JP2023533742A - Modification of metal surfaces with phosphonic acid - Google Patents

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JP2023533742A
JP2023533742A JP2023501337A JP2023501337A JP2023533742A JP 2023533742 A JP2023533742 A JP 2023533742A JP 2023501337 A JP2023501337 A JP 2023501337A JP 2023501337 A JP2023501337 A JP 2023501337A JP 2023533742 A JP2023533742 A JP 2023533742A
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リー ハリス,タイラー
ポール ターナー,ロバート
サラザール,ジュアン パブロ ヒネストロサ
クリシュナン,ラジャラム
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バイオロジカル ダイナミクス,インク.
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/02Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using non-aqueous solutions
    • C23C22/03Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using non-aqueous solutions containing phosphorus compounds

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Abstract

本明細書では、白金、金、パラジウム、イリジウム、およびロジウムを含む金属表面の官能化のための方法および試薬が提供される。本明細書で提供される方法および試薬は、ホスホン酸またはホスホン酸エステル試薬を様々な官能基の結合源として使用し、それによって所望の特性で表面を修飾することができる。本明細書で提供される修飾された表面は、金属表面上の生物付着の防止を含む、様々な用途に有用である。【選択図】図1AProvided herein are methods and reagents for the functionalization of metal surfaces, including platinum, gold, palladium, iridium, and rhodium. The methods and reagents provided herein use phosphonic acid or phosphonate ester reagents as attachment sources for various functional groups, which can modify surfaces with desired properties. The modified surfaces provided herein are useful in a variety of applications, including preventing biofouling on metal surfaces. [Selection drawing] Fig. 1A

Description

相互参照
本出願は、2020年7月10日に出願された米国仮出願第63/050,228号の利益を主張し、これは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
Cross-Reference This application claims the benefit of US Provisional Application No. 63/050,228, filed July 10, 2020, which is hereby incorporated by reference in its entirety.

材料の異なる界面特性を達成するために、材料の表面修飾を使用することができる。例えば、抗菌層、耐食層、または生物付着防止層を、体内に埋め込むように設計された医療デバイスの表面に組み込むことができる。さまざまな表面の共有結合による修飾には多くの化学反応が存在するが、白金、金、またはパラジウム、イリジウム、もしくはロジウムなどの他の金属表面の官能化のために知られている方法はほとんどない。そのような金属表面に試薬および他の官能基を結合させるための追加のアプローチについての必要性が存在している。 Surface modification of the material can be used to achieve different interfacial properties of the material. For example, an antimicrobial layer, a corrosion resistant layer, or an anti-biofouling layer can be incorporated into the surface of a medical device designed to be implanted within the body. Although many chemistries exist for the covalent modification of various surfaces, few methods are known for the functionalization of platinum, gold, or other metal surfaces such as palladium, iridium, or rhodium. . A need exists for additional approaches for attaching reagents and other functional groups to such metal surfaces.

本明細書では、白金表面および金表面を含む金属表面を官能化する新規かつ改良された方法の必要性を満たす試薬、方法、および組成物が提供される。いくつかの実施形態では、金属表面は白金族金属である。いくつかの実施形態では、試薬、方法、および組成物を使用して、パラジウム、イリジウム、またはロジウムの表面を官能化することができる。本明細書に記載のいくつかの実施形態では、試薬、方法、および組成物を使用して、ホスホン酸またはホスホネートエステルと金属表面との間の金属ホスホン酸結合の形成を通じて、金属表面にさまざまな官能基を付加することができる。いくつかの実施形態では、ホスホン酸またはホスホネートは、追加の表面修飾基(例えば、ヒドロゲル)または他の官能基部分(例えば、ペプチドまたはオリゴヌクレオチドなどの結合剤)などの、金属表面へのさらなる物質の付加を可能にする反応基または捕捉物質を含む。他の実施形態では、ホスホン酸またはホスホネートは、所望の表面修飾基を含む(例えば、所望の基を付加するために別の反応を行う必要なしに)。いくつかの実施形態では、金属表面は白金表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面は金表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面はパラジウム表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面はイリジウム表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面はロジウム表面またはその酸化物である。 Provided herein are reagents, methods, and compositions that meet the need for new and improved methods of functionalizing metal surfaces, including platinum and gold surfaces. In some embodiments, the metal surface is a platinum group metal. In some embodiments, the reagents, methods, and compositions can be used to functionalize palladium, iridium, or rhodium surfaces. In some embodiments described herein, the reagents, methods, and compositions are used to attach various compounds to metal surfaces through the formation of metal-phosphonate bonds between phosphonic acid or phosphonate esters and metal surfaces. Functional groups can be added. In some embodiments, the phosphonic acid or phosphonate is attached to the metal surface with additional substances, such as additional surface modifying groups (e.g., hydrogels) or other functional moieties (e.g., binding agents such as peptides or oligonucleotides). contain reactive groups or trapping substances that allow the addition of In other embodiments, the phosphonic acid or phosphonate includes desired surface-modifying groups (eg, without having to perform a separate reaction to add the desired groups). In some embodiments, the metal surface is a platinum surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is a gold surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is a palladium surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is an iridium surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is a rhodium surface or its oxide.

本開示の試薬、方法、および組成物は、白金、金、パラジウム、イリジウム、ロジウム、またはそれらの酸化物を含む、金属表面への様々な官能基の付加の正確な制御を可能にするために特に適している。本明細書で提供される材料は、金属表面との安定した結合を形成する制御された量の試薬による表面の容易な官能化を可能にする。合成の容易さ、合成プロトコルの堅牢性、および金属ホスホン酸結合の安定性により、表面の容易でかつ制御されたさらなる官能化が可能になる。いくつかの実施形態では、これにより、細かい特性の制御を可能にする方法で、さらなる表面官能化基を追加するための堅牢なプロトコルを開発することが可能である。例えば、微調整可能な特性を有するヒドロゲルは、本明細書で提供される試薬で官能化された金属表面上で重合させることができる。本明細書で提供される試薬およびプロトコルは予測可能な結果をもたらすため、密度、厚さ、架橋密度、グラフト密度、官能基、または導電率などのヒドロゲル特性の微調整を実行できる。同様のプロセスを使用して、他の表面修飾グループとの官能化のための堅牢なプロトコルを開発できる。 The reagents, methods, and compositions of the present disclosure are used to enable precise control of attachment of various functional groups to metal surfaces, including platinum, gold, palladium, iridium, rhodium, or their oxides. particularly suitable. The materials provided herein allow for facile functionalization of surfaces with controlled amounts of reagents that form stable bonds with metal surfaces. The ease of synthesis, the robustness of the synthetic protocol, and the stability of the metal-phosphonate bonds allow for easy and controlled further functionalization of the surface. In some embodiments, this allows for the development of robust protocols for adding additional surface functionalization groups in a manner that allows fine control of properties. For example, hydrogels with tunable properties can be polymerized on metal surfaces functionalized with the reagents provided herein. Fine tuning of hydrogel properties such as density, thickness, crosslink density, graft density, functional groups, or conductivity can be performed as the reagents and protocols provided herein provide predictable results. A similar process can be used to develop robust protocols for functionalization with other surface modification groups.

また、本明細書では、表面の生物付着を防止するために金属表面にグラフトするために適したヒドロゲル材料も提供される。このようなヒドロゲルは、生体試料に近接して電場を生成する電極やその他の動電学的デバイスに展開する場合に特に有用である。ヒドロゲル層の存在により、試料の破壊と劣化した試料の電極表面への蓄積を防ぐことができるからである。そのようなヒドロゲル層がサンプル上の電流の性能を妨害することなくこの機能を実行するためには、ヒドロゲル層が特定の優れた特性(例えば、密度、厚さ、および導電率)で構築されることが重要であり、これは、表面にヒドロゲル層を作る際の正確な制御を要求する。したがって、表面を官能化することができ、ヒドロゲルを含む表面修飾材料の制御された沈着を可能にする試薬が必要である。本明細書に記載の白金、金、パラジウム、イリジウム、またはロジウムの表面に適用されることに加えて、これらのヒドロゲルはまた、ケイ素、アルミニウム、チタン、鉄、亜鉛、ジルコニウム、ニッケル、銀、銅、コバルト、またはクロムを含むがこれらに限定されない、ホスホネートとの結合を形成することができる他の金属表面にもまた連結され得る。 Also provided herein are hydrogel materials suitable for grafting onto metal surfaces to prevent surface biofouling. Such hydrogels are particularly useful when deployed in electrodes and other electrokinetic devices that generate an electric field in close proximity to a biological sample. This is because the existence of the hydrogel layer can prevent sample destruction and accumulation of deteriorated sample on the electrode surface. In order for such a hydrogel layer to perform this function without interfering with the performance of current flow on the sample, the hydrogel layer is constructed with certain superior properties (e.g., density, thickness, and conductivity). is important, which requires precise control over the formation of the hydrogel layer on the surface. Therefore, there is a need for reagents that can functionalize surfaces and allow controlled deposition of surface-modifying materials, including hydrogels. In addition to being applied to platinum, gold, palladium, iridium, or rhodium surfaces as described herein, these hydrogels can also be used on silicon, aluminum, titanium, iron, zinc, zirconium, nickel, silver, copper Other metal surfaces capable of forming bonds with phosphonates can also be linked, including but not limited to, cobalt, or chromium.

一態様では、本明細書に提供されるのは、構造
を有する分子に結合した金属表面を含む官能化金属表面であって、
式中、
Rは、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたヘテロシクロアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールであり、そして
上記金属表面は、白金、金、パラジウム、イリジウム、およびロジウム、それらの酸化物、またはそれらの任意の組み合わせから選択される少なくとも1つの金属を含む。
In one aspect, provided herein is a structure
A functionalized metal surface comprising a metal surface bound to a molecule having
During the ceremony,
R is optionally substituted alkyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted heterocycloalkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally substituted and the metal surface is selected from platinum, gold, palladium, iridium, and rhodium, oxides thereof, or any combination thereof. Contains one metal.

いくつかの実施形態では、Rが構造X-L-を有し、Lが連結部分でありかつXが反応性ハンドルもしくは捕捉部分であるか、またはRが構造Y-L-を有し、Lが連結部分でありかつYが表面修飾基である。いくつかの実施形態では、Lが任意に置換されたアルキレン鎖または任意に置換されたヘテロアルキレン鎖である。
いくつかの実施形態では、Lが式
-[Z-(CR
の構造を有し、
式中、各RおよびRは、独立して、Hまたは任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールであるか、または同じ原子上のRおよびRが一緒になってオキソを形成するか、または隣接する原子上のRが一緒になって二重結合を形成するか、または隣接する原子上のRおよびRが一緒になって三重結合を形成し、
各Zは独立して存在せず、-O-、-NR-、-S-、-SS-、-S(O)-、-S(O)-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR、-OC(O)O-、-NRC(O)NR-、-OC(O)NR-、-S(O)O-、-S(O)NR-、-OS(O)O-、-NRSONR-、または-OSONR-であり、
各Rは独立して、H、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールであり、
各nは独立して1~30の整数であり、そして
mは1~30の整数である。
In some embodiments, R has the structure XL- and L is a linking moiety and X is a reactive handle or capture moiety, or R has the structure YL- and L is the linking moiety and Y is the surface modifying group. In some embodiments, L is an optionally substituted alkylene chain or an optionally substituted heteroalkylene chain.
In some embodiments, L is of the formula -[Z-(CR 1 R 2 ] n ] m -
has the structure of
wherein each R 1 and R 2 is independently H or optionally substituted alkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted or optionally substituted heteroaryl, or R 1 and R 2 on the same atom taken together form oxo, or R 1 on adjacent atoms taken together forming a double bond or R 1 and R 2 on adjacent atoms together form a triple bond,
Each Z does not exist independently, -O-, -NR 3 -, -S-, -SS-, -S(O)-, -S(O) 2 -, -C(O)-, - C(O)O—, —C(O)NR 3 , —OC(O)O—, —NR 3 C(O)NR 3 —, —OC(O)NR 3 —, —S(O) 2 O -, -S(O) 2 NR 3 -, -OS(O) 2 O-, -NR 3 SO 2 NR 3 -, or -OSO 2 NR 3 -;
Each R 3 is independently H, optionally substituted alkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted aryl, or optionally substituted heteroaryl,
Each n is independently an integer from 1-30, and m is an integer from 1-30.

いくつかの実施形態では、Lが1~100個の原子の鎖を含み、上記鎖中の各原子がC、N、O、S、Si、およびPから独立して選択される。いくつかの実施形態では、上記鎖中の最初の原子がCである。 In some embodiments, L comprises a chain of 1-100 atoms, each atom in said chain being independently selected from C, N, O, S, Si, and P. In some embodiments, the first atom in the chain is C.

いくつかの実施形態では、Lが
から選択される1つ以上のサブユニットを含み、各nは独立して1~30の整数である。いくつかの実施形態では、Lが構造
を含み、各nは独立して1~30の整数であり、各pは独立して1~30の整数である。
In some embodiments, L is
wherein each n is independently an integer from 1-30. In some embodiments, L is the structure
wherein each n is independently an integer from 1-30 and each p is independently an integer from 1-30.

いくつかの実施形態では、Lがポリマーを含む。いくつかの実施形態では、上記ポリマーが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(ハロゲン化ビニル)、ポリスチレン、ナイロン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアラミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリテトラフルオロエチレン、多糖類、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(N-アクリロイルモルホリン)、またはそれらの任意の組み合わせまたは誘導体を含む。 In some embodiments, L comprises a polymer. In some embodiments, the polymer is polyethylene, polypropylene, poly(vinyl halide), polystyrene, nylon, polyamide, polyester, polyaramid, polyacrylate, polymethacrylate, polytetrafluoroethylene, polysaccharide, poly(alkylene oxide ), poly(vinylpyrrolidone), poly(vinyl alcohol), polyoxazoline, poly(N-acryloylmorpholine), or any combination or derivative thereof.

いくつかの実施形態では、RがX-L-の構造を有する。いくつかの実施形態では、Xが、アジド、アルキン、テトラジン、ハロゲン化物、スルフヒドリル、ジスルフィド、マレイミド、アミン、酸、活性化エステル、アルケン、アルコール、ハロゲン化物、ハロゲン化アシル、スルホン酸、スルフィン酸、ハロゲン化スルホニル、エポキシド、アルデヒド、ケトン、イミン、オキシム、イソシアネート、イソチオシアネート、ヒドラジン、およびヒドラジド、またはそれらの任意の組み合わせである。いくつかの実施形態では、Xが構造
-L-Z
を有し、
式中、Zは、結合、-O-、-NR-、-S-、-SS-、-S(O)-、S(O)-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR、-OC(O)O-、-NRC(O)NR-、-OC(O)NR-、-S(O)O-、-S(O)NR-、-OS(O)O-、-NRS(O)NR-、または-OS(O)NR-であり、
は存在しないか、任意に置換されたアルキレン、任意に置換されたシクロアルキレン、任意に置換されたアルケニレン、任意に置換されたアルキニレン、任意に置換されたヘテロアルキレン、任意に置換されたアリーレン、任意に置換されたアリールアルキレン、任意に置換されたヘテロアリールアルキレン、任意に置換されたアリールヘテロアルキレン、または任意に置換されたヘテロアリールヘテロアルキレンであり、
は、アジド、アルキン、テトラジン、ハロゲン化物、スルフヒドリル、ジスルフィド、マレイミド、アミン、カルボン酸、活性エステル、アルケン、アルコール、ハロゲン化アシル、スルホン酸、スルフィン酸、ハロゲン化スルホニル、エポキシド、アルデヒド、ケトン、イミン、オキシム、イソシアネート、イソチオシアネート、ヒドラジン、またはヒドラジドを含み、そして
各Rは、独立して、H、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールである。
In some embodiments, R has the structure XL-. In some embodiments, X is azide, alkyne, tetrazine, halide, sulfhydryl, disulfide, maleimide, amine, acid, activated ester, alkene, alcohol, halide, acyl halide, sulfonic acid, sulfinic acid, sulfonyl halides, epoxides, aldehydes, ketones, imines, oximes, isocyanates, isothiocyanates, hydrazines, and hydrazides, or any combination thereof. In some embodiments, X has the structure X 1 -L X -Z X -
has
In the formula, Z X is a bond, -O-, -NR 4 -, -S-, -SS-, -S(O)-, S(O) 2 -, -C(O)-, -C( O)O—, —C(O)NR 4 , —OC(O)O—, —NR 4 C(O)NR 4 —, —OC(O)NR 4 —, —S(O) 2 O—, —S(O) 2 NR 4 —, —OS(O) 2 O—, —NR 4 S(O) 2 NR 4 —, or —OS(O) 2 NR 4 —;
L X is absent, optionally substituted alkylene, optionally substituted cycloalkylene, optionally substituted alkenylene, optionally substituted alkynylene, optionally substituted heteroalkylene, optionally substituted arylene , optionally substituted arylalkylene, optionally substituted heteroarylalkylene, optionally substituted arylheteroalkylene, or optionally substituted heteroarylheteroalkylene;
X 1 is an azide, alkyne, tetrazine, halide, sulfhydryl, disulfide, maleimide, amine, carboxylic acid, active ester, alkene, alcohol, acyl halide, sulfonic acid, sulfinic acid, sulfonyl halide, epoxide, aldehyde, ketone , imines, oximes, isocyanates, isothiocyanates, hydrazines, or hydrazides, and each R4 is independently H, optionally substituted alkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted alkenyl , optionally substituted alkynyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted aryl, or optionally substituted heteroaryl.

いくつかの実施形態では、Zが、結合、-O-、-C(O)-、-NR-、-C(O)O-、または-C(O)NRである。いくつかの実施形態では、Lが構造-(CR-を有し、式中、各RおよびRは、独立して、H、ハロゲン、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたアリール、もしくは任意に置換されたヘテロアリールであるか、または同じ原子のRおよびRが一緒になってオキソを形成し、または隣接する原子のRが一緒になって二重結合を形成するか、または隣接する原子のRおよびRが一緒になって三重結合を形成し、ならびにrは0~30の整数である。いくつかの実施形態では、Xが、アミン、カルボン酸、マレイミド、アジド、アルキン、ハロゲン化物、アルケン、またはスルフヒドリルを含む。 In some embodiments, Z X is a bond, -O-, -C(O)-, -NR 4 -, -C(O)O-, or -C(O)NR 4 . In some embodiments, L X has the structure —(CR 5 R 6 ) r —, wherein each R 5 and R 6 is independently H, halogen, optionally substituted alkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted aryl, or optionally substituted heteroaryl, or R5 and R6 on the same atom together form oxo, or adjacent atoms R5 together form a double bond, or adjacent atoms R5 and R6 together form a triple bond , and r is an integer from 0-30. In some embodiments, X 1 comprises an amine, carboxylic acid, maleimide, azide, alkyne, halide, alkene, or sulfhydryl.

いくつかの実施形態では、Xが、
であり、
式中、
およびRはそれぞれ独立してHまたはC-Cアルキルであり;
rは0または1であり、そして
は、アジド、アルキン、ハロゲン化物、アルケン、またはスルフヒドリルである
In some embodiments, X is
and
During the ceremony,
R 5 and R 6 are each independently H or C 1 -C 3 alkyl;
r is 0 or 1 and X 1 is an azide, alkyne, halide, alkene, or sulfhydryl.

いくつかの実施形態では、Xが、
である。いくつかの実施形態では、Xが、ビオチン、アビジン、ストレプトアビジン、核酸、ペプチド、およびタンパク質、またはそれらの任意の組み合わせから選択される捕捉部分を含む。
In some embodiments, X is
is. In some embodiments, X comprises a capture moiety selected from biotin, avidin, streptavidin, nucleic acids, peptides, and proteins, or any combination thereof.

一態様では、本明細書に提供されるのは、本明細書に提供される官能化された金属表面および使用説明書を含むキットである。 In one aspect, provided herein is a kit comprising a functionalized metal surface provided herein and instructions for use.

いくつかの実施形態では、Rが構造Y-L-を有する。いくつかの実施形態では、Yが、疎水性残基、親水性残基、荷電残基、カチオン性残基、アニオン性残基、多糖類、疎水性ポリマー、親水性ポリマー、抗菌剤、生物材料、生体適合性材料、防汚材料、導電性材料、半導体性材料、耐熱性材料、腐食防止材料、触媒、および磁性材料、またはそれらの任意の組み合わせから選択される表面修飾基を含む。 In some embodiments, R has the structure YL-. In some embodiments, Y is a hydrophobic residue, hydrophilic residue, charged residue, cationic residue, anionic residue, polysaccharide, hydrophobic polymer, hydrophilic polymer, antimicrobial agent, biomaterial , biocompatible materials, antifouling materials, conductive materials, semiconducting materials, heat resistant materials, anticorrosion materials, catalysts, and magnetic materials, or any combination thereof.

いくつかの実施形態では、Yが構造Y-L-Z-を有し、
式中、Zは結合、-O-、-NR-、-S-、-SS-、-S(O)-、S(O)-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR、-OC(O)O-、-NRC(O)NR-、-OC(O)NR-、-S(O)O-、-S(O)NR-、-OS(O)O-、-NRS(O)NR-、-OS(O)NR-、またはアジド、アルキン、テトラジン、ハライド、スルフヒドリル、ジスルフィド、マレイミド、アミン、カルボン酸、活性化エステル、アルケン、アルコール、ハロゲン化アシル、スルホン酸、スルフィン酸、ハロゲン化スルホニル、エポキシド、アルデヒド、ケトン、イミン、オキシム、イソシアネート、イソチオシアネート、ヒドラジン、またはヒドラジドと、適切な相補的反応基との間で共有結合形成反応によって形成された反応生成物であり、
は、存在しないか、任意に置換されたアルキレン、任意に置換されたシクロアルキレン、任意に置換されたアルケニレン、任意に置換されたアルキニレン、任意に置換されたヘテロアルキレン、任意に置換されたアリーレン、任意に置換されたアリールアルキレン、任意に置換されたヘテロアリールアルキレン、任意に置換されたアリールヘテロアルキレン、または任意に置換されたヘテロアリールヘテロアルキレンであり、
は、少なくとも1つの表面修飾残基を含み、ならびに
各Rは独立して、H、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールである。
In some embodiments, Y has the structure Y 1 -L Y -Z Y -,
In the formula, Z Y is a bond, —O—, —NR 4 —, —S—, —SS—, —S(O)—, S(O) 2 —, —C(O)—, —C(O ) O—, —C(O)NR 4 , —OC(O)O—, —NR 4 C(O)NR 4 —, —OC(O)NR 4 —, —S(O) 2 O—, — S(O) 2 NR 4 -, -OS(O) 2 O-, -NR 4 S(O) 2 NR 4 -, -OS(O) 2 NR 4 -, or azide, alkyne, tetrazine, halide, sulfhydryl , disulfides, maleimides, amines, carboxylic acids, activated esters, alkenes, alcohols, acyl halides, sulfonic acids, sulfinic acids, sulfonyl halides, epoxides, aldehydes, ketones, imines, oximes, isocyanates, isothiocyanates, hydrazines, or a reaction product formed by a covalent bond-forming reaction between a hydrazide and a suitable complementary reactive group;
L Y is absent, optionally substituted alkylene, optionally substituted cycloalkylene, optionally substituted alkenylene, optionally substituted alkynylene, optionally substituted heteroalkylene, optionally substituted arylene, optionally substituted arylalkylene, optionally substituted heteroarylalkylene, optionally substituted arylheteroalkylene, or optionally substituted heteroarylheteroalkylene;
Y 1 contains at least one surface modification residue, and each R 4 is independently H, optionally substituted alkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted optionally substituted alkynyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted aryl, or optionally substituted heteroaryl.

いくつかの実施形態では、Zが、結合、-O-、-NR-、-S-、-SS-、-S(O)-、S(O)-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR-、-OC(O)O-、-NRC(O)NR-、-OC(O)NR-、-S(O)O-、-S(O)NR-、-OS(O)O-、-NRS(O)NR-、-OS(O)NR-、
である。いくつかの実施形態では、Lが存在しない。いくつかの実施形態では、Yが疎水性残基を含む。いくつかの実施形態では、上記疎水性残基が疎水性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、上記疎水性ポリマーが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルハライド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテル-ウレタン、ポリジメチルシロキサン、またはそれらの任意の組み合わせもしくは誘導体を含む。いくつかの実施形態では、上記疎水性残基が脂肪酸またはその誘導体を含む。
In some embodiments, Z Y is a bond, -O-, -NR 4 -, -S-, -SS-, -S(O)-, S(O) 2 -, -C(O)- , —C(O)O—, —C(O)NR 4 —, —OC(O)O—, —NR 4 C(O)NR 4 —, —OC(O)NR 4 —, —S(O ) 2 O-, -S(O) 2 NR 4 -, -OS(O) 2 O-, -NR 4 S(O) 2 NR 4 -, -OS(O) 2 NR 4 -,
is. In some embodiments, LY is absent. In some embodiments Y 1 comprises a hydrophobic residue. In some embodiments, the hydrophobic residues comprise hydrophobic polymers. In some embodiments, the hydrophobic polymer is polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl halide, polytetrafluoroethylene, polymethylmethacrylate, polycarbonate, polyether-urethane, polydimethylsiloxane, or any combination or derivative thereof. including. In some embodiments the hydrophobic residue comprises a fatty acid or derivative thereof.

いくつかの実施形態では、Yが親水性残基を含む。いくつかの実施形態では、上記親水性残基が親水性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、上記親水性ポリマーが、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(N-アクリロイルモルホリン)、またはその誘導体の任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、上記親水性ポリマーが、ポリアクリルアミド、ポリ(ジエチルアクリルアミド)、ポリ(ジメチルアクリルアミド)、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)、ポリ(アクリル酸)、ポリ(メタクリル酸)、ポリ(メチルアクリレート)、ポリ(エチルアクリレート)、ポリ(2-ヒドロキシエチルアクリレート)、ポリ(プロピルアクリレート)、ポリ(ブチルアクリレート)、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)、ポリ(テトラヒドロフルフリルメタクリレート)、ポリ(エチレンオキシド)、ポリ(プロピレンオキシド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリオキサゾリン、ポリ(2-エチルオキサゾリン)、またはポリ(N-アクリロイルモルホリン)を含む。 In some embodiments Y 1 comprises a hydrophilic residue. In some embodiments, the hydrophilic residue comprises a hydrophilic polymer. In some embodiments, the hydrophilic polymer is polyacrylamide, polyacrylate, polymethacrylate, poly(alkylene oxide), poly(vinylpyrrolidone), poly(vinyl alcohol), polyoxazoline, poly(N-acryloylmorpholine) , or any combination of derivatives thereof. In some embodiments, the hydrophilic polymer is polyacrylamide, poly(diethylacrylamide), poly(dimethylacrylamide), poly(N-isopropylacrylamide), poly(acrylic acid), poly(methacrylic acid), poly( methyl acrylate), poly(ethyl acrylate), poly(2-hydroxyethyl acrylate), poly(propyl acrylate), poly(butyl acrylate), poly(methyl methacrylate), poly(2-hydroxyethyl methacrylate), poly(tetrahydrofuran furyl methacrylate), poly(ethylene oxide), poly(propylene oxide), poly(vinylpyrrolidone), polyoxazoline, poly(2-ethyloxazoline), or poly(N-acryloylmorpholine).

いくつかの実施形態では、Yが構造
を含み、式中、
各Rは、独立して、H、任意に置換されたC-Cアルキル、または任意に置換されたC-Cヒドロキシアルキルであり、
各Rは、独立して、HまたはC-Cアルキルであり、
各Xは、独立して、存在しないか、-O-、-S-、または-NRであり、
各Rは、独立して、HまたはC-Cアルキルであり、そして
sは1~10000の整数である。
In some embodiments, Y is the structure
including, where
each R 7 is independently H, optionally substituted C 1 -C 3 alkyl, or optionally substituted C 1 -C 3 hydroxyalkyl;
each R 8 is independently H or C 1 -C 3 alkyl;
each X 7 is independently absent, -O-, -S-, or -NR 9 ;
Each R 9 is independently H or C 1 -C 6 alkyl, and s is an integer from 1-10,000.

いくつかの実施形態では、Yがカチオン性残基を含む。いくつかの実施形態では、Yがカチオン性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、上記カチオン性残基が、プロトン化アミン基、プロトン化置換アミン基、第四級アミン基、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、Yがアニオン性残基を含む。いくつかの実施形態では、Yがアニオン性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、上記アニオン性残基が、カルボキシレート、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、ホスホネート、またはそれらの任意の組み合わせを含む。 In some embodiments, Y 1 comprises a cationic residue. In some embodiments, Y 1 comprises a cationic polymer. In some embodiments, the cationic residues comprise protonated amine groups, protonated substituted amine groups, quaternary amine groups, or any combination thereof. In some embodiments, Y 1 comprises an anionic residue. In some embodiments, Y 1 comprises an anionic polymer. In some embodiments, the anionic residues comprise carboxylates, sulfonates, sulfinates, phosphates, phosphonates, or any combination thereof.

いくつかの実施形態では、上記表面修飾残基が、疎水性残基、親水性残基、荷電残基、カチオン性残基、アニオン性残基、多糖類、疎水性ポリマー、親水性ポリマー、抗菌剤、生物材料、生体適合性材料、防汚材料、導電性材料、半導体性材料、耐熱性材料、腐食防止材料、触媒、磁性材料、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、上記表面修飾基がヒドロゲルを含む。いくつかの実施形態では、上記ヒドロゲルが、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、もしくはメタクリルアミド、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、上記ヒドロゲルが約0.001ミクロン~約10ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、上記ヒドロゲルが約0.1S/m~約10S/mの導電率を有する。 In some embodiments, the surface-modifying residues are hydrophobic residues, hydrophilic residues, charged residues, cationic residues, anionic residues, polysaccharides, hydrophobic polymers, hydrophilic polymers, antimicrobial residues. agents, biomaterials, biocompatible materials, antifouling materials, conductive materials, semiconducting materials, heat resistant materials, anti-corrosion materials, catalysts, magnetic materials, or any combination thereof. In some embodiments, the surface-modifying group comprises hydrogel. In some embodiments, the hydrogel comprises acrylate, methacrylate, acrylamide, or methacrylamide, or any combination thereof. In some embodiments, the hydrogel has a thickness of about 0.001 microns to about 10 microns. In some embodiments, the hydrogel has a conductivity of about 0.1 S/m to about 10 S/m.

いくつかの実施形態では、上記金属表面の少なくとも約1%、少なくとも約2%、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、または少なくとも約90%が官能化されている。いくつかの実施形態では、上記金属表面が少なくとも部分的に酸化されている。いくつかの実施形態では、上記金属表面の少なくとも約1%、少なくとも約2%、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、または少なくとも約90%が酸化されている。 In some embodiments, at least about 1%, at least about 2%, at least about 5%, at least about 10%, at least about 20%, at least about 30%, at least about 40%, at least about 50% of the metal surface , at least about 60%, at least about 70%, at least about 80%, or at least about 90% functionalized. In some embodiments, the metal surface is at least partially oxidized. In some embodiments, at least about 1%, at least about 2%, at least about 5%, at least about 10%, at least about 20%, at least about 30%, at least about 40%, at least about 50% of the metal surface , is at least about 60%, at least about 70%, at least about 80%, or at least about 90% oxidized.

いくつかの実施形態では、上記金属表面が金属合金を含む。いくつかの実施形態では、上記金属合金が、重量で金属の少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%を構成する。いくつかの実施形態では、上記金属表面が金属および追加の材料を含む。いくつかの実施形態では、上記金属表面が、重量で少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%の金属または金属の任意の酸化物を含む。 In some embodiments, the metal surface comprises a metal alloy. In some embodiments, the metal alloy comprises at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, at least 90%, at least 95%, or at least 98% by weight of the metal. In some embodiments, the metal surface comprises metal and additional materials. In some embodiments, the metal surface is at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, at least 90%, at least 95%, or at least 98% by weight of a metal or any oxidation of a metal. Including things.

いくつかの実施形態では、上記金属表面が哺乳動物の体内に配置されるように構成されている。いくつかの実施形態では、上記金属表面が外科用または歯科用インプラントである。いくつかの実施形態では、上記金属表面が、電極、マイクロチップ、ビーズ、マイクロ粒子、またはナノ粒子である。 In some embodiments, the metal surface is configured to be placed inside a mammal. In some embodiments, the metal surface is a surgical or dental implant. In some embodiments, the metal surface is an electrode, microchip, bead, microparticle, or nanoparticle.

いくつかの実施形態では、上記金属が白金もしくは金、またはそれらの酸化物である。いくつかの実施形態では、上記金属が、パラジウム、イリジウム、もしくはロジウム、またはそれらの酸化物である。 In some embodiments, the metal is platinum or gold, or oxides thereof. In some embodiments, the metal is palladium, iridium, or rhodium, or oxides thereof.

一態様において、本明細書に提供されるのは、金属表面を官能化する方法であって、上記方法は、(a)ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を金属表面に沈着させる工程と、(b)上記金属表面を加熱して、ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を上記金属表面と結合させる工程とを含み、ここで、上記金属表面は、白金、金、パラジウム、イリジウム、またはロジウム、それらの酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。 In one aspect, provided herein is a method of functionalizing a metal surface, the method comprising the steps of (a) depositing a phosphonic acid or phosphonate ester reagent on the metal surface; heating the metal surface to bind a phosphonic acid or phosphonate ester reagent to the metal surface, wherein the metal surface is platinum, gold, palladium, iridium, or rhodium, oxides thereof; or any combination thereof.

いくつかの実施形態では、上記ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を沈着させる工程が、ホスホン酸試薬および溶媒を含む溶液と金属表面を接触させることを含む。いくつかの実施形態では、上記溶媒が、有機溶媒、水性溶媒、またはそれらの任意の組み合わせもしくは混合物を含む。いくつかの実施形態では、上記有機溶媒が、酢酸、アセトン、アセトニトリル、ベンゼン、tert-ブチルアルコール、tert-ブチルメチルエーテル、四塩化炭素、クロロホルム、シクロヘキサン、1,2-ジクロロエタン、ジクロロメタン、ジエチルエーテル、ジグリム、1,2-ジメトキシエタン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、エタノール、酢酸エチル、エチルメチルケトン、エチレングリコール、ヘキサン類、ヘキサメチルホスホラミド、メタノール、ニトロメタン、ペンタン類、2-プロポナール、ピリジン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、上記有機溶媒が、エタノール、テトラヒドロフラン、またはトルエンを含む。 In some embodiments, depositing the phosphonic acid or phosphonate ester reagent comprises contacting the metal surface with a solution comprising the phosphonic acid reagent and a solvent. In some embodiments, the solvent comprises organic solvent, aqueous solvent, or any combination or mixture thereof. In some embodiments, the organic solvent is acetic acid, acetone, acetonitrile, benzene, tert-butyl alcohol, tert-butyl methyl ether, carbon tetrachloride, chloroform, cyclohexane, 1,2-dichloroethane, dichloromethane, diethyl ether, Diglyme, 1,2-dimethoxyethane, dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, dioxane, ethanol, ethyl acetate, ethyl methyl ketone, ethylene glycol, hexanes, hexamethylphosphoramide, methanol, nitromethane, pentanes, 2-proponal , pyridine, tetrahydrofuran, toluene, xylene, or any combination thereof. In some embodiments, the organic solvent comprises ethanol, tetrahydrofuran, or toluene.

いくつかの実施形態では、上記ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬が、約1μM、10μM、100μM、1mM、10mM、100mM、または1Mまでの濃度で溶液中に存在する。いくつかの実施形態では、上記ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を付着させる工程が、上記金属表面から上記溶媒を蒸発させる工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、上記金属表面から上記溶媒を蒸発させる工程が、上記金属表面を加熱する工程を含む。いくつかの実施形態では、上記金属表面が、少なくとも30℃、少なくとも40℃、少なくとも50℃、少なくとも60℃、少なくとも70℃、少なくとも80℃、または少なくとも90℃の温度で加熱される。いくつかの実施形態では、上記ホスホン酸試薬を上記金属表面と結合させるために上記金属表面を加熱する工程が、オーブン、真空オーブン、またはマイクロ波反応器内で行われる。いくつかの実施形態では、上記ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を上記金属表面と結合させるために上記金属表面を加熱する工程が、上記金属表面を少なくとも30℃、少なくとも50℃、少なくとも70℃、少なくとも80℃、少なくとも100℃、少なくとも120℃、少なくとも140℃、少なくとも160℃、または少なくとも180℃の温度に加熱する工程を含む。 In some embodiments, the phosphonate or phosphonate ester reagent is present in solution at concentrations up to about 1 μM, 10 μM, 100 μM, 1 mM, 10 mM, 100 mM, or 1 M. In some embodiments, attaching the phosphonic acid or phosphonate ester reagent further comprises evaporating the solvent from the metal surface. In some embodiments, evaporating the solvent from the metal surface comprises heating the metal surface. In some embodiments, the metal surface is heated to a temperature of at least 30°C, at least 40°C, at least 50°C, at least 60°C, at least 70°C, at least 80°C, or at least 90°C. In some embodiments, heating the metal surface to bind the phosphonic acid reagent to the metal surface is performed in an oven, vacuum oven, or microwave reactor. In some embodiments, heating the metal surface to bind the phosphonic acid or phosphonate ester reagent to the metal surface heats the metal surface to at least 30° C., at least 50° C., at least 70° C., at least 80° C. °C, at least 100 °C, at least 120 °C, at least 140 °C, at least 160 °C, or at least 180 °C.

いくつかの実施形態では、上記金属表面が酸化金属表面である。いくつかの実施形態では、上記酸化金属表面が、空気酸化、プラズマ処理、紫外線オゾン酸化、または化学酸化によって酸化されている。いくつかの実施形態では、上記金属表面を酸化する工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、上記金属表面を酸化する工程は、プラズマ処理、紫外線オゾン酸化、または化学酸化を含む。 In some embodiments, the metal surface is a metal oxide surface. In some embodiments, the metal oxide surface is oxidized by air oxidation, plasma treatment, ultraviolet ozone oxidation, or chemical oxidation. Some embodiments further comprise oxidizing the metal surface. In some embodiments, oxidizing the metal surface comprises plasma treatment, ultraviolet ozone oxidation, or chemical oxidation.

いくつかの実施形態では、上記ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬が構造
を有し、式中、
Rは、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたヘテロシクロアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールであり、
各Rは、独立して、Hまたは置換されたアルキルである。
In some embodiments, the phosphonic acid or phosphonate ester reagent has the structure
and where
R is optionally substituted alkyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted heterocycloalkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally substituted aryl substituted with or optionally substituted heteroaryl;
Each R E is independently H or substituted alkyl.

いくつかの実施形態では、上記金属表面が白金もしくは金、またはそれらの酸化物を含む。いくつかの実施形態では、上記金属表面が、パラジウム、イリジウム、もしくはロジウム、またはそれらの酸化物を含む。 In some embodiments, the metal surface comprises platinum or gold, or oxides thereof. In some embodiments, the metal surface comprises palladium, iridium, or rhodium, or oxides thereof.

一態様において、本明細書に提供されるのは、ホスホネート残基を介して上記金属表面に結合するプローブ部分を含む金属表面マイクロアレイであって、上記金属表面が、白金、金、パラジウム、イリジウム、もしくはロジウム、またはそれらの酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、結合した上記ホスホネート残基が、構造
を有し、式中、Rはプローブ部分を含み、各

は表面への結合点を示す。
In one aspect, provided herein is a metal surface microarray comprising probe moieties that bind to the metal surface via phosphonate residues, wherein the metal surface comprises platinum, gold, palladium, iridium, or rhodium, or oxides thereof, or any combination thereof. In some embodiments, the attached phosphonate residue has the structure
where R comprises a probe moiety and each

indicates the point of attachment to the surface.

いくつかの実施形態では、上記プローブ部分が、核酸、ペプチド、タンパク質、抗体、小分子、グリカン、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、上記プローブ部分が核酸を含む。いくつかの実施形態では、上記核酸がDNAまたはRNAを含む。いくつかの実施形態では、マイクロアレイがDNAまたはRNA配列決定のために構成される。いくつかの実施形態では、上記プローブ部分が生物学的因子に結合する。いくつかの実施形態では、上記生物学的因子が、核酸、タンパク質、細胞、またはオルガネラである。いくつかの実施形態では、上記プローブ部分が生物学的因子に特異的である。いくつかの実施形態では、上記マイクロアレイが、少なくとも10、少なくとも100、少なくとも1000、少なくとも10000、または少なくとも100000の固有のプローブ特徴を含む。いくつかの実施形態では、上記金属表面マイクロアレイが白金もしくは金、またはそれらの酸化物を含む。いくつかの実施形態では、上記金属表面マイクロアレイが、パラジウム、イリジウムもしくはロジウム、それらの酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。 In some embodiments, the probe moieties comprise nucleic acids, peptides, proteins, antibodies, small molecules, glycans, or any combination thereof. In some embodiments, the probe portion comprises nucleic acids. In some embodiments, the nucleic acid comprises DNA or RNA. In some embodiments, microarrays are configured for DNA or RNA sequencing. In some embodiments, the probe moieties bind to biological agents. In some embodiments, the biological agent is a nucleic acid, protein, cell, or organelle. In some embodiments, the probe moieties are specific to biological agents. In some embodiments, the microarray comprises at least 10, at least 100, at least 1000, at least 10000, or at least 100000 unique probe features. In some embodiments, the metal surface microarray comprises platinum or gold, or oxides thereof. In some embodiments, the metal surface microarray comprises palladium, iridium or rhodium, oxides thereof, or any combination thereof.

一態様において、本明細書に提供されるのは、ホスホネート残基を介してデバイスの表面に連結された薬物部分を含む薬物送達デバイスであって、上記表面が白金、金、パラジウム、イリジウム、またはロジウム、それらの酸化物、またはそれらの組み合わせを含む、薬物送達デバイスである。いくつかの実施形態では、上記ホスホネート残基が構造

を有し、式中、Rは薬物部分を含み、各

が上記表面への結合点を示す。
In one aspect, provided herein is a drug delivery device comprising a drug moiety linked to a surface of the device via a phosphonate residue, wherein the surface is platinum, gold, palladium, iridium, or A drug delivery device comprising rhodium, oxides thereof, or combinations thereof. In some embodiments, the phosphonate residue has the structure

wherein R comprises a drug moiety and each

indicates the point of attachment to the surface.

いくつかの実施形態では、上記薬物部分がリンカーを介してホスホネート残基に連結されている。いくつかの実施形態では、上記リンカーが切断可能なリンカーである。いくつかの実施形態では、上記リンカーが薬物部分を放出するように構成されている。いくつかの実施形態では、上記薬物送達デバイスは標的化部分をさらに含む。いくつかの実施形態では、上記標的化部分が、抗体もしくは抗体断片、ペプチド、または核酸を含む。いくつかの実施形態では、上記薬物送達デバイスはナノ粒子、マイクロ粒子、またはビーズである。いくつかの実施形態では、上記表面が、白金もしくは金、それらの酸化物、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、上記表面が、パラジウム、イリジウム、もしくはロジウム、それらの酸化物、またはそれらの組み合わせを含む。 In some embodiments, the drug moiety is linked to the phosphonate residue via a linker. In some embodiments, the linker is a cleavable linker. In some embodiments, the linker is configured to release drug moieties. In some embodiments, the drug delivery device further comprises a targeting moiety. In some embodiments, the targeting moiety comprises an antibody or antibody fragment, peptide, or nucleic acid. In some embodiments, the drug delivery device is a nanoparticle, microparticle, or bead. In some embodiments, the surface comprises platinum or gold, oxides thereof, or combinations thereof. In some embodiments, the surface comprises palladium, iridium, or rhodium, oxides thereof, or combinations thereof.

一態様において、本明細書に提供されるのは、構造

を有する分子に結合する金属表面を含む官能化された金属表面であって、
式中、Rはヒドロゲルを含む、金属表面である。
In one aspect, provided herein is a structure

A functionalized metal surface comprising a metal surface that binds to a molecule having
where R is the metal surface, including the hydrogel.

いくつかの実施形態では、上記金属表面は、白金、金、パラジウム、イリジウム、ロジウム、ケイ素、アルミニウム、チタン、鉄、亜鉛、ジルコニウム、ニッケル、銀、銅、コバルト、もしくはクロム、またはそれらの酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。 In some embodiments, the metal surface is platinum, gold, palladium, iridium, rhodium, silicon, aluminum, titanium, iron, zinc, zirconium, nickel, silver, copper, cobalt, or chromium, or oxides thereof. , or any combination thereof.

いくつかの実施形態では、上記ヒドロゲルが約0.001S/m~約10S/mの導電率を有する。いくつかの実施形態では、上記ヒドロゲルが約0.001ミクロン~約10ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、上記ヒドロゲルが合成ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、上記ヒドロゲルがアクリルアミドポリマーを含む。いくつかの実施形態では、上記アクリルアミドポリマーが、N置換アクリルアミド、N置換メタクリルアミド、またはメタクリルアミド、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、上記ヒドロゲルが、ポリアクリルアミド、ポリ(ジエチルアクリルアミド)、ポリ(ジメチルアクリルアミド)、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)、ポリ(アクリル酸)、ポリ(メタクリル酸)、ポリ(メチルアクリレート)、ポリ(エチルアクリレート)、ポリ(2-ヒドロキシエチルアクリレート)、ポリ(プロピルアクリレート)、ポリ(ブチルアクリレート)、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)、ポリ(テトラヒドロフルフリルメタクリレート)、ポリ(エチレンオキシド)、ポリ(プロピレンオキシド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリオキサゾリン、ポリ(2-エチルオキサゾリン)、またはポリ(N-アクリロイルモルホリン)を含む。いくつかの実施形態では、上記金属表面が電極である。いくつかの実施形態では、上記金属表面が電極の外面上に配置される。 In some embodiments, the hydrogel has a conductivity of about 0.001 S/m to about 10 S/m. In some embodiments, the hydrogel has a thickness of about 0.001 microns to about 10 microns. In some embodiments, the hydrogel comprises synthetic polymers. In some embodiments, the hydrogel comprises an acrylamide polymer. In some embodiments, the acrylamide polymer comprises N-substituted acrylamide, N-substituted methacrylamide, or methacrylamide, or any combination thereof. In some embodiments, the hydrogel is polyacrylamide, poly(diethylacrylamide), poly(dimethylacrylamide), poly(N-isopropylacrylamide), poly(acrylic acid), poly(methacrylic acid), poly(methyl acrylate). ), poly(ethyl acrylate), poly(2-hydroxyethyl acrylate), poly(propyl acrylate), poly(butyl acrylate), poly(methyl methacrylate), poly(2-hydroxyethyl methacrylate), poly(tetrahydrofurfuryl methacrylate ), poly(ethylene oxide), poly(propylene oxide), poly(vinylpyrrolidone), polyoxazoline, poly(2-ethyloxazoline), or poly(N-acryloylmorpholine). In some embodiments, the metal surface is an electrode. In some embodiments, the metal surface is disposed on the outer surface of the electrode.

参照による組み込み
本明細書で言及されるすべての刊行物、特許、および特許出願は、あたかも個々の刊行物、特許、または特許出願が、参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示された場合と同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
INCORPORATION BY REFERENCE All publications, patents, and patent applications mentioned in this specification are identified as if the individual publication, patent, or patent application was specifically and individually indicated to be incorporated by reference. is incorporated herein by reference to the same extent.

本発明の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に記載されている。本発明の特徴および利点のより良好な理解は、本発明の原理が利用される例示的な実施形態を記載する以下の詳細な説明、および添付の図面を参照することによって得られる。
ホスホン酸試薬と金属表面との反応例を示す。 ホスホネート修飾金属表面の2つの例示的な結合様式を示す。 金属表面を修飾するワークフローの例を示す。 酸化および未処理の白金チップのX線光電子分光測定を示す。 X線光電子分光法によって測定された酸化および未処理の白金チップの酸化状態を示す。 官能化されていない裸の白金電極の光学プロフィロメータ測定を示す。 ホスホン酸試薬で官能化された白金電極の光学プロフィロメータ測定を示す。 45°の傾斜角で誘電材料によって取り囲まれた白金電極の走査型電子顕微鏡(SEM)画像を示す。 官能化された白金電極とそれに続く重合反応のSEM画像を示す。 0°の傾斜角におけるポリマー官能化白金電極のSEM画像を示す。 14°の傾斜角におけるポリマー官能化白金電極のSEM画像を示す。 14°の傾斜角におけるポリマー官能化白金電極のSEM画像を示す。 14°の傾斜角におけるポリマー官能化白金電極のSEM画像を示す。 1°の傾斜角での官能化されていない白金表面のSEM画像を示す。 45°の傾斜角における官能化されていない白金表面のSEM画像を示す。 4°の傾斜角における官能化されていない白金表面のSEM画像を示す。 45°の傾斜角における官能化されていない白金表面のSEM画像を示す。
The novel features of the invention are set out with particularity in the appended claims. A better understanding of the features and advantages of the present invention may be had by reference to the following detailed description and accompanying drawings, which set forth illustrative embodiments in which the principles of the invention are employed.
An example reaction of a phosphonic acid reagent with a metal surface is shown. Two exemplary bonding modes of phosphonate modified metal surfaces are shown. An example workflow for modifying a metal surface is shown. X-ray photoelectron spectroscopy measurements of oxidized and untreated platinum tips are shown. Figure 2 shows the oxidation state of oxidized and untreated platinum chips measured by X-ray photoelectron spectroscopy. Optical profilometer measurements of unfunctionalized bare platinum electrodes are shown. Optical profilometer measurements of platinum electrodes functionalized with phosphonic acid reagents are shown. Figure 2 shows a scanning electron microscope (SEM) image of a platinum electrode surrounded by dielectric material at a tilt angle of 45°. SEM images of a functionalized platinum electrode and subsequent polymerization reaction are shown. SEM image of a polymer-functionalized platinum electrode at a tilt angle of 0°. SEM images of polymer-functionalized platinum electrodes at a tilt angle of 14° are shown. SEM images of polymer-functionalized platinum electrodes at a tilt angle of 14° are shown. SEM images of polymer-functionalized platinum electrodes at a tilt angle of 14° are shown. SEM image of a non-functionalized platinum surface at a tilt angle of 1° is shown. SEM image of a non-functionalized platinum surface at a tilt angle of 45° is shown. SEM image of an unfunctionalized platinum surface at a tilt angle of 4° is shown. SEM image of a non-functionalized platinum surface at a tilt angle of 45° is shown.

詳細な説明
本明細書では、金属表面の官能化または誘導体化に関する試薬、方法、および組成物が提供される。いくつかの実施形態では、試薬は、ホスホン酸またはホスホン酸誘導体(例えば、ホスホネートエステル)を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は、白金表面および金表面、またはそれらの酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は白金表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面は金表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面は、パラジウム、イリジウム、もしくはロジウムの表面、またはそれらの酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面はパラジウム表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面はイリジウム表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面はロジウム表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、ホスホン酸またはその誘導体は、所望の表面修飾基を含む。いくつかの実施形態では、ホスホン酸またはその誘導体は、ホスホン酸またはその誘導体による修飾後に、所望の表面修飾基に付加するための反応ハンドルを含む。いくつかの実施形態では、ホスホン酸またはその誘導体は、生物学的結合部分(例えば、ペプチドまたはオリゴヌクレオチド)などの別の基を結合するための捕捉部分を含む。本発明に従って修飾された金属表面の例を図1に示す。図1Aは、金属表面(例えば、白金表面)に結合した例示的な反応物および対応する生成物を示す。いくつかの実施形態では、ホスホン酸試薬は、金属表面と金属ホスホン酸結合を形成し、図1Bに示される結合モードの1つを有する。図1Bに詳述されるように、ホスホネート基のP=O結合は、P=O酸素と金属表面上の金属原子との間の相互作用、またはP=O酸素と金属表面の隣接する-OH基との間の相互作用など、様々なモードで金属表面に配位することができる(例えば、金属表面が酸化されている場合)。
DETAILED DESCRIPTION Provided herein are reagents, methods, and compositions for functionalizing or derivatizing metal surfaces. In some embodiments, the reagent comprises a phosphonic acid or phosphonic acid derivative (eg, a phosphonate ester). In some embodiments, metal surfaces include platinum and gold surfaces, or oxides thereof. In some embodiments, the metal surface is a platinum surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is a gold surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is a palladium, iridium, or rhodium surface, or oxides thereof. In some embodiments, the metal surface is a palladium surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is an iridium surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is a rhodium surface or its oxide. In some embodiments, the phosphonic acid or derivative thereof contains the desired surface-modifying groups. In some embodiments, the phosphonic acid or derivative thereof comprises a reactive handle for attachment to the desired surface modification group after modification with the phosphonic acid or derivative thereof. In some embodiments, the phosphonic acid or derivative thereof comprises a capture moiety for binding another group such as a biological binding moiety (eg, peptide or oligonucleotide). An example of a metal surface modified according to the invention is shown in FIG. FIG. 1A shows exemplary reactants and corresponding products bound to a metal surface (eg, a platinum surface). In some embodiments, the phosphonate reagent forms a metal phosphonate bond with the metal surface and has one of the binding modes shown in FIG. 1B. As detailed in FIG. 1B, the P=O bond of the phosphonate group is the interaction between the P=O oxygen and the metal atom on the metal surface, or the P=O oxygen and the adjacent -OH It can coordinate to the metal surface in various modes, such as interactions with groups (eg, when the metal surface is oxidized).

本明細書で提供される修飾された金属表面の使用もまた、本明細書で提供される。いくつかの好ましい実施形態では、修飾された金属表面は、電気泳動ベースのアッセイにおける電極の防汚表面として有用である。いくつかの実施形態では、これらの防汚表面はヒドロゲル層を使用する。いくつかの実施形態では、修飾された金属表面は、生体への移植のために有用である。いくつかの実施形態では、修飾された金属表面は、未修飾の金属表面と比較して防食特性を有する。いくつかの実施形態では、修飾された金属表面は、分析物を結合できる活性表面の作成のために有用である(例えば、生物学的捕捉アッセイにおいて)。 Also provided herein are uses of the modified metal surfaces provided herein. In some preferred embodiments, the modified metal surfaces are useful as antifouling surfaces for electrodes in electrophoresis-based assays. In some embodiments, these antifouling surfaces employ hydrogel layers. In some embodiments, the modified metal surfaces are useful for implantation into living organisms. In some embodiments, the modified metal surface has anti-corrosion properties compared to the unmodified metal surface. In some embodiments, modified metal surfaces are useful for creating active surfaces capable of binding analytes (eg, in biological capture assays).

本明細書に記載の修飾された金属表面を作製する方法もまた、本明細書に提供される。 Also provided herein are methods of making the modified metal surfaces described herein.

I.修飾された金属表面
一態様において、本明細書に提供されるのは、官能化された金属表面である。いくつかの実施形態では、金属表面は酸化される。いくつかの実施形態では、金属表面は、白金または金、またはそれらの酸化物、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、金属表面は白金またはその酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は、金またはその酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は、パラジウム、イリジウム、もしくはロジウム、またはそれらの酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は、パラジウムまたはその酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は、イリジウムまたはその酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は、ロジウムまたはその酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は、白金表面または金表面、またはそれらの酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面は白金表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面は金表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面は、パラジウム、イリジウム、もしくはロジウム、またはそれらの酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面はパラジウム表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面はイリジウム表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面はロジウム表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、修飾された金属表面は、ホスホネート部分に結合される。いくつかの実施形態において、ホスホネート部分は、金属表面に直接結合される。いくつかの実施形態では、ホスホネート部分は、金属表面と結合を形成する。いくつかの実施形態では、ホスホネート部分は、金属表面と共有結合を形成する。
I. Modified Metal Surfaces In one aspect, provided herein are functionalized metal surfaces. In some embodiments, the metal surface is oxidized. In some embodiments, the metal surface comprises platinum or gold, or oxides thereof, or combinations thereof. In some embodiments, the metal surface comprises platinum or its oxide. In some embodiments, the metal surface comprises gold or its oxide. In some embodiments, the metal surface comprises palladium, iridium, or rhodium, or oxides thereof. In some embodiments, the metal surface comprises palladium or its oxide. In some embodiments, the metal surface comprises iridium or its oxide. In some embodiments, the metal surface comprises rhodium or its oxide. In some embodiments, the metal surface is a platinum or gold surface, or oxides thereof. In some embodiments, the metal surface is a platinum surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is a gold surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is palladium, iridium, or rhodium, or oxides thereof. In some embodiments, the metal surface is a palladium surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is an iridium surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is a rhodium surface or its oxide. In some embodiments, modified metal surfaces are attached to phosphonate moieties. In some embodiments, the phosphonate moiety is attached directly to the metal surface. In some embodiments, the phosphonate moiety forms a bond with the metal surface. In some embodiments, the phosphonate moiety forms a covalent bond with the metal surface.

いくつかの実施形態では、金属表面はホスホネート部分に結合している。いくつかの実施形態では、ホスホネート部分は金属ホスホネートである。いくつかの実施形態では、表面結合ホスホン酸部分は、ホスホン酸試薬またはホスホン酸誘導体から調製される。いくつかの実施形態では、ホスホン酸誘導体はホスホネートエステルである。いくつかの実施形態では、ホスホネートエステルは、C-Cアルキルホスホネートエステルである。いくつかの実施形態では、ホスホネートエステルはメチルまたはエチルホスホネートエステルである。いくつかの実施形態では、ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬は、ビスホスホン酸またはビスホスホネート(例えば、1,1ビスホスホン酸)である。 In some embodiments, the metal surface is bound to phosphonate moieties. In some embodiments, the phosphonate moiety is a metal phosphonate. In some embodiments, surface-bound phosphonate moieties are prepared from phosphonate reagents or phosphonate derivatives. In some embodiments, the phosphonic acid derivative is a phosphonate ester. In some embodiments, the phosphonate ester is a C 1 -C 6 alkyl phosphonate ester. In some embodiments, the phosphonate ester is a methyl or ethyl phosphonate ester. In some embodiments, the phosphonic acid or phosphonate ester reagent is a bisphosphonic acid or bisphosphonate (eg, 1,1 bisphosphonic acid).

いくつかの実施形態では、構造
を有する分子に結合した金属表面を含む官能化金属表面が本明細書で提供される。いくつかの実施形態では、官能化された金属表面は、図1Bに示すように分子に結合した金属表面を含む。いくつかの実施形態では、各
が金属表面への付着点を示す。いくつかの実施形態では、1つ以上の
が金属表面への付着点である。いくつかの実施形態では、各
が金属表面への付着点である。いくつかの実施形態では、ホスホネート残基を介して金属表面に結合したR部分が本明細書に記載される。いくつかの実施形態では、R部分は、ホスホネート残基を介して金属表面に共有結合している。いくつかの実施形態では、金属表面は白金またはその酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は金またはその酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面はパラジウムまたはその酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は、イリジウムまたはその酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面はロジウムまたはその酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は酸化される。
In some embodiments, the structure
Provided herein are functionalized metal surfaces comprising metal surfaces bound to molecules having In some embodiments, the functionalized metal surface comprises a metal surface bound to molecules as shown in FIG. 1B. In some embodiments, each
indicates the point of attachment to the metal surface. In some embodiments, one or more
is the point of attachment to the metal surface. In some embodiments, each
is the point of attachment to the metal surface. In some embodiments, described herein are R moieties attached to metal surfaces via phosphonate residues. In some embodiments, the R moiety is covalently attached to the metal surface via a phosphonate residue. In some embodiments, the metal surface comprises platinum or its oxide. In some embodiments, the metal surface comprises gold or its oxide. In some embodiments, the metal surface comprises palladium or its oxide. In some embodiments, the metal surface comprises iridium or its oxide. In some embodiments, the metal surface comprises rhodium or its oxide. In some embodiments, the metal surface is oxidized.

上記に示した式のRは、任意の基であり得る。いくつかの実施形態では、Rは、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたヘテロシクロアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールである。いくつかの実施形態では、Rは、任意に置換されたアルキルまたは任意に置換されたヘテロアルキルである。 R in the formulas shown above can be any group. In some embodiments, R is optionally substituted alkyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted heterocycloalkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted is optionally substituted alkynyl, optionally substituted aryl, or optionally substituted heteroaryl. In some embodiments, R is optionally substituted alkyl or optionally substituted heteroalkyl.

いくつかの実施形態では、Rは、所望の表面修飾を直接含む。いくつかの実施形態では、Rは、疎水性残基、親水性残基、荷電残基、カチオン性残基、アニオン性残基、多糖類、疎水性ポリマー、親水性ポリマー、抗菌剤、生体材料、生体適合性材料、防汚材料、導電性材料、半導体材料、耐熱材料、防食材料、触媒、または磁性材料、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、Rはオリゴヌクレオチドまたはポリペプチドを含む。いくつかの実施形態では、Rはヒドロゲルを含む。 In some embodiments, R directly contains the desired surface modification. In some embodiments, R is a hydrophobic residue, hydrophilic residue, charged residue, cationic residue, anionic residue, polysaccharide, hydrophobic polymer, hydrophilic polymer, antimicrobial agent, biomaterial , biocompatible materials, anti-fouling materials, conductive materials, semiconductor materials, heat-resistant materials, anti-corrosion materials, catalysts, or magnetic materials, or any combination thereof. In some embodiments, R comprises an oligonucleotide or polypeptide. In some embodiments, R comprises hydrogel.

連結部分
いくつかの実施形態では、表面修飾基は、連結部分を介してホスホネート基につながれている。連結部分は、ホスホネート部分への表面修飾基の結合を提供することができる任意の適切な基であり得る。
Linking Moiety In some embodiments, the surface-modifying group is linked to the phosphonate group via a linking moiety. The linking moiety can be any suitable group capable of providing attachment of the surface modifying group to the phosphonate moiety.

いくつかの実施形態において、連結部分は、構造-L-を有し、ここで、Lは、任意に置換されたアルキレン鎖または任意に置換されたヘテロアルキレン鎖を含む。いくつかの実施形態では、連結部分は、任意に置換されたアルキレン鎖を含む。いくつかの実施形態では、連結部分は非置換アルキレン鎖を含む。いくつかの実施形態では、連結部分は、任意に置換されたヘテロアルキレン鎖を含む。いくつかの実施形態では、連結部分は非置換ヘテロアルキレン鎖を含む。いくつかの実施形態では、連結部分は、1個~100個の原子の鎖を含む。いくつかの実施形態では、連結部分は、1個~50個の原子の鎖を含む。いくつかの実施形態では、連結部分は、1個~40個の原子の鎖を含む。いくつかの実施形態では、連結部分は、1個~20個の原子の鎖を含む。いくつかの実施形態では、連結部分は、5個~100個の原子の鎖を含む。いくつかの実施形態では、連結部分は、5個~50個の原子の鎖を含む。いくつかの実施形態では、連結部分は、5個~40個の原子の鎖を含む。いくつかの実施形態では、連結部分は、5個~20個の原子の鎖を含む。いくつかの実施形態では、連結部分は、10個~100個の原子の鎖を含む。いくつかの実施形態では、連結部分は、10個~50個の原子の鎖を含む。いくつかの実施形態では、連結部分は、10個~40個の原子の鎖を含む。いくつかの実施形態では、連結部分は、10個~20個の原子の鎖を含む。 In some embodiments, the linking moiety has the structure -L-, where L comprises an optionally substituted alkylene chain or an optionally substituted heteroalkylene chain. In some embodiments, the linking moiety comprises an optionally substituted alkylene chain. In some embodiments, the linking moiety comprises an unsubstituted alkylene chain. In some embodiments, the linking moiety comprises an optionally substituted heteroalkylene chain. In some embodiments, the linking moiety comprises an unsubstituted heteroalkylene chain. In some embodiments, a linking moiety comprises a chain of 1-100 atoms. In some embodiments, a linking moiety comprises a chain of 1-50 atoms. In some embodiments, a linking moiety comprises a chain of 1-40 atoms. In some embodiments, a linking moiety comprises a chain of 1-20 atoms. In some embodiments, the linking moiety comprises a chain of 5-100 atoms. In some embodiments, a linking moiety comprises a chain of 5-50 atoms. In some embodiments, the linking moiety comprises a chain of 5-40 atoms. In some embodiments, the linking moiety comprises a chain of 5-20 atoms. In some embodiments, the linking moiety comprises a chain of 10-100 atoms. In some embodiments, the linking moiety comprises a chain of 10-50 atoms. In some embodiments, the linking moiety comprises a chain of 10-40 atoms. In some embodiments, the linking moiety comprises a chain of 10-20 atoms.

いくつかの実施形態では、鎖中の各原子は、C、N、O、S、Si、およびPから独立して選択される。いくつかの実施形態では、鎖中の各原子は、C、N、O、およびSから独立して選択される。いくつかの実施形態では、鎖中の各原子は、C、N、およびOから独立して選択される。いくつかの実施形態では、鎖中の最初の原子はCである。 In some embodiments, each atom in the chain is independently selected from C, N, O, S, Si, and P. In some embodiments, each atom in the chain is independently selected from C, N, O, and S. In some embodiments, each atom in the chain is independently selected from C, N, and O. In some embodiments, the first atom in the chain is C.

いくつかの実施形態では、Lが式
-[Z-(CR
の構造を有し、
式中、各RおよびRは、独立して、Hまたは任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールであるか、または同じ原子上のRおよびRが一緒になってオキソを形成するか、または隣接する原子上のRが一緒になって二重結合を形成するか、または隣接する原子上のRおよびRが一緒になって三重結合を形成し、
各Zは独立して存在しないか、-O-、-NR-、-S-、-SS-、-S(O)-、-S(O)-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR、-OC(O)O-、-NRC(O)NR-、-OC(O)NR-、-S(O)O-、-S(O)NR-、-OS(O)O-、-NRSONR-、または-OSONR-であり、
各Rは独立して、H、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールであり、
各nは独立して1~30の整数であり、そして
mは1~30の整数である。
In some embodiments, L is of the formula -[Z-(CR 1 R 2 ] n ] m -
has the structure of
wherein each R 1 and R 2 is independently H or optionally substituted alkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted or optionally substituted heteroaryl, or R 1 and R 2 on the same atom taken together form oxo, or R 1 on adjacent atoms taken together forming a double bond or R 1 and R 2 on adjacent atoms together form a triple bond,
each Z is independently absent, -O-, -NR 3 -, -S-, -SS-, -S(O)-, -S(O) 2 -, -C(O)-, - C(O)O—, —C(O)NR 3 , —OC(O)O—, —NR 3 C(O)NR 3 —, —OC(O)NR 3 —, —S(O) 2 O -, -S(O) 2 NR 3 -, -OS(O) 2 O-, -NR 3 SO 2 NR 3 -, or -OSO 2 NR 3 -;
Each R 3 is independently H, optionally substituted alkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted aryl, or optionally substituted heteroaryl,
Each n is independently an integer from 1-30, and m is an integer from 1-30.

いくつかの実施形態では、各RおよびRは独立して、H、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたヘテロアルキルであるか、または同じ原子上のRおよびRが一緒になってオキソを形成するか、または隣接する原子のR1が一緒になって二重結合を形成するか、または隣接する原子上のRおよびRが一緒になって三重結合を形成する。いくつかの実施形態では、各RおよびRは独立して、H、任意に置換されたアルキルであり、同じ原子上のRおよびRが一緒になってオキソを形成するか、または隣接する原子上のRが一緒になって二重結合を形成する。いくつかの実施形態では、各RおよびRは、独立して、H、任意に置換されたアルキルであり、同じ原子上のRおよびRが一緒になってオキソを形成するか、または隣接する原子上のRが一緒になって二重結合を形成する。いくつかの実施形態では、各RおよびRは、独立して、H、任意に置換されたアルキルであるか、または同じ原子上のRおよびRが一緒になってオキソを形成する。いくつかの実施形態では、各RおよびRは、独立して、H、任意に置換されたC-C10アルキルであるか、または同じ原子上のRおよびRが一緒になってオキソを形成する。いくつかの実施形態では、各RおよびRは、独立して、H、任意に置換されたアルキルであるか、または同じ原子上のRおよびRが一緒になってオキソを形成する。いくつかの実施形態では、各RおよびRは、独立してH、ヒドロキシもしくはアルコキシで任意に置換されたC-C10アルキルであるか、または同じ原子上のRおよびRが一緒になってオキソを形成する。いくつかの実施形態では、各RおよびRは、独立して、Hであるか、または同じ原子上のRおよびRが一緒になってオキソを形成する。いくつかの実施形態では、各RおよびRはHである。 In some embodiments, each R 1 and R 2 is independently H, optionally substituted alkyl, optionally substituted heteroalkyl, or R 1 and R 2 together on the same atom together to form oxo, or R1 on adjacent atoms together form a double bond, or R1 and R2 on adjacent atoms together form a triple bond. In some embodiments, each R 1 and R 2 is independently H, optionally substituted alkyl, R 1 and R 2 on the same atom taken together form oxo, or R 1 on adjacent atoms together form a double bond. In some embodiments, each R 1 and R 2 is independently H, optionally substituted alkyl, and R 1 and R 2 on the same atom together form oxo, or or R 1 on adjacent atoms together form a double bond. In some embodiments, each R 1 and R 2 is independently H, optionally substituted alkyl, or R 1 and R 2 on the same atom together form oxo . In some embodiments, each R 1 and R 2 is independently H, optionally substituted C 1 -C 10 alkyl, or R 1 and R 2 taken together on the same atom to form oxo. In some embodiments, each R 1 and R 2 is independently H, optionally substituted alkyl, or R 1 and R 2 on the same atom together form oxo . In some embodiments, each R 1 and R 2 is independently C 1 -C 10 alkyl optionally substituted with H, hydroxy or alkoxy, or R 1 and R 2 on the same atom are Together they form oxo. In some embodiments, each R 1 and R 2 is independently H or R 1 and R 2 on the same atom together form oxo. In some embodiments, each R 1 and R 2 is H.

いくつかの実施形態では、各Zは、独立して、存在しないか、-O-、-NR-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR、-OC(O)O-、-NRC(O)NR-、または-OC(O)NR-である。いくつかの実施形態では、各Zは独立している。いくつかの実施形態では、各Zは、独立して、存在しないか、-O-、-NR-、-C(O)O-、または-C(O)NRである。いくつかの実施形態では、各Zは、独立して存在しないか、-O-、-C(O)O-、または-C(O)NRである。いくつかの実施形態では、各Zは、独立して、-O-、-C(O)O-、または-C(O)NRである。いくつかの実施形態では、各Zは-O-である。いくつかの実施形態では、各Zは、-C(O)O-または-C(O)NRである。いくつかの実施形態では、各Zは-C(O)NRである。 In some embodiments, each Z is independently absent, —O—, —NR 3 —, —S—, —C(O)—, —C(O)O—, —C( O)NR 3 , —OC(O)O—, —NR 3 C(O)NR 3 —, or —OC(O)NR 3 —. In some embodiments, each Z is independent. In some embodiments, each Z is independently absent, -O-, -NR 3 -, -C(O)O-, or -C(O)NR 3 . In some embodiments, each Z is independently absent, -O-, -C(O)O-, or -C(O) NR3 . In some embodiments, each Z is independently -O-, -C(O)O-, or -C(O) NR3 . In some embodiments, each Z is -O-. In some embodiments, each Z is -C(O)O- or -C(O) NR3 . In some embodiments, each Z is -C(O) NR3 .

いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、H、任意に置換されたアルキル、または任意に置換されたシクロアルキルである。いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、H、または任意に置換されたアルキルである。いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、H、またはヒドロキシもしくはアルコキシで任意に置換されたC-Cアルキルである。いくつかの実施形態では、各Rは独立して、Hまたはメチルである。 In some embodiments, each R 3 is independently H, optionally substituted alkyl, or optionally substituted cycloalkyl. In some embodiments, each R3 is independently H or optionally substituted alkyl. In some embodiments, each R 3 is independently H or C 1 -C 6 alkyl optionally substituted with hydroxy or alkoxy. In some embodiments, each R3 is independently H or methyl.

いくつかの実施形態では、各nは独立して1~20の整数である。いくつかの実施形態では、各nは独立して1~15の整数である。いくつかの実施形態では、各nは独立して1~10の整数である。いくつかの実施形態では、各nは独立して2~20の整数である。いくつかの実施形態では、各nは独立して2~15の整数である。いくつかの実施形態では、各nは独立して、独立して、2~10の整数である。 In some embodiments, each n is independently an integer from 1-20. In some embodiments, each n is independently an integer from 1-15. In some embodiments, each n is independently an integer from 1-10. In some embodiments, each n is independently an integer from 2-20. In some embodiments, each n is independently an integer from 2-15. In some embodiments, each n is independently an integer from 2-10.

いくつかの実施形態では、mは1~25の整数である。いくつかの実施形態では、mは1~20の整数である。いくつかの実施形態では、mは1~15の整数である。いくつかの実施形態では、mは1~10の整数である。いくつかの実施形態では、mは1~5の整数である。いくつかの実施形態では、mは2~30の整数である。いくつかの実施形態では、mは2~25の整数である。いくつかの実施形態では、mは2~20の整数である。いくつかの実施形態では、mは2~15の整数である。いくつかの実施形態では、mは2~10の整数である。いくつかの実施形態では、mは2~5の整数である。 In some embodiments, m is an integer from 1-25. In some embodiments, m is an integer from 1-20. In some embodiments, m is an integer from 1-15. In some embodiments, m is an integer from 1-10. In some embodiments, m is an integer from 1-5. In some embodiments, m is an integer from 2-30. In some embodiments, m is an integer from 2-25. In some embodiments, m is an integer from 2-20. In some embodiments, m is an integer from 2-15. In some embodiments, m is an integer from 2-10. In some embodiments, m is an integer from 2-5.

Lは、1つ以上のサブユニット構築ブロックを含み得る。いくつかの実施形態では、Lは、
から選択される1つ以上のサブユニットを含み、各nは、独立して、1~30の整数である。いくつかの実施形態では、Lは、
から選択される1つ以上のサブユニットを含む。いくつかの実施形態では、Lは、
から選択される1つ以上のサブユニットを含む。いくつかの実施形態では、Lは、
から選択される1つ以上のサブユニットを含む。
L may contain one or more subunit building blocks. In some embodiments, L is
wherein each n is independently an integer from 1-30. In some embodiments, L is
comprising one or more subunits selected from In some embodiments, L is
comprising one or more subunits selected from In some embodiments, L is
comprising one or more subunits selected from

いくつかの実施形態において、Lは、構造
を含み、ここで、各nは、独立して、1~30の整数であり、各pは独立して1~30の整数である。いくつかの実施形態では、Lは、構造
を有し、各nは、独立して、1~30の整数であり、各pは独立して1~30の整数である。いくつかの実施形態では、Lは、構造
を有する。いくつかの実施形態では、Lは、構造
を有する。
In some embodiments, L is the structure
wherein each n is independently an integer from 1-30 and each p is independently an integer from 1-30. In some embodiments, L is the structure
wherein each n is independently an integer from 1-30 and each p is independently an integer from 1-30. In some embodiments, L is the structure
have In some embodiments, L is the structure
have

いくつかの実施形態では、pは1~20の整数である。いくつかの実施形態では、pは1~15の整数である。いくつかの実施形態では、pは1~10の整数である。いくつかの実施形態では、pは1~5の整数である。いくつかの実施形態では、pは2~30の整数である。いくつかの実施形態では、pは2~20の整数である。いくつかの実施形態では、pは2~15の整数である。いくつかの実施形態では、pは2~10の整数である。いくつかの実施形態では、pは2~5の整数である。 In some embodiments, p is an integer from 1-20. In some embodiments, p is an integer from 1-15. In some embodiments, p is an integer from 1-10. In some embodiments, p is an integer from 1-5. In some embodiments, p is an integer from 2-30. In some embodiments, p is an integer from 2-20. In some embodiments, p is an integer from 2-15. In some embodiments, p is an integer from 2-10. In some embodiments, p is an integer from 2-5.

いくつかの実施形態では、Lはポリマーを含む。任意のポリマーを連結部分Lに使用することができる。ポリマーは、分岐または直鎖であってもよい。いくつかの実施形態では、ポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルハライド、ポリスチレン、ナイロン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアラミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリテトラフルオロエチレン、多糖、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(N-アクリロイルモルホリン)、またはそれらの任意の組み合わせもしくは誘導体を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーは、ポリエチレン、ナイロン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、または任意の組み合わせもしくはその誘導体を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーは、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ(アルキレンオキシド)、またはそれらの任意の組み合わせもしくは誘導体を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーはポリ(アルキレンオキシド)を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーはポリエチレングリコールを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーはポリメタクリレートを含む。いくつかの実施形態では、ポリメタクリレートはヒドロキシアルキルメタクリレートである。いくつかの実施形態では、ポリメタクリレートはC-C20ヒドロキシアルキルメタクリレートである。いくつかの実施形態では、ポリメタクリレートは、ヒドロキシメチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、ヒドロキシペンチルメタクリレート、ヒドロキシヘキシルメタクリレート、ヒドロキシヘプチルメタクリレート、またはヒドロキシオクチルメタクリレートである。 In some embodiments, L comprises a polymer. Any polymer can be used for the linking moiety L. Polymers may be branched or linear. In some embodiments, the polymer is polyethylene, polypropylene, polyvinyl halide, polystyrene, nylon, polyamide, polyester, polyaramid, polyacrylate, polymethacrylate, polytetrafluoroethylene, polysaccharide, poly(alkylene oxide), poly(vinylpyrrolidone ), poly(vinyl alcohol), polyoxazoline, poly(N-acryloylmorpholine), or any combination or derivative thereof. In some embodiments, the polymer is polyethylene, nylon, polyamide, polyester, polyacrylate, polymethacrylate, poly(alkylene oxide), poly(vinylpyrrolidone), poly(vinyl alcohol), or any combination or derivative thereof. include. In some embodiments, the polymer comprises polyamides, polyesters, polyacrylates, polymethacrylates, poly(alkylene oxides), or any combination or derivative thereof. In some embodiments, the polymer comprises poly(alkylene oxide). In some embodiments the polymer comprises polyethylene glycol. In some embodiments the polymer comprises polymethacrylate. In some embodiments the polymethacrylate is a hydroxyalkyl methacrylate. In some embodiments, the polymethacrylate is a C1 - C20 hydroxyalkyl methacrylate. In some embodiments, the polymethacrylate is hydroxymethyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl methacrylate, hydroxypentyl methacrylate, hydroxyhexyl methacrylate, hydroxyheptyl methacrylate, or hydroxyoctyl methacrylate.

いくつかの実施形態では、Lは、切断可能なリンカーを含む。いくつかの実施形態では、連結部分は、切断可能なリンカーを含む。本発明では、任意の切断可能なリンカーを使用することができる。いくつかの実施形態では、切断可能なリンカーは、光切断可能なリンカー、化学的に切断可能なリンカー、または酵素により切断可能なリンカーである。 In some embodiments, L comprises a cleavable linker. In some embodiments, the linking moiety comprises a cleavable linker. Any cleavable linker can be used in the present invention. In some embodiments, the cleavable linker is a photocleavable linker, a chemically cleavable linker, or an enzymatically cleavable linker.

反応性ハンドルおよび捕捉部分
連結部分は、ホスホネート部分を反応性ハンドルに連結するために使用され得る。反応性ハンドルは、追加の表面官能化試薬の追加を可能にするように構成される。CLICKケミストリー試薬は、互換性のある反応ハンドルの一例である。任意の適切な反応基を使用することができる。いくつかの実施形態では、反応性ハンドルはXによって表される。いくつかの実施形態では、Rは構造X-L-を有し、Lは本明細書に提供される結合部分のいずれかである。
Reactive Handles and Capture Moieties Linking moieties can be used to link phosphonate moieties to reactive handles. Reactive handles are configured to allow the addition of additional surface functionalizing reagents. A CLICK chemistry reagent is an example of a compatible reaction handle. Any suitable reactive group can be used. In some embodiments, the reactive handle is represented by X. In some embodiments, R has the structure XL-, where L is any of the linking moieties provided herein.

いくつかの実施形態では、Xは反応性官能基を含む。この目的のために、任意の適切な官能基を使用することができる。いくつかの実施形態では、Xは、アジド、アルキン、テトラジン、ハロゲン化物、スルフヒドリル、ジスルフィド、マレイミド、アミン、酸、活性化エステル、アルケン、アルコール、ハロゲン化物、ハロゲン化アシル、スルホン酸、スルフィン酸、ハロゲン化スルホニル、エポキシド、アルデヒド、ケトン、イミン、オキシム、イソシアネート、イソチオシアネート、ヒドラジン、およびヒドラジド、またはそれらの任意の組み合わせから選択される反応性官能基を含む。いくつかの実施形態では、Xは、アジド、アルキン、スルフヒドリル、マレイミド、活性化エステル、ハロゲン化物、ハロゲン化アシル、エポキシド、アルデヒド、およびケトン、またはそれらの任意の組み合わせから選択される反応性官能基を含む。いくつかの実施形態では、Xは、アジド、アルキン、スルフヒドリル、マレイミド、ハロゲン化物、およびエポキシド、またはそれらの任意の組み合わせから選択される反応性官能基を含む。いくつかの実施形態では、Xはアジドを含む。いくつかの実施形態では、Xはアルキンを含む。いくつかの実施形態では、Xはシクロオクチンを含む。いくつかの実施形態では、Xはジベンゾルシクロオクチンを含む。いくつかの実施形態では、Xはマレイミドを含む。いくつかの実施形態では、Xはハロゲン化物を含む。いくつかの実施形態では、Xはエポキシドを含む。いくつかの実施形態では、Xはスルフヒドリルを含む。いくつかの実施形態では、Xはカルボン酸を含む。いくつかの実施形態では、Xはアミンを含む。いくつかの実施形態では、Xはアルケンを含む。いくつかの実施形態では、XはCLICK化学試薬を含む。 In some embodiments, X comprises a reactive functional group. Any suitable functional group can be used for this purpose. In some embodiments, X is an azide, alkyne, tetrazine, halide, sulfhydryl, disulfide, maleimide, amine, acid, activated ester, alkene, alcohol, halide, acyl halide, sulfonic acid, sulfinic acid, including reactive functional groups selected from sulfonyl halides, epoxides, aldehydes, ketones, imines, oximes, isocyanates, isothiocyanates, hydrazines, and hydrazides, or any combination thereof. In some embodiments, X is a reactive functional group selected from azides, alkynes, sulfhydryls, maleimides, activated esters, halides, acyl halides, epoxides, aldehydes, and ketones, or any combination thereof including. In some embodiments, X comprises reactive functional groups selected from azides, alkynes, sulfhydryls, maleimides, halides, and epoxides, or any combination thereof. In some embodiments, X includes azide. In some embodiments, X comprises alkyne. In some embodiments, X comprises cyclooctyne. In some embodiments, X comprises dibenzolcyclooctyne. In some embodiments, X comprises maleimide. In some embodiments, X comprises a halide. In some embodiments, X comprises an epoxide. In some embodiments, X comprises a sulfhydryl. In some embodiments, X comprises a carboxylic acid. In some embodiments, X comprises an amine. In some embodiments, X comprises an alkene. In some embodiments, X comprises a CLICK chemical reagent.

いくつかの実施形態では、Xが構造X-L-Z-を有し、式中、
は、結合、-O-、-NR-、-S-、-SS-、-S(O)-、S(O)-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR、-OC(O)O-、-NRC(O)NR-、-OC(O)NR-、-S(O)O-、-S(O)NR-、-OS(O)O-、-NRS(O)NR-、または-OS(O)NR-であり、
は存在しないか、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたアリール、任意に置換されたアリールアルキル、任意に置換されたヘテロアリールアルキル、任意に置換されたアリールヘテロアルキル、または任意に置換されたヘテロアリールヘテロアルキルであり、
は、アジド、アルキン、テトラジン、ハロゲン化物、スルフヒドリル、ジスルフィド、マレイミド、アミン、カルボン酸、活性エステル、アルケン、アルコール、ハロゲン化アシル、スルホン酸、スルフィン酸、ハロゲン化スルホニル、エポキシド、アルデヒド、ケトン、イミン、オキシム、イソシアネート、イソチオシアネート、ヒドラジン、またはヒドラジドを含み、そして
各Rは、独立して、H、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールである。
In some embodiments, X has the structure X 1 -L X -Z X -, wherein:
Z X is a bond, -O-, -NR 4 -, -S-, -SS-, -S(O)-, S(O) 2 -, -C(O)-, -C(O)O -, -C(O)NR 4 , -OC(O)O-, -NR 4 C(O)NR 4 -, -OC(O)NR 4 -, -S(O) 2 O-, -S( O) 2 NR 4 -, -OS(O) 2 O-, -NR 4 S(O) 2 NR 4 -, or -OS(O) 2 NR 4 -;
L X is absent, optionally substituted alkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted aryl , optionally substituted arylalkyl, optionally substituted heteroarylalkyl, optionally substituted arylheteroalkyl, or optionally substituted heteroarylheteroalkyl;
X 1 is an azide, alkyne, tetrazine, halide, sulfhydryl, disulfide, maleimide, amine, carboxylic acid, active ester, alkene, alcohol, acyl halide, sulfonic acid, sulfinic acid, sulfonyl halide, epoxide, aldehyde, ketone , imines, oximes, isocyanates, isothiocyanates, hydrazines, or hydrazides, and each R4 is independently H, optionally substituted alkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted alkenyl , optionally substituted alkynyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted aryl, or optionally substituted heteroaryl.

いくつかの実施形態では、Zは、反応性ハンドルを連結部分Lに連結する結合点として機能する。連結部分への反応性部分の結合を可能にする任意の基を使用することができる。いくつかの実施形態では、Zは、結合、-O-、-NR-、-S-、-SS-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR、-OC(O)O-、-NRC(O)NR-、または-OC(O)NR-である。いくつかの実施形態では、Zが、結合、-NR-、-O-、-C(O)-、-C(O)O-、または-C(O)NRである。いくつかの実施形態では、Zは結合である。いくつかの実施形態では、Zは-O-である。いくつかの実施形態では、Zは-NR-である。いくつかの実施形態では、Zは-C(O)-である。いくつかの実施形態では、Zは-C(O)O-である。いくつかの実施形態では、Zは-C(O)NR-である。 In some embodiments, ZX functions as a point of attachment linking the reactive handle to the linking moiety L. Any group that allows attachment of the reactive moiety to the linking moiety can be used. In some embodiments, Z X is a bond, —O—, —NR 4 —, —S—, —SS—, —C(O)—, —C(O)O—, —C(O) NR 4 , —OC(O)O—, —NR 4 C(O)NR 4 —, or —OC(O)NR 4 —. In some embodiments, Z X is a bond, -NR 4 -, -O-, -C(O)-, -C(O)O-, or -C(O)NR 4 . In some embodiments, Z X is a bond. In some embodiments, Z X is -O-. In some embodiments, Z X is -NR 4 -. In some embodiments, Z X is -C(O)-. In some embodiments, Z X is -C(O)O-. In some embodiments, Z X is -C(O)NR 4 -.

は、連結部分Lへの結合点とXの反応性官能基との間の二次連結部分として機能する。任意の適切なリンカーを使用することができる。いくつかの実施形態において、Lは、存在しないか、任意に置換されたアルキレン、任意に置換されたシクロアルキレン、任意に置換されたアルケニレン、任意に置換されたアルキニレン、任意に置換されたヘテロアルキレン、任意に置換されたアリーレン、任意に置換されたアリールアルキレン、任意に置換されたヘテロアリールアルキレン、任意に置換されたアリールヘテロアルキレン、または任意に置換されたヘテロアリールヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは、任意に置換されたアルキレンまたは任意に置換されたヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは任意に置換されたアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lはアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは、任意に置換されたヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lはヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは、切断可能なリンカー基を含む。 LX functions as a secondary linking moiety between the point of attachment to linking moiety L and the reactive functional group of X. Any suitable linker can be used. In some embodiments, L X is absent, optionally substituted alkylene, optionally substituted cycloalkylene, optionally substituted alkenylene, optionally substituted alkynylene, optionally substituted hetero alkylene, optionally substituted arylene, optionally substituted arylalkylene, optionally substituted heteroarylalkylene, optionally substituted arylheteroalkylene, or optionally substituted heteroarylheteroalkylene. In some embodiments, L X is optionally substituted alkylene or optionally substituted heteroalkylene. In some embodiments, L X is optionally substituted alkylene. In some embodiments, L X is alkylene. In some embodiments, L X is an optionally substituted heteroalkylene. In some embodiments, L X is heteroalkylene. In some embodiments, LX comprises a cleavable linker group.

いくつかの実施形態では、Lは構造
-(CR
を有し、
ここで、各RおよびRは、独立して、H、ハロゲン、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールであるか、または同じ原子上のRおよびRが一緒になって、オキソ、または隣接する原子のRが一緒になって二重結合を形成するか、または隣接する原子のRおよびRが一緒になって三重結合を形成し、そして
rは0~30の整数である。
In some embodiments, L X has the structure -(CR 5 R 6 ) r -
has
wherein each R5 and R6 is independently H, halogen, optionally substituted alkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted aryl, or optionally substituted heteroaryl, or R5 and R6 taken together on the same atom, oxo, or R5 on adjacent atoms taken together, a double bond or adjacent atoms R 5 and R 6 together form a triple bond, and r is an integer from 0-30.

いくつかの実施形態では、RおよびRはそれぞれ独立して、H、任意に置換されたアルキル、または任意に置換されたヘテロアルキルであり、または、同じ原子上のRおよびRが一緒になってオキソを形成し、または隣接する原子のRが一緒になって二重結合を形成する。いくつかの実施形態では、RおよびRはそれぞれ独立して、H、任意に置換されたアルキル、または任意に置換されたヘテロアルキルである。いくつかの実施形態では、各RおよびRは、独立して、H、任意に置換されたアルキルである。いくつかの実施形態では、各RおよびRは、独立して、H、または任意に置換されたC-Cアルキルである。いくつかの実施形態では、各RおよびRは、独立して、H、またはC-Cアルキルである。いくつかの実施形態では、各RおよびRは、独立して、H、またはC-Cアルキルである。 In some embodiments, R 5 and R 6 are each independently H, optionally substituted alkyl, or optionally substituted heteroalkyl, or R 5 and R 6 on the same atom are Together form oxo, or R5s of adjacent atoms together form a double bond. In some embodiments, R 5 and R 6 are each independently H, optionally substituted alkyl, or optionally substituted heteroalkyl. In some embodiments, each R5 and R6 is independently H, optionally substituted alkyl. In some embodiments, each R 5 and R 6 is independently H or optionally substituted C 1 -C 6 alkyl. In some embodiments, each R 5 and R 6 is independently H, or C 1 -C 6 alkyl. In some embodiments, each R 5 and R 6 is independently H, or C 1 -C 3 alkyl.

いくつかの実施形態では、rは0~30の整数である。いくつかの実施形態では、rは0~20の整数である。いくつかの実施形態では、rは0~10の整数である。いくつかの実施形態では、rは0~5の整数である。いくつかの実施形態では、rは0または1である。 In some embodiments, r is an integer from 0-30. In some embodiments, r is an integer from 0-20. In some embodiments, r is an integer from 0-10. In some embodiments, r is an integer from 0-5. In some embodiments, r is 0 or 1.

いくつかの実施形態では、Xは、アジド、アルキン、テトラジン、ハロゲン化物、スルフヒドリル、ジスルフィド、マレイミド、アミン、カルボン酸、活性化エステル、アルケン、アルコール、ハロゲン化アシル、スルホン酸、スルフィン酸、ハロゲン化スルホニル、エポキシド、アルデヒド、ケトン、イミン、オキシム、イソシアネート、イソチオシアネート、ヒドラジン、またはヒドラジドを含む。いくつかの実施形態では、Xは、アジド、アルキン、ハロゲン化物、スルフヒドリル、マレイミド、アミン、カルボン酸、アルケン、アルコール、エポキシド、アルデヒド、ケトン、イミン、またはヒドラジンである。いくつかの実施形態では、Xは、アミン、カルボン酸、アジド、アルキン、ハロゲン化物、アルケン、またはスルフヒドリルである。 In some embodiments, X 1 is an azide, alkyne, tetrazine, halide, sulfhydryl, disulfide, maleimide, amine, carboxylic acid, activated ester, alkene, alcohol, acyl halide, sulfonic acid, sulfinic acid, halogen sulfonyl chlorides, epoxides, aldehydes, ketones, imines, oximes, isocyanates, isothiocyanates, hydrazines, or hydrazides. In some embodiments, X 1 is an azide, alkyne, halide, sulfhydryl, maleimide, amine, carboxylic acid, alkene, alcohol, epoxide, aldehyde, ketone, imine, or hydrazine. In some embodiments, X 1 is an amine, carboxylic acid, azide, alkyne, halide, alkene, or sulfhydryl.

いくつかの実施形態では、Xは構造
を有する。いくつかの実施形態では、Xは構造
を有する。いくつかの実施形態では、Xは構造
を有する。いくつかの実施形態では、Xは構造
を有する。
In some embodiments, X is the structure
have In some embodiments, X is the structure
have In some embodiments, X is the structure
have In some embodiments, X is the structure
have

いくつかの実施形態では、Xは、
である。いくつかの実施形態では、Xは、
である。いくつかの実施形態では、Xは、
である。いくつかの実施形態では、Xは、
である。いくつかの実施形態では、Xは、
である。いくつかの実施形態では、Xは、
である。
In some embodiments, X is
is. In some embodiments, X is
is. In some embodiments, X is
is. In some embodiments, X is
is. In some embodiments, X is
is. In some embodiments, X is
is.

Xはまた、捕捉部分を含み得る。捕捉部分は、所望の物質を選択的に捕捉することができる任意のタイプの分子であり得る。いくつかの実施形態では、捕捉部分は、ビオチン、アビジン、ストレプトアビジン、核酸、ペプチド、タンパク質、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、捕捉部分はビオチンを含む。いくつかの実施形態では、捕捉部分はアビジンを含む。いくつかの実施形態では、捕捉部分はストレプトアビジンを含む。いくつかの実施形態では、捕捉部分は核酸を含む。いくつかの実施形態では、核酸はアプタマーである。いくつかの実施形態では、核酸は捕捉プローブである。いくつかの実施形態では、捕捉部分はペプチドである。いくつかの実施形態では、捕捉部分はタンパク質である。 X can also include a trapping moiety. A capture moiety can be any type of molecule capable of selectively capturing a desired substance. In some embodiments, capture moieties include biotin, avidin, streptavidin, nucleic acids, peptides, proteins, or any combination thereof. In some embodiments the capture moiety comprises biotin. In some embodiments, the capture moiety comprises avidin. In some embodiments, the capture moiety comprises streptavidin. In some embodiments, capture moieties comprise nucleic acids. In some embodiments, the nucleic acid is an aptamer. In some embodiments the nucleic acid is a capture probe. In some embodiments the capture moiety is a peptide. In some embodiments, the capture moieties are proteins.

本明細書で提供される修飾された金属表面のいずれも、キットとして製造または配布することができる。いくつかの実施形態では、キットは、修飾された金属表面および使用説明書を含む。いくつかの実施形態では、修飾された金属表面は、金属表面に連結された反応性ハンドルまたは捕捉部分を含む。いくつかの実施形態では、使用説明書は、反応性ハンドルまたは捕捉部分を介して追加の部分を金属表面に連結するためのプロトコルを提供する。 Any of the modified metal surfaces provided herein can be manufactured or distributed as kits. In some embodiments, the kit includes a modified metal surface and instructions for use. In some embodiments, the modified metal surface comprises reactive handles or capture moieties attached to the metal surface. In some embodiments, the instructions provide protocols for linking additional moieties to the metal surface via reactive handles or capture moieties.

表面修飾
いくつかの実施形態では、表面修飾は、連結部分によってホスホネート部分に結合される。いくつかの実施形態では、表面修飾はホスホン酸部分に直接結合している。いくつかの実施形態では、表面修飾基は、上記の反応性ハンドルまたは捕捉部分Xのいずれかの反応生成物を介してホスホネート部分に結合される。
Surface Modifications In some embodiments, surface modifications are attached to the phosphonate moiety by a linking moiety. In some embodiments, the surface modification is attached directly to the phosphonate moiety. In some embodiments, the surface modifying group is attached to the phosphonate moiety via the reaction product of either the reactive handle or the capture moiety X described above.

本明細書に記載の金属ホスホネート結合によって、任意の所望の表面修飾基を金属表面に適用することができる。いくつかの実施形態では、表面修飾基は、疎水性残基、親水性残基、荷電残基、カチオン性残基、アニオン性残基、多糖類、疎水性ポリマー、親水性ポリマー、抗菌剤、生体材料、生体適合性材料、防汚材料、導電性材料、半導体材料、耐熱材料、防食材料、触媒、および磁性材料、またはそれらの任意の組み合わせから選択される。いくつかの実施形態では、表面修飾基はヒドロゲルである。 Any desired surface modifying group can be applied to the metal surface by the metal phosphonate linkages described herein. In some embodiments, the surface modifying groups are hydrophobic residues, hydrophilic residues, charged residues, cationic residues, anionic residues, polysaccharides, hydrophobic polymers, hydrophilic polymers, antimicrobial agents, selected from biomaterials, biocompatible materials, antifouling materials, conductive materials, semiconductor materials, heat resistant materials, anticorrosion materials, catalysts, and magnetic materials, or any combination thereof. In some embodiments the surface-modifying group is a hydrogel.

いくつかの実施形態では、表面修飾はYで表される。いくつかの実施形態では、Rは構造Y-L-を有し、ここでLは本明細書で提供される結合部分のいずれかである。 In some embodiments, the surface modification is represented by Y. In some embodiments, R has the structure YL-, where L is any of the linking moieties provided herein.

いくつかの実施形態では、Yは構造Y-L-Z-を有する。いくつかの実施形態では、Yは表面修飾基を表す。いくつかの実施形態では、Lは、連結部分Lへの結合点とYの表面修飾基との間の二次連結部分として働く。いくつかの実施形態では、Zは、表面修飾基を連結部分Lに連結する結合点として働く。 In some embodiments, Y has the structure Y 1 -L Y -Z Y -. In some embodiments Y 1 represents a surface modifying group. In some embodiments, LY serves as a secondary linking moiety between the point of attachment to linking moiety L and the surface modifying group of Y. In some embodiments, ZY serves as the point of attachment linking the surface-modifying group to the linking moiety L.

いくつかの実施形態では、Zは、結合、-O-、-NR-、-S-、-SS-、-S(O)-、S(O)-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR、-OC(O)O-、-NRC(O)NR-、-OC(O)NR-、-S(O)O-、-S(O)NR-、-OS(O)O-、-NRS(O)NR-、-OS(O)NR-、または、アジド、アルキン、テトラジン、ハライド、スルフヒドリル、ジスルフィド、マレイミド、アミン、カルボン酸、活性エステル、アルケン、アルコール、ハロゲン化アシル、スルホン酸、スルフィン酸、ハロゲン化スルホニル、エポキシド、アルデヒド、ケトン、イミン、オキシム、イソシアネート、イソチオシアネート、ヒドラジン、またはヒドラジドと、適切な相補的反応基との間に形成された反応生成物である。いくつかの実施形態では、Zは、アジド、アルキン、テトラジン、ハロゲン化物、スルフヒドリル、ジスルフィド、マレイミド、アミン、カルボン酸、活性化エステル、アルケン、アルコール、ハロゲン化アシル、スルホン酸、スルフィン酸、ハロゲン化スルホニル、エポキシド、アルデヒド、ケトン、イミン、ヒドラジン、またはヒドラジドと、適切な相補的反応基との間に形成された反応生成物である。いくつかの実施形態では、Zは、アジド、アルキン、ハロゲン化物、スルフヒドリル、マレイミド、アルケン、またはエポキシドと適切な相補的反応基との間の共有結合形成反応によって形成された反応生成物である。いくつかの実施形態では、Zは、結合、-O-、-NR-、-S-、-SS-、-S(O)-、S(O)-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR、-OC(O)O-、-NRC(O)NR-、-OC(O)NR-、-S(O)O-、-S(O)NR-、-OS(O)O-、-NRS(O)NR-、-OS(O)NR-。いくつかの実施形態では、Zは、結合、-O-、-NR-、-S-、-SS-、-C(O)-、-C(O)O-、または-C(O)NRである。いくつかの実施形態では、ZYは、-SS-、-C(O)-、-C(O)O-、または-C(O)NRである。いくつかの実施形態では、Zは、結合、-O-、-NR-、-S-、-SS-、-S(O)-、S(O)-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR-、-OC(O)O-、-NRC(O)NR-、-OC(O)NR-、-S(O)O-、-S(O)NR-、-OS(O)O-、-NRS(O)NR-、-OS(O)NR-、
である。いくつかの実施形態では、Zは、
である。いくつかの実施形態では、Zは、結合、-O-、-NR-、-S-、-SS-、-S(O)-、S(O)-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR-、-OC(O)O-、-NRC(O)NR-、-OC(O)NR-、-S(O)O-、-S(O)NR-、-OS(O)O-、-NRS(O)NR-、-OS(O)NR-である。
In some embodiments, Z Y is a bond, -O-, -NR 4 -, -S-, -SS-, -S(O)-, S(O) 2 -, -C(O)- , —C(O)O—, —C(O)NR 4 , —OC(O)O—, —NR 4 C(O)NR 4 —, —OC(O)NR 4 —, —S(O) 2 O-, -S(O) 2 NR 4 -, -OS(O) 2 O-, -NR 4 S(O) 2 NR 4 -, -OS(O) 2 NR 4 -, or azide, alkyne , tetrazines, halides, sulfhydryls, disulfides, maleimides, amines, carboxylic acids, active esters, alkenes, alcohols, acyl halides, sulfonic acids, sulfinic acids, sulfonyl halides, epoxides, aldehydes, ketones, imines, oximes, isocyanates, iso A reaction product formed between a thiocyanate, hydrazine, or hydrazide and a suitable complementary reactive group. In some embodiments, Z Y is azide, alkyne, tetrazine, halide, sulfhydryl, disulfide, maleimide, amine, carboxylic acid, activated ester, alkene, alcohol, acyl halide, sulfonic acid, sulfinic acid, halogen It is a reaction product formed between a sulfonyl group, epoxide, aldehyde, ketone, imine, hydrazine, or hydrazide and a suitable complementary reactive group. In some embodiments, Z Y is a reaction product formed by a covalent bond-forming reaction between an azide, alkyne, halide, sulfhydryl, maleimide, alkene, or epoxide and a suitable complementary reactive group. . In some embodiments, Z Y is a bond, -O-, -NR 4 -, -S-, -SS-, -S(O)-, S(O) 2 -, -C(O)- , —C(O)O—, —C(O)NR 4 , —OC(O)O—, —NR 4 C(O)NR 4 —, —OC(O)NR 4 —, —S(O) 2 O-, -S(O) 2 NR 4 -, -OS(O) 2 O-, -NR 4 S(O) 2 NR 4 -, -OS(O) 2 NR 4 -. In some embodiments, Z Y is a bond, —O—, —NR 4 —, —S—, —SS—, —C(O)—, —C(O)O—, or —C(O ) NR 4 . In some embodiments, ZY is -SS-, -C(O)-, -C(O)O-, or -C(O) NR4 . In some embodiments, Z Y is a bond, -O-, -NR 4 -, -S-, -SS-, -S(O)-, S(O) 2 -, -C(O)- , —C(O)O—, —C(O)NR 4 —, —OC(O)O—, —NR 4 C(O)NR 4 —, —OC(O)NR 4 —, —S(O ) 2 O-, -S(O) 2 NR 4 -, -OS(O) 2 O-, -NR 4 S(O) 2 NR 4 -, -OS(O) 2 NR 4 -,
is. In some embodiments, Z Y is
is. In some embodiments, Z Y is a bond, -O-, -NR 4 -, -S-, -SS-, -S(O)-, S(O) 2 -, -C(O)- , —C(O)O—, —C(O)NR 4 —, —OC(O)O—, —NR 4 C(O)NR 4 —, —OC(O)NR 4 —, —S(O ) 2 O-, -S(O) 2 NR 4 -, -OS(O) 2 O-, -NR 4 S(O) 2 NR 4 -, -OS(O) 2 NR 4 -.

いくつかの実施形態において、Lは、存在しないか、任意に置換されたアルキレン、任意に置換されたシクロアルキレン、任意に置換されたアルケニレン、任意に置換されたアルキニレン、任意に置換されたヘテロアルキレン、任意に置換されたアリーレン、任意に置換されたアリールアルキレン、任意に置換されたヘテロアリールアルキレン、任意に置換されたアリールヘテロアルキレン、または任意に置換されたヘテロアリールヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは存在しないか、任意に置換されたアルキレン、または任意に置換されたヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lはアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lはヘテロアルキレンである。いくつかの実施形態では、Lは存在しない。いくつかの実施形態では、Lは、切断可能なリンカー基を含む。 In some embodiments, L Y is absent, optionally substituted alkylene, optionally substituted cycloalkylene, optionally substituted alkenylene, optionally substituted alkynylene, optionally substituted hetero alkylene, optionally substituted arylene, optionally substituted arylalkylene, optionally substituted heteroarylalkylene, optionally substituted arylheteroalkylene, or optionally substituted heteroarylheteroalkylene. In some embodiments, L Y is absent, optionally substituted alkylene, or optionally substituted heteroalkylene. In some embodiments, L Y is alkylene. In some embodiments, L Y is heteroalkylene. In some embodiments, LY is absent. In some embodiments, LY includes a cleavable linker group.

いくつかの実施形態では、各Rは独立して、H、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールである。いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、H、任意に置換されたアルキル、または任意に置換されたヘテロアルキルである。いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、HまたはC-Cアルキルである。いくつかの実施形態では、各Rは独立してHまたはメチルである。 In some embodiments, each R 4 is independently H, optionally substituted alkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted aryl, or optionally substituted heteroaryl. In some embodiments, each R 4 is independently H, optionally substituted alkyl, or optionally substituted heteroalkyl. In some embodiments, each R 4 is independently H or C 1 -C 6 alkyl. In some embodiments, each R4 is independently H or methyl.

いくつかの実施形態では、Yは、少なくとも1つの表面修飾残基を含む。任意の適切な表面修飾残基を使用することができる。 In some embodiments, Y 1 comprises at least one surface modification residue. Any suitable surface modification residue can be used.

いくつかの実施形態では、Yは疎水性残基を含む。いくつかの実施形態では、疎水性残基は、脂肪酸または脂肪酸誘導体である。いくつかの実施形態では、疎水性残基はフッ素化脂肪酸である。 In some embodiments, Y 1 comprises a hydrophobic residue. In some embodiments, the hydrophobic residue is a fatty acid or fatty acid derivative. In some embodiments the hydrophobic residue is a fluorinated fatty acid.

いくつかの実施形態では、疎水性残基は疎水性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、疎水性ポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルハライド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルウレタン、ポリジメチルシロキサン、またはそれらの任意の組み合わせもしくは誘導体を含む。いくつかの実施形態では、疎水性ポリマーはポリエチレンを含む。いくつかの実施形態では、疎水性ポリマーはポリプロピレンを含む。いくつかの実施形態では、疎水性ポリマーはポリスチレンを含む。いくつかの実施形態では、疎水性ポリマーはポリビニルハライドを含む。いくつかの実施形態では、疎水性ポリマーはポリテトラフルオロエチレンを含む。いくつかの実施形態では、疎水性ポリマーはポリメチルメタクリレートを含む。いくつかの実施形態では、疎水性ポリマーはポリカーボネートを含む。いくつかの実施形態では、疎水性ポリマーはポリエーテルウレタンを含む。いくつかの実施形態では、疎水性ポリマーはポリジメチルシロキサンを含む。いくつかの実施形態では、疎水性ポリマーはポリシランを含む。いくつかの実施形態では、疎水性ポリマーはフルオロポリマーを含む。 In some embodiments, the hydrophobic residue comprises a hydrophobic polymer. In some embodiments, the hydrophobic polymer comprises polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl halide, polytetrafluoroethylene, polymethylmethacrylate, polycarbonate, polyetherurethane, polydimethylsiloxane, or any combination or derivative thereof. . In some embodiments the hydrophobic polymer comprises polyethylene. In some embodiments the hydrophobic polymer comprises polypropylene. In some embodiments the hydrophobic polymer comprises polystyrene. In some embodiments, the hydrophobic polymer comprises polyvinyl halide. In some embodiments the hydrophobic polymer comprises polytetrafluoroethylene. In some embodiments, the hydrophobic polymer comprises polymethylmethacrylate. In some embodiments, the hydrophobic polymer comprises polycarbonate. In some embodiments, the hydrophobic polymer comprises polyetherurethane. In some embodiments, the hydrophobic polymer comprises polydimethylsiloxane. In some embodiments, the hydrophobic polymer comprises polysilane. In some embodiments the hydrophobic polymer comprises a fluoropolymer.

いくつかの実施形態では、Yは親水性残基を含む。任意の適切な親水性残基を使用することができる。いくつかの実施形態では、親水性残基は、単糖または多糖を含む。いくつかの実施形態では、親水性残基は親水性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーは、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(N-アクリロイルモルホリン)を含む、またはその誘導体の任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリアクリルアミドを含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリアクリレートを含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリメタクリレートを含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリ(アルキレンオキシド)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリ(ビニルピロリドン)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリ(ビニルアルコール)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリオキサゾリンを含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーは、ポリ(N-アクリロイルモルホリン)を含む。 In some embodiments, Y 1 comprises a hydrophilic residue. Any suitable hydrophilic residue can be used. In some embodiments, hydrophilic residues comprise monosaccharides or polysaccharides. In some embodiments, hydrophilic residues comprise hydrophilic polymers. In some embodiments, the hydrophilic polymer is polyacrylamide, polyacrylate, polymethacrylate, poly(alkylene oxide), poly(vinylpyrrolidone), poly(vinyl alcohol), polyoxazoline, poly(N-acryloylmorpholine). or any combination of derivatives thereof. In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises polyacrylamide. In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises polyacrylate. In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises polymethacrylate. In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(alkylene oxide). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(vinylpyrrolidone). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(vinyl alcohol). In some embodiments, hydrophilic polymers include polyoxazolines. In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(N-acryloylmorpholine).

いくつかの実施形態では、親水性ポリマーは、ポリアクリルアミド、ポリ(ジエチルアクリルアミド)、ポリ(ジメチルアクリルアミド)、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)、ポリ(アクリル酸)、ポリ(メタクリル酸)、ポリ(アクリル酸メチル)、ポリ(エチルアクリレート)、ポリ(2-ヒドロキシエチルアクリレート)、ポリ(プロピルアクリレート)、ポリ(ブチルアクリレート)、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)、ポリ(テトラヒドロフルフリルメタクリレート)、ポリ(エチレンオキシド)、ポリ(プロピレンオキシド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリオキサゾリン、ポリ(2-エチルオキサゾリン)、またはポリ(N-アクリロイルモルホリン)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリアクリルアミドを含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーは、ポリ(N,N-ジエチルアクリルアミド)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリ(ジメチルアクリルアミド)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーは、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリ(アクリル酸)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリ(メタクリル酸)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリ(アクリル酸メチル)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーは、ポリ(アクリル酸エチル)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーは、ポリ(アクリル酸2-ヒドロキシエチル)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーは、ポリ(アクリル酸プロピル)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリ(アクリル酸ブチル)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリ(メチルメタクリレート)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリメタクリレートを含む。いくつかの実施形態では、ポリメタクリレートはヒドロキシアルキルメタクリレートである。いくつかの実施形態では、ポリメタクリレートはC-C20ヒドロキシアルキルメタクリレートである。いくつかの実施形態では、ポリメタクリレートは、ヒドロキシメチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、ヒドロキシペンチルメタクリレート、ヒドロキシヘキシルメタクリレート、ヒドロキシヘプチルメタクリレート、またはヒドロキシオクチルメタクリレートである。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーは、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーは、ポリ(テトラヒドロフルフリルメタクリレート)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリ(エチレンオキシド)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリ(プロピレンオキシド)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリ(ビニルピロリドン)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリオキサゾリンを含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーはポリ(2-エチルオキサゾリン)を含む。いくつかの実施形態では、親水性ポリマーは、ポリ(N-アクリロイルモルホリン)を含む。 In some embodiments, the hydrophilic polymer is polyacrylamide, poly(diethylacrylamide), poly(dimethylacrylamide), poly(N-isopropylacrylamide), poly(acrylic acid), poly(methacrylic acid), poly(acrylamide acid methyl), poly(ethyl acrylate), poly(2-hydroxyethyl acrylate), poly(propyl acrylate), poly(butyl acrylate), poly(methyl methacrylate), poly(2-hydroxyethyl methacrylate), poly(tetrahydrofuran furyl methacrylate), poly(ethylene oxide), poly(propylene oxide), poly(vinylpyrrolidone), polyoxazoline, poly(2-ethyloxazoline), or poly(N-acryloylmorpholine). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises polyacrylamide. In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(N,N-diethylacrylamide). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(dimethylacrylamide). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(N-isopropylacrylamide). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(acrylic acid). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(methacrylic acid). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(methyl acrylate). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(ethyl acrylate). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(2-hydroxyethyl acrylate). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(propyl acrylate). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(butyl acrylate). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(methyl methacrylate). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises polymethacrylate. In some embodiments the polymethacrylate is a hydroxyalkyl methacrylate. In some embodiments, the polymethacrylate is a C1 - C20 hydroxyalkyl methacrylate. In some embodiments, the polymethacrylate is hydroxymethyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl methacrylate, hydroxypentyl methacrylate, hydroxyhexyl methacrylate, hydroxyheptyl methacrylate, or hydroxyoctyl methacrylate. In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(2-hydroxyethyl methacrylate). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(tetrahydrofurfuryl methacrylate). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(ethylene oxide). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(propylene oxide). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(vinylpyrrolidone). In some embodiments, hydrophilic polymers include polyoxazolines. In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(2-ethyloxazoline). In some embodiments, the hydrophilic polymer comprises poly(N-acryloylmorpholine).

いくつかの実施形態では、Yの表面修飾基は、構造
を含み、
式中、
各Rは独立して、任意に置換されたC-Cアルキルまたは任意に置換されたC-Cヒドロキシアルキルであり、
各Rは、独立して、HまたはC-Cアルキルであり、
各Xは、独立して、存在しないか、-O-、-S-、またはNR9であり、
各Rは、独立して、H、または任意に置換されたC-Cアルキルであり、そして
sは1~1000000の整数である。
In some embodiments, the surface-modifying group of Y has the structure
including
During the ceremony,
each R 7 is independently optionally substituted C 1 -C 3 alkyl or optionally substituted C 1 -C 3 hydroxyalkyl;
each R 8 is independently H or C 1 -C 3 alkyl;
each X 7 is independently absent, —O—, —S—, or NR9;
Each R 9 is independently H or optionally substituted C 1 -C 6 alkyl, and s is an integer from 1-1,000,000.

いくつかの実施形態では、構造
は連結部分に連結されている。
In some embodiments, the structure
is connected to the connecting part.

いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、H、C-CアルキルまたはC-Cヒドロキシアルキルである。いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、H、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、2-ヒドロキシエチル、3-ヒドロキシプロピル、または2-ヒドロキシプロピルである。 In some embodiments, each R 7 is independently H, C 1 -C 3 alkyl or C 1 -C 3 hydroxyalkyl. In some embodiments, each R 7 is independently H, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, 2-hydroxyethyl, 3-hydroxypropyl, or 2-hydroxypropyl.

いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、H、エチル、メチル、またはプロピルである。いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、Hまたはメチルである。いくつかの実施形態では、各RはHである。いくつかの実施形態では、各Rはメチルである。 In some embodiments, each R8 is independently H, ethyl, methyl, or propyl. In some embodiments, each R8 is independently H or methyl. In some embodiments, each R8 is H. In some embodiments, each R8 is methyl.

いくつかの実施形態では、各Xは、独立して、存在しないか、-O-、-S-、またはNRである。いくつかの実施形態では、各Xは、独立して、-O-または-NRである。いくつかの実施形態では、各Xは-O-である。いくつかの実施形態では、各Xは独立して-NRである。いくつかの実施形態では、各Xは存在しない。 In some embodiments, each X 7 is independently absent, -O-, -S-, or NR 9 . In some embodiments, each X 7 is independently -O- or -NR 9 . In some embodiments, each X 7 is -O-. In some embodiments, each X 7 is independently -NR 9 . In some embodiments, each X7 is absent.

いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、ヒドロキシまたはアルコキシで任意に置換されたHまたはC-Cアルキルである。いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、HまたはC-Cアルキルである。いくつかの実施形態では、各Rは独立して、Hまたはメチルである。いくつかの実施形態では、各RはHである。 In some embodiments, each R 9 is independently H or C 1 -C 3 alkyl optionally substituted with hydroxy or alkoxy. In some embodiments, each R 9 is independently H or C 1 -C 3 alkyl. In some embodiments, each R9 is independently H or methyl. In some embodiments, each R9 is H.

いくつかの実施形態では、sは1~1000000の整数である。いくつかの実施形態では、sは1~100000の整数である。いくつかの実施形態では、sは1~10000の整数である。いくつかの実施形態では、sは1~1000の整数である。いくつかの実施形態では、sは1~100の整数である。いくつかの実施形態では、sは10~1000000の整数である。いくつかの実施形態では、sは10~100000の整数である。いくつかの実施形態では、sはsは10~10000の整数である。いくつかの実施形態では、sは10から1000の整数である。いくつかの実施形態では、sは10から100の整数である。いくつかの実施形態では、sは1~100の整数である。いくつかの実施形態では、sは、100~1000000の整数である。いくつかの実施形態では、sは、100~100000までの整数である。いくつかの実施形態では、sは、10~10000の整数である。いくつかの実施形態では、sは、100~1000の整数である。 In some embodiments, s is an integer from 1-1,000,000. In some embodiments, s is an integer from 1-100,000. In some embodiments, s is an integer from 1-10,000. In some embodiments, s is an integer from 1-1000. In some embodiments, s is an integer from 1-100. In some embodiments, s is an integer from 10-1,000,000. In some embodiments, s is an integer from 10-100,000. In some embodiments, s is an integer from 10-10,000. In some embodiments, s is an integer from 10 to 1000. In some embodiments, s is an integer from 10-100. In some embodiments, s is an integer from 1-100. In some embodiments, s is an integer from 100-1,000,000. In some embodiments, s is an integer from 100 to 100,000. In some embodiments, s is an integer from 10-10,000. In some embodiments, s is an integer from 100-1000.

いくつかの実施形態では、表面修飾基はカチオン性残基を含む。いくつかの実施形態では、Yはカチオン性残基を含む。いくつかの実施形態では、カチオン性残基は、アミン基、置換アミン基、第四級アミン基、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、カチオン性残基はアミン基である。いくつかの実施形態では、カチオン性残基は置換アミン基である。いくつかの実施形態では、カチオン性残基は、プロトン化アミン基、プロトン化置換アミン基、または第四級アミン基、またはそれらの任意の組み合わせを含む。 In some embodiments, surface-modifying groups comprise cationic residues. In some embodiments, Y 1 comprises a cationic residue. In some embodiments, cationic residues comprise amine groups, substituted amine groups, quaternary amine groups, or any combination thereof. In some embodiments, the cationic residue is an amine group. In some embodiments, the cationic residue is a substituted amine group. In some embodiments, the cationic residue comprises protonated amine groups, protonated substituted amine groups, or quaternary amine groups, or any combination thereof.

いくつかの実施形態では、Yはカチオン性ポリマーを含む。カチオン性基を含む任意の重合性モノマーを使用することができる。いくつかの実施形態では、カチオン性ポリマーは、ポリ(エチレンイミン)(PEI)、ポリアミノ酸(例えば、ポリリジン、ポリアルギニン)、ポリピリジニウム、ポリアンモニウム、アミノ基を含むポリアクリレート、アミノ基を含むポリアクリルアミド、またはキトサンを含む。 In some embodiments, Y 1 comprises a cationic polymer. Any polymerizable monomer containing cationic groups can be used. In some embodiments, the cationic polymer is poly(ethyleneimine) (PEI), polyamino acids (e.g., polylysine, polyarginine), polypyridinium, polyammonium, polyacrylates containing amino groups, poly Contains acrylamide or chitosan.

いくつかの実施形態では、表面修飾基はアニオン性残基を含む。いくつかの実施形態では、Yはアニオン性残基を含む。任意のアニオン性残基を使用することができる。いくつかの実施形態では、アニオン性残基は、カルボキシレート、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、ホスホネート、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、アニオン性残基はカルボキシレートである。いくつかの実施形態では、アニオン性残基はスルホネートである。いくつかの実施形態では、アニオン性残基はスルフィネートである。いくつかの実施形態では、アニオン性残基はホスフェートである。いくつかの実施形態では、アニオン性残基はホスホネートである。 In some embodiments, surface-modifying groups comprise anionic residues. In some embodiments, Y 1 comprises an anionic residue. Any anionic residue can be used. In some embodiments, anionic residues include carboxylates, sulfonates, sulfinates, phosphates, phosphonates, or any combination thereof. In some embodiments the anionic residue is a carboxylate. In some embodiments the anionic residue is a sulfonate. In some embodiments the anionic residue is a sulfinate. In some embodiments the anionic residue is a phosphate. In some embodiments the anionic residue is a phosphonate.

いくつかの実施形態では、表面修飾基はアニオン性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、Yはアニオン性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、アニオン性ポリマーは、カルボキシレート、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、およびホスホネート、またはそれらの任意の組み合わせから選択されるアニオン基を含む。いくつかの実施形態では、アニオン性ポリマーは、ポリアミノ酸(例えば、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸)、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリスルホネート、またはポリ酸を含む。 In some embodiments, surface-modifying groups comprise anionic polymers. In some embodiments, Y 1 comprises an anionic polymer. In some embodiments, the anionic polymer comprises anionic groups selected from carboxylates, sulfonates, sulfinates, phosphates, and phosphonates, or any combination thereof. In some embodiments, anionic polymers comprise polyamino acids (eg, polyglutamic acid, polyaspartic acid), polyacrylates, polymethacrylates, polysulfonates, or polyacids.

いくつかの実施形態では、表面修飾基は両性イオン基である。いくつかの実施形態では、Yは両性イオン基を含む。いくつかの実施形態では、Yは両性イオン基を含む。本明細書に列挙されたカチオン性基またはアニオン性基の任意の組み合わせを使用することができる。 In some embodiments, the surface-modifying groups are zwitterionic groups. In some embodiments, Y 1 comprises a zwitterionic group. In some embodiments, Y comprises a zwitterionic group. Any combination of cationic or anionic groups listed herein can be used.

いくつかの実施形態では、表面修飾基はヒドロゲルを含む。いくつかの実施形態では、Yはヒドロゲルを含む。いくつかの実施形態では、Yはヒドロゲルを含む。いくつかの実施形態では、Rはヒドロゲルを含む。任意のヒドロゲルを本明細書のホスホン酸試薬と連結することができる。ヒドロゲルの特性は、本明細書で提供される官能化された金属表面の任意の所望の目的のために修飾することができる。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルの特性は、金属電極と共に使用するために最適化される。金属表面に付着する可能性があるヒドロゲルの詳細な説明は、以下の「ヒドロゲル表面修飾」セクションで確認できる。 In some embodiments, surface-modifying groups comprise hydrogels. In some embodiments Y comprises a hydrogel. In some embodiments, Y 1 comprises a hydrogel. In some embodiments, R comprises hydrogel. Any hydrogel can be linked with the phosphonate reagents herein. Hydrogel properties can be modified for any desired purpose of the functionalized metal surfaces provided herein. In some embodiments, hydrogel properties are optimized for use with metal electrodes. A detailed description of hydrogels that may adhere to metal surfaces can be found in the "Hydrogel Surface Modification" section below.

いくつかの実施形態では、表面修飾基はプローブ部分を含む。いくつかの実施形態では、Yはプローブ部分を含む。いくつかの実施形態では、Yはプローブ部分を含む。いくつかの実施形態では、Rはプローブ部分を含む。任意のタイプのプローブ部分を使用することができる。いくつかの実施形態では、プローブ部分は、分析物または標的に特異的な結合剤を含む。いくつかの実施形態では、プローブ部分は、核酸、ペプチド、タンパク質、抗体、小分子、グリカン、またはそれらの任意の組み合わせを含む。 In some embodiments, surface-modifying groups comprise probe moieties. In some embodiments, Y comprises a probe moiety. In some embodiments, Y 1 comprises a probe moiety. In some embodiments, R comprises a probe moiety. Any type of probe portion can be used. In some embodiments, the probe portion comprises an analyte or target specific binding agent. In some embodiments, probe moieties comprise nucleic acids, peptides, proteins, antibodies, small molecules, glycans, or any combination thereof.

いくつかの実施形態では、プローブ部分は核酸を含む。いくつかの実施形態では、核酸はDNAまたはRNAを含む。いくつかの実施形態では、核酸は、標的部分または分析物とハイブリダイズするように構成されている。いくつかの実施形態では、核酸はアプタマーを含む。いくつかの実施形態では、核酸は非天然のオリゴヌクレオチドを含む。 In some embodiments, the probe portion comprises nucleic acids. In some embodiments, nucleic acids comprise DNA or RNA. In some embodiments, the nucleic acid is configured to hybridize with a target moiety or analyte. In some embodiments, nucleic acids include aptamers. In some embodiments, nucleic acids comprise non-naturally occurring oligonucleotides.

いくつかの実施形態では、プローブ部分はペプチドを含む。いくつかの実施形態では、プローブ部分はタンパク質を含む。いくつかでは、プローブ部分はタンパク質フラグメントを含む。いくつかの実施形態では、プローブ部分は抗体を含む。いくつかの実施形態では、プローブ部分は抗体フラグメントを含む。いくつかの実施形態では、プローブ部分は小分子を含む。いくつかの実施形態では、プローブ部分はグリカンを含む。 In some embodiments, probe moieties comprise peptides. In some embodiments, probe moieties comprise proteins. In some, probe moieties include protein fragments. In some embodiments, the probe portion comprises an antibody. In some embodiments, the probe portion comprises an antibody fragment. In some embodiments, probe moieties comprise small molecules. In some embodiments, probe moieties comprise glycans.

いくつかの実施形態では、表面修飾基は薬物部分を含む。薬物部分は、任意の連結部分によってホスホネート部分に連結され得る。いくつかの実施形態では、薬物部分は、切断可能なリンカーを介して表面に連結される。いくつかの実施形態では、リンカーは薬物部分を放出するように構成されている。 In some embodiments, surface-modifying groups comprise drug moieties. The drug moiety can be linked to the phosphonate moiety by any linking moiety. In some embodiments, the drug moiety is linked to the surface via a cleavable linker. In some embodiments, the linker is configured to release the drug moiety.

いくつかの実施形態では、表面修飾基は標的部分を含む。いくつかの実施形態では、標的化部分は、特定のバイオマーカーに特異的である。標的化部分は、任意の適切な基であり得る。いくつかの実施形態では、標的化部分は、抗体または抗体断片、ペプチド、または核酸を含む。いくつかの実施形態では、標的部分および薬物部分が同じ表面に付着している。 In some embodiments, the surface-modifying group comprises a targeting moiety. In some embodiments, targeting moieties are specific to a particular biomarker. A targeting moiety can be any suitable group. In some embodiments, targeting moieties comprise antibodies or antibody fragments, peptides, or nucleic acids. In some embodiments, the targeting moiety and drug moiety are attached to the same surface.

ヒドロゲル表面修飾
ホスホネート基と金属表面との間の結合を介して金属表面に連結され得るヒドロゲルも本明細書において提供される。本明細書に記載の白金、金、パラジウム、イリジウム、またはロジウムの表面に適用されることに加えて、これらのヒドロゲルはまた、ケイ素、アルミニウム、チタン、鉄、亜鉛、ジルコニウム、ニッケル、銀、銅、コバルト、またはクロム、またはそれらの酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含むがこれらに限定されない、ホスホネートと結合を形成することができる他の金属表面に連結されてもよい。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、白金を含む金属表面に連結される。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、金を含む金属表面に連結される。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、パラジウムを含む金属表面に連結される。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、イリジウムを含む金属表面に連結される。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、ロジウムを含む金属表面に連結される。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、ケイ素を含む金属表面に連結される。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、アルミニウムを含む金属表面に連結される。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、チタンを含む金属表面に連結される。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、鉄を含む金属表面に連結される。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、亜鉛を含む金属表面に連結される。
Hydrogel Surface Modifications Also provided herein are hydrogels that can be linked to metal surfaces via bonds between the phosphonate groups and the metal surface. In addition to being applied to platinum, gold, palladium, iridium, or rhodium surfaces as described herein, these hydrogels can also be used on silicon, aluminum, titanium, iron, zinc, zirconium, nickel, silver, copper , cobalt, or chromium, or their oxides, or any combination thereof, to other metal surfaces capable of forming bonds with phosphonates. In some embodiments, the hydrogel is attached to a metal surface comprising platinum. In some embodiments, the hydrogel is attached to a metal surface comprising gold. In some embodiments, the hydrogel is attached to a metal surface comprising palladium. In some embodiments, the hydrogel is attached to a metal surface comprising iridium. In some embodiments, the hydrogel is attached to a metal surface comprising rhodium. In some embodiments, the hydrogel is attached to a metal surface comprising silicon. In some embodiments, the hydrogel is attached to a metal surface comprising aluminum. In some embodiments, the hydrogel is attached to a metal surface comprising titanium. In some embodiments, the hydrogel is attached to a metal surface comprising iron. In some embodiments, the hydrogel is attached to a metal surface comprising zinc.

本明細書で提供されるヒドロゲルは、「連結部分」セクションで提供される連結部分を含む、本明細書で提供される連結部分のいずれかを介して金属表面に連結されてもよく、またはそこに設けられた反応性ハンドルのいずれかの反応によって形成される結合を介して連結されてもよい。 The hydrogels provided herein may be linked to a metal surface via any of the linking moieties provided herein, including the linking moieties provided in the "Connecting Moieties" section, or there may be linked via a bond formed by reaction of any of the reactive handles provided in the .

いくつかの実施形態では、表面修飾基はヒドロゲルを含む。いくつかの実施形態では、Yはヒドロゲルを含む。いくつかの実施形態では、Yはヒドロゲルを含む。いくつかの実施形態では、Rはヒドロゲルを含む。任意のヒドロゲルを本明細書のホスホン酸試薬と連結させることができる。ヒドロゲルの特性は、本明細書で提供される官能化された金属表面の任意の所望の目的のために改変することができる。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルの特性は、金属電極と共に使用するために最適化される。 In some embodiments, surface-modifying groups comprise hydrogels. In some embodiments Y comprises a hydrogel. In some embodiments, Y 1 comprises a hydrogel. In some embodiments, R comprises hydrogel. Any hydrogel can be linked with the phosphonate reagents herein. The properties of the hydrogel can be modified for any desired purpose of the functionalized metal surfaces provided herein. In some embodiments, hydrogel properties are optimized for use with metal electrodes.

いくつかの実施形態では、生物学的サンプルの電気泳動分析用に構成された電極上でヒドロゲルが使用される。金属表面が電極を構成する場合、電極構造を1つ以上の材料層で覆うことにより、電気分解反応、加熱、および電極上または電極付近で発生する可能性のある無秩序な流体移動を含むがこれらに限定されない有害な電気化学効果を低減でき、細胞、細菌、ウイルス、ナノ粒子、DNA、およびその他の生体分子の効果的な分離をなお可能にする。いくつかの実施形態では、電極構造上に積層されるヒドロゲルは、1つ以上の多孔質層を含み得る。 In some embodiments, hydrogels are used on electrodes configured for electrophoretic analysis of biological samples. If the metal surface constitutes an electrode, covering the electrode structure with one or more layers of material may prevent electrolysis reactions, heating, and chaotic fluid movement that may occur on or near the electrode. Adverse electrochemical effects, including but not limited to, can be reduced while still allowing effective separation of cells, bacteria, viruses, nanoparticles, DNA, and other biomolecules. In some embodiments, the hydrogel laminated onto the electrode structure can include one or more porous layers.

いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは十分な機械的強度を有し、比較的化学的に不活性であるため、変形または分解することなく電極表面での電気化学的効果に耐えることができる。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、小さな水性イオンに対して十分に透過性があるが、生体分子を電極表面から遠ざける。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、多孔度の勾配を含み、ヒドロゲル層の底部は、ヒドロゲル層の上部よりも大きい多孔度を有する。 In some embodiments, the hydrogel has sufficient mechanical strength and is relatively chemically inert to withstand electrochemical effects at the electrode surface without deformation or degradation. In some embodiments, the hydrogel is sufficiently permeable to small aqueous ions, but keeps biomolecules away from the electrode surface. In some embodiments, the hydrogel comprises a porosity gradient, with the bottom of the hydrogel layer having a greater porosity than the top of the hydrogel layer.

いくつかの実施形態では、Yはヒドロゲルを含む。いくつかの実施形態では、Yはヒドロゲルを含む。 In some embodiments Y comprises a hydrogel. In some embodiments, Y 1 comprises a hydrogel.

いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.001S/m~約10S/mの導電率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.01S/m~約10S/mの伝導率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.1S/m~約10S/mの伝導率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約1.0S/m~約10S/mの伝導率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.01S/m~約5S/mの伝導率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.01S/m~約4S/mの伝導率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.01S/m~約3S/mの導電率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.01S/m~約2S/mの伝導率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.1S/m~約5S/mの伝導率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.1S/m~約4S/mの導電率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.1S/m~約3S/mの伝導率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.1S/m~約2S/mの伝導率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.1S/m~約1.5S/mの伝導率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.1S/m~約1.0S/mの伝導率を有する。 In some embodiments, the hydrogel has a conductivity of about 0.001 S/m to about 10 S/m. In some embodiments, hydrogels have a conductivity from about 0.01 S/m to about 10 S/m. In some embodiments, hydrogels have a conductivity from about 0.1 S/m to about 10 S/m. In some embodiments, the hydrogel has a conductivity of about 1.0 S/m to about 10 S/m. In some embodiments, hydrogels have a conductivity from about 0.01 S/m to about 5 S/m. In some embodiments, hydrogels have a conductivity from about 0.01 S/m to about 4 S/m. In some embodiments, the hydrogel has a conductivity of about 0.01 S/m to about 3 S/m. In some embodiments, hydrogels have a conductivity of about 0.01 S/m to about 2 S/m. In some embodiments, hydrogels have a conductivity from about 0.1 S/m to about 5 S/m. In some embodiments, the hydrogel has a conductivity of about 0.1 S/m to about 4 S/m. In some embodiments, hydrogels have a conductivity of about 0.1 S/m to about 3 S/m. In some embodiments, hydrogels have a conductivity of about 0.1 S/m to about 2 S/m. In some embodiments, hydrogels have a conductivity of about 0.1 S/m to about 1.5 S/m. In some embodiments, the hydrogel has a conductivity of about 0.1 S/m to about 1.0 S/m.

いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.1S/mの導電率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.2S/mの導電率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.3S/mの導電率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.4S/mの伝導率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.5S/mの伝導率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.6S/mの導電率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.7S/mの導電率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.8S/mの導電率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.9S/mの導電率を有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約1.0S/mの導電率を有する。 In some embodiments, the hydrogel has a conductivity of about 0.1 S/m. In some embodiments, hydrogels have a conductivity of about 0.2 S/m. In some embodiments, the hydrogel has a conductivity of about 0.3 S/m. In some embodiments, the hydrogel has a conductivity of about 0.4 S/m. In some embodiments, the hydrogel has a conductivity of about 0.5 S/m. In some embodiments, the hydrogel has a conductivity of about 0.6 S/m. In some embodiments, the hydrogel has a conductivity of about 0.7 S/m. In some embodiments, the hydrogel has a conductivity of about 0.8 S/m. In some embodiments, the hydrogel has a conductivity of about 0.9 S/m. In some embodiments, the hydrogel has a conductivity of about 1.0 S/m.

いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.001ミクロン~約10ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.001ミクロン~約5ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.001ミクロン~約1ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.001ミクロン~約0.5ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.01ミクロン~約10ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.01ミクロン~約5ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.01~約1ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.1ミクロン~約10ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.1ミクロン~約5ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.1ミクロン~約4ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.1ミクロン~約3ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.1ミクロン~約2ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約1ミクロン~約5ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約1ミクロン~約4ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約1ミクロン~約3ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約1ミクロン~約2ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、約0.5ミクロン~約1ミクロンの厚さを有する。 In some embodiments, hydrogels have a thickness of about 0.001 microns to about 10 microns. In some embodiments, the hydrogel has a thickness of about 0.001 microns to about 5 microns. In some embodiments, the hydrogel has a thickness of about 0.001 micron to about 1 micron. In some embodiments, the hydrogel has a thickness of about 0.001 microns to about 0.5 microns. In some embodiments, the hydrogel has a thickness of about 0.01 microns to about 10 microns. In some embodiments, the hydrogel has a thickness of about 0.01 microns to about 5 microns. In some embodiments, hydrogels have a thickness of about 0.01 to about 1 micron. In some embodiments, the hydrogel has a thickness of about 0.1 microns to about 10 microns. In some embodiments, the hydrogel has a thickness of about 0.1 microns to about 5 microns. In some embodiments, the hydrogel has a thickness of about 0.1 microns to about 4 microns. In some embodiments, the hydrogel has a thickness of about 0.1 microns to about 3 microns. In some embodiments, the hydrogel has a thickness of about 0.1 microns to about 2 microns. In some embodiments, the hydrogel has a thickness of about 1 micron to about 5 microns. In some embodiments, the hydrogel has a thickness of about 1 micron to about 4 microns. In some embodiments, the hydrogel has a thickness of about 1 micron to about 3 microns. In some embodiments, the hydrogel has a thickness of about 1 micron to about 2 microns. In some embodiments, hydrogels have a thickness of about 0.5 microns to about 1 micron.

いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、ヒドロゲルを形成する任意の適切な合成ポリマーを含む。一般に、十分に親水性で重合可能な任意の分子が、本明細書に開示される使用のための合成ポリマーヒドロゲルの製造に利用され得る。モノマー中の重合可能な部分には、アルケニル部分が含まれてもよく、これには、二重結合が、酸素に二重結合し、別の酸素、窒素、硫黄、ハロゲン、または炭素に単結合している炭素に直接結合している、置換または非置換のα、β、不飽和カルボニル;二重結合が酸素、窒素、ハロゲン、リンまたは硫黄に単結合しているビニル;二重結合が、酸素、窒素、ハロゲン、リンまたは硫黄に結合している炭素に単結合しているアリル;二重結合が、炭素に単結合し、この炭素は、酸素、窒素、ハロゲン、リンまたは硫黄に単結合している別の炭素に単結合しているホモアリル;三重結合が2つの炭素原子の間に存在するアルキニル部分が含まれるがこれらに限定されない。いくつかの実施形態では、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミドなどのアクリロイルまたはアクリルアミドモノマーは、本明細書に開示されるヒドロゲルの形成のために有用である。より好ましいアクリルアミドモノマーには、アクリルアミド、N置換アクリルアミド、N置換メタクリルアミド、およびメタクリルアミドが含まれる。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、エポキシドベースのポリマー、ビニルベースのポリマー、アリルベースのポリマー、ホモアリルベースのポリマー、環状無水物ベースのポリマー、エステルベースのポリマー、エーテルベースのポリマー、アルキレングリコールベース(例えば、ポリプロピレングリコール)のポリマーなどのようなポリマーを含む。 In some embodiments, hydrogels comprise any suitable synthetic polymer that forms hydrogels. In general, any molecule that is sufficiently hydrophilic and polymerizable can be utilized in the preparation of synthetic polymer hydrogels for the uses disclosed herein. Polymerizable moieties in the monomer may include alkenyl moieties, in which a double bond is double bonded to an oxygen and a single bond is bonded to another oxygen, nitrogen, sulfur, halogen, or carbon. substituted or unsubstituted α, β, unsaturated carbonyls directly attached to the carbon that is attached to the carbon; vinyls in which the double bond is single-bonded to oxygen, nitrogen, halogen, phosphorus or sulfur; Allyl Single Bonded to Carbon Bonded to Oxygen, Nitrogen, Halogen, Phosphorus or Sulfur; Double Bond Single Bond to Carbon which is Single Bond to Oxygen, Nitrogen, Halogen, Phosphorus or Sulfur homoaryl, which is single bonded to another carbon atom; alkynyl moieties, where the triple bond resides between two carbon atoms. In some embodiments, acryloyl or acrylamide monomers such as acrylates, methacrylates, acrylamides, methacrylamides are useful for forming hydrogels disclosed herein. More preferred acrylamide monomers include acrylamide, N-substituted acrylamide, N-substituted methacrylamide, and methacrylamide. In some embodiments, the hydrogel comprises epoxide-based polymers, vinyl-based polymers, allyl-based polymers, homoallyl-based polymers, cyclic anhydride-based polymers, ester-based polymers, ether-based polymers, alkylene glycol Including polymers such as base (eg, polypropylene glycol) polymers.

いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)(pHEMA)、酢酸セルロース、酢酸フタル酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、または任意の適切なアクリルアミドもしくはビニル系ポリマー、またはそれらの誘導体を含む。 In some embodiments, the hydrogel comprises poly(2-hydroxyethyl methacrylate) (pHEMA), cellulose acetate, cellulose acetate phthalate, cellulose acetate butyrate, or any suitable acrylamide or vinyl-based polymer, or derivative thereof. include.

いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、(ATRP)による原子移動ラジカル重合によって重合される。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)重合によって重合される。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、金属表面に結合したホスホネートに結合した反応基を介して金属表面上に重合され、反応基は、カルボニルに対してアルファ位にハロゲン化物を含む。いくつかの実施形態では、カルボニルに対するアルファ位は第三級炭素である。いくつかの実施形態では、反応基は、構造(CHBrC-C(O)-を有する。 In some embodiments, the hydrogel is polymerized by atom transfer radical polymerization (ATRP). In some embodiments, the hydrogel is polymerized by reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization. In some embodiments, the hydrogel is polymerized onto a metal surface via a reactive group attached to a phosphonate attached to the metal surface, the reactive group comprising a halide alpha to the carbonyl. In some embodiments, the alpha position to the carbonyl is a tertiary carbon. In some embodiments, the reactive group has the structure (CH 3 ) 2 BrC--C(O)--.

いくつかの実施形態では、ヒドロゲルに添加剤を添加して、ゲルの導電性を高める。いくつかの実施形態では、ヒドロゲル添加剤は、導電性ポリマー(例えば、PEDOT:PSS)、塩(例えば、塩化銅)、金属(例えば、金)、可塑剤(例えば、PEG200、PEG400、またはPEG600)、または共溶媒である。.いくつかの実施形態では、ヒドロゲルは、ヒスチジン、ヒスチジンペプチド、ポリヒスチジン、リジン、リジンペプチド、および他のカチオン性化合物または物質を含むがこれらに限定されない、DNAハイブリッドの安定性を維持するのに役立つ化合物または材料も含む。 In some embodiments, additives are added to the hydrogel to increase the electrical conductivity of the gel. In some embodiments, hydrogel additives are conductive polymers (e.g., PEDOT:PSS), salts (e.g., copper chloride), metals (e.g., gold), plasticizers (e.g., PEG200, PEG400, or PEG600). , or a co-solvent. . In some embodiments, hydrogels help maintain the stability of DNA hybrids including, but not limited to, histidine, histidine peptides, polyhistidine, lysine, lysine peptides, and other cationic compounds or substances. Also includes compounds or materials.

金属表面
任意の適切な金属表面を、本開示による組成物およびシステムで修飾することができる。いくつかの実施形態では、金属表面は酸化される。本開示に従って修飾された金属表面は、本明細書に記載のホスホン酸またはホスホネートエステル試薬と反応するために利用可能な金属表面が存在する限り、任意の形状であり得る。いくつかの実施形態では、金属表面は白金またはその酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は金またはその酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面はパラジウムまたはその酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属はイリジウムまたはその酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は、ロジウム表面またはその酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は白金表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面は金表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面はパラジウム表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面はイリジウム表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面はロジウム表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面は、ケイ素、アルミニウム、チタン、鉄、亜鉛、ジルコニウム、ニッケル、銀、銅、コバルト、またはクロムを含む。いくつかの実施形態では、金属表面は酸化される。
Metal Surfaces Any suitable metal surface can be modified with the compositions and systems according to the present disclosure. In some embodiments, the metal surface is oxidized. A metal surface modified according to the present disclosure can be of any shape so long as there is a metal surface available to react with the phosphonic acid or phosphonate ester reagents described herein. In some embodiments, the metal surface comprises platinum or its oxide. In some embodiments, the metal surface comprises gold or its oxide. In some embodiments, the metal surface comprises palladium or its oxide. In some embodiments, the metal comprises iridium or its oxide. In some embodiments, the metal surface comprises a rhodium surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is a platinum surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is a gold surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is a palladium surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is an iridium surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is a rhodium surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface comprises silicon, aluminum, titanium, iron, zinc, zirconium, nickel, silver, copper, cobalt, or chromium. In some embodiments, the metal surface is oxidized.

いくつかの実施形態では、金属表面は平坦な金属表面である。いくつかの実施形態では、金属表面は湾曲した金属表面である。いくつかの実施形態では、金属表面は3D形状を有する。いくつかの実施形態では、金属表面は、電極、マイクロチップ、ビーズ、マイクロ粒子、またはナノ粒子である。いくつかの実施形態では、金属表面は電極である。いくつかの実施形態では、金属表面はマイクロチップである。いくつかの実施形態では、金属表面はビーズである。いくつかの実施形態では、金属表面は微粒子である。いくつかの実施形態では、金属表面はナノ粒子である。 In some embodiments, the metal surface is a flat metal surface. In some embodiments, the metal surface is a curved metal surface. In some embodiments, the metal surface has a 3D shape. In some embodiments, the metal surface is an electrode, microchip, bead, microparticle, or nanoparticle. In some embodiments, the metal surface is an electrode. In some embodiments, the metal surface is a microtip. In some embodiments, the metal surface is a bead. In some embodiments, the metal surface is particulate. In some embodiments, the metal surfaces are nanoparticles.

金属表面の任意の部分を、本明細書で提供される表面修飾で修飾することができる。いくつかの実施形態では、少なくとも約1%、少なくとも約2%、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、または少なくとも約90%の金属表面が官能化されている。いくつかの実施形態では、最大約1%、最大約2%、最大約5%、最大約10%、最大約20%、最大約30%、最大約40%、最大約50%%、最大約60%、最大約70%、最大約80%、または最大約90%の金属表面が官能化されている。いくつかの実施形態では、約1%、約2%、約5%、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%%、または実質的にすべての金属表面が官能化されている。いくつかの実施形態では、表面官能化の程度は、表面上の表面修飾材料の被覆の程度によって測定される。いくつかの実施形態では、表面官能化の程度は、表面に結合したホスホネート残基の量によって測定される。
いくつかの実施形態では、金属表面は、約0.0001nmol/cm~約5nmol/cmの濃度のホスホネートで修飾される。いくつかの実施形態では、金属表面は、約0.0001nmol/cm~約0.001nmol/cm、約0.0001nmol/cm~約0.01nmol/cm、約0.0001nmol/cm~約0.05nmol/cm、約0.0001nmol/cm~約0.1nmol/cm、約0.0001nmol/cm~約0.5nmol/cm、約0.0001nmol/cm~約1nmol/cm、約0.0001nmol/cm~約1.5nmol/cm、約0.0001nmol/cm~約2nmol/cm、約0.0001nmol/cm~約5nmol/cm、約0.001nmol/cm~約0.01nmol/cm、約0.001nmol/cm~約0.05nmol/cm、約0.001nmol/cm~約0.1nmol/cm、約0.001nmol/cm~約0.5nmol/cm、約0.001nmol/cm~約1nmol/cm、約0.001nmol/cm~約1.5nmol/cm、約0.001nmol/cm~約2nmol/cm、約0.001nmol/cm~約5nmol/cm、約0.01nmol/cm~約0.05nmol/cm、約0.01nmol/cm~約0.1nmol/cm、約0.01nmol/cm~約0.5nmol/cm、約0.01nmol/cm~約1nmol/cm、約0.01nmol/cm~約1.5nmol/cm、約0.01nmol/cm~約2nmol/cm、約0.01nmol/cm~約5nmol/cm、約0.05nmol/cm~約0.1nmol/cm、約0.05nmol/cm~約0.5nmol/cm、約0.05nmol/cm~約1nmol/cm、約0.05nmol/cm~約1.5nmol/cm、約0.05nmol/cm~約2nmol/cmcm、約0.05nmol/cm~約5nmol/cm、約0.1nmol/cm~約0.5nmol/cm、約0.1nmol/cm~約1nmol/cm、約0.1nmol/cm~約1.5nmol/cm、約0.1nmol/cm~約2nmol/cm、約0.1nmol/cm~約5nmol/cm、約0.5nmol/cm~約1nmol/cm、約0.5nmol/cm~約1.5nmol/cm、約0.5nmol/cm~約2nmol/cm、約0.5nmol/cm~約5nmol/cm、約1nmol/cm~約1.5nmol/cm、約1nmol/cm~約2nmol/cm、約1nmol/cm~約5nmol/cm、約1.5nmol/cm~約2nmol/cm、約1.5nmol/cm~約5nmol/cm、または約2nmol/cm~約5nmol/cmの濃度のホスホネートで修飾される。いくつかの実施形態では、金属表面は、約0.0001nmol/cm、約0.001nmol/cm、約0.01nmol/cm、約0.05nmol/cm、約0.1nmol/cm、約0.5nmol/cm、約1nmol/cm、約1.5nmol/cmで、約2nmol/cm、または約5nmol/cmの濃度のホスホネートで修飾される。いくつかの実施形態では、金属表面は、少なくとも約0.0001nmol/cm、約0.001nmol/cm、約0.01nmol/cm、約0.05nmol/cm、約0.1nmol/cm、約0.5nmol/cm、約1nmol/cm、約1.5nmol/cm、または約2nmol/cmの濃度のホスホネートで修飾される。いくつかの実施形態では、金属表面は、最大で約0.001nmol/cm、約0.01nmol/cm、約0.05nmol/cm、約0.1nmol/cm、約0.5nmol/cm、約1nmol/cm、約1.5nmol/cm、約2nmol/cm、または約5nmol/cmの濃度のホスホネートで修飾される。いくつかの実施形態では、金属表面は、約0.01nmol/cm~約2nmol/cmの濃度のホスホネートで修飾される。
Any portion of a metal surface can be modified with the surface modifications provided herein. In some embodiments, at least about 1%, at least about 2%, at least about 5%, at least about 10%, at least about 20%, at least about 30%, at least about 40%, at least about 50%, at least about 60%, at least about 70%, at least about 80%, or at least about 90% of the metal surface is functionalized. In some embodiments, up to about 1%, up to about 2%, up to about 5%, up to about 10%, up to about 20%, up to about 30%, up to about 40%, up to about 50%, up to about 60%, up to about 70%, up to about 80%, or up to about 90% of the metal surface is functionalized. In some embodiments, about 1%, about 2%, about 5%, about 10%, about 20%, about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70%, about 80% , about 90%, or substantially all metal surfaces are functionalized. In some embodiments, the degree of surface functionalization is measured by the degree of coverage of the surface modifying material on the surface. In some embodiments, the degree of surface functionalization is measured by the amount of phosphonate residues attached to the surface.
In some embodiments, the metal surface is modified with phosphonate at a concentration of about 0.0001 nmol/cm 2 to about 5 nmol/cm 2 . In some embodiments, the metal surface is about 0.0001 nmol / cm 2 to about 0.001 nmol/cm 2 , about 0.0001 nmol/cm 2 to about 0.01 nmol/cm 2 , about 0.0001 nmol/cm 2 . to about 0.05 nmol/cm 2 , about 0.0001 nmol/cm 2 to about 0.1 nmol/cm 2 , about 0.0001 nmol/cm 2 to about 0.5 nmol/cm 2 , about 0.0001 nmol/cm 2 to about 1 nmol/ cm2 , about 0.0001 nmol/ cm2 to about 1.5 nmol/ cm2 , about 0.0001 nmol/ cm2 to about 2 nmol/ cm2 , about 0.0001 nmol/ cm2 to about 5 nmol/ cm2 , about 0.001 nmol/cm 2 to about 0.01 nmol/cm 2 , about 0.001 nmol/cm 2 to about 0.05 nmol/cm 2 , about 0.001 nmol/cm 2 to about 0.1 nmol/cm 2 , about 0. 001 nmol/cm 2 to about 0.5 nmol/cm 2 , about 0.001 nmol/cm 2 to about 1 nmol/cm 2 , about 0.001 nmol/cm 2 to about 1.5 nmol/cm 2 , about 0.001 nmol/cm 2 to about 2 nmol/cm 2 , from about 0.001 nmol/cm 2 to about 5 nmol/cm 2 , from about 0.01 nmol/cm 2 to about 0.05 nmol/cm 2 , from about 0.01 nmol/cm 2 to about 0.1 nmol/cm 2 cm 2 , about 0.01 nmol/cm 2 to about 0.5 nmol/cm 2 , about 0.01 nmol/cm 2 to about 1 nmol/cm 2 , about 0.01 nmol/cm 2 to about 1.5 nmol/cm 2 , about 0.01 nmol/cm 2 to about 2 nmol/cm 2 , about 0.01 nmol/cm 2 to about 5 nmol/cm 2 , about 0.05 nmol/cm 2 to about 0.1 nmol/cm 2 , about 0.05 nmol/cm 2 to about 0.5 nmol/cm 2 , from about 0.05 nmol/cm 2 to about 1 nmol/cm 2 , from about 0.05 nmol/cm 2 to about 1.5 nmol/cm 2 , from about 0.05 nmol/cm 2 to about 2 nmol/cm 2 cm 2 cm 2 , about 0.05 nmol/cm 2 to about 5 nmol/cm 2 , about 0.1 nmol/cm 2 to about 0.5 nmol/cm 2 , about 0.1 nmol/ cm 2 to about 1 nmol/cm 2 , about 0.1 nmol/cm 2 to about 1.5 nmol/cm 2 , about 0.1 nmol/cm 2 to about 2 nmol/cm 2 , about 0.1 nmol/cm 2 to about 5 nmol/cm 2 , about 0.5 nmol/cm 2 to about 1 nmol/cm 2 , from about 0.5 nmol/cm 2 to about 1.5 nmol/cm 2 , from about 0.5 nmol/cm 2 to about 2 nmol/cm 2 , from about 0.5 nmol/cm 2 to about 5 nmol/cm 2 , from about 1 nmol/cm 2 to about 1.5 nmol/cm 2 , from about 1 nmol/cm 2 to about 2 nmol/cm 2 , from about 1 nmol/cm 2 to about 5 nmol/cm 2 , from about 1.5 nmol/cm 2 to about 2 nmol/cm 2 . cm 2 , from about 1.5 nmol/cm 2 to about 5 nmol/cm 2 , or from about 2 nmol/cm 2 to about 5 nmol/cm 2 . In some embodiments, the metal surface is about 0.0001 nmol/cm 2 , about 0.001 nmol/cm 2 , about 0.01 nmol/cm 2 , about 0.05 nmol/cm 2 , about 0.1 nmol / cm 2 . . _ _ _ _ In some embodiments, the metal surface is at least about 0.0001 nmol/cm 2 , about 0.001 nmol/cm 2 , about 0.01 nmol/cm 2 , about 0.05 nmol/cm 2 , about 0.1 nmol/cm 2 . 2 , modified with phosphonate at a concentration of about 0.5 nmol/cm 2 , about 1 nmol/cm 2 , about 1.5 nmol/cm 2 , or about 2 nmol/cm 2 . In some embodiments, the metal surface is at most about 0.001 nmol/cm 2 , about 0.01 nmol/cm 2 , about 0.05 nmol/cm 2 , about 0.1 nmol/ cm 2 , about 0.5 nmol/cm 2 . cm 2 , about 1 nmol/cm 2 , about 1.5 nmol/cm 2 , about 2 nmol/cm 2 , or about 5 nmol/cm 2 . In some embodiments, the metal surface is modified with phosphonate at a concentration of about 0.01 nmol/cm 2 to about 2 nmol/cm 2 .

いくつかの実施形態では、金属表面は酸化される。いくつかの実施形態では、金属表面は酸化されて、本明細書で提供される表面修飾のホスホネート部分の結合を可能にする。いくつかの実施形態では、金属表面は部分的に酸化されている。いくつかの実施形態では、金属表面は完全に酸化されている。いくつかの実施形態では、金属表面の一部が酸化される。 In some embodiments, the metal surface is oxidized. In some embodiments, the metal surface is oxidized to allow attachment of the phosphonate moieties of the surface modifications provided herein. In some embodiments, the metal surface is partially oxidized. In some embodiments, the metal surface is fully oxidized. In some embodiments, a portion of the metal surface is oxidized.

いくつかの実施形態では、金属表面の少なくとも約1%、少なくとも約2%、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%で、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、または少なくとも約90%が酸化される。いくつかの実施形態では、金属表面の最大約1%、最大約2%、最大約5%、最大約10%、最大約20%、最大約30%、最大約40%、最大約50%%、最大約60%、最大約70%、最大約80%、または最大約90%が酸化される。いくつかの実施形態では、金属表面の約1%、約2%、約5%、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、最大約80%、約90%、または実質的にすべてが酸化される。いくつかの実施形態では、金属表面の酸化度は、0より大きい酸化状態を有する金属表面上の金属原子のパーセンテージによって測定される。いくつかの実施形態では、金属表面の酸化度は、金属表面を覆う酸素原子の数のパーセンテージによって測定される。 In some embodiments, at least about 1%, at least about 2%, at least about 5%, at least about 10%, at least about 20%, at least about 30%, at least about 40%, at least about 50% of the metal surface , at least about 60%, at least about 70%, at least about 80%, or at least about 90% are oxidized. In some embodiments, up to about 1%, up to about 2%, up to about 5%, up to about 10%, up to about 20%, up to about 30%, up to about 40%, up to about 50%% of the metal surface , up to about 60%, up to about 70%, up to about 80%, or up to about 90% are oxidized. In some embodiments, about 1%, about 2%, about 5%, about 10%, about 20%, about 30%, about 40%, about 50%, about 60%, about 70% of the metal surface, Up to about 80%, about 90%, or substantially all are oxidized. In some embodiments, the degree of oxidation of a metal surface is measured by the percentage of metal atoms on the metal surface that have an oxidation state greater than zero. In some embodiments, the degree of oxidation of a metal surface is measured by the percentage of the number of oxygen atoms that cover the metal surface.

いくつかの実施形態では、金属表面は、基材の外側に配置された酸化金属層である。いくつかの実施形態では、基材は金属基材である。いくつかの実施形態では、金属基材は酸化されていない金属である。いくつかの実施形態では、金属基材は、酸化金属層と同じ金属である。いくつかの実施形態では、金属基材は、酸化された金属層の非酸化バージョンである。いくつかの実施形態では、基材は金属表面とは異なる金属である。いくつかの実施形態では、酸化金属層は、約0.1nm~約10nmの厚さを有する。いくつかの実施形態では、酸化金属層は、約0.1nm~約0.2nm、約0.1nm~約0.5nm、約0.1nm~約1nm、約0.1nm~約5nm、約0.1nm~約10nm、約0.2nm~約0.5nm、約0.2nm~約1nm、約0.2nm~約5nm、約0.2nm~約10nm、約0.5nm~約1nm、約0.5nm~約5nm、約0.5nm~約10nm、約1nm~約5nm、約1nm~約10nm、または約5nm~約10nmの厚さを有する。いくつかの実施形態では、酸化金属層は、約0.1nm、約0.2nm、約0.5nm、約1nm、約5nm、または約10nmの厚さを有する。いくつかの実施形態では、酸化金属層は、少なくとも約0.1nm、約0.2nm、約0.5nm、約1nm、または約5nmの厚さを有する。いくつかの実施形態では、酸化金属層は、最大で約0.2nm、約0.5nm、約1nm、約5nm、または約10nmの厚さを有する。いくつかの実施形態では、酸化金属層は、約0.1nm~約1,000nmの厚さを有する。いくつかの実施形態では、酸化金属層は、約0.1nm~約0.5nm、約0.1nm~約1nm、約0.1nm~約5nm、約0.1nm~約10nm、約0.1nm~約50nm、約0.1nm~約100nm、約0.1nm~約500nm、約0.1nm~約1,000nm、約0.5nm~約1nm、約0.5nm~約5nm、約0.5nm~約10nm、約0.5nm~約50nm、約0.5nm~約100nm、約0.5nm~約500nm、約0.5nm~約1,000nm、約1nm~約5nm、約1nm~約10nm、約1nm~約10nm~約50nm、約1nm~約100nm、約1nm~約500nm、約1nm~約1,000nm、約5nm~約10nm、約5nm~約50nm、約5nm~約100nm、約5nm~約500nm、約5nm~約1,000nm、約10nm~約50nm、約10nm~約100nm、約10nm~約500nm、約10nm~約1,000nm、約50nm~約100nm、約50nm~約500nm、約50nm~約1,000nm、約100nm~約500nm、約100nm~約1,000nm、または約500nm~約1,000nmの厚さを有する。いくつかの実施形態では、酸化金属層は、約0.1nm、約0.5nm、約1nm、約5nm、約10nm、約50nm、約100nm、約500nm、または約1,000nmの厚さを有する。いくつかの実施形態では、酸化金属層は、少なくとも約0.1nm、約0.5nm、約1nm、約5nm、約10nm、約50nm、約100nm、または約500nmの厚さを有する。いくつかの実施形態では、酸化金属層は、最大で約0.5nm、約1nm、約5nm、約10nm、約50nm、約100nm、約500nm、または約1,000nmの厚さを有する。 In some embodiments, the metal surface is a metal oxide layer disposed on the outside of the substrate. In some embodiments, the substrate is a metal substrate. In some embodiments, the metal substrate is an unoxidized metal. In some embodiments, the metal substrate is the same metal as the metal oxide layer. In some embodiments, the metal substrate is a non-oxidized version of an oxidized metal layer. In some embodiments, the substrate is a different metal than the metal surface. In some embodiments, the metal oxide layer has a thickness of about 0.1 nm to about 10 nm. In some embodiments, the metal oxide layer is about 0.1 nm to about 0.2 nm, about 0.1 nm to about 0.5 nm, about 0.1 nm to about 1 nm, about 0.1 nm to about 5 nm, about 0 .1 nm to about 10 nm, about 0.2 nm to about 0.5 nm, about 0.2 nm to about 1 nm, about 0.2 nm to about 5 nm, about 0.2 nm to about 10 nm, about 0.5 nm to about 1 nm, about 0 .5 nm to about 5 nm, about 0.5 nm to about 10 nm, about 1 nm to about 5 nm, about 1 nm to about 10 nm, or about 5 nm to about 10 nm. In some embodiments, the metal oxide layer has a thickness of about 0.1 nm, about 0.2 nm, about 0.5 nm, about 1 nm, about 5 nm, or about 10 nm. In some embodiments, the metal oxide layer has a thickness of at least about 0.1 nm, about 0.2 nm, about 0.5 nm, about 1 nm, or about 5 nm. In some embodiments, the metal oxide layer has a thickness of at most about 0.2 nm, about 0.5 nm, about 1 nm, about 5 nm, or about 10 nm. In some embodiments, the metal oxide layer has a thickness of about 0.1 nm to about 1,000 nm. In some embodiments, the metal oxide layer is about 0.1 nm to about 0.5 nm, about 0.1 nm to about 1 nm, about 0.1 nm to about 5 nm, about 0.1 nm to about 10 nm, about 0.1 nm. to about 50 nm, about 0.1 nm to about 100 nm, about 0.1 nm to about 500 nm, about 0.1 nm to about 1,000 nm, about 0.5 nm to about 1 nm, about 0.5 nm to about 5 nm, about 0.5 nm from about 10 nm, from about 0.5 nm to about 50 nm, from about 0.5 nm to about 100 nm, from about 0.5 nm to about 500 nm, from about 0.5 nm to about 1,000 nm, from about 1 nm to about 5 nm, from about 1 nm to about 10 nm, about 1 nm to about 10 nm to about 50 nm, about 1 nm to about 100 nm, about 1 nm to about 500 nm, about 1 nm to about 1,000 nm, about 5 nm to about 10 nm, about 5 nm to about 50 nm, about 5 nm to about 100 nm, about 5 nm to about 500 nm, about 5 nm to about 1,000 nm, about 10 nm to about 50 nm, about 10 nm to about 100 nm, about 10 nm to about 500 nm, about 10 nm to about 1,000 nm, about 50 nm to about 100 nm, about 50 nm to about 500 nm, about It has a thickness of 50 nm to about 1,000 nm, about 100 nm to about 500 nm, about 100 nm to about 1,000 nm, or about 500 nm to about 1,000 nm. In some embodiments, the metal oxide layer has a thickness of about 0.1 nm, about 0.5 nm, about 1 nm, about 5 nm, about 10 nm, about 50 nm, about 100 nm, about 500 nm, or about 1,000 nm. . In some embodiments, the metal oxide layer has a thickness of at least about 0.1 nm, about 0.5 nm, about 1 nm, about 5 nm, about 10 nm, about 50 nm, about 100 nm, or about 500 nm. In some embodiments, the metal oxide layer has a thickness of at most about 0.5 nm, about 1 nm, about 5 nm, about 10 nm, about 50 nm, about 100 nm, about 500 nm, or about 1,000 nm.

いくつかの実施形態では、金属表面は金属の混合物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は、白金、金、パラジウム、チタン、およびロジウムから選択される少なくとも2つの金属、またはそれらの酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は、白金、金、パラジウム、チタン、およびロジウムから選択される少なくとも3つの金属、またはそれらの酸化物を含む。 In some embodiments, the metal surface comprises a mixture of metals. In some embodiments, the metal surface comprises at least two metals selected from platinum, gold, palladium, titanium, and rhodium, or oxides thereof. In some embodiments, the metal surface comprises at least three metals selected from platinum, gold, palladium, titanium, and rhodium, or oxides thereof.

いくつかの実施形態では、金属表面は、白金、金、パラジウム、チタン、およびロジウムから選択される少なくとも1つの金属、またはそれらの酸化物、および追加の材料を含む。いくつかの実施形態では、追加の材料は追加の金属を含む。いくつかの実施形態では、追加の材料は追加の元素を含む。 In some embodiments, the metal surface comprises at least one metal selected from platinum, gold, palladium, titanium, and rhodium, or oxides thereof, and additional materials. In some embodiments the additional material comprises an additional metal. In some embodiments, the additional material includes additional elements.

いくつかの実施形態では、金属表面は、白金またはその酸化物、および追加の材料を含む。いくつかの実施形態では、追加の材料は追加の金属を含む。いくつかの実施形態では、追加の材料は追加の元素を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は白金を含み、追加の材料は、ケイ素、ジルコニウム、金、アルミニウム、チタン、鉄、または亜鉛、またはそれらの酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、金属表面は白金を含み、追加の材料はケイ素またはジルコニウムを含む。 In some embodiments, the metal surface comprises platinum or its oxide and additional materials. In some embodiments the additional material comprises an additional metal. In some embodiments, the additional material includes additional elements. In some embodiments, the metal surface comprises platinum and the additional material comprises silicon, zirconium, gold, aluminum, titanium, iron, or zinc, or oxides thereof, or any combination thereof. In some embodiments, the metal surface comprises platinum and the additional material comprises silicon or zirconium.

いくつかの実施形態では、金属表面は、金またはその酸化物、および追加の材料を含む。いくつかの実施形態では、追加の材料は追加の金属を含む。いくつかの実施形態では、追加の材料は追加の元素を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は金を含み、追加の材料は、ケイ素、ジルコニウム、白金、アルミニウム、チタン、鉄、または亜鉛、またはそれらの酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、金属表面は金を含み、追加の材料はケイ素またはジルコニウムを含む。 In some embodiments, the metal surface comprises gold or its oxide and additional materials. In some embodiments the additional material comprises an additional metal. In some embodiments, the additional material includes additional elements. In some embodiments, the metal surface comprises gold and the additional material comprises silicon, zirconium, platinum, aluminum, titanium, iron, or zinc, or oxides thereof, or any combination thereof. In some embodiments, the metal surface comprises gold and the additional material comprises silicon or zirconium.

いくつかの実施形態では、金属表面は、パラジウムまたはその酸化物、および追加の材料を含む。いくつかの実施形態では、追加の材料は追加の金属を含む。いくつかの実施形態では、追加の材料は追加の元素を含む。いくつかの実施形態では、金属表面はパラジウムを含み、追加の材料は、ケイ素、ジルコニウム、金、白金、チタン、鉄、または亜鉛、またはそれらの酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、金属表面はパラジウムを含み、追加の材料はケイ素またはジルコニウムを含む。 In some embodiments, the metal surface comprises palladium or its oxide and additional materials. In some embodiments the additional material comprises an additional metal. In some embodiments, the additional material includes additional elements. In some embodiments, the metal surface comprises palladium and the additional material comprises silicon, zirconium, gold, platinum, titanium, iron, or zinc, or oxides thereof, or any combination thereof. In some embodiments, the metal surface comprises palladium and the additional material comprises silicon or zirconium.

いくつかの実施形態では、金属表面は、イリジウムまたはその酸化物、および追加の材料を含む。いくつかの実施形態では、追加の材料は追加の金属を含む。いくつかの実施形態では、追加の材料は追加の元素を含む。いくつかの実施形態では、金属表面はイリジウムを含み、追加の材料は、ケイ素、ジルコニウム、金、アルミニウム、白金、鉄、または亜鉛、またはそれらの酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、金属表面はイリジウムを含み、追加の材料はケイ素またはジルコニウムを含む。 In some embodiments, the metal surface comprises iridium or its oxide and additional materials. In some embodiments the additional material comprises an additional metal. In some embodiments, the additional material includes additional elements. In some embodiments, the metal surface comprises iridium and the additional material comprises silicon, zirconium, gold, aluminum, platinum, iron, or zinc, or oxides thereof, or any combination thereof. In some embodiments, the metal surface comprises iridium and the additional material comprises silicon or zirconium.

いくつかの実施形態では、金属表面は、ロジウムまたはその酸化物、および追加の材料を含む。いくつかの実施形態では、追加の材料は追加の金属を含む。いくつかの実施形態では、追加の材料は追加の元素を含む。いくつかの実施形態では、金属表面はロジウムを含み、追加の材料は、ケイ素、ジルコニウム、金、アルミニウム、白金、チタン、または亜鉛、またはそれらの酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、金属表面はロジウムを含み、追加の材料はケイ素またはジルコニウムを含む。 In some embodiments, the metal surface comprises rhodium or its oxide and additional materials. In some embodiments the additional material comprises an additional metal. In some embodiments, the additional material includes additional elements. In some embodiments, the metal surface comprises rhodium and the additional material comprises silicon, zirconium, gold, aluminum, platinum, titanium, or zinc, or oxides thereof, or any combination thereof. In some embodiments, the metal surface comprises rhodium and the additional material comprises silicon or zirconium.

いくつかの実施形態では、金属表面は、重量で少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または少なくとも約98%の金属を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は、重量で約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約95%、または約98%の金属を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は、重量で最大で約50%、最大で約60%、最大で約70%、最大で約80%、最大で約90%、最大で約95%、または最大で約98%の金属を含む。 In some embodiments, the metal surface is at least about 50%, at least about 60%, at least about 70%, at least about 80%, at least about 90%, at least about 95%, or at least about 98% metal by weight. including. In some embodiments, the metal surface comprises about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about 90%, about 95%, or about 98% metal by weight. In some embodiments, the metal surface is up to about 50%, up to about 60%, up to about 70%, up to about 80%, up to about 90%, up to about 95% by weight, or Contains up to about 98% metal.

いくつかの実施形態では、金属表面は、重量で少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、または少なくとも約98%の金属またはその酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は、重量で約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約95%、または約98%の金属またはその任意の酸化物を含む。いくつかの実施形態では、金属表面は、重量にて最大で約50%、最大で約60%、最大で約70%、最大で約80%、最大で約90%、最大で約95%、または最大で約98%の金属またはその任意の酸化物を含む。 In some embodiments, the metal surface is at least about 50%, at least about 60%, at least about 70%, at least about 80%, at least about 90%, at least about 95%, or at least about 98% metal by weight. or its oxide. In some embodiments, the metal surface comprises about 50%, about 60%, about 70%, about 80%, about 90%, about 95%, or about 98% by weight of the metal or any oxide thereof. include. In some embodiments, the metal surface is up to about 50%, up to about 60%, up to about 70%, up to about 80%, up to about 90%, up to about 95% by weight, or containing up to about 98% metal or any oxide thereof.

本明細書で使用される金属表面は、実質的に純粋な金属または異なる材料の合金であり得る。いくつかの実施形態では、金属表面は白金合金を含む。白金は他の金属と合金化されていてもよい。いくつかの実施形態では、白金合金は、鉄、ニッケル、銅、パラジウム、クロム、イリジウム、オスミウム、アルミニウム、スズ、モリブデン、バナジウム、ニオブ、タンタル、ジルコニウム、マンガン、ルテニウム、金、またはコバルトなどの別の金属と合金化された白金を含む。いくつかの実施形態では、白金合金は、少なくとも50重量%、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%、少なくとも80重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、または少なくとも98重量%の白金を含む。いくつかの実施形態では、白金合金は、約50重量%、約60重量%、約70重量%、約80重量%、約90重量%、約95重量%、または約98重量%の白金を含む。 A metal surface as used herein can be a substantially pure metal or an alloy of different materials. In some embodiments, the metal surface comprises a platinum alloy. Platinum may be alloyed with other metals. In some embodiments, the platinum alloy is iron, nickel, copper, palladium, chromium, iridium, osmium, aluminum, tin, molybdenum, vanadium, niobium, tantalum, zirconium, manganese, ruthenium, gold, or another alloy such as cobalt. contains platinum alloyed with metals of In some embodiments, the platinum alloy comprises at least 50 wt%, at least 60 wt%, at least 70 wt%, at least 80 wt%, at least 90 wt%, at least 95 wt%, or at least 98 wt% platinum . In some embodiments, the platinum alloy comprises about 50 wt%, about 60 wt%, about 70 wt%, about 80 wt%, about 90 wt%, about 95 wt%, or about 98 wt% platinum .

いくつかの実施形態では、金属表面は金合金を含む。金は他の金属と合金化されていてもよい。いくつかの実施形態では、金合金は、ニッケル、銀、パラジウム、白金、ロジウム、水銀、銅、亜鉛、アルミニウム、カドミウム、マンガン、ガリウム、インジウム、クロム、コバルト、鉄、またはルテニウムなどの別の金属と合金化された金を含む.いくつかの実施形態では、金合金は、少なくとも50重量%、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%、少なくとも80重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、または少なくとも98重量%の金を含む。いくつかの実施形態では、金合金は、約50重量%、約60重量%、約70重量%、約80重量%、約90重量%、約95重量%、または約98重量%の金を含む。 In some embodiments, the metal surface comprises a gold alloy. Gold may be alloyed with other metals. In some embodiments, gold alloys include nickel, silver, palladium, platinum, rhodium, mercury, copper, zinc, aluminum, cadmium, manganese, gallium, indium, chromium, cobalt, iron, or another metal such as ruthenium. including gold alloyed with In some embodiments, the gold alloy comprises at least 50 wt%, at least 60 wt%, at least 70 wt%, at least 80 wt%, at least 90 wt%, at least 95 wt%, or at least 98 wt% gold. . In some embodiments, the gold alloy comprises about 50 wt%, about 60 wt%, about 70 wt%, about 80 wt%, about 90 wt%, about 95 wt%, or about 98 wt% gold. .

いくつかの実施形態では、金属表面はパラジウム合金を含む。パラジウムは他の金属と合金化されていてもよい。いくつかの実施形態では、パラジウム合金は、金、白金、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、オスミウム、銀、ニッケル、銅、またはマンガンと合金化されたパラジウムを含む。いくつかの実施形態では、パラジウム合金は、少なくとも50重量%、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%、少なくとも80重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、または少なくとも98重量%のパラジウムを含む。いくつかの実施形態では、パラジウム合金は、約50重量%、約60重量%、約70重量%、約80重量%、約90重量%、約95重量%、または約98重量%のパラジウムを含む。 In some embodiments, the metal surface comprises a palladium alloy. Palladium may be alloyed with other metals. In some embodiments, palladium alloys include palladium alloyed with gold, platinum, iridium, rhodium, ruthenium, osmium, silver, nickel, copper, or manganese. In some embodiments, the palladium alloy comprises at least 50 wt%, at least 60 wt%, at least 70 wt%, at least 80 wt%, at least 90 wt%, at least 95 wt%, or at least 98 wt% palladium. . In some embodiments, the palladium alloy comprises about 50 wt%, about 60 wt%, about 70 wt%, about 80 wt%, about 90 wt%, about 95 wt%, or about 98 wt% palladium. .

いくつかの実施形態では、金属表面はイリジウム合金を含む。イリジウムは他の金属と合金化されていてもよい。いくつかの実施形態では、イリジウム合金は、白金、ルテニウム、オスミウム、ニッケル、コバルト、銅、チタン、またはジルコニウムと合金化されたイリジウムを含む。いくつかの実施形態では、イリジウム合金は、少なくとも50重量%、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%、少なくとも80重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、または少なくとも98重量%のイリジウムを含む。いくつかの実施形態では、イリジウム合金は、約50重量%、約60重量%、約70重量%、約80重量%、約90重量%、約95重量%、または約98重量%のイリジウムを含む。 In some embodiments, the metal surface comprises an iridium alloy. Iridium may be alloyed with other metals. In some embodiments, the iridium alloy comprises iridium alloyed with platinum, ruthenium, osmium, nickel, cobalt, copper, titanium, or zirconium. In some embodiments, the iridium alloy comprises at least 50 wt%, at least 60 wt%, at least 70 wt%, at least 80 wt%, at least 90 wt%, at least 95 wt%, or at least 98 wt% iridium. . In some embodiments, the iridium alloy comprises about 50 wt%, about 60 wt%, about 70 wt%, about 80 wt%, about 90 wt%, about 95 wt%, or about 98 wt% iridium. .

いくつかの実施形態では、金属表面はロジウム合金を含む。ロジウムは他の金属と合金化されていてもよい。いくつかの実施形態では、ロジウム合金は、白金、モリブデン、イリジウム、ルテニウム、パラジウム、オスミウム、チタン、レニウム、金、またはニッケルと合金化されたロジウムを含む。いくつかの実施形態では、ロジウム合金は、少なくとも50重量%、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%、少なくとも80重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、または少なくとも98重量%のロジウムを含む。いくつかの実施形態では、ロジウム合金は、約50重量%、約60重量%、約70重量%、約80重量%、約90重量%、約95重量%、または約98重量%のロジウムを含む。 In some embodiments, the metal surface comprises a rhodium alloy. Rhodium may be alloyed with other metals. In some embodiments, rhodium alloys include rhodium alloyed with platinum, molybdenum, iridium, ruthenium, palladium, osmium, titanium, rhenium, gold, or nickel. In some embodiments, the rhodium alloy comprises at least 50 wt%, at least 60 wt%, at least 70 wt%, at least 80 wt%, at least 90 wt%, at least 95 wt%, or at least 98 wt% rhodium. . In some embodiments, the rhodium alloy comprises about 50 wt%, about 60 wt%, about 70 wt%, about 80 wt%, about 90 wt%, about 95 wt%, or about 98 wt% rhodium. .

いくつかの実施形態では、金属表面はアルミニウム合金を含む。アルミニウムは他の金属と合金化されていてもよい。いくつかの実施形態では、アルミニウム合金は、銅、マグネシウム、マンガン、ケイ素、スズ、亜鉛、鉄、スカンジウム、またはジルコニウムなどの別の金属と合金化されたアルミニウムを含む。いくつかの実施形態では、アルミニウム合金は、少なくとも50重量%、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%、少なくとも80重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、または少なくとも98重量%のアルミニウムを含む。いくつかの実施形態では、アルミニウム合金は、約50重量%、約60重量%、約70重量%、約80重量%、約90重量%、約95重量%、または約98重量%のアルミニウムを含む。 In some embodiments, the metal surface comprises an aluminum alloy. Aluminum may be alloyed with other metals. In some embodiments, an aluminum alloy comprises aluminum alloyed with another metal such as copper, magnesium, manganese, silicon, tin, zinc, iron, scandium, or zirconium. In some embodiments, the aluminum alloy comprises at least 50 wt%, at least 60 wt%, at least 70 wt%, at least 80 wt%, at least 90 wt%, at least 95 wt%, or at least 98 wt% aluminum . In some embodiments, the aluminum alloy comprises about 50 wt%, about 60 wt%, about 70 wt%, about 80 wt%, about 90 wt%, about 95 wt%, or about 98 wt% aluminum .

いくつかの実施形態では、金属表面はチタン合金を含む。チタンは他の金属と合金化されていてもよい。いくつかの実施形態では、チタン合金は、アルミニウム、バナジウム、スズ、ニオブ、鉄、タンタル、ジルコニウム、モリブデン、ケイ素、マンガン、クロム、コバルト、ニッケル、または銅などの別の金属と合金化されたチタンを含む。いくつかの実施形態では、チタン合金は、少なくとも50重量%、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%、少なくとも80重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、または少なくとも98重量%のチタンを含む。いくつかの実施形態では、チタン合金は、約50重量%、約60重量%、約70重量%、約80重量%、約90重量%、約95重量%、または約98重量%のチタンを含む。 In some embodiments, the metal surface comprises a titanium alloy. Titanium may be alloyed with other metals. In some embodiments, the titanium alloy is titanium alloyed with another metal such as aluminum, vanadium, tin, niobium, iron, tantalum, zirconium, molybdenum, silicon, manganese, chromium, cobalt, nickel, or copper. including. In some embodiments, the titanium alloy comprises at least 50 wt%, at least 60 wt%, at least 70 wt%, at least 80 wt%, at least 90 wt%, at least 95 wt%, or at least 98 wt% titanium. . In some embodiments, the titanium alloy comprises about 50 wt%, about 60 wt%, about 70 wt%, about 80 wt%, about 90 wt%, about 95 wt%, or about 98 wt% titanium. .

いくつかの実施形態では、金属表面は鉄合金を含む。鉄は、他の金属または他の元素と合金化されていてもよい。いくつかの実施形態では、鉄は、炭素、バナジウム、クロム、ニオブ、チタン、ニッケル、コバルト、アルミニウム、マンガン、ウラン、ケイ素、または銅などの別の材料と合金化される。いくつかの実施形態では、鉄合金は、少なくとも50重量%、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%、少なくとも80重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、または少なくとも98重量%の鉄を含む。いくつかの実施形態では、鉄合金は、約50重量%、約60重量%、約70重量%、約80重量%、約90重量%、約95重量%、または約98重量%の鉄を含む。いくつかの実施形態では、鉄合金は鋼鉄である。 In some embodiments, the metal surface comprises an iron alloy. Iron may be alloyed with other metals or other elements. In some embodiments, iron is alloyed with another material such as carbon, vanadium, chromium, niobium, titanium, nickel, cobalt, aluminum, manganese, uranium, silicon, or copper. In some embodiments, the iron alloy comprises at least 50 wt%, at least 60 wt%, at least 70 wt%, at least 80 wt%, at least 90 wt%, at least 95 wt%, or at least 98 wt% iron. . In some embodiments, the iron alloy comprises about 50 wt%, about 60 wt%, about 70 wt%, about 80 wt%, about 90 wt%, about 95 wt%, or about 98 wt% iron. . In some embodiments, the iron alloy is steel.

いくつかの実施形態では、金属表面は亜鉛合金を含む。亜鉛は他の金属と合金化されていてもよい。いくつかの実施形態では、亜鉛合金は、銅、スズ、ニッケル、銀、水銀、マグネシウム、ケイ素、鉄、鉛、またはアルミニウムなどの別の金属と合金化された亜鉛を含む。いくつかの実施形態では、亜鉛鉄合金は、少なくとも50重量%、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%、少なくとも80重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、または少なくとも98重量%の亜鉛を含む。いくつかの実施形態では、亜鉛合金は、約50重量%、約60重量%、約70重量%、約80重量%、約90重量%、約95重量%、または約98重量%の亜鉛を含む。 In some embodiments, the metal surface comprises a zinc alloy. Zinc may be alloyed with other metals. In some embodiments, zinc alloys comprise zinc alloyed with another metal such as copper, tin, nickel, silver, mercury, magnesium, silicon, iron, lead, or aluminum. In some embodiments, the zinc iron alloy comprises at least 50 wt%, at least 60 wt%, at least 70 wt%, at least 80 wt%, at least 90 wt%, at least 95 wt%, or at least 98 wt% zinc. include. In some embodiments, the zinc alloy comprises about 50 wt%, about 60 wt%, about 70 wt%, about 80 wt%, about 90 wt%, about 95 wt%, or about 98 wt% zinc. .

金属表面は、本明細書で提供される表面修飾、反応基、または捕捉部分の任意の数または組み合わせで官能化され得る。いくつかの実施形態では、金属表面は、単一タイプの表面修飾基、反応基、または捕捉部分で官能化される。いくつかの実施形態では、金属表面は、複数の異なる表面修飾基、反応基、または捕捉部分で官能化される。いくつかの実施形態では、金属表面は、同じ表面修飾基、反応基、または捕捉部分の複数のコピーによって修飾される。 Metal surfaces can be functionalized with any number or combination of surface modifications, reactive groups, or capture moieties provided herein. In some embodiments, the metal surface is functionalized with a single type of surface modifying group, reactive group, or capture moiety. In some embodiments, the metal surface is functionalized with multiple different surface modifying groups, reactive groups, or capture moieties. In some embodiments, the metal surface is modified with multiple copies of the same surface modifying group, reactive group, or capture moiety.

II.修飾された金属表面の使用
本明細書において提供されるように修飾された金属表面は、任意の適切な目的のために使用され得るか、または任意の所望の特性を有するように構成され得る。本明細書に記載の方法および試薬を使用して金属表面に結合できる広範囲の部分のため、そのような表面の用途に制限はない。本明細書に記載の修飾された金属表面の潜在的な用途の非限定的な例が、本明細書に提供される。
II. Uses of Modified Metal Surfaces Metal surfaces modified as provided herein can be used for any suitable purpose or configured to have any desired properties. Due to the wide range of moieties that can be attached to metal surfaces using the methods and reagents described herein, there is no limit to the uses of such surfaces. Non-limiting examples of potential applications of the modified metal surfaces described herein are provided herein.

それらの導電特性のために、金および白金などの金属は、他の用途の中でも電極に頻繁に使用される。動電学的アッセイでは、金および白金電極を使用することができる。しかし、これらのアッセイにおける電流の存在は、サンプルに有害な電気化学的影響を与える可能性があり、これには、電極上または電極の近くで発生する可能性のある電気分解反応、加熱、および無秩序な流体の動きが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、材料は、これらの影響を緩和することができる本明細書で提供されるホスホン酸結合を使用して金属電極表面に連結することができ、なおかつ細胞、細菌、ウイルス、ナノ粒子、DNA、および他の生体分子の効果的な分離を実行することを可能にする。いくつかの実施形態では、ヒドロゲルが電極の金属表面に連結されて、動電学的アッセイ中に生体物質が電極表面に沈着するのを防止する。いくつかの実施形態では、生体物質が動電学的アッセイ中に損傷または劣化するのを防ぐために、ヒドロゲルが電極の金属表面に連結される。この目的のために、ヒドロゲルは十分な機械的強度を有し、変形または分解することなく電極表面での電気化学的効果に耐えることができるように比較的化学的に不活性でなければならない。一般に、ヒドロゲルは小さな水性イオンに対して十分に透過性があるが、電極表面から生体分子を遠ざけたままにする。 Because of their conductive properties, metals such as gold and platinum are frequently used in electrodes, among other uses. Gold and platinum electrodes can be used in electrokinetic assays. However, the presence of electrical currents in these assays can have detrimental electrochemical effects on the sample, including electrolysis reactions that can occur on or near the electrodes, heating, and Including, but not limited to, chaotic fluid motion. In some embodiments, the material can be linked to a metal electrode surface using phosphonate linkages provided herein that can mitigate these effects, and can also be used for cells, bacteria, viruses, It allows performing effective separations of nanoparticles, DNA, and other biomolecules. In some embodiments, a hydrogel is attached to the metal surface of the electrode to prevent deposition of biological material on the electrode surface during an electrokinetic assay. In some embodiments, a hydrogel is attached to the metal surface of the electrode to prevent the biological material from being damaged or degraded during the electrokinetic assay. For this purpose, the hydrogel must have sufficient mechanical strength and be relatively chemically inert so that it can withstand electrochemical effects at the electrode surface without deformation or degradation. In general, hydrogels are sufficiently permeable to small aqueous ions, but keep biomolecules away from the electrode surface.

いくつかの実施形態では、金属表面は生体物質と接触するように構成される。いくつかの実施形態では、金属表面は、生体液(例えば、血液)と接触するように構成される。いくつかの実施形態では、金属表面は、金属表面に抗生物付着特性を吸収させるために、本明細書で提供されるホスホネート部分で修飾される。いくつかの実施形態では、生体物質と接触するように構成される金属表面は、ヒドロゲル、親水性ポリマー、または疎水性ポリマーなどの生物付着防止コーティングを含む。 In some embodiments, the metal surface is configured to contact biological material. In some embodiments, the metal surface is configured to contact a biological fluid (eg, blood). In some embodiments, the metal surface is modified with phosphonate moieties provided herein to impart antibiotic adhesion properties to the metal surface. In some embodiments, a metal surface configured to contact biological material includes a biofouling anti-coating such as a hydrogel, hydrophilic polymer, or hydrophobic polymer.

本明細書で修飾される金属表面は、動物の体内に配置されるように構成され得る。いくつかの実施形態では、金属表面は、哺乳動物の体内に配置されるように構成される。いくつかの実施形態では、金属表面は、ヒトの体内に配置されるように構成される。いくつかの実施形態では、金属表面は医療用インプラントの一部である。いくつかの実施形態では、金属表面は外科用または歯科用インプラントの一部である。いくつかの実施形態では、金属表面は外科用または歯科用インプラントである。そのようなインプラントは、インプラントの腐食を防止するため、インプラント上の生物付着を防止するため、インプラント上での細菌または他の細胞の増殖を防止するため、またはインプラントの任意の他の所望の表面特性を変更するために、本明細書で提供されるホスホネートで修飾され得る。 The metal surfaces modified herein can be configured to be placed within the body of an animal. In some embodiments, the metal surface is configured to be placed within the body of a mammal. In some embodiments, the metal surface is configured to be placed within a human body. In some embodiments, the metal surface is part of a medical implant. In some embodiments, the metal surface is part of a surgical or dental implant. In some embodiments, the metal surface is a surgical or dental implant. Such implants may be used to prevent corrosion of the implant, prevent biofouling on the implant, prevent the growth of bacteria or other cells on the implant, or any other desired surface of the implant. The phosphonates provided herein can be modified to alter properties.

いくつかの実施形態では、金属表面は、金属表面への細胞接着を防止するために、ホスホネート部分を介して連結された材料を含む。いくつかの実施形態では、材料は、金属表面への細菌細胞の付着を防止するように構成されている。いくつかの実施形態では、材料はポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーは金属表面にグラフトされる。いくつかの実施形態では、ポリマーは、第四級アンモニウムイオン含有ポリマー(例えば、ポリ2-ジメチルアミノエチルメタクリレート)を含む。いくつかの実施形態では、ポリマーはポリ2-ジメチルアミノエチルメタクリレートである。いくつかの実施形態では、ポリマーはポリ4-ビニルピリジンである。いくつかの実施形態では、ポリマーはポリ(3-(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレート)である。いくつかの実施形態では、ポリマーはパーフルオロカーボンポリマーのフルオロカーボンである。いくつかの実施形態では、材料は抗菌ペプチドを含む。いくつかの実施形態では、材料は、ホスホネートに化学的に結合した殺生物剤を含む。いくつかの実施形態では、ホスホネートを介して連結された材料は、追加の抗菌処理(例えば、クロルヘキシジンおよび/またはクロロキシレノールなどの防腐剤による表面処理)と組み合わせて使用される。 In some embodiments, the metal surface comprises materials linked via phosphonate moieties to prevent cell adhesion to the metal surface. In some embodiments, the material is configured to prevent adherence of bacterial cells to metal surfaces. In some embodiments the material comprises a polymer. In some embodiments, the polymer is grafted onto the metal surface. In some embodiments, the polymer comprises a quaternary ammonium ion-containing polymer (eg, poly 2-dimethylaminoethyl methacrylate). In some embodiments, the polymer is poly 2-dimethylaminoethyl methacrylate. In some embodiments, the polymer is poly 4-vinylpyridine. In some embodiments, the polymer is poly(3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate). In some embodiments, the polymer is a fluorocarbon, a perfluorocarbon polymer. In some embodiments, the material comprises antimicrobial peptides. In some embodiments, the material comprises a biocide chemically bound to the phosphonate. In some embodiments, phosphonate-linked materials are used in combination with additional antimicrobial treatments (eg, surface treatments with preservatives such as chlorhexidine and/or chloroxylenol).

いくつかの実施形態では、金属表面は、ホスホネート部分を介して連結された材料を含み、海洋の生物付着を防止する。いくつかの実施形態では、材料は疎水性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、材料はシリコーンエラストマー(例えば、ポリジメチルシロキサン)を含む。いくつかの実施形態では、材料はシリコーンポリマーの混合物を含む。いくつかの実施形態では、材料は疎水性ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、疎水性ポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルハライド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリカーボネート、ポリエーテルウレタン、ポリジメチルシロキサン、またはそれらの任意の組み合わせもしくは誘導体を含む。いくつかの実施形態では、材料はファウリングリリースコーティングを含む。 In some embodiments, the metal surface comprises materials linked via phosphonate moieties to prevent marine biofouling. In some embodiments, the material comprises a hydrophobic polymer. In some embodiments, the material comprises a silicone elastomer (eg, polydimethylsiloxane). In some embodiments, the material comprises a mixture of silicone polymers. In some embodiments, the material comprises a hydrophobic polymer. In some embodiments, the hydrophobic polymer is polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl halide, polytetrafluoroethylene, poly(methylmethacrylate), polycarbonate, polyetherurethane, polydimethylsiloxane, or any combination or derivative thereof. including. In some embodiments, the material includes a fouling release coating.

いくつかの実施形態では、本明細書で提供される金属ホスホン酸結合を使用して、金属表面を有する送達デバイス上に薬物部分を固定化することができる。いくつかの実施形態では、送達デバイスは、ナノ粒子、マイクロ粒子、ビーズ、または金属表面を有する同様の部分である。一態様において、本明細書において提供されるのは、ホスホネート残基を介してデバイスの表面に共有結合された薬物部分を含む薬物送達デバイスであり、表面は白金または金である。いくつかの実施形態では、表面は白金である。いくつかの実施形態では、表面は金である。いくつかの実施形態では、表面はパラジウム、イリジウム、またはロジウムである。いくつかの実施形態では、薬物部分は、リンカーを介してホスホネート残基に連結される。いくつかの実施形態では、リンカーは切断可能なリンカーである。いくつかの実施形態では、リンカーは薬物部分を放出するように構成されている。リンカーは、腫瘍などの所望の標的の近くで薬物部分を放出するように構成することができる。いくつかの実施形態では、薬物送達デバイスは、抗体または抗体フラグメント、ペプチド、または核酸などの標的化部分をさらに含む。 In some embodiments, the metal phosphonate linkages provided herein can be used to immobilize drug moieties on delivery devices having metal surfaces. In some embodiments, the delivery device is a nanoparticle, microparticle, bead, or similar piece with a metal surface. In one aspect, provided herein is a drug delivery device comprising a drug moiety covalently attached to the surface of the device via a phosphonate residue, the surface being platinum or gold. In some embodiments the surface is platinum. In some embodiments the surface is gold. In some embodiments, the surface is palladium, iridium, or rhodium. In some embodiments, the drug moiety is linked to the phosphonate residue via a linker. In some embodiments, the linker is a cleavable linker. In some embodiments, the linker is configured to release the drug moiety. A linker can be configured to release the drug moiety near a desired target, such as a tumor. In some embodiments, the drug delivery device further comprises a targeting moiety such as an antibody or antibody fragment, peptide, or nucleic acid.

いくつかの実施形態では、本明細書で提供される金属ホスホネートを使用して、生物学的媒体の精製に有用な金属表面を調製することができる。金属表面へのホスホネート結合は、複数の結合剤を表面に連結するために使用され得る。いくつかの実施形態では、結合剤は、目的の材料を表面に結合させることができる。いくつかの実施形態では、生物学的媒体は表面上で洗浄され、目的の物質が表面に結合される。次いで、生物学的媒体を表面から除去することができる。いくつかの実施形態では、次に金属表面を洗浄して、非特異的に結合した物質を表面から除去する。次いで、目的の材料を金属表面から放出し、回収することができる(例えば、結合剤と表面との間のリンカーを切断することにより、または結合剤の特性を、例えば、変性により変更することによって)。いくつかの実施形態では、結合剤は、生物学的媒体からそれを除去するために、関心対象外の物質を結合するように構成され得る。いくつかの実施形態では、結合剤は、ビーズまたは微粒子など、媒体から容易に除去することができる金属表面上に配置することができる。このような粒子は、さまざまな方法(例えば、磁場または遠心分離)によって収集できる。望ましくない物質結合を有する粒子の収集は、複雑な生物学的サンプルを明確にして、目的の物質のみを残すことができる。 In some embodiments, the metal phosphonates provided herein can be used to prepare metal surfaces useful for purification of biological media. Phosphonate linkages to metal surfaces can be used to link multiple binding agents to the surface. In some embodiments, the binding agent can bind the material of interest to the surface. In some embodiments, the biological medium is washed onto the surface and the substance of interest is bound to the surface. The biological medium can then be removed from the surface. In some embodiments, the metal surface is then washed to remove non-specifically bound substances from the surface. The material of interest can then be released from the metal surface and recovered (e.g., by cleaving the linker between the binding agent and the surface, or by altering the properties of the binding agent, e.g., by modifying ). In some embodiments, the binding agent can be configured to bind the substance of non-interest in order to remove it from the biological medium. In some embodiments, the binding agent can be placed on a metal surface that can be easily removed from the medium, such as beads or microparticles. Such particles can be collected by various methods (eg, magnetic field or centrifugation). Collection of particles with undesired material binding can clarify complex biological samples, leaving only the material of interest.

いくつかの実施形態では、本明細書で提供される金属ホスホネート結合は、マイクロアレイの調製に使用され得る。マイクロアレイは、あらゆる目的に使用できる。いくつかの実施形態では、マイクロアレイは、DNA配列決定、タンパク質発現分析、タンパク質間相互作用スクリーニング、またはアレイ形式で実行できる任意の他の生物学的アッセイに使用することができる。いくつかの実施形態では、アレイは、ホスホネート残基を介して金属表面に結合した複数の特徴を含む。いくつかの実施形態では、これらの特徴はプローブ部分を含む。いくつかの実施形態では、各特徴は固有のプローブ部分を含む。いくつかの実施形態では、プローブ部分は、核酸、ペプチド、タンパク質、抗体、小分子、グリカン、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、プローブ部分は核酸を含む。いくつかの実施形態では、核酸はDNAまたはRNAを含む。いくつかの実施形態では、核酸は一本鎖である。いくつかの実施形態では、核酸はアプタマーを含む。いくつかの実施形態では、マイクロアレイは、DNA配列決定のために構成される。いくつかの実施形態では、マイクロアレイは発現分析のために構成される。いくつかの実施形態では、発現分析はタンパク質発現分析である。いくつかの実施形態では、プローブ部分は、mRNAを捕捉するように構成されている。いくつかの実施形態では、プローブ部分は、ペプチドまたはタンパク質を含む。いくつかの実施形態において、マイクロアレイは、タンパク質間相互作用スクリーニングのために構成される。マイクロアレイは、任意の数の特徴を有することができる。いくつかの実施形態では、マイクロアレイは、少なくとも10個、少なくとも100個、少なくとも1000個、少なくとも10000個、または少なくとも100000個の固有のプローブ特徴を含む。 In some embodiments, the metal phosphonate linkages provided herein can be used in the preparation of microarrays. Microarrays can be used for any purpose. In some embodiments, microarrays can be used for DNA sequencing, protein expression analysis, protein-protein interaction screening, or any other biological assay that can be performed in array format. In some embodiments, the array comprises a plurality of features attached to the metal surface via phosphonate residues. In some embodiments, these features include probe moieties. In some embodiments, each feature includes a unique probe portion. In some embodiments, probe moieties comprise nucleic acids, peptides, proteins, antibodies, small molecules, glycans, or any combination thereof. In some embodiments, the probe portion comprises nucleic acids. In some embodiments, nucleic acids comprise DNA or RNA. In some embodiments, the nucleic acid is single stranded. In some embodiments, nucleic acids include aptamers. In some embodiments, the microarray is configured for DNA sequencing. In some embodiments, microarrays are configured for expression analysis. In some embodiments, the expression analysis is protein expression analysis. In some embodiments, the probe portion is configured to capture mRNA. In some embodiments, probe moieties comprise peptides or proteins. In some embodiments, the microarray is configured for protein-protein interaction screening. A microarray can have any number of features. In some embodiments, the microarray comprises at least 10, at least 100, at least 1000, at least 10000, or at least 100000 unique probe features.

III.金属表面を変更する方法
本明細書に記載の修飾された金属表面を生成する方法も本明細書に提供される。いくつかの実施形態では、金属表面は、単純な手順を使用して堅牢で再現性のある方法で修飾することができる。本明細書で提供される方法の単純さは、金属表面を高度な制御で修飾することを可能にし、バッチ間で信頼性が高く一貫した方法で金属表面をさらに官能化するために使用できる。
III. Methods of Altering Metal Surfaces Also provided herein are methods of producing the modified metal surfaces described herein. In some embodiments, metal surfaces can be modified in a robust and reproducible manner using simple procedures. The simplicity of the methods provided herein allows metal surfaces to be modified with a high degree of control and can be used to further functionalize metal surfaces in a reliable and consistent manner from batch to batch.

一態様では、金属表面を官能化する方法が本明細書に提供される。いくつかの実施形態では、この方法は、金属表面上にホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を沈着させることを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、金属表面を加熱して、ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を金属表面と結合させることをさらに含む。いくつかの実施形態では、金属表面は白金表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面は金表面またはその酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面は、パラジウム、チタン、もしくはロジウム、またはそれらの酸化物である。いくつかの実施形態では、金属表面は酸化される。 In one aspect, provided herein is a method of functionalizing a metal surface. In some embodiments, the method includes depositing a phosphonic acid or phosphonate ester reagent onto the metal surface. In some embodiments, the method further comprises heating the metal surface to bind the phosphonic acid or phosphonate ester reagent with the metal surface. In some embodiments, the metal surface is a platinum surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is a gold surface or its oxide. In some embodiments, the metal surface is palladium, titanium, or rhodium, or oxides thereof. In some embodiments, the metal surface is oxidized.

いくつかの実施形態では、ホスホン酸試薬はホスホン酸部分を含む。いくつかの実施形態では、ホスホン酸試薬は、ホスホン酸誘導体を含む。いくつかの実施形態では、ホスホン酸誘導体はホスホネートエステルである。いくつかの実施形態では、ホスホネートエステルはアルキルホスホネートエステルである。いくつかの実施形態では、ホスホネートエステルはメチルまたはエチルエステルである。ホスホン酸試薬がホスホン酸誘導体であるいくつかの実施形態では、この方法は、酸を反応混合物に添加することをさらに含む。いくつかの実施形態では、酸は有機酸(例えば、酢酸、ギ酸など)である。いくつかの実施形態では、酸は無機酸(例えば、HCl、HBr、HSOなど)である。いくつかの実施形態では、酸は強酸である。いくつかの実施形態では、酸は弱酸である。 In some embodiments, the phosphonate reagent comprises a phosphonate moiety. In some embodiments, the phosphonate reagent comprises a phosphonate derivative. In some embodiments, the phosphonic acid derivative is a phosphonate ester. In some embodiments, the phosphonate ester is an alkylphosphonate ester. In some embodiments the phosphonate ester is a methyl or ethyl ester. In some embodiments in which the phosphonate reagent is a phosphonate derivative, the method further comprises adding an acid to the reaction mixture. In some embodiments, the acid is an organic acid (eg, acetic acid, formic acid, etc.). In some embodiments, the acid is an inorganic acid (eg, HCl, HBr, H2SO4 , etc.). In some embodiments the acid is a strong acid. In some embodiments the acid is a weak acid.

いくつかの実施形態では、ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を沈着させることは、ホスホン酸試薬を含む溶液と金属表面を接触させることを含む。いくつかの実施形態では、ホスホン酸試薬を沈着させることは、白金表面を、ホスホン酸試薬および溶媒を含む溶液と接触させることを含む。ホスホン酸試薬を溶解できる任意の溶媒を使用することができる。いくつかの実施形態では、溶媒は、有機溶媒、水性溶媒、またはそれらの任意の組み合わせもしくは混合物を含む。いくつかの実施形態では、溶媒は有機溶媒である。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、酢酸、アセトン、アセトニトリル、ベンゼン、tert-ブチルアルコール、tert-ブチルメチルエーテル、四塩化炭素、クロロホルム、シクロヘキサン、1,2-ジクロロエタン、ジクロロメタン、ジエチルエーテル、ジグリム、1,2-ジメトキシエタン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、エタノール、酢酸エチル、エチルメチルケトン、エチレングリコール、ヘキサン、ヘキサメチルホスホルアミド、メタノール、ニトロメタン、ペンタン、2-プロポナール、ピリジン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、エタノール、テトラヒドロフラン、もしくはトルエン、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、有機溶媒は、エタノール、テトラヒドロフラン、またはトルエンを含む。いくつかの実施形態では、有機溶媒はエタノールを含む。いくつかの実施形態では、有機溶媒はテトラヒドロフランを含む。いくつかの実施形態では、有機溶媒はトルエンを含む。 In some embodiments, depositing the phosphonate or phosphonate ester reagent comprises contacting the metal surface with a solution comprising the phosphonate reagent. In some embodiments, depositing the phosphonate reagent comprises contacting the platinum surface with a solution comprising the phosphonate reagent and solvent. Any solvent that can dissolve the phosphonic acid reagent can be used. In some embodiments, solvents include organic solvents, aqueous solvents, or any combination or mixture thereof. In some embodiments the solvent is an organic solvent. In some embodiments, the organic solvent is acetic acid, acetone, acetonitrile, benzene, tert-butyl alcohol, tert-butyl methyl ether, carbon tetrachloride, chloroform, cyclohexane, 1,2-dichloroethane, dichloromethane, diethyl ether, diglyme , 1,2-dimethoxyethane, dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, dioxane, ethanol, ethyl acetate, ethyl methyl ketone, ethylene glycol, hexane, hexamethylphosphoramide, methanol, nitromethane, pentane, 2-proponal, pyridine , tetrahydrofuran, toluene, xylene, or any combination thereof. In some embodiments, organic solvents include ethanol, tetrahydrofuran, or toluene, or any combination thereof. In some embodiments, organic solvents include ethanol, tetrahydrofuran, or toluene. In some embodiments, the organic solvent comprises ethanol. In some embodiments, the organic solvent comprises tetrahydrofuran. In some embodiments, the organic solvent comprises toluene.

ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬は、溶液中に任意の濃度で存在することができる。いくつかの実施形態では、試薬は、約1μM、10μM、100μM、1mM、10mM、100mM、または1Mまでの濃度で溶液中に存在する。いくつかの実施形態では、試薬は、約1μM、10μM、100μM、1mM、10mM、100mM、または1Mの濃度で溶液中に存在する。いくつかの実施形態では、試薬は、少なくとも約1μM、10μM、100μM、1mM、10mM、100mM、または1Mの濃度の溶液中に存在する。いくつかの実施形態では、試薬は、約1mMの濃度で溶液中に存在する。いくつかの実施形態では、試薬は、約1μM、10μM、100μM、1mM、または10mMから約10μM、100μM、1mM、10mM、100mM、または1Mの濃度で溶液中に存在する、いくつかの実施形態では、試薬は、約1μMから約1Mの濃度で溶液中に存在する。 The phosphonic acid or phosphonate ester reagent can be present in solution at any concentration. In some embodiments, reagents are present in solution at concentrations up to about 1 μM, 10 μM, 100 μM, 1 mM, 10 mM, 100 mM, or 1 M. In some embodiments, the reagent is present in solution at a concentration of about 1 μM, 10 μM, 100 μM, 1 mM, 10 mM, 100 mM, or 1 M. In some embodiments, the reagent is present in solution at a concentration of at least about 1 μM, 10 μM, 100 μM, 1 mM, 10 mM, 100 mM, or 1 M. In some embodiments, the reagent is present in solution at a concentration of about 1 mM. In some embodiments, the reagent is present in solution at a concentration of about 1 μM, 10 μM, 100 μM, 1 mM, or 10 mM to about 10 μM, 100 μM, 1 mM, 10 mM, 100 mM, or 1 M. , the reagent is present in solution at a concentration of about 1 μM to about 1M.

いくつかの実施形態では、金属表面上に試薬を沈着させることは、金属表面から溶媒を蒸発させることを含む。溶媒を蒸発させるために、任意の適切な方法を使用することができる。いくつかの実施形態では、溶媒を大気圧下で蒸発させる。いくつかの実施形態では、真空源を使用して溶媒を蒸発させる。いくつかの実施形態では、溶媒を蒸発させることは、金属表面を加熱することを含む。いくつかの実施形態では、金属表面は、少なくとも30℃、少なくとも40℃、少なくとも50℃、少なくとも60℃、少なくとも70℃、少なくとも80℃、または少なくとも90℃の温度で加熱される。いくつかの実施形態では、金属表面は、約30℃、約40℃、約50℃、約60℃、約70℃、約80℃、または約90℃の温度で加熱される。 In some embodiments, depositing the reagent on the metal surface comprises evaporating the solvent from the metal surface. Any suitable method can be used to evaporate the solvent. In some embodiments, the solvent is allowed to evaporate under atmospheric pressure. In some embodiments, a vacuum source is used to evaporate the solvent. In some embodiments, evaporating the solvent comprises heating the metal surface. In some embodiments, the metal surface is heated to a temperature of at least 30°C, at least 40°C, at least 50°C, at least 60°C, at least 70°C, at least 80°C, or at least 90°C. In some embodiments, the metal surface is heated to a temperature of about 30°C, about 40°C, about 50°C, about 60°C, about 70°C, about 80°C, or about 90°C.

いくつかの実施形態では、金属表面を加熱して、ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を金属表面と結合させる。表面を加熱する任意の方法を使用することができる。いくつかの実施形態では、ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を金属表面と結合させるために金属表面を加熱することは、オーブン、真空オーブン、またはマイクロ波反応器内で行われる。いくつかの実施形態では、ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を金属表面と結合させるために金属表面を加熱することは、オーブン内で行われる。いくつかの実施形態では、ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を金属表面と結合させるために金属表面を加熱することは、真空オーブン内で行われる。いくつかの実施形態では、ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を金属表面と結合させるために金属表面を加熱することは、マイクロ波反応器内で行われる。 In some embodiments, the metal surface is heated to bind the phosphonic acid or phosphonate ester reagent to the metal surface. Any method of heating the surface can be used. In some embodiments, heating the metal surface to bind the phosphonic acid or phosphonate ester reagent to the metal surface is performed in an oven, vacuum oven, or microwave reactor. In some embodiments, heating the metal surface to bind the phosphonic acid or phosphonate ester reagent to the metal surface is performed in an oven. In some embodiments, heating the metal surface to bind the phosphonic acid or phosphonate ester reagent to the metal surface is performed in a vacuum oven. In some embodiments, heating the metal surface to bind the phosphonic acid or phosphonate ester reagent to the metal surface is performed in a microwave reactor.

いくつかの実施形態では、ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を金属表面と結合させるために金属表面を加熱することは、少なくとも30℃、少なくとも50℃、少なくとも70℃、少なくとも80℃、少なくとも100℃、少なくとも120℃、少なくとも140℃、少なくとも160℃、または少なくとも180℃の温度で金属表面を加熱することを含む。いくつかの実施形態では、試薬を金属表面と結合させるために金属表面を加熱することは、約30℃、約50℃、約70℃、約80℃、約100℃、約120℃、約140℃、約160℃、または約180℃の温度で金属表面を加熱することを含む。いくつかの実施形態では、試薬を金属表面と結合させるために金属表面を加熱することは、最大50℃、最大70℃、最大80℃、最大100℃、最大120℃、最大140℃、最大160℃、または最大180℃の温度で金属表面を加熱することを含む。 In some embodiments, heating the metal surface to bind the phosphonic acid or phosphonate ester reagent to the metal surface is at least 30° C., at least 50° C., at least 70° C., at least 80° C., at least 100° C., at least heating the metal surface to a temperature of 120°C, at least 140°C, at least 160°C, or at least 180°C. In some embodiments, heating the metal surface to bind the reagent with the metal surface is about 30°C, about 50°C, about 70°C, about 80°C, about 100°C, about 120°C, about 140°C. C., about 160.degree. C., or about 180.degree. In some embodiments, heating the metal surface to bind the reagent with the metal surface may be up to 50°C, up to 70°C, up to 80°C, up to 100°C, up to 120°C, up to 140°C, up to 160°C. °C, or up to 180°C to heat the metal surface.

いくつかの実施形態では、金属表面は酸化される。いくつかの実施形態では、金属表面は酸化金属表面である。いくつかの実施形態では、金属表面は部分的に酸化される。いくつかの実施形態では、金属表面は少なくとも部分的に酸化される。いくつかの実施形態では、金属表面は完全に酸化される。 In some embodiments, the metal surface is oxidized. In some embodiments, the metal surface is a metal oxide surface. In some embodiments, the metal surface is partially oxidized. In some embodiments, the metal surface is at least partially oxidized. In some embodiments, the metal surface is fully oxidized.

いくつかの実施形態では、この方法は、金属表面を酸化する工程をさらに含む。金属表面の酸化は、任意の方法を使用して達成することができる。いくつかの実施形態では、金属表面は、空気酸化、プラズマ処理、紫外線オゾン酸化、または化学酸化によって酸化される。いくつかの実施形態では、金属表面は空気酸化によって酸化される。いくつかの実施形態では、金属表面は紫外線オゾン酸化によって酸化される。いくつかの実施形態では、金属表面はプラズマ処理によって酸化される。いくつかの実施形態では、金属表面は化学酸化によって酸化される。 In some embodiments, the method further comprises oxidizing the metal surface. Oxidation of metal surfaces can be accomplished using any method. In some embodiments, the metal surface is oxidized by air oxidation, plasma treatment, ultraviolet ozone oxidation, or chemical oxidation. In some embodiments, the metal surface is oxidized by air oxidation. In some embodiments, the metal surface is oxidized by ultraviolet ozone oxidation. In some embodiments, the metal surface is oxidized by plasma treatment. In some embodiments, the metal surface is oxidized by chemical oxidation.

ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬は、いかなる構造を有していてもよい。いくつかの実施形態では、ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬は、構造
を有し、
式中、各Rは、独立して、H、または任意に置換されたアルキルであり、そして、
Rは、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたヘテロシクロアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールである。
いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、H、または任意に置換されたC-Cアルキルである。いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、HまたはC-Cアルキルである。いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、H、メチル、エチル、またはプロピルである。いくつかの実施形態では、各RはHである。いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、メチル、エチル、またはプロピルである。
Phosphonic acid or phosphonate ester reagents can have any structure. In some embodiments, the phosphonic acid or phosphonate ester reagent has the structure
has
wherein each R E is independently H or optionally substituted alkyl; and
R is optionally substituted alkyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted heterocycloalkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally or optionally substituted heteroaryl.
In some embodiments, each R E is independently H or optionally substituted C 1 -C 6 alkyl. In some embodiments, each R E is independently H or C 1 -C 6 alkyl. In some embodiments, each R E is independently H, methyl, ethyl, or propyl. In some embodiments, each RE is H. In some embodiments, each R E is independently methyl, ethyl, or propyl.

ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬のR基は、任意の基であり得る。いくつかの実施形態では、Rは、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたヘテロシクロアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールである。いくつかの実施形態では、Rは、「修飾された金属表面」の節で説明した基Rのいずれかである。いくつかの実施形態では、ホスホン酸試薬は、「修飾された金属表面」セクションに記載されているR基のいずれかを含むホスホネートエステルである。いくつかの実施形態では、ホスホネートエステルはアルキルホスホネートエステルである。いくつかの実施形態では、ホスホネートエステルは、C-Cアルキルホスホネートエステルである。いくつかの実施形態では、ホスホネートエステルは、メチル、エチル、またはプロピルホスホネートエステルである。 The R group of the phosphonic acid or phosphonate ester reagent can be any group. In some embodiments, R is optionally substituted alkyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted heterocycloalkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted is optionally substituted alkynyl, optionally substituted aryl, or optionally substituted heteroaryl. In some embodiments, R is any of the groups R described in the "Modified Metal Surfaces" section. In some embodiments, the phosphonate reagent is a phosphonate ester containing any of the R groups described in the "Modified Metal Surfaces" section. In some embodiments, the phosphonate ester is an alkylphosphonate ester. In some embodiments, the phosphonate ester is a C 1 -C 6 alkyl phosphonate ester. In some embodiments, the phosphonate ester is a methyl, ethyl, or propyl phosphonate ester.

ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬が反応性タグまたは捕捉部分を含む実施形態では、金属表面の特性をさらに修飾するために、さらなる基を付加することができる。いくつかの実施形態では、方法は、さらなる反応を行うことによって試薬に第2の基を付加することをさらに含む。いくつかの実施形態では、金属表面へのホスホン酸またはホスホネートエステル試薬の結合後に、さらなる基が付加される。反応性タグまたは捕捉部分の反応を可能にする任意の適切な反応条件を使用することができる。いくつかの実施形態では、CLICKケミストリーによってさらなる基が付加される。いくつかの実施形態では、求核付加によってさらなる基が付加される。いくつかの実施形態では、さらなる基が重合反応によって付加される。いくつかの実施形態では、重合反応は、(ATRP)を介した原子移動ラジカル重合である。いくつかの実施形態では、重合反応は可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)重合である。いくつかの実施形態では、付加環化反応によってさらなる基が付加される。いくつかの実施形態では、抱合反応によってさらなる基が付加される。いくつかの実施形態では、バイオコンジュゲーション反応によってさらなる基が付加される。さらなる基を付加するために使用される反応は、有機溶媒、水溶液、または適切な緩衝液などの任意の溶媒または溶液中で使用され得る。 In embodiments where the phosphonate or phosphonate ester reagents include reactive tags or capture moieties, additional groups can be added to further modify the properties of the metal surface. In some embodiments, the method further comprises adding a second group to the reagent by performing an additional reaction. In some embodiments, additional groups are added after conjugation of the phosphonic acid or phosphonate ester reagent to the metal surface. Any suitable reaction conditions that allow reaction of the reactive tag or capture moiety can be used. In some embodiments, additional groups are added by CLICK chemistry. In some embodiments, additional groups are added by nucleophilic addition. In some embodiments, additional groups are added by polymerization reactions. In some embodiments, the polymerization reaction is (ATRP)-mediated atom transfer radical polymerization. In some embodiments, the polymerization reaction is reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization. In some embodiments, additional groups are added by cycloaddition reactions. In some embodiments, additional groups are added by conjugation reactions. In some embodiments, additional groups are added by bioconjugation reactions. The reactions used to add additional groups can be used in any solvent or solution, such as organic solvents, aqueous solutions, or suitable buffers.

IV.定義
別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語、表記法、およびその他の技術的および科学的用語または専門用語は、特許請求される主題が関係する当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有することを意図している。場合によっては、一般的に理解されている意味を持つ用語は、明確にするため、および/または参照しやすいように本明細書で定義されており、本明細書でのそのような定義の包含は、当技術分野で一般的に理解されているものとの実質的な違いを表すと必ずしも解釈されるべきではない。
IV. DEFINITIONS Unless otherwise defined, all technical terms, notations, and other technical and scientific terms or terminology used herein are commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the claimed subject matter pertains. intended to have the same meaning as understood by In some instances, terms with commonly understood meanings are defined herein for clarity and/or ease of reference, and the inclusion of such definitions herein should not necessarily be construed to represent a material difference from that generally understood in the art.

本出願を通して、様々な実施形態を範囲形式で提示することができる。範囲形式での説明は、便宜上および簡潔にするためだけのものであり、本開示の範囲に対する柔軟性のない制限として解釈されるべきではないことを理解されたい。したがって、範囲の説明は、その範囲内の個々の数値だけでなく、すべての可能な下位範囲を具体的に開示したと見なされるべきである。例えば、1から6などの範囲の記述は、1~3、1~4、1~5、2~4、2~6、3~6などの下位範囲、ならびに範囲内の個々の数値、例えば、1、2、3、4、5、および6を具体的に開示していると見なされるべきである。これは、範囲の幅に関係なく適用される。 Throughout this application, various embodiments may be presented in a range format. It should be understood that the description in range format is merely for convenience and brevity and should not be construed as an inflexible limitation on the scope of the disclosure. Accordingly, the description of a range should be considered to have specifically disclosed all the possible subranges as well as individual numerical values within that range. Reference to a range, eg, 1 to 6, refers to subranges such as 1 to 3, 1 to 4, 1 to 5, 2 to 4, 2 to 6, 3 to 6, etc., as well as individual numerical values within the ranges, eg, 1, 2, 3, 4, 5, and 6 should be considered as specifically disclosing. This applies regardless of the width of the range.

明細書および特許請求の範囲で使用されるように、単数形「a」、「an」および「the」は、文脈が明確に他のことを指示しない限り、複数の参照を含む。例えば、「サンプル」という用語は、それらの混合物を含む複数のサンプルを含む。 As used in the specification and claims, the singular forms "a," "an," and "the" include plural references unless the context clearly dictates otherwise. For example, the term "sample" includes multiple samples, including mixtures thereof.

「決定する」、「測定する」、「評価する」、「算定する」、「アッセイする」、および「分析する」という用語は、測定の形態を指すために、本明細書では交換可能に使用されることが多い。これらの用語には、要素が存在するかどうかを判断すること(例えば、検出)が含まれる。これらの用語には、定量的、定性的、または定量的および定性的な決定を含めることができる。評価は相対的または絶対的であり得る。「~の存在を検出する」ことは、文脈に応じて存在するか存在しないかを決定することに加えて、存在する何かの量を決定することを含むことができる。 The terms "determine," "measure," "evaluate," "calculate," "assay," and "analyze" are used interchangeably herein to refer to forms of measurement. It is often done. These terms include determining whether an element is present (eg, detecting). These terms can include quantitative, qualitative, or quantitative and qualitative determinations. Evaluation can be relative or absolute. "Detecting the presence of" can include determining the amount of something present in addition to determining whether it is present or absent depending on the context.

「対象」、「個体」、または「患者」という用語は、本明細書では互換的に使用されることが多い。「対象」は、発現された遺伝物質を含む生物学的実体であり得る。生物学的実体は、例えば、細菌、ウイルス、真菌、および原生動物を含む、植物、動物、または微生物であり得る。対象は、インビボで得られた、またはインビトロで培養された生物学的実体の組織、細胞およびそれらの子孫であり得る。対象は哺乳動物であり得る。哺乳動物はヒトであり得る。対象は、病気のリスクが高いと診断されているか、疑われている可能性がある。場合によっては、対象は、必ずしも診断されていないか、疾患のリスクが高いと疑われているわけではない。 The terms "subject," "individual," or "patient" are often used interchangeably herein. A "subject" can be a biological entity that contains expressed genetic material. A biological entity can be, for example, a plant, animal, or microorganism, including bacteria, viruses, fungi, and protozoa. The subject can be biological entities obtained in vivo or cultured in vitro, tissues, cells and their progeny. A subject can be a mammal. A mammal can be a human. The subject may have been diagnosed or suspected to be at high risk for the disease. In some cases, the subject is not necessarily diagnosed or suspected to be at high risk for the disease.

本明細書で使用される場合、数の「約」という用語は、その数にその数のプラスまたはマイナス10%を指す。範囲の「約」という用語は、その範囲から最低値の10%を差し引いたものと、最大値の10%を加えたものを指す。 As used herein, the term "about" a number refers to that number plus or minus 10% of that number. The term "about" a range refers to the range minus the lowest value of 10% plus the highest value of 10%.

「アルキル」は、炭素原子および水素原子のみからなる直鎖または分枝鎖の炭化水素鎖基を指し、これは任意に1つ以上の二重結合または三重結合で不飽和であってもよい。アルキルは、単結合によって分子の残りの部分に結合する。特に明記しない限り、用語「アルキル」およびその等価物は、直鎖状または分枝鎖状のアルキル基を包含する。アルキル基が「線状」と記載されている場合、言及されたアルキル基は追加のアルキル基で置換されておらず、分枝していない。アルキル基が「飽和」と記載されている場合、言及されているアルキル基は、二重または三重の炭素-炭素結合(例えば、アルケンまたはアルキン)を含まない。アルキル基は、例えば、1~15個の炭素原子(すなわち、C-C15アルキル)、1~13個の炭素原子(すなわち、C-C13アルキル)、1~8個の炭素原子(すなわち、C-Cアルキル)、1~5個の炭素原子(すなわち、C-Cアルキル)、1~3個の炭素原子(すなわち、C-Cアルキル)、または1個の炭素原子(すなわち、Cアルキル)。最大20個の炭素原子、最大30個の炭素原子、最大50個の炭素原子、または最大100個の炭素原子など、追加の長さも可能である。特定の実施形態では、アルキル基は、メチル、エチル、1-プロピル(n-プロピル)、1-メチルエチル(イソプロピル)、1-ブチル(n-ブチル)、1-メチルプロピル(sec-ブチル)、2-メチルプロピル、1,1-ジメチルエチル(tert-ブチル)、1-ペンチル(n-ペンチル)から選択される(イソブチル)。 "Alkyl" refers to a straight or branched hydrocarbon chain radical consisting exclusively of carbon and hydrogen atoms, which is optionally unsaturated with one or more double or triple bonds. Alkyl is attached to the rest of the molecule through a single bond. Unless otherwise specified, the term "alkyl" and its equivalents include straight or branched chain alkyl groups. When an alkyl group is described as "linear," the mentioned alkyl group is not substituted with additional alkyl groups and is not branched. When an alkyl group is described as "saturated," the alkyl group being referred to does not contain double or triple carbon-carbon bonds (eg, alkenes or alkynes). Alkyl groups include, for example, 1 to 15 carbon atoms (ie C 1 -C 15 alkyl), 1 to 13 carbon atoms (ie C 1 -C 13 alkyl), 1 to 8 carbon atoms ( C 1 -C 8 alkyl), 1 to 5 carbon atoms (ie C 1 -C 5 alkyl), 1 to 3 carbon atoms (ie C 1 -C 3 alkyl), or 1 A carbon atom (i.e. C1 alkyl ). Additional lengths are possible, such as up to 20 carbon atoms, up to 30 carbon atoms, up to 50 carbon atoms, or up to 100 carbon atoms. In certain embodiments, alkyl groups are methyl, ethyl, 1-propyl (n-propyl), 1-methylethyl (isopropyl), 1-butyl (n-butyl), 1-methylpropyl (sec-butyl), is selected from 2-methylpropyl, 1,1-dimethylethyl (tert-butyl), 1-pentyl (n-pentyl) (isobutyl);

「アルケニル」は、炭素および水素原子のみからなり、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を含み、好ましくは2~12個の炭素原子を有する、直鎖または分枝炭化水素鎖基(radical group)を指す(すなわち、C-C12アルケニル))。特定の実施形態において、アルケニルは、2~10個の炭素原子を含む(すなわち、C-C10アルケニル)。特定の実施形態において、アルケニルは、2~8個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルケニル)。他の実施形態では、アルケニルは、2~6個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルケニル)。アルケニルは、単結合によって分子の残りに結合することができ、例えば、エテニル(すなわち、ビニル)、プロペニル(すなわち、アリル)、ブト-1-エニル、ペンタ-1-エニル、ペンタ-1,4-ジエニルなどである。 "Alkenyl" is a straight or branched hydrocarbon chain radical group consisting exclusively of carbon and hydrogen atoms and containing at least one carbon-carbon double bond and preferably having from 2 to 12 carbon atoms. (ie C 2 -C 12 alkenyl)). In certain embodiments, alkenyl contains 2-10 carbon atoms (ie, C 2 -C 10 alkenyl). In certain embodiments, alkenyl contains 2-8 carbon atoms (ie, C 2 -C 8 alkenyl). In other embodiments, the alkenyl contains 2-6 carbon atoms (ie, C 2 -C 6 alkenyl). Alkenyl can be attached to the remainder of the molecule by a single bond, for example, ethenyl (ie, vinyl), propenyl (ie, allyl), but-1-enyl, pent-1-enyl, penta-1,4- dienyl and the like.

「アルキニル」は、炭素原子および水素原子のみからなり、少なくとも1つの炭素-炭素三重結合を含み、好ましくは2~12個の炭素原子を有する、直鎖または分枝炭化水素鎖基(radical group)(すなわち、C-C12アルキニル)を指す。)。特定の実施形態において、アルキニルは、2~8個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルキニル)。他の実施形態では、アルキニルは、2~6個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルキニル)。他の実施形態では、アルキニルは2~4個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルキニル)。アルキニルは、単結合によって分子の残りの部分に結合することができ、例えば、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニルなどである。 "Alkynyl" means a straight or branched hydrocarbon chain radical group consisting only of carbon and hydrogen atoms and containing at least one carbon-carbon triple bond and preferably having from 2 to 12 carbon atoms. (ie C 2 -C 12 alkynyl). ). In certain embodiments, alkynyl contains 2-8 carbon atoms (ie, C 2 -C 8 alkynyl). In other embodiments, the alkynyl contains 2-6 carbon atoms (ie, C 2 -C 6 alkynyl). In other embodiments, alkynyl contains 2-4 carbon atoms (ie, C 2 -C 4 alkynyl). Alkynyl can be attached to the rest of the molecule by a single bond, eg, ethynyl, propynyl, butynyl, pentynyl, hexynyl, and the like.

「アルキレン」、「アルキレン鎖」、または「アルキル鎖」は、分子の残りを、炭素および水素のみからなる基(radical group)に連結する、直鎖または分枝鎖の二価炭化水素鎖を指し、任意に、1つ以上の二重または三重の炭素-炭素結合、好ましくは1~12個の炭素原子を有するもの、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、nブチレンなどアルキレン鎖は、アルキレン鎖の分子の残りの部分およびラジカル基への結合点は、鎖内の任意の2つの炭素を介することができる.10個の炭素原子(すなわち、C-Cアルキレン)を含む特定の実施形態では、アルキレンは、1~8個の炭素原子を含む(すなわち、C~Cアルキレン)。他の実施形態では、アルキレンは、1~5個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルキレン)。Cアルキレン)他のエンボアルキレンは、1個~4個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルキレン)。他の実施形態では、アルキレンは、1個~3個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルキレン)。他の実施形態では、アルキレンは、1個~2個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルキレン)。他の実施形態では、アルキレンは、1個の炭素原子を含む(すなわち、Cアルキレン)。他の実施形態では、アルキレンは、5個~8個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルキレン)。他の実施形態では、アルキレンは、2~5個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルキレン)。他の実施形態では、アルキレンは、3個~5個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルキレン)。 "Alkylene", "alkylene chain", or "alkyl chain" refers to a straight or branched divalent hydrocarbon chain connecting the remainder of the molecule to a radical group consisting only of carbon and hydrogen. , optionally one or more double or triple carbon-carbon bonds, preferably those having 1 to 12 carbon atoms, such as methylene, ethylene, propylene, n-butylene, etc. An alkylene chain is an alkylene chain molecule and the points of attachment to the radical group can be via any two carbons in the chain. In certain embodiments containing 10 carbon atoms (ie, C 1 -C 8 alkylene), the alkylene contains 1-8 carbon atoms (ie, C 1 -C 8 alkylene). In other embodiments, the alkylene contains 1-5 carbon atoms (ie, C 1 -C 8 alkylene). C 5 alkylene) Other emboalkylenes contain from 1 to 4 carbon atoms (ie, C 1 -C 4 alkylene). In other embodiments, an alkylene contains 1-3 carbon atoms (ie, C 1 -C 3 alkylene). In other embodiments, an alkylene contains 1-2 carbon atoms (ie, C 1 -C 2 alkylene). In other embodiments, an alkylene contains 1 carbon atom (ie, C 1 alkylene). In other embodiments, the alkylene contains 5-8 carbon atoms (ie, C 5 -C 8 alkylene). In other embodiments, the alkylene contains 2-5 carbon atoms (ie, C 2 -C 5 alkylene). In other embodiments, the alkylene contains 3-5 carbon atoms (ie, C 3 -C 5 alkylene).

「アルケニレン」または「アルケニレン鎖」は、分子の残りを、炭素および水素のみからなり、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を含み、好ましくは、2~12個の炭素原子を有する。アルケニレン鎖は、単結合を介して分子の残りの部分に結合し、単結合を介して基(radical group)に結合する。分子の残りの部分および基(radical group)へのアルケニレン鎖の結合点は、鎖内の任意の2つの炭素を介することができる。特定の実施形態では、アルケニレンは、2~10個の炭素原子を含む(すなわち、C-C10アルケニレン)。特定の実施形態において、アルケニレンは、2~8個の炭素原子を含む(すなわち、C2-C8アルケニレン)。他の実施形態では、アルケニレンは、2~5個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルケニレン)。他の実施形態では、アルケニレンは、2~4個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルケニレン)。他の実施形態では、アルケニレンは、2~3個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルケニレン)。他の実施形態では、アルケニレンは、2個の炭素原子を含む(すなわち、Cアルケニレン)。他の実施形態では、アルケニレンは、5~8個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルケニレン)。他の実施形態では、アルケニレンは、3~5個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルケニレン)。 An "alkenylene" or "alkenylene chain" consists of carbon and hydrogen for the remainder of the molecule, contains at least one carbon-carbon double bond, and preferably has 2 to 12 carbon atoms. The alkenylene chain is attached to the rest of the molecule through a single bond and to a radical group through a single bond. The points of attachment of the alkenylene chain to the rest of the molecule and radical groups can be through any two carbons in the chain. In certain embodiments, the alkenylene contains 2-10 carbon atoms (ie, C 2 -C 10 alkenylene). In certain embodiments, alkenylene contains 2-8 carbon atoms (ie, C2-C8 alkenylene). In other embodiments, the alkenylene contains 2-5 carbon atoms (ie, C 2 -C 5 alkenylene). In other embodiments, the alkenylene contains 2-4 carbon atoms (ie, C 2 -C 4 alkenylene). In other embodiments, the alkenylene contains 2-3 carbon atoms (ie, C 2 -C 3 alkenylene). In other embodiments, an alkenylene contains 2 carbon atoms (ie, a C2 alkenylene). In other embodiments, the alkenylene contains 5-8 carbon atoms (ie, C 5 -C 8 alkenylene). In other embodiments, the alkenylene contains 3-5 carbon atoms (ie, C 3 -C 5 alkenylene).

「アルキニレン」または「アルキニレン鎖」は、分子の残りを基(radical group)に連結し、炭素および水素のみからなり、少なくとも1つの炭素-炭素三重結合を含み、好ましくは、二価炭化水素鎖を指す。2~12個の炭素原子を有する。アルキニレン鎖は、単結合を介して分子の残りの部分に結合し、単結合を介して基(radical group)に結合する。分子の残りの部分および基(radical group)へのアルキニレン鎖の結合点は、鎖内の任意の2つの炭素を介することができる。特定の実施形態では、アルキニレンは、2~10個の炭素原子を含む(すなわち、C-C10アルキニレン)。特定の実施形態では、アルキニレンは、2~8個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルキニレン)。他の実施形態では、アルキニレンは、2~5個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルキニレン)。他の実施形態では、アルキニレンは、2~4個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルキニレン)。他の実施形態では、アルキニレンは、2~3個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルキニレン)。他の実施形態では、アルキニレンは、2個の炭素原子を含む(すなわち、Cアルキニレン)。他の実施形態では、アルキニレンは、5~8個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルキニレン)。他の実施形態では、アルキニレンは、3~5個の炭素原子を含む(すなわち、C-Cアルキニレン)。 An "alkynylene" or "alkynylene chain" links the remainder of the molecule to a radical group, consists solely of carbon and hydrogen, contains at least one carbon-carbon triple bond, preferably a divalent hydrocarbon chain. Point. It has 2 to 12 carbon atoms. The alkynylene chain is attached to the rest of the molecule through a single bond and to a radical group through a single bond. The points of attachment of the alkynylene chain to the rest of the molecule and to radical groups can be through any two carbons in the chain. In certain embodiments, the alkynylene contains 2-10 carbon atoms (ie, C 2 -C 10 alkynylene). In certain embodiments, the alkynylene contains 2-8 carbon atoms (ie, C 2 -C 8 alkynylene). In other embodiments, the alkynylene contains 2-5 carbon atoms (ie, C 2 -C 5 alkynylene). In other embodiments, the alkynylene contains 2-4 carbon atoms (ie, C 2 -C 4 alkynylene). In other embodiments, the alkynylene contains 2-3 carbon atoms (ie, C 2 -C 3 alkynylene). In other embodiments, an alkynylene contains 2 carbon atoms (ie, a C2 alkynylene). In other embodiments, the alkynylene contains 5-8 carbon atoms (ie, C 5 -C 8 alkynylene). In other embodiments, the alkynylene contains 3-5 carbon atoms (ie, C 3 -C 5 alkynylene).

「アリール」は、芳香族単環式または芳香族多環式炭化水素環系を指す。芳香族単環式または芳香族多環式炭化水素環系は、水素と炭素、および5~18個の炭素原子のみを含み、ここで、環系の環の少なくとも1つが芳香族であり、すなわち、これは、ヒュッケル理論による環状の非局在化(4n+2)π-電子系を含む。アリール基が由来する環系には、ベンゼン、フルオレン、インダン、インデン、テトラリンおよびナフタレンなどの基が含まれるが、これらに限定されない。 "Aryl" refers to an aromatic monocyclic or polycyclic hydrocarbon ring system. An aromatic monocyclic or aromatic polycyclic hydrocarbon ring system contains only hydrogen and carbon and from 5 to 18 carbon atoms, wherein at least one of the rings of the ring system is aromatic, i.e. , which contains a cyclic delocalized (4n+2) π-electron system according to Hückel theory. Ring systems from which aryl groups are derived include, but are not limited to, groups such as benzene, fluorene, indane, indene, tetralin and naphthalene.

「アラルキル」、「アリールアルキル」、または「アリールアルキレン」は、式R-アリールの基を指し、式中、Rは上で定義したアルキレン鎖であり、例えば、メチレン、エチレンなどである。アラルキル基のアルキレン鎖部分は、アルキレン鎖について上述したように置換されていてもよい。 “Aralkyl,” “arylalkyl,” or “arylalkylene” refer to groups of formula R c -aryl, where R c is an alkylene chain as defined above, eg, methylene, ethylene, and the like. The alkylene chain portion of the aralkyl group may be substituted as described above for alkylene chains.

「アラルケニル」は、式-R-アリールの基を指し、ここでRは上で定義したアルケニレン鎖である。アラルケニル基のアリール部分は、アリール基について上述したように任意に置換されている。 "Aralkenyl" refers to a group of formula -R d -aryl, where R d is an alkenylene chain as defined above. The aryl portion of the aralkenyl group is optionally substituted as described above for aryl groups.

「アラルキニル」は、式R-アリールの基を指し、式中、Rは、上で定義したアルキニレン鎖である。アラルキニル基のアリール部分は、アリール基について上述したように任意に置換されてもよい。 "Aralkynyl" refers to a group of formula R e -aryl, where R e is an alkynylene chain as defined above. The aryl portion of the aralkynyl group may be optionally substituted as described above for aryl groups.

「Cx-y」または「C-C」という用語は、アルキル、アルケニル、またはアルキニルなどの化学的部分と組み合わせて使用される場合、鎖中にx~y個の炭素を含む基を含むことを意味する。例えば、「Cx-yアルキル」という用語は、鎖にxからy個の炭素を含む直鎖アルキルおよび分枝鎖アルキル基を含む、飽和または不飽和炭化水素基を指す。「Cx-yアルケニル」および「Cx-yアルキニル」という用語は、長さおよび可能な置換が上記のアルキルに類似しているが、少なくとも1つの二重結合または三重結合をそれぞれ含む不飽和脂肪族基を指す。 The terms "C xy " or "C x -C y " when used in conjunction with chemical moieties such as alkyl, alkenyl, or alkynyl refer to groups containing x to y carbons in the chain. means to contain For example, the term "C xy alkyl" refers to saturated or unsaturated hydrocarbon groups, including straight-chain and branched-chain alkyl groups containing x to y carbons in the chain. The terms "C xy alkenyl" and "C xy alkynyl" refer to unsaturated alkyl groups analogous in length and possible substitution to the alkyls described above, but containing at least one double or triple bond, respectively. Refers to an aliphatic group.

「シクロアルキル」は、環の各原子が炭素である飽和環を指す。シクロアルキルは、単環および多環、例えば、3~10員の単環、6~12員の縮合二環、6~12員のスピロ環、および6~12員の架橋環を含み得る。特定の実施形態において、シクロアルキルは、3個~10個の炭素原子を含む。他の実施形態において、シクロアルキルは、5~7個の炭素原子を含む。シクロアルキルは、単結合によって分子の残りの部分に結合することができる。単環式シクロアルキルの例としては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、およびシクロオクチルが挙げられる。多環式シクロアルキルラジカルには、例えば、アダマンチル、ノルボルニル(すなわち、ビシクロ[2.2.1]ヘプタニル)、ノルボルネニル、デカリニル、7,7ジメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタニルなどが含まれる。別段の指定がない限り(例えば、「シクロアルキル」が「飽和」と記載されている場合)、本明細書に記載のシクロアルキル基は、1つ以上の炭素-炭素二重結合または三重結合を含み得る。 "Cycloalkyl" refers to a saturated ring in which each atom of the ring is carbon. Cycloalkyls can include monocyclic and polycyclic rings, such as 3-10 membered monocyclic rings, 6-12 membered fused bicyclic rings, 6-12 membered spirocyclic rings, and 6-12 membered bridged rings. In certain embodiments, cycloalkyl contains 3-10 carbon atoms. In other embodiments, the cycloalkyl contains 5-7 carbon atoms. A cycloalkyl can be attached to the rest of the molecule through a single bond. Examples of monocyclic cycloalkyls include, eg, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, and cyclooctyl. Polycyclic cycloalkyl radicals include, for example, adamantyl, norbornyl (ie, bicyclo[2.2.1]heptanyl), norbornenyl, decalinyl, 7,7 dimethylbicyclo[2.2.1]heptanyl, and the like. Unless otherwise specified (for example, when "cycloalkyl" is described as "saturated"), the cycloalkyl groups described herein may have one or more carbon-carbon double or triple bonds. can contain.

「ヘテロアルキル」は、1つ以上のヘテロ原子を含有する直鎖または分枝炭化水素鎖ラジカルを指す。ヘテロアルキル基は、任意に、隣接する炭素原子間、炭素原子とヘテロ原子間、または2つのヘテロ原子間の1つ以上の二重結合または三重結合で不飽和であってもよい。ヘテロアルキルは、単結合によって分子の残りの部分に結合する。特に明記しない限り、「ヘテロアルキル」という用語およびその同等物は、直鎖状または分枝鎖状のアルキル基を包含する。ヘテロアルキル基が「線状」と記載される場合、言及されるヘテロアルキル基は、追加のアルキル基またはヘテロアルキル基で置換されておらず、分枝していない。ヘテロアルキル基が「飽和」と記載されている場合、言及されているアルキル基は、二重結合または三重結合を含まない(例えば、アルケンまたはアルキン)。ヘテロアルキル基は、例えば、1~15個の原子、1~13個の原子、1~8個の原子、1~5個の原子、1~3個の原子、または1~2個の原子を含む任意の長さであり得る。最大20個の原子、最大30個の原子、最大50個の原子、または最大100個の原子など、より長い長さも可能である。 "Heteroalkyl" refers to straight or branched hydrocarbon chain radicals containing one or more heteroatoms. Heteroalkyl groups can optionally be unsaturated at one or more double or triple bonds between adjacent carbon atoms, between a carbon atom and a heteroatom, or between two heteroatoms. A heteroalkyl is attached to the rest of the molecule through a single bond. Unless otherwise specified, the term "heteroalkyl" and its equivalents include straight or branched chain alkyl groups. When a heteroalkyl group is described as "linear," the referenced heteroalkyl group is not substituted with additional alkyl or heteroalkyl groups and is not branched. When a heteroalkyl group is described as "saturated", the alkyl group to which it is referred does not contain double or triple bonds (eg, alkenes or alkynes). Heteroalkyl groups can have, for example, 1 to 15 atoms, 1 to 13 atoms, 1 to 8 atoms, 1 to 5 atoms, 1 to 3 atoms, or 1 to 2 atoms. can be of any length, including Longer lengths are possible, such as up to 20 atoms, up to 30 atoms, up to 50 atoms, or up to 100 atoms.

「ヘテロアルキレン」、「ヘテロアルキレン鎖」、または「ヘテロアルキル鎖」は、炭素、水素、および場合により1つ以上の二重または三重の炭素-炭素結合または炭素-ヘテロ原子結合で不飽和化されています。例示的なヘテロ原子には、N、O、Si、P、B、およびS原子が含まれる。ヘテロアルキレン鎖は、単結合を介して分子の残りの部分に結合し、単結合を介して基(radical group)に結合する。分子の残りの部分および基(radical group)へのヘテロアルキレン鎖の結合点は、鎖内の任意の2つの原子を介することができる。 A “heteroalkylene,” “heteroalkylene chain,” or “heteroalkyl chain” is unsaturated at carbon, hydrogen, and optionally one or more double or triple carbon-carbon or carbon-heteroatom bonds. I'm here. Exemplary heteroatoms include N, O, Si, P, B, and S atoms. A heteroalkylene chain is attached to the rest of the molecule through a single bond and to a radical group through a single bond. The points of attachment of a heteroalkylene chain to the rest of the molecule and to radical groups can be through any two atoms within the chain.

「複素環」は、炭素原子および1つ以上のヘテロ原子を含む飽和、不飽和または芳香環を指す。例示的なヘテロ原子には、N、O、Si、P、B、およびS原子が含まれる。複素環は、単環でも多環でもよく、3~10員の単環、6~12員の縮合二環、6~12員のスピロ環、および6~12員の架橋環を含んでもよい。二環式複素環の各環は、飽和、不飽和、および芳香環から選択され得る。いくつかの実施形態では、複素環はヘテロアリールである。いくつかの実施形態では、複素環はヘテロシクロアルキルである。例示的な実施形態では、複素環、例えばピリジルは、飽和または不飽和環、例えばシクロヘキサン、シクロペンタン、またはシクロヘキセンに縮合することができる。 "Heterocycle" refers to a saturated, unsaturated or aromatic ring containing carbon atoms and one or more heteroatoms. Exemplary heteroatoms include N, O, Si, P, B, and S atoms. Heterocycles may be monocyclic or polycyclic and include 3-10 membered monocyclic rings, 6-12 membered fused bicyclic rings, 6-12 membered spirocyclic rings, and 6-12 membered bridged rings. Each ring of a bicyclic heterocycle may be selected from saturated, unsaturated and aromatic rings. In some embodiments, a heterocycle is a heteroaryl. In some embodiments, a heterocycle is a heterocycloalkyl. In an exemplary embodiment, a heterocyclic ring such as pyridyl can be fused to a saturated or unsaturated ring such as cyclohexane, cyclopentane, or cyclohexene.

「ヘテロシクロアルキル」は、炭素原子および少なくとも1つのヘテロ原子を有する飽和環を指す。例示的なヘテロ原子には、N、O、Si、P、B、およびS原子が含まれる。ヘテロシクロアルキルは、単環および多環、例えば、3~10員の単環、6~12員の縮合二環、6~12員のスピロ環、および6~12員の架橋環を含み得る。ヘテロシクロアルキルラジカル中のヘテロ原子は、任意に酸化されている。1つ以上の窒素原子が存在する場合、任意に四級化される。ヘテロシクロアルキルは、原子価が許す限り、ヘテロシクロアルキルの任意の炭素原子または窒素原子など、ヘテロシクロアルキルの任意の原子を介して分子の残りの部分に結合している。ヘテロシクロアルキルラジカルの例としては、ジオキソラニル、チエニル[1,3]ジチアニル、デカヒドロイソキノリル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、イソチアゾリジニル、イソオキサゾリジニル、モルホリニル、オクタヒドロインドリル、オクタヒドロイソインドリル、2-オキソピペラジニル、2-オキソピペリジニル、2-オキソピロリジニル、オキサゾリジニル、ピペラジニル、4-ピペリドニル、ピロリジニル、ピラゾリジニル、キヌクリジニル、チアゾリジニル、テトラヒドロフリル、トリチアニル、テトラヒドロピラニル、チオモルホリニル、チアモルホリニル、1オキソチオモルホリニル、および1,1-ジオキソチオモルホリニルが挙げられるがこれらに限定されない。 "Heterocycloalkyl" refers to a saturated ring having carbon atoms and at least one heteroatom. Exemplary heteroatoms include N, O, Si, P, B, and S atoms. Heterocycloalkyl can include monocyclic and polycyclic rings, such as 3-10 membered monocyclic rings, 6-12 membered fused bicyclic rings, 6-12 membered spirocyclic rings, and 6-12 membered bridged rings. A heteroatom in the heterocycloalkyl radical is optionally oxidized. If one or more nitrogen atoms are present, it is optionally quaternized. A heterocycloalkyl is attached to the remainder of the molecule through any atom of the heterocycloalkyl, such as any carbon or nitrogen atom of the heterocycloalkyl, valency permitting. Examples of heterocycloalkyl radicals include dioxolanyl, thienyl[1,3]dithianyl, decahydroisoquinolyl, imidazolinyl, imidazolidinyl, isothiazolidinyl, isoxazolidinyl, morpholinyl, octahydroindolyl, octahydroiso indolyl, 2-oxopiperazinyl, 2-oxopiperidinyl, 2-oxopyrrolidinyl, oxazolidinyl, piperazinyl, 4-piperidonyl, pyrrolidinyl, pyrazolidinyl, quinuclidinyl, thiazolidinyl, tetrahydrofuryl, trithianyl, tetrahydropyranyl, thiomorpholinyl , thiamorpholinyl, 1-oxothiomorpholinyl, and 1,1-dioxothiomorpholinyl.

「ヘテロシクロアルケニル」は、炭素原子および少なくとも1つのヘテロ原子を有する飽和環を指し、2つの環炭素の間に少なくとも1つの二重結合がある。例示的なヘテロ原子には、N、O、Si、P、B、およびS原子が含まれる。ヘテロシクロアルケニルは、3~10員の単環式環、6~12員の縮合二環式環、6~12員のスピロ環式環、および6~12員の架橋環などの単環式および多環式環を含み得る。他の実施形態では、ヘテロシクロアルケニルは、5~7個の環原子を含む。ヘテロシクロアルケニルは、単結合によって分子の残りの部分に結合することができる。単環式シクロアルケニルの例としては、例えば、ピロリン(ジヒドロピロール)、ピラゾリン(ジヒドロピラゾール)、イミダゾリン(ジヒドロイミダゾール)、トリアゾリン(ジヒドロトリアゾール)、ジヒドロフラン、ジヒドロチオフェン、オキサゾリン(ジヒドロオキサゾール)、イソオキサゾリン(ジヒドロイソキサゾール)、チアゾリン(ジヒドロチアゾール)、イソチアゾリン(ジヒドロイソチアゾール))、オキサジアゾリン(ジヒドロオキサジアゾール)、チアジアゾリン(ジヒドロチアジアゾール)、ジヒドロピリジン、テトラヒドロピリジン、ジヒドロピリダジン、テトラヒドロピリダジン、ジヒドロピリミジン、テトラヒドロピリミジン、ジヒドロピラジン、テトラヒドロピラジン、ピラン、ジヒドロピラン、チオピラン、ジヒドロチオピラン、ジオキシン、ジヒドロジオキシン、オキサジン、ジヒドロオキサジン、チアジン、およびジヒドロチアジンが挙げられる。 "Heterocycloalkenyl" refers to a saturated ring having carbon atoms and at least one heteroatom, with at least one double bond between the two ring carbons. Exemplary heteroatoms include N, O, Si, P, B, and S atoms. Heterocycloalkenyl includes monocyclic and It may contain polycyclic rings. In other embodiments, the heterocycloalkenyl contains 5-7 ring atoms. A heterocycloalkenyl can be attached to the rest of the molecule through a single bond. Examples of monocyclic cycloalkenyls include, for example, pyrroline (dihydropyrrole), pyrazoline (dihydropyrazole), imidazoline (dihydroimidazole), triazoline (dihydrotriazole), dihydrofuran, dihydrothiophene, oxazoline (dihydrooxazole), isoxazoline (dihydroisoxazole), thiazoline (dihydrothiazole), isothiazoline (dihydroisothiazole)), oxadiazoline (dihydrooxadiazole), thiadiazoline (dihydrothiadiazole), dihydropyridine, tetrahydropyridine, dihydropyridazine, tetrahydropyridazine, dihydropyrimidine , tetrahydropyrimidine, dihydropyrazine, tetrahydropyrazine, pyran, dihydropyran, thiopyran, dihydrothiopyran, dioxin, dihydrodioxin, oxazine, dihydrooxazine, thiazine, and dihydrothiazine.

「ヘテロアリール」は、炭素原子および1つ以上のヘテロ原子を含む芳香環を指す。例示的なヘテロ原子には、N、O、Si、P、B、およびS原子が含まれる。本明細書で使用される場合、ヘテロアリール環は、単環式または二環式および縮合環系または架橋環系環から選択することができ、環系の環の少なくとも1つは芳香族であり、すなわち、ヒュッケル理論による環状の非局在化(4n+2)π-電子系を含む。ヘテロアリールラジカル中のヘテロ原子は、任意に酸化されていてもよい。1つ以上の窒素原子が存在する場合、任意に四級化される。ヘテロアリールは、ヘテロアリールの炭素原子または窒素原子など、原子価が許す限り、ヘテロアリールの任意の原子を介して分子の残りの部分に結合することができる。ヘテロアリールの例としては、アゼピニル、アクリジニル、ベンズイミダゾリル、ベンズインドリル、1,3-ベンゾジオキソリル、ベンゾフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾ[d]チアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾ[b][1,4]ジオキセピニル、ベンゾ[b][1,4]オキサジニル、1,4-ベンゾジオキサニル、ベンゾナフトフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾジオキソリル、ベンゾジオキシニル、ベンゾピラニル、ベンゾピラノニル、ベンゾフラニル、ベンゾフラノニル、ベンゾチエニル(ベンゾチオフェニル)、ベンゾチエノ[3,2-d]ピリミジニル、ベンゾトリアゾリル、ベンゾ[4,6]イミダゾ[1,2a]ピリジニル、カルバゾリル、シンノリニル、シクロペンタ[d]ピリミジニル、6,7ジヒドロ5Hシクロペンタ[4,5]チエノ[2,3d]ピリミジニル、5,6ジヒドロベンゾ[h]キナゾリニル、5,6-ジヒドロベンゾ[h]シンノリニル、6,7-ジヒドロ-5H-ベンゾ[6,7]シクロヘプタ[1,2-c]ピリダジニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、フラニル、フラノニル、フロ[3,2c]ピリジニル、5,6,7,8,9,10ヘキサヒドロシクロオクタ[d]ピリミジニル、5,6,7,8,9,10-ヘキサヒドロシクロオクタ[d]ピリダジニル、5,6,7,8,9,10-ヘキサヒドロシクロオクタ[d]ピリジニル、イソチアゾリル、イミダゾリル、インダゾリル、インドリル、インダゾリル、イソインドリル、インドリニル、イソインドリニル、イソキノリル、インドリジニル、イソキサゾリル、5,8-メタノ-5,6,7,8-テトラヒドロキナゾリニル、ナフチリジニル、1,6-ナフチリジノニル、オキサジアゾリル、2オキソアゼピニル、オキサゾリル、オキシラニル、5,6,6a,7,8,9,10,10a-オクタヒドロベンゾ[h]キナゾリニル、1-フェニル-1H-ピロリル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フタラジニル、プテリジニル、プリニル、ピロリル、ピラゾリル、ピラゾロ[3,4-d]ピリミジニル、ピリジニル、ピリド[3,2-d]ピリミジニル、ピリド[3,4-d]ピリミジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピロリル、キナゾリニル、キノキサリニル、キノリニル、イソキノリニル、テトラヒドロキノリニル、5,6,7,8-テトラヒドロキナゾリニル、5,6,7,8-テトラヒドロベンゾ[4,5]チエノ[2,3-d]ピリミジニル、6,7,8,9-テトラヒドロ5Hシクロヘプタ[4,5]チエノ[2,3-d]ピリミジニル、5,6,7,8テトラヒドロピリド[4,5-c]ピリダジニル、チアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、トリアジニル、チエノ[2,3-d]ピリミジニル、チエノ[3,2-d]ピリミジニル、チエノ[2,3-c]プリジニル、およびチオフェニル(すなわちチエニル)が挙げられるが、これらに限定されない。 "Heteroaryl" refers to an aromatic ring containing carbon atoms and one or more heteroatoms. Exemplary heteroatoms include N, O, Si, P, B, and S atoms. As used herein, heteroaryl rings may be selected from monocyclic or bicyclic and fused or bridged ring systems wherein at least one of the rings of the ring system is aromatic. , that is, it contains a cyclic delocalized (4n+2) π-electron system according to the Hückel theory. Heteroatoms in heteroaryl radicals may be optionally oxidized. If one or more nitrogen atoms are present, it is optionally quaternized. A heteroaryl can be attached to the rest of the molecule through any atom of the heteroaryl, such as a carbon or nitrogen atom of the heteroaryl, valency permitting. Examples of heteroaryl include azepinyl, acridinyl, benzimidazolyl, benzindolyl, 1,3-benzodioxolyl, benzofuranyl, benzoxazolyl, benzo[d]thiazolyl, benzothiadiazolyl, benzo[b][ 1,4]dioxepinyl, benzo[b][1,4]oxazinyl, 1,4-benzodioxanyl, benzonaphthofuranyl, benzoxazolyl, benzodioxolyl, benzodioxinyl, benzopyranyl, benzopyranonyl, benzofuranyl, benzofuranonyl, benzothienyl (benzothiophenyl), benzothieno[3,2-d]pyrimidinyl, benzotriazolyl, benzo[4,6]imidazo[1,2a]pyridinyl, carbazolyl, cinnolinyl, cyclopenta[d ] pyrimidinyl, 6,7-dihydro-5H cyclopenta[4,5]thieno[2,3d]pyrimidinyl, 5,6-dihydrobenzo[h]quinazolinyl, 5,6-dihydrobenzo[h]cinnolinyl, 6,7-dihydro-5H -benzo[6,7]cyclohepta[1,2-c]pyridazinyl, dibenzofuranyl, dibenzothiophenyl, furanyl, furanonyl, furo[3,2c]pyridinyl, 5,6,7,8,9,10 hexahydro Cycloocta[d]pyrimidinyl, 5,6,7,8,9,10-hexahydrocycloocta[d]pyridazinyl, 5,6,7,8,9,10-hexahydrocycloocta[d]pyridinyl, isothiazolyl , imidazolyl, indazolyl, indolyl, indazolyl, isoindolyl, indolinyl, isoindolinyl, isoquinolyl, indolizinyl, isoxazolyl, 5,8-methano-5,6,7,8-tetrahydroquinazolinyl, naphthyridinyl, 1,6-naphthyridinonyl, oxadiazolyl, 2-oxoazepinyl, oxazolyl, oxiranyl, 5,6,6a,7,8,9,10,10a-octahydrobenzo[h]quinazolinyl, 1-phenyl-1H-pyrrolyl, phenazinyl, phenothiazinyl, phenoxazinyl, phthalazinyl, pteridinyl, purinyl, pyrrolyl, pyrazolyl, pyrazolo[3,4-d]pyrimidinyl, pyridinyl, pyrido[3,2-d]pyrimidinyl, pyrido[3,4-d]pyrimidinyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrrolyl, quinazolinyl, quinoxalinyl, quinolinyl, isoquinolinyl, tetrahydroquinolinyl, 5,6,7,8-tetrahydroquinazolinyl, 5,6,7,8-tetrahydrobenzo[4,5]thieno[2,3-d]pyrimidinyl, 6,7 , 8,9-tetrahydro 5H cyclohepta[4,5]thieno[2,3-d]pyrimidinyl, 5,6,7,8 tetrahydropyrido[4,5-c]pyridazinyl, thiazolyl, thiadiazolyl, triazolyl, tetrazolyl, Examples include, but are not limited to, triazinyl, thieno[2,3-d]pyrimidinyl, thieno[3,2-d]pyrimidinyl, thieno[2,3-c]pridinyl, and thiophenyl (ie, thienyl).

「置換された」という用語は、構造の1つ以上の炭素またはヘテロ原子上の水素を置換する置換基を有する部分を指す。「置換」または「で置換された」は、そのような置換が置換原子および置換基の許容される原子価に従うという暗示的条件を含むこと、および置換が安定な化合物をもたらすこと、例えば自発的に本明細書で使用される「置換された」という用語は、有機化合物のすべての許容される置換基を含むと考えられる。広い観点では、許容される置換基には、有機化合物の非環式および環式、分枝および非分枝、炭素環式および複素環式、芳香族および非芳香族置換基が含まれる。許容される置換基は、適切な有機化合物について、1つまたは複数であり、同じかまたは異なっていてもよい。この開示の目的のために、窒素などのヘテロ原子は、水素置換基および/またはヘテロ原子の原子価を満たす本明細書に記載の有機化合物の任意の許容可能な置換基を有し得る。特定の基が「任意に置換された」と記載されている場合、その基は置換基を含んでも含まなくてもよいことが意図される。基が置換されているか置換されていないかが特定されていない実施形態では、基が任意に置換されていることが意図される。別段の指定がない限り、本明細書に記載の置換基はそれ自身の置換基でさらに置換されていてもよく、これらの置換基のそれぞれはさらに任意に置換される。 The term "substituted" refers to moieties that have substituents replacing hydrogens on one or more carbon or heteroatoms of the structure. "Substituted" or "substituted with" includes the implied proviso that such substitution is subject to the permissible valences of the substituting atoms and substituent groups, and that the substitution results in a stable compound, e.g., voluntarily As used herein, the term "substituted" is contemplated to include all permissible substituents of organic compounds. In a broad aspect, the permissible substituents include acyclic and cyclic, branched and unbranched, carbocyclic and heterocyclic, aromatic and nonaromatic substituents of organic compounds. The permissible substituents can be one or more and the same or different for appropriate organic compounds. For purposes of this disclosure, heteroatoms such as nitrogen may have hydrogen substituents and/or any permissible substituents of organic compounds described herein that satisfy the valences of the heteroatoms. When a particular group is described as "optionally substituted," it is intended that the group may or may not contain substituents. In embodiments where it is not specified whether a group is substituted or unsubstituted, it is contemplated that the group is optionally substituted. Unless otherwise specified, the substituents described herein may be further substituted with their own substituents, each of which is optionally further substituted.

置換基は、本明細書に記載の任意の置換基、例えば、ハロゲン、ヒドロキシル、カルボニル(カルボキシル、アルコキシカルボニル、ホルミル、またはアシルなど)、チオカルボニル(チオエステル、チオアセテートなど)を含むことができる。またはチオホルメート)、アルコキシル、ホスホリル、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、アミノ、アミド、アミジン、イミン、シアノ、ニトロ、アジド、スルフヒドリル、アルキルチオ、スルフェート、スルホネート、スルファモイル、スルホンアミド、スルホニル、アラルキル、炭素環、複素環、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、芳香族およびヘテロ芳香族部分。いくつかの実施形態では、置換基は、本明細書に記載の任意の置換基を含むことができ、例えば、ハロゲン、ヒドロキシ、オキソ(=O)、チオキソ(=S)、シアノ(-CN)、ニトロ(-NO)、イミノ(=N-H)、オキシモ(=N-OH)、ヒドラジノ(=N-NH)、-ROR、-ROC(O)R、-ROC(O)OR、-ROC(O)N(R、-RN(R、-RC(O)R、-RC(O)OR、-RC(O)N(R、-RORC(O)N(R、-RN(R)C(O)OR、-RN(R)C(O)R、RN(R)S(O)(tは1または2)、RS(O)(tは1または2)、RS(O)OR(tは1または2)、およびRS(O)N(R(tは1または2)、ならびにアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、アラルケニル、アラルキニル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、ヘテロアリール、およびヘテロアリールアルキルであり、これらのいずれかは、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロゲン、ヒドロキシ、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、オキソ(=O)、チオキソ(=S)、シアノ(-CN)、ニトロ(-NO)、イミノ(=N-H)、オキシモ(=N-OH)、ヒドラジン(=N-NH)、-ROR,-ROC(O)R,-ROC(O)OR,-ROC(O)N(R,-RN(R,-RC(O)R,-RC(O))OR,-RC(O)N(R,-RORC(O)N(R,-RN(R)C(O)OR,-RN(R)C(O)R、-RN(R)S(O)(tは1または2)、RS(O)(tは1または2)、RS(O)OR(tは1または2)およびRS(O)N(R(tは1または2)によって任意に置換されてもよく、ここで、各Rは、水素、アルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキルから独立して選択され、各Rは、原子価が許せば、アルキル、アルケニル、アルキニル、ハロゲン、ハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル、オキソ(=O)、チオキソ(=S)、シアノ(-CN)、ニトロ(-NO)、イミノ(=N-H)、オキシモ(=N-OH)、ヒドラジン(=N-NH)、ROR、ROC(O)R、ROC(O)OR、ROC(O)N(R、RN(R、RC(O)R、RC(O)OR、RC(O)N(R、RORC(O)N(R、RN(R)C(O)OR、RN(R)C(O)Ra、RbN(Ra)S(O)tRa(tは1または2)、RS(O)(tは1または2)、RS(O)OR(tは1または2)、RS(O)N(R(tは1または2)で任意に置換されていてもよく、各Rは、直接結合または直鎖もしくは分岐アルキレン、アルケニレン、またはアルキニレン鎖から独立して選択され、各Rは、直鎖もしくは分岐アルキレン、アルケニレン、またはアルキニレン鎖である。 Substituents can include any of the substituents described herein, such as halogen, hydroxyl, carbonyl (such as carboxyl, alkoxycarbonyl, formyl, or acyl), thiocarbonyl (such as thioester, thioacetate, etc.). or thioformate), alkoxyl, phosphoryl, phosphate, phosphonate, phosphinate, amino, amide, amidine, imine, cyano, nitro, azide, sulfhydryl, alkylthio, sulfate, sulfonate, sulfamoyl, sulfonamide, sulfonyl, aralkyl, carbocycle, heterocycle , cycloalkyl, heterocycloalkyl, aromatic and heteroaromatic moieties. In some embodiments, substituents can include any substituents described herein, such as halogen, hydroxy, oxo (=O), thioxo (=S), cyano (-CN) , nitro (—NO 2 ), imino (=N—H), oximo (=N—OH), hydrazino (=N—NH 2 ), —R b OR a , —R b OC(O)R a , — R b OC(O)OR a , —R b OC(O)N(R a ) 2 , —R b N(R a ) 2 , —R b C(O)R a , —R b C(O) OR a , —R b C(O)N(R a ) 2 , —R b OR c C(O)N(R a ) 2 , —R b N(R a )C(O)OR a , —R bN (R a )C(O)R a , R b N(R a )S(O) t R a (t is 1 or 2), R b S(O) t R a (t is 1 or 2 ), R b S(O) t OR a (t is 1 or 2), and R b S(O) t N(R a ) 2 (t is 1 or 2), and alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, aralkyl, aralkenyl, aralkynyl, cycloalkyl, cycloalkylalkyl, heterocycloalkyl, heterocycloalkylalkyl, heteroaryl, and heteroarylalkyl, any of which is alkyl, alkenyl, alkynyl, halogen, hydroxy, haloalkyl, Haloalkenyl, haloalkynyl, oxo (=O), thioxo (=S), cyano (-CN), nitro (-NO 2 ), imino (=N-H), oximo (=N-OH), hydrazine (= N—NH 2 ), —R b OR a , —R b OC(O)R a , —R b OC(O) OR a , —R b OC(O)N(R a ) 2 , —R b N (R a ) 2 , —R b C(O)R a , —R b C(O))OR a , —R b C(O)N(R a ) 2 , —R b OR c C(O) N(R a ) 2 , —R b N(R a )C(O)OR a , —R b N(R a )C(O)R a , —R b N(R a )S(O) t R a (t is 1 or 2), R b S(O) t R a (t is 1 or 2), R b S(O) t OR a (t is 1 or 2) and R b S(O) optionally substituted by tN (R a ) 2 (t is 1 or 2), where each R a is hydrogen, alkyl, cycloalkyl, cycloalkylalkyl, aryl, aralkyl, heterocycloalkyl, is independently selected from heterocycloalkylalkyl, heteroaryl, or heteroarylalkyl, and each R a is alkyl, alkenyl, alkynyl, halogen, haloalkyl, haloalkenyl, haloalkynyl, oxo (=O ), thioxo (=S), cyano (--CN), nitro (--NO 2 ), imino (=N--H), oximo (=N--OH), hydrazine (=N--NH 2 ), R b OR a , R b OC(O)R a , R b OC(O)OR a , R b OC(O)N(R a ) 2 , R b N(R a ) 2 , R b C(O)R a , R b C(O)OR a , R b C(O)N(R a ) 2 , R b OR c C(O)N(R a ) 2 , R b N(R a )C(O)OR a , RbN ( Ra )C(O)Ra, RbN(Ra)S(O)tRa (t is 1 or 2), RbS ( O ) tRa (t is 1 or 2), Rb optionally substituted with S(O) t OR a (t is 1 or 2), R b S(O) t N(R a ) 2 (t is 1 or 2), and each R b is Independently selected from a direct bond or a straight or branched alkylene, alkenylene, or alkynylene chain, each R c is a straight or branched alkylene, alkenylene, or alkynylene chain.

特に明記しない限り、親分子または2つ以上の部分への複数の結合点を有する任意の基は、任意の方向に配向できることが意図される。例えば、Bが
である式A-B-Cの構造については、
の両方が包含されることが意図される。
Unless otherwise stated, it is intended that any group with multiple points of attachment to a parent molecule or two or more moieties can be oriented in any direction. For example, if B
For structures of formula ABC where
are intended to be encompassed.

本明細書で使用される節の見出しは、組織化のみを目的としており、記載された主題を限定するものとして解釈されるべきではない。 The section headings used herein are for organizational purposes only and are not to be construed as limiting the subject matter described.

V.実施例
以下の実施例は、例示のみために含まれており、本発明の範囲を限定することを意図していない。
V. EXAMPLES The following examples are included for illustration only and are not intended to limit the scope of the invention.

実施例1:(11-((2-ブロモ-2-メチルプロパノイル)オキシ)ウンデシル)ホスホン酸による白金表面の官能化
ホスホン酸試薬を白金表面に結合させるために、白金表面を官能化するための様々な条件が試みられた。試薬(11-((2-ブロモ-2-メチルプロパノイル)オキシ)ウンデシル)ホスホン(BMPOUA)が選択されたのは、2-ブロモ-2-メチルプロパノイル部分が含まれているため、表面へのホスホン酸部分の直接結合後に白金表面をさらに官能化できるためであった。
Example 1: Functionalization of a platinum surface with (11-((2-bromo-2-methylpropanoyl)oxy)undecyl)phosphonic acid To functionalize a platinum surface in order to bind phosphonic acid reagents to the platinum surface various conditions were tried. The reagent (11-((2-bromo-2-methylpropanoyl)oxy)undecyl)phosphone (BMPOUA) was chosen because it contains a 2-bromo-2-methylpropanoyl moiety, which This was because the platinum surface could be further functionalized after direct attachment of the phosphonic acid moiety of .

最初の実験では、図2に示されるプロトコルが利用された。簡単に説明すると、40mgのBMPOUAを100mLのテトラヒドロフラン(THF)に溶解した。次いで、白金チップをTHF溶液に添加した。次いでTHF溶液を60℃に加熱し、THFを蒸発させた。チップを140℃のオーブンに2日間入れて、ホスホン酸を表面にアニーリングさせた。次いで、チップをメタノールですすぎ、乾燥させた。 Initial experiments utilized the protocol shown in FIG. Briefly, 40 mg of BMPOUA was dissolved in 100 mL of tetrahydrofuran (THF). A platinum tip was then added to the THF solution. The THF solution was then heated to 60° C. to evaporate the THF. The chips were placed in an oven at 140° C. for 2 days to anneal the phosphonic acid to the surface. The chip was then rinsed with methanol and dried.

ホスホン酸試薬を表面に付着させるための上記の反応条件の有効性を評価するために、得られた金属ホスホネートの2-ブロモ-2-メチルプロパノイル部分を、ラジカル重合反応において、適切なアクリレート試薬と連結させることを試みた。白金表面がBMPOUAで正常に修飾された場合、ポリマーは反応条件下で白金表面で「成長」するはずである。チップ上でポリマーの成長が観察されたが、チップごとにかなりのばらつきがあった。
次に反応に及ぼす溶媒の影響を調べた。溶媒としてTHF、エタノール(EtOH)、またはトルエンを使用して、1mMのホスホン酸の溶液を調製した。次いで、白金チップを、混合せずに60℃で混合物に浸した。反応は22時間実行され、反応溶媒を蒸発させる、溶媒から白金チップを取り出すこと、およびメタノールですすぐこと、ならびに、チップから白金を取り出すこと、および一晩140℃の真空オーブンに直接入れることを含む、さまざまな方法で処理さした。これらの表面修飾プロトコルに続いて、チップの表面にポリマーを成長させるために、適切なアクリレート試薬を試みた。EtOHは、最初の表面官能化に続くポリマー成長の最も一貫した量を示したため、表面官能化反応の最も手堅い溶媒であることがわかった。
To evaluate the effectiveness of the above reaction conditions for attaching phosphonic acid reagents to surfaces, the 2-bromo-2-methylpropanoyl moiety of the resulting metal phosphonate was converted to a suitable acrylate reagent in a radical polymerization reaction. I tried to connect with If the platinum surface was successfully modified with BMPOUA, the polymer should "grow" on the platinum surface under reaction conditions. Polymer growth was observed on the chips, but with considerable variability from chip to chip.
Next, the influence of the solvent on the reaction was investigated. Solutions of 1 mM phosphonic acid were prepared using THF, ethanol (EtOH), or toluene as solvents. A platinum tip was then immersed in the mixture at 60° C. without mixing. The reaction was run for 22 hours and included evaporating the reaction solvent, removing the platinum chip from the solvent and rinsing with methanol, and removing the platinum from the chip and placing it directly in a vacuum oven at 140°C overnight. , processed in various ways. Following these surface modification protocols, suitable acrylate reagents were tried to grow polymers on the surface of the chip. EtOH was found to be the most robust solvent for surface functionalization reactions as it showed the most consistent amount of polymer growth following the initial surface functionalization.

実施例2:官能化に対するPt表面酸化の影響
白金表面上の-OH基の存在が、ホスホン酸の共有結合において役割を果たすことが疑われた。ホスホン酸との共有結合形成における白金の酸化状態の役割を評価するために、白金チップをプラズマ処理(高エネルギーOプラズマ反応性イオンエッチング)に供して、白金表面の一部を酸化し、エッチング後除去試薬(例えば、DuPontからのEKC4000(登録商標))を用いる処理を行って酸化した白金を除去するか、または白金チップはホスホン酸試薬との反応前に何の処理も行わなかった。
Example 2 Effect of Pt Surface Oxidation on Functionalization The presence of —OH groups on the platinum surface was suspected to play a role in the covalent binding of phosphonates. To evaluate the role of platinum oxidation state in covalent bond formation with phosphonic acids, platinum chips were subjected to plasma treatment (high-energy O2 plasma reactive ion etching) to oxidize and etch part of the platinum surface. Either treatment with a post-stripping reagent (eg, EKC4000® from DuPont) was performed to remove oxidized platinum, or the platinum tip was not subjected to any treatment prior to reaction with the phosphonic acid reagent.

チップの酸化状態を評価するために、プラズマ処理および未処理の白金チップをX線光電子分光法(XPS)によって分析した。原子組成と化学状態の情報は、次のパラメーターを使用してPHIQuantum2000で取得した。
X線源:Monochromated Alkα 1486.6eV;受け入れ角度:±23°;テイクオフ角度:45°;分析エリア:直径600μm。電荷補正:C1s 284.8eV(C-C、C-H)。特定の元素の化学状態の割り当ては、文献から参照データを参照することによって行った。非線形最小二乗(NLLS)曲線フィッティングを適用して、化学状態の割り当てを支援した。
Plasma-treated and untreated platinum tips were analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to assess the oxidation state of the tips. Atomic composition and chemical state information were obtained with a PHIQuantum 2000 using the following parameters:
X-ray source: Monochromated Alkα 1486.6 eV; acceptance angle: ±23°; take-off angle: 45°; analysis area: 600 μm diameter. Charge correction: C1s 284.8 eV (CC, CH). Assignments of chemical states of specific elements were made by referencing reference data from the literature. Non-linear least squares (NLLS) curve fitting was applied to assist in chemical state assignments.

酸化および未処理の白金チップのXPS測定を図3Aおよび図3Bに示す。図3Aは、3つのチップの表面のサーベイスキャンを示す。チップ1および2はプラズマ処理に供し、チップ3は未処理であった。図3Bは、チップ上の白金の様々な酸化状態のXPS評価を示す。データは、白金が各チップ上でさまざまな酸化状態で存在することを示す。酸化された白金およびプラズマ処理されていないチップについての各酸化状態(Pt0、Pt2+、Pt4+)の白金の相対比率を以下の表1に示す。未処理のチップでは、ほとんどの白金が酸化されていない状態であった。対照的に、プラズマ処理された白金チップは、酸化された白金のレベルの上昇を示した。 XPS measurements of oxidized and untreated platinum tips are shown in FIGS. 3A and 3B. FIG. 3A shows a survey scan of the surface of three chips. Chips 1 and 2 were subjected to plasma treatment and chip 3 was untreated. FIG. 3B shows an XPS evaluation of various oxidation states of platinum on the chip. The data show that platinum exists in various oxidation states on each chip. The relative proportions of platinum in each oxidation state (Pt0, Pt 2+ , Pt 4+ ) for oxidized platinum and non-plasma treated tips are shown in Table 1 below. In the untreated chip, most of the platinum remained unoxidized. In contrast, plasma-treated platinum tips showed increased levels of oxidized platinum.

酸化レベルについて白金チップを評価した後、表面をBMPOUAとの官能化反応に供した。丸底フラスコ内で、BMPOUA(Millipore Sigma)をエタノール(Millipore Sigma)に1.2mMの濃度で溶解した。室温で5分間混合した後、溶液を反応容器に注ぎ、白金金属基材(プラズマ処理、未処理、またはエッチング後除去試薬処理)を撹拌せずにホスホン酸溶液に沈めた。反応容器を超高純度アルゴンガス(Airgas)で5分間フラッシュし、白金基材を室温で18時間浸漬したままにした。完了後、基材をエタノール溶液から取り出し、直接オーブン(VWR Gravity Convection Oven)に入れて、140℃で2時間、洗浄なしで、BMPOUAを基材にアニールさせた。 After evaluating the platinum tip for oxidation level, the surface was subjected to a functionalization reaction with BMPOUA. BMPOUA (Millipore Sigma) was dissolved in ethanol (Millipore Sigma) at a concentration of 1.2 mM in a round bottom flask. After mixing for 5 minutes at room temperature, the solution was poured into a reaction vessel and a platinum metal substrate (plasma treated, untreated, or post-etch removal reagent treated) was submerged in the phosphonic acid solution without agitation. The reaction vessel was flushed with ultrapure argon gas (Airgas) for 5 minutes and the platinum substrate was left immersed for 18 hours at room temperature. After completion, the substrate was removed from the ethanol solution and placed directly into an oven (VWR Gravity Convection Oven) to anneal the BMPOUA to the substrate at 140° C. for 2 hours without washing.

白金基材にアニールされたBMPOUAの量を評価するために、材料をアクリレート試薬との重合反応に供した。白金表面がBMPOUAで正常に修飾された場合、ポリマーは反応条件下で白金表面で「成長」するはずである。白金基材の表面に結合するBMPOUAが多いほど、反応後にチップに結合するポリマーが多くなる。プラズマ処理、未処理、およびエッチング後除去試薬で処理された表面の修飾された表面での重合反応に続いて、表面粗さの測定値を、通常のスキャン速度(バックスキャン=0mm、スキャン長=0.02mm、スキャン平均=4)を使用して、光学プロフィルメーター(Profilm 3D、Filmetrics F40顕微鏡)によって取得した。画像は、4xズームで50xDI(Nikon)を使用してPSIモードで取得した。画像取得に続いて、スプラインフィルター(ガウスβ=0.625242、カットオフ長=8μm)が適用された。プラズマ処理チップおよび未処理チップについて、結果として得られた平均ポリマーヒドロゲル厚測定値を以下の表2に示す。エッチング後除去剤で処理された白金チップは、観察可能なポリマーの成長を示さなかった。変動係数と平均厚さを比較すると、より酸化された表面は、より均一なポリマー(酸化PtCV%=6.1対非酸化PtCV%=11.0)およびより厚いポリマー(酸化Ptポリマーの平均厚さ=33.1nm対非酸化Ptポリマーの平均厚さ=26.1nm)をもたらす。さらに、官能化された白金基材が電流を伝導する能力を評価した。予想どおり、未処理の金属基材は、より酸化されたプラズマ処理基材(平均=99.2mAmps)と比較して、より高い電流測定値(108.4mAmps)を示した。 To evaluate the amount of BMPOUA annealed to the platinum substrate, the material was subjected to a polymerization reaction with an acrylate reagent. If the platinum surface was successfully modified with BMPOUA, the polymer should "grow" on the platinum surface under reaction conditions. The more BMPOUA bound to the surface of the platinum substrate, the more polymer bound to the tip after reaction. Following the polymerization reaction on the modified surface of plasma-treated, untreated, and post-etch removal reagent treated surfaces, surface roughness measurements were taken at normal scan speeds (backscan=0 mm, scan length= Acquired by an optical profilometer (Profilm 3D, Filmetrics F40 microscope) using 0.02 mm, scan average=4). Images were acquired in PSI mode using a 50x DI (Nikon) with a 4x zoom. Following image acquisition, a spline filter (Gaussian β=0.625242, cutoff length=8 μm) was applied. The resulting average polymer hydrogel thickness measurements for plasma-treated and untreated chips are shown in Table 2 below. The platinum tip treated with the post-etch stripper showed no observable polymer growth. Comparing the coefficients of variation and average thickness, the more oxidized surface showed a more uniform polymer (oxidized PtCV% = 6.1 vs. non-oxidized PtCV% = 11.0) and a thicker polymer (average thickness of oxidized Pt polymer thickness = 33.1 nm vs. average thickness of unoxidized Pt polymer = 26.1 nm). In addition, the ability of functionalized platinum substrates to conduct electrical current was evaluated. As expected, the untreated metal substrates showed higher current measurements (108.4 mAmps) compared to the more oxidized plasma treated substrates (average = 99.2 mAmps).

実施例3:修飾された白金表面の特徴付け
複数の白金チップをBMPOUAで官能化し、様々な技術を使用して特徴付けた。官能化のプロトコールは以下の通りである:丸底フラスコにおいて、BMPOUA(Millipore Sigma)をエタノール(Millipore Sigma)に1.2mMの濃度で溶解した。室温で5分間混合した後、溶液を反応容器に注ぎ、白金金属基材(プラズマ処理、未処理、またはエッチング後除去試薬処理)を撹拌せずにホスホン酸溶液に沈めた。反応容器を超高純度アルゴンガス(Airgas)で5分間フラッシュし、白金基材を室温で18時間浸漬したままにした。完了後、基材をエタノール溶液から取り出し、140℃で2時間洗浄せずに直接オーブン(VWR Gravity Convection Oven)に入れて、BMPOUAを基材にアニールさせた。
Example 3 Characterization of Modified Platinum Surfaces Platinum chips were functionalized with BMPOUA and characterized using various techniques. The functionalization protocol is as follows: BMPOUA (Millipore Sigma) was dissolved in ethanol (Millipore Sigma) at a concentration of 1.2 mM in a round bottom flask. After mixing for 5 minutes at room temperature, the solution was poured into a reaction vessel and a platinum metal substrate (plasma treated, untreated, or post-etch removal reagent treated) was submerged in the phosphonic acid solution without agitation. The reaction vessel was flushed with ultrapure argon gas (Airgas) for 5 minutes and the platinum substrate was left immersed for 18 hours at room temperature. After completion, the substrate was removed from the ethanol solution and directly placed in an oven (VWR Gravity Convection Oven) at 140° C. for 2 hours without washing to anneal the BMPOUA to the substrate.

BMPOUAとの反応後、ホスホン酸による白金金属官能化の証拠が、官能化の前後の算術平均高さ(Sa)を測定することによって観察された。これは、光学プロフィルメーター(Profilm3D、Filmetrics)を使用して達成された。表面粗さの測定値は、通常のスキャン速度(バックスキャン=0mm、スキャン長=0.02mm、スキャン平均=4)を使用して取得された。画像は、4xズームで50xDI(Nikon)を使用してPSIモードで取得された。画像取得に続いて、白金電極のみが考慮され、スプラインフィルター(ガウスβ=0.625242、カットオフ長=8μm)が適用されるように、画像がトリミングされた。表3に示すように、白金金属をホスホン酸で処理すると、表面粗さの値が70%増加する(Sa=0.94nm対1.71nm、それぞれ、裸のPt金属および処理されたPt金属)。この粗さの変化は、ホスホン酸の白金金属への共有結合に起因する可能性がある。 After reaction with BMPOUA, evidence of platinum metal functionalization with phosphonic acid was observed by measuring the arithmetic mean height (Sa) before and after functionalization. This was accomplished using an optical profilometer (Profilm3D, Filmetrics). Surface roughness measurements were taken using normal scan speeds (backscan=0 mm, scan length=0.02 mm, scan average=4). Images were acquired in PSI mode using a 50x DI (Nikon) with a 4x zoom. Following image acquisition, images were cropped such that only the platinum electrode was considered and a spline filter (Gaussian β=0.625242, cutoff length=8 μm) was applied. As shown in Table 3, treatment of platinum metal with phosphonic acid increases the surface roughness value by 70% (Sa = 0.94 nm vs. 1.71 nm, bare and treated Pt metal, respectively). . This roughness change can be attributed to the covalent binding of the phosphonic acid to the platinum metal.

図4は、表面官能化前の裸の白金電極の画像を示す。図4の白金電極において、官能化前の算術平均高さ(Sa)は0.763nmである。図5は、上記のようにBMPOUAホスホン酸試薬で官能化した後の同じ白金電極を示す。官能化後のSa電極は2.328nmに増加し、試薬の付着が成功したことと一致している。 FIG. 4 shows an image of a bare platinum electrode prior to surface functionalization. In the platinum electrode of FIG. 4, the arithmetic mean height (Sa) before functionalization is 0.763 nm. FIG. 5 shows the same platinum electrode after functionalization with the BMPOUA phosphonate reagent as described above. The Sa electrode increased to 2.328 nm after functionalization, consistent with successful reagent deposition.

ホスホン酸誘導体BMPOUAの結合が成功した後、官能基を有する白金電極表面を、適切なアクリレート試薬の存在下でラジカル重合条件に供した。この反応が完了すると、白金電極の表面は、誘導体化を受けていない白金電極と同様に、走査型電子顕微鏡(SEM)によって分析した。画像は、標準作動距離10mmでFEI Quanta 250 SEMを使用して取得した。通常、加速電圧は3~5keVに設定し、ビーム電流は0.1nAに設定した。すべての画像は、標準電子検出器(ETD)を使用して得られ、ステージは、図6A、6B、および7-14に示すようにさまざまな角度で傾けた。 After successful attachment of the phosphonic acid derivative BMPOUA, the functionalized platinum electrode surface was subjected to radical polymerization conditions in the presence of a suitable acrylate reagent. Once the reaction was complete, the surface of the platinum electrode was analyzed by scanning electron microscopy (SEM) as was the platinum electrode that had not undergone derivatization. Images were acquired using an FEI Quanta 250 SEM with a standard working distance of 10 mm. Usually, the acceleration voltage was set to 3-5 keV and the beam current was set to 0.1 nA. All images were obtained using a standard electronic detector (ETD) and the stage was tilted at various angles as shown in Figures 6A, 6B, and 7-14.

図6Aは、45°の傾斜角で誘電体によって取り囲まれたむき出しの白金電極のSEM画像を示す。白金金属表面と誘電体の両方が滑らかに見える。図6Bは、比較として、BMPOUAで官能化された後、誘電体材料によって同様に取り囲まれた重合反応が続く白金電極を示す。図6Bの電極に電流を流した後、ポリマーの「折り畳み」が、誘電材料の界面近くの修飾白金表面の端で観察される。 FIG. 6A shows an SEM image of a bare platinum electrode surrounded by dielectric at a tilt angle of 45°. Both the platinum metal surface and the dielectric appear smooth. FIG. 6B shows, for comparison, a platinum electrode functionalized with BMPOUA followed by a polymerization reaction similarly surrounded by a dielectric material. After passing a current through the electrodes in FIG. 6B, polymer "folding" is observed at the edge of the modified platinum surface near the interface of the dielectric material.

図7~10は、ポリマー官能化白金電極の追加のSEM画像を示す。図7は、0°の傾斜角度から撮影されたSEM画像を示す。折り畳まれたポリマーを白金表面に見ることができる。図8は、14°の傾斜角で撮影されたSEM画像を示す。白金表面と誘電体層の界面付近でのポリマーの折り畳みを明確に見ることができる。図9は、14°の傾斜角での同様のSEM画像を示す。キャプチャされた領域は、図8と同じであるが、広い視野を有していた。図10は、さらにズームアウトしたビューからの14°の傾斜角における追加のSEM画像を示す。 Figures 7-10 show additional SEM images of polymer-functionalized platinum electrodes. FIG. 7 shows an SEM image taken from a tilt angle of 0°. A folded polymer can be seen on the platinum surface. FIG. 8 shows an SEM image taken at a tilt angle of 14°. The folding of the polymer near the interface of the platinum surface and the dielectric layer can be clearly seen. FIG. 9 shows a similar SEM image at a tilt angle of 14°. The captured area was the same as in Figure 8, but with a wider field of view. FIG. 10 shows an additional SEM image at a tilt angle of 14° from a more zoomed out view.

図11~14は、誘電材料によって取り囲まれた官能化されていない白金電極のSEM画像を示す。特に、すべての画像は、図7~10に示される官能化された白金表面と比較して滑らかな表面を示している。図11は、傾斜角1°でのSEM画像を示す。画像の左側は、右側に誘電体がある白金表面を示す。図12は、45°の傾斜角における同じ電極のSEM画像を示す。白金表面と誘電体材料の界面は滑らかに見える。図13は、電極のズームアウトビューにおける4°傾斜角でのSEM画像を示す。図14は、45°の角度での誘電材料との滑らかな白金表面境界のクローズアップ画像を示す。 Figures 11-14 show SEM images of unfunctionalized platinum electrodes surrounded by a dielectric material. Notably, all images show a smooth surface compared to the functionalized platinum surface shown in Figures 7-10. FIG. 11 shows an SEM image at a tilt angle of 1°. The left side of the image shows the platinum surface with the dielectric on the right side. Figure 12 shows an SEM image of the same electrode at a tilt angle of 45°. The interface between the platinum surface and the dielectric material appears smooth. FIG. 13 shows an SEM image at a 4° tilt angle in a zoomed out view of the electrodes. Figure 14 shows a close-up image of the smooth platinum surface interface with the dielectric material at an angle of 45°.

本開示の好ましい実施形態が本明細書に示され、説明されてきたが、そのような実施形態が単なる例として提供されていることは当業者には明らかである。当業者は、本開示から逸脱することなく、多数の変形、変更、および置換を想起する。本明細書に記載された開示の実施形態に対する様々な代替物が、開示を実施する際に採用され得ることが理解されるべきである。以下の特許請求の範囲が本発明の範囲を定義し、これらの特許請求の範囲内の方法および構造、ならびにそれらの等価物がそれによってカバーされることが意図されている。 While preferred embodiments of the present disclosure have been shown and described herein, it should be apparent to those skilled in the art that such embodiments are provided by way of example only. Numerous variations, modifications, and substitutions will occur to those skilled in the art without departing from this disclosure. It should be understood that various alternatives to the disclosed embodiments described herein may be employed in practicing the disclosure. It is intended that the following claims define the scope of the invention and that methods and structures within the scope of these claims and their equivalents be covered thereby.

Claims (107)

構造

を有する分子に結合した金属表面を含む官能化された金属表面であって、
式中、
Rは、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたヘテロシクロアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールであり、
前記金属表面は、白金、金、パラジウム、イリジウム、およびロジウム、それらの酸化物、またはそれらの任意の組み合わせから選択される少なくとも1つの金属を含む、官能化された金属表面。
structure

A functionalized metal surface comprising a metal surface bound to a molecule having
During the ceremony,
R is optionally substituted alkyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted heterocycloalkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally aryl substituted with or optionally substituted heteroaryl,
The metal surface is a functionalized metal surface comprising at least one metal selected from platinum, gold, palladium, iridium, and rhodium, oxides thereof, or any combination thereof.
Rが構造X-L-を有し、Lが連結部分でありかつXが反応性ハンドルもしくは捕捉部分であるか、またはRが構造Y-L-を有し、Lが連結部分でありかつYが表面修飾基である、請求項1に記載の官能化された金属表面。 R has the structure XL-, where L is a linking moiety and X is a reactive handle or capture moiety, or R has the structure YL-, L is a linking moiety, and Y 2. The functionalized metal surface of claim 1, wherein is a surface-modifying group. Lが任意に置換されたアルキレン鎖または任意に置換されたヘテロアルキレン鎖である、請求項2に記載の官能化された金属表面。 3. The functionalized metal surface of claim 2, wherein L is an optionally substituted alkylene chain or an optionally substituted heteroalkylene chain. Lが式
-[Z-(CR
の構造を有し、
式中、各RおよびRは、独立して、Hまたは任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールであるか、または同じ原子上のRおよびRが一緒になってオキソを形成するか、または隣接する原子上のRが一緒になって二重結合を形成するか、または隣接する原子上のRおよびRが一緒になって三重結合を形成し、
各Zは独立して存在しないか、-O-、-NR-、-S-、-SS-、-S(O)-、-S(O)-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR、-OC(O)O-、-NRC(O)NR-、-OC(O)NR-、-S(O)O-、-S(O)NR-、-OS(O)O-、-NRSONR-、または-OSONR-であり、
各Rは独立して、H、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールであり、
各nは独立して1~30の整数であり、そして
mは1~30の整数である、請求項2または3に記載の官能化された金属表面。
L is the formula -[Z-(CR 1 R 2 ] n ] m -
has the structure of
wherein each R 1 and R 2 is independently H or optionally substituted alkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted or optionally substituted heteroaryl, or R 1 and R 2 on the same atom taken together form oxo, or R 1 on adjacent atoms taken together forming a double bond or R 1 and R 2 on adjacent atoms together form a triple bond,
each Z is independently absent, -O-, -NR 3 -, -S-, -SS-, -S(O)-, -S(O) 2 -, -C(O)-, - C(O)O—, —C(O)NR 3 , —OC(O)O—, —NR 3 C(O)NR 3 —, —OC(O)NR 3 —, —S(O) 2 O -, -S(O) 2 NR 3 -, -OS(O) 2 O-, -NR 3 SO 2 NR 3 -, or -OSO 2 NR 3 -;
Each R 3 is independently H, optionally substituted alkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted aryl, or optionally substituted heteroaryl,
4. The functionalized metal surface of claim 2 or 3, wherein each n is independently an integer from 1-30, and m is an integer from 1-30.
Lが1~100個の原子の鎖を含み、前記鎖中の各原子がC、N、O、S、Si、およびPから独立して選択される、請求項2または3に記載の官能化された金属表面。 Functionalization according to claim 2 or 3, wherein L comprises a chain of 1-100 atoms, each atom in said chain being independently selected from C, N, O, S, Si, and P. polished metal surface. 前記鎖中の最初の原子がCである、請求項5に記載の官能化された金属表面。 6. The functionalized metal surface of claim 5, wherein the first atom in said chain is C. Lが
から選択される1つ以上の下位単位を含み、各nは独立して1~30の整数である、請求項2~6のいずれか1項に記載の官能化された金属表面。
L is
7. The functionalized metal surface of any one of claims 2-6, comprising one or more subunits selected from, wherein each n is independently an integer from 1-30.
Lが構造
を含み、各nは独立して1~30の整数であり、そして
各pは独立して1~30の整数である、請求項2~7のいずれか1項に記載の官能化された金属表面。
L is structure
wherein each n is independently an integer from 1 to 30, and each p is independently an integer from 1 to 30 surface.
Lがポリマーを含む、請求項2に記載の官能化された金属表面。 3. The functionalized metal surface of claim 2, wherein L comprises a polymer. 前記ポリマーが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(ハロゲン化ビニル)、ポリスチレン、ナイロン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアラミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリテトラフルオロエチレン、多糖類、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(N-アクリロイルモルホリン)、またはそれらの任意の組み合わせもしくは誘導体を含む、請求項9に記載の官能化された金属表面。 The polymer is polyethylene, polypropylene, poly(vinyl halide), polystyrene, nylon, polyamide, polyester, polyaramid, polyacrylate, polymethacrylate, polytetrafluoroethylene, polysaccharide, poly(alkylene oxide), poly(vinylpyrrolidone) , poly(vinyl alcohol), polyoxazoline, poly(N-acryloylmorpholine), or any combination or derivative thereof. RがX-L-の構造を有する、請求項2~10のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 A functionalized metal surface according to any one of claims 2 to 10, wherein R has the structure XL-. Xが、アジド、アルキン、テトラジン、ハロゲン化物、スルフヒドリル、ジスルフィド、マレイミド、アミン、酸、活性化エステル、アルケン、アルコール、ハロゲン化物、ハロゲン化アシル、スルホン酸、スルフィン酸、ハロゲン化スルホニル、エポキシド、アルデヒド、ケトン、イミン、オキシム、イソシアネート、イソチオシアネート、ヒドラジン、およびヒドラジド、またはそれらの任意の組み合わせである、請求項11に記載の官能化された金属表面。 X is azide, alkyne, tetrazine, halide, sulfhydryl, disulfide, maleimide, amine, acid, activated ester, alkene, alcohol, halide, acyl halide, sulfonic acid, sulfinic acid, sulfonyl halide, epoxide, aldehyde , ketones, imines, oximes, isocyanates, isothiocyanates, hydrazines, and hydrazides, or any combination thereof. Xが構造
-L-Z
を有し、
式中、Zは、結合、-O-、-NR-、-S-、-SS-、-S(O)-、S(O)-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR、-OC(O)O-、-NRC(O)NR-、-OC(O)NR-、-S(O)O-、-S(O)NR-、-OS(O)O-、-NRS(O)NR-、または-OS(O)NR-であり、
は存在しないか、任意に置換されたアルキレン、任意に置換されたシクロアルキレン、任意に置換されたアルケニレン、任意に置換されたアルキニレン、任意に置換されたヘテロアルキレン、任意に置換されたアリーレン、任意に置換されたアリールアルキレン、任意に置換されたヘテロアリールアルキレン、任意に置換されたアリールヘテロアルキレン、または任意に置換されたヘテロアリールヘテロアルキレンであり、
は、アジド、アルキン、テトラジン、ハロゲン化物、スルフヒドリル、ジスルフィド、マレイミド、アミン、カルボン酸、活性エステル、アルケン、アルコール、ハロゲン化アシル、スルホン酸、スルフィン酸、ハロゲン化スルホニル、エポキシド、アルデヒド、ケトン、イミン、オキシム、イソシアネート、イソチオシアネート、ヒドラジン、またはヒドラジドを含み、そして
各Rは、独立して、H、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールである、請求項2~10のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。
X has the structure X 1 -L X -Z X -
has
In the formula, Z X is a bond, -O-, -NR 4 -, -S-, -SS-, -S(O)-, S(O) 2 -, -C(O)-, -C( O)O—, —C(O)NR 4 , —OC(O)O—, —NR 4 C(O)NR 4 —, —OC(O)NR 4 —, —S(O) 2 O—, —S(O) 2 NR 4 —, —OS(O) 2 O—, —NR 4 S(O) 2 NR 4 —, or —OS(O) 2 NR 4 —;
L X is absent, optionally substituted alkylene, optionally substituted cycloalkylene, optionally substituted alkenylene, optionally substituted alkynylene, optionally substituted heteroalkylene, optionally substituted arylene , optionally substituted arylalkylene, optionally substituted heteroarylalkylene, optionally substituted arylheteroalkylene, or optionally substituted heteroarylheteroalkylene;
X 1 is an azide, alkyne, tetrazine, halide, sulfhydryl, disulfide, maleimide, amine, carboxylic acid, active ester, alkene, alcohol, acyl halide, sulfonic acid, sulfinic acid, sulfonyl halide, epoxide, aldehyde, ketone , imines, oximes, isocyanates, isothiocyanates, hydrazines, or hydrazides, and each R4 is independently H, optionally substituted alkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted alkenyl , optionally substituted alkynyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted aryl, or optionally substituted heteroaryl metal surface.
が、結合、-O-、-C(O)-、-NR-、-C(O)O-、または-C(O)NRである、請求項13に記載の官能化された金属表面。 14. The functionalized compound of claim 13, wherein Z X is a bond, -O-, -C(O)-, -NR 4 -, -C(O)O-, or -C(O)NR 4 metal surface. が構造
-(CR
を有し、
式中、各RおよびRは、独立して、H、ハロゲン、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたアリール、もしくは任意に置換されたヘテロアリールであるか、または同じ原子上のRおよびRが一緒になってオキソを形成し、または隣接する原子上のRが一緒になって二重結合を形成するか、または隣接する原子上のRおよびRが一緒になって三重結合を形成し、ならびに
rは0~30の整数である、
請求項13または14に記載の官能化された金属表面。
L X is the structure -(CR 5 R 6 ) r -
has
wherein each R5 and R6 is independently H, halogen, optionally substituted alkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally is substituted aryl, or optionally substituted heteroaryl, or R 5 and R 6 on the same atom taken together form oxo, or R 5 taken together on adjacent atoms forming a double bond, or R 5 and R 6 on adjacent atoms together form a triple bond, and r is an integer from 0 to 30,
15. A functionalized metal surface according to claim 13 or 14.
が、アミン、カルボン酸、マレイミド、アジド、アルキン、ハロゲン化物、アルケン、またはスルフヒドリルである、請求項13~15のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 A functionalized metal surface according to any one of claims 13 to 15, wherein X 1 is an amine, carboxylic acid, maleimide, azide, alkyne, halide, alkene or sulfhydryl. Xが、
であり、
式中、
およびRはそれぞれ独立してHまたはC-Cアルキルであり、
rは0または1であり、そして
は、アジド、アルキン、ハロゲン化物、アルケン、またはスルフヒドリルである、
請求項11~16のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。
X is
and
During the ceremony,
R 5 and R 6 are each independently H or C 1 -C 3 alkyl;
r is 0 or 1 and X 1 is an azide, alkyne, halide, alkene, or sulfhydryl;
A functionalized metal surface according to any one of claims 11-16.
Xが、
である、請求項11~17のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。
X is
The functionalized metal surface according to any one of claims 11 to 17, which is
Xが、ビオチン、アビジン、ストレプトアビジン、核酸、ペプチド、およびタンパク質、またはそれらの任意の組み合わせから選択される捕捉部分を含む、請求項11に記載の官能化された金属表面。 12. The functionalized metal surface of claim 11, wherein X comprises a capture moiety selected from biotin, avidin, streptavidin, nucleic acids, peptides, and proteins, or any combination thereof. 請求項11~19のいずれか一項に記載の官能化された金属表面および使用説明書を含むキット。 A kit comprising a functionalized metal surface according to any one of claims 11-19 and instructions for use. Rが構造Y-L-を有する、請求項2~10のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 A functionalized metal surface according to any one of claims 2 to 10, wherein R has the structure YL-. Yが、疎水性残基、親水性残基、荷電残基、カチオン性残基、アニオン性残基、多糖類、疎水性ポリマー、親水性ポリマー、抗菌剤、生物材料、生体適合性材料、防汚材料、導電性材料、半導体性材料、耐熱性材料、腐食防止材料、触媒、および磁性材料、またはそれらの任意の組み合わせから選択される表面修飾基を含む、請求項21に記載の官能化された金属表面。 Y is a hydrophobic residue, a hydrophilic residue, a charged residue, a cationic residue, an anionic residue, a polysaccharide, a hydrophobic polymer, a hydrophilic polymer, an antibacterial agent, a biological material, a biocompatible material, an antimicrobial 22. The functionalized material of claim 21 comprising surface modifying groups selected from fouling materials, conductive materials, semiconducting materials, heat resistant materials, corrosion inhibiting materials, catalysts, and magnetic materials, or any combination thereof. metal surface. Yが構造
-L-Z
を有し、
式中、Zは結合、-O-、-NR-、-S-、-SS-、-S(O)-、S(O)-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR、-OC(O)O-、-NRC(O)NR-、-OC(O)NR-、-S(O)O-、-S(O)NR-、-OS(O)O-、-NRS(O)NR-、-OS(O)NR-、またはアジド、アルキン、テトラジン、ハライド、スルフヒドリル、ジスルフィド、マレイミド、アミン、カルボン酸、活性化エステル、アルケン、アルコール、ハロゲン化アシル、スルホン酸、スルフィン酸、ハロゲン化スルホニル、エポキシド、アルデヒド、ケトン、イミン、オキシム、イソシアネート、イソチオシアネート、ヒドラジン、またはヒドラジド、および適切な相補的反応基であり、
は、存在しないか、任意に置換されたアルキレン、任意に置換されたシクロアルキレン、任意に置換されたアルケニレン、任意に置換されたアルキニレン、任意に置換されたヘテロアルキレン、任意に置換されたアリーレン、任意に置換されたアリールアルキレン、任意に置換されたヘテロアリールアルキレン、任意に置換されたアリールヘテロアルキレン、または任意に置換されたヘテロアリールヘテロアルキレンであり、
は、少なくとも1つの表面修飾残基を含み、ならびに
各Rは独立して、H、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールである、請求項21または22に記載の官能化された金属表面。
Y has the structure Y 1 -L Y -Z Y -
has
In the formula, Z Y is a bond, -O-, -NR 4 -, -S-, -SS-, -S(O)-, S(O) 2 -, -C(O)-, -C(O ) O—, —C(O)NR 4 , —OC(O)O—, —NR 4 C(O)NR 4 —, —OC(O)NR 4 —, —S(O) 2 O—, — S(O) 2 NR 4 -, -OS(O) 2 O-, -NR 4 S(O) 2 NR 4 -, -OS(O) 2 NR 4 -, or azide, alkyne, tetrazine, halide, sulfhydryl , disulfides, maleimides, amines, carboxylic acids, activated esters, alkenes, alcohols, acyl halides, sulfonic acids, sulfinic acids, sulfonyl halides, epoxides, aldehydes, ketones, imines, oximes, isocyanates, isothiocyanates, hydrazines, or a hydrazide, and a suitable complementary reactive group;
L Y is absent, optionally substituted alkylene, optionally substituted cycloalkylene, optionally substituted alkenylene, optionally substituted alkynylene, optionally substituted heteroalkylene, optionally substituted arylene, optionally substituted arylalkylene, optionally substituted heteroarylalkylene, optionally substituted arylheteroalkylene, or optionally substituted heteroarylheteroalkylene;
Y 1 contains at least one surface modification residue, and each R 4 is independently H, optionally substituted alkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted 23. The functionalized metal surface of claim 21 or 22, which is substituted alkynyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted aryl, or optionally substituted heteroaryl.
が、結合、-O-、-NR-、-S-、-SS-、-S(O)-、S(O)-、-C(O)-、-C(O)O-、-C(O)NR-、-OC(O)O-、-NRC(O)NR-、-OC(O)NR-、-S(O)O-、-S(O)NR-、-OS(O)O-、-NRS(O)NR-、-OS(O)NR-、
である、請求項23に記載の官能化された金属表面。
Z Y is a bond, -O-, -NR 4 -, -S-, -SS-, -S(O)-, S(O) 2 -, -C(O)-, -C(O)O -, -C(O)NR 4 -, -OC(O)O-, -NR 4 C(O)NR 4 -, -OC(O)NR 4 -, -S(O) 2 O-, -S (O) 2 NR 4 -, -OS(O) 2 O-, -NR 4 S(O) 2 NR 4 -, -OS(O) 2 NR 4 -,
24. The functionalized metal surface of claim 23, wherein
が存在しない、請求項23または24に記載の官能化された金属表面。 25. The functionalized metal surface of claim 23 or 24, wherein LY is absent. が疎水性残基を含む、請求項23~25のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 A functionalized metal surface according to any one of claims 23-25, wherein Y 1 comprises a hydrophobic residue. 前記疎水性残基が疎水性ポリマーを含む、請求項26に記載の官能化された金属表面。 27. The functionalized metal surface of claim 26, wherein said hydrophobic residue comprises a hydrophobic polymer. 前記疎水性ポリマーが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルハライド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリカーボネート、ポリエーテル-ウレタン、ポリジメチルシロキサン、またはそれらの任意の組み合わせもしくは誘導体を含む、請求項27に記載の官能化された金属表面。 4. The hydrophobic polymer comprises polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl halide, polytetrafluoroethylene, poly(methylmethacrylate), polycarbonate, polyether-urethane, polydimethylsiloxane, or any combination or derivative thereof. 27. Functionalized metal surfaces according to 27. 前記疎水性残基が脂肪酸またはその誘導体を含む、請求項26~28のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 A functionalized metal surface according to any one of claims 26-28, wherein said hydrophobic residues comprise fatty acids or derivatives thereof. が親水性残基を含む、請求項23~25のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 A functionalized metal surface according to any one of claims 23-25, wherein Y 1 comprises a hydrophilic residue. 前記親水性残基が親水性ポリマーを含む、請求項30に記載の官能化された金属表面。 31. The functionalized metal surface of claim 30, wherein said hydrophilic residue comprises a hydrophilic polymer. 前記親水性ポリマーが、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ(アルキレンオキシド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリオキサゾリン、ポリ(N-アクリロイルモルホリン)、またはその誘導体の任意の組み合わせを含む、請求項31に記載の官能化された金属表面。 The hydrophilic polymer is any of polyacrylamide, polyacrylate, polymethacrylate, poly(alkylene oxide), poly(vinylpyrrolidone), poly(vinyl alcohol), polyoxazoline, poly(N-acryloylmorpholine), or derivatives thereof. 32. The functionalized metal surface of claim 31, comprising combinations. 前記親水性ポリマーが、ポリアクリルアミド、ポリ(N,N-ジエチルアクリルアミド)、ポリ(N,N-ジメチルアクリルアミド)、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)、ポリ(アクリル酸)、ポリ(メタクリル酸)、ポリ(メチルアクリレート)、ポリ(エチルアクリレート)、ポリ(2-ヒドロキシエチルアクリレート)、ポリ(プロピルアクリレート)、ポリ(ブチルアクリレート)、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)、ポリ(テトラヒドロフルフリルメタクリレート)、ポリ(エチレンオキシド)、ポリ(プロピレンオキシド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(オキサゾリン)、ポリ(2-エチルオキサゾリン)、またはポリ(N-アクリロイルモルホリン)を含む、請求項31または32に記載の官能化された金属表面。 The hydrophilic polymer is polyacrylamide, poly(N,N-diethylacrylamide), poly(N,N-dimethylacrylamide), poly(N-isopropylacrylamide), poly(acrylic acid), poly(methacrylic acid), poly (methyl acrylate), poly (ethyl acrylate), poly (2-hydroxyethyl acrylate), poly (propyl acrylate), poly (butyl acrylate), poly (methyl methacrylate), poly (2-hydroxyethyl methacrylate), poly (tetrahydro furfuryl methacrylate), poly(ethylene oxide), poly(propylene oxide), poly(vinylpyrrolidone), poly(oxazoline), poly(2-ethyloxazoline), or poly(N-acryloylmorpholine), claim 31 or 32. A functionalized metal surface according to 32. Yが構造
を含み、
式中、
各Rは、独立して、H、任意に置換されたC-Cアルキル、または任意に置換されたC-Cヒドロキシアルキルであり、
各Rは、独立して、HまたはC-Cアルキルであり、
各Xは、独立して、存在しないか、-O-、-S-、または-NRであり、
各Rは、独立して、HまたはC-Cアルキルであり、そして
sは1~10000の整数である、
請求項21~25のいずれか1項に記載の官能化された金属表面。
Y is structure
including
During the ceremony,
each R 7 is independently H, optionally substituted C 1 -C 3 alkyl, or optionally substituted C 1 -C 3 hydroxyalkyl;
each R 8 is independently H or C 1 -C 3 alkyl;
each X 7 is independently absent, -O-, -S-, or -NR 9 ;
each R 9 is independently H or C 1 -C 6 alkyl, and s is an integer from 1 to 10000;
A functionalized metal surface according to any one of claims 21-25.
がカチオン性残基を含む、請求項23~25のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 A functionalized metal surface according to any one of claims 23-25, wherein Y 1 comprises a cationic residue. がカチオン性ポリマーを含む、請求項35に記載の官能化された金属表面。 36. The functionalized metal surface of claim 35, wherein Y1 comprises a cationic polymer. 前記カチオン性残基が、プロトン化アミン基、プロトン化置換アミン基、第四級アミン基、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項35または36に記載の官能化された金属表面。 37. The functionalized metal surface of claim 35 or 36, wherein said cationic residues comprise protonated amine groups, protonated substituted amine groups, quaternary amine groups, or any combination thereof. がアニオン性残基を含む、請求項23~25のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 A functionalized metal surface according to any one of claims 23-25, wherein Y 1 comprises an anionic residue. がアニオン性ポリマーを含む、請求項38に記載の官能化された金属表面。 39. The functionalized metal surface of claim 38, wherein Y1 comprises an anionic polymer. 前記アニオン性残基が、カルボキシレート、スルホネート、スルフィネート、ホスフェート、ホスホネート、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項38または39に記載の官能化された金属表面。 40. The functionalized metal surface of claim 38 or 39, wherein said anionic residues comprise carboxylates, sulfonates, sulfinates, phosphates, phosphonates, or any combination thereof. 前記表面修飾残基が、疎水性残基、親水性残基、荷電残基、カチオン性残基、アニオン性残基、多糖類、疎水性ポリマー、親水性ポリマー、抗菌剤、生物材料、生体適合性材料、防汚材料、導電性材料、半導体性材料、耐熱性材料、腐食防止材料、触媒、磁性材料、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項23~25のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 The surface-modifying residue is a hydrophobic residue, a hydrophilic residue, a charged residue, a cationic residue, an anionic residue, a polysaccharide, a hydrophobic polymer, a hydrophilic polymer, an antibacterial agent, a biomaterial, and a biocompatible residue. material, antifouling material, conductive material, semiconducting material, heat resistant material, anti-corrosion material, catalyst, magnetic material, or any combination thereof. Functionalized metal surface. 前記表面修飾基がヒドロゲルを含む、請求項23~25のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 The functionalized metal surface of any one of claims 23-25, wherein said surface modifying groups comprise hydrogels. 前記ヒドロゲルが、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、もしくはメタクリルアミド、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項42に記載の官能化された金属表面。 43. The functionalized metal surface of claim 42, wherein said hydrogel comprises acrylates, methacrylates, acrylamides, or methacrylamides, or any combination thereof. 前記ヒドロゲルが約0.001ミクロン~約10ミクロンの厚さを有する、請求項42または43に記載の官能化された金属表面。 44. The functionalized metal surface of claim 42 or 43, wherein said hydrogel has a thickness of about 0.001 microns to about 10 microns. 前記ヒドロゲルが約0.1S/m~約10S/mの導電率を有する、請求項42~44のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 45. The functionalized metal surface of any one of claims 42-44, wherein said hydrogel has a conductivity of about 0.1 S/m to about 10 S/m. 前記金属表面の少なくとも約1%、少なくとも約2%、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、または少なくとも約90%が官能化されている、請求項1から45のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 at least about 1%, at least about 2%, at least about 5%, at least about 10%, at least about 20%, at least about 30%, at least about 40%, at least about 50%, at least about 60%, at least 46. The functionalized metal surface of any one of claims 1-45, wherein about 70%, at least about 80%, or at least about 90% is functionalized. 前記金属表面が少なくとも部分的に酸化されている、請求項1~46のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 47. The functionalized metal surface of any one of the preceding claims, wherein said metal surface is at least partially oxidized. 前記金属表面の少なくとも約1%、少なくとも約2%、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、または少なくとも約90%が酸化されている、請求項47に記載の官能化された金属表面。 at least about 1%, at least about 2%, at least about 5%, at least about 10%, at least about 20%, at least about 30%, at least about 40%, at least about 50%, at least about 60%, at least 48. The functionalized metal surface of claim 47, wherein about 70%, at least about 80%, or at least about 90% is oxidized. 前記金属表面が金属合金を含む、請求項1~48のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 49. The functionalized metal surface of any one of claims 1-48, wherein said metal surface comprises a metal alloy. 前記金属合金が、重量で金属の少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%を構成する、請求項49に記載の官能化された金属表面。 50. The functionalized material of claim 49, wherein the metal alloy comprises at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, at least 90%, at least 95%, or at least 98% of the metal by weight. metal surface. 前記金属表面が金属および追加の材料を含む、請求項1~50のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 51. The functionalized metal surface of any one of claims 1-50, wherein the metal surface comprises a metal and an additional material. 前記金属表面が、重量で少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも98%の金属または金属の任意の酸化物を含む、請求項1~51のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 11. The metal surface comprises at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, at least 90%, at least 95%, or at least 98% by weight of a metal or any oxide of a metal. 52. The functionalized metal surface of any one of clauses -51. 前記金属表面が哺乳動物の体内に配置されるように構成されている、請求項1~52のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 53. The functionalized metal surface of any one of claims 1-52, wherein the metal surface is configured to be placed within the body of a mammal. 前記金属表面が外科用または歯科用インプラントである、請求項1~53のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 A functionalized metal surface according to any one of the preceding claims, wherein said metal surface is a surgical or dental implant. 前記金属表面が、電極、マイクロチップ、ビーズ、マイクロ粒子、またはナノ粒子である、請求項1~54のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 55. The functionalized metal surface of any one of claims 1-54, wherein the metal surface is an electrode, microchip, bead, microparticle or nanoparticle. 前記金属が白金もしくは金、またはそれらの酸化物である、請求項1~55のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 A functionalized metal surface according to any one of the preceding claims, wherein said metal is platinum or gold, or oxides thereof. 前記金属が、パラジウム、イリジウム、もしくはロジウム、またはそれらの酸化物である、請求項1~55のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 A functionalized metal surface according to any one of the preceding claims, wherein said metal is palladium, iridium or rhodium, or oxides thereof. 金属表面を官能化する方法であって、
(a)ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を金属表面に沈着させる工程と、
(b)前記金属表面を加熱して、ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を前記金属表面と結合させる工程とを含み、
ここで、前記金属表面は、白金、金、パラジウム、イリジウム、またはロジウム、それらの酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む、方法。
A method of functionalizing a metal surface comprising:
(a) depositing a phosphonic acid or phosphonate ester reagent onto a metal surface;
(b) heating the metal surface to bind a phosphonic acid or phosphonate ester reagent to the metal surface;
The method wherein said metal surface comprises platinum, gold, palladium, iridium, or rhodium, oxides thereof, or any combination thereof.
前記ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を付着させる工程が、ホスホン酸試薬および溶媒を含む溶液と前記金属表面を接触させることを含む、請求項58記載の方法。 59. The method of claim 58, wherein attaching the phosphonic acid or phosphonate ester reagent comprises contacting the metal surface with a solution comprising a phosphonic acid reagent and a solvent. 前記溶媒が、有機溶媒、水性溶媒、またはそれらの任意の組み合わせもしくは混合物を含む、請求項58または59のいずれか一項に記載の方法。 60. The method of any one of claims 58 or 59, wherein the solvent comprises an organic solvent, an aqueous solvent, or any combination or mixture thereof. 前記有機溶媒が、酢酸、アセトン、アセトニトリル、ベンゼン、tert-ブチルアルコール、tert-ブチルメチルエーテル、四塩化炭素、クロロホルム、シクロヘキサン、1,2-ジクロロエタン、ジクロロメタン、ジエチルエーテル、ジグリム、1,2-ジメトキシエタン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、エタノール、酢酸エチル、エチルメチルケトン、エチレングリコール、ヘキサン類、ヘキサメチルホスホルアミド、メタノール、ニトロメタン、ペンタン類、2-プロポナール、ピリジン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項60記載の方法。 The organic solvent is acetic acid, acetone, acetonitrile, benzene, tert-butyl alcohol, tert-butyl methyl ether, carbon tetrachloride, chloroform, cyclohexane, 1,2-dichloroethane, dichloromethane, diethyl ether, diglyme, 1,2-dimethoxy. Ethane, dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, dioxane, ethanol, ethyl acetate, ethyl methyl ketone, ethylene glycol, hexanes, hexamethylphosphoramide, methanol, nitromethane, pentanes, 2-proponal, pyridine, tetrahydrofuran, toluene , xylene, or any combination thereof. 前記有機溶媒が、エタノール、テトラヒドロフラン、またはトルエンを含む、請求項60に記載の方法。 61. The method of claim 60, wherein the organic solvent comprises ethanol, tetrahydrofuran, or toluene. 前記ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬が、約1μM、10μM、100μM、1mM、10mM、100mM、または1Mまでの濃度で溶液中に存在する、請求項59~62のいずれか一項に記載の方法。 63. The method of any one of claims 59-62, wherein the phosphonate or phosphonate ester reagent is present in solution at a concentration up to about 1 μM, 10 μM, 100 μM, 1 mM, 10 mM, 100 mM, or 1M. 前記ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を付着させる工程が、前記金属表面から前記溶媒を蒸発させることをさらに含む、請求項59~63のいずれか一項に記載の方法。 64. The method of any one of claims 59-63, wherein the step of attaching the phosphonic acid or phosphonate ester reagent further comprises evaporating the solvent from the metal surface. 前記金属表面から前記溶媒を蒸発させる工程が、前記金属表面を加熱することを含む、請求項64記載の方法。 65. The method of Claim 64, wherein evaporating the solvent from the metal surface comprises heating the metal surface. 前記金属表面が、少なくとも30℃、少なくとも40℃、少なくとも50℃、少なくとも60℃、少なくとも70℃、少なくとも80℃、または少なくとも90℃の温度で加熱される、請求項65に記載の方法。 66. The method of claim 65, wherein the metal surface is heated to a temperature of at least 30°C, at least 40°C, at least 50°C, at least 60°C, at least 70°C, at least 80°C, or at least 90°C. 前記ホスホン酸試薬を前記金属表面と結合させるために前記金属表面を加熱する工程が、オーブン、真空オーブン、またはマイクロ波反応器内で行われる、請求項58~66のいずれか一項に記載の方法。 67. The step of any one of claims 58-66, wherein heating the metal surface to bind the phosphonic acid reagent with the metal surface is performed in an oven, a vacuum oven, or a microwave reactor. Method. 前記ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬を前記金属表面と結合させるために前記金属表面を加熱する工程が、前記金属表面を少なくとも30℃、少なくとも50℃、少なくとも70℃、少なくとも80℃、少なくとも100℃、少なくとも120℃、少なくとも140℃、少なくとも160℃、または少なくとも180℃の温度に加熱することを含む、請求項58~67のいずれか一項に記載の方法。 heating the metal surface to bind the phosphonic acid or phosphonate ester reagent with the metal surface, heating the metal surface to at least 30° C., at least 50° C., at least 70° C., at least 80° C., at least 100° C., at least 68. The method of any one of claims 58-67, comprising heating to a temperature of 120°C, at least 140°C, at least 160°C, or at least 180°C. 前記金属表面が酸化金属表面である、請求項58~68のいずれか一項に記載の方法。 A method according to any one of claims 58 to 68, wherein said metal surface is a metal oxide surface. 前記酸化金属表面が、空気酸化、プラズマ処理、紫外線オゾン酸化、または化学酸化によって酸化されている、請求項69に記載の方法。 70. The method of claim 69, wherein the oxidized metal surface is oxidized by air oxidation, plasma treatment, ultraviolet ozone oxidation, or chemical oxidation. 前記金属表面を酸化する工程をさらに含む、請求項58~70のいずれか一項に記載の方法。 71. The method of any one of claims 58-70, further comprising oxidizing the metal surface. 前記金属表面を酸化する工程は、プラズマ処理、紫外線オゾン酸化、または化学酸化を含む、請求項71に記載の方法。 72. The method of claim 71, wherein oxidizing the metal surface comprises plasma treatment, ultraviolet ozone oxidation, or chemical oxidation. 前記ホスホン酸またはホスホネートエステル試薬が構造
を有し、
式中、
Rは、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたヘテロアルキル、任意に置換されたシクロアルキル、任意に置換されたヘテロシクロアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたアリール、または任意に置換されたヘテロアリールであり、
各Rは、独立して、Hまたは置換されたアルキルである、請求項58~72のいずれか一項に記載の方法。
wherein the phosphonic acid or phosphonate ester reagent has the structure
has
During the ceremony,
R is optionally substituted alkyl, optionally substituted heteroalkyl, optionally substituted cycloalkyl, optionally substituted heterocycloalkyl, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkynyl, optionally aryl substituted with or optionally substituted heteroaryl;
73. The method of any one of claims 58-72, wherein each R E is independently H or substituted alkyl.
前記金属表面が白金もしくは金、またはそれらの酸化物を含む、請求項58~73のいずれか一項に記載の方法。 74. The method of any one of claims 58-73, wherein the metal surface comprises platinum or gold, or oxides thereof. 前記金属表面が、パラジウム、イリジウム、もしくはロジウム、またはそれらの酸化物を含む、請求項58~73のいずれか一項に記載の方法。 74. The method of any one of claims 58-73, wherein the metal surface comprises palladium, iridium, or rhodium, or oxides thereof. ホスホネート残基を介して金属表面に結合するプローブ部分を含む金属表面マイクロアレイであって、前記金属表面が、白金、金、パラジウム、イリジウム、もしくはロジウム、またはそれらの酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む、金属表面マイクロアレイ。 A metal surface microarray comprising probe moieties attached to a metal surface via phosphonate residues, wherein said metal surface is platinum, gold, palladium, iridium, or rhodium, or oxides thereof, or any combination thereof A metal surface microarray, comprising: 結合した前記ホスホネート残基が、構造

を有し、式中、Rは前記プローブ部分を含み、各

は表面への結合点を示す、請求項76に記載のマイクロアレイ。
The attached phosphonate residue is the structure

wherein R includes the probe moiety and each

77. The microarray of claim 76, wherein , denotes attachment points to the surface.
前記プローブ部分が、核酸、ペプチド、タンパク質、抗体、小分子、グリカン、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項76または77記載のマイクロアレイ。 78. The microarray of claim 76 or 77, wherein said probe moieties comprise nucleic acids, peptides, proteins, antibodies, small molecules, glycans, or any combination thereof. 前記プローブ部分が核酸を含む、請求項78記載のマイクロアレイ。 79. The microarray of claim 78, wherein said probe moieties comprise nucleic acids. 前記核酸がDNAまたはRNAを含む、請求項79記載のマイクロアレイ。 80. The microarray of claim 79, wherein said nucleic acids comprise DNA or RNA. DNAまたはRNA配列決定のために構成される、請求項76~80のいずれか一項に記載のマイクロアレイ。 81. The microarray of any one of claims 76-80, configured for DNA or RNA sequencing. 前記プローブ部分が生物学的因子に結合する、請求項76~81のいずれか一項に記載のマイクロアレイ。 82. The microarray of any one of claims 76-81, wherein said probe moieties bind to biological agents. 前記生物学的因子が、核酸、タンパク質、細胞、またはオルガネラである、請求項82に記載のマイクロアレイ。 83. The microarray of claim 82, wherein said biological agent is a nucleic acid, protein, cell, or organelle. 前記プローブ部分が生物学的因子に特異的である、請求項76~83のいずれか一項に記載のマイクロアレイ。 84. The microarray of any one of claims 76-83, wherein said probe moieties are specific for biological agents. 前記マイクロアレイが、少なくとも10、少なくとも100、少なくとも1000、少なくとも10000、または少なくとも100000の固有のプローブ特徴を含む、請求項76~84のいずれか一項に記載のマイクロアレイ。 85. The microarray of any one of claims 76-84, wherein the microarray comprises at least 10, at least 100, at least 1000, at least 10000, or at least 100000 unique probe features. 前記金属表面マイクロアレイが白金もしくは金、またはそれらの酸化物を含む、請求項76~85のいずれか一項に記載のマイクロアレイ。 86. The microarray of any one of claims 76-85, wherein said metal surface microarray comprises platinum or gold, or oxides thereof. 前記金属表面マイクロアレイが、パラジウム、イリジウムもしくはロジウム、それらの酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項76~86のいずれか一項に記載のマイクロアレイ。 87. The microarray of any one of claims 76-86, wherein said metal surface microarray comprises palladium, iridium or rhodium, oxides thereof, or any combination thereof. ホスホン酸残基を介してデバイスの表面に連結された薬物部分を含む薬物送達デバイスであって、前記表面が白金、金、パラジウム、イリジウム、またはロジウム、それらの酸化物、またはそれらの組み合わせを含む、薬物送達デバイス。 A drug delivery device comprising a drug moiety linked to a surface of the device via a phosphonate residue, said surface comprising platinum, gold, palladium, iridium, or rhodium, oxides thereof, or combinations thereof , drug delivery devices. ホスホネート残基が構造

を有し、式中、Rは前記薬物部分を含み、各

が前記表面への結合点を示す、請求項88に記載の薬物送達デバイス。
Phosphonate residues form the structure

wherein R comprises the drug moiety and each

89. A drug delivery device according to claim 88, wherein , denotes attachment points to the surface.
前記薬物部分がリンカーを介してホスホネート残基に連結されている、請求項88または89に記載の薬物送達デバイス。 90. The drug delivery device of claim 88 or 89, wherein the drug moiety is linked to the phosphonate residue via a linker. 前記リンカーが切断可能なリンカーである、請求項90に記載の薬物送達デバイス。 91. The drug delivery device of claim 90, wherein said linker is a cleavable linker. 前記リンカーが前記薬物部分を放出するように構成されている、請求項90または91に記載の薬物送達デバイス。 92. The drug delivery device of claim 90 or 91, wherein said linker is configured to release said drug moiety. 標的化部分をさらに含む、請求項88~92のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。 The drug delivery device of any one of claims 88-92, further comprising a targeting moiety. 前記標的化部分が、抗体もしくは抗体断片、ペプチド、または核酸を含む、請求項93に記載の薬物送達デバイス。 94. The drug delivery device of claim 93, wherein said targeting moiety comprises an antibody or antibody fragment, peptide, or nucleic acid. ナノ粒子、マイクロ粒子、またはビーズである、請求項88~94のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。 95. The drug delivery device of any one of claims 88-94, which is a nanoparticle, microparticle or bead. 前記表面が、白金もしくは金、それらの酸化物、またはそれらの組み合わせを含む、請求項88~95のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。 96. The drug delivery device of any one of claims 88-95, wherein the surface comprises platinum or gold, oxides thereof, or combinations thereof. 前記表面が、パラジウム、イリジウム、もしくはロジウム、それらの酸化物、またはそれらの組み合わせを含む、請求項88~96のいずれか一項に記載の薬物送達デバイス。 97. The drug delivery device of any one of claims 88-96, wherein the surface comprises palladium, iridium, or rhodium, oxides thereof, or combinations thereof. 構造

を有する分子に結合する金属表面を含む官能化された金属表面であって、
式中、
Rはヒドロゲルを含む、官能化された金属表面。
structure

A functionalized metal surface comprising a metal surface that binds to a molecule having
During the ceremony,
R is a functionalized metal surface, including hydrogel.
白金、金、パラジウム、イリジウム、ロジウム、ケイ素、アルミニウム、チタン、鉄、亜鉛、ジルコニウム、ニッケル、銀、銅、コバルト、もしくはクロム、またはそれらの酸化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む、請求項98に記載の官能化された金属表面。 platinum, gold, palladium, iridium, rhodium, silicon, aluminum, titanium, iron, zinc, zirconium, nickel, silver, copper, cobalt, or chromium, or oxides thereof, or any combination thereof A functionalized metal surface according to 98. 前記ヒドロゲルが約0.001S/m~約10S/mの導電率を有する、請求項98または99に記載の官能化された金属表面。 100. The functionalized metal surface of claim 98 or 99, wherein said hydrogel has a conductivity of about 0.001 S/m to about 10 S/m. 前記ヒドロゲルが約0.001ミクロン~約10ミクロンの厚さを有する、請求項98~100のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 101. The functionalized metal surface of any one of claims 98-100, wherein said hydrogel has a thickness of about 0.001 microns to about 10 microns. 前記ヒドロゲルが合成ポリマーを含む、請求項98~101のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 102. The functionalized metal surface of any one of claims 98-101, wherein said hydrogel comprises a synthetic polymer. 前記ヒドロゲルがアクリルアミドポリマーを含む、請求項98~102のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 103. The functionalized metal surface of any one of claims 98-102, wherein said hydrogel comprises an acrylamide polymer. 前記アクリルアミドポリマーが、N置換アクリルアミド、N置換メタクリルアミド、メタクリルアミド、またはそれらの任意の組み合わせである、請求項98~103のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 104. The functionalized metal surface of any one of claims 98-103, wherein said acrylamide polymer is N-substituted acrylamide, N-substituted methacrylamide, methacrylamide, or any combination thereof. 前記ヒドロゲルが、ポリアクリルアミド、ポリ(ジエチルアクリルアミド)、ポリ(ジメチルアクリルアミド)、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)、ポリ(アクリル酸)、ポリ(メタクリル酸)、ポリ(メチルアクリレート)、ポリ(エチルアクリレート)、ポリ(2-ヒドロキシエチルアクリレート)、ポリ(プロピルアクリレート)、ポリ(ブチルアクリレート)、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)、ポリ(テトラヒドロフルフリルメタクリレート)、ポリ(エチレンオキシド)、ポリ(プロピレンオキシド)、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリオキサゾリン、ポリ(2-エチルオキサゾリン)、またはポリ(N-アクリロイルモルホリン)を含む、請求項98~104のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 The hydrogel is polyacrylamide, poly(diethylacrylamide), poly(dimethylacrylamide), poly(N-isopropylacrylamide), poly(acrylic acid), poly(methacrylic acid), poly(methyl acrylate), poly(ethyl acrylate) , poly(2-hydroxyethyl acrylate), poly(propyl acrylate), poly(butyl acrylate), poly(methyl methacrylate), poly(2-hydroxyethyl methacrylate), poly(tetrahydrofurfuryl methacrylate), poly(ethylene oxide), 105. The functionalized polymer of any one of claims 98-104, comprising poly(propylene oxide), poly(vinylpyrrolidone), polyoxazoline, poly(2-ethyloxazoline), or poly(N-acryloylmorpholine) metal surface. 前記金属表面が電極である、請求項98~105のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 106. The functionalized metal surface of any one of claims 98-105, wherein said metal surface is an electrode. 前記金属表面が電極の外面上に配置される、請求項98~105のいずれか一項に記載の官能化された金属表面。 106. The functionalized metal surface of any one of claims 98-105, wherein said metal surface is disposed on the outer surface of an electrode.
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