KR20150133806A

KR20150133806A - 신규 친양쪽성 중합체, 및 소수성 물질로 제조된 표면의 처리에서의 그의 용도

Info

Publication number: KR20150133806A
Application number: KR1020157030307A
Authority: KR
Inventors: 장-루이 비오비; 올리비에 브라운
Original assignee: 소시에떼 덱스플로와따시옹 더 쁘로뒤 뿌르 레 엥뒤스트리 쉬미끄, 에스. 에. 페. 페. 이. 세.; 엥스띠뛰 퀴리; 상뜨르 나시오날 드 라 리쉐르쉐 샹띠피끄; 유니베르시테 피에르 에 마리에 쿠리에 (파리 6)
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2014-03-21
Publication date: 2015-11-30
Also published as: US9840636B2; CN105143292A; FR3003572B1; KR102162328B1; EP2978784A1; JP6370369B2; US20160040028A1; WO2014154977A1; JP2016514750A; FR3003572A1; CN105143292B; EP2978784B1

Abstract

본 발명은 100 mol%당, a) N,N-디알킬아크릴아미드로부터의 단량체 단위 75% 이상 및 99.95% 이하의 몰 분율; b) 화학식 (I) CH₂=C(R₁)-C(=O)-O-[(CH₂-CH(R₂)-O]_n-R₃의 단량체로부터의 단량체 단위 0.05% 이상 및 1% 이하의 몰 분율; c) 임의로, 유리, 부분 염화 또는 완전 염화 강산 관능기를 포함하는 단량체로부터의 단량체 단위 또는 화학식 (II) CH₂=C(R₄)-C(=O)-Y-(CH₂)_mN(R₅)(R₆)의 단량체로부터의 단량체 단위 0% 초과 및 24% 이하의 몰 분율; 및 d) 임의로, 디에틸렌 또는 폴리에틸렌 가교 단량체 0% 초과 및 1% 이하의 몰 분율을 포함하는 선형, 분지형 또는 가교 중합체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 소수성 물질로 제조된 표면을 상기 중합체를 사용하여 처리하는 방법, 및 수용액, 수성-유기 용액 또는 유기 용액에 함유된 종과 상기 소수성 표면 사이의 상호작용을 개질하기 위한 작용제로서의 상기 중합체의 용도에 관한 것이다.

Description

신규 친양쪽성 중합체, 및 소수성 물질로 제조된 표면의 처리에서의 그의 용도 {NOVEL AMPHIPHILIC POLYMERS AND USE THEREOF IN THE TREATMENT OF SURFACES MADE OF HYDROPHOBIC MATERIALS}

본 발명은 신규 중합체, 그의 제조 방법 및 표면, 특히 소수성 열가소성 물질로 제조된 표면의 처리에서 그의 응용에 관한 것이다.

현재, 랩-온-어-칩(lab-on-a-chip)으로도 나타내는 마이크로유체 시스템에서의 의학적 검사, 화학적 또는 생물학적 분석 또는 합성 작업과 같은 응용을 발달시키기 위해 개발이 착수되고 있다.

이들 랩-온-어-칩은 소수성 열가소성 물질, 예컨대 COC (시클릭 올레핀 공중합체), COP (시클릭 올레핀 중합체), 및 더 일반적으로 폴리(시클로올레핀), PMMA (폴리메틸 메타크릴레이트), 및 더 일반적으로 아크릴 중합체, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 실리콘, 일부 폴리우레탄, 및 더 일반적으로 저온 조건 하에서 또는 고온 조건 하에서 중합가능한, 열성형가능한 물질의 임의의 종류의 수지로 구성된다.

예를 들어, COC 유형의 물질은 매우 조밀하지는 않고, 매우 투명하고, 생체적합성이고, 최고 170℃까지에서 내열성을 갖고, 우수한 내화학성을 갖는다.

그러나, 그의 소수성 본성은 몇몇 단점, 예컨대 이러한 랩-온-어-칩에서 연구 또는 제조하는 것이 요망될 수도 있는 몇몇 생물학적 분자, 예컨대 단백질, 유기 분자, 예컨대 착색제, 표지자, 약물 또는 임의의 다른 유형의 분자와의 상호작용, 뿐만 아니라 이들 랩-온-어-칩에서 상호작용 지지체로서 종종 사용되는 마이크로입자 또는 나노입자와의 상호작용을 초래한다. 이러한 단점을 극복하기 위해, 물질의 표면은, 경우에 따라 본래 중성일 수 있거나 또는 양이온성, 음이온성 또는 양쪽성일 수 있는 적당한 중합체로 처리된다.

번호 2 810 905 하에 공개된 프랑스 특허 출원은 폴리(N,N-디메틸아크릴아미드) 주 골격 및 폴리(메틸 메타크릴레이트) 그라프트로 구성된 친양쪽성 빗살형(comb) 공중합체를 개시한다. 이러한 소수성 단위는 COC 유형의 물질 상에 흡착되고, 폴리(N,N-디메틸아크릴아미드) 골격은 물질의 표면에 친수성 본성을 제공한다.

사실상, 이러한 공중합체의 산업적 합성은, 메틸 메타크릴레이트 거대단량체의 제조 및 정제 단계를 갖는 용매 상에서의 공중합을 수반하기 때문에 어렵다.

게다가, 세포를 고정화하기 위한 랩-온-어-칩 기술의 발달 관점으로부터, 소수성 표면을 약간 양이온성으로 되게 하는 것이 필요할 수 있다.

이에 따라, 본 발명자들은 상기에서 다룬 문제를 해결하는 것을 가능하게 하는 신규 중합체, 및 또한 중합체, 마이크로채널 또는 마이크로유체 장치의 표면을 처리하고 제어하는 것을 가능하게 하는 방법을 개발하려고 노력하였다.

제1 측면에 따르면, 본 발명의 주제는,

100 mol%당,

- a) 알킬 라디칼이 각각 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 N,N-디알킬아크릴아미드로부터 유래하는 단량체 단위 75% 이상 및 99.95% 이하의 몰 비율,

- b) 하기 화학식 (I)의 단량체로부터 유래하는 단량체 단위 0.05% 이상 및 1% 이하의 몰 비율, 및

(여기서, n은 1 내지 50의 수를 나타내고, R₁은 수소 원자 또는 메틸 라디칼을 나타내고, R₂는 수소 원자, 메틸 라디칼 또는 에틸 라디칼을 나타내고, R₃은 8 내지 30개의 탄소 원자를 포함하는 포화 또는 불포화 및 선형 또는 분지형 지방족 탄화수소 라디칼을 나타냄)

- c) 임의로, 유리(free), 부분 염화 또는 완전 염화 강산 관능기를 포함하는 단량체로부터 유래하는 단량체 단위 또는 하기 화학식 (II)의 단량체로부터 유래하는 단량체 단위 0% 초과 및 24% 이하의 몰 비율, 및

(여기서, m은 1 내지 4의 수를 나타내고, Y는 O 또는 NH를 나타내고, R₄는 수소 원자 또는 메틸 라디칼을 나타내고, R₅ 및 R₆은 동일하거나 또는 상이하고, 메틸 라디칼 또는 에틸 라디칼을 나타냄)

- d) 임의로, 디에틸렌 또는 폴리에틸렌 가교 단량체 0% 초과 및 1% 이하의 몰 비율

을 포함하는 선형, 분지형 또는 가교 중합체이다.

분지형 중합체는 물에 용해된 경우에 높은 얽힘 상태를 얻어 저비율 구배에서 매우 높은 점도를 생성하는 펜던트 사슬을 갖는 비선형 중합체를 나타낸다.

가교 중합체는 물에 불용성이지만 물 중에서 팽윤성이고 이에 따라 화학적 겔을 생성하는 3차원 망상구조의 상태로 제공되는 비선형 중합체를 나타낸다.

본 발명에 따른 방법에 의해 얻어진 중합체는 가교 단위 및/또는 분지형 단위를 포함할 수 있다.

한 특정한 측면에 따르면, 본 발명의 주제는 N,N-디알킬아크릴아미드로부터 유래하는 단량체 단위가 N,N-디메틸아크릴아미드 (이하에서는 DMAM으로 나타냄) 또는 N,N-디에틸아크릴아미드 (이하에서는 DEAM으로 나타냄)로부터 유래하는 상기 정의된 바와 같은 중합체이다.

본 발명의 맥락에서, 본 발명의 주제인 중합체의 제조에 적정한 화학식 (I)의 단량체는 표면 활성이다. 이는 원하는 경우에 소수성 지지체 상에 흡착될 수 있도록 충분히 소수성인 사슬 및 인력 또는 척력 방식으로 생물학적 분자와 상호작용할 수 있는 충분히 친수성인 부분을 가져야 한다.

상기 정의된 바와 같은 화학식 (I)에서, 2가 라디칼

은 특히,

- 에톡실 기만으로 구성된 사슬 (R₂ = H; m > 0), 또는

- 프로폭실 기만으로 구성된 사슬 (R₂ = CH₃; m > 0), 또는

- 부톡실 기만으로 구성된 사슬 (R₂ = C₂H₅; m > 0), 또는

- 에톡실, 프로폭실 및/또는 부톡실 기로부터 선택된 적어도 2종의 상이한 기로 구성된 사슬을 나타낸다.

이러한 사슬이 상이한 기로 구성된 경우에, 이들 기는 모두 이러한 사슬을 따라 순차적으로 또는 랜덤하게 분포된다.

더 특히, 8 내지 30개의 탄소 원자를 포함하는 포화 또는 불포화된 및 선형 지방족 탄화수소 라디칼은 상기 정의된 바와 같은 화학식 (I)에서의 R₃에 대해

- 선형 1급 알콜, 예컨대 예를 들어 옥틸, 펠아르고닉, 데실, 운데실, 운데세닐, 라우릴, 트리데실, 미리스틸, 펜타데실, 세틸, 헵타데실, 스테아릴, 올레일, 리놀레일, 노나데실, 아라키딜, 베헤닐 또는 에루실 알콜 또는 1-트리아콘탄올로부터 유래되는 라디칼. 이때, 이들은 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 10-운데세닐, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실, 9-옥타데세닐, 10,12-옥타데카디에닐, 노나데실, 에이코실, 도코실, 13-도코세닐 또는 트리아콘타일 라디칼임, 또는

- 하기 화학식에 상응하는 분지형 1-알칸올인 게르베(Guerbet) 알콜로부터 유래하는 라디칼, 예컨대 예를 들어 2-에틸헥실, 2-프로필헵틸, 2-부티옥틸, 2-펜틸노닐, 2-헥실데실 또는 2-옥틸도데실 라디칼, 또는

(여기서, p는 2 내지 14의 정수를 나타냄)

- 하기 화학식에 상응하는 이소알칸올로부터 유래하는 라디칼, 예컨대 예를 들어 4-메틸펜틸, 5-메틸헥실, 6-메틸헵틸, 15-메틸펜타데실 또는 16-메틸헵타데실 라디칼, 또는

(여기서, q는 2 내지 26의 정수를 나타냄)

- 2-헥실옥틸, 2-옥틸데실 또는 2-헥실도데실 라디칼

을 나타낸다.

더 특히, 8 내지 30개의 탄소 원자를 포함하는 포화 또는 불포화 및 선형 또는 분지형 지방족 탄화수소 라디칼은 상기 정의된 바와 같은 화학식 (I)에서의 R₃에 대해 12 내지 22개의 탄소 원자를 포함하는 알킬 라디칼을 나타낸다.

상기 정의된 바와 같은 화학식 (I)에서, n은 더 특히 4 내지 25의 수를 나타낸다.

본 발명의 주제는 매우 특히, 화학식 (I)의 단량체로부터 유래하는 단량체 단위가,

- R₁이 메틸 라디칼을 나타내고, R₂가 수소 원자를 나타내고, R₃가 도코실 라디칼을 나타내고, n이 25인 상기 정의된 바와 같은 화학식 (I)의 화합물인 펜타코사에톡실화 베헤닐 메타크릴레이트 [이하에서는 BEM-25(EO)로 나타냄], 또는

- R₁이 메틸 라디칼을 나타내고, R₂가 수소 원자를 나타내고, R₃가 스테아릴 라디칼을 나타내고, n이 20인 상기 정의된 바와 같은 화학식 (I)의 화합물인 에이코사에톡실화 스테아릴 메타크릴레이트 [이하에서는 SMA-20(EO)로 나타냄]

로부터 유래하는 것인 상기 정의된 바와 같은 중합체이다.

본 발명의 맥락에서, 강산 관능기를 포함하는 단량체는 특히 술폰산 관능기 또는 포스폰산 관능기 및 적어도 1개의 불포화 탄소-탄소 결합을 포함하는 비시클릭 단량체를 나타낸다.

강산 관능기가 부분 또는 완전 염화된 경우에, 이는 더 특히 관련되어 있는 나트륨 염, 칼륨 염 또는 암모늄 염이다.

본 발명의 또 다른 특정한 측면에 따르면, 상기 정의된 바와 같은 중합체는, 중합체가 유리, 부분 염화 또는 완전 염화 강산 관능기를 포함하는 단량체로부터 유래하는 단량체 단위를 포함하는 경우에, 이들 단량체 단위가 유리, 부분 염화 또는 완전 염화 2-메틸-2-[(1-옥소-2-프로페닐)아미노]-1-프로판술폰산 (이하에서는 ATBS로 나타냄)으로부터 유래하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 두 특정한 측면에 따르면, 상기 정의된 바와 같은 상기 선형, 분지형 또는 가교 중합체는, 중합체가 화학식 (II)의 단량체로부터 유래하는 단량체를 포함하는 경우에, 상기 화학식 (II)에서 m이 2 또는 3이고/거나 R₅ 및 R₆이 각각 메틸 라디칼을 나타내는 것을 특징으로 한다.

이들 특정한 측면에 따르면, 상기 정의된 바와 같은 중합체는, 중합체가 화학식 (II)로부터 유래하는 단량체 단위를 포함하는 경우에, 이들 단량체 단위가,

- 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 (이하에서는 DMAEMA로 나타냄), 또는

- N-[3-(디메틸아미노)프로필]아크릴아미드 (이하에서는 DMAPAA로 나타냄)

로부터 유래하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특이한 형태에 따르면, 본 발명의 주제는,

100 mol%당,

- a) N,N-디알킬아크릴아미드로부터 유래하는 단량체 단위 99% 이상 및 99.9% 이하의 몰 비율, 및

- b) 하기 화학식 (I')의 단량체 0.1% 이상 및 1% 이하의 몰 비율

(여기서, n'은 4 내지 25의 수를 나타내고, R'₃은 12 내지 22개의 탄소 원자를 포함하는 포화 또는 불포화 및 선형 또는 분지형 알킬을 나타냄)

을 포함하는 상기 정의된 바와 같은 중합체이다.

더 특히, 본 발명의 또 다른 주제는,

100 mol%당,

- a) 알킬 라디칼이 각각 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 N,N-디알킬아크릴아미드로부터 유래하는 단량체 단위 80% 이상 및 95% 이하의 몰 비율,

- b) 하기 화학식 (I')의 단량체로부터의 단량체 단위 0.1% 이상 및 0.5% 이하의 몰 비율, 및

- c) 유리, 부분 염화 또는 완전 염화 2-메틸-2-[(1-옥소-2-프로페닐)아미노]-1-프로판술폰산으로부터 유래하는 단량체 단위 4% 이상 및 19% 이하의 몰 비율

을 포함하는 상기 정의된 바와 같은 중합체; 및

100 mol%당,

- c) 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 또는 N-[3-(디메틸아미노)프로필]아크릴아미드로부터 유래하는 단량체 단위 4% 이상 및 19% 이하의 몰 비율

을 포함하는 상기 정의된 바와 같은 중합체이다.

매우 특히, 본 발명의 주제는 하기 중합체이다:

- DMAM/BEM-25(EO) 공중합체,

- DMAM/ATBS (나트륨 염)/BEM-25(EO) 공중합체, 및

- DMAM/DMAPAA/BEM-25(EO) 공중합체.

본 발명의 또 다른 주제는

- 모든 단량체를 교반 하에서 물 또는 물/알콜 혼합물에 도입하고, 더 특히 알콜은 메탄올, 에탄올 또는 이소프로판올로부터 선택되고,

- 혼합물을 질소 스파징(sparging)에 의해 산소제거하고,

- 후속적으로 수용성 라디칼 중합 개시제, 예컨대 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)디히드로클로라이드 (V50으로도 나타냄)를 도입한 다음, 온도를 50℃ 근처로 유지하면서 단량체가 완전히 소모될 때까지 중합이 일어나도록 하는 것

을 특징으로 하는, 상기 정의된 바와 같은 중합체를 제조하는 방법이다.

또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 주제는

- 상기 정의된 바와 같은 중합체의 수용액, 수성/유기 용액 또는 유기 용액을 소수성 물질로 전부 또는 일부 구성된 표면과 접촉시키고, 인큐베이션되도록 하는 단계 a),

- 상기 표면으로부터 표면 상에 흡착되지 않은 상기 중합체를 제거하기 위해, 단계 a)로부터 유래하는 상기 표면을 헹구는 단계 b),

- 임의로, 단계 b)로부터 유래하는 상기 헹군 표면을 건조시키는 단계 c)

를 포함하는 것을 특징으로 하는, 흔히 "정적 전처리"로서 공지된, 소수성 물질로 전부 또는 일부 구성된 표면을 처리하는 방법이다.

바람직하게는, 상기 정의된 바와 같은 방법에 사용되는 소수성 물질은 중합체 물질, 예컨대 COC, COP, 및 더 일반적으로 폴리(시클로올레핀), PMMA, 및 더 일반적으로 아크릴 중합체, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 실리콘, 일부 폴리우레탄, 및 더 일반적으로 저온 조건 하에서 또는 고온 조건 하에서 중합가능한, 열성형가능한 물질의 임의의 유형의 수지이다.

바람직하게는, 상기 정의된 바와 같은 방법에 의해 처리될 표면은 칩, 마이크로유체 시스템, 마이크로시스템 또는 랩-온-어-칩의 표면이다.

상기 정의된 바와 같은 방법의 단계 a)에서 중합체의 유기 용액은 유기 용매 중 상기 중합체의 용액을 나타낸다.

상기 정의된 바와 같은 방법의 단계 a)에서 수성/유기 용액은 물 및 수혼화성 유기 화합물의 혼화성 혼합물 중 상기 중합체의 용액을 나타낸다. 이러한 수성/유기 혼합물은 통상의 기술자에게 특히 크로마토그래피의 이동상으로서 공지되어 있다.

상기 정의된 바와 같은 방법의 일부 바람직한 실시양태에 따르면, 본 발명에 따른 중합체를 용해시키기 위해 순물질로 사용되거나 또는 물과의 혼합물로서 사용되는 상기 유기 화합물은 알콜, 에스테르, 케톤, 카르복실산, 디메틸 술폭시드 (DMSO), 디메틸포름아미드 (DMF) 또는 통상의 기술자에게 공지된 임의의 다른 유기 용매일 수 있다.

상기 정의된 바와 같은 방법의 또 다른 바람직한 형태에 따르면, 상기 유기 화합물은 처리될 표면을 구성하는 물질에 대해서는 비용매이다.

상기 정의된 바와 같은 방법의 일부 바람직한 실시양태에 따르면, 상기 유기 화합물은 극성 화합물이다.

상기 정의된 바와 같은 방법의 특히 바람직한 실시양태에 따르면, 상기 유기 화합물은 에탄올이다.

상기 정의된 바와 같은 방법에서, 칩은 특히 대략 0.1 ㎝ 내지 1 ㎝의 두께를 갖는 대략 5 ㎠ 내지 50 ㎠의 플레이트를 나타낸다.

상기 정의된 바와 같은 방법에서, 마이크로유체 시스템은 적어도 한 방향에서 1 ㎜ 미만의 치수를 포함하는 적어도 하나의 폐쇄 또는 개방된 마이크로캐비티를 포함하는 시스템을 나타낸다.

지정된 목적에 따르면, 상기 칩 또는 상기 시스템은 상기 정의된 바와 같은 처리 방법의 단계 a) 전에, 소수성 물질로 전부 또는 일부 구성된 상기 표면 상에 한 방향에서 1 ㎜ 미만의 적어도 하나의 치수를 나타내는 채널이 생성되도록 성형 또는 에칭하는 단계 d)에 적용될 수 있다.

특히, 상기 정의된 바와 같은 상기 방법의 주제는 상기 표면의 습윤성, 특히 그의 물과의 접촉각의 개질, 및/또는 그의 전기삼투 특성의 개질, 및/또는 실체(entity) (분자 또는 입자)에 대한 그의 흡착 특성의 개질이다.

상기 정의된 바와 같은 방법은 유기 분자, 생물학적 분자, 예컨대 핵산, 단백질, 펩티드, 대사물, 제약 활성 주성분, 글리콜 펩티드, 폴리사카라이드 또는 또한 마이크로미터 또는 나노미터 크기의 물체, 예컨대 세포, 바이러스, 입자, 콜로이드 또는 미셀과 같은 실체에 대한 소수성 표면의 부착 특성을 개질하는데 유리하다.

본 발명은 많은 응용에서 상기 실체의 접착을 감소시키는데 유리하게 사용될 수 있다. 그러나, 또한 본 발명은, 예를 들어 세포가 자발적으로 부착하지 않을 소수성 표면에 대한 세포의 부착을 촉진하기 위한 양이온 중합체의 사용에 의해, 또는 그와 반대로, 양이온성 중합체, 예컨대 폴리리신 또는 피브로넥틴의 흡착을 촉진하기 위한 음이온성 중합체의 사용에 의해 소수성 표면 상에 반대 전하의 실체의 고정을 유도함으로써, 특정 실체의 부착을 용이하게 하기에 유리하며, 이는 결국 일부 세포의 부착을 촉진할 수 있거나, 또한 전기삼투 특성을 개질할 수 있다.

이 때문에, 본 발명의 또 다른 주제는 수용액, 수성/유기 용액 또는 유기 용액에 존재하는 실체와 소수성 물질로 전부 또는 일부 구성된 표면 사이의 상호작용을 개질하기 위한 작용제로서의, 상기 정의된 바와 같은 중합체의 용도이다.

특히, 상기 수용액에 존재하는 실체는 유기 분자 또는 생물학적 분자, 예컨대 핵산, 단백질, 펩티드, 대사물, 제약 활성 주성분, 글리코펩티드 또는 폴리사카라이드 뿐만 아니라 마이크로미터 또는 나노미터 크기의 물체, 예컨대 세포, 바이러스, 입자, 콜로이드 또는 미셀을 나타낸다.

특히, 상기 정의된 용도에 따른 이러한 실시양태는 "동적 코팅"으로서 공지된 표면 처리의 원리에 상응하며, 이러한 처리 동안에 중합체는 표면 상에 흡착된 부분과 용액에 존재하는 부분 사이에 영구적 평형을 이루고, 이는 중합체가 상기 표면 상에서 대체되는 것을 허용한다. 이러한 유리한 실시양태는, 일부 경우에 표면 처리의 수명을 증가시키는 것을 가능하게 한다. 동적 코팅 동안에, 사용되는 중합체의 농도는 바람직하게는 정적 전처리에 사용되는 농도보다 낮고, 바람직하게는 10^-6중량% 내지 0.1 중량%, 바람직하게는 10^-4 중량% 내지 0.01 중량%이다.

일부 실시양태에 따르면, 두 형태의 이점을 조합하기 위해 상기 동적 코팅은 정적 전처리와 조합될 수 있다.

또 다른 바람직한 실시양태에 따르면, 정적 전처리 또는 동적 코팅에 사용되는 용액 중 중합체의 농도는 그의 임계 미셀 농도 (또는 CMC)로부터 결정된다.

CMC 결정 방법은 통상의 기술자에게 공지되어 있고, 문헌에 기재되어 있다. 이에 따라, 정적 전처리의 경우, 유리한 실시양태에서, 중합체는 표면 처리에 사용되는 용액에서 0.1 x CMC 내지 100 x CMC, 및 더 바람직하게는 1 x CMC 내지 50 x CMC의 농도로 사용된다. 동적 코팅의 경우, 사용되는 중합체의 농도는 바람직하게는 10^-3 x CMC 내지 10 x CMC, 바람직하게는 10^-2 x CMC 내지 CMC일 것이다.

본 발명의 또 다른 주제는 상기 정의된 바와 같은 선형, 분지형 또는 가교 중합체를 10^-4 중량% 내지 10 중량%의 농도로 포함하는 수용액, 유기 용액 또는 수성/유기 용액이다.

한 특이한 형태에 따르면, 상기 정의된 바와 같은 상기 수용액, 유기 용액 또는 수성/유기 용액은 상기 선형, 분지형 또는 가교 중합체의 농도가 10^-4 중량% 내지 1 중량%, 바람직하게는 10^-3 중량% 내지 0.1 중량%인 수용액이다.

또 다른 특이한 형태에 따르면, 상기 정의된 바와 같은 상기 수용액, 유기 용액 또는 수성/유기 용액은 상기 선형, 분지형 또는 가교 중합체의 농도가 10^-4 중량% 내지 10 중량%, 바람직하게는 10^-2 중량% 내지 1 중량%인 에탄올 용액이다.

마지막으로, 본 발명의 주제는

a) 상기 정의된 바와 같은 선형, 분지형 또는 가교 중합체를 함유하는 적어도 하나의 용기, 및

b) 상기 선형, 분지형 또는 가교 중합체를 포함하는 상기 수용액, 유기 용액 또는 수성/유기 용액을 제조하는 것이 가능하며 제조하도록 의도된 액체 베이스를 함유하는 적어도 하나의 용기

를 포함하는 키트이다.

이러한 키트에 의해 이렇게 제조된 상기 선형, 분지형 또는 가교 중합체를 포함하는 상기 수용액, 유기 용액 또는 수성/유기 용액은 후속적으로, 특히 처리된 표면을 더 친수성이 되게 하기 위해 또는 실체에 대한 그의 흡착 특성을 개질하기 위해 또는 그의 전기삼투 특성을 개질하기 위해 상기 정의된 바와 같은 처리 방법에 사용된다.

하기 실시예는 본 발명을 예시하지만, 본 발명을 제한하지 않는다.

실시예 1: DMAM / BEM -25(EO) 공중합체 (중합체 1)의 제조

중합체 1을 하기와 같이 제조하였다:

단량체들을 하기 표에 나타낸 양으로 물 중에서 혼합하였다.

45분 동안 산소제거 후, 반응 매질을 50℃에 이르게 하고, 반응기에 V50을 도입하였다. 반응 매질은 약간 백색이 되었고, 점성이 되었다. 대략 3.6℃의 온도 증가가 기록되었다. 2시간 후에 반응을 중단시켰다. 여과, 세척 및 건조 후, 중합체 1을 얻었다. 중합체 1은 하기와 같이 특성화되었다:

시각적 외관: 흐린 점성 액체;

25℃에서 물 중 중합체 1의 3 중량% 분산액의 점도 (브룩필드(Brookfield)™ RVT, 스핀들 3, 속력: 5 회전수/분): 440 mPa.s;

25℃에서 물 중 중합체 1의 3 중량% 분산액의 점도 (CAP2000™, 콘 1, 속력: 50 회전수/분): 196 mPa.s;

N,N-디메틸아크릴아미드의 잔류 함량: 0.05 중량% 미만;

얻은 중합체의 중량: 100 g.

실시예 2 및 3: 중합체 2 및 3의 제조

실시예 1에서와 동일한 작업 조건 하에서 다른 시험을 수행하였고, 중합체 2 및 3을 얻기 위해 하기 표에 나타낸 바와 같이 사용되는 다양한 화합물의 중량 함량을 변경시켰다.

작업 조건은 상기 실시예 1의 작업 조건과 동일하였다. 중합체 2 및 3은 하기와 같이 특성화되었다:

중합체 2

시각적 외관: 흐린 점성 액체;

25℃에서 물 중 중합체 2의 3 중량% 분산액의 점도 (브룩필드™ RVT, 스핀들 3, 속력: 5 회전수/분): 2240 mPa.s;

N,N-디메틸아크릴아미드의 잔류 함량: 0.05 중량% 미만;

얻은 중합체의 중량: 100 g.

중합체 3

시각적 외관: 매우 점성인 백색 액체;

25℃에서 물 중 중합체 3의 3 중량% 분산액의 점도 (브룩필드™ RVT, 스핀들 3, 속력: 5 회전수/분): 3800 mPa.s;

N,N-디메틸아크릴아미드의 잔류 함량: 0.05 중량% 미만;

얻은 중합체의 중량: 100 g.

실시예 4: DMAM / ATBSNa / BEM -25(EO) 음이온성 중합체 (중합체 4) 제조

중합체 4를 하기와 같이 제조하였다:

단량체들을 하기 표에 나타낸 양으로 물에서 혼합하였다.

45분 동안 산소제거 후, 반응 매질을 50℃에 이르게 하고, 반응기에 V50을 도입하였다. 반응 매질은 개시제 도입 후 급속하게 백색이 되었고, 점성이 되었다. 교반을 감소시켰다. 2시간 동안 반응시킨 후, 가열을 중단시켰고, 생성물을 2시간 동안 그대로 둔 후에 배출시켰다. DMAM 함량은 < 0.05%였고 (S52-385B 방법), 이것은 중합 반응이 실제로 일어났음을 의미한다.

실시예 5: DMAM / DMAPAA / BEM -25(EO) 양이온성 중합체 (중합체 5) 제조

사용된 절차는 상기 기재된 것이었다. 반응 매질을 pH = 7에서 유지시켰고; 반응 매질은 급속하게 백색이 되었고, 점성이 되었다. 1시간 30분 동안 반응시킨 후, 가열을 중단시켰고, 반응 매질을 밤새 그대로 두어서 냉각시켰다. DMAM 함량은 < 0.05%였고, 이것은 중합 반응이 실제로 일어났음을 의미한다.

실시예 6: COC로 제조된 표면의 처리

토파스 어드밴스드 폴리머스(Topas Advanced Polymers)에서 판매하는 일련의 토파스(Topas)™ 8007 플레이트 (5 ㎝ x 5 ㎝ x 5 ㎜)를 아세톤 및 이소프로판올로 세정한 다음, 압축 공기로 건조시켰다.

그 후, 라이프 테크놀로지스(Life Technologies)에서 포스페이트-버퍼드 살린(Phosphate-Buffered Saline) (PBS, pH = 7.4)이라는 명칭으로 판매하는 pH = 7.4의 인산염 완충제 중에 0.01 중량%의 중합체 1을 포함하는 본 발명에 따른 처리 용액 A₁ 200 ㎕를 플레이트의 면 중 하나 위에 균질하게 펴바르고, 후속적으로 이렇게 처리된 표면을 주위 온도에서 1시간 동안 인큐베이션되도록 그대로 두었다.

또 다른 실험에서는, 에탄올 중에 0.1 중량%의 중합체 1을 포함하는 본 발명에 따른 처리 용액 B₁ 200 ㎕를 제2 플레이트의 면 중 하나 위에 균질하게 펴바르고, 그 다음에 이렇게 처리된 표면을 주위 온도에서 1시간 동안 인큐베이션되도록 그대로 두었다.

둘 다의 경우에, 후속적으로 흡착되지 않은 중합체를 제거하기 위해 플레이트를 삼투된 물로 헹구고, 그 다음에 압축 공기로 건조시켰다.

이렇게 제조된 플레이트는 후속 사용을 위한 준비가 되었다.

또한, 사용된 중합체가 중합체 2라는 점을 제외하고는 용액 A₁ 및 B₁과 동일한 처리 용액 A₂ 및 B₂를 사용하여 동일한 프로토콜에 따라 2개의 새로운 플레이트를 제조하였다.

실시예 7: 접촉각 측정

용액 A₁, B₁, A₂ 및 B₂로 처리된 플레이트 상에서 물의 접촉각을 광학 측각기를 사용하여 측정하였다.

시린지를 사용하여 3 ㎕의 물 한 방울을 침착시켰고, 방울의 형성 동안의 영상을 고해상도 카메라에 의해 스침 입사로 분석하였고, 그 다음에 소프트웨어를 사용하여 프로세싱하였다.

원래 동일한 공급원으로부터의 것이지만 본 발명의 중합체의 처리가 적용되지 않은 COC 표면을 참조 표면으로서 사용하였다.

모든 경우에, 오차 막대를 결정하기 위해 10회 측정치에 대한 평균을 구하였다. 하기 표에 기록된 결과는 모든 중합체 및 실시양태가 접촉각을 상당히 감소시키는 것, 다시 말해서 처음에 소수성인 표면을 현저하게 더 습윤성이 되게 하는 것을 가능하게 한다는 것을 밝혔다.

실시예 8: 마이크로채널 처리

마이크로채널 제조

미니텍 머시너리 코포레이션(Minitec Machinery Corporation) 장치 및 직경 100 ㎛의 절단 도구를 사용한 미세기계가공에 의해 십자를 포함하는 알루미늄 몰드를 제조하였다.

마이크로채널의 디자인을 도 1에 나타내었다. 각 분지의 길이는 다음과 같았다:

분지 i: 4 ㎜; 분지 ii: 4 ㎜; 분지 iii: 4 ㎜; 분지 iv: 50 ㎜.

실시예 7에서 제시된 COC 플레이트를 가열된 유압 프레스 (SPECAC™) 내에서 몰드 (마스터)와 접촉시켰다. 130℃에서 50 kPa의 압력 하에서 10분 동안 엠보싱을 수행하였다. 이어서, 동일한 압력 하에서 40℃로 냉각시켰고, 그 다음에 프레스를 열어서 마이크로채널을 담지하는 플레이트를 회수하였다. 천공 기계를 사용하여 저장소를 천공하였고, 플레이트를 초음파 이소프로판올 조에서 세척한 다음, 건조시켰다.

후속적으로, COC 필름을 사용하여 마이크로채널을 폐쇄하였다. 마이크로채널을 담지하는 플레이트 및 필름을 시클로헥산 증기에 노출되도록 하기 위해 뚜껑이 제공된 페트리 접시 내의 시클로헥산 조 위에 4분 동안 두었고, 그 다음에 60℃에서 50 kPa에서 20분 동안 서로 압착시켰다. 채널의 폭은 100 ㎛이었고, 그의 깊이는 50 ㎛이었다. 십자의 각 분지의 말단에 있는 저장소는 3 ㎜의 직경 및 5 ㎜의 깊이를 가졌다. 칩 내의 유체가 십자의 가장 긴 분지의 말단으로부터 이동하게 하기 위해 타이곤(Tygon)™ 관을 한편은 칩의 저장소에, 다른 한편은 MFCS 플루이전트(Fluigent)™ 압력 제어 시스템의 저장소에 연결하였다.

수용액 (A₁ 또는 A₂)을 사용한 마이크로채널의 처리는 하기와 같이 수행하였다:

- 처음에 마이크로채널에 압력 [(△P = 3.5 x 10⁴ Pa (350 mbar)] 하에서 여과된 500 ㎕의 에탄올을 충전하였고;

- 후속적으로 마이크로채널을 2 x 10⁴ Pa (200 mbar)에서 500 ㎕의 1X PBS 완충제로 헹굼으로써 에탄올을 제거하였고;

- 그 다음에 500 ㎕의 처리 용액을 10⁴ Pa (100 mbar)의 압력에서 주입하였고, 흐름 없이 실온에서 1시간 동안 인큐베이션되도록 그대로 두었고;

- 마지막으로, 채널을 10⁴ Pa (100 mbar)의 추력 압력으로 500 ㎕의 PBS로 헹궜다.

알콜 용액 (B₁ 또는 B₂)을 사용한 마이크로채널의 처리는 하기와 같이 수행하였다:

- 중합체를 포함하는 알콜 용액을 상기 언급된 조건과 동일한 조건 하에서 직접 주입하였고;

- 채널을 진공 하에서 건조시킨 다음, PBS 수용액으로 헹궜다.

실시예 9: 실시예 8에서 제조된 마이크로채널에서 전기삼투 측정

전기삼투 특성은 문헌 [Yasui T. et al: "Characterization of low viscosity polymer solutions for microchip electrophoresis of non-denatured proteins on plastic chips", Biomicrofluidics, Vol. 5, Issue 4, page 044114]에 기재된 바와 같은 전류 측정 기술에 의해 측정하였다.

- 마이크로채널, 샘플 저장소 i, 완충제 저장소 ii 및 샘플 유출구 저장소 iii에 제1 인산염 완충제 (20 mM, pH = 7.5)를 충전하였고;

- 완충제 유출구 저장소 iv에 5배 희석된 완충제 (즉, 4 mM, pH = 7.5)를 충전하였고;

- 전압원 HVS448 1500V 랩스미스(Labsmith) (리버모어 소재)를 사용하여 270 V/㎝의 전기장을 인가하였고, 완충제 전면부가 전기삼투에 의해 완충제 유출구 저장소로부터 이동하게 하였고, 이러한 작업 동안에 전류를 랩스미스에 의해 공급된 소프트웨어를 사용하여 측정하였고;

- 정체기에 도달하는데 필요한 시간을 사용하여 선형 전기삼투율을 측정하였다. 이러한 실험을 위해, 3회의 독립적인 측정을 수행하였다.

하기 표에 기록된 결과는 모든 경우에 본 발명에 따른 처리가 전기삼투를 감소시키는 것을 가능하게 한다는 것을 나타내며, 이는 마이크로채널의 표면에 친수성 중합체의 층의 지속적 존재의 특징이다.

실시예 10: 용액 B ₂ 를 사용한, COC로 제조된 마이크로채널의 처리가 단백질 흡착에 미치는 영향

몰드의 형상을 제외하고는 실시예 8에 기재된 것과 동일한 프로토콜에 따라 단순 선형 채널을 제조하였고, 이는 길이 3 ㎝ 및 폭 500 ㎛의 단순 직선형 채널을 나타내었다.

실시예 8에 기재된 프로토콜에 따라 용액 B₂를 사용하여 마이크로채널의 표면을 처리한 후, 마이크로채널을 순환에 의해 500 ㎕ 1X PBS로 충전하였다. 이어서, 1X PBS에 0.1 중량%로 현탁된 BSA (라이프 테크놀로지스™로부터의 형광 소 혈청 알부민)의 용액을 10³ Pa (10 mbar)의 압력에서 채널에 도입하였고, 주위 온도에서 10분 동안 인큐베이션하였다. 후속적으로, 채널을 10 mbar의 압력 하에서 단백질 무함유 1X PBS로 10분 동안 헹궜다. 인큐베이션 전 및 후의 마이크로채널의 형광을 쿨픽스 로퍼 사이언티픽(Coolpix Roper Scientific)™ 카메라, HGFIL™ 130 W 램프 및 한 세트의 FITC™ 필터가 설비된 니콘 이클립스(Nikon Eclipse)™ 현미경을 사용하여 200 ms의 고정된 노출 시간으로 기록하였다. 각 조건에 대해 상이한 지점에서 3회의 상이한 측정을 수행하였고, 신호를 카메라의 배경 잡음 및 COC의 자가-형광 (마이크로채널 외부에서 기록됨)에 대해 보정하였다. 처리의 가역적 본성을 평가하고 표면이 유해한 영향을 받지 않았음을 확인하기 위해, 단백질 고정, PBS로의 헹굼, 알콜을 사용한 건조, 이어서 재처리의 사이클을 3회 수행하였으며, 결과에서의 유의한 변화가 일어나지 않았다. 하기 표에 기록된 결과는 본 발명에 따른 처리가 표면, 특히 소수성 표면에 강하게 부착한다고 공지된 이러한 단백질의 흡착을 크게 감소시킨다는 것을 밝혔다.

실시예 11: 마이크로채널 내에서의 마이크로입자의 흡착

비드의 콜로이드 안정성을 보장하기 위해 0.1%의 트윈(Tween) 20™이 농축된 PBS 중 0.13개의 비드/㎕의 농도의 마이크로비드 ("다이나비즈 에피텔리얼 인리치(Dynabeads Epithelial Enrich)")의 용액 70 ㎕로 대체된 형광 단백질의 용액을 제외하고는 실시예 10에서와 동일한 프로토콜을 사용하였다.

상기 용액을 처음에 100 mbar에서 도입하였고, 그 다음에 비드의 침강을 촉진하기 위해 1 ㎕/분의 유량을 달성하기 위해 압력을 감소시켰다. 마지막으로, 300 mbar의 압력에서 0.1%의 트윈 20™이 농축된 PBS의 용액으로 헹굼으로써 흡착되지 않은 비드를 제거하였다.

미처리 마이크로채널 및 용액 B₂로 전처리된 마이크로채널의 영상을 10x 대물렌즈가 제공된 실시예 10에 기재된 것과 동일한 현미경을 사용하여 얻었고, 비드를 계수하기 위해 자동으로 프로세싱하였다. 표 10.1의 세번째 열에 주어진 결과는 처리가 마이크로입자의 흡착을 극적으로 감소시켰다는 것을 나타낸다.

실시예 12: 중합체 1 및 2의 CMC의 결정

10^-8%에서부터 1%까지 달라지는 1X PBS 완충제 중 중합체의 일련의 희석액을 사용하는 빌헬미(Wilhelmy) 플레이트 방법 (K10 장치, 크러스(Kruss))에 의해 CMC를 결정하였다. 두 중합체에 대해, 이러한 방법으로 결정된 CMC는 0.5 중량% 내지 2 x 10^-3 중량%의 중합체였다.

실시예 13: 세포 부착을 용이하게 하기 위한, 하전된 중합체 유형의 본 발명에 따른 중합체의 용도

본 연구는 145 ㎛의 두께를 갖는 토파스 8007 COC 시트로 이루어진 COC로 제조된 개방된 표면 상에서 수행하였다. 현미경 하에서의 취급을 용이하게 하기 위해, 표면을 2 ㎜ x 4 ㎜ 치수에 따라 절단하였고, UV 조사에 의해 경화될 수 있는 접착제 (NOA81, 노르랜드 옵티컬 어드헤시브(Norland Optical Adhesive))를 사용하여 스타프로스트(StarFrost) 유리 슬라이드에 접착 결합시켰다. 사용된 일광 시간은 UV 램프(피셔 사이언티픽(Fisher Scientific))로 10분이었다.

처리 선택:

최근 기술의 참조로서 히드록시에틸 셀룰로스 (HEC, 평균 분자량 ~ 90,000, 시그마 알드리치(Sigma Aldrich)) - 폴리-L-리신 (PLL, 분자량: 150,000 - 300,000, 농도: 0.01%, 멸균 여과, 시그마 알드리치)의 이중 층 형태의 처리를 사용하였다. HEC 처리는 생체적합성이고, HEC가 COC 상에 흡착되어 친수성으로 되었다 (처리된 COC의 접촉각 = 56°). PLL은 HEC로 처리된 COC 상에 흡착되어 양전하를 부여하였으며, 이는 유리에 대한 세포의 부착을 개선하였다.

본 실시예에서는 본 발명에 따른 2종의 하전된 중합체를 사용하였다:

DMAM-C22 M 중합체의 또 다른 배치에 10%의 음이온 전하 (술폰산나트륨)를 그라프팅하고, 중합체의 제3 배치에 10%의 양이온 전하 (3차 아민 히드로클로라이드 유형)을 그라프팅하였다. 이에 따라, 음이온성 중합체는 PLL을 COC의 표면에 커플링시키는데 사용될 수 있었고, 양이온성 중합체는 단독으로 사용될 수 있었다.

슬라이드 제조:

COC의 표면을 처리하기 위해 하기 용액을 제조하였다:

용액 1: 1X PBS 중 2 중량% HEC

용액 2: 밀리-큐(Milli-Q) 물 중 0.1 중량%의 중성 DMAM-C22 M (실시예 3에 기재된 중합체 3)

용액 3: 밀리-큐 물 중 0.1 중량%의 음이온성 DMAM-C22 (실시예 4에 기재된 중합체 4)

용액 4: 밀리-큐 물 중 0.1 중량%의 양이온성 DMAM-C22 (실시예 5에 기재된 중합체 5)

중합체 용액을 COC 위에서 하룻밤 동안 인큐베이션하였고, 그 다음에 50 ㎕의 1X PBS로 1회 헹구고, 그 다음에 1X PBS의 조에서 5분 동안 헹구었다.

후속적으로, 용액 1, 2 및 3으로 처리된 COC 슬라이드를 5% CO₂를 갖는 습한 분위기를 갖는 인큐베이터 내에서 37℃에서 PLL의 용액으로 2시간 동안 처리하였고, 그 다음에 1X PBS로 헹구었다.

용액 4로 처리된 COC 슬라이드는 PLL 없이 바로 사용하였다.

각각의 슬라이드에 대해, 영상화를 용이하게 하기 위해 50 ㎕의 부피에 세포를 구속하고 세포의 부착을 위한 표면적을 제한하기 위해 실리콘 마이크로챔버를 접착 결합시켰다.

2000개의 세포/㎕의 농도의 상피 세포 (MCF-7 세포주, 유방암) 용액 10 ㎕를 각각의 챔버에 주입하였다.

5%의 CO₂를 갖는 습한 분위기를 갖는 인큐베이터 내에서 24시간 동안 배양한 후, 기질에 부착되지 않은 세포를 제거하기 위해 슬라이드를 1X PBS로 2회 세척하였다. 후속적으로, COC에 부착된 세포를 3.7% 파라포름알데히드 용액 중에서 30분 동안 고정시켰다. 고정 후, 슬라이드를 1X PBS로 2회 세척하였다.

EpCAM - FITC 표지화 + DAPI / 벡타쉴드 ( Vectashield ):

처리의 효과성을 비교하기 위해, 슬라이드에 부착된 세포를 형광으로 표지한 후 형광 현미경으로 관찰하였다. 세포막을 주위 온도에서 30분 동안 항-EpCAM 항체 (20 ㎕ EpCAM Ab + 500 ㎕ PBS + 1% BSA)로 표지하였다. 후속적으로, 첫번째 세척을 1% BSA를 포함하는 1X PBS 용액 50 ㎕로 수행하였고, 그 다음에 1X PBS의 조에서 주위 온도에서 5분 동안 수행하였다. 마지막으로, 세포의 각각의 반점에 1 방울의 DAPI/벡타쉴드를 도포하였고, 전체를 50 x 24 ㎜의 치수를 갖는 커버 슬립으로 덮었다. 샘플을 형광 영상 (DAPI +FITC)의 획득까지 4℃에서 유지하였다.

결과:

HEC+PLL 용액은 COC의 표면에 대한 세포의 부착을 개선하였다. 다른 한편, 이러한 처리는 MCF-7 세포의 배양에는 적합한 것으로 여겨지지 않는다. 본 발명자들의 실험에서, 본 발명자들은 낮은 밀도의 COC에 부착된 세포를 관찰하였다. 많은 세포가 파열되었거나 또는 아폽토시스 과정을 겪었다고 여겨지고, 도 2a에서 명백한 바와 같이, EpCAM 표지에 의해 가시적인 막은 잘 정의되지 않았거나 또는 관찰가능하지 않았다.

COC + DMAM-C22 M (0.35%) + PLL의 경우, FITC 채널에서 높은 배경 잡음, 적당한 밀도의 세포, 그러나 많은 용해된 세포 또는 아폽토시스 세포가 관찰되었다. 이러한 처리는 COC에 세포를 부착하기 위한 우수한 후보자이지만, 세포의 배양에 대해서는 그렇지 않은 것으로 여겨진다.

COC + 음이온성 DMAM-C22 + PLL의 경우, 배경 잡음이 낮으며, 이는 이러한 처리가 항체의 비특이적 흡착을 촉진하지 않음을 나타낸다. 그러나, COC의 표면에 부착된 세포의 밀도가 낮으며, 이는 세포가 기질에 부착하는 데 어려움이 있다는 것을 시사한다. 또한, 세미아폽토시스 세포가 관찰되었지만, 용해된 세포는 관찰되지 않았다.

양이온성 DMAM-C22 처리 (PLL 없음)는 MCF-7 세포의 부착 및 분열을 촉진하는데 적합한 것으로 여겨진다. 도 2b에서 분열된 세포의 특징인 적당한 세포 밀도 및 세포의 이중선 또는 다중선이 관찰되었다.

이에 따라, 세포 부착을 개선하기 위해 양이온성 중합체와 조합된 음이온 형태의 또는 세포 배양을 촉진하기 위해 단독으로의 본 발명에 따른 하전된 중합체는, 최신 기술에 비해 개선점을 구성할 수 있는 것으로 밝혀졌다.

Claims

100 mol%당,
- a) 알킬 라디칼이 각각 1 내지 4개의 탄소 원자를 포함하는 N,N-디알킬아크릴아미드로부터 유래하는 단량체 단위 75% 이상 및 99.95% 이하의 몰 비율,
- b) 하기 화학식 (I)의 단량체로부터 유래하는 단량체 단위 0.05% 이상 및 1% 이하의 몰 비율, 및

(여기서, n은 1 내지 50의 수를 나타내고, R₁은 수소 원자 또는 메틸 라디칼을 나타내고, R₂는 수소 원자, 메틸 라디칼 또는 에틸 라디칼을 나타내고, R₃은 8 내지 30개의 탄소 원자를 포함하는 포화 또는 불포화 및 선형 또는 분지형 지방족 탄화수소 라디칼을 나타냄)
- c) 임의로, 유리, 부분 염화 또는 완전 염화 강산 관능기를 포함하는 단량체로부터 유래하는 단량체 단위 또는 하기 화학식 (II)의 단량체로부터 유래하는 단량체 단위 0% 초과 및 24% 이하의 몰 비율, 및

(여기서, m은 1 내지 4의 수를 나타내고, Y는 O 또는 NH를 나타내고, R₄는 수소 원자 또는 메틸 라디칼을 나타내고, R₅ 및 R₆은 동일하거나 또는 상이하고, 메틸 라디칼 또는 에틸 라디칼을 나타냄)
- d) 임의로, 디에틸렌 또는 폴리에틸렌 가교 단량체 0% 초과 및 1% 이하의 몰 비율
을 포함하는 선형, 분지형 또는 가교 중합체.

제1항에 있어서, 상기 N,N-디알킬아크릴아미드로부터 유래하는 단량체 단위가 N,N-디메틸아크릴아미드 또는 N,N-디에틸아크릴아미드로부터 유래하는 것인 중합체.

제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화학식 (I)의 단량체로부터 유래하는 단량체 단위가
- 펜타코사에톡실화 베헤닐 메타크릴레이트, 또는
- 에이코사에톡실화 스테아릴 메타크릴레이트
로부터 유래하는 것인 중합체.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체가 유리, 부분 염화 또는 완전 염화 강산 관능기를 포함하는 상기 단량체로부터 유래하는 단량체 단위를 포함하는 경우에, 이들 단량체 단위가 유리, 부분 염화 또는 완전 염화 2-메틸-2-[(1-옥소-2-프로페닐)아미노]-1-프로판술폰산으로부터 유래하는 것을 특징으로 하는 중합체.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체가 상기 화학식 (II)의 단량체로부터 유래하는 단량체 단위를 포함하는 경우에, 이들 단량체 단위가,
- 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, 또는
- N-[3-(디메틸아미노)프로필]아크릴아미드
로부터 유래하는 것을 특징으로 하는 중합체.

제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 100 mol%당,
- a) 상기 N,N-디알킬아크릴아미드로부터 유래하는 단량체 단위 99% 이상 및 99.9% 이하의 몰 비율, 및
- b) 하기 화학식 (I')의 단량체로부터 유래하는 단량체 단위 0.1% 이상 및 1% 이하의 몰 비율

(여기서, n'은 4 내지 25의 수를 나타내고, R'₃은 12 내지 22개의 탄소 원자를 포함하는 포화 또는 불포화 및 선형 또는 분지형 알킬을 나타냄)
을 포함하는 중합체.

제4항에 있어서, 100 mol%당,
- a) 상기 N,N-디알킬아크릴아미드로부터 유래하는 단량체 단위 80% 이상 및 95% 이하의 몰 비율,
- b) 하기 화학식 (I')의 단량체로부터의 단량체 단위 0.1% 이상 및 0.5% 이하의 몰 비율, 및

(여기서, n'은 4 내지 25의 수를 나타내고, R'₃은 12 내지 22개의 탄소 원자를 포함하는 포화 또는 불포화 및 선형 또는 분지형 알킬을 나타냄)
- c) 유리, 부분 염화 또는 완전 염화 2-메틸-2-[(1-옥소-2-프로페닐)아미노]-1-프로판술폰산으로부터 유래하는 단량체 단위 4% 이상 및 19% 이하의 몰 비율
을 포함하는 중합체.

제5항에 있어서, 100 mol%당,
- a) 상기 N,N-디알킬아크릴아미드로부터 유래하는 단량체 단위 80% 이상 및 95% 이하의 몰 비율,
- b) 하기 화학식 (I')의 단량체로부터의 단량체 단위 0.1% 이상 및 0.5% 이하의 몰 비율, 및

(여기서, n'은 4 내지 25의 수를 나타내고, R'₃은 12 내지 22개의 탄소 원자를 포함하는 포화 또는 불포화 및 선형 또는 분지형 알킬을 나타냄)
- c) 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 또는 N-[3-(디메틸아미노)프로필]아크릴아미드로부터 유래하는 단량체 단위 4% 이상 및 19% 이하의 몰 비율
을 포함하는 중합체.

- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 중합체의 수용액, 수성/유기 용액 또는 유기 용액을 소수성 물질로 전부 또는 일부 구성된 표면과 접촉시키고, 인큐베이션되도록 하는 단계 a),
- 상기 표면으로부터 표면 상에 흡착되지 않은 상기 중합체를 제거하기 위해, 단계 a)로부터 유래하는 상기 표면을 헹구는 단계 b),
- 임의로, 단계 b)로부터 유래하는 상기 헹군 표면을 건조시키는 단계 c)
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 소수성 물질로 전부 또는 일부 구성된 표면을 처리하는 방법.

제9항에 있어서, 소수성 물질로 전부 또는 일부 구성된 상기 표면이 칩, 마이크로유체 시스템, 마이크로시스템 또는 랩-온-어-칩(lab-on-a-chip)의 표면인 방법.

제9항 또는 제10항에 있어서, 단계 a) 전에, 소수성 물질로 전부 또는 일부 구성된 상기 표면 상에 한 방향에서 1 ㎜ 미만의 적어도 하나의 치수를 나타내는 채널이 생성되도록 성형 또는 에칭하는 단계인 단계 d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

수용액, 수성/유기 용액 또는 유기 용액에 존재하는 실체와 소수성 물질로 전부 또는 일부 구성된 표면 사이의 상호작용을 개질하기 위한 작용제로서의, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 중합체의 용도.

제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 선형, 분지형 또는 가교 중합체를 10^-4 중량% 내지 10 중량%의 농도로 포함하는 수용액, 유기 용액 또는 수성/유기 용액.

a) 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 선형, 분지형 또는 가교 중합체를 포함하는 적어도 하나의 용기, 및
b) 상기 선형, 분지형 또는 가교 중합체를 포함하는 상기 수용액, 유기 용액 또는 수성/유기 용액을 제조하는 것이 가능하며 제조하도록 의도된 액체 베이스를 포함하는 적어도 하나의 용기
를 포함하는 키트.