JP7408587B2 - 樹脂組成物およびそれを組み込んだフローセル - Google Patents

Description

本開示は、樹脂組成物およびそれを組み込んだフローセルに関する。

背景
生物学的配列は、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）およびリボ核酸（ＲＮＡ）を含む、分子を検出および分析するために使用される広範囲のツールの中にある。これらの用途では、それらの配列は、人および他の生物の遺伝子に存在するヌクレオチド配列のプローブを含むように設計されている。特定の用途では、例えば、個々のＤＮＡおよびＲＮＡプローブは、配列支持体上の幾何学的グリッド内の小さな位置に（またはランダムに）取り付けられ得る。例えば、既知の人または生物からの試験サンプルは、相補的フラグメントが配列内の個々の部位でプローブにハイブリダイズ（hybridize）するようにグリッドにさらされる。次に、それらの配列は、部位上で特定の周波数の光をスキャンして、フラグメントがハイブリダイズした部位の蛍光によって、サンプルに存在するフラグメントを識別することによって調査することができる。

生物学的配列は、遺伝子配列決定に使用することができる。一般に、遺伝子配列決定には、ＤＮＡまたはＲＮＡのフラグメントなどの遺伝物質の長さにおけるヌクレオチドまたは核酸の順序を決定することを含む。ますます長い塩基対の配列が分析されており、結果として得られる配列情報は、フラグメントが由来する広範な長さの遺伝物質の配列を確実に決定するために、様々なバイオインフォマティクス法で使用してフラグメントを論理的に適合させることができる。特徴的なフラグメントの自動化されたコンピュータベースの検査が開発され、ゲノムマッピング、遺伝子とその機能の同定、特定の状態や病状のリスクの評価などに使用されてきた。これらの用途を超えて、生物学的配列は、広範囲の分子、分子のファミリー、遺伝子発現レベル、一塩基多型、ならびに遺伝子型決定の検出および評価に使用することができる。

序論
一態様では、樹脂組成物は、アクリレートおよびシロキサンを含むフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスと、フリーラジカル光開始剤とを含んで成り、約３８０ｎｍから約４８０ｎｍまでの範囲の青色励起波長、または約５１０ｎｍから約５６０ｎｍまでの範囲の緑色励起波長にさらされた場合に、前記樹脂組成物は、硬化すると、低い自家蛍光または全くない自家蛍光を有する。

一例では、前記硬化した樹脂組成物は低い自家蛍光を有し、前記硬化した樹脂組成物が前記青色励起波長にさられた場合に、前記自家蛍光は２５，０００未満のグレー値に対応する。

別の例では、前記硬化した樹脂組成物は低い自家蛍光を有し、前記硬化した樹脂組成物が前記青色励起波長にさらされた場合に、前記低い自家蛍光は５，０００未満のグレー値に対応する。

さらに別の例では、前記硬化した樹脂組成物は低い自家蛍光を有し、前記硬化した樹脂組成物が前記緑色励起波長にさらされた場合に、前記低い自家蛍光は１０，０００未満のグレー値に対応する。

さらに別の例では、前記硬化した樹脂組成物は低い自家蛍光を有し、前記硬化した樹脂組成物が前記緑色励起波長にさらされた場合に、前記低い自家蛍光は２，５００未満のグレー値に対応する。

一例では、前記フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスは、１，３－ビス（３－メタクリロキシプロピル）テトラメチルジシロキサン、メタクリロキシプロピル末端ポリジメチルシロキサン、テトラメチルテトラキス［３－アクリロキシプロピル］シクロテトラシロキサン、メタクリルポリヘドラル（または多面体；ｐｏｌｙｈｅｄｒａｌ）オリゴマーシルセスキオキサン、アクリロポリヘドラルオリゴマーシルセスキオキサン、アクリロキシプロピルメチルシロキサンホモポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群より選択されるアクリレートを含んで成る。

一例では、前記フリーラジカル光開始剤は２－エチル―９，１０－ジメトキシアントラセンである。

別の例では、前記フリーラジカル光開始剤は、２，２－ジメトキシ―２－フェニルアセトフェノンおよび２－エトキシ―２－フェニルアセトフェノンから選択される。

さらに別の例では、前記フリーラジカル光開始剤はホスフィンオキシドであり、該ホスフィンオキシドはジフェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド、ジフェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシドおよび２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオフェノンのブレンド、フェニルビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド、エチル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィネート、ならびにそれらの組み合わせからなる群より選択される。

一例では、前記樹脂組成物は、ダーククエンチャー（または暗消光剤；dark quencher）または電子受容体をさらに含んで成る。

一例では、前記フリーラジカル光開始剤に対する前記フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスの重量％割合は、約９９．８：０．２から約９０：１０までの範囲である。

一例では、前記樹脂組成物は、エポキシ樹脂マトリックスと、光酸発生剤とをさらに含んで成る。

前記樹脂組成物のこの態様の任意の特徴は、例えば、比較的低い自家蛍光を含む、本開示で記載されるような利点を達成するために、任意の望ましい方法および／または構成でともに組み合わせることができることを理解されたい。

別の態様では、フローセルは、基材と、前記基材上に硬化したパターン化された樹脂とを含んで成り、前記硬化したパターン化された樹脂は間質領域によって分離されたくぼみを含み、前記硬化したパターン化された樹脂はアクリレートおよびシロキサンを含むフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスとフリーラジカル光開始剤とを含む樹脂組成物から形成されており、前記硬化したパターン化された樹脂は、約３８０ｎｍから約４８０ｎｍまでの範囲の青色励起波長または約５１０ｎｍから約５６０ｎｍまでの範囲の緑色励起波長にさらされた場合に、低い自家蛍光、または全くない自家蛍光を有する。

一例では、前記フローセルは、前記くぼみを被覆するポリマーと、前記被覆するポリマーにグラフト化されたプライマーとをさらに含んで成る。

一例では、前記硬化したパターン化された樹脂は低い自家蛍光を有し、前記硬化したパターン化された樹脂が前記青色励起波長にさらされた場合に、前記低い自家蛍光は２５，００未満のグレー値に対応する。

別の例では、前記硬化したパターン化された樹脂は低い自家蛍光を有し、前記硬化したパターン化された樹脂が前記緑色励起波長にさらされた場合に、前記低い自家蛍光は１０，０００未満のグレー値に対応する。

さらに別の例では、前記樹脂組成物は、エポキシ樹脂マトリックスと光酸発生剤とをさらに含む。

一例では、前記フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスは、１，３－ビス（３－メタクリロキシプロピル）テトラメチルジシロキサン、メタクリロキシプロピル末端ポリジメチルシロキサン、テトラメチルテトラキス［３－アクリロキシプロピル］シクロテトラシロキサン、メタクリルポリヘドラルオリゴマーシルセスキオキサン、アクリロポリヘドラルオリゴマーシルセスキオキサン、アクリロキシプロピルメチルシロキサンホモポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群より選択されるアクリレートを含んで成る。

一例では、前記フリーラジカル光開始剤は、２－エチル―９，１０－ジメトキシアントラセン、２，２－ジメトキシ―２－フェニルアセトフェノン、および２－エトキシ―２－フェニルアセトフェノンからなる群より選択される。

別の例では、前記フリーラジカル光開始剤は、ジフェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド、ジフェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシドおよび２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオフェノンのブレンド、フェニルビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド、エチル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィネート、ならびにそれらの組み合わせからなる群より選択されるホスフィンオキシドである。

一例では、前記樹脂組成物は、ダーククエンチャーまたは電子受容体をさらに含んで成る。

別の例では、前記フリーラジカル光開始剤に対する前記フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスの重量％割合は、前記樹脂組成物において約９９．８：０．２から約９０：１０までの範囲である。

フローセルのこの態様の任意の特徴は、例えば比較的低い自家蛍光を含む、本開示に記載されるような利点を達成するために、任意の望ましい方法でともに組み合わせることができることを理解されたい。さらに、フローセルおよび／もしくは樹脂組成物のこの態様の特徴の任意の組み合わせをともに使用することができ、ならびに／または例えば、比較的低い自家蛍光を含む、本開示に記載されるような利点を達成するためにこれらの態様の何れかまたは両方からの任意の特徴の何れかと組み合わせることができることを理解されたい。

さらに別の態様では、方法は、基材上に樹脂組成物を堆積させることと、ワーキングスタンプを使用して前記堆積した樹脂組成物をナノインプリントすることと、前記堆積した樹脂組成物を硬化して硬化したパターン化された樹脂を形成することとを含んで成り、前記樹脂組成物は、アクリレートおよびシロキサンを含むフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスとフリーラジカル光開始剤とを含んでなり、前記硬化したパターン化された樹脂は、約３８０ｎｍから約４８０ｎｍまでの範囲の青色励起波長または約５１０ｎｍから約５６０ｎｍまでの範囲の緑色励起波長にさらされた場合に、低い自家蛍光または全くない自家蛍光を有する。

方法のこの態様の任意の特徴は、例えば、比較的低い自家蛍光を含む、本開示に記載されるような利点を達成するために任意の望ましい方法でともに組み合わせることができることを理解されたい。さらに、方法および／もしくはフローセルおよび／もしくは樹脂組成物からの特徴の任意の組み合わせを共に使用することができ、ならびに／またはこれらの態様のいずれかもしくはすべてからの任意の特徴は、例えば、比較的低い自家蛍光を含む、本開示に記載されるような利点を達成するために、本明細書に開示される実施例の特徴のいずれかと組み合わせることができることを理解されたい。

さらに、方法および／もしくはフローセルおよび／もしくは樹脂組成物のいずれかの特徴は、任意の望ましい方法でともに組み合わせることができること、ならびに／または例えば、比較的低い自家蛍光を含む、本開示に記載された利点を達成するために、本明細書に開示された実施例の何れかと組み合わせることができることを理解されたい。

図面の簡単な説明
本開示の実施例の特徴は、以下の詳細な説明および図面を参照することによって明らかとなり、同様の参照番号はおそらく同一ではない構成要素に対応する。簡潔にするために、前述の特徴を有する参照番号または特徴は、それらが現れる他の図面に関連されてもされなくてもよい。

図１は、本明細書に開示される方法の例を示すフロー図である。 図２Ａ～図２Ｅは、本明細書に開示される方法の例をともに示す概略斜視図である。図２Ｆは、図２Ｅの線２Ｆ－２Ｆに沿って取られた概略断面図である。 図３Ａ～図３Ｆは、本明細書に開示される樹脂組成物の異なる例を使用して形成された例示的なウェル（または井戸：ｗｅｌｌ）の走査型電子顕微鏡画像である。 図４は、比較例の樹脂、実施例の樹脂、およびブランクガラス基材の蛍光強度（任意単位）対波長（ナノメートル（ｎｍ））を示すグラフである。 図５Ａおよび図５Ｂは、預言的な実施例の樹脂組成物および予言的な比較例の樹脂組成物について提案された自家蛍光の結果を示すグラフである。

詳細な説明
シーケンス（配列決定）用途に使用されるパターン化フローセルは、個々のクラスターからの信号がシーケンス中に分解され得るように十分に高い信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を可能にする自家蛍光の基礎レベルを有することが望ましい。パターン化されたフローセルで使用される樹脂組成物は、樹脂組成物のパターン化中に硬化を開始するための光開始剤（例えば、フリーラジカルおよび／またはカチオン発生剤）をしばしば含む。理論的には、使用される光開始剤が可視領域に吸収を有しない場合、シーケンス中に使用される、青、緑および／または赤の光源によって励起された場合に蛍光は発生しないはずである。ただし、可視領域の樹脂成分のスペクトル特性に基づいて吸光度がほとんどまたは全くないと予測される場合であっても、いくつかのフリーラジカルとカチオン性光開始剤の組み合わせの溶液測定に基づいて、目的の励起波長で望ましくない自家蛍光が発生し得ることが分かっている。

本明細書に開示される樹脂組成物の樹脂マトリックスは、アクリレートベースであり（例えば、樹脂はアクリレートおよび／またはメタクリレートを含む）、硬化後の比較的低いレベルの蛍光を示す。さらに、アクリレートベースの樹脂は、もっぱらフリーラジカル機構によって硬化する。この硬化機構によりフリーラジカル光開始剤は、カチオン性光開始剤のような他のタイプの光開始剤なしで使用することができる。これにより、異なるタイプの光開始剤間（例えば、いくつかのフリーラジカルとカチオン性光開始剤との組み合わせ間）で発する可能性のある分子内相互作用を最小限に抑え、場合によっては、排除することもできる。これらの分子内相互作用は、紫外線（ＵＶ）露光の前または最中に起こる可能性があると考えられており、光開始剤の組み合わせ間のエネルギー交換と、それに続く励起状態の複合体（励起錯体）および付加物の形成とが、望ましくない自家蛍光に寄与している可能性がるあることを示している。さらに、本明細書に開示される樹脂組成物は、上述の分子内相互作用を経験しないため、本明細書に開示される硬化した樹脂組成物は、フリーラジカル光開始剤とカチオン性光開始剤との組み合わせを含む樹脂よりも約１桁低い自家蛍光（例えば、対象の励起波長（例えば、青および／または緑の励起波長）にさらされた場合）を示すことができる。

本明細書に開示される樹脂組成物はまた、より容易に光退色することができ、それは、硬化した樹脂組成物を永久に自家蛍光（すなわち、発する自家蛍光は検出限界を下回っているか、またはシーケンス検出プロセスに干渉しない）が起こることができないようにするであろう。

本明細書で述べたように、本明細書に開示された硬化した樹脂組成物の例は、最小の青および緑の発光を有し、青および緑の励起波長にさらされた場合に、非常に低い自家蛍光を示すか、または全く自家蛍光を示さない。本明細書で使用される場合、青色発光波長は約４６３ｎｍから約５１４ｎｍまでを含み、緑色発光波長は約５８３ｎｍから約６６０ｎｍまでを含む。また、本明細書で使用される場合、青色発光波長は約３８０ｎｍから約４８０ｎｍまでを含み、緑色発光波長は約５１０ｎｍから約５６０ｎｍまでを含む。別の例では、青色発光波長は約４４０ｎｍから約４５７ｎｍまでの範囲であり、緑色発光波長は約５１９ｎｍから約５３５ｎｍまでの範囲である。さらに別の例では、青色発光波長は約４００ｎｍから約４８０ｎｍまでの範囲である。

いくつかの場合では、硬化した樹脂組成物は、青色励起波長および／または緑色励起波長にさらされた場合に、蛍光（発光）を有しないと記述される。蛍光がない、または自家蛍光がないことは、蛍光のレベルが検出限界を下回っていることを意味する。本明細書で定義される用語として硬化した樹脂組成物が光退色された場合、蛍光または自家蛍光は発しない可能性がある。他の例では、硬化した樹脂組成物は、青色励起波長および／または緑色励起波長にさらされた場合、蛍光を発する（光を放出する）。これらの場合、「低い自家機構」という用語は、（青色励起波長および／または緑色励起波長にさらされた場合の硬化樹脂の）発光レベルが検出限界を超えていることを意味する場合があるが、ノイズをみなされるほど低く、ノイズはシーケンス中のクラスター信号の識別に干渉しない（例えば、自家蛍光のレベルは、個々のクラスターからの信号をシーケンス中に分解できるように十分に高い信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を可能にする）。

自家蛍光を定量化することに関する「低い」または「低レベル」の定義は、自家蛍光を測定するために使用されるツールおよび／または励起波長を提供するために使用されるランプに応じて変化し得ることが理解されるべきである。例えば、Ａｍｅｒｓｈａｍ ＴＹＰＨＯＯＮ（登録商標）（以前の ＴＹＰＨＯＯＮ（登録商標）ＦＬＡ ７０００）（ＧＥ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓから入手可能）を使用して、青色励起波長にさらされた場合の硬化した樹脂組成物の自家蛍光を測定する場合、低い自家蛍光は２５，０００未満のグレー値に対応する。別の例として、Ａｍｅｒｓｈａｍ ＴＹＰＨＯＯＮ（登録商標）を使用して青色励起波長にさらされた場合の硬化した樹脂組成物の自家蛍光を測定する場合、低い自家蛍光は５，０００未満のグレー値に対応する。さらに別の例として、Ａｍｅｒｓｈａｍ ＴＹＰＨＯＯＮ（登録商標）を使用して緑色励起波長にさらされた場合の硬化した樹脂組成物の自家蛍光を測定する場合、低い自家蛍光は１０，０００未満のグレー値に対応する。さらに別の例として、Ａｍｅｒｓｈａｍ ＴＹＰＨＯＯＮ（登録商標）を使用して緑色励起波長にさらされた場合の硬化した樹脂組成物の自家蛍光を測定する場合、低い自家蛍光は２，５００未満のグレー値に対応する。

自家蛍光はまた、分光計ベースのツールを使用して測定され得る。分光計ベースのツールの説明は、以下の実施例２にある。一例では、分光計ベースのツールを使用して、青色励起波長へさらされたときの硬化した樹脂組成物の自家蛍光を測定する場合、低い自家蛍光は、約４００ＡＵ未満の蛍光強度（任意単位（ＡＵ））に対応する。別の例では、分光計ベースのツールを使用して緑色励起波長にさらされたときの硬化した樹脂組成物の自家蛍光を測定する場合、低い自家蛍光は約５００ＡＵ未満の蛍光強度（任意単位（ＡＵ））に対応する。

本明細書で使用される用語は、他に特定されない限り、関連技術においてそれらの通常の意味を取ることが理解されるべきである。本明細書で使用されるいくつかの用語とその意味を以下に示す。

単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が明らかに他のことを指示ない限り、複数の指示対象を含む。

これらの用語 含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）、含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）、含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）およびこれらの用語の様々な形態は、互いに同義であり、互いに等しく広いことを意味する。

天（ｔｏｐ）、底（ｂｏｔｔｏｍ）、より低い（ｌｏｗｅｒ）、より高い（ｕｐｐｅｒ）、上（ｏｎ）などの用語は、フローセルおよび／またはフローセルの様々な構成要素を説明するために使用される。これらの方向の用語は、特定の方向を意味するものではなく、構成要素間の相対的な方向を示すために使用されることを理解されたい。方向性のある用語の使用は、本明細書に開示された例を特定の方向に限定するように解釈されるべきではない。

「アクリルイミド」は、構造

を有する官能基、またはその構造を有するアクリルアミド基を含むモノマーである。アクリルアミドは、１または複数の水素原子の代わりに置換基を有する化合物アシルアミド（例えば、メタクリルアミド）であり得る。アクリルアミド基を含むモノマーの例には、アジドアセトアミドペンチルアクリルアミド

およびＮ－イソプロピルアクリルアミド

を含む。他のアクリルアミドモノマーも使用され得る。

本明細書で使用される「アルデヒド」は、構造－ＣＨＯを有する官能基を含む有機化合物であり、これは、カルボニル中心（すなわち、酸素に二重結合した炭素）を含み、水素およびアルキルまたは他の側鎖のようなＲ基にも結合している炭素原子もゆする。アルデヒドの一般的な構造は次の通りです。

本明細書で使用される場合、「アルキル」は、完全に飽和している（すなわち、二重結合または三重結合を含まない）直鎖状または分岐状の炭化水素鎖を指す。アルキル基は、１から２０個の炭素原子を有し得る。アルキル基の例には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ターシャリーブチル、ペンチル、およびヘキシルなどが挙げられる。一例として、「Ｃ１～４アルキル」という呼称は、アルキル鎖に１～４個の炭素原子が存在すること、すなわち、アルキル鎖がメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、sec-ブチル、およびt-ブチルからなる群より選択されることを示す。

本明細書で使用される場合、「アルケニル」は、１または複数の二重結合を含む直鎖状または分岐状の炭化水素鎖を指す。アルケニル基は、２～２０個の炭素原子を有し得る。アルケニル基の例には、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、およびヘキセニルなどが挙げられる。

本明細書で使用される場合、「アルキン」または「アルキニル」は、１または複数の三重結合を含む直鎖状または分岐状の炭化水素鎖を指す。アルキニル基は、２～２０個の炭素原子を有し得る。

本明細書で使用される場合、「アリール」は、環骨格に炭素のみを含む芳香族環または環系（すなわち、２つの隣接する炭素原子を共有する２以上の縮合環）を指す。アリールが環系の場合、その系内のすべての環は芳香族である。アリール基は、６～１８個の炭素原子を有し得る。アリール基の例には、フェニル、ナフチル、アズレニル、およびアントラセニルが挙げられる。

「アミノ」官能基は、－ＮＲ_ａＲ_ｂ基を指し、ここで、Ｒ_ａおよびＲ_ｂは、水素（例えば

）、本明細書で定義される、Ｃ１～Ｃ６アルキル、Ｃ２～Ｃ６アルケニル、Ｃ２～Ｃ６アルキニル、Ｃ３～Ｃ７カルボシクリル、Ｃ６～Ｃ１０アリール、５～１０員のヘテロアリール、および５～１０員のヘテロシクリルからそれぞれ独立に選択される。

本明細書で使用される場合、「取り付けられた（attached）」という用語は、直接的または間接的に、互いに結合、固定、接着、接続、または結合された２つのものの状態を指す。例えば、核酸は、共有結合または非共有結合によってポリマーコーティング（または被覆するポリマー；ｐｏｌｙｍｅｒ ｃｏａｔｉｎｇ）に付着させることができる。共有結合は、原子間で電子対を共有することを特徴としている。非共有結合は、電子対の共有を伴わない物理的結合であり、たとえば、水素結合、イオン結合、ファンデルワールス力、親水性相互作用、および疎水性相互作用を挙げることができる。

「アジド（ａｚｉｄｅ）」または「アジド（ａｚｉｄｏ）」官能基は、－Ｎ_３を指す。

本明細書で使用される場合、「結合領域」は、別の材料に結合される基材上の領域を指し、これは、例として、スペーサー層、蓋、別の基材など、または組み合わせ（例えば、スペーサー層および蓋）であり得る。結合領域で形成される結合は、（上記のような）化学結合または機械的結合（例えば、留め具などを使用することなど）であり得る。

本明細書で使用される場合、「カルボシクリル（carbocyclyl）」は、環系骨格に炭素原子のみを含む非芳香族の環状環または環系を意味する。カルボシクリルが環系である場合、２つ以上の環が縮合、架橋、またはスピロ接続された方法でともに結合され得る。環系の少なくとも１つの環が芳香族でない限り、カルボシクリルは任意の飽和度を有し得る。したがって、カルボシクリルには、シクロアルキル、シクロアルケニル、およびシクロアルキニルが挙げられる。カルボシクリル基は３～２０個の炭素原子を有し得る。カルボシクリル環の例は、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、シクロヘキセニル、２，３－ジヒドロ－インデン、ビシクロ［２．２．２］オクタニル、アダマンチル、およびスピロ［４．４］ノナニルが挙げられる。

本明細書で使用される場合、「シクロアルケニル」または「シクロアルケン」は、少なくとも１つの二重結合を有するカルボシクリル環または環系を意味し、環系の環は芳香族ではない。例として、シクロヘキセニルまたはシクロヘキセンおよびノルボルネニルまたはノルボルネンが挙げられる。また、本明細書で使用される場合、「ヘテロシクロアルケニル」または「ヘテロシクロアルケン」は、環骨格に少なくとも１つのヘテロ原子を有し、少なくとも１つの二重結合を有し、環系の環が芳香族ではないカルボシクリルの環または環系を意味する。

本明細書で使用される場合、「シクロアルカン」は、環炭素原子から（例えば、シクロアルカンから）水素原子を除去することによってシクロアルカンに由来する任意の一価基を意味する。例として、２－メチルシクロプロピルが挙げられる。

本明細書で使用される場合、「シクロアルキニル」または「シクロアルキン」は、少なくとも１つの三重結合を有するカルボシクリルの環または環系を意味し、環系の環は芳香族ではない。一例としてシクロオクチンが挙げられる。別の例としてビシクロノニンが挙げられる。また、本明細書で使用される場合、「ヘテロシクロアルキニル」または「ヘテロシクロアルキン」は、環骨格に少なくとも１つのヘテロ原子を有し、少なくとも１つの三重結合を有し、環系の環が芳香族ではないカルボシクリルの環または環系を意味する。

本明細書で使用される場合、「くぼみ（ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ）」という用語は、パターン化された樹脂の間質領域によって少なくとも部分的に囲まれる表面開口部を有するパターン化された樹脂における離散的な凹状の特徴を指す。くぼみは、例として、円形、楕円形、正方形、多角形、星形（任意の数の頂点を持つ）などを含む、表面の開口部にさまざまな形状を有することができる。表面と直交するように取られたくぼみの断面は、湾曲、正方形、多角形、双曲線、円錐、角などであり得る。例として、くぼみはウェルまたはトレンチ/ライン/トラフであり得る。くぼみはまた、尾根、階段状の特徴などのような、より複雑な構造を有し得る。

本明細書で使用される場合、「フローセル（または流路）」という用語は、反応を実施することができるチャンバー（すなわち、フローチャネル）、チャンバーに試薬を送達するための入口、およびチャンバーから試薬を除去するための出口を有する容器を意味することを意図している。いくつかの例では、チャンバーは、チャンバー内で発生する反応の検出を可能にする。例えば、チャンバー／フローチャネルは、くぼみでのアレイ、または光学的に標識された分子などの光学的検出を可能にする１または複数の透明な表面を含むことができる。

本明細書で使用される場合、「フローチャネル」は、液体サンプルを選択的に受け入れることができる２つの結合された構成要素の間に定義される領域であり得る。いくつかの例では、フローセルは、パターン化された樹脂と蓋との間に定義され得、したがって、パターン化された樹脂に定義された１または複数のくぼみと流体連絡し得る。

本明細書で使用される場合、「ヘテロアリール」は、１または複数のヘテロ原子、すなわち、環骨格中の、窒素、酸素および硫黄を含むがこれらに限定されない炭素以外の元素を含む芳香族環または環系（すなわち、２つの隣接する原子を共有する２つ以上の縮合環）を指す。ヘテロアリールが環系の場合、系内のすべての環は芳香族である。ヘテロアリール基は、５～１８個の環員を有し得る。

本明細書で使用される場合、「ヘテロシクリル」は、環骨格に少なくとも１つのヘテロ原子を含む非芳香族の環状環または環系を意味する。ヘテロシクリルは、縮合、架橋、またはスピロ結合の方法でともに結合することができる。ヘテロシクリルは、環系の少なくとも１つの環が芳香族でない限り、任意の程度の飽和度を有することができる。環系では、ヘテロ原子は非芳香族環または芳香族環のいずれかに存在し得る。ヘテロシクリル基は、３から２０個の環員（すなわち、炭素原子およびヘテロ原子を含む、環骨格を構成する原子の数）を有し得る。いくつかの例では、ヘテロ原子はＯ、Ｎ、またはＳである。

本明細書で使用される「ヒドラジン」または「ヒドラジニル」という用語は、－ＮＨＮＨ_２基を指す。

本明細書で使用される場合、本明細書で使用される「ヒドラゾン」または「ヒドラゾニル」という用語は、

基を指し、ここで、Ｒ_ａおよびＲ_ｂが、各々独立に、水素（例えば、

）、本明細書で定義されるＣ１～Ｃ６アルキル、Ｃ２～Ｃ６アルケニル、Ｃ２～Ｃ６アルキニル、Ｃ３～Ｃ７カルボシクリル、Ｃ６～Ｃ１０アリール、５～１０員のヘテロアリール、および５～１０員のヘテロシクリルから選択される。

本明細書で使用される場合、「ヒドロキシ」または「ヒドロキシル」は、－ＯＨ基を指す。

本明細書で使用される場合、「間質領域（または、格子間領域；interstitial region）」という用語は、くぼみを分離する（例えば、パターン化された樹脂の）表面上の領域を指す。例えば、間質領域は、アレイの１つの機能をアレイの別の機能から分離できます。互いに分離されている２つの機能は、離散的であり得る。すなわち、互いに物理的に接触していない。別の例では、間質領域は、特徴の第１の部分を特徴の第２の部分から分離することができる。多くの例では、間質領域は連続的であり特徴は離散的であるが、例えば、そうでなければ連続的な表面に定義された複数のウェルの場合のようである。他の例では、例えば、それぞれの侵入領域によって分離された複数のトレンチの場合のように、間質領域および特徴は離散的である。間質領域によって提供される分離は、部分的または完全な分離であり得る。間質領域は、表面で定義された特徴の表面材料とは異なる表面材料を有している場合があります。例えば、アレイの特徴は、間質領域に存在する量または濃度を超える量または濃度のポリマーコーティングおよびプライマーを有することができる。いくつかの例では、ポリマーコーティングおよびプライマーは、間質領域に存在しない場合がある。

本明細書で使用される「ニトリルオキシド」は、Ｒ_ａが本明細書で定義される「Ｒ_ａＣ≡Ｎ^＋Ｏ^－」基を意味する。ニトリルオキシドの調製例には、クロラミン－Ｔでの処理、塩化イミドイル［ＲＣ（Ｃｌ）＝ＮＯＨ］への塩基の作用、またはヒドロキシルアミンとアルデヒドの反応によるアルドキシムからのin situ生成（または原位置生成またはその場での生成；in situ generation）が含まれます。

本明細書で使用される「ニトロン（nitrone）」は、

基を意味し、ここで、Ｒ_１、Ｒ_２、およびＲ_３が本明細書で定義されるＲ_ａおよびＲ_ｂ基のいずれかであり得る。

本明細書で使用される場合、「ヌクレオチド」は、窒素含有複素環式塩基、糖、および１または複数のホスフェート基（リン酸エステル基）を含む。ヌクレオチドは、核酸配列の単量体単位である。ＲＮＡでは、糖はリボースであり、ＤＮＡでは、糖はデオキシリボース、すなわちリボースの２’位に存在するヒドロキシル基を欠く糖である。窒素含有複素環式塩基（すなわち、核酸塩基）は、プリン塩基またはピリミジン塩基であり得る。プリン塩基には、アデニン（Ａ）およびグアニン（Ｇ）、ならびにそれらの修飾誘導体または類似体が挙げられる。ピリミジン塩基には、シトシン（Ｃ）、チミン（Ｔ）、およびウラシル（Ｕ）、およびそれらの修飾誘導体または類似体が挙げられる。デオキシリボースのＣ－１原子は、ピリミジンのＮ－１またはプリンのＮ－９に結合している。核酸類似体は、リン酸骨格（ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｂａｃｋｂｏｎｅ）、糖、または核酸塩基を有していてもよい。核酸類似体の例には、例えば、ペプチド核酸（ＰＮＡ）のようなユニバーサル塩基またはリン酸-糖骨格類似体が含まれる。

本明細書で使用される場合、「光酸発生剤」（ＰＡＧ）は、放射線への曝露時にプロトンを放出する分子である。ＰＡＧは一般に、不可逆的にプロトン光解離を起こす。

本明細書で使用される場合、「光開始剤」（ＰＩ）は、放射線の吸収時に光反応を受ける分子であり、それにより反応種を生成する。光開始剤は、製剤の溶解性および／または物理的特性の変化をもたらす化学反応を開始または触媒することができる。

本明細書で使用される場合、「プライマー」は、一本鎖核酸配列（例えば、一本鎖ＤＮＡまたは一本鎖ＲＮＡ）として定義される。増幅プライマー（amplification primer）と呼ばれることもあるいくつかのプライマーは、テンプレート増幅およびクラスター生成の開始点として機能します。シーケンシングプライマー（sequencing primer）と称されることもある他のプライマーは、ＤＮＡまたはＲＮＡ合成の開始点として機能する。プライマーの５’末端は、ポリマーコーティングの官能基とのカップリング反応を可能にするように修飾することができる。プライマーの長さは、任意の数の塩基長にすることができ、さまざま様々な非天然ヌクレオチドを含めることができる。一例では、シーケンシングプライマーは、１０～６０塩基、または２０～４０塩基の範囲の短鎖である。

本明細書で使用される「スペーサー層」は、２つの構成要素をともに結合する材料を指す。いくつかの例では、スペーサー層は、結合を助ける放射線吸収材料であり得るか、または結合を助ける放射線吸収材料と接触させることができる。

「チオール」官能基は、－ＳＨを指す

本明細書で使用される場合、「テトラジン」および「テトラジニル」という用語は、４つの窒素原子を含む６員のヘテロアリール基を指す。テトラジンは任意に置換することができる。

本明細書で使用される「テトラゾール」は、４つの窒素原子を含む５員の複素環式基を指す。テトラゾールは任意に置換することができる。

本明細書に開示される例において、樹脂複合体は、アクリレートおよびシロキサンを含むフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスと、フリーラジカル光開始剤とを含み、約３８０ｎｍから約４８０ｎｍまでの範囲の青色励起波長、または約５１０ｎｍから約５６０ｎｍまでの範囲の緑色励起波長にさらされた場合に、樹脂組成物は、硬化すると、自己蛍光を全く有しないか、または低い自家蛍光を有する。

フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスは、アクリレート基およびシロキサン基を含む。本明細書で使用される場合、「アクリレート」という用語は、「ＣＨ_２＝ＣＨＣＯＯ－」官能基（すなわち、

）または「ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）ＣＯＯ－」官能基（すなわち、メタクリレート）を指す。アクリレートは、その置換されたバリエーションを含む（例えば、メタクリレートは、アクリレートの例である）。シロキサン基は、Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ結合を含む官能基である。フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスのモノマーの分子量および架橋密度は、樹脂組成物が本明細書に開示される方法を介してインプリント可能である限り、変化し得る。一例では、フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスのモノマーの分子量は、約０．５ｋＤａから約５ｋＤａまで、または約１ｋＤａから約４．５ｋＤａまでの範囲であり得る。架橋機能、ひいては架橋密度は、モノマーのアームの数（例えば、ジ、トリ、テトラ）に依存する。

フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスの例は、以下からなる群より選択されるアクリレートを含むマトリックスである：
ｉ）１，３－ビス（３－メタクリロキシプロピル）テトラメチルジシロキサン

、
ｉｉ）メタクリロキシプロピル末端ポリジメチルシロキサン

（ここで、ｎは１から１０００までの範囲、またはその間の任意の範囲、例えば、１から５００まで、もしくは１から１００まで、もしくは２から５０まで、１から１０まで、１から２までの範囲などである）、
ｉｉｉ）テトラメチルテトラキス［３－アクリロキシプロピル］シクロテトラシロキサン

、
ｉｖ）メタクリルポリヘドラルオリゴマーシルセスキオキサン（ＰＯＳＳ）

、
ｖ）アクリロポリヘドラルオリゴマーシルセスキオキサン

、
ｖｉ）アクリロキシプロピルメチルシロキサンホモポリマー

（ここで、ｍは１から１０００までの範囲、またはその間の任意の範囲、例えば、１から５００まで、３０から２００まで、３０から１００までの範囲などである）、ならびに
ｖｉｉ）それらの組み合わせ。組み合わせが使用される場合、リストされたフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスの任意の２つ以上が、それらが両方とも組成物で使用される溶媒に可溶である限り、樹脂組成物中でともに使用され得ることが理解されるべきである。

本明細書に開示される例示的な樹脂組成物中の光開始剤は、硬化した樹脂において低い自家蛍光を示す任意のフリーラジカル生成光開始剤であり得る。

いくつかの例では、フリーラジカル光開始剤は、２－エチル－９，１０－ジメトキシアントラセン

である。

他の例では、フリーラジカル光開始剤は、２，２－ジメトキシ―２－フェニルアセトフェノン

である。

さらなる別の例では、フリーラジカル光開始剤は、２－エトキシ―２－フェニルアセトフェノン（別名、ベンゾインエチルエーテル）

である。

さらに別の例では、フリーラジカル光開始剤は、ホスフィンオキシドである。ホスフィンオキシドが使用される場合、以下からなる群より選択され得る：
ｉ）ジフェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド

、
ｉｉ）ジフェニル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシドおよび２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオフェノンのブレンド

、
ｉｉｉ）フェニルビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド

、
ｉｖ）エチル（２，４，６－トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィネート

ならびに
ｖ）それらの組み合わせ。組み合わせが使用される場合、リストされたフリーラジカル光開始剤の任意の２つ以上が、それらが両方とも組成物で使用される溶媒に可溶である限り、樹脂組成物中でともに使用され得ることが理解されるべきである。

樹脂組成物は、フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスを光開始剤と混合することによって作製することができる。一例では、フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスの光開始剤に対する重量％比は、約９９．８：０．２から９０：１０までの範囲である。別の例では、フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスの光開始剤に対する重量％比は、約９８：２から９５：５までの範囲である。さらに別の例では、フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスの光開始剤に対する重量％比は、約９６：４から９９：１までの範囲である。より少量の光開始剤が含まれる場合、完全な反応を可能にするためにＵＶ硬化時間を増加させることができる。

光開始剤に対するフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスの重量％比は、少なくとも部分的に、使用されるフリーラジカル硬化性樹脂マトリックス成分に応じて、より高くまたはより低くなり得ることが理解されるべきである。

樹脂組成物を堆積するために、これらの化合物（フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスおよび光開始剤）を、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、トルエン、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）などのような適切な溶媒（使用される堆積技術（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）に所望の粘度を達成するため）で希釈することができる。一例では、選択した溶媒中のフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスおよび光開始剤のそれぞれの溶解度に応じて、上限が高くなる可能性があると考えられているけれども、溶媒中のフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスの濃度は、約１５重量％（ｗｔ％）から約５６ｗｔ％までの範囲であり、溶媒中の光開始剤の濃度は、約１ｗｔ％から約１０ｗｔ％までの範囲である。一例では、溶媒はＰＧＭＥＡです。最終的な樹脂組成物の総濃度（フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスおよび光開始剤（および使用される場合はポリアクリレートまたは界面活性剤）を含む）は、約１６ｗｔ％から約６６ｗｔ％までの範囲であり得る。溶媒の量は、約３４ｗｔ％から約８４ｗｔ％までの範囲であり得る。

いくつかの例では、樹脂組成物は、ダーククエンチャーまたは電子受容体をさらに含み得る。ダーククエンチャーは、フルオロフォア（または蛍光色素分子）から光エネルギーを吸収し、そのエネルギーを熱として放散する物質である。これは、励起状態の種（または化学種；species）の緩和のための非放射（または非輻射）経路を提供する。本明細書に開示される例において、選択されるダーククエンチャーは、硬化した樹脂組成物から青色および／または緑色の自家蛍光を吸収できなければならない。電子受容体はまた、蛍光消光を誘起することができる。

一例では、ダーククエンチャーは、アゾ染料を含み得る。さらなる例において、ダーククエンチャーは、４－ジメチルアミノアゾベンゼン－４’－カルボン酸

、
ダブシル（dabcyl）アジド

、
ダブシル（dabsyl）アジド

、
ディスパースレッド１９（disperse red 19）

、
カーボンブラック顔料（ＣＢＰ）添加剤、黒染料系クエンチャー（例えば、TRUEBLACK（登録商標）リポフスチン自家蛍光クエンチャー、ＤＭＦ中２０倍）およびそれらの組み合わせからなる群より選択される置換されたアゾベンゼン誘導体を含んで成る。適した電子受容体の例は、［５，６］－フラーレン－Ｃ７０

またはフラーレン－Ｃ６０

を含み得る。

一例では、ダーククエンチャーまたは電子受容体は、樹脂組成物の総重量に基づいて、約０．１ｗｔ％から約１０ｗｔ％までの範囲の量で存在し得る。

樹脂組成物の他のいくつかの例は、ポリアクリレートまたは界面活性剤をさらに含み得る。市販のポリアクリレートの例は、ＢＹＫ（登録商標）－３５０（ＢＹＫ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ＆Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能）である。Ｕｎｉｑｅｍａ Ａｍｅｒｉｃａｓ ＬＬＣのＴＷＥＥＮ（登録商標）界面活性剤（例えば、ポリエチレンソルビトールエステル（ＴＷＥＥＮ（登録商標）８０）、ポリオキシエチレンソルビトールエステル（ＴＷＥＥＮ（登録商標）２０））；ＴＲＩＴＯＮ（商標）Ｘ－１００（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．のオクチルフェノールエトキシレート）、およびＢＹＫ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ａｎｄ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能な高分子界面活性剤のような、任意の生体適合性界面活性剤を使用できる。一例では、ポリアクリレートまたは界面活性剤は、約０．４ｗｔ％の全固形分から約１．６ｗｔ％の全固形分までの範囲の量で樹脂組成物中に存在し得る。

いくつかの例では、樹脂組成物は、フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスと組み合わせたエポキシ樹脂マトリックスをさらに含み得る。本明細書に開示されるフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスとは異なり、エポキシ樹脂マトリックスは、本明細書に開示される光開始剤によって生成されるフリーラジカルが光酸発生剤と反応し、それが分解して超酸を生成し、それが次にエポキシ樹脂マトリックス成分の重合および／または架橋を開始する、二液型硬化システムを含む。したがって、フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスに加えてエポキシを含む例では、樹脂組成物は光酸発生剤も含むことが理解されるべきである。これらの例では、本明細書に開示される、ノリッシュタイプＩＩアントラセン誘導体光開始剤およびノリッシュタイプＩアセトフェノンまたはホスフィンオキシド光開始剤は、ＵＶＡ曝露でラジカルを生成することができ、これは、対象の青色および／または緑色の励起波長で非所望の自家蛍光を引き起こす分子内相互作用を受けることなしに、光酸発生器を備えた二液型硬化システムに寄与することができると考えられる。本明細書に開示された樹脂組成物に添加され得る適切なエポキシ樹脂マトリックスおよび光酸発生剤の例を次に説明する。

本明細書に開示されるフリーラジカル硬化性樹脂と架橋することができる任意のエポキシモノマーを使用することができる。適したエポキシ樹脂マトリックスの例は、以下が挙げられる：
ｉ）エポキシ官能化ポリヘドラルオリゴマーシルセスキオキサン（ＰＯＳＳ）（以下でさらに説明）、
ｉｉ）トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル

、
ｉｉｉ）テトラキス（エポキシシクロヘキシルエチル）テトラメチルシクロテトラシロキサン

、
ｉｖ）（エポキシシクロヘキシルエチル）メチルシロキサンとジメチルシロキサンの共重合体

（ここで、ｍ：ｎの比率は８：９２から１０：９０までの範囲である）、
ｖ）１，３－ビス［２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチル］テトラメチルジシロキサン

、
ｖｉ）１，３－ビス（グリシドキシプロピル）テトラメチルジシロキサン

、ならびに
ｖｉｉ）それらの組み合わせ。組み合わせが使用される場合、リストされたエポキシ樹脂マトリックスの任意の２つ以上が、本明細書に開示された樹脂組成物においてともに使用され得ることが理解されるべきである。

エポキシ官能化ポリヘドラルオリゴマーシルセスキオキサンは、エポキシ基で官能化されたポリヘドラルオリゴマーシルセスキオキサン（ＰＯＳＳ）コアを含む。本明細書で使用される場合、「ポリヘドラルオリゴマーシルセスキオキサン」（ＰＯＳＳ）という用語は、シリカ（ＳｉＯ_２）とシリコーン（Ｒ_２ＳｉＯ）のハイブリッド中間体（ＲＳｉＯ_１．５）である化学組成を指す。ＰＯＳＳの例は、その全体が参照により組み込まれる、Ｋｅｈａｇｉａｓら、Ｍｉｃｒｏｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ８６（２００９）、ｐｐ．７７６～７７８に記載されているものであり得る。組成は、化学式［ＲＳｉＯ_３／２］_ｎを有する有機ケイ素化合物であり、Ｒ基は同じでも異なっていてもよい。本明細書に開示される樹脂組成物は、モノマー単位として１つまたは複数の異なるケージまたはコアの構造を含み得る。場合によっては、その構造は、ポリ八面体ケージまたはコア構造を含む。例えば、ポリヘドラル構造（多面体構造）は

のようなＴ８構造であり得、

で表される。このモノマー単位は通常、官能基Ｒ_１からＲ_８の８つのアームを有する。

モノマー単位は、

のようにＴ_１０と称される、１０個のケイ素原子および１０個のＲ基を有するケージ構造を有することができるか、または

のようにＴ_１２と称される、１２個のケイ素原子および１２個のＲ基を有するケージ構造を有することができる。あるいは、ＰＯＳＳベースの材料は、Ｔ_６、Ｔ_１４、またはＴ_１６のケージ構造を含み得る。平均ケージ含有量は、合成中に調整することができ、および／または精製方法によって制御することができ、モノマー単位のケージサイズの分布を、本明細書に開示される例で使用することができる。例として、ケージ構造のいずれかが、使用される総ＰＯＳＳモノマー単位の約３０％から約１００％までの範囲の量で存在し得る。ＰＯＳＳベースの材料は、ケージ構造と、開いたケージ構造および部分的に開いたケージ構造との混合物であり得る。したがって、ＰＯＳＳベースの樹脂前駆体または樹脂は、エポキシＰＯＳＳ材料を含み得、これは、シルセスキオキサン構成の混合物であり得る。例えば、本明細書に記載の任意のＰＯＳＳ材料は、個別のＰＯＳＳケージと非個別のシルセスキオキサン構造、および／またはポリマーおよびはしごのような不完全に縮合された個別の構造の混合物であり得る。したがって、部分的に縮合された材料は、いくつかのシリコン頂点で本明細書に記載されたエポキシＲ基を含むが、いくつかのシリコン原子はＲ基で置換されず、代わりにＯＨ基で置換され得る。いくつかの例では、ＰＯＳＳ材料は

、

および／または

のようなさまざまな形態の混合物を含む。

本明細書に開示される例では、Ｒ_１からＲ_８またはＲ_１０またはＲ_１２のうちの少なくとも１つはエポキシを含み、したがって、ＰＯＳＳはエポキシＰＯＳＳと呼ばれる。いくつかの例では、８、１０、または１２アーム、またはＲ基のようなアームの大部分は、エポキシ基を含む。他の例では、Ｒ_１からＲ_８またはＲ_１０またはＲ_１２は同じであり、よって、Ｒ_１からＲ_８またはＲ_１０またはＲ_１２のそれぞれはエポキシ基を含む。さらに他の例では、Ｒ_１からＲ_８またはＲ_１０またはＲ_１２は同じではなく、よって、Ｒ_１からＲ_８またはＲ_１０またはＲ_１２の少なくとも１つはエポキシを含み、Ｒ_１からＲ_８またはＲ_１０またはＲ_１２の少なくとも１つは非エポキシ官能基であり、場合によっては、アジド／アジド（ａｚｉｄｅ／ａｚｉｄｏ）、チオール、ポリ（エチレングリコール）、ノルボルネン、テトラジン、アクリレート、およびメタクリレート、またはさらに、例えば、アルキル、アリール、アルコキシ、およびハロアルキル基からなる群より選択される。いくつかの態様において、非エポキシ官能基は、樹脂の表面エネルギーを増加させるために選択される。これらの他の例では、エポキシ基の非エポキシ基に対する比率は、７：１から１：７まで、または９：１から１：９まで、または１１：１から１：１１までの範囲である。いずれの例においても、二置換または一置換（末端）エポキシ基は、紫外線（ＵＶ）光および酸を使用して開始すると、モノマー単位が重合して架橋マトリックスになることを可能にする。いくつかの態様において、エポキシＰＯＳＳは、末端エポキシ基を含む。このタイプのＰＯＳＳの例は、次の構造

を有するグリシジルＰＯＳＳである。このタイプのＰＯＳＳの別の例は、この構造

を有するエポキシシクロヘキシルエチル官能化ＰＯＳＳである。

本明細書に開示されたエポキシ樹脂マトリックスの一例は、２つのエポキシＰＯＳＳ化合物の組み合わせを含み、その組み合わせは、グリシジルＰＯＳＳおよびエポキシシクロヘキシルエチル官能化ＰＯＳＳを含む。

本明細書に開示された例において、エポキシＰＯＳＳはまた、制御ラジカル重合（ＣＲＰ）剤、および／または樹脂もしくはコアもしくはケージ構造に１または複数の官能基Ｒ_１からＲ_８またはＲ_１０またはＲ_１２として組み込まれる別の対象の官能基を含む、修飾エポキシＰＯＳＳであり得る。

上記のように、エポキシ樹脂マトリックスをフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスと組み合わせて使用する場合、樹脂組成物はまた、光酸発生剤を含む。本明細書に開示されたフリーラジカル光開始剤との非所望の分子内相互作用を受けない任意の適切な光酸発生剤を使用することができると考えられている。適切な光酸発生剤の例には、ベンジル、イミノエステル、共役イミノエステル、スピロピラン、テラレンベース、二光子、および有機金属ＰＡＧ系が含まれ得る。適切な光酸発生剤のいくつかの特定の例は、以下からなる群より選択される：
ｉ）Ｎ－ヒドロキシナフタルイミドトリフラート

、
ｉｉ）混合トリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェート塩

、
ｉｉｉ）混合トリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩

、
ｉｖ）１－ナフチルジフェニルスルホニウムトリフラート（ＮＤＳ－ＴＦ）

、
ｖ）（４－フェニルチオフェニル）ジフェニルスルホニウムトリフラート

、
ｖｉ）ビス－（４－メチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート

、
ｖｉｉ）ビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート

、
ｖｉｉｉ）（２－メチルフェニル）（２，４，６－トリメチルフェニル）ヨードニウムトリフラート

、
ｘｉ）ビス（２，４，６－トリメチルフェニル）ヨードニウムトリフラート

、
ｘ）ビス－（４－デデシルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート塩

、ならびにそれらの組み合わせ。光酸発生剤の組み合わせは、それらが選択された溶媒に可溶である限り使用し得る。

エポキシ樹脂マトリックスおよび光酸発生剤を含む樹脂組成物の例では、エポキシ樹脂マトリックスの光酸発生剤に対する重量％比は、約９９．８：０．２から９０：１０までの範囲である。別の例では、エポキシ樹脂マトリックスの光酸発生剤に対する重量％比は、約９８：２から９５：５までの範囲である。さらに別の例では、エポキシ樹脂マトリックスの光酸発生剤に対する重量％比は、約９６：４から９９：１までの範囲である。より少量の光酸発生剤が含まれる場合、完全な反応を可能にするためにＵＶ硬化時間を増加させることができる。

エポキシ樹脂マトリックスの光酸発生剤に対する重量％比は、少なくとも部分的に、使用されるエポキシ樹脂マトリックス成分に応じて、より高くまたはより低くなり得ることが理解されるべきである。

本明細書に開示される樹脂組成物の任意の例は、フローセルの形成に使用され得る。フローセルの例を作製するための方法１００の例を図１に示す。図１に示すように、方法１００は、基材上に樹脂組成物を堆積することと、ここで、樹脂組成物は、アクリレートおよびシロキサンを含むフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスと、フリーラジカル光開始剤とを含んで成り（参照番号１０２）、ワーキングスタンプを使用して、堆積した樹脂組成物をナノインプリントすることと（参照番号１０４）、堆積された樹脂組成物を硬化させて、硬化したパターン化された樹脂を形成すること、ここで、硬化したパターン化された樹脂は、約３８０ｎｍから約４８０ｎｍまでの範囲の青色励起波長または約５１０ｎｍから約５６０ｎｍまでの範囲の緑色励起波長にさらされた場合に、低い自家蛍光または全くない自家蛍光を有する（参照番号１０６）。得られるフローセルは、基材および基材上の硬化パターン化樹脂、間質領域によって分離されたくぼみを含む硬化パターン化樹脂、および本明細書に開示される樹脂組成物の例から形成された硬化パターン化樹脂を含む。

図１には示されていないが、方法１００の例は、くぼみにポリマーコーティングを適用すること、およびポリマーコーティングにプライマーをグラフトすることをさらに含み得る。これらの追加のプロセスを含む方法１００は、次に、図１および図２Ａ～２Ｅを参照してさらに説明される。

図２Ａは、基材１２を示し、図２Ｂは、基材１２上に堆積された樹脂組成物１４を示す。

適切な基材１２の例には、エポキシシロキサン、ガラスおよび修飾または官能化ガラス、プラスチック（アクリル、ポリスチレン、およびスチレンおよび他の材料のコポリマー、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（ＣｈｅｍｏｕｒｓのＴＥＦＬＯＮ（登録商標）など）を含む）、環状オレフィン／シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）（ＺｅｏｎのＺＥＯＮＯＲ（登録商標）など）、ポリイミドなど）、ナイロン、セラミック／セラミック酸化物、シリカ、溶融シリカ、またはシリカ系材料、ケイ酸アルミニウム、シリコンおよび変性シリコン（例、ホウ素ドープｐ＋シリコン）、窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、五酸化タンタル（ＴａＯ_５）または他の酸化タンタル（ＴａＯ_ｘ）、酸化ハフニウム（ＨａＯ２）、炭素、金属、または無機ガラスなどを含む。基材１２はまた、表面に酸化タンタルまたは別のセラミック酸化物のコーティング層を備えたガラスまたはシリコンであり得る。

一例では、基材１２は、約２ｍｍから約３００ｍｍまでの範囲の直径、または最大約１０フィート（～３メートル）までの最大寸法を有する長方形のシートまたはパネルを有し得る。一例では、基材１２は、約２００ｍｍから約３００ｍｍまでの範囲の直径を有するウェハである。別の例では、基材１２は、約０．１ｍｍから約１０ｍｍまでの範囲の幅を有するダイである。例示的な寸法が提供されているが、任意の適切な寸法を有する基材１２を使用できることを理解されたい。別の例として、３００ｍｍの丸いウェハよりも大きな表面積を有する長方形の基材１２であるパネルを使用することができる。

樹脂組成物１４は、アクリレートおよびシロキサンを含むフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスと、フリーラジカル開始剤（またはフリーラジカル硬化性物と組み合わせたエポキシ樹脂マトリックス）とを含む、本明細書に記載の樹脂組成物の任意の例であり得る。樹脂組成物１４は、手動または自動化され得る任意の適切な塗布技術を使用して、基材１２上に堆積され得る。例として、樹脂組成物１４の堆積は、蒸着技術、コーティング技術、グラフト技術などを使用して実施することができる。いくつかの特定の例には、化学蒸気堆積（ＣＶＤ）、スプレーコーティング（例えば、超音波スプレーコーティング）、スピンコーティング、ダンクまたはディップコーティング、ドクターブレードコーティング、パドルディスペンシング、エアゾール印刷、スクリーン印刷、マイクロコンタクト印刷、またはインクジェット印刷などによって実行され得る。一例では、スピンコーティングを使用して、樹脂組成物１４を堆積させる。

樹脂組成物１４が堆積された後、それをソフトベークして過剰の溶媒を除去することができる。次に、堆積された樹脂組成物１４は、本明細書に記載の任意のパターン化技術を使用してパターン化される。図２Ｂに示される例では、ナノインプリントリソグラフィを使用して樹脂組成物１４をパターン化する。ナノインプリントリソグラフィモールドまたはワーキングスタンプ２０を樹脂組成物１４の層に押し付けて、樹脂組成物１４にインプリントを作製する。換言すれば、樹脂組成物１４は、ワーキングスタンプ２０の突起によって圧痕または穿孔されている。一例では、樹脂組成物１４は、ワーキングスタンプ２０を所定の位置に置いて硬化させることができる。

本明細書に開示された樹脂組成物１４の場合、硬化は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、メタルハライド光源、水銀蒸気光源、ＵＶ発光ＬＥＤ光源など）のような化学線への曝露によって達成され得る。硬化は、光開始剤の存在によりラジカル形成を促進し、これらのラジカルは、樹脂組成物のアクリレート部分を硬化するために使用される。したがって、硬化は、樹脂組成物１４の重合および／または架橋を促進する。一例として、硬化は、単一のＵＶ露光段階を含み得るか、またはソフトベーク（例えば、溶媒を追い出すため）およびその後のＵＶ露光を含む複数の段階を含み得る。含まれる場合、ソフトベークは、約５０℃から約１５０℃の範囲のより低い温度で、０秒から約３分を超えて行われ得、ワーキングスタンプ２０が樹脂組成物１４に配置される前に行われ得る。一例では、ソフトベーク時間は約３０秒から約２．５分の範囲である。ソフトベーク中に、自家蛍光の減少にさらに寄与する１または複数の化学プロセスが発生している可能性がある。例示的な化学プロセスは、いくつかの樹脂組成材料の蒸発、いくつかの樹脂組成材料の昇華、いくつかの樹脂組成材料の重合、および／またはそれらの組み合わせを含み得る。一部の例には、ハードベイクも含まれる場合がある。しかしながら、本明細書に開示された樹脂組成物１４の硬化メカニズムは非常に速いので、樹脂組成物１４は、ハードベークなしで完全に硬化できる。実行される場合、例えば、ワーキングスタンプ２０が硬化した樹脂組成物１４に結合しないように、ワーキングスタンプ２０は、ハードベークの前に解放／剥離される。実行される場合、ハードベークの持続時間は、約１００℃から約３００℃の範囲の温度で約５秒から約１０分続く可能性がある。ハードベーキングは、例えば、樹脂組成物１４から残留溶媒を除去するために、いくつかの樹脂組成物材料のさらなる重合のために（したがって、硬化の程度を高めるために）、および／またはさらに自家蛍光を低減するために実施され得る。ソフトベーキングおよび／またはハードベーキングに使用できる装置の例には、ホットプレート、オーブンなどが含まれる。

ワーキングスタンプ２０のリリース後、地形的特徴、例えば、くぼみ１６は、樹脂組成物１４にある。図２Ｃに示されるように、その中に定義されたくぼみ１６を有する樹脂組成物１４は、硬化され、パターン化された樹脂１４’と称される。いくつかの例では、硬化され、パターン化された樹脂１４’は、例えば、インプリントされたトポグラフィの固定を助けるために、さらにハードベーキングを受け得る。いくつかの例では、追加のハードベーキングは、約６０℃から約３００℃の範囲の温度で実施することができる。

硬化され、パターン化された樹脂１４’の化学的構成は、フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスまたは複数のマトリックス、および樹脂組成物１４で使用されるフリーラジカル光開始剤に依存する。

図２Ｃに示されるように、硬化され、パターン化された樹脂１４’は、本明細書に定義されたくぼみ１６と、隣接するくぼみ１６を分離する間質領域２２とを含む。本明細書に開示された例では、くぼみ１６は、ポリマーコーティング１８（図２Ｃ～２Ｄ）およびプライマー２４（図２Ｅ～２Ｆ）で機能化され、一方、間質領域２２の一部は、結合に使用され得るが、ポリマーコーティング１８またはその上のプライマー２４を有しない。

くぼみ１６の多くの異なるレイアウトが、規則的、繰り返し、および非規則的パターンを含めて想定され得る。一例では、くぼみ１６は、密なパッキングおよび改善された密度のために六角形のグリッドに配置されている。他のレイアウトは、例えば、直線（すなわち、長方形）レイアウト（例えば、線またはトレンチ）、三角形レイアウトなどを含み得る。いくつかの例では、レイアウトまたはパターンは、行および列にあるくぼみ１６のｘ－ｙフォーマットであり得る。他のいくつかの例では、レイアウトまたはパターンは、くぼみ１６および／または間質領域２２の繰り返し配置であり得る。さらに他の例では、レイアウトまたはパターンは、くぼみ１６および／または間質領域２２のランダムな配置であり得る。パターンには、スポット、パッド、ウェル、ポスト、ストライプ、渦巻き、線、三角形、長方形、円、円弧、チェック、格子縞、対角線、矢印、正方形、および/またはクロスハッチが含まれる場合がある。一例では、図２Ｃに示されるように、くぼみ１６はウェルである。

レイアウトまたはパターンは、定義された領域内のくぼみ１６の密度（すなわち、くぼみ１６の数）に関して特徴付けられ得る。例えば、くぼみ１６は、１ｍｍ^２あたり約２００万の密度で存在し得る。密度は、例えば、少なくとも約１００／ｍｍ^２、約１，０００／ｍｍ^２、約１０万／ｍｍ^２、約１００万／ｍｍ^２、約２００万／ｍｍ^２、約５００万／ｍｍ^２、約１，０００万／ｍｍ^２、約５，０００万／ｍｍ^２またはそれ以上を含む異なる密度に調整することができる。代替的または追加的に、密度は、約５０００万／ｍｍ^２、約１０００万／ｍｍ^２、約５００万／ｍｍ^２、約２００万／ｍｍ^２、約１００万／ｍｍ^２、約１０万／ｍｍ^２、約１，０００／ｍｍ^２、約１００／ｍｍ^２またはそれ以下になるように調整することができる。硬化したパターン化された樹脂１４のくぼみ１６の密度は、上記の範囲から選択されたより低い値の１つとより高い値の１つとの間であり得ることをさらに理解されたい。例として、高密度アレイは、約１００ｎｍ未満で分離されたくぼみ１６を有するものとして特徴付けられ得、中密度アレイは、約４００ｎｍから約１μｍで分離されたくぼみ１６を有するものとして特徴付けられ得、そして低密度アレイは、約１μｍ以上離れたくぼみ１６があることを特徴としている。例示的な密度が提供されているが、任意の適切な密度の基材を使用できることを理解されたい。

くぼみ１６のレイアウトまたはパターンはまた、または代替的に、平均ピッチ、すなわち、くぼみ１６の中心から隣接するくぼみ１６の中心までの間隔（中心間間隔）に関して特徴付けられ得るまたは１つのくぼみ１６の端から隣接するくぼみ１６の端まで（端から端までの間隔）で特徴づけられる。パターンは、平均ピッチ周辺の変動係数が小さいように規則的である場合もあれば、パターンが不規則である場合もあり、その場合、変動係数は比較的大きくなる可能性がある。いずれの場合も、平均ピッチは、例えば、少なくとも約１０ｎｍ、約０．１μｍ、約０．５μｍ、約１μｍ、約５μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ、またはそれ以上であり得る。代替的または追加的に、平均ピッチは、例えば、最大で約１００μｍ、約１０μｍ、約５μｍ、約１μｍ、約０．５μｍ、約０．１μｍ、またはそれ以下であり得る。くぼみ１６の特定のパターンの平均ピッチは、上記の範囲から選択されたより低い値の１つとより高い値の１つとの間であり得る。一例では、くぼみ１６は、約１．５μｍのピッチ（中心間の間隔）を有する。例示的な平均ピッチ値が提供されているが、他の平均ピッチ値が使用され得ることを理解されたい。

図１および図２に示される例では、図２Ａから２Ｅに示される例において、くぼみ１６はウェルであり、したがって、硬化され、パターン化された樹脂１４’は、その表面にウェルのアレイを含む。ウェルは、マイクロウェルまたはナノウェルであり得る。各ウェルのサイズは、その体積、ウェル開口面積、深さ、および／または直径によって特徴付けられ得る。

各ウェルは、液体を閉じ込めることができる任意の容量を有することができる。最小または最大の容量は、例えば、フローセルの下流での使用に期待されるスループット（例えば、多重度）、分解能、分析物の組成、または分析物の反応性に対応するように選択することができる。例えば、体積は、少なくとも約１×１０^－３μｍ^３、約１×１０^－２μｍ^３、約０．１μｍ^３、約１μｍ^３、約１０μｍ^３、約１００μｍ^３、またはそれ以上であり得る。代替的または追加的に、体積は、最大で約１×１０^４μｍ^３、約１×１０^３μｍ^３、約１００μｍ^３、約１０μｍ^３、約１μｍ^３、約０．１μｍ^３、またはそれ以下であり得る。ポリマーコーティング１８は、ウェルの容積の全部または一部を満たすことができることを理解されたい。

表面上の各ウェル開口部が占める面積は、ウェル体積について上に述べたものと同様の基準に基づいて選択することができる。例えば、表面上の各ウェル開口部の面積は、少なくとも約１×１０^－３μｍ^２、約１×１０^－２μｍ^２、約０．１μｍ^２、約１μｍ^２、約１０μｍ^２、約１００μｍ^２、またはそれ以上であり得る。代替的にまたは追加的に、面積は、最大で約１×１０^３μｍ^２、約１００μｍ^２、約１０μｍ^２、約１μｍ^２、約０．１μｍ^２、約１×１０^－２μｍ^２、またはそれ以下であり得る。各ウェル開口部が占める面積は、上記で指定された値よりも大きい場合も小さい場合もある。

各ウェルの深さは、少なくとも約０．１μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ、またはそれ以上であり得る。代替的にまたは追加的に、深さは、最大で約１×１０^３μｍ、約１００μｍ、約１０μｍ、約１μｍ、約０．１μｍ、またはそれ以下であり得る。各ウェルの深さは、上記で指定された値よりも大きい、小さい、またはその間にある。

場合によっては、各ウェルの直径は、少なくとも約５０ｎｍ、約０．１μｍ、約０．５μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ、またはそれ以上であり得る。代替的にまたは追加的に、直径は、最大で約１×１０^３μｍ、約１００μｍ、約１０μｍ、約１μｍ、約０．５μｍ、約０．１μｍ、またはそれ以下（例えば、約５０ｎｍ）であり得る。各ウェルの直径は、上記で指定された値よりも大きい、小さい、またはその間にある。

図２Ｃおよび図２Ｄの間に示されるように、樹脂組成物１４がパターン化および硬化された後、硬化されパターン化された樹脂１４’を処理して、ポリマーコーティング１８を塗布するための表面を準備し得る。

一例では、硬化したパターン化された樹脂１４’は、シラン化にさらされ得、これは、シランまたはシラン誘導体を、硬化されたパターン化された樹脂１４’に付着させる。シラン化は、くぼみ１６（例えば、底面および側壁に沿って）および間質領域２２を含む、表面全体にシランまたはシラン誘導体を導入する。

シラン化は、任意のシランまたはシラン誘導体を使用して達成することができる。シランまたはシラン誘導体の選択は、シランまたはシラン誘導体とポリマーコーティング１８との間に共有結合を形成することが望ましい場合があるため、ポリマーコーティング１８（図２Ｄに示される）を形成するために使用される官能化分子に部分的に依存し得る。シランまたはシラン誘導体を硬化したパターン化された樹脂１４’に付着させるために使用される方法は、使用されているシランまたはシラン誘導体に応じて異なり得る。本明細書にはいくつかの例が示されている。

一例では、シランまたはシラン誘導体は、（３－アミノプロピル）トリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）または３－アミノプロピル）トリメトキシシラン（ＡＰＴＭＳ）（すなわち、Ｘ－Ｒ^Ｂ－Ｓｉ（ＯＲ^Ｃ）_３であり、Ｘはアミノ、Ｒ^Ｂは－（ＣＨ_２）_３－であり、Ｒ^Ｃはエチルまたはメチルである）。この例では、基材１２の表面を（３－アミノプロピル）トリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）または３－アミノプロピル）トリメトキシシラン（ＡＰＴＭＳ）で前処理して、シリコンを表面上の１つまたは複数の酸素原子に共有結合させることができる（メカニズムによって保持されると、各シリコンは１つ、２つ、または３つの酸素原子に結合する可能性がある）。この化学的に処理された表面は、アミン基単分子層を形成するために焼かれる。次に、アミン基をＳｕｌｆｏ－ＨＳＡＢと反応させて、アジド（ａｚｉｄｏ）誘導体を形成する。１Ｊ／ｃｍ^２～３０Ｊ／ｃｍ^２のエネルギーで２１℃でＵＶ活性化すると、活性ニトレン種が生成され、ＰＡＺＡＭとのさまざまな挿入反応を容易に受けることができる（たとえば、ポリマーコーティング１８を形成するために使用される官能化分子の一例）。

他のシラン化方法もまた使用され得る。適切なシラン化方法の例には、蒸着（例えば、ＹＥＳ法）、スピンコーティング、または他の堆積方法が含まれる。硬化したパターン化された樹脂１４’をシラン化するために使用できる方法および材料のいくつかの例を本明細書に記載するが、他の方法および材料を使用できることを理解されたい。

ＹＥＳ ＣＶＤオーブンを利用する例では、基材１２上の硬化したパターン化された樹脂１４’をＣＶＤオーブンに入れる。チャンバーをベントしてから、シラン化サイクルを開始し得る。サイクリング中、シランまたはシラン誘導体容器は適切な温度（例えば、ノルボルネンシランの場合は約１２０℃）に維持され得、シランまたはシラン誘導体蒸気ラインは、適切な温度（例えば、ノルボルネンシランの場合、約１２５℃）に維持され得）、および真空ラインを適切な温度（例えば、約１４５℃）に維持され得る。

別の例では、シランまたはシラン誘導体（例えば、液体ノルボルネンシラン）をガラスバイアル内に堆積させ、パターン化された基材１２を備えたガラス真空デシケーター内に配置することができる。次に、デシケーターを約１５ｍＴｏｒｒから約３０ｍＴｏｒｒの範囲の圧力まで排気し、約６０℃から約１２５℃の範囲の温度でオーブン内に置くことができる。シラン化を進行させた後、デシケーターをオーブンから取り出し、冷却して空気中に排出する。

蒸着、ＹＥＳ法および／または真空デシケーターは、ノルボルネン、ノルボルネン誘導体（例えば、炭素原子の１つの代わりに酸素または窒素を含む（ヘテロ）ノルボルネン）、トランスシクロオクテン、トランスシクロオクテン誘導体、トランスシクロペンテン、トランスシクロヘプテン、トランスシクロノネン、ビシクロ［３．３．１］ノン－１－エン、ビシクロ［４．３．１］デク－１（９）－エン、ビシクロ［４．２．１］ノン－１（８）－エン、およびビシクロ［４．２．１］ノン－１－エンのようなシクロアルケン不飽和部分を含むシランまたはシラン誘導体のような様々なシランまたはシラン誘導体とともに使用することができる。ノルボルネン誘導体の例には、［（５－ビシクロ［２．２．１］ヘプト－２－エニル）エチル］トリメトキシシランが挙げられる。他の例として、これらの方法は、シランまたはシラン誘導体が、シクロオクチン、シクロオクチン誘導体、またはビシクロノニン（例えば、ビシクロ［６．１．０］ノン－４－インまたはその誘導体、ビシクロ［６．１．０］ノン－２－イン、またはビシクロ［６．１．０］ノン－３－イン）のようなシクロアルキン不飽和部分を含む場合に使用され得る。これらのシクロアルキンは、本明細書に記載のＲ基のいずれかで置換することができる

シランまたはシラン誘導体の付着は、シラン化されたくぼみと、シラン化された間質領域とを含む、前処理された（例えば、シラン化された）硬化されたパターン化された樹脂１４’を形成する。

他の例では、硬化したパターン化された樹脂１４’は、シラン化にさらされない場合がある。むしろ、硬化されたパターン化された樹脂１４’は、プラズマアッシング（またはプラズマ灰化）にさらされ得、次いで、ポリマーコーティング１８は、プラズマアッシングされた硬化されたパターン化された樹脂１４’上に直接スピンコーティング（またはそうでなければ堆積）され得る。この例では、プラズマアッシングは、ポリマーコーティング１８を硬化したパターン化された樹脂１４'に接着することができる表面活性化剤（例えば、ヒドロキシル（Ｃ－ＯＨまたはＳｉ－ＯＨ）および／またはカルボキシル基）を生成し得る。これらの例では、ポリマーコーティング１８は、プラズマアッシングによって生成された表面基と反応するように選択されている。

さらに他の例では、硬化したパターン化された樹脂１４’は、未反応のエポキシ基を含み得（例えば、エポキシ樹脂マトリックスがフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスとともに使用される場合）、よって、未反応のエポキシ基はポリマーコーティング１８のアミノ官能基と直接反応する可能性があるため、シラン化にさらされない可能性がある。この例では、例えば、潜在的な汚染物質の表面を洗浄することが望ましい場合、プラズマアッシングを実施することができる。

次に、ポリマーコーティング１８を、前処理された硬化したパターン化された樹脂１４’に塗布することができる（図２Ｃと２Ｃとの間に示されるように）。ポリマーコーティング１８は、液体および気体を透過し、硬化したパターン化された樹脂１４’につながれている半硬質ポリマー材料であり得る。

ポリマーコーティング１８の例としては、ポリ（Ｎ－（５－アジドアセタミジルペンチル）アクリルアミド－コ－アクリルアミド、ＰＡＺＡＭのようなアクリルアミドコポリマーが挙げられる。ＰＡＺＡＭおよび他のいくつかの形態のアクリルアミド共重合体は、次の構造（Ｉ）

（ここで、
Ｒ^１は、Ｈまたは任意に置換されたアルキルであり、
Ｒ^Ａは、アジド（ａｚｉｄｅ）、任意選択で置換されたアミノ、任意選択で置換されたアルケニル、任意選択で置換されたヒドラゾン、任意選択で置換されたヒドラジン、カルボキシル、ヒドロキシ、任意選択で置換されたテトラゾール、任意選択で置換されたテトラジン、ニトリルオキシド、ニトロン、およびチオールからなる群より選択され、
Ｒ^５、Ｒ_６、およびＲ_８は、それぞれ、Ｈおよび任意選択で置換されたアルキルからなる群より独立して選択され、
－（ＣＨ_２）_ｐ－のそれぞれは、任意で置き換えることができ、
ｐは、１から５０までの範囲の整数であり、
ｎは、１から５０，０００までの範囲の整数であり、
ｍは、１から１００，０００までの範囲の整数である）
で表される。当業者は、構造（Ｉ）における繰り返しの「ｎ」および「ｍ」特徴の配置が代表的であり、単量体サブユニットがポリマー構造中に任意の順序で存在し得ることを認識するであろう（例えば、ランダム、ブロック、パターン化、またはそれらの組み合わせ）。

ＰＡＺＡＭの分子量は、約１０ｋＤａから約１５００ｋＤａの範囲であり得るか、または特定の例では、約３１２ｋＤａであり得る。

いくつかの例では、ＰＡＺＡＭは線状ポリマーである。他のいくつかの例では、ＰＡＺＡＭは軽く架橋されたポリマーである。

他の例では、ポリマーコーティング１８は、構造（Ｉ）の変形例であり得る。一例では、アクリルアミド単位をＮ、Ｎ－ジメチルアクリルアミド（

）で置き換え得る。この例では、構造（Ｉ）のアクリルアミド単位を

（ここで、Ｒ_６、Ｒ_７、およびＲ_８はそれぞれＨであり、Ｒ_９およびＲ_１０はそれぞれメチル基である（アクリルアミドの場合のようにＨではない））で置き換え得る。この例では、qは１から１００，０００の範囲の整数である。別の例では、アクリルアミド単位に加えて、Ｎ、Ｎ－ジメチルアクリルアミドを使用し得る。この例では、構造（Ｉ）は、繰り返しの「ｎ」および「ｍ」特徴に加えて、

（ここで、Ｒ_６、Ｒ_７、およびＲ_８はそれぞれＨであり、Ｒ_９およびＲ_１０はそれぞれメチル基である）を含み得る。この例では、ｑは１から１００，０００までの範囲の整数である。

別の例示的なポリマーとして、構造（Ｉ）における繰り返しの「ｎ」特徴は、構造（ＩＩ）：

（ここで、Ｒ^１はＨまたはＣ１～Ｃ４アルキルであり、Ｒ_２はＨまたはＣ１～Ｃ４アルキルであり、Ｌは、炭素、酸素、および窒素からなる群より選択される２～２０個の原子と、鎖内の炭素原子および任意の窒素原子上の１０個の任意の置換基とを含むリンカーであり、Ｅは、炭素、酸素、および窒素からなる群より選択される１～４個の原子と、鎖内の炭素原子および任意の窒素原子上の任意の置換基とを含む直鎖（linear chain）であり、Ａは、ＨまたはＣ１～Ｃ４アルキルがＮに結合したＮ置換アミドであり、Ｚは窒素含有複素環である。）を有する複素環式アジド基を含むモノマーによって置き換え得る。Ｚの例には、単一の環状構造または縮合構造として存在する５～１０個の環員が含まれる。

さらに別の例として、ポリマーは、構造（ＩＩＩ）

および構造（ＩＶ）

（ここで、各Ｒ^１ａ、Ｒ^２ａ、Ｒ^１ｂおよびＲ^２ｂは、水素、任意で置換されたアルキルまたは任意で置換されたフェニルから独立して選択され、Ｒ^３ａおよびＲ^３ｂのそれぞれは、水素、任意で置換されたアルキル、任意で置換されたフェニル、または任意で置換されたＣ７～Ｃ１４アラルキルから独立して選択され、各Ｌ^１およびＬ^２は、任意で置換されたアルキレンリンカーまたは任意で置換されたヘテロアルキレンリンカーから独立して選択される）のそれぞれの繰り返し単位を含み得る。

他の官能化分子を使用して、前処理された硬化パターン化樹脂１４'およびその後に適用されるプライマー２４と相互作用するように官能化される限り、ポリマーコーティング１８を形成することができることを理解されたい。ポリマーコーティング１８を形成するための適切な分子の他の例には、アガロースのようなコロイド構造、またはゼラチンのようなポリマーメッシュ構造、またはポリアクリルアミドポリマーおよびコポリマー、シランフリーアクリルアミド（ＳＦＡ）、またはアジド分解バージョンのＳＦＡのような架橋ポリマー構造を有するものが含まれる。適切なポリアクリルアミドポリマーの例は、アクリルアミドとアクリル酸またはビニル基を含むアクリル酸から、または［２＋２］光付加環化反応を形成するモノマーから合成し得る。ポリマーコーティング１８を形成するための適切な分子のさらに他の例は、アクリルアミドとアクリレートの混合コポリマーを含む。星型ポリマー、星型または星型ブロックポリマー、デンドリマーなどのような分岐ポリマーも使用し得る。

官能化分子（例えば、ＰＡＺＡＭ）は、スピンコーティング、または浸漬または浸漬コーティング、または正もしくは負圧下または別の適切な技術での官能化分子のフローを使用して、前処理された硬化したパターン化された樹脂１４'の表面に堆積され得る。官能化された分子は、混合物中に存在し得る。一例では、混合物は、水中またはエタノールと水との混合物中にＰＡＺＡＭを含む。

コーティングされた後、官能化分子はまた、硬化プロセスにさらされて、パターン化された基材全体にわたって（すなわち、くぼみ１６内および間質領域２２上に）ポリマーコーティング１８を形成し得る。一例では、官能化分子の硬化は、室温（例えば、約２５℃）から約９５℃までの範囲の温度で、約１ミリ秒から約数日までの範囲の時間で起こり得る。別の例では、時間は１０秒から少なくとも２４時間までの範囲であり得る。さらに別の例では、時間は約５分から約２時間までの範囲であり得る。

前処理されたくぼみおよび間質領域へのポリマーコーティング１８の付着は、共有結合を介し得る。シラン化またはプラズマアッシュされたくぼみへのポリマーコーティング１８の共有結合は、様々な使用中に最終的に形成されたフローセルの寿命を通して、くぼみ１６内のポリマーコーティング１８を維持するのに役立つ。以下は、シランまたはシラン誘導体とポリマーコーティング１８との間で起こり得る反応のいくつかの例である。

シランまたはシラン誘導体が、不飽和部分としてノルボルネンまたはノルボルネン誘導体を含む場合、ノルボルネンまたはノルボルネン誘導体は、
ｉ）ＰＡＺＡＭのアジド／アジド（ａｚｉｄｅ／ａｚｉｄｏ）基との１，３－双極子付加環化反応
ｉｉ）ＰＡＺＡＭに結合したテトラジン基とのカップリング反応、ＰＡＺＡＭに結合したヒドラゾン基との付加環化反応、ＰＡＺＡＭに結合したテトラゾール基とのフォトクリック反応、またはＰＡＺＡＭに結合したニトリルオキシド基との付加環化反応
を起こす（または受ける；ｕｎｄｅｒｇｏ）ことができる。

シランまたはシラン誘導体が不飽和部分としてシクロオクチンまたはシクロオクチン誘導体を含む場合、シクロオクチンまたはシクロオクチン誘導体は、
ｉ）ＰＡＺＡＭのアジド／アジド（ａｚｉｄｅ／ａｚｉｄｏ）とのひずみ促進アジド（ａｚｉｄｅ）－アルキン１，３－環状付加（ＳＰＡＡＣ）反応、または
ｉｉ）ＰＡＺＡＭに結合したニトリルオキシド基とのひずみ促進アルキン－ニトリルオキシド付加環化反応を起こすことができる。

シランまたはシラン誘導体が不飽和部分としてビシクロノニンを含む場合、二環式環系のひずみにより、ビシクロノニンは、ＰＡＺＡＭに結合したアジド（ａｚｉｄｅ）またはニトリルオキシドと同様のＳＰＡＡＣアルキン環状付加を起こすことができる。

硬化したパターン化された樹脂１４’の間質領域２２上ではなく、くぼみ１６内にポリマーコーティング１８を形成するために、ポリマーコーティング１８は、間質領域２２から研磨されてもよい。研磨プロセスは、間質領域２２からポリマーコーティング１８を除去することができ、それらの領域の下にある硬化したパターン化された樹脂１４’および／または基材１２に有害な影響を与えることない穏やかな化学スラリー（例えば、研磨剤、緩衝液、キレート剤、界面活性剤、および／または分散剤を含む）を用いて実施することができる。あるいは、研磨粒子を含まない溶液を用いて研磨を行うことができる。化学スラリーは、化学機械研磨システムで使用することができる。この例では、研磨ヘッド／パッドまたは他の研磨ツールは、ポリマーコーティング１８をくぼみ１６に残し、下にある少なくとも実質的に無傷の硬化したパターン化された樹脂１４'を残しながら、間質領域２２からポリマーコーティング１８を研磨することができる。一例として、研磨ヘッドは、ストラスボーＶｉＰＲＲＩＩ研磨ヘッドであり得る。別の例では、研磨は、研磨パッドおよび研磨剤を含まない溶液を用いて実施し得る。例えば、研磨パッドは、研磨粒子フリー溶液（例えば、研磨粒子を含まない溶液）とともに利用され得る。

図２Ｄは、ポリマー層１８がくぼみ１６に塗布された後のフローセル前駆体１０を示す。フローセル前駆体１０は、洗浄プロセスにさらされ得る。このプロセスでは、水浴と超音波処理を利用し得る。水浴は、約２２℃から約３０℃の範囲の比較的低温に維持し得る。シラン処理され、コーティングされ、研磨されたパターン化された基材は、スピン乾燥されるか、または別の適切な技術を介して乾燥され得る。

図２Ｄおよび２Ｅに示すように、グラフトプロセスが実行して、くぼみ１６内のポリマーコーティング１８にプライマー２４をグラフトする。プライマー２４は、アルキン官能基を含む任意の順方向増幅プライマーもしくは逆方向増幅プライマーまたは別の末端プライマーであり得る。使用できる末端プライマーの他の例には、テトラジン末端プライマー、アジド末端プライマー、アミノ末端プライマー、エポキシまたはグリシジル末端プライマー、チオホスフェート末端プライマー、チオール末端プライマー、アルデヒド末端プライマー、ヒドラジン末端プライマー、ホスホルアミダイト末端プライマー、およびトリアゾリンジオン末端プライマーが含まれる。プライマーの混合物を使用することもできる。適切なプライマーの特定の例には、Ｐ５および／またはＰ７プライマーが含まれ、これらは、ＨＩＳＥＱ（商標）、ＨＩＳＥＱＸ（商標）、ＭＩＳＥＱ（商標）、ＭＩＳＥＱＤＸ（商標）、ＭＩＮＩＳＥＱ（商標）、ＮＥＸＴＳＥＱ（商標）、ＮＥＸＴＳＥＱＤＸ（商標）、ＮＯＶＡＳＥＱ（商標）、ＩＳＥＱ（商標）、ＧＥＮＯＭＥＡＮＡＬＹＺＥＲ（商標）、および他の機器プラットフォームで、Ｉｌｌｍｉｎａ Ｉｎｃ．が販売する市販のフローセルの表面で使用される。

一例では、グラフト化は、堆積を介したフロー（例えば、一時的に結合された蓋を使用する）、ダンクコーティング、スプレーコーティング、パドルディスペンシングによって、またはプライマー２４をポリマーコーティング１８に付着させる別の適切な方法によって達成され得る。これらの例示的な技術のそれぞれは、プライマー、水、緩衝液、および触媒を含み得るプライマー溶液または混合物を利用し得る。

ダンクコーティングは、（図２Ｄに示す）フローセル前駆体１０を一連の温度制御された浴に沈めることを含み得る。浴はまた、流量制御され、および／または窒素ブランケットで覆われ得る。浴は、プライマー溶液または混合物を含み得る。様々な浴を通して、プライマー２４は、少なくともいくつかのくぼみ１６において、ポリマーコーティング１８のプライマーグラフト官能基に付着するであろう。一例では、フローセル前駆体１０は、プライマー溶液または混合物を含む第１の浴に導入され、そこで反応が起こり、プライマー２４が付着し、次いで、洗浄のために追加の浴に移される。浴から浴への移動には、ロボットアームが含まれる場合と、手動で実行される場合がある。ダンクコーティングには乾燥システムを使用することもできる。

スプレーコーティングは、プライマー溶液または混合物をフローセル前駆体１０に直接スプレーすることによって達成し得る。スプレーコーティングされたウェハは、約０℃から約７０℃までの範囲の温度で、約４分から約６０分までの範囲の時間、インキュベートすることができる。インキュベーション後、プライマー溶液または混合物は、例えば、スピンコーターを使用して希釈および除去され得る。

パドルディスペンシングは、プールおよびスピンオフ法に従って実施することができ、したがって、スピンコーターを使用して達成し得る。プライマー溶液または混合物は、フローセル前駆体１０に（手動でまたは自動化されたプロセスを介して）塗布され得る。塗布されたプライマー溶液または混合物は、フローセル前駆体１０の表面全体に塗布または拡散され得る。プライマー被覆フローセル前駆体１０は、約０℃から約８０℃までの範囲の温度で、約２分から約６０分までの範囲の時間、インキュベートし得る。インキュベーション後、プライマー溶液または混合物は、例えば、スピンコーターを使用して希釈および除去され得る。

図２Ｆは、プライマーグラフト化の後のフローセル１０’の例を示している。単一のタイプのプライマー２４が示されているが、２以上の異なるプライマー２４が付着され得ることが理解されるべきである。

図２Ｅおよび２Ｆに示される例は、蓋が結合されていないフローセル１０’の例である。図示されていないが、フローセル１０’は、間質領域２２の少なくとも一部に蓋が結合されていてもよい。蓋は、プライマー２４グラフト化の前または後に結合することができる。プライマー２４のグラフト化の前に蓋を行う場合、プロセスを介したフローをグラフト化に使用できることを理解されたい。プロセスを介したフローにおいて、プライマー溶液または混合物は、それぞれの入力ポート（図示せず）を介してフローチャネル（蓋と間質領域２２との間に定義される）に導入され得、プライマー２４が１または複数のくぼみ１６内のポリマーコーティング１８に付着するのに十分な時間（すなわち、インキュベーション期間）の間（すなわち、インキュベーション期間）フロー内に維持され得、その後、それぞれの出力ポート（図示せず）から除去され得る。プライマー２４の付着後、追加の流体をフローチャネルを通して向けて、現在機能化されているくぼみおよびフローチャネルを洗浄することができる。

蓋は、それが単一のフローチャンネルまたは複数の流体的に分離されたフローチャンネルを規定するように、間質領域２２上に配置され得る。

蓋は、くぼみ１６に向けられる励起光に対して透明である任意の材料であり得る。例として、蓋は、ガラス（例えば、コーニングイーグルＸＧ（ＣＥＸＧ）、ホウケイ酸塩、溶融シリカ等）、またはプラスチック等であってもよい。適したホウケイ酸ガラスの市販の例は、Ｓｃｈｏｔｔ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ、Ｉｎｃから入手可能なＤ２６３（登録商標）である。適したプラスチック材料、すなわちシクロオレフィンポリマーの市販の例は、Ｚｅｏｎ ＣｈｅｍｉｃａｌｓＬ．Ｐ．から入手可能なZEONOR（登録商標）製品である。

いくつかの例では、蓋は、それが結合される間質領域２２の部分の形状に対応する側壁と一体的に形成され得る。例えば、くぼみは、実質的に平面の（例えば、上面）部分および実質的に平面の部分から延びる側壁を形成するために、透明なブロックにエッチングされ得る。エッチングされたブロックが間質領域２２に取り付けられた場合、くぼみがフローチャンネルになり得る。

他の例では、側壁および蓋は、互いに結合された別個の構成要素であり得る。例えば、蓋は、少なくとも実質的に平面の外面と、フローチャンネルの一部（例えば、上面）を規定する少なくとも実質的に平面の内面とを有する実質的に長方形のブロックであり得る（一度、間質領域２２の一部に結合している）。ブロックは、間質領域２２の部分に結合され、フローチャンネルの側壁を形成する側壁に取り付けられる（例えば、結合される）ことができる。この例では、側壁は、スペーサー層（以下に記載）について本明細書に記載されている材料のいずれかを含み得る。

蓋は、レーザー結合、拡散結合、陽極結合、共晶結合、プラズマ活性化結合、ガラスフリット結合、または当技術分野で知られている他の方法のような任意の適切な技術を使用して結合し得る。一例では、スペーサー層を使用して、蓋を間質領域２２の部分に結合し得る。スペーサー層は、少なくともいくつかの間質領域２２と蓋を一緒に密封する任意の材料であり得る。

一例では、スペーサー層は、蓋および／または硬化したパターン化された樹脂１４’によって透過される波長の放射線を吸収する放射線吸収材料であり得る。次に、吸収されたエネルギーは、スペーサー層と蓋との間、およびスペーサー層と硬化されたパターン化された樹脂１４'との間に結合を形成する。この放射線吸収材料の例は、約１０６４ｎｍで吸収するＤｕＰｏｎｔ（ＵＳＡ）の黒色ＫＡＰＴＯＮ（登録商標）（カーボンブラックを含むポリイミド）である。波長を天然のポリイミド材料（例えば、４８０ｎｍ）によって著しく吸収される波長に変更しなければならないことを除いて、カーボンブラックの添加なしにポリイミドを使用できることを理解されたい。別の例として、ポリイミドＣＥＮ ＪＰは、５３２ｎｍの光を照射すると結合できる。スペーサー層が放射線吸収材料である場合、スペーサー層は、スペーサー層が所望の結合領域に接触するように、蓋と間質領域２２の部分との間の界面に配置され得る。適切な波長のレーザーエネルギーが界面に適用（または印加）される（すなわち、放射線吸収材料が照射される）間、圧縮が適用され得る（例えば、約１００ＰＳＩの圧力）。適切な結合を達成するために、レーザーエネルギーを天面からも底面からも界面に適用することができる。

別の例では、スペーサー層は、それと接触している放射線吸収材料を含み得る。放射線吸収材料は、スペーサー層と蓋との間の界面、ならびにスペーサー層と間質領域２２の部分との間の界面に適用され得る。一例として、スペーサー層はポリイミドであり得、別個の放射線吸収材料はカーボンブラックであり得る。この例では、別個の放射線吸収材料が、スペーサー層と蓋との間、およびスペーサー層と間質領域２２の部分との間の結合を形成するレーザーエネルギーを吸収する。この例では、適切な波長のレーザーエネルギーが界面に印加されている間（すなわち、放射線吸収材料が照射されている間）、圧縮がそれぞれの界面に適用され得る。

本明細書に開示されるフローセル１０'は、合成による配列決定（ＳＢＳ）、サイクリックアレイ配列決定、ライゲーションによる配列決定、およびパイロシーケンシングとしばしば称される技術などを含む、様々な配列決定アプローチまたは技術で使用され得る。これらの技術のいずれかを用いて、ポリマーコーティング１８および付着したプライマー２４は、間質領域２２ではなく、くぼみ１６に存在するので、増幅はくぼみに限定される。

一例として、合成（ＳＢＳ）反応による配列決定は、Ｉｌｌｕｍｉｎａ（カリフォルニア州サンディエゴ）のＨＩＳＥＱ（商標）、ＨＩＳＥＱＸ（商標）、ＭＩＳＥＱ（商標）、ＭＩＳＥＱＤＸ（商標）、ＭＩＮＩＳＥＱ（商標）、ＩＳＥＱ（商標）、ＮＯＶＡＳＥＱ（商標）、ＮＥＸＴＳＥＱＤＸ（商標）、またはＮＥＸＴＳＥＱ（商標）のシーケンサーシステムのようなシステム上で実行され得る。ＳＢＳでは、核酸テンプレート（すなわち、配列決定テンプレート）に沿った核酸プライマー（例えば、配列決定プライマー）の伸長をモニターして、テンプレート中のヌクレオチドの配列を決定する。基礎となる化学的プロセスは、重合（例えば、ポリメラーゼ酵素によって触媒される）またはライゲーション（例えば、リガーゼ酵素によって触媒される）であり得る。特定のポリメラーゼベースのＳＢＳプロセスでは、蛍光標識されたヌクレオチドがテンプレートに依存する方法でシーケンスプライマーに追加され（それによってシーケンスプライマーが拡張される）、シーケンスプライマーに追加されたヌクレオチドの順序とタイプの検出を使用して決定できる。

配列決定の前に、増幅プライマー２４は、クラスター生成などの任意の適切な方法を使用して増幅される配列決定ライブラリーにさらされ得る。

クラスター生成の一例では、ライブラリーフラグメントは、高忠実度ＤＮＡポリメラーゼを使用して、ハイブリダイズしたプライマーから２４×３’伸長でコピーされる。元のライブラリフラグメントは変性され、コピーは固定化されたままになる。等温ブリッジ増幅を使用して、固定化されたコピーを増幅し得る。例えば、コピーされたテンプレートはループオーバーして隣接する相補的プライマー２４にハイブリダイズし、ポリメラーゼはコピーされたテンプレートをコピーして二本鎖ブリッジを形成し、これは変性して２つの一本鎖を形成する。これらの２本の鎖はループして隣接する相補的プライマー２４にハイブリダイズし、再び伸長して２本の新しい二本鎖ループを形成する。このプロセスは、等温変性と増幅のサイクルによって各テンプレートコピーで繰り返され、高密度のクローンクラスターが作製される。二本鎖ブリッジの各クラスターは変性しています。一例では、逆鎖は特定の塩基切断によって除去され、順テンプレートポリヌクレオチド鎖が残る。クラスター化により、いくつかのテンプレートストランドが形成されることを理解されたい。

第１のＳＢＳサイクルを開始するために、１つ以上の標識ヌクレオチド、ＤＮＡポリメラーゼなどが、フローチャネルなどに／を介して送達され得、ここで、配列決定プライマー伸長により、標識ヌクレオチドがテンプレート鎖に組み込まれる。この取り込みは、イメージングイベントを通じて検出できる。イメージングイベント中に、照明システム（図示せず）は、機能化されたくぼみに励起光を提供することができる。イメージングイベント中、青および/または緑の励起波長への曝露に起因する硬化したパターン化された樹脂１４’からの放出（もしあれば）は、ｉ）検出限界を下回っているために検出されない、またはｉｉ）硬化したパターン化された樹脂１４’の自家蛍光が低いため、ノイズとして区別されます。したがって、本明細書に開示される硬化され、パターン化された樹脂１４’は、本質的に検出器には見えない。

いくつかの例において、ヌクレオチドは、ヌクレオチドが配列決定プライマーに添加されると、さらなるプライマー伸長を終結させる可逆的終結特性をさらに含み得る。例えば、可逆的ターミネーター部分を有するヌクレオチド類似体を配列決定プライマーに加えることができ、その結果、非ブロック剤が送達されて部分を除去するまで、その後の伸長が起こり得ない。したがって、可逆的終端を使用する例では、非ブロック試薬をフローチャネルなどに送達することができる（検出が発生する前または後に）。

洗浄は、様々な流体送達ステップの間に行われ得る。次に、ＳＢＳサイクルをｎ回繰り返して、シーケンシングプライマーをｎヌクレオチド延長し、それによって長さｎの配列を検出することができる。

ＳＢＳが詳細に記載されているが、本明細書に記載のフローセルは、遺伝子型決定のために、または他の化学的および／または生物学的用途において、他の配列決定プロトコルと共に利用され得ることが理解されるべきである。ペアエンドシーケンシングは、ゲノム再配列と反復配列要素、および遺伝子融合と新規転写物の検出を容易にします。別の例では、本明細書に開示されるフローセルは、オンセルライブラリー生成のために使用され得る。

図１および２に記載された例は、図１および２Ａから２Ｆは、フローセルの形成における樹脂組成物の使用を示しており、樹脂組成物は、低い自家蛍光が望まれる他の用途で使用され得ることが理解されるべきである。一例として、樹脂組成物１４、１４’は、任意の光学ベースのＳＢＳ技術で使用することができる。他の例として、樹脂組成物１４、１４’は、平面導波路、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）などに使用することができる。

本開示をさらに説明するために、２つの例および予言的な例が本明細書に与えられる。これらの例および予言的な例は、例示の目的で提供されており、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではないことを理解されたい。

実施例１

樹脂組成物の６つの例を調製した。各例には、１，３－ビス（３－メタクリロキシプロピル）テトラメチルジシロキサン、メタクリロキシプロピル末端ポリジメチルシロキサン、テトラメチルテトラキス［３－アクリロキシプロピル］シクロテトラシロキサン、メタクリルポリヘドラルオリゴマーシルセスキオキサン、アクリロポリヘドラルオリゴマーシルセスキオキサン、およびアクリロキシプロピルメチルシロキサンホモポリマーを含む異なるフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスが含まれていた。これらのフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスのそれぞれを、光開始剤、すなわちビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－フェニルホスフィンオキシド（ＩＧＭ樹脂からＯＭＮＩＲＡＤ（商標）２０２２として市販されている）と混合した。

フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスおよび光開始剤をＰＧＭＥＡ溶媒と混合し、モノマーの濃度は約１５重量％から約６６重量％の範囲であり、光開始剤の濃度は約１重量％であった。

実施例２

約１７重量％のアクリロポリヘドラルオリゴマーシルセスキオキサン（アクリロ－ＰＯＳＳ：フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスとして）、約１重量％のビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－フェニルホスフィンオキシド（フリーラジカル光開始剤として）、およびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ：溶媒）を含む例示的な樹脂組成物を調製した。溶媒は、組成物の残り（約８２重量％）を構成した。

約４重量％のグリシジル官能化ＰＯＳＳおよび約１３重量％のエポキシシクロヘキシルエチル官能化ＰＯＳＳ（エポキシ樹脂マトリックスとして）、チオキサント－９－オン（ＩＴＸ）（約０．３４ｗｔ％で存在）／ＴＥＧＯ（登録商標）ＰＣ１４６７（Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）（約０．８５ｗｔ％で存在）の合計約１．２重量％の光開始剤／光酸発生剤の組み合わせ、約１．４ｗｔ％ポリアクリレート（ＢＹＫ（登録商標）－３５０）、および溶媒（ＰＧＭＥＡ）を含む比較樹脂組成物を調製した。溶媒は、組成物の残り（約８０重量％）を構成した。

比較例の樹脂組成物の例の樹脂組成物のそれぞれは、２２００（毎分回転数）ｒｐｍで約１分間スピンコーティングすることによってガラス基材上に堆積された。

実施例および比較例の樹脂組成物の堆積後、実施例および比較の樹脂組成物を、約１２０℃で約２分間ソフトベークに曝露して、ＰＧＭＥＡを追い出す。次に、樹脂をＬＥＤＵＶランプで約２０秒間ＵＶ硬化させました。比較例の樹脂は、ＵＶ硬化後、２５０℃で約１０分間ハードベークされた。例の樹脂はハードベークされていない。

次に、硬化した例および硬化した比較例を、分光計ベースのツールを使用して励起波長に曝露した。ツールの励起源は４４５ｎｍ（青色）レーザーであった。レーザースポットサイズは約２００μｍである。レーザービームはフィルターを通過していくつかのより高い波長の線をフィルターで除去し、次にサンプルを通過した。（硬化例と硬化比較例の）透明サンプルを測定に使用した。サンプルの反対側のレーザービームと一致して、光ファイバーで結合された海洋光学分光計があった。入射レーザー出力は、駆動電流を調整するか、レーザービームの前に減衰フィルターを追加することで調整できる。図４のグラフに示す測定では、３ｍＷのレーザー出力を使用した。

図４のグラフから分かるように、青色励起波長における比較例の蛍光強度（任意単位（ＡＵ））は２５００ＡＵと高く、緑色励起波長における蛍光強度は、約２，０００ＡＵから約２，４００ＡＵ。対照的に、青および緑の励起波長での例の蛍光強度は、一般に約５００ＡＵ未満であり、ブランクガラス基材の蛍光強度よりも有意に高いようには見えない。

予言的な例（ＰＲＯＰＨＥＴＩＣ ＥＸＡＭＰＬＥ）
この予言的な例の意図は、仮想的な例における２つの定式化を比較することである。

例示的な樹脂組成物は、ＰＧＭＥＡ中の１，３－ビス（３－メタクリロキシプロピル）テトラメチルジシロキサン（フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスとして）およびビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）－フェニルホスフィンオキシド（フリーラジカル光開始剤として）を含む。

比較樹脂組成物は、グリシジル官能化ＰＯＳＳおよびエポキシシクロヘキシルエチル官能化ＰＯＳＳ（エポキシ樹脂マトリックスとして）、ＰＧＭＥＡにおけるチオキサント－９－オン（ＩＴＸ）およびＴＥＧＯ（登録商標）ＰＣ１４６７（エボニックインダストリーズ）の光開始剤／光酸発生剤の組み合わせを含む。

比較例の組成物は、ガラスまたはシリコンフローセルの最初の２つのレーン（１および２）に堆積され、例の組成物は、ガラスまたはシリコンフローセルの最後の２つのレーン（４および５）に堆積される。

例示的および比較例の樹脂組成物の堆積後、樹脂は硬化される。

硬化した例および硬化した比較例のそれぞれは、それぞれ、Ａｍｅｒｓｈａｍ ＴＹＰＨＯＯＮ（商標）自家蛍光ツールを使用して、青色励起波長および緑色励起波長に曝露される。比較例の自家蛍光の結果は、例の場合よりもはるかに高いと考えられている。図５Ａおよび５Ｂは、それぞれ、青色励起波長（図５Ａ）および緑色励起波長（図５Ｂ）に曝露されたときの、硬化例および硬化比較例の自家蛍光について提案された結果を示すグラフである。これらの図では、灰色の値は、自家蛍光と、レーンがフローセル上に配置されている距離（ｃｍ）を表している。

この予言的な例は、仮想のアクリレートベースの配合物を仮想のエポキシ樹脂ベースの配合物と比較し、各仮想の配合物について提案された自家蛍光結果を示し、アクリレートおよびシロキサンを含むフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスの組み合わせを説明する。また、フリーラジカル光開始剤は、自家蛍光の低下につながる可能性がある。

補足
前述の概念および以下でより詳細に論じられる追加の概念のすべての組み合わせ（そのような概念が相互に矛盾しないという条件で）は、本明細書に開示される本発明の主題の一部であると考えられることを理解されたい。特に、本開示の終わりに現れるクレームされた主題のすべての組み合わせは、本明細書に開示された本発明の主題の一部であると考えられる。参照により組み込まれる任意の開示にも現れる可能性のある、本明細書で明示的に使用される用語は、本明細書で開示される特定の概念と最も一致する意味を与えられるべきであることも理解されたい。

本明細書全体での「１つの例」、「別の例」、「例」などへの言及は、例に関連して説明される特定の要素（例えば、特徴、構造、および／または特性）を意味する。本明細書に記載の少なくとも１つの例に含まれ、他の例に存在する場合と存在しない場合がある。さらに、文脈が明らかに他のことを指示しない限り、任意の例について説明された要素は、様々な例において任意の適切な方法で組み合わせることができることを理解されたい。

本明細書で提供される範囲は、あたかもそのような値またはサブ範囲が明示的に記載されているかのように、記載された範囲および記載された範囲内の任意の値またはサブ範囲を含むことを理解されたい。例えば、約３８０ｎｍから約４８０ｎｍの範囲は、約３８０ｎｍから約４８０ｎｍの明示的に記載された限界を含むだけでなく、約４０８ｎｍ、約４４５．５ｎｍなど、および約４２５ｎｍから約４７５ｎｍなどのサブ範囲などの個々の値も含むと解釈されるべきである。さらに、「約」および/または「実質的に」が値を説明するために使用される場合、それらは、記載された値からのわずかな変動（最大＋／－１０％）を包含することを意味します。

いくつかの例が詳細に記載されているが、開示された例は改変され得ることが理解されるべきである。したがって、前述の説明は非限定的であると見なされるべきである。

関連出願の相互参照

本出願は、２０１８年７月２０日に出願された米国仮出願第６２／７０１，２２８号の利益を主張し、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

Claims (8)

1. 樹脂組成物であって、
   アクリレートおよびシロキサンを含むフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスと、
   フェニルビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシドから選択されるフリーラジカル光開始剤と
   を含んで成り、
   前記フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスは、１，３－ビス（３－メタクリロキシプロピル）テトラメチルジシロキサン、テトラメチルテトラキス［３－アクリロキシプロピル］シクロテトラシロキサン、アクリロキシプロピルメチルシロキサンホモポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群より選択され、
   前記フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスの前記フリーラジカル光開始剤に対する重量％割合は、前記樹脂組成物において約９９．８：０．２から約９０：１０までの範囲であり、
   約３８０ｎｍから４８０ｎｍまでの範囲の青色励起波長、または約５１０ｎｍから約５６０ｎｍまでの範囲の緑色励起波長にさらされた場合、前記樹脂組成物は硬化すると低い自家蛍光または全くない自家蛍光を有し、
   前記硬化した樹脂組成物が前記青色励起波長にさらされた場合、前記低い自家蛍光は２５，０００未満のグレー値に対応し、
   前記硬化した樹脂組成物が前記緑色励起波長にさらされた場合、前記低い自家蛍光は１０，０００未満のグレー値に対応する、樹脂組成物。
2. 前記硬化した樹脂組成物が前記青色励起波長にさらされた場合、前記低い自家蛍光は５，０００未満のグレー値に対応する、請求項１に記載の樹脂組成物。
3. 前記硬化した樹脂組成物が前記緑色励起波長にさらされた場合、前記低い自家蛍光は２，５００未満のグレー値に対応する、請求項１に記載の樹脂組成物。
4. さらにダーククエンチャーまたは電子受容体を含んで成る、請求項１に記載の樹脂組成物。
5. フローセルであって、
   基材と、
   前記基材上で硬化したパターン化された樹脂と
   を含んで成り、
   前記硬化したパターン化された樹脂は、
   間質領域によって分離されたくぼみと、
   アクリルおよびシロキサンを含むフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスならびにフリーラジカル光開始剤を含む樹脂組成物から形成された前記硬化したパターン化された樹脂と
   を含み、
   前記フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスは、１，３－ビス（３－メタクリロキシプロピル）テトラメチルジシロキサン、テトラメチルテトラキス［３－アクリロキシプロピル］シクロテトラシロキサン、アクリロキシプロピルメチルシロキサンホモポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群より選択され、
   前記フリーラジカル光開始剤はフェニルビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシドから選択され、
   前記フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスの前記フリーラジカル光開始剤に対する重量％割合は、前記樹脂組成物において約９９．８：０．２から約９０：１０までの範囲であり、
   前記硬化したパターン化された樹脂は、約３８０ｎｍから約４８０ｎｍまでの範囲の青色励起波長または約５１０ｎｍから約５６０ｎｍまでの範囲の緑色励起波長にさらされた場合に、低い自家蛍光、または全くない自家蛍光を有し、
   前記硬化した樹脂組成物が前記青色励起波長にさらされた場合、前記低い自家蛍光は２５，０００未満のグレー値に対応し、
   前記硬化した樹脂組成物が前記緑色励起波長にさらされた場合、前記低い自家蛍光は１０，０００未満のグレー値に対応する、フローセル。
6. 前記くぼみを被覆するポリマーと、該被覆するポリマーにグラフト化されたプライマーとをさらに含んで成る、請求項５に記載のフローセル。
7. 前記樹脂組成物は、ダーククエンチャーまたは電子受容体をさらに含んで成る、請求項５に記載のフローセル。
8. フローセルを製造する方法であって、
   基材上に樹脂組成物を堆積させることと、
   ワーキングスタンプを使用して、前記堆積した樹脂組成物をナノインプリントすることと、
   前記堆積した樹脂組成物を硬化させて、硬化したパターン化された樹脂から形成することと
   を含んで成り、
   前記樹脂組成物は、アクリレートおよびシロキサンを含むフリーラジカル硬化性樹脂マトリックスと、フェニルビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシドから選択されるフリーラジカル光開始剤とを含んで成り、
   前記フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスは、１，３－ビス（３－メタクリロキシプロピル）テトラメチルジシロキサン、テトラメチルテトラキス［３－アクリロキシプロピル］シクロテトラシロキサン、アクリロキシプロピルメチルシロキサンホモポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群より選択され、
   前記フリーラジカル硬化性樹脂マトリックスの前記フリーラジカル光開始剤に対する重量％割合は、前記樹脂組成物において約９９．８：０．２から約９０：１０までの範囲であり、
   約３８０ｎｍから約４８０ｎｍまでの範囲の青色励起波長または約５１０ｎｍから約５６０ｎｍまでの範囲の緑色励起波長にさらされて硬化した場合に、前記硬化したパターン化された樹脂組成物は、低い自家蛍光または全くない自家蛍光を有し、
   前記硬化した樹脂組成物が前記青色励起波長にさらされた場合、前記低い自家蛍光は２５，０００未満のグレー値に対応し、
   前記硬化した樹脂組成物が前記緑色励起波長にさらされた場合、前記低い自家蛍光は１０，０００未満のグレー値に対応する、方法。

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