特表 2024-518882 フローセル及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-08

(54)【発明の名称】フローセル及び方法

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/00 20060101AFI20240426BHJP

   C08J 7/04 20200101ALI20240426BHJP

   C12Q 1/6876 20180101ALI20240426BHJP

   C12N 15/09 20060101ALN20240426BHJP

【ＦＩ】

C12M1/00 A ZNA

C08J7/04 Z

C12Q1/6876 Z

C12N15/09 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023563203

(86)(22)【出願日】2022-04-26

(85)【翻訳文提出日】2023-12-08

(86)【国際出願番号】 EP2022060972

(87)【国際公開番号】W WO2022229137

(87)【国際公開日】2022-11-03

(31)【優先権主張番号】63/182,370

(32)【優先日】2021-04-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】502279294

【氏名又は名称】イルミナ ケンブリッジ リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100221501

【弁理士】

【氏名又は名称】式見 真行

(72)【発明者】

【氏名】ジョージ，ウェイン エヌ

(72)【発明者】

【氏名】ブラウン，アンドリュー エイ

【テーマコード（参考）】

4B029

4B063

4F006

【Ｆターム（参考）】

4B029AA08

4B029BB20

4B029CC01

4B029GA03

4B029GB04

4B063QA13

4B063QA20

4B063QQ42

4B063QQ52

4B063QR62

4B063QS40

4F006AA00

4F006AB24

4F006CA09

4F006DA04

(57)【要約】

フローセルの一例は、基材と、基材の表面の少なくとも一部分上の２つの異なるシランのパターンと、を含む。第１のポリマーは、２つの異なるシランのうちの第１のシランに付着され、第２のポリマーは、２つの異なるシランのうちの第２のシランに付着される。第１及び第２のポリマーはそれぞれ、官能基対の第１の官能基及び第２の官能基を含み、官能基対は、活性化エステル官能基及びアジド官能基と、テトラジン官能基及び活性化エステル官能基と、テトラジン官能基及びアジド官能基とからなる群から選択される。第１のプライマーセットは、第１のポリマーにグラフト化され、第２のプライマーセットは、第２のポリマーにグラフト化される。第１及び第２のプライマーセットは異なる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フローセルであって、
基材と、
前記基材の表面の少なくとも一部分上の２つの異なるシランのパターンと、
前記２つの異なるシランのうちの第１のシランに付着した第１のポリマーと、
前記２つの異なるシランのうちの第２のシランに付着した第２のポリマーであって、前記第１及び第２のポリマーがそれぞれ、官能基対の第１の官能基及び第２の官能基を含み、前記官能基対が、活性化エステル官能基及びアジド官能基と、テトラジン官能基及び活性化エステル官能基と、テトラジン官能基及びアジド官能基とからなる群から選択される、第２のポリマーと、
前記第１のポリマーにグラフト化された第１のプライマーセットと、
前記第２のポリマーにグラフト化された第２のプライマーセットと、を含み、前記第１及び第２のプライマーセットが異なる、フローセル。

【請求項2】

前記第１のポリマーが、第１のホモポリマーであり、前記第１の官能基が、前記活性化エステル官能基であり、
前記第２のポリマーが、第２のホモポリマーであり、前記第２の官能基が、前記アジド官能基である、請求項１に記載のフローセル。

【請求項3】

前記第１のポリマーが、第１のホモポリマーであり、前記第１の官能基が、前記テトラジン官能基であり、
前記第２のポリマーが、第２のホモポリマーであり、前記第２の官能基が、前記活性化エステル官能基である、請求項１に記載のフローセル。

【請求項4】

前記第１のポリマーが、第１のホモポリマーであり、前記第１の官能基が、前記テトラジン官能基であり、
前記第２のポリマーが、第２のホモポリマーであり、前記第２の官能基が、前記アジド官能基である、請求項１に記載のフローセル。

【請求項5】

前記第１のポリマーが、第１のコポリマーであり、前記第１の官能基が、前記テトラジン官能基であり、前記第１のコポリマーが、アジドを含む追加の官能基を更に含み、
前記第２のポリマーが、第２のコポリマーであり、前記第２の官能基が、前記活性化エステル官能基であり、前記第２のコポリマーが、ヨウ化アリールを含む追加の官能基を更に含む、請求項１に記載のフローセル。

【請求項6】

前記第１のポリマーが、第１のコポリマーであり、前記第１の官能基が、前記アジド官能基であり、前記第１のコポリマーが、アクリルアミドを含む追加の官能基を更に含み、
前記第２のポリマーが、第２のコポリマーであり、前記第２の官能基が、前記活性化エステル官能基であり、前記第２のコポリマーが、アクリルアミドを含む追加の官能基を更に含む、請求項１に記載のフローセル。

【請求項7】

前記第１のポリマーが、第１のターポリマーであり、前記第１の官能基が、前記テトラジン官能基であり、前記第１のターポリマーが、アジドとアクリルアミドとを含む２つの追加の官能基を更に含み、
前記第２のポリマーが、第２のターポリマーであり、前記第２の官能基が、前記活性化エステル官能基であり、前記第２のターポリマーが、ヨウ化アリールとアクリルアミドとを含む２つの追加の官能基を含む、請求項１に記載のフローセル。

【請求項8】

前記２つの異なるシランが、アミノシラン及びアルキニルシランと、ノルボルネンシラン及びアミノシランと、ノルボルネンシラン及びアルキニルシランとからなる群から選択される、請求項１に記載のフローセル。

【請求項9】

方法であって、
基材の表面の少なくとも一部分上に２つの異なるシランのパターンを生成することと、
第１及び第２のポリマーを同時に堆積させることであって、それによって、前記第１のポリマーが、前記２つの異なるシランのうちの第１のシランに付着し、前記第２のポリマーが、前記２つの異なるシランのうちの第２のシランに付着する、堆積させることと、
第１のプライマーセットを前記第１のポリマーに、及び第２のプライマーセットを前記第２のポリマーに同時にグラフト化することと、を含み、前記第１及び第２のプライマーセットが異なる、方法。

【請求項10】

前記２つの異なるシランの前記パターンを生成することが、
前記基材の前記表面の前記少なくとも一部分の上に前記２つの異なるシランのうちの前記第１のシランを堆積させることと、
前記２つの異なるシランのうちの前記第１のシランの上にフォトレジストを塗布することと、
前記フォトレジストを現像して、前記２つの異なるシランのうちの前記第１のシランの曝露部分と、前記２つの異なるシランのうちの前記第１のシランの被覆部分とを含むパターンを画定することと、
前記２つの異なるシランのうちの前記第１のシランの前記曝露部分の官能基を変換して、前記２つの異なるシランのうちの前記第２のシランを形成することと、
前記フォトレジストを除去することと、を伴う、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記２つの異なるシランの前記パターンを生成することが、
前記基材の前記表面の前記少なくとも一部分の上に前記２つの異なるシランのうちの前記第１のシランを堆積させることと、
前記２つの異なるシランのうちの前記第１のシランの上にフォトレジストを塗布することと、
前記フォトレジストを現像して、前記２つの異なるシランのうちの前記第１のシランの曝露部分と、前記２つの異なるシランのうちの前記第１のシランの被覆部分とを含むパターンを画定することと、
前記２つの異なるシランのうちの前記第１のシランの前記曝露部分を除去して、対応する曝露基材部分を露呈させることと、
前記対応する曝露基材部分の上に前記２つの異なるシランのうちの前記第２のシランを堆積させることと、
前記フォトレジストを除去することと、を伴う、請求項９に記載の方法。

【請求項12】

前記第１及び第２のポリマーがそれぞれ、官能基対の第１の官能基及び第２の官能基を含むように、前記第１及び第２のポリマーを合成することを更に含み、前記官能基対が、活性化エステル官能基及びアジド官能基と、テトラジン官能基及び活性化エステル官能基と、テトラジン官能基及びアジド官能基とからなる群から選択される、請求項９に記載の方法。

【請求項13】

前記合成が、可逆的付加開裂連鎖移動重合を伴う、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記第１のポリマーの前記合成が、前記活性化エステル官能基を含む第１のモノマーの重合を伴い、前記第１のモノマーが、ペンタフルオロフェニルアクリレート、ペンタフルオロフェニルメタクリレート、及びビニルジメチルアズラクトンからなる群から選択され、
前記第２のポリマーの前記合成が、前記アジド官能基を含む第２のモノマーの重合を伴い、前記第２のモノマーが、構造Ｉ：

【化1】

を有し、式中、Ｒ_１が、水素又はアルキルであり、Ｒ_２が、水素又はアルキルであり、Ｌが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子の線状鎖、並びに前記鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基を含む、リンカーであり、Ａが、構造ＩＩ：

【化2】

であって、式中、Ｒ_３が、水素又はアルキルである、構造ＩＩを有するＮ置換アミドであり、Ｅが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子の線状鎖、並びに前記鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基であり、Ｚが、任意選択の窒素含有複素環である、請求項１２に記載の方法。

【請求項15】

前記第１のポリマーの前記合成が、前記第１のモノマーと、構造ＩＩＩ：

【化3】

であって、式中、Ｒ_４及びＲ_５が、独立して、水素、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択される、構造ＩＩＩを有する第１のアクリルアミドモノマーとの重合を伴い、
前記第２のポリマーの前記合成が、前記第２のモノマーと、構造ＩＩＩ’：

【化4】

であって、式中、Ｒ_４及びＲ_５が、独立して、水素、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択される、構造ＩＩＩ’を有する第２のアクリルアミドモノマーとの重合を伴い、
前記第１及び第２のアクリルアミドモノマーが、同じであるか、又は異なる、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記第１のポリマーの前記合成が、前記テトラジン官能基を含む第１のモノマーの重合を伴い、前記第１のモノマーが、構造ＩＶ：

【化5】

であって、式中、Ｒ_６がＨ又はメチルである、構造ＩＶ、及び構造Ｖ：

【化6】

からなる群から選択され、
前記第２のポリマーの前記合成が、前記活性化エステル官能基を含む第２のモノマーの重合を伴い、前記第２のモノマーが、ペンタフルオロフェニルアクリレート、ペンタフルオロフェニルメタクリレート、及びビニルジメチルアズラクトンからなる群から選択される、請求項１２に記載の方法。

【請求項17】

前記第１のポリマーの前記合成が、前記第１のモノマーと、構造Ｉ：

【化7】

を有する第１の追加のモノマーとの重合を伴い、式中、Ｒ_１が、水素又はアルキルであり、Ｒ_２が、水素又はアルキルであり、Ｌが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子の線状鎖、並びに前記鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基を含む、リンカーであり、Ａが、構造ＩＩ：

【化8】

であって、式中、Ｒ_３が、水素又はアルキルである、構造ＩＩを有するＮ置換アミドであり、Ｅが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子の線状鎖、並びに前記鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基であり、Ｚが、任意選択の窒素含有複素環であり、
前記第２のポリマーの前記合成が、前記第２のモノマーと第２の追加のモノマーとの重合を伴い、前記第２の追加のモノマーが、ヨウ化アリールを含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記第１のポリマーの前記合成が、前記第１のモノマーと、第１の追加のモノマーと、第２の追加のモノマーとの重合を伴い、前記第１の追加のモノマーが、構造Ｉ：

【化9】

を有し、式中、Ｒ_１が、水素又はアルキルであり、Ｒ_２が、水素又はアルキルであり、Ｌが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子の線状鎖、並びに前記鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基を含む、リンカーであり、Ａが、構造ＩＩ：

【化10】

であって、式中、Ｒ_３が、水素又はアルキルである、構造ＩＩを有するＮ置換アミドであり、Ｅが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子の線状鎖、並びに前記鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基であり、Ｚが、任意選択の窒素含有複素環であり、前記第２の追加のモノマーが、構造ＩＩＩ：

【化11】

を有し、式中、Ｒ_４及びＲ_５が、独立して、水素、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択され、
前記第２のポリマーの前記合成が、前記第２のモノマーと、第３の追加のモノマーと、第４の追加のモノマーとの重合を伴い、前記第３の追加のモノマーが、ヨウ化アリールを含み、前記第４の追加のモノマーが、構造ＩＩＩ’：

【化12】

を有し、式中、Ｒ_４及びＲ_５が、独立して、水素、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択され、
前記第２の追加のモノマー及び前記第４の追加のモノマーが、同じであるか、又は異なる、請求項１６に記載の方法。

【請求項19】

前記第１のポリマーの前記合成が、前記テトラジン官能基を含む第１のモノマーの重合を伴い、前記第１のモノマーが、構造ＩＶ：

【化13】

であって、式中、Ｒ_６がＨ又はメチルである、構造ＩＶ、及び構造Ｖ：

【化14】

からなる群から選択され、
前記第２のポリマーの前記合成が、前記アジド官能基を含む第２のモノマーの重合を伴い、前記第２のモノマーが、構造Ｉ：

【化15】

を有し、式中、Ｒ_１が、水素又はアルキルであり、Ｒ_２が、水素又はアルキルであり、Ｌが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子の線状鎖、並びに前記鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基を含む、リンカーであり、Ａが、構造ＩＩ：

【化16】

であって、式中、Ｒ_３が、水素又はアルキルである、構造ＩＩを有するＮ置換アミドであり、Ｅが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子の線状鎖、並びに前記鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基であり、Ｚが、任意選択の窒素含有複素環である、請求項１２に記載の方法。

【請求項20】

前記第１のポリマーの前記合成が、
活性化エステル又はアミン官能基を含む第１のモノマーを重合することと、
前記活性化エステル又は前記アミン官能基を前記テトラジン官能基で置換することと、を伴う、請求項１２に記載の方法。

【請求項21】

方法であって、
第１のプライマーセットを第１のポリマーにグラフト化して、第１の予めグラフト化したポリマーを生成することと、
第２のプライマーセットを第２のポリマーにグラフト化して、第２の予めグラフト化したポリマーを生成することであって、前記第１のプライマーセットが、前記第２のプライマーセットとは異なり、前記第１のポリマーが、前記第２のポリマーとは異なる、生成することと、
基材の表面の少なくとも一部分上に２つの異なるシランのパターンを生成することと、
前記第１及び第２の予めグラフト化したポリマーを堆積させることであって、それよって、前記第１の予めグラフト化したポリマーが、前記２つの異なるシランのうちの第１のシランに付着し、前記第２の予めグラフト化したポリマーが、前記２つの異なるシランのうちの第２のシランに付着する、堆積させることと、を含む、方法。

【請求項22】

前記第１及び第２の予めグラフト化したポリマーが、同時に堆積される、請求項２１に記載の方法。

【請求項23】

前記第１及び第２の予めグラフト化したポリマーが、順次堆積される、請求項２１に記載の方法。

【請求項24】

前記第１のプライマーセットをグラフト化する前及び前記第２のプライマーセットをグラフト化する前に、前記第１及び第２のポリマーがそれぞれ、官能基対の第１の官能基及び第２の官能基を含むように、前記第１及び第２のポリマーを合成することを更に含み、前記官能基対が、活性化エステル官能基及びアジド官能基と、テトラジン官能基及び活性化エステル官能基と、テトラジン官能基及びアジド官能基とからなる群から選択される、請求項２１に記載の方法。

【請求項25】

前記合成が、可逆的付加開裂連鎖移動重合を伴う、請求項２４に記載の方法。

【請求項26】

前記第１のポリマーの前記合成が、前記活性化エステル官能基を含む第１のモノマーの重合を伴い、前記第１のモノマーが、ペンタフルオロフェニルアクリレート、ペンタフルオロフェニルメタクリレート、及びビニルジメチルアズラクトンからなる群から選択され、
前記第２のポリマーの前記合成が、前記アジド官能基を含む第２のモノマーの重合を伴い、前記第２のモノマーが、構造Ｉ：

【化17】

を有し、式中、Ｒ_１が、水素又はアルキルであり、Ｒ_２が、水素又はアルキルであり、Ｌが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子の線状鎖、並びに前記鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基を含む、リンカーであり、Ａが、構造ＩＩ：

【化18】

であって、式中、Ｒ_３が、水素又はアルキルである、構造ＩＩを有するＮ置換アミドであり、Ｅが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子の線状鎖、並びに前記鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基であり、Ｚが、任意選択の窒素含有複素環である、請求項２４に記載の方法。

【請求項27】

前記第１のポリマーの前記合成が、前記第１のモノマーと、構造ＩＩＩ：

【化19】

であって、式中、Ｒ_４及びＲ_５が、独立して、水素、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択される、構造ＩＩＩを有する第１のアクリルアミドモノマーとの重合を伴い、
前記第２のポリマーの前記合成が、前記第２のモノマーと、構造ＩＩＩ’：

【化20】

であって、式中、Ｒ_４及びＲ_５が、独立して、水素、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択される、構造ＩＩＩ’を有する第２のアクリルアミドモノマーとの重合を伴い、
前記第１及び第２のアクリルアミドモノマーが、同じであるか、又は異なる、請求項２６に記載の方法。

【請求項28】

前記第１のポリマーの前記合成が、前記テトラジン官能基を含む第１のモノマーの重合を伴い、前記第１のモノマーが、構造ＩＶ：

【化21】

であって、式中、Ｒ_６がＨ又はメチルである、構造ＩＶ、及び構造Ｖ：

【化22】

からなる群から選択され、
前記第２のポリマーの前記合成が、前記活性化エステル官能基を含む第２のモノマーの重合を伴い、前記第２のモノマーが、ペンタフルオロフェニルアクリレート、ペンタフルオロフェニルメタクリレート、及びビニルジメチルアズラクトンからなる群から選択される、請求項２４に記載の方法。

【請求項29】

前記第１のポリマーの前記合成が、前記第１のモノマーと、構造Ｉ：

【化23】

を有する第１の追加のモノマーとの重合を伴い、式中、Ｒ_１が、水素又はアルキルであり、Ｒ_２が、水素又はアルキルであり、Ｌが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子の線状鎖、並びに前記鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基を含む、リンカーであり、Ａが、構造ＩＩ：

【化24】

であって、式中、Ｒ_３が、水素又はアルキルである、構造ＩＩを有するＮ置換アミドであり、Ｅが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子の線状鎖、並びに前記鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基であり、Ｚが、任意選択の窒素含有複素環であり、
前記第２のポリマーの前記合成が、前記第２のモノマーと第２の追加のモノマーとの重合を伴い、前記第２の追加のモノマーが、ヨウ化アリールを含む、請求項２８に記載の方法。

【請求項30】

前記第１のポリマーの前記合成が、前記第１のモノマーと、第１の追加のモノマーと、第２の追加のモノマーとの重合を伴い、前記第１の追加のモノマーが、構造Ｉ：

【化25】

を有し、式中、Ｒ_１が、水素又はアルキルであり、Ｒ_２が、水素又はアルキルであり、Ｌが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子の線状鎖、並びに前記鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基を含む、リンカーであり、Ａが、構造ＩＩ：

【化26】

であって、式中、Ｒ_３が、水素又はアルキルである、構造ＩＩを有するＮ置換アミドであり、Ｅが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子の線状鎖、並びに前記鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基であり、Ｚが、任意選択の窒素含有複素環であり、前記第２の追加のモノマーが、構造ＩＩＩ：

【化27】

を有し、式中、Ｒ_４及びＲ_５が、独立して、水素、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択され、
前記第２のポリマーの前記合成が、前記第２のモノマーと、第３の追加のモノマーと、第４の追加のモノマーとの重合を伴い、前記第３の追加のモノマーが、ヨウ化アリールを含み、前記第４の追加のモノマーが、構造ＩＩＩ’：

【化28】

を有し、式中、Ｒ_４及びＲ_５が、独立して、水素、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択され、
前記第２の追加のモノマー及び前記第４の追加のモノマーが、同じであるか、又は異なる、請求項２８に記載の方法。

【請求項31】

前記第１のポリマーの前記合成が、前記テトラジン官能基を含む第１のモノマーの重合を伴い、前記第１のモノマーが、構造ＩＶ：

【化29】

であって、式中、Ｒ_６がＨ又はメチルである、構造ＩＶ、及び構造Ｖ：

【化30】

からなる群から選択され、
前記第２のポリマーの前記合成が、構造Ｉ：

【化31】

を有する第２のモノマーの重合を伴い、式中、Ｒ_１が、水素又はアルキルであり、Ｒ_２が、水素又はアルキルであり、Ｌが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子の線状鎖、並びに前記鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基を含む、リンカーであり、Ａが、構造ＩＩ：

【化32】

であって、式中、Ｒ_３が、水素又はアルキルである、構造ＩＩを有するＮ置換アミドであり、Ｅが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子の線状鎖、並びに前記鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基であり、Ｚが、任意選択の窒素含有複素環である、請求項２４に記載の方法。

【請求項32】

前記第１のポリマーの前記合成が、
活性化エステル又はアミン官能基を含む第１のモノマーを重合することと、
前記活性化エステル又は前記アミン官能基を前記テトラジン官能基で置換することと、を伴う、請求項２４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２１年４月３０日に出願された米国特許仮出願第６３／１８２，３７０号の利益を主張するものであり、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

（配列表の参照）
ＥＦＳ－Ｗｅｂを介して提出された配列表は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。ファイルの名称はＩＬＩ２１４ＢＰＣＴ＿ＩＰ－２０９０－ＰＣＴ＿Ｓｅｑｕｅｎｃｅ＿Ｌｉｓｔｉｎｇ＿ＳＴ２５．ｔｘｔであり、ファイルサイズは３，０１１バイトであり、ファイル作成日は２０２２年４月１２日である。

【背景技術】

【0003】

ポリマー又はヒドロゲルでコーティングされた基材は、多くの技術用途で使用されている。一例では、埋め込み可能な医療用デバイスを、生物学的に不活性なポリマーでコーティングすることができる。別の例では、創傷ドレッシング材を、薄いヒドロゲル層でコーティングしてもよい。更に別の例では、ポリマー又はヒドロゲルでコーティングされた基材を、生体分子の調製及び／又は分析に使用することができる。特定の核酸配列決定方法などのいくつかの分子分析は、核酸鎖をポリマー又はヒドロゲルでコーティングされた基材表面に付着させることを含む。

【発明の概要】

【0004】

本明細書に開示されるのは、基材と、基材を横切るパターンの直交ポリマーと、を含むフローセルである。本明細書中で使用される場合、「直交ポリマー」という用語は、２つの異なるポリマーを指し、その各々は、基材への付着のため、及び異なるプライマーセットへの付着のための異なる官能基を有する。したがって、ポリマーは、直交官能基を有する。いくつかの例では、各ポリマーは、基材及びプライマーセットの両方の付着が可能な異なるタイプの官能基を有する。他の事例では、各ポリマーは、少なくとも２つの異なるタイプの官能基を有し、そのうちの１つは、基材付着が可能であり、別の１つは、プライマーセット付着が可能である。ポリマーの直交は、ポリマー合成中に制御することができ、したがって、特定のフローセル用途のためにポリマーを設計することが可能になる。その上、ポリマーの直交性により、異なるポリマーを同時に、かつ基材全体にわたって所望のパターンで塗布することが可能になる。同時塗布は、フローセル製造におけるより合理化されたワークフローをもたらし得る。

【図面の簡単な説明】

【0005】

本開示の例の特徴は、以下の詳細な説明及び図面を参照することにより明らかになろう。図面において、同様の参照番号は、類似なものではあるが、おそらく同一ではない構成要素に対応している。簡潔にするために、前述の機能を有する参照番号又は特徴は、それらが現れる他の図面と関連させて記載されてもよく、記載されなくてもよい。

【図1】直交ポリマー及び直交ポリマーにそれぞれ付着した異なるプライマーセットの一例の概略図であり、異なるプライマーセットは、２つの異なる鋳型鎖が増幅され、隣接する直交ポリマー上にクラスター化されることを可能にする。

【図2A】直交ポリマーに付着した第１及び第２のプライマーセットの異なる例の概略図であり、異なるプライマーセットは、隣接する直交ポリマー上での順方向鎖及び逆方向鎖の生成を可能にする。

【図2B】直交ポリマーに付着した第１及び第２のプライマーセットの異なる例の概略図であり、異なるプライマーセットは、隣接する直交ポリマー上での順方向鎖及び逆方向鎖の生成を可能にする。

【図2C】直交ポリマーに付着した第１及び第２のプライマーセットの異なる例の概略図であり、異なるプライマーセットは、隣接する直交ポリマー上での順方向鎖及び逆方向鎖の生成を可能にする。

【図2D】直交ポリマーに付着した第１及び第２のプライマーセットの異なる例の概略図であり、異なるプライマーセットは、隣接する直交ポリマー上での順方向鎖及び逆方向鎖の生成を可能にする。

【図3A】フローセルの一例の上面図である。

【図3B】フローセルのフローチャネル内の凹部と凹部内の直交ポリマーとの異なる例を描写する拡大上面図である。

【図3C】フローセルのフローチャネル内の凹部と凹部内の直交ポリマーとの異なる例を描写する拡大上面図である。

【図4】Ａ～Ｈは、本明細書に開示されるフローセルの一例を作製するための方法の一例を一緒に図示する概略図である。

【図5】Ａ～Ｈは、本明細書に開示されるフローセルの一例を作製するための方法の別の例を一緒に図示する概略図である。

【図6】本明細書で開示するフローセルの例を作製するための方法の別の例を図示するフロー図である。

【図7】本明細書に開示される２つの例示的なポリマーを使用するＣａｌ Ｆｌｕｏｒ Ｒｅｄ（ＣＦＲ）アッセイの結果を描写するグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0006】

本明細書に開示されるフローセルの例は、基材表面上にパターン化された直交ポリマーを含む。直交ポリマーは、直交官能基、例えば、基材表面への付着のため、及び異なるプライマーセットへの付着のための異なる官能基を有する。異なる基材付着機構は、ポリマーが基材表面上に所望のパターンで同時に塗布され付着されることを可能にする。異なるプライマーセット付着機構は、異なるプライマーセットが基材表面にわたって異なる位置に付着されるので、フローセルの配列決定能力を拡張する。これにより、ペアエンド配列決定を同時に行うことができる。なお更に、各ポリマーの官能性は、その合成の間に制御可能であり、これは、最終ポリマーが、複数の標的化された官能性及びダイヤルインされた官能性を有することを可能にする。

【0007】

定義
本明細書で使用される用語は、別段の指定がない限り、関連する技術分野における通常の意味を取るものと理解されたい。本明細書で使用されるいくつかの用語及びそれらの意味は、以下に記載される。

【0008】

単数形「１つの（a）」、「１つの（an）」、及び「その（the）」は、文脈上明確に別段の指示がない限り、複数の指示対象を含む。

【0009】

含む（comprising）、含む（including）、含有する（containing）という用語、及びこれらの用語の様々な形態は、互いに同義であり、等しく広義であることを意味する。

【0010】

フローセル及び／又はフローセルの様々な構成要素を説明するために、本明細書では、上（top）、下（bottom）、下方（lower）、上方（upper）、上（on）などの用語が使用される。これらの方向を示す用語は、特定の配向を示すことを意味するものではなく、構成要素間の相対的な配向を指定するために使用されることを理解されたい。方向を示す用語の使用は、本明細書に開示される例を任意の特定の配向に制限すると解釈されるものではない。

【0011】

第１、第２などの用語はまた、特定の配向又は順序を示すことを意味するものではなく、むしろ１つの構成要素を別の構成要素から区別するために使用される。

【0012】

本明細書に提供される範囲は、そのような値又は部分範囲が明示的に列挙されているかのように、示される範囲及びその示される範囲内の任意の値又は部分範囲を含むことを理解されたい。例えば、約４００ｎｍ～約１μｍ（１０００ｎｍ）の範囲は、約４００ｎｍ～約１μｍの明示的に引用された制限を含むだけでなく、個別の値、例えば約７０８ｎｍ、約９４５．５ｎｍなど、及び部分範囲、例えば約４２５ｎｍ～約８２５ｎｍ、約５５０ｎｍ～約９４０ｎｍなどもまた含むと解釈されなければならない。更に、「約」及び／又は「実質的に」が値を説明するために使用される場合、これらは、記載した値の微小な変化（最大±１０％）を包含することを意味する。

【0013】

「アクリルアミド」は、構造：

【0014】

【化1】

を有する官能基であり、式中、各Ｈは、代替的に、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体であってもよい。

【0015】

「活性化エステル」という用語は、求核攻撃に対して非常に感受性であるエステル官能基を指す。

【0016】

本明細書で使用されるとき、「アルキル」は、完全に飽和している（すなわち、二重結合又は三重結合を含有しない）直鎖又は分岐鎖炭化水素鎖を指す。アルキル基は、１～２０個の炭素原子を有し得る。例示的なアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、三級ブチル、ペンチル、ヘキシルなどが挙げられる。例として、表記「Ｃ１～Ｃ６アルキル」は、アルキル鎖に１～６個の炭素原子が存在すること、すなわち、アルキル鎖が、メチル、エチル、プロピル、イソ－プロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、ｔ－ブチル、ペンチル、及びヘキシルからなる群から選択されることを示す。

【0017】

本明細書に使用されるとき、「アルキルアミノ」は、水素原子のうちの１つ以上がアミノ基で置換されているアルキル基を指し、アミノ基は、－ＮＲ_ａＲ_ｂ基を指し、Ｒ_ａ及びＲ_ｂは、それぞれ独立して、Ｃ１～Ｃ６アルキル、Ｃ２～Ｃ６アルケニル、Ｃ２～Ｃ６アルキニル、Ｃ３～Ｃ７炭素環、Ｃ６～Ｃ１０アリール、５～１０員ヘテロアリール、及び５～１０員複素環から選択される。

【0018】

本明細書に使用されるとき、「アルキルアミド」は、水素原子のうちの１つ以上が、Ｃ－アミド基又はＮ－アミド基で置換されているアルキル基を指す。「Ｃ－アミド」基は、「－Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｒ_ａＲ_ｂ）」基を指し、式中、Ｒ_ａ及びＲ_ｂは、独立して、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロ脂環（heteroalicycle）、アラルキル、又は（ヘテロ脂環式）アルキルからなる群から選択され得る。「Ｎ－アミド」基は、「ＲＣ（＝Ｏ）Ｎ（Ｒ_ａ）－」基を指し、式中、Ｒ及びＲ_ａは、独立して、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロ脂環（heteroalicycle）、アラルキル、又は（ヘテロ脂環式）アルキルからなる群から選択され得る。任意のアルキルアミドは、置換されていてもよく、又は非置換であってもよい。

【0019】

本明細書に使用されるとき、「アルキルチオ」は、ＲＳ－を指し、式中、Ｒは、アルキルである。アルキルチオは、置換されていてもよく、又は非置換であってもよい。

【0020】

本明細書で使用されるとき、「アルケン」又は「アルケニル」は、１つ以上の二重結合を含有する直鎖又は分岐鎖炭化水素鎖を指す。アルケニル基は、２～２０個の炭素原子を有し得る。例示的なアルケニル基としては、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニルなどが挙げられる。

【0021】

本明細書で使用されるとき、「アルキン」又は「アルキニル」は、１つ以上の三重結合を含有する直鎖又は分岐鎖炭化水素鎖を指す。アルキニル基は、２～２０個の炭素原子を有し得る。

【0022】

本明細書に使用されるとき、「アラルキル」及び「アリール（アルキル）」は、低級アルキレン基を介して置換基として結合されたアリール基を指す。アラルキルの低級アルキレン基及びアリール基は、置換されていてもよく、又は非置換であってもよい。例としては、ベンジル、２－フェニルアルキル、３－フェニルアルキル、及びナフチルアルキルが挙げられるが、これらに限定されない。

【0023】

「アリール」という用語は、環骨格中に炭素のみを含有する芳香族環又は環系（すなわち、２つの隣接する炭素原子を共有する２つ以上の縮合環）を指す。アリールが環系である場合、系内の全ての環は芳香環である。アリール基は、６～１８個の炭素原子を有し得る。アリール基の例としては、フェニル、ナフチル、アズレニル、及びアントラセニルが挙げられる。任意のアリールは、環骨格中に、少なくとも１つのヘテロ原子、すなわち、炭素以外の元素（例えば、窒素、酸素、硫黄など）を有するヘテロアリールであってもよい。

【0024】

本明細書で使用されるとき、「付着した（attached）」という用語は、２つのものが、直接的又は間接的のいずれかで、互いに、接合、締結、接着、接続、又は結合されている状態を指す。例えば、核酸は、共有結合又は非共有結合によって官能化ポリマーに付着され得る。共有結合は、原子間の電子対の共有によって特徴付けられる。非共有結合は、電子対の共有を伴わない物理結合であり、例えば、水素結合、イオン結合、ファンデルワールス力、親水性相互作用、及び疎水性相互作用を挙げることができる。

【0025】

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

【0026】

「ブロックコポリマー」は、２つ以上のモノマーが一緒にクラスター化し、繰り返し単位のブロックを形成する場合に形成されるコポリマーである。各ブロックは、隣接するブロックには存在しない少なくとも１つの官能基を有し得る。ブロックコポリマーの具体的な例は、以下に更に説明される。

【0027】

本明細書で使用されるとき、「炭素環」は、環系骨格に炭素原子のみを含有する非芳香族環式環又は環系を意味する。炭素環が環系である場合、２つ以上の環が、縮合、架橋、又はスピロ結合方式で一緒に接合され得る。炭素環は、環系内の少なくとも１つの環が芳香族ではないことを条件として、任意の飽和度を有し得る。したがって、炭素環には、シクロアルキル、シクロアルケニル、及びシクロアルキニルが含まれる。炭素環基は、３～２０個の炭素原子を有し得る。炭素環式環の例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、２，３－ジヒドロ－インデン、ビシクロ［２．２．２］オクタニル、アダマンチル、及びスピロ［４．４］ノナニルが挙げられる。炭素環のいずれかは、環骨格に少なくとも１つのヘテロ原子を有する複素環であってもよい。

【0028】

本明細書で使用されるとき、「シクロアルキル」は、完全に飽和した（二重結合又は三重結合がない）単環式又は多環式炭化水素環系を指す。２つ以上の環から構成される場合、環は、縮合方式で一緒に接合され得る。シクロアルキル基は、環内に３～１０個の原子を含有し得る。いくつかの例では、シクロアルキル基は、環（複数可）内に３～８個の原子を含有し得る。シクロアルキル基は、非置換であってもよく、又は置換されていてもよい。例示的なシクロアルキル基としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、及びシクロオクチルが挙げられる。

【0029】

本明細書で使用されるとき、「シクロアルケニル」又は「シクロアルケン」は、少なくとも１つの二重結合を有する炭素環式環又は環系を意味し、環系内の環は、いずれも芳香族ではない。例としては、シクロヘキセニル又はシクロヘキセン及びノルボルネニル又はノルボルネンが挙げられる。

【0030】

本明細書で使用されるとき、「シクロアルキニル」又は「シクロアルキン」は、少なくとも１つの三重結合を有する炭素環式環又は環系を意味し、環系内の環は、いずれも芳香族ではない。ある例は、シクロオクチンである。別の例は、ビクロノニンである。更に別の例は、ジベンゾシクロオクチン（dibenzocyclooctyne、ＤＢＣＯ）である。

【0031】

本明細書に使用されるとき、「樹状剤」は、多分岐ポリマーの中心を指す。樹状剤は、分岐を有する合成ポリマーであり、いくつかの場合には、木のような構造である。樹状剤は、２つのアーム（分岐）から３０個のアームまでのいずれを有してもよい。樹状剤は、中心分子／化合物と、中心分子／化合物から延在するアーム（又は分岐）と、を含み、各アームは、各アーム内に開始剤を含む。例えば、樹状ＲＡＦＴ剤は、中心分子／化合物と、中心分子／化合物から延在するアーム（又は分岐）と、を含み、各アームは、その末端又はその近傍にチオカルボニルチオ基を含む。いくつかの例では、樹状ＲＡＦＴ剤は、２つのアーム（線状である）、３つのアーム、４つのアーム、６つのアーム、又は８つのアームを有する。

【0032】

本明細書で使用されるとき、「堆積」という用語は、手作業であっても自動であってもよく、いくつかの場合では表面特性の改質をもたらす、任意の好適な適用技術を指す。一般に、堆積は、蒸着技術、コーティング技術、グラフト技術などを使用して実行され得る。いくつかの特定の例としては、化学蒸着（chemical vapor deposition、ＣＶＤ）、スプレーコーティング（例えば、超音波スプレーコーティング）、スピンコーティング、ダンク又はディップコーティング、ドクターブレードコーティング、液滴分配（puddle dispensing）、フロースルーコーティング、エアロゾル印刷、スクリーン印刷、マイクロコンタクト印刷、インクジェット印刷などが挙げられる。

【0033】

本明細書に使用されるとき、「凹部」という用語は、パターン化された基材又はパターン化された樹脂の間隙領域によって少なくとも部分的に包囲される表面開口部を有する、基材又はパターン化された樹脂における不連続の凹状の特徴を指す。凹部は、表面の開口部において、例として、円形、楕円形、正方形、多角形、星形（任意の数の頂点を有する）などの、様々な形状を取ることができる。表面と直交するように取られた凹部の断面は、湾曲形状、正方形、多角形、双曲線、円錐、角のある形状などであることができる。例として、凹部は、ウェル又は２つの相互接続されたウェルであり得る。凹部はまた、尾根、階段状の特徴など、より複雑な構造を有し得る。

【0034】

「各々」という用語は、項目の集合を参照して使用されるとき、集合内の個々の項目を識別することを意図しているが、必ずしも集合内の全ての項目を指すものではない。明示的な開示又は文脈がそうでないことを明確に指示する場合、例外が生じ得る。

【0035】

本明細書で使用されるとき、「フローセル」という用語は、反応を行うことができるフローチャネル、試薬をフローチャネルに送達するための入口、及びフローチャネルから試薬（試薬）を除去するための出口を有する容器を意味することを意図する。いくつかの例では、フローセルは、チャンバ内で発生する反応の検出を可能にする。例えば、フローセルは、フローチャネル内でアレイ、光学的標識分子などの光学的検出を可能にする１つ以上の透明な表面を含み得る。

【0036】

本明細書で使用されるとき、「フローチャネル」又は「チャネル」は、液体サンプルを選択的に受容することができる、２つの結合された構成要素間に画定される領域であり得る。いくつかの例では、フローチャネルは、パターン化された基材と蓋との間に画定されてもよく、したがって、パターン化された基材、又は例えば、パターン化された基材のパターン化された樹脂内に画定された１つ以上の凹部と流体連通してもよい。フローチャネルはまた、一緒に結合されている２つのパターン化された基材表面の間に画定されてもよい。

【0037】

「官能基対」は、構造及びそれらの化学官能性が異なる２つの官能基を指す。異なる官能基は、対が、異なるシラン及び／又は異なるプライマーセット（例えば、異なる末端基を有するプライマーセット）にそれぞれ付着することを可能にする。異なる官能基は、直交ポリマーが同時に塗布されることを部分的に可能にするので、対とみなされ得る。

【0038】

本明細書に使用されるとき、「ヘテロ脂環式」又は「ヘテロ脂環」は、３員、４員、５員、６員、７員、８員、９員、１０員、最大１８員の単環式、二環式、及び三環式環系を指し、炭素原子は、１～５個のヘテロ原子と一緒になってこの環系を構成する。ヘテロ脂環式環系は、しかしながら、完全に非局在化されたパイ電子系が全ての環全体にわたって起こらないような様式で位置する１つ以上の不飽和結合を、任意選択で含有してもよい。ヘテロ原子は、独立して、酸素、硫黄、及び窒素から選択される。ヘテロ脂環式環系は、その定義がラクタム、ラクトン、環状イミド、環状チオイミド、及び環状カルバメートなどのオキソ系及びチオ系を含めるように、１つ以上のカルボニル又はチオカルボニル官能基を更に含有してもよい。環は、縮合方式で一緒に接合されてもよい。更に、ヘテロ脂環式における任意の窒素を四級化してもよい。ヘテロ脂環又はヘテロ脂環式基は、非置換であってもよく、又は置換されていてもよい。このような「ヘテロ脂環式」又は「ヘテロ脂環」基の例としては、１，３－ジオキシン、１，３－ジオキサン、１，４－ジオキサン、１，２－ジオキソラン、１，３－ジオキソラン、１，４－ジオキソラン、１，３－オキサチアン、１，４－オキサチイン、１，３－オキサチオラン、１，３－ジチオール、１，３－ジチオラン、１，４－オキサチアン、テトラヒドロ－１，４－チアジン、２Ｈ－１，２－オキサジン、マレイミド、スクシンイミド、バルビツール酸、チオバルビツール酸、ジオキソピペラジン、ヒダントイン、ジヒドロウラシル、トリオキサン、ヘキサヒドロ－１，３，５－トリアジン、イミダゾリン、イミダゾリジン、イソオキサゾリン、イソオキサゾリジン、オキサゾリン、オキサゾリジン、オキサゾリジノン、チアゾリン、チアゾリジン、モルホリン、オキシラン、ピペリジンＮ－オキシド、ピペリジン、ピペラジン、ピロリジン、ピロリドン、ピロリジオン、４－ピペリドン、ピラゾリン、ピラゾリジン、２－オキソピロリジン、テトラヒドロピラン、４Ｈ－ピラン、テトラヒドロチオピラン、チアモルホリン、チアモルホリンスルホキシド、チアモルホリンスルホン、及びそれらのベンゾ縮合類似体（例えば、ベンズイミダゾリジノン、テトラヒドロキノリン、３，４－メチレンジオキシフェニル）が挙げられる。

【0039】

「（ヘテロ脂環式）アルキル」は、低級アルキレン基を介して置換基として結合された複素環式又はヘテロ脂環式基を指す。（ヘテロ脂環式）アルキルの低級アルキレン及び複素環、又は複素環は、置換されていてもよく、又は非置換であってもよい。例としては、テトラヒドロ－２Ｈ－ピラン－４－イル）メチル、（ピペリジン－４－イル）エチル、（ピペリジン－４－イル）プロピル、（テトラヒドロ－２Ｈ－チオピラン－４－イル）メチル、及び（１，３－チアジナン－４－イル）メチルが挙げられるが、これらに限定されない。

【0040】

本明細書で使用されるとき、「ヒドロキシ」又は「ヒドロキシル」は、－ＯＨ基を指す。

【0041】

「グリコール」という用語は、末端基－（ＣＨ_２）_ｎＯＨを指し、式中、ｎは、２～１０の範囲である。特定の例として、グリコールは、エチレングリコール末端基－ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、プロピレングリコール末端基－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、又はブチレングリコール末端基－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨであり得る。

【0042】

本明細書に使用されるとき、「間隙領域」という用語は、凹部を分離する領域、例えば、パターン化された基材、パターン化された樹脂、又は他の支持体の領域を指す。例えば、間隙領域は、アレイの１つの凹部を、アレイの別の凹部から分離することができる。互いに分離された２つの凹部は、別個であってもよい、すなわち、互いとの物理的な接触が欠如していてもよい。多くの例では、間隙領域は、連続的であるが、凹部は、例えば、それ以外は連続的である表面に画定される複数の凹部の場合のように、不連続である。他の例では、間隙領域及び特徴部は、例えば、それぞれの間隙領域によって分離される複数のトレンチの場合のように、不連続である。間隙領域によって提供される分離は、部分的又は完全な分離であり得る。間隙領域は、表面に画定される凹部の表面材料とは異なる表面材料を有してもよい。例えば、凹部は、その中に直交ポリマー及び２つの異なるプライマーセットを有することができ、間隙領域は、直交ポリマー及びプライマーセットを含まないことができる。

【0043】

本明細書で使用されるとき、「ネガティブフォトレジスト」は、特定の波長の光に曝露される部分が現像液に不溶性になる感光性材料を指す。これらの例では、不溶性のネガティブフォトレジストは、現像液中で５％未満の溶解度を有する。ネガティブフォトレジストでは、光曝露は、材料の曝露部分が現像液中で（非曝露部分よりも）溶解度が低くなるように化学構造を変化させる。不溶性ネガティブフォトレジストは、現像液に可溶性ではないが、現像液とは異なる除去剤中で少なくとも９９％可溶であり得る。除去剤は、例えば、リフトオフプロセスにおいて使用される溶媒又は溶媒混合物であり得る。

【0044】

不溶性のネガティブフォトレジストとは対照的に、光に曝露されないネガティブフォトレジストの任意の部分は、現像液に少なくとも９５％の溶解度である。いくつかの例では、光に曝露されないネガティブフォトレジストの部分は、現像液中に少なくとも９８％、例えば、９９％、９９．５％、１００％の溶解度である。

【0045】

本明細書で使用されるとき、「ヌクレオチド」は、窒素含有複素環式塩基、糖、及び１つ以上のリン酸基を含む。ヌクレオチドは、核酸配列のモノマー単位である。リボ核酸（ribonucleic acid、ＲＮＡ）中の場合、糖はリボースであり、デオキシリボ核酸（deoxyribonucleic acid、ＤＮＡ）において、糖は、デオキシリボース、すなわち、リボースの２’位に存在するヒドロキシル基が欠如している糖である。窒素含有複素環式塩基（すなわち、核酸塩基）は、プリン塩基であってもピリミジン塩基であってもよい。プリン塩基としては、アデニン（Ａ）及びグアニン（Ｇ）、並びにそれらの修飾された誘導体又は類似体が挙げられる。ピリミジン塩基としては、シトシン（Ｃ）、チミン（Ｔ）、及びウラシル（Ｕ）、並びにそれらの修飾された誘導体又は類似体が挙げられる。デオキシリボースのＣ－１原子は、ピリミジンのＮ－１又はプリンのＮ－９に結合される。核酸類似体は、リン酸骨格、糖、又は核酸塩基のいずれかが変化していてもよい。核酸類似体の例としては、例えば、ペプチド核酸（peptide nucleic acid、ＰＮＡ）などのユニバーサル塩基又はリン酸－糖骨格類似体が挙げられる。

【0046】

「パターン化された樹脂」は、中に画定された凹部を有し得る任意のポリマーを指す。樹脂及び樹脂にパターン化するための技術の具体的な例は、本明細書で更に説明されている。

【0047】

「ポリマー」という用語は、ホモポリマー、コポリマー、又はターポリマーを指す。いくつかの例では、ポリマーは、線状ポリマーであり、他の例では、ポリマーは。マルチアームポリマーである。線状ポリマーは、炭素－炭素結合の全てが単一の直線に存在する鎖である。マルチアームポリマーは、そこから延在するアーム／分岐を有する中心分子／化合物を含む。２アームマルチアームポリマーも線状である。上記のように、「直交」とは、２つの異なるポリマーを指し、その各々は、基材への付着のため、及び異なるプライマーセットへの付着のための異なる官能基を有する。

【0048】

本明細書で使用されるとき、「ポジティブフォトレジスト」は、特定の波長の光に曝露される部分が現像液に可溶性になる感光性材料を指す。これらの例では、光に曝露されたポジティブフォトレジストの任意の部分は、現像液中に少なくとも９５％の溶解度である。いくつかの例では、光に曝露されたポジティブフォトレジストの部分は、現像液中に少なくとも９８％、例えば、９９％、９９．５％、１００％の溶解度である。ポジティブフォトレジストでは、光曝露は、材料の曝露部分が現像液中で（非曝露部分よりも）溶解度が高くなるように化学構造を変化させる。

【0049】

可溶性のポジティブフォトレジストとは対照的に、光に曝露されないポジティブフォトレジストの任意の部分は、現像液に不溶性（５％未満の溶解度）である。不溶性ポジティブフォトレジストは、現像液に可溶性ではないが、現像液とは異なる除去剤中で少なくとも９９％可溶であり得る。いくつかの例では、不溶性のポジティブフォトレジストは、除去剤に少なくとも９８％、例えば、９９％、９９．５％、１００％の溶解度である。除去剤は、リフトオフプロセスにおいて使用される溶媒又は溶媒混合物であり得る。

【0050】

本明細書で使用するとき、「プライマー」という用語は、一本鎖核酸配列（例えば、一本鎖ＤＮＡ）として定義される。いくつかのプライマーは、鋳型増幅及びクラスター生成の開始点として機能するプライマーセットの一部分である。本明細書において配列決定プライマーと称される他のプライマーは、ＤＮＡ合成の開始点として機能する。プライマーセットの５’末端は、直交ポリマーのうちの１つの官能基でカップリング反応を可能にするように修飾されてもよい。プライマーの長さは、任意の数の塩基の長さであることができ、様々な天然に存在しないヌクレオチドを含むことができる。一例では、配列決定プライマーは、１０～６０塩基、又は２０～４０塩基の範囲の短鎖である。

【0051】

「プライマーセット」という用語は、鋳型核酸鎖の増幅を一緒に可能にする一対のプライマーを指す。鋳型鎖の対向する末端は、セット中のそれぞれのプライマーにハイブリダイズするアダプターを含む。

【0052】

「基材」という用語は、フローセルの様々な構成要素（例えば、直交ポリマー、プライマーなど）を上に追加し得る構造体を指す。基材は、ウェハ、パネル、長方形シート、ダイ、又は任意の他の好適な構成であってよい。基材は、概して剛性硬質であり、水性液体に不溶性である。基材は、凹部中に存在する化学物質に対して、不活性であり得る。例えば、基材は、配列決定反応などにおいて使用されるプライマーを付着するために使用される化学物質に対して不活性であり得る。基材は、単一層構造であってもよく、又は多層構造（例えば、支持体及び支持体上のパターン化された樹脂を含む）であってもよい。好適な基材の例は、本明細書で更に説明される。

【0053】

本明細書で使用されるとき、「テトラジン」及び「テトラジニル」という用語は、４つの窒素原子を含む６員のヘテロアリール基を指す。テトラジンは、任意選択的に置換され得る。

【0054】

直交ポリマー
本明細書に開示される例では、２つのポリマーがフローセル基材上で一緒に使用され、これらのポリマーは直交である。これらの直交ポリマーは、本明細書において第１のポリマー及び第２のポリマーと称される。第１及び第２のポリマーは、基材表面上の２つの異なるシランに付着することができるそれぞれの官能基を含むという点で直交である。第１及び第２のポリマーはまた、それらが異なるプライマーセットに付着し得るそれぞれの官能基を含むという点で直交である。いくつかの例では、各ポリマーは、シラン付着及びプライマーセット付着の両方が可能な異なるタイプの官能基を有する。他の事例では、各ポリマーは、少なくとも２つの異なるタイプの官能基を有し、そのうちの１つは、シラン付着が可能であり、別の１つは、プライマーセット付着が可能である。

【0055】

一般に、第１及び第２のポリマーはそれぞれ、官能基対の第１の官能基及び第２の官能基を含む。したがって、第１の官能基は、第１のポリマーの一部分であり、第２の官能基は、第２のポリマーの一部分である。例として、官能基対は、活性化エステル官能基及びアジド官能基と、テトラジン官能基及び活性化エステル官能基と、テトラジン官能基及びアジド官能基とからなる群から選択される。対のそれぞれの官能基に加えて、第１及び第２のポリマーの一方又は両方が、追加の官能基を有してもよい。これらの追加の官能基は、ポリマーに追加の官能性を導入するように選択されてもよい。例えば、官能基のうち１つは、シランと反応することができ、１つ以上の他の官能基は、プライマーセットをグラフト化することができる。

【0056】

本明細書に記載される直交ポリマーの各々は、可逆的付加開裂連鎖移動（reversible addition-fragmentation chain transfer、ＲＡＦＴ）重合を使用して合成され得る。ＲＡＦＴ重合が使用され得るが、他の重合プロセスもまた使用され得ることを理解すべきである。他の好適な重合プロセスとしては、原子移動ラジカル重合（atom transfer radical polymerization、ＡＴＲＰ）、ＲＡＦＴ若しくはＡＴＲＰと組み合わせたニトロキシド媒介ラジカル（nitroxide mediated radical、ＮＭＰ）重合、追加の架橋工程を有するＮＭＰ、コバルト媒介重合、基移動重合（group transfer polymerization、ＧＴＰ）、開環重合（ring opening polymerization、ＲＯＰ）、イオン重合、又は所望の直鎖若しくはマルチアームアーキテクチャを直接若しくは間接的にもたらす任意の他の重合プロセスが挙げられる。

【0057】

これらの重合プロセスのいずれかを使用して、線状ポリマー又はマルチアームポリマーを生成することができ、所望のモノマーは、それぞれ、直鎖に沿って、又は各アームの中に取り込まれる。２アームポリマーは、２アームが延在する中心分子を有することを除いて、線状であることが理解されるべきである。これは、反復モノマー単位を有し、かつ中心分子を有さない、他の線状ポリマーとは異なる。コポリマー又はターポリマーが合成される場合、モノマーは、使用される重合プロセスに依存して、統計的に、ランダムに、交互に、又は鎖に沿ってブロックで、又はアームで取り込まれ得る。

【0058】

１つ以上のモノマーのＲＡＦＴ重合は、可逆的付加開裂連鎖移動剤（ＲＡＦＴ剤、その例は本明細書に提供される）を用いて開始される。使用されるモノマー（単数又は複数）は、合成されるポリマー（例えば、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマーなど）、及び所望の官能基が重合中又は重合後に取り込まれるか否かに依存する。

【0059】

いくつかの例では、第１及び第２のポリマーの各々は、異なるホモポリマーである。「ホモポリマー」とは、単一のモノマーが所望の重合プロセスにおいて使用されることを意味する。得られるポリマーは、線状ポリマー又はマルチアームポリマーであってよい。他の例では、第１及び第２のポリマーの各々は、異なるコポリマーである。「コポリマー」とは、２つの異なるモノマーが所望の重合プロセスにおいて使用されることを意味する。得られるコポリマーは、線状コポリマー又はマルチアームコポリマーであってよい。更に他の例では、第１及び第２のポリマーの各々は、異なるターポリマーである。「ターポリマー」とは、３つの異なるモノマーが所望の重合プロセスにおいて使用されることを意味する。得られるターポリマーは、線状コポリマー又はマルチアームコポリマーであってよい。

【0060】

直交ポリマー活性化エステル及びアジド官能基対
一例では、第１のポリマーは、第１のホモポリマーであり、第１の官能基は、活性化エステル官能基であり、第２のポリマーは、第２のホモポリマーであり、第２の官能基は、アジド官能基である。この例では、第１のホモポリマーは、活性化エステル官能基を含むモノマーから重合されてもよく、第２のホモポリマーは、アジド官能基を含むモノマーから重合されてもよい。

【0061】

この例では、（第１の直交ポリマーの）活性化エステル官能基は、アミン官能基を含むシランに結合することができ、アミン末端プライマーにも結合することができる。所望の重合プロセスによって重合することができ、かつこのタイプの活性化エステル官能基を含む任意のモノマーを使用することができる。（第２の直交ポリマーの）アジド官能基は、ｉ）アルキン官能基を含むシランに結合することができ、アルキン末端プライマーにも結合することができるか、又はｉｉ）ノルボルネン官能基を含むシランに結合することができ、アルキン末端プライマーにも結合することができるかのいずれかである。所望の重合プロセスによって重合することができ、かつこのタイプのアジド官能基を含む任意のモノマーを使用することができる。

【0062】

第１のポリマーのこの例の合成は、活性化エステル官能基を含む第１のモノマーの重合を含み、第１のモノマーは、ペンタフルオロフェニルアクリレート

【0063】

【化2】

、ペンタフルオロフェニルメタクリレート

【0064】

【化3】

、及びビニルジメチルアズラクトン

【0065】

【化4】

からなる群から選択され、第２のポリマーのこの例の合成は、アジド官能基を含む第２のモノマーの重合を含み、第２のモノマーは、構造Ｉ：

【0066】

【化5】

を有し、式中、Ｒ_１が、水素又はアルキルであり、Ｒ_２が、水素又はアルキルであり、Ｌが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基を含む、リンカーであり、Ａが、構造ＩＩ：

【0067】

【化6】

であって、式中、Ｒ_３が、水素又はアルキルである、構造ＩＩを有するＮ置換アミドであり、Ｅが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基であり、Ｚが、任意選択の窒素含有複素環である。

【0068】

上記のように、Ｒ_１及びＲ_２は両方とも、水素原子であってよい。しかしながら、構造ＩにおけるＲ_１及び／又はＲ_２がアルキルである場合、炭素数は、１～６又は１～４の範囲であり得る。

【0069】

また構造Ｉにおいて、Ｅは、任意に置換されたＣ１～Ｃ４アルキレンであってもよく、それぞれの炭素は、例えば、Ｃ１～Ｃ４アルキル、－ＯＨ、－ＯＣ１～Ｃ４アルキル、又は＝Ｏから選択される１つ以上の置換基で任意に置換されている。例として、Ｅは、非置換Ｃ１～Ｃ４アルキレン、例えばＣＨ_２、（ＣＨ_２）_２、（ＣＨ_２）_３又は（ＣＨ_２）_４であってもよい。他の例では、Ｅは、エーテル、エステル、又はアミドを含み得る。例えば、Ｅは、－ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２－、－ＣＯＣＮＨＣＨ_２－、又は－ＣＨ_２ＣＯＯＣＨ_２－を含み得る。

【0070】

また構造Ｉにおいて、Ｌは、各々が－Ｃ１～Ｃ４アルキル、－ＯＨ、－ＯＣ１～Ｃ４アルキル、又は＝Ｏからなる群から選択された１つ以上の置換基で任意に置換され得る、－Ｃ２～Ｃ２０アルキレン－又は３～２０個の原子の直鎖ヘテロアルキレンである線状鎖を含むリンカーであり得る。Ｌは、１つ以上の－Ｃ１～Ｃ４アルキル、－ＯＨ、－ＯＣ１～Ｃ４アルキル、又は＝Ｏ置換基で任意に置換された、－Ｃ２～Ｃ６アルキレンである線状鎖を有するリンカーであってもよい。Ｌは、非置換－Ｃ２～Ｃ６アルキレン－（－（ＣＨ_２）_２～６－としても描かれている）であってもよく、例えば、Ｌは、非置換－Ｃ３～Ｃ４アルキレン－、例えば－（ＣＨ_２）_３－又は－（ＣＨ_２）_４－であってもよい。他の例では、Ｌは、－Ｃ１～Ｃ４アルキル、－ＯＨ、－ＯＣ１～Ｃ４アルキル、又は＝Ｏからなる群から選択される１つ以上の置換基で任意に置換され得る、３～２０個の原子の直鎖ヘテロアルキレンである線状鎖を含むリンカーであってもよい。Ｌは、１つ以上のエチレングリコール単位を含んでもよい。Ｌは、－ＣＨ_２ＣＨ_２（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｘ－ＯＣＨ_２ＣＨ_２－であってよく、式中、ｘは、０～１０である。一例では、ｘは、１、２、３、４、５、又は６である。Ｌは、１つ以上のアミド基を含んでもよい。例えば、Ｌは、－Ｃ２～Ｃ６アルキル－ＮＨＣ（Ｏ）－Ｃ２～Ｃ６アルキル－であってもよく、又はＬは、－（ＣＨ_２）_２－ＮＨＣ（Ｏ）－（ＣＨ_２）_２－若しくは－（ＣＨ_２）_３－ＮＨＣ（Ｏ）－（ＣＨ_２）_２－であってもよい。Ｌは、１つ以上の天然又は非天然のアミノ酸を含んでもよく、例えば、Ｌは、グリシン、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、リシン、セリン、スレオニン、システイン、アスパラギン、又はグルタミンからなる群から選択される１つ以上のアミノ酸を含んでもよい。いくつかの例では、Ｌは、１つ、２つ、又は３つのアミノ酸単位を含み得る。

【0071】

また構造Ｉにおいて、Ｎ置換アミドＡは、２つの可能な構成でＬ及びＺに結合してもよく、例えば、Ａのカルボニル炭素がＬに結合してもよく、Ａのアミド窒素がＺに結合してもよい。代替的に、Ａのカルボニル炭素がＺに結合してもよく、Ａのアミド窒素がＬに結合してもよい。

【0072】

また構造Ｉにおいて、Ｚは、５～１０個の環員（５～１０個の原子）を有する窒素含有複素環、例えば、５～１０員複素環式環を含み得、環員は、複素環式環の骨格を形成する原子である。Ｚは、単環式構造又は２つ以上の環系を含む縮合構造を含んでもよい。単環式構造の場合、Ｚは、５又は６個の環員を含んでもよく、例えば、Ｚは、５又は６員複素環式環であってもよい。縮合構造の場合、Ｚは、９又は１０個の環員を含んでもよい。窒素含有複素環は、２つ以上のヘテロ原子、例えば、１つ以上の追加の窒素ヘテロ原子、又は１つ以上の酸素ヘテロ原子、又は１つ以上の硫黄ヘテロ原子、又はそのようなヘテロ原子の任意の好適な組み合わせを含み得る。窒素含有複素環は、芳香族、例えば、ピリジニル、ピリミジニル、ピロリル、ピラゾリル、イミダゾリル、インドリル、キノリニル、キナゾリニルであってもよい。窒素含有複素環は、脂肪族、例えば、シクロアルキルであってもよい。脂肪族窒素含有複素環は、飽和していてもよく、又は芳香族ではないが１つ以上の二重結合を含んでもよい。一例では、脂肪族窒素含有複素環は、ピロリジニル、ピリジニル、又はピリミジニルであり得る。

【0073】

アジド官能基（Ｚを含まない）を含むモノマーの１つの具体例は、アジドアセトアミドペンチルアクリルアミド、具体的にはＮ－（５－アジドアセトアミジルペンチル）アクリルアミドである。Ｎ－（５－アジドアセトアミジルペンチル）アクリルアミドのバリエーションもまた使用してもよく、例えば、アルキル鎖－（ＣＨ_２）－は、１～２０の範囲であってもよく、及び／又は－（ＣＨ_２）－のそれぞれは、任意に置換されていてもよい。アジド官能基（Ｚを含む）を含むモノマーのいくつかの他の例は、

【0074】

【化7】

である。

【0075】

複数の活性化エステル官能基を含む第１のホモポリマーの例を以下に示す。

【0076】

【化8】

【0077】

この例では、第１のモノマーは、ペンタフルオロフェニルアクリレートであり、ｎは、１～５０，０００の範囲の整数である。複数のアジド官能基を含む第２のホモポリマーの例を以下に示す。

【0078】

【化9】

【0079】

この例では、第２のモノマーは、Ｎ－（５－アジドアセトアミジルペンチル）アクリルアミドであり、ｎは、１～５０，０００の範囲の整数である。

【0080】

これらの例示的なホモポリマーは、ＲＡＦＴ剤として２－（ドデシルチオカルボノチオイルチオ）－２－メチルプロピオン酸を用いて生成される線状ポリマーである（以下で考察する）。ＲＡＦＴ剤の別の例は、線状ホモポリマーの異なる例を形成するために、活性化エステル官能基モノマー又はアジド官能基モノマーとともに使用され得る。代替的に、マルチアームホモポリマーの異なる例を形成するために、樹状ＲＡＦＴ剤を活性化エステル官能基モノマー又はアジド官能基モノマーとともに使用してもよい。マルチアームホモポリマーのいずれも、アームの各々に重合モノマーを含む。これらの例のいずれかにおいて、ＲＡＦＴ剤末端基は、切断され、ヒドロキシル、置換アミドなどの他の末端基で置換されてもよい。その上、本明細書に記載される他の重合プロセスのいずれかが、ホモポリマーを生成するために使用されてもよい。

【0081】

代替的に、アジド官能基を有するポリマーの合成は、重合後にアジド官能基で置換され得る官能基を含む第１のモノマーの重合を含んでもよい。一例では、ポリマーをＮａＮ_３と反応させて、ポリマー中のハロゲンをアジドで置換することができるので、ハロゲン化モノマー（例えば、Ｎ_３が臭素、塩化物、フッ素、又はヨウ素などのハロゲンで置換された構造Ｉ）を使用することができる。したがって、一例では、アジド官能基を有するポリマーの合成は、ハロゲン官能基を含む第１のモノマーを重合することと、ハロゲン官能基をアジド官能基で置換することと、を含む。

【0082】

活性化エステル官能基を含有するモノマー及びアジド官能基を含有するモノマーでそれぞれ合成することができる第１及び第２の直交ポリマーの他の例は、コポリマーであってもよい。

【0083】

これらの第１及び第２の直交コポリマーの一例を生成するために、第１のコポリマーの合成は、活性化エステル官能基を含む第１のモノマーと、構造ＩＩＩ：

【0084】

【化10】

（式中、Ｒ_４及びＲ_５は、独立して、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択される）を有する第１のアクリルアミドモノマーとの重合を含み、第２のコポリマーの合成は、アジド官能基を含む第２のモノマーと、構造ＩＩＩ’：

【0085】

【化11】

（式中、Ｒ_４及びＲ_５は、独立して、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択される）を有する第２のアクリルアミドモノマーとの重合を含む。描写されるように、構造ＩＩＩ及びＩＩＩ’は同じである。一例では、活性化エステル官能基及び第１のアクリルアミドモノマーを含む第１の直交コポリマー、並びにアジド官能基及び第２のアクリルアミドモノマーを含む第２の直交コポリマーが利用される場合、第１及び第２のアクリルアミドモノマーは、同じであっても異なっていてもよいことが理解されるべきである。

【0086】

第１及び第２の直交コポリマーのこれらの具体例では、（第１の直交コポリマーの）活性化エステル官能基は、アミン官能基を含むシランに結合することができ、アミン末端プライマーにも結合することができる。（第２の直交コポリマーの）アジド官能基は、ノルボルネン官能基を含むシランに結合することができ、アルキン末端プライマーにも結合することができる。

【0087】

第１のコポリマーの例を以下に示す。

【0088】

【化12】

【0089】

この例では、第１のモノマーは、ペンタフルオロフェニルメタクリレートであり、第１のアクリルアミドモノマーは、ジメチルアクリルアミドであり、ｎは、１～５０，０００（例えば、約１～５，０００）の範囲の整数であり、ｍは、１～１００，０００（例えば、１～１０，０００）の範囲の整数である。第２のコポリマーの例を以下に示す。

【0090】

【化13】

【0091】

この例では、第２のモノマーは、Ｎ－（５－アジドアセトアミジルペンチル）アクリルアミドであり、第１のアクリルアミドモノマーは、アクリルアミドであり、ｎは、１～５０，０００（例えば、１～５，０００）の範囲の整数であり、ｍは、１～１００，０００（例えば、１～１０，０００）の範囲の整数である。

【0092】

これらの例示的なコポリマーは、ＲＡＦＴ剤として２－（ドデシルチオカルボノチオイルチオ）－２－メチルプロピオン酸を用いて生成される線状ポリマーである。ＲＡＦＴ剤の別の例は、線状コポリマーの異なる例を形成するために、活性化エステル官能基モノマー又はアジド官能基モノマーとともに使用され得る。代替的に、マルチアームコポリマーの異なる例を形成するために、樹状ＲＡＦＴ剤を活性化エステル官能基モノマー又はアジド官能基モノマーとともに使用してもよい。マルチアームコポリマーのいずれも、アームの各々に重合モノマーを含む。これらの例のいずれかにおいて、ＲＡＦＴ剤末端基は、切断され、ヒドロキシル、置換アミドなどの他の末端基で置換されてもよい。その上、本明細書に記載される他の重合プロセスのいずれかが、ホモポリマーを生成するために使用されてもよい。

【0093】

本明細書に開示される例のいずれかにおいて、フローセル表面上で一緒に使用されるポリマーが直交であり、本明細書に定義される官能基対の例を含む限り、第１のポリマーについて記載される例は、第２のポリマーとして使用されてもよく、第２のポリマーについて記載される例は、第１のポリマーとして使用されてもよい。例えば、第１のポリマーは、アジド官能基を含むモノマー及びアクリルアミドモノマーで合成されたコポリマーであってもよく、第２のポリマーは、活性化エステル官能基を含むモノマー及び他のアクリルアミドモノマーで合成されたコポリマーであってもよい。第１のコポリマーのこの例では、第１の官能基は、アジド官能基であり、第１のコポリマーは、アクリルアミドを含む追加の官能基を更に含み、第２のコポリマーのこの例では、第２の官能基は、活性化エステル官能基であり、第２のコポリマーは、アクリルアミドを含む追加の官能基を更に含む。

【0094】

直交ポリマー－テトラジン及び活性化エステル官能基対
直交ポリマーのセットの第１及び第２のポリマーは、テトラジン官能基及び活性化エステル官能基（本明細書で定義される官能基対の一例）をそれぞれ含むポリマーであってもよい。

【0095】

一例では、第１のポリマーは、第１のホモポリマーであり、第１の官能基は、テトラジン官能基であり、第２のポリマーは、第２のホモポリマーであり、第２の官能基は、活性化エステル官能基である。この例では、第１のホモポリマーは、テトラジン官能基を含むモノマーから重合されてもよく、第２のホモポリマーは、活性化エステル官能基を含むモノマーから重合されてもよい。代替的に、第１のホモポリマーは、テトラジン官能基を含まないモノマーから重合されてもよく、テトラジン官能基は、重合後にホモポリマーに導入されてもよい。

【0096】

この例では、（第１の直交ポリマーの）テトラジン官能基は、ノルボルネン官能基を含むシランに結合することができ、ビシクロ［６．１．０］ノニン（bicyclo[6.1.0]nonyne、ＢＣＮ）末端プライマー又はノルボルネン末端プライマーにも結合することができる。所望の重合プロセスによって重合することができ、かつこのタイプのテトラジン官能基を含む任意のモノマーを使用することができる。また、この例では、活性化エステル官能基は、アミン官能基を含むシランに結合することができ、アミン末端プライマーにも結合することができる。活性化エステル官能基を含む本明細書に記載のモノマーのいずれかを使用することができる。

【0097】

一例では、第１のホモポリマーのこの例の合成は、テトラジン官能基を含む第１のモノマーの重合を含み、第１のモノマーは、構造ＩＶ：

【0098】

【化14】

（式中、Ｒ_６は、Ｈ又はメチルである）及び構造Ｖ：

【0099】

【化15】

からなる群から選択され、第２のポリマーの合成は、活性化エステル官能基を含む第２のモノマーの重合を含み、第２のモノマーは、ペンタフルオロフェニルアクリレート、ペンタフルオロフェニルメタクリレート、及びビニルジメチルアズラクトンからなる群から選択される。

【0100】

別の例では、テトラジン官能基を有するポリマーのこの例の合成は、重合後にテトラジン官能基で置換され得る官能基を含む第１のモノマーの重合を含む。一例では、活性化エステルモノマーが使用され得る。なぜなら、そのポリマーは、広範囲の溶媒に可溶性であり、異なるモル当量でアミン（例えば、テトラジンアミン）、アルコール（例えば、テトラジン－ＰＥＧ ３－アルコール）、又はチオール（例えば、チオール－ＰＥＧ－テトラジン）で容易に置換され得るからである。別の例では、アミンは、テトラジン－ＰＥＧ ４－ＮＨＳエステル、テトラジン－ＰＥＧ ５－ＮＨＳエステルなどのＮ－ヒドロキシスクシンイミド（N-Hydroxysuccinimide、ＮＨＳ）エステルで末端化された任意のテトラジンと容易に反応することができるので、Ｎ－（３－アミノプロピル）メタクリルアミドヒドロクロリドを使用することができる。したがって、一例では、テトラジン官能基を有するポリマーの合成は、活性化エステル又はアミン官能基を含む第１のモノマーを重合することと、活性化エステル又はアミン官能基をテトラジン官能基で置換することと、を伴う。

【0101】

テトラジン官能基を含有するモノマー及び活性化エステル官能基を含有するモノマーを用いてそれぞれ合成することができる第１及び第２の直交ポリマーの他の例は、コポリマーであってもよい。

【0102】

これらの第１及び第２の直交コポリマーの一例を生成するために、第１のコポリマーの合成は、テトラジン官能基を含む第１のモノマーと、構造Ｉ（本明細書に記載されるアジド官能基を有する）を有する第１の追加のモノマーとの重合を含み、第２のポリマーの合成は、活性化エステル官能基を含む第２のモノマーと、第２の追加のモノマーとの重合を含み、第２の追加のモノマーが、ヨウ化アリールを含む。ヨードベンゼン、アリール又はアルケニル基で置換されたヨードベンゼンなどを含む、任意のヨウ化アリールモノマーを使用することができる。

【0103】

第１及び第２の直交コポリマーのこれらの具体例では、（第１の直交コポリマーの）テトラジン官能基は、ノルボルネン官能基を含むシランに結合することができ、アジド官能基は、アルキン末端プライマーに結合することができる。（第２の直交コポリマーの）活性化エステル官能基は、アミン官能基を含むシランに結合することができ、ヨウ化アリール官能基は、ボロン酸末端プライマーに結合することができる。

【0104】

テトラジン官能基を含有するモノマー及び活性化エステル官能基を含有するモノマーを用いてそれぞれ合成することができる第１及び第２の直交ポリマーの更に他の例は、ターポリマーであってもよい。

【0105】

一例では、第１のポリマーは、第１のターポリマーであり、第１の官能基は、テトラジン官能基であり、第１のターポリマーは、アジド及びアクリルアミドを含む２つの追加の官能基を更に含み、第２のポリマーは、第２のターポリマーであり、第２の官能基は、活性化エステル官能基であり、第２のターポリマーは、ヨウ化アリール及びアクリルアミドを含む２つの追加の官能基を含む。これらの第１及び第２の直交ターポリマーのこれらの例を生成するために、第１のターポリマーの合成は、テトラジン官能基を含む第１のモノマーと、第１の追加のモノマーと、第２の追加のモノマーとの重合を含み、第１の追加のモノマーは、構造Ｉ（本明細書に記載のアジド官能基を有する）を有し、第２の追加のモノマーは、構造ＩＩＩ（本明細書に記載のアクリルアミドモノマー）を有し、第２のポリマーの合成は、活性化エステル官能基を含む第２のモノマーと、第３の追加のモノマーと、第４の追加のモノマーとの重合を含み、第３の追加のモノマーは、ヨウ化アリールを含み、第４の追加のモノマーは、構造ＩＩＩ’（本明細書に記載されるアクリルアミドモノマー）を有する。第１の直交ターポリマー（テトラジン、アジド、及びアクリルアミド官能基を含む）及び第２のターポリマー（活性化エステル、ヨウ化アリール、及びアクリルアミド官能基を含む）が利用される一例では、第２の追加のモノマー（構造ＩＩＩ）及び第４の追加のモノマー（構造ＩＩＩ’）は同じであっても異なっていてもよいことが理解されるべきである。

【0106】

第１及び第２の直交ターポリマーのこれらの具体例では、（第１の直交ターポリマーの）テトラジン官能基は、ノルボルネン官能基を含むシランに結合することができ、アジド官能基は、アルキン末端プライマーに結合することができる。（第２の直交ターポリマーの）活性化エステル官能基は、アミン官能基を含むシランに結合することができ、ヨウ化アリール官能基は、ボロン酸末端プライマーに結合することができる。

【0107】

薬剤（例えば、ＲＡＦＴ剤）又は樹状剤（例えば、樹状ＲＡＦＴ剤）のいずれかを使用して、テトラジン及び活性化エステル官能基対を含む線状ポリマー又はマルチアームポリマーを生成することができる。

【0108】

その上、本明細書に開示される例のいずれかにおいて、フローセル表面上で一緒に使用されるポリマーが直交であり、本明細書に定義される官能基対の例を含む限り、第１のポリマーについて記載される例は、第２のポリマーとして使用されてもよく、第２のポリマーについて記載される例は、第１のポリマーとして使用されてもよい。例えば、第１のポリマーは、活性化エステル官能基を含むモノマー及びアリール－ヨード官能基を含むモノマーで合成されたコポリマーであってもよく、第２のポリマーは、テトラジン官能基を含むモノマー及びアジド官能基を含むモノマーで合成されたコポリマーであってもよい。

【0109】

直交ポリマー－テトラジン及びアジド官能基対
直交ポリマーのセットの第１及び第２のポリマーは、テトラジン官能基及びアジド官能基（本明細書で定義される官能基対の一例）をそれぞれ含むポリマーであってもよい。

【0110】

一例では、第１のポリマーは、第１のホモポリマーであり、第１の官能基は、テトラジン官能基であり、第２のポリマーは、第２のホモポリマーであり、第２の官能基は、アジド官能基である。この例では、第１のホモポリマーは、テトラジン官能基を含むモノマーから重合されてもよく、第２のホモポリマーは、アジド官能基を含むモノマーから重合されてもよい。代替的に、第１のホモポリマーは、テトラジン官能基を含まないモノマーから重合されてもよく、テトラジン官能基は、重合後にホモポリマーに導入されてもよい。

【0111】

この例では、（第１の直交ポリマーの）テトラジン官能基は、ノルボルネン官能基を含むシランに結合することができ、ノルボルネン末端プライマーにも結合することができる。所望の重合プロセスによって重合することができ、かつこのタイプのテトラジン官能基を含む任意のモノマーを使用することができる。（第２の直交ポリマーの）アジド官能基は、アルキン官能基を含むシランに結合することができ、アルキン末端プライマーにも結合することができる。所望の重合プロセスによって重合することができ、かつこのタイプのアジド官能基を含む任意のモノマーを使用することができる。

【0112】

一例では、第１のホモポリマーのこの例の合成は、テトラジン官能基を含む第１のモノマーの重合を含み、第１のモノマーは、構造ＩＶ（本明細書に記載されるテトラジン官能基を有する）及び構造Ｖ（本明細書に記載されるテトラジン官能基を有する）からなる群から選択される。第２のホモポリマーの合成は、アジド官能基を含む第２のモノマーと、構造Ｉ（本明細書に記載のアジド官能基を有する）を有する第２のモノマーとの重合を含む。

【0113】

別の例では、テトラジン官能基を有するホモポリマーのこの例の合成は、重合後にテトラジン官能基で置換され得る官能基を含む第１のモノマーの重合を含む。一例では、活性化エステルモノマーが使用され得る。なぜなら、そのポリマーは、広範囲の溶媒に可溶性であり、異なるモル当量でアミン（例えば、テトラジンアミン）、アルコール（例えば、テトラジン－ＰＥＧ ３－アルコール）、又はチオール（例えば、チオール－ＰＥＧ－テトラジン）で容易に置換され得るからである。別の例では、アミンは、テトラジン－ＰＥＧ ４－ＮＨＳエステル、テトラジン－ＰＥＧ ５－ＮＨＳエステルなどのＮ－ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）エステルで末端化された任意のテトラジンと容易に反応していることができるので、Ｎ－（３－アミノプロピル）メタクリルアミドヒドロクロリドを使用することができる。したがって、一例では、テトラジン官能基を有するポリマーの合成は、活性化エステル又はアミン官能基を含む第１のモノマーを重合することと、活性化エステル又はアミン官能基をテトラジン官能基で置換することと、を伴う。

【0114】

別の例では、アジド官能基を有するホモポリマーのこの例の合成は、重合後にアジド官能基で置換され得る官能基を含む第１のモノマーの重合を含む。一例では、ポリマー中のハロゲンをアジドで容易に置換することができるので、ハロゲン化モノマーを使用することができる。

【0115】

薬剤又は樹状剤のいずれかを使用して、テトラジン及びアジド官能基対を含む線状ポリマー又はマルチアームポリマーを生成することができる。

【0116】

その上、本明細書に開示される例のいずれかにおいて、フローセル表面上で一緒に使用されるポリマーが直交であり、本明細書に定義される官能基対の例を含む限り、第１のポリマーについて記載される例は、第２のポリマーとして使用されてもよく、第２のポリマーについて記載される例は、第１のポリマーとして使用されてもよい。例えば、第１のポリマーは、アジド官能基を含むモノマーで合成されたホモポリマーであってもよく、第２のポリマーは、テトラジン官能基を含むモノマーで合成されたホモポリマーであってもよい。

【0117】

本明細書に記載される例のいずれかにおいて、得られるポリマーは、約１０，０００ｇ／モル～約２，０００，０００ｇ／モルの範囲の重量平均分子量を有し得る。同時ペアエンドリード塗布の場合、ポリマーは、約１０，０００ｇ／モル～約７５，０００ｇ／モルの範囲のより低い重量平均分子量を有し得る。他の例では、ポリマーは、約１，０００，０００～約２，０００，０００の範囲の重量平均分子量を有し得る。

【0118】

ポリマー合成
任意の好適な重合技術を使用して、本明細書に記載のポリマーのいずれかを生成してもよい。

【0119】

例えば、本明細書に記載されるポリマーのいずれかは、ＲＡＦＴ重合を使用して生成され得る。上述したように、本明細書に開示されるポリマーの任意の例についてのモノマーのＲＡＦＴ重合は、ＲＡＦＴ剤を用いて開始される。選択されたＲＡＦＴ剤は、形成されるポリマー構造（例えば、直鎖、マルチアーム構造）を決定する。

【0120】

それぞれのＲＡＦＴ剤は、重合反応動態及び構造制御度に影響を及ぼす置換基Ｒ及びＺを有するチオカルボニルチオ基（Ｓ＝Ｃ－Ｓ）を含む。例として、チオカルボニルチオ基は、ジチオベンゾエート：

【0121】

【化16】

、トリチオカーボネート：

【0122】

【化17】

、及びジチオカルバメート：

【0123】

【化18】

からなる群から選択され得る。ＲＡＦＴ剤におけるＲ基は、フリーラジカル脱離基であり、Ｚ基は、Ｃ＝Ｓ結合反応性を制御し、ラジカル付加及び開裂の速度に影響を及ぼす。

【0124】

（メタ）アクリレート又は（メタ）アクリルアミドモノマー重合に好適なＲＡＦＴ剤のいくつかの例としては、２－（ドデシルチオカルボノチオイルチオ）－２－メチルプロピオン酸、４－シアノ－４－［（ドデシルスルファニルチオカルボニル）スルファニル］ペンタン酸、２－シアノ－２－プロピルドデシルトリチオカーボネート、及び４－シアノ－４－（フェニルカルボノチオイルチオ）ペンタン酸が挙げられる。２－シアノメチルドデシルトリチオカーボネートは、アクリレート及びアクリルアミドモノマーに好適なＲＡＦＴ剤である。２－シアノ－２－プロピルベンゾジチオエートは、（メタ）アクリレート及びメタクリルアミドモノマー重合に好適なＲＡＦＴ剤である。一例では、ＲＡＦＴ剤は、４－シアノ－４－［（ドデシルスルファニルチオカルボニル）スルファニル］ペンタン酸である。これらのＲＡＦＴ剤のいずれも、線状ポリマーを生成するために使用することができる。

【0125】

樹状ＲＡＦＴ剤は、マルチアームポリマーを生成するために使用され得る。樹状ＲＡＦＴ剤は、中心分子／化合物と、中心分子／化合物から延在するアーム（又は分岐）と、を含む。樹状ＲＡＦＴ剤は、２～３０個のアームを有してもよく、各アームは、各アームの末端若しくはその近傍、又は中心分子／化合物の近傍にチオカルボニルチオ基を含む。

【0126】

樹状ＲＡＦＴ剤の中心分子／化合物は、マクロサイクル（例えば、シクロデキストリン、ポルフィリンなど）、拡張π系（例えば、ペリレン、フラーレンなど）、金属－配位子錯体、ポリマーコアなどの、任意の多官能性分子であってもよい。樹状ＲＡＦＴ剤の中心分子／化合物のいくつかの具体的な例としては、フェニル基、安息香酸、ペントラエリトリトール（pentraerythritol）、ホスファゼン基などが挙げられる。

【0127】

本明細書に記載されるＲＡＦＴ剤のいずれも、樹状ＲＡＦＴ剤の各アーム内に含有され得る。

【0128】

いくつかの例では、樹状ＲＡＦＴ剤は、Ｒ基構成を有し、中心分子は、連鎖移動プロセス中、脱離基である。Ｒ基のＲＡＦＴ剤構成を有する樹状ＲＡＦＴ剤の２つの例は、以下の通りである：

【0129】

【化19】

（式中、Ｐｈは、フェニル基である）、及び

【0130】

【化20】

【0131】

他の例では、樹状ＲＡＦＴ剤は、Ｚ基構成を有する。これらの例では、反応性ポリマーアームは、成長中に中心分子／化合物から分離され、連鎖移動を受け、中心分子／化合物で再び反応する。Ｚ基のＲＡＦＴ構成を有する樹状ＲＡＦＴ剤の１つの例は、以下の通りである：

【0132】

【化21】

【0133】

ある例では、樹状ＲＡＦＴ剤は、３，５－ビス（２－ドデシルチオカルボノチオイルチオ－１－オキソプロポキシ）安息香酸：

【0134】

【化22】

（２つのアームの樹状ＲＡＦＴ剤の例）、１，１，１－トリス［（ドデシルチオカルボノチオイルチオ）－２－メチルプロピオネート］エタン：

【0135】

【化23】

（３つのアームの樹状ＲＡＦＴ剤の例）、及びペンタエリスリトールテトラキス［２－（ドデシルチオカルボノチオイルチオ）－２－メチルプロピオネート］：

【0136】

【化24】

（４つのアームの樹状ＲＡＦＴ剤の例）からなる群から選択される。

【0137】

中心分子／化合物としてホスファゼン環を含む樹状ＲＡＦＴ剤の例は、

【0138】

【化25】

であり、式中、それぞれのＲは、トリチオカルボニル基である。これは、３０個のアームを含む樹状ＲＡＦＴ剤の一例である。

【0139】

本明細書に開示されるホモポリマーの任意の例を生成するために、所望のモノマーは、ＲＡＦＴ剤又は樹状ＲＡＦＴ剤の存在下で重合される。本明細書に開示されるコポリマー又はターポリマーの任意の例を生成するために、所望のモノマーの混合物は、ＲＡＦＴ剤又は樹状ＲＡＦＴ剤の存在下で重合される。

【0140】

テトラジン官能基を含むポリマーのいくつかの例を生成するために、活性化エステル又はアミン官能基を含む第１のモノマーが、ＲＡＦＴ剤又は樹状ＲＡＦＴ剤の存在下で重合され、次いで、活性化エステル又はアミン官能基が、テトラジン官能基で置換される。置換反応のために、テトラジン官能基を含む１～２当量のモノマーを、好適な溶媒及び触媒（例えば、テトラヒドロフラン／トリエチルアミン（ＴＨＦ／Ｅｔ_３Ｎ））中の活性化エステル又はアミン官能基を含むポリマーに添加し、室温で約１時間～約６時間の範囲の時間反応させる。

【0141】

モノマー又はモノマーの混合物は、水及び共溶媒（例えば、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（N-methyl-2-pyrollidone、ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド（dimethyl formamide、ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（dimethyl sulfoxide、ＤＭＳＯ）、アセトニトリル（acetonitrile、ＭｅＣＮ）、メタノール（methanol、ＭｅＯＨ）、エタノール（ethanol、ＥｔＯＨ）、イソプロピルアルコール（isopropyl alcohol、ＩＰＡ）、ジオキサン、アセトン、ジメチルアセトアミド（dimethylacetamide、ＤＭＡｃ）など）などの液体に取り込んでもよい。モノマー又はモノマーの混合物を含有する液体はまた、ｐＨの望ましくない変化を少なくとも実質的に防止するために、緩衝剤を含んでもよい。混合物のｐＨは、酸性であってもよい（７未満）。好適な緩衝剤の例としては、ＴＲＩＳ（トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン又はＴＲＩＺＭＡ（登録商標））、ビス－トリスメタン緩衝剤、ＡＤＡ緩衝剤（双性イオン性緩衝剤）、ＭＥＳ（２－エタンスルホン酸）、ＭＯＰＳ（３－（Ｎ－モルホリノ）プロパンスルホン酸）、又は別の酸性緩衝剤が挙げられる。

【0142】

重合反応は、約５０℃～約８０℃の範囲の温度で、約１時間～約４８時間の範囲の時間にわたって行うことができる。アゾビスイソブチロニトリル（azobisisobutyronitrile、ＡＩＢＮ）又は２，２’－アゾビス［２－（２－イミダゾリン－２－イル）プロパン］二塩酸塩（１つの市販の例は、ＦｕｊｉＦｉｌｍからのＶＡ－０４４である）などのアゾ開始剤を含む開始剤もまた、モノマー又はモノマーの混合物を有する液体中に含まれてもよい。

【0143】

２つ以上のモノマーが使用される場合、プロセスは、直鎖に沿って、又はアームの各々に、ランダムにモノマーを取り込んでもよい。統計的、交互などの他のモノマー取り込みシナリオが可能である。統計的取り込みでは、モノマー単位の順次分布は、既知の統計法則に従う。交互取り込みでは、モノマー単位は、長さに沿って交互に取り込まれる。

【0144】

コポリマーが生成される場合、第１のモノマー対第２のモノマーのモル比は、約１：１～約１：４９の範囲であり得る。一例として、コポリマーは、約２モル％～約５０モル％のアジド含有モノマー及び約５０モル％～約９８モル％のアクリルアミド含有モノマーを含んでもよい。ターポリマーが生成される場合、第１のモノマー対第２のモノマー対第３のモノマーのモル比は、約１：１：４８～約２：５：３の範囲であり得る。一例として、ターポリマーは、約２モル％～約２０モル％のテトラジン含有モノマー、約２モル％～約５０モル％のアジド含有モノマー、及び約３０モル％～約９６モル％のアクリルアミド含有モノマーを含んでもよい。

【0145】

コポリマー及びターポリマーの他の例では、モノマーは、直鎖に沿って、又は制御されたブロック中のアームの各々の中に取り込まれてもよい。この例では、ブロックコポリマーが、ＲＡＦＴ剤又は樹状ＲＡＦＴ剤の存在下で形成され得る。この方法の一例は、ＲＡＦＴ剤又は樹状ＲＡＦＴ剤の存在下で第１のブロックを第１のモノマーと重合させて、中間ポリマー（第１のブロックを含む）を形成することと、次いで、中間体ポリマーの存在下で第２のブロックを第２のモノマーと重合させて、ポリマー（これは、直鎖に沿って、又はアームの各々の中に両方のブロックを含む）の一例を形成することと、を含む。このプロセスは、第３のブロックが所望される場合、別のモノマーを用いて繰り返され得る。

【0146】

例えば、チオカルボニルチオ基を除去するために、末端基修飾を行うことが望ましい場合もある。好適な末端基修飾技術の例としては、末端基熱分解、ラジカル誘導還元、ヘテロ－ディールス－アルダー反応、及び求核剤との反応が挙げられる。一例では、過酸化水素によるチオカルボニルチオ基の切断により、ヒドロキシル末端基が導入された。別の例では、還元によるチオカルボニルチオ基の切断によってチオールが導入され、これが未使用のモノマーによって捕捉されて、モノマー構造（例えば、メタクリルアミド）に基づく末端基が導入され得る。

【0147】

ＲＡＦＴ重合を詳細に説明してきたが、他の重合プロセスが使用され得ることを理解すべきである。

【0148】

原子移動ラジカル重合（ＡＴＲＰ）は、別の好適な重合技術の一例である。線状ポリマーを生成するために使用できる好適なＡＴＲＰ単官能性開始剤の例としては、２－アジドエチル２－ブロモイソブチレート、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテル２－ブロモイソブチレート（様々な分子量のもの）、２－（２－ブロモイソブチリルオキシ）エチルメタクリレート、ドデシル２－ブロモイソブチレート、２－ヒドロキシエチル２－ブロモイソブチレート、１－（フタルイミドメチル）２－ブロモイソブチレート、プロパルギル２－ブロモイソブチレートなどが挙げられる。これらの単官能性開始剤が、代替的に、本明細書に開示される中心分子／化合物の任意の例に付着されて、各々のアームに原子移動ラジカル重合（ＡＴＲＰ）開始剤を含む樹状ＡＴＲＰ剤が形成され得る。樹状ＡＴＲＰ剤は、各アームにＡＴＲＰ開始剤を含み得、２アーム～３０アームを有し得る。更に他の例では、中心分子／化合物自体が、多官能性ＡＴＲＰ開始剤である。これらの樹状ＡＴＲＰ剤のいくつかの例は、ビス［２－（２’－ブロモイソブチリルオキシ）エチル］ジスルフィド、２－ブロモイソ酪酸無水物、エチレンビス（２－ブロモイソブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキス（２－ブロモイソブチレート）、ジペンタエリスリトールヘキサキス（２－ブロモイソブチレート）、及び１，１，１－トリス（２－ブロモイソブチリルオキシメチル）エタンからなる群から選択され得る。

【0149】

ニトロキシド（アミノオキシル）媒介重合（nitroxide(aminooxyl)mediated polymerization、ＮＭＰ）は、好適な重合技術の別の例である。線状ポリマーを生成するために使用され得る好適なＮＭＰ単官能性開始剤の例としては、

【0150】

【化26】

が挙げられる。任意のニトロキシド末端基、例えば、２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－１－イル）オキシル（2,2,6,6-Tetramethylpiperidin-1-yl)oxyl、ＴＥＭＰＯ）：

【0151】

【化27】

（式中、Ｉは、単官能性開始剤である）、ジ－ｔ－ブチルニトロキシド：

【0152】

【化28】

（式中、Ｉは、単官能性開始剤である）、１，１，３，３－テトラエチルイソインドリン－Ｎ－オキシルテトラエチルイソインドリンニトロキシド：

【0153】

【化29】

（式中、Ｉは、単官能性開始剤である）、２，２，５－トリメチル－４－フェニル－３－アザヘキサン－３－ニトロキシド（2,2,5-Trimethyl-4-phenyl-3-azahexane-3-nitroxide、ＴＩＰＮＯ）：

【0154】

【化30】

（式中、Ｉは、単官能性開始剤である）、Ｎ－ｔｅｒｔ－ブチル－Ｎ－［１－ジエチルホスホノ－（２，２－ジメチルプロピル）］ニトロキシド（N-tert-butyl-N-[1-diethylphosphono-(2,2-dimethylpropyl)]nitroxide、ＳＧ１）：

【0155】

【化31】

（式中、Ｉは、単官能性開始剤である）が、ＮＭＰ単官能性開始剤に付着され得ることを理解されたい。これらの単官能性開始剤が、代替的に、本明細書に開示される中心分子／化合物の任意の例に付着されて、各々のアームにＮＭＰ開始剤を含む樹状ＮＭＰ剤が形成され得る。

【0156】

これらの単官能性開始剤のいずれかが、本明細書に開示される中心分子／化合物の任意の例に付着されて、それぞれのアームにＮＭＰ開始剤を含む樹状剤が形成され得る。この特定の樹状剤を、本明細書では樹状ＮＭＰ剤と称する。樹状ＮＭＰ剤は、各アームにＮＭＰ開始剤を含み、２アーム～３０アームを有し得る。更に他の例では、中心分子／化合物自体が、多官能性ＮＭＰ開始剤である。これらの樹状ＮＭＰ剤（多官能性ＮＭＰ開始剤）のいくつかの例は、以下であってもよい。

【0157】

【化32】

ニトロキシド末端基のいずれかが、これらの開始剤の各アームに付着していてもよい。これらの樹状ＮＭＰ剤（多官能性ＮＭＰ開始剤）の具体例としては、１，３，５－トリス（（４－（１－（（２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－１－イル）オキシ）エチル）ベンジル）オキシ）ベンゼン、

【0158】

【化33】

及び１，３，５－トリス（（３，５－ビス（（４－（１－（（２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－１－イル）オキシ）エチル）ベンジル）オキシ）ベンジル）オキシ）ベンゼン：

【0159】

【化34】

が挙げられる。

【0160】

ＲＡＦＴ重合、ＡＴＲＰ、又はＮＭＰ重合が使用され得るが、他の重合プロセスもまた使用され得ることを理解すべきである。他の好適な重合プロセスとしては、ＲＡＦＴ若しくはＡＴＲＰと組み合わせたＮＭＰ重合、追加の架橋工程を有するＮＭＰ、コバルト媒介重合、基移動重合（ＧＴＰ）、開環重合（ＲＯＰ）、イオン重合、又は所望の直鎖若しくはマルチアームアーキテクチャを直接若しくは間接的にもたらす任意の他の重合プロセスが挙げられる。

【0161】

プライマーセット
本明細書に記載の例では、フローセルは、ポリマーの１つに付着した１つのプライマーセットと、ポリマーの別のものに付着した異なるプライマーセットと、を含む。

【0162】

いくつかの例では、異なるプライマーセットは、２つの異なる鋳型鎖が増幅され、隣接する直交ポリマー上にクラスター化されることを可能にする。これらのプライマーセットの一例を図１に示す。直交ポリマーは、参照番号１０Ａ及び１０Ｂで示され、一方のプライマーセット１２は、第１の直交ポリマー１０Ａに付着して示され、他方のプライマーセット１４は、第２の直交ポリマー１０Ｂに付着して示される。本明細書に記載されるように、直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂは、それぞれのプライマーセット１２、１４と選択的に反応することができる異なる官能基を含む。

【0163】

この例では、第１のプライマーセット１２は、順方向増幅プライマー及び逆方向増幅プライマーなどの２つの異なるプライマー１６、１８を含む。セット１２のプライマー１６、１８は一緒に、２つの異なるプライマー１６、１８に相補的な末端アダプターを有するライブラリー鋳型の増幅を可能にする。第２のプライマーセット１４はまた、２つの異なるプライマー２０、２２に相補的な末端アダプターを有する異なるライブラリー鋳型の増幅を可能にする２つの異なるプライマー２０、２２を含む。

【0164】

例として、第１のプライマーセット１２は、Ｐ５及びＰ７プライマーを含み、第２のプライマーセット１４は、本明細書に記載されるＰＡプライマー、ＰＢプライマー、ＰＣプライマー、及びＰＤプライマーの任意の組み合わせを含む。他の例では、Ｐ１５及びＰ７は、第１のプライマーセット１２において使用され得る。例として、第２のプライマーセット１４は、任意の２つ（又は３つ）のＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、及びＰＤプライマー、又は１つのＰＡプライマーと１つのＰＢ、ＰＣ、若しくはプライマーＰＤとの任意の組み合わせ、又は１つのＰＢプライマーと１つのＰＣ若しくはプライマーＰＤとの任意の組み合わせ、又は１つのＰＣプライマーと１つのプライマーＰＤとの任意の組み合わせを含んでもよい。本明細書中に記載されるＰＸプライマーは、ライブラリー鋳型分子を播種するが、それ以外の他のプライマーの全てに対して直交であるため、増幅に関与しない捕捉プライマーとして使用され得る。プライマーセット１２、１４を使用する順次ペアエンド配列決定のために、異なるＰＸプライマーが、異なるライブラリー鋳型分子を捕捉するために、第１のプライマーセット１２及び第２のプライマーセット１４とともに含まれ得る。

【0165】

Ｐ５及びＰ７プライマーの例は、例えばＨＩＳＥＱ（商標）、ＨＩＳＥＱＸ（商標）、ＭＩＳＥＱ（商標）、ＭＩＳＥＱＤＸ（商標）、ＭＩＮＩＳＥＱ（商標）、ＮＥＸＴＳＥＱ（商標）、ＮＥＸＴＳＥＱＤＸ（商標）、ＮＯＶＡＳＥＱ（商標）、ＩＳＥＱ（商標）、ＧＥＮＯＭＥ ＡＮＡＬＹＺＥＲ（商標）及び他の装置プラットフォーム上での配列決定のためにＩｌｌｕｍｉｎａ Ｉｎｃ．により販売されている市販のフローセルの表面上で使用される。Ｐ５プライマーは、以下の通りである。
Ｐ５：５’→３’
ＡＡＴＧＡＴＡＣＧＧＣＧＡＣＣＡＣＣＧＡＧＡＵＣＴＡＣＡＣ（配列番号１）
Ｐ７プライマーは、以下のいずれかであり得る。
Ｐ７ ＃１：５’ → ３’
ＣＡＡＧＣＡＧＡＡＧＡＣＧＧＣＡＴＡＣＧＡｎＡＴ（配列番号２）
Ｐ７ ＃２：５’ → ３’
ＣＡＡＧＣＡＧＡＡＧＡＣＧＧＣＡＴＡＣｎＡＧＡＴ（配列番号３）
式中、「ｎ」は、配列の各々においてウラシル又は８－オキソグアニンである。
Ｐ１５プライマーは、以下の通りである。
Ｐ１５：５’→３’
ＡＡＴＧＡＴＡＣＧＧＣＧＡＣＣＡＣＣＧＡＧＡｎＣＴＡＣＡＣ （配列番号４）
式中、「ｎ」はアリル－Ｔである。
上記の他のプライマー（ＰＡ－ＰＤ）には、以下のものが含まれる。
ＰＡ ５’ → ３’
ＧＣＴＧＧＣＡＣＧＴＣＣＧＡＡＣＧＣＴＴＣＧＴＴＡＡＴＣＣＧＴＴＧＡＧ（配列番号５）
ｃＰＡ （ＰＡ’）５’ → ３’
ＣＴＣＡＡＣＧＧＡＴＴＡＡＣＧＡＡＧＣＧＴＴＣＧＧＡＣＧＴＧＣＣＡＧＣ（配列番号６）
ＰＢ ５’ → ３’
ＣＧＴＣＧＴＣＴＧＣＣＡＴＧＧＣＧＣＴＴＣＧＧＴＧＧＡＴＡＴＧＡＡＣＴ（配列番号７）
ｃＰＢ （ＰＢ’）５’ → ３’
ＡＧＴＴＣＡＴＡＴＣＣＡＣＣＧＡＡＧＣＧＣＣＡＴＧＧＣＡＧＡＣＧＡＣＧ（配列番号８）
ＰＣ ５’ → ３’
ＡＣＧＧＣＣＧＣＴＡＡＴＡＴＣＡＡＣＧＣＧＴＣＧＡＡＴＣＣＧＣＡＡＣＴ（配列番号９）
ｃＰＣ （ＰＣ’）５’ → ３’
ＡＧＴＴＧＣＧＧＡＴＴＣＧＡＣＧＣＧＴＴＧＡＴＡＴＴＡＧＣＧＧＣＣＧＴ（配列番号１０）
ＰＤ ５’ → ３’
ＧＣＣＧＣＧＴＴＡＣＧＴＴＡＧＣＣＧＧＡＣＴＡＴＴＣＧＡＴＧＣＡＧＣ（配列番号１１）
ｃＰＤ （ＰＤ’）５’ → ３’
ＧＣＴＧＣＡＴＣＧＡＡＴＡＧＴＣＣＧＧＣＴＡＡＣＧＴＡＡＣＧＣＧＧＣ（配列番号１２）
ＰＡ－ＰＤについての例示的な配列には示されていないが、これらのプライマーのいずれも、鎖の任意の点に切断部位（例えば、ウラシル、８－オキソグアニン、アリル－Ｔなど）を含み得ることが理解されるべきである。
ＰＸ捕捉プライマーは、以下の通りであってもよい。
ＰＸ ５’ → ３’
ＡＧＧＡＧＧＡＧＧＡＧＧＡＧＧＡＧＧＡＧＧＡＧＧ（配列番号１３）
ｃＰＸ （ＰＸ’）５’ → ３’
ＣＣＴＣＣＴＣＣＴＣＣＴＣＣＴＣＣＴＣＣＴＣＣＴ（配列番号１４）

【0166】

本明細書中に開示されるプライマーの各々はまた、プライマー配列の５’末端にポリＴ配列を含み得る。いくつかの例では、ポリＴ領域は、２個のＴ塩基～２０個のＴ塩基を含む。具体例として、ポリＴ領域は、３、４、５、６、７、又は１０個のＴ塩基を含み得る。

【0167】

各プライマーの５’末端はまた、リンカー（例えば、図２Ｂ及び図２Ｄを参照して記載される４６、４６’）を含み得る。直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂの表面官能基に付着することができる末端アルキン基又は別の好適な末端官能基を含む任意のリンカーを使用することができる。一例では、プライマーは、ヘキシニルで末端化する。

【0168】

他の例では、異なるプライマーセットは、一方のセットが切断不能な第１のプライマー及び切断可能な第２のプライマーを含み、他方のセットが切断可能な第１のプライマー及び切断不能な第２のプライマーを含むという点で関連している。これらのプライマーセットは、単一の鋳型鎖が増幅され、両方のプライマーセットにわたってクラスター化されることを可能にし、また、セットの反対のプライマー上に存在している切断基に起因して、隣接する直交ポリマー上の順方向鎖及び逆方向鎖の生成を可能にする。これらのプライマーセットの例は、図２Ａ～図２Ｄを参照して考察される。

【0169】

図２Ａ～図２Ｄは、直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂに付着したプライマーセット３０Ａ、３２Ａ、３０Ｂ、３２Ｂ、３０Ｃ、３２Ｃ、及び３０Ｄ、３２Ｄの異なる構成を図示する。

【0170】

第１のプライマーセット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、及び３０Ｄの各々は、切断不能な第１のプライマー３４又は３４’及び切断可能な第２のプライマー３６又は３６’を含み、第２のプライマーセット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、及び３２Ｄの各々は、切断可能な第１のプライマー３８又は３８’及び切断不能な第２のプライマー４０又は４０’を含む。

【0171】

切断不能な第１のプライマー３４又は３４’及び切断可能な第２のプライマー３６又は３６’は、例えば、切断不能な第１のプライマー３４若しくは３４’が順方向増幅プライマーであり、切断可能な第２のプライマー３６若しくは３６’が逆方向増幅プライマーであるか、又は切断可能な第２のプライマー３６若しくは３６’が順方向増幅プライマーであり、切断不能な第１のプライマー３４若しくは３４’が逆方向増幅プライマーである、オリゴヌクレオチド対である。第１のプライマーセット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、及び３０Ｄの各例では、切断可能な第２のプライマー３６又は３６’は切断部位４２を含むが、切断不能な第１のプライマー３４又は３４’は切断部位４２を含まない。

【0172】

切断可能な第１のプライマー３８又は３８’及び切断不能な第２のプライマー４０又は４０’はまた、例えば、切断可能な第１のプライマー３８若しくは３８’が順方向増幅プライマーであり、切断不能な第２のプライマー４０若しくは４０’が逆方向増幅プライマーであるか、又は切断不能な第２のプライマー４０若しくは４０’が順方向増幅プライマーであり、切断可能な第１のプライマー３８若しくは３８’が逆方向増幅プライマーである、オリゴヌクレオチド対である。第２のプライマーセット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、及び３２Ｄの各例では、切断可能な第１のプライマー３８又は３８’は切断部位４２’又は４４を含むが、切断不能な第２のプライマー４０又は４０’は切断部位４２’又は４４を含まない。

【0173】

切断可能な第１のプライマー３８又は３８’が、ヌクレオチド配列中に、又はヌクレオチド配列に付着したリンカー４６’中に取り込まれた切断部位４２’又は４４を含むことを除いて、第１のプライマーセット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、及び３０Ｄの切断不能な第１のプライマー３４又は３４’並びに第２のプライマーセット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、及び３２Ｄの切断可能な第１のプライマー３８又は３８’は同じヌクレオチド配列を有する（例えば、両方が順方向増幅プライマーである）ことを理解すべきである。同様に、切断可能な第２のプライマー３６又は３６’が、ヌクレオチド配列中に、又はヌクレオチド配列に付着したリンカー４６中に取り込まれた切断部位４２を含むことを除いて、第１のプライマーセット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、及び３０Ｄの切断可能な第２のプライマー３６又は３６’並びに第２のプライマーセット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、及び３２Ｄの切断不能な第２のプライマー４０又は４０’は同じヌクレオチド配列を有する（例えば、両方が逆方向増幅プライマーである）。

【0174】

第１のプライマー３４及び３８又は３４’及び３８’が順方向増幅プライマーである場合、第２のプライマー３６及び４０、又は３６’及び４０’は逆方向プライマーであり、逆もまた同様であることを理解すべきである。

【0175】

切断不能なプライマー３４、４０又は３４’、４０’は、Ｐ５及びＰ７プライマー又はＰＡ、ＰＤ、ＰＣ、ＰＤプライマーの任意の組み合わせ（例えば、ＰＡ及びＰＢ又はＰＡ及びＰＤなど）などの捕捉及び／又は増幅目的のためのユニバーサル配列を有する任意のプライマーであってもよい。いくつかの例では、Ｐ５及びＰ７プライマーは切断部位４２、４２’、４４を含まないため、Ｐ５及びＰ７プライマーは、切断不能なプライマー３４、４０又は３４’、４０’である。したがって、配列番号１におけるＰ５は、ウラシルを含まず、配列番号２又は配列番号３におけるＰ７は、８－オキソグアニンを含まないだろう。任意の好適なユニバーサル配列を、切断不能なプライマー３４、４０又は３４’、４０’として使用することができることを理解すべきである。

【0176】

切断可能なプライマー３６、３８又は３６’、３８’の例としては、それぞれの核酸配列に取り込まれたか（例えば、図２Ａ及び図２Ｃ）、又はそれぞれの直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂに切断可能なプライマー３６、３８又は３６’、３８’を付着させるリンカー４６’、４６に取り込まれた（図２Ｂ及び図２Ｄ）、それぞれの切断部位４２、４２’、４４を有するＰ５及びＰ７プライマー又は他のユニバーサル配列（例えば、ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、ＰＤプライマー）が挙げられる。好適な切断部位４２、４２’、４４の例としては、本明細書に記載されるように、酵素的に切断可能な核酸塩基若しくは化学的に切断可能な核酸塩基、修飾核酸塩基、又はリンカー（例えば、核酸塩基の間）が挙げられる。

【0177】

各プライマーセット３０Ａ及び３２Ａ、又は３０Ｂ及び３２Ｂ、又は３０Ｃ及び３２Ｃ、又は３０Ｄ及び３２Ｄを、それぞれの直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂに付着させる。本明細書に記載されるように、直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂは、それぞれのプライマー３４、３６、又は３４’、３６’、又は３８、４０、又は３８’、４０’と選択的に反応することができる異なる官能基を含む。

【0178】

図２Ａ～図２Ｄには示されていないが、プライマーセット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ又は３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ若しくは３２Ｄの一方又は両方が、ライブラリー鋳型播種分子を捕捉するためのＰＸプライマーも含み得ることが理解されるべきである。一例として、ＰＸは、プライマーセット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄとともに含まれ得るが、プライマーセット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、又は３２Ｄとともに含まれ得ない。別の例として、ＰＸは、プライマーセット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄとともに、及びプライマーセット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ又は３２Ｄとともに含まれ得る。ＰＸモチーフの密度は、各凹部５４内の多クローン性を最小化するために、比較的低くあるべきである。

【0179】

図２Ａ～図２Ｄは、直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂに付着したプライマーセット３０Ａ、３２Ａ、３０Ｂ、３２Ｂ、３０Ｃ、３２Ｃ、及び３０Ｄ、３２Ｄの異なる構成を図示する。より具体的には、図２Ａ～図２Ｄは、使用され得るプライマー３４、３６又は３４’、３６’、及び３８、４０又は３８’、４０’の異なる構成を図示する。

【0180】

図２Ａに示される例では、プライマーセット３０Ａ及び３２Ａのプライマー３４、３６及び３８、４０は、例えば、リンカー４６、４６’なしで、直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂに直接付着される。直交ポリマー１０Ａは、プライマー３４、３６の５’末端で末端基を固定化することができる表面官能基を有する。同様に、直交ポリマー１０Ｂは、プライマー３８、４０の５’末端で末端基を固定化することができる表面官能基を有する。記載されるように、直交ポリマー１０Ａとプライマー３４、３６との間の固定化化学、及び直交ポリマー１０Ｂとプライマー３８、４０との間の固定化化学は異なり、その結果、プライマー３４、３６又は３８、４０は、望ましいポリマー１０Ａ、１０Ｂに選択的に付着する。ポリマー１０Ａ、１０Ｂは、本明細書に記載の官能基対の任意の例を含んでもよい。例えば、ポリマー１０Ａは、アミン末端プライマーをグラフト化することができる活性化エステルを含み得、ポリマー１０Ｂは、アルキン末端プライマーをグラフト化することができるアジドを含み得る。別の例では、ポリマー１０Ａは、ＢＣＮ又はノルボルネン末端プライマーをグラフト化することができるテトラジンを含み得、ポリマー１０Ｂは、アミン末端プライマーをグラフト化することができる活性化エステルを含み得る。なお別の例では、ポリマー１０Ａは、アルキン末端プライマーをグラフト化することができるアジドを含むことができ、ポリマー１０Ｂは、ボロン酸末端プライマーをグラフト化することができるヨウ化アリールを含むことができる。更に別の例では、ポリマー１０Ａは、ノルボルネン末端プライマーをグラフト化することができるテトラジンを含み得、ポリマー１０Ｂは、アルキン末端プライマーをグラフト化することができるアジドを含み得る。これらの例のいずれにおいても、固定化は、それぞれのプライマー３４及び３６又は３８及び４０の５’末端での、それぞれの直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂへの単点共有付着によるものであり得る。

【0181】

また、図２Ａに示される例では、切断可能なプライマー３６、３８の各々の切断部位４２、４２’は、プライマーの配列中に取り込まれている。この例では、同じタイプの切断部位４２、４２’が、それぞれのプライマーセット３０Ａ、３２Ａの切断可能なプライマー３６、３８に使用される。ある例として、切断部位４２、４２’はウラシル塩基であり、切断可能なプライマー３６、３８はＰ５Ｕ及びＰ７Ｕである。ウラシル塩基又は他の切断部位はまた、切断可能プライマー３６、３８を生成するために、ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、及びＰＤプライマーのいずれかの中に取り込まれ得る。この例では、オリゴヌクレオチド対３４、３６の切断不能なプライマー３４はＰ７であり得、オリゴヌクレオチド対３８、４０の切断不能なプライマー４０はＰ５であり得る。したがって、この例では、第１のプライマーセット３０Ａは、Ｐ７、Ｐ５Ｕを含み、第２のプライマーセット３２Ａは、Ｐ５、Ｐ７Ｕを含む。プライマーセット３０Ａ、３２Ａは、増幅、クラスター生成、及び線形化後に、順方向鋳型鎖を一方の直交ポリマー１０Ａ上に形成することを可能にし、逆方向鎖を他方の直交ポリマー１０Ｂ上に形成することを可能にする、反対の線形化化学を有する。

【0182】

図２Ｂに示される例では、プライマーセット３０Ｂ及び３２Ｂのプライマー３４’、３６’及び３８’、４０’を、例えば、リンカー４６、４６’を介して、直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂに付着させる。直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂは、本明細書に開示される官能基対のそれぞれの官能基を含み、それぞれのリンカー４６、４６’の末端は、それぞれの官能基に共有付着することができる。したがって、直交ポリマー１０Ａは、プライマー３４’、３６’の５’末端でリンカー４６を固定化することができる表面官能基を有し得る。同様に、直交ポリマー１０Ｂは、プライマー３８’、４０’の５’末端でリンカー４６’を固定化することができる表面官能基を有し得る。直交ポリマー１０Ａ及びリンカー４６の固定化化学並びに直交ポリマー１０Ｂ及びリンカー４６’の固定化化学は異なり、その結果、プライマー３４’、３６’又は３８’、４０’は、望ましい直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂに選択的にグラフト化する。

【0183】

好適なリンカー４６、４６’の例としては、核酸リンカー（例えば、１０ヌクレオチド以下）又は非核酸リンカー、例えば、ポリエチレングリコール鎖、アルキル基若しくは炭素鎖、ビシナルジオールを有する脂肪族リンカー、ペプチドリンカーなどを挙げることができる。核酸リンカーのある例は、ポリＴスペーサーであるが、他のヌクレオチドも使用することができる。一例では、スペーサーは６Ｔ～１０Ｔスペーサーである。以下は、末端アルキン基を有する非核酸リンカー（Ｂは核酸塩基であり、「オリゴ」はプライマーである）を含むヌクレオチドのいくつかの例である。

【0184】

【化35】

【0185】

図２Ｂに示される例では、プライマー３４’、３８’は、同じ配列（例えば、ウラシルを有しないＰ５）、及び同じ又は異なるリンカー４６、４６’を有する。プライマー３４’は切断不能であるが、プライマー３８’は、リンカー４６’中に取り込まれた切断部位４２’を含む。また、この例では、プライマー３６’、４０’は同じ配列（例えば、「ｎ」を有しないＰ７）、及び同じ又は異なるリンカー４６、４６’を有する。プライマー４０’は切断不能であり、プライマー３６’は、リンカー４６中に取り込まれた切断部位４２を含む。同じタイプの切断部位４２、４２’は、切断可能なプライマー３６’、３８’の各々のリンカー４６、４６’に使用される。ある例として、切断部位４２、４２’は、核酸リンカー４６、４６’中に取り込まれているウラシル塩基であり得る。プライマーセット３０Ｂ、３２Ｂは、増幅、クラスター生成、及び線形化後に、順方向鋳型鎖を一方の直交ポリマー１０Ａ上に形成することを可能にし、逆方向鎖を他方の直交ポリマー１０Ｂ上に形成することを可能にする、反対の線形化化学を有する。

【0186】

図２Ｃに示される例は、異なるタイプの切断部位４２、４４が、それぞれのプライマーセット３０Ｃ、３２Ｃの切断可能なプライマー３６、３８に使用されることを除いて、図２Ａに示される例と同様である。例として、２つの異なる酵素的切断部位を使用してもよく、２つの異なる化学的切断部位を使用してもよく、又は１つの酵素的切断部位及び１つの化学的切断部位を使用してもよい。それぞれの切断可能なプライマー３６、３８に使用され得る異なる切断部位４２、４４の例としては、ビシナルジオール、ウラシル、アリルエーテル、ジスルフィド、制限酵素部位、及び８－オキソグアニンの任意の組み合わせが挙げられる。

【0187】

図２Ｄに示される例は、異なるタイプの切断部位４２、４４が、それぞれのプライマーセット３０Ｄ、３２Ｄの切断可能なプライマー３６’、３８’に付着したリンカー４６、４６’に使用されることを除いて、図２Ｂに示される例と同様である。切断可能なプライマー３６’、３８’に付着したそれぞれのリンカー４６、４６’において使用され得る異なる切断部位４２、４４の例としては、ビシナルジオール、ウラシル、アリルエーテル、ジスルフィド、制限酵素部位、及び８－オキソグアニンの任意の組み合わせが挙げられる。

【0188】

図１及び図２Ａ～図２Ｄに示される例のいずれかでは、プライマー１６、１８及び２０、２２又は３４、３６及び３８、４０又は３４’、３６’及び３８’、４０’の直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂへの付着は、プライマー１６、１８及び２０、２２又は３４、３６及び３８、４０又は３４’、３６’及び３８’、４０’の鋳型特異的部分を自由なままに残し、プライマー伸長を自由にするために、その同系の鋳型及び３’ヒドロキシル基にアニールする。

【0189】

以下により詳細に記載されるように、プライマー１６、１８及び２０、２２、又は３４、３６及び３８、４０、又は３４’、３６’及び３８’、４０’は、フローセル基材への塗布の前に、それぞれの直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂに付着され得、したがって、直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂは、予めグラフト化され得る。他の例では、プライマー１６、１８及び２０、２２、又は３４、３６及び３８、４０、又は３４’、３６’及び３８’、４０’は、フローセル基材へのその塗布後に、それぞれの直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂに付着され得る。

【0190】

フローセルアーキテクチャ
直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂ及び異なるプライマーセット１２、１４、又は３０Ａ、３２Ａ、又は３０Ｂ、３２Ｂ、又は３０Ｃ、３２Ｃ、又は３０Ｄ、３２Ｄは、フローセル内の配列決定表面化学を定義するために使用され得る。

【0191】

本明細書に開示される例では、フローセルは、基材と、基材の表面の少なくとも一部分上の２つの異なるシランのパターンと、２つの異なるシランのうちの第１のシランに付着した第１のポリマー（例えば、直交ポリマー１０Ａ）と、２つの異なるシランのうちの第２のシランに付着した第２のポリマー（例えば、直交ポリマー１０Ｂ）であって、第１及び第２のポリマー１０Ａ、１０Ｂがそれぞれ、官能基対の第１の官能基及び第２の官能基を含み、官能基対が、活性化エステル官能基及びアジド官能基と、テトラジン官能基及び活性化エステル官能基と、テトラジン官能基及びアジド官能基とからなる群から選択される、第２のポリマーと、第１のポリマーにグラフト化された第１のプライマーセット（例えば、１２、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、又は３０Ｄ）と、第２のポリマーにグラフト化された第２のプライマーセット（例えば、１４、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、又は３２Ｄ）であって、第１及び第２のプライマーセットが異なる、プライマーセットと、を含む。フローセル、及びフローセル内のアーキテクチャの例は、図３Ａ～図３Ｃを参照して説明される。

【0192】

フローセル５０の一例を、上方から、図３Ａに示す。フローセル５０は、一緒に結合された２つのパターン化された構造、又は蓋に結合された１つのパターン化された構造を含み得る。２つのパターン化された構造の間、又は１つのパターン化された構造と蓋との間には、フローチャネル５２がある。図３Ａに示される例は、８つのフローチャネル５２を含む。８つのフローチャネル５２が示されているが、任意の数のフローチャネル５２がフローセル５０に含まれ得る（例えば、単一のフローチャネル５２、４つのフローチャネル５２など）ことを理解すべきである。各フローチャネル５２は、あるフローチャネル５２内に導入される流体が、隣接するフローチャネル５２内に流入しないように、別のフローチャネル５２から単離され得る。フローチャネル５２内に導入される流体のうちのいくつかの例は、反応成分（例えば、ＤＮＡサンプル、ポリメラーゼ、配列決定プライマー、標識ヌクレオチドなど）、洗浄溶液、脱ブロッキング剤などを導入し得る。

【0193】

フローチャネル５２は、パターン化された構造によって少なくとも部分的に画定される。パターン化された構造は、単一層ベース支持体又は多層構造などの基材を含むことができる。図３Ｂ及び図３Ｃは、基材５３の上面図を描写し、したがって、単一層ベース支持体又は多層構造の上面を描写する。

【0194】

好適な単一層ベース支持体の例としては、エポキシシロキサン、ガラス、修飾又は官能化ガラス、プラスチック（アクリル、ポリスチレン、スチレンと他の材料のコポリマー、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（ＣｈｅｍｏｕｒｓのＴＥＦＬＯＮ（登録商標）など）、環状オレフィン／シクロオレフィンポリマー（cyclic olefins/cyclo-olefin polymer、ＣＯＰ）（ＺｅｏｎのＺＥＯＮＯＲ（登録商標）など）、ポリイミドなどを含む）、ナイロン（ポリアミド）、セラミック／酸化セラミック、シリカ、溶融シリカ、シリカベースの材料、ケイ酸アルミニウム、シリコン及び修飾シリコン（例えば、ホウ素ドープｐ＋シリコン）、窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、五酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）又は他の酸化タンタル（ＴａＯ_ｘ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）、炭素、金属、無機ガラスなどが挙げられる。

【0195】

多層構造の例は、ベース支持体及びベース支持体上の少なくとも１つの他の層を含む。多層構造のいくつかの例は、ベース支持体としてのガラス又はシリコンを含み、表面に、酸化タンタル（例えば、五酸化タンタル又は別の酸化タンタル（ＴａＯ_ｘ））又は別のセラミック酸化物のコーティング層を有する。多層構造の他の例は、ベース支持体（例えば、ガラス、シリコン、五酸化タンタル、又は他のベース支持体材料のうちのいずれか）及び他の層としてのパターン化された樹脂を含む。凹部５４（図３Ｂ及び図３Ｃを参照）及び間隙領域５６を形成するために選択的に堆積、又は堆積及びパターン化され得る任意の材料が、パターン化された樹脂に使用され得ることを理解されたい。

【0196】

パターン化された樹脂の一例として、無機酸化物は、蒸着、エアロゾル印刷、又はインクジェット印刷を介してベース支持体に選択的に適用され得る。好適な無機酸化物の例としては、酸化タンタル（例えば、Ｔａ_２Ｏ_５）、酸化アルミニウム（例えば、Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化ケイ素（例えば、ＳｉＯ_２）、酸化ハフニウム（例えば、ＨｆＯ_２）などが挙げられる。

【0197】

パターン化された樹脂の別の例として、ポリマー樹脂は、ベース支持体に適用され、次いでパターン化され得る。好適な堆積技術としては、化学蒸着、ディップコーティング、ダンクコーティング、スピンコーティング、スプレーコーティング、液滴分配、超音波スプレーコーティング、ドクターブレードコーティング、エアロゾル印刷、スクリーン印刷、マイクロコンタクト印刷などを含む。好適なパターニング技術としては、フォトリソグラフィー、ナノインプリントリソグラフィー（nanoimprint lithography、ＮＩＬ）、スタンピング技術、エンボス技術、成形技術、マイクロエッチング技術などが挙げられる。好適な樹脂のいくつかの例としては、多面体オリゴマーシルセスキオキサン樹脂系樹脂、非多面体オリゴマーシルセスキオキサン系エポキシ樹脂、ポリ（エチレングリコール）樹脂、ポリエーテル樹脂（例えば、開環エポキシ）、アクリル樹脂、アクリレート樹脂、メタクリレート樹脂、アモルファスフルオロポリマー樹脂（例えば、ＢｅｌｌｅｘのＣＹＴＯＰ（登録商標））、及びそれらの組み合わせが挙げられる。

【0198】

本明細書で使用される場合、「多面体オリゴマーシルセスキオキサン」（Ｈｙｂｒｉｄ ＰｌａｓｔｉｃｓからＰＯＳＳ（登録商標）として市販）という用語は、シリカ（ＳｉＯ_２）とシリコーン（Ｒ_２ＳｉＯ）とのハイブリッド中間体（例えば、ＲＳｉＯ_１．５）である化学組成物を指す。多面体オリゴマーシルセスキオキサンの一例は、Ｋｅｈａｇｉａｓ ｅｔ ａｌ．，Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ８６（２００９），ｐｐ．７７６－７７８に記載されているものであり得、これは、参照によりその全体が組み込まれる。一例では、組成物は、化学式［ＲＳｉＯ_３／２］_ｎを有する有機シリコン化合物であり、Ｒ基は同じであっても異なってもよい。ＰＯＳＳの例示的なＲ基としては、エポキシ、アジド（azide）／アジド（azido）、チオール、ポリ（エチレングリコール）、ノルボルネン、テトラジン、アクリレート、及び／若しくはメタクリレート、又は更には、例えば、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、及び／若しくはハロアルキル基が挙げられる。

【0199】

ある例では、単一のベース支持体（単独で、又は多層構造の一部分として使用されるかにかかわらず）は、約２ｍｍ～約３００ｍｍ、例えば、約２００ｍｍ～約３００ｍｍの範囲の直径を有する円形シート、パネル、ウェハ、ダイなどであり得るか、又は最大約１０フィート（約３メートル）の最大寸法を有する長方形シート、パネル、ウェハ、ダイなどであり得る。例えば、ダイは、約０．１ｍｍ～約１０ｍｍの範囲の幅を有し得る。例示的な寸法を提供しているが、任意の好適な寸法を有する単一のベース支持体を使用し得ることを理解すべきである。

【0200】

一例では、フローチャネル５２は、実質的に長方形の構成を有する。フローチャネル５２の長さ及び幅は、単一のベース支持体の一部分、又は多層構造の最外層がフローチャネル５２を取り囲み、蓋（図示せず）又は別のパターン化された構造への付着に利用可能であるように選択され得る。

【0201】

フローチャネル５２の深さは、マイクロコンタクト、エアロゾル、又はインクジェット印刷を使用してフローチャネル５２壁部を画定する別個の材料を堆積させる場合、単層の厚さと同程度であり得る。他の例では、フローチャネル５２の深さは、約１μｍ、約１０μｍ、約５０μｍ、約１００μｍ、又はそれ以上であり得る。一例では、深さは、約１０μｍ～約１００μｍの範囲であり得る。別の例では、深さは、約１０μｍ～約３０μｍの範囲であり得る。更に別の例では、深さは、約５μｍ以下である。フローチャネル５２の深さは、上で指定した値よりも大きくてもよく、それよりも小さくてもよく、又はそれらの間であってもよいことを理解すべきである。

【0202】

図３Ｂ及び図３Ｃは、フローチャネル５２内のアーキテクチャの例を描写する。アーキテクチャの各々は、間隙領域５６によって分離された凹部５４と、凹部５４の各々のうちの２つの異なるシランのパターンと、凹部５４の各々のうちの２つの異なるシランにそれぞれ付着された直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂと、を含む。示されていないが、異なるプライマーセット１２、１４、又は３０Ａ、３２Ａ、又は３０Ｂ、３２Ｂ、又は３０Ｃ、３２Ｃ、又は３０Ｄ、３２Ｄがそれぞれ直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂに付着することが理解されるべきである。

【0203】

規則的、反復的、及び非規則的なパターンを含む、凹部５４の多くの異なるレイアウトが想定され得る。一例では、凹部５４は、密に充填して密度を向上させるために六角形の格子状に配置される。他のレイアウトは、例えば、長方形のレイアウト、三角形のレイアウトなどを含んでもよい。いくつかの例では、レイアウト又はパターンは、行及び列をなしているｘ－ｙフォーマットであり得る。いくつかの他の実施例では、レイアウト又はパターンは、凹部５４及び間隙領域５６の繰り返し配置とすることができる。更に他の例では、レイアウト又はパターンは、凹部５４及び間隙領域５６のランダムな配置とすることができる。

【0204】

レイアウト又はパターンは、画定された領域内の凹部５４の密度（数）に関して特徴付けることができる。例えば、凹部５４は、１ｍｍ^２当たり約２００万の密度で存在してもよい。例えば、１ｍｍ^２当たり約１００、１ｍｍ^２当たり約１，０００、１ｍｍ^２当たり約１０万、１ｍｍ^２当たり約１００万、１ｍｍ^２当たり約２００万、１ｍｍ^２当たり約５００万、１ｍｍ^２当たり約１０００万、１ｍｍ^２当たり約５０００万、又はそれ以上若しくはそれ以下の密度を含む、異なる密度に調整され得る。密度は、上記の範囲から選択される、下限値のうちの１つと上限値のうちの１つとの間であり得、又は他の密度（所与の範囲外）が使用され得ることを更に理解すべきである。例として、高密度アレイは、約１００ｎｍ未満で分離された凹部５４を有するものとして特徴付けることができ、中密度アレイは、約４００ｎｍ～約１μｍで分離された凹部５４を有するものとして特徴付けることができ、低密度アレイは、約１μｍ超で分離された凹部５４を有するものとして特徴付けることができる。

【0205】

凹部５４のレイアウト又はパターンは、平均ピッチ、又は１つの凹部５４の中心から隣接する凹部５４の中心までの間隔（中心間間隔）、又は１つの凹部５４の右縁部から隣接する凹部５４の左縁部までの間隔（縁部間間隔）に関して、更に又は代替的に特徴付けられてもよい。パターンは、平均ピッチ周辺の変動係数が小さくなるように規則的である場合もあれば、パターンが不規則である場合もあり、その場合、変動係数は比較的大きくなる可能性がある。いずれの場合も、平均ピッチは、例えば、約５０ｎｍ、約０．１μｍ、約０．５μｍ、約１μｍ、約５μｍ、約１０μｍ、又は約１００μｍであってもよい。の特定のパターンの平均ピッチは、上記の範囲から選択される、低い方の値のうちの１つと高い方の値のうちの１つとの間であり得る。一例では、凹部２０は、約１．５μｍのピッチ（中心間間隔）を有する。平均ピッチ値の例を提供してきたが、他の平均ピッチ値も使用され得ることを理解されたい。

【0206】

各凹部５４のサイズは、その容積、開口面積、深さ、及び／又は直径によって特徴付けられ得る。例えば、容積は、約１×１０^－３μｍ^３～約１００μｍ^３の範囲に及び、例えば、約１×１０^－２μｍ^３、約０．１μｍ^３、約１μｍ^３、約１０μｍ^３、又はそれ以上若しくはそれ以下であり得る。別の例では、開口部面積は、約１×１０－^３μｍ^２～約１００μｍ^２の範囲に及び、例えば、約１×１０^－２μｍ^２、約０．１μｍ^２、約１μｍ^２、少なくとも約１０μｍ^２、又はそれ以上若しくはそれ以下であり得る。更に別の例では、深さは、約０．１μｍ～約１００μｍの範囲に及び、例えば、約０．５μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、又はそれ以上若しくはそれ以下であり得る。更に別の例では、直径又は長さ及び幅は、約０．１μｍ～約１００μｍの範囲に及び、例えば、約０．５μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、又はそれ以上若しくはそれ以下であり得る。

【0207】

アーキテクチャの各々はまた、２つの異なるシラン（図示せず）を含む。シランの一方は、第１の直交ポリマー１０Ａ（第２の直交ポリマー１０Ｂではない）に付着することができる官能基を含み、シランの他方は、第２の直交ポリマー１０Ｂ（第１の直交ポリマー１０Ａではない）に付着することができる官能基を含む。一例では、２つの異なるシランは、アミノシラン及びアルキニルシランと、ノルボルネンシラン及びアミノシランと、ノルボルネンシラン及びアルキニルシランとからなる群から選択される。アミノシラン及びアルキニルシランはそれぞれ、それぞれの直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂの活性化エステル官能基及びアジド官能基に付着することができる。ノルボルネンシラン及びアミノシランはそれぞれ、それぞれの直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂのアジド官能基及び活性化エステル官能基に付着することができる。ノルボルネンシラン及びアミノシランはそれぞれ、それぞれの直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂのテトラジン官能基及び活性化エステル官能基に付着することができる。ノルボルネンシラン及びアルキニルシランは、それぞれの直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂのテトラジン官能基及びアジド官能基にそれぞれ付着することができる。

【0208】

アミノシランの例としては、（３－アミノプロピル）トリメトキシシラン（(3-aminopropyl)trimethoxysilane)、ＡＰＴＭＳ）、（３－アミノプロピル）トリエトキシシラン（(3-aminopropyl)triethoxysilane)、ＡＰＴＥＳ）、Ｎ－（６－アミノヘキシル）アミノメチルトリエトキシシラン（N-(6-aminohexyl)aminomethyltriethoxysilane、ＡＨＡＭＴＥＳ）、Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリエトキシシラン（N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane、ＡＥＡＰＴＥＳ）、及びＮ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン（N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane、ＡＥＡＰＴＭＳ）が挙げられ、これらの各々はＧｅｌｅｓｔから入手可能である。

【0209】

アルキニルシランは、Ｏ－プロパルギル）－Ｎ－（トリエトキシシリルプロピル）カルバメート、シクロオクチン、シクロオクチン誘導体、又はビシクロノニン（例えば、ビシクロ［６．１．０］ノナ－４－イン若しくはその誘導体、ビシクロ［６．１．０］ノナ－２－イン、又はビシクロ［６．１．０］ノナ－３－イン）などのシクロアルキンの不飽和部分を含み得る。

【0210】

ノルボルネンシランは、ノルボルネン誘導体、例えば、炭素原子の１つの代わりに酸素又は窒素を含む（ヘテロ）ノルボルネンであってもよい。ノルボルネンシランの例としては、［（５－ビシクロ［２．２．１］ヘプタ－２－エニル）エチル］トリメトキシシランが挙げられる。

【0211】

シランは、直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂ（それぞれのシランに選択的に結合する）が所望のパターンで塗布されるように、凹部５４の各々内に所望のパターンで堆積されてもよい。シランのパターンは、基材５３にわたって凹部５４の各々において同じであってもよく、基材５３にわたって凹部５４の各々において異なっていてもよく、又は基材５３にわたっていくつかの凹部５４において同じであり、かつ基材５３にわたって他の凹部５４において異なっていてもよい。どのようにシランが所望のパターンで堆積されるかの例は、図４Ａ～図４Ｈ及び図５Ａ～図５Ｈを参照して以下に説明される。

【0212】

アーキテクチャの各々はまた、直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂを含む。本明細書に開示される直交ポリマーセットのいずれかが、凹部５４の各々に含まれ得る。例として、ポリマー１０Ａは、活性化エステル官能基を含んでもよく、ポリマー１０Ｂは、アジド官能基を含んでもよいか、又は、ポリマー１０Ａは、テトラジン官能基を含んでもよく、ポリマー１０Ｂは、活性化エステル官能基を含んでもよいか、又は、ポリマー１０Ａは、テトラジン官能基を含んでもよく、ポリマー１０Ｂは、アジド官能基を含んでもよい。ポリマー１０Ａ、１０Ｂが直交である限り、本明細書に開示されるコポリマー又はターポリマーのいずれも使用することができる。

【0213】

凹部５４内の直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂの位置は、各凹部５４内のシランのパターンによって決定される。

【0214】

各凹部５４内の直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂのパターンは、図３Ｂ及び図３Ｃに示されるように、基材５３にわたって繰り返されてもよい。

【0215】

図３Ｂに示される例では、直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂのパターンは、各凹部５４において同じである。図３Ｂに示される例では、ポリマー１０Ａは、各凹部５４の左側にあり、ポリマー１０Ｂは、各凹部５４の右側にある。他の例では、ポリマー１０Ｂは、各凹部５４の左側にあってもよく、ポリマー１０Ａは、各凹部５４の右側にあってもよいか、又は、ポリマー１０Ａは、各凹部５４の上側にあってもよく、ポリマー１０Ｂは、各凹部５４の下側にあってもよいか、又は、ポリマー１０Ｂは、各凹部５４の上側にあってもよく、ポリマー１０Ａは、各凹部５４の下側にあってもよい。

【0216】

図３Ｃに示される例では、異なる凹部５４は、直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂの異なるパターンを有するが、パターンは、基材５３にわたって規則的な様式で繰り返される。図３Ｃに示される例では、凹部５４の行及び列は、凹部５４の左側にポリマー１０Ａ及び凹部５４の右側にポリマー１０Ｂを有する１つの凹部５４と、続いて凹部５４の左側にポリマー１０Ｂ及び凹部５４の右側にポリマー１０Ａを有する凹部５４と、続いて凹部５４の左側にポリマー１０Ａ及び凹部５４の右側にポリマー１０Ｂを有する凹部５４などと交互になっている。

【0217】

上記のように、各例では、ポリマー１０Ａ、１０Ｂは、異なるプライマーセット１２、１４、又は３０Ａ、３２Ａ、又は３０Ｂ、３２Ｂ、又は３０Ｃ、３２Ｃ、又は３０Ｄ、３２Ｄがそれぞれ付着された異なる領域を表す。

【0218】

フローセルを作製するための方法
フローセル５０内のアーキテクチャは、様々な方法によって得ることができる。この方法の２つの例が、図４Ａ～図４Ｈ及び図５Ａ～図５Ｈの概略フロー図に示されている。この方法の別の例を図６のフロー図に示す。

【0219】

図４Ａ～図４Ｈ及び図５Ａ～図５Ｈに示される方法は、概して、基材５３の表面の少なくとも一部分上に２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのパターンを生成することと、第１及び第２のポリマー１０Ａ、１０Ｂを同時に堆積させることであって、それによって、第１のポリマー１０Ａが、２つの異なるシランのうちの第１のシラン５８Ａに付着し、第２のポリマー１０Ｂが、２つの異なるシランのうちの第２のシラン５８Ｂに付着する、堆積させることと、第１のプライマーセット１２又は３０Ａ又は３０Ｂ又は３０Ｃ又は３０Ｄを第１のポリマーに、及び第２のプライマーセット１４又は３２Ａ又は３２Ｂ又は３２Ｃ又は３２Ｄを第２のポリマー１０Ｂに同時にグラフト化することであって、第１及び第２のプライマーセット１２、１４又は３０Ａ、３２Ａ又は３０Ｂ、３２Ｂ又は３０Ｃ、３２Ｃ又は３０Ｄ、３２Ｄが異なる、グラフト化することと、を含む。

【0220】

図４Ａ～図４Ｈに示される方法は、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのパターンを生成するための一例を描写する。この例示的な方法は、概して、基材５３の表面の少なくとも一部分の上に２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａを堆積させることと（図４Ａ）、２つの異なるシランのうちの第１のシランの上にフォトレジスト６０を塗布することと（図４Ｂ）、フォトレジストを現像して（不溶性部分６０’を生成する）、２つの異なるシランのうちの第１のシラン５８Ａの曝露部分６２と、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの被覆部分６４と、を含むパターンを画定することと（図４Ｃ）、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの曝露部分６２を除去して、対応する曝露基材部分６６を露呈させることと（図４Ｄ）、対応する曝露基材部分６６の上に２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第２のシラン５８Ｂを堆積させることと（図４Ｄ）、フォトレジスト６０’を除去することと（図４Ｅ）、を含む。

【0221】

図４Ａ～図４Ｈに示される基材５３は、凹部５４が中に画定された単一層ベース支持体の一例である。

【0222】

図４Ａに示されるように、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａは、凹部５４及び間隙領域５６の上を含む基材５３の表面の上に塗布される。好適なシラン塗布方法の例としては、蒸着（例えば、ＹＥＳ法）、スピンコーティング、又は本明細書に開示される他の堆積方法が挙げられる。

【0223】

次いで、図４Ｂに示されるように、フォトレジスト６０は、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａ上に塗布される。フォトレジスト６０を塗布するために、本明細書に記載の任意の好適な堆積方法を使用することができる。不溶性部分６０’を生成するためのフォトレジスト６０の現像は、使用されるフォトレジストのタイプに依存する。

【0224】

いくつかの例は、ネガ型フォトレジストを利用する。好適なネガティブフォトレジストの一例としては、ＮＲ（登録商標）シリーズのフォトレジスト（Ｆｕｔｕｒｒｅｘから入手可能）が挙げられる。他の好適なネガティブフォトレジストとしては、ＳＵ－８シリーズ及びＫＭＰＲ（登録商標）シリーズ（両方ともＫａｙａｋｕ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能）、又はＵＶＮ（商標）シリーズ（ＤｕＰｏｎｔから入手可能）が挙げられる。ネガティブフォトレジストが使用される場合、それは、特定の波長の光に選択的に曝露されて、不溶性部分６０’を形成し、現像液に曝露されて、可溶性部分（例えば、特定の波長の光に曝露されない部分）を除去する。ネガティブフォトレジストのための好適な現像液の例としては、希釈水酸化ナトリウム、希釈水酸化カリウム、又は金属イオンフリー有機ＴＭＡＨ（tetramethylammoniumhydroxide、テトラメチルアミノヒドロキシド）の水溶液などの水性アルカリ溶液が挙げられる。

【0225】

図４Ｃに示される例では、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの曝露部分６２は、ネガ型フォトレジストが光に曝露されない領域で露呈され、現像液に可溶性であり、したがって、現像液によって除去される。対照的に、２つの異なるシランの第１のシラン５８Ａの被覆部分６４は、ネガ型フォトレジストが光に曝露されて不溶性部分６０’を形成する領域にあり、不溶性部分６０’は現像液に可溶性ではなく、したがって現像液によって除去されない。

【0226】

他の例は、ポジ型フォトレジストを利用する。好適なポジティブフォトレジストの例としては、ＭＩＣＲＯＰＯＳＩＴ（登録商標）Ｓ１８００シリーズ又はＡＺ（登録商標）１５００シリーズが挙げられ、それらの両方が、Ｋａｙａｋｕ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能である。好適なポジティブフォトレジストの別の例は、ＳＰＲ（商標）－２２０（ＤｕＰｏｎｔ製）である。ポジティブフォトレジストが使用される場合、ある特定の波長の光への選択的曝露は、可溶性領域（例えば、現像液中に少なくとも９５％の溶解度である）を形成し、現像液を使用して、可溶性部分を除去する。光に曝露されていないポジティブフォトレジストのこれらの部分は、現像液に不溶性になる。ポジティブフォトレジストのための好適な現像液の例としては、希釈水酸化ナトリウム、希釈水酸化カリウム、又は金属イオンフリー有機ＴＭＡＨ（テトラメチルアミノヒドロキシド）の水溶液などの水性アルカリ溶液が挙げられる。

【0227】

図４Ｃに示される例では、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの曝露部分６２は、ポジ型フォトレジストが光に曝露される領域で露呈され、現像液に可溶性であり、したがって、現像液によって除去される。対照的に、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの被覆部分６４は、ポジ型フォトレジストが光に曝露されずに、不溶性部分６０’を形成する領域にあり、不溶性部分６０’は現像液に可溶性ではなく、したがって現像液によって除去されない。

【0228】

図４Ｄは、ｉ）対応する基材部分６６を曝露させる、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの曝露部分６２の除去、及びｉｉ）対応する曝露基材部分６６の上への２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第２のシラン５８Ｂの塗布を図示する。

【0229】

２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの曝露部分６２を除去して、対応する曝露基材部分６６を露呈させる（図４Ｄ）。２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの曝露部分６２の除去は、化学エッチング、ドライエッチング、プラズマ処理などを含んでもよい。化学エッチングは、シラン５８Ａを除去することができるが、不溶性フォトレジスト６０’を除去することができない溶媒を含む。不溶性フォトレジスト６０’は、曝露部分６２の除去中に、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの下にある部分６４を保護する。

【0230】

曝露部分６２を除去した後、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第２のシラン５８Ｂが、対応する曝露基材部分６６の上に堆積される。図４Ｄに描写されるように、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第２のシラン５８Ｂも、不溶性フォトレジスト６０’の上に堆積される。好適なシラン塗布方法の例としては、蒸着（例えば、ＹＥＳ法）、スピンコーティング、又は本明細書に開示される他の堆積方法が挙げられる。

【0231】

次いで、図４Ｅに描写されるように、不溶性フォトレジスト６０’を除去する。不溶性フォトレジスト６０’は、不溶性ネガティブフォトレジストのための、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトン、又はＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）ベースのストリッパなどの除去剤、又は不溶性ポジティブフォトレジストのための、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、若しくはＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）系剥離剤を用いてリフトオフされ得る。図４Ｅに示すように、リフトオフプロセスは、ｉ）不溶性フォトレジスト６０’の少なくとも９９％、及びｉｉ）その上の２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第２のシラン５８Ｂを除去する。２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂは、基材５３の上に無傷のままに残る。このプロセスは、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂの各々を曝露させる。

【0232】

図４Ａ～図４Ｅに示されるプロセスは、凹部５４の各々において２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのパターンを生成する。フォトレジスト６０の現像は、凹部５４の各々における２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのパターンを制御することを可能にする。

【0233】

２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのパターンが生成された後、直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂが同時に塗布される。直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂの同時堆積は、両方のポリマー１０Ａ、１０Ｂを同時に塗布することができる任意の好適な堆積技術を含むことができる。２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂの官能性及び直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂの官能基対により、直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂは、それぞれのシラン５８Ａ、５８Ｂに選択的に付着することができる。したがって、直交ポリマー１０Ａは、シラン５８Ａに付着し、直交ポリマー１０Ｂは、シラン５８Ｂに付着する。これを図４Ｆに示す。

【0234】

図４Ｇでは、間隙領域５６の上でシラン５８Ａに付着している直交ポリマー１０Ａは、例えば、研磨プロセスを使用して除去される。研磨プロセスは、それらの領域５６において、下にある基材５３に悪影響を及ぼすことなく、直交ポリマー１０Ａ及びいくつかの事例ではシラン５８Ａを間隙領域５６から除去することができる化学スラリー（例えば、研削剤、緩衝液、キレート剤、界面活性剤、及び／又は分散剤を含む）を用いて実行され得る。代替的に、研磨は、研磨剤粒子を含まない溶液により実行してもよい。

【0235】

化学的スラリーは、化学機械研磨システムで使用されて、間隙領域５６の表面を研磨し得る。研磨ヘッド／パッド又は他の研磨ツールは、直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂを凹部５４に少なくとも実質的に無傷のままに残しながら、間隙領域５６の上に存在し得る直交ポリマー１０Ａを研磨することができる。一例として、研磨ヘッドは、Ｓｔｒａｓｂａｕｇｈ ＶｉＰＲＲ ＩＩ研磨ヘッドであってもよい。

【0236】

クリーン化及び乾燥プロセスは、研磨後に実行され得る。クリーン化プロセスは、水浴及び超音波処理を利用し得る。水浴は、約２２℃～約３０℃の範囲の、比較的低温にて維持されてもよい。乾燥プロセスは、スピン乾燥、又は別の好適な技術を介した乾燥を伴い得る。

【0237】

図４Ｈに示されるように、プライマーセット１２、１４、又は３０Ａ、３２Ａ、又は３０Ｂ、３２Ｂ、又は３０Ｃ、３２Ｃ、又は３０Ｄ、３２Ｄは、それぞれの直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂに同時にグラフト化される。プライマーセット１２、１４、又は３０Ａ、３２Ａ、又は３０Ｂ、３２Ｂ、又は３０Ｃ、３２Ｃ、又は３０Ｄ、３２Ｄの同時グラフト化は、フロースルー堆積（例えば、一時的に結合された蓋を使用する）、ダンクコーティング、スプレーコーティング、液滴分配、又は別の好適なグラフト化方法を含み得る。これらの例示的な技術の各々は、プライマー１６、１８、２０、２２、又は３４、３６、３８、４０、又は３４’、３６’、３８’、４０’、水、緩衝液、及び触媒を含み得るプライマー溶液又は混合物を利用し得る。いずれのグラフト化方法でも、プライマー１６、１８、又は３４、３６、又は３４’、３６’は、直交ポリマー１０Ａに付着し、直交ポリマー１０Ｂ又は間隙領域５６に対して親和性を有さず、プライマー２０、２２、又は３８、４０、又は３８’、４０’は、直交ポリマー１０Ｂに付着し、直交ポリマー１０Ａ又は間隙領域５６に対して親和性を有さない。選択的親和性は、２つの異なるプライマーセット１２、１４、又は３０Ａ、３２Ａ、又は３０Ｂ、３２Ｂ、又は３０Ｃ、３２Ｃ、又は３０Ｄ、３２Ｄの官能性、及び直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂの官能基対に起因する。

【0238】

図５Ａ～図５Ｇは、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのパターンを生成するための別の例を描写する。この例示的な方法は、概して、基材５３の表面の少なくとも一部分の上に２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａを堆積させることと（図５Ａ）、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの上にフォトレジスト６０を塗布することと、フォトレジストを現像して（不溶性部分６０’を生成する）、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの曝露部分６２と、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの被覆部分６４と、を含むパターンを画定することと（図５Ｃ）、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの曝露部分６２の官能基を変換して、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第２のシラン５８Ｂを形成することと（図５Ｄ）、フォトレジスト６０’を除去することと（図５Ｅ）、を含む。

【0239】

図５Ａ～図５Ｈに示される基材５３は、ベース支持体の上にある層（例えば、パターン化された樹脂）中に画定された凹部５４を有する多層構造の例である。

【0240】

図５Ａに示されるように、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａは、凹部５４及び間隙領域５６の上を含む基材５３の表面の上に塗布される。好適なシラン塗布方法の例としては、蒸着（例えば、ＹＥＳ法）、スピンコーティング、又は本明細書に開示される他の堆積方法が挙げられる。

【0241】

次いで、図５Ｂに示されるように、フォトレジスト６０は、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａ上に塗布される。フォトレジスト６０を塗布するために、本明細書に記載の任意の好適な堆積方法を使用することができる。不溶性部分６０’を生成するためのフォトレジスト６０の現像は、図４Ｂを参照して説明したように、使用されるフォトレジストのタイプに依存する。

【0242】

図５Ｃに示される例では、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの曝露部分６２は、ネガ型フォトレジストが光に曝露されない領域で露呈され、現像液に可溶性であり、したがって、現像液によって除去される。対照的に、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの被覆部分６４は、ネガ型フォトレジストが光に曝露されて不溶性部分６０’を形成する領域にあり、不溶性部分６０’は現像液に可溶性ではなく、したがって現像液によって除去されない。

【0243】

代替的に、図４Ｃに示される例では、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの曝露部分６２は、ポジ型フォトレジストが光に曝露される領域で露呈され、現像液に可溶性であり、したがって、現像液によって除去される。対照的に、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの被覆部分６４は、ポジ型フォトレジストが光に曝露されずに、不溶性部分６０’を形成する領域にあり、不溶性部分６０’は現像液に可溶性ではなく、したがって現像液によって除去されない。

【0244】

図５Ｄは、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第２のシラン５８Ｂを形成するための、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの曝露部分６２の官能基の変換を図示する。シラン５８Ａの官能基を置換してシラン５８Ｂを形成することができる無添加経路及び／又は任意の他の技術を使用することができる。例えば、ＡＰＴＭＳでは、ＮＨＳ／ＥＤＣ化学が変換のための所望の選択肢であるだろう。不溶性フォトレジスト６０’は、曝露部分６２の官能基変換中に、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第１のシラン５８Ａの下にある部分６４を保護する。

【0245】

２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのうちの第２のシラン５８Ｂを生成するために、曝露部分６２で官能基を変換した後、図５Ｅに描写されるように、次いで、不溶性フォトレジスト６０’が除去される。不溶性フォトレジスト６０’は、図４Ｅを参照して説明したように、除去剤でリフトオフされてもよい。図５Ｅに示すように、リフトオフプロセスは、不溶性フォトレジスト６０’の少なくとも９９％を除去する。２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂは、基材５３の上に無傷のままに残る。このプロセスは、２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂの各々を曝露させる。

【0246】

図５Ａ～図５Ｅに示されるプロセスは、凹部５４の各々において２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのパターンを生成する。フォトレジスト６０の現像は、凹部５４の各々における２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのパターンを制御することを可能にする。

【0247】

２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのパターンが生成された後、直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂが同時に塗布される。直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂの同時堆積は、両方のポリマー１０Ａ、１０Ｂを同時に塗布することができる任意の好適な堆積技術を含むことができる。２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂの官能性及び直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂの官能基対により、直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂは、それぞれのシラン５８Ａ、５８Ｂに選択的に付着することができる。したがって、直交ポリマー１０Ａは、シラン５８Ａに付着し、直交ポリマー１０Ｂは、シラン５８Ｂに付着する。これを図５Ｆに示す。

【0248】

図５Ｇでは、間隙領域５６の上でシラン５８Ａに付着している直交ポリマー１０Ａは、例えば、図４Ｇを参照して説明したように、研磨プロセスを使用して除去される。

【0249】

図５Ｈに示されるように、プライマーセット１２、１４、又は３０Ａ、３２Ａ、又は３０Ｂ、３２Ｂ、又は３０Ｃ、３２Ｃ、又は３０Ｄ、３２Ｄは、それぞれの直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂに同時にグラフト化される。プライマーセット１２、１４、又は３０Ａ、３２Ａ、又は３０Ｂ、３２Ｂ、又は３０Ｃ、３２Ｃ、又は３０Ｄ、３２Ｄの同時グラフト化は、フロースルー堆積（例えば、一時的に結合された蓋を使用する）、ダンクコーティング、スプレーコーティング、液滴分配、又は別の好適なグラフト化方法を含み得る。これらの例示的な技術の各々は、プライマー１６、１８、２０、２２、又は３４、３６、３８、４０、又は３４’、３６’、３８’、４０’、水、緩衝液、及び触媒を含み得るプライマー溶液又は混合物を利用し得る。いずれのグラフト化方法でも、プライマー１６、１８、又は３４、３６、又は３４’、３６’は、直交ポリマー１０Ａに付着し、直交ポリマー１０Ｂ又は間隙領域５６に対して親和性を有さず、プライマー２０、２２、又は３８、４０、又は３８’、４０’は、直交ポリマー１０Ｂに付着し、直交ポリマー１０Ａ又は間隙領域５６に対して親和性を有さない。選択的親和性は、２つの異なるプライマーセット１２、１４、又は３０Ａ、３２Ａ、又は３０Ｂ、３２Ｂ、又は３０Ｃ、３２Ｃ、又は３０Ｄ、３２Ｄの官能性、及び直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂの官能基対に起因する。

【0250】

ここで図６を参照すると、別の例示的な方法が描写されている。図６に示される方法１００は、第１のプライマーセット１２又は３０Ａ又は３０Ｂ又は３０Ｃ又は３０Ｄを第１のポリマー１０Ａにグラフト化して、第１の予めグラフト化したポリマーを生成することと（参照番号１０２）、第２のプライマーセット１４又は３２Ａ又は３２Ｂ又は３２Ｃ又は３２Ｄを第２のポリマー１０Ｂにグラフト化して、第２の予めグラフト化したポリマーを生成することであって、第１のプライマーセット１２又は３０Ａ又は３０Ｂ又は３０Ｃ又は３０Ｄが、第２のプライマーセット１４又は３２Ａ又は３２Ｂ又は３２Ｃ又は３２Ｄとは異なり、第１のポリマー１０Ａが、第２のポリマー１０Ｂとは異なる、生成することと（参照番号１０４）、基材５３の表面の少なくとも一部分上に２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのパターンを生成することと（参照番号１０６）、第１及び第２の予めグラフト化したポリマーを堆積させることであって、それによって、第１の予めグラフト化したポリマーが、２つの異なるシランのうちの第１のシランに付着し、第２の予めグラフト化したポリマーが、２つの異なるシランのうちの第２のシランに付着する、堆積させることと（参照番号１０８）、を含む。

【0251】

これらの例における第１及び第２のポリマーは、本明細書に開示される直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂのいずれかであってもよい。ポリマー１０Ａ、１０Ｂをプレグラフト化するために、それぞれのポリマー１０Ａ、１０Ｂは、それぞれのプライマーセット１２、１４、又は３０Ａ、３２Ａ、又は３０Ｂ、３２Ｂ、又は３０Ｃ、３２Ｃ、又は３０Ｄ、３２Ｄと混合され、例えば、アミン末端プライマーに結合する第１の直交ポリマー１０Ａの活性化エステル官能基、又はＢＣＮ若しくはノルボルネン末端プライマーに結合する第２の直交ポリマー１０Ｂのテトラジン官能基などが起こる反応に好適なグラフト化条件に曝露され得る。

【0252】

基材５３の表面の少なくとも一部分（例えば、各凹部５４内）への２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのパターンの生成は、図４Ａ～図４Ｅ又は図５Ａ～図５Ｅを参照して説明したように達成することができる。

【0253】

図６に示される方法の一例では、第１及び第２の予めグラフト化したポリマーは、基材５３上に同時に堆積される（各凹部内に２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂのパターンを有する）。プレグラフト化直交ポリマーの同時堆積は、両方のポリマーを同時に塗布することができる任意の好適な堆積技術を含んでもよい。２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂの官能性及びプレグラフト化直交ポリマーの官能基対により、プレグラフト化直交ポリマーは、それぞれのシラン５８Ａ、５８Ｂに選択的に付着することができる。

【0254】

図６に示される方法の別の例では、第１及び第２の予めグラフト化したポリマーが順次堆積される。２つの異なるシラン５８Ａ、５８Ｂの官能性及びプレグラフト化直交ポリマーの官能基対により、第１の予めグラフト化したポリマーは、シラン５８Ｂに対する親和性を有することなく、シラン５８Ａに選択的に付着することができ、第２の予めグラフト化したポリマーは、シラン５８Ａに対する親和性を有することなく、シラン５８Ｂに選択的に付着することができる。

【0255】

フローセルの使用方法
直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂに付着したプライマーセット１２、１４を含む、本明細書に開示されるフローセル５０の例は、順次ペアエンドリード配列決定方法において使用され得る。この方法では、各直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂ上に生成されたそれぞれの順方向鎖を配列決定して除去し、次いで、それぞれの逆方向鎖を配列決定して除去する。

【0256】

直交ポリマー１０Ａ、１０Ｂに付着されたプライマーセット３０Ａ、３２Ａ、又は３０Ｂ、３２Ｂ、又は３０Ｃ、３２Ｃ、又は３０Ｄ、３２Ｄを含む本明細書に開示されるフローセル５０の例は、同時ペアエンドリード配列決定法において使用され得る。本明細書に記載されるように、プライマーセット３０Ａ、３２Ａ、又は３０Ｂ、３２Ｂ、又は３０Ｃ、３２Ｃ、又は３０Ｄ、３２Ｄは、切断（線形化）化学が異なるポリマー１０Ａ、１０Ｂで直交するように制御される。これにより、基材５３の１つの領域で（例えば、直交ポリマー１０Ａにおいて）順方向鎖のクラスターを生成することができ、基材５３の別の領域で（例えば、直交ポリマー１０Ｂにおいて）逆方向鎖のクラスターを生成することができる。一例では、これらの領域は、（図３Ｂ及び図３Ｃに示されるように）凹部５４内で互いに直接隣接している。これにより、同時にペアエンドリードを得ることができる。

【0257】

本開示を更に説明するために、実施例を本明細書に提供する。この実施例は例示目的のために提供され、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではないことを理解すべきである。

【0258】

非限定的な実施例
２つの異なる活性化エステルポリマーを合成した。

【0259】

第１の活性化エステルポリマーは、以下のモノマー：ペンタフルオロフェニルアクリレート及び４－アクリロイルモルホリンを２５：７５の比で用いて形成されたマルチアームコポリマーであった。ＲＡＦＴ重合は、樹状ＲＡＦＴ剤（中心分子としてペンタエリスリトールを含み、４つのアームの各々に２－（ドデシルチオカルボノチオイルチオ）－２－メチルプロピオン酸を含む）の存在下で行った。アルゴンブランケット及び７５℃を含む典型的なＲＡＦＴ重合条件下で、ＡＩＢＮをラジカル開始剤として使用し、ジオキサンを溶媒として使用した。ＮＭＲの結果（ここでは再現せず）は、モノマーの重合が１６時間後に６０％の変換率に達したことを示す。

【0260】

第２の活性化エステルポリマーは、ペンタフルオロフェニルアクリレート及びポリジメチルアクリルアミドメチルプロピオン酸ドデシルトリチオカーボネート（すなわち、ポリ（Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド）、ＤＤＭＡＴ末端、ジメチルアクリルアミドを含む）をＲＡＦＴ剤として用いて形成された線状コポリマーであった。７０℃で３時間を含む典型的なＲＡＦＴ重合条件下で、ＡＩＢＮをラジカル開始剤として使用し、ジオキサンを溶媒として使用した。ＮＭＲの結果（ここでは再現せず）は、２つのモノマーの重合が３時間後に３５％の変換率に達したことを示す。

【0261】

第１（マルチアーム）及び第２（線状）のポリマーを、表面にＡＰＴＭＳを有する別個の非パターン化ＨＩＳＥＱ（商標）フローセル上にコーティングした。２つのポリマーの各々の中の活性化エステルは、フローセルの表面のアミノ基に付着することができた。

【0262】

ポリマーコーティングフローセルに、アミン末端Ｐ５及びＰ７オリゴヌクレオチドプライマーをグラフト化した。クラスター化及び配列決定の生化学条件を模倣するストレス条件を、グラフト化ポリマーコーティングフローセルに適用した。

【0263】

ストレス条件の適用後、ＣＦＲアッセイを実行して、プライマーのグラフティングが成功したかどうか、及びグラフト化プライマーが強固であるかどうかを決定した。ＣＦＲアッセイの間、プライマーグラフト化表面を、緩衝溶液中の蛍光タグ化（ＣＡＬ ＦＬＵＯＲ（登録商標）Ｒｅｄ（ＣＦＲ）色素）相補的オリゴヌクレオチドに曝露した。これらの蛍光タグ化相補的オリゴヌクレオチドのいくつかは、表面結合プライマーに結合し、過剰なＣＦＲタグ化相補的オリゴヌクレオチドを洗い流した。次いで、表面を蛍光検出器で走査して、表面上のＣＦＲ強度を測定し、表面上のプライマーの濃度及び健康状態の定量的測定を提供した。

【0264】

ＣＦＲアッセイ結果、すなわち、グラフト化ポリマーコーティングフローセルからの平均測定強度を図７に示す。両方の材料は、蛍光タグ化相補的オリゴヌクレオチドを十分にグラフト化し、アミン末端Ｐ５及びＰ７オリゴヌクレオチドプライマーが、線状ポリマー及びマルチアームポリマーコーティングフローセルの各々に付着したことを示した。

【0265】

追記事項
以下により詳細に考察される、前述の概念及び更なる概念の全ての組み合わせが、（かかる概念が相互に矛盾しなければ）本明細書に開示される発明の主題の一部であると企図されることを理解されたい。具体的には、本開示の終わりに現れる特許請求される主題の全ての組み合わせは、本明細書に開示される発明の主題の一部であると企図される。本明細書で明示的に用いられ、また参照により組み込まれる任意の開示においても出現し得る用語は、本明細書で開示される特定の概念と最も一致する意味が与えられるべきであることも理解すべきである。

【0266】

「一例（one example）」、「別の例（another example）」、「一例（an example）」などへの本明細書全体を通じての言及は、例に関連して記載されている特定の要素（例えば、特徴、構造、及び／又は特性）が、本明細書に記載されている少なくとも１つの例に含まれており、他の例に存在していても、存在していなくてもよいことを意味している。加えて、文脈上明確に別段の指示がない限り、任意の例に関する記載の要素は、様々な例において任意の好適な様式で組み合わせられ得ることを理解すべきである。

【0267】

代表的な特徴
代表的な特徴は、以下の番号を付けた条項に記載されており、単独であってもよく、又は任意の組み合わせで、本明細書の本文及び／又は図面に開示される１つ以上の特徴と組み合わされてもよい。

【0268】

いくつかの実施例を詳細に説明してきたが、開示された例は修正され得ることを理解すべきである。したがって、これまでの説明は非限定的なものであると考えるべきである。

【0269】

１．フローセルであって、
基材と、
基材の表面の少なくとも一部分上の２つの異なるシランのパターンと、
２つの異なるシランのうちの第１のシランに付着した第１のポリマーと、
２つの異なるシランのうちの第２のシランに付着した第２のポリマーであって、第１及び第２のポリマーがそれぞれ、官能基対の第１の官能基及び第２の官能基を含み、官能基対が、活性化エステル官能基及びアジド官能基と、テトラジン官能基及び活性化エステル官能基と、テトラジン官能基及びアジド官能基とからなる群から選択される、第２のポリマーと、
第１のポリマーにグラフト化された第１のプライマーセットと、
第２のポリマーにグラフト化された第２のプライマーセットと、を含み、第１及び第２のプライマーセットが異なる、フローセル。
２．
第１のポリマーが、第１のホモポリマーであり、第１の官能基が、活性化エステル官能基であり、
第２のポリマーが、第２のホモポリマーであり、第２の官能基が、アジド官能基である、条項１に記載のフローセル。
３．
第１のポリマーが、第１のホモポリマーであり、第１の官能基が、テトラジン官能基であり、
第２のポリマーが、第２のホモポリマーであり、第２の官能基が、活性化エステル官能基である、条項１又は２に記載のフローセル。
４．
第１のポリマーが、第１のホモポリマーであり、第１の官能基が、テトラジン官能基であり、
第２のポリマーが、第２のホモポリマーであり、第２の官能基が、アジド官能基である、条項１～３のいずれか一項に記載のフローセル。
５．
第１のポリマーが、第１のコポリマーであり、第１の官能基が、テトラジン官能基であり、第１のコポリマーが、アジドを含む追加の官能基を更に含み、
第２のポリマーが、第２のコポリマーであり、第２の官能基が、活性化エステル官能基であり、第２のコポリマーが、ヨウ化アリールを含む追加の官能基を更に含む、条項１～４のいずれか一項に記載のフローセル。
６．
第１のポリマーが、第１のコポリマーであり、第１の官能基が、アジド官能基であり、第１のコポリマーが、アクリルアミドを含む追加の官能基を更に含み、
第２のポリマーが、第２のコポリマーであり、第２の官能基が、活性化エステル官能基であり、第２のコポリマーが、アクリルアミドを含む追加の官能基を更に含む、条項１～５のいずれか一項に記載のフローセル。
７．
第１のポリマーが、第１のターポリマーであり、第１の官能基が、テトラジン官能基であり、第１のターポリマーが、アジド及びアクリルアミドを含む２つの追加の官能基を更に含み、
第２のポリマーが、第２のターポリマーであり、第２の官能基が、活性化エステル官能基であり、第２のターポリマーが、ヨウ化アリール及びアクリルアミドを含む２つの追加の官能基を含む、条項１～６のいずれか一項に記載のフローセル。
８．２つの異なるシランが、アミノシラン及びアルキニルシランと、ノルボルネンシラン及びアミノシランと、ノルボルネンシラン及びアルキニルシランとからなる群から選択される、条項１～７のいずれか一項に記載のフローセル。
９．方法であって、
基材の表面の少なくとも一部分上に２つの異なるシランのパターンを生成することと、
第１及び第２のポリマーを同時に堆積させることであって、それによって、第１のポリマーが、２つの異なるシランのうちの第１のシランに付着し、第２のポリマーが、２つの異なるシランのうちの第２のシランに付着する、堆積させることと、
第１のプライマーセットを第１のポリマーに、及び第２のプライマーセットを第２のポリマーに同時にグラフト化することと、を含み、第１及び第２のプライマーセットが異なる、方法。
１０．２つの異なるシランのパターンを生成することが、
基材の表面の少なくとも一部分の上に２つの異なるシランのうちの第１のシランを堆積させることと、
２つの異なるシランのうちの第１のシランの上にフォトレジストを塗布することと、
フォトレジストを現像して、２つの異なるシランのうちの第１のシランの曝露部分と、２つの異なるシランのうちの第１のシランの被覆部分と、を含むパターンを画定することと、
２つの異なるシランのうちの第１のシランの曝露部分の官能基を変換して、２つの異なるシランのうちの第２のシランを形成することと、
フォトレジストを除去することと、を伴う、条項９に記載の方法。
１１．２つの異なるシランのパターンを生成することが、
基材の表面の少なくとも一部分の上に２つの異なるシランのうちの第１のシランを堆積させることと、
２つの異なるシランのうちの第１のシランの上にフォトレジストを塗布することと、
フォトレジストを現像して、２つの異なるシランのうちの第１のシランの曝露部分と、２つの異なるシランのうちの第１のシランの被覆部分と、を含むパターンを画定することと、
２つの異なるシランのうちの第１のシランの曝露部分を除去して、対応する曝露基材部分を露呈させることと、
対応する曝露基材部分の上に２つの異なるシランのうちの第２のシランを堆積させることと、
フォトレジストを除去することと、を伴う、条項９又は１０に記載の方法。
１２．第１及び第２のポリマーがそれぞれ官能基対の第１の官能基及び第２の官能基を含むように第１及び第２のポリマーを合成することを更に含み、官能基対は、活性化エステル官能基及びアジド官能基と、テトラジン官能基及び活性化エステル官能基と、テトラジン官能基及びアジド官能基とからなる群から選択される、条項９～１１のいずれか一項に記載の方法。
１３．合成が、可逆的付加開裂連鎖移動重合を伴う、条項１２に記載の方法。
１４．
第１のポリマーの合成が、活性化エステル官能基を含む第１のモノマーの重合を伴い、第１のモノマーが、ペンタフルオロフェニルアクリレート、ペンタフルオロフェニルメタクリレート、及びビニルジメチルアズラクトンからなる群から選択され、
第２のポリマーの合成が、アジド官能基を含む第２のモノマーの重合を伴い、第２のモノマーが、構造Ｉ：

【0270】

【化36】

を有し、式中、Ｒ_１が、水素又はアルキルであり、Ｒ_２が、水素又はアルキルであり、Ｌが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基を含む、リンカーであり、Ａが、構造ＩＩ：

【0271】

【化37】

であって、式中、Ｒ_３が、水素又はアルキルである、構造ＩＩを有するＮ置換アミドであり、Ｅが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基であり、Ｚが、任意選択の窒素含有複素環である、条項１２又は１３に記載の方法。
１５．
第１のポリマーの合成が、第１のモノマーと構造ＩＩＩ：

【0272】

【化38】

であって、式中、Ｒ_４及びＲ_５が、独立して、水素、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択される、構造ＩＩＩを有する第１のアクリルアミドモノマーとの重合を伴い、
第２のポリマーの合成が、第２のモノマーと構造ＩＩＩ’：

【0273】

【化39】

であって、式中、Ｒ_４及びＲ_５が、独立して、水素、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択される、構造ＩＩＩ’を有する第２のアクリルアミドモノマーとの重合を伴い、
第１及び第２のアクリルアミドモノマーが、同じであるか、又は異なる、条項１４に記載の方法。
１６．
第１のポリマーの合成が、テトラジン官能基を含む第１のモノマーの重合を伴い、第１のモノマーが、構造ＩＶ：

【0274】

【化40】

であって、式中、Ｒ_６がＨ又はメチルである、構造ＩＶ、及び構造Ｖ：

【0275】

【化41】

からなる群から選択され、
第２のポリマーの合成が、活性化エステル官能基を含む第２のモノマーの重合を伴い、第２のモノマーが、ペンタフルオロフェニルアクリレート、ペンタフルオロフェニルメタクリレート、及びビニルジメチルアズラクトンからなる群から選択される、条項１２～１５のいずれか一項に記載の方法。
１７．
第１のポリマーの合成が、第１のモノマーと、構造Ｉ：

【0276】

【化42】

を有する第１の追加のモノマーとの重合を伴い、式中、Ｒ_１が、水素又はアルキルであり、Ｒ_２が、水素又はアルキルであり、Ｌが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基を含む、リンカーであり、Ａが、構造ＩＩ：

【0277】

【化43】

であって、式中、Ｒ_３が、水素又はアルキルである、構造ＩＩを有するＮ置換アミドであり、Ｅが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基であり、Ｚが、任意選択の窒素含有複素環であり、
第２のポリマーの合成が、第２のモノマーと第２の追加のモノマーとの重合を伴い、第２の追加のモノマーが、ヨウ化アリールを含む、条項１６に記載の方法。
１８．
第１のポリマーの合成が、第１のモノマーと、第１の追加のモノマーと、第２の追加のモノマーとの重合を伴い、第１の追加のモノマーが、構造Ｉ：

【0278】

【化44】

を有し、式中、Ｒ_１が、水素又はアルキルであり、Ｒ_２が、水素又はアルキルであり、Ｌが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基を含む、リンカーであり、Ａが、構造ＩＩ：

【0279】

【化45】

であって、式中、Ｒ_３が、水素又はアルキルである、構造ＩＩを有するＮ置換アミドであり、Ｅが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基であり、Ｚが、任意選択の窒素含有複素環であり、第２の追加のモノマーが、構造ＩＩＩ：

【0280】

【化46】

を有し、式中、Ｒ_４及びＲ_５が、独立して、水素、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択され、
第２のポリマーの合成が、第２のモノマーと、第３の追加のモノマーと、第４の追加のモノマーとの重合を伴い、第３の追加のモノマーが、ヨウ化アリールを含み、第４の追加のモノマーが、構造ＩＩＩ’：

【0281】

【化47】

を有し、式中、Ｒ_４及びＲ_５が、独立して、水素、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択され、
第２の追加のモノマー及び第４の追加のモノマーが、同じであるか、又は異なる、条項１６又は１７に記載の方法。
１９．
第１のポリマーの合成が、テトラジン官能基を含む第１のモノマーの重合を伴い、第１のモノマーが、構造ＩＶ：

【0282】

【化48】

であって、式中、Ｒ_６がＨ又はメチルである、構造ＩＶ、及び構造Ｖ：

【0283】

【化49】

からなる群から選択され、
第２のポリマーの合成が、アジド官能基を含む第２のモノマーの重合を伴い、第２のモノマーが、構造Ｉ：

【0284】

【化50】

を有し、式中、Ｒ_１が、水素又はアルキルであり、Ｒ_２が、水素又はアルキルであり、Ｌが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基を含む、リンカーであり、Ａが、構造ＩＩ：

【0285】

【化51】

であって、式中、Ｒ_３が、水素又はアルキルである、構造ＩＩを有するＮ置換アミドであり、Ｅが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基であり、Ｚが、任意選択の窒素含有複素環である、条項１２～１８のいずれか一項に記載の方法。
２０．第１のポリマーの合成が、
活性化エステル又はアミン官能基を含む第１のモノマーを重合することと、
活性化エステル又はアミン官能基をテトラジン官能基で置換することと、を伴う、条項１２～１９のいずれか一項に記載の方法。
２１．方法であって、
第１のプライマーセットを第１のポリマーにグラフト化して、第１の予めグラフト化したポリマーを生成することと、
第２のプライマーセットを第２のポリマーにグラフト化して、第２の予めグラフト化したポリマーを生成することであって、第１のプライマーセットが、第２のプライマーセットとは異なり、第１のポリマーが、第２のポリマーとは異なる、生成することと、
基材の表面の少なくとも一部分上に２つの異なるシランのパターンを生成することと、
第１及び第２の予めグラフト化したポリマーを堆積させることであって、それによって、第１の予めグラフト化したポリマーが、２つの異なるシランのうちの第１のシランに付着し、第２の予めグラフト化したポリマーが、２つの異なるシランのうちの第２のシランに付着する、堆積させることと、を含む、方法。
２２．第１及び第２の予めグラフト化したポリマーが、同時に堆積される、条項２１に記載の方法。
２３．第１及び第２の予めグラフト化したポリマーが、順次堆積される、条項２１に記載の方法。
２４．第１のプライマーセットをグラフト化する前及び第２のプライマーセットをグラフト化する前に、第１及び第２のポリマーがそれぞれ、官能基対の第１の官能基及び第２の官能基を含むように、第１及び第２のポリマーを合成することを更に含み、官能基対が、活性化エステル官能基及びアジド官能基と、テトラジン官能基及び活性化エステル官能基と、テトラジン官能基及びアジド官能基とからなる群から選択される、条項２１～２３のいずれか一項に記載の方法。
２５．合成が、可逆的付加開裂連鎖移動重合を伴う、条項２４に記載の方法。
２６．
第１のポリマーの合成が、活性化エステル官能基を含む第１のモノマーの重合を伴い、第１のモノマーが、ペンタフルオロフェニルアクリレート、ペンタフルオロフェニルメタクリレート、及びビニルジメチルアズラクトンからなる群から選択され、
第２のポリマーの合成が、アジド官能基を含む第２のモノマーの重合を伴い、第２のモノマーが、構造Ｉ：

【0286】

【化52】

を有し、式中、Ｒ_１が、水素又はアルキルであり、Ｒ_２が、水素又はアルキルであり、Ｌが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基を含む、リンカーであり、Ａが、構造ＩＩ：

【0287】

【化53】

であって、式中、Ｒ_３が、水素又はアルキルである、構造ＩＩを有するＮ置換アミドであり、Ｅが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基であり、Ｚが、任意選択の窒素含有複素環である、条項２４又は２５に記載の方法。
２７．
第１のポリマーの合成が、第１のモノマーと構造ＩＩＩ：

【0288】

【化54】

であって、式中、Ｒ_４及びＲ_５が、独立して、水素、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択される、構造ＩＩＩを有する第１のアクリルアミドモノマーとの重合を伴い、
第２のポリマーの合成が、第２のモノマーと構造ＩＩＩ’：

【0289】

【化55】

であって、式中、Ｒ_４及びＲ_５が、独立して、水素、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択される、構造ＩＩＩ’を有する第２のアクリルアミドモノマーとの重合を伴い、
第１及び第２のアクリルアミドモノマーが、同じであるか、又は異なる、条項２６に記載の方法。
２８．
第１のポリマーの合成が、テトラジン官能基を含む第１のモノマーの重合を伴い、第１のモノマーが、構造ＩＶ：

【0290】

【化56】

であって、式中、Ｒ_６がＨ又はメチルである、構造ＩＶ、及び構造Ｖ：

【0291】

【化57】

からなる群から選択され、
第２のポリマーの合成が、活性化エステル官能基を含む第２のモノマーの重合を伴い、第２のモノマーが、ペンタフルオロフェニルアクリレート、ペンタフルオロフェニルメタクリレート、及びビニルジメチルアズラクトンからなる群から選択される、条項２４～２７のいずれか一項に記載の方法。
２９．
第１のポリマーの合成が、第１のモノマーと、構造Ｉ：

【0292】

【化58】

を有する第１の追加のモノマーとの重合を伴い、式中、Ｒ_１が、水素又はアルキルであり、Ｒ_２が、水素又はアルキルであり、Ｌが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基を含む、リンカーであり、Ａが、構造ＩＩ：

【0293】

【化59】

であって、式中、Ｒ_３が、水素又はアルキルである、構造ＩＩを有するＮ置換アミドであり、Ｅが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基であり、Ｚが、任意選択の窒素含有複素環であり、
第２のポリマーの合成が、第２のモノマーと第２の追加のモノマーとの重合を伴い、第２の追加のモノマーが、ヨウ化アリールを含む、条項２８に記載の方法。
３０．
第１のポリマーの合成が、第１のモノマーと、第１の追加のモノマーと、第２の追加のモノマーとの重合を伴い、第１の追加のモノマーが、構造Ｉ：

【0294】

【化60】

を有し、式中、Ｒ_１が、水素又はアルキルであり、Ｒ_２が、水素又はアルキルであり、Ｌが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基を含む、リンカーであり、Ａが、構造ＩＩ：

【0295】

【化61】

であって、式中、Ｒ_３が、水素又はアルキルである、構造ＩＩを有するＮ置換アミドであり、Ｅが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基であり、Ｚが、任意選択の窒素含有複素環であり、第２の追加のモノマーが、構造ＩＩＩ：

【0296】

【化62】

を有し、式中、Ｒ_４及びＲ_５が、独立して、水素、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択され、
第２のポリマーの合成が、第２のモノマーと、第３の追加のモノマーと、第４の追加のモノマーとの重合を伴い、第３の追加のモノマーが、ヨウ化アリールを含み、第４の追加のモノマーが、構造ＩＩＩ’：

【0297】

【化63】

を有し、式中、Ｒ_４及びＲ_５が、独立して、水素、アルキル、アルキルアミノ、アルキルアミド、アルキルチオ、アリール、グリコール、及びそれらの任意選択で置換された変異体からなる群から選択され、
第２の追加のモノマー及び第４の追加のモノマーが、同じであるか、又は異なる、条項２８又は２９に記載の方法。
３１．
第１のポリマーの合成が、テトラジン官能基を含む第１のモノマーの重合を伴い、第１のモノマーが、構造ＩＶ：

【0298】

【化64】

であって、式中、Ｒ_６がＨ又はメチルである、構造ＩＶ、及び構造Ｖ：

【0299】

【化65】

からなる群から選択され、
第２のポリマーの合成が、構造Ｉ：

【0300】

【化66】

を有する第２のモノマーの重合を伴い、式中、Ｒ_１が、水素又はアルキルであり、Ｒ_２が、水素又はアルキルであり、Ｌが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される２～２０個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基を含む、リンカーであり、Ａが、構造ＩＩ：

【0301】

【化67】

であって、式中、Ｒ_３が、水素又はアルキルである、構造ＩＩを有するＮ置換アミドであり、Ｅが、炭素、酸素、及び窒素からなる群から選択される１～４個の原子の線状鎖、並びにその鎖内の炭素原子及び任意の窒素原子上の任意選択の置換基であり、Ｚが、任意選択の窒素含有複素環である、条項２４～３０のいずれか一項に記載の方法。
３２．第１のポリマーの合成が、
活性化エステル又はアミン官能基を含む第１のモノマーを重合することと、
活性化エステル又はアミン官能基をテトラジン官能基で置換することと、を伴う、条項２４～３１のいずれか一項に記載の方法。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【配列表】

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【国際調査報告】