KR20240135026A - 생체분자 부착이 감소된 표면을 갖는 중합성 기재 및 이러한 기재의 열가소성 물품 - Google Patents

생체분자 부착이 감소된 표면을 갖는 중합성 기재 및 이러한 기재의 열가소성 물품 Download PDF

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존 티. 펠츠
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에스아이오2 메디컬 프로덕츠, 인크.
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Abstract

각각이 XPS에 의해 측정하는 경우, 1 내지 30 원자%의 산소, 0.1 내지 30 원자%의 질소, 또는 둘 모두를 포함하는 탄소 또는 규소 화합물을 포함하는, 처리된 접촉 표면을 갖는 기재가 기술된다. 처리된 접촉 표면은 본 방법에 따른 처리 전에 표면의 생체분자 회수 백분율보다 큰 생체분자 회수 백분율을 갖는다.

Description

생체분자 부착이 감소된 표면을 갖는 중합성 기재 및 이러한 기재의 열가소성 물품{POLYMERIC SURFACE HAVING REDUCED BIOMOLECULE ADHESION TO THERMOPLASTIC ARTICLES}
본 명세서는 2016년 4월 8일에 출원된 미국가출원 제62/320,246호를 우선권으로 주장한다. 그러한 출원은 전문이 본 개시내용의 연속성을 제공하기 위해 본원에 참조로 포함된다.
본 기술은 일반적으로, 표면에 대한 생체분자 부착이 감소된, 플라스틱 기재의 표면, 또는 표면 개질(때때로, 본 개시내용에서 접촉 표면으로서 지칭됨)에 관한 것이다. 보다 특히, 본 기술은 기재 표면에 대한 단백질 부착이 감소된, 플라스틱 기재, 예를 들어, 의료 장치 또는 실험실 용품(laboratory ware)의 항목에 관한 것이다.
혈액, 생체분자 및 혈액 분석물 시험에서, 이러한 생물학적 물질과 함께 사용되는 플라스틱 용품으로의 생체분자 흡착 및 결합을 최소화시키는 것이 바람직하다. 샘플을 준비하고 옮기는 데 사용되는 플라스틱 마이크로웰 플레이트, 크로마토그래피 바이알, 및 다른 용기뿐만 아니라 피펫(pipette)(때때로 스펠링 "pipet"으로 표기됨), 피펫 팁, 원심분리 튜브, 현미경 슬라이드, 및 다른 타입의 실험실 용품(실험실 용품)(또한 랩웨어(laware)로도 알려짐)은 통상적으로 표면이 소수성 표면을 가지고, 단백질, DNA, 및 RNA와 같은 생체분자를 쉽게 흡착한다. 중합체 플라스틱으로 제조된 이러한 타입 및 다른 타입의 실험실 용품 구성요소의 표면은 생체분자 샘플의 결합을 일으킬 수 있다. 이에 따라, 생물학적 물질과 접촉하는 플라스틱 실험실 용품 및 다른 물품에 대하여 광범위한 생체분자가 부착되는 것을 감소시키는 표면을 제공하고자 한다.
본 발명은 또한, 화학적, 생화학적, 의학적, 및/또는 생물학적 용도를 수행하기 위한 코팅된 용기의 제작의 기술분야에 관한 것이다. 이러한 방법 및 시스템은 의료 진단, 의료 치료, 식품 및 음료 시험, 식품 및 음료 포장, 환경 모니터링, 제조 품질 관리, 약물 개발, 및 과학적 연구를 포함하는 다양한 적용에서 필수적이다.
실험실 시험관내 및 분석 시험은 통상적으로, 시험 샘플을 함유하고 배치시키기 위해 특수 목적 실험실 유리 제품 및 플라스틱 제품 상에서 수행된다. 전통적으로, 유리 제품이 사용되었고, 계속 사용되고 있지만, 유리 제품은 쉽게 깨지고, 매우 고가이고, 미립자 문제를 일으키고, 중금속 추출물을 초래하고, 단백질 및 다른 생물학적 물질의 응집을 야기시킬 수 있다.
이러한 문제점들 중 일부는 유리 제품을 사출 성형된 플라스틱 제품으로 대체함으로써 해결될 수 있다. 특히, 플라스틱 제품은 유리제품에 대한 다수의 문제로 인하여, 의약품, 의학 연구, 약물 개발, 및 과학적 연구 분야와 같은 생물학 분야에서 바람직하다. 플라스틱 제품은 유리 제품이 갖는 문제점들 중 일부를 해결하지만, 플라스틱 제품은 또한, 특정 문제를 생성시킨다. 이는 플라스틱 제품에 대한 생체분자의 비-특이적 결합뿐만 아니라, 플라스틱 제품에 대한 생체분자의 비-특이적 흡착을 일으킬 수 있다. 플라스틱 제품은 또한, 침출 가능한 물질(leachable)을 함유하여, 플라스틱 제품의 사용을 방지하거나 다수의 타입의 실험실 시험관내 및 분석 시험을 위해 요망되지 못하게 만든다.
또한, 피펫, 피펫 팁 및 원심분리 튜브는 샘플을 준비하고 이송하고 시약 용액을 이송하기 위해 사용되는 다른 타입의 실험실 용품이고, 이는 또한, 유리 제품 또는 플라스틱 제품일 수 있다. 혈액, 생체분자, 및 혈액 분석물 시험에서, 플라스틱 제품에 대한 생체분자 흡착 및 비-특이적 생체분자 결합을 최소화하는 것이 요망된다. 또한, 시험관내 및 분석 시험에서 플라스틱 제품에 대한 생체분자 흡착 및 생체분자의 비-특이적 결합을 최소화하는 것이 바람직하다. 소수성 표면을 갖는 샘플을 준비하고 이송하기 위해 사용되는 플라스틱 마이크로웰 플레이트, 바이알, 및 다른 용기뿐만 아니라, 피펫, 피펫 팁, 원심분리 튜브, 및 다른 타입의 실험실 용품은 단백질, DNA 및 RNA와 같은 생체분자를 용이하게 흡착시킨다. 중합성 플라스틱으로 제조된 이러한 타입 및 다른 타입의 실험실 용품 구성요소의 표면은 샘플의 비-특이적 결합을 일으킬 수 있다. 유리로 제조된 이러한 타입 및 다른 타입의 실험실 용품 구성요소의 표면은 미립자 문제를 일으킬 수 있고, 중금속 추출물을 갖고, 단백질 및 다른 생체분자의 응집을 야기시킬 수 있다. 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 및 쯔비터이온 중합성 코팅을 포함하는 종래 친수성 코팅은 우수한 생체분자 흡착 성능을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 다수의 이러한 중합성 코팅은 물품 표면에 공유 결합되지 않고, 유체 탑재하중(fluid payload)으로 이동(용해, 분산)할 가능성을 가져서 검정 시험과의 간섭을 일으키고/거나 플라스틱 표면을 단백질 표면 흡착에 노출시키고, 이의 유용성을 제한한다. 물품 표면에 공유 결합된 중합성 코팅은 유체 탑재하중으로 이동(용해, 분산)할 가능성을 가지지 않아서, 검정 시험과의 이러한 간섭 소스를 제거할 것이다. 또한, 공유 결합된 중합성 코팅은 중합성 표면 코팅의 움직임을 방지하여, 물품 표면의 요망되지 않는 노출을 방지할 것이다.
이에 따라, 마이크로웰 플레이트, 바이알, 다른 용기, 피펫, 피펫 팁, 원심분리 튜브와 같은 플라스틱 실험실 용품의 표면에 대한 공유 결합된 중합성 코팅으로서, 플라스틱의 표면에 대한 생체분자의 흡착을 억제할 공유 결합된 중합성 코팅이 요구된다. 마찬가지로, 마이크로웰 플레이트, 바이알, 다른 용기, 피펫, 피펫 팁, 원심분리 튜브와 같은 플라스틱 실험실 용품의 표면에 대한 결합된 중합성 코팅으로서, 중합성 표면 코팅의 움직임을 방해하여 플라스틱 표면의 요망되지 않는 노출을 방지할 결합된 중합성 코팅이 요구된다.
규제 제품, 예를 들어, 의약품에 대한 제조 포장에서 중요한 고려 사항은 포장재 내에 함유되는 의약품에 실질적으로 오염물질이 존재하지 않도록 보장하는 것이다. 이에 따라, 약제학적 포장재를 제조하고 여기에 제품을 채우는 공정은 통상적으로, 청정실 조건 하에서 수행된다.
하나의 잠재적인 오염 원인은 미립자이다. 미립자 오염은 다양한 소스로부터 비롯될 수 있는데, 이는 일반적으로 두 가지 카테고리로 나뉘어질 수 있다: (1) 고유 오염물질; 및 (2) 외인성 오염물질. 고유 오염물질은 제품 및 공정 관련 미립자, 예를 들어, 레이저 에칭 잔부, 필터 매질, 청정실 균일 섬유, 필터 하우징으로부터의 고무 및 플라스틱 입자, 및 니들 실드(needle shield)이다. 외인성 오염은 모발, 피부 세포, 꽃가루, 의류 섬유, 소금 및 토양과 같은 제품 또는 공정과 관련이 없는 소스로부터 유래한다.
여과 시스템 및 상품 제작 실무가 용기가 제작되거나 채워지는 구역에서 표면 및 공중(airborne) 미립자 수를 제한할 수 있지만, 이러한 것은 항상 용기 표면 상에서 미립자 수를 허용 가능한 수준으로 감소시키는 것은 아니다. 하나의 특별한 과제는 하전된 입자를 끌어당기는 경향이 있는, 제작된 플라스틱 용기의 정전하에 의해 나타난다. 공기중/표면 미립자 수가 비교적 적더라도, 강한 정전하를 갖는 플라스틱 용기는 미립자 오염물질을 끌어당기고 이러한 것을 용기에 부착시킬 수 있게 한다.
이러한 과제에 대한 시도된 해법은 중합체용 대전방지 첨가제, 예를 들어, 에톡실화된 알킬아민, 에톡실화된 알킬 아미드, 글리세롤 스테아레이트, 지방산 에스테르, 폴리올의 에스테르 또는 에테르 및 소듐 알킬 설포네이트의 사용을 포함한다. 중합체에서 이러한 첨가제의 양은 통상적으로, 0.1 중량%에서 3 중량%까지 다양하다. 이러한 첨가제가 이들을 포함하는 플라스틱 물품의 정전하를 감소시키는데 다소 효과적이지만, 첨가제는 중합체 매트릭스에서 이동 가능하고, 표면에 블루밍되는 경향이 있다. 표면에 블루밍되는 첨가제는 표면, 및 이러한 첨가제와 함께 중합체로부터 제조된 용기의 내용물, 특히, 액체 내용물을 오염시킬 수 있다.
이에 따라, 그 자체가 오염 소스일 수 있는, 통상적인 대전방지 첨가제를 사용하지 않으면서 이의 정전하를 감소시키기 위해 처리된 플라스틱 물품이 요구되고 있다. 마찬가지로, 통상적인 대전방지 첨가제를 사용하지 않으면서 이의 정전하를 감소시키기 위해 플라스틱 물품을 처리하는 방법이 요구되고 있다. 추가적으로, 다수의 이러한 코팅은 반응물 및 용매를 포함하는, 유체상 화학을 필요로 한다.
본 발명의 양태는 접촉 표면 및 내부 부분을 본질적으로 포함하는 중합성 기재이다. 접촉 표면은 1 내지 30 원자%의 산소 원자, 0 내지 30 원자%의 질소 원자, 및 70 내지 99 원자%의 탄소 원자를 포함한다. 원자% 수치는 x-선 광전자 분광법(XPS)에 의해 측정된다.
본 발명의 다른 양태는 탄소를 포함하는 접촉 표면을 갖는 중합성 물품을 제공하고 접촉 표면을 처리함으로써 임의의 상기 청구항의 기재를 형성시키는 방법이다. 접촉 표면은 수증기 및 산소를 포함하는 컨버전 플라즈마(conversion plasma)로 처리된다. 처리는 접촉 표면을 컨버전 플라즈마로 처리하기 전에, 접촉 표면의 생체분자 회수 백분율보다 큰 생체분자 회수 백분율을 갖는 컨버전된 표면(converted surface)을 형성시키기에 효과적인 조건 하에서 수행된다. 생체분자 회수 백분율은 컨버전된 표면과 접촉된, 0.01 nM 내지 1.4 nM, 선택적으로 0.05 nM 내지 1.4 nM, 선택적으로 0.1 nM 내지 1.4 nM의 농도를 갖는 수성 단백질 분산액에 대하여 결정된다.
본 발명의 다른 양태는 생체분자의 표면 흡수의 우수한 억제 및 유체 매질에 중합체 용해/분산에 대한 염려없이 표면과 생체분자의 비-특이적 결합의 억제를 제공할 수 있는 공유 결합된 중합성 쯔비터이온성 단일층 또는 에폭시-개질된 쯔비터이온-함유 공중합성 단일층을 제공함으로써, 종래 코팅 및 코팅된 용기의 결점을 해소한다. 구현예 (i)은 표면-결합된 히드록실 기와 쯔비터이온 작용성을 함유한 실록산-작용성 중합체의 반응을 제공한다. 구현예 (ii)는 공유 표면 결합을 보장하기 위해 히드록실화된 플라스틱 또는 SiOx-코팅된 유리 표면과 에폭시-개질된 쯔비터이온-함유 공중합체의 반응을 제공한다.
본 발명은 히드록실화된 플라스틱 또는 SiOx-코팅된 유리 표면과, 구현예 (i)에서, 축합(물 또는 휘발성 알코올 손실(예를 들어, 표면 SiOH + 중합체(쯔비터이온-실록산-Si(OR)x) → 표면 SiO-Si(중합체(쯔비터이온-실록산))) + ROH)으로부터 생기는, 쯔비터이온-실록산 공중합체 간에, 또는 구현예 (ii)에서, 에폭시-개질된 쯔비터이온-함유 공중합성 단일층을 형성시키기 위해 히드록실화된 플라스틱 또는 SiOx-코팅된 유리 표면을 실릴 아민 커플링제로의 작용성화, 이후 쯔비터이온성 에폭시 공중합체로의 추가 작용성화로부터 생기는, 에폭시-개질된 쯔비터이온-함유 공중합체 간의 공유 결합 형성을 이용한다.
본 발명은 일반적으로, 예를 들어, 분석 화학, 의학 연구, 약물 개발, 및 과학적 연구(예를 들어, 크로마토그래피 바이알, 마이크로플레이트, 피펫, 피펫 팁, 원심분리 시험관, 등)의 목적을 위해 사용되는 실험실 용품 및 용기, 또는 비이커, 둥근 바닥 플라스크, 삼각 플라스크, 눈금 실린더, 등과 같은 생체분자 함유 물질과 접촉하는 다른 용기 및/또는 표면과 같은, 용기의 표면을 코팅하는 방법에 관한 것이다. 생체분자는 예를 들어, 단순한 생체분자(예를 들어, 뉴클레오티드, 아미노산, 단당 및 지방산), 핵산 분자, 폴리뉴클레오티드, 폴리펩티드, 다당류, 지질, 스테로이드, 또는 이들의 컨쥬게이트(예를 들어, 당단백질, 지질단백질, 글리콜지질, DNA-단백질 컨쥬게이트), 항체, 수용체, 수용체 융합 작제물, 수용체 융합 단백질, 키메라 단백질, 항체 융합 작제물, 항체 융합 단백질뿐만 아니라, 세포, 바이러스, 및 박테리아를 포함할 수 있다. 본 발명의 바람직한 적용은 예를 들어, 비-비경구용 용기를 가지지만, 본원에 개시된 공정에 따라 처리된 비경구 용기가 또한 그러한 범위 내에 있다.
보다 특히, 본 발명은 예를 들어, 단백질과 같은 비-특이적 생체분자, 흡착, 및/또는 실험실 환경에서 비-특이적 결합에 대한 우수한 내성을 나타내는 것으로 알려진, 공유 결합된 (i) 중합성 쯔비터이온성 단일층 또는 (ii) 에폭시-개질된 쯔비터이온-함유 공중합성 단일층에 관한 것으로서, 여기서, 쯔비터이온성 증착은 다단계 공정을 이용하여 수행된다. 본원에서, 저비용 및 제품 성능 둘 모두를 제공하는 상업적으로 실행 가능한 공정은 독특한 생체분자, 예를 들어, 단백질의 개념, 공유 결합된 (i) 중합성 쯔비터이온성 단일층 코팅 또는 (ii) 에폭시-개질된 쯔비터이온-함유 공중합성 단일층의 흡착 내성 특성을 기초로 하여 개발되었다. 이러한 제품에 대한 공유 결합된 (i) 중합성 쯔비터이온성 단일층 코팅 또는 (ii) 에폭시-개질된 쯔비터이온-함유 공중합성 단일층 코팅은 예를 들어, 비-결합 또는 낮은-결합 성질을 갖는 표면을 제공하기 위해, 예를 들어, 단백질 또는 다른 펩티드 또는 폴리펩티드 샘플과 같은 생체분자 함유 샘플과 접촉하게 이들을 구성하도록 이의 샘플-접촉 특징을 개선시킨다. 예를 들어, 본 발명은 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 표면 코팅을 수득하기 위해, 공유 결합된 (i) 중합성 쯔비터이온성 단일층 코팅 또는 (ii) 에폭시-개질된 쯔비터이온-함유 공중합성 단일층 코팅으로 이들 제품의 표면을 코팅하는 방법을 고려한다. 이러한 공유 결합된 (i) 중합성 쯔비터이온성 단일층 코팅 또는 (ii) 에폭시-개질된 쯔비터이온-함유 공중합성 단일층 코팅은 생체분자 함유 샘플과 접촉하는 표면에 대한 코팅으로서 사용할 때 바람직한 성질을 갖는다.
추가적으로, 일 양태에서, 본 발명은 플라스틱 용기의 정전하를 감소시키는 방법이다. 본 발명은 유체 매질에 중합체 용해/분산에 대한 염려 없이 우수한 생체분자 흡착 억제 및 비-특이적 생체분자 표면 결합 억제를 제공할 수 있는 공유 결합된 (i) 중합성 쯔비터이온성 단일층 코팅 또는 (ii) 에폭시-개질된 쯔비터이온-함유 공중합성 단일층을 제공하기 위해, 쯔비터이온 작용성을 함유한 실록산-작용성 중합체와, (i) 표면-결합된 히드록실 기 또는 (ii) 히드록실화된 플라스틱 또는 SiOx-코팅된 유리 표면의 반응을 이용한다. 코팅은 기준 용기가 코팅되지 않은 것을 제외하고 용기와 본질적으로 동일한 기준 용기와 비교하여 용기의 정전하를 감소시킨다.
본 발명은 순차적인 반응을 이용한다.
구현예 (i)에서, 이러한 순차적인 반응은 (1) 히드록시-개질된 또는 SiOx 플라즈마-개질된 표면을 사용하고 이후에, (2) 축합(물 또는 휘발성 알코올 손실(예를 들어, 표면 SiOH + 중합체(쯔비터이온-실록산-Si(OR)x) → 표면 SiO-Si(중합체(쯔비터이온-실록산))) + ROH)로부터 생기는, 쯔비터이온-실록산 공중합체를 형성하는 것을 포함한다. 특정 구현예에서, 히드록실-작용성 표면은 (A) 예를 들어, 탄소-기반 중합체 표면(AC) 상에서 O2/플라즈마 반응으로부터 형성되거나, C-OH 모이어티를 형성하거나, 규소-기반(SiO2 또는 실리콘) 표면(ASi) 상에서, Si-OH 모이어티를 형성할 수 있다. 추가적으로, 히드록실-작용성 표면은 (B) 초기 표면, 예를 들어, 중합체, 예를 들어, 폴리비닐 알코올(PVOH) 또는 규소-기반 중합체 표면(SiO2 또는 실리콘)에 내재할 수 있다. 이에 따라, O2/플라즈마 표면 제조 방법은, 표면 상에 내재된 히드록실 모이어티가 존재하는 경우에 선택적일 수 있다.
구현예 (ii)에서, 이러한 순차적인 반응은 (1) 히드록시-개질된 또는 SiOx 플라즈마-개질된 표면을 형성시키고 이후에, (2) 히드록시-개질된 또는 SiOx 플라즈마-개질된 표면을 실릴 아민 커플링제와 반응시킴으로써 아민 개질된 표면을 형성시키고 이후에, (3) 에폭시-개질된 쯔비터이온-함유 공중합체로 아민 개질된 표면의 축합에 의해 연결된 아민을 형성시키는 것을 포함한다.
코팅은 중합성 및 친수성(이온성 모이어티에 물을 결합시킴) 둘 모두일 수 있어서, 플라스틱 표면 상에 생체분자 흡착 및 비-특이적 생체분자 결합에 대한 내구성 있는 입체적 및 결합된-물 배리어를 제공한다.
쯔비터이온성 층이 중합성 쯔비터이온성 코팅보다 더 얇을 수 있지만, 용매 코팅 방법, 즉, 증발은 비-균일 코팅을 야기시켜, (a) 광학적으로 관찰 가능한 불균일성, (b) 폐기되는 코팅(요구되는/요망되는 것보다 더 큰 코팅 두께)을 유발시킬 수 있으며, 본 발명의 물질은 양호한 생체분자 흡착 및/또는 결합 억제를 제공해야 한다.
관련성이 있는 비-한정적인 특허 목록은 미국 특허 제6,068,884호 및 제4,844,986호 및 미국공개출원 제20060046006호, 제20040267194호, 제20140004022호 및 제20130209766호를 포함한다.
본원에서 인용된 모든 참조문헌은 전문이 본원에 참고로 포함된다.
본 발명은 생체분자의 저- 또는 비-결합 및/또는 생체분자의 저 또는 비-흡착을 나타내는 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 제공하는 방법을 제공한다.
본 방법의 구현예 (i)은 (a) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계; (b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계; (c) 기재 표면 부근에 O2를 포함하는 가스를 제공하는 단계; (d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라 히드록실 작용성 기재 표면을 형성시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (e) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는 단계; (f) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체과 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (g) 선택적으로 대기하는 단계; (h) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로 표면을 가열하고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 형성시키는 단계를 포함한다.
본 방법의 구현예 (ii)는 (a) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계; (b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계; (c) 기재 표면의 부근에 O2를 함유하고, 선택적으로, 아르곤을 함유하고, 선택적으로, 질소를 함유한 가스를 제공하는 단계; (d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 준비된 기재 표면을 형성시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (e) 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기를 제공하여 아민 개질된 기재를 제공하는 단계; (f) 선택적으로 중합 개시제의 존재 하에서 용매를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 공중합체가 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 단계; (g) 공중합체를 아민 개질된 기재와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (h) 선택적으로 대기하는 단계; (i) 공중합체를 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 형성시키는 단계를 포함한다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 생체분자의 저- 또는 비-결합 및/또는 생체분자의 저 또는 비-흡착을 나타내는 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 제공하는 방법을 제공한다.
구현예 (i)은 (a) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계; (b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계; (c) 기재 표면 부근에 유기규소 전구체 및 선택적으로 O2를 포함하는 가스를 제공하는 단계; (d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 히드록실 작용성 기재 표면을 형성시키는 단계; (e) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는 단계; (f) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체과 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (g) 선택적으로 대기하는 단계; (h) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 형성시키는 단계를 포함한다.
구현예 (ii)는 (a) SiOx-코팅된 유리 표면 반응 챔버인 기재를 제공하는 단계; (b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계; (c) 기재 표면 부근에 O2를 포함하고, 선택적으로, 아르곤을 함유하고, 선택적으로, 질소를 함유한 가스를 제공하는 단계; (d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 준비된 기재 표면을 형성시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (e) 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기를 제공하여 아민 개질된 기재를 제공하는 단계; (f) 선택적으로, 중합 개시제의 존재 하에 용매를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 공중합체가 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 단계; (g) 공중합체를 아민 개질된 기재와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (h) 공중합체 용액을 제거하는 단계; (i) 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키는 단계; 및 (j) 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 형성시키는 단계를 포함한다.
구현예 (i)은 생체분자의 저- 또는 비-결합 및/또는 생체분자의 저 또는 비-흡착을 나타내는 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 제공하는 방법으로서, (a) 히드록실 작용성 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계; (b) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는 단계; (c) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체과 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (d) 선택적으로 대기하는 단계; (e) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 형성시키는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
구현예 (i)은 쯔비터이온성 공중합체가 준비된 기재 표면에 공유 결합시키는 방법을 제공한다.
구현예 (ii)는 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제가 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 4-아미노부틸트리에톡시실란, M-아미노페닐트리메톡시실란, P-아미노페닐트리메톡시실란, O-아미노페닐트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리스(메톡시에톡시에톡시)실란, 11-아미노운데실트리에톡시실란, 3-(M-아미노페녹시)프로필트리메톡시실란, 아미노프로필실란트리올, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필디이소프로필에톡시실란, 3-아미노프로필디메틸에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노메틸트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-11-아미노운데실트리메톡시실란, (아미노에틸아미노메틸)펜에틸트리메톡시실란, N-3-[(아미노(폴리프로필레녹시)], 아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필실란트리올, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노이소부틸메틸디메톡시실란, (아미노에틸아미노)-3-이소부틸디메틸메톡시실란, (3-트리메톡시실릴프로필)디에틸렌트리아민, N-부틸아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸트리메톡시실란, N-메틸아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-알릴아미노)프로필트리메톡시실란, (시클로헥실아미노메틸)트리에톡시실란, N-시클로헥실아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸메틸디에톡시실란, (페닐아미노메틸)메틸디메톡시실란, N-페닐아미노메틸트리에톡시실란, N-메틸아미노프로필메틸디메톡시실란, 비스(2-히드록시에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-(N-스티릴메틸-2-아미노에틸아미노)-프로필트리메톡시실란 히드로클로라이드, (2-N-벤질아미노에틸)-3-아미노프로필-트리메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)아민, 비스(트리메톡시실릴프로필)아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스(메틸디에톡시실릴프로필)아민, N-알릴-아자-2,2-디메톡시실라-시클로펜탄, N-아미노에틸-아자-2,2,4-트리메틸-실라시클로펜탄, N-(3-아미노프로필디메틸실라)아자-2,2-디메틸-2-실라시클로펜탄, N-N-부틸-아자-2,2-디메톡시실라-시클로펜탄, 2,2-디메톡시-1,6-디아자-2-실라시클로-옥탄, N-메틸-아자-2,2,4-트리메틸실라-시클로펜탄, 1-(N-(N',N'-디메틸아미노에틸))-1-아자-2,2,4-트리메틸-2-실라시클로펜탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법을 제공한다.
구현예 (ii)는 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체가 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트(MPC를 포함함), 2-(메타크릴옥시)에틸 2-(디메틸암모니오)에틸 포스페이트(aka = 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)에틸카르복실레이트; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 2-(메티아크릴아미도)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 인산 2-(메타크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 에스테르); 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리프로필암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리부틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(비닐옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤조일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(스티릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(아크릴로일아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(부티로일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(크로토노일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 부틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 히드록시에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트; 폴리알킬렌 글리콜(메트)아크릴레이트 단량체 디에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌 글리콜(메트)아크릴레이트; ω-카복시(메트)아크릴레이트, 프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 헥사히드로프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, ω-카복시-폴리카프로락톤(n=2 내지 5) 모노(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시에틸 숙시네이트; N-비닐-2-피롤리돈, 비닐피리딘, (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 말레산 무수물, 및 글리코-2-히드록시에틸 모노메타크릴레이트(GEMA), β-카복시에틸-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트 및 설포프로필-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법을 제공한다.
구현예 (ii)는 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체가 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트(GMA), (E)-(옥시란-2-일)메틸 부트-2-에노에이트, (3,3-디메틸옥시란-2-일)메틸 메타크릴레이트, (E)-(옥시란-2-일)메틸 신나메이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌부타노에이트, 1-(옥시란-2-일)프로필 아크릴레이트, 1-(옥시란-2-일)에틸 메타크릴레이트, (옥시란-2-일)메틸 3-메틸-2-메틸렌부타노에이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌펜타노에이트, (3-메틸옥시란-2-일)메틸 아크릴레이트, 2-(옥시란-2-일)프로판-2-일 아크릴레이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌헥사노에이트, (3-메틸옥시란-2-일)메틸 메타크릴레이트, 및 (3,3-디메틸옥시란-2-일)메틸 아크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법을 제공한다.
구현예 (ii)는 에폭시-개질된 쯔비터이온성 공중합체가 아민 개질된 기재에 공유 결합되는, 방법을 제공한다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나에서, 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 1,2-디메톡시에탄, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 메틸렌 클로라이드, 1,2-디클로로에탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면이 비-처리된 기재와 비교하여 감소된 생체분자의 결합을 갖는, 방법을 제공한다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 생체분자가 뉴클레오티드, 아미노산, 당, 지방산, 핵산 분자, 폴리펩티드, 폴리뉴클레오티드, 다당류, 지질, 스테로이드, 당단백질, 지질단백질, 당지질, DNA, DNA-단백질 컨쥬게이트, RNA, RNA-컨쥬게이트, 항체, 및 수용체, 수용체 융합 작제물, 수용체 융합 단백질, 키메라 단백질, 항체 융합 작제물, 및 항체 융합 단백질로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법을 제공한다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 기재가 용기의 표면인, 방법을 제공한다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 용기가 마이크로플레이트; 원심분리 튜브; 피펫 팁; 큐벳, 마이크로웰 플레이트; ELISA 플레이트; 미세역가 플레이트; 96-웰 플레이트; 384-웰 플레이트; 1536-웰 플레이트; 둥근 바닥 플라스크; 및 삼각 플라스크로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법을 제공한다.
구현예 (i)은 일 대안으로서, (a) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계; (b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계; (c) 기재 표면 부근에 유기규소 전구체 및 선택적으로 O2를 포함하는 가스를 제공하는 단계; (d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 히드록실 작용성 기재 표면을 형성시키는 단계; (e) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는 단계; (f) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (g) 선택적으로, 대기하는 단계; (h) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 기재를 형성시키는 단계에 의해 제조된, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 기재를 제공한다.
구현예 (i)은 다른 대안으로서, (a) 히드록실 작용성 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계; (b) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는, 둘 이상의 단량체를 포함하는 단계; (c) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (d) 선택적으로 대기하는 단계; (e) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 기재를 형성시키는 단계에 의해 제조된, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 기재를 추가로 제공한다.
구현예 (ii)는 (a) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계; (b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계; (c) 기재 표면의 부근에 O2를 포함하고 선택적으로, 아르곤을 함유하고 선택적으로, 질소를 함유하는 가스를 제공하는 단계; (d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 준비된 기재 표면을 형성시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (e) 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기를 제공하여 아민 개질된 기재를 제공하는 단계; (f) 선택적으로, 중합 개시제의 존재 하에, 용매를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 공중합체가 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 단계; (g) 공중합체를 아민 개질된 기재와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 기재를 형성시키는 단계에 의해 제조된, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 기재를 제공한다.
구현예 (i)은 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅이 비-처리된 기재와 비교하여 감소된 생체분자의 결합을 갖는, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 기재를 제공한다. 생체분자는 뉴클레오티드, 아미노산, 당, 지방산, 핵산 분자, 폴리펩티드, 폴리뉴클레오티드, 다당류, 지질, 스테로이드, 당단백질, 지질단백질, 당지질, DNA, DNA-단백질 컨쥬게이트, RNA, RNA-컨쥬게이트, 항체, 및 수용체, 수용체 융합 작제물, 수용체 융합 단백질, 키메라 단백질, 항체 융합 작제물, 및 항체 융합 단백질로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (ii)는 (a) SiOx-코팅된 유리 표면 반응 챔버인 기재를 제공하는 단계; (b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계; (c) 기재 표면의 부근에 O2를 포함하고, 선택적으로 아르곤을 함유하고 선택적으로 질소를 함유하는 가스를 제공하는 단계; (d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 준비된 기재 표면을 형성시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (e) 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기를 제공하여 아민 개질된 기재를 제공하는 단계; (f) 선택적으로 중합 개시제의 존재 하에, 용매를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 공중합체가 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 단계; (g) 공중합체를 아민 개질된 기재와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (h) 선택적으로 대기하는 단계; (i) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 기재를 형성시키는 단계에 의해 제조된, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 기재를 제공한다.
구현예 (ii)에서, 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제는 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 4-아미노부틸트리에톡시실란, M-아미노페닐트리메톡시실란, P-아미노페닐트리메톡시실란, O-아미노페닐트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리스(메톡시에톡시에톡시)실란, 11-아미노운데실트리에톡시실란, 3-(M-아미노페녹시)프로필트리메톡시실란, 아미노프로필실란트리올, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필디이소프로필에톡시실란, 3-아미노프로필디메틸에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노메틸트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-11-아미노운데실트리메톡시실란, (아미노에틸아미노메틸)펜에틸트리메톡시실란, N-3-[(아미노(폴리프로필레녹시)], 아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필실란트리올, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노이소부틸메틸디메톡시실란, (아미노에틸아미노)-3-이소부틸디메틸메톡시실란, (3-트리메톡시실릴프로필)디에틸렌트리아민, N-부틸아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸트리메톡시실란, N-메틸아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-알릴아미노)프로필트리메톡시실란, (시클로헥실아미노메틸)트리에톡시실란, N-시클로헥실아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸메틸디에톡시실란, (페닐아미노메틸)메틸디메톡시실란, N-페닐아미노메틸트리에톡시실란, N-메틸아미노프로필메틸디메톡시실란, 비스(2-히드록시에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-(N-스티릴메틸-2-아미노에틸아미노)-프로필트리메톡시실란 히드로클로라이드, (2-N-벤질아미노에틸)-3-아미노프로필-트리메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)아민, 비스(트리메톡시실릴프로필)아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스(메틸디에톡시실릴프로필)아민, N-알릴-아자-2,2-디메톡시실라-시클로펜탄, N-아미노에틸-아자-2,2,4-트리메틸-실라시클로펜탄, N-(3-아미노프로필디메틸실라)아자-2,2-디메틸-2-실라시클로펜탄, N-N-부틸-아자-2,2-디메톡시실라-시클로펜탄, 2,2-디메톡시-1,6-디아자-2-실라시클로-옥탄, N-메틸-아자-2,2,4-트리메틸실라-시클로펜탄, 1-(N-(N',N'-디메틸아미노에틸))-1-아자-2,2,4-트리메틸-2-실라시클로펜탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (ii)는 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체가 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트(MPC를 포함함), 2-(메타크릴옥시)에틸 2-(디메틸암모니오)에틸 포스페이트(aka = 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)에틸카르복실레이트; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 2-(메티아크릴아미도)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 인산 2-(메타크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 에스테르); 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리프로필암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리부틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(비닐옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤조일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(스티릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(아크릴로일아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(부티로일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(크로토노일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 부틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 히드록시에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트; 폴리알킬렌 글리콜(메트)아크릴레이트 단량체 디에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌 글리콜(메트)아크릴레이트; ω-카복시(메트)아크릴레이트, 프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 헥사히드로프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, ω-카복시-폴리카프로락톤(n=2 내지 5) 모노(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시에틸 숙시네이트; N-비닐-2-피롤리돈, 비닐피리딘, (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 말레산 무수물, 및 글리코-2-히드록시에틸 모노메타크릴레이트(GEMA), b-카복시에틸-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트 및 설포프로필-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 기재를 제공한다.
구현예 (i)은 (a) 히드록실 작용성 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계; (b) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는, 둘 이상의 단량체를 포함하는 단계; (c) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (d) 선택적으로, 대기하는 단계; (e) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 기재를 형성시키는 단계에 의해 제조된, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 기재를 제공한다.
구현예 (i)은 쯔비터이온성 공중합체가 준비된 기재 표면에 공유 결합되는, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 기재를 제공한다.
구현예 (ii)의 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체는 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트(GMA), (E)-(옥시란-2-일)메틸 부트-2-에노에이트, (3,3-디메틸옥시란-2-일)메틸 메타크릴레이트, (E)-(옥시란-2-일)메틸 신나메이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌부타노에이트, 1-(옥시란-2-일)프로필 아크릴레이트, 1-(옥시란-2-일)에틸 메타크릴레이트, (옥시란-2-일)메틸 3-메틸-2-메틸렌부타노에이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌펜타노에이트, (3-메틸옥시란-2-일)메틸 아크릴레이트, 2-(옥시란-2-일)프로판-2-일 아크릴레이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌헥사노에이트, (3-메틸옥시란-2-일)메틸 메타크릴레이트, 및 (3,3-디메틸옥시란-2-일)메틸 아크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅이 비-처리된 기재와 비교하여 감소된 생체분자 결합을 갖는, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 기재를 제공한다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 생체분자가 뉴클레오티드, 아미노산, 당, 지방산, 핵산 분자, 폴리펩티드, 폴리뉴클레오티드, 다당류, 지질, 스테로이드, 당단백질, 지질단백질, 당지질, DNA, DNA-단백질 컨쥬게이트, RNA, RNA-컨쥬게이트, 항체, 및 수용체, 수용체 융합 작제물, 수용체 융합 단백질, 키메라 단백질, 항체 융합 작제물, 및 항체 융합 단백질로 이루어진 군으로부터 선택되는, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 기재를 제공한다.
본 발명은 기재가 용기의 표면인, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 기재를 제공한다.
본 발명은 용기가 마이크로플레이트; 원심분리 튜브; 피펫 팁; 큐벳, 마이크로웰 플레이트; ELISA 플레이트; 미세역가 플레이트; 96-웰 플레이트; 및 384-웰 플레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 기재를 제공한다.
구현예 (i)은 하나의 대안으로서, (a) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계; (b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계; (c) 기재 표면 부근에 O2를 포함하는 가스를 제공하는 단계; (d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라 히드록실 작용성 기재 표면을 형성시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (e) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는, 둘 이상의 단량체를 포함하는 단계; (f) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (g) 선택적으로 대기하는 단계; (h) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 용기를 형성시키는 단계에 의해 제조된, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅으로 적어도 일부 코팅된 내부 표면을 갖는 용기를 제공한다.
구현예 (i)은 다른 대안으로서, (a) 히드록실 작용성 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계; (b) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는, 둘 이상의 단량체를 포함하는 단계; (c) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (c) 선택적으로 대기하는 단계; (d) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 용기를 형성시키는 단계에 의해 제조된, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅으로 적어도 일부 코팅된 내부 표면을 갖는 용기를 제공한다.
구현예 (ii)는 (a) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계; (b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계; (c) 기재 표면의 부근에 O2를 포함하고 선택적으로, 아르곤을 함유하고 선택적으로, 질소를 함유하는 가스를 제공하는 단계; (d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 준비된 기재 표면을 형성시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (e) 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기를 제공하여 아민 개질된 기재를 제공하는 단계; (f) 선택적으로, 중합 개시제의 존재 하에, 용매를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 공중합체가 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 단계; (g) 공중합체를 아민 개질된 기재와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (h) 선택적으로 대기하는 단계; (i) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 용기를 형성시키는 단계의해 제조된, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅으로 적어도 일부 코팅된 내부 표면을 갖는 용기를 제공한다.
구현예 (i)은 (a) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계; (b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계; (c) 기재 표면 부근에 유기규소 전구체 및 선택적으로 O2를 포함하는 가스를 제공하는 단계; (d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 기재 표면 상에 히드록실 작용성 표면을 형성시키는 단계; (e) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는, 둘 이상의 단량체를 포함하는 단계; (f) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (g) 선택적으로 대기하는 단계; (h) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 용기를 형성시키는 단계에 의해 제조된, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅으로 적어도 일부 코팅된 내부 표면을 갖는 용기를 제공한다.
구현예 (ii)는 (a) 반응 챔버에 SiOx-코팅된 유리 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계; (b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계; (c) 기재 표면 부근에 O2를 포함하고 선택적으로, 아르곤을 함유하고 선택적으로, 질소를 함유한 가스를 제공하는 단계; (d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 준비된 기재 표면을 형성시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (e) 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기를 제공하여 아민 개질된 기재를 제공하는 단계; (f) 선택적으로, 중합 개시제의 존재 하에, 용매를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 공중합체가 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 단계; (g) 공중합체를 아민 개질된 기재와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (h) 선택적으로 대기하는 단계; (i) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 용기를 형성시키는 단계에 의해 제조된, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅으로 적어도 일부 코팅된 내부 표면을 갖는 용기를 제공한다.
구현예 (i)은 (a) 히드록실 작용성 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계; (b) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는 둘 이상의 단량체를 포함하는 단계; (c) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (c) 선택적으로 대기하는 단계; (d) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 용기를 형성시키는 단계에 의해 제조된, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅으로 적어도 일부 코팅된 내부 표면을 갖는 용기를 제공한다.
구현예 (i)은 대안적으로, (a) 히드록실 작용성 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계; (b) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는, 둘 이상의 단량체를 포함하는 단계; (c) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계; (c) 선택적으로 대기하는 단계; (d) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 용기를 형성시키는 단계에 의해 제조된, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅으로 적어도 일부 코팅된 내부 표면을 갖는 용기를 제공한다.
본 발명은 쯔비터이온성 공중합체가 준비된 기재 표면에 공유 결합되는, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 용기를 제공한다.
구현예 (ii)는 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제가 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 4-아미노부틸트리에톡시실란, M-아미노페닐트리메톡시실란, P-아미노페닐트리메톡시실란, O-아미노페닐트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리스(메톡시에톡시에톡시)실란, 11-아미노운데실트리에톡시실란, 3-(M-아미노페녹시)프로필트리메톡시실란, 아미노프로필실란트리올, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필디이소프로필에톡시실란, 3-아미노프로필디메틸에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노메틸트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-11-아미노운데실트리메톡시실란, (아미노에틸아미노메틸)펜에틸트리메톡시실란, N-3-[(아미노(폴리프로필레녹시)], 아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필실란트리올, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노이소부틸메틸디메톡시실란, (아미노에틸아미노)-3-이소부틸디메틸메톡시실란, (3-트리메톡시실릴프로필) 디에틸렌트리아민, N-부틸아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸트리메톡시실란, N-메틸아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-알릴아미노)프로필트리메톡시실란, (시클로헥실아미노메틸)트리에톡시실란, N-시클로헥실아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸메틸디에톡시실란, (페닐아미노메틸)메틸디메톡시실란, N-페닐아미노메틸트리에톡시실란, N-메틸아미노프로필메틸디메톡시실란, 비스(2-히드록시에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-(N-스티릴메틸-2-아미노에틸아미노)-프로필트리메톡시실란 히드로클로라이드, (2-N-벤질아미노에틸)-3-아미노프로필-트리메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)아민, 비스(트리메톡시실릴프로필)아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스(메틸디에톡시실릴프로필)아민, N-알릴-아자-2,2-디메톡시실라-시클로펜탄, N-아미노에틸-아자-2,2,4-트리메틸-실라시클로펜탄, N-(3-아미노프로필디메틸실라)아자-2,2-디메틸-2-실라시클로펜탄, N-N-부틸-아자-2,2-디메톡시실라-시클로펜탄, 2,2-디메톡시-1,6-디아자-2-실라시클로-옥탄, N-메틸-아자-2,2,4-트리메틸실라-시클로펜탄, 1-(N-(N',N'-디메틸아미노에틸))-1-아자-2,2,4-트리메틸-2-실라시클로펜탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 용기를 제공한다.
구현예 (ii)는 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체가 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트(MPC를 포함함), 2-(메타크릴옥시)에틸 2-(디메틸암모니오)에틸 포스페이트(aka = 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)에틸카르복실레이트; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 2-(메티아크릴아미도)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 인산 2-(메타크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 에스테르); 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리프로필암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리부틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(비닐옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤조일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(스티릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(아크릴로일아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(부티로일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(크로토노일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 부틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 히드록시에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트; 폴리알킬렌 글리콜(메트)아크릴레이트 단량체 디에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌 글리콜(메트)아크릴레이트; ω-카복시(메트)아크릴레이트, 프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 헥사히드로프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, ω-카복시-폴리카프로락톤(n=2 내지 5) 모노(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시에틸 숙시네이트; N-비닐-2-피롤리돈, 비닐피리딘, (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 말레산 무수물, 및 글리코-2-히드록시에틸 모노메타크릴레이트(GEMA), b-카복시에틸-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트 및 설포프로필-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 용기를 제공한다.
구현예 (ii)는 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체가 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트(GMA), (E)-(옥시란-2-일)메틸 부트-2-에노에이트, (3,3-디메틸옥시란-2-일)메틸 메타크릴레이트, (E)-(옥시란-2-일)메틸 신나메이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌부타노에이트, 1-(옥시란-2-일)프로필 아크릴레이트, 1-(옥시란-2-일)에틸 메타크릴레이트, (옥시란-2-일)메틸 3-메틸-2-메틸렌부타노에이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌펜타노에이트, (3-메틸옥시란-2-일)메틸 아크릴레이트, 2-(옥시란-2-일)프로판-2-일 아크릴레이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌헥사노에이트, (3-메틸옥시란-2-일)메틸 메타크릴레이트, 및 (3,3-디메틸옥시란-2-일)메틸 아크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 용기를 제공한다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅이 비-처리된 기재와 비교하여 감소된 생체분자 결합을 갖는, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 용기를 제공한다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 생체분자가 뉴클레오티드, 아미노산, 당, 지방산, 핵산 분자, 폴리펩티드, 폴리뉴클레오티드, 다당류, 지질, 스테로이드, 당단백질, 지질단백질, 당지질, DNA, DNA-단백질 컨쥬게이트, RNA, RNA-컨쥬게이트, 항체, 및 수용체, 수용체 융합 작제물, 수용체 융합 단백질, 키메라 단백질, 항체 융합 작제물, 및 항체 융합 단백질로 이루어진 군으로부터 선택되는, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 용기를 제공한다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 용기가 마이크로플레이트; 원심분리 튜브; 피펫 팁; 큐벳, 마이크로웰 플레이트; ELISA 플레이트; 미세역가 플레이트; 96-웰 플레이트; 및 384-웰 플레이트; 1536-웰 플레이트; 둥근 바닥 플라스크; 및 삼각 플라스크로 이루어진 군으로부터 선택되는, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 용기를 제공한다.
구현예 (i)은 쯔비터이온성 공중합체가 (3-아크릴옥시프로필) 트리메톡시실란; 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란; n-(3-아크릴옥시-2-히드록시프로필)-3-아미노프로필 트리에톡시실란; o-(메타크릴옥시에틸)-n-(트리에톡시실릴프로필)우레탄; n-(3-메타크릴옥시-2-히드록시프로필)-3-아미노프로필트리에톡시실란; 메타크릴옥시메틸트리에톡시실란; 메타크릴옥시메틸 트리메톡시실란; 메타크릴옥시프로필 트리에톡시실란; (3-아크릴옥시프로필)메틸-디메톡시실란; (메타크릴옥시메틸)메틸-디에톡시실란; (메타크릴옥시메틸)메틸-디메톡시실란; 메타크릴옥시프로필메틸 디에톡시실란; 메타크릴옥시프로필메틸 디메톡시실란; 메타크릴옥시프로필 디메틸에톡시실란; 메타크릴옥시프로필디메틸 메톡시실란, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 실록산 모이어티를 포함하며; 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티가 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트(MPC를 포함함), 2-(메타크릴옥시)에틸 2-(디메틸암모니오)에틸 포스페이트(aka = 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)에틸카르복실레이트; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 2-(메티아크릴아미도)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 인산 2-(메타크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 에스테르); 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리프로필암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리부틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(비닐옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤조일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(스티릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(아크릴로일아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(부티로일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(크로토노일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 부틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 히드록시에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트; 폴리알킬렌 글리콜(메트)아크릴레이트 단량체 디에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌 글리콜(메트)아크릴레이트; ω-카복시(메트)아크릴레이트, 프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 헥사히드로프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 오메가-카복시-폴리카프로락톤(n=2 내지 5) 모노(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시에틸 숙시네이트; N-비닐-2-피롤리돈, 비닐피리딘, (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 말레산 무수물, 및 글리코-2-히드록시에틸 모노메타크릴레이트(GEMA), β-카복시에틸-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트 및 설포프로필-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 제공한다.
구현예 (i)에 따른 생체분자의 저- 또는 비-결합 및/또는 생체분자의 저 또는 비-흡착을 나타내는 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 제공하기 위한 방법으로서,
(a) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계;
(b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계;
(c) 기재 표면 부근에 O2를 포함하는 가스를 제공하는 단계;
(d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라 히드록실 작용성 기재 표면을 형성시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(e) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는 모이어티를 포함하는 단계;
(f) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(g) 선택적으로 대기하는 단계;
(h) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 형성시키는 단계를 포함하는 방법이 기술된다.
선택적으로, 구현예 (i)에서, 본 방법은
(a) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계;
(b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계;
(c) 기재 표면 부근에 유기규소 전구체 및 선택적으로 O2를 포함하는 가스를 제공하는 단계;
(d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 히드록실 작용성 기재 표면을 형성시키는 단계;
(e) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는 모이어티를 포함하는 단계;
(f) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(g) 선택적으로 대기하는 단계;
(h) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 형성시키는 단계를 포함한다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 본 방법은
(a) 히드록실 작용성 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계;
(b) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는 단계;
(c) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(d) 선택적으로 대기하는 단계;
(e) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 형성시키는 단계를 포함한다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 본 방법은
(a) 히드록실 작용성 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계;
(b) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는 단계;
(c) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(d) 선택적으로 대기하는 단계;
(e) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 형성시키는 단계를 포함한다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 쯔비터이온성 공중합체는
(3-아크릴옥시프로필) 트리메톡시실란; 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란; n-(3-아크릴옥시-2-히드록시프로필)-3-아미노프로필 트리에톡시실란; o-(메타크릴옥시에틸)-n-(트리에톡시실릴프로필)우레탄; n-(3-메타크릴옥시-2-히드록시프로필)-3-아미노프로필트리에톡시실란; 메타크릴옥시메틸트리에톡시실란; 메타크릴옥시메틸 트리메톡시실란; 메타크릴옥시프로필 트리에톡시실란; (3-아크릴옥시프로필)메틸-디메톡시실란; (메타크릴옥시메틸)메틸-디에톡시실란; (메타크릴옥시메틸)메틸-디메톡시실란; 메타크릴옥시프로필메틸 디에톡시실란; 메타크릴옥시프로필메틸 디메톡시실란; 메타크릴옥시프로필 디메틸에톡시실란; 메타크릴옥시프로필디메틸 메톡시실란, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 실록산 모이어티; 및
2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트(MPC를 포함함), 2-(메타크릴옥시)에틸 2-(디메틸암모니오)에틸 포스페이트(aka = 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)에틸카르복실레이트; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 2-(메티아크릴아미도)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 인산 2-(메타크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 에스테르); 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리프로필암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리부틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(비닐옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤조일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(스티릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(아크릴로일아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(부티로일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(크로토노일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 부틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 히드록시에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트; 폴리알킬렌 글리콜(메트)아크릴레이트 단량체 디에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌 글리콜(메트)아크릴레이트; ω-카복시(메트)아크릴레이트, 프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 헥사히드로프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 오메가-카복시-폴리카프로락톤(n=2 내지 5) 모노(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시에틸 숙시네이트; N-비닐-2-피롤리돈, 비닐피리딘, (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 말레산 무수물, 및 글리코-2-히드록시에틸 모노메타크릴레이트(GEMA), β-카복시에틸-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트 및 설포프로필-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함한다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 쯔비터이온성 공중합체는 준비된 기재 표면에 공유 결합한다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 1,2-디메톡시에탄, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 메틸렌 클로라이드, 1,2-디클로로에탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면은 비-처리된 기재와 비교하여 감소된 생체분자 결합을 갖는다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 생체분자는 뉴클레오티드, 아미노산, 당, 지방산, 핵산 분자, 폴리펩티드, 폴리뉴클레오티드, 다당류, 지질, 스테로이드, 당단백질, 지질단백질, 당지질, DNA, DNA-단백질 컨쥬게이트, RNA, RNA-컨쥬게이트, 항체, 및 수용체, 수용체 융합 작제물, 수용체 융합 단백질, 키메라 단백질, 항체 융합 작제물, 및 항체 융합 단백질로 이루어진 군으로부터 선택된다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 기재는 용기의 표면이다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 용기는 마이크로플레이트; 원심분리 튜브; 피펫 팁; 큐벳, 마이크로웰 플레이트; ELISA 플레이트; 미세역가 플레이트; 96-웰 플레이트; 384-웰 플레이트; 1536-웰 플레이트; 둥근 바닥 플라스크; 및 삼각 플라스크로 이루어진 군으로부터 선택된다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 기재는
(a) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계;
(b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계;
(c) 기재 표면 부근에 O2를 포함하는 가스를 제공하는 단계;
(d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라 히드록실 작용성 기재 표면을 형성시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(e) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는 모이어티를 포함하는 단계;
(f) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(g) 선택적으로 대기하는 단계;
(h) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 기재를 형성시키는 단계에 의해 제조된다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 기재는
(a) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계;
(b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계;
(c) 기재 표면 부근에 유기규소 전구체 및 선택적으로 O2를 포함하는 가스를 제공하는 단계;
(d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 히드록실 작용성 기재 표면을 형성시키는 단계;
(e) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는 모이어티를 포함하는 단계;
(f) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(g) 선택적으로, 대기하는 단계;
(h) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 기재를 형성시키는 단계에 의해 제조된다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 기재는
(a) 히드록실 작용성 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계;
(b) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는 둘 이상의 단량체를 포함하는 단계;
(c) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(d) 선택적으로 대기하는 단계;
(e) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 기재를 형성시키는 단계에 의해 제조된다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 기재는
(a) 히드록실 작용성 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계;
(b) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는, 둘 이상의 단량체를 포함하는 단계;
(c) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(d) 선택적으로, 대기하는 단계;
(e) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 기재를 형성시키는 단계에 의해 제조된다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 쯔비터이온성 공중합체는
(3-아크릴옥시프로필) 트리메톡시실란; 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란; n-(3-아크릴옥시-2-히드록시프로필)-3-아미노프로필 트리에톡시실란; o-(메타크릴옥시에틸)-n-(트리에톡시실릴프로필)우레탄; n-(3-메타크릴옥시-2-히드록시프로필)-3-아미노프로필트리에톡시실란; 메타크릴옥시메틸트리에톡시실란; 메타크릴옥시메틸 트리메톡시실란; 메타크릴옥시프로필 트리에톡시실란; (3-아크릴옥시프로필)메틸-디메톡시실란; (메타크릴옥시메틸)메틸-디에톡시실란; (메타크릴옥시메틸)메틸-디메톡시실란; 메타크릴옥시프로필메틸 디에톡시실란; 메타크릴옥시프로필메틸 디메톡시실란; 메타크릴옥시프로필 디메틸에톡시실란; 메타크릴옥시프로필디메틸 메톡시실란, 및 이들의 조합로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 실록산 모이어티; 및
2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트(MPC를 포함함), 2-(메타크릴옥시)에틸 2-(디메틸암모니오)에틸 포스페이트(aka = 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)에틸카르복실레이트; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 2-(메티아크릴아미도)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 인산 2-(메타크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 에스테르); 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리프로필암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리부틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(비닐옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤조일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(스티릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(아크릴로일아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(부티로일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(크로토노일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 부틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 히드록시에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트; 폴리알킬렌 글리콜(메트)아크릴레이트 단량체 디에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌 글리콜(메트)아크릴레이트; ω-카복시(메트)아크릴레이트, 프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 헥사히드로프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 오메가-카복시-폴리카프로락톤(n=2 내지 5) 모노(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시에틸 숙시네이트; N-비닐-2-피롤리돈, 비닐피리딘, (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 말레산 무수물, 및 글리코-2-히드록시에틸 모노메타크릴레이트(GEMA), β-카복시에틸-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트 및 설포프로필-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함한다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 쯔비터이온성 공중합체는 준비된 기재 표면에 공유 결합한다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅은 비-처리된 기재와 비교하여 감소된 생체분자 결합을 갖는다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 생체분자는 뉴클레오티드, 아미노산, 당, 지방산, 핵산 분자, 폴리펩티드, 폴리뉴클레오티드, 다당류, 지질, 스테로이드, 당단백질, 지질단백질, 당지질, DNA, DNA-단백질 컨쥬게이트, RNA, RNA-컨쥬게이트, 항체, 및 수용체, 수용체 융합 작제물, 수용체 융합 단백질, 키메라 단백질, 항체 융합 작제물, 및 항체 융합 단백질로 이루어진 군으로부터 선택된다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 기재는 용기의 표면이다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 용기는 마이크로플레이트; 원심분리 튜브; 피펫 팁; 큐벳, 마이크로웰 플레이트; ELISA 플레이트; 미세역가 플레이트; 96-웰 플레이트; 및 384-웰 플레이트로 이루어진 군으로부터 선택된다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅으로 적어도 일부 코팅된 내부 표면을 갖는 용기는
(a) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계;
(b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계;
(c) 기재 표면 부근에 O2를 포함하는 가스를 제공하는 단계;
(d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라 히드록실 작용성 기재 표면을 형성시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(e) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는, 둘 이상의 단량체를 포함하는 단계;
(f) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(g) 선택적으로 대기하는 단계;
(h) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 용기를 형성시키는 단계에 의해 제조된다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅은
(a) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계;
(b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계;
(c) 기재 표면 부근에 유기규소 전구체 및 선택적으로 O2를 포함하는 가스를 제공하는 단계;
(d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 기재 표면 상에 히드록실 작용성 표면을 형성시키는 단계;
(e) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는, 둘 이상의 단량체를 포함하는 단계;
(f) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(g) 선택적으로 대기하는 단계;
(h) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 용기를 형성시키는 단계에 의해 제조된다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅은
(a) 히드록실 작용성 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계;
(b) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는, 둘 이상의 단량체를 포함하는 단계;
(c) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(c) 선택적으로 대기하는 단계;
(d) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 용기를 형성시키는 단계에 의해 제조된다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅은
(a) 히드록실 작용성 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계;
(b) 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체가 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는, 둘 이상의 단량체를 포함하는 단계;
(c) 히드록실 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(c) 선택적으로 대기하는 단계;
(d) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 용기를 형성시키는 단계에 의해 제조된다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 쯔비터이온성 공중합체는
(3-아크릴옥시프로필) 트리메톡시실란; 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란; n-(3-아크릴옥시-2-히드록시프로필)-3-아미노프로필 트리에톡시실란; o-(메타크릴옥시에틸)-n-(트리에톡시실릴프로필)우레탄; n-(3-메타크릴옥시-2-히드록시프로필)-3-아미노프로필트리에톡시실란; 메타크릴옥시메틸트리에톡시실란; 메타크릴옥시메틸 트리메톡시실란; 메타크릴옥시프로필 트리에톡시실란; (3-아크릴옥시프로필)메틸-디메톡시실란; (메타크릴옥시메틸)메틸-디에톡시실란; (메타크릴옥시메틸)메틸-디메톡시실란; 메타크릴옥시프로필메틸 디에톡시실란; 메타크릴옥시프로필메틸 디메톡시실란; 메타크릴옥시프로필 디메틸에톡시실란; 메타크릴옥시프로필디메틸 메톡시실란, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 실록산 모이어티; 및
2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트(MPC를 포함함), 2-(메타크릴옥시)에틸 2-(디메틸암모니오)에틸 포스페이트(aka = 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)에틸카르복실레이트; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 2-(메티아크릴아미도)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 인산 2-(메타크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 에스테르); 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리프로필암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리부틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(비닐옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤조일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(스티릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(아크릴로일아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(부티로일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(크로토노일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 부틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 히드록시에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트; 폴리알킬렌 글리콜(메트)아크릴레이트 단량체 디에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌 글리콜(메트)아크릴레이트; ω-카복시(메트)아크릴레이트, 프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 헥사히드로프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 오메가-카복시-폴리카프로락톤(n=2 내지 5) 모노(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시에틸 숙시네이트; N-비닐-2-피롤리돈, 비닐피리딘, (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 말레산 무수물, 및 글리코-2-히드록시에틸 모노메타크릴레이트(GEMA), β-카복시에틸-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트 및 설포프로필-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함한다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 쯔비터이온성 공중합체는 준비된 기재 표면에 공유 결합한다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅은 비-처리된 기재와 비교하여 감소된 생체분자 결합을 갖는다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 생체분자는 뉴클레오티드, 아미노산, 당, 지방산, 핵산 분자, 폴리펩티드, 폴리뉴클레오티드, 다당류, 지질, 스테로이드, 당단백질, 지질단백질, 당지질, DNA, DNA-단백질 컨쥬게이트, RNA, RNA-컨쥬게이트, 항체, 및 수용체, 수용체 융합 작제물, 수용체 융합 단백질, 키메라 단백질, 항체 융합 작제물, 및 항체 융합 단백질로 이루어진 군으로부터 선택된다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 용기는 마이크로플레이트; 원심분리 튜브; 피펫 팁; 큐벳, 마이크로웰 플레이트; ELISA 플레이트; 미세역가 플레이트; 96-웰 플레이트; 및 384-웰 플레이트; 1536-웰 플레이트; 둥근 바닥 플라스크; 및 삼각 플라스크로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (ii)
구현예 (ii)에 따라 생체분자의 저- 또는 비-결합 및/또는 생체분자의 저- 또는 비-흡착을 나타내는 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 제공하기 위한 방법으로서,
(a) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계;
(b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계;
(c) 기재 표면 부근에 O2를 포함하고 선택적으로, 아르곤을 함유하고 선택적으로, 질소를 함유한 가스를 제공하는 단계;
(d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 준비된 기재 표면을 형성시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(e) 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기를 제공하여 아민 개질된 기재를 제공하는 단계;
(f) 선택적으로, 중합 개시제의 존재 하에, 용매를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 공중합체가 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 단계;
(g) 공중합체를 아민 개질된 기재와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(h) 선택적으로 대기하는 단계;
(i) 공중합체를 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 형성시키는 단계를 포함하는 방법이 기술된다.
구현예 (ii)의 방법은
(a) SiOx-코팅된 유리 표면 반응 챔버인 기재를 제공하는 단계;
(b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계;
(c) 기재 표면 부근에 O2를 포함하고 선택적으로, 아르곤을 함유하고 선택적으로, 질소를 함유한 가스를 제공하는 단계;
(d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 준비된 기재 표면을 형성시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(e) 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기를 제공하여 아민 개질된 기재를 제공하는 단계;
(f) 선택적으로, 중합 개시제의 존재 하에, 용매를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 공중합체가 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 단계;
(g) 공중합체를 아민 개질된 기재와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(h) 선택적으로 대기하는 단계;
(i) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 형성시키는 단계를 포함한다.
구현예 (ii)의 방법, 여기서, 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제는 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 4-아미노부틸트리에톡시실란, M-아미노페닐트리메톡시실란, P-아미노페닐트리메톡시실란, O-아미노페닐트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리스(메톡시에톡시에톡시)실란, 11-아미노운데실트리에톡시실란, 3-(M-아미노페녹시)프로필트리메톡시실란, 아미노프로필실란트리올, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필디이소프로필에톡시실란, 3-아미노프로필디메틸에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노메틸트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-11-아미노운데실트리메톡시실란, (아미노에틸아미노메틸)펜에틸트리메톡시실란, N-3-[(아미노(폴리프로필레녹시)], 아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필실란트리올, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노이소부틸메틸디메톡시실란, (아미노에틸아미노)-3-이소부틸디메틸메톡시실란, (3-트리메톡시실릴프로필)디에틸렌트리아민, N-부틸아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸트리메톡시실란, N-메틸아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-알릴아미노)프로필트리메톡시실란, (시클로헥실아미노메틸)트리에톡시실란, N-시클로헥실아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸메틸디에톡시실란, (페닐아미노메틸)메틸디메톡시실란, N-페닐아미노메틸트리에톡시실란, N-메틸아미노프로필메틸디메톡시실란, 비스(2-히드록시에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-(N-스티릴메틸-2-아미노에틸아미노)-프로필트리메톡시실란 히드로클로라이드, (2-N-벤질아미노에틸)-3-아미노프로필-트리메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)아민, 비스(트리메톡시실릴프로필)아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스(메틸디에톡시실릴프로필)아민, N-알릴-아자-2,2-디메톡시실라-시클로펜탄, N-아미노에틸-아자-2,2,4-트리메틸-실라시클로펜탄, N-(3-아미노프로필디메틸실라)아자-2,2-디메틸-2-실라시클로펜탄, N-N-부틸-아자-2,2-디메톡시실라-시클로펜탄, 2,2-디메톡시-1,6-디아자-2-실라시클로-옥탄, N-메틸-아자-2,2,4-트리메틸실라-시클로펜탄, 1-(N-(N',N'-디메틸아미노에틸))-1-아자-2,2,4-트리메틸-2-실라시클로펜탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (ii)의 방법, 여기서, 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체가 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트(MPC를 포함함), 2-(메타크릴옥시)에틸 2-(디메틸암모니오)에틸 포스페이트(aka = 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)에틸카르복실레이트; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 2-(메티아크릴아미도)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 인산 2-(메타크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 에스테르); 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리프로필암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리부틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(비닐옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤조일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(스티릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(아크릴로일아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(부티로일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(크로토노일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 부틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 히드록시에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트; 폴리알킬렌 글리콜(메트)아크릴레이트 단량체 디에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌 글리콜(메트)아크릴레이트; ω-카복시(메트)아크릴레이트, 프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 헥사히드로프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, ω-카복시-폴리카프로락톤(n=2 내지 5) 모노(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시에틸 숙시네이트; N-비닐-2-피롤리돈, 비닐피리딘, (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 말레산 무수물, 및 글리코-2-히드록시에틸 모노메타크릴레이트(GEMA), β-카복시에틸-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트 및 설포프로필-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (ii)의 방법, 여기서, 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체는 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트(GMA), (E)-(옥시란-2-일)메틸 부트-2-에노에이트, (3,3-디메틸옥시란-2-일)메틸 메타크릴레이트, (E)-(옥시란-2-일)메틸 신나메이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌부타노에이트, 1-(옥시란-2-일)프로필 아크릴레이트, 1-(옥시란-2-일)에틸 메타크릴레이트, (옥시란-2-일)메틸 3-메틸-2-메틸렌부타노에이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌펜타노에이트, (3-메틸옥시란-2-일)메틸 아크릴레이트, 2-(옥시란-2-일)프로판-2-일 아크릴레이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌헥사노에이트, (3-메틸옥시란-2-일)메틸 메타크릴레이트, 및 (3,3-디메틸옥시란-2-일)메틸 아크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (ii)의 방법, 여기서, 에폭시-개질된 쯔비터이온성 공중합체는 아민 개질된 기재에 공유 결합한다.
구현예 (ii)의 방법, 여기서, 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 1,2-디메톡시에탄, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 메틸렌 클로라이드, 1,2-디클로로에탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (ii)의 방법, 여기서, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면은 비-처리된 기재와 비교하여 감소된 생체분자 결합을 갖는다.
구현예 (ii)의 방법, 여기서, 생체분자는 뉴클레오티드, 아미노산, 당, 지방산, 핵산 분자, 폴리펩티드, 폴리뉴클레오티드, 다당류, 지질, 스테로이드, 당단백질, 지질단백질, 당지질, DNA, DNA-단백질 컨쥬게이트, RNA, RNA-컨쥬게이트, 항체, 및 수용체, 수용체 융합 작제물, 수용체 융합 단백질, 키메라 단백질, 항체 융합 작제물, 및 항체 융합 단백질로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (ii)의 방법, 여기서, 기재는 용기의 표면이다.
구현예 (ii)의 방법, 여기서, 용기는 마이크로플레이트; 원심분리 튜브; 피펫 팁; 큐벳, 마이크로웰 플레이트; ELISA 플레이트; 미세역가 플레이트; 96-웰 플레이트; 384-웰 플레이트; 1536-웰 플레이트; 둥근 바닥 플라스크; 및 삼각 플라스크로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (ii)의 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 기재는,
(a) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계;
(b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계;
(c) 기재 표면의 부근에 O2를 포함하고 선택적으로, 아르곤을 함유하고 선택적으로, 질소를 함유한 가스를 제공하는 단계;
(d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 준비된 기재 표면을 형성시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(e) 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기를 제공하여 아민 개질된 기재를 제공하는 단계;
(f) 선택적으로 중합 개시제의 존재 하에, 용매를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 공중합체가 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 단계;
(g) 공중합체를 아민 개질된 기재와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(h) 선택적으로 대기하는 단계;
(i) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 기재를 형성시키는 단계에 의해 제조된다.
구현예 (ii)의 방법, 여기서, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 기재는
(a) SiOx-코팅된 유리 표면 반응 챔버인 기재를 제공하는 단계;
(b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계;
(c) 기재 표면 부근에 O2를 포함하고 선택적으로, 아르곤을 함유하고 선택적으로, 질소를 함유한 가스를 제공하는 단계;
(d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 준비된 기재 표면을 형성시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(e) 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기를 제공하여 아민 개질된 기재를 제공하는 단계;
(f) 선택적으로 중합 개시제의 존재 하에, 용매를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 공중합체가 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 단계;
(g) 공중합체를 아민 개질된 기재와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(h) 선택적으로 대기하는 단계;
(i) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 기재를 형성시키는 단계에 의해 제조된다.
구현예 (ii)의 방법, 여기서, 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제는 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 4-아미노부틸트리에톡시실란, M-아미노페닐트리메톡시실란, P-아미노페닐트리메톡시실란, O-아미노페닐트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리스(메톡시에톡시에톡시)실란, 11-아미노운데실트리에톡시실란, 3-(M-아미노페녹시)프로필트리메톡시실란, 아미노프로필실란트리올, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필디이소프로필에톡시실란, 3-아미노프로필디메틸에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노메틸트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-11-아미노운데실트리메톡시실란, (아미노에틸아미노메틸)펜에틸트리메톡시실란, N-3-[(아미노(폴리프로필레녹시)], 아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필실란트리올, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노이소부틸메틸디메톡시실란, (아미노에틸아미노)-3-이소부틸디메틸메톡시실란, (3-트리메톡시실릴프로필)디에틸렌트리아민, N-부틸아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸트리메톡시실란, N-메틸아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-알릴아미노)프로필트리메톡시실란, (시클로헥실아미노메틸)트리에톡시실란, N-시클로헥실아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸메틸디에톡시실란, (페닐아미노메틸)메틸디메톡시실란, N-페닐아미노메틸트리에톡시실란, N-메틸아미노프로필메틸디메톡시실란, 비스(2-히드록시에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-(N-스티릴메틸-2-아미노에틸아미노)-프로필트리메톡시실란 히드로클로라이드, (2-N-벤질아미노에틸)-3-아미노프로필-트리메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)아민, 비스(트리메톡시실릴프로필)아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스(메틸디에톡시실릴프로필)아민, N-알릴-아자-2,2-디메톡시실라-시클로펜탄, N-아미노에틸-아자-2,2,4-트리메틸-실라시클로펜탄, N-(3-아미노프로필디메틸실라)아자-2,2-디메틸-2-실라시클로펜탄, N-N-부틸-아자-2,2-디메톡시실라-시클로펜탄, 2,2-디메톡시-1,6-디아자-2-실라시클로-옥탄, N-메틸-아자-2,2,4-트리메틸실라-시클로펜탄, 1-(N-(N',N'-디메틸아미노에틸))-1-아자-2,2,4-트리메틸-2-실라시클로펜탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (ii)의 방법, 여기서, 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체는 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트(MPC를 포함함), 2-(메타크릴옥시)에틸 2-(디메틸암모니오)에틸 포스페이트(aka = 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)에틸카르복실레이트; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 2-(메티아크릴아미도)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 인산 2-(메타크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 에스테르); 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리프로필암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리부틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(비닐옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤조일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(스티릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(아크릴로일아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(부티로일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(크로토노일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 부틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 히드록시에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트; 폴리알킬렌 글리콜(메트)아크릴레이트 단량체 디에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌 글리콜(메트)아크릴레이트; ω-카복시(메트)아크릴레이트, 프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 헥사히드로프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, ω-카복시-폴리카프로락톤(n=2 내지 5) 모노(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시에틸 숙시네이트; N-비닐-2-피롤리돈, 비닐피리딘, (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 말레산 무수물, 및 글리코-2-히드록시에틸 모노메타크릴레이트(GEMA), β-카복시에틸-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트 및 설포프로필-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (ii)의 방법, 여기서, 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체는 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트(GMA), (E)-(옥시란-2-일)메틸 부트-2-에노에이트, (3,3-디메틸옥시란-2-일)메틸 메타크릴레이트, (E)-(옥시란-2-일)메틸 신나메이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌부타노에이트, 1-(옥시란-2-일)프로필 아크릴레이트, 1-(옥시란-2-일)에틸 메타크릴레이트, (옥시란-2-일)메틸 3-메틸-2-메틸렌부타노에이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌펜타노에이트, (3-메틸옥시란-2-일)메틸 아크릴레이트, 2-(옥시란-2-일)프로판-2-일 아크릴레이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌헥사노에이트, (3-메틸옥시란-2-일)메틸 메타크릴레이트, 및 (3,3-디메틸옥시란-2-일)메틸 아크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (ii)의 방법, 여기서, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅은 비-처리된 기재와 비교하여 감소된 생체분자 결합을 갖는다.
구현예 (ii)의 방법, 여기서, 생체분자는 뉴클레오티드, 아미노산, 당, 지방산, 핵산 분자, 폴리펩티드, 폴리뉴클레오티드, 다당류, 지질, 스테로이드, 당단백질, 지질단백질, 당지질, DNA, DNA-단백질 컨쥬게이트, RNA, RNA-컨쥬게이트, 항체, 및 수용체, 수용체 융합 작제물, 수용체 융합 단백질, 키메라 단백질, 항체 융합 작제물, 및 항체 융합 단백질로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (ii)의 방법, 여기서, 기재는 용기의 표면이다.
구현예 (ii)의 방법, 여기서, 용기는 마이크로플레이트; 원심분리 튜브; 피펫 팁; 큐벳, 마이크로웰 플레이트; ELISA 플레이트; 미세역가 플레이트; 96-웰 플레이트; 및 384-웰 플레이트로 이루어진 군으로부터 선택된다.
비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅으로 적어도 일부 코팅된 내부 표면을 갖는 구현예 (ii)의 용기는
(a) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계;
(b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계;
(c) 기재 표면 부근에 O2를 포함하고 선택적으로, 아르곤을 함유하고 선택적으로, 질소를 함유한 가스를 제공하는 단계;
(d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 준비된 기재 표면을 형성시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(e) 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기를 제공하여 아민 개질된 기재를 제공하는 단계;
(f) 선택적으로 중합 개시제의 존재 하에, 용매를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 공중합체가 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 단계;
(g) 공중합체를 아민 개질된 기재와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(h) 선택적으로 대기하는 단계;
(i) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로 표면을 가열하고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 용기를 형성시키는 단계에 의해 제조된다.
비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅으로 적어도 일부 코팅된 내부 표면을 갖는 구현예 (ii)의 용기는
(a) SiOx-코팅된 유리 표면 반응 챔버인 기재를 제공하는 단계;
(b) 반응 챔버에 진공을 형성시키는 단계;
(c) 기재 표면 부근에 O2를 포함하고 선택적으로, 아르곤을 함유하고 선택적으로, 질소를 함유한 가스를 제공하는 단계;
(d) 가스로부터 플라즈마를 발생시키고, 이에 따라, 준비된 기재 표면을 형성시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(e) 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기를 제공하여 아민 개질된 기재를 제공하는 단계;
(f) 선택적으로 중합 개시제의 존재 하에, 용매를 포함하는 공중합체 용액을 제공하는 단계로서, 공중합체가 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 단계;
(g) 공중합체를 아민 개질된 기재와 반응시키고, 선택적으로, 기재를 가열시키는 단계;
(h) 선택적으로 대기하는 단계;
(i) 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로, 표면을 가열시키고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅된 용기를 형성시키는 단계에 의해 제조된다.
구현예 (ii)의 용기, 여기서, 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제는 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 4-아미노부틸트리에톡시실란, M-아미노페닐트리메톡시실란, P-아미노페닐트리메톡시실란, O-아미노페닐트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리스(메톡시에톡시에톡시)실란, 11-아미노운데실트리에톡시실란, 3-(M-아미노페녹시)프로필트리메톡시실란, 아미노프로필실란트리올, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필디이소프로필에톡시실란, 3-아미노프로필디메틸에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노메틸트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-11-아미노운데실트리메톡시실란, (아미노에틸아미노메틸)펜에틸트리메톡시실란, N-3-[(아미노(폴리프로필레녹시)], 아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필실란트리올, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노이소부틸메틸디메톡시실란, (아미노에틸아미노)-3-이소부틸디메틸메톡시실란, (3-트리메톡시실릴프로필) 디에틸렌트리아민, N-부틸아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸트리메톡시실란, N-메틸아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-알릴아미노)프로필트리메톡시실란, (시클로헥실아미노메틸)트리에톡시실란, N-시클로헥실아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸메틸디에톡시실란, (페닐아미노메틸)메틸디메톡시실란, N-페닐아미노메틸트리에톡시실란, N-메틸아미노프로필메틸디메톡시실란, 비스(2-히드록시에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-(N-스티릴메틸-2-아미노에틸아미노)-프로필트리메톡시실란 히드로클로라이드, (2-N-벤질아미노에틸)-3-아미노프로필-트리메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)아민, 비스(트리메톡시실릴프로필)아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스(메틸디에톡시실릴프로필)아민, N-알릴-아자-2,2-디메톡시실라-시클로펜탄, N-아미노에틸-아자-2,2,4-트리메틸-실라시클로펜탄, N-(3-아미노프로필디메틸실라)아자-2,2-디메틸-2-실라시클로펜탄, N-N-부틸-아자-2,2-디메톡시실라-시클로펜탄, 2,2-디메톡시-1,6-디아자-2-실라시클로-옥탄, N-메틸-아자-2,2,4-트리메틸실라-시클로펜탄, 1-(N-(N',N'-디메틸아미노에틸))-1-아자-2,2,4-트리메틸-2-실라시클로펜탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (ii)의 용기, 여기서, 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체는 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트(MPC를 포함함), 2-(메타크릴옥시)에틸 2-(디메틸암모니오)에틸 포스페이트(aka = 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)에틸카르복실레이트; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 2-(메티아크릴아미도)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 인산 2-(메타크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 에스테르); 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리프로필암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리부틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(비닐옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤조일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(스티릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(아크릴로일아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(부티로일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(크로토노일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 부틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 히드록시에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트; 폴리알킬렌 글리콜(메트)아크릴레이트 단량체 디에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌 글리콜(메트)아크릴레이트; ω-카복시(메트)아크릴레이트, 프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 헥사히드로프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, ω-카복시-폴리카프로락톤(n=2 내지 5) 모노(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시에틸 숙시네이트; N-비닐-2-피롤리돈, 비닐피리딘, (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 말레산 무수물, 및 글리코-2-히드록시에틸 모노메타크릴레이트(GEMA), β-카복시에틸-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트 및 설포프로필-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (ii)의 용기, 여기서, 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체는 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트(GMA), (E)-(옥시란-2-일)메틸 부트-2-에노에이트, (3,3-디메틸옥시란-2-일)메틸 메타크릴레이트, (E)-(옥시란-2-일)메틸 신나메이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌부타노에이트, 1-(옥시란-2-일)프로필 아크릴레이트, 1-(옥시란-2-일)에틸 메타크릴레이트, (옥시란-2-일)메틸 3-메틸-2-메틸렌부타노에이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌펜타노에이트, (3-메틸옥시란-2-일)메틸 아크릴레이트, 2-(옥시란-2-일)프로판-2-일 아크릴레이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌헥사노에이트, (3-메틸옥시란-2-일)메틸 메타크릴레이트, 및 (3,3-디메틸옥시란-2-일)메틸 아크릴레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (ii)의 용기, 여기서, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅은 비-처리된 기재와 비교하여 감소된 생체분자 결합을 갖는다.
구현예 (ii)의 용기, 여기서, 생체분자는 뉴클레오티드, 아미노산, 당, 지방산, 핵산 분자, 폴리펩티드, 폴리뉴클레오티드, 다당류, 지질, 스테로이드, 당단백질, 지질단백질, 당지질, DNA, DNA-단백질 컨쥬게이트, RNA, RNA-컨쥬게이트, 항체, 및 수용체, 수용체 융합 작제물, 수용체 융합 단백질, 키메라 단백질, 항체 융합 작제물, 및 항체 융합 단백질로 이루어진 군으로부터 선택된다.
구현예 (ii)의 용기, 여기서, 용기는 마이크로플레이트; 원심분리 튜브; 피펫 팁; 큐벳, 마이크로웰 플레이트; ELISA 플레이트; 미세역가 플레이트; 96-웰 플레이트; 및 384-웰 플레이트; 1536-웰 플레이트; 둥근 바닥 플라스크; 및 삼각 플라스크로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 명세서에서, 표면으로의 생체분자 부착을 감소시키는 방법이 개시된다. 표면, 선택적으로 기재의 전체 또는 일부 표면 또는 물질의 표면을 처리하는 방법으로서, 가장 일반적으로는 하나 이상의 비중합성 화합물의 컨버전 플라즈마로 표면을 처리하여 처리된 접촉 표면을 형성하는 것을 포함하는 방법이 제공된다.
용어 "접촉 표면" 및 "표면"은 달리 명시적으로 기술하지 않거나 이러한 용어가 사용되는 문맥에 의해 명시되지 않는 한 동일한 의미를 의미하며, 이러한 각 용어는 샘플 또는 다른 물질과 접촉하는 위치에 있는 표면을 명시하고, 접촉하는 샘플과 다른 물질과 이의 상호작용을 결정하는 표면 성질을 갖는다. 접촉 표면의 일부 예는 용기의 내부 표면(예를 들어, 용기 내강의 경계) 또는 용기, 시트, 블록, 또는 다른 물체의 외부 표면이다.
용어 "내부 부분"은 접촉 표면이 아닌 벌트 물품 또는 코팅의 일부를 명시하지만, 벌크 물품 또는 코팅의 내부의 일부를 형성한다. 기재의 접촉 표면이 이의 성질을 개질시키기 위해 처리되는 구현예에서, 기재의 내부 부분은 처리에 의해 개질되지 않는 임의의 부분을 포함한다.
용어 "생체분자"는 임의의 뉴클레오티드 또는 펩티드, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하도록 임의의 구현예와 관련하여 사용된다. 뉴클레오티드는, 핵산으로도 알려져 있는, 올리고뉴클레오티드 및 폴리뉴클레오티드, 예를 들어 데옥시리보핵산(DNA) 및 리보핵산(RNA)를 포함한다. 펩티드는 아미노산, 올리고펩티드, 폴리펩티드, 및 단백질을 포함한다. 뉴클레오티드 및 펩티드는 본 기술에 따라 처리되지 않은 표면에 부착되는 개질된 또는 유도체화된 뉴클레오티드 및 펩티드를 추가로 포함한다.
본 명세서에서 정의된 생체분자는 하기 수성 단백질 중 하나 이상을 포함하지만 이에 제한되지 않는다: 포유동물 혈청 알부민, 예를 들어 소 혈청 알부민(BSA); 섬유소원(FBG); 트랜스페린(TFN), 예를 들어 혈액 세로트랜스페린(serotransferrin)(또는 트랜스페린으로도 알려져 있는 시데로필린); 락토트랜스페린(락토페린); 우유 트랜스페린; 난백 오보트랜스페린(ovotransferrin)(콘알부민); 막 관련 멜라노트랜스페린; 단백질 A(PrA); 단백질 G(PrG); 단백질 A/G; 단백질 L; 인슐린, 예를 들어 6량체 인슐린, 단량체 인슐린, 돼지 인슐린, 인간 인슐린, 재조합 인슐린 및 약학적 등급의 인슐린; 약학용 단백질; 혈액 또는 혈액 성분 단백질; 또는 이들 단백질의 임의의 재조합 형태, 변형체, 전장 전구체, 신호 펩티드, 프로-펩티드, 또는 성숙 변이체; 및 이들 중 둘 이상의 조합.
표면으로의 생체분자 부착은 임의의 구현예에 대하여 표면과 접촉한 상태로 보관된 수성 매체에 분산된 생체분자의 수성 농도의 감소로 정의된다. 이는 문자 그대로 "부착"이든, 흡착이든, 또는 또 다른 메카니즘이든지 간에 농도 감소의 메카니즘에 의해 제한되지 않는다.
임의의 구현예에 언급된 바와 같은 "플라즈마"는 물질의 4가지 기본 상태 중 하나라는 물리학에서의 이의 통상적인 의미를 가지며, 일반적으로 기체 형태인 그 구성 입자들의 광범위한 이온화, 및 백열(즉, 빛을 발함을 의미하는 글로우 방전을 생성시킴)을 특징으로 한다.
"컨버전 플라즈마 처리"는 처리된 접촉 표면으로의 하나 이상의 생체분자의 부착을 감소시키는 임의의 플라즈마 처리를 지칭한다.
"컨디셔닝 플라즈마 처리"는 추가의 컨버전 플라즈마 처리를 위해 표면을 준비시키기 위한 표면의 임의의 플라즈마 처리를 지칭한다. "컨디셔닝 플라즈마 처리"는, 그 자체로, 처리된 접촉 표면으로의 하나 이상의 생체분자의 부착을 감소시키는 플라즈마 처리를 포함하지만, 처리된 접촉 표면으로의 하나 이상의 생체분자의 부착을 추가로 감소시키는 컨버전 플라즈마 처리가 이어진다. 또한, "컨디셔닝 플라즈마 처리"는, 그 자체로, 처리된 접촉 표면으로의 하나 이상의 생체분자의 부착을 감소시키지 않는 플라즈마 처리를 포함한다.
"원격" 컨버전 플라즈마 처리는, 일반적으로 말하면, 예를 들어 cm3 당 줄(Joule)로 표현되는 플라즈마의 복사 에너지 밀도가 플라즈마 글로우 방전의 임의의 지점(이하 "가장 밝은 지점"으로 지칭됨)에서의 최대 복사 에너지 밀도보다 실질적으로 낮지만 처리된 원격의 표면으로의 하나 이상의 생체분자의 부착을 감소시키도록 원격의 표면이 글로우 방전의 일부에 충분히 근접한, "원격"의 지점에 위치한 표면의 컨버전 플라즈마 처리이다. "원격"은 원격의 표면이 표면을 컨디셔닝하도록 글로우 방전의 일부에 충분히 근접해야 한다는 점을 제외하고는 원격 컨디셔닝 플라즈마 처리와 관련하여 동일한 방식으로 정의된다.
플라즈마의 가장 밝은 지점에서의 복사 에너지 밀도는 가장 밝은 지점에서 가시 스펙트럼(380 나노미터(nm) 내지 750 nm 파장)의 가장 강한 방출 광선의 복사 강도를 측정함으로써 분광광도적으로 결정된다. 원격의 지점에서의 복사 에너지 밀도는 원격의 지점에서 동일한 방출 광선의 복사 에너지 밀도를 측정함으로써 분광광도적으로 결정된다. 지점의 "원격도(remoteness)"는 가장 밝은 지점에서의 복사 에너지 밀도에 대한 원격의 지점에서의 복사 에너지 밀도의 비를 측정함으로써 정량화된다. 본 명세서는 "원격"을 정량적으로 그러한 비의 특정 범위로서 정의한다. 넓게는, 비는 0 내지 0.5, 선택적으로 0 내지 0.25, 선택적으로 약 0, 선택적으로 정확히 0이다. 원격 컨버전 플라즈마 처리는, 비가 0인 경우에, 그것이 원격의 지점에서 측정 가능한 가시광을 나타내지 않더라도 수행될 수 있는데, 이는 플라즈마의 암 방전 영역 또는 잔광 영역이, 광을 방출하기에 충분한 에너지는 없지만 처리된 접촉 표면을 개질시켜 하나 이상의 생체분자의 부착을 감소시키기에 충분한 에너지가 있는, 에너지 종을 함유하기 때문이다.
"비중합성 화합물"은 운용상 모든 구현예에 대하여 표면의 특정 플라즈마 처리에 사용되는 조건하에서 처리된 접촉 표면 상에서 중합되지 않거나 다른 방식으로 부가적 코팅을 형성하지 않는 화합물로 정의된다. 비중합성 조건하에서 사용될 수 있는 화합물의 다수의 비제한적인 예는 하기와 같다: O2, N2, 공기, O3, N2O, H2, H2O2, NH3, Ar, He, Ne, 및 전술한 임의의 둘 이상의 조합. 이들은 또한 알코올, 유기산, 및 극성 유기 용매뿐만 아니라 이용된 조건과 상이한 플라즈마 조건하에서 중합될 수 있는 물질을 포함할 수 있다. "비중합성"은 기존의 중합체 표면과 반응하여 이에 결합하고, 표면에서 이의 조성을 국부적으로 개질시키는 화합물을 포함한다. 비중합성 코팅의 본질적인 특징은 이것이 처리 시간이 증가함에 따라 두께를 증가시키지(즉, 부가적 코팅을 형성하지) 않는다는 것이다.
"기재"는 물품 또는 다른 고체 형태(예를 들어, 과립, 비드, 또는 입자)이다.
"표면"은 기재의 본래의 표면("표면"은 또한 본 명세서의 어느 곳에서 사용되든지 표면의 일부를 포함함), 또는 임의의 적합한 코팅 또는 처리 방법, 예를 들어 액체 도포, 기체로부터의 응축, 또는 기재 상에 코팅을 형성하기에 효과적인 조건하에서 수행되는 플라즈마 강화 화학 기상 증착을 포함하는 화학 기상 증착에 의해 준비된 코팅되거나 처리된 접촉 표면으로 넓게 정의된다.
처리된 접촉 표면은 모든 구현예에 대하여, 본 명세서에 기술된 바와 같이 플라즈마 처리되고 이러한 처리 결과로서 생체분자에 의해 감소된 부착을 나타내는 표면으로서 정의된다.
용어 "선택적으로" 및 "대안적으로"는 본 명세서 및 청구범위에서 동일한 의미를 갖는 것으로 간주되며, 상호교환적으로 사용될 수 있다.
"물질"은 임의의 구현예에서 열가소성 물질, 선택적으로 열가소성 사출 성형 가능한 물질을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 기재를 형성하는 임의의 물질일 수 있다. 임의의 구현예에 따른 기재는, 예를 들어 하기를 포함하지만 이제 제한되지 않는 물질로부터 제조될 수 있다: 올레핀 중합체; 폴리프로필렌(PP); 폴리에틸렌(PE); 고리형 올레핀 공중합체(COC); 고리형 올레핀 중합체(COP); 폴리메틸펜텐; 폴리에스테르; 폴리에틸렌 테레프탈레이트; 폴리에틸렌 나프탈레이트; 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT); PVdC(폴리염화비닐리덴); 폴리염화비닐(PVC); 폴리카보네이트; 폴리메틸메타크릴레이트; 폴리락트산; 폴리락트산; 폴리스티렌; 수소첨가 폴리스티렌; 폴리(시클로헥실에틸렌)(PCHE); 에폭시 수지; 나일론; 폴리우레탄 폴리아크릴로니트릴; 폴리아크릴로니트릴(PAN); 이오노머 수지; 또는 Surlyn® 이오노머 수지.
본 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 바와 같은 용어 "용기"는 액체, 기체, 고체 또는 이들 중 임의의 둘 이상을 수용하거나 운반하도록 구성된 임의의 타입의 물품일 수 있다. 용기의 일 예는 적어도 하나의 개구(예를 들어, 적용에 따라 하나, 둘 또는 그 이상)와 내부 접촉 표면을 한정하는 벽을 갖는 물품이다.
표면, 선택적으로 기재의 표면을 처리하기 위한 본 방법은 챔버에서 하나 이상의 비중합체 화합물의 컨버전 플라즈마로 표면을 처리하여 처리된 접촉 표면을 형성하는 단계를 포함한다.
매우 다양한 상이한 표면이 임의의 구현예에 따라 처리될 수 있다. 표면의 일 예는 용기 내강 표면이며, 여기서 용기는, 예를 들어 바이알, 병, 자아(jar), 주사기, 카트리지, 블리스터 패키지, 또는 앰플이다. 더 예를 들면, 물질의 표면은 실험실용 물품, 예를 들어 마이크로플레이트, 원심분리 튜브, 피펫 팁, 웰 플레이트, 마이크로웰 플레이트, ELISA 플레이트, 미세역가 플레이트, 96-웰 플레이트, 384-웰 플레이트, 원심분리 튜브, 크로마토그래피 바이알, 진공 혈액 수집 튜브, 또는 시편 튜브의 유체 표면일 수 있다.
임의의 구현예의 처리된 접촉 표면은 선택적으로, PECVD 증착 SiOxCyHz 또는 SiNxCyHz의 코팅 또는 층일 수 있으며, 여기서 x는 X선 광전자 분광법(XPS)에 의해 측정하여 약 0.5 내지 약 2.4이고, y는 XPS에 의해 측정하여 약 0.6 내지 약 3이고, z는 러더포드 후방산란 분광법(RBS)에 의해 측정하여 약 2 내지 약 9이다. 처리될 표면의 또 다른 예는, SiOx(여기서, x는 XPS에 의해 측정하여 약 1.5 내지 약 2.9임), 선택적으로 주기율표의 III족 및/또는 IV족의, 예를 들어, III족은 붕소, 알루미늄, 갈륨, 인듐, 탈륨, 스칸튬, 이트륨, 또는 란타늄(알루미늄과 붕소가 바람직함)이고, IV족은 규소, 게르마늄, 주석, 납, 티탄, 지르코늄, 하프늄, 또는 토륨(규소와 주석이 바람직함)인, 금속 원소의 화합물인 유기금속 전구체의 산화물 또는 질화물의 배리어 코팅 또는 층이다.
임의의 구현예에서 표면을 처리하는 데 사용되는 가스 또는 가스들은 비활성 가스 또는 반응성 가스일 수 있으며, 임의의 하기 가스일 수 있다: O2, N2, 공기, O3, N2O, NO2, N2O4, H2, H2O2, H2O, NH3, Ar, He, Ne, Xe, Kr, 질소 함유 가스, 다른 비중합성 가스, Ar/O2 혼합물, Ar에 의한 전처리 컨디셔닝 단계 후의 N2/O2 혼합물을 포함하는 가스 조합, 휘발성 극성 유기 화합물, C1-C12 탄화수소와 산소의 조합; C1-C12 탄화수소와 질소의 조합; 규소 함유 가스; 또는 이들 중 둘 이상의 조합. 처리는 본 명세서에 정의된 바와 같은 비중합성 가스를 이용한다.
임의의 구현예의 휘발성 극성 유기 화합물은, 예를 들어 물, 예를 들어, 수돗물, 증류수, 또는 탈이온수; 알코올, 예를 들어, C1-C12 알코올, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, s-부탄올, t-부탄올; 글리콜, 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 및 기타 글리콜; 글리세린, C1-C12 선형 또는 고리형 에테르, 예를 들어, 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 디부틸 에테르, 글라임(CH3OCH2CH2OCH3); 디에틸렌 옥사이드, 트리에틸렌 옥사이드, 및 테트라에틸렌 옥사이드와 같은 화학식 -CH2CH2On-의 고리형 에테르; 고리형 아민; 고리형 에스테르(락톤), 예를 들어, 아세토락톤, 프로피오락톤, 부티로락톤, 발레로락톤, 및 카프로락톤; C1-C12 알데히드, 예를 들어, 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 또는 부티르알데히드; C1-C12 케톤, 예를 들어, 아세톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 또는 디부틸케톤; C1-C12 카르복실산, 예를 들어, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 또는 부티르산; 암모니아, C1-C12 아민, 예를 들어, 메틸아민, 디메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 프로필아민, 부틸아민, 펜틸아민, 헥실아민, 헵틸아민, 옥틸아민, 노닐아민, 데실아민, 운데실아민, 또는 도데실아민; 불화수소, 염화수소, C1-C12 에폭사이드, 예를 들어, 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드; 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합일 수 있다.
임의의 구현예의 C1-C12 탄화수소는 선택적으로 메탄, 에탄, 에틸렌, 아세틸렌, n-프로판, i-프로판, 프로펜, 프로핀; n-부탄, i-부탄, t-부탄, 부탄, 1-부틴, 2-부틴, 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합일 수 있다.
임의의 구현예의 규소 함유 가스는 실란, 유기규소 전구체, 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합일 수 있다. 규소 함유 가스는, 선택적으로 하기 중 임의의 하나 이상을 포함하거나, 이를 본질적으로 포함하거나, 이로 이루어진 비고리형 또는 고리형의 치환되거나 비치환된 실란일 수 있다: 치환되거나 비치환된 Si1-Si4 실란, 예를 들어 실란, 디실란, 트리실란, 또는 테트라실란; 탄화수소 또는 할로겐 치환된 Si1-Si4 실란, 예를 들어 테트라메틸실란(TetraMS), 테트라에틸 실란, 테트라프로필실란, 테트라부틸실란, 트리메틸실란(TriMS), 트리에틸 실란, 트리프로필실란, 트리부틸실란, 트리메톡시실란, 헥사플루오로디실란과 같은 플루오르화 실란, 옥타메틸시클로테트라실란 또는 테트라메틸시클로테트라실란과 같은 고리형 실란, 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합. 규소 함유 가스는 선형 실록산, 단일고리형 실록산, 다중고리형 실록산, 폴리실세스퀴옥산, 알킬 트리메톡시실란, 선형 실라잔, 단일고리형 실라잔, 다중고리형 실라잔, 폴리실세스퀴아잔, 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합, 예를 들어 헥사메틸디실록산(HMDSO), 테트라메틸디실록산(TMDSO), 옥타메틸시클로테트라실록산(OMCTS), 테트라메틸디실라잔, 헥사메틸디실라잔, 옥타메틸트리실라잔, 옥타메틸시클로테트라실라잔, 테트라메틸시클로테트라실라잔, 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합일 수 있다.
임의의 구현예에서 플라즈마 처리에 사용되는 플라즈마를 여기시키는 데 사용되는 출력은, 예를 들어 1 내지 1000 와트, 선택적으로 100 내지 900 와트, 선택적으로 50 내지 600 와트, 선택적으로 100 내지 500 와트, 선택적으로 500 내지 700 와트, 선택적으로 1 내지 100 와트, 선택적으로 1 내지 30 와트, 선택적으로 1 내지 10 와트, 선택적으로 1 내지 5 와트일 수 있다.
임의의 구현예에서 플라즈마 처리에 사용되는 플라즈마를 여기시키는 데 사용되는 전기적 출력의 주파수 또는 에너지의 타입은 플라즈마 구역에서 플라즈마를 점화시키는 임의의 타입의 에너지일 수 있다. 예를 들어, 이는 주파수가 3 Hz 내지 300 GHz인 직류(DC) 또는 교류(전자기 에너지)일 수 있다. 이 범위의 전자기 에너지는 일반적으로 무선 주파수(RF) 에너지 및 마이크로파 에너지를 포함하며, 더욱 특히 3 내지 30 Hz의 극저주파(ELF), 30 내지 300 Hz의 슈퍼 저주파(SLF), 300 Hz 내지 3 kHz의 음성 주파수 또는 초저주파(VF 또는 ULF), 3 내지 30 kHz의 초장파(VLF), 30 내지 300 kHz의 저주파(LF), 300 kHz 내지 3 MHz의 중주파(MF), 3 내지 30 MHz의 고주파(HF), 30 내지 300 MHz의 초단파(VHF), 300 MHz 내지 3 GHz의 초고주파(UHF), 3 내지 30 GHz의 슈퍼 고주파(SHF), 30 내지 300 GHz의 극고주파(EHF), 또는 이들 주파수 중 둘 이상의 임의의 조합으로 특징지어진다. 예를 들어, 통상적으로 사용되는 주파수의 두 가지 비제한적인 예로서, 통상적으로 13.56 MHz인 고주파 에너지가 유용한 RF 에너지이며, 통상적으로 2.54 GHz인 초고주파 에너지가 유용한 마이크로파 에너지이다.
임의의 구현예에서 플라즈마 여기 에너지는 처리 단계 동안 연속적일 수 있거나 처리 단계 동안 수 차례 펄싱될 수 있다. 펄싱되는 경우, 이는 플라즈마 처리 동안 규칙적 또는 가변적 순서로 번갈아 가며 1 밀리초 내지 1초 범위의 시간 동안 펄싱 온(on)된 후 1 밀리초 내지 1초 범위의 시간 동안 펄싱 오프(off)될 수 있다. 1회의 완전한 듀티 사이클(1회의 "온" 기간 + 1회의 "오프" 기간)은 길이가 1 내지 2000 밀리초(ms), 선택적으로 1 내지 1000 밀리초(ms), 선택적으로 2 내지 500 ms, 선택적으로 5 내지 100 ms, 선택적으로 10 내지 100 ms일 수 있다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 듀티 사이클의 전원 온 및 전원 오프 사이의 관계는, 예를 들어 시간의 1 내지 90 퍼센트, 선택적으로 시간의 1 내지 80 퍼센트, 선택적으로 시간의 1 내지 70 퍼센트, 선택적으로 시간의 1 내지 60 퍼센트, 선택적으로 시간의 1 내지 50 퍼센트, 선택적으로 시간의 1 내지 45 퍼센트, 선택적으로 시간의 1 내지 40 퍼센트, 선택적으로 시간의 1 내지 35 퍼센트, 선택적으로 시간의 1 내지 30 퍼센트, 선택적으로 시간의 1 내지 25 퍼센트, 선택적으로 시간의 1 내지 20 퍼센트, 선택적으로 시간의 1 내지 15 퍼센트, 선택적으로 시간의 1 내지 10 퍼센트, 선택적으로 시간의 1 내지 5 퍼센트가 전원 온 상태일 수 있고, 각각의 듀티 사이클의 나머지 시간 동안 전원 오프 상태일 수 있다.
문헌[Mark J. Kushner,PulsedPlasma- PulsedInjection Sources For Remote Plasma Activated Chemical Vapor Deposition, J. APPL. PHYS.73, 4098 (1993)]에 기술된 플라즈마 펄싱이 선택적으로 사용될 수 있다.
임의의 구현예에 따른 플라즈마 처리 동안 처리 가스의 유량은 1 내지 300 sccm(분당 표준 입방 센티미터), 선택적으로 1 내지 200 sccm, 선택적으로 1 내지 100 sccm, 선택적으로 1 내지 50 sccm, 선택적으로 5 내지 50 sccm, 선택적으로 1 내지 10 sccm일 수 있다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 플라즈마 챔버는 가스를 공급하기 전에 0.001 밀리토르(mTorr, 0.00013 파스칼) 내지 100 Torr(13,000 파스칼)의 기저 압력으로 감압된다. 선택적으로 임의의 구현예에서 공급 가스 압력은 0.001 내지 10,000 mTorr(0.00013 내지 1300 파스칼), 선택적으로 1 mTorr 내지 10 Torr(0.13 내지 1300 파스칼), 선택적으로 0.001 내지 5000 mTorr(0.00013 내지 670 파스칼), 선택적으로 1 내지 1000 밀리토르(0.13 내지 130 파스칼)의 범위일 수 있다.
임의의 구현예에서 플라즈마가 생성되는 처리 부피는, 예를 들어 100 mL 내지 50 리터, 바람직하게는 8 내지 20 리터일 수 있다. 선택적으로, 처리될 표면이 100 mL보다 작은 내강 부피를 갖는 용기의 내부 표면인 경우에, 처리 부피는 그러한 내강 부피 이하로 제한될 수 있다. 이에 따라, 예를 들어, 0.1 내지 100 mL, 대안적으로, 0.5 내지 10 mL의 내강 부피를 갖는 용기는 처리 부피로 고려된다.
임의의 구현예에서 플라즈마 처리 시간은, 예를 들어 1초 내지 300초, 선택적으로 3초 내지 300초, 선택적으로 30초 내지 300초, 선택적으로 150초 내지 250초, 선택적으로 150초 내지 200초, 선택적으로 90초 내지 180초일 수 있다.
플라즈마 처리 단계의 수는 임의의 구현예에서 달라질 수 있다. 예를 들어, 1회의 플라즈마 처리가 사용될 수 있고; 선택적으로 2회 이상의 플라즈마 처리가 동일하거나 상이한 조건을 이용하여 사용될 수 있다.
임의의 구현예에서, 이용되는 플라즈마 처리 장치는 임의의 적합한 장치, 예를 들어 몇 가지 예로서 본 명세서에 기술된 도 1, 도 7, 도 8, 또는 도 10의 장치일 수 있다. 예를 들어 미국 특허 제7,985,188호의 도 2에 도시된, 진공 챔버로서 처리될 용기의 내강을 이용하는 타입의 플라즈마 처리 장치가 또한 임의의 구현예에서 사용될 수 있다.
임의의 구현예의 플라즈마 처리 공정은 선택적으로 이온화 가스를 사용하는 처리와 조합될 수 있다. 이온화 가스는 일부 예로서 플라즈마 처리에 적합한 것으로 확인된 임의의 가스일 수 있다. 이온화 가스는 임의의 적합한 방식으로 전달될 수 있다. 예를 들어, 이는 이온화 분출 건(blow-off gun)또는 다른 이온화 가스 공급원으로부터 전달될 수 있다. 편리한 가스 전달 압력은 1 내지 120 psi(평방인치당 파운드)(6 내지 830 kPa, 킬로파스칼)(게이지 또는, 선택적으로, 절대 압력), 선택적으로 50 psi(350 kPa)이다. 이온화 가스의 수분 함량은 0 내지 100%일 수 있다. 이온화 가스에 의한 극성 처리된 접촉 표면은 임의의 적합한 처리 시간 동안, 예를 들어 1초 내지 300초, 선택적으로 10초 동안 수행될 수 있다.
중합성 기재 조성물
선택적으로, 임의의 구현예에서, 상기 처리 결과는 접촉 표면 및 내부 부분을 본질적으로 포함하는 중합성 기재이다. 선택적으로, 임의의 구현예에서, 접촉 표면은 1 내지 30 원자%, 선택적으로 5 내지 20 원자%, 선택적으로 5 내지 10 원자%의 산소 원자; 0 내지 30 원자%, 선택적으로 0 내지 20 원자%, 선택적으로 0 내지 10 원자%의 질소 원자; 및 80 내지 99 원자%, 선택적으로 80 내지 95 원자%, 선택적으로 90 내지 95 원자%의 탄소 원자를 포함하며, 여기서, 원자% 수치는 x-선 광전자 분광법(XPS)에 의해 측정된다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 기술된 비율 내의 산소 및/또는 질소 원자는 탄소 원자에 그라프팅된다. 대안적으로, 탄소, 산소, 및 질소 원자는 기재 상에 증착되어 접촉 표면을 형성할 수 있다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 기재의 내부 부분은 적어도 80 원자%, 선택적으로 적어도 85 원자%, 선택적으로 적어도 90 원자%, 선택적으로 적어도 95 원자%, 선택적으로 100 원자%의 탄소 원자, 및 접촉 표면보다 더욱 큰 원자%의 탄소 원자를 포함한다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 접촉 표면은 0.1 내지 10 원자%, 선택적으로 0.1 내지 5 원자%, 선택적으로 1 내지 5 원자%의, 산소가 그라프팅된 탄소 원자를 포함한다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 접촉 표면은 0.1 내지 10 원자%, 선택적으로 0.1 내지 5 원자%의 수소 결합 수용체 기를 포함한다. 이러한 수소 결합 수용체 기의 예는 비제한적으로, 각 경우에 탄소에 결합된, -N+-, -N-, =O, -O-, -O2, -O3, C=O, O-C=O, C-O-C, 또는 ≡=N으로부터 선택된, 선택적으로, 이러한 것 또는 임의의 이들 중 둘 이상의 조합으로부터 선택된 모이어티를 포함한다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 접촉 표면은 x-선 광전자 분광법(XPS)에 의해 측정하는 경우, 극성의 그라프팅된 종, 선택적으로, C=O(카르보닐), C-O-C(에테르), C-N-C(아민), C-N+-C(암모늄), CO2(카르복실), CO3, Si=O, Si-O-Si, Si-N-Si, Si-N+-Si, SiO2, SiO3, C≡=N, Si≡=N, 또는 이들 중 둘 이상의 조합 중 하나 이상으로 개질된 탄소 또는 규소 화합물을 포함한다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 접촉 표면은 열가소성 물질, 예를 들어, 열가소성 수지, 예를 들어, 사출 성형된 열가소성 수지를 포함한다. 적합한 수지의 일부 비-제한적인 예는 탄화수소 중합체, 예를 들어, 올레핀 중합체, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 고리형 올레핀 공중합체(COC), 고리형 올레핀 중합체(COP), 폴리메틸펜텐, 폴리스티렌, 수소첨가 폴리스티렌, 폴리시클로헥실에틸렌(PCHE), 또는 이들 중 둘 이상의 조합, 또는 헤테로원자 치환된 탄화수소 중합체, 예를 들어, 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리염화비닐리덴(PVdC), 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트, 폴리락트산, 에폭시 수지, 나일론, 폴리우레탄 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 이오노머 수지, Surlyn® 이오노머 수지, 또는 상기 물질들 중 임의의 둘 이상의 임의의 조합, 복합물 또는 블렌드를 포함한다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 접촉 표면은 적어도 10%, 선택적으로 적어도 20%, 선택적으로 적어도 30%, 선택적으로 적어도 40%, 선택적으로 적어도 45%, 선택적으로 적어도 50%, 선택적으로 적어도 55%, 선택적으로 적어도 60%, 선택적으로 적어도 65%, 선택적으로 적어도 70%, 선택적으로 적어도 75%, 선택적으로 적어도 80%, 선택적으로 적어도 85%, 선택적으로 적어도 90% 선택적으로 적어도 95%의 생체분자 회수 백분율을 갖는다. 선택적으로, 임의의 구현예에서, 생체분자 회수 백분율은 포유동물 혈청 알부민; 소 혈청 알부민(BSA); 섬유소원(FBG); 트랜스페린(TFN); 난백 오보트랜스페린(콘알부민); 막 관련 멜라노트랜스페린; 단백질 A(PrA); 단백질 G(PrG); 단백질 A/G; 단백질 L; 인슐린; 약학용 단백질; 혈액 또는 혈액 성분 단백질; 및 이들 단백질의 임의의 재조합 형태, 변형체, 전장 전구체, 신호 펩티드, 프로펩티드, 또는 성숙 변이체; 및 이들 중 둘 이상의 조합 중 적어도 하나에 대해 결정된다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 원자 질량이 66,000 달톤인 BSA의 경우에, 생체분자 회수 백분율은 적어도 20%, 선택적으로 적어도 30%, 선택적으로 적어도 40%, 선택적으로 적어도 50%, 선택적으로 적어도 60%, 선택적으로 적어도 70%, 선택적으로 적어도 80%, 선택적으로 적어도 90%, 선택적으로 적어도 95%, 선택적으로 적어도 99%, 선택적으로 10% 내지 90%, 선택적으로 20% 내지 90%, 선택적으로 30% 내지 90%, 선택적으로 40% 내지 90%, 선택적으로 50% 내지 90%, 선택적으로 60% 내지 90%, 선택적으로 70% 내지 90%, 선택적으로 80% 내지 90%이다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 원자 질량이 340,000 달톤인 FBG인 경우에, 생체분자 회수 백분율은 적어도 10%, 선택적으로 적어도 20%, 선택적으로 적어도 30%, 선택적으로 적어도 40%, 선택적으로 적어도 50%, 선택적으로 적어도 60%, 선택적으로 적어도 70%, 선택적으로 적어도 80%, 선택적으로 적어도 90%, 선택적으로 적어도 95%, 선택적으로 적어도 99%, 선택적으로 10% 내지 90%, 선택적으로 20% 내지 90%, 선택적으로 30% 내지 90%, 선택적으로 40% 내지 90%, 선택적으로 50% 내지 90%, 선택적으로 60% 내지 90%, 선택적으로 70% 내지 90%, 선택적으로 80% 내지 90%, 선택적으로 15% 내지 20%이다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 원자 질량이 80,000 달톤인 TFN인 경우에, 생체분자 회수 백분율은 적어도 30%, 선택적으로 적어도 20%, 선택적으로 적어도 30%, 선택적으로 적어도 40%, 선택적으로 적어도 50%, 선택적으로 적어도 60%, 선택적으로 적어도 70%, 선택적으로 적어도 80%, 선택적으로 적어도 90%, 선택적으로 적어도 95%, 선택적으로 적어도 99%, 선택적으로 10% 내지 90%, 선택적으로 20% 내지 90%, 선택적으로 30% 내지 90%, 선택적으로 40% 내지 90%, 선택적으로 50% 내지 90%, 선택적으로 60% 내지 90%, 선택적으로 70% 내지 90%, 선택적으로 80% 내지 90%, 선택적으로 30% 내지 50%이다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 원자 질량이 45,000 달톤인 PrA인 경우에, 생체분자 회수 백분율은 적어도 10%, 선택적으로 적어도 20%, 선택적으로 적어도 30%, 선택적으로 적어도 40%, 선택적으로 적어도 50%, 선택적으로 적어도 60%, 선택적으로 적어도 70%, 선택적으로 적어도 80%, 선택적으로 적어도 90%, 선택적으로 적어도 95%, 선택적으로 적어도 99%, 선택적으로 10% 내지 90%, 선택적으로 20% 내지 90%, 선택적으로 30% 내지 90%, 선택적으로 40% 내지 90%, 선택적으로 50% 내지 90%, 선택적으로 60% 내지 90%, 선택적으로 70% 내지 90%, 선택적으로 80% 내지 90%, 선택적으로 10% 내지 90%이다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 원자 질량이 20,000 달톤인 PrG인 경우에, 생체분자 회수 백분율은 적어도 10%, 선택적으로 적어도 20%, 선택적으로 적어도 30%, 선택적으로 적어도 40%, 선택적으로 적어도 50%, 선택적으로 적어도 60%, 선택적으로 적어도 70%, 선택적으로 적어도 80%, 선택적으로 적어도 90%, 선택적으로 적어도 95%, 선택적으로 적어도 99%, 선택적으로 10% 내지 90%, 선택적으로 20% 내지 90%, 선택적으로 30% 내지 90%, 선택적으로 40% 내지 90%, 선택적으로 50% 내지 90%, 선택적으로 60% 내지 90%, 선택적으로 70% 내지 90%, 선택적으로 80% 내지 90%, 선택적으로 5% 내지 90%이다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 접촉 표면은 용기 내강 표면, 예를 들어, 실험실용 물품의 유체 접촉 표면이다. 실험실 용품의 적합한 물품의 예는 마이크로플레이트, 원심분리 튜브, 피펫 팁, 웰 플레이트, 마이크로웰 플레이트, ELISA 플레이트, 미세역가 플레이트, 96-웰 플레이트, 384-웰 플레이트, 바이알, 병, 자아, 주사기, 카트리지, 블리스터 패키지, 앰플, 진공 혈액 수집 튜브, 시편 튜브, 원심분리 튜브, 또는 크로마토그래피 바이알을 포함한다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 접촉 표면은 수성 단백질과 접촉한다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 접촉 표면은 0˚ 내지 90˚°, 선택적으로 20˚° 내지 80˚°, 선택적으로 40˚° 내지 80˚°, 선택적으로 50˚° 내지 70˚°, 선택적으로 55˚° 내지 65˚°의 증류수와의 접촉각을 갖는다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 접촉 표면은 1 cm 당 5 킬로볼트(5 kV/cm) 미만, 선택적으로 3 kV/cm 미만, 선택적으로 2 kV/cm 미만, 선택적으로 1 kV/cm 미만의 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면의 정전하 축적을 갖는다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 접촉 표면은 표면을 형성하기 위해 하나 이상의 비중합성 화합물의 컨디셔닝 플라즈마, 컨버전 플라즈마, 또는 둘 모두로 처리된다. 선택적으로, 임의의 구현예에서, 비중합성 화합물은 O2, N2, 공기, O3, N2O, H2, H2O, H2O2, NH3, Ar, He 및 Ne으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 일원을 포함하거나, 이를 본질적으로 포함하거나, 이로 이루어진다.
선택적으로, 임의의 구현예에서, 접촉 표면은 5 내지 1000 nm 두께의 PECVD 증착 코팅이다. 선택적으로, 임의의 구현예에서, PECVD 증착 코팅은 실록산, 유기실록산, 폴리에틸렌 글리콜(PEG)을 포함하는 가스 전구체; 또는 아세틸렌, 메탄, 프로판, 부탄, 에탄을 포함하는 단량체 가스 전구체, 및/또는 공기, 산소 또는 수증기를 포함하는 공단량체 가스 중 임의의 하나 또는 조합을 사용하여 적용된다. 선택적으로, 임의의 구현예에서, PECVD 증착 코팅은 산소, 및 선택적으로 질소 헤테로원자를 추가로 포함하는 비정질 탄소 코팅이다. 예를 들어, 비정질 탄소 코팅은 탄소-함유 단량체 가스 전구체, 예를 들어, 아세틸렌, 에틸렌 메탄, 에탄, 프로판, 부탄, 또는 이들 중 둘 이상의 조합, 및 공기, 산소, 수증기, 또는 이들 중 둘 이상의 조합을 포함하는 반응성 가스를 사용하여 적용될 수 있다.
생체분자 접촉 및 회수
임의의 구현예의 플라즈마 처리(들) 후, 처리된 접촉 표면, 예를 들어 용기 내강 표면은 수성 단백질 또는 다른 생체분자와 접촉될 수 있다. 적합한 단백질의 일부 비제한적인 예는 하기를 포함하는 수성 단백질이다: 포유동물 혈청 알부민, 예를 들어 소 혈청 알부민(BSA); 섬유소원(FBG); 트랜스페린(TFN), 예를 들어 혈액 세로트랜스페린(또는 트랜스페린으로도 알려져 있는 시데로필린); 락토트랜스페린(락토페린); 우유 트랜스페린; 난백 오보트랜스페린(콘알부민); 및 막 관련 멜라노트랜스페린; 단백질 A(PrA); 단백질 G(PrG); 단백질 A/G; 단백질 L; 인슐린, 예를 들어 6량체 인슐린, 단량체 인슐린, 돼지 인슐린, 인간 인슐린, 재조합 인슐린 및 약학적 등급의 인슐린; 약학용 단백질; 혈액 또는 혈액 성분 단백질; 또는 이들 단백질의 임의의 재조합 형태, 변형체, 전장 전구체, 신호 펩티드, 프로펩티드, 또는 성숙 변이체; 및 이들 중 둘 이상의 조합.
선택적으로, 처리된 접촉 표면은, 소 혈청 알부민(BSA); 섬유소원(FBG); 트랜스페린(TFN), 예를 들어 혈액 세로트랜스페린(또는 트랜스페린으로도 알려져 있는 시데로필린); 락토트랜스페린(락토페린); 우유 트랜스페린; 난백 오보트랜스페린(콘알부민); 및 막 관련 멜라노트랜스페린; 단백질 A(PrA); 단백질 G(PrG); 단백질 A/G; 단백질 L; 인슐린, 예를 들어 6량체 인슐린, 단량체 인슐린, 돼지 인슐린, 인간 인슐린, 재조합 인슐린 및 약학적 등급의 인슐린; 약학용 단백질; 혈액 또는 혈액 성분 단백질; 또는 이들 단백질의 임의의 재조합 형태, 변형체, 전장 전구체, 신호 펩티드, 프로펩티드, 또는 이러한 단백질 또는 펩티드의 성숙 변이체 중 적어도 하나에 대하여, 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
더욱 상세한 제1 구현예
더욱 상세한 제1 구현예에 따른 기재를 갖는 용기는, 예를 들어 상기 정의된 임의의 물질로 제조될 수 있다. 투명한 유리 유사 중합체가 요망되는 적용의 경우(예를 들어, 주사기 및 바이알의 경우), 고리형 올레핀 중합체(COP), 고리형 올레핀 공중합체(COC), 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리카보네이트가 바람직할 수 있다. 선형 폴리올레핀, 예를 들어 폴리프로필렌 및 방향족 폴리올레핀, 예를 들어 폴리스티렌이 또한 고려된다. 이러한 기재는, 예를 들어 사출 성형 또는 사출 스트레치 블로우 성형(이는 본 명세서의 임의의 구현예에서 사출 성형으로 또한 분류됨)에 의해, 매우 엄격하고 정확한 공차(일반적으로 유리로 달성가능한 것보다 훨씬 엄격함)로 제작될 수 있다. 플라즈마 처리된 유리 기재, 예를 들어 붕규산 유리 기재가 또한 고려된다.
더욱 상세한 제1 구현예에 따른 용기는 용기, 예를 들어, 유체를 보유하기 위한, 예를 들어, 생물학적 물질 또는 생물학적 활성 화합물 또는 조성물을 보유하기 위한, 예를 들어, 혈액 또는 소변과 같은 생물학적 유체를 수집하거나 저장하기 위한 샘플 튜브 또는 큐벳, 생물학적 활성 화합물 또는 조성물, 예를 들어, 약제 또는 약제학적 조성물을 저장하거나 전달하기 위한 주사기(또는 이의 부분, 예를 들어, 주사기 배럴), 생물학적 물질 또는 생물학적 활성 화합물 또는 조성물을 저장하기 위한 바이알, 생물학적 물질 또는 생물학적 활성 화합물 또는 조성물을 수송하기 위한 파이프 또는 다른 도관, 예를 들어, 카테터일 수 있다. 고려된 용기의 다른 비제한적인 예는 웰 또는 비-웰(non-well) 슬라이드 또는 플레이트, 예를 들어 타이터 플레이트 또는 미세역가 플레이트(마이크로플레이트로도 알려져 있음)를 포함한다. 용기의 다른 예는 피펫, 피펫 팁, 삼각 플라스크, 비이커, 및 눈금 실린더와 같은 측정 및 전달 장치를 포함한다. 비제한적인 구현예의 실행을 위한 실제 감소와 관련하여 본 명세서에 기재된 특정 용기는 폴리프로필렌 96-웰 마이크로플레이트 및 비이커이다. 그러나, 당업자는 본원에 기술된 방법 및 장비 셋-업이 임의의 타입의 표면 또는 용기 또는 다른 타입의 물체를 수용하고 처리하도록 본 기술에 따라 변경되고 적합화될 수 있음을 이해할 것이다.
더욱 상세한 제1 구현예의 용기의 표면은 기재 물질 그 자체로, 예를 들어 상기 열거된 임의의 열가소성 수지로 제조될 수 있다. 선택적으로, 기재는 벌크 물질일 수 있거나 PECVD 증착 SiOxCyHz 또는 SiNxCyHz의 pH 보호 코팅 또는 층일 수 있으며, 여기서 x는 X선 광전자 분광법(XPS)에 의해 측정하여 약 0.5 내지 약 2.4이고, y는 XPS에 의해 측정하여 약 0.6 내지 약 3이고, z는 러더포드 후방산란 분광법(RBS)에 의해 측정하여 약 2 내지 약 9이다. 기재의 또 다른 예는, PECVD 증착 SiOx(여기서, x는 XPS에 의해 측정하여 약 1.5 내지 약 2.9임), 선택적으로 주기율표의 III족 및/또는 IV족의, 예를 들어, III족은 붕소, 알루미늄, 갈륨, 인듐, 탈륨, 스칸튬, 이트륨, 또는 란타늄(알루미늄과 붕소가 바람직함)이고, IV족은 규소, 게르마늄, 주석, 납, 티탄, 지르코늄, 하프늄, 또는 토륨(규소와 주석이 바람직함)인, 금속 원소의 화합물인 유기금속 전구체의 산화물 또는 질화물의 배리어 코팅 또는 층이다. 이러한 코팅 또는 층을 증착시키기 위한 방법 및 장비는 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된, 2013년 5월 16일자로 공개된 WO2013/071138호에 상세히 기술되어 있다.
더욱 상세한 제1 구현예에 따른 방법은 원격 컨버전 플라즈마 처리의 사용을 이용한다. 직접 플라즈마 처리와는 달리, 원격 컨버전 플라즈마의 경우, 실질적인 양의 플라즈마의 이온 또는 전자가 물품 표면과 접촉하지 않는다. 전형적으로 에너지가 더 낮은 중성 종이 플라즈마 잔광에 존재하며, 이는 이온 및 전자에 의해 유도되는 스퍼터링 또는 다른 더 에너지가 높은 화학 반응 없이 물품 표면과 반응하기에 충분한 에너지가 있다. 원격 컨버전 플라즈마의 결과는 "직접" 플라즈마의 고에너지 효과가 없는 약한 표면 개질이다.
더욱 상세한 제1 구현예에 따른 방법은 O2, N2, 공기, O3, N2O, H2, H2O2, NH3, Ar, He, Ne와 같은 비중합성 가스, 다른 비중합성 가스, 및 전술한 임의의 둘 이상의 조합을 이용한다. 이들 방법은 또한 비중합성 알코올, 비중합성 유기산 및 비중합성 극성 유기 용매를 포함할 수 있다. 컨디셔닝 단계(비중합성 화합물 단계)가 Ar, N2, Ar/O2 혼합물, 또는 N2/O2 혼합물 및 Ar에 의한 전처리 컨디셔닝 단계를 사용하는 실험이 수행되었다. 이러한 비중합성 가스 및 다른 비중합성 가스가 반드시 코팅을 증착시키지는 않는다. 오히려, 이들은 표면과 반응하여, 처리된 접촉 표면을 형성하는 것과 같이 표면을 개질시키며, 여기서 처리된 접촉 표면은 생체분자 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 생체분자 회수 백분율보다 높다. 예를 들어, 표면 반응은 카르보닐, 카르복실, 히드록실, 니트릴, 아미드, 아민을 포함하지만 이에 제한되지 않는 새로운 화학 작용기를 표면 상에 생성시킬 수 있다. 이들 극성 화학 기는 이들 기가 없는 경우에 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면이 전형적으로 포함할 수 있는 소수성 중합체의 표면 에너지 및 친수성을 증가시키는 것으로 고려된다. 소수성 표면은 일반적으로 생체분자에 대한 좋은 결합 표면이지만, 물 분자를 끌어당기는 친수성 표면은 그러한 표면으로의 생체분자 결합의 블로킹을 용이하게 한다. 본 발명이 이러한 작동 이론에 따라 제한되는 것은 아니지만, 이러한 메카니즘이 표면으로의 생체분자 결합을 방지하는 것으로 고려된다.
선택적으로, 더욱 상세한 제1 구현예에 따른 방법은 생체분자가 기질 표면에 부착되도록 하는 기질 표면의 경향을 감소시키는 데 사용될 수 있다. 바람직하게는, 본 방법은 하기 수성 단백질 중 하나 이상을 포함하지만 이에 제한되지 않는 광범위한 생체분자 스펙트럼에 걸쳐 생체분자 부착을 감소시킬 것이다: 포유동물 혈청 알부민, 예를 들어 소 혈청 알부민(BSA); 섬유소원(FBG); 트랜스페린(TFN), 예를 들어 혈액 세로트랜스페린(또는 트랜스페린으로도 알려져 있는 시데로필린); 락토트랜스페린(락토페린); 우유 트랜스페린; 난백 오보트랜스페린(콘알부민); 및 막 관련 멜라노트랜스페린; 단백질 A(PrA); 단백질 G(PrG); 단백질 A/G; 단백질 L; 인슐린, 예를 들어 6량체 인슐린, 단량체 인슐린, 돼지 인슐린, 인간 인슐린, 재조합 인슐린 및 약학적 등급의 인슐린; 약학용 단백질; 혈액 또는 혈액 성분 단백질; 또는 이들 단백질의 임의의 재조합 형태, 변형체, 전장 전구체, 신호 펩티드, 프로-펩티드, 또는 성숙 변이체; 및 이들 중 둘 이상의 조합.
도 1은 본 명세서에서 원격 컨버전 플라즈마 처리를 수행하기 위한 도 2, 도 6, 도 7, 및 도 8의 각각의 더욱 특정한 구현예와 공통적인 특징부를 지닌 더욱 상세한 제1 구현예의 원격 컨버전 플라즈마 처리 장치의 개략도이다. 경계(20)를 갖는 플라즈마 구역(15)에서 플라즈마의 생성을 지지할 수 있는 유체 공급원(12)으로부터의 플라즈마 가스(플라즈마는 본 명세서에서 가시적인 글로우 방전으로 정의됨)는 유체 유입구(13)을 통해 플라즈마 구역(15)으로 도입되고, 플라즈마 에너지 공급원(18)으로부터의 플라즈마 에너지가 플라즈마 구역(15)으로 제공되어 플라즈마 구역(15)에서 경계(20)를 갖는 플라즈마를 생성시킨다.
더욱 상세한 제1 구현예의 플라즈마 에너지는 넓게는 플라즈마 구역(15)에서 플라즈마를 점화시키는 임의의 에너지 유형일 수 있다. 예를 들어, 이는 주파수가 3 Hz 내지 300 GHz인 직류(DC) 또는 교류(전자기 에너지)일 수 있다. 이 범위의 전자기 에너지는 일반적으로 무선 주파수(RF) 에너지 및 마이크로파 에너지를 포함하며, 더욱 특히 3 내지 30 Hz의 극저주파(ELF), 30 내지 300 Hz의 슈퍼 저주파(SLF), 300 Hz 내지 3 kHz의 음성 주파수 또는 초저주파(VF 또는 ULF), 3 내지 30 kHz의 초장파(VLF), 30 내지 300 kHz의 저주파(LF), 300 kHz 내지 3 MHz의 중주파(MF), 3 내지 30 MHz의 고주파(HF), 30 내지 300 MHz의 초단파(VHF), 300 내지 3 GHz의 초고주파(UHF), 3 내지 30 GHz의 슈퍼 고주파(SHF), 30 내지 300 GHz의 극고주파(EHF), 또는 이들 주파수 중 둘 이상의 임의의 조합으로 특징지어진다. 예를 들어, 통상적으로 사용되는 주파수의 두 가지 비제한적인 예로서, 통상적으로 13.56 MHz인 고주파 에너지가 유용한 RF 에너지이며, 통상적으로 2.54 GHz인 초고주파 에너지가 유용한 마이크로파 에너지이다.
더욱 상세한 제1 구현예의 최적의 애플리케이터(23)의 성질은 잘 알려진 바와 같이 에너지의 주파수 및 출력 수준에 의해 결정된다. 플라즈마가 무선파에 의해 여기되는 경우, 예를 들어 애플리케이터(23)는 전극일 수 있는 한편, 플라즈마가 마이크로파 에너지에 의해 여기되는 경우, 예를 들어 애플리케이터(23)는 도파관일 수 있다.
더욱 상세한 제1 구현예의 잔광 영역(24)은 플라즈마 경계(20)의 바깥쪽이지만 이에 가깝게 위치하며, 처리 가스(17)를 함유한다. 잔광 영역(24)은 플라즈마 경계(20)의 바깥쪽에 있고 반응 챔버 벽(1)과 덮개(19) 내에 있는 전체 처리 부피(10)일 수 있거나, 잔광 영역(24)은 처리 부피 내에서 유지되는 치수 및 조건에 따라 처리 부피(10)의 서브세트일 수 있다. 잔광 영역(24) 내의 처리 가스(17)는 플라즈마를 형성하기에 충분히 이온화되지 않지만, 플라즈마의 부재하의 동일한 온도와 압력에서의 동일한 가스 조성보다 이와 접촉하는 표면을 더 잘 개질시킬 수 있기에 충분한 에너지가 있다.
일부 가스 조성은 플라즈마의 부재시에 더욱 상세한 제1 구현예의 장치(9)에서 기재를 개질시킬 정도로 충분히 화학적으로 반응성임을 당업자는 이해할 것이다. 주어진 장비, 플라즈마, 가스 공급, 및 영역 바깥에서 가시적인 글로우 방전을 생성시키는 압력 또는 진공 조건에 대하여 원격 컨버전 플라즈마 처리 장치의 영역, 또는 이에 인접한 영역이 잔광 내에 있는 지의 여부에 관한 시험은, 주어진 장비, 플라즈마, 가스 공급, 및 압력하에서 영역 내에 위치한 기재가, 더욱 상세한 제1 구현예의 플라즈마 에너지(18)의 부재 또는 불충분함의 결과로서 플라즈마가 플라즈마 구역을 일반적으로 규정하는 영역에 존재하지 않는 경우에 동일한 장비, 가스 공급 및 압력 또는 진공 조건에 노출된 기재와 비교하여 개질되는 지의 여부이다.
더욱 상세한 제1 구현예의 원격 컨버전 플라즈마 처리는, 플라즈마를 플라즈마 구역(15)에 제공하여 잔광 영역 내에서의 잔광 또는 원격 컨버전 플라즈마(두 용어는 동일한 영역에 대한 것임)(24)를 생성시키고, 이것이 잔광 영역(24)에 적어도 부분적으로 배치된 기재 표면과 접촉하여 이를 개질시킴으로써 수행된다.
원격 컨버전 플라즈마 처리 장치에서 더욱 상세한 제1 구현예의 하나의 옵션으로서, 플라즈마 가스가 플라즈마 구역에 진입하고, 여기되어 플라즈마를 형성하고, 이어서 더 적은 에너지를 갖게 되는 잔광 영역(24)까지 계속 하류로 진행한 후, 처리 가스(17)로 정의되고, 기재와 접촉한다. 다른 말로 하면, 가스의 적어도 일부가 플라즈마 구역(15)을 통해 유동하고, 에너지를 공급받아 플라즈마를 형성하고, 잔광 영역(24)까지 계속 진행하여, 플라즈마 구역(15)에서는 더 많은 에너지를 갖게 되고 잔광 영역(24)에 진입할 때에는 더 적은 에너지를 갖게 된다(그렇지만 플라즈마 구역(15)에 진입하기 전의 가스와 비교하여 여전히 에너지를 갖고 있음). 이 옵션이 채택되는 경우, 플라즈마 및 잔광 영역(24)은 가스 연통되며, 동일한 가스의 적어도 일부는 두 구역 모두를 통해 공급된다. 선택적으로, 플라즈마가 유동 가스의 전체 단면에서 생성되지 않는 경우, 가스의 일부는 플라즈마 구역(15)의 경계(20) 바깥쪽에 머무름으로써 플라즈마를 바이패싱하여 잔광 영역(24)을 통해 여전히 유동하는 한편, 나머지 가스는 플라즈마 구역(15)과 잔광 영역(24) 둘 모두를 통해 유동한다.
더욱 상세한 제1 구현예의 원격 컨버전 플라즈마 처리 장치에서의 또 다른 옵션으로서, 플라즈마 가스는 처리 가스(17)와 상이한 분자일 수 있고(그럼에도 불구하고 플라즈마 가스와 처리 가스는 동일한 조성물 또는 상이한 조성물을 가질 수 있음), 플라즈마 가스는 잔광 영역(24)이 아닌 플라즈마 구역(15)에 남아 있거나 플라즈마 구역(15)을 통해서만 공급되는 한편, 처리 가스는 플라즈마 가스에 의해 에너지를 공급받지만 플라즈마 가스와 별개이며 잔광 영역(24)에서는 플라즈마를 형성하기에 충분한 에너지를 공급받지 못한다.
더욱 상세한 제1 구현예의 애플리케이터(23)의 성질은 적용 조건, 예를 들어 플라즈마 에너지(18)의 출력 수준 및 주파수에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 애플리케이터는 전극, 안테나, 또는 도파관으로 구성될 수 있다.
선택적으로, 차폐부(16)는 더욱 상세한 제1 구현예의 처리 영역에서 플라즈마와 기재(14)의 적어도 일부 사이에 배치되어 플라즈마가 기재(14)와 접촉하거나 바람직하지 못하게 기재(14)에 가까이 가는 것을 방지하거나 기재(14)에 고르지 못한 영향을 미치는 것을 방지한다. 일 예로, 도 1에서 선택적인 차폐부(16)는 천공되어 이를 통한 가스 유동, 특히 잔광을 형성하는 중성 종의 유동을 가능하게 하지만, 차폐부(16)는, 적합하게는 플라즈마 형성 에너지의 선택에 관하여, 플라즈마가 더욱 상세한 제1 구현예의 차폐부를 관통하는 것을 방지하도록 구성되거나 구비된다. 예를 들어, 플라즈마 형성 에너지 또는 플라즈마가 차폐부를 통과할 수 없도록 천공의 크기가 결정되거나 차폐부가 전기적으로 편향되거나 접지될 수 있다. 이러한 배열은, 플라즈마 구역이 차폐부와 교차하는 실질적인 영역을 갖는 경우, 그 실질적인 영역이 선택적으로 평평해져서 플라즈마 경계(20)가, 더욱 상세한 제1 구현예의 도 1에 예시된, "플랫 스폿"(26)을 가지며, 이러한 플랫 스폿은 처리될 기재의 표면에 평행하게 배치될 수 있어서, 플라즈마가 더욱 상세한 제1 구현예의 도 8에 예시된 바와 같이 테일과 정렬되지 않은 기재(14)의 다른 부분들보다 기재(14)의 한 부분에 훨씬 더 가깝게 연장되는 테이퍼화된 테일로 종결되는 대신, 이들은 실질적인 영역에 걸쳐 등거리에 있게 되는 이점을 갖는다.
더욱 상세한 제1 구현예의 또 다른 차폐부 옵션은 차폐부가 가스 또는 플라즈마를 통과시키지 않도록 만들어져 플라즈마의 일부 또는 전부와 처리 영역의 일부 또는 전부 사이의 직접적인 경로의 장애물 역할을 할 수 있다는 것이다. 장애물은 플라즈마 구역(15)으로부터 잔광 영역(24)으로 유동하는 가스 단면을 그 전부보다 적게 채울 수 있어서, 이온화되지 않은 가스는 차폐부 주위를 유동하여 우회 경로에 의해 잔광 영역(24)에 도달할 수 있는 반면, 플라즈마는 이를 피해가거나 통과할 수 없다.
더욱 상세한 제1 구현예의 또 다른 차폐부 옵션은, 플라즈마와의 접촉을 견딜 수 있는 기재(14)의 한 부분이 플라즈마에 노출되도록 처리 동안 처리될 기재(14)를 장치 내에 위치시켜, 기재(14)의 또 다른 부분을 플라즈마로부터 차폐시키거나 또 다른 기재가 원격 컨버전 플라즈마 처리를 받을 수 있게 하는 것이다.
더욱 상세한 제1 구현예의 또 다른 차폐부 옵션은, 플라즈마 및 처리 영역을 통하는 가스 유동 경로가 플라즈마와 처리 영역 사이를 90도 코너를 도는 것과 같이 급격하게 구부러져서, 장치의 벽 자체가 특정 처리 조건하에서 플라즈마에 대한 시선 관계로부터 처리 영역을 차폐할 수 있다는 것이다.
더욱 상세한 제1 구현예의 처리 부피 내에서의 기재 배향은 달라질 수 있고, 기재, 애플리케이터, 가스 및 진공원은 기재에 걸쳐 원격 컨버전 플라즈마에 대한 실질적으로 균일한 또는 불균일한 노출을 제공하도록 선택적으로 배열될 수 있다.
더욱 상세한 제1 구현예의 또 다른 옵션은 기재 그 자체가 반응기 벽 또는 반응기 벽의 일부로서 작용하여, 반응기 내로 도입된 처리 가스(17)가 반응기 벽으로서 작용하는 기재의 일부를 처리할 수 있게 하는 것이다.
더욱 상세한 제1 구현예에서의 또 다른 옵션은 처리 가스(17)의 활성제인 비중합성 화합물 또는 수증기 이외에 희석 가스로서 기능하는 제2의 비중합성 가스를 반응기 내로 도입하는 것이다. 희석 가스는, 처리 장치 및 적용된 조건을 고려할 때, 처리 가스(17) 내로 들어갈 정도로 기재(14)와 실질적으로 상호작용하지 않는, 유체 유입구(13)에 도입되는 가스로서 정의된다. 희석 가스는 플라즈마의 형성에 참여하거나 참여하지 않을 수 있다. 희석 가스는 유입구(13) 또는 반응기의 다른 곳을 통해 도입될 수 있다. 희석 가스는 비중합성 화합물 또는 수증기의 첨가 비율의 1 부피% 내지 10,000 부피%, 선택적으로 10 부피% 내지 1000 부피%, 선택적으로 100 부피% 내지 1000 부피%의 비율로 첨가될 수 있다.
더욱 상세한 제1 구현예에서의 또 다른 옵션으로서, 비중합성 화합물 또는 수증기의 일부 또는 전부가 처리 가스(17)로 가는 도중에 플라즈마 구역(15)을 바이패싱하도록 하는 방식으로 처리 부피(10)에 첨가될 수 있다.
더욱 상세한 제1 구현예의 도 2는 도 1의 장치의 또 다른 구현예를 도시한다. 이 장치는 다시 더욱 상세한 제1 구현예에 따른 원격 컨버전 플라즈마 처리를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 이 구현예의 챔버는, 선택적으로 전기 전도성이 아닌, 반응 챔버 벽(11)에 의해 한정되고 이에 의해 둘러싸인 처리 부피(10)를 포함한다. 처리 부피(10)는 유체 공급원(12)이 제공된다(이 경우에는, 처리 부피(10) 내로 축 방향으로 돌출되는 관형 유체 유입구(13)이지만, 다른 유체 공급원, 예를 들어 "샤워 헤드"형 유체 공급원이 고려됨). 선택적으로, 처리 부피(10)는 처리 챔버 벽(11)에 의해 또는 처리될 용기 또는 다른 물품 내의 내강에 의해 한정될 수 있다. 공급 가스는 처리 부피(10) 내로 공급된다. 플라즈마 반응 챔버는 감압에서 플라즈마 처리할 때의 사용을 위해 주위 압력에 비해 처리 부피(10)를 적어도 부분적으로 감압시키기 위한 진공원(22)을 선택적인 특징부로서 포함하지만, 주위 대기압 또는 주위 대기압보다 높은 압력에서 적합한 조건하에 플라즈마 처리하는 것이 또한 고려된다.
플라즈마 반응 챔버는, 이 경우 플라즈마 반응 챔버의 적어도 일부를 둘러싸는 전극 형태인, 선택적인 외부 애플리케이터(23)를 추가로 포함한다. 무선 주파수(RF) 플라즈마 에너지 공급원(18)은 애플리케이터(23)에 의해 반응 챔버에 커플링되어, 가스를 여기시켜 플라즈마를 형성하는 출력을 제공한다. 플라즈마는 선택적으로 유체 공급원(12)에 매우 근접한 위치로 제한되는 가시적인 글로우 방전(20)을 형성한다.
선택적으로 마이크로플레이트(14)는 처리가 요망되는 마이크로플레이트(14)의 표면(생체분자 함유 용액과 접촉하고/이를 보유하도록 구성되고 의도된 표면)이 유체 공급원(12)을 향하도록 배향될 수 있다. 그러나, 처리될 표면은 도 2에 도시된 바와 같이 또한 또는 그 대신 유체 공급원(12)의 반대쪽을 향할 수 있다. 또한, 예시된 구현예에서, 마이크로플레이트(14)는 차폐부(16)로 차폐되어 마이크로플레이트(14)가 유체 공급원(12)의 직접적인 "시선(line of sight)"에 있지(즉, 유체 공급원(12)에 대한 장애물이 없는 경로를 갖지) 못하게 한다. 비제한적인 예로서, 마이크로플레이트(14)의 각각의 표면은 유체 공급원으로부터 대략 2.75 인치(7 cm)의 수평 거리에 위치할 수 있지만, 운용은 마이크로플레이트(14) 표면이 유체 공급원으로부터 1/2 내지 10 인치(1 내지 25 cm), 선택적으로 2.5 내지 5.5 인치(6 내지 14 cm)의 수평 거리에 배치된 경우가 고려된다. 이러한 방식으로, 공정은 원격 컨버전 플라즈마(직접 플라즈마가 아님)에 의존하여 마이크로플레이트(14)의 표면을 처리한다. 이러한 비제한적인 예에서, 시스템은 배치(batch)당 8분의 총 공정 시간에서 배치당 20개의 부품(마이크로플레이트)의 용량을 갖는다.
더욱 상세한 제1 구현예의 도 6은 도 1의 장치의 또 다른 구현예를 도시한다. 도 6에서 마이크로플레이트를 처리하는 데 사용되는 공정은 무선-주파수(RF) 플라즈마 시스템을 사용한다. 시스템은 가스 전달 입력부, 진공 펌프 및 매칭 네트워크가 있는 RF 전원 공급장치를 갖는다. 마이크로플레이트는 웰(32)을 함유하는 전면이 플라즈마의 반대쪽을 향하고 있고 챔버의 둘레를 따라 플라즈마로부터 차폐된 상태로 배향된 것으로 도시되어 있다.
이러한 세부사항은 더욱 상세한 제1 구현예의 도 6에 예시되어 있으며, 여기에는 더욱 상세한 제1 구현예에 따른 원격 컨버전 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응 챔버에서 사용하기 위한 더욱 상세한 제1 구현예의 도 2의 장치의 모든 요소를 갖는 또 다른 예시적인 셋업이 도시되어 있다. 더욱 상세한 제1 구현예의 챔버는 유체 공급원(12)(이 경우에는, 처리 부피(10) 내로 축 방향으로 돌출되는 관형 유체 유입구(13)이지만, 다른 유체 공급원, 예를 들어 "샤워 헤드"형 유체 공급원이 고려됨)을 갖는 반응 챔버 벽(11)에 의해 한정되고 이에 의해 둘러싸인 처리 부피(10)를 포함하였다. 이 구현예에서 반응 챔버 벽(11)에는 기재가 삽입되거나 꺼내지도록 개방될 수 있고 공정을 수용하고 선택적으로 처리 부피를 감압시키도록 밀봉될 수 있는 분리 가능한 덮개(13)가 제공되었다. 더욱 상세한 제1 구현예에서, 유체 공급원(12)은 금속 물질로 제조되고, 전기적으로 접지되고, 또한 내부 전극 형태의 애플리케이터로서 기능하였다. 잘 알려진 바와 같이, 더욱 상세한 제1 구현예의 플라즈마는 선택적으로 내부 전극 없이 생성될 수 있다.
공급 가스는 처리 부피(10) 내로 공급되었다. 플라즈마 반응 챔버는 처리 부피(10)를 적어도 부분적으로 감압시키기 위한 진공원(22)의 선택적인 특징부를 포함하였다. 플라즈마 반응 챔버 벽(11)은 플라즈마 반응 챔버의 적어도 일부를 둘러싸는 외부 애플리케이터 또는 전극 형태의 애플리케이터(23)로서 또한 기능하였다. 이 경우에는 무선 주파수(RF) 공급원인, 플라즈마 에너지 공급원(18)은 반응 챔버 벽(24)과 유체 공급원(12)에 의해 한정된 애플리케이터(23)에 커플링되어 가스를 여기시켜 플라즈마를 형성하는 출력을 제공하였다. 플라즈마 구역(15)은 플라즈마 경계(20)에 의해 유체 공급원(12)에 매우 근접한 위치로 제한되는 가시적인 글로우 방전을 형성하였다. 원격 컨버전 플라즈마 영역(24)으로도 알려져 있는 잔광 영역은 가시적인 글로우 방전의 경계(20)의 바깥쪽에 있는 반경 방향 또는 축 방향 영역으로서, 처리된 기재를 지나 연장되어 있다.
전면(28)과 배면(30)을 갖는 마이크로플레이트(14)는 처리가 요망되는 마이크로플레이트(14)의 전면(생체분자 함유 용액과 접촉하고/이를 보유하도록 구성되고 의도된 전면) 상의 웰(32)이 유체 공급원(12)의 반대쪽을 향하고 배면(30)이 유체 공급원(12)쪽을 향하도록 배향되어 있었다. 마이크로플레이트(14)의 전면(28)은 그 자신의 배면(30)에 의해 차폐되어, 마이크로플레이트 전면(28)이 유체 공급원(12)의 직접적인 "시선"에 있지 못하게 블로킹하였다. 이러한 방식으로, 공정은 원격 컨버전 플라즈마(직접 플라즈마가 아님)에 의존하여 웰(32)의 표면을 처리하였다.
더욱 상세한 제1 구현예의 도 7은 상응하는 특징부를 갖는 도 1의 장치의 또 다른 구현예를 도시한다. 도 7의 구현예는, 기재(14)의 더 넓은 영역에 걸쳐 처리 가스(17)의 더 균일한 생성 및 적용을 제공하는, "샤워 헤드" 유체 유입구(13) 및 애플리케이터(23)로서의 플레이트 전극을 제공한다.
더욱 상세한 제1 구현예의 도 8은 상응하는 특징부를 갖는 도 1의 장치의 또 다른 구현예를 도시한다. 도 8의 구현예는 도파관으로 구성된 애플리케이터(23)를 통해 전달되는 마이크로파 플라즈마 에너지(18)를 제공한다. 이 구현예에서, 플라즈마 구역(15) 및 기재 지지부(21)는 도관에 의해 연결된 별개의 용기들에 제공된다.
선택적으로 더욱 상세한 제1 구현예에서, 처리된 접촉 표면은, 소 혈청 알부민(BSA); 섬유소원(FBG); 트랜스페린(TFN), 예를 들어 혈액 세로트랜스페린(또는 트랜스페린으로도 알려져 있는 시데로필린); 락토트랜스페린(락토페린); 우유 트랜스페린; 난백 오보트랜스페린(콘알부민); 및 막 관련 멜라노트랜스페린; 단백질 A(PrA); 단백질 G(PrG); 단백질 A/G; 단백질 L; 인슐린, 예를 들어 6량체 인슐린, 단량체 인슐린, 돼지 인슐린, 인간 인슐린, 재조합 인슐린 및 약학적 등급의 인슐린; 약학용 단백질; 혈액 또는 혈액 성분 단백질; 또는 이들 단백질의 임의의 재조합 형태, 변형체, 전장 전구체, 신호 펩티드, 프로펩티드, 또는 성숙 변이체 및 이들 중 2개 이상의 조합 중 적어도 하나에 대하여, 생체분자 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 생체분자 회수 백분율보다 높다.
더욱 상세한 제1 구현예의 하나의 선택적인 구현예에서, 플라즈마 처리 공정은 원격 컨버전 플라즈마를 사용하는 하기 두 단계를 포함하거나, 이를 본질적으로 포함하거나, 이로 이루어진다: (1) 산소 플라즈마 단계(또는 더욱 일반적으로는 비중합성 화합물 플라즈마 단계)에 이은 (2) 수증기 플라즈마 단계. 전술한 단계들 이전에, 그 사이에 또는 그 후에 추가의 단계가 추가될 수 있고 이러한 추가의 단계는 더욱 상세한 제1 구현예의 범위에 속할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 산소 플라즈마 단계는, 질소 또는 본 명세서에 열거된 임의의 비중합성 가스를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 산소에 대한 선택적인 가스를 이용할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 더욱 상세한 제1 구현예의 다른 선택적 구현예로서, 플라즈마 처리 공정은 하나의 플라즈마 단계에서 조합된 산소 및 수증기의 원격 컨버전 플라즈마를 사용하는 것을 포함하거나, 이를 본질적으로 포함하거나, 이로 이루어진다. 이러한 선택적 구현예는 본 명세서에서 사전 컨디셔닝 단계 없이 전환 단계로서 특징된다.
더욱 상세한 제1 구현예의 컨디셔닝 단계(비중합성 화합물 플라즈마 단계) 및 제2 처리 단계(수증기 플라즈마 단계)에 대한 선택적인 공정 파라미터는 더욱 상세한 제1 구현예의 표 1에 제시되어 있다.
선택적으로, 전처리 단계는 비중합성 가스 플라즈마 단계 이전에 요구되지 않는다.
선택적으로, 더욱 상세한 제1 구현예에서, 기재 표면을 처리하는 데 사용되는 원격 컨버전 플라즈마는 RF 생성 플라즈마일 수 있다. 선택적으로, 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 또는 다른 플라즈마 공정이 더욱 상세한 제1 구현예에 따라 사용될 수 있다.
선택적으로, 플라즈마 반응 챔버에서의 처리 부피는 특정 적용에 대해 100 mL 내지 50 리터, 바람직하게는 8 내지 20 리터일 수 있다. 선택적으로, 처리 부피는 대체로 원통형일 수 있지만, 다른 형상 및 구성이 또한 고려된다.
처리된 기재 개시내용
이러한 방법 및 다른 방법에 의해 얻어진, 처리된 기재, 및 특히, 처리된 접촉 표면이 고려된다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 x-선 광전자 분광법(XPS)에 의해 측정하는 경우에, 1 내지 30 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 2 내지 20 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 4 내지 12 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 1 내지 2 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 2 내지 3 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 3 내지 4 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 4 내지 5 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 5 내지 6 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 6 내지 7 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 7 내지 8 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 8 내지 9 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 9 내지 10 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 10 내지 11 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 11 내지 12 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 12 내지 13 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 13 내지 14 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 14 내지 15 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 15 내지 16 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 16 내지 17 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 17 내지 18 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 18 내지 19 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 19 내지 20 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 20 내지 21 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 21 내지 22 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 22 내지 23 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 23 내지 24 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 24 내지 25 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 25 내지 26 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 26 내지 27 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 27 내지 28 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 28 내지 29 원자% 그라프팅된 산소, 선택적으로 29 내지 30 원자% 그라프팅된 산소를 포함하는 탄소 또는 규소 화합물을 포함한다.
컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면 상에서의 특정 종, 통상적으로, 화학적 원소의 "원자%" 또는 "at.%"가 XPS에 의해 검출된 특정 종의 원자, 분자, 또는 모이어티의 수를 XPS에 의해 검출된 모든 종의 모든 원자, 분자 또는 모이어티의 수로 나누고 100%를 곱한 것으로 이해될 것이다. 이에 따라, 89 탄소 원자, 5 질소 원자, 및 11 산소 원자가 기재 상에서 검출된 모든 원자인 경우에, 탄소의 원자%는 하기와 같다:
100% Х 89/(89 + 5 + 11) = 84.8 at.% C
본원에서 사용되는 "그라프팅된 산소" 또는 다른 그라프팅된 종은 XPS 분석에 의해 검출하는 경우에, 기재 표면 상의 원자 또는 원자들에 화학적으로(보다 상세하게, 공유적으로) 결합된 산소 또는 다른 그라프팅된 종을 지칭한다. 기재 표면에서 중합체의 분자 상에 그라프팅된 종은 통상적으로, 중합체 골격에 삽입되거나, 펜던트 기로서 부착된, 중합체 분자의 단부들 사이에 그라프팅된다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 x-선 광전자 분광법(XPS)에 의해 측정하는 경우에, 0 내지 30, 선택적으로 0.1 내지 30 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 0.1 내지 20 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 0.1 내지 10 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 0.1 내지 1 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 1 내지 2 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 2 내지 3 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 3 내지 4 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 4 내지 5 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 5 내지 6 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 6 내지 7 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 7 내지 8 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 8 내지 9 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 9 내지 10 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 10 내지 11 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 11 내지 12 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 12 내지 13 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 13 내지 14 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 14 내지 15 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 15 내지 16 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 16 내지 17 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 17 내지 18 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 18 내지 19 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 19 내지 20 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 20 내지 21 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 21 내지 22 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 22 내지 23 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 23 내지 24 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 24 내지 25 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 25 내지 26 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 26 내지 27 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 27 내지 28 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 28 내지 29 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 29 내지 30 원자% 그라프팅된 질소를 포함하는 탄소 또는 규소 화합물을 포함한다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 x-선 광전자 분광법(XPS)에 의해 측정하는 경우에, 0 내지 30 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 0 내지 20 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 0.1 내지 30 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 0.1 내지 20 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 0.1 내지 10 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 0.1 내지 1 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 1 내지 2 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 2 내지 3 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 3 내지 4 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 4 내지 5 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 5 내지 6 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 6 내지 7 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 7 내지 8 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 8 내지 9 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 9 내지 10 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 10 내지 11 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 11 내지 12 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 12 내지 13 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 13 내지 14 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 14 내지 15 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 15 내지 16 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 16 내지 17 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 17 내지 18 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 18 내지 19 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 19 내지 20 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 20 내지 21 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 21 내지 22 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 22 내지 23 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 23 내지 24 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 24 내지 25 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 25 내지 26 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 26 내지 27 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 27 내지 28 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 28 내지 29 원자% 그라프팅된 질소, 선택적으로 29 내지 30 원자% 그라프팅된 질소를 추가로 포함한다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 그라프팅된 수소 결합 수용체 작용기, 예를 들어, x-선 광전자 분광법(XPS)에 의해 측정하는 경우에, 각 경우에 탄소 또는 규소에 결합된 -N+-, -N-, =O, -O-, -O2, -O3, 또는 ≡=N 중 하나 이상을 포함한다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 극성의 그라프팅된 종, 선택적으로, x-선 광전자 분광법(XPS)에 의해 측정하는 경우에, C=O(카르보닐), C-O-C(에테르), C-N-C(아민), C-N+-C(암모늄), CO2(카르복실), CO3, Si=O, Si-O-Si, Si-N-Si, Si-N+-Si, SiO2, SiO3, C≡=N, Si≡=N, 또는 이들 중 둘 이상의 조합 중 하나 이상으로 개질된 탄소 또는 규소 화합물을 포함한다.
그라프팅된 종
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 극성의 그라프팅된 종으로 개질된 탄화수소를 포함하며, C=O(카르보닐), C-O-C(에테르), C-N-C(아민), CO2(카르복실), CO3, N-C3, N+C4, C≡=N, 또는이들 그라프팅된 종 중 둘 이상의 조합을 형성하는 탄소원 전체 원자 비율은 기재에서 탄소 또는 수소와 결합된 탄소의 전체 원자 비율의 1 내지 40%, 선택적으로 5 내지 30%, 선택적으로 10 내지 20%이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 극성의 그라프팅된 종으로 개질된 규소 화합물을 포함하며, Si=O, Si-O-Si, Si-N-Si, SiO2, SiO3, N-Si3, N+Si4, Si≡=N, 또는 이들 중 둘 이상의 조합을 형성하는 규소의 전체 원자 비율은 기재에서 산소와 결합된 규소의 전체 원자 비율의 1 내지 40%, 선택적으로 5 내지 30%, 선택적으로 10 내지 20%이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, C=O(카르보닐), C-O-C(에테르), C-N-C(아민), CO2(카르복실), 또는 CO3, 또는 이들 중 둘 이상의 조합을 형성하는 탄소의 전체 원자 비율은 기재에서 탄소 또는 수소와 결합된 탄소의 전체 원자 비율의 1 내지 40%, 선택적으로 5 내지 30%, 선택적으로 10 내지 20%이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, C-O-C(에테르) 또는 C-N-C(아민) 또는 두 개의 조합을 형성하는 탄소의 전체 원자 비율은 기재에서 탄소 또는 수소와 결합된 탄소의 전체 원자 비율의 1 내지 40%, 선택적으로 5 내지 30%, 선택적으로 10 내지 20%이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝되고 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 0˚° 내지 90˚°, 선택적으로 20˚° 내지 80˚°, 선택적으로 40˚° 내지 80˚°, 선택적으로 50˚° 내지 70˚°, 선택적으로 55˚° 내지 65˚°의 증류수와의 접촉각을 갖는다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 적어도 40%, 선택적으로 적어도 45%, 선택적으로 적어도 50%, 선택적으로 적어도 55%, 선택적으로 적어도 60%, 선택적으로 적어도 65%, 선택적으로 적어도 70%, 선택적으로 적어도 75%, 선택적으로 적어도 80%, 선택적으로 적어도 85%, 선택적으로 적어도 90% 선택적으로 적어도 95%의 생체분자 회수 백분율을 갖는다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 용기 내강 표면이다.
임의의 구현예서의 기재의 일 양태에서, 생체분자 회수 백분율은, 포유동물 혈청 알부민; 소 혈청 알부민(BSA); 섬유소원(FBG); 트랜스페린(TFN); 난백 오보트랜스페린(콘알부민); 막 관련 멜라노트랜스페린; 단백질 A(PrA); 단백질 G(PrG); 단백질 A/G; 단백질 L; 인슐린; 약학용 단백질; 혈액 또는 혈액 성분 단백질; 및 이들 단백질의 임의의 재조합 형태, 변형체, 전장 전구체, 신호 펩티드, 프로펩티드, 또는 성숙 변이체 중 적어도 하나에 대하여 결정된다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 열가소성 물질, 예를 들어 열가소성 수지, 예를 들어, 사출 성형된 열가소성 수지를 포함한다.
임의의 구현에에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 탄화수소, 예를 들어 올레핀 중합체, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 고리형 올레핀 공중합체(COC), 고리형 올레핀 중합체(COP), 폴리메틸펜텐, 폴리스티렌, 수소첨가 폴리스티렌, 폴리시클로헥실에틸렌(PCHE), 또는 이들 중 둘 이상의 조합을 포함한다. 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 선택적으로 헤테로원자 치환된 탄화수소 중합체, 예를 들어 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리염화비닐리덴(PVdC), 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트, 폴리락트산, 에폭시 수지, 나일론, 폴리우레탄 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 이오노머 수지, Surlyn® 이오노머 수지, 또는 상기 물질들 중 임의의 둘 이상의 임의의 조합, 복합물 또는 블렌드를 포함한다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 PECVD 증착 SiOxCyHz 또는 SiNxCyHz의 코팅 또는 층이며, 여기서 x는 X선 광전자 분광법(XPS)에 의해 측정하여 약 0.5 내지 약 2.4이고, y는 XPS에 의해 측정하여 약 0.6 내지 약 3이고, z는 러더포드 후방산란 분광법(RBS)에 의해 측정하여 약 2 내지 약 9이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 SiOx(여기서, x는 XPS에 의해 측정하여 약 1.5 내지 약 2.9임), 선택적으로 주기율표의 III족 및/또는 IV족의, 예를 들어, III족은 붕소, 알루미늄, 갈륨, 인듐, 탈륨, 스칸튬, 이트륨, 또는 란타늄(알루미늄과 붕소가 바람직함)이고, IV족은 규소, 게르마늄, 주석, 납, 티탄, 지르코늄, 하프늄, 또는 토륨(규소와 주석이 바람직함)인, 금속 원소의 화합물인 유기금속 전구체의 산화물 또는 질화물의 배리어 코팅 또는 층이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 실험실용 물품의 접촉 표면이다. 예를 들어, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 제한 없이 마이크로플레이트, 원심분리 튜브, 피펫 팁, 웰 플레이트, 마이크로웰 플레이트, ELISA 플레이트, 미세역가 플레이트, 96-웰 플레이트, 384-웰 플레이트, 바이알, 병, 자아, 주사기, 카트리지, 블리스터 패키지, 앰플, 진공 혈액 수집 튜브, 시편 튜브, 원심분리 튜브, 또는 크로마토그래피 바이알의 접촉 표면일 수 있다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 용기 내강 표면이다.
임의의 구현예서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 수성 단백질과 접촉하고 있다. 임의의 구현예서의 기재의 일 양태에서, 수성 단백질은 하기를 포함한다: 포유동물 혈청 알부민, 예를 들어 소 혈청 알부민(BSA); 섬유소원(FBG); 트랜스페린(TFN), 예를 들어 혈액 세로트랜스페린(또는 트랜스페린으로도 알려져 있는 시데로필린); 락토트랜스페린(락토페린); 우유 트랜스페린; 난백 오보트랜스페린(콘알부민); 및 막 관련 멜라노트랜스페린; 단백질 A(PrA); 단백질 G(PrG); 단백질 A/G; 단백질 L; 인슐린, 예를 들어 6량체 인슐린, 단량체 인슐린, 돼지 인슐린, 인간 인슐린, 재조합 인슐린 및 약학적 등급의 인슐린; 약학용 단백질; 혈액 또는 혈액 성분 단백질; 또는 이들 단백질의 임의의 재조합 형태, 변형체, 전장 전구체, 신호 펩티드, 프로펩티드, 또는 성숙 변이체; 또는 이들 중 둘 이상의 조합.
임의의 구현예서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은, 소 혈청 알부민(BSA); 섬유소원(FBG); 트랜스페린(TFN), 예를 들어 혈액 세로트랜스페린(또는 트랜스페린으로도 알려져 있는 시데로필린); 락토트랜스페린(락토페린); 우유 트랜스페린; 난백 오보트랜스페린(콘알부민); 및 막 관련 멜라노트랜스페린; 단백질 A(PrA); 단백질 G(PrG); 단백질 A/G; 단백질 L; 인슐린, 예를 들어 6량체 인슐린, 단량체 인슐린, 돼지 인슐린, 인간 인슐린, 재조합 인슐린 및 약학적 등급의 인슐린; 약학용 단백질; 혈액 또는 혈액 성분 단백질; 또는 이들 단백질의 임의의 재조합 형태, 변형체, 전장 전구체, 신호 펩티드, 프로펩티드, 또는 성숙 변이체 중 적어도 하나에 대하여, 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 원자 질량이 66,000 달톤인 소 혈청 알부민(BSA)에 대하여 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 BSA에 대하여 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 70% 초과, 선택적으로 80% 초과, 선택적으로 90% 초과, 선택적으로 100% 이하이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 원자 질량이 340,000 달톤인 섬유소원(FBG)에 대하여 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 FBG에 대하여 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 20% 초과, 선택적으로 40% 초과, 선택적으로 60% 초과, 선택적으로 80% 초과, 선택적으로 84% 이하이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 80,000 달톤인 트랜스페린(TFN)에 대하여 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 TFN에 대하여 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 60% 초과, 선택적으로 65% 초과, 선택적으로 69% 초과, 선택적으로 70% 이하이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 45,000 달톤인 단백질 A(PrA)에 대하여 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 PrA에 대하여 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 9% 초과, 선택적으로 20% 초과, 선택적으로 40% 초과, 선택적으로 60% 초과, 선택적으로 67% 이하이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 20,000 달톤인 단백질 G(PrG)에 대하여 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 PrG에 대하여 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 12% 초과, 선택적으로 20% 초과, 선택적으로 40% 초과, 선택적으로 60% 초과, 선택적으로 80% 초과, 선택적으로 90% 이하이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 Eppendorf LoBind® 저단백질 결합 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 원자 질량이 66,000 달톤인 소 혈청 알부민(BSA)에 대하여 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다. LoBind®은 독일 함부르크 소재의 Eppendorf AG의 상표이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 BSA에 대하여 Eppendorf LoBind® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 95% 초과이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 Eppendorf LoBind® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 원자 질량이 340,000 달톤인 섬유소원(FBG)에 대하여 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 FBG에 대하여 Eppendorf LoBind® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 72% 초과이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 80,000 달톤인 트랜스페린(TFN)에 대하여 Eppendorf LoBind® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 TFN에 대하여 Eppendorf LoBind® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 69% 초과이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 45,000 달톤인 단백질 A(PrA)에 대하여 Eppendorf LoBind® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 20,000 달톤인 단백질 G(PrG)에 대하여 Eppendorf LoBind® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 PrG에 대하여 Eppendorf LoBind® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 96% 초과이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 원자 질량이 66,000 달톤인 소 혈청 알부민(BSA)에 대하여 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 BSA에 대하여 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 60% 초과, 선택적으로 86% 이하이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 원자 질량이 340,000 달톤인 섬유소원(FBG)에 대하여 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 FBG에 대하여 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 50% 초과, 선택적으로 65% 이하이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 80,000 달톤인 트랜스페린(TFN)에 대하여 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 TFN에 대하여 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 50% 초과, 선택적으로 60% 이하이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 45,000 달톤인 단백질 A(PrA)에 대하여 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 PrA에 대하여 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 25% 초과, 선택적으로 56% 이하이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 20,000 달톤인 단백질 G(PrG)에 대하여 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 PrG에 대하여 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 60% 초과, 선택적으로 75% 이하이다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 탄소 또는 규소 화합물은 폴리프로필렌, 선택적으로 폴리프로필렌 단일중합체를 본질적으로 포함한다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 폴리프로필렌 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 66,000 달톤인 소 혈청 알부민(BSA)에 대하여 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 폴리프로필렌 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 폴리프로필렌 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 340,000 달톤인 섬유소원(FBG)에 대하여 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 폴리프로필렌 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 폴리프로필렌 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 80,000 달톤인 트랜스페린(TFN)에 대하여 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 폴리프로필렌 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 폴리프로필렌 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 45,000 달톤인 단백질 A(PrA)에 대하여 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 폴리프로필렌 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 처리된 폴리프로필렌 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 20,000 달톤인 단백질 G(PrG)에 대하여 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 폴리프로필렌 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 탄소 또는 규소 화합물은 폴리프로필렌을 본질적으로 포함하며, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 하기 특성들 중 임의의 하나 이상을 갖는다:
● 0 내지 90도의 물 접촉각;
● XPS에 의해 정량화하는 경우에, 처리 전 탄소 또는 규소 화합물에 비해, 기재에서 탄소 또는 수소와 결합된 탄소의 전체 원자 비율의 더욱 적은 수소 결합 공여체 작용기, 예를 들어, -OH, -N-H, -N-H2, -N+H3, 또는 이들 중 둘 이상의 조합;
● XPS에 의해 정량화하는 경우에, 처리 전 탄소 또는 규소 화합물에 비해, 기재에서 탄소 또는 수소와 결합된 탄소의 전체 원자 비율의, 더 많은 수소 결합 수용체 작용기, 예를 들어, C=O(카르보닐), C-O-C(에테르), C-N-C(아민), C-N+-C(암모늄), CO2(카르복실), 또는 CO3, 또는 이들 중 둘 이상의 조합; 및
● 전하 중성 또는 거의 전하 중성, 예를 들어, 정적 센서-3M Static Sensor 718을 이용하여 정량화하는 경우, 1 인치 당 2 킬로볼트(2 kV/in, 5 kV/cm), 선택적으로 3 kV/cm 미만, 선택적으로 2 kV/cm 미만, 선택적으로 1 kV/cm 미만의 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면의 정전하 축적.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 XPS에 의해 정량화하는 경우에, 처리 전 탄소 또는 규소 화합물에 비해 적은, 기재에 탄소 또는 수소와 결합된 탄소의 전체 원자 비율의 수소 결합 공여체 작용기, 예를 들어, -OH, -N-H, -N-H2, -N+H3, 또는 이들 중 둘 이상의 조합을 갖는다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 XPS에 의해 정량화하는 경우에, 처리 전 탄소 또는 규소 화합물에 비해 더 큰, 기재에 탄소 또는 수소와 결합된 탄소의 전체 원자 비율의 수소 결합 수용체 작용기, 예를 들어, C=O(카르보닐), C-O-C(에테르), C-N-C(아민), C-N+-C(암모늄), CO2(카르복실), 또는 CO3을 갖는다.
임의의 구현예에서의 기재의 일 양태에서, 컨버전되고 선택적으로 컨디셔닝된 접촉 표면은 전하 중성 또는 거의 전하 중성, 예를 들어, 상기와 같이 정량화하여, 1 인치 당 2 킬로볼트(2 kV/in, 5 kV/cm), 선택적으로 3 kV/cm 미만, 선택적으로 2 kV/cm 미만, 선택적으로 1 kV/cm 미만을 갖는다.
PECVD 코팅 및 층
생체분자 부착을 감소시키기 위한 다른 방법은 접촉 표면으로서, (i) 원자 비율을 갖는 배리어 코팅 또는 층, SiOx(여기서, x는 약 0.5 내지 약 2.4임) 또는 원자 비율 SiOxCyHz(여기서, x는 약 0.5 내지 약 2.4이며, y는 약 0.6 내지 약 3임)의 pH 보호 코팅 또는 층을 제공하는 것이며, 이러한 것 각각은 XPS에 의해 측정된다. 이러한 코팅 및 기재 상에 이러한 것을 형성시키는 방법은 WO2014US23813호에 기술되어 있으며, 이러한 문헌은 본원에 참고로 포함된다.
작업 실시예
다양한 양태가 하기 실시예를 참조로 더욱 상세히 예시될 것이지만, 더욱 상세한 제1 구현예가 이에 제한되는 것으로 간주되는 것은 아님이 이해되어야 한다
모든 구현예의 시험
실시예에서 달리 지시된 것을 제외하고는, 하기 프로토콜을 이용하여 모든 구현예에서 플레이트를 시험하였다:
목적: 본 실험의 목적은 표면 코팅된 미세역가 플레이트(미세역가 플레이트는 본 명세서에서 "마이크로플레이트" 또는 가끔 웰을 갖는 타입의 "플레이트"로도 지칭되며; 세 가지 용어 모두는 본 명세서에서 동일한 의미를 가짐)로의 시간 경과에 따른 단백질 결합량을 결정하는 데에 있었다.
물질: BIOTEK® Synergy H1 마이크로플레이트 판독기 및 BIOTEK Gen5® 소프트웨어, MILLIPORE® MILLI-Q® Water System(독일 다름슈타트 소재의 Merck KGAA에 의해 판매됨), MILLIPORE® Direct Detect Spectrometer, ALEXA FLUOR® 488 표지 단백질(미국 오리건주 유진 소재의 Molecular Probes, Inc.에 의해 판매되는, 소 혈청 알부민(BSA), 섬유소원(FBG), 트랜스페린(TFN), 단백질 A(PrA) 및 단백질 G(PrG)), 10X 인산염 완충 식염수(PBS), NUNC® 블랙 96-웰 광학 바닥(Optical Bottom) 플레이트, 1L 플라스틱 병, 25 내지 100 mL 유리 비이커, 알루미늄 호일, 1 내지 10 mL 피펫, 100 내지 1000 ㎕ 피펫, 0.1 내지 5 ㎕ 피펫, 50 내지 300 ㎕ 다중채널 피펫.
상기 열거된 것들 중 하나 이상의 선택된 단백질을 단일 표면 코팅 마이크로플레이트 상에서 시험하였다. 각각의 단백질을 ALEXA FLUOR® 488로 표지된 형광 표지 분말로 받았다:
● 5 mg의 BSA: 66,000 Da
● 5 mg의 FBG: 340,000 Da
● 5 mg의 TFN: 80,000 Da
● 1 mg의 PrA: 45,000 Da
● 1 mg의 PrG: 20,000 Da
받은 직후에, 빛으로부터의 추가 보호를 위해 각각의 단백질 바이알을 알루미늄 호일로 싸고, 그에 따라 라벨링한 후, 냉동고에 넣어 보관하였다.
1X PBS(인산염 완충 용액)의 용액을 10X PBS의 저장 용액으로부터 제조하였다: 100 mL의 10X PBS를 1 L 플라스틱 병에 첨가한 후, MILLIPORE® Q-pod로부터의 900 mL의 증류수를 첨가하여, 1X PBS를 형성하였다. 100 내지 1000 ㎕ 피펫을 이용하여, 1000 ㎕의 1X PBS를 각각의 단백질 바이알 내로 개별적으로 피펫팅하여 단백질 용액을 생성시켰다. 이어서 각각의 바이알을 뒤집고 와동시켜서 용액을 철저히 혼합하였다.
이어서 각각의 단백질을 MILLIPORE® Direct Detect 상에서 시험하여 정확한 단백질 농도를 얻었다. 0.1 내지 5 ㎕ 피펫을 이용하여, 2 ㎕의 PBS 샘플을 Direct Detect 판독 카드의 제1 스폿 상에 놓고 소프트웨어에 블랭크로 표시하였다. 이어서 2 ㎕의 제1 단백질 샘플을 나머지 3개의 스폿 상에 놓고 샘플로 표시하였다. 카드를 판독한 후, 3개의 단백질 농도의 평균을 mg/mL로 기록하였다. 이를 나머지 4개의 단백질에 대해 반복하였다. 이어서 단백질 용액을 냉장고에 넣어 보관하였다.
각각의 단백질에 대해 1X PBS로 표준 곡선을 작성하였다. 표준 곡선은 25 nM에서 시작하였고, 연속 2x 희석을 수행하여 다른 시험되는 농도, 예를 들어 12.5 nM, 6.25 nM, 3.125 nM 및 1.5625 nM 중 하나 이상을 수득하였다. 일부 경우에는 0.5 nM으로의 추가 희석액을 또한 준비하였다. 표준 곡선으로부터 제조된 12.5 nM 용액을 시험에 이용하였다.
일단 시험되는 모든 단백질에 대한 희석이 완료되면, 각각의 단백질에 대한 표준 곡선을 작성하고, 하기와 같이 시험하였다. 25 내지 100 mL 유리 비이커를 5열로 셋팅하였다. 각각의 비이커를 알루미늄 호일로 싸고, 상응하는 곡선에 대한 단백질 명칭 및 비이커 내의 용액의 농도를 라벨링하였다. 1열은 BSA에 대한 표준 곡선이고; 2열은 FBG에 대한 표준 곡선이고; 3열은 TFN에 대한 표준 곡선이고; 4열은 PrA에 대한 표준 곡선이고; 5열은 PrG에 대한 표준 곡선이었다. 이에 따라, 제1 열을 하기와 같이 라벨링하였다: BSA 25 nM, BSA 12.5 nM, BSA 6.25 nM, BSA 3.125 nM, BSA 1.56 nM.
표준 곡선을 작도한 후, 마이크로플레이트 판독기를 이용하여 시험하고, 이어서 다음 표준 곡선을 작도하고 시험하는 식으로 진행하였다.
BIOTEK® Synergy H1 마이크로플레이트 판독기 및 BIOTEK Gen5® 소프트웨어를 분석에 이용하였다.
제1 표준 곡선이 작성된 후에는, Synergy H1 상에서 시험될 준비가 된 것이었다. 50 내지 300 ㎕ 다중채널 피펫을 이용하여, 200 ㎕의 1X PBS를 블랙 광학 바닥 마이크로플레이트의 웰 A1 내지 A4 내로 피펫팅하였다. 이어서, 200 ㎕의 25 nM 용액을 웰 B1 내지 B4 내로 피펫팅하고, 200 ㎕의 12.5 nM 용액을 웰 C1 내지 C4 내로 피펫팅하고, 200 ㎕의 12.5 nM 용액을 웰 D1 내지 D4 내로 피펫팅하고, 200 ㎕의 12.5 nM 용액을 웰 E1 내지 E4 내로 피펫팅하고, 200 ㎕의 12.5 nM 용액을 웰 F1 내지 F4 내로 피펫팅하고, 200 ㎕의 12.5 nM 용액을 웰 G1 내지 G4 내로 피펫팅하였다. 유사한 절차를 이용하여 웰을 단백질 용액의 다른 희석액으로 채웠다.
일단 마이크로플레이트가 용액으로 채워지면, 이를 알루미늄 호일로 싸고, 섹션 및 시점을 라벨링하였다.
1.5시간 후, 50 내지 300 ㎕ 다중채널 피펫를 이용하여 알루미늄 호일에 구멍을 뚫어서, 200 ㎕의 BSA 용액을 1.5시간 컬럼(컬럼 1)의 웰로부터 피펫팅하여, 블랙 광학 바닥 마이크로플레이트에 넣었다. 블랙 마이크로플레이트를 마이크로플레이트 트레이에 넣었다. 이어서 다른 4개의 단백질을 이들의 상응하는 실험을 개시함으로써 동일한 방식으로 판독하였다. 2.5시간, 4.5시간 및 24시간 후에 동일한 작업을 수행하였다. 24시간째의 판독 후, 이어서 메뉴 바로부터 "Plate→Export"를 선택하였다. 엑셀 스프레드시트가 나타나고, 이어서 원하는 위치에 원하는 명칭으로 보관할 수 있다.
BIOTEK Gen5® 소프트웨어에 의해 생성된 데이터를 이용하여, 표준 곡선과 SPL1 둘 모두로부터의 12.5 nM 용액 농도의 평균을 구했다. 1.5시간째의 4개의 웰 내의 농도의 평균을 구했다. 이어서 이를 2.5시간, 4.5시간 및 24시간에 대해서도 수행하였다. 이어서 각각의 시점에서의 평균 농도를 최초로부터의 12.5 nM의 평균 농도로 나누고 100을 곱하여 각 시점에서의 회수율 퍼센트를 얻었다:
1.5시간째의 회수율 % = [평균 BSA 1.5시간]/[평균 12.5 nM 용액] * 100
다른 양태에서, 구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 예를 들어, 화학적 증기 증착(CVD)을 이용하여 기재에, 예를 들어, 생체분자와 관련하여 비-결합 성질에 의해 특징되는 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 표면 코팅을 적용하는 방법에 관한 것이다. 임의의 구현예에서, 기재는 유리 또는 열가소성 수지, 예를 들어, 중합체, 예를 들어, 폴리카보네이트 중합체, 올레핀 중합체, 고리형 올레핀 공중합체, 폴리프로필렌 중합체, 폴리에스테르 중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트중합체 또는 이들의 임의의 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다.
비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅
이의 주요 양태에서, 구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 용기의 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 표면 코팅을 제공한다. 이러한 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 표면 코팅은 유리하게 하기와 같은 방법을 수행함으로써 제조된다.
표면 개질은 다양한 조건으로 예를 들어, 상품, 폴리프로필렌 마이크로플레이트(NUNC, 96 웰, 0.5 ml, 둥근 바닥) 상에서 수행하였다. 예를 들어, 구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 두 가지 스테이지, 즉 예를 들어, 히드록실화된 플라스틱 또는 SiOx-코팅된 유리 표면을 제공하기 위한 기재 컨디셔닝 스테이지, ii) 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 표면 코팅을 수득하기 위한 공중합 스테이지를 포함할 수 있다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나의 공정은 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 표면 코팅을 수득한다. 예를 들어, 본 발명은 생체분자의 저- 또는 비-결합의 성질을 나타내는 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 표면 코팅 표면을 제공하는 방법을 제공한다. 본 발명은 또한, 생체분자의 흡착을 억제하는 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 표면 코팅 표면을 제공하는 방법을 제공한다. 바람직한 구현예에서, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅은 준비된 기재에 공유 결합하지만, 다른 방식으로 준비된 기재와 결합할 수 있다.
공중합 가능한 실록산 단량체
구현예 (i)은 예를 들어, (3-아크릴옥시프로필) 트리메톡시실란; 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란; n-(3-아크릴옥시-2-히드록시프로필)-3-아미노프로필 트리에톡시실란; o-(메타크릴옥시에틸)-n-(트리에톡시실릴프로필)우레탄; n-(3-메타크릴옥시-2-히드록시프로필)-3-아미노프로필트리에톡시실란; 메타크릴옥시메틸트리에톡시실란; 메타크릴옥시메틸 트리메톡시실란; 메타크릴옥시프로필 트리에톡시실란; (3-아크릴옥시프로필)메틸-디메톡시실란; (메타크릴옥시메틸)메틸-디에톡시실란; (메타크릴옥시메틸)메틸-디메톡시실란; 메타크릴옥시프로필메틸 디에톡시실란; 메타크릴옥시프로필메틸 디메톡시실란; 메타크릴옥시프로필 디메틸에톡시실란; 메타크릴옥시프로필디메틸 메톡시실란과 같은 공중합 가능한 실록산 단량체를 사용한다.
공중합 가능한 에폭시 단량체
구현예 (ii)는 예를 들어, 공중합 가능한 에폭시 단량체를 사용할 수 있다. 중합 가능한 에폭시 단량체의 비제한적인 예는 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트(GMA), (E)-(옥시란-2-일)메틸 부트-2-에노에이트, (3,3-디메틸옥시란-2-일)메틸 메타크릴레이트, (E)-(옥시란-2-일)메틸 신나메이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌부타노에이트, 1-(옥시란-2-일)프로필 아크릴레이트, 1-(옥시란-2-일)에틸 메타크릴레이트, (옥시란-2-일)메틸 3-메틸-2-메틸렌부타노에이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌펜타노에이트, (3-메틸옥시란-2-일)메틸 아크릴레이트, 2-(옥시란-2-일)프로판-2-일 아크릴레이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌헥사노에이트, (3-메틸옥시란-2-일)메틸 메타크릴레이트, 및 (3,3-디메틸옥시란-2-일)메틸 아크릴레이트를 포함한다. 이러한 단량체는 단독으로 또는 이들의 혼합물로서 사용될 수 있다.
실릴 아민 커플링제
구현예 (ii)는 실릴 아민 커플링제를 사용할 수 있다. 비제한적인 예는 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 4-아미노부틸트리에톡시실란, M-아미노페닐트리메톡시실란, P-아미노페닐트리메톡시실란, O-아미노페닐트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리스(메톡시에톡시에톡시)실란, 11-아미노운데실트리에톡시실란, 3-(M-아미노페녹시)프로필트리메톡시실란, 아미노프로필실란트리올, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필디이소프로필에톡시실란, 3-아미노프로필디메틸에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노메틸트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-11-아미노운데실트리메톡시실란, (아미노에틸아미노메틸)펜에틸트리메톡시실란, N-3-[(아미노(폴리프로필레녹시)] 아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필실란트리올, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노이소부틸메틸디메톡시실란, (아미노에틸아미노)-3-이소부틸디메틸메톡시실란, (3-트리메톡시실릴프로필)디에틸렌트리아민, N-부틸아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸트리메톡시실란, N-메틸아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-알릴아미노)프로필트리메톡시실란, (시클로헥실아미노메틸)트리에톡시실란, N-시클로헥실아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸메틸디에톡시실란, (페닐아미노메틸)메틸디메톡시실란, N-페닐아미노메틸트리에톡시실란, N-메틸아미노프로필메틸디메톡시실란, 비스(2-히드록시에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-(N-스티릴메틸-2-아미노에틸아미노)-프로필트리메톡시실란 히드로클로라이드, (2-N-벤질아미노에틸)-3-아미노프로필-트리메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)아민, 비스(트리메톡시실릴프로필)아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스(메틸디에톡시실릴프로필)아민, N-알릴-아자-2,2-디메톡시실라-시클로펜탄, N-아미노에틸-아자-2,2,4-트리메틸-실라시클로펜탄, N-(3-아미노프로필디메틸실라)아자- 2,2-디메틸-2-실라시클로펜탄, N-N-부틸-아자-2,2-디메톡시실라-시클로펜탄, 2,2-디메톡시-1,6-디아자-2-실라시클로-옥탄, N-메틸-아자-2,2,4-트리메틸실라- 시클로펜탄, 및 1-(N-(N',N'-디메틸아미노에틸))-1-아자-2,2,4-트리메틸-2-실라시클로펜탄을 포함한다. 이러한 시약은 단독으로 또는 이들의 혼합물로서 사용될 수 있다.
공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 예를 들어, 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체를 사용할 수 있다. 공중합 가능한 단량체의 비제한적인 예는 예를 들어, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트(MPC), 2-(메타크릴옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트(aka = 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)에틸카르복실레이트; 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 2-(메티아크릴아미도)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트; 인산 2-(메타크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 에스테르); 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리프로필암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리부틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(비닐옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤조일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(스티릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(아크릴로일아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(부티로일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(크로토노일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 부틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 히드록시에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 베타-카복시에틸-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트, 및 설포프로필-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트를 포함한다. 이러한 단량체는 단독으로 또는 이들의 혼합물로서 사용될 수 있다.
구현예 (i)에서 유용한 라디칼 중합 가능한 단량체의 예는 또한, 예를 들어, 히드록시알킬(메트)아크릴레이트 단량체, 예를 들어, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트 및 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트; 폴리알킬렌 글리콜(메트)아크릴레이트 단량체, 예를 들어, 디에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 및 메톡시폴리프로필렌 글리콜(메트)아크릴레이트; 오메가-카복시(메트)아크릴레이트, 예를 들어, 프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 헥사히드로프탈산 모노히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 오메가-카복시-폴리카프로락톤(n=2 내지 5) 모노(메트)아크릴레이트, 및 (메트)아크릴로일옥시에틸 숙시네이트; N-비닐-2-피롤리돈, 비닐피리딘, (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판설폰산, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 말레산 무수물, 및 글리코-2-히드록시에틸 모노메타크릴레이트(GEMA)를 포함할 수 있다.
구현예 (i)에 대하여, 공중합체는 예를 들어, 용매 중에서, 선택적으로, 중합 개시제의 존재 하에서, 적어도 하나의 단량체, 및 선택적으로 하나 이상의 단량체를 함유한 단량체 조성물의 라디칼 중합에 의해 얻어질 수 있다. 라디칼 중합은 대기를 불활성 가스, 예를 들어, 질소, 아르곤, 이산화탄소, 또는 헬륨으로 대체하면서 시스템에서 수행될 수 있다.
구현예 (ii)에 대하여, 공중합체는 예를 들어, 용매 중에서, 선택적으로, 중합 개시제의 존재 하에서, 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체, 선택적으로 하나 이상의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체, 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체, 선택적으로 하나 이상의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 함유한 단량체 조성물의 라디칼 중합에 의해 얻어질 수 있다. 중합은 대기를 불활성 가스, 예를 들어, 질소, 아르곤, 이산화탄소, 또는 헬륨으로 대체하면서 시스템에서 수행될 수 있다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나에 대하여, 중합 개시제와 관련하여 제한되지 않는다. 라디칼 중합을 위한 통상적인 중합 개시제가 사용될 수 있다. 개시제의 예는 유기 퍼옥사이드, 예를 들어, t-부틸 퍼옥시피발레이트, t-부틸 퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸 퍼옥시-2-에틸 헥사노에이트, t-부틸 퍼옥시아세테이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 숙신산 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸 헥사노일 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 3차-부틸 히드로퍼옥사이드, 3차-부틸 퍼아세테이트, 쿠멘 히드로퍼옥사이드, 2,5-디(3차-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-3-헥신, 디쿠밀 퍼옥사이드, 2,5-비스(3차-부틸퍼옥시)-2,5-디메틸헥산, 2,4-펜탄디온 퍼옥사이드, 1,1-비스(3차-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-비스(3차-부틸퍼옥시)시클로헥산, 벤조일 퍼옥사이드, 2-부탄온 퍼옥사이드, 디-3차-부틸 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 3차-부틸 퍼옥시벤조에이트, 3차-부틸퍼옥시 및 2-에틸헥실 카보네이트;,; 아조 화합물, 예를 들어, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)히디드로클로라이드, 디메틸 2,2'-아조비스이소부티레이트, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 1,1'-아조비스(시클로헥산-1-카보니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸-N-(2-히드록시에틸)-프로피온아미드, 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산), 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘) 및 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오니트릴); 무기 라디칼 개시제, 예를 들어, 칼륨 퍼설페이트, 소듐 퍼설페이트, 암모늄 퍼설페이트, 퍼설페이트-수소 설파이트 시스템 및 히드록시메타설핀산을 포함할 수 있다. 이러한 중합 개시제는 단독으로 또는 이들의 혼합물로서 사용될 수 있다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나에 대하여, 사용되는 중합체의 양은 단량체의 총량 100 중량부 당 요망되게 0.001 중량부 내지 10 중량부, 및 더욱 바람직하게 0.01 중량부 내지 5 중량부이다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나에 대하여, 용매가 공중합체의 구조 단위로서 제공되는 단량체를 용해하고 공중합체와 반응하지 않는 용매인 한, 공중합체를 생성하기 위한 용매에 대하여 특별히 제한되지 않는다. 용매는 혼합된 용매일 수 있다. 용매는 예를 들어, 물, 메탄올, 에탄올, 에탄올, 이소프로판올, 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 1,2-디메톡시에탄, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 메틸렌 클로라이드, 1,2-디클로로에탄, 등, 또는 이들의 조합일 수 있다.
기재 표면 제조
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 준비된 기재 표면을 수득하기 위해 기재 표면의 제조를 제공한다. 준비된 기재 표면은 예를 들어, 폴리프로필렌 마이크로플레이트와 같은, 히드록실화된 플라스틱 표면을 제공하기 위해 용기의 자체의 표면(plain surface) 상에 예를 들어 산소 플라즈마 처리에 의해 제조될 수 있다. 구현예 (i)에 대하여, 대안적으로, 특정 구현예에서, 히드록실-작용성 표면은 (A) 예를 들어, C-OH 모이어티를 형성하는, 탄소-기반 중합체 표면(AC) 상에, 또는 Si-OH 모이어티를 형성하는, 규소-기반 (SiO2 또는 실리콘) 표면(ASi) 상에, O2/플라즈마 반응으로부터 형성될 수 있다. 추가적으로, 히드록실-작용성 표면은 (B) 초기 표면, 예를 들어, 폴리비닐 알코올(PVOH) 또는 규소-기반 중합체 표면(SiO2 또는 실리콘)과 같은 중합체에 내재될 수 있다. 이에 따라, O2/플라즈마 표면 제조 방법은 고유 히드록실 모이어티가 표면 상에 존재하는 경우에 선택적일 수 있다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 SiOx-코팅된 유리 표면을 형성하기 위해 예를 들어, SiOx 증착에 의한 기재 표면의 제조를 제공한다. SiOx 코팅된 표면은 예를 들어, 플라즈마 강화 화학적 증기 증착(PECVD)에 의해 제조될 수 있다. 본 명세서에서 규정된 임의의 코팅, 예를 들어, 규소, 산소, 및 선택적으로 탄소를 포함하는 코팅을 증착시키기 위한 PECVD 장비 및 방법은 예를 들어, 2013년 5월 16일에 공개된 WO2013/071138호에 개시되어 있으며, 이러한 문헌은 본원에 참고로 포함한다.
PECVD의 하나의 타입인 임의의 구현예에서 유용한 화학적 증기 증착 공정의 다른 예는 플라즈마 임펄스 화학적 증기 증착(PICVD)이다. PICVD를 위한 적합한 장비 및 가공 조건은 예를 들어, US7399500호에서 확인될 수 있다.
임의의 구현예에서 유용한 화학적 증기 증착 공정의 다른 예는 펄스 플라즈마 강화 화학적 증기 증착(PPECVD)이다. PPECVD를 위한 적합한 장치 및 가공 조건은 예를 들어, 문헌[S.J.Limb, K.K.S.Lau, D.J.Edell, E.F.Gleason, K.K.Gleason, Molecular Design Of Fluorocarbon Film Architecture By Pulsed Plasma Enhanced And Pyrolytic Chemical Vapor Deposition, PLASMA POLYMERIZATION 4 1999 21-32]에서 확인될 수 있으며, 이러한 문헌은 본원에 참고로 포함된다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나에서 유용한 화학적 증기 증착 공정의 다른 예는 열분해 화학적 증기 증착(PCVD)이다. PCVD를 위한 적합한 장치 및 가공 조건은 예를 들어, 문헌[S.J.Limb, K.K.S.Lau, D.J.Edell, E.F.Gleason, K.K.Gleason, Molecular Design Of Fluorocarbon Film Architecture By Pulsed Plasma Enhanced And Pyrolytic Chemical Vapor Deposition, PLASMA POLYMERIZATION 4 1999 21-32]에서 확인될 수 있으며, 이러한 문헌은 본원에 참고로 포함된다.
구현예 (i)에서 유용한 화학적 증기 증착 공정의 다른 예는 전구체, 예를 들어, 헥사플루오로프로필렌 옥사이드의 열분해이다. 열분해를 위한 적합한 장치 및 가공 조건은 예를 들어, 문헌[J. Wang, X. Song, R. lia, J. Shen, G. Yang, H. Huang,Fluorocarbon Thin Film With SuperhydrophobicProperty Prepared By Pyrolysis Of Hexafluoropropylene Oxide, APPLIED SURFACE SCIENCE 258 2012 9782-9785]에서 확인될 수 있으며, 이러한 문헌은 본원에 참고로 포함된다.
바람직하게, 구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나에서, PECVD는 저- 또는 비-결합 성질 및/또는 생체분자 흡착 내성을 갖는 코팅된 표면을 형성시키기 위해 기재 상에 배리어 층을 발생시키는데 사용된다. PECVD를 사용하여 코팅을 적용하는 방법은 미국 특허 제7,985,188호에 교시되어 있으며, 이러한 문헌은 전문이 본원에 참고로 포함된다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나의 문맥에서, 하기 PECVD 방법은 일반적으로 초기 배리어 층을 제공하기 위해 적용되는데, 이는 하기 단계를 포함한다: (a) 기재 표면 부근에, 구현예 (i)의 경우에, 전구체를 포함하는 가스상 반응물, 또는 구현예 (ii)의 경우에, 실릴 아민 커플링제(각각은 본원에서 규정된 바와 같음) 및 선택적으로 O2를 제공하는 단계; (b) 가스상 반응물로부터 플라즈마를 발생시켜, 플라즈마 강화 화학적 증기 증착(PECVD)에 의해 기재 표면 상에 코팅을 형성시키는 단계. 구현예 (i)의 일 양태에서, 배리어 코팅은 실라잔 또는 실록산 중 어느 하나일 수 있다. 구현예 (ii)의 일 양태에서, 배리어 코팅은 실릴아민일 것이다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나의 PECVD 방법에서, 코팅 특징은 유리하게, 하기 조건들 중 하나 이상에 의해 셋팅된다: 플라즈마 성질, 플라즈마가 적용되는 압력, 플라즈마를 발생시키기 위해 적용된 출력, 가스상 반응물에서 O2의 압력 및 상대적인 양, 플라즈마 부피, 및 구현예 (i)의 경우에 전구체, 또는 구현예 (ii)의 경우에 실릴 아민 커플링제. 선택적으로, 코팅 특징은 가스상 반응물 중 O2의 존재 및 상대적인 양 및/또는 플라즈마를 발생시키기 위해 적용된 출력에 의해 셋팅된다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나의 추가의 바람직한 양태에서, 플라즈마는 (주변 또는 대기압과 비교하여) 감압 하에서 발생된다. 선택적으로, 감압은 300 mTorr 미만, 선택적으로 200 mTorr 미만, 심지어 선택적으로 100 mTorr 미만이다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나의 PECVD는 전구체를 함유한 가스상 반응물에, 선택적으로, 마이크로파 또는 무선 주파수에서의 주파수에서, 및 선택적으로, 무선 주파수에서 출력된 전극으로 에너지 공급함으로써 수행된다. 일 구현예를 수행하기 위해 바람직한 무선 주파수는 또한, "RF 주파수"로서 다루어질 것이다. 본 발명을 수행하기 위한 통상적인 무선 주파수 범위는 10 kHz 내지 300 MHz 미만, 선택적으로 1 내지 50 MHz, 심지어 선택적으로 10 내지 15 MHz의 주파수이다. 예를 들어, 13.56 MHz의 주파수가 바람직하며, 이는 PECVD 작업을 수행하기 위한 정부 승인 주파수이다. 본 발명은 예를 들어, 27.12 MHz, 또는 40.68MHz와 같은, 다른 주파수에서 실행될 수 있다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나에 대하여, 마이크로파 소스에 비해 RF 전원을 사용하는 것이 몇 가지 장점을 갖는다: RF가 낮은 출력에서 작동하기 때문에, 기재/용기가 덜 가열된다. 본 발명의 초점이 플라스틱 기재 상에 플라스틱 코팅을 형성시키기 때문에, 기재의 용융/변형을 방지하기 위해 낮은 가공 온도가 요망된다. 마이크로파 PECVD를 사용할 때 기재 과열을 방지하기 위하여, 마이크로파 PECVD는 출력을 펄스화함으로써 짧은 버스트(short burst)로 적용된다. 출력 펄스화는 코팅을 위한 사이클 시간을 연장시키고, 이는 본 발명에서 요망되지 않는다. 보다 고주파수 마이크로파는 또한, 플라스틱 기재에서 잔류수, 올리고머 및 다른 물질과 같은 휘발성 물질의 오프-가스화를 야기시킬 수 있다. 이러한 가스 배출(off-gassing)는 PECVD 코팅을 방해할 수 있다. PECVD를 위한 마이크로파를 사용하는 것과 관련된 주요 문제는 기재로부터 코팅의 박리이다. 마이크로파가 코팅 층을 증착시키기 전에 기재의 표면을 변화시키기 때문에 박리가 일어난다. 박리의 가능성을 줄이기 위하여, 계면 코팅 층은 마이크로파 PECVD가 코팅과 기재 간에 양호한 결합을 달성하기 위해 개발되었다. 박리 위험이 존재하지 않기 때문에, RF PECVD로 이러한 계면 코팅 층이 필요하지 않다. 최종적으로, 본 발명에 따른 배리어 층은 유리하게 낮은 출력을 사용하여 적용된다. RF 출력은 낮은 출력에서 작동하고, 마이크로파 출력에 비해 PECVD 공정에 대해 더 큰 제어를 제공한다. 그럼에도 불구하고, 마이크로파 출력이 덜 바람직하지만, 이는 예를 들어, 300 MHz 내지 300 GHz와 같은 적합한 공정 조건 하에서 사용 가능하다.
또한, 구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나의 본원에 기술된 모든 PECVD 방법에 대하여, 플라즈마를 발생시키기 위해 사용되는 출력(와트)과 플라즈마가 발생되는 내강의 부피 간에 특정 보정이 존재한다. 통상적으로, 내강은 본 발명에 따라 코팅된 용기의 내강이다. RF 출력은, 동일한 전극 시스템이 사용되는 경우에, 용기의 부피에 맞게 조절해야 한다. 가스상 반응물의 조성, 예를 들어, O2에 대한 전구체의 비율, 및 출력을 제외한 PECVD 코팅 방법의 모든 다른 파라미터가 셋팅된 직후에, 이러한 것은 통상적으로, 용기의 기하학적 구조가 유지되고 단지 이의 부피가 달라질 때, 변하지 않을 것이다. 이러한 경우에, 출력은 부피와 직접적으로 비례할 것이다. 이에 따라, 본 명세서에 의해 제공된 부피에 대한 출력의 비율로부터 출발하여, 상이한 크기를 제외하고, 동일한 기하학적 구조의 용기에서 동일하거나 유사한 코팅을 달성하기 위해 적용되는 출력은 용이하게 밝혀질 수 있다.
전구체는 구현예 (i)을 위해 제공된다. 바람직하게, 상기 전구체는 유기규소 화합물(하기에서 또한, "유기규소 전구체"로서 명시됨), 더욱 바람직하게, 예를 들어, 선형 실록산, 모노시클릭 실록산, 폴리시클릭 실록산, 폴리실세스퀴옥산, 알킬 트리메톡시실란, 트리알콕시 실란, 임의의 이러한 전구체의 실라잔 유사체(즉, 선형 실라잔, 모노시클릭 실라잔, 폴리시클릭 실라잔, 폴리실세스퀴옥산), 실라잔, 트리메틸실라잔, 트리알킬실라잔, 테트라메틸실라잔, 및 이들 전구체 중 임의의 둘 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 유기규소 화합물이다. 전구체는 예를 들어, PECVD에 의해 배리어 코팅을 형성시키는데 효과적인 조건 하에서 기재에 적용된다. 이에 따라, 전구체는 중합되거나, 가교되거나, 일부 또는 전부 산화되거나, 이들의 임의 조합이다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나의 추가 양태에서, 코팅은 배리어 코팅, 예를 들어, SiOx 코팅이다. 통상적으로, 배리어 코팅은 가스 또는 액체에 대한, 바람직하게, 수증기, 산소 및/또는 공기에 대한 배리어이다. 배리어는 또한, 배리어 코팅으로 코팅된 용기의 내측에, 예를 들어, 혈액 수집 튜브 내측에 진공을 설정하고/거나 유지시키기 위해 사용될 수 있다.
구현예 (i)의 방법은 동일하거나 상이한 반응 조건 하에서 동일하거나 상이한 유기규소 전구체로부터 PECVD에 의해 제조된 하나 이상의 코팅의 적용을 포함할 수 있다. 예를 들어, 용기는 먼저, 유기규소 전구체로서 헥사메틸디실록산(HMDSO)을 사용하여 SiOx 배리어 코팅으로 코팅될 수 있다.
구현예 (ii)의 방법은 동일하거나 상이한 반응 조건 하에서 동일하거나 상이한 실릴 아민 커플링제로부터 PECVD에 의해 제조된 하나 이상의 코팅의 적용을 포함할 수 있다. 예를 들어, 용기는 먼저, 실릴 아민 커플링제로서 헥사메틸디실록산(HMDSO)을 사용하여 SiOx 배리어 코팅으로 코팅될 수 있다.
기재 표면
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나에 대하여, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 코팅은 기재 표면, 예를 들어, 용기 벽, 또는 이의 부분에 적용될 수 있으며, 이는 유리일 수 있거나, 예를 들어, 올레핀 중합체; 폴리프로필렌(PP); 폴리에틸렌(PE); 고리형 올레핀 공중합체(COC); 고리형 올레핀 중합체(COP); 폴리메틸펜텐; 폴리에스테르; 폴리에틸렌 테레프탈레이트; 폴리에틸렌 나프탈레이트; 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT); PVdC(폴리염화비닐리덴); 폴리염화비닐(PVC); 폴리카보네이트; 폴리메틸메타크릴레이트; 폴리락트산; 폴리락트산; 폴리스티렌; 수소첨가 폴리스티렌; 폴리(시클로헥실에틸렌) (PCHE); 에폭시 수지; 나일론; 폴리우레탄 폴리아크릴로니트릴; 폴리아크릴로니트릴(PAN); 이오노머 수지; Surlyn®이오노머 수지; 유리; 보로실리케이트 유리; 또는 이들의 임의의 둘 이상의 조합인 열가소성 물질이다.
코팅된 용기
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나에 대한 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 표면 코팅으로 코팅된 물품은 벽, 바람직하게, 내부 벽, 예를 들어, 주사기 배럴, 또는 표면과 접촉하는 용기 상의 상기 코팅을 갖는 용기 부분 또는 용기 캡, 예를 들어, 주사기 플러저 또는 용기 캡 상에, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 결합 내성 표면 코팅을 갖는 용기일 수 있다. 본 발명은 추가로, 상술된 바와 같은 방법으로부터 형성된 코팅, 상기 코팅으로 코팅된 표면, 및 상기 코팅으로 코팅된 용기를 제공한다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나의 문맥에서 "용기"는 예를 들어, 실험실 용품 및 의료 장치의 광범위한 세트의 서브세트 예시이다. 용기 자체는 물질을 함유하거나 이동시키도록 구성된 임의의 타입의 물품일 수 있다. 물질은 액체, 기체, 고체, 또는 이들 중 임의의 둘 이상일 수 있다. 용기의 한 예는 적어도 하나의 개구, 및 내부 접촉 표면을 한정하는 벽을 갖는 물품이다. 선택적으로, 적어도 내부 접촉 표면의 부분은 본 개시내용에 따라 처리된 "접촉 표면"을 규정한다. 본 발명의 문맥에서 용어 "적어도"는 그러한 용어 다음의 정수와 "동일하거나 그보다 큰" 것을 의미한다. 이에 따라, 본 발명의 문맥에서 용기는 하나 이상의 개구를 갖는다.
샘플 튜브(하나의 개구) 또는 주사기 배럴(두 개의 개구)의 개구와 같은 하나 또는 두 개의 개구는 구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나에 대하여 바람직하다. 용기가 둘 이상의 개구를 갖는 경우에, 이러한 것은 동일하거나 상이한 크기를 가질 수 있다. 하나 초과의 개구가 존재하는 경우에, 하나의 개구는 본 발명에 따른 작용화된 배리어 코팅 방법을 위한 가스 유입구용으로 사용될 수 있으며, 다른 개구는 캡핑되거나 개방된다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나에 따른 용기는 예를 들어, 혈액 또는 소변과 같은 생물학적 유체를 수집하거나 저장하기 위한 샘플 튜브, 생물학적 활성 화합물 또는 조성물, 예를 들어, 약제 또는 약제학적 조성물을 저장하거나 전달하기 위한 주사기(또는 이의 부분, 예를 들어, 주사기 배럴), 생물학적 물질 또는 생물학적 활성 화합물 또는 조성물을 저장하기 위한 바이알, 파이프, 예를 들어, 생물학적 물질 또는 생물학적 활성 화합물 또는 조성물을 수송하기 위한 카테터, 또는 유체를 보유하기 위한, 예를 들어, 생물학적 물질 또는 생물학적 활성 화합물 또는 조성물을 보유하기 위한 큐벳일 수 있다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나의 용기는 임의의 형상을 가질 수 있다. 용기의 하나의 예는 이의 개방 단부들 중 적어도 하나에 인접하여 실질적으로 실린더형 벽을 갖는다. 일반적으로, 이러한 타입의 용기의 내부 벽은 예를 들어, 샘플 튜브 또는 주사기 배럴에서 실린더형 등으로 형상화된다. 샘플 튜브 및 주사기 또는 이의 부분(예를 들어, 주사기 배럴), 바이알, 및 페트리 디시는 상업적으로 일반적으로 실린더형으로, 이러한 것이 고려된다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나를 위한 고려되는 용기의 일부 다른 비-제한적인 예는 웰 또는 비-웰 슬라이드 또는 플레이트, 예를 들어, 적가 플레이트 또는 미세역가 플레이트를 포함한다. 고려되는 용기의 또 다른 비-제한적인 예는 임펠러 접촉 표면, 펌프 챔버 접촉 표면, 등을 포함하는, 펌핑되는 물질과 접촉하는 펌프 접촉 표면을 포함한다. 고려되는 용기의 심지어 다른 비-제한적인 예는 여러 예로서, 유체 구속, 펌핑, 가공, 여과, 및 전달 시스템의 부분, 예를 들어, 정맥내 유체 전달 시스템, 혈액 가공 시스템(예를 들어, 심장-폐 기계 또는 혈액 성분 분리기), 투석 시스템, 또는 인슐린 전달 시스템을 포함한다. 이러한 부분의 예는 배관, 펌프 내부 접촉 표면, 약물 또는 염수 함유 백 또는 병, 시스템의 부분들을 함께 연결시키기 위한 어댑터 및 배관 연결기, 정맥내 니들 및 니들 어셈블리, 막 및 필터, 등이다. 용기의 다른 예는 측정 및 전달 디바이스, 예를 들어, 피펫, 피펫 팁, 삼각 플라스크, 비이커, 및 눈금 실린더를 포함한다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 또한, "접촉 표면"의 정의 내에서, 약제 제조물 또는 다른 물질과 접촉하는데 사용되거나 사용 가능한 디바이스, 예를 들어, 앰플, 바이알, 주사기, 병, 백, 또는 다른 격납 용기, 교반 로드, 임펠러, 교반 펠렛, 등의 임의의 접촉 표면에 적용을 추가로 갖는다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 또한, "접촉 표면"의 정의 내에서, 생체분자 또는 생체분자의 용액과 접촉하는데 사용되거나 사용 가능한 디바이스, 예를 들어, 앰플, 바이알, 주사기, 병, 백, 또는 다른 격납 용기, 교반 로드, 임펠러, 교반 펠렛, 등의 임의의 접촉 표면에 적용을 추가로 갖는다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나에 따라 처리될 수 있는 유체 또는 조직 접촉 표면을 갖는 일부 특정 의료 장치 및 실험실 용품은 하기와 같다: 아가 페트리 디시; 혈액 배양 디바이스; 혈액 샘플 카셋트; 혈액 샘플링 시스템; 병; 모세관 혈액 수집 디바이스; 카테터; 세포 리프터; 세포 스크레이퍼; 세포 살포기; 원심분리 부품; 수집 및 수송 디바이스; 용기; 커버 유리; 동결/냉동기 박스; 오목 현미경 슬라이드; 직접 시험 및 혈액학 디바이스; 평평한 현미경 슬라이드; 미생물학 장비 및 공급물; 미생물학 시험 디바이스; 현미경 슬라이드; 분자 진단 디바이스; 페트리 디시; 피펫; 피펫 팁; 샘플 수집 용기; 샘플 수집 튜브; 샘플 수집/저장 디바이스; 교반 플라스크; 삼각 플라스크; 비이커; 눈금 실린더; 및 주사기.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나는 물품이 예를 들어, 하기 기술된 것 중 적어도 하나를 포함하는 본 발명의 작용화된 배리어 코팅으로 처리된 용기를 제공한다: 마이크로플레이트; 원심분리 튜브; 피펫 팁; 피펫, 마이크로웰 플레이트; ELISA 플레이트; 미세역가 플레이트; 96-웰 플레이트; 384-웰 플레이트; 1536-웰 플레이트; 둥근 바닥 플라스크; 비이커; 눈금 실린더; 및 삼각 플라스크.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나의 문맥에서 "용기"는 적어도 하나의 개구, 및 내부 표면을 규정하는 벽을 갖는 임의의 타입의 용기일 수 있다. 기재는 내강을 갖는 용기의 내측벽일 수 있다. 본 발명이 반드시 특정 부피의 용기로 제한되는 것은 아니지만, 내강이 예를 들어, 0.5 내지 50 mL, 선택적으로 1 내지 10 mL, 선택적으로 0.5 내지 5 mL, 선택적으로 1 내지 3 mL의 공극 부피를 갖는다. 기재 표면은 적어도 하나의 개구 및 내부 표면을 갖는 용기의 내부 표면의 일부 또는 모두일 수 있다.
용기의 코팅
용기가 구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나의 상기 코팅 방법에 의해 코팅될 때, 코팅 방법은 여러 단계를 포함한다. 개방 단부, 폐쇄된 단부, 및 내부 표면을 갖는 용기가 제공된다. 표면 개질은 예를 들어, 상품, 예를 들어, 다양한 조건을 갖는 폴리프로필렌 마이크로플레이트(NUNC, 96 웰, 0.5 ml, 둥근 바닥) 상에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 이러한 공정은 예를 들어, 두 가지 스테이지를 포함할 수 있다: i) 예를 들어, 히드록실화된 플라스틱 또는 SiOx-코팅된 유리 표면을 제공하기 위한 기재 컨디셔닝 스테이지, ii) 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 표면 코팅을 수득하기 위한, 공중합 시약 스테이지.
바람직하게, 구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나의 방법은 용기 홀더 상에 용기의 개방 단부를 놓고, 용기 홀더와 용기의 내부 사이에 시일링된 소통을 설정함으로써 수행된다. 이러한 바람직한 양태에서, 가스상 반응물은 용기 홀더를 통해 용기로 도입된다. 특히 바람직한 양태에서, 용기 홀더, 내부 전극, 외부 전극, 및 출력 공급원을 포함하는 플라즈마 강화 화학적 증기 증착(PECVD) 장비는 본 발명에 따른 코팅 방법을 위해 사용된다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나의 용기 홀더는 용기를 가공을 위한 놓여진 위치(seated position)로 수용하기 위한 포트를 갖는다. 내부 전극은 용기 홀더 상에 놓여진 용기 내에 수용되도록 정위된다. 외부 전극은 용기 홀더 상에 놓여진 용기를 수용하기 위해 정위된 내부 부분을 갖는다. 출력 공급원은 용기 홀더 상에 놓여진 용기 내에 플라즈마를 형성시키기 위해 내부 전극 및/또는 외부 전극에 교류 전류를 공급한다. 통상적으로, 출력 공급원은 외부 전극에 교류 전류를 공급하며, 내부 전극은 접지된다. 이러한 구현예에서, 용기는 플라즈마 반응 챔버를 규정한다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나의 일부 구현예에서, 용기는 US 6828028호에 기술된 바와 같이 제조된 공중합체 용액에 함침된다.
구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나에서, 기재는 선택적으로 반응 챔버에 배치될 수 있으며, 진공이 반응 챔버 상에 형성되며, 산소를 포함한 가스가 반응 챔버에 첨가된다. 플라즈마는 준비된 기재 표면을 형성시키기 위해, 선택적으로 가열하면서, 가스로부터 발생된다.
구현예 (i)에서, 준비된 표면은 이후에, 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액으로 처리된다. 구현예 (ii)에서, 준비된 표면은 이후에, 아민 작용화된 기재 표면을 형성시키기 위해, 선택적으로, 가열하면서, 선택적으로 산소의 존재 하에서, 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기와 반응된다. 구현예 (ii)에서, 아민 작용화된 기재 표면은 이후에, 선택적으로 중합 개시제의 존재 하에, 용매 및 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 공중합체 용액으로 처리된다. 구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나에서, 선택적 다음 단계는 가열이고, 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로 기재를 가열하고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 형성시킨다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 기재는 반응 챔버에 배치되고, 진공은 반응 챔버 상에 형성되며, 유기규소 전구체를 포함하고 선택적으로 산소를 포함하는 가스가 반응 챔버에 첨가된다. 플라즈마는 준비된 기재 표면을 형성시키기 위해 선택적으로 무선 주파수 조사와 함께, 선택적으로 마이크로파 조사와 함께, 선택적으로 가열하면서, 플라즈마 강화 화학적 증기 증착(PECVD)에 의해 가스로부터 발생된다. 준비된 표면은 이후에, 선택적으로 가열하면서 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액으로 처리되며, 선택적으로 대기하고, 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로 기재 표면을 가열하고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 형성시킨다.
선택적으로 구현예 (ii)에서, SiOx-코팅된 유리 표면인 기재는 반응 챔버에 배치되며, 진공은 반응 챔버 상에 형성되며, 산소를 포함하는 가스가 반응 챔버에 첨가된다. 플라즈마는 준비된 기재 표면을 형성시키기 위해, 선택적으로 무선 주파수 조사와 함께, 선택적으로 마이크로파 조사와 함께, 선택적으로 가열하면서, 플라즈마 강화 화학적 증기 증착(PECVD)에 의해 가스로부터 발생된다. 준비된 표면은 이후에, 아민 작용화된 기재 표면을 형성시키기 위해 선택적으로 가열하면서, 선택적으로 산소의 존재 하에 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기와 반응된다. 아민 작용화된 기재 표면은 이후에, 선택적으로 가열하면서, 선택적으로 중합 개시제의 존재 하에, 용매 및 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 공중합체 용액으로 처리되고, 선택적으로 대기하고, 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로 기재 표면을 가열하고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 형성시킨다.
일부 구현예에서, 기재는 반응 챔버에 배치되며, 진공은 반응 챔버 상에 형성되며, 구현예 (i)의 경우에 유기규소 전구체를 포함하고 선택적으로 산소를 함유하는 가스 또는 구현예 (ii)의 경우에 산소를 포함한 가스가 반응 챔버에 첨가된다. 구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나에서, 플라즈마는 준비된 기재 표면을 형성하기 위해 선택적으로 라이오 주파수 조사와 함께, 선택적으로 마이크로파 조사와 함께, 선택적으로 가열하면서, 펄스 플라즈마 강화 화학적 증기 증착(PPECVD)에 의해 가스로부터 발생된다. 구현예 (ii)에서, 준비된 기재 표면은 이후에, 아민 작용화된 기재 표면을 형성하기 위해, 선택적으로 가열하면서, 선택적으로 산소 존재 하에서 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기와 반응된다. 아민 작용화된 기재 표면은 이후에, 선택적으로 가열하면서, 선택적으로 중합 개시제의 존재 하에 용매 및 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 공중합체 용액으로 처리되고, 선택적으로 대기하고, 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로 기재 표면을 가열하고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 형성시킨다.
선택적으로, 구현예 (i) 또는 구현예 (ii)에서, 기재는 반응 챔버에 배치되며, 진공은 반응 챔버 상에 형성되며, 산소를 포함하는 가스는 반응 챔버에 첨가된다. 플라즈마는 준비된 기재 표면을 형성하기 위해, 선택적으로 라이오 주파수 조사와 함께, 선택적으로 마이크로파 조사와 함께, 선택적으로 가열하면서, 열분해 화학적 증기 증착(PCVD)에 의해 가스로부터 발생된다. 구현예 (i)에서, 준비된 표면은 이후에, 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액으로 처리된다. 구현예 (ii)에서, 준비된 기재 표면은 이후에, 아민 작용화된 기재 표면을 형성하기 위해, 선택적으로 가열하면서, 선택적으로 산소의 존재 하에 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기와 반응된다. 아민 작용화된 기재 표면은 이후에, 선택적으로 가열하면서, 선택적으로 중합 개시제의 존재 하에, 용매 및 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 공중합체 용액으로 처리되고, 선택적으로 대기하고, 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로 기재 표면을 가열하고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 형성시킨다.
선택적으로, 구현예 (ii)에서, 기재는 진공 플라즈마 반응기에 배치되며, 진공 플라즈마 반응기는 배기되고, 이후에, 산소를 포함하고 선택적으로 아르곤을 함유하고 선택적으로 질소를 함유하는 가스가 첨가된다. 가스는 이후에, RF 주파수 에너지로 조사된다. 조사는 종료되며, 기재는 아민 개질된 기재를 제공하기 위해 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기에 노출된다. 아민 개질된 기재 표면은 이후에, 선택적으로 가열하면서, 선택적으로 중합 개시제의 존재 하에서 용매 및 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 공중합체 용액으로 처리되고, 선택적으로 대기하고, 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로 기재 표면을 가열하고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 형성시킨다.
선택적으로 구현예 (ii)에서, SiOx-코팅된 유리 표면인 기재는 진공 플라즈마 반응기에 배치되며, 진공 플라즈마 반응기는 배기되고, 이후에, 산소를 포함하고 선택적으로 아르곤을 함유하고 선택적으로 질소를 함유한 가스가 첨가된다. 가스는 이후에, RF 주파수 에너지로 조사된다. 조사는 종료되며, 기재는 아민 개질된 기재를 제공하기 위해 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기에 노출된다.
아민 개질된 기재 표면은 이후에, 선택적으로 중합 개시제의 존재 하에 용매 및 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 공중합체 용액으로 처리된다. 구현예 (i) 또는 구현예 (ii) 중 어느 하나에서, 공정은 선택적으로 가열하면서 계속되고, 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로 기재 표면을 가열하고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 형성시킨다.
선택적으로 구현예 (i)에서, 기재는 반응 챔버에 배치되며, 진공은 반응 챔버 상에서 형성되며, 유기규소 전구체를 포함하고 선택적으로 산소를 함유한 가스가 반응 챔버에 첨가된다. 준비된 표면은 이후에, 선택적으로 가열하면서 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액으로 처리되고, 선택적으로 대기하고, 공중합체 용액을 제거하고, 선택적으로, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 건조시키고, 선택적으로 기재 표면을 가열하고, 이에 따라, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 결합 내성 코팅된 표면을 형성시킨다.
본 기술은 하기 도면과 함께 설명될 것이며, 여기서 유사한 참조 부호는 유사한 요소를 나타낸다:
도 1은 제1 구현예에서 유용한 일반적으로 기술된 원격 컨버전 플라즈마 처리 장치를 예시하며, 이의 특정 특징부들은 선택적이다.
도 2는 더욱 상세한 제1 구현예에 따른 마이크로플레이트의 원격 컨버전 플라즈마 처리를 수행하기 위한 예시적인 플라즈마 반응기 구성을 예시한다.
도 3은 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 폴리프로필렌 마이크로플레이트, Eppendorf LoBind® 브랜드의 마이크로플레이트 및 더욱 상세한 제1 구현예에 따른 예시적인 원격 컨버전 플라즈마 처리 공정으로 처리된 마이크로플레이트 사이의 생체분자 회수율 비교 결과를 예시하는 막대 그래프이다.
도 4는 더욱 상세한 제1 구현예에 따른 예시적인 원격 컨버전 플라즈마 처리 공정으로 처리된 마이크로플레이트와, 원격 컨버전 플라즈마 처리 대신 직접 컨버전 플라즈마 처리를 이용한 것을 제외하고는 동일한 공정 단계 및 조건으로 처리된 마이크로플레이트 사이의 생체분자 회수율 비교 결과를 예시하는 막대 그래프이다.
도 5는 더욱 상세한 제1 구현예에 따른 예시적인 원격 컨버전 플라즈마 처리 공정으로 처리된 마이크로플레이트와, 제2 단계 없이 비중합성 화합물 단계만으로 처리된 마이크로플레이트 사이의 생체분자 회수율 비교 결과를 예시하는 막대 그래프이다.
도 6은 더욱 상세한 제1 구현예에 따른 마이크로플레이트의 원격 컨버전 플라즈마 처리를 수행하기 위한 도 1에 따른 예시적인 무선-주파수 여기 플라즈마 반응기 구성을 예시한다.
도 7은 더욱 상세한 제1 구현예에 따른 마이크로플레이트의 원격 컨버전 플라즈마 처리를 수행하기 위한 도 1에 따른 또 다른 예시적인 플라즈마 반응기 구성을 예시한다.
도 8은 더욱 상세한 제1 구현예에 따른 마이크로플레이트의 원격 컨버전 플라즈마 처리를 수행하기 위한 도 1에 따른 예시적인 마이크로파 여기 플라즈마 반응기 구성을 도시한다.
도 9는 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 폴리프로필렌 비이커, 더욱 상세한 제1 구현예에 따른 처리된 폴리프로필렌 비이커, 및 처리된 폴리프로필렌 유리 비이커로부터의 생체분자(TFN) 회수율의 플롯이다.
도 10은 본 공정의 제1 구현예 또는 제2 구현예 중 어느 하나를 수행하기 위한 예시적인 반응기 구성을 도시한다. 또 다른 적합한 반응기 구성은 본 명세서에 참조로 포함된 미국 특허 제7,985,188호에 도시되고 기술된 바와 같은 도 2의 구성이다.
도 11은 실시예 6에 대한 단백질 회수율 대 단백질(BSA) 농도의 플롯이다.
도 12는 실시예 6에 대한 단백질 회수율 대 단백질(PrA) 농도의 플롯이다.
도 13은 실시예 6에 대한 단백질 회수율 대 단백질(PrG) 농도의 플롯이다.
도 14는 실시예 14에 대한 단백질 회수율 대 단백질(BSA) 농도의 플롯이다.
도 15는 실시예 14에 대한 단백질 회수율 대 단백질(PrA) 농도의 플롯이다.
도 16은 실시예 14에 대한 단백질 회수율 대 단백질(PrG) 농도의 플롯이다.
도 17은 실시예 15에 따른 저단백질 결합(low protein binding) 처리된 마이크로플레이트로부터의 추출된 유기 종을 특성규명하는 GC-MS(가스 크로마토그래피-질량 분광법) 플롯으로서, 피크 할당을 도시한다.
도 18은 실시예 15에 따른 이소프로판올 블랭크(blank)에 대한 도 17과 유사한 플롯이다.
도 19는, 도 18과의 비교를 위한, 피크 할당이 없는 실시예 15로부터의 도 17과 유사한 플롯이다.
도 20은 저단백질 결합 처리된 SiO2 플레이트(하부 플롯) 대 이소프로판올 블랭크(상부 플롯)의 LC-MS 이소프로판올 추출 이온 크로마토그램(포지티브 APCI 모드)의 실시예 16으로부터의 비교이다.
도 21은 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 SiO2 플레이트(하부 플롯) 대 이소프로판올 블랭크(상부 플롯)의 LC-MS 이소프로판올 추출 이온 크로마토그램(포지티브 APCI 모드)의 실시예 16으로부터의 비교로서, 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 플레이트 추출물 내의 폴리프로필렌 성분의 존재를 도시한다.
도 22는 저단백질 결합 처리된 SiO2 플레이트(하부 플롯) 대 이소프로판올 블랭크(상부 플롯)의 LC-MS 이소프로판올 추출 이온 크로마토그램(네거티브 APCI 모드)의 실시예 16으로부터의 비교이다.
도 23은 모든 구현예를 참조로 하여, 접촉 표면(164) 및 내부 부분(166)을 갖는 기재(162)의 예시이다.
하기 참조 부호가 본 설명과 첨부된 도면에서 사용된다:
본 발명은 하기 실시예를 참조로 하여 보다 상세히 예시될 것이지만, 본 발명이 이로 한정되는 것으로 이해되지는 않아야 한다.
실시예
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 1
더욱 상세한 제1 구현예의 선택적인 양태에 따라 폴리프로필렌 96-웰 마이크로플레이트를 플라즈마 처리하였다. 마이크로플레이트를 처리하는 데 이용되는 공정은 무선-주파수(RF) 플라즈마 시스템을 이용하였다. 이 시스템은 가스 전달 입력부, 진공 펌프 및 매칭 네트워크가 있는 RF 전원 공급장치를 갖추었다. 마이크로플레이트를 플라즈마의 반대쪽을 향하게 배향하고 챔버의 둘레를 따라 플라즈마로부터 차폐시켰다. 이러한 세부사항은 도 2에 예시되어 있다. 차폐는 마이크로플레이트의 표면 상의 원격의 지점에서의 복사 밀도와 플라즈마 방전의 가장 밝은 지점 사이의 비가 0.25 미만인 원격 플라즈마 처리를 가져왔다.
본 비제한적인 실시예에 따라 이용되는 2 단계 원격 컨버전 플라즈마 공정은 더욱 상세한 제1 구현예의 표 2에 요약되어 있다:
처리된 마이크로플레이트의 표면 상에서의 더욱 상세한 제1 구현예의 이 원격 컨버전 플라즈마 공정에 기인한 생체분자 결합 저항을, 모든 구현예의 시험을 수행함으로써 분석하였다. 회수율 퍼센트는 용액에 남아 있는, 즉, 마이크로플레이트의 표면에 결합하지 않은, 단백질의 본래의 농도의 백분율이다.
이러한 시험에서, 세 가지 상이한 타입의 마이크로플레이트의 샘플을 회수율 퍼센트에 대해 시험하였다. 샘플은 (1) 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 폴리프로필렌 마이크로플레이트("컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은" 샘플); (2) SiO2 Medical Products에 의해 성형되어 본 명세서의 실시예 1에 기술된 더욱 상세한 제1 구현예에 따라 컨버전된 폴리프로필렌 마이크로플레이트("SIO" 샘플); (3) Eppendorf LoBind 상표명 마이크로플레이트("Eppendorf LoBind" 샘플)을 포함하였다. 도 3의 막대 차트는 이러한 비교 시험의 결과를 도시한다. 더욱 상세한 제1 구현예의 도 3이 예시하는 바와 같이, 컨버전된 SiO2 플레이트는 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 샘플과 비교하여 생체분자 회수율이 60% 증가하고, Eppendorf LoBind 샘플과 비교하여 생체분자 회수율이 8 내지 10% 증가하였다.
이에 따라, 더욱 상세한 제1 구현예에 따른 원격 컨버전 플라즈마 처리는 다른 공지된 방법보다 더 낮은 생체분자 부착율(또는 역으로는 더 높은 생체분자 회수율)을 가져오는 것으로 입증되었다. 실제로, SiO2 샘플 및 Eppendorf LoBind 샘플의 비교 데이터는 특히 놀라운데, 이는 Eppendorf LoBind가 단백질 저항성 실험실 용품의 업계 표준으로 간주되어 왔기 때문이었다. Eppendorf LoBind 샘플과 비교하여 SiO2 플레이트의 8 내지 10% 효능 증가는 종래 기술과 비교하여 현저한 개선을 나타낸다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 2
더욱 상세한 제1 구현예의 본 실시예에서, 실시예 1의 SiO2 플레이트를, 제2 샘플을 원격 컨버전 플라즈마 대신 직접 플라즈마로 처리한 것을 제외하고는(이는 중요한 제외 사항임) SIO와 동일한 공정 단계 및 조건을 이용하여 컨버전된 동일한 마이크로플레이트와 비교하였다("직접 플라즈마" 샘플). 놀랍게도, 도 4에 도시된 바와 같이, 직접 플라즈마 샘플은 24시간 후에 생체분자 회수 백분율이 72%인 반면, SiO2 플레이트(원격 컨버전 플라즈마를 이용한 것을 제외하고는 동일한 조건/공정 단계하에서 처리되었음)는 24시간 후 생체분자 회수 백분율이 90%였다. 이러한 현저한 단계 변화는 직접 플라즈마 대신 더욱 상세한 제1 구현예의 원격 컨버전 플라즈마의 이용에 오로지 기인하는 예상 밖의 개선을 나타낸다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 3
더욱 상세한 제1 구현예의 본 실시예에서, 실시예 1의 SIO 샘플을, 제2 처리 단계(수증기 플라즈마 단계 또는 컨버전 플라즈마 처리) 없이 더욱 상세한 제1 구현예의 방법의 컨디셔닝 단계(즉, 비중합성 화합물 플라즈마 단계 또는 컨디셔닝 플라즈마 처리)만으로 처리된 동일한 마이크로플레이트와 비교하였다("단계 1 단독" 샘플). 도 5에 도시된 바와 같이, 단계 1 단독 샘플은 약 25℃에서 24시간 후의 생체분자 회수 백분율(본 명세서에서 모든 단백질 샘플의 에이징(aging)은 달리 지시되지 않는 한 25℃에서 이루어짐)이 50%인 반면, SiO2 플레이트(원격 컨버전 플라즈마에 의해 또한 컨버전된다는 것을 제외하고는 동일한 조건/공정 단계하에서 처리되었음)는 24시간 후의 생체분자 회수 백분율이 90%였다. 이에 따라, 더욱 상세한 제1 구현예의 구현예들에 따른 방법의 두 단계 모두를 이용한 경우, 오직 컨디셔닝 단계만을 이용한 경우보다 유의하게 개선된 생체분자 회수 백분율을 가져온다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 4(예측)
더욱 상세한 제1 구현예의 추가로 고려되는 선택적인 이점은 이것이 상쇄적인 높은 추출 가능 물질 프로파일 없이 생체분자 부착에 대한 높은 수준의 저항을 제공한다는 것이다. 예를 들어, Eppendorf LoBind® 실험실 용품은 기재로부터 기재와 접촉하는 용액 내로 추출되는 경향을 지닌 화학 첨가제 덕분에 생체분자 부착에 대해 저항성이 있다. 대조적으로, 더욱 상세한 제1 구현예는 중합체 기재 내로 혼합되는 화학 첨가제에 의존하여 기재에 이의 생체분자 부착 저항 특성을 제공하지 않는다. 또한, 더욱 상세한 제1 구현예에 따른 공정은 처리된 기재로부터 화합물 또는 입자를 생성시키지 않거나 컨버전된 기재로부터 화합물 또는 입자가 다른 방식으로 추출되게 하지 않는다. 본 명세서에 기술된 pH 보호 공정이 컨버전된 표면으로부터 화합물 또는 입자를 생성시키지 않거나 컨버전된 표면으로부터 화합물 또는 입자가 다른 방식으로 추출되게 하지 않는다는 것을 추가로 결정하였다.
이에 따라, 하나의 선택적인 양태에서, (본 명세서에 기술된 더욱 상세한 제1 구현예에서) 개시된 기술은 물질 또는 워크피스(workpiece)로도 지칭되는 표면을 처리하여, 생체분자 회수 백분율이 컨버전 처리 전의 표면의 생체분자 회수 백분율을 갖는 컨버전된 표면을 형성하기 위해 물질 또는 워크피스로도 지칭되는 표면을 처리하는 방법으로서, 임의의 컨디셔닝 또는 컨버전 처리가 기재의 추출 가능 물질 프로파일을 실질적으로 증가시키지 않는, 방법에 관한 것이다. 출원인은 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면과 컨버전된 표면 사이의 실제 비교 시험에서 이것이 증명될 것이라고 예견한다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 5
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 1과 유사한 시험을 수행하여, 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 폴리프로필렌(UTPP) 실험실용 비이커, 더욱 상세한 제1 구현예에 따른 원격 컨버전 플라즈마 처리된 폴리프로필렌(TPP) 실험실용 비이커, 및 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 유리 실험실용 비이커로부터의 생체분자 회수율을 비교하였다. 사용된 생체분자는 동결건조된 BSA, FBG, TFN, PrA, 및 PrG의 12 nM 분산액이었다.
더욱 상세한 제1 구현예의 제1 시험에서, 생체분자 분산액을 비이커에 채우고, 여러 번 흡인하여 이를 혼합하였다. 생체분자 회수율을 상대 형광 단위(RFU)로 측정하였다. 초기 RFU 판독값(0분)을 취하여 100% 회수율 기준선을 확립한 후, 비이커 내의 생체분자 분산액을 피펫 팁으로 1분 동안 교반한 후, 이를 시험의 나머지 동안 실험실 벤치에 그대로 두었다. 생체분자 회수율을 초기에 측정하고, 이어서 샘플을 채취하여 각 5분 간격으로 생체분자 회수 백분율에 대해 측정하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.
표 4에 결과를 나타낸 더욱 상세한 제1 구현예의 제2 시험을, 더욱 상세한 제1 구현예에 따라 처리되지 않은 유리 비이커를 기재로서 이용한 것을 제외하고는 제1 시험과 동일한 방식으로 수행하였다.
더욱 상세한 제1 구현예의 도 9는 상기 표들의 TFN 결과를 플롯팅한 것으로, 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 폴리프로필렌 비이커에 대한 플롯(34), 처리된 폴리프로필렌 비이커에 대한 플롯(36), 및 유리에 대한 플롯(38)을 도시한다. 도 9가 도시하는 바와 같이, 처리된 폴리프로필렌 비이커는 10분 내지 30분 후에 가장 높은 생체분자 회수율을 제공하였고, 유리는 10분 내지 30분 후에 더 낮은 생체분자 회수율을 제공하였고, 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 폴리프로필렌 비이커는 초기 측정 후 모든 시간에서 가장 낮은 생체분자 회수율을 제공하였다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 6
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 1과 유사한 시험을 수행하여 단백질과 플레이트 사이의 24시간 접촉 후에 단백질 농도에 대해 2가지 타입의 다중웰 폴리프로필렌 플레이트로부터의 생체분자 회수율을 비교하였다. "SiO2" 플레이트는 폴리프로필렌으로부터 성형된 것으로, 이를 실시예 1에 따라 플라즈마 처리되었다. "CA"(경쟁자 A) 플레이트는 감소된 비특이적 단백질 결합을 제공하도록 코팅이 제공된 상업용 경쟁 폴리프로필렌 플레이트였다.
결과는 표 5 및 도 11 내지 도 13에 제공되어 있으며, 본질적으로 각 타입의 모든 단백질이 시험된 모든 농도에서 컨버전된 SiO2 플레이트로부터 회수되었으므로 회수율이 농도와 무관함을 나타낸다. 대조적으로, CA 플레이트로부터의 단백질 회수율은, 특히 저농도에서, 농도에 크게 좌우되었다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 7
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 1과 유사한 시험을 수행하여, 컨버전된 "SiO2" 플레이트와 실시예 6에 기재된 타입의 "CA" 플레이트로부터의 생체분자 회수율을 비교하였다. 사용된 생체분자는 동결건조된 BSA, FBG, TFN, PrA, 및 PrG의 1.5 또는 3 nM 분산액이었다.
조건 및 결과를 표 6에 나타낸다. BSA, PrA, PrG, 및 TFN 단백질의 경우, 컨버전된 SiO2 플레이트는 CA 플레이트와 비교하여 실질적으로 우수한 단백질 회수율을 제공하였다. FBG 단백질의 경우, 컨버전된 SiO2 플레이트는 CA 플레이트보다 더 나은 단백질 회수율을 제공하였다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 8
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 7과 유사한 시험을 수행하여, 96-웰의, 500 ㎕ SiO2 및 CA 플레이트를 비교하였다. 조건 및 결과를 표 7에 나타낸다. BSA, PrA, PrG, 및 TFN 단백질뿐만 아니라 1.5 nM 농도의 FBG의 경우에도, 컨버전된 SiO2 플레이트는 CA 플레이트와 비교하여 실질적으로 우수한 단백질 회수율을 제공하였다. 3 nM 농도의 FBG는 비정상적이었다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 9
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 7과 유사한 시험을 수행하여, 96-웰의, 1000 ㎕ 컨버전된 SiO2 및 CA 플레이트를 비교하였다. 조건 및 결과를 표 8에 나타낸다. BSA, PrA, 및 PrG 단백질의 경우, 컨버전된 SiO2 플레이트는 CA 플레이트와 비교하여 실질적으로 우수한 단백질 회수율을 제공하였다. FBG 단백질은 실질적으로 우수한 단백질 회수율을 나타내지 않았다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 10
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 7과 유사한 시험을 수행하여, 384 웰 55 ㎕(컨버전된 SiO2) 대 200 ㎕(CA) 얕은 플레이트를 비교하였다. 조건 및 결과를 표 8에 나타낸다. BSA, PrA, 및 PrG 단백질의 경우, 컨버전된 SiO2 플레이트는 CA 플레이트와 비교하여 실질적으로 우수한 단백질 회수율을 제공하였다. FBG 단백질은 실질적으로 우수한 단백질 회수율을 나타내지 않았다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 11
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 1과 유사한 시험을 수행하여, 더욱 상세한 제1 구현예의 컨버전된 SiO2 플레이트를, 미국 미네소타주 에덴 프레리 소재의 SurModics, Inc.에 의해 판매되는, BSA 단백질 부착을 감소시키는 데 이용되는 상업용 처리제인 StabilBlot® BSA 블록커로 처리된 폴리프로필렌 플레이트와 비교하였다. 조건 및 결과를 표 10에 나타내며, 여기서 컨버전된 SiO2는 실시예 1에 따른 플레이트이고, 플레이트 A는 5% BSA 블록커로 1시간 동안 처리된 폴리프로필렌 플레이트이고, 플레이트 B는 1% BSA 블록커로 1시간 동안 처리된 폴리프로필렌 플레이트이다. FBG 단백질을 제외하고는, 본 기술은 BSA 블록커 플레이트와 비교하여 우수한 결과를 다시 제공하였다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 12
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 7과 유사한 시험을 수행하여, 장기간(1개월 내지 4개월)에 걸쳐 실시예 1에 따른 컨버전된 SiO2 플레이트의 단백질 회수율을 비교하였다. 조건 및 결과를 표 11에 나타내며, 이는 단백질 부착에 대한 거의 균일한 저항이 상당한 기간에 걸쳐 모든 단백질에 대해 관찰되었음을 예시한다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 13
단일 플레이트의 다양한 웰 사이의 결합 균일성을, 깊은(500 ㎕) 웰을 갖는 2개의 96-웰 플레이트를 이용하여 시험하였는데, 하나는 모든 96개의 웰에서 2시간 후에 2 nM PrA 단백질을 시험한 것을 제외하고는 실시예 1에 따라 준비된 컨버전된 SiO2 플레이트이고, 다른 하나는 모든 96개의 웰에서 2시간 후에 2 nM PrA 단백질을 다시 시험한 경쟁자 A 플레이트였다. 하나의 플레이트 상의 각각의 웰로부터의 단백질 회수율을 측정한 후, 평균을 구하고, 범위를 설정하고(96개의 웰 사이에 가장 높은 회수율과 가장 낮은 회수율을 결정), 표준 편차를 계산하였다. 컨버전된 SiO2 플레이트의 경우, 평균 회수율은 95%였고, 회수율의 범위는 11%였고, 표준 편차는 2%였다. CA 플레이트의 경우, 평균 회수율은 64%였고, 회수율의 범위는 14%였고, 표준 편차는 3%였다.
이전 문단에서와 동일한 시험을 또한 1000 ㎕ 웰을 갖는 96-웰 플레이트를 이용하여 수행하였다. 컨버전된 SiO2 플레이트의 경우, 평균 회수율은 100%였고, 회수율의 범위는 13%였고, 표준 편차는 3%였다. CA 플레이트의 경우, 평균 회수율은 62%였고, 회수율의 범위는 25%였고, 표준 편차는 3%였다.
본 시험은 실시예 1의 컨버전 처리가 적어도 CA 플레이트의 단백질 저항성 코팅만큼 균일한 다양한 웰 사이의 회수율을 허용한다는 것을 나타내었다. 이는 SiO2 플라즈마 처리가 플레이트에 걸쳐 매우 균일함을 시사한다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 14
본 실시예를 수행하여, 단백질과 플레이트 사이의 96시간 접촉 후에 단백질 농도에 대한 2가지 타입의 다중웰 폴리프로필렌 플레이트로부터의 단백질 회수율을 비교하였다. SiO2 플레이트는 폴리프로필렌으로부터 성형된 것이고, 이를 실시예 6에 따라 플라즈마 컨버전하였다. "EPP" 플레이트는 상업용 경쟁 폴리프로필렌 Eppendorf LoBind® 플레이트였다. 시험 프로토콜은, 가장 낮은 단백질 농도(0.1 nM)가 실시예 6에서보다 훨씬 낮은 것을 제외하고는, 실시예 6에서와 동일하였다.
결과는 표 12 및 도 14 내지 도 16에 나타낸다. 실제로, 컨버전된 SiO2 플레이트(플롯(152, 154, 및 158))과 Eppendorf LoBind® 플레이트(즉, "EPP" 플레이트, 플롯(150, 156, 및 160))의 비교 데이터는 특히 놀라운데, 이는 Eppendorf LoBind®가 단백질 저항성 실험실 용품의 업계 표준으로 간주되어 왔기 때문이었다. 본 실시예에서 시험된 모든 3가지 타입의 단백질(즉, BSA, PrA 및 PrG)의 경우, 단백질 회수율은 농도와 무관하게 컨버전된 SiO2 플레이트에 대하여 실질적으로 일정하게 높았다. 그러나, "EPP" 플레이트의 경우, 단백질 회수율은 저농도에서 극적으로 감소하였다. 특히, 초저농도(예를 들어, 0.1 nM 내지 1.5 nM 미만)에서, 컨버전된 SiO2 플레이트에 대한 단백질 회수율은 "EPP" 플레이트보다 훨씬 우수했다.
표 12에서 별표로 표시된 데이터에 의해 나타난 바와 같은 PrG 단백질의 경우, 0.1 nM 컨버전된 SiO2 플레이트 데이터 포인트는 비정상적인 것으로 간주되었는데, 이는 컨버전된 SiO2 플레이트의 실제 단백질 회수율은 100% + 그 데이터 포인트에 할당된 오차 한계를 초과할 수 없기 때문이다. 0.1 nM EPP 플레이트 PrG 데이터 포인트가 또한 비정상적인 것으로 간주되었는데, 이는 이것이 다른 데이터 포인트의 경향으로부터 실질적으로 벗어나 있기 때문이다. 이러한 비정상적인 데이터 포인트는 도 16에 도시되어 있지 않다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 15
GC-MS 방법을 이용한 본 저단백질 결합 컨버전된 마이크로플레이트로부터의 추출된 유기 종의 특성규명
본 시험을 96-웰 마이크로플레이트 상에서 수행하여, 본 컨버전 처리가 기재와 접촉하는 용액에 추출 가능 물질을 첨가하는지를 평가하였다. 마이크로플레이트는 폴리프로필렌으로부터 성형된 것이며, 이를 실시예 6에 따라 플라즈마로 컨버전하였다.
추출 절차
300 ㎕ 이소프로판올(IPA)을 96-웰 마이크로플레이트 내의 총 16개의 웰에 첨가하였다. 첨가 후, 플레이트를 유리 플레이트로 단단히 덮고, 실온에서 72시간 동안 보관하였다. 추출 후, 16개의 웰의 내용물을 하나의 개별 바이알에서 합치고, 마개를 하고, 뒤집어서 혼합시켰다. 개별 분취액을 오토샘플러 바이알에 옮겨서 GC-MS 분석하였다.
GC-MS 분석 조건 및 결과
GC-MS(가스 크로마토그래피-질량 분광법) 분석 조건을 표 13에 나타내고, 8개의 피크 할당이 이루어지고 주석이 달린 생성된 플롯을 도 17에 나타내고, 피크 할당을 표 14에서 설명한다.
도 18과 도 19는 이소프로판올 블랭크에 대한 추출된 유기 종(도 18) 대 실시예 15에 따른 컨버전된 저단백질 결합 처리된 SiO2 마이크로플레이트(도 19)을 특성규명한, 도 17과 동일한 방식으로 측정된 GC-MS 플롯을 도시한다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 16
LC-MS 방법을 이용한 저단백질 결합 컨버전된 SiO2 마이크로플레이트로부터의 추출된 유기 종의 특성규명
LC-MS(액체 크로마토그래피-질량 분광법) 방법을 이용하여, 유기 추출 가능 물질을 분석하고 본 컨버전 처리가 기재와 접촉하는 용액에 유기 추출 가능 물질을 첨가하는지를 평가하였다. 추출 절차는 실시예 15에서와 동일하다.
LC-MS 분석 조건 및 결과
분석은 Agilent G6530A Q-TOF 질량 분광계로 수행하고, 추출물을 포지티브 및 네거티브 APCI 모드 둘 모두에서 실행시켰다. 포지티브 APCI에 대한 LC-MS 조건을 표 15에 나타내고, 네거티브 APCI에 대한 LC-MS 조건을 표 16에 나타낸다.
도 20은 저단백질 결합 컨버전된 SiO2 플레이트(하부 플롯) 대 이소프로판올 블랭크(상부 플롯)의 LS-MS 이소프로판올 추출 이온 크로마토그램(포지티브 APCI 모드)의 비교를 도시한다.
도 22는 저단백질 결합 컨버전된 SiO2 플레이트(하부 플롯) 대 이소프로판올 블랭크(상부 플롯)의 LC-MS 이소프로판올 추출 이온 크로마토그램(네거티브 APCI 모드)의 비교이다.
컨버전된 SiO2 플레이트에 대한 유일한 매칭되지 않는 피크는 m/z 529에 존재하며, 이는 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 SiO2 플레이트의 이소프로판올 추출물(도 21, 하부 플롯) 대 이소프로판올 블랭크(상부 플롯)에서의 Irganox® 1076과 일치한다. 이에 따라, 이 추출된 화합물은 본 저단백질 결합 처리에 의해 첨가되지 않았다. 이것은 수지로부터 나온 것인데, 이는 이것이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 SiO2 플레이트로부터 또한 추출되었기 때문이다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 17
ICP-MS 방법을 이용한 SiO2 마이크로플레이트로부터의 추출된 무기 종의 특성규명
ICP-MS 방법을 이용하여 3가지 타입의 96-웰 마이크로플레이트의 무기 추출 가능 물질 수준을 비교하였다. 3가지 타입의 마이크로플레이트는 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 상업용 Labcyte 폴리프로필렌 마이크로플레이트(Labcyte), 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 상업용 Porvair 폴리프로필렌 마이크로플레이트(Porvair) 및 SiO2 Medical Products, Inc.에 의해 폴리프로필렌으로부터 성형되어 실시예 6에 따라 플라즈마로 컨버전된 저결합성 플라즈마 컨버전된 SiO2 마이크로플레이트이다.
추출 절차
마이크로플레이트의 웰을 탈이온(DI)수 중의 2% v/v 질산(HNO3) 용액으로 채우고, 유리 플레이트로 덮고, 실온에서 72시간 동안 추출하였다. 이어서 대략 3 mL의 용액을 오토샘플러 튜브로 옮겨서 Agilent 7700x 분광계를 이용하여 ICP-MS에 의해 분석하였고, 조건을 표 17에 나타낸다.
ICP-MS 분석 조건 및 결과
결과를 표 18에 나타낸다. 결과는 컨버전된 SiO2 플레이트의 질산 추출물이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 Labcyte 및 Porvair 플레이트와 거의 동등한 낮은 수준의 무기물을 가짐을 나타낸다. 이에 따라, SiO2 Medical Products 저단백질 결합 컨버전 처리는 무기 추출 가능 물질을 첨가하지 않는다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 18
처리된 접촉 표면의 성질을 결정하기 위해, 특히, 중합체에 그라프팅된 모이어티의 도입을 정량적으로 그리고 정성적으로 입증하기 위해, 실시예 1의 처리된 96-웰 마이크로플레이트를 x-선 광전자 분광법(XPS) 분석하였다.
본 개시내용에서 사용되는 용어 "그라프팅(grafting)"은 특정 모이어티를 본래 물질에 화학적으로 결합시켜 이의 조성 및 성질을 개질시켜서 표면 위에 코팅을 도입하지 않으면서 표면에 다수의 또는 모든 그라프팅된 모이어티를 시키기 위해, 플라즈마 처리 또는 다른 수단에 의한 바와 같이, 마이크로플레이트 또는 다른 기재의 본래 표면의 개질을 지칭한다.
XPS를 처리된 접촉 표면 상의 두 가지 위치에서 수행하였다: 즉, 두 개의 웰 사이의 마이크로플레이트의 상부 표면 상 및 하나의 벽의 측벽 아래의 약 절반. 측벽에 대한 측정이 가장 적절한데, 왜냐하면, 임의의 인접한 웰의 오염을 방지하기 위해 바닥에는 샘플이 존재하지 않아야 하기 때문이다.
XPS를 위하여 사용되는 분석 파라미터는 하기와 같다:
기기 PHI Quantum 2000
X-선원 Monochromated Alka 1486.6eV
수광각 ±23˚
인출각 45º
분석 구역 600 ㎛(마이크로미터)
전하 보정 C1s 284.8 eV
이온건 조건 Ar+, 1 keV, 2 Х 2 mm 래스터
스퍼터 속도 15.6 Å/분(SiO2 당량)
XPS는 수소를 검출하지 못하지만, 탄소, 질소 및 산소를 검출한다. 처리되지 않은 폴리프로필렌 표면와 같은 탄화수소의 XPS는 단지 탄소 및 미량의 여러 다른 원소를 검출할 것이다. 그러나, 실시예 1의 처리된 접촉 표면의 XPS는 표 19의 원자 비율(100%로 일반화됨)을 제공하였다:
이러한 결과는 주요 구성성분으로 탄소가 잔류하는 바와 같이, 본래 표면을 코팅 블랭켓팅을 형성하거나 벌크 조성을 변화시키지 않으면서, 폴리프로필렌 마이크로플레이트의 상부면 및 측벽에서 폴리프로필렌에 약 8 내지 9 원자%의 실질적인 원자비율의 산소의 크라프팅을 나타낸다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 19
실시예 1에 따른 처리된 폴리프로필렌 마이크로플레이트의 표면에서의 화학적 구성성분에 초점을 맞추어, 다른 XPS 분석을 수행하였다. 표 20에 나타낸 화학적 구성성분들을 검출하였다. 오른쪽 컬럼은 C 및 H에 결합된 C를 100 원자%의 비율로서 일반화하여, 측벽 데이타를 일반화한 것이다:
이러한 모이어티는 또한, 본래 표면을 블랭켓팅시키는 코팅을 형성시키거나 벌크 조성을 변화시키지 않으면서, 표면의 성질을 변화시킨다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 20
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 1에 따라 처리된 96-웰 마이크로플레이트 상에서의 증류수의 접촉각을 측정하였다. 접촉각 시험을 위한 분석 기기는 Kyowa Interface Science Co., Ltd.(Tokyo, Japan)에 의해 제조된, Contact Angle Meter 모델 DM-701이다. 접촉각을 얻기 위하여, 5방울의 물을 각 시편으로부터 얻어진 작은 조각의 표면 내측 상에 증착시켰다. 시험 조건 및 파라미터를 하기에 요약하였다. 플레이트를 파괴하여 처리된 접촉 표면을 노출시켰다. 각 시편에 대한 최상의 대표 조각을 시험을 위해 선택하였다. 1 ㎕(1 마이크로리터)의 방울 크기를 모든 샘플에 대하여 사용하였다. 시편의 곡률로 인하여, 곡률 보정 루틴(curvature correction routine)을 사용하여 접촉각을 정확하게 측정하였다.
더욱 상세한 제1 구현예의 접촉각 시험 조건 및 파라미터
● 시험 기기 - DM-701 Contact Angle Meter
● 액체 디스펜서 - 22 게이지 스테인레스 스틸 니들
● 방울 크기 - ㎕(1 마이크로리터)
● 시험 액체 - 증류수
● 환경 - 주변 공기, 실온(약 25℃)
● 각 시편에 대한 곡률 반경(마이크로미터, ㎛) - 측정된 바와 같음
대조군으로서, 처리되지 않은 폴리프로필렌 마이크로플레이트 표면의 접촉각을 동일한 방식으로 측정하였다. 처리되지 않은 폴리프로필렌의 접촉각은 82˚°이었으며, 더욱 상세한 제1 구현예에 따른 처리된 접촉 표면의 접촉각은 60˚°이었다. 이러한 시험은, 플라즈마 처리가 코팅을 첨가하거나 벌크 물질을 변화시키지 않으면서, 낮은 접촉각을 갖는 훨씬 더 친수성 표면을 제공하였음을 예시한다.
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더욱 상세한 제2 구현예
50%가 넘는 단백질 부착 감소를 선택적으로 제공하는 광범위한 다른 중합체 및 폴리올레핀에 적용될 수 있는, 더욱 상세한 제2 구현예에 따른 공정이 개발되었다. 본 공정은 플라즈마 처리를 통해 대기압 및 감압에서 수행될 수 있는 1 단계 내지 4 단계 또는 그 이상을 기반으로 한다. 본 공정은 광범위한 중합체 물질(폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리스티렌뿐만 아니라 다른 많은 물질), 및 실험실 용품, 진단 장치, 콘택트 렌즈, 의료 장치, 또는 임플란트를 포함하는 제품뿐만 아니라 다른 많은 제품에 적용될 수 있다.
더욱 상세한 제2 구현예의 제1의 선택적 단계는 물, 휘발성 극성 유기 화합물, 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합을 포함하는 극성 액체 처리제로 표면을 처리하여 극성 처리된 접촉 표면을 형성하는 것이다.
더욱 상세한 제2 구현예의 제2의 선택적 단계는 이온화 가스로 표면을 처리하는 것이다.
더욱 상세한 제2 구현예의 제3의 선택적 단계는 질소 함유 가스, 비활성 가스, 산화 가스, 또는 이들 중 둘 이상의 조합을 포함하는 컨디셔닝 플라즈마로 표면을 처리하여 컨디셔닝된 접촉 표면을 형성하는 것이다.
더욱 상세한 제2 구현예의 제4 단계는 물; 휘발성 극성 유기 화합물; C1-C12 탄화수소 및 산소; C1-C12 탄화수소 및 질소; 규소 함유 가스; 또는 이들 중 둘 이상의 조합의 컨버전 플라즈마로 표면을 처리하여 처리된 접촉 표면을 형성하는 것이다.
더욱 상세한 제2 구현예의 처리될 표면은 매우 다양한 상이한 물질로 제조될 수 있다. 몇 가지 유용한 타입의 물질은 열가소성 물질, 예를 들어 열가소성 수지, 예를 들어 중합체, 선택적으로 사출 성형된 열가소성 수지이다. 예를 들어, 물질은 올레핀 중합체, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 고리형 올레핀 공중합체(COC), 고리형 올레핀 중합체(COP), 폴리메틸펜텐, 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리염화비닐리덴(PVdC), 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트, 폴리락트산, 폴리스티렌, 수소첨가 폴리스티렌, 폴리(시클로헥실에틸렌)(PCHE), 에폭시 수지, 나일론, 폴리우레탄 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 이오노머 수지, Surlyn® 이오노머 수지, 또는 상기 물질들 중 임의의 둘 이상의 조합, 복합물 또는 블렌드일 수 있거나 이를 포함할 수 있다.
매우 다양한 상이한 표면이 더욱 상세한 제2 구현예에 따라 처리될 수 있다. 표면의 일 예는 용기 내강 표면이며, 여기서 용기는 예를 들어 바이알, 병, 자아, 주사기, 카트리지, 블리스터 패키지, 또는 앰플이다. 더 예를 들면, 물질의 표면은 실험실용 물품, 예를 들어 마이크로플레이트, 원심분리 튜브, 피펫 팁, 웰 플레이트, 마이크로웰 플레이트, ELISA 플레이트, 미세역가 플레이트, 96-웰 플레이트, 384-웰 플레이트, 원심분리 튜브, 크로마토그래피 바이알, 진공 혈액 수집 튜브, 또는 시편 튜브의 접촉 표면일 수 있다.
더욱 상세한 제2 구현예의 또 다른 예는 표면이 PECVD 증착 SiOxCyHz 또는 SiNxCyHz의 코팅 또는 층일 수 있으며, 여기서 x는 X선 광전자 분광법(XPS)에 의해 측정하여 약 0.5 내지 약 2.4이고, y는 XPS에 의해 측정하여 약 0.6 내지 약 3이고, z는 러더포드 후방산란 분광법(RBS)에 의해 측정하여 약 2 내지 약 9이다. 또 다른 예는 표면이 SiOx(여기서, x는 XPS에 의해 측정하여 약 1.5 내지 약 2.9임), 선택적으로 주기율표의 III족 및/또는 IV족의, 예를 들어, III족은 붕소, 알루미늄, 갈륨, 인듐, 탈륨, 스칸튬, 이트륨, 또는 란타늄(알루미늄과 붕소가 바람직함)이고, IV족은 규소, 게르마늄, 주석, 납, 티탄, 지르코늄, 하프늄, 또는 토륨(규소와 주석이 바람직함)인, 금속 원소의 화합물인 유기금속 전구체의 산화물 또는 질화물의 배리어 코팅 또는 층이다.
더욱 상세한 제2 구현예의 극성 액체 처리제는, 예를 들어 물, 예를 들어, 수돗물, 증류수, 또는 탈이온수; 알코올, 예를 들어, C1-C12 알코올, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, s-부탄올, t-부탄올; 글리콜, 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 및 기타 글리콜; 글리세린, C1-C12 선형 또는 고리형 에테르, 예를 들어, 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디프로필 에테르, 디부틸 에테르, 글라임(CH3OCH2CH2OCH3); 디에틸렌 옥사이드, 트리에틸렌 옥사이드 및 테트라에틸렌 옥사이드와 같은 화학식 -CH2CH2On-의 고리형 에테르; 고리형 아민; 고리형 에스테르(락톤), 예를 들어, 아세토락톤, 프로피오락톤, 부티로락톤, 발레로락톤, 및 카프로락톤; C1-C12 알데히드, 예를 들어, 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, 또는 부티르알데히드; C1-C12 케톤, 예를 들어, 아세톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 또는 디부틸케톤; C1-C12 카르복실산, 예를 들어, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 또는 부티르산; 암모니아, C1-C12 아민, 예를 들어, 메틸아민, 디메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 프로필아민, 부틸아민, 펜틸아민, 헥실아민, 헵틸아민, 옥틸아민, 노닐아민, 데실아민, 운데실아민, 또는 도데실아민; 불화수소, 염화수소, C1-C12 에폭사이드, 예를 들어, 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드; 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합일 수 있다. 이와 관련하여, "액체"는 처리의 온도, 압력, 또는 다른 조건하에서 액체를 의미한다.
표면을 더욱 상세한 제2 구현예의 극성 액체 처리제와 접촉시키는 것은, 스프레이, 침액, 침수, 침지, 유동, 애플리케이터에 의한 이송, 증기로부터의 응축, 또는 다른 방식에 의한 극성 액체 처리제의 적용과 같은 임의의 유용한 방식으로 수행될 수 있다. 표면을 더욱 상세한 제2 구현예의 극성 액체 처리제와 접촉시킨 후, 예를 들어, 표면을 1초 내지 30분 동안 정치시킬 수 있다.
더욱 상세한 제2 구현예의 이온화 가스 처리에서, 이온화 가스는 몇 가지 예로서 공기; 질소; 산소; 비활성 가스, 예를 들어, 아르곤, 헬륨, 네온, 제논, 또는 크립톤; 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합일 수 있다. 이온화 가스는 임의의 적합한 방식으로 전달될 수 있다. 예를 들어, 이것은 이온화 분출 건 또는 다른 이온화 가스 공급원으로부터 전달될 수 있다. 편리한 가스 전달 압력은 1 내지 120 psi(6 내지 830 kPa)(게이지 또는, 선택적으로, 절대 압력), 선택적으로 50 psi(350 kPa)이다. 이온화 가스의 수분 함량은 0 내지 100%일 수 있다. 이온화 가스에 의한 극성 처리된 표면은 임의의 적합한 처리 시간 동안, 예를 들어 1초 내지 300초, 선택적으로 10초 동안 수행될 수 있다.
더욱 상세한 제2 구현예의 컨디셔닝 플라즈마 처리에서, 질소 함유 가스, 비활성 가스, 산화 가스, 또는 이들 중 둘 이상의 조합이 플라즈마 처리 장치에서 이용될 수 있다. 질소 함유 가스는 질소, 아산화질소, 이산화질소, 사산화질소, 암모니아, 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합일 수 있다. 비활성 가스는 아르곤, 헬륨, 네온, 제논, 크립톤, 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합일 수 있다. 산화 가스는 산소, 오존, 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합일 수 있다.
더욱 상세한 제2 구현예의 컨버전 플라즈마 처리에서, 물; 휘발성 극성 유기 화합물; C1-C12 탄화수소 및 산소; C1-C12 탄화수소 및 질소; 규소 함유 가스; 또는 이들 중 둘 이상의 조합이 플라즈마 처리 장치에서 이용될 수 있다. 극성 액체 처리제는, 예를 들어 본 명세서에 언급된 임의의 극성 액체 처리제일 수 있다. C1-C12 탄화수소는 선택적으로 메탄, 에탄, 에틸렌, 아세틸렌, n-프로판, i-프로판, 프로펜, 프로핀; n-부탄, i-부탄, t-부탄, 부탄, 1-부틴, 2-부틴, 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합일 수 있다.
더욱 상세한 제2 구현예의 규소 함유 가스는 실란, 유기규소 전구체, 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합일 수 있다. 규소 함유 가스는, 선택적으로 하기 중 임의의 하나 이상을 포함하거나, 이를 본질적으로 포함하거나, 이로 구성된 비고리형 또는 고리형의 치환되거나 비치환된 실란일 수 있다: 치환되거나 비치환된 Si1-Si4 실란, 예를 들어 실란, 디실란, 트리실란, 또는 테트라실란; 탄화수소 또는 할로겐 치환된 Si1-Si4 실란, 예를 들어 테트라메틸실란(TetraMS), 테트라에틸 실란, 테트라프로필실란, 테트라부틸실란, 트리메틸실란(TriMS), 트리에틸 실란, 트리프로필실란, 트리부틸실란, 트리메톡시실란, 헥사플루오로디실란과 같은 플루오르화 실란, 옥타메틸시클로테트라실란 또는 테트라메틸시클로테트라실란과 같은 고리형 실란, 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합. 규소 함유 가스는 선형 실록산, 단일고리형 실록산, 다중고리형 실록산, 폴리실세스퀴옥산, 알킬 트리메톡시실란, 선형 실라잔, 단일고리형 실라잔, 다중고리형 실라잔, 폴리실세스퀴아잔, 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합일 수 있다. 규소 함유 가스는 테트라메틸디실라잔, 헥사메틸디실라잔, 옥타메틸트리실라잔, 옥타메틸시클로테트라실라잔, 테트라메틸시클로테트라실라잔, 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합일 수 있다.
더욱 상세한 제2 구현예의 컨디셔닝 플라즈마 처리, 처리용 플라즈마 처리, 또는 둘 모두는 플라즈마 챔버에서 수행될 수 있다. 플라즈마 챔버는 2개의 금속 플레이트 사이에 처리 부피를 지닐 수 있다. 처리 부피는, 예를 들어 100 mL 내지 50 리터, 예를 들어, 약 14 리터일 수 있다. 선택적으로, 처리 부피는 대체로 원통형일 수 있다.
더욱 상세한 제2 구현예의 플라즈마 챔버는 처리 챔버의 적어도 일부를 둘러싸는 대체로 원통형인 외부 전극을 가질 수 있다.
더욱 상세한 제2 구현예의 플라즈마 챔버에 가스 공급물을 제공하기 위해, 관형 가스 유입구가 처리 부피 내로 돌출될 수 있고, 이를 통해 공급 가스가 플라즈마 챔버 내로 공급된다. 플라즈마 챔버는 선택적으로 처리 부피를 적어도 부분적으로 감압시키기 위한 진공원을 포함할 수 있다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 컨디셔닝 플라즈마 또는 컨버전 플라즈마에 대한 여기 에너지는 1 내지 1000 와트, 선택적으로 100 내지 900 와트, 선택적으로 500 내지 700 와트, 선택적으로 1 내지 100 와트, 선택적으로 1 내지 30 와트, 선택적으로 1 내지 10 와트, 선택적으로 1 내지 5 와트일 수 있다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 플라즈마 챔버는 컨디셔닝 플라즈마 또는 컨버전 플라즈마 처리에서 가스를 공급하기 전에 0.001 밀리토르(mTorr) 내지 100 Torr의 기저 압력으로 감압된다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 가스는 컨디셔닝 플라즈마 또는 컨버전 플라즈마 처리에 대하여 1 mTorr 내지 10 Torr의 모든 가스에 대한 총 압력으로 그리고 1 내지 300 sccm, 선택적으로 1 내지 100 sccm의 공급 속도로 공급된다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 가스는 컨디셔닝 플라즈마 또는 컨버전 플라즈마 처리에 대하여 1초 내지 300초, 선택적으로 90초 내지 180초 동안 공급된다.
더욱 상세한 제2 구현예의 처리(들) 후, 처리된 접촉 표면, 예를 들어 용기 내강 표면은 수성 단백질과 접촉될 수 있다. 적합한 단백질의 일부 비제한적인 예는 하기를 포함하는 수성 단백질이다: 포유동물 혈청 알부민, 예를 들어 소 혈청 알부민(BSA); 섬유소원(FBG); 트랜스페린(TFN), 예를 들어 혈액 세로트랜스페린(또는 트랜스페린으로도 알려져 있는 시데로필린); 락토트랜스페린(락토페린); 우유 트랜스페린; 난백 오보트랜스페린(콘알부민); 및 막 관련 멜라노트랜스페린; 단백질 A(PrA); 단백질 G(PrG); 단백질 A/G; 단백질 L; 인슐린, 예를 들어 6량체 인슐린, 단량체 인슐린, 돼지 인슐린, 인간 인슐린, 재조합 인슐린 및 약학적 등급의 인슐린; 약학용 단백질; 혈액 또는 혈액 성분 단백질; 또는 이들 단백질의 임의의 재조합 형태, 변형체, 전장 전구체, 신호 펩티드, 프로펩티드, 또는 성숙 변이체; 및 이들 중 둘 이상의 조합.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은, 소 혈청 알부민(BSA); 섬유소원(FBG); 트랜스페린(TFN), 예를 들어 혈액 세로트랜스페린(또는 트랜스페린으로도 알려져 있는 시데로필린); 락토트랜스페린(락토페린); 우유 트랜스페린; 난백 오보트랜스페린(콘알부민); 및 막 관련 멜라노트랜스페린; 단백질 A(PrA); 단백질 G(PrG); 단백질 A/G; 단백질 L; 인슐린, 예를 들어 6량체 인슐린, 단량체 인슐린, 돼지 인슐린, 인간 인슐린, 재조합 인슐린 및 약학적 등급의 인슐린; 약학용 단백질; 혈액 또는 혈액 성분 단백질; 또는 이들 단백질의 임의의 재조합 형태, 변형체, 전장 전구체, 신호 펩티드, 프로펩티드, 또는 성숙 변이체 중 적어도 하나에 대하여, 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 덴마크의 Nunc A/S Corporation에 의해 판매되는 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 원자 질량이 66,000 달톤인 소 혈청 알부민(BSA)에 대하여 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 BSA에 대하여 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 70% 초과, 선택적으로 80% 초과, 선택적으로 90% 초과, 선택적으로 100% 이하이다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 원자 질량이 340,000 달톤인 섬유소원(FBG)에 대하여 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 FBG에 대하여 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 20% 초과, 선택적으로 40% 초과, 선택적으로 60% 초과, 선택적으로 80% 초과, 선택적으로 84% 이하이다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 80,000 달톤인 트랜스페린(TFN)에 대하여 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 TFN에 대하여 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 60% 초과, 선택적으로 65% 초과, 선택적으로 69% 초과, 선택적으로 70% 이하이다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 45,000 달톤인 단백질 A(PrA)에 대하여 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 PrA에 대하여 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 9% 초과, 선택적으로 20% 초과, 선택적으로 40% 초과, 선택적으로 60% 초과, 선택적으로 67% 이하이다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 20,000 달톤인 단백질 G(PrG)에 대하여 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 PrG에 대하여 NUNC® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 12% 초과, 선택적으로 20% 초과, 선택적으로 40% 초과, 선택적으로 60% 초과, 선택적으로 80% 초과, 선택적으로 90% 이하이다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 Eppendorf LoBind® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 원자 질량이 66,000 달톤인 소 혈청 알부민(BSA)에 대하여 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다. Eppendorf LoBind® 플레이트는 독일 함부르크 소재의 Eppendorf LoBind AG에 의해 판매된다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 BSA에 대하여 Eppendorf LoBind® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 95% 초과이다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 Eppendorf LoBind® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 원자 질량이 340,000 달톤인 섬유소원(FBG)에 대하여 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 FBG에 대하여 Eppendorf LoBind® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 72% 초과이다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 80,000 달톤인 트랜스페린(TFN)에 대하여 Eppendorf LoBind® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 TFN에 대하여 Eppendorf LoBind® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 69% 초과이다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 45,000 달톤인 단백질 A(PrA)에 대하여 Eppendorf LoBind® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 20,000 달톤인 단백질 G(PrG)에 대하여 Eppendorf LoBind® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 PrG에 대하여 Eppendorf LoBind® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 96% 초과이다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 원자 질량이 66,000 달톤인 소 혈청 알부민(BSA)에 대하여 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다. GRIENER® 플레이트는 오스트리아의 Greiner Holding AG에 의해 판매된다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 BSA에 대하여 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 60% 초과, 선택적으로 86% 이하이다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 340,000 달톤인 섬유소원(FBG)에 대하여 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 FBG에 대하여 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 50% 초과, 선택적으로 65% 이하이다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 80,000 달톤인 트랜스페린(TFN)에 대하여 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 TFN에 대하여 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 50% 초과, 선택적으로 60% 이하이다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 45,000 달톤인 단백질 A(PrA)에 대하여 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 PrA에 대하여 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 25% 초과, 선택적으로 56% 이하이다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 원자 질량이 20,000 달톤인 단백질 G(PrG)에 대하여 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면의 단백질 회수 백분율보다 높다.
선택적으로 더욱 상세한 제2 구현예에서, 처리된 접촉 표면은 본 명세서의 프로토콜을 따를 때 PrG에 대하여 GRIENER® 96-웰 둥근 바닥 플레이트 상에서 24시간째의 단백질 회수 백분율이 60% 초과, 선택적으로 75% 이하이다.
작업 실시예 21
하기는 더욱 상세한 제2 구현예의 공정의 설명 및 작업 실시예이다:
더욱 상세한 제2 구현예의 공정을 NUNC®에 의해 제작된 96-웰 폴리프로필렌 마이크로플레이트에 적용하였다.
더욱 상세한 제2 구현예의 하기 단계를 부품에 적용하였다:
받은 그대로의 플레이트를, 본 명세서에서 극성 액체 처리제로 지칭되는 수돗물(탈이온수 또는 다른 물이 이용될 수 있지만, 임의의 극성 용매도 이용될 수 있음)을 스프레이함으로써 더욱 상세한 제2 구현예에 따라 플레이트를 이와 접촉시키고, 1초 내지 30분 동안 정치시켜, 극성 처리된 접촉 표면을 제공하였다.
이어서 더욱 상세한 제2 구현예에 따라 부품으로 이온화 공기를 송풍시켰는데, 이는 본 명세서에서 50 psi의 압력에서 극성 처리된 접촉 표면을 이온화 가스와 접촉시키는 것으로 지칭된다. 선택적으로, 가스(질소, 아르곤 또는 임의의 다른 압축 가스)를 공기 대신에 또는 이에 더하여 이용할 수 있다. 가스(부품으로 송풍시키는 데 사용됨)의 수분 함량은 0 내지 100%일 수 있다. 부품으로 대략 10초 동안 송풍시켰지만, 1초 내지 300초의 시간을 이용할 수 있다.
이어서 부품을 더욱 상세한 제2 구현예의 다음 단계를 위해 캐리어 상에 로딩하였다. 로딩 전에 또는 일단 로딩되면 1초 내지 300초의(총 1초 내지 600초 동안의) 유지 시간을 이용할 수 있다.
이어서, 더욱 상세한 제2 구현예에 따라 이온화-가압-가스 처리된 접촉 표면을 컨디셔닝 플라즈마로 처리하기 위해 부품을 플라즈마 챔버 내로 로딩하였다. 더욱 상세한 제2 구현예의 컨디셔닝 플라즈마는 마이크로플레이트의 표면으로부터 비-중합체 첨가제를 제거하고/제거하거나 표면 작용기화될 수 있는, 피크(peak)와 리세스(recess)의 나노구조로도 알려져 있는, 친수성 나노텍스쳐 표면을 생성한다는 이론이 세워지며, 이러한 이론의 범위 또는 정확성에 따라 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 이러한 이론에 따르면, 나노구조는 "피크"의 친수화를 촉진하는 한편 비교적 큰 단백질이 임의의 소수성 리세스에 접근하는 것을 입체적으로 방지할 것이다. 게다가, 이러한 이론에 따르면, 활성화로 또한 알려진 플라즈마 컨디셔닝은, 생성되는 라디칼의 상대적 안정성을 고려할 때, 히드록실(라디칼) 작용기 또는 메틸/메틸렌 라디칼에 비해, 처리 단계에서 추가로 쌓이거나 개질되는 "핸들" 또는 부착 지점일 수 있는 아민(라디칼) 작용기를 컨디셔닝 단계 동안 이용하여 더 잘 달성될 수 있다(아민 라디칼은, 예를 들어, 히드록실 라디칼보다 더 안정하고, 메틸 라디칼보다 더 쉽게 형성됨).
본 실시예에서 이용되는 더욱 상세한 제2 구현예의 예시적인 플라즈마 처리 챔버는 도 10에 도시된 구성을 가졌다.(선택적인 챔버가 또한 이용될 수 있음 - 하기 참조):
더욱 상세한 제2 구현예의 도 10을 참조하면, 알루미늄 바닥(112)과 알루미늄 덮개(114)(사용 중에는 폐쇄되지만, 도 10에는 로딩 또는 언로딩시인 것과 같이 개방된 채로 도시되어 있음)가 있는 원통형 세라믹 챔버(110)가 도시되어 있다. 챔버(110)는 직경이 대략 12인치(30 cm)이고 깊이가 8인치(20 cm)였다. 밸브(20)에 의해 제어되는 진공 펌프(118)에 진공 도관(116)을 공급하는 챔버의 펌핑 포트는 바닥에(알루미늄 바닥(112) 내에) 위치하고, 대략 직경이 4인치(10 cm)이며, 1/2-인치(12 mm) 직경의 가스 유입구(122)가 펌핑 포트를 통해 처리 영역(124) 내로 동심적으로 돌출되어 있었다. 플라즈마 스크린(도시되지 않음)을 펌핑 포트 위에 설치하였고, 이는 구리 스크린과 스틸 울(steel wool)로 구성되었다. 가스를 챔버(10) 아래에 있는 가스 시스템(126)을 통해 가스 유입구(122)에 공급하였다. 128과 같은 질량 유동 제어기를 (예를 들어, 공급원(130)으로부터의) 압축 가스에 대해 이용하였고, 길이가 36인치(90 cm)인 캐필러리(132)(0.006 인치(0.15 mm) 내부 ID)는 차단 밸브(136)를 통해 매니폴드(134) 내로의 물의 공급 속도를 제어하였다. 세라믹 챔버(110)는 동심적으로 외부를 감싸며 높이가 대략 7인치(18 cm)인 구리 전극(138)을 가졌다. 전극(138)은, COMDEL® 1000-와트 RF(13.56 MHz) 전원 공급장치(42)의 50-옴 출력이 최적 출력 커플링(낮은 반사 출력)에 대해 매칭되도록 할 수 있는 COMDEL® 매칭 네트워크(140)에 연결되었다. COMDEL® 장비는 미국 매사추세츠주 글로스터 소재의 Comdel, Inc.에 의해 판매된다. 전원 공급장치(142)는 표준 동축 케이블(144)을 통해 COMDEL® 매칭 네트워크(40)에 부착되었다. 2개의 커패시턴스 압력계(0 내지 1 Torr 및 0 내지 100 Torr)(도시되지 않음)를 진공 도관(116)(펌프 라인으로도 지칭됨)에 부착시켜 공정 압력을 측정하였다.
더욱 상세한 제2 구현예의 공정은 대기압 플라즈마(들) 또는 제트의 이용을 통하는 것을 포함하는 광범위한 플라즈마 처리 챔버에서 수행될 수 있다. 부품은 1개 내지 1000개 부품의 (상기 기재된 바와 같이) 배치식으로 처리될 수 있거나 로드-록(load-lock)을 이용하여 반연속식 작업으로 처리될 수 있다. 대기압 처리의 경우, 챔버가 필요하지 않다. 선택적으로, 단일 부품은 미국 특허 제7,985,188호의 도 2 및 첨부된 설명에 기재된 바와 같이 처리될 수 있다.
이온화-가압-가스 처리된 접촉 표면을 더욱 상세한 제2 구현예의 컨디셔닝 플라즈마로 처리하기 위해 일단 로딩되면, 챔버의 내부 압력을 50 mTorr로 감소시켰다. 10-6 Torr까지의 기저 압력 또는 100 Torr의 높은 기저 압력도 허용 가능하다. 일단 기저 압력에 도달하면, 30 sccm(분당 표준 입방 센티미터)로 질소 가스(99.9%의 순도이지만, 99.999%의 높거나 95%의 낮은 순도가 또한 이용될 수 있음)를 챔버에 유입시켜, 40 mTorr의 처리 압력(1 mTorr의 낮거나 10 Torr의 높은 압력이 또한 이용될 수 있음)을 달성하였다. 이어서, 플라즈마를 13.56 MHz의 주파수에서 600 와트를 이용하여 90초 내지 180초 동안 점화시켰지만, 1초 내지 300초의 처리 시간이 효과가 있을 것이다. 1 Hz 내지 10 GHz의 주파수가 또한 가능하다. 처리 시간이 완료된 후, 플라즈마를 끄고, 가스를 다시 기저 압력으로 배기시켰다(그렇지만 이것이 요건은 아님). 더욱 상세한 제2 구현예의 이 컨디셔닝 플라즈마 처리는 마이크로플레이트 상에 컨디셔닝된 접촉 표면을 생성시켰다.
다음으로, 컨디셔닝된 접촉 표면을 동일한 장치에서 더욱 상세한 제2 구현예의 컨버전 플라즈마로 처리하였지만, 다른 장치가 대신 사용될 수 있다.
컨버전 플라즈마가 컨디셔닝 플라즈마 처리로부터 형성된 친수화된 사이트 또는 "핸들(handle)"의 작용성화(친수성 "연장제")를 추가로 제공한다는 것이 본 발명을 이러한 이론의 범위 또는 정확성에 따라 제한하지 않으면서, 더욱 상세한 제2 구현예의 하나의 작용 메카니즘으로서 이론화된다. 이러한 이론에 따르면, 이러한 연장 기능은 확립된 (1) 폴리에틸렌 옥사이드 축합(페그화) 방법 또는 (2) 표면 "핸들"(컨디셔닝 플라즈마 처리로부터의 작용기) 및/또는 친수성 연장제 종의 플라즈마 활성화를 통한 베타인/쯔비터이온(내부 이온 쌍) 방법에 의해 달성될 수 있다. 이러한 이론에 따르면, 본원에서 지칭되는 "연장제"는 컨버전 플라즈마의 성분이다. 이러한 이론에 따르면, 처리된 접촉 표면 상에 보다 큰 친수성 종을 형성시키기 위한 표면 "핸들" 및 "연장제" 종의 재조합은 친수성 입체적 안정화된 표면을 제공하여, 하이드로스테릭 반발력을 통한 단백질 표면 결합의 억제를 제공한다. 이러한 이론에 따르면, 환형 에스테르(락톤) 또는 환형 설포에스테르(설톤)는 처리된 접촉 표면 상에 베타인 또는 설포베타인 종을 발생시키기 위해 사용될 수 있다.
컨버전 플라즈마를 더욱 상세한 제2 구현예에 따라 하기와 같이 적용하였다. 챔버를 감압시키고(또는 감압된 채로 유지하고), 30 sccm의 근사 유동으로 직경이 0.006 인치(0.15 mm)인 캐필러리(길이가 36인치(91 cm)임)를 통해 수증기를 챔버 내로 유동시켜, 26 내지 70 mTorr(밀리토르)의 처리 압력을 생성시켰다. 수증기의 유동은 1 내지 100 sccm의 범위일 수 있고, 1 mTorr 내지 100 Torr의 압력이 또한 가능하다. 이어서, 플라즈마를 600 와트에서 점화시키고, 90초 내지 180초 동안 지속시켰지만, 1초 내지 300초의 처리 시간이 효과가 있을 것이다. 이어서, 플라즈마를 끄고, 진공 펌프 밸브를 폐쇄한 후, 챔버를 다시 대기로 통기시켰다. 결과적으로 처리된 접촉 표면이 형성되었다. 실내 공기를 이용하여 챔버를 통기시켰지만, 질소를 이용할 수 있다. 선택적으로, 수증기 또는 다른 극성 용매 함유 물질을 이용할 수 있다.
더욱 상세한 제2 구현예의 챔버가 일단 통기되면, 덮개를 분리하고, 캐리어를 분리하였다. 이어서, 부품을 언로딩하였다. 부품은 그 시점에서 사용할 준비가 되어 있거나, 보관 및 선적을 위해 플라스틱 백, 알루미늄 호일 또는 다른 패키징으로 포장될 수 있다.
(더욱 상세한 제2 구현예의 상기 처리로부터) 생성된 표면은 단백질 부착율의 유의한 감소를 제공하였다. 결과를 표 21 내지 표 24에 나타낸다.
제2의 더욱 상세한 실시예와 유사한 처리를 이용하여 매우 다양한 다른 물품을 처리할 수 있다. 이들은 하기를 포함한다: 실험실 용품, 예를 들어 마이크로플레이트, 원심분리 튜브, 피펫 팁, 웰 플레이트, 마이크로웰 플레이트, ELISA 플레이트, 미세역가 플레이트, 예시된 96-웰 플레이트, 384-웰 플레이트의 접촉 표면; 용기, 예를 들어 바이알, 병, 자아, 주사기, 카트리지, 블리스터 패키지, 앰플, 진공 혈액 수집 튜브, 시편 튜브, 원심분리 튜브, 또는 크로마토그래피 바이알; 또는 혈액 및 다른 체액 또는 단백질을 함유하는 약학적 제제와 접촉하게 되는 표면을 갖는 의료 장치, 예를 들어, 카테터, 스텐트, 심장 판막, 전기 리드, 맥박조정기, 인슐린 펌프, 외과 용품, 인공 심폐기, 콘택트 렌즈 등.
더욱 상세한 제2 구현예의 선택적 공정
물을 상술한 바와 같이 (더욱 상세한 제2 구현예의 분무 또는 다습 캐비넷을 통해) 부품에 적용할 수 있고, 이어서:
● 더욱 상세한 제2 구현예의 상술한 바와 같은 이온화 공기를 부품/제품으로 송풍시키고, 이어서:
● 질소를 포함하는 플라즈마(이온화 가스)를 이용하여 감압에서 더욱 상세한 제2 구현예의 전처리를 수행하고, 이어서 하기 중 하나의 최종 처리를 수행한다:
i. 메탄 및 공기
ii. 메탄 및 질소
iii. 메탄 및 물
iv. 상기한 것들의 임의의 조합
v. 임의의 다른 탄화수소 가스
vi. 실란 및 질소
vii. 실란 및 물
viii. 실란 대신 임의의 유기규소
더욱 상세한 제2 구현예의 표에 대한 주석:
처리 - 이는 플레이트가 본 명세서에 기술된 더욱 상세한 제2 구현예의 공정을 이용하여 컨버전되었는지를 나타냄(ns3, N - 질소 플라즈마 단독(이온화-가압-가스 처리된 접촉 표면을 컨디셔닝 플라즈마로 처리함), H - 물 플라즈마 단독(물, 휘발성 극성 유기 화합물, C1-C12 탄화수소와 산소, 탄화수소와 질소, 규소 함유 가스, 또는 이들 중 둘 이상의 조합을 포함하는 컨버전 플라즈마로 컨디셔닝된 접촉 표면을 처리하여, 처리된 접촉 표면을 형성함), 1/+/H - 이온화, 질소 플라즈마 및 물 플라즈마, 즉, 극성 처리된 접촉 표면을 이온화 가스와 접촉시킴; 이온화-가압-가스 처리된 접촉 표면을 컨디셔닝 플라즈마로 처리하여, 컨디셔닝된 접촉 표면을 형성함; 그리고 컨디셔닝된 접촉 표면을 컨버전 플라즈마로 처리함), U/C - 코팅되지 않거나 처리됨, 이들은 받은 그대로의 플레이트였음, Lipidure - 이는 상업적으로 구입 가능한 액체 도포되고 경화된 화학제품임
플레이트 - NUNC® - Epp는 플라스틱 제조업체인 Eppendorf LoBind®의 약칭임
스프레이 - 더욱 상세한 제2 구현예의 코팅 전에 플레이트가 물로 "분무"되거나 스프레이됨을 나타냄. 이는 표면을 물, 휘발성 극성 유기 화합물, 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합을 포함하는 극성 액체 처리제와 접촉시켜, 극성 처리된 접촉 표면을 형성하는 예였음.
W/D는, 더욱 상세한 제2 구현예의 어느 하나의 이벤트에서, 플레이트가 스프레이된 후 즉시 이온화 공기가 송풍되는지(W) 또는 플레이트가 1분 내지 20분 동안 방치된 후 이온화 공기가 송풍되는지(D)(극성 처리된 접촉 표면을 이온화 가스와 접촉시킴)를 나타냄.
● N-시간 = 질소 가스 처리 시간(초).
● H-시간 = 수성 가스 처리 시간(초)
● 출력 - 표준은 600 와트 인가 RF 출력이었고, 50%는 300 waft였음.
● BSA, FBG, PrA, PrG, TFN이 연구에 사용된 모든 단백질이었음.
더욱 상세한 제2 구현예의 히드록실 함량에 대한 시험
현재의 처리로부터 얻어진 차이를 결정하기 위하여, 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면과 비교하여, 각 기술된 공정에 의해 제조된 처리된 접촉 표면, 예를 들어, 96-웰 마이크로플레이트 웰 표면을 XPS, SIMS, 및 물과의 접촉각에 의해 분석하였다. 하기 결과가 고려된다.
더욱 상세한 제2 구현예의 XPS 분석
현재 고려된 극성 액체, 이온화된 가스, 컨디셔닝 플라즈마, 또는 컨버전 플라즈마 처리의 임의의 또는 모두 전, 대 더욱 상세한 제2 구현예의 컨버전 플라즈마 처리 후, 더욱 상세한 제2 구현예의 처리된 접촉 표면의 원자 조성을 특징분석하기 위해 x-선 광전자 분광법(XPS)을 사용하였다.
더욱 상세한 제2 구현예의 XPS 데이타를 표면 바로 아래 벌크 물질과는 상이한 조성을 갖는 표면을 가정하는 모델 및 상대적 민감도 인자를 이용하여 정량화하였는데, 왜냐하면, 본 발명의 처리가 표면을 코팅하거나 벌크 물질을 개질시키기 보다는 오히려 표면에서 기본 구조를 개질시키는 것으로 여겨지기 때문이다. 분석 부피는 분석 구역(스폿 크기 또는 천공 크기)와 정보의 깊이의 곱이다. X-선 침투 깊이(통상적으로, 수 마이크론) 내에서 광전자가 발생되었지만, 단지 상부 탈출 깊이 또는 깊이들 내의 광전자가 검출되었다.
더욱 상세한 제1 구현예 및 더욱 상세한 제2 구현예의 XPS 기기는 Physical Electronics, Inc.(Eden Prairie, Minnesota, USA)에 의해 시판되는 PHITM Quantum 2000 XPS 시스템이다. PHITM XPS는 X-선원으로서 모노크로메이트화된 Alka 1486.6eV x-선 에너지를 사용하였다. 제공된 수치를 검출된 원소를 이용하여 100%에 대해 일반화하였다. 검출 한계는 대략 0.05 내지 0.1 원자%이었다.
XPS는 수소를 측정하거나 검출하지 못하지만, 산소, 규소, 질소 및 탄소를 검출하고 측정한다. 결과적으로, 표면 히드록실 농도 증가 연구에서 XPS를 사용할 때, 조사된 인공물은 비컨디셔닝된 컨버전되지 않은 표면의 산소 수준 및/또는 처리된 접촉 표면 아래의 산소 수준과 비교하여, 인공물의 표면에 산소의 증가이다.
임의의 본 극성 액체 처리제, 이온화된 가스, 컨디셔닝 플라즈마, 및/또는 컨버전 플라즈마 처리 단계를 사용한 처리, 또는 이러한 처리의 누적 결과가 처리된 접촉 표면에서 산소 농도를 능가시키는 지의 여부를 결정하기 위해 더욱 상세한 제2 구현예의 XPS 분석을 사용하였다. 컨버전 플라즈마 처리의 결과로, 처리된 접촉 표면에서 검출된 산소의 수준이 처리된 접촉 표면 아래의 산소 수준보다 높고 또한, 극성 액체, 컨디셔닝 플라즈마, 또는 컨버전 플라즈마로의 임의의 처리 전의 상응하는 표면에서 검출된 산소의 수준보다 높다는 것이 고려된다.
SIMS 분석
더욱 상세한 제2 구현예의 본 발명의 처리되고 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 샘플의 2차-이온 질량 분광법(SIMS)이 고려된다. 고체 표면 및 박막의 조성을 분석하기 위하여 SIMS를 사용하였다. SIMS에서, 표면 물질로부터 2차 이온을 방출하는, 각 표면에 대해, 다양한 조성을 가질 수 있는 포커싱된 이온 빔을 유도함으로써 처리되고 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면을 다루었다. 표면의 화학적 조성을 1 내지 2 nm(나노미터) 깊이까지 결정하기 위해 2차 이온의 질량/전하 비율을 질량 분광기로 측정하였다. 산소 및 히드록실 기가 모색되기 때문에, 이온 빔이 검출을 방해하는 산소 빔이지 않을 것이라는 것이 고려된다. 이온 빔은 예를 들어, 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않고 처리된 접촉 표면 및 벌크 물질의 모든 성분과 용이하게 구별 가능한 세슘 이온 빔일 수 있다. 더욱 상세한 제2 구현예의 SIMS 분석 결과가 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면에 대한, 처리된 접촉 표면으로부터 검출된 전체 산소, 히드록실, 및 산소-함유 모이어티를 증가시킬 것이라는 것이 고려된다.
접촉각 분석
본 처리 효과를 결정하기 위해, 더욱 상세한 제2 구현예의 컨디셔닝되지 않고 컨버전되지 않은 표면에 대한 처리된 접촉 표면에 대해 접촉각 분석을 수행할 수 있다.
더욱 상세한 제2 구현예의 접촉각 시험을 위한 분석 기기는 Kyowa Interface Science Co., Ltd.(Tokyo, Japan)에 의해 제조된 Contact Angle Meter 모델 DM-701이다. 접촉각을 얻기 위하여, 5방울의 물을 각 시편으로부터 얻어진 작은 조각의 표면 내측 상에 증착시켰다. 시험 조건 및 파라미터를 하기에 요약하였다. 각 시편에 대한 최상의 대표 조각을 시험을 위해 선택하였다. 1 ㎕(1 마이크로리터)의 방울 크기를 모든 샘플에 대하여 사용하였다. 시편의 곡률로 인하여, 곡률 보정 루틴을 사용하여 접촉각을 정확하게 측정하였다.
더욱 상세한 제2 구현예의 접촉각 시험 조건 및 파라미터
● 시험 기기 - DM-701 Contact Angle Meter
● 액체 디스펜서 - 22 게이지 스테인레스 스틸 니들
● 방울 크기 - ㎕(1 마이크로리터)
● 시험 액체 - 증류수
● 환경 - 주변 공기, 실온(약 25℃)
더욱 상세한 제2 구현예의 결과
본 명세서에 기술된 바와 같은 더욱 상세한 제2 구현예의 COP 플러스(plus) SiOxCyHz pH 보호 코팅으로부터 제조된 시편은 모든 시험된 시편의 가장 높은 평균 접촉각을 갖는다. COP 플러스 pH 보호 코팅으로부터 제조된 시편에 대한 평균 접촉각은 99.1°(도)이다. 코팅되지 않은 COP 시편에 대한 평균 접촉각은 90.5°이다. 유리 시편은 10.6°에서 상당히 낮은 평균 접촉각을 갖는다. 이러한 데이타는, pH 보호 코팅이 코팅되지 않은 COP 용기의 접촉각을 상승시킨다는 것을 나타낸다. 패시베이션 층 또는 pH 보호 코팅 없는 SiOx 코팅된 용기가 유리와 유사한 결과를 나타낼 것으로 예상되며, 이는 패시베이션 층 또는 pH 보호 코팅에 비해 친수성 코팅을 나타낸다.
더욱 상세한 제2 구현예의 본 컨버전 플라즈마 처리는 COP 기재에 또는 SiOxCyHz(pH 보호 코팅 또는 층) 표면에 직접적으로 적용되는지의 여부에 따라, 기재의 접촉각을 실질적으로 낮추는 것으로 예상된다. 0° 내지 90°, 선택적으로 20˚° 내지 80˚°, 선택적으로 40˚° 내지 80˚°, 선택적으로 50˚° 내지 70˚°, 선택적으로 55˚° 내지 65˚°선택적으로 5° 내지 90°, 선택적으로 10° 내지 70°, 선택적으로 10° 내지 40°의 접촉각은 표면 상에, 선택적으로 다른 처리와 함께, 본 컨버전 플라즈마 처리를 이용하여 달성될 것으로 고려된다.
실시예 22 - 더욱 상세한 제2 구현예의 pH 보호 코팅 또는 층을 갖는 바이알
5 ml COC 바이알의 배치를 형성시키기 위해 고리형 올레핀 공중합체(COC) 수지를 사출 성형하였다. 5 ml COP 바이알의 배치를 형성시키기 위해 고리형 올레핀 중합체(COP) 수지를 사출 성형하였다. XPS, SIMS, 및 접촉각 시험을 제조된 바와 같이, COC 및 COP 바이알 상에서 수행하였다. 이러한 바이알은 샘플 1 바이알로서 하기에서 지칭된다.
각각의 COC 및 COP 바이알의 샘플을 본 실시예에 기술된 바와 같은 더욱 상세한 제2 구현예의 동일한 공정에 의해 코팅한다. 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD)에 의해 COP 및 COC 바이알을 2층 코팅으로 코팅한다. 제1 층은 산소와 용질 배리어 특성을 갖는 SiOx로 구성되고, 제2 층은 SiOxCyHz pH 보호 코팅 또는 층이다. (선택적으로, PECVD(플라즈마 강화 화학 기상 증착)가 아닌 다른 증착 공정, 예를 들어 비-플라즈마 CVD(화학 기상 증착), 물리적 기상 증착(이 경우, 증기가 그의 화학적 구성을 변화시키지 않고 표면 상에 응축됨), 스퍼터링, 대기압 증착 등이 제한 없이 이용될 수 있음).
더욱 상세한 제2 구현예의 SiOxCyHz pH 보호 코팅 또는 층을 형성하기 위해, OMCTS, 아르곤, 및 산소를 포함하는 전구체 가스 혼합물을 각 바이알 내부로 도입한다. 무선-주파수(13.56 MHz) 전원에 의해 바이알 내부의 가스를 용량 결합형 전극 사이에서 여기시킨다. 이들 COC 바이알의 준비 및 이들 COP 바이알의 상응하는 준비는 미국 공개 출원 2015-0021339 A1호의 실시예 DD 및 관련 개시 내용에 더 설명되어 있다. XPS, SIMS, 및 접촉각 시험을 COC 및 COP 바이알의 얻어진 SiOxCyHz pH 보호 코팅 또는 층 표면 상에서 수행하였다. 이들 바이알을 이하 샘플 2 바이알로 지칭한다.
이후에, COC 및 COP 바이알의 내부를 유일한 공급물로서 질소 가스를 이용하여 더욱 상세한 제2 구현예의 컨디셔닝 플라즈마로 추가로 처리하고, 이후에, 유일한 공급물로서 수증기를 이용하여 더욱 상세한 제2 구현예의 컨버전 플라즈마로 처리하여(둘 모두는 본 명세서에서 기술된 바와 같음), 처리된 내부 표면을 갖는 바이알을 제공하였다. XPS, SIMS, 및 접촉각 시험을 COC 및 COP 바이알의 얻어진 처리된 내부 표면 상에서 수행하였다. 이들 바이알을 이하 샘플 3 바이알로 지칭한다.
SiOx 또는 SiOxCyHz 코팅이 없는, 샘플 1 바이알과 동일한 바이알을, 유일한 공급물로서 질소를 이용하여 더욱 상세한 제2 구현예의 컨디셔닝 플라즈마로 또한 직접 처리한 후, 유일한 공급물로서 수증기를 이용하여 더욱 상세한 제2 구현예의 컨버전 플라즈마로 처리하여(둘 모두 본 명세서에 기술된 바와 같음), 처리된 내부 표면을 갖는 바이알을 제공한다. 이들 바이알을 이하 샘플 4 바이알로 지칭한다.
개개 바이알 및 더욱 상세한 제2 구현예의 예상된 시험 결과는 더욱 상세한 제2 구현예의 표 23에 요약되어 있다. 더욱 상세한 제2 구현예의 표 16에서, "="는 동일한 기재(COC 또는 COP) 상에서 샘플 1과 동일함을 의미하며, "<"는 동일한 기재 상에서 샘플 1보다 낮음을 의미하며, ">"는 동일한 기재 상에서 샘플 1보다 더 큰 것을 의미한다.
더욱 상세한 제1 구현예의 실시예 23
본 실험에서, 6개 타입의 96-웰 마이크로플레이트를 플라즈마 처리하고, 이후에, x-선 광전자 분광법(XPS) 분석으로 처리하여 처리된 표면의 성질을 결정하고, 특히, 중합체에 그라프팅된 모이어티의 도입을 정량적으로 및 정성적으로 입증하였다.
6개 타입의 96-웰 마이크로플레이트는 처리되지 않은 폴리프로필렌 Porvair 마이크로플레이트, 및 더욱 상세한 제1 구현예에 따른 하기 플라즈마 처리 1 내지 플라즈마 처리 5의 방법들 중 하나로 처리된 마이크로플레이트이다. 상세한 플라즈마 처리 절차는 하기에 나타내었고, 변수는 표 25에 나타나 있다.
플라즈마 처리 1(즉, O 2 및 물 2 단계 처리):
마이크로플레이트를 진공 챔버 내측에 위치된 고정부에 로딩한 후에, 진공 챔버 덮개를 닫았다. 진공을 활성화시키고, 챔버 내에서 대기 가스를 제거하는 동안 챔버를 시일링하였다. 플라즈마 활성화를 30초 동안 지연시켜 대기 가스의 배기 및 산소 가스의 침습을 일으켰다. 챔버 압력을 30초 시간 동안 안정화시켰다. 산소 플라즈마를 진공 챔버 내에서 활성화시켰다. 산소 플라즈마를 300초의 시간 후에 비활성화시켰다. 챔버를 진공으로부터 해제시키고, 덮개를 개방하였다. 마이크로플레이트를 챔버 내측에 위치된 고정부로부터 제거하였다.
30초 시간 후에, 산소를 챔버로부터 배기시키고, 수증기를 10 sccm의 유량으로 챔버에 도입하였다. 물 플라즈마를 챔버 내에서 활성화시켰다. 180초의 시간 후에 물 플라즈마를 비활성화시켰다. 챔버를 진공으로부터 해제하였다. 챔버 덮개를 개방하였다. 마이크로플레이트를 챔버 내측에 위치된 고정부로부터 제거하였다.
플라즈마 처리 2(즉, 1 단계에서 처리하는 O 2 /물 혼합물):
마이크로플레이트를 진공 챔버 내측에 위치된 고정부에 로딩한 후에, 진공 챔버 덮개를 닫았다. 이후에, 대기 가스를 챔버 내로부터 제거하고 챔버를 시일링한 후에 진공을 활성화시켰다. 플라즈마 활성화를 30초 동안 지연시켜 조절되지 않은 대기 가스의 배기 및 조절된 대기 가스의 침습을 일으켰다. 산소를 95 sccm의 유량으로 흐르게 하였다. 수증기를 10 sccm의 유량으로 흐르게 하였다. 챔버 압력을 30초 시간 동안 안정화시켰다. 이후에, 산소-물 플라즈마를 진공 챔버 내에서 활성화시켰다. 산소-물 플라즈마를 300초의 시간 후에 비활성화하였다. 처리의 완료 후에, 챔버를 진공으로부터 해제시키고, 챔버 덮개를 개방하였다. 마이크로플레이트를 챔버 내측에 위치된 고정부로부터 제거하였다.
플라즈마 처리 3(즉, 단지 O 2 처리):
마이크로플레이트를 진공 챔버 내측에 위치된 고정부에 로딩한 후에, 진공 챔버 덮개를 닫았다. 챔버를 시일링하고 대기 가스를 챔버 내에서 제거한 후에 진공을 활성화하였다. 플라즈마 활성화를 30초 동안 지연시켜 대기 가스의 배기 및 산소 가스의 침습을 일으켰다. 산소를 95 sccm의 유량으로 흐르게 하였다. 챔버 압력을 30초 시간 동안 안정화시켰다. 산소 플라즈마를 진공 챔버 내에서 활성화시켰다. 산소 플라즈마를 300초의 시간 후에 비활성화시켰다. 처리의 완료 후에, 챔버를 진공으로부터 해제시키고, 챔버 덮개를 개방하였다. 마이크로플레이트를 챔버 내측에 위치된 고정부로부터 제거하였다.
플라즈마 처리 4 (즉, 단지 물 처리):
마이크로플레이트를 진공 챔버 내측에 위치된 고정부에 로딩한 후에, 진공 챔버 덮개를 닫았다. 챔버를 시일링하고 대기 가스를 챔버 내에서 제거한 후에 진공을 활성화하였다. 플라즈마 활성화를 30초 동안 지연시켜 규제되지 않는 대기 가스의 배기 및 규제된 대기 가스의 침습을 발생시켰다. 수증기를 10 sccm의 유량으로 흐르게 하였다. 챔버 압력을 30초 시간 동안 안정화시켰다. 물 플라즈마를 진공 챔버 내에서 활성화시켰다. 180초의 시간 후에 물 플라즈마를 비활성화시켰다. 처리의 완료 후에, 챔버를 진공으로부터 해제시키고, 챔버 덮개를 개방하였다. 마이크로플레이트를 챔버 내측에 위치된 고정부로부터 제거하였다.
플라즈마 처리 5 (즉, 단지 공기 처리):
마이크로플레이트를 진공 챔버 내측에 위치된 고정부에 로딩한 후에, 진공 챔버 덮개를 닫았다. 챔버를 시일링하고 대기 가스를 챔버 내에서 제거한 후에 진공을 활성화하였다. 플라즈마 활성화를 30초 동안 지연시켜 대기 가스의 배기 및 수증기의 침습을 발생시켰다. 대기 가스를 100 sccm의 유량으로 흐르게 하였다. 챔버 압력을 30초 시간 동안 안정화시켰다. 대기 플라즈마를 진공 챔버 내에서 활성화시켰다. 대기 플라즈마를 300초의 시간 후에 물 플라즈마를 비활성화시켰다. 처리의 완료 후에, 챔버를 진공으로부터 해제시키고, 챔버 덮개를 개방하였다. 마이크로플레이트를 챔버 내측에 위치된 고정부로부터 제거하였다.
XPS를 실시예 18에 기술된 것과 동일한 방식으로 수행하였다. 6개 타입의 마이크로플레이트에 대한 XPS 결과는 표 26 및 표 27에 나타내었다. 표 26은 O, N 등과 같은 그라프팅된 원자의 원자 백분유를 나타낸 것이다. 표 27은 폴리프로필렌 형태로 잔류하는 본질적으로 탄소를 포함하는, 탄소-탄소 또는 수소-탄소 결합("C-(C,H)")과 관여된 표 26에 보고된 바와 같은 탄소 원 원자 백분율뿐만 아니라, 모든 수소 결합 수용체 기인 C-O, C=O 및 O-C=O와 같은 특정 탄소-함유 종에 대해 할당된 표 26에 보고된 바와 같이 그라프팅된 탄소의 원자 백분율을 나타낸다. 표 27에서 모든 탄소-함유 종의 합계는 일반 실험 오차로 인해 적어도 일부 경우에, 표 26에 보소된 탄소의 원자 백분율과 약간 다르다.
단백질 결합 성질 및 표면 특징과의 관련을 결정하기 위해 6개 타입의 마이크로플레이트를 또한 단백질 회수에 대해 시험하였다. 시험 절차는 "모든 구현예의 시험(Testing of all embodiments)"에 기술되어 있다. 표면과 24시간 접촉 후 1.5 nM에서 5개의 단백질(즉, BSA, FBG, PrA, PrG 및 TFN)에 대한 6개 타입의 마이크로플레이트의 회수 백분율은 표 28에 나타나 있다. 이러한 결과는, 수소 결합 수용체 기인 그라프팅된 O 원자 및 "C-O", "C=O" 및 "O-C=O" 종의 도입이 단백질 결합을 낮춘다는 것(즉, 단백질 회수를 높인다는 것)을 나타낸다. 예를 들어, 플라즈마 처리 1은 가장 높은 양의 그라프팅된 O 원자 및 처리된 표면을 도입하는데, 이는 가장 높은 단백질 회수 백분율을 갖는다.
실시예 24 - 배리어 및 pH 보호 코팅
처리된 표면의 성질을 결정하기 위해 본 실험에서, 3가지 타입의 96-웰 마이크로플레이트를 x-선 광전자 분광법(XPS)으로 분석하였다. 3가지 타입의 마이크로플레이트는 미처리된 폴리프로필렌(UTPP) Porvair 마이크로플레이트, 액체 접촉 표면으로서 배리어 코팅을 갖는 마이크로플레이트, 액체 접촉 표면으로서 pH 보호 코팅을 갖는 마이크로플레이트이다. 배리어 코팅 및 pH 보호 코팅을 적용하는 공정은 본 명세서에 기술되어 있다. XPS를 실시예 14에 기술된 것과 동일한 방식으로 수행하였다. 3가지 타입의 마이크로플레이트에 대한 XPS 결과는 표 29에 나타나 있다. 표 29는 표면에 대한 C, N, O 및 Si에 대한 원자 백분율을 나타낸다.
3가지 타입의 마이크로플레이트를 또한 단백질 회수에 대해 시험하였다. 시험 절차는 "모든 구현예의 시험"에 기술되어 있다. 표면과 24시간 접촉 후에 1.5 nM에서 5개의 단백질(즉, BSA, FBG, PrA, PrG 및 TFN)에 대한 3가지 타입의 마이크로플레이트의 회수 백분율은 표 30에 나타나 있다. 이러한 결과는, 배리어 코팅된 표면이 미처리된 프로필렌 표면과 비교하여 단백질 결합을 감소시킴을 나타낸다.
예측 실시예 25
또한, 코팅이 접촉 표면을 한정하도록, 가스 전구체를 사용하여 단백질 결합에 대한 내성을 제공하는 다른 고려된 PECVD 코팅된 접촉 표면은 실록산, 유기실록산 또는 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 전구체의 PECVD에 의해 코팅된 표면을 포함한다. 이러한 PECVD 코팅된 표면의 일 예는 본 명세서에 기술된 바와 같이 배리어 코팅 또는 층이다.
예측 실시예 26
단백질 결합에 대한 내성을 제공하는 하기 성분을 포함하는 본 접촉 표면을 형성시키기 위해 고려되는 대안적인 방법은 요구되는 산소 및 선택적으로 질소 헤테로원자를 제공하기 위해, 단량체 가스로서, 아세틸렌, 에틸렌, 메탄, 프로판, 부탄, 에탄, 또는 이들 중 둘 이상의 조합과 같은 전구체를 사용하고, 전구체를, 조합하여, 또는 후속 PECVD 공정 단계로서, 공단량체 가스, 예를 들어, 공기, 산소, 수증기, 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합을 추가로 사용하여, PECVD에 의해 비정질 탄소 코팅의 적용이다:
● 1 내지 30 원자%, 선택적으로 5 내지 20 원자%, 선택적으로 5 내지 10 원자%, 그라프팅된 산소 원자,
● 0 내지 30 원자%, 선택적으로 0 내지 20 원자%, 선택적으로 0 내지 10 원자%, 그라프팅된 질소 원자, 및
● 80 내지 95 원자%, 선택적으로 90 내지 95 원자%, 탄소 원자.
예측 실시예 27, 구현예 (i)
(단계 1) 상업적인 성형된 폴리프로필렌 96-웰 마이크로플레이트를 진공 플라즈마(Rf 또는 마이크로파) 반응기에 배치시켰다. 반응기를 약 1 torr까지 배기시키고, 이후에, 산소/아르곤 가스 혼합물(각각 10/10 sccm)을 5초 동안 약 50 와트의 Rf 출력으로 개시하였다. 표면 C-OH의 증가는 FTIR-ATR에 의해 모니터링될 수 있는데, 이는 3300 cm-1(CO-H str) 및 1600 cm-1(C-OH str)의 증가를 모니터링한다.
(단계 2) 히드록시-개질된 마이크로플레이트를 이후에 플라즈마 반응기로부터 꺼내고, US 6828028호에서 공중합체에 대해 기술된 것과 유사한 방식으로 제조된, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트(MPC)와 트리메톡시실릴에틸메타크릴레이트의 공중합체의 2% w/v 에탄올성 용액 중에 함침시켰다.
용액을 제거하고, 마이크로플레이트를 가열하고, 진공 하, 60 내지 80℃에서 2시간 동안 건조시켰다.
단백질, 전혈, 및 혈청 억제에 대한 혈청 마이크로플레이트 웰 성능은 당해 분야에서 확립된 UV, 형광-표지된 단백질, 방사선표지된 단백질을 포함하는 표준 단백질 회수 방법을 통해 평가될 수 있다. 출원인은 회수율이 평균 60%보다 우수할 것으로 예상한다.
예측 실시예 28, 구현예 (ii)
(단계 1) 상업적 성형된 폴리프로필렌 96-웰 마이크로플레이트를 진공 플라즈마(Rf 또는 마이크로파) 반응기에 배치하였다. 반응기를 약 1 torr까지 배기시키고, 이후에, 산소/아르곤 가스 혼합물(각각 10/10 sccm)을 5초 동안 약 50 와트의 Rf 출력으로 개시하였다. 표면 C-OH의 증가는 FTIR-ATR에 의해 모니터링될 수 있는데, 이는 3300 cm-1(CO-H str) 및 1600 cm-1(C-OH str)의 증가를 모니터링한다.
(단계 2) 출력을 정지시키고, 산소/아르곤 가스 흐름을 정지시키고, 새로이 처리된 마이크로플레이트를 1분 동안 상기 아자 시약을 함유한 사전배기된 저장소로부터의, N-(아미노에틸)-2,2,3-트리메틸-2-아자-1-실라시클로펜탄)[Gelest]의 증기에 노출시켰다. 표면 알킬-NH2의 증가는 FTIR-ATR에 의해 모니터링될 수 있는데, 이는 3300cm-1(O-H str) 감소 및 ca. 1140cm-1(C-N str) 증가를 모니터링한다.
(단계 3) 아민 표면-개질된 마이크로플레이트를 이후에, 플라즈마 반응기로부터 꺼내고, US 6828028 B1호의 실시예 1에 기술된 바와 같이 제조된, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트(MPC)와 글리시딜메타크릴레이트(GMA)의 공중합체의 2% w/v 에탄올성 용액 중에 함침시켰으며, 이러한 문헌은 본원에 참고로 포함된다.
용액을 제거하고, 마이크로플레이트를 가열하고, 진공 하, 60 내지 80℃에서 2시간 동안 건조시켰다.
단백질, 전혈, 및 혈청 억제에 대한 혈마이크로플레이트 웰 성능은 당해 분야에서 확립된 UV, 형광-표지된 단백질, 방사선표지된 단백질을 포함하는 표준 단백질 회수 방법을 통해 평가될 수 있다. 출원인은 회수율이 평균 60%보다 우수할 것으로 예상한다.
예측 실시예 29, 구현예 (i) 및 구현예 (ii)
초기 기재가 SiOx 플라즈마-코팅된 폴리프로필렌 마이크로플레이트인 것을 제외하고, 구현예 (i)의 경우에 실시예 27, 및 구현예 (ii)의 경우에 실시예 2와 동일한 절차를 사용하였다. SiOx 플라즈마 코팅은 다른 분야에 기술되어 있다. SiOx 코팅은 성형된 플라스틱 물품으로부터 잠재적인 추출 가능하고 침출 가능한 조성물로부터의 용질 배리어 성능을 제공하기 위해 웰 전반에 걸쳐 적어도 5 나노미터의 두께이어야 한다.
표면 Si-OH의 증가는 FTIR-ATR에 의해 모니터링될 수 있는데, 이는 3300cm-1(SiO-H str)의 증가를 모니터링한다.
실시예 30(구현예 (i) 및 구현예 (ii)
단백질 결합 평가 절차(구현예 (i) 및 구현예 (ii)의 모든 코팅된 마이크로플레이트에 대한 일반 절차)
목적: 이러한 실험 목적은 시간에 따른 표면 코팅된 미세역가 플레이트에 대한 단백질 결합의 양을 결정하기 위한 것이다.
물질: BioTek Synergy H1 마이크로플레이트 판독기 및 Gen5 Software, Millipore Milli-Q Water System, Millipore Direct Detect 분광기, Alexa Fluor 488 표지된 단백질(소 혈청 알부민, 섬유소원, 트랜스페린, 단백질 A 및 단백질 G), 10X 인산염 완충 염수(PBS), Nunc Black 96-웰 광학 하부 플레이트, 1 L 플라스틱 병, 25-100 mL 유리 비이커, 알루미늄 호일, 1-10 mL 피펫, 100-1000 ㎕ 피펫, 0.1-5 ㎕ 피펫, 50-300 ㎕ 다중채널 피펫
실험:
- 5개의 단백질을 단일 표면 코팅된 마이크로플레이트 상에서 시험하였다: 소 혈청 알부민(BSA), 섬유소원(FBG), 트랜스페린(TFN), 단백질 A(PrA) 및 단백질 G(PrG)
- 각 단백질은 Alexa Fluor 488h 표지된, 형광 표지된 분말로서 얻어진다.
○ 5 mg의 BSA: 66,000 Da
○ 5 mg의 FBG: 340,000 Da
○ 5 mg의 TFN: 80,000 Da
○ 1 mg의 PrA: 45,000 Da
○ 1 mg의 PrG: 20,000 Da
- 얻은 직후에, 단백질의 각 바이알을 광으로부터의 추가 보호를 위해 알루미늄 호일로 랩핑하고, 이에 따라, 표지하고, 이후에, 저장을 위해 냉동기에 배치하였다.
- 1X PBS의 용액을 10X PBS의 모액으로부터 제조하였다.
○ 100 mL의 10X PBS를 플라스틱 1 L 병에 첨가하고, 이후에, 900 mL의, Millipore Q-pod로부터의 증류수를 첨가하였다.
- 100-1000 ㎕ 피펫을 사용하여, 1000 ㎕의 1X PBS를 각 단백질 바이알에 별도로 피펫팅하여 단백질 용액을 형성하였다.
- 각 바이알을 이후에 뒤집고, 섞어서 용액을 완전히 혼합하였다.
- 각 단백질을 이후에, Millipore Direct Detect 상에서 시험하여 정확한 단백질 농도를 얻었다.
○ 0.1-5 ㎕ 피펫을 이용하여, PBS의 2 ㎕ 샘플을 Direct Detect 판독 카드의 제1 스폿 상에 배치시키고, 소프트웨어에서 블랭크로서 마킹하였다.
○ 제1 단백질의 2 ㎕ 샘플을 이후에, 나머지 3 스폿 상에 배치시키고, 샘플로서 마킹하였다.
○ 카드를 판독한 후에, 3회의 단백질 농도의 평균을 mg/mL로 기록하였다.
○ 이를 나머지 4개의 단백질에 대하여 반복하였다.
- 단백질 용액을 이후에 저장을 위해 냉장고에 배치하였다.
단백질 결합 검정
- 표준 곡선을 각 단백질에 대해 1X PBS로 제조하였다.
○ 표준 곡선은 25 nM에서 시작하며, 연속 희석을 수행하여 나머지 4개의 농도를 획득하였다: 12.5 nM, 6.25 nM, 3.125 nM 및 1.5625 nM.
○ 표준 곡선으로부터 제조된 12.5 nM 용액을 시험을 위해 사용할 것이다.
- 필요한 25 nM 표준물의 양은 하기와 같다:
○ 마이크로플레이트 상에서, 4 시점에서 시험하고, 4개의 웰을 각 시점에 각 단백질에 대해 채워진 총 16개의 웰에 대하여 시험하였다.
○ 250 ㎕의 12.5 nM 용액을 각 웰에 배치하였다.
○ 16 웰*250 ㎕의 12.5 nM 용액 = 4000 ㎕ = 4 mL의 12.5 n 표준 용액
○ 2 mL를 그러한 부피까지 첨가하여 표준 곡선을 생성시키기 위해 사용되는 용액 및 초기 샘플 판독을 위해 사용되는 용액을 처리하였다.
○ 이에 따라, 총 6 mL의 12.5 nM 표준 용액이 요구되었다.
○ 연속 희석이 수행되기 때문에, 요구되는 25 nM 용액의 부피를 얻기 위하여 그 수를 두 배로 하였다.
○ 6 mL*2 = 요구되는 12 mL의 25 nM 용액
○ 임의의 실수가 있는 경우에 완충제가 존재하는 것을 보장하기 위하여, 20 mL의 25 nM 표준 용액을 제조할 것이다.
○ 하나가 넘는 마이크로플레이트가 시험되는 경우에, 이러한 계산을 조정할 수 있다:
■ 예를 들어, 2개의 마이크로플레이트가 시험되는 경우:
■ (4 tp)(4 웰) = 16 웰
■ (16 웰)(2 플레이트) = 32 웰
■ (32 웰)(250 ㎕ 용액) = 8000 ㎕ = 8 mL의 요구되는 12.5 nM 용액
■ 8 mL + 2 mL = 10 mL의 요구되는 12.5 nM 표준 용액
■ (10 mL 용액)*2 = 20 mL의 요구되는 25 nM 표준 용액
■ = 30 mL 25 nM 표준 용액
- 25 nM 용액을 제조하기 위해 요구되는 각 단백질의 양을 Millipore Direct Detect로부터 얻어진 단백질 농도를 사용하여 계산하였다:
■ 1 mg/mL = 1 g/L
■ Da = g/mol
■ 1 nM = 1.0E-9 M
■ 1 L = 1.0E6 ㎕
■ 1 ㎕ = 0.001 L
Pr(M) = Pr(g/L) χ Pr MW(g/mol)
M1V1 = M2V2
(Pr(M))V1 = (2.5E-8 M)(V2L)
→ V1 = (2.5E-8 M)(V2L) χ [Pr(M)]
→ V1 = x L의 Pr
→ V1 = (x L의 Pr)(1.0E6 ㎕)
→ V1 = x ㎕의 Pr
x mL Pr 용액 = (x ㎕)(0.001 mL)
x mL의 요구되는 용액 - x mL의 Pr = x mL의 요구되는 1X PBS
nM Pr soln = x ㎕의 Pr + x mL의 1X PBS
- Ex) 20 mL의 25 nM BSA 용액이 요구되며, BSA의 농도는 5.165 mg/mL이었다.
5.165 g/L BSA χ 66000 g/mol BSA = 7.826E-5 M BSA
M1V1 = M2V2
(7.826E-5 M BSA) V1 = (2.5E-8 M STD)(0.02 L)
V1 = 5.0E-10 χ 7.826E-5
V1 = 6.389E-6 L
V1 = (6.389E-6 L)(1.0E6 ㎕)
V1 = 6.389 ㎕ 요구되는 BSA
(6.389 ㎕)(0.001 mL) = 0.006389 mL 25 nM 용액
20 mL 전체 용액 - 0.006389 mL 25 nM BSA = 19.994 mL 1X PBS
25 nM BSA 용액 = 6.389 ㎕ BSA + 19.994 mL PBS
- 모두 5개의 단백질에 대한 계산이 수행된 직후에, 각 단백질에 대한 표준 곡선을 작성하고 시험하였다:
○ 25, 100 mL의 유리 비이커를 5열로 셋팅하였다.
○ 각 비이커를 알루미늄 호일에 랩핑하고, 단백질의 이름을 라벨링하고, 곡선은 비이커에 용액의 농도에 해당하하는 것이다.
○ 열 1은 BSA에 대한 표준 곡선이며, 열 2는 FBG에 대한 표준 곡선이며, 열 3은 TFN에 대한 표준 곡선이며, 열 4는 PaA에 대한 표준 곡선이며, 열 5는 PrG에 대한 표준 곡선이다.
○ 이에 따라, 제1 열은 하기와 같이 라벨링될 것이다: BSA 25 nM, BSA 12.5 nM, BSA 6.25 nM, BSA 3.125 nM, BSA 1.56 nM
○ 25 nM로 라벨링된 제1 비이커에 x mL의 1X PBS 및 x ㎕의 단백질을 첨가함으로써 제1 곡선을 작성하였다.
○ 25 nM 용액의 절반을 12.5 nM 비이커에 피펫팅하고, 이후에 1X PBS를 12.5 mL 비이커에 피펫팅하여 요구되는 최종 용액을 제조하였다.
■ 예를 들어: 20 mL의 25 nM 용액을 제조하는 경우에, 10 mL의 25 nM 용액 및 10 mL의 1X PBS를 12.5 nM 비이커에 첨가하여, 20 mL의 12.5 nM 용액을 수득하였다.
■ 이를 이후에, 수행하여, 다른 3개의 농도를 제조하였다.
○ 표준 곡선을 작성한 후에, 이를 마이크로플레이트 판독기를 사용하여 시험하고, 이후에, 다음 표준 곡선을 작성하고, 시험하고, 등등.
- BioTek Synergy H1 마이크로플레이트 판독기 및 Gen5 소프트웨어를 분석을 위해 사용하였다.
- Synergy H1을 소프트웨어를 포함한 컴퓨터에 연결하고, 소프트웨어를 작동시키고, 판독기를 켰다.
○ 소프트웨어에서, "Protocols→Create New"를 클릭함으로써 프로토콜을 셋업하였다.
○ "Multi-plate Assay Protocol"을 선택하고, 입력되는 플레이트의 숫자는 5이다.
○ 프로토콜이 생성된 직후에, "Procedure→Read"를 선택하였다.
○ "Read" 윈도우에서, "Fluorescence intensity" 및 "Endpoint/Kinetic"을 선택하고, "OK"를 눌렀다.
■ "Read Step" 윈도우에서, "Excitation" 파장을 485 nm로 셋팅하고, "Emission" 파장을 528 nm로 셋팅하였다.
■ "Top read"를 선택하였다.
■ "Options→Automatic Gain Adjustment"을 선택하고, "OK"를 "Filter Set 1 Options" 윈도우, "Read Step" 윈도우 및 "Procedure" 윈도우에서 눌렀다.
○ "Plate Layout" 링크를 이후에 선택하였다.
■ "Plate Layout" 윈도우 내에서, "Blanks", "Standard Curves" 및 "Sample"을 선택하고, 이후에 "Next" 버튼을 선택하였다.
■ "Blanks" 탭에서, 반복 횟수를 4로 셋팅하고, "Next"을 눌렀다.
■ "Standard Curves" 탭에서, 반복 횟수를 4로 셋팅하고, nM를 "Unit" 박스에 넣고, 0.5를 "Factor" 박스에 넣었다. "STD1" 박스에서, 25를 입력하고, "STD2, STD3, STD4 및 STD5"에 대한 박스를 클릭하여 나머지 표준 곡선 값에 채웠다. "Next" 버튼을 이후에 클릭하였다.
■ "Sample" 탭에서, 반복 횟수를 4로 셋팅하고, "Finish" 버튼을 클릭하였다.
■ "Plate Layout" 윈도우를 "Plate 1" 탭 상에 나타내고, "BLK"를 클릭하고, 스폿 A1 내지 스폿 A4에 넣고, 25 nM을 B1 내지 B4에 넣고, 12.5 nM을 C1 내지 C4에 넣고, 6.25 nM을 D1 내지 D4에 넣고, 3.125 nM을 E1 내지 E4에 넣고, 1.5625를 F1 내지 F4를 넣고, SPL1을 G1 내지 G4를 넣었다.
■ "Plate 2", "Plate 3", "Plate 4" 및 "Plate 5" 탭에 대하여, SPL2를 스폿 A1, B1, C1 및 D1에 넣었다.
■ 하나 초과의 마이크로플레이트를 시험하는 경우에, SPL3을 스폿 A2, B2, C2 및 D2에 그리고 시험되는 마이크로플레이트의 수에 따라 넣었다.
■ "OK" 버튼을 이후에 선택하였다.
○ "Data Reduction" 링크를 이후에 선택하고, "Data Reduction" 윈도우 내에서, "Standard Curves" 링크를 선택하고, "Y Axis Data"에 대한 드롭다운 메뉴(dropdown manu)에서, "485,528"을 선택하였다. 이후에, "OK"를 "Standard Curves" 및 "Data Reduction" 윈도우 둘 모두에서 선택하였다.
○ 이후에, "Report/Export Builders" 링크를 선택하고, "New Export to Excel"를 선택하였다.
■ "Content" 링크를 선택하고, "General Format" 드롭다운 박스를 "Matrix"에서 "Row-wise Table"로 변경시켰다.
■ 이후에, "New Export to Excel" 및 "Report/ Export Builders" 윈도우 둘 모두에서 "OK"를 선택하였다.
○ 이후에, "File→Save As Protocol 1"을 클릭함으로써 프로토콜을 이후에 저장하였다.
- 제1 표준 곡선을 작성한 후에, 이를 Synergy H1 상에서 시험할 준비를 하였다.
○ 50-300 ㎕ 다중채널 피펫을 이용하여, 200 ㎕의 1X PBS를 검정색 광학 바닥 마이크로플레이트의 웰 A1 내지 웰 A4에 피펫팅하였다.
■ 이후에, 200 ㎕의 25 nM 용액을 웰 B1 내지 웰 B4를 피펫팅하였다.
■ 200 ㎕의 12.5 nM 용액을 웰 C1 내지 웰 C4를 피펫팅하였다.
■ 200 ㎕의 6.25 nM 용액을 웰 D1 내지 웰 D4를 피펫팅하였다.
■ 200 ㎕의 3.125 nM 용액을 웰 E1 내지 웰 E4를 피펫팅하였다.
■ 200 ㎕의 1.5625 nM 용액을 웰 F1 내지 웰 F4를 피펫팅하였다.
■ 200 ㎕의 12.5 nM 용액을 웰 G1 내지 웰 G4를 피펫팅하였다.
- Gen5 소프트웨어를 열고, "Experiments→Create Using an Existing Protocol→Protocol 1"을 선택하였다.
○ 플레이트명(예를 들어, 플레이트 1) 상에서 클릭하고, "Information" 상에서 오른쪽 클릭하고, 플레이트명을 텍스트 박스에 입력하고 "OK"를 클릭함으로써 플레이트 1 내지 플레이트 5를 라벨링할 수 있다.
■ 플레이트 1: 표준
■ 플레이트 2: 1.5 hr
■ 플레이트 3: 2.5 hr
■ 플레이트 4: 4.5 hr
■ 플레이트 5: 24 hr
○ 표준 곡선을 포함한 검정색, 광학 바닥 마이크로플레이트를 이후에 Synergy H1의 트레이 상에 넣었다.
○ 이후에, "Plate 1(Standards)"을 오른쪽 클릭하고, 옵션 "Read Plate 1"을 선택하였다.
○ "File→Save As"를 클릭함으로써 실험을 이후에 저장할수 있다.
○ 각 단백질은 이의 실험을 필요로 할 것이며, 이에 따라, 제1 실험은 BSA로서 저장될 것이며, 제2 실험은 FBG로서 저장될 것이며, 등등이 저장될 것이다.
○ 각 표준 곡선을 작성한 후에 상기 단계를 반복하였다.
- 표준 곡선을 작성하고 시험한 후에, 12.5 nM 용액을 제외한 모든 용액을 폐기할 수 있다.
- 시험될 마이크로플레이트를 6개의 섹션으로 섹션화하였다.
○ 사파이어를 이용하여, 라인을 열 D와 열 E 사이로 그리고, 컬럼 4와 컬럼 5 사이, 및 컬럼 8과 컬럼 9 사이로 그렸다.
○ 왼쪽 상단 코어의 제1 섹션에 BSA를 라벨링하고, 중간 상단 섹션은 FBG이며, 오른쪽 상단 섹션은 TFN이며, 왼쪽 하단 섹션은 PrA이며, 오른쪽 하단 섹션은 PrG이며, 중간 하단 섹션은 비어 있다.
■ BSA 섹션에 대하여: 컬럼 1에 1.5 hr을 마킹하고, 컬럼 2는 2.5 hr이며, 컬럼 3은 4.5 hr이며, 컬럼 4는 24 hr이다.
■ FBG에 대하여: 컬럼 5는 1.5 hr이며, 컬럼 6은 2.5 hr이며, 컬럼 7은 4.5 hr이며, 컬럼 8은 24 hr이다.
■ TFN: 컬럼 9는 1.5 hr이며, 컬럼 10은 2.5 hr이며, 컬럼 11은 4.5 hr이며, 컬럼 12는 24 hr이다.
■ PrA: 컬럼 1은 1.5 hr이며, 컬럼 2는 2.5 hr이며, 컬럼 3은 4.5 hr이며, 컬럼 4는 24 hr이다.
■ PrG: 컬럼 9는 1.5 hr이며, 컬럼 10은 2.5 hr이며, 컬럼 11은 4.5 hr이며, 컬럼 12는 24 hr이다.
- 마이크로플레이트를 라벨링한 후에, 이를 채울 준비를 하였다.
○ 50-300 ㎕ 다중채널 피펫을 이용하여, 250 ㎕의 12.5 nM BSA를 BSA 섹션의 웰에 피펫팅하였다.
○ 이를 각 단백질에 대해 수행하였다.
- 마이크로플레이트를 용액으로 채운 직후에, 이를 알루미늄 호일로 랩핑하고, 섹션 및 시점을 라벨링하였다.
- 1.5 시간 후에, 50-300 ㎕ 다중채널 피펫을 사용하고, 알루미늄 호일을 통해 포킹하여, 200 ㎕의 BSA 용액을 1.5 hr 컬럼(컬럼 1)에서 4개의 웰로부터 피펫팅하고, 검정색 광학 바닥 마이크로플레이트에 넣었다.
○ Gen5 소프트웨어를 열고, "Experiments→BSA"를 선택하였다.
○ 검정색 마이크로플레이트를 마이크로플레이트 트레이에 넣었다.
○ "Plate 2(1.5 hr)"를 이후에 오른쪽 클릭하고, "Read Plate 2" 옵션을 선택하였다.
○ "File→Save"을 이후에 선택하였다.
- 이후에 다른 4개의 단백질을 이의 상응하는 실험을 개방함으로써 동일한 방식으로 판독하였다.
- 동일한 것을 2.5 시간, 4.5 시간 및 24 시간 후에 수행하였다.
- 24시간 판독 후에, "Plate→Export"를 이후에 메뉴 바로부터 선택하였다.
- 엑셀 스프레드시트를 나타내고, 이후에, 요망되는 이름을 요망되는 위치에 저장할 수 있다.
데이타:
- Gen 5 소프트웨어에 의해 생성된 데이타를 이용하여, 표준 곡선 및 SPL1 둘 모두로부터의 12.5 nM 용액 농도를 평균처리하였다.
○ 1.5 hr에서 4개 웰에서의 농도를 평균처리하였다.
○ 이후에, 2.5 hr, 4.5 hr 및 24 hr 동안 이를 수행하였다. 또한,
○ 각 시점에서의 평균 농도를 이후에 초기로부터 12.5 nM 용액의 평균 농도로 나누고, 100으로 나누어서 각 시점에서의 회수율 퍼센트를 얻었다.
■ % Recovery @ 1.5 hr = [AVG. BSA 1.5 hr] / [AVG. 12.5 nM soln] * 100
이후에, 그래프를 엑셀로 제작하여, 시간에 따른 각 단백질의 회수율 퍼센트를 그래프로 나타내었다.
본 기술이 상세히 그리고 특정 실시예와 이의 구현예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범주를 벗어남이 없이 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명의 설명의 일부인 것으로 간주되는 청구범위에 추가의 개시 내용이 제공되며, 각 청구항은 선택적이고 선택적인 구현예를 한정한다.

Claims (22)

  1. 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 생체분자 결합 내성 코팅된 표면을 제공하는 방법으로서, 방법은
    (a) 준비된 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계;
    (b) 작용성 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시켜 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 생체분자 결합 내성 코팅된 표면을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 준비된 표면을 갖는 기재를 제공하는 단계는
    (i) 반응 챔버에 기재를 제공하는 단계;
    (ii) 반응 챔버에 진공을 형성하는 단계;
    (iii) 기재 표면의 부근에 O2 또는 유기규소 전구체 및 선택적으로 O2를 포함하는 가스를 제공하는 단계; 및
    (iv) 가스로부터 플라즈마를 발생시켜, 준비된 기재 표면을 형성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 준비된 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키는 단계는 준비된 표면을 용매 및 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체를 포함하는 공중합체 용액과 접촉시키는 단계를 포함하며, 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체는 적어도 하나의 실록산 모이어티 및 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 쯔비터이온성 공중합체는
    (3-아크릴옥시프로필) 트리메톡시실란; 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란; n-(3-아크릴옥시-2-히드록시프로필)-3-아미노프로필 트리에톡시실란; o-(메타크릴옥시에틸)-n-(트리에톡시실릴프로필)우레탄; n-(3-메타크릴옥시-2-히드록시프로필)-3-아미노프로필트리에톡시실란; 메타크릴옥시메틸트리에톡시실란; 메타크릴옥시메틸 트리메톡시실란; 메타크릴옥시프로필 트리에톡시실란; (3-아크릴옥시프로필)메틸-디메톡시실란; (메타크릴옥시메틸)메틸-디에톡시실란; (메타크릴옥시메틸)메틸-디메톡시실란; (메타크릴옥시프로필)메틸-디에톡시실란; (메타크릴옥시프로필)메틸-디메톡시실란; 메타크릴옥시프로필디메틸에톡시실란; 메타크릴옥시프로필디메틸메톡시실란, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 실록산 모이어티; 및
    2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메타크릴옥시)에틸 2-(디메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)에틸카르복실레이트, 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트, 2-(메티아크릴아미도)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트, 인산 2-(메타크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 에스테르), 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리프로필암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리부틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(비닐옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤조일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(스티릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(아크릴로일아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(부티로일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(크로토노일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 부틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 히드록시에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, β-카복시에틸-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트, 설포프로필-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 쯔비터이온 모이어티
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 1,2-디메톡시에탄, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 메틸렌 클로라이드, 1,2-디클로로에탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 준비된 표면을 적어도 하나의 쯔비터이온성 공중합체와 반응시키는 단계는
    준비된 표면을 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제를 포함하는 증기와 반응시켜 아민 개질된 기재를 제공하는 단계;
    선택적으로 중합 개시제의 존재 하에, 아민 개질된 표면을 용매를 포함하는 공중합체 용액과 접촉시키는 단계로서, 공중합체는 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체 및 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 적어도 하나의 실릴 아민 커플링제는 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 4-아미노부틸트리에톡시실란, m-아미노페닐트리메톡시실란, p-아미노페닐트리메톡시실란, o-아미노페닐트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리스(메톡시에톡시에톡시)실란, 11-아미노운데실트리에톡시실란, 3-(m-아미노페녹시)프로필트리메톡시실란, 아미노프로필실란트리올, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필디이소프로필에톡시실란, 3-아미노프로필디메틸에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노메틸트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-11-아미노운데실트리메톡시실란, (아미노에틸아미노메틸)펜에틸트리메톡시실란, N-3-[(아미노(폴리프로필레녹시)]아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필실란트리올, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노이소부틸메틸디메톡시실란, (아미노에틸아미노)-3-이소부틸디메틸메톡시실란, (3-트리메톡시실릴프로필)디에틸렌트리아민, N-부틸아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸트리메톡시실란, N-메틸아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-알릴아미노)프로필트리메톡시실란, (시클로헥실아미노메틸)트리에톡시실란, N-시클로헥실아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸메틸디에톡시실란, (페닐아미노메틸)메틸디메톡시실란, N-페닐아미노메틸트리에톡시실란, N-메틸아미노프로필메틸디메톡시실란, 비스(2-히드록시에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-(N-스티릴메틸-2-아미노에틸아미노)-프로필트리메톡시실란 히드로클로라이드, (2-N-벤질아미노에틸)-3-아미노프로필-트리메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)아민, 비스(트리메톡시실릴프로필)아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스(메틸디에톡시실릴프로필)아민, N-알릴-아자-2,2-디메톡시실라시클로펜탄, N-아미노에틸-아자-2,2,4-트리메틸-실라시클로펜탄, N-(3-아미노프로필디메틸실라)아자-2,2-디메틸-2-실라시클로펜탄, N-N-부틸-아자-2,2-디메톡시실라시클로펜탄, 2,2-디메톡시-1,6-디아자-2-실라시클로옥탄, N-메틸-아자-2,2,4-트리메틸실라시클로펜탄, 1-(N-(N',N'-디메틸아미노에틸))-1-아자-2,2,4-트리메틸-2-실라시클로펜탄, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 적어도 하나의 공중합 가능한 쯔비터이온성 단량체는 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메타크릴옥시)에틸 2-(디메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)에틸카르복실레이트, 2-(메타크릴옥시)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트, 2-(메티아크릴아미도)에틸-2-(디메틸암모니오)프로필설포네이트, 인산 2-(메타크릴로일옥시)에틸 2-(트리메틸암모니오)에틸 에스테르), 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리프로필암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2'-(트리부틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시부틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시펜틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시헥실-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-3'-(트리메틸암모니오)프로필 포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 5-(메트)아크릴로일옥시펜틸-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 6-(메트)아크릴로일옥시헥실-4'-(트리메틸암모니오)부틸 포스페이트, 2-(비닐옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤조일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(스티릴옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(p-비닐벤질)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(아크릴로일아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(비닐카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(알릴옥시카르보닐아미노)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(부티로일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 2-(크로토노일옥시)에틸-2'-(트리메틸암모니오)에틸 포스페이트, 에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 부틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, 히드록시에틸-(2'-트리메틸암모니오에틸포스포릴에틸)푸마레이트, β-카복시에틸-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트, 설포프로필-3,3-디메틸암모늄에틸메타크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 적어도 하나의 공중합 가능한 에폭시 단량체는 글리시딜 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트(GMA), (E)-(옥시란-2-일)메틸 부트-2-에노에이트, (3,3-디메틸옥시란-2-일)메틸 메타크릴레이트, (E)-(옥시란-2-일)메틸 신나메이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌부타노에이트, 1-(옥시란-2-일)프로필 아크릴레이트, 1-(옥시란-2-일)에틸 메타크릴레이트, (옥시란-2-일)메틸 3-메틸-2-메틸렌부타노에이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌펜타노에이트, (3-메틸옥시란-2-일)메틸 아크릴레이트, 2-(옥시란-2-일)프로판-2-일 아크릴레이트, (옥시란-2-일)메틸 2-메틸렌헥사노에이트, (3-메틸옥시란-2-일)메틸 메타크릴레이트, 및 (3,3-디메틸옥시란-2-일)메틸 아크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 1,2-디메톡시에탄, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 메틸렌 클로라이드, 1,2-디클로로에탄, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 기재는 중합체인 것을 특징으로 하는, 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 중합체는 올레핀 중합체; 폴리프로필렌(PP); 폴리에틸렌(PE); 고리형 올레핀 공중합체(COC); 고리형 올레핀 중합체(COP); 폴리메틸펜텐; 폴리에스테르; 폴리에틸렌 테레프탈레이트; 폴리에틸렌 나프탈레이트; 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT); PVdC(폴리염화비닐리덴); 폴리염화비닐(PVC); 폴리카보네이트; 폴리메틸메타크릴레이트; 폴리락트산; 폴리스티렌; 수소첨가 폴리스티렌; 폴리(시클로헥실에틸렌)(PCHE); 에폭시 수지; 나일론; 폴리우레탄 폴리아크릴로니트릴; 폴리아크릴로니트릴(PAN); 및 이오노머 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  13. 제 1항에 있어서, 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 생체분자 결합 내성 코팅된 표면은 비-처리된 기재와 비교하여 감소된 생체분자의 결합을 갖는 것을 특징으로 하는, 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 생체분자는 뉴클레오티드, 아미노산, 당, 지방산, 핵산 분자, 폴리펩티드, 폴리뉴클레오티드, 다당류, 지질, 스테로이드, 당단백질, 지질단백질, 당지질, DNA, DNA-단백질 컨쥬게이트, RNA, RNA-컨쥬게이트, 항체, 및 수용체, 수용체 융합 작제물, 수용체 융합 단백질, 키메라 단백질, 항체 융합 작제물, 및 항체 융합 단백질로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  15. 제 1항에 있어서, 기재는 용기의 표면인 것을 특징으로 하는, 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 용기는 마이크로플레이트; 원심분리 튜브; 피펫 팁; 큐벳, 마이크로웰 플레이트; ELISA 플레이트; 미세역가 플레이트; 96-웰 플레이트; 384-웰 플레이트; 1536-웰 플레이트; 둥근 바닥 플라스크; 및 삼각 플라스크로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  17. 제 15항에 있어서, 기재는 용기의 내부 표면인 것을 특징으로 하는, 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 용기는 바이알, 주사기, 또는 카트리지인 것을 특징으로 하는, 방법.
  19. 제 18항에 있어서, 내부 표면은 PECVD 증착 SiOxCyHz 또는 SiNxCyHz의 코팅 또는 층을 포함하며, 여기서 x는 X선 광전자 분광법(XPS)에 의해 측정된 0.5 내지 2.4이고, y는 XPS에 의해 측정된 0.6 내지 3이며, z는 러더포드 후방산란 분광법(RBS)에 의해 측정된 2 내지 9인 것을 특징으로 하는, 방법.
  20. 제 18항에 있어서, 내부 표면은 SiOx의 배리어 코팅 또는 층을 포함하며, 여기서 x는 X선 광전자 분광법(XPS)에 의해 측정된 1.5 내지 2.9인 것을 특징으로 하는, 방법.
  21. 제 1항에 따른 방법에 의해 제조된 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 생체분자 결합 내성 코팅된 표면을 포함하는 제품.
  22. 제 21항에 있어서, 제품은 용기이며, 용기의 내부 표면의 적어도 일부는 비-특이적 생체분자 흡착 및/또는 비-특이적 생체분자 결합 내성 코팅된 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 제품.
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