聚合物表面微圖案的構造及蛋白質的區(qū)域選擇性固定.pdf

1、微米和納米尺度上表面性質的微調控和表面結構的微加工在當代科學和技術的發(fā)展中扮演著越來越重要的角色，許多現(xiàn)代技術的發(fā)展機會都來源于新型微觀結構的構筑或現(xiàn)有結構的微型化。
　　 材料表面性質的微調控和結構的微加工可以利用表面微圖案化技術實現(xiàn)，通過在材料表面構筑微圖案結構，材料表面的粘附、摩擦等與分子間作用力和表面拓撲結構相關的性質都可以得到控制。表面圖案化技術在很多領域都有著廣闊的應用前景。在微電子領域，圖案化表面能夠用作磁性存儲介

2、質材料；在傳感器領域，微圖案化技術可以大大縮小傳感器的結構，提高其信噪比和靈敏度，并降低檢出限量。
　　 在生物領域，表面微圖案化技術可以用于控制生物分子的空間分布，實現(xiàn)生物分子在納微米區(qū)域內的固定，這對于研究少數(shù)甚至單個生物分子的行為具有重要的意義。因此，如何實現(xiàn)材料表面的微圖案化，使生物分子固定在納微米級的目標區(qū)域以構筑生物分子微圖案，成為當今的一個研究熱點。
　　 本文選擇了具有廣闊應用前景的高分子材料(聚對苯二甲

3、酸乙二醇酯，PET)作為構筑表面圖案的基材，通過自組裝單分子膜使材料表面功能化，以172nm真空紫外光刻技術對表面性質進行微調控，利用表面性質的差異誘導蛋白質的區(qū)域選擇性吸附，進而構筑生物分子微圖案。主要內容如下：
　　 1.在PET材料表面沉積自組裝單分子膜。PET材料經過172nm真空紫外光照后，形成親水性的羥基化活性表面，為氨基硅氧烷分子的自組裝成膜提供了基礎。利用化學氣相沉積法沉積自組裝單分子膜后，基材表面性質發(fā)生了變化

4、。水接觸角、茚三酮顯色、X射線光電子能譜的檢測結果表明：氨基自組裝單分子膜沉積在了真空紫外光照處理后的材料表面。
　　 2.以172nm真空紫外光刻形成圖案化的表面。光刻結果用掃描電子顯微鏡和原子力顯微鏡進行表征，結果表明：經過真空紫外光照后，基材表面可以形成與所用掩膜形狀相同的微圖案。
　　 3.在官能化的微圖案表面選擇性吸附蛋白質生物分子。沉積單分子膜后，利用表面的活性氨基繼續(xù)反應，在表面接枝上能夠排斥蛋白的聚乙二醇

5、(PEG)分子，然后以172nm真空紫外光刻，形成區(qū)域官能化的微圖案。經過真空紫外光刻后，樣品表面的不同區(qū)域會呈現(xiàn)不同性質，有PEG分子存在的區(qū)域會排斥蛋白質，而另外的區(qū)域則能夠吸附蛋白質。熒光蛋白吸附實驗后，激光共聚焦顯微鏡觀察結果顯示：在圖案化的基材表面，可以觀察到熒光圖案。這一結果證明，真空紫外光刻后，蛋白質在基材表面的吸附呈現(xiàn)區(qū)域選擇性，可以形成蛋白質圖案。
　　 本文通過自組裝單分子膜和真空紫外光刻技術在高分子材料表面