。
代表的な超常磁性材料又は常磁性材料は、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、ＦｅＰｔ、Ｃｏ、
ＭｎＦｅ２Ｏ４、ＣｏＦｅ２Ｏ４、ＣｕＦｅ２Ｏ４、ＮｉＦｅ２Ｏ４、磁気光用途のＭｎ
でドープされたＺｎＳ、光用途のＣｄＳｅ、及びホウ素中性子捕捉処理用のホウ化物を含
むが制限されない。
いくつかの実施態様において、液体材料は、レジストポリマー及び低ｋ誘電体の１つか
ら選択される。いくつかの実施態様において、液体材料は非湿潤剤を含む。
いくつかの実施態様において、ある体積の液体材料を配置することは塗布プロセスによ
って制御される。いくつかの実施態様において、塗布プロセスは：
（ａ）第１の体積の液体材料をパターン形成テンプレート上に配置してパターン形成テ
ンプレート上に液体材料の層を形成するステップと；
（ｂ）液体材料層を横断して器具を引っ張り：
（ｉ）パターン形成テンプレート上の液体材料層から第２の体積の液体材料を除去し
；
（ｉｉ）パターン形成テンプレート上に第３の体積の液体材料を残すステップとを含
む。
いくつかの実施態様において、第１のテンプレート表面を基板に接触させることは、液
体材料の配置された容積のすべてを本質的に除去する。
いくつかの実施態様において、液体材料の処理は熱的プロセス、光化学プロセス、化学
プロセスからなる群から選択される。
いくつかの実施態様において、方法はバッチプロセスを含む。いくつかの実施態様にお
いて、バッチプロセスは、半バッチプロセス及び連続的バッチプロセスの１つから選択さ
れる。
いくつかの実施態様において、本開示の主題は、本開示の方法によって形成された、パ
ターン基板を説明する。
ＶＩＩＩ．残渣の「スカム層」のないインプリントリソグラフィー
その可能性全体を制限してきたインプリントリソグラフィーの特徴は、液体材料、例え
ば樹脂がパターン形成されるときの「スカム層」の形成である。「スカム層」はスタンプ
と基板の間に残る樹脂状液体材料を含む。いくつかの実施態様において、本開示の主題は
本質的にスカム層のないパターンを生成するプロセスを提供する。
ここで図９Ａ〜９Ｄを参照すれば、いくつかの実施態様において、基板上にパターンを
形成する方法が提供され、パターンは本質的にスカム層がない。ここで図９Ａを参照すれ
ば、パターン形成テンプレート９１０が提供される。パターン形成テンプレート９１０は
、第１のパターン形成テンプレート表面９１２と第２のパターン形成テンプレート９１４
をさらに含む。第１のパターン形成テンプレート表面９１２は、複数の凹み９１６をさら
に含む。いくつかの実施態様において、非湿潤剤９６０が第１のパターン形成テンプレー
ト表面９１２上に配置される。
再び図９Ａを参照すれば、基板９２０が提供される。基板９２０は基板表面９２２を含
む。いくつかの実施態様において、非湿潤剤９６０が基板表面９２０上に配置される。
いくつかの実施態様において、図９Ａに示したように、パターン形成テンプレート９１
０と基板９２０は、第１のパターン形成テンプレート表面９１２が基板表面９２２に面し
、空隙９３０が第１のパターン形成テンプレート表面９１２と基板表面９２２の間に形成
されるように、互いに間隔を置いた関係に配置される。
ここで図９Ｂを参照すれば、ある体積の液体材料９４０が第１のパターン形成テンプレ
ート表面９１２と基板表面９２２の間の空隙９３０に配置される。いくつかの実施態様に
おいて、ある体積の液体材料９４０は第１のパターン形成テンプレート表面９１２上に直
接配置される。いくつかの実施態様において、ある体積の液体材料９４０は、第１のパタ
ーン形成テンプレート表面９１２上に配置された非湿潤剤９６０の上に直接配置される。
いくつかの実施態様において、ある体積の液体材料９４０は基板表面９２０上に直接配置
される。いくつかの実施態様において、ある体積の液体材料９４０は、基板表面９２０上
に配置された非湿潤剤９６０の上に直接配置される。
ここで図９Ｃを参照すれば、いくつかの実施態様において、第１のパターン形成テンプ
レート表面９１２はある体積の液体材料９４０に接触する。力Ｆａが第２のテンプレート
表面９１４に加えられ、それによってある体積の液体材料９４０を複数の凹み９１６の中
へ押し込む。図９に示した実施態様とは対照的に、ある体積の液体材料９４０の一部は、
力Ｆａが加えられると、力Ｆｏによって空隙９３０の外へ押し出される。
再び図９Ｃを参照すれば、いくつかの実施態様において、ある体積の液体材料９４０は
力Ｆａが印加されている間に処理プロセスＴによって処理されて、処理された液体材料９
４２を形成する。
ここで図９Ｄを参照すれば、力Ｆｒがパターン形成テンプレート９１０に加えられて、
処理された液体材料９４２からパターン形成テンプレート９１０を除去し、図９Ｅに示す
ように、基板９２０上のパターン９５０を露出する。この実施態様において、基板９２０
には、処理された液体材料９４２の残渣又は「スカム」層が本質的にない。
いくつかの実施態様において、テンプレート及び基板の少なくとも１つは、官能化され
た表面要素を含む。いくつかの実施態様において、官能化された表面要素は非湿潤剤で官
能化される。いくつかの実施態様において、非湿潤剤は官能基を含み、液体材料に結合す
る。いくつかの実施態様において、非湿潤剤は、トリクロロシラン、トリアルコキシシラ
ン、非湿潤性及び反応性官能基を含むトリクロロシラン、非湿潤性及び反応性官能基を含
むトリアルコキシシラン、及びそれらの混合物からなる群から選択される。
いくつかの実施態様において、２つの表面要素間の接触点には液体材料がない。いくつ
かの実施態様において、２つの表面要素間の接触点は残渣の液体材料を含む。いくつかの
実施態様において、残渣の液体材料の高さは構造の高さの３０％未満である。いくつかの
実施態様において、残渣の液体材料の高さは構造の高さの２０％未満である。いくつかの
実施態様において、残渣の液体材料の高さは構造の高さの１０％未満である。いくつかの
実施態様において、残渣の液体材料の高さは構造の高さの５％未満である。いくつかの実
施態様において、ある体積の液体材料はパターン形成テンプレートの容積よりも少ない。
いくつかの実施態様において、実質上ある体積の液体材料のすべては、少なくとも１種の
表面要素のパターン形成テンプレートに拘束される。いくつかの実施態様において、２つ
の表面要素間の接触点に液体材料がないようにすることによって、２つの表面要素間の滑
りが防止される。
ＩＸ．溶媒援用マイクロ成形（ＳＡＭＩＭ）
いくつかの実施態様において、本開示の主題は、基板上にパターンを形成する溶媒援用
マイクロ成形（ＳＡＭＩＭ）法を説明する。
ここで図１０Ａを参照すれば、パターン形成テンプレート１０１０が提供される。パタ
ーン形成テンプレート１０１０は第１のパターン形成テンプレート表面１０１２と第２の
パターン形成テンプレート表面１０１４をさらに含む。第１のパターン形成テンプレート
表面１０１２は複数の凹み１０１６をさらに含む。
再び図１０Ａを参照すれば、基板１０２０が提供される。基板１０２０は基板表面１０
２２を含む。いくつかの実施態様において、ポリマー材料１０７０が基板表面１０２２上
に配置される。いくつかの実施態様において、ポリマー材料１０７０はレジストポリマー
を含む。
再び図１０Ａを参照すれば、パターン形成テンプレート１０１０と基板１０２０は、第
１のパターン形成テンプレート表面１０１２が基板表面１０２２に面し、空隙１０３０が
第１のパターン形成テンプレート表面１０１２と基板表面１０２２の間に形成されるよう
に、互いに間隔を置いた関係に配置される。図１０Ａに示すように、溶媒Ｓは、溶媒Ｓが
ポリマー材料１０７０に接触して膨潤したポリマー材料１０７２を形成するように、空隙
１０３０内に配置される。
ここで図１０Ｂ及び１０Ｃを参照すれば、第１のパターン形成テンプレート１０１２は
膨潤したポリマー材料１０７２に接触する。力Ｆａが第２のテンプレート表面１０１４に
加えられ、それによって膨潤したポリマー材料１０７２の一部を複数の凹み１０１６の中
へ押し込み、膨潤したポリマー材料１０７２の一部は第１のパターン形成テンプレート表
面１０１２と基板表面１０２０の間に残る。次いで、膨潤したポリマー材料１０７２は圧
力下で処理プロセスＴｒによって処理される。
ここで図１０Ｄを参照すれば、力Ｆｒがパターン形成テンプレート１０１０に加えられ
て、処理された膨潤したポリマー材料１０７２からパターン形成テンプレート１０１０を
取り外し、図１０Ｅに示すように、基板１０２０上のポリマーパターン１０７４を露出す
る。
Ｘ．パターン形成テンプレート及び／又は基板からのパターン構造の取り外し
いくつかの実施態様において、パターン構造（例えば、パターン形成された微小構造又
はナノ構造）はパターン形成テンプレート及び／又は基板の少なくとも１つから取り外さ
れる。これは、パターン構造を含む、表面要素を、パターン構造に親和力のある表面に加
えること、パターン構造が表面要素から放出されるように、パターン構造を含む、表面要
素を変形すること、パターン構造を含む、表面要素を第１の溶媒で膨潤させて、パターン
構造を排除すること、パターン構造を含む、表面要素をパターン構造に親和性のある第２
の溶媒で洗浄することとを非制限的に含む多数の手法によって達成することができる。
いくつかの実施態様において、第１溶媒は超臨界液体二酸化炭素を含む。いくつかの実
施態様において、第１溶媒は水を含む。いくつかの実施態様において、第１溶媒は水及び
洗剤を含む、水溶液を含む。いくつかの実施態様において、表面要素の変形は表面要素に
機械的力を加えることによって行われる。いくつかの実施態様において、パターン構造の
取り外しは超音波法をさらに含む。
ＸＩ．分子の作製方法及び治療薬を標的へ送達する方法
いくつかの実施態様において、本開示の主題は、薬物発見及び薬物治療に使用される「
分子」の作製方法及びプロセス、及びプロセスによる製品を説明する。いくつかの実施態
様において、分子の作製方法又はプロセスは、方法又はプロセスの組合せを含む。いくつ
かの実施態様において、分子の作製方法は非湿潤性インプリントリソグラフィー法を含む
。
ＸＩ．Ａ 分子の作製方法
いくつかの実施態様において、非湿潤性インプリントリソグラフィー法は、低粘度の液
体材料を母型テンプレート上に鋳造し、次いで低粘度の液体材料を硬化してパターン形成
テンプレートを生成することから誘導される、耐溶媒性のある低表面エネルギーのポリマ
ー材料から誘導された表面、又はそのポリマー材料を含む表面をさらに含む。いくつかの
実施態様において、表面は耐溶媒性のあるエラストマー材料を含む。
いくつかの実施態様において、非湿潤性インプリントリソグラフィー法は分離構造を生
成させるために用いられる。いくつかの実施態様において、分離構造は分離微小構造を含
む。いくつかの実施態様において、分離構造は分離ナノ構造を含む。いくつかの実施態様
において、分離構造は生分解性材料を含む。いくつかの実施態様において、分離構造は親
水性材料を含む。いくつかの実施態様において、分離構造は疎水性材料を含む。いくつか
の実施態様において、分離構造は特定の形状を含む。いくつかの実施態様において、分離
構造は「カーゴ（cargo）」をさらに含む。
いくつかの実施態様において、非湿潤性インプリントリソグラフィー法は、成形すべき
溶液中に分子モジュール、フラグメント、又はドメインを加えることをさらに含む。いく
つかの実施態様において、分子モジュール、フラグメント、又はドメインは分離構造に官
能性を付与する。いくつかの実施態様において、分離構造に付与された官能性は治療的な
官能性を含む。
いくつかの実施態様において、薬物などの治療薬が分離構造中に組み込まれる。いくつ
かの実施態様において、生理的活性医薬品はリンカーに連結されて分離構造中への組み込
みを容易にする。いくつかの実施態様において、酵素又は触媒のドメインが分離構造へ加
えられる。いくつかの実施態様において、リガンド又はオリゴペプチドが分離構造に加え
られる。いくつかの実施態様において、オリゴペプチドは官能性である。いくつかの実施
態様において、官能性オリゴペプチドは細胞標的化ペプチドを含む。いくつかの実施態様
において、官能性オリゴペプチドは細胞透過性ペプチドを含む。いくつかの実施態様にお
いて、抗体又はその官能性フラグメントが分離構造に加えられる。
いくつかの実施態様において、結合剤が分離構造に加えられる。いくつかの実施態様に
おいて、結合剤を含む分離構造は同一構造の作製に用いられる。いくつかの実施態様にお
いて、結合剤を含む分離構造は変化する構造の構造作製に用いられる。いくつかの実施態
様において、変化する構造の構造は治療薬としての分子効率を調査するのに用いられる。
いくつかの実施態様において、分離構造の形状は生物学的薬品を模倣する。いくつかの実
施態様において、方法は薬物発見の方法をさらに含む。
ＸＩ．Ｂ 治療薬を標的へ送達する方法
いくつかの実施態様において、治療薬を標的へ送達する方法が開示され、方法は、本明
細書に説明されたようにして製造された粒子を提供すること、治療薬を粒子に混合するこ
と、治療薬を含む粒子を標的に送達することとを含む。
いくつかの実施態様において、治療薬は薬物を含む。いくつかの実施態様において、治
療薬は遺伝子材料を含む。いくつかの実施態様において、遺伝子材料は非ウイルス性遺伝
子ベクター、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＲＮＡｉ、及びウイルス性粒子からなる群から選択される
。
いくつかの実施態様において、粒子は１００ミクロン未満の直径を有する。いくつかの
実施態様において、粒子は１０ミクロン未満の直径を有する。いくつかの実施態様におい
て、粒子は１ミクロン未満の直径を有する。いくつかの実施態様において、粒子は１００
ｎｍ未満の直径を有する。いくつかの実施態様において、粒子は１０ｎｍ未満の直径を有
する。
いくつかの実施態様において、粒子は生分解性ポリマーを含む。いくつかの実施態様に
おいて、生分解性ポリマーは、ポリエステル、ポリ無水物、ポリアミド、リン系ポリマー
、ポリ（シアノアクリレート）、ポリウレタン、ポリオルソエステル、ポリジヒドロピラ
ン、ポリアセタールからなる群から選択される。いくつかの実施態様において、ポリエス
テルは、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（ヒドロキシブチレート）、ポリ（ε−カプ
ロラクトン）、ポリ（β−リンゴ酸）、ポリ（ジオキサノン）からなる群から選択される
。いくつかの実施態様において、ポリ無水物は、ポリ（セバシン酸）、ポリ（アジピン酸
）、ポリ（テレフタル酸（terpthalic acid））からなる群から選択される。いくつかの
実施態様において、ポリアミドは、ポリ（イミノカーボネート）及びポリアミノ酸からな
る群から選択される。いくつかの実施態様において、リン系ポリマーは、ポリリン酸、ポ
リホスホネート、ポリホスファゼンからなる群から選択される。いくつかの実施態様にお
いて、ポリマーはｐＨ、照射、イオン強度、温度、及び交流磁場又は電場などの刺激に応
答する。
それらの刺激に対する応答は膨潤及び／又は加熱を含む、ことができ、その「荷」降ろ
し又は分解を容易にすることができる。
いくつかの実施態様において、本開示の主題は、高熱治療、癌、及び遺伝子治療、薬物
送達、磁気共鳴造影剤、ワクチン補助剤、記憶装置、スピントロニクスにおける用途のた
めの磁性含有粒子を説明する。
いかなる特定の理論に拘束されることも望まないが、磁性含有粒子、例えば、磁性ナノ
粒子は、低体温療法プロセス（４１〜４６℃）又は熱切除（４６℃以上）による熱、即ち
、ＡＣ磁場に露出することによる制御されたナノ粒子の熱を生成する。熱は、（ｉ）ポリ
マー成分の相変化（例えば、封入された材料の溶融及び放出）を誘起すること、及び／又
は（ｉｉ）特定の細胞の温熱処置、及び／又は（ｉｉｉ）封入された材料の効率の増加の
ために用いられる。電磁気的加熱による磁性ナノ粒子の起動機構は、（ｉｖ）粒子の分解
速度を高めることができ、（ｖ）膨潤を誘起することができ、及び／又は（ｖｉ）より大
きな表面積をもたらすことのできる溶解／相変化を誘起し、様々な病気の処置に有益にな
り得る。
いくつかの実施態様において、本開示の主題は、薬物送達系に用いるための単分散磁性
ナノ粒子の作製に「非湿潤性」インプリントリソグラフィーを用いる代替の治療薬送達方
法を説明する。それらの粒子は、（１）癌細胞の温熱処置、（２）ＭＲＩ造影剤、（３）
粒子の誘導送達、（４）薬物送達ベクターの起動された分解に用いることができる。
いくつかの実施態様において、治療薬送達系は生物学的適合性のある材料及び磁性ナノ
粒子を含む。いくつかの実施態様において、生物学的適合性材料は１００℃以下の溶融点
を有する。いくつかの実施態様において、生物学的適合性材料は、ポリラクチド、ポリグ
リコリド、ヒドロキシプロピルセルロース、ワックスからなる群から選択されるが限定さ
れない。
いくつかの実施態様において、磁性ナノ粒子が標的又は標的の近傍に送達されると、磁
性ナノ粒子はＡＣ磁場に露出される。ＡＣ磁場への露出は、磁性ナノ粒子に制御された発
熱を行わせる。いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、制御された発熱は
熱切除プロセスの結果である。いくつかの実施態様において、熱はナノ粒子のポリマー成
分の相変化を誘起するために用いられる。いくつかの実施態様において、相変化は溶融プ
ロセスを含む。いくつかの実施態様において、相変化は封入材料の放出をもたらす。いく
つかの実施態様において、封入材料の放出は制御放出を含む。いくつかの実施態様におい
て、封入材料の制御放出は治療薬の濃縮された投与をもたらす。いくつかの実施態様にお
いて、発熱は標的、例えば特定の細胞の温熱処置をもたらす。いくつかの実施態様におい
て、発熱は封入された材料の効率の増加をもたらす。いくつかの実施態様において、電磁
気的発熱によって誘起される磁性ナノ粒子の起動機構は粒子の分解速度を高め、膨潤及び
／又は溶解／相変化を誘起することができ、様々な病気を処置するときに有益になり得る
より大きな表面積をもたらすことができる。
いくつかの実施態様において、追加の成分は、薬物、例えば、窒素マスタード、シスプ
ラチン、ドクソルビシンなどの抗癌剤、細胞標的化ペプチド、細胞透過性ペプチド、イン
テグリン受容体ペプチド（ＧＲＧＤＳＰ）、メラノサイト刺激ホルモン、血管作動性腸管
ペプチド、抗Ｈｅｒ２マウス抗体、及び様々なビタミンなどの標的リガンド、ウイルス、
ポリサッカライド、シクロデキストリン、プロテイン、リポソーム、光学用途のためのＣ
ｄＳｅなどの光学ナノ粒子、ホウ素捕捉中性子治療（ＢＮＣＴ）標的を助けるホウ素ナノ
粒子などの薬剤を含む。
また、本明細書に説明される磁性含有材料は、他の用途にも添加される。磁性粒子は、
磁性分析装置、記憶装置、スピントロニック用途、溶液分離を非制限的に含む研究のため
に、それらの形状、表面の官能化、及び／又は磁場への露出によって駆動されて良好に画
定されたアレーに集合することができる。
したがって、本開示の主題は治療薬を標的へ送達する方法を提供し、方法は：
（ａ）本開示の主題によって調製された粒子を提供すること；
（ｂ）治療薬を粒子と混合すること；
（ｃ）治療薬を含む、粒子を標的へ送達することとを含む。
いくつかの実施態様において、治療薬は薬物及び遺伝子材料の１つから選択される。い
くつかの実施態様において、遺伝子材料は、非ウイルス性遺伝子ベクター、ＤＮＡ、ＲＮ
Ａ、ＲＮＡｉ、ウイルス性粒子からなる群から選択される。
いくつかの実施態様において、粒子は生分解性ポリマーを含む。いくつかの実施態様に
おいて、生分解性ポリマーは、ポリエステル、ポリ無水物、ポリアミド、リン系ポリマー
、ポリ（シアノアクリレート）、ポリウレタン、ポリオルソエステル、ポリジヒドロピラ
ン、ポリアセタールからなる群から選択される。
いくつかの実施態様において、ポリエステルは、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（
ヒドロキシブチレート）、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリ（β−リンゴ酸）、ポリ（
ジオキサノン）からなる群から選択される。
いくつかの実施態様において、ポリ無水物は、ポリ（セバシン酸）、ポリ（アジピン酸
）、ポリ（テレフタル酸）からなる群から選択される。
いくつかの実施態様において、ポリアミドは、ポリ（イミノカーボネート）及びポリア
ミノ酸からなる群から選択される。
いくつかの実施態様において、リン系ポリマーは、ポリリン酸、ポリホスホネート、ポ
リホスファゼンからなる群から選択される。
いくつかの実施態様において、生分解性ポリマーは刺激に応答するポリマーをさらに含
む。いくつかの実施態様において、刺激は、ｐＨ、照射線、イオン強度、温度、及び交流
磁場、交流電場からなる群から選択される。いくつかの実施態様において、刺激は交流磁
場を含む。
いくつかの実施態様において、方法は、粒子が標的に送達される際に粒子を交流磁場に
露出することを含む。いくつかの実施態様において、交流磁場への粒子の露出は、低体温
療法プロセス及び熱切除プロセスの１つによって粒子に熱を発生させる。
いくつかの実施態様において、粒子によって生成された熱は粒子のポリマー成分中の相
変化の１つ、及び標的の温熱処置を誘起する。いくつかの実施態様において、粒子のポリ
マー成分中の相変化は固体相から液体相への変化を含む。いくつかの実施態様において、
固体相から液体相への相変化は粒子から治療薬を放出させる。いくつかの実施態様におい
て、粒子からの治療薬の放出は制御放出を含む。
いくつかの実施態様において、標的は、細胞標的化ペプチド、細胞透過性ペプチド、イ
ンテグリン受容体ペプチド（ＧＲＧＤＳＰ）、メラノサイト刺激ホルモン、血管作動性腸
管ペプチド、抗Ｈｅｒ２マウス抗体、ビタミンからなる群から選択される。
本開示の主題の方法に関して、任意の動物対象物を処置することができる。本明細書に
用いられる用語「対象物（subject）」は、任意の脊椎動物種を指す。本願に請求される
主題の方法は、温血脊椎動物の診断に特に有用である。したがって、本願に請求される主
題の方法は哺乳動物に係わる。いくつかの実施態様において、人間などの哺乳動物、並び
に絶滅の危機のある重要な哺乳動物（シベリア虎など）、人間にとって経済的に重要な動
物（人間が消費するために農園で飼育される動物）及び／又は人間にとって社会的に重要
な動物（ペットとして、又は動物園で保護される動物）、例えば、人間以外の食肉動物（
猫及び犬など）、豚（若豚、成豚、野豚）、反芻動物（畜牛、雄牛、羊、キリン、鹿、山
羊、バイソン、ラクダなど）、及び馬などの診断及び／又は治療が提供される。また、家
畜化した豚（豚及び雄豚）、反芻動物、馬、家禽等を非制限的に含む家畜の診断及び／又
は治療が提供される。
以下の参考文献はその全体を参照して本明細書に組み込まれている。DeSimoneらの公開
国際ＰＣＴ出願第ＷＯ２００４０８１６６６号、Dunnらの米国特許第６，５２８，０８０
号、Arndtらの米国特許第６，５９２，５７９号、Jordanの公開国際ＰＣＴ出願第ＷＯ０
０６６１９２号、Hilger, I．らの論文、Raiology, 570-575 (2001)、Mornet, S.らの論
文、J. Mat. Chem., 2161-2175 (2004)、Berry, C. C.らの論文、J. Phys. D: Applied P
hysics 36, R198-R206 (2003)、Babincova, M.らの論文、Bioelectrochemistry 55, 17-1
9 (2002)、Wolf, S. A.らの論文、Science 16, 1488-1495 (2001)、Sun, S.らの論文、Sc
ience 287, 1989-1992 (2000)、Hallahanの米国特許第６，１５９，４４３号、Hallahan
らの公開ＰＣＴ出願第ＷＯ０３／０６６０６６号。
ＸＩＩ．天然及び合成構造のパターン形成方法
いくつかの実施態様において、本開示の主題は、天然構造、単分子、又は自己集合構造
から表面及び型を生成するための方法及びプロセス、及びプロセスによる生成物を説明す
る。したがって、いくつかの実施態様において、本開示の主題は、天然構造、単分子、及
び／又は自己集合構造をパターン形成する方法を説明する。いくつかの実施態様において
、方法は、天然構造、単分子、及び／又は自己集合構造の複製をさらに含む。いくつかの
実施態様において、方法は、天然構造、単分子、及び／又は自己集合構造の官能性の複製
をさらに含む。
さらに詳細には、いくつかの実施態様において、方法は、天然構造、単分子、及び／又
は自己集合構造の刻印又は型取りをさらに含む。いくつかの実施態様において、刻印又は
型は低表面エネルギーポリマーの前駆体で取られる。いくつかの実施態様において、低表
面エネルギーポリマーの前駆体はパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）官能性終端ジア
クリレートを含む。いくつかの実施態様において、天然構造、単分子、及び／又は自己集
合構造は、酵素、ウイルス、抗体、ミセル、組織表面からなる群から選択される。
いくつかの実施態様において、刻印又は型は、天然構造、単分子、及び／又は自己集合
構造の形状を分離対象物又は表面に複製するのに使用される。いくつかの実施態様におい
て、非湿潤性インプリントリソグラフィー法は形状を成形された部分又は表面へ付与する
のに用いられる。いくつかの実施態様において、このプロセスによって製造された成形部
分又は表面は、薬物送達、医療装置、被覆、触媒、又はそれらが誘導された天然構造の模
倣を非制限的に含む多くの用途に用いることができる。いくつかの実施態様において、天
然構造は、生物学的組織を含む。いくつかの実施態様において、生物学的組織は、心臓な
どの身体臓器からの組織を含む。いくつかの実施態様において、生物学的組織は管及び骨
を含む。いくつかの実施態様において、生物学的組織は腱又は軟骨を含む。例えば、いく
つかの実施態様において、本開示の主題は腱又は軟骨の修復のために表面をパターン形成
するために用いることができる。それらの修復は典型的にコラーゲン組織の使用が必要で
あり、これは死体からのもので、置き換えに使用するために機械加工しなければならない
。これらの置き換えの多くは、置き換えに必要な主要パターンを作ることができないので
、失敗する。本明細書に説明されるソフトリソグラフィー法はこの問題を緩和する。
いくつかの実施態様において、本開示の主題は幹細胞を用いる組織再生に適用すること
ができる。当技術分野に知られる大半の幹細胞手法は、それによって、肝臓、腎臓等など
の臓器の形状をとる、植え付けて成長させる細胞の分子パターンを必要とする。いくつか
の実施態様において、分子骨格は、移植治療の形で臓器の種を植えるために、鋳造され、
結晶として用いられる。いくつかの実施態様において、幹細胞及びナノ基板は死滅しつつ
ある組織、例えば、肝臓組織中に種が植えられ、成長と組織再生を促進する。いくつかの
実施態様において、型の中で複製すべき材料は、元々成形された材料に類似する又は同じ
材料を含む。いくつかの実施態様において、型の中で複製すべき材料は、元々成形された
材料と異なる及び／又は異なる特性を有する材料を含む。この手法は臓器移植の不足に対
処するために重要な役割を果たすことができよう。
いくつかの実施態様において、本開示の主題は、酵素、バクテリア、ウイルスの１つの
刻印を取るのに用いられる。いくつかの実施態様において、次いで、酵素、バクテリア、
ウイルスは、その中に複製されたその特定の酵素、バクテリア、ウイルスを想起させる形
状を有する個々の対象物中又は表面上に複製される。いくつかの実施態様において、型自
体が表面上に複製され、表面が固着した複製された型は酵素、バクテリア、又はウイルス
粒子の受容体部位として働く。いくつかの実施態様において、複製型は、触媒、診断セン
サー、治療薬、ワクチン等として有用である。いくつかの実施態様において、表面に付着
した複製型は新しい治療薬の発見を進めるために用いられる。
いくつかの実施態様において、巨大分子、例えば酵素、バクテリア、又はウイルスの成
形された「模倣物（mimics）」は、元の巨大分子、バクテリア、又はウイルスと同じ表面
形態を有する非自己複製物として働く。いくつかの実施態様において、成形された模倣物
は、その存在に対して生物学的応答、例えば、アレルギー性応答を行うために用いられ、
それによって抗体又は活性受容体を作る。いくつかの実施態様において、成形された模倣
物はワクチンとして機能する。いくつかの実施態様において、成形された模倣物の生物学
的に活性な形状の効能が表面修飾技術によって高められる。
ＸＩＩＩ．表面特性を成形生成物に付与するインプリントリソグラフィー型の表面の修飾
方法
いくつかの実施態様において、本開示の主題はインプリントリソグラフィー型の表面の
修飾方法を説明する。いくつかの実施態様において、方法は、成形された生成物に表面特
性を付与することをさらに含む。いくつかの実施態様において、成形された生成物は分離
成形生成物を含む。いくつかの実施態様において、分離成形生成物は非湿潤性インプリン
トリソグラフィー技術を用いて形成される。いくつかの実施態様において、成形された生
成物はコンタクトレンズ、医療装置等を含む。
さらに詳細には、耐溶媒性のある低表面エネルギーポリマー材料、さらに詳細にはＰＦ
ＰＥ型の表面は、表面修飾ステップによって修飾され、表面修飾ステップはプラズマ処理
、化学的処理、及び分子の吸着からなる群から選択される。いくつかの実施態様において
、表面修飾ステップ中に吸着される分子は高分子電解質、ポリ（ビニルアルコール）、ア
ルキルハロシラン、リガンドからなる群から選択される。いくつかの実施態様において、
表面処理された型から得られる構造、粒子、又は対象物は、型中の表面処理によって修飾
することができる。いくつかの実施態様において、修飾は、成形された生成物を含む分子
に、分子又は部分を予備配向することを含む。いくつかの実施態様において、分子又は部
分の予備配向は、成形生成物が他の環境に置かれるとき、成形生成物に、触媒性、濡れ可
能性、接着性、非粘着性、相互作用性、又は非相互作用性を含むある特性を付与する。い
くつかの実施態様において、それらの特性は、生物学的組織との相互作用を容易にし、又
は生物学的組織との相互作用を防止するために用いられる。本開示の主題の用途は、セン
サー、アレー、医学的移植、医学的診断、疾患検出、及び分離媒体を含む。
ＸＩＶ．物品の表面を薬品へ選択的に露出する方法
本明細書には、物品の表面を薬品へ選択的に露出する方法も開示される。いくつかの実
施態様において、方法は：
（ａ）物品の表面の第１部分を、物品の表面に共形接触するエラストマーマスクを含む
、マスキング系で遮蔽するステップと；
（ｂ）マスキング系で遮蔽された第１部分に薬品が添加されることを防止しながら、マ
スキング系内にパターン形成すべき薬品を物品の表面の第２部分に添加するステップとを
含む。
いくつかの実施態様において、エラストマーマスクは複数のチャンネルを含む。いくつ
かの実施態様において、チャンネルの各々は約１ミリメートル未満の断面寸法を有する。
いくつかの実施態様において、チャンネルの各々は約１ミクロン未満の断面寸法を有する
。いくつかの実施態様において、チャンネルの各々は約１００ｎｍ未満の断面寸法を有す
る。いくつかの実施態様において、チャンネルの各々は約１ｎｍ未満の断面寸法を有する
。いくつかの実施態様において、薬品はエラストマーマスクを２５％未満膨潤させる。
いくつかの実施態様において、薬品は有機エレクトロルミネセンス材料又はその前駆体
を含む。いくつかの実施態様において、方法は、薬品から有機エレクトロルミネセンス材
料を表面の第２部分に形成させ、有機エレクトロルミネセンス材料と電気回路の間に電気
的連通を確立することをさらに含む。
いくつかの実施態様において、薬品は液体を含み又は液体中で運ばれる。いくつかの実
施態様において、薬品は化学的蒸着の生成物を含む。いくつかの実施態様において、薬品
は気相からの堆積生成物を含む。いくつかの実施態様において、薬品はｅビーム堆積、蒸
着、又はスパッタの生成物を含む。いくつかの実施態様において、薬品は、電気化学的堆
積生成物を含む。いくつかの実施態様において、薬品は、無電解堆積生成物を含む。いく
つかの実施態様において、薬品は、流体前駆体から加えられる。いくつかの実施態様にお
いて、薬品は、無機化合物の溶液又は懸濁液を含む。いくつかの実施態様において、無機
化合物は、物品表面の第２部分上に固化する。
いくつかの実施態様において、液体前駆体は、流体担体中の粒子懸濁液を含む。いくつ
かの実施態様において、方法は、流体担体を散逸させ、それによって物品表面の第１領域
に粒子を堆積させることをさらに含む。いくつかの実施態様において、流体前駆体は流体
担体中に化学活性薬品を含む。いくつかの実施態様において、方法は、流体担体を散逸さ
せ、それによって物品表面の第１領域に化学活性薬品を堆積させることをさらに含む。
いくつかの実施態様において、化学活性薬品はポリマー前駆体を含む。いくつかの実施
態様において、方法は、ポリマー前駆体からポリマー物品を形成することをさらに含む。
いくつかの実施態様において、化学活性薬品は材料の堆積を促進することのできる薬品を
含む。いくつかの実施態様において、化学活性薬品はエッチング薬品を含む。いくつかの
実施態様において、方法は、物品の表面の第２部分をエッチングすることをさらに含む。
いくつかの実施態様において、方法は、物品表面の第２部分に接着した薬品を残して、物
品表面の第１部分からマスキング系のエラストマーマスクを除去することをさらに含む。
ＸＶ．加工膜の形成方法
また、本開示の主題は、加工膜の形成方法も説明する。いくつかの実施態様において、
パターン形成された非湿潤性テンプレートは、ＰＦＰＥなどの第１液体材料をパターン基
板に接触させ、第１液体材料を、例えば、パターン形成された非湿潤性テンプレートを形
成するＵＶ光への露出で硬化させることによって処理して形成される。パターン基板は、
パターン形成された非湿潤性テンプレートが複数の押し出し成形形状を含む、ように、特
定の形状に構成された複数の凹み又は空洞を含む。パターン形成された非湿潤性テンプレ
ートは第２の液体材料、例えば光硬化可能な樹脂と接触する。次いで、パターン形成され
た非湿潤性テンプレートに力が加えられて、過剰量の第２液体材料又は「スカム層」を除
去する。次いで、第２液体材料は、例えば、ＵＶ光に露出して硬化することによって処理
され、複数の形状及び特定サイズの孔を含む、相互接続構造を形成する。次いで、相互接
続構造は非湿潤性テンプレートから除去される。いくつかの実施態様において、相互接続
構造は分離のための膜として用いられる。
ＸＶＩ．プロセス及びプロセスによる生成物の検査方法
本明細書に説明される対象物／構造／粒子は、形状、配置、及び効用の正確さのために
検査することが重要である。それらの検査は、修正作業の実施、又は欠陥の除去又は低減
を可能にする。それらの検査に有用な手法及び監視装置の範囲は；空気圧と流れを用いて
寸法的な特性を測定し又は区別する空気圧計；機械又は部品の釣り合いを動的に測定及び
／又は補正するバランシングマシン及び系；生物体とその生命プロセスを研究するために
典型的に使用される生物学顕微鏡；内径の寸法測定又は評価のために設計された孔及びＩ
Ｄ計；孔、内腔、空洞等の内部検査のために硬質又は柔軟性光管を備える検査工具である
孔顕微鏡；内部、外部、深さ、又は段差測定のために、典型的に正確な滑り動を用い、そ
のいくつかは寸法の比較又は移動に用いられるキャリパー；プローブ構造内に様々な測定
系を用いて、物理的測定値を電気信号に変換する変換器であるＣＭＭプローブ；例えば、
色彩、光沢、曇り、及び透明性を含む、塗料及び被覆の特性を測定するために典型的に用
いられる色彩及び外観測定器；コントラスト、トゥルーカラー、又は半透明指標によって
物品を登録し、色彩モデルの１つ、最も通常ＲＧＢモデル（赤、緑、青）に基づく色彩セ
ンサー；測定プローブを動かして作業片表面の点の座標を求める機械的な系である座標測
定機械；孔、空洞、又は他の構成要素の形状の深さを測定するために使用される深さ計；
デジタル技術を用いて拡大像を表示するデジタル／ビデオ顕微鏡；検査計及び線形ものさ
し、又は機械工具上の回転エンコーダーからの位置及び寸法読み取りを専門に表示するデ
ジタル読み取り装置；壁の厚さ、深さ、高さ、長さ、Ｉ．Ｄ、Ｏ．Ｄ．テーパー、又は内
腔などの製品又は構成要素の寸法及び形状特性の量的な測定値を提供する寸法計及び装置
；対象物の二次元又は三次元情報を集め、広範囲の構成及び技術が入手可能である寸法及
びプロファイルスキャナー；試験片の「像形成」のために光の替りに電子の焦点ビームを
用い、その構造及び組成物に関する情報を得る電子顕微鏡；孔、内腔、及び空洞の内部検
査用の柔軟性光管を備える検査工具であるファイバースコープ；比較計器に基づいて特定
の特徴を入手するために設計され、角度計器、ボール計器、中心計器、ドリルサイズ計器
、フィーラー計器、フィレット計器、ギア刃計器、計器又はシムストック、パイプ計器、
半径計器、ネジ又はネジピッチ計器、テーパー計器、管計器、米国標準計器（シート／プ
レート）溶接計器、及びワイヤ計器を含む固定計器；丸さ、角度、矩形度、直線度、平坦
度、振れ、テーパー、及び同心度などの因子を検査するために用いられる特殊／形状計器
；計器メーカーの精密な公差グレードに製造された、固定及び比較計器を較正し、確認し
、設定するための計器ブロック；構成要素又は製品形状の高さを測定するために用いられ
る高さ計器；精密スピンドル又はプローブの線形動きが増幅される場所を測定する表示器
及び比較測定器；手工具を含む、レイアウト及び標識ツール、寸法測定、標識、配置のた
めの消耗品及び付属品、又はスクライブ、転写パンチ、ディバイダー、及びレイアウト流
体などの他の機械工場用途などの検査及び計器付属品；波長に関する距離の測定及び特定
の光源の波長を求めるために用いられる干渉計；レーザー技術を用いて極めて小さな距離
を測定するレーザーマイクロメーター；地表に対する表面の傾きを測定する機械的又は電
気的な工具である水準器；回転する又は動いている部品及び機械構成要素の配向に用いら
れる機械配向装置；レンズ系によって製品又は部品の詳細を拡大するために用いられる検
査デバイスである拡大器；他の計器を較正するために寸法標準を提供する親及び設定計器
；工具の特性を測定するために工具製造者によって用いられ、しばしば広範囲の視野と一
緒に、より明るく鋭い像を可能にする低拡大率を有する寸法計測に用いられる測定顕微鏡
；冶金学的検査に用いられる冶金顕微鏡；Ｃ形状の鋼製フレームに搭載されたグラウンド
スピンドルとアンビルからなる精密寸法計器であるマイクロメーター（非接触式レーザー
マイクロメーターも可能である）；小さな対象物の拡大像を生成することのできる装置で
ある顕微鏡（すべての種類）；電磁スペクトルの可視域又は近可視域部分を用いる光学／
光顕微鏡；部品の拡大された像又はプロファイルをスクリーンに投影して、標準のオーバ
ーレイプロファイル又は尺度と比較する装置である光学比較測定器；規定された公差と比
較して、孔及び溝寸法又は位置の「合／否」を評価するために用いられるプラグ／ピン計
器；部品又は組み立て品の２つの表面間の角度を測定する分度器及び角度計器；ピン、シ
ャフト、又はネジ付きスタッドの規定寸法公差又は特性を比較して「合／否」を評価する
ために用いられるリング計器；長さ測定に用いられ、ＯＥＭ用途においてデジタル又は電
子線形ものさしがしばし用いられる、平坦な段階的な尺度であるものさし又は尺度；特定
の直径又は厚さ測定を精密且つ正確に頻繁に繰り返さなければならない場合の製造設定に
用いられるスナップ計器；冶金、宝石を含む、特定の用途に用いられ、又はその機能を果
たすために音波又はマイクロ波などの特定の技術を用いる特別な顕微鏡；部品又は組み立
て品の２つの表面が直角であるかどうかを示すために用いられる矩形；プロファイル計、
ＳＰＭ、ＣＭＭ、計器及び寸法スキャナーと一緒に、表面を探査するために用いられる細
い棒状幹と接触先端又は接触点である、スタイラス、プローブ、及びカンチレバー；サン
プルを横断する機械的なスタイラスによって、又は非接触法によって、表面プロファイル
、粗さ、波うち、及び他の仕上げ因子を測定する表面プロファイル計；ネジのサイズ、ピ
ッチ、又は他の因子を測定するための寸法測定器であるネジ計器；穴の内部、内腔、又は
空洞からの像を捕える検査工具であるビデオスコープを含む。
以下の実施例は、当業者に本開示の主題の代表的実施態様を実施するための案内を提供
するために含んだ。本開示及び当業者の通常の水準から見て、当業者であれば、以下の実
施例が提示を目的とするだけであり、本開示の主題の範囲から逸脱することなく多くの変
更、修正、及び代替を加えることが可能であることを理解するであろう。
（実施例１）
（光硬化可能なパーフルオロポリエーテルの合成及び硬化の代表的な手順）
いくつかの実施態様において、本開示の主題のＰＦＰＥ材料の合成及び硬化は、Rollan
d, J. P.らの論文、J. Am. Chem. Soc.、2004、126、2322-2323に記述された方法を用い
て行われる。概略には、この方法は市場で入手可能なＰＦＰＥジオール（Ｍｎ＝３８００
ｇ／モル）のイソシアナトエチルメタクリレートでのメタクリレート官能化を含む。続く
材料の光硬化は、１重量％の２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンと混合し
、ＵＶ照射（λ＝３６５ｎｍ）への露出によって達成される。
さらに詳細には、典型的なパーフルオロポリエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ Ｄ
ＭＡ）の調製において、ポリ（テトラフルオロエチレンオキシド−コ−ジフルオロメチレ
ンオキシド）α、ωジオール（ＺＤＯＬ，平均Ｍｎ＝約３，８００ｇ／モル、９５％、Al
drich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin, United States of America）（５．７
２２７ｇ、１．５ミリモル）を乾燥した５０ｍＬの丸底フラスコに加え、アルゴンで１５
分間パージした。次いで、２−イソシアナトエチルメタクリレート（ＥＩＭ、９９％、Al
drich）（０．４３ｍＬ、３．０ミリモル）を注射筒によって１，１，２−トリクロロト
リフルオロエタン（Ｆｒｅｏｎ１１３ ９９％、Aldrich）（２ｍＬ）及びジブチル錫ジ
アセテート（ＤＢＴＤＡ、９９％、Aldrich）（５０μＬ）と一緒に加えた。溶液をオイ
ル浴に浸漬し、５０℃で２４時間攪拌した。次いで、溶液をクロマトグラフカラム（アル
ミナ、Ｆｒｅｏｎ１１３、２×５ｃｍ）に通した。溶媒の蒸発によって透明な無色の粘度
の高いオイルが生成し、これは０．２２μｍのポリエーテルスルホンフィルターを通すこ
とによってさらに精製した。
ＰＦＰＥ ＤＭＡの典型的な硬化において、１重量％の２，２−ジメトキシ−２−フェ
ニルアセトフェノン（ＤＭＰＡ、９９％、Aldrich）、（０．０５ｇ、２．０ミリモル）
を２ｍＬのＦｒｅｏｎ１１３と一緒に、透明な溶液が形成されるまでＰＦＰＥ ＤＭＡ（
５ｇ、１．２ミリモル）に加えた。溶媒の除去後、曇った高粘度のオイルを０．２２μｍ
のポリエーテルスルホンフィルターに通し、ＰＦＰＥ ＤＭＡ中に分散しなかったＤＭＰ
Ａの全てを除去した。次いで、濾過したＰＦＰＥ ＤＭＡを窒素パージしながら１０分間
ＵＶ光源（Electro-lite Corporation, Danbury, Connecticut, United States of Ameri
ca, UV curing chanmer model no. 81432-ELC-500, λ＝３６５ｎｍ）で照射した。これ
は、透明なわずかに黄色のゴム状材料をもたらした。
（実施例２）
（ＰＦＰＥ ＤＭＡ装置の代表的作製）
いくつかの実施態様において、Rolland, J. P.らの論文、J. Am. Chem. Soc.、2004、1
26、2322-2323に記述された方法に従ってスタンプなどのＰＦＰＥ ＤＭＡ装置を作製し
た。概略には、ＤＭＰＡなどの光開始剤を含むＰＦＰＥ ＤＭＡを所望のフォトレジスト
パターンを含む、Ｓｉウェハ上に２０μｍの厚さにスピンコート（８００ｒｐｍ）した。
次いで、このコーティングしたウェハをＵＶ硬化室に置き、６秒間照射した。別途、所望
のフォトレジストパターンを含む、Ｓｉウェハを取り囲む型中に、感光剤を含む、ＰＦＰ
Ｅ ＤＭＡを注ぐことによって、材料の厚い層（約５ｍｍ）を製造した。このウェハをＵ
Ｖ光で１分間照射した。これに続いて、厚い層を除去した。２つの層のパターンが正確に
配向されるように厚い層を注意深く薄い層の頂部に置き、次いで装置全体を１０分間照射
した。完了後、両方の層を互いに接着させたまま、装置全体をＳｉウェハから剥離した。
（実施例３）
（非湿潤性インプリントリソグラフィーを用いる分離粒子の作製）
３．１ ２００ｎｍ台形ＰＥＧ粒子の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を２
００ｎｍの台形形状にパターン形成したシリコン基板上に注ぐ（図１３参照）ことによっ
て生成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領
域に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出
される。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途
、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）ジアクリレート（ｎ＝９）を１重量％の光開始
剤、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合する。平坦で均一な、非湿潤性
表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で洗浄されたシリ
コンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオクチル）シランで
デシケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理して生成される。これに続いて、次いで
、５０μＬのＰＥＧジアクリレートを処理されたシリコンウェハ上に配置し、その上にパ
ターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、少しの圧力を
加えて過剰のＰＥＧ−ジアクリレートを押し出す。次いで、装置全体を窒素パージの下Ｕ
Ｖ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出する。ＰＦＰＥ型及び処理されたシリコンウェハ
を分離した後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて粒子が観察される（図１４参照）。
３．２ ５００ｎｍの円錐ＰＥＧ粒子の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含む、ＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を
５００ｎｍの円錐形状にパターン形成したシリコーン基板上に注ぐ（図１２参照）ことに
よって生成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望
の領域に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間
露出される。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。
別途、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）ジアクリレート（ｎ＝９）を１重量％の光
開始剤、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合する。平坦で均一な、非湿
潤性表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で洗浄された
シリコンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオクチル）シラ
ンでデシケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理して生成される。これに続いて、処
理されたシリコンウェハ上に５０μＬのＰＥＧジアクリレートを配置し、その上にパター
ン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、少しの圧力を加え
て過剰のＰＥＧ−ジアクリレートを押し出す。次いで、装置全体を窒素パージの下ＵＶ光
（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出する。ＰＦＰＥ型及び処理されたシリコンウェハを分
離した後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて粒子が観察される（図１５参照）。
３．３ ３μｍ矢形状ＰＥＧ粒子の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を３
μｍの矢形状にパターン形成したシリコーン基板上に注ぐ（図１１参照）ことによって生
成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に
拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出され
る。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、ポ
リ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）ジアクリレート（ｎ＝９）を１重量％の光開始剤、
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合する。平坦で均一な、非湿潤性表面
は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で洗浄されたシリコン
ウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオクチル）シランでデシ
ケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理して生成される。これに続いて、処理された
シリコンウェハ上に５０μＬのＰＥＧジアクリレートを配置し、その上にパターン形成さ
れたＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、少しの圧力を加えて過剰の
ＰＥＧ−ジアクリレートを押し出す。次いで、装置全体を窒素パージの下ＵＶ光（λ＝３
６５ｎｍ）に１０分間露出する。ＰＦＰＥ型及び処理されたシリコンウェハを分離した後
、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて粒子が観察される（図１６参照）。
３．４ ２００ｎｍ×７５０ｎｍ×２５０ｎｍの矩形ＰＥＧ粒子の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を２
００ｎｍ×７５０ｎｍ×２５０ｎｍの矩形形状にパターン形成したシリコン基板上に注ぐ
ことによって生成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡ
を所望の領域に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１
０分間露出される。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り
外す。別途、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）ジアクリレート（ｎ＝９）を１重量
％の光開始剤、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合する。平坦で均一な
、非湿潤性表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で洗浄
されたシリコンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオクチル
）シランでデシケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理して生成される。これに続い
て、次いで、処理されたシリコンウェハ上に５０μＬのＰＥＧジアクリレートを配置し、
その上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、少
しの圧力を加えて過剰のＰＥＧ−ジアクリレートを押し出す。次いで、装置全体を窒素パ
ージの下ＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出する。ＰＦＰＥ型及び処理されたシリ
コンウェハを分離した後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて粒子が観察される（図１７
参照）。
３．５ ２００ｎｍの台形のトリメチロプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）粒子の
作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を２
００ｎｍの台形形状にパターン形成したシリコン基板上に注ぐ（図１３参照）ことによっ
て生成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領
域に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出
される。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途
、ＴＭＰＴＡを１重量％の光開始剤、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混
合する。平坦で均一な非湿潤性表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化
水素水溶液）で洗浄されたシリコンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パ
ーフルオロオクチル）シランでデシケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理して生成
される。これに続いて、処理されたシリコンウェハ上に５０μＬのＴＭＰＴＡを配置し、
その上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、少
しの圧力を加えて過剰のＴＭＰＴＡを押し出す。次いで、装置全体を窒素パージの下ＵＶ
光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出する。ＰＦＰＥ型及び処理されたシリコンウェハを
分離した後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて粒子が観察される（図１８参照）。
３．６ ５００ｎｍの円錐のトリメチロプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）粒子の
作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を５
００ｎｍの円錐にパターン形成したシリコン基板上に注ぐ（図１２参照）ことによって生
成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に
拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出され
る。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、Ｔ
ＭＰＴＡを１重量％の光開始剤、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合す
る。平坦で均一な非湿潤性表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素
水溶液）で洗浄されたシリコンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフ
ルオロオクチル）シランでデシケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理して生成され
る。これに続いて、処理されたシリコンウェハ上に５０μＬのＴＭＰＴＡを配置し、その
上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、少しの
圧力を加えて過剰のＴＭＰＴＡを押し出す。次いで、装置全体を窒素パージの下ＵＶ光（
λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出する。ＰＦＰＥ型及び処理されたシリコンウェハを分離
した後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて粒子が観察される（図１９参照）。さらに、
図２０は、ＴＭＰＴＡの５００ｎｍの分離円錐粒子の走査電子顕微鏡写真を示し、これら
は本明細書に説明される非湿潤性インプリントリソグラフィー法の実施態様を用いて印刷
され、ドクターブレードを用いて機械的に採取したものである。そのようにして粒子を採
取できることは、結論として「スカム層」がないことを証明する。
３．７ ３μｍの矢形状ＴＭＰＴＡ粒子の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を３
μｍの矢形状にパターン形成したシリコーン基板上に注ぐ（図１１参照）ことによって生
成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に
拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出され
る。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、Ｔ
ＭＰＴＡを１重量％の光開始剤、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合す
る。平坦で均一な、非湿潤性表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水
素水溶液）で洗浄されたシリコンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パー
フルオロオクチル）シランでデシケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理して生成さ
れる。これに続いて、処理されたシリコンウェハ上に５０μＬのＴＭＰＴＡを配置し、そ
の上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、少し
の圧力を加えて過剰のＴＭＰＴＡを押し出す。次いで、装置全体を窒素パージの下ＵＶ光
（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出する。ＰＦＰＥ型及び処理されたシリコンウェハを分
離した後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて粒子が観察される。
３．８ ２００ｎｍの台形のポリ（乳酸）（ＰＬＡ）粒子の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を２
００ｎｍの円錐にパターン形成したシリコン基板上に注ぐ（図１３参照）ことによって生
成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に
拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出され
る。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコーン母型から取り外す。別途、
１グラムの（３Ｓ）−シス−３，６−ジメチル−１，４−ジオキサン−２，５−ジオン（
ＬＡ）をその溶融温度（９２℃）を超えて１１０℃まで加熱し、約２０μＬのオクタン酸
第一錫触媒／開始剤を液体モノマーに加える。平坦で均一な、非湿潤性表面は、「ピラニ
ア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で洗浄されたシリコンウェハを、ト
リクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオクチル）シランでデシケーター中２
０分間の蒸着堆積によって処理して生成される。これに続いて、１１０℃に予備加熱され
た処理されたシリコンウェハ上に触媒を含む、５０μＬの溶融ＬＡを配置し、パターン形
成されたＰＦＰＥ型をその上に置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、少しの圧力を
加えて過剰のモノマーを押し出す。次いで、装置全体を１１０℃で１５時間炉中に置く。
室温まで冷却し、ＰＦＰＥ型と処理されたシリコンウェハを分離した後、走査電子顕微鏡
（ＳＥＭ）を用いて粒子が観察される（図２１参照）。さらに、図２２は、ポリ（乳酸）
（ＰＬＡ）の２００ｎｍの分離台形粒子の走査電子顕微鏡写真を示し、これらは本明細書
に説明される非湿潤性インプリントリソグラフィー法の実施態様を用いて印刷され、ドク
ターブレードを用いて機械的に採取したものである。そのようにして粒子を採取できるこ
とは、結論として「スカム層」がないことを証明する。
３．９ ３μｍの矢形状の（ＰＬＡ）粒子の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を３
μｍの矢形状にパターン形成したシリコン基板上に注ぐ（図１１参照）ことによって生成
される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に拘
束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出される
。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、１グ
ラムの（３Ｓ）−シス−３，６−ジメチル−１，４−ジオキサン−２，５−ジオン（ＬＡ
）をその溶融温度（９２℃）を超えて１１０℃まで加熱し、約２０μＬのオクタン酸第一
錫触媒／開始剤を液体モノマーに加える。平坦で均一な、非湿潤性表面は、「ピラニア」
溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で洗浄されたシリコンウェハを、トリク
ロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオクチル）シランでデシケーター中２０分
間の蒸着堆積によって処理して生成される。これに続いて、１１０℃に予備加熱された処
理されたシリコンウェハ上に触媒を含む、５０μＬの溶融ＬＡを配置し、パターン形成さ
れたＰＦＰＥ型をその上に置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、少しの圧力を加え
て過剰のモノマーを押し出す。次いで、装置全体を１１０℃で１５時間炉中に置く。室温
まで冷却し、ＰＦＰＥ型と処理されたシリコンウェハを分離した後、走査電子顕微鏡（Ｓ
ＥＭ）を用いて粒子が観察される（図２３参照）。
３．１０ ５００ｎｍの円錐形状（ＰＬＡ）粒子の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を５
００ｎｍの円錐形状にパターン形成したシリコーン基板上に注ぐ（図１２参照）ことによ
って生成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の
領域に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露
出される。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別
途、１グラムの（３Ｓ）−シス−３，６−ジメチル−１，４−ジオキサン−２，５−ジオ
ン（ＬＡ）をその溶融温度（９２℃）を超えて１１０℃まで加熱し、約２０μＬのオクタ
ン酸第一錫触媒／開始剤を液体モノマーに加える。平坦で均一な、非湿潤性表面は、「ピ
ラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で洗浄されたシリコンウェハを
、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオクチル）シランでデシケーター
中２０分間の蒸着堆積によって処理して生成される。これに続いて、次いで、１１０℃に
予備加熱された処理されたシリコンウェハ上に触媒を含む、５０μＬの溶融ＬＡを配置し
、パターン形成されたＰＦＰＥ型をその上に置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、
少しの圧力を加えて過剰のモノマーを押し出す。次いで、装置全体を１１０℃で１５時間
炉中に置く。室温まで冷却し、ＰＦＰＥ型と処理されたシリコンウェハを分離した後、走
査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて粒子が観察される（図２４参照）。
３．１１ ２００ｎｍの台形ポリ（ピロール）（Ｐｐｙ）粒子の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を２
００ｎｍの台形にパターン形成したシリコン基板上に注ぐ（図１３参照）ことによって生
成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に
拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出され
る。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。平坦で均
一な、非湿潤性表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で
洗浄されたシリコンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオク
チル）シランでデシケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理して生成される。別途、
１：１のテトラヒドロフラン：ピロールｖ：ｖ溶液５０μＬを７０％の過塩素酸（水性）
５０μＬに加える。透明で均一な褐色溶液が急速に形成し、１５分間で黒色の固体ポリピ
ロールに進展する。この透明で褐色の溶液（重合を完了する前に）の液滴を処理されたシ
リコンウェハ上及びスタンピング装置の中に配置し、圧力を加えて過剰の溶液を除去する
。次いで、装置全体を真空炉に１５時間置いてＴＨＦと水を除去する。真空を解除し、Ｐ
ＦＰＥ型と処理されたシリコンウェハを分離した後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて
粒子が観察される（図２５参照）。
３．１２ ３μｍの矢形状（Ｐｐｙ）粒子の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含む、ＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を
３μｍの矢形状にパターン形成したシリコン基板上に注ぐ（図１１参照）ことによって生
成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に
拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出され
る。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。平坦で均
一な、非湿潤性表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で
洗浄されたシリコンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオク
チル）シランでデシケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理して生成される。別途、
１：１のテトラヒドロフラン：ピロールｖ：ｖ溶液５０μＬを７０％の過塩素酸（水性）
５０μＬに加える。透明で均一な褐色溶液が急速に形成し、１５分間で黒色の固体ポリピ
ロールに進展する。この透明で褐色の溶液（重合を完了する前に）の液滴を処理されたシ
リコンウェハ上及びスタンピング装置の中に配置し、圧力を加えて過剰の溶液を除去する
。次いで、装置全体を真空炉に１５時間置いてＴＨＦと水を除去する。真空を解除し、Ｐ
ＦＰＥ型と処理されたシリコンウェハを分離した後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて
粒子が観察される（図２６参照）。
３．１３ ５００ｎｍの円錐（Ｐｐｙ）粒子の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を５
００ｎｍの円錐形にパターン形成したシリコン基板上に注ぐ（図１２参照）ことによって
生成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域
に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出さ
れる。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。平坦で
均一な、非湿潤性表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）
で洗浄されたシリコンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオ
クチル）シランでデシケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理して生成される。別途
、１：１のテトラヒドロフラン：ピロールｖ：ｖ溶液５０μＬを７０％の過塩素酸（水性
）５０μＬに加える。透明で均一な褐色溶液が急速に形成し、１５分間で黒色の固体ポリ
ピロールに進展する。この透明で褐色の溶液（重合を完了する前に）の液滴を処理された
シリコンウェハ上及びスタンピング装置の中に配置し、圧力を加えて過剰の溶液を除去す
る。次いで、装置全体を真空炉に１５時間置いてＴＨＦと水を除去する。真空を解除し、
ＰＦＰＥ型と処理されたシリコンウェハを分離した後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用い
て粒子が観察される（図２７参照）。
３．１４ ２００ｎｍの台形ＰＥＧ粒子内部への蛍光標識を付けたＤＮＡの封入
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を２
００ｎｍの台形にパターン形成したシリコン基板上に注ぐことによって生成される（図１
３参照）。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に
拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出され
る。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、ポ
リ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）ジアクリレート（ｎ＝９）を１重量％の光開始剤、
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合する。２０μＬの水と２０μＬのＰ
ＥＧジアクリレートモノマーを、蛍光染料ＣＹ−３で標識を付けた８ナノモルの２４ｂｐ
ＤＮＡオリゴヌクレオチドに加える。平坦で均一な、非湿潤性表面は、「ピラニア」溶液
（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で洗浄されたシリコンウェハを、トリクロロ
（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオクチル）シランでデシケーター中２０分間の
蒸着堆積によって処理して生成される。これに続いて、処理されたシリコンウェハ上に５
０μＬのＰＥＧジアクリレート溶液を配置し、その上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を
置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、少しの圧力を加えて過剰のＰＥＧジアクリレ
ート溶液を押し出す。次いで、装置全体を窒素パージの下ＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１
０分間露出する。ＰＦＰＥ型及び処理されたシリコンウェハを分離した後、走査電子顕微
鏡を用いて粒子が観察される（図２８参照）。さらに、図２８Ａは、ＣＹ−３で標識を付
けた２４量体のＤＮＡストランドを含む、２００ｎｍの台形ＰＥＧナノ粒子の蛍光共焦顕
微鏡写真を示す。図２８Ｂは、蛍光標識を付けたＤＮＡを含む、ＰＥＧジアクリレートの
２００ｎｍの分離台形粒子の光学顕微鏡写真である。図２８Ｃは、図２８Ａと図２８Ｂに
提供された像の重ね合わせであり、各粒子がＤＮＡを含む、ことを示す。
３．１５ ５００ｎｍの円錐ＰＥＧ粒子内部への磁性ナノ粒子の封入
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を５
００ｎｍの円錐にパターン形成したシリコン基板上に注ぐことによって生成される（図１
２参照）。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に
拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出され
る。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。平坦で均
一な、非湿潤性表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で
洗浄されたシリコンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオク
チル）シランでデシケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理して生成される。別途、
クエン酸塩でキャップした磁性ナノ粒子を、塩化第二鉄（１Ｍ水溶液４０ｍＬ）とアンモ
ニアに加えられた（０．７Ｍ水溶液５００ｍＬ）塩化第一鉄（２Ｍ水性塩酸溶液１０ｍＬ
）の反応によって合成する。得られる沈殿物を遠心分離によって収集し、次いで２Ｍ過塩
素酸中で攪拌する。最終的な固体を遠心分離によって収集する。これらの過塩素酸で安定
化したナノ粒子０．２９０ｇを５０ｍＬの水に懸濁させ、攪拌しながら９０℃まで加熱す
る。次に、クエン酸ナトリウム０．１０６ｇを加える。溶液を９０℃で３０分間攪拌して
、クエン酸塩で安定化した酸化鉄ナノ粒子の水溶液を生成する。この溶液の５０μＬをマ
イクロ管中のＰＥＧジアクリレート溶液５０μＬに加える。このマイクロ管を１０秒間渦
流させる。これに続いて、次いで、５０μＬのこのＰＥＧジアクリレート／粒子溶液を処
理されたシリコンウェハ上に配置し、その上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次
いで、基板は成形装置中に置かれ、少しの圧力を加えて過剰のＰＥＧジアクリレート／粒
子溶液を押し出す。次いで、装置全体を窒素パージの下ＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０
分間露出する。ＰＦＰＥ型及び処理されたシリコンウェハを分離した後、光学顕微鏡を用
いて、ナノ粒子含有ＰＥＧジアクリレート粒子が観察される。
３．１６ 「二重スタンピング」を用いるガラス基板上の分離粒子の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を２
００ｎｍの台形にパターン形成したシリコン基板上に注ぐことによって生成される（図１
３参照）。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に
拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出され
る。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、ポ
リ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）ジアクリレート（ｎ＝９）を１重量％の光開始剤、
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合する。平坦で均一な、非湿潤性表面
は、パターン形成されたＰＦＰＥ−ＤＭＡ型の生成について概説した手順に従って、ガラ
ススライド上にＰＦＰＥ−ＤＭＡの膜を光硬化することによって生成する。５０μＬのＰ
ＥＧジアクリレート／光開始剤溶液をＰＦＰＥ−ＤＭＡ型と平坦なＰＦＰＥ−ＤＭＡ表面
の間に押圧し、圧力を加えて過剰のＰＥＧジアクリレートモノマーを絞り出す。次いで、
ＰＦＰＥ−ＤＭＡ型を平坦なＰＦＰＥ−ＤＭＡ表面から取り外し、清浄な顕微鏡ガラスス
ライドに対して押し付け、窒素パージの下ＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出する
。室温まで冷却し、ＰＦＰＥ型と顕微鏡ガラススライドを分離した後、走査顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）を用いて、粒子が観察される（図２９参照）。
実施例３．１７ ＰＥＧジアクリレートナノ粒子中へのウイルスの封入
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を２
００ｎｍの台形にパターン形成したシリコーン基板上に注ぐことによって生成される（図
１３参照）。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域
に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出さ
れる。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、
ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）ジアクリレート（ｎ＝９）を１重量％の光開始剤
、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合する。蛍光標識を付けた、又は標
識を付けないアデノウイルス又はアデノ関連ウイルス懸濁液をこのＰＥＧジアクリレート
モノマー溶液に加え、完全に混合する。平坦で均一な、非湿潤性表面は、「ピラニア」溶
液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で洗浄されたシリコンウェハを、トリクロ
ロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオクチル）シランでデシケーター中２０分間
の蒸着堆積によって処理して生成される。これに続いて、処理されたシリコンウェハ上に
５０μＬのＰＥＧジアクリレート／ウイルス溶液を配置し、その上にパターン形成された
ＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、少しの圧力を加えて過剰のＰＥ
Ｇ−ジアクリレート溶液を押し出す。次いで、装置全体を窒素パージの下ＵＶ光（λ＝３
６５ｎｍ）に１０分間露出する。ＰＦＰＥ型と処理されたシリコンウェハを分離した後、
走査電子顕微鏡、又は蛍光標識付きウイルスの場合は共焦蛍光顕微鏡を用いてウイルス含
有粒子が観察される。
実施例３．１８ ＰＥＧジアクリレートナノ粒子中へのタンパク質の封入
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を２
００ｎｍの台形にパターン形成したシリコン基板上に注ぐことによって生成される（図１
３参照）。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に
拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出され
る。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、ポ
リ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）ジアクリレート（ｎ＝９）を１重量％の光開始剤、
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合する。蛍光標識を付けた、又は標識
を付けないタンパク質溶液をこのＰＥＧジアクリレートモノマー溶液に加え、完全に混合
する。平坦で均一な、非湿潤性表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化
水素水溶液）で洗浄されたシリコンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パ
ーフルオロオクチル）シランでデシケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理して生成
される。これに続いて、次いで、処理されたシリコンウェハ上に５０μＬのＰＥＧジアク
リレート／ウイルス溶液を配置し、その上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次い
で、基板は成形装置中に置かれ、少しの圧力を加えて過剰のＰＥＧ−ジアクリレート溶液
を押し出す。次いで、装置全体を窒素パージの下ＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露
出する。ＰＦＰＥ型と処理されたシリコンウェハを分離した後、従来の分析方法、又は蛍
光標識付きタンパク質の場合は共焦蛍光顕微鏡を用いてタンパク質含有粒子が観察される
。
実施例３．１９ ２００ｎｍのチタニア粒子の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を２
００ｎｍの台形にパターン形成したシリコーン基板上に注ぐことによって生成される（図
１３参照）。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域
に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出さ
れる。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、
１ｇのＰｌｕｒｏｎｉｃ Ｐ１２３を１２ｇの無水エタノールに溶解する。この溶液を２
．７ｍＬの濃厚塩酸と３．８８ｍＬのチタン（ＩＶ）エトキシドの溶液に加える。平坦で
均一な非湿潤性表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で
洗浄されたシリコンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオク
チル）シランでデシケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理して生成される。これに
続いて、次いで、処理されたシリコンウェハ上に５０μＬのゾル・ゲル溶液を配置し、そ
の上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、少し
の圧力を加えて過剰のゾル・ゲル前駆体を押し出す。次いで、ゾル・ゲル前駆体が固化す
るまで装置全体を静置する。ＰＦＰＥ型と処理されたシリコンウェハを分離した後、走査
電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて粒子が観察される。
実施例３．２０ ２００ｎｍのシリカ粒子の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を２
００ｎｍの台形にパターン形成したシリコーン基板上に注ぐことによって生成される（図
１３参照）。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域
に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出さ
れる。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、
２ｇのＰｌｕｒｏｎｉｃ Ｐ１２３を３０ｇの水に溶解し、３５℃で攪拌しながら２Ｍの
ＨＣｌを１２０ｇ加える。この溶液に、３５℃で２０時間攪拌しながら８．５０ｇのＴＥ
ＯＳを加える。平坦で均一な非湿潤性表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％
過酸化水素水溶液）で洗浄されたシリコンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２
Ｈ−パーフルオロオクチル）シランでデシケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理し
て生成される。これに続いて、次いで、処理されたシリコンウェハ上に５０μＬのゾル・
ゲル溶液を配置し、その上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形
装置中に置かれ、少しの圧力を加えて過剰のゾル・ゲル前駆体を押し出す。次いで、ゾル
・ゲル前駆体が固化するまで装置全体を静置する。ＰＦＰＥ型と処理されたシリコンウェ
ハを分離した後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて粒子が観察される。
実施例３．２１ ユーロピウムをドープした２００ｎｍのチタニア粒子の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を２
００ｎｍの台形にパターン形成したシリコン基板上に注ぐことによって生成される（図１
３参照）。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に
拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出され
る。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、１
ｇのＰｌｕｒｏｎｉｃ Ｐ１２３と０．５１ｇのＥｕＣｌ３・６Ｈ２Ｏを１２ｇの無水エ
タノールに溶解する。この溶液を、２．７ｍＬの濃厚塩酸と３．８８ｍＬのチタン（ＩＶ
）エトキシドの溶液に加える。平坦で均一な非湿潤性表面は、「ピラニア」溶液（１：１
濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で洗浄されたシリコンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、
１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオクチル）シランでデシケーター中２０分間の蒸着堆積
によって処理して生成される。これに続いて、処理されたシリコンウェハ上に５０μＬの
ゾル・ゲル溶液を配置し、その上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板
は成形装置中に置かれ、少しの圧力を加えて過剰のゾル・ゲル前駆体を押し出す。次いで
、ゾル・ゲル前駆体が固化するまで装置全体を静置する。ＰＦＰＥ型と処理されたシリコ
ンウェハを分離した後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて粒子が観察される。
実施例３．２２ ２００ｎｍのＰＥＧ粒子内へのＣｄＳｅナノ粒子の封入
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を２
００ｎｍの台形にパターン形成したシリコン基板上に注ぐことによって生成される（図１
３参照）。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に
拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出され
る。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。平坦で均
一な非湿潤性表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で洗
浄されたシリコンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオクチ
ル）シランでデシケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理して生成される。別途、０
．５ｇのクエン酸ナトリウムと２ｍＬの０．０４Ｍ過塩素酸カドミウムを４５ｍＬの水に
溶解し、ｐＨを０．１ＭＮａＯＨ溶液で９に調節する。溶液を窒素で１５分間泡立てる。
１ＭのＮ，Ｎ−ジメチルセレノウレア２ｍＬを溶液に加え、マイクロウェーブ炉で６０秒
間加熱する。この溶液の５０μＬをマイクロ管中のＰＥＧジアクリレート溶液５０μＬに
加える。このマイクロ管を１０秒間渦流させる。このＰＥＧジアクリレート／ＣｄＳｅ粒
子溶液５０μＬを処理されたシリコンウェハ上に配置し、その上にパターン形成されたＰ
ＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、少しの圧力を加えて過剰のＰＥＧ
ジアクリレート溶液を押し出す。次いで、装置全体を窒素パージの下ＵＶ光（λ＝３６５
ｎｍ）に１０分間露出する。ＰＦＰＥ型と処理されたシリコンウェハを分離した後、ＴＥ
Ｍ又は蛍光顕微鏡を用いて、封入されたＣｄＳｅナノ粒子を有するＰＥＧジアクリレート
粒子が観察される。
実施例３．２３ 非湿潤性インプリントリソグラフィーを用いるアデノウイルス粒子の合
成複製
パーフルオロポリエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型作製のためのテン
プレート又は「母型」は、シリコンウェハ上にアデノウイルス粒子を分散することによっ
て生成される。この母型を用いて、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含む
、ＰＦＰＥ−ＤＭＡを母型のパターン形成領域に注ぐことによって、パターン型を鋳型す
ることができる。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の
領域に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露
出される。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型を母型から取り外す。別途、ＴＭ
ＰＴＡを１重量％の光開始剤、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合する
。平坦で均一な、非湿潤性表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素
水溶液）で洗浄されたシリコンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフ
ルオロオクチル）シランでデシケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理して生成され
る。これに続いて、次いで、５０μＬのＴＭＰＴＡを処理されたシリコンウェハ上に配置
し、その上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ
、少しの圧力を加えて過剰のＴＭＰＴＡを押し出す。次いで、装置全体を窒素パージの下
ＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出する。ＰＦＰＥ型と処理されたシリコンウェハ
を分離した後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）又は透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて、合成
ウイルス複製が観察される。
実施例３．２４ 非湿潤性インプリントリソグラフィーを用いるミミズのヘモグロビンタ
ンパク質の合成複製
パーフルオロポリエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型作製のためのテン
プレート又は「母型」は、シリコンウェハ上にミミズのヘモグロビンタンパク質を分散す
ることによって生成される。この母型を用いて、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニル
ケトンを含む、ＰＦＰＥ−ＤＭＡを母型のパターン形成領域に注ぐことによって、パター
ン型を鋳型することができる。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−Ｄ
ＭＡを所望の領域に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）
に１０分間露出される。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型を母型から取り外す
。別途、ＴＭＰＴＡを１重量％の光開始剤、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ンと混合する。平坦で均一な非湿潤性表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％
過酸化水素水溶液）で洗浄されたシリコンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２
Ｈ−パーフルオロオクチル）シランでデシケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理し
て生成される。これに続いて、次いで、５０μＬのＴＭＰＴＡを処理されたシリコンウェ
ハ上に配置し、その上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形装置
中に置かれ、少しの圧力を加えて過剰のＴＭＰＴＡを押し出す。次いで、装置全体を窒素
パージの下ＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出する。ＰＦＰＥ型と処理されたシリ
コンウェハを分離した後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）又は透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用
いて、合成タンパク質複製が観察される。
実施例３．２５ １００ｎｍナノ粒子治療の組合せ技術
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を１
００ｎｍの立方体形状にパターン形成したシリコン基板上に注ぐことによって生成される
。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に拘束する
。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出される。次い
で、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、ポリ（エチ
レングリコール）（ＰＥＧ）ジアクリレート（ｎ＝９）を１重量％の光開始剤、１−ヒド
ロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合する。他の治療薬（即ち、小分子の薬剤、タ
ンパク質、多糖類、ＤＮＡ等）、組織標的薬品（細胞透過性ペプチド及びリガンド、ホル
モン、抗体等）、治療上の放出／移入薬品（他の制御放出モノマー処方、カチオン性脂質
等）、及び相溶性改善薬品（共溶媒、荷電モノマー等）を組み合わせてポリマー前駆体溶
液に加える。平坦で均一な非湿潤性表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過
酸化水素水溶液）で洗浄されたシリコンウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ
−パーフルオロオクチル）シランでデシケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理して
生成される。これに続いて、組み合わせて生成した粒子前駆体溶液５０μＬを、処理され
たシリコンウェハ上に配置し、その上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次いで、
基板は成形装置中に置かれ、少しの圧力を加えて過剰の溶液を押し出す。次いで、装置全
体を窒素パージの下ＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出する。次いで、処理された
ウェハからＰＦＰＥ−ＤＭＡ型を分離して粒子を採取し、各組み合わせて生成したナノ粒
子の治療効能を確立する。この方法を異なる粒子処方で繰り返すことによって、治療薬、
組織標的薬品、放出薬品、及び他の重要な化合物の多くの組合せを迅速にスクリーニング
することができ、所望の治療用途にとって最適の組合せを求めることができる。
実施例３．２６ 形状特定ＰＥＧ膜の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を深
さ５μｍで３μｍの円筒形孔にパターン形成したシリコン基板上に注ぐことによって生成
される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に拘
束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出される
。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコーン母型から取り外す。別途、ポ
リ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）ジアクリレート（ｎ＝９）を１重量％の光開始剤、
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合する。平坦で均一な、非湿潤性表面
は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で洗浄されたシリコン
ウェハを、トリクロロ（１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ−パーフルオロオクチル）シランでデシ
ケーター中２０分間の蒸着堆積によって処理して生成される。これに続いて、次いで、処
理されたシリコンウェハ上に５０μＬのＰＥＧジアクリレートを配置し、その上にパター
ン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、少しの圧力を加え
て過剰のＰＥＧ−ジアクリレートを押し出す。次いで、装置全体を窒素パージの下ＵＶ光
（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出する。ＰＦＰＥ型及び処理されたシリコンウェハを分
離した後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて相互接続された膜が観察される。膜は、水
に浸漬して表面を剥離させることによって表面から放出される。
（実施例４）
（半導体用途のための形状の成形）
４．１ ＴＭＰＴＡ中の７０ｎｍに分離された１４０ｎｍ線の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を７
０ｎｍに分離された１４０ｎｍ線にパターン形成したシリコーン基板上に注ぐことによっ
て生成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領
域に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出
される。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途
、ＴＭＰＴＡを１重量％の光開始剤、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混
合する。平坦で均一な表面は、「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶
液）で洗浄されたシリコンウェハを、接着促進剤（トリメトキシシリルプロピルメタクリ
レート）で処理して生成される。これに続いて、処理されたシリコンウェハ上に５０μＬ
のＴＭＰＴＡを配置し、その上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は
成形装置中に置かれ、少しの圧力を加えて共形接触を確保する。次いで、装置全体を窒素
パージの下ＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出する。ＰＦＰＥ型及び処理されたシ
リコンウェハを分離した後、原子力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて形状が観察される（図３０
参照）。
実施例４．１ ポリスチレン溶液の成形
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を７
０ｎｍに分離された１４０ｎｍ線にパターン形成したシリコン基板上に注ぐことによって
生成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域
に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出さ
れる。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、
ポリスチレンを１〜９９重量％のトルエンに溶解する。平坦で均一な表面は、「ピラニア
」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で洗浄されたシリコンウェハを、接着
促進剤で処理して生成される。これに続いて、次いで、処理されたシリコンウェハ上に５
０μＬのポリスチレン溶液を配置し、その上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次
いで、基板は成形装置中に置かれ、少しの圧力を加えて共形接触を確保する。次いで、装
置全体をしばらくの間真空引きして溶媒を除去する。ＰＦＰＥ型及び処理されたシリコン
ウェハを分離した後、原子力顕微鏡（ＡＦＭ）及び走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて形
状が観察される。
実施例４．２ マイクロエレクトロニクスに適合性のある表面上への「二重スタンピング
」を用いる分離形状の成形
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を７
０ｎｍに分離された１４０ｎｍ線にパターン形成したシリコン基板上に注ぐことによって
生成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域
に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出さ
れる。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、
ＴＭＰＴＡを１重量％の光開始剤、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合
する。平坦な非湿潤性表面は、パターン形成されたＰＦＰＥ−ＤＭＡ型の生成について説
明した手順に従って、ガラススライド上にＰＦＰＥ−ＤＭＡの膜を光硬化することによっ
て生成する。５０μＬのＴＭＰＴＡ／光開始剤溶液をＰＦＰＥ−ＤＭＡ型と平坦なＰＦＰ
Ｅ−ＤＭＡ表面の間に押圧し、圧力を加えて過剰のＴＭＰＴＡモノマーを絞り出す。次い
で、ＰＦＰＥ−ＤＭＡ型を平坦なＰＦＰＥ−ＤＭＡ表面から取り外し、清浄で平坦なシリ
コン／酸化シリコンウェハに対して押し付け、窒素パージの下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ
）を用いて１０分間光硬化する。ＰＦＰＥ型とシリコン／酸化シリコンウェハを分離した
後、走査顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、分離ポリ（ＴＭＰＴＡ）形状が観察される。
実施例４．３ マイクロエレクトロニクス用の２００ｎｍチタニア構造の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を７
０ｎｍに分離された１４０ｎｍ線にパターン形成したシリコン基板上に注ぐことによって
生成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域
に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出さ
れる。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、
１ｇのＰｌｕｒｏｎｉｃ Ｐ１２３を１２ｇの無水エタノールに溶解する。この溶液を２
．７ｍＬの濃塩酸と３．８８ｍＬのチタン（ＩＶ）エトキシドの溶液に加える。平坦で均
一な表面は、シリコン／酸化シリコンウェハを「ピラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％
過酸化水素水溶液）で処理し、乾燥することによって生成される。これに続いて、処理さ
れたシリコンウェハ上に５０μＬのゾル・ゲル溶液を配置し、その上にパターン形成され
たＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、少しの圧力を加えて過剰のゾ
ル・ゲル溶液前駆体を除去する。次いで、ゾル・ゲル前駆体が固化するまで装置全体を静
置する。ＰＦＰＥ型及び処理されたシリコンウェハを分離した後、走査電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）を用いて酸化物構造が観察される。
実施例４．４ マイクロエレクトロニクス用の２００ｎｍシリカ構造の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を７
０ｎｍに分離された１４０ｎｍ線にパターン形成したシリコン基板上に注ぐことによって
生成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域
に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出さ
れる。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、
２ｇのＰｌｕｒｏｎｉｃ Ｐ１２３を３０ｇの水に溶解し、３５℃で攪拌しながら２Ｍの
ＨＣｌを１２０ｇ加える。この溶液に、３５℃で２０時間攪拌しながら８．５０ｇのＴＥ
ＯＳを加える。平坦で均一な表面は、シリコン／酸化シリコンウェハを「ピラニア」溶液
（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で処理し、乾燥することによって生成される
。これに続いて、処理されたシリコンウェハ上に５０μＬのゾル・ゲル溶液を配置し、そ
の上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、少し
の圧力を加えて過剰のゾル・ゲル溶液前駆体を除去する。次いで、ゾル・ゲル前駆体が固
化するまで装置全体を静置する。ＰＦＰＥ型及び処理されたシリコンウェハを分離した後
、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて酸化物構造が観察される。
実施例４．５ マイクロエレクトロニクス用の２００ｎｍのユーロピウムをドープしたチ
タニア構造の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を７
０ｎｍに分離された１４０ｎｍ線にパターン形成したシリコン基板上に注ぐことによって
生成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域
に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出さ
れる。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、
１ｇのＰｌｕｒｏｎｉｃ Ｐ１２３と０．５１ｇのＥｕＣｌ３・６Ｈ２Ｏを１２ｇの無水
アルコールに溶解する。この溶液を２．７ｍＬの濃塩酸と３．８８ｍＬのチタン（ＩＶ）
エトキシドの溶液に加える。平坦で均一な表面は、シリコン／酸化シリコンウェハを「ピ
ラニア」溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で処理し、乾燥することによっ
て生成される。これに続いて、処理されたシリコンウェハ上に５０μＬのゾル・ゲル溶液
を配置し、その上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形装置中に
置かれ、少しの圧力を加えて過剰のゾル・ゲル溶液前駆体を除去する。次いで、ゾル・ゲ
ル前駆体が固化するまで装置全体を静置する。ＰＦＰＥ型及び処理されたシリコンウェハ
を分離した後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて酸化物構造が観察される。
実施例４．６ マイクロエレクトロニクス用の分離された「スカムのない」構造の作製
パターン形成されたパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）型は、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）を７
０ｎｍに分離された１４０ｎｍ線にパターン形成したシリコン基板上に注ぐことによって
生成される。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域
に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出さ
れる。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型をシリコン母型から取り外す。別途、
ＴＭＰＴＡを１重量％の光開始剤、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合
する。レジスト材料に接着することのできる平坦で均一な非湿潤性表面は、「ピラニア」
溶液（１：１濃硫酸：３０％過酸化水素水溶液）で洗浄されたシリコンウェハを、接着促
進剤（トリメトキシシリルプロピルメタクリレート）と非湿潤性シラン薬品（１Ｈ，１Ｈ
，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリメトキシシラン）の混合物で処理して生成され
る。混合物は、１００％の接着促進剤から１００％の非湿潤性シランの範囲とすることが
できる。これに続いて、処理されたシリコンウェハ上に５０μＬのＴＭＰＴＡを配置し、
その上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置く。次いで、基板は成形装置中に置かれ、少
しの圧力を加えて過剰のＴＭＰＴＡを除去する。次いで、装置全体を窒素パージの下ＵＶ
光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出する。ＰＦＰＥ型及び処理されたシリコンウェハを
分離した後、原子力顕微鏡（ＡＦＭ）及び走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて形状が観察
される。
（実施例５）
（天然及び加工テンプレートの成形）
５．１ 電子ビームリソグラフィーを用いて生成されたテンプレートからの、パーフルオ
ロポリエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型の作製
パーフルオロポリエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型作製のためのテン
プレート又は「母型」は、電子ビームリソグラフィーを用いて、２００，０００ＭＷのＰ
ＭＭＡ及び９００，０００ＭＷのＰＭＭＡの２層レジストを５００ｎｍの熱酸化物を有す
るシリコンウェハ上にスピンコートし、このレジスト層を電子ビームに露出し、予めプロ
グラムされたパターンに変換することによって生成される。レジストは３：１のイソプロ
パノール：メチルイソブチルケトン溶液で現像してレジストの露出された領域を除去する
。５ｎｍのＣｒと１５ｎｍのＡｕをレジストで被覆された表面上に蒸着し、残渣のＰＭＭ
Ａ／Ｃｒ／Ａｕ膜を還流アセトン中でリフトオフすることによって、対応する金属パター
ンが酸化シリコン表面上に形成される。パターンはＣＦ４／Ｏ２プラズマでの反応性イオ
ンエッチング及び王水中のＣｒ／Ａｕ膜除去によって下地の酸化シリコン表面に転写され
る（図３１）。この母型を用いて、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含む
ＰＦＰＥ−ＤＭＡを母型のパターン形成領域に注ぐことによって、パターン型を鋳型する
ことができる。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領
域に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出
される。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型を母型から取り外す。この型は、粒
子作製実施例３．３及び３．４に規定した非湿潤性インプリントリソグラフィーを用いる
粒子の作製に用いることができる。
５．２ フォトリソグラフィーを用いて生成されたテンプレートからの、パーフルオロポ
リエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型の作製
パーフルオロポリエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型作製のためのテン
プレート又は「母型」は、フォトリソグラフィーを用いて、ＳＵ−８フォトレジストをシ
リコンウェハ上にスピンコートすることによって生成される。このレジストは熱板上で９
５℃でベークし、予めパターン形成されたフォトマスクを介して露出される。ウェハを再
び９５℃でベークし、市販の現像溶液を用いて現像し、露出されなかったＳＵ−８レジス
トを除去する。得られるパターン表面を１７５℃で完全に硬化する。この母型を用いて、
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ＤＭＡを母型のパターン
形成領域に注ぐことによって、パターン型を鋳型することができる。ポリ（ジメチルシロ
キサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に拘束する。次いで、装置は窒素
パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出される。次いで、完全に硬化したＰ
ＦＰＥ−ＤＭＡ型を母型から取り外し、光学顕微鏡で像を形成してパターン形成されたＰ
ＦＰＥ−ＤＭＡ型を明らかにすることができる（図３２参照）。
５．３ 分散されたタバコモザイクウイルス粒子から生成されたテンプレートからの、パ
ーフルオロポリエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型の作製
パーフルオロポリエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型作製のためのテン
プレート又は「母型」は、シリコンウェハ上にタバコモザイクウイルス（ＴＭＶ）粒子を
分散することによって生成される（図３３ａ）。この母型を用いて、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ＤＭＡを母型のパターン形成領域に注ぐこと
によって、パターン型を鋳型することができる。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて
液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（
λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出される。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型を
母型から取り外す。次いで、原子力顕微鏡を用いて型の形態学を確認することができる（
図３３ｂ）。
５．４ ブロックコポリマーミセルから生成されたテンプレートからの、パーフルオロポ
リエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型の作製
パーフルオロポリエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型作製のためのテン
プレート又は「母型」は、開裂された新鮮なマイカ表面上にポリスチレン−ポリイソプレ
ンブロックコポリマーミセルを分散することによって生成される。この母型を用いて、１
−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むＰＦＰＥ−ＤＭＡを母型のパターン形
成領域に注ぐことによって、パターン型を鋳型することができる。ポリ（ジメチルシロキ
サン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に拘束する。次いで、装置は窒素パ
ージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出される。次いで、完全に硬化したＰＦ
ＰＥ−ＤＭＡ型を母型から取り外す。次いで、原子力顕微鏡を用いて型の形態学を確認す
ることができる（図３４参照）。
５．５ ブラシポリマーから生成されたテンプレートからの、パーフルオロポリエーテル
ジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型の作製
パーフルオロポリエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型作製のためのテン
プレート又は「母型」は、開裂した新鮮なマイカ表面上にポリ（ブチルアクリレート）ブ
ラシポリマーを分散することによって生成される。この母型を用いて、１−ヒドロキシシ
クロヘキシルフェニルケトンを含む、ＰＦＰＥ−ＤＭＡを母型のパターン形成領域に注ぐ
ことによって、パターン型を鋳型することができる。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用
いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ
光（λ＝３６５ｎｍ）に１０分間露出される。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ
型を母型から取り外す。次いで、原子力顕微鏡を用いて型の形態学を確認することができ
る（図３５）。
実施例５．６ ミミズのヘモグロビンタンパク質から生成されたテンプレートからの、パ
ーフルオロポリエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型の作製
パーフルオロポリエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型作製のためのテン
プレート又は「母型」は、開裂した新鮮なマイカ表面上にミミズのヘモグロビンタンパク
質を分散することによって生成される。この母型を用いて、１−ヒドロキシシクロヘキシ
ルフェニルケトンを含む、ＰＦＰＥ−ＤＭＡを母型のパターン形成領域に注ぐことによっ
て、パターン型を鋳型することができる。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体Ｐ
ＦＰＥ−ＤＭＡを所望の領域に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３
６５ｎｍ）に１０分間露出される。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型を母型か
ら取り外す。次いで、原子力顕微鏡を用いて型の形態学を確認することができる。
実施例５．７ パターン形成されたＤＮＡナノ構造から生成されたテンプレートからの、
パーフルオロポリエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型の作製
パーフルオロポリエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型作製のためのテン
プレート又は「母型」は、開裂した新鮮なマイカ表面上にＤＮＡナノ構造を分散すること
によって生成される。この母型を用いて、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
を含む、ＰＦＰＥ−ＤＭＡを母型のパターン形成領域に注ぐことによって、パターン型を
鋳型することができる。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−ＤＭＡを
所望の領域に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０
分間露出される。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型を母型から取り外す。次い
で、原子力顕微鏡を用いて型の形態学を確認することができる。
実施例５．８ カーボンナノチューブから生成されたテンプレートからの、パーフルオロ
ポリエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型の作製
パーフルオロポリエーテルジメタクリレート（ＰＦＰＥ−ＤＭＡ）型作製のためのテン
プレート又は「母型」は、酸化シリコンウェハ上にカーボンナノチューブを分散又は成長
させることによって生成される。この母型を用いて、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェ
ニルケトンを含むＰＦＰＥ−ＤＭＡを母型のパターン形成領域に注ぐことによって、パタ
ーン型を鋳型することができる。ポリ（ジメチルシロキサン）型を用いて液体ＰＦＰＥ−
ＤＭＡを所望の領域に拘束する。次いで、装置は窒素パージ下でＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ
）に１０分間露出される。次いで、完全に硬化したＰＦＰＥ−ＤＭＡ型を母型から取り外
す。次いで、原子力顕微鏡を用いて型の形態学を確認することができる。
（実施例６）
（複数の形状及びサイズを有する単分散ナノ構造の製造方法）
いくつかの実施態様において、本開示の主題は、硬化したＰＦＰＥ系材料に固有の低表
面エネルギーと膨潤抵抗性を利用して完全に分離ナノ構造を生成することができる新規な
「トップダウン」ソフトリソグラフィー技術、非湿潤性インプリントリソグラフィー（Ｎ
ｏＷＩＬ）を説明する。
本開示の主題は、硬化したＰＦＰＥ系材料に固有の低表面エネルギーと膨潤抵抗性を利
用して完全に分離ナノ構造を生成することができる新規な「トップダウン」ソフトリソグ
ラフィー技術、非湿潤性インプリントリソグラフィー（ＮｏＷＩＬ）を提供する。いかな
る１つの理論に拘束されることなく、ＮｏＷＩＬの重要な態様は、エラストマー型及びモ
ノマー若しくは樹脂液滴下部の表面の両方とも、この液滴に対して湿潤性がないことであ
る。液滴がこの表面を濡らすならば、高い圧力を型に加えても薄いスカム層が必ず存在す
るであろう。エラストマー型及び表面の両方とも湿潤性がない（即ち、ＰＦＰＥ型及びフ
ッ化表面）とき、液体は型の形状にのみ拘束され、わずかな圧力でエラストマー型と表面
の間に封止が形成されるので、スカム層が排除される。したがって、本開示の主題は、型
を生成するために用いられた元の母型によってのみ制限されているほとんどあらゆる材料
、サイズ、及び形状のナノ粒子を製造するための、簡単で一般的なソフトリソグラフィー
法を初めて提供する。
ＮｏＷＩＬを用いて、３種の異なるポリマーから構成されるナノ粒子を様々に加工した
シリコン母型から生成した。代表的なパターンは、３μｍの矢（図１１参照）、基底部が
５００ｎｍであり頂点で＜５０ｎｍの円錐形状（図１２参照）、及び２００ｎｍの台形構
造（図１３参照）を含む、が制限されない。すべての粒子が実際に「スカムがない」こと
の絶対的な証明は、簡単にドクターブレードを表面を横断して押すことによってこれらの
粒子を機械的に採取できることによって示された。図２０及び２２を参照されたい。
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）は、入手が容易で毒性がなく、生物学的に適合性が
あるので薬物送達用途に興味深い材料である。逆マイクロ乳化によって生成されたＰＥＧ
ナノ粒子の遺伝子送達ベクターとしての使用は、以前報告された。K. McAllisterらの論
文、Journal of the American Chemical Society 124, 15198-15207 (Dec 25, 2002)。本
開示の主題において、市場で入手可能なＰＥＧジアクリレートを用いて、それを１重量％
の光開始剤と１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンに混合してＮｏＷＩＬを実施
した。ＰＦＰＥ型は、前に説明したようにジメタクリレート官能化ＰＦＰＥオリゴマー（
ＰＦＰＥ ＤＭＡ）を用いて様々なパターン形成されたシリコン基板から生成された。J.
P. Rolland, E. C. Hagberg, G. M. Denison, K. R. Carter, J. M. DeSimoneらの論文
、Angewandte Chemie-International Edition 43, 5796-5799 (2004)を参照されたい。平
坦で均一な非湿潤性表面は、フルオロアルキルトリクロロシランで処理したシリコンウェ
ハを用いること、又はドクターブレードでガラス基板上のＰＦＰＥ−ＤＭＡの小さな液滴
を交差して引っ張り、光硬化することによって調製された。次いで、ＰＥＧジアクリレー
トの小さな液滴を非湿潤性表面上に配置し、その上にパターン形成されたＰＦＰＥ型を置
いた。次いで、基板を成形装置中に置き、少しの圧力を加えて過剰のＰＥＧ−ジアクリレ
ートを押し出した。次いで、装置全体を窒素パージの下ＵＶ光（λ＝３６５ｎｍ）に１０
分間露出した。ＰＦＰＥ型及び平坦で非湿潤性基板を分離した後、走査電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）及び原子力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて粒子が観察された。
ポリ（乳酸）（ＰＬＡ）、及びポリ（ラクチド−コ−グリコリド）（ＰＬＧＡ）などの
その誘導体は、その生分解性のために薬物送達及び医療装置業界にかなり大きな影響を与
えた。K. E. Uhrich, S. M. Cannizzaro, R. S. Langer, K. M. Shakesheffらの論文、Ch
emical Reviews 99, 3181-3198 (Nov, 1999)、A. C. Albertsson, I. K. Varmaらの論文
、Biomacromolecules 4, 1466-1486 (Nov-Dec, 2003)を参照されたい。ＰＥＧ系と共に、
サイズ分布をもたらしかつ厳密に球形状に制限される様々な分散技術によってＰＬＧＡ粒
子の作製に大きな進展があった。C. Cui, S. P. Schwendemanらの論文、Langmuir 34, 84
26 (2001)を参照されたい。
本開示の主題は、形状とサイズ分布を完全に制御した個々のＰＬＡ粒子の生成するため
にＮｏＷＩＬの使用を説明する。例えば、一実施態様において、１グラムの（３Ｓ）−シ
ス−３，６−ジメチル−１，４−ジオキサン−２，５−ジオンをその溶融温度を超えて１
１０℃まで加熱し、約２０μＬのオクタン酸第一錫触媒／開始剤を液体モノマーに加えた
。次いで、非湿潤性の平坦な基板と型を収容する予備加熱した成形装置の中にＰＬＡモノ
マー溶液の液滴を置いた。前述のように小さな圧力を加えて過剰のＰＬＡモノマーを押し
出した。重合が完了するまで、装置を１１０℃で１５時間加熱した。次いで、ＰＦＰＥ−
ＤＭＡ型及び平坦な非湿潤性基板を分離してＰＬＡ粒子を露出させた。
ＮｏＷＩＬの汎用性をさらに示すために、導電性ポリマーのポリピロール（ＰＰｙ）か
ら構成される粒子を生成した。ＰＰｙ粒子は、分散法（M. R. Simmons, P. A. Chaloner,
S. P. Armesらの論文、Langmuir 11, 4222 (1995)参照）、並びに「ロストワックス」技
術（P. Jiang, J. F. Bertone, V. L. Colvinらの論文Science 291, 453 (2001)参照）を
用いて形成した。
本開示の主題はＰＰｙ粒子の形状とサイズ分布の完全な制御を初めて説明する。ピロー
ルは過塩素酸などの酸化剤に接触すると直ちに重合することが知られている。Dravidらは
、この重合がピロールにテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を加えることによって遅延できる
ことを示した。M. Su, M. Aslam, L. Fu, N. Q. Wu, V. P. Dravidらの論文、Applied Ph
ysics Letters 84, 4200-4202 (May 24, 2004)を参照されたい。
本開示の主題はＮｏＷＩＬによるＰＰｙ粒子の形成に、この特性を利用する。例えば、
１：１ｖ／ｖのＴＨＦ：ピロール溶液５０μＬを５０μＬの７０％過塩素酸に加えた。こ
の透明な褐色の溶液（重合を完了する前）の液滴を成形装置中に置き、圧力を加えて過剰
の溶液を除去した。次いで、装置を真空炉中に一夜置いてＴＨＦと水を除去した。前述と
同じ母型を用いて、ＰＰｙ粒子は良好な再現性で作製された。
重要なことは、ＰＬＡ、ＰＥＧ、及びＰＰｙの材料特性及び重合機構が完全に異なるこ
とである。例えば、ＰＬＡは、高温での金属触媒による開環重合を用いて形成された高モ
ジュラスの半結晶性ポリマーであるが、ＰＥＧは、遊離ラジカルによって光硬化した展性
のあるワックス状固体であり、ＰＰｙは強い酸化剤を用いて重合した導電性ポリマーであ
る。ＮｏＷＩＬが、非常に異なる反応条件を必要とする、これらの広範囲の種類のポリマ
ー材料から粒子を作製するのに用いることができる事実は、その普遍性と重要性を強調す
る。
粒子のサイズと形状を正確に制御できる可能性に加えて、ＮｏＷＩＬはナノ粒子中へ薬
品を容易に封入する多くの機会を提供する。実施例３〜１４に説明したように、ＮｏＷＩ
Ｌを用いて、ＣＹ−３で蛍光標識を付けた２４量体のＤＮＡストランドを前述の２００ｎ
ｍ台形ＰＥＧ粒子中に封入することができる。これは、単にＤＮＡをモノマー／水溶液に
加えて、それらを説明したように成形することによって達成された。われわれは、共焦蛍
光顕微鏡を用いて粒子を観察することによって封入を確認することができた（図２８参照
）。本開示の手法は、界面活性剤、縮合剤等が不要である点で他の封入方法より明らかな
利点を提供する。さらに、ＤＮＡを含む、単分散性の２００ｎｍ粒子の製作は人工ウイル
スに向けて画期的な進展段階を示す。したがって、遺伝子フラグメント、医薬品、オリゴ
ヌクレオチド、及びウイルスなどの生物学的に重要な薬品のホストをこの方法によって封
入することができる。
また、方法は、金属ナノ粒子、結晶、又は触媒などの非生物学的性質の薬品にも適応す
ることができる。さらに、この系の単純さによって、架橋密度、電荷などの粒子特性、及
び他のコモノマーの添加による組成物の直接的な調節、及び特定の用途のために微調整す
ることのできる粒子処方の組合せ生成が可能になる。
したがって、ＮｏＷＩＬは、分離された、個々のナノ構造をほとんど任意のサイズと形
状で製造するための高度に汎用性のある方法である。本明細書に示した形状は、加工され
た自由度のない形状であった。ＮｏＷＩＬは、ウイルス、結晶、タンパク質等など、自然
界に見出される設計されない形状の成形と複製に容易に用いることができる。さらに、技
術はたいていのカーゴを含む広範囲の有機及び無機材料から粒子を生成することができる
。方法は、ナノ粒子を生成するための複雑な界面活性剤又は反応条件を含まない点で簡潔
明快である。最終的に、プロセスは、既存のソフトリソグラフィーローラー技術（Y. N.
Xia, D. Qin, G. M. Whitesidesらの論文、Advanced Materials 8, 1015-1017 (Dec, 199
6)参照）、及びシルクスクリーン印刷法を用いることによって、工業規模に拡大すること
ができる。
（実施例７）
（官能性パーフルオロポリエーテルの合成）
実施例７．１ 官能性ＰＦＰＥとして用いられるＫｒｙｔｏｘ（登録商標）（DuPont,
Wilmington, Delaware, United States of America）ジオールの合成
Figure 2015008308
実施例７．２ 官能性ＰＦＰＥとして用いられるＫｒｙｔｏｘ（登録商標）（DuPont, Wi
lmington, Delaware, United States of America）ジオールの合成
Figure 2015008308
実施例７．３ 官能性ＰＦＰＥとして用いられるＫｒｙｔｏｘ（登録商標）（DuPont, Wi
lmington, Delaware, United States of America）ジオールの合成
Figure 2015008308
実施例７．４ 官能性ＰＦＰＥとして用いられるＫｒｙｔｏｘ（登録商標）（DuPont, Wi
lmington, Delaware, United States of America）ジオールの例
Figure 2015008308
実施例７．５ 多重アームのＰＦＰＥ前駆体の合成
Figure 2015008308
（式中、Ｘはイソシアネート、酸塩化物、エポキシ、ハロゲンを含むが制限されず、Ｒは
アクリレート、メタクリレート、スチレン、エポキシ、アミンを含むが制限されず、円は
環状化合物などの任意の多官能性分子を表す。ＰＦＰＥは、次の主鎖構造を含む、パーフ
ルオロポリエーテル材料を非制限的に含む、本明細書に説明した任意のパーフルオロポリ
エーテル材料とすることができる）。
Figure 2015008308
実施例７．６ 超分岐ＰＦＰＥ前駆体の合成
Figure 2015008308
（式中、ＰＦＰＥは、次の主鎖構造を含むパーフルオロポリエーテル材料を非制限的に含
む、本明細書に説明した任意のパーフルオロポリエーテル材料とすることができる）。
Figure 2015008308
本開示の主題の詳細は、本開示の主題の範囲から逸脱することなく多くの変更を加える
ことができることが理解されよう。さらに、前述の説明は例示のためだけであり、制限す
るものではない。
パターン形成テンプレートを調製する本開示の方法の実施態様の概要図である。 パターン形成テンプレートを調製する本開示の方法の実施態様の概要図である。 パターン形成テンプレートを調製する本開示の方法の実施態様の概要図である。 パターン形成テンプレートを調製する本開示の方法の実施態様の概要図である。 １つ以上のマイクロスケール及び／又はナノスケール粒子を形成する本開示の方法の概要図である。 １つ以上のマイクロスケール及び／又はナノスケール粒子を形成する本開示の方法の概要図である。 １つ以上のマイクロスケール及び／又はナノスケール粒子を形成する本開示の方法の概要図である。 １つ以上のマイクロスケール及び／又はナノスケール粒子を形成する本開示の方法の概要図である。 １つ以上のマイクロスケール及び／又はナノスケール粒子を形成する本開示の方法の概要図である。 １つ以上の球状粒子を調製する本開示の方法の概要図である。 １つ以上の球状粒子を調製する本開示の方法の概要図である。 １つ以上の球状粒子を調製する本開示の方法の概要図である。 １つ以上の球状粒子を調製する本開示の方法の概要図である。 １つ以上の球状粒子を調製する本開示の方法の概要図である。 １つ以上の球状粒子を調製する本開示の方法の概要図である。 電荷ポリマー粒子を作製する本開示の方法の概要図であり、重合中又は結晶化中の、成形された粒子の静電荷電を示す。 電荷ポリマー粒子を作製する本開示の方法の概要図であり、荷電したナノディスクを示す。 電荷ポリマー粒子を作製する本開示の方法の概要図であり、荷電しないナノディスクの典型的な不規則性並列を示す。 電荷ポリマー粒子を作製する本開示の方法の概要図であり、荷電したナノディスクの鎖上構造への自己集合を示す。 本開示のソフトリソグラフィー法を用いて形成することのできる多層粒子の概要図である。 本開示のソフトリソグラフィー法を用いて形成することのできる多層粒子の概要図である。 本開示のソフトリソグラフィー法を用いて形成することのできる多層粒子の概要図である。 本開示のソフトリソグラフィー法を用いて形成することのできる多層粒子の概要図である。 ソフトリソグラフィー技術を用いて三次元ナノ構造を製造する本開示の方法の概要図である。 ソフトリソグラフィー技術を用いて三次元ナノ構造を製造する本開示の方法の概要図である。 ソフトリソグラフィー技術を用いて三次元ナノ構造を製造する本開示の方法の概要図である。 多次元の複雑な構造を調製する本開示の方法の一実施態様の概要図である。 多次元の複雑な構造を調製する本開示の方法の一実施態様の概要図である。 多次元の複雑な構造を調製する本開示の方法の一実施態様の概要図である。 多次元の複雑な構造を調製する本開示の方法の一実施態様の概要図である。 多次元の複雑な構造を調製する本開示の方法の一実施態様の概要図である。 多次元の複雑な構造を調製する本開示の方法の一実施態様の概要図である。 「スカム層」をもたらす本開示のインプリントリソグラフィープロセスの概要図である。 「スカム層」をもたらす本開示のインプリントリソグラフィープロセスの概要図である。 「スカム層」をもたらす本開示のインプリントリソグラフィープロセスの概要図である。 「スカム層」をもたらす本開示のインプリントリソグラフィープロセスの概要図である。 「スカム層」をもたらす本開示のインプリントリソグラフィープロセスの概要図である。 官能化された、湿潤性のないパターン形成テンプレート及び湿潤性のない基板を用いることによって「スカム層」を省く、本開示のインプリントリソグラフィー法の概要図である。 官能化された、湿潤性のないパターン形成テンプレート及び湿潤性のない基板を用いることによって「スカム層」を省く、本開示のインプリントリソグラフィー法の概要図である。 官能化された、湿潤性のないパターン形成テンプレート及び湿潤性のない基板を用いることによって「スカム層」を省く、本開示のインプリントリソグラフィー法の概要図である。 官能化された、湿潤性のないパターン形成テンプレート及び湿潤性のない基板を用いることによって「スカム層」を省く、本開示のインプリントリソグラフィー法の概要図である。 官能化された、湿潤性のないパターン形成テンプレート及び湿潤性のない基板を用いることによって「スカム層」を省く、本開示のインプリントリソグラフィー法の概要図である。 基板上にパターンを形成する本開示の溶媒援用マイクロ成形（ＳＡＭＩＭ）法の概要図である。 基板上にパターンを形成する本開示の溶媒援用マイクロ成形（ＳＡＭＩＭ）法の概要図である。 基板上にパターンを形成する本開示の溶媒援用マイクロ成形（ＳＡＭＩＭ）法の概要図である。 基板上にパターンを形成する本開示の溶媒援用マイクロ成形（ＳＡＭＩＭ）法の概要図である。 基板上にパターンを形成する本開示の溶媒援用マイクロ成形（ＳＡＭＩＭ）法の概要図である。 ３μｍの矢形状パターンを含むシリコン母型の走査電子顕微鏡写真である。 先端が＜５０ｎｍの５００ｎｍの円錐パターンを含むシリコン母型の走査電子顕微鏡写真である。 ２００ｎｍの台形パターンを含むシリコン母型の走査電子顕微鏡写真である。 ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）ジアクリレートの２００ｎｍの分離台形粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ＰＥＧジアクリレートの５００ｎｍの分離円錐粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ＰＥＧジアクリレートの３μｍの分離矢形状粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ＰＥＧジアクリレートの２００ｎｍ×７５０ｎｍ×２５０ｎｍの矩形形状粒子の走査電子顕微鏡写真である。 トリメチロプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）の２００ｎｍの分離台形粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ＴＭＰＴＡの５００ｎｍの分離円錐粒子の走査電子顕微鏡写真である。 本明細書に説明される湿潤性のないインプリントリソグラフィー法の一実施態様を用いて印刷され、ドクターブレードを用いて機械的に採取された、ＴＭＰＴＡの５００ｎｍの分離円錐粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ポリ（乳酸）（ＰＬＡ）の２００ｎｍの分離台形粒子の走査電子顕微鏡写真である。 本明細書に説明される湿潤性のないインプリントリソグラフィー法の一実施態様を用いて印刷され、ドクターブレードを用いて機械的に採取された、ポリ（乳酸）（ＰＬＡ）の２００ｎｍの分離台形粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ＰＬＡの３μｍの分離矢形状粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ＰＬＡの５００ｎｍの分離円錐形状粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ポリ（ピロール）（Ｐｐｙ）の２００ｎｍの分離台形粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ３μｍの矢形状Ｐｐｙ粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ５００ｎｍ円錐形状のＰｐｙ粒子の走査電子顕微鏡写真である。 蛍光標識を付けたＤＮＡを含む、ＰＥＧジアクリレートの２００ｎｍの分離台形粒子の蛍光共焦顕微鏡写真であり、ＣＹ−３で標識を付けた２４量体ＤＮＡストランドを含む、２００ｎｍの台形ＰＥＧナノ粒子の蛍光共焦顕微鏡写真である。 蛍光標識を付けたＤＮＡを含む、ＰＥＧジアクリレートの２００ｎｍの分離台形粒子の蛍光共焦顕微鏡写真であり、蛍光標識を付けたＤＮＡを含む、ＰＥＧジアクリレートの２００ｎｍの分離台形粒子の光学顕微鏡写真である。 蛍光標識を付けたＤＮＡを含む、ＰＥＧジアクリレートの２００ｎｍの分離台形粒子の蛍光共焦顕微鏡写真であり、図２８Ａ及び２８Ｂに提供した像のオーバーレイであり、各粒子がＤＮＡを含む、ことを示す。 「二重スタンピング」を用いる２００ｎｍのＰＥＧジアクリレートナノ粒子作製の走査電子顕微鏡写真である。 ＰＦＰＥ型を用いて作製された７０ｎｍの距離で分離されるＴＭＰＴＡの１４０ｎｍ線の原子力顕微鏡写真である。 電子ビームリソグラフィーで生成した母型からの型作製の走査電子顕微鏡写真であり、３ミクロン矢のシリコン／酸化シリコン母型の走査電子顕微鏡写真である。 電子ビームリソグラフィーで生成した母型からの型作製の走査電子顕微鏡写真であり、２００ｎｍ×８００ｎｍ棒のシリコン／酸化シリコン母型の走査電子顕微鏡写真である。 フォトレジスト母型からの型作製の光学顕微鏡写真であり、ＳＵ−８母型である。 フォトレジスト母型からの型作製の光学顕微鏡写真であり、フォトリソグラフィー母型から型取りされたＰＥＰＥ−ＤＭＡ型である。 タバコモザイクウイルステンプレートからの型作製の原子力顕微鏡写真であり、母型である。 タバコモザイクウイルステンプレートからの型作製の原子力顕微鏡写真であり、ウイルス母型から型取ったＰＦＰＥ−ＤＭＡ型である。 ブロックコポリマーミセル母型からの型作製の原子力顕微鏡写真であり、ポリスチレン−ポリイソプレンブロックコポリマーミセルである。 ブロックコポリマーミセル母型からの型作製の原子力顕微鏡写真であり、ミセル母型から型取ったＰＦＰＥ−ＤＭＡ型である。 ブラシポリマー母型からの型作製の原子力顕微鏡写真であり、ブラシポリマー母型である。 ブラシポリマー母型からの型作製の原子力顕微鏡写真であり、ブラシポリマー母型から型取ったＰＦＰＥ−ＤＭＡ型である。
（式中、ＣＳＭは硬化部位のモノマーを含む）。
いくつかの実施態様において、フルオロオレフィン材料は、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、２，２−ビス（トリフルオロメチル）−４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソール、官能性フルオロオレフィン、官能性アクリル系モノマー、及び官能性メタクリル系モノマーを含むモノマーから作られる。
いくつかの実施態様において、シリコーン材料は、下記の構造を有するフルオロアルキル官能化されたポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含む。
次いで、図２Ｆを続けて参照すれば、液体材料の液滴２０４が貯蔵器２０３によって基板２００’に塗布される。基板２００’は、非湿潤剤で被覆することができ、又は被覆しなくてもよい。基板２００’及びパターン形成テンプレート１０８’は、互いに空間的に間隔を置いて配置され、パターン形成テンプレート１０８’と基板２００’の間で互いに液滴２０４の搬送動作が可能なように配設される。搬送は、制御装置２０１に運転可能に連通するプーリー２０８の提供によって容易になる。代表的な非制限的な例として、制御装置２０１は演算系、適切なソフトウェア、電源、放射源、及び／又は装置１９９の機能を制御する他の適切な装置を備えることができる。したがって、制御装置２０１は、パターン形成テンプレート１０８’と基板２００’の間で液滴２０４の搬送を提供するためのプーリー２０８の動作電力と他の制御を提供する。粒子２０６は基板２００’とパターン形成テンプレート１０８’の間で形成され、これも制御装置２０１で制御される処理プロセスＴＲによって処理される。粒子２０６は、これも制御装置２０１によって制御される検査デバイス２１０中に収集される。検査デバイス２１０は、検査及び測定の１つ、及び粒子２０６の１種又は複数の特性の検査及び測定の両方を提供する。検査デバイス２１０の代表的な例は、本明細書のどこかで開示される。
（式中、ＣＳＭは硬化部位のモノマーを含む、）
いくつかの実施態様において、フルオロオレフィン材料は、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、２，２−ビス（トリフルオロメチル）−４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソール、官能性フルオロオレフィン、官能性アクリル系モノマー、及び官能性メタクリル系モノマーを含むモノマーから作られる。
いくつかの実施態様において、シリコーン材料は、下記の構造を有するフルオロアルキル官能化されたポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含む：
いくつかの実施態様において、本開示の主題は本明細書に説明される方法によって形成される粒子又は複数の粒子を説明する。いくつかの実施態様において、複数の粒子は、複数の単分散粒子を含む。いくつかの実施態様において、粒子又は複数の粒子は、半導体デバイス、結晶、薬物送達ベクター、遺伝子送達ベクター、疾患検出デバイス、疾患位置検出デバイス、光起電デバイス、ポロゲン、化粧品、エレクトレット、添加剤、触媒、センサー、解毒剤、ＣＭＰなどの研磨剤、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）、細胞骨格、タガント（taggant）、医薬品、生物学的標識からなる群から選択される。いくつかの実施態様において、粒子又は複数の粒子は自立構造を含む。
したがって、いくつかの実施態様において、多次元構造の形成方法が提供され：
（ａ）図に説明したプロセスによって調製された粒子を提供するステップと；
（ｂ）第２のパターン形成テンプレートを提供するステップと；
（ｃ）第２のパターン形成テンプレートに第２液体材料を配置するステップと；
（ｄ）第２のパターン形成テンプレートをプロセス（ａ）の粒子に接触させるステップと；
（ｅ）第２液体材料を処理して多次元構造を形成するステップとを含む。
いくつかの実施態様において、図８Ａに示したように、パターン形成テンプレート８１０及び基板８２０は、第１のパターン形成テンプレート表面８１２が基板表面８２２に面し、空隙８３０が第１のパターン形成テンプレート表面８１２と基板表面８２２の間に形成されるように、互いに空間的な関係に配置される。これは予め定められた関係の一例である。
ここで図８Ｂを参照すれば、ある体積の液体材料８４０が第１のパターン形成テンプレート表面８１２と基板表面８２２の間の空隙８３０中に配置される。いくつかの実施態様において、ある体積の液体材料８４０は、第１のパターン形成テンプレート表面８１２上に配置された非湿潤剤（図示されない）上に導かれて配置される。
（式中、ＣＳＭは硬化部位のモノマーを含む）。
いくつかの実施態様において、フルオロオレフィン材料は、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、２，２−ビス（トリフルオロメチル）−４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソール、官能性フルオロオレフィン、官能性アクリル系モノマー、及び官能性メタクリル系モノマーを含むモノマーから作られる。
いくつかの実施態様において、シリコーン材料は、下記の構造を有するフルオロアルキル官能化されたポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含む：
ここで図９Ａ〜９Ｅを参照すれば、いくつかの実施態様において、基板上にパターンを形成する方法が提供され、パターンは本質的にスカム層がない。ここで図９Ａを参照すれば、パターン形成テンプレート９１０が提供される。パターン形成テンプレート９１０は、第１のパターン形成テンプレート表面９１２と第２のパターン形成テンプレート９１４をさらに含む。第１のパターン形成テンプレート表面９１２は、複数の凹み９１６をさらに含む。いくつかの実施態様において、非湿潤剤９６０が第１のパターン形成テンプレート表面９１２上に配置される。
ここで図９Ｃを参照すれば、いくつかの実施態様において、第１のパターン形成テンプレート表面９１２はある体積の液体材料９４０に接触する。力Ｆａが第２のテンプレート表面９１４に加えられ、それによってある体積の液体材料９４０を複数の凹み９１６の中へ押し込む。図８に示した実施態様とは対照的に、ある体積の液体材料９４０の一部は、力Ｆａが加えられると、力Ｆｏによって空隙９３０の外へ押し出される。
再び図９Ｃを参照すれば、いくつかの実施態様において、ある体積の液体材料９４０は力Ｆａが印加されている間に処理プロセスＴ r によって処理されて、処理された液体材料９４２を形成する。
ここで図１０Ｂ及び１０Ｃを参照すれば、第１のパターン形成テンプレート表面１０１２は膨潤したポリマー材料１０７２に接触する。力Ｆａが第２のテンプレート表面１０１４に加えられ、それによって膨潤したポリマー材料１０７２の一部を複数の凹み１０１６の中へ押し込み、膨潤したポリマー材料１０７２の一部は第１のパターン形成テンプレート表面１０１２と基板表面１０２０の間に残る。次いで、膨潤したポリマー材料１０７２は圧力下で処理プロセスＴｒによって処理される。
ここで図１０Ｄを参照すれば、力Ｆｒがパターン形成テンプレート１０１０に加えられて、処理された膨潤したポリマー材料１０７２からパターン形成テンプレート１０１０を取り外し、図１０Ｅに示すように、基板１０２０上のポリマーパターン１０７４を露出する。
パターン形成テンプレートを調製する本開示の方法の実施態様の概要図である。 パターン形成テンプレートを調製する本開示の方法の実施態様の概要図である。 パターン形成テンプレートを調製する本開示の方法の実施態様の概要図である。 パターン形成テンプレートを調製する本開示の方法の実施態様の概要図である。 １つ以上のマイクロスケール及び／又はナノスケール粒子を形成する本開示の方法の概要図である。 １つ以上のマイクロスケール及び／又はナノスケール粒子を形成する本開示の方法の概要図である。 １つ以上のマイクロスケール及び／又はナノスケール粒子を形成する本開示の方法の概要図である。 １つ以上のマイクロスケール及び／又はナノスケール粒子を形成する本開示の方法の概要図である。 １つ以上のマイクロスケール及び／又はナノスケール粒子を形成する本開示の方法の概要図である。 １つ以上のマイクロスケール及び／又はナノスケール粒子を形成する本開示の方法の概要図である。 １つ以上の球状粒子を調製する本開示の方法の概要図である。 １つ以上の球状粒子を調製する本開示の方法の概要図である。 １つ以上の球状粒子を調製する本開示の方法の概要図である。 １つ以上の球状粒子を調製する本開示の方法の概要図である。 １つ以上の球状粒子を調製する本開示の方法の概要図である。 １つ以上の球状粒子を調製する本開示の方法の概要図である。 電荷ポリマー粒子を作製する本開示の方法の概要図であり、重合中又は結晶化中の、成形された粒子の静電荷電を示す。 電荷ポリマー粒子を作製する本開示の方法の概要図であり、荷電したナノディスクを示す。 電荷ポリマー粒子を作製する本開示の方法の概要図であり、荷電しないナノディスクの典型的な不規則性並列を示す。 電荷ポリマー粒子を作製する本開示の方法の概要図であり、荷電したナノディスクの鎖上構造への自己集合を示す。 本開示のソフトリソグラフィー法を用いて形成することのできる多層粒子の概要図である。 本開示のソフトリソグラフィー法を用いて形成することのできる多層粒子の概要図である。 本開示のソフトリソグラフィー法を用いて形成することのできる多層粒子の概要図である。 ソフトリソグラフィー技術を用いて三次元ナノ構造を製造する本開示の方法の概要図である。 ソフトリソグラフィー技術を用いて三次元ナノ構造を製造する本開示の方法の概要図である。 ソフトリソグラフィー技術を用いて三次元ナノ構造を製造する本開示の方法の概要図である。 多次元の複雑な構造を調製する本開示の方法の一実施態様の概要図である。 多次元の複雑な構造を調製する本開示の方法の一実施態様の概要図である。 多次元の複雑な構造を調製する本開示の方法の一実施態様の概要図である。 多次元の複雑な構造を調製する本開示の方法の一実施態様の概要図である。 多次元の複雑な構造を調製する本開示の方法の一実施態様の概要図である。 多次元の複雑な構造を調製する本開示の方法の一実施態様の概要図である。 「スカム層」をもたらす本開示のインプリントリソグラフィープロセスの概要図である。 「スカム層」をもたらす本開示のインプリントリソグラフィープロセスの概要図である。 「スカム層」をもたらす本開示のインプリントリソグラフィープロセスの概要図である。 「スカム層」をもたらす本開示のインプリントリソグラフィープロセスの概要図である。 「スカム層」をもたらす本開示のインプリントリソグラフィープロセスの概要図である。 官能化された、湿潤性のないパターン形成テンプレート及び湿潤性のない基板を用いることによって「スカム層」を省く、本開示のインプリントリソグラフィー法の概要図である。 官能化された、湿潤性のないパターン形成テンプレート及び湿潤性のない基板を用いることによって「スカム層」を省く、本開示のインプリントリソグラフィー法の概要図である。 官能化された、湿潤性のないパターン形成テンプレート及び湿潤性のない基板を用いることによって「スカム層」を省く、本開示のインプリントリソグラフィー法の概要図である。 官能化された、湿潤性のないパターン形成テンプレート及び湿潤性のない基板を用いることによって「スカム層」を省く、本開示のインプリントリソグラフィー法の概要図である。 官能化された、湿潤性のないパターン形成テンプレート及び湿潤性のない基板を用いることによって「スカム層」を省く、本開示のインプリントリソグラフィー法の概要図である。 基板上にパターンを形成する本開示の溶媒援用マイクロ成形（ＳＡＭＩＭ）法の概要図である。 基板上にパターンを形成する本開示の溶媒援用マイクロ成形（ＳＡＭＩＭ）法の概要図である。 基板上にパターンを形成する本開示の溶媒援用マイクロ成形（ＳＡＭＩＭ）法の概要図である。 基板上にパターンを形成する本開示の溶媒援用マイクロ成形（ＳＡＭＩＭ）法の概要図である。 基板上にパターンを形成する本開示の溶媒援用マイクロ成形（ＳＡＭＩＭ）法の概要図である。 ３μｍの矢形状パターンを含むシリコン母型の走査電子顕微鏡写真である。 先端が＜５０ｎｍの５００ｎｍの円錐パターンを含むシリコン母型の走査電子顕微鏡写真である。 ２００ｎｍの台形パターンを含むシリコン母型の走査電子顕微鏡写真である。 ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）ジアクリレートの２００ｎｍの分離台形粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ＰＥＧジアクリレートの５００ｎｍの分離円錐粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ＰＥＧジアクリレートの３μｍの分離矢形状粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ＰＥＧジアクリレートの２００ｎｍ×７５０ｎｍ×２５０ｎｍの矩形形状粒子の走査電子顕微鏡写真である。 トリメチロプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）の２００ｎｍの分離台形粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ＴＭＰＴＡの５００ｎｍの分離円錐粒子の走査電子顕微鏡写真である。 本明細書に説明される湿潤性のないインプリントリソグラフィー法の一実施態様を用いて印刷され、ドクターブレードを用いて機械的に採取された、ＴＭＰＴＡの５００ｎｍの分離円錐粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ポリ（乳酸）（ＰＬＡ）の２００ｎｍの分離台形粒子の走査電子顕微鏡写真である。 本明細書に説明される湿潤性のないインプリントリソグラフィー法の一実施態様を用いて印刷され、ドクターブレードを用いて機械的に採取された、ポリ（乳酸）（ＰＬＡ）の２００ｎｍの分離台形粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ＰＬＡの３μｍの分離矢形状粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ＰＬＡの５００ｎｍの分離円錐形状粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ポリ（ピロール）（Ｐｐｙ）の２００ｎｍの分離台形粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ３μｍの矢形状Ｐｐｙ粒子の走査電子顕微鏡写真である。 ５００ｎｍ円錐形状のＰｐｙ粒子の走査電子顕微鏡写真である。 蛍光標識を付けたＤＮＡを含む、ＰＥＧジアクリレートの２００ｎｍの分離台形粒子の蛍光共焦顕微鏡写真であり、ＣＹ−３で標識を付けた２４量体ＤＮＡストランドを含む、２００ｎｍの台形ＰＥＧナノ粒子の蛍光共焦顕微鏡写真である。 蛍光標識を付けたＤＮＡを含む、ＰＥＧジアクリレートの２００ｎｍの分離台形粒子の蛍光共焦顕微鏡写真であり、蛍光標識を付けたＤＮＡを含む、ＰＥＧジアクリレートの２００ｎｍの分離台形粒子の光学顕微鏡写真である。 蛍光標識を付けたＤＮＡを含む、ＰＥＧジアクリレートの２００ｎｍの分離台形粒子の蛍光共焦顕微鏡写真であり、図２８Ａ及び２８Ｂに提供した像のオーバーレイであり、各粒子がＤＮＡを含む、ことを示す。 「二重スタンピング」を用いる２００ｎｍのＰＥＧジアクリレートナノ粒子作製の走査電子顕微鏡写真である。 ＰＦＰＥ型を用いて作製された７０ｎｍの距離で分離されるＴＭＰＴＡの１４０ｎｍ線の原子力顕微鏡写真である。 電子ビームリソグラフィーで生成した母型からの型作製の走査電子顕微鏡写真であり、３ミクロン矢のシリコン／酸化シリコン母型の走査電子顕微鏡写真である。 電子ビームリソグラフィーで生成した母型からの型作製の走査電子顕微鏡写真であり、２００ｎｍ×８００ｎｍ棒のシリコン／酸化シリコン母型の走査電子顕微鏡写真である。 フォトレジスト母型からの型作製の光学顕微鏡写真であり、ＳＵ−８母型である。 フォトレジスト母型からの型作製の光学顕微鏡写真であり、フォトリソグラフィー母型から型取りされたＰＥＰＥ−ＤＭＡ型である。 タバコモザイクウイルステンプレートからの型作製の原子力顕微鏡写真であり、母型である。 タバコモザイクウイルステンプレートからの型作製の原子力顕微鏡写真であり、ウイルス母型から型取ったＰＦＰＥ−ＤＭＡ型である。 ブロックコポリマーミセル母型からの型作製の原子力顕微鏡写真であり、ポリスチレン−ポリイソプレンブロックコポリマーミセルである。 ブロックコポリマーミセル母型からの型作製の原子力顕微鏡写真であり、ミセル母型から型取ったＰＦＰＥ−ＤＭＡ型である。 ブラシポリマー母型からの型作製の原子力顕微鏡写真であり、ブラシポリマー母型である。 ブラシポリマー母型からの型作製の原子力顕微鏡写真であり、ブラシポリマー母型から型取ったＰＦＰＥ−ＤＭＡ型である。

Claims (135)

  1. （ａ）複数の凹み領域がその中に形成されたパターン形成テンプレート表面を含む、パ
    ターン形成テンプレート及び基板を提供するステップと；
    （ｂ）ある体積の液体材料を；
    （ｉ）前記パターン形成テンプレート表面上；及び
    （ｉｉ）前記複数の凹み領域中；
    の少なくとも１つの上に配置するステップと、
    （ｃ）１つ以上の粒子を：
    （ｉ）前記パターン形成テンプレート表面を前記基板に接触させて前記液体材料を処
    理すること；及び
    （ｉｉ）前記液体材料を処理すること；
    の１つによって形成するステップとを含む、１つ以上の粒子の形成方法。
  2. 前記パターン形成テンプレートが、耐溶媒性のある低表面エネルギーポリマー材料を含
    む、請求項１記載の方法。
  3. 前記パターン形成テンプレートが、耐溶媒性のあるエラストマー材料を含む、請求項１
    記載の方法。
  4. 前記パターン形成テンプレート及び基板の少なくとも１つが、パーフルオロポリエーテ
    ル材料、フルオロオレフィン材料、アクリレート材料、シリコーン材料、スチレン系材料
    、フッ化熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、トリアジンフルオロポリマー、パーフルオロ
    シクロブチル材料、フッ化エポキシ樹脂、メタセシス重合反応によって重合又は架橋させ
    ることのできるフッ化モノマー又はフッ化オリゴマーからなる群から選択される、材料を
    含む、請求項１記載の方法。
  5. 前記パーフルオロポリエーテル材料が、下記式からなる群から選択される、主鎖構造を
    含む、請求項４記載の方法：
    Figure 2015008308
     （式中、Ｘは存在しても存在しなくてもよく、存在するとき末端封鎖基を含む）。
  6. 前記フルオロオレフィン材料が、下記式からなる群から選択される、請求項４記載の方
    法：
    Figure 2015008308
     （式中、ＣＳＭは硬化部位のモノマーを含む）。
  7. 前記フルオロオレフィン材料が、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン又はヘキ
    サフルオロプロピレン、２，２−ビス（トリフルオロメチル）−４，５−ジフルオロ−１
    ，３−ジオキソール、官能性フルオロオレフィン、官能性アクリル系モノマー、官能性メ
    タクリル系モノマーを含む、モノマーから作られる、請求項４記載の方法。
  8. 前記シリコーン材料が、下記の構造を有するフルオロアルキル官能化されたポリジメチ
    ルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含む、請求項４記載の方法：
    Figure 2015008308
     （式中、Ｒはアクリレート、メタクリレート、及びビニル基からなる群から選択され；
    Ｒｆはフルオロアルキル鎖を含む）。
  9. 前記スチレン系材料が、下記式からなる群から選択される、フッ化スチレンモノマーを
    含む、請求項４記載の方法：
    Figure 2015008308
     （式中、Ｒｆはフルオロアルキル鎖を含む）。
  10. 前記アクリレート材料が、下記の構造を有するフッ化アクリレート又はフッ化メタクリ
    レートを含む、請求項４記載の方法：
    Figure 2015008308
     （式中、Ｒは、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アリール、及び置換アリールからなる群か
    ら選択され；
    Ｒｆはフルオロアルキル鎖を含む）。
  11. 前記トリアジンフルオロポリマーがフッ化モノマーを含む、請求項４記載の方法。
  12. メタセシス重合反応によって重合又は架橋することのできる前記フッ化モノマー又はフ
    ッ化オリゴマーが官能化オレフィンを含む、請求項４記載の方法。
  13. 前記官能化オレフィンが官能化環状オレフィンを含む、請求項１２記載の方法。
  14. 前記パターン形成テンプレート及び基板の少なくとも１つが、１８ｍＮ／ｍ未満の表面
    エネルギーを有する、請求項１記載の方法。
  15. 前記パターン形成テンプレート及び基板の少なくとも１つが、１５ｍＮ／ｍ未満の表面
    エネルギーを有する、請求項１記載の方法。
  16. 前記基板が、ポリマー材料、無機材料、ケイ素材料、石英材料、ガラス材料、及びそれ
    らの表面処理された変形からなる群から選択される、請求項１記載の方法。
  17. 前記基板がパターン形成領域を含む、請求項１記載の方法。
  18. 前記複数の凹み領域が複数の空洞を含む、請求項１記載の方法。
  19. 前記複数の空洞が複数の構造形状を含む、請求項１８記載の方法。
  20. 前記複数の構造形状が約１０ミクロン〜約１ナノメートルの範囲のサイズを有する、請
    求項１９記載の方法。
  21. 前記複数の構造形状が、約１０ミクロン〜約１ミクロンの範囲のサイズを有する、請求
    項１９記載の方法。
  22. 前記複数の構造形状が、約１ミクロン〜約１００ｎｍの範囲のサイズを有する、請求項
    １９記載の方法。
  23. 前記複数の構造形状が、約１００ｎｍ〜約１ｎｍの範囲のサイズを有する、請求項１９
    記載の方法。
  24. 前記１つ以上の粒子に本質的にスカム層がない、請求項１記載の方法。
  25. 前記パターン形成テンプレートが、複製成形プロセスによって形成されたパターン形成
    テンプレートを含む、請求項１記載の方法。
  26. 前記複製成形プロセスが：
    （ａ）母型テンプレートを提供するステップと；
    （ｂ）液体材料を前記母型テンプレートに接触させるステップと；
    （ｃ）液体材料を硬化してパターン形成テンプレートを形成するステップとを含む、請
    求項２５記載の方法。
  27. 前記母型テンプレートが：
    （ａ）リソグラフィープロセスから形成されたテンプレート；
    （ｂ）天然のテンプレート；
    （ｃ）その組合せからなる群から選択される、請求項２６記載の方法。
  28. 前記天然のテンプレートが、生物学的構造及び自己集合構造の１種から選択される、請
    求項２７記載の方法。
  29. 前記生物学的構造及び自己集合構造の１種が、天然の結晶、タンパク質、酵素、ウイル
    ス、ミセル、及び組織表面からなる群から選択される、請求項２８記載の方法。
  30. 表面修飾ステップによって前記パターン形成テンプレート表面を修飾することを含む、
    請求項１記載の方法。
  31. 前記表面修飾ステップが、プラズマ処理、化学的処理、吸着プロセスからなる群から選
    択される、請求項３０記載の方法。
  32. 前記吸着プロセスが、高分子電解質、ポリ（ビニルアルコール）、アルキルハロシラン
    、及びリガンドからなる群から選択される、吸着分子を含む、請求項３１記載の方法。
  33. 前記パターン形成テンプレート表面と前記基板が互いに所定の配向で面するように、前
    記パターン形成テンプレートと前記基板を互いに間隔を置いた関係に配置するステップを
    含む、請求項１記載の方法。
  34. 前記液体材料が、ポリマー、溶液、モノマー、複数のモノマー、重合開始剤、重合触媒
    、無機前駆体、金属前駆体、医薬品、標識、磁性材料、常磁性材料、超常磁性材料、リガ
    ンド、細胞透過性ペプチド、ポロゲン、界面活性剤、複数の非相溶性液体、溶媒、荷電化
    学種からなる群から選択される、請求項１記載の方法。
  35. 前記医薬品が、薬物、ペプチド、ＲＮＡｉ、ＤＮＡからなる群から選択される、請求項
    ３４記載の方法。
  36. 前記標識が、蛍光標識、放射線標識、造影剤からなる群から選択される、請求項３４記
    載の方法。
  37. 前記リガンドが細胞標的化ペプチドを含む、請求項３４記載の方法。
  38. 前記液体材料が、非湿潤剤を含む、請求項１記載の方法。
  39. 前記体積の液体材料を配置するステップが、塗布プロセスによって制御される、請求項
    １記載の方法。
  40. 前記塗布プロセスが：
    （ａ）第１の体積の液体材料を前記パターン形成テンプレート上に配置して、前記パタ
    ーン形成テンプレート上に液体材料層を形成するステップと；
    （ｂ）液体材料層を横断して器具を引っ張り；
    （ｉ）前記パターン形成テンプレート上の液体材料層から第２の体積の液体材料を除
    去し；
    （ｉｉ）前記パターン形成テンプレート上に第３の体積の液体材料を残すステップと
    を含む、請求項３９記載の方法。
  41. 前記パターン形成テンプレート表面を前記基板に接触させるステップによって、本質的
    にすべての前記配置された液体材料を前記パターン形成テンプレート表面と基板の間から
    除去する、請求項１記載の方法。
  42. 前記液体材料を処理するステップが、熱的プロセス、光化学プロセス、化学プロセスか
    らなる群から選択される、プロセスを含む、請求項１記載の方法。
  43. （ａ）（ｉ）前記パターン形成テンプレート表面に接触圧力を加えること；及び
    （ｉｉ）前記テンプレートを通して第２の体積の液体を蒸発又は浸透させること
    ；
    の１つによって、複数の凹み領域中に配置された前記体積の液体材料を減少させるステ
    ップと；
    （ｂ）前記パターン形成テンプレート表面に加えられた前記接触圧力を除去するステッ
    プと；
    （ｃ）前記パターン形成テンプレート表面の前記凹み領域内にガスを導入するステップ
    と；
    （ｄ）前記液体材料を処理して、前記パターン形成テンプレート表面の前記凹み領域内
    に１つ以上の粒子を形成するステップと；
    （ｅ）前記１つ以上の粒子を放出するステップとをさらに含む、請求項１記載の方法。
  44. 前記１つ以上の粒子を放出するステップが：
    （ａ）前記パターン形成テンプレートを前記１つ以上の粒子に親和力のある基板に適用
    すること；
    （ｂ）前記パターン形成テンプレートから前記１つ以上の粒子が放出されるように前記
    パターン形成テンプレートを変形させること；
    （ｃ）前記パターン形成テンプレートを第１溶媒で膨潤させて、前記１つ以上の粒子を
    押し出すこと；
    （ｄ）前記パターン形成テンプレートを前記１つ以上の粒子に親和力のある第２溶媒で
    洗浄することの１つによって行われる、請求項４３記載の方法。
  45. 前記粒子を採取又は収集するステップを含む、請求項１記載の方法。
  46. 前記粒子を採取又は収集するステップが、医療用メスで削ること、ブラッシングプロセ
    ス、溶解プロセス、超音波プロセス、メガソニックプロセス、静電気プロセス、磁気プロ
    セスからなる群から選択されるプロセスを含む、請求項４５記載の方法。
  47. バッチプロセスを含む、請求項１記載の方法。
  48. 前記バッチプロセスが、半バッチプロセス及び連続バッチプロセスの１つから選択され
    る、請求項４７記載の方法。
  49. 請求項１記載の方法によって形成される、１つ以上の粒子。
  50. 前記複数の粒子が複数の単分散粒子を含む、請求項４９記載の複数の粒子。
  51. 半導体デバイス、結晶、薬物送達ベクター、遺伝子送達ベクター、疾患検出デバイス、
    疾患位置検出デバイス、光起電デバイス、太陽電池デバイス、ポロゲン、化粧品、エレク
    トレット、添加剤、触媒、センサー、解毒剤、研磨剤、マイクロエレクトロメカニカルシ
    ステム（ＭＥＭＳ）、細胞骨格、タッガート、医薬品、生物学的標識からなる群から選択
    される、請求項４９記載の１つ以上の。
  52. 自立構造を含む、請求項４９記載の１つ以上の粒子。
  53. （ａ）請求項４９記載の粒子を提供するステップと；
    （ｂ）第２のパターン形成テンプレートを提供するステップと；
    （ｃ）前記第２のパターン形成テンプレートに第２液体材料を配置するステップと；
    （ｄ）前記第２のパターン形成テンプレートをステップ（ａ）の粒子に接触させるステ
    ップと；
    （ｅ）前記第２液体材料を処理して多次元構造を形成するステップとを含む、請求項１
    記載の方法。
  54. 相互接続された構造を形成するステップを含む、請求項１記載の方法。
  55. 前記相互接続された構造が、複数の形状及び特定サイズの孔を含む、請求項５４記載の
    方法。
  56. 前記相互接続された構造が膜を含む、請求項５５記載の方法。
  57. （ａ）請求項４９記載の粒子を提供するステップと；
    （ｂ）前記治療薬を前記粒子と混合するステップと、
    （ｃ）前記治療薬を含む、前記粒子を標的へ送達するステップとを含む、治療薬を標的
    へ送達する方法。
  58. 前記治療薬が、薬物及び遺伝子材料の１つから選択される、請求項５７記載の方法。
  59. 前記遺伝子材料が、非ウイルス性遺伝子ベクター、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＲＮＡｉ、及びウ
    イルス性粒子からなる群から選択される、請求項５８記載の方法。
  60. 前記粒子が生分解性ポリマーを含む、請求項５９記載の方法。
  61. 前記生分解性ポリマーが、ポリエステル、ポリ無水物、ポリアミド、リン系ポリマー、
    ポリ（シアノアクリレート）、ポリウレタン、ポリオルソエステル、ポリジヒドロピラン
    、ポリアセタールからなる群から選択される、請求項６０記載の方法。
  62. 前記ポリエステルが、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（ヒドロキシブチレート）、
    ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリ（β−リンゴ酸）、ポリ（ジオキサノン）からなる群
    から選択される、請求項６１記載の方法。
  63. 前記ポリ無水物が、ポリ（セバシン酸）、ポリ（アジピン酸）、ポリ（テレフタル酸）
    からなる群から選択される、請求項６１記載の方法。
  64. 前記ポリアミドが、ポリ（イミノカーボネート）及びポリアミノ酸からなる群から選択
    される、請求項６１記載の方法。
  65. 前記リン系ポリマーが、ポリリン酸、ポリホスホネート、ポリホスファゼンからなる群
    から選択される、請求項６１記載の方法。
  66. 前記生分解性ポリマーが、刺激に応答するポリマーをさらに含む、請求項６０記載の方
    法。
  67. 前記刺激が、ｐＨ、放射線、イオン強度、温度、交流磁場、交流電場からなる群から選
    択される、請求項６６記載の方法。
  68. 前記刺激が、交流磁場を含む、請求項６７記載の方法。
  69. 前記粒子が前記標的に送達されると、前記粒子を交流磁場に露出するステップを含む、
    請求項５７記載の方法。
  70. 前記粒子を交流磁場に露出するステップが、低体温療法プロセス及び熱切除プロセスの
    １つによって前記粒子に熱を発生させる、請求項６９記載の方法。
  71. 前記粒子によって生成された熱が、前記粒子のポリマー成分の相変化及び標的の温熱処
    置の１つを誘発する、請求項７０記載の方法。
  72. 前記粒子のポリマー成分の相変化が、固相から液相への変化を含む、請求項７１記載の
    方法。
  73. 固相から液相への相変化が、前記治療薬を前記粒子から放出させる、請求項７２記載の
    方法。
  74. 前記粒子からの治療薬の放出が、制御放出を含む、請求項７３記載の方法。
  75. 前記標的が、細胞標的化ペプチド、細胞透過性ペプチド、インテグリン受容体ペプチド
    （ＧＲＧＤＳＰ）、メラノサイト刺激ホルモン、血管作動性腸管ペプチド、抗Ｈｅｒ２マ
    ウス抗体、ビタミンからなる群から選択される、請求項５７記載の方法。
  76. （ａ）パターン形成テンプレートと基板を提供するステップであって、前記パターン形
    成テンプレートが、その中に複数の凹み領域を有するパターン形成テンプレート表面を含
    む、ステップと；
    （ｂ）ある体積の液体材料を：
    （ｉ）前記パターン形成テンプレート表面上；及び
    （ｉｉ）前記複数の凹み領域中；
    の少なくとも１つに配置するステップと；
    （ｃ）前記パターン形成テンプレート表面を前記基板に接触させるステップと；
    （ｄ）前記液体材料を処理して前記基板上にパターンを形成するステップとを含む、基
    板上にパターンを形成する方法。
  77. 前記パターン形成テンプレートが耐溶媒性のあるエラストマー材料を含む、請求項７６
    記載の方法。
  78. 前記パターン形成テンプレート及び基板の少なくとも１つが、パーフルオロポリエーテ
    ル材料、フルオロオレフィン材料、アクリレート材料、シリコーン材料、スチレン系材料
    、フッ化熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、トリアジンフルオロポリマー、パーフルオロ
    シクロブチル材料、フッ化エポキシ樹脂、メタセシス重合反応によって重合又は架橋させ
    ることのできるフッ化モノマー又はフッ化オリゴマーからなる群から選択される、材料を
    含む、請求項７６記載の方法。
  79. 前記パーフルオロポリエーテル材料が、下記式からなる群から選択される、主鎖構造を
    含む、請求項７８記載の方法。
    Figure 2015008308
     （式中、Ｘは存在しても存在しなくてもよく、存在するとき末端封鎖基を含む）。
  80. 前記フルオロオレフィン材料が、下記式からなる群から選択される、請求項７８記載の
    方法：
    Figure 2015008308
     （式中、ＣＳＭは硬化部位のモノマーを含む）。
  81. 前記フルオロオレフィン材料が、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン又はヘキ
    サフルオロプロピレン、２，２−ビス（トリフルオロメチル）−４，５−ジフルオロ−１
    ，３−ジオキソール、官能性フルオロオレフィン、官能性アクリル系モノマー、官能性メ
    タクリル系モノマーを含む、モノマーから作られる、請求項７８記載の方法。
  82. 前記シリコーン材料が、下記の構造を有するフルオロアルキル官能化されたポリジメチ
    ルシロキサン（ＰＤＭＳ）を含む、請求項７８記載の方法：
    Figure 2015008308
     （式中、Ｒはアクリレート、メタクリレート、及びビニル基からなる群から選択され、Ｒ
    ｆはフルオロアルキル鎖を含む）。
  83. 前記スチレン系材料が、下記式からなる群から選択される、フッ化スチレンモノマーを
    含む、請求項７８記載の方法：
    Figure 2015008308
     （式中、Ｒｆはフルオロアルキル鎖を含む）。
  84. 前記アクリレート材料が、下記の構造を有するフッ化アクリレート又はフッ化メタクリ
    レートを含む、請求項７８記載の方法：
    Figure 2015008308
     （式中、Ｒは、Ｈ、アルキル、置換アルキル、アリール、及び置換アリールからなる群か
    ら選択され、
    Ｒｆはフルオロアルキル鎖を含む）。
  85. 前記トリアジンフルオロポリマーがフッ化モノマーを含む、請求項７８記載の方法。
  86. メタセシス重合反応によって重合又は架橋することのできる前記フッ化モノマー又はフ
    ッ化オリゴマーが、官能化オレフィンを含む、請求項７８記載の方法。
  87. 前記官能化オレフィンが官能化環状オレフィンを含む、請求項８６記載の方法。
  88. 前記パターン形成テンプレート及び基板の少なくとも１つが、１８ｍＮ／ｍ未満の表面
    エネルギーを有する、請求項７６記載の方法。
  89. 前記パターン形成テンプレート及び基板の少なくとも１つが、１５ｍＮ／ｍ未満の表面
    エネルギーを有する、請求項７６記載の方法。
  90. 前記基板が、ポリマー材料、無機材料、ケイ素材料、石英材料、ガラス材料、及びそれ
    らの表面処理された変形からなる群から選択される、請求項７６記載の方法。
  91. 前記基板が、製造プロセス中の電子デバイス及び製造プロセス中の光学デバイスの１つ
    から選択される、請求項７６記載の方法。
  92. 前記基板がパターン形成領域を含む、請求項７６記載の方法。
  93. 前記複数の凹み領域が複数の空洞を含む、請求項７６記載の方法。
  94. 前記複数の空洞が複数の構造形状を含む、請求項９３記載の方法。
  95. 前記複数の構造形状が約１０ミクロン〜約１ナノメートルの範囲のサイズを有する、請
    求項９４記載の方法。
  96. 前記複数の構造形状が、約１０ミクロン〜約１ミクロンの範囲のサイズを有する、請求
    項９４記載の方法。
  97. 前記複数の構造形状が、約１ミクロン〜約１００ｎｍの範囲のサイズを有する、請求項
    ９４記載の方法。
  98. 前記複数の構造形状が、約１００ｎｍ〜約１ｎｍの範囲のサイズを有する、請求項９４
    記載の方法。
  99. 前記液体材料が、ポリマー、溶液、モノマー、複数のモノマー、重合開始剤、重合触媒
    、無機前駆体、金属前駆体、医薬品、標識、磁性材料、常磁性材料、超常磁性材料、リガ
    ンド、細胞透過性ペプチド、ポロゲン、界面活性剤、複数の非相溶性液体、溶媒、荷電化
    学種からなる群から選択される、請求項７６記載の方法。
  100. 前記医薬品が、薬物、ペプチド、ＲＮＡｉ、ＤＮＡからなる群から選択される、請求項
    ９９記載の方法。
  101. 前記標識が、蛍光標識、放射線標識、造影剤からなる群から選択される、請求項９９記
    載の方法。
  102. 前記リガンドが細胞標的化ペプチドを含む、請求項９９記載の方法。
  103. 前記液体材料が、レジストポリマー及び低ｋ誘電体の１つから選択される、請求項７６
    記載の方法。
  104. 前記液体材料が、非湿潤剤を含む、請求項７６記載の方法。
  105. 前記体積の液体材料を配置するステップが、塗布プロセスによって制御される、請求項
    ７６記載の方法。
  106. 前記塗布プロセスが、
    （ａ）第１の体積の液体材料を前記パターン形成テンプレート上に配置して、前記パタ
    ーン形成テンプレート上に液体材料層を形成するステップと；
    （ｂ）液体材料層を横断して器具を引っ張り；
    （ｉ）前記パターン形成テンプレート上の液体材料層から第２の体積の液体材料を除
    去し；
    （ｉｉ）前記パターン形成テンプレート上に第３の体積の液体材料を残すステップと
    を含む、請求項１０５記載の方法。
  107. 前記第１のテンプレート表面を前記基板に接触させるステップが、本質的にすべての配
    置された体積の液体材料を除去する、請求項７６記載の方法。
  108. 前記液体材料を処理するステップが、熱的プロセス、光化学プロセス、化学プロセスか
    らなる群から選択される、プロセスを含む、請求項７６記載の方法。
  109. バッチプロセスを含む、請求項７６記載の方法。
  110. 前記バッチプロセスが、半バッチプロセス及び連続バッチプロセスの１つから選択され
    る、請求項１０９記載の方法。
  111. 請求項７６記載の方法によって形成されるパターン基板。
  112. （ａ）複数の凹み領域がその中に形成されたパターン形成テンプレート表面を含む、パ
    ターン形成テンプレート及び基板と；
    （ｂ）（ｉ）前記パターン形成テンプレート表面上、及び
    （ｉｉ）前記複数の凹み領域中
    の少なくとも１つにある体積の液体材料を配置する貯蔵器と；
    （ｃ）（ｉ）前記パターン形成テンプレート表面を前記基板に接触させて前記液体材料
    を処理すること、及び
    （ｉｉ）前記液体材料を処理することの１つにより、１つ以上の粒子を形成する
    制御装置とを含む、１つ以上の粒子を形成する装置。
  113. １以上の特性、又は１つ以上の粒子の検査、測定、及び検査と測定の両方の１つを行う
    ための検査デバイスをさらに含む、請求項１１２記載の装置。
  114. （ａ）複数の凹み領域がその中に形成されたパターン形成テンプレート表面を含む、パ
    ターン形成テンプレート、及び基板と、
    （ｂ）（ｉ）前記パターン形成テンプレート表面上、及び
    （ｉｉ）前記複数の凹み領域中
    の少なくとも１つに、ある体積の液体材料を配置する貯蔵器と、
    （ｃ）（ｉ）前記パターン形成テンプレート表面を前記基板に接触させること、及び
    （ｉｉ）前記液体材料を処理することの１つにより、前記基板上にパターンを形
    成する制御装置とを含む、基板上にパターンを形成する装置。
  115. 前記基板上の前記パターンの１以上の特性の検査、測定、及び検査と測定の両方の１つ
    を行うための検査デバイスをさらに含む、請求項１１４記載の装置。
  116. 表面にパターンを形成する方法であって：
    （ａ）物品の表面の第１部分を、前記物品の前記表面に共形接触（conformal contact
    ）させるエラストマーマスクを含む、マスキング系で遮蔽すること、
    （ｂ）前記マスキング系で遮蔽された前記第１部分に薬品が塗布されることを防止しな
    がら、前記物品の前記表面の第２部分に、マスキング系内にパターン形成すべき薬品を塗
    布することによって、物品の表面を選択的に薬品に露出するステップを含む方法。
  117. 前記エラストマーマスクが複数のチャンネルを含む、請求項１１６記載の方法。
  118. 前記チャンネルの各々が約１ミリメートル未満の断面寸法を有する、請求項１１７記載
    の方法。
  119. 前記チャンネルの各々が約１ミクロン未満の断面寸法を有する、請求項１１７記載の方
    法。
  120. 前記薬品がエラストマーマスクを約２５％未満膨潤させる、請求項１１６記載の方法。
  121. 前記薬品が、有機エレクトロルミネセンス材料又はその前駆体を含む、請求項１１６記
    載の方法。
  122. （ａ）前記薬品から前記表面の前記第２部分に前記有機エレクトロルミネセンス材料を
    形成させるステップと、
    （ｂ）前記有機エレクトロルミネセンス材料と電気回路の間に電気的連通を確立するス
    テップとをさらに含む、請求項１２１記載の方法。
  123. 前記薬品が堆積プロセスの生成物を含み、前記堆積プロセスが、化学的気相成長プロセ
    ス、気相堆積プロセス、電子ビーム堆積プロセス、電子ビーム蒸着プロセス、電子ビーム
    スパッタプロセス、電気化学的堆積プロセスからなる群から選択される、請求項１１６記
    載の方法。
  124. 前記薬品が無電解堆積生成物を含む、請求項１１６記載の方法。
  125. 前記薬品が流体前駆体から塗布される、請求項１１６記載の方法。
  126. 前記流体前駆体が、無機化合物の溶液、無機化合物の懸濁液、流体担体中の粒子の懸濁
    液、流体担体中の化学活性薬品からなる群から選択される、請求項１２５記載の方法。
  127. 前記無機化合物が、前記物品表面の前記第２部分の上に固化する、請求項１１６記載の
    方法。
  128. 前記流体担体を散逸させ、それによって前記物品表面の前記第１領域に粒子を堆積させ
    るステップをさらに含む、請求項１２６記載の方法。
  129. 前記流体担体を散逸させ、それによって前記物品表面の前記第１領域に前記化学活性薬
    品を堆積させるステップをさらに含む、請求項１２６記載の方法。
  130. 前記化学活性薬品がポリマー前駆体を含む、請求項１２６記載の方法。
  131. 前記ポリマー前駆体からポリマー物品を形成するステップをさらに含む、請求項１３０
    記載の方法。
  132. 前記化学活性薬品が、材料の堆積を促進することのできる薬品を含む、請求項１２６記
    載の方法。
  133. 前記化学活性薬品がエッチング薬品を含む、請求項１２６記載の方法。
  134. 前記物品の表面の前記第２部分をエッチングするステップをさらに含む、請求項１１６
    記載の方法。
  135. 前記物品表面の前記第２部分に接着した前記薬品を残して、前記物品表面の前記第１部
    分から前記マスキング系の前記エラストマーマスクを除去することをさらに含む、請求項
    １１６記載の方法。
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