JP6441500B2 - 表面プラズモン検出装置及び方法 - Google Patents
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Description
本出願と共に提出された出願データシートにおいて外国又は国内優先権が特定された、あらゆる全ての出願は、米国特許法施行規則第1.57条に基づき、参照によって本明細書に組み込まれる。
表面プラズモン共鳴(SPR)条件は、光の反射極小(又は吸収極大)の角度を測定することで、金属(例えば金及び銀)表面に化学結合され、吸収され或いは付着し得る特定の標的分子、例えば、ポリマー、DNA又はタンパク質等の存在を検出するために用いることができる。例えば、標的分子の存在は、標的分子を捕捉するか、又は標的分子と相互作用し、結合され若しくは結合するように構成された、特定の捕捉分子を利用することにより検出できる。金属表面上に固定化され得る捕捉分子が標的分子を捕捉すると、金属表面の摂動が引き起こされ、続いてSPR条件の変更を誘発することがある。このような変更は、試験媒体の反射率の変化として測定できるものであり、多種多様な標的分子の存在を測定するのに適合した一部のSPRベース測定技法の基礎を形成する。
図1は、一実施形態に従う、試験媒体120を用いて標的分子の存在を検出するための平面型金属薄膜ベースSPR測定システム100を示す。平面型SPR測定システム100は、入射光114(例えば、偏光入射光)を試験媒体120に照明するための光源110、及び特定の範囲の波長にて反射光118を受光するための検出器130(例えば、光検出器)を含む。試験媒体120は、基材124、基材124の一方の側上に形成された金属薄膜128、及び基材124の他方の側上に配置されたガラスブロック136又は好適なモノクロメータを含む。試験媒体120は、溶液142を金属薄膜128の表面へと供給するためのチャネル132を追加的に含む。溶液142は、測定システム100により検出される標的分子140を含有し得る検体を含む。金属膜128の表面には、溶液中に存在し得る標的分子140を捕捉する(標的分子140と相互作用し、結合され又は結合する)ように構成された捕捉分子144(リガンドと称されることもある)が付着している。従って、金属膜128の表面を溶液142に接触させることにより、少なくともいくつかの捕捉分子144は、標的分子140を捕捉してそこに結合することができ、それにより金属膜128の表面プラズモンの共鳴条件が変更され得る。
図2A及び図2Bは、実施形態に従う、試験媒体の表面に付着し得る標的分子を検出するための局在表面プラズモン共鳴(LSPR)測定システム200a/bを示す。図2Aは、検出される標的分子を導入する前のLSPR測定システム200aを示し、図2Bは、検出される標的分子を導入した後のLSPR測定システム200bを示す。LSPR測定システム200a/bは、試験媒体220a/220bを照明し入射光214を透過させるように構成された光源210、及び特定範囲の波長にて透過光238a/238bを検出するように構成された光検出器230を含む。検出される光が反射光である、図1に関して記載されたSPR測定システムとは異なり、図2A及び図2BのLSPR測定システムは、試験媒体220a/220bを透過する光238a、238bから標的分子を検出するように構成されている。
外ケース及び試料容器
図3A〜図3Dを参照すると、一実施形態に従うLSPR試験媒体300が図示されている。図3A及び図3Bを参照すると、試験媒体300は、容器350を囲い込むように構成された、前側部分310及び後側部分320を含む外ケース304を含む。試験媒体300は、前側でx方向に進む入射光314を受光し、反対側から透過光338を通過させるように構成されている。
引き続き図3B〜図3Dを参照すると、容器350は、1個の試料基材360、又は複数の試料基材360a、360b、及び360cを保持するように構成されている。図3Dに示された実施形態において、容器350は、3個の基材360a、360b及び360cを保持している。ただし、他の実施形態において、容器350は、より少ない又はより多い基材を保持することがある。各基材360、360a〜360cは、取っ手領域362及び分析領域368を有する。各基材は、入射光314に面する前側及び透過光338に面する後側を有する。試料基材360、360a〜360cの少なくとも一部分は、透明材料、例えば、透明ポリマー材料を用いて形成されている。
図3E及び図3Fを参照すると、容器350は、そこに溶液332を収容し保持するように構成されている。基材360の分析領域368の前側表面368F及び後側表面368Rの少なくとも一部分は、そこに形成された金属ナノ粒子328の層を有する。加えて、分析領域368の前側表面及び後側表面の少なくとも一部分は、そこに形成された捕捉分子344の層を有する。捕捉分子344は固定化されていてもよい。いくつかの実施形態において、基材360は、金属ナノ粒子328とそこに形成される捕捉分子344の層の一方又は両方を有さない非被覆部分362を有する。捕捉分子344は、それと化学結合することにより特定の標的分子を捕捉するのに適合したものである。図3Eを参照すると、標的分子340が溶液332に導入されたとき、標的分子340の少なくともいくつかは、捕捉分子344に化学的に付着する。図示された実施形態は、基材360の分析領域368の表面に形成されたナノ粒子328及び捕捉分子344のみを示しているが、他の実施形態では、容器350の内面の少なくとも一部分、例えば、光入射窓354及び光出射窓358の内面の部分も、そこに形成されたナノ粒子328及び捕捉分子344を有することができる。
図4Aは、実施形態に従い、図2A及び図2Bに関して前述したものに類似したLSPR測定システムを使用し、図3A〜図3Fに関して前述したものに類似したLSPR試験媒体を用いて取得した1組の吸光度スペクトルを示すグラフ400である。グラフ400のy軸は測定された吸光度を表し、x軸は吸光度が測定されたときの波長(λ)を表している。図示された吸光度スペクトル410a、420a及び430aは、例えば、それぞれ1、2及び3個の基材を有する試験媒体の測定吸光度値を表しており、各基材は、図3Eに関して前述した試験媒体と同様に配置されており、そこに形成されたナノ粒子を有する基材のそれぞれが、標的分子導入の前に、溶液に浸漬され、そこに捕捉分子を形成している。図示された吸光度スペクトル410b、420b及び430bは、例えば、それぞれ1、2及び3個の基材の測定吸光度値を表しており、各基材は、図3Fに関して前述した試験媒体と同様に配置されており、そこに形成されたナノ粒子を有する基材のそれぞれが、捕捉分子に対する標的分子の導入及び付着後に、溶液に浸漬され、そこに捕捉分子を形成している。図示された吸光度スペクトル410a、420a及び430aにおいて、基材のそれぞれは、分析領域(図3B〜図3Dの368、368a、368b、及び368c)内で、ナノ粒子及び捕捉分子について、ほぼ同じ被覆面積を有している。加えて、図示された吸光度スペクトル410b、420b及び430bにおいて、基材のそれぞれは、分析領域が浸漬された溶液中で、ほぼ同じ濃度の標的分子に供される。
光束が、第1の屈折率n1を有する第1の媒質(例えば、ガラス)を通過し、n1よりも小さい第2の屈折率n2を有する第2の媒質(例えば、液体又は空気)へと向けられたとき、光束は、界面に対して直角をなす方向を有する法線から離れて、第1の媒質と第2の媒質との界面で屈曲することが知られている。光束の屈曲の大きさは、n1×sinθ1=n2×sinθ2を示すスネルの法則によって決定され、式中、n1及びn2はそれぞれ第1及び第2の媒質の屈折率であり、θ1は法線に対する第1の媒質内での入射ビームの第1の角度を表し、θ2は法線に対する第2の媒質内での屈折ビームの第2の角度を表す。
図6Aは、減衰全反射(ATR)を利用するように構成されたポリマーベースLSPR試験媒体600を示す。試験媒体600は、z方向に延長する長さLを有し、第1の屈折率n1を有する、光導構造体660を含む。構造体660の図示された部分は、例えば、図3A〜図3Fの分析領域368に類似した分析領域を表し、光透過性材料、例えば、光透過性ポリマー材料を含んでいてもよい。
図6B、図6C及び図6Dはそれぞれ、図6Aに関して前述した同様の様式で、減衰全反射(ATR)を利用するように構成されたポリマーベースLSPR試験媒体670、680及び690を示す。特に、図6B〜図6Dは、金属ナノ粒子及び捕捉分子により均一に連続的に被覆された分析領域を有する試験媒体を示す。図6B〜図6Dに示された試験媒体の分析領域は、所与の試験媒体のために独立の分析領域として使用できる実施形態を表すものと理解される。加えて、分析領域及び各種領域又はそれらの部分は、組み合わせて又は繰り返して使用され得る。
プラズマプロセスは、数例を挙げると、電子工学、航空宇宙、自動車、鉄鋼、生物医学及び有毒廃棄物管理を含む製造工業において、多くの用途を見出している。気相プラズマは、中性分子、電子、イオン及びラジカルを含む、電気的に中性の混合物である。気相プラズマは、エネルギー(例えば、RF又はDC)が1個又は複数の電極を通じてチャンバー内の一定量の気体に印加され、その結果、電子が十分な運動エネルギーを獲得して一定量の気体の原子又は分子と衝突するようになり、電子、イオン及びラジカルを含む気相プラズマの形成につながることで、生成され得る。一例として、一定量の酸素ガス(O2プラズマ)が、プラズマ生成を開始させるのに十分なエネルギーに供されたとき、生成されたプラズマは、電子、酸素ラジカル、O2、O3、O−、O2−、O+、O2+及びO+2等の種を含有する。従って、生成された反応性ラジカル種は、各種化学作業を実施するために利用することができ、イオン化された原子及び分子種は、物品、例えば、基材の標的表面との相互作用を通じて、各種化学及び/又は物理作業を実施するために利用することができる。ほとんどの気相プラズマプロセスでは、反応性ラジカル種及び/又はイオン化種が、修飾される物品の標的表面と接触する。
図7を参照すると、各種実施形態に従い、金属ナノ粒子の層でポリマー基材を被覆する方法700が記載されている。方法700は、プロセス710において、バインダーポリマー及び溶媒を含む液体組成物を用意する工程を含む。方法700は、プロセス720において、液体組成物中に、ポリマー表面を含む物品を少なくとも部分的に浸漬する工程を追加的に含む。ポリマー表面は、ポリマー材料を含み、無機ガラス又は結晶性物質を含まない。方法700は、プロセス730において、気相プラズマを液体組成物に印加し、バインダーポリマーとポリマー表面との間の化学反応を促進し、物品のポリマー表面にバインダー層を形成する工程を追加的に含む。方法700は、バインダー層を形成した後に、プロセス740において、バインダー層に対して金属ナノ粒子を適用し、バインダー層上に金属ナノ粒子層を形成する工程を更に含む。以下では、図8A〜図8Eに関して、金属ナノ粒子の層でポリマー基材を被覆するプロセスの各種段階が、より詳細に記載される。
図8Aは、実施形態に従い、バインダーポリマー及び溶媒を含む液体組成物800Aを用意する工程を示し、バインダーポリマーは複数の官能基を有している。液体組成物800Aは、溶媒808及びバインダーポリマー804を含む混合物又は溶液を含む。バインダーポリマー804は、溶媒808中に溶解して溶液を形成していても、溶媒808中に部分的に溶解して部分的溶液/部分的混合物を形成していても、或いは溶媒808中に溶解せず混合物を形成していてもよい。図示された実施形態において、液体組成物800Aは、電気絶縁性である容器850内で調製される。例えば、容器850は、誘電体容器、例えば、ペトリ皿等の光透過性誘電体容器であってもよい。バインダーポリマー804は、基材上のナノ粒子を固定化するように機能するポリマーベース材料であり、より詳細には、プロセスの後の段階においてポリマー基材上に金属ナノ粒子を固定化するように機能するポリマーベース材料である。バインダーポリマー804は、例えば、バインダーポリマー804の鎖内のいくつかの位置においてポリマー基材の表面原子に結合し、同時に鎖内のいくつかの他の位置において金属粒子に結合することにより、ナノ粒子を固定化することができる(詳細は後述する)。いくつかの実施形態において、バインダーポリマー804は、図示された実施形態ではアミン末端(NH2)である、複数のバインダー官能基816を含む。チオール(SH)、ホスホン酸(−PO(OH)2又は−PO(OR)2) 等の、他のバインダー官能基816もあり得る。
引き続き図8Aを参照すると、液体組成物800Aは、電気絶縁性である誘電体容器850内に提供されている。誘電体容器850は、例えば、数例を挙げると、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート(PC)を含むポリマー材料等の、電気を通さない任意の好適な絶縁材料から形成することができる。いくつかの実施形態において、誘電体容器850は、例えばSiO2又はAl2O3等の、無機ガラス又は結晶性物質を含む。
図8Bは、実施形態に従い、物品、例えば、ポリマー基材860を、液体組成物800Bに少なくとも部分的に浸漬し又は沈める工程を示す。実施形態に従えば、ポリマー基材860は、ポリマー表面860sを有する。液体溶液800Bに曝露される(例えば、液体組成物800Bに浸漬される)ポリマー表面860Sの一部は、液体組成物800Bに直接接触する。実施形態に従えば、ポリマー表面860Sは、例えば、数例を挙げると、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート(PC)、及び環状オレフィン高重合体(COC、環状オレフィンコポリマー)等の、曝露される炭素系鎖(carbon−based chain)を有する。いくつかの実施形態において、ポリマー表面860Sは、例えばSiO2又はAl2O3等の、無機ガラス又は結晶性物質を含まない。
図8Cは、実施形態に従い、ポリマー基材860の少なくとも一部分を液体組成物中へと沈めた後、気相プラズマを液体組成物に印加し、バインダーポリマーのバインダー官能基とポリマー表面の基材官能基との間の化学反応を引き起こし、それによりポリマー表面860S上にバインダー層を形成する工程を示す。容器850は、プラズマ反応器880内部に設置されている。
引き続き図8Cを参照すると、気相プラズマ872を生成するために、エネルギー876が、上部電極862と下部電極864の少なくとも一方を通じて、液体組成物800Cの表面と上部電極862との間の一定量の気体に印加されている。
図8Dを参照すると、バインダー官能基と基材官能基との間の化学反応を引き起こし、ポリマー表面860Sに化学的に付着したバインダー層836を形成した後は、未反応バインダーポリマーを含有する液体溶液800C(図8C)を容器から廃棄し、基材860を洗浄してもよい。その後、基材860は、ナノ粒子溶媒818及び複数の金属ナノ粒子828を含むナノ粒子溶液800D中に沈められてもよい。
図8Eを参照すると、ナノ粒子溶媒818及び金属ナノ粒子828を含むナノ粒子溶液800E中に基材860を沈めた後、ナノ粒子828は、バインダー官能基816のうち未反応の又は残っているものに付着している。実施形態に従えば、化学反応は、図8Dに関して前述したように、バインダーポリマー836をポリマー表面860Sに付着させた後に存在するバインダー官能基816のうち未反応の又は残っているもの、例えば、NH2との間で生じ、それによりポリマー表面860S上に金属ナノ粒子の層が形成される。図示された実施形態では、基材官能基832(図8B)に付着しているバインダー官能基816は、ナノ粒子828に付着しているバインダー官能基816と同じであるが、バインダー官能基が異なっており、基材官能基832又はナノ粒子828の一方のみに選択的に付着する、他の実施形態も可能である。
図8Cでは、専ら例示を目的として、プラズマ872が液体組成物800Cの表面の上方に生成され、それによりプラズマ872に面するポリマー表面860S上でのバインダーポリマー836の層の形成を引き起こし又は加速している。ただし、ポリマー層が形成されたポリマー表面がプラズマ872に面していないか又は少なくとも部分的にプラズマから逸れた方向に面している、他の実施形態が可能であり、基材860が、湾曲、たわみ、円弧、屈曲、弓そり、ねじれ、輪、曲がり目等を有する表面を含む場合があり得る。一例示的例として、図8Fにおいて、ポリマー透明基材861は、内部(上部、下部、及び側部)表面を有する空洞を有している。基材861は、空洞が溶媒818/液体組成物800Fで満たされるように、開口部を有していてもよい。図8Cの基材860と同様に、溶媒818/液体組成物800F中に沈められているとき、基材861の空洞の内側表面は、プラズマ(図8Cと同様であり、図示せず)と接触せず、溶媒818/液体組成物800Fによりプラズマから分離されている。加えて、内側表面は、溶媒818/液体組成物800Fにより分離されていることに加えて、基材861自体の上部部分によりプラズマから更に分離されている。空洞内部の下部表面はプラズマに面し、空洞内部の上部表面はプラズマから逸れる方向に面し、空洞内部の側部表面は溶媒818/液体組成物800Fの水平表面から一定の角度、例えば90°をなす方向に配向されている。図8A〜図8Eに関して前述した条件と同様のプロセス条件下で処理されるとき、上部、下部、及び側部表面は、実質的に均一の厚みを有するバインダーポリマー836層を有することが有利であり、平均すると、異なる表面のバインダーポリマー836の層の厚さは、互いの約10%以内、又は互いの約5%以内である。加えて、上部、下部、及び側部表面のナノ粒子の表面密度の差は、約10%未満、又は約5%未満であり得る。
図2A及び図2Bに関して前述した試料に対してLSPR測定を行うとき、多くの場合、ポリマー基材に付着した標的分子の量に関する定量的情報が必要になる。しかし、LSPR測定からの信号は、例えば温度等の外部条件の変動により、大きく変動することがあるため、標的分子の量の定量が妨げられることが多い。以下では、自動校正LSPR測定システム及び関連測定方法が記載され、ここでは、環境の変化に伴って試料と同様の量だけ変動する基準が有利に用いられ、LSPR測定が行われるたびにLSPR信号の増減が自動校正される。
図9は、実施形態に従う、試験媒体の表面に付着し得る標的分子を検出するための自動校正局在表面プラズモン共鳴(LSPR)測定システム900を示す。自動校正LSPRシステム900は、第1の基準試験媒体902、試料測定試験媒体904、及び第2の基準試験媒体906を含む。図3E及び図3F並びに図6B〜図6Dに関して前述したLSPR測定システム及び方法と同様に、自動校正LSPRシステム900は、入射光914により媒体902、904及び906のそれぞれを照明するように構成された複数の光源910、並びに媒体902、904及び906のそれぞれを透過した光938を検出するように構成された複数の光検出器930を含む。
図10を参照すると、被覆分析領域948、968及び988のそれぞれから測定された有効屈折率及び吸光度又はピーク波長値に基づいて、試料被覆分析領域968に付着した標的分子の濃度を決定することができる。図10は、実施形態に従い、標的分子の公知の濃度を有する対照媒体を用いることにより、温度変動条件下で、ポリマーベース試験媒体に付着した標的分子の量を定量する方法を示すグラフ1000を示す。x軸は有効屈折率(neff)を表し、y軸は吸光度又はピーク吸収波長(λmax)を表している。曲線1010a及び1010bは、2つの異なる温度、第1の温度T1及び第2の温度T2>T1にて、それぞれ測定された、吸光度又はλmax対有効屈折率曲線を表している。
110 光源
114 入射光
118 反射光
120 試験媒体
124 基材
128 金属薄膜
130 検出器
132 チャネル
136 ガラスブロック
140 標的分子
142 溶液
144 捕捉分子
148 分析部
200 局在表面プラズモン共鳴(LSPR)測定システム
210 光源
214 入射光
220 試験媒体
250 容器
250S 内面
224 基材
224S 内面
228 金属ナノ粒子層
230 光検出器
232 溶液
238 透過光
240 標的分子
244 捕捉分子
250S 内面
300 LSPR試験媒体
300a 試験媒体
300b 試験媒体
304 外ケース
310 前側部分
314 入射光
320 後側部分
328 金属ナノ粒子
330 前側開口部
332 溶液
334 後側開口部
338 透過光
338a 透過光
338b 透過光
340 光入射窓(図3A)
340 標的分子(図3E/D)
344 捕捉分子
350 容器
354 光入射窓
358 光出射窓
360 試料基材
360a 試料基材
360b 試料基材
360c 試料基材
362 取っ手領域
364 開口部
368 分析領域
368F 前側表面
368R 後側表面
400 グラフ
410a 吸光度スペクトル
420a 吸光度スペクトル
430a 吸光度スペクトル
450 グラフ
460 吸収差スペクトル
470 吸収差スペクトル
480 吸収差スペクトル
600 LSPR試験媒体
610 光源
614 入射光
628 金属ナノ粒子層
628a 容器
628b 容器
628c 容器
630 光検出器
632 溶液
638 透過光
640 標的分子
644 捕捉分子
660 光導構造体
660a 光導構造体
660b 光導構造体
660c 光導構造体
660S 端部表面
660S1 第1の表面
660S2 第2の表面
662a 光導部分
662b 光導部分
662c 光導部分
664a 非被覆部分
664b 非被覆部分
664c 非被覆部分
664S1 表面
664S2 表面
664S3 表面
668a 分析領域
668b 分析領域
668c 分析領域
668S1 分析領域表面
668S2 分析領域表面
668S3 分析領域表面
670 試験媒体
672 全内部反射光
680 試験媒体
682 湾曲部分
690 試験媒体
692 回旋部分
694 光復路部分
800A 液体組成物
800B 液体組成物
800C 液体組成物
800D ナノ粒子溶液
800E ナノ粒子溶液
800F 液体組成物
804 バインダーポリマー
808 溶媒
816 バインダー官能基
818 ナノ粒子溶媒
828 金属ナノ粒子
832 基材官能基(図8B)
832 界面活性剤(図8E)
836 バインダーポリマー
840 反応官能基
850 誘電体容器
860 ポリマー基材
860NS 非活性表面
860S ポリマー表面
861 基材
862 上部電極
862 第1の電極
864 下部電極
864 第2の電極
866 電源
868 気体入口
868 弁
872 プラズマ
876 エネルギー
900 自動校正LSPRシステム
902 第1の基準試験媒体
904 試料測定試験媒体
906 第2の基準試験媒体
910 光源
914 入射光
930 光検出器
932 容器
936 液体溶液
938 光
940 基材
942 非被覆部分
948 第1の基準被覆分析領域
948 基準被覆分析領域
960 基材
962 非被覆部分
968 試料被覆分析領域
968 試料被覆分析領域
980 基材
982 非被覆部分
988 第2の基準被覆分析領域
1010a 第1の曲線
1010b 第2の曲線
1012a 第1の基準低温吸光度
1012a 第1の基準低温吸光度
1012b 第1の基準高温吸光度
1014a 試料低温吸光度
1014a 試料低温吸光度
1014b 試料高温吸光度
1016a 第2の基準低温吸光度
1016a 第2の基準低温吸光度
1016b 第2の基準高温吸光度
1018a 傾き
1018b 傾き
Claims (25)
- バインダーポリマー及び溶媒を含む液体組成物を用意する工程であって、バインダーポリマーがアミン末端を含む、工程と;
アミンと反応する1つ又は複数の官能基を有するポリマー表面を含む物品を用意する工程であって、前記ポリマー表面が無機ガラス又は結晶性物質を含まない、工程と;
液体組成物をポリマー表面に接触させる工程と;
ポリマー表面に接触している液体組成物に対して気相プラズマを1ミリ秒〜1分の時間印加して、液体組成物が気相プラズマとポリマー表面との間に挟入されるようにし、バインダーポリマーのアミン末端とポリマー表面の1つ又は複数の官能基との間に、化学反応によりポリマー表面に結合された架橋型バインダーポリマーを含むポリマー層を形成する工程であって、気相プラズマがアンモニアを含まない、工程と
を含む、ポリマー基材上にポリマー層を形成する方法。 - バインダーポリマーが、
ポリジアリルジメチルアンモニウム;ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド;ポリアリルアミンハイドロクロリド;ポリ4−ビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロリド; ジエチレングリコールの類縁体である、ジエチレントリアミン(DETA)、H2N−CH2CH2−NH−CH2CH2−NH2、トリエチレンテトラミン(TETA)、H2N−CH2CH2−NH−CH2CH2−NH−CH2CH2−NH2、テトラエチレンペンタミン(TEPA)、H2N−CH2CH2−NH−CH2CH2−NH−CH2CH2−NH−CH2CH2−NH2、ペンタエチレンヘキサミン(PEHA)、H2N−CH2CH2−NH−CH2CH2−NH−CH2CH2−NH−CH2CH2−NH−CH2CH2−NH2、ポリエチレンアミンを含むエチレンアミンから誘導されるポリアミン類;ポリアミドアミンデンドリマー、ポリプロピルイミンデンドリマー、ポリエチレンイミン(PEI)を含む超分岐ポリマー類;又はこれらの混合物、からなる群から選択される1つ又は複数を含む、請求項1に記載の方法。 - ポリマー表面が、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン(PS)、及びポリカーボネート(PC)からなる群から選択される少なくとも1種の光透過性ポリマー材料を含む、請求項1に記載の方法。
- 気相プラズマを印加している間、液体組成物が電気絶縁性の容器内に含有されており、容器がプラズマチャンバーの2個の電極間に配置されている、請求項1に記載の方法。
- 液体組成物が、水及びNaOHを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 気相プラズマを印加する工程が、少なくとも1個の電極を有するプラズマ発生装置を使用して気相プラズマを生成する工程を含み、気相プラズマを印加している間、プラズマ発生装置の少なくとも1個の電極のいずれも、液体組成物に電気的に接触しない、請求項1に記載の方法。
- 液体組成物をポリマー表面に接触させる工程が、物品を液体組成物中に浸漬させ、気相プラズマを印加するときに、ポリマー表面が液体組成物中に沈められているようにする工程を含む、請求項1に記載の方法。
- 物品が、薄板、細片、空洞、円柱、円筒、ファイバー、コイル、U字形、つる巻線及び螺旋からなる群から選択される形状である、請求項1に記載の方法。
- 物品が、前記ポリマー表面から逸れた方向に面する別の表面を含み、液体組成物が別の表面と接触せず、別の表面上にポリマー層が形成されない、請求項1に記載の方法。
- ポリマー表面が第1のポリマー表面と称され、ポリマー層が第1のポリマー層と称され、物品が第1のポリマー表面から逸れた方向に面する第2のポリマー表面を含み、液体組成物が第2のポリマー表面とも接触し、気相プラズマが第2のポリマー表面に接触している液体組成物にも印加されるとき第2のポリマー表面上に第2のポリマー層が形成される、請求項1に記載の方法。
- ポリマー表面が第1の表面と称され、物品が第2の表面を更に含み、第1の表面が液体組成物と接触するが、気相プラズマを印加している間、第2の表面が液体組成物と接触しない、請求項1に記載の方法。
- 気相プラズマを印加している間、液体組成物が第2の表面と接触しないように、物品が第2の表面の上に薄膜を更に含む、請求項11に記載の方法。
- 物品が空洞を含み、第1の表面が空洞の内側表面であり、第2の表面が第1の表面から逸れる方向に面し空洞の外部に位置しており、液体組成物が第2の表面へ接触することを妨げながら、液体組成物が第1の表面に接触するように、液体組成物をポリマー表面に接触させる工程が、空洞の少なくとも一部を液体組成物で満たす工程を含む、請求項11に記載の方法。
- ナノ粒子層を形成する方法であって、
物品のポリマー表面上にポリマー層を形成するための請求項1に記載の方法と;
ポリマー層を形成した後に、金属ナノ粒子をポリマー層に適用し、ポリマー層の上に金属ナノ粒子の単一層を形成する工程と
を含む方法。 - 金属ナノ粒子を適用する工程が、気相プラズマを印加する工程の完了後に行われる、請求項14に記載の方法。
- 物品が、薄板、細片、空洞、円柱、円筒、ファイバー、コイル、U字形、つる巻線及び螺旋からなる群から選択される形状である、請求項14に記載の方法。
- 物品が、ポリマー表面から逸れた方向に面する別の表面を含み、液体組成物が別の表面と接触せず、別の表面上にポリマー層が形成されない、請求項14に記載の方法。
- ポリマー表面が第1のポリマー表面と称され、ポリマー層が第1のポリマー層と称され、物品が第1のポリマー表面から逸れた方向に面する第2のポリマー表面を含み、液体組成物が第2のポリマー表面とも接触し、気相プラズマが第2のポリマー表面に接触する液体組成物にも印加されるとき第2のポリマー表面上に第2のポリマー層が形成され、第2のポリマー層の上に金属ナノ粒子の単一層を形成するために金属ナノ粒子が第2のポリマー層にも適用される、請求項14に記載の方法。
- ポリマー表面が第1の表面と称され、物品が第2の表面を更に含み、第1の表面が液体組成物と接触するが、気相プラズマを印加している間、第2の表面が液体組成物と接触せず、金属ナノ粒子の単一層が第1の表面の上のポリマー層上に形成されるが、そのような金属ナノ粒子の層が第2の表面の上には形成されない、請求項14に記載の方法。
- 気相プラズマを印加している間、液体組成物が第2の表面と接触しないように、物品が第2の表面の上に薄膜を更に含む、請求項19に記載の方法。
- 物品が空洞を含み、第1の表面が空洞の内側表面であり、第2の表面が第1の表面から逸れる方向に面し空洞の外部に位置しており、液体組成物が第2の表面へ接触することを妨げながら、液体組成物が第1の表面に接触するように、液体組成物をポリマー表面に接触させる工程が、空洞の少なくとも一部を液体組成物で満たす工程を含む、請求項19に記載の方法。
- 金属ナノ粒子が負電荷を帯びた金属球を含み、金属ナノ粒子がポリマー層の遊離アミン末端と結合される、請求項14に記載の方法。
- 金属ナノ粒子の少なくとも一部が、1つ又は複数のリガンドを付着させた金属球を含む、請求項14に記載の方法。
- 1つ又は複数の標的分子に対する特異性を有する化学的部分を含む、金属ナノ粒子に付着した1つ又は複数のリガンドを更に含む、請求項14に記載の方法。
- 金属ナノ粒子が、約1nm〜約10nmの間、約5nm〜約20nmの間、約10nm〜約30nmの間、約20nm〜約40nmの間、約30nm〜約50nmの間、約40nm〜約60nmの間、約50nm〜約80nmの間、約60nm〜約100nmの間、約80nm〜約150nmの間、約100nm〜約200nmの間、約150nm〜約250nmの間、約200nm〜約300nmの間、約250nm〜約400nmの間、約300nm〜約700nmの間、約500nm〜約900nmの間、又は約700nm〜約1100nmの間のメジアン径を有する、請求項14に記載の方法。
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