(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の粒子を有し、各粒子はポリマーのモールド(mold)の凹部に対応した非球形の形状であって最大幅で１００μｍ以下１ｎｍ以上であり、かつ前記各粒子は生体適合性材料を含み、
前記複数の粒子は、０．８０から１．２０の間の規格化されたサイズ分布を持つ粒子組成物。
【請求項２】
前記生体適合性材料は、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（乳酸）、乳酸・グリコール酸共重合体、乳糖、ホスファチジルコリン、ポリラクチド、ポリグリコリド、ヒドロキシプロピルセルロース、ワックス、ポリエステル、ポリアンヒドリド（polyanhydride）、ポリアミド、リン基(based)ポリマー、ポリ（シアノアクリレート）、ポリウレタン、ポリ(オルトエステル)、ポリジヒドロピラン、ポリアセタール、生分解性高分子、ポリペプチド、ヒドロゲル、炭水化物、及びそれらの組合せからなる群から選ばれる請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記粒子は治療薬、診断薬又はリンカー（linker）を含む請求項１記載の組成物。
【請求項４】
前記粒子は治療薬と架橋生体適合性組成物とを含む請求項１記載の組成物。
【請求項５】
前記架橋生体適合性組成物は、所定の時間以降は生体吸収されるよう構成されている請求項４記載の組成物。
【請求項６】
前記生体吸収性架橋体は、ジスルフィド基で機能化されたポリマーを含む請求項５記載の組成物。
【請求項７】
前記生体適合性材料は０．５以下の架橋密度を有する請求項２記載の組成物。
【請求項８】
前記生体適合性材料は０．５以下の架橋密度を有する請求項２記載の組成物。
【請求項９】
前記粒子は生体吸収性材料を含む請求項１記載の組成物。
【請求項１０】
前記粒子は刺激に反応するよう構成されている請求項１記載の組成物。
【請求項１１】
前記粒子は、前記刺激との反応によって少なくとも部分的に分解するよう構成されている請求項１０記載の組成物。
【請求項１２】
前記粒子は磁性材料を含む請求項１記載の組成物。
【請求項１３】
前記粒子は、荷電粒子、高分子エレクトレット（electret）、治療薬、非ウィルス遺伝子ベクター、ウィルス粒子、多形体（polymorph）、又は超吸水性樹脂を含む請求項１記載の組成物。
【請求項１４】
前記治療薬は、薬物、試薬、修飾剤（modifier）、調整剤（regulator）、治療（therapy）、処置剤（treatment）及びそれらの組合せからなる群から選ばれる請求項３記載の組成物。
【請求項１５】
前記治療薬は、生物製剤、リガンド、オリゴペプチド、酵素、ＤＮＡ、オリゴヌクレオチド、ＲＮＡ、ｓｉＲＮＡ、癌治療剤、ウィルス治療剤、細菌学的治療剤、自己免疫治療剤、菌治療剤（fungal treatment）、精神治療薬、心臓脈管薬、血液調整剤、胃腸薬、呼吸器薬、抗関節炎剤、糖尿病薬、抗けいれん薬、骨代謝調整剤、多発性硬化症薬、ホルモン、尿路薬、免疫抑制剤、眼科用製品、ワクチン、鎮痛剤、性機能障害治療剤、麻酔薬、片頭痛薬、不妊剤、肥満治療薬、及びそれらの組合せからなる群から選ばれる請求項１４記載の組成物。
【請求項１６】
前記診断薬は、造影剤、Ｘ線造影剤、ＭＲＩ造影剤、超音波用剤、核医学用剤（nuclear agent）、放射性トレーサー、放射性医薬品、同位元素、造影剤（contrast agent）、蛍光標識、放射性標識及びそれらの組合せからなる群から選ばれる請求項３記載の組成物。
【請求項１７】
前記リンカーに化学的に結合している修飾分子をさらに有する請求項３記載の組成物。
【請求項１８】
前記修飾分子は、染料、蛍光標識、放射性標識、造影剤、リガンド、標的リガンド（targeting ligand）、ペプチド、アプタマー、抗体、医薬品、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ｓｉＲＮＡ及びそれらの断片からなる群から選ばれる請求項１７記載の組成物。
【請求項１９】
前記刺激は、ｐＨ、放射線、酸化、還元、イオン強度、温度、交流磁場又は電場、音響力、超音波力、時間及びそれらの組合せからなる群から選ばれる請求項１０記載の組成物。
【請求項２０】
前記複数の粒子は実質的に同一の質量を持つ請求項１記載の組成物。
【請求項２１】
前記複数の粒子は実質的に単分散である請求項１記載の組成物。
【請求項２２】
前記規格化されたサイズ分布が０．９０から１．１０の間である請求項１記載の組成物。
【請求項２３】
前記生体適合性組成物は、０．５以下の架橋密度を有する請求項４記載の組成物。
【請求項２４】
前記生体適合性組成物は、０．５以上の架橋密度を有する請求項４記載の組成物。
【請求項２５】
前記生体適合性組成物は、非生分解性基で機能化されている請求項４記載の組成物。
【請求項２６】
前記生体適合性組成物は、生分解性基で機能化されている請求項４記載の組成物。
【請求項２７】
前記粒子は、実質的に三角形、厚み２ｎｍの実質的な平面、２ｎｍから２００ｎｍの間の厚みを持つ実質的に平らな円盤、及び実質的にブーメラン状からなる群から構成される請求項１記載の組成物。
【請求項２８】
前記粒子は被覆剤で実質的に被覆されている請求項１記載の組成物。
【請求項２９】
前記被覆剤は糖を含む請求項２８記載の組成物。
【請求項３０】
前記粒子は１８Ｆをさらに含む請求項１記載の組成物。
【請求項３１】
前記生分解性基はジスルフィド基である請求項２６記載の組成物。
【請求項３２】
最大幅で１００μｍ以下１ｎｍ以上の大きさであり、実質的にポリマーのモールドの凹部に対応した所定の非球形の形状を実質的に持つ有機組成物を含み、
前記有機組成物はさらに治療薬、診断薬又はリンカー（linker）を含む粒子。
【請求項３３】
前記有機組成物は生体適合性材料を含む請求項３２記載の粒子。
【請求項３４】
前記治療薬は、薬物、生物製剤、リガンド、オリゴペプチド、癌治療剤、ウィルス治療剤、細菌学的治療剤、自己免疫治療剤、菌治療剤、精神治療薬、心臓脈管薬、血液調整剤、胃腸薬、呼吸器薬、抗関節炎剤、糖尿病薬、抗けいれん薬、骨代謝調整剤、多発性硬化症薬、ホルモン、尿路薬、免疫抑制剤、眼科用製品、ワクチン、鎮痛剤、性機能障害治療剤、麻酔薬、片頭痛薬、不妊剤、肥満治療薬、及びそれらの組合わせからなる群から選ばれる請求項３２記載の粒子。
【請求項３５】
ポリマーのモールドの凹部の液体物質から製造される粒子であって、前記液体が実質的に前記凹部を満たすように、前記モールドと前記液体物質との接触角が設定されていると共に、前記液体物質が前記凹部の端との間にメニスカスを形成し、前記粒子が最大幅で２５０ミクロン以下１ｎｍ以上の大きさを持ち、前記粒子は生体適合性材料を含み、複数個の前記粒子が０．８０から１．２０の間の規格化されたサイズ分布を持つ粒子。
【請求項３６】
前記粒子の一部は、前記メニスカスによって規定されるレンズとして構成される請求項３５記載の粒子。
【請求項３７】
モールドの凹部の形状を反映する粒子であって、前記モールドはフッ素重合体を含み、前記粒子が最大で１００ミクロン以下１ｎｍ以上の大きさを持ち、前記粒子は生体適合性材料を含み、複数個の前記粒子が０．８０から１．２０の間の規格化されたサイズ分布を持つ粒子。
【請求項３８】
ポリマーのモールドの内部の液体物質から製造される粒子であって、前記液体は前記モールドを濡らさず、前記粒子は１００ミクロン以下１ｎｍ以上の大きさを持ち、前記粒子は生体適合性材料を含み、複数個の前記粒子が０．８０から１．２０の間の規格化されたサイズ分布を持つ粒子。
【請求項３９】
重合体モールド内の凹部に液体を含む物質を配置するステップであって、前記凹部は最大幅で１００μｍ以下１ｎｍ以上の大きさであり；
粒子を形成するため前記物質を硬化させるステップ；及び
前記凹部から前記粒子を取り除くステップ：を含む粒子の製造方法であって、
複数個の前記粒子が０．８０から１．２０の間の規格化されたサイズ分布を持ち、
前記粒子は、薬物、生物製剤、癌治療剤、ウィルス治療剤、細菌学的治療剤、自己免疫治療剤、菌治療剤、酵素、タンパク質、ヌクレオチド配列、抗原、抗体、診断薬、及びそれらの組合わせからなる群から選ばれる治療薬を含む粒子の製造方法。
【請求項４０】
前記凹部は最大幅で１０μｍ以下の大きさである請求項３９記載の方法。
【請求項４１】
前記凹部は最大幅で１ｎｍから１ミクロンの間の大きさである請求項３９記載の方法。
【請求項４２】
前記凹部は最大幅で１ｎｍから５００ｎｍの間の大きさである請求項３９記載の方法。
【請求項４３】
前記配置ステップの前に、治療薬、診断薬又は結合基(linking group)を前記物質に加えることをさらに含む請求項３９記載の方法。
【請求項４４】
前記配置ステップの後に、治療薬、診断薬又は結合基を前記物質に注入することをさらに含む請求項３９記載の方法。
【請求項４５】
前記硬化ステップの後に、治療薬、診断薬又は結合基を前記物質に注入することをさらに含む請求項３９記載の方法。
【請求項４６】
前記除去ステップの後に、治療薬、診断薬又は結合基を前記物質に注入することをさらに含む請求項３９記載の方法。
【請求項４７】
前記硬化ステップの後に、治療薬、診断薬又は結合基を前記物質の表面に付着させることをさらに含む請求項３９記載の方法。
【請求項４８】
所定量の治療薬、診断薬、結合基又はそれらの組合せを前記粒子に取り付ける(load)ことをさらに含む請求項３９記載の方法。
【請求項４９】
前記治療薬、診断薬、又は結合基は、前記混合の前に修飾(modified)されない請求項４３記載の方法。
【請求項５０】
前記粒子は、実質的に非球形、実質的にウィルス形、実質的に細菌形、実質的に細胞形、実質的に棒状、実質的に対掌形、実質的に三角形、実質的に円盤状、実質的にブーメラン状、及びそれらの組合せからなる群から選ばれる形状を有する請求項３９記載の方法。
【請求項５１】
前記粒子を被覆することを含む請求項３９記載の方法。
【請求項５２】
前記物質に治療薬を加えることをさらに含む請求項３９記載の方法。
【請求項５３】
前記物質に診断薬を加えることをさらに含む請求項３９記載の方法。
【請求項５４】
前記硬化ステップの前に、実質的に残ったすべての物質が実質的に前記凹部内に存在するよう、過剰な物質を前記モールドから取り除くことをさらに含む請求項３９記載の方法。
【請求項５５】
前記モールドが30 mN/m以下の表面エネルギーを有する低表面エネルギー重合体物質を含む請求項３９記載の方法。
【請求項５６】
前記モールドは、フルオロオレフィン材料、アクリレート材料、シリコーン材料、スチレン材料、フッ素化熱可塑性エラストマー(TPE)、トリアジンフルオロ重合体、ペルフルオロシクロブチル材料、フッ素化エポキシ樹脂、及びメタセシス重合反応によって重合または架橋されるフッ素化モノマー又はフッ素化オリゴマーからなる群から選ばれる材料から形成される請求項３９記載の方法。
【請求項５７】
前記物質が薬物を含有する溶液を含む請求項３９記載の方法。
【請求項５８】
前記硬化が蒸発である請求項３９記載の方法。
【請求項５９】
重合体モールド内に規定される５００μｍ以下１ｎｍ以上の大きさの凹部に物質を配置し；
粒子を形成するため前記凹部内の物質を処理し；及び
前記凹部から前記粒子を取り除く：ことを含む粒子の製造方法であって、
複数個の前記粒子が０．８０から１．２０の間の規格化されたサイズ分布を持ち、
前記粒子は生体適合性材料、治療薬、診断用薬又はリンカー（linker）を含む粒子の製造方法。
【請求項６０】
前記重合体が30 mN/m以下の低表面エネルギーを有する請求項５９記載の方法。
【請求項６１】
前記処理が蒸発である請求項５９記載の方法。
【請求項６２】
前記凹部は最大の大きさで５００ミクロン以下である請求項５９記載の方法。
【請求項６３】
平均的な大きさで１００ミクロン以下１ｎｍ以上の凹部を含み、かつ30 mN/m以下の表面エネルギーを有する低表面エネルギー重合体物質を含む鋳型を準備するステップ；
前記凹部に液体を含む物質を分注するステップ；及び
前記凹部内で粒子が鋳造されるよう、前記凹部内の物質を硬化させるステップ：を含む開放(open)鋳造方法であって、
複数個の前記粒子が０．８０から１．２０の間の規格化されたサイズ分布を持ち、
前記粒子は生体適合性材料、治療薬、診断用薬又はリンカー（linker）を含む方法。
【請求項６４】
前記分注ステップの後に、前記凹部内に収容されていない物質を除去するため、前記鋳型に力を加えることをさらに含む請求項６３記載の方法。
【請求項６５】
前記凹部内に収容されていない物質を除去するため、前記鋳型を横切ってブレードを通過させることをさらに含む請求項６３記載の方法。
【請求項６６】
前記ブレードは、金属ブレード、ゴムブレード、シリコン基ブレード、ポリマー基ブレード、エアナイフ、及びそれらの組合せからなる群から選ばれる請求項６５記載の方法。
【請求項６７】
前記凹部からの前記物質の蒸発を少なくするため、前記鋳型上の適切な位置に前記基材を置くことをさらに含む請求項６４記載の方法。
【請求項６８】
前記物質を硬化した後、前記凹部から前記粒子を取り出すことをさらに含む請求項６３記載の方法。
【請求項６９】
前記取り出しは、前記粒子と前記鋳型の間の親和力より大きい親和力を前記粒子に対して有する物品を塗布することを含む請求項６８記載の方法。
【請求項７０】
前記取り出しは、前記粒子を粘着性物質に接触させることを含む請求項６９記載の方法。
【請求項７１】
前記取り出しの前記物品は、水溶性接着剤、アセトン溶解性接着剤、及び有機溶媒溶解性接着剤からなる群の１又はそれ以上から選ばれる請求項６９記載の方法。
【請求項７２】
前記取り出しの前記物品は、水、有機溶媒、炭水化物、エポキシ樹脂、ワックス、ポリビニルアルコール、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（アクリル酸）、ポリ（アクリル酸ブチル）、ポリシアノアクリレート、セルロース、ゼラチン、ポリ（ヒドロキシメタクリル酸エチル）、及びポリ（メタクリル酸メチル）からなる群の１又はそれ以上から選ばれる請求項６９記載の方法。
【請求項７３】
前記粒子を取り出した後、前記粒子を精製することをさらに含む請求項６８記載の方法。
【請求項７４】
前記粒子の精製は、取り出し物質から前記粒子を精製することを含む請求項７３記載の方法。
【請求項７５】
前記精製は、遠心分離、分離、クロマトグラフィ、振動、重力、透析、濾過、ふるい、電気泳動、ガス流、磁気、静電選別、それらの組合せ、及びそれと同等のものからなる群から選ばれる請求項７３記載の方法。
【請求項７６】
前記粒子は、遠心分離、溶解、振動、超音波、巨大音響（megasonic）、重力、鋳型の屈曲、吸引、静電気引力、静電反発、磁気、物理的鋳型操作、それらの組合せ、及びそれと同等のものによって取り出される請求項６８記載の方法。
【請求項７７】
前記低表面エネルギー重合体物質は実質的に溶媒耐性を有する請求項６３記載の方法。
【請求項７８】
前記鋳型のための前記低表面エネルギー重合体物質は、溶媒耐性を有するエラストマー材料を含む請求項６３記載の方法。
【請求項７９】
前記鋳型のための前記低表面エネルギー重合体物質は、ペルフルオロポリエーテル材料、シリコーン材料、フルオロオレフィン材料、アクリレート材料、シリコーン材料、スチレン材料、フッ素化熱可塑性エラストマー(TPE)、トリアジンフルオロ重合体、ペルフルオロシクロブチル材料、フッ素化エポキシ樹脂、及びメタセシス重合反応によって重合または架橋されるフッ素化モノマー又はフッ素化オリゴマーからなる群から選ばれる請求項６３記載の方法。
【請求項８０】
前記液体は、ポリマー、溶液、モノマー、複数のモノマー、重合開始剤、重合触媒、無機前駆体、金属前駆体、医薬品、標識、磁性材料、常磁性体、リガンド、細胞透過性ペプチド、ポロジェン（porogen）、界面活性剤、複数の非混和液、溶媒、及び荷電種からなる群から選ばれる成分を含み、
前記ポリマーは前記溶媒に溶解され、
前記溶媒は前記鋳造時に蒸発する請求項６３記載の方法。
【請求項８１】
前記粒子は、有機ポリマー、超吸水性樹脂、荷電粒子、高分子エレクトレット（ポリ（フッ化ビニリデン）、テフロン（登録商標）フッ素化（Teflon-fluorinated）エチレンプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン）、治療薬、薬物、非ウィルス遺伝子ベクター、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＲＮＡｉ、ウィルス粒子、多形体（polymorph）、それらの組合せ、及びそれと同等のものを含む請求項６３記載の方法。
【請求項８２】
前記凹部内の前記物質は蒸発によって硬化させられる請求項６３記載の方法。
【請求項８３】
前記凹部内の前記物質は化学プロセスによって硬化させられる請求項６３記載の方法。
【請求項８４】
前記凹部内の前記物質は、前記物質をＵＶ光で処理することによって硬化させられる請求項６３記載の方法。
【請求項８５】
前記凹部内の前記物質は温度変化によって硬化させられる請求項６３記載の方法。
【請求項８６】
５００μｍ以下１ｎｍ以上の大きさのナノ又はミクロンスケール凹部を規定する30 mN/m以下の表面エネルギーを有する低表面エネルギー重合体物質を含む鋳型を準備し；
前記ナノ又はミクロンスケール凹部内に鋳造される物質を前記鋳型上に配置し；及び
前記物質を前記ナノ又はミクロンスケール凹部に入り込ませる：ことを含むナノ又はミクロンスケール凹部を満たす方法であって、
複数個の前記鋳造された物質が０．８０から１．２０の間の規格化されたサイズ分布を持ち、
前記物質は生体適合性材料、治療薬、診断用薬又はリンカー（linker）を含む方法。
【請求項８７】
前記鋳型は、ＰＦＰＥを含む請求項８６記載の方法。
【請求項８８】
鋳造される液体と鋳型モールド(template mold)の間の接触角を所定の角度に設定し、前記鋳型モールド内に規定される５００μｍ以下１ｎｍ以上の大きさのナノ又はミクロンスケール凹部を前記液体が受動的に（passively）満たすようにする：ことを含むナノ又はミクロンスケール構造を鋳造する方法であって、
前記液体は生体適合性材料、治療薬、診断用薬又はリンカー（linker）を含み、
前記液体は、前記ナノ又はミクロンスケール凹部の一部とメニスカスを形成する方法。
【請求項８９】
前記ナノ又はミクロンスケール凹部から製造される粒子の一部が前記メニスカスによってレンズを形成する請求項８８記載の方法。
【請求項９０】
鋳型の５００μｍ以下１ｎｍ以上の大きさのナノ又はミクロンスケール凹部内に鋳造される第１の物質を導入し；
前記第１の物質の溶媒成分を蒸発させ；及び
前記ナノ又はミクロンスケール凹部内の前記第１の物質を硬化して非球形の粒子を形成する：ことを含み、
前記粒子は生体適合性材料、治療薬、診断用薬又はリンカー（linker）を含む非球形の粒子の形成方法。
【請求項９１】
前記蒸発の後に、前記ナノ又はミクロンスケール凹部に第２の物質を加え、前記第１の物質を硬化して２つの成分を有する粒子を形成する：ことをさらに含む請求項９０記載の方法。
【請求項９２】
前記鋳型は、低表面エネルギー重合体物質を含む請求項９１記載の方法。
【請求項９３】
前記鋳型は、ＰＦＰＥを含む請求項９２記載の方法。
【請求項９４】
前記凹部内の前記物質は熱エネルギーによって前記物質を処理することにより硬化させられる請求項６３記載の方法。
【請求項９５】
最大の大きさで１００ミクロン以下１ｎｍ以上の凹部を規定する物品を準備し；
前記凹部に生体適合性材料、治療薬、診断用薬又はリンカー（linker）を含む粒子を形成し；
前記物品と前記粒子との間の親和力より大きい親和力を前記粒子に対して有する材料を前記物品に塗布し；及び
前記材料が前記粒子に付着したままで前記物品から前記材料を分離する：ことを含む物品から粒子を取り出す方法。
【請求項９６】
前記塗布は、前記粒子に対する前記材料の親和力を増大させるために前記材料を処理する処理ステップを含む請求項９５記載の方法。
【請求項９７】
前記分離は、前記物品、前記材料及びそれらの組合せの少なくともいずれかに力を加えることを含む請求項９５記載の方法。
【請求項９８】
前記処理ステップは、前記材料の冷却を含む請求項９６記載の方法。
【請求項９９】
前記処理ステップは、前記材料の硬化、前記材料と前記粒子の間の親和力を増大させるため前記粒子の表面を化学的に修飾すること、前記粒子と前記材料の間の親和力を増大させるため前記材料の表面を化学的に修飾すること、ＵＶ処理、熱処理、及びそれらの組合せからなる群の１つを含む請求項９６記載の方法。
【請求項１００】
前記物品は30 mN/m以下の低表面エネルギー材料を含む請求項９５記載の方法。
【請求項１０１】
前記物品はペルフルオロポリエーテル材料を含む請求項９５記載の方法。
【請求項１０２】
前記材料は、炭水化物、エポキシ樹脂、ワックス、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ブチル、ポリシアノアクリレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸、セルロース、ゼラチン、及びそれらの組合せからなる群から選ばれる請求項９５記載の方法。
【請求項１０３】
前記処理ステップは、前記材料と前記粒子の間の化学的相互作用の増大を含む請求項９６記載の方法。
【請求項１０４】
前記処理ステップは、前記材料と前記粒子の間の物理的相互作用の増大を含む請求項９６記載の方法。
【請求項１０５】
前記物理的相互作用は物理的取込みである請求項１０４記載の方法。
【請求項１０６】
５００μｍ以下１ｎｍ以上の大きさの凹部を規定すると共に、そこに形成される生体適合性材料、治療薬、診断用薬又はリンカー（linker）を含む粒子を有する物品を準備し；
分子の修飾基を含む溶液を前記粒子に塗布し；及び
前記分子の修飾基の第１の部分と、前記粒子の表面の少なくとも一部の間の反応を促進する：ことを含む粒子の表面の修飾方法。
【請求項１０７】
前記分子の修飾基の第２の部分が未反応のままである請求項１０６記載の方法。
【請求項１０８】
前記未反応の分子の修飾基を除去することをさらに含む請求項１０７記載の方法。
【請求項１０９】
前記分子の修飾基が結合基を介して前記粒子に化学結合している請求項１０６記載の方法。
【請求項１１０】
大きさで１００ミクロン以下１ｎｍ以上の複数の凹部を規定し、前記凹部に生体適合性材料、治療薬、診断用薬又はリンカー（linker）を含む粒子が形成されている物品；
前記粒子と前記物品の間の親和力より大きい親和力を前記粒子に対して有する材料；及び
前記物品から前記粒子を分離するよう構成される塗布器（applicator）：を含む、物品から複数の粒子を取り出すシステム。
【請求項１１１】
前記物品は、30 mN/m以下の表面エネルギーを有する低表面エネルギー重合体物質を含む請求項１１０記載のシステム。
【請求項１１２】
基材；及び
モールドに対応した非球形の形状で、最大幅で１００μｍ以下１ｎｍ以上の大きさの粒子；を含み、前記粒子が生体適合性材料、治療薬、診断用薬又はリンカー（linker）を含むと共に前記基材に結合している粒子システム。
【請求項１１３】
前記基材に２次元配列で配置された複数の粒子をさらに含む請求項１１２記載のシステム。
【請求項１１４】
前記粒子がさらに活性剤(active)を含む請求項１１２記載のシステム。
【請求項１１５】
前記活性剤は、薬物、試薬、反応剤、及びそれらの組合せからなる群から選ばれる請求項１１４記載のシステム。
【請求項１１６】
生体適合性材料、治療薬、診断用薬又はリンカー（linker）を含む液体溶液にシード（種）を浮遊させ；
１ナノメートルから１００ミクロンの間の大きさの凹部を規定する30 mN/m以下の表面エネルギーを有する低表面エネルギー重合体物質を含む鋳型上に、前記シードを含む前記液体溶液を堆積させ；及び
凹部内の前記液体溶液を硬化し、前記シードが前記硬化した液体溶液で被覆されるようにする：ことを含む被覆方法。
【請求項１１７】
モールドに対応した形状を有し最大の大きさで１００ミクロン以下１ｎｍ以上の粒子；を含み、前記粒子が生体適合性材料、治療薬、診断用薬又はリンカー（linker）を含むと共に識別特徴（identifying characteristic）を有する追跡用添加物。
【請求項１１８】
モールドに対応した形状で最大の大きさが１００ミクロン以下１ｎｍ以上の粒子を含む追跡用添加物に結合したアイテム（item）：を含み、前記粒子が生体適合性材料、治療薬、診断用薬又はリンカー（linker）を含むと共に識別特徴を有する保証（secure）アイテム。
【請求項１１９】
モールドに対応した形状で最大の大きさが１００ミクロン以下１ｎｍ以上であって、かつ生体適合性材料、治療薬、診断用薬又はリンカー（linker）を含むと共に識別特徴を有する粒子を含む追跡用添加物を製造し；
保証されるべきアイテム（item）に前記追跡用添加物を組み入れ；
検出する前記アイテムを分析して前記識別特徴を読取り；及び
前記識別特徴を期待される特徴と比較する：ことを含む、アイテムを保証するためのシステム。
【請求項１２０】
前記粒子は、モールドにより製造される追跡用添加物であって、
該モールドはフォトリソグラフィを用いて構成されると共に寸法を合わされる請求項３２記載の粒子。
【請求項１２１】
前記粒子は、前記モールドから鋳造される追跡用添加物であって、
前記モールドは30 mN/m以下の表面エネルギーを有する低表面エネルギー重合体物質を含み、
前記追跡用添加物は、実質的に平坦な表面を有する請求項３２記載の粒子。
【請求項１２２】
前記追跡用添加物の表面にボッシュ（Bosch）エッチング線をさらに含む請求項１２１記載の粒子。
【請求項１２３】
前記追跡用添加物が化学官能性をさらに含む請求項１２１記載の粒子。
【請求項１２４】
前記追跡用添加物が能動的（active）センサーをさらに含む請求項１２１記載の粒子。
【請求項１２５】
所定の形状に構成されると共に寸法を合わされた前記追跡用添加物を準備し；及び
前記追跡用添加物の形状に従って前記追跡用添加物を認識する：ことを含む、請求項１２０〜１２４のいずれか一項に記載の粒子の識別方法。
【請求項１２６】
30 mN/m以下の表面エネルギーを有する低表面エネルギー重合体物質を含むと共に、５００μｍ以下１ｎｍ以上の大きさのナノ又はミクロンスケール凹部を規定する鋳型を準備し；
前記ナノ又はミクロンスケール凹部に受動的に入り込むよう前記鋳型の表面と所定の接触角を有する鋳造される液体を前記鋳型上に配置し；及び
前記ナノ又はミクロンスケール凹部内の前記液体から生体適合性材料、治療薬、診断用薬又はリンカー（linker）を含む粒子を形成する：ことを含むプロセスによって形成される粒子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
一般に、本発明は、マイクロ及び／又はナノスケール粒子製造に関する。特に、マイクロ及びナノスケール粒子の鋳造のためのモールドの他に、前記モールドから製造される粒子が開示される。
【背景技術】
【０００２】
関連する出願のクロスレファレンス
本発明は、米国仮出願No. 60/691,607, 2005年6月17日出願; 米国仮出願No. 60/714,961, 2005年9月7日出願; 米国仮出願No. 60/734,228, 2005年11月7日出願; 米国仮出願No. 60/762,802, 2006年1月27日出願; 及び米国仮出願No. 60/799,876, 2006年5月12日出願;に基づき、優先権を主張するものであり、これらはそれぞれ参照することにより全体が本書に援用される。
【０００３】
本発明は又、PCT国際特許出願NO. PCT/US04/42706, 2004年12月20日出願の一部係属出願であり、それは米国仮出願No. 60/531,531, 2003年12月19日出願, 米国仮出願No. 60/583,170, 2004年6月25日出願, 米国仮出願No. 60/604,970, 2004年8月27日出願, に基づき、優先権を主張するものであり、これらはそれぞれ参照することにより全体が本書に援用される。
【０００４】
政府の権利
本書に含まれる開示の一部は、海軍研究助成No. N00014210185、及び合意No. CHE-9876674の国立科学財団科学技術センタープログラムから支援される米国政府と共になされた。米国政府は前記開示の一部に対し特定の権利を有する。
【０００５】
参照による援用
本書で参照されるすべての文書は、そこに引用される全ての参考文献と同様、それらが本書で完全に説明されるよう、参照することにより全体が本書に援用される。
【０００６】
略記
℃                      =        摂氏
cm                      =        センチメートル
DBTDA                   =        ジブチル錫ジアセート
DMA                     =        アクリル酸ジメチル（dimethylacrylate）
DMPA                    =        2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン
EIM                     =        2-メタクリル酸イソシアナートエチル
（isocyanatoethyl methacrylate）
FEP                     =        フッ素化エチレンプロピレン
Freon 113               =        1,1,2-トリクロロトリフルオロエタン
g                       =        グラム
h                       =        時間 
Hz                      =        ヘルツ
IL                      =        インプリントリソグラフィー
Kg                      =        キログラム
KHz                     =        キロヘルツ
kPa                     =        キロパスカル
MCP                     =        ミクロ接触プリンティング
MEMS                    =        微小電気機械システム
MHz                     =        メガヘルツ
MIMIC                   =        キャピラリ内のマイクロ鋳造
mL                      =        ミリリットル
mm                      =        ミリメートル
mmol                    =        ミリモル
mN                      =        ミリ-ニュートン
m.p.                    =        融点 
mW                      =        ミリワット
NCM                     =        ナノ接触鋳造
NIL                     =        ナノインプリントリソグラフィー
nm                      =        ナノメートル
PDMS                    =        ポリジメチルシロキサン
PEG                     =        ポリ（エチレングリコール）
PFPE                    =        ペルフルオロポリエーテル
PLA                     =        ポリ(乳酸)
PP                      =        ポリプロピレン
Ppy                     =        ポリ(ピロール)
psi                     =        ポンド毎平方インチ
PVDF                    =        ポリ(フッ化ビニリデン)
PTFE                    =        ポリ(テトラフルオロエチレン)
SAMIM                   =        溶媒補助（solvent-assisted）マイクロ鋳造
SEM                     =        走査電子顕微鏡
S-FIL                   =        "ステップアンドフラッシュ（step and flash）"
インプリントリソグラフィー
Si                      =        シリコン
Tg                      =        ガラス転移温度
Tm                      =        結晶融解温度
TMPTA                   =        トリメチロールプロパントリアクリレート
μm                     =        マイクロメートル
UV                      =        紫外線
W                       =        ワット
ZDOL                    =        ポリ（テトラフルオロエチレンオキシド-共-（-co-）
ジフルオロメチレンオキシド）α,ωジオール
【０００７】
背景
実用的なナノ製造プロセスの有効性は、ナノテクノロジーの可能性を実現する鍵になる要因である。特に、実用的なナノ製造プロセスの有効性は、フォトニクス、エレクトロニクス、及びプロテオミクスの分野に重要である。従来のインプリントリソグラフィー (IL) 技術は、集積回路、マイクロ-及びナノ-流体装置、並びにマイクロメートル-及び／又はナノメートル-サイズの形体を有する他の装置を製造するためのフォトリソグラフィーの代替手段である。しかしながら、新材料に対してIL技術を進展させる必要がある。シャ、ワイ．ら（Xia, Y., et al.）、 Angew. Chem. Int. Ed., 1998, 37, 550-575; シャ、ワイ．ら（Xia, Y., et al.）、 Chem. Rev., 1999, 99, 1823-1848; レズニック、Ｄ．Ｊ．ら（Resnick, D. J., et al.）, Semiconductor International, 2002, June, 71-78; チェ、ケイ．エム．ら（Choi, K. M., et al.）, J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 4060-4061; マクルランド、ジー．エム．ら（McClelland, G. M., et al.）, Appl. Phys. Lett., 2002, 81, 1483; チョー、エス．ワイ．ら（Chou, S. Y., et al.）, J. Vac. Sci. Technol. B, 1996, 14, 4129; オットー、エム．ら（Otto, M., et al.）, Microelectron. Eng., 2001, 57, 361; 及びベイリー、ティー．ら（Bailey, T., et al.）, J. Vac. Sci. Technol., B, 2000, 18, 3571を参照すること。
【０００８】
インプリントリソグラフィーは少なくとも２つの分野: (1) シャ、ワイ．ら（Xia, Y., et al.）、 Angew. Chem. Int. Ed., 1998, 37, 550-575を参照し、溶媒補助マイクロ鋳造(SAMIM); キャピラリ内のマイクロ鋳造(MIMIC);及びミクロ接触プリンティング (MCP); のような、ソフトリソグラフィー技術、及び (2)マクルランド、ジー．エム．ら（McClelland, G. M., et al.）, Appl. Phys. Lett., 2002, 81, 1483を参照し、ナノ接触鋳造(NCM); オットー、エム．ら（Otto, M., et al.）, Microelectron. Eng., 2001, 57, 361; ベイリー、ティー．ら（Bailey, T., et al.）, J. Vac. Sci. Technol., B, 2000, 18, 3571 を参照し、"ステップアンドフラッシュ（step and flash）" インプリントリソグラフィー(S-FIL); 及びチョー、エス．ワイ．ら（Chou, S. Y., et al.）, J. Vac. Sci. Technol. B, 1996, 14, 4129を参照し、ナノインプリントリソグラフィー(NIL) のような、リジッド（rigid）リソグラフィー技術を含む。
【０００９】
ポリジメチルシロキサン (PDMS) ベースのネットワークはこれまで、ソフトリソグラフィーにおける多くの研究のための選択の材料である。クウェーク、エス．アール．ら（Quake, S. R., et al.）, Science, 2000, 290, 1536; ワイ．エヌ．シャー及びジー．エム．ホワイトサイズ（Y. N. Xia and G. M. Whitesides）, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1998, 37, 551; 並びにワイ．エヌ．シャー、ら（Y. N. Xia, et al.）, Chem. Rev. 1999, 99, 1823を参照すること。
【００１０】
PDMSのような柔らかい、エラストマー材料の使用は、リソグラフィー技術にいくつかの利点を提供する。例えば、PDMSは紫外（UV）放射に対して極めて透明であり、共形（conformal）接触に要求される可撓性を表面凹凸上であっても割れの可能性なく付与する、極めて低いヤング弾性率(約750 kPa)を有する。一方、エッチングされたシリコンやガラスのような、脆く高弾性率材料から製造されたモールドでは割れが生じる可能性がある。ビーシュ、エー．ら（Bietsch, A., et al.）, J. Appl. Phys., 2000, 88, 4310-4318を参照すること。さらに、モールドの可撓性は、マスターからの前記モールドの容易な開放を促進し、割れることなく複製し、かつ前記モールドが脆い形体を損傷せずに複数のインプリント段階に耐えることを可能にする。さらに、多くの柔らかい、エラストマー材料は、ソフトリソグラフィー用途に利点をもたらすために用いられる特性であるガス透過性である。
【００１１】
PDMSはソフトリソグラフィー技術にいくつかの利点を提供するものの、PDMSに固有のいくつかの特性は、ソフトリソグラフィー技術におけるその可能性を相当に制限する。第１に、PDMSベースのエラストマーは、大抵の有機可溶性化合物に曝されると膨潤する。リー、ジェイ．エヌ．ら（Lee, J. N., et al.）, Anal. Chem., 2003, 75, 6544-6554を参照すること。シャ、ワイ．ら（Xia, Y., et al.）, Angew. Chem. Int. Ed., 1998, 37, 550-575を参照し、この特性は、前記モールドを有機インクに吸着させるためミクロ接触プリンティング(MCP)用途に有用である。しかし、他のソフトリソグラフィー技術の大部分において、特にモールドが少量の硬化性有機モノマー又は樹脂と接触するSAMIM 及びMIMIC,、並びにIL 技術に対し、膨潤抵抗は決定的に重要である。さもなければ、前記モールド上の形体の正確さは失われ、硬化性液体の前記モールドへの浸透に起因して解決不可能な吸着問題が生じる。多くの有機液体はPDMSを膨潤させるため、このような問題は一般にPDMSベースのモールドで生じる。しかしながら、有機材料は鋳造に最も適した材料である。さらに、PDMSと反応する酸性又は塩基性水溶液は、ポリマー鎖の破壊を引き起こす。
【００１２】
第２に、PDMSの表面エネルギー(約25 mN/m)は、高い正確さを要求するソフトリソグラフィー法にとって充分に低いとはいえない。このため、PDMSベースのモールドのパターン形成された表面は、フッ化アルキルトリクロロシランの蒸着に続くプラズマ処理を用いてしばしばフッ素化される。シャ、ワイ．ら（Xia, Y., et al.）、Angew. Chem. Int. Ed., 1998, 37, 550-575を参照すること。しかし、これらのフッ素処理されたシリコーンは有機溶媒に曝されたときに膨潤する。
【００１３】
第３に、例えばシルガード（Sylgard （登録商標））184（ダウコーニングコーポレーション、ミッドランド、ミシガン、米国）であるPDMSモールドに用いられる材料の最も一般に用いられ商業的に入手可能な形態は、多くの用途にとって極めて低い(約1.5 MPa)弾性率を有する。これらの一般に使用されるPDMS材料の低い弾性率は、形体のゆがみ及び屈曲をもたらし、正確なパターン配置及び配列を要求するプロセスのようなものに適していない。オドム、ティー．ダブリュ．ら（Odom, T. W., et al.）, J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 12112-12113; オドム、ティー．ダブリュ．ら（Odom, T. W., et al.）, Langmuir, 2002, 18, 5314-5320; シュミッド、エイチ．ら（Schmid, H., et al.）, Macromolecules, 2000, 33, 3042-3049; シュックス、ジー．ら（Csucs, G., et al.）, Langmuir, 2003, 19, 6104-6109; Trimbach, D., et al., Langmuir, 2003, 19, 10957-10961を参照し、研究者は、この最後の問題を検討しようとしたが、選ばれた材料は依然として溶媒耐性が低く、前記モールドの開放のためにフッ素化段階を必要とする。
【００１４】
石英ガラスやシリコンのような硬い材料もまた、インプリントリソグラフィーに用いられてきた。シャ、ワイ．ら（Xia, Y., et al.）, Angew. Chem. Int. Ed., 1998, 37, 550-575; レズニック、Ｄ．Ｊ．ら（Resnick, D. J., et al.）、Semiconductor International, 2002, June, 71-78; マクルランド、ジー．エム．ら（McClelland, G. M., et al.）, Appl. Phys. Lett., 2002, 81, 1483; チョー、エス．ワイ．ら（Chou, S. Y., et al.）, J. Vac. Sci. Technol. B, 1996, 14, 4129; オットー、エム．ら（Otto, M., et al.）, Microelectron. Eng., 2001, 57, 361; 及びベイリー、ティー．ら（Bailey, T., et al.）, J. Vac. Sci. Technol., B, 2000, 18, 3571; チョー、エス．ワイ．ら（Chou, S. Y., et al.）, Science, 1996, 272, 85-87; フォン  ヴェルネ、ティー．エー．ら（Von Werne, T. A., et al.）, J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 3831-3838; レズニック、Ｄ．Ｊ．ら（Resnick, D. J., et al.）, J. Vac. Sci. Technol. B, 2003, 21, 2624-2631を参照すること。これらの材料は弾性率及び膨潤抵抗の点でPDMSより優れているが、柔軟性に欠ける。このような柔軟性の欠如は、基材との共形（conformal）接触を妨害し、分離の際のマスク及び／又は複製において欠陥（defect）を生じる。
【００１５】
硬質材料の他の欠点は、高コストの使用が必要であり、かつ典型的に従来のフォトリソグラフィー又は電子ビーム(e-ビーム)リソグラフィーを用いて製造される硬質モールドの製造が困難なことである。チョー、エス．ワイ．ら（Chou, S. Y., et al.）, J. Vac. Sci. Technol. B, 1996, 14, 4129を参照すること。最近になって、NCMプロセスにおいて高価な石英ガラス又はシリコンモールドを繰り返して使用する必要は、光硬化可能なモノマー混合物をシリコンマスターに鋳造することで形成されるアクリレート-ベースのモールドを使用することによって省略されてきた。マクルランド、ジー．エム．ら（McClelland, G. M., et al.）, Appl. Phys. Lett., 2002, 81, 1483, 及びユング、ジー．ワイ．ら（Jung, G. Y., et al.）, Nanoletters, 2004, ASAPを参照すること。この手法は又、有機溶媒中の前記モールドの膨潤によって限定される可能性がある。
【００１６】
このような進展にもかかわらず、硬質材料からモールドを製造する他の不利益は、レズニック、Ｄ．Ｊ．ら（Resnick, D. J., et al.）Semiconductor International, 2002, June, 71-78を参照し、前記モールドの表面エネルギーを下げるためにフッ素化段階の使用を必要とするという問題、及び前記モールド又は前記基材の破壊又は損傷なしに硬質モールドを硬質基材から解放する固有の問題を含む。レズニック、Ｄ．Ｊ．ら（Resnick, D. J., et al.）Semiconductor International, 2002, June, 71-78; ビーシュ、エー．（Bietsch, A.）, J. Appl. Phys., 2000, 88, 4310-4318を参照すること。カン、ディー．ワイ．ら（Khang, D. Y., et al.）, Langmuir, 2004, 20, 2445-2448, は、表面エネルギー問題に取り組むため、熱成形したテフロン（登録商標）AF（デュポン、ウィルミントン、デラウェア、米国）から成る硬質モールドの使用を報告した。しかし、これらのモールドの製造は、シリコンウェハマスタ上の壊れやすい形体に損傷を与える可能性があるプロセスである溶融プレスの際、高温及び高圧を必要とする。さらに、概要を上述したように、これらのモールドは依然として他の硬質材料固有の欠点を示す。
【００１７】
さらに、硬質材料から製造されるモールド又は鋳型を用いた半導体デバイス上の構造形成の明確で重要な限界は、硬質鋳型が基材と接触するときに生じる残余層又は"スカム（scum）"層が通常形成されることである。スカム層の形成をもたらす、鋳造される液体の濡れ性質のために、付加する力を高くしても、このプロセスの間に液体を完全に追い出すことは極めて難しい。このように、半導体デバイスのように基材上にパターン又は構造を形成する方法の技術において、スカム層の形成をもたらさないことを必要とする。
【００１８】
約数100ミクロンの形体を有する溶媒耐性のマイクロ流体デバイスを、光硬化性のペルフルオロポリエーテル(PFPE)から製造することが報告されている。ローランド、ジェイ．ピー．ら（Rolland, J. P., et al.）, J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 2322-2323を参照すること。PFPE-ベースの材料は室温で液体であり、丈夫で耐久性あるエラストマーを得るために光化学的に架橋されることができる。さらに、PFPE-ベースの材料は高度にフッ素化され、かつ、特に塩化メチレン、テトラヒドロフラン、トルエン、ヘキサン、及びアセトニトリルのように、エラストマーマイクロ流体デバイスに基づく微量化学プラットホーム（platform）への使用に好ましい有機溶媒による膨潤に耐える。しかしながら関連する理由のため、ナノスケールデバイスの製造にPFPE-ベースの材料を適用する技術的な必要がある。
【００１９】
さらに、パターン形成されたマスクを用いる方法のように、基材表面にパターンを形成する改善された方法が技術的に必要である。ナカネら（Nakane et al.）の米国特許No. 4,735,890; カミタカハラら（Kamitakahara et al.）の米国特許No. 5,147,763; クワバラら（Kuwabara et al.）の 米国特許No. 5,259,926 ; 及びジャクソンら（Jackson et al.）の国際PCT公開No. WO 99/54786を参照し、これらのそれぞれは参照することにより全体が本書に援用される。
【００２０】
粒子、形状、及び部品を含むがそれらに限られない"工業的（engineered）"構造とみなされることができる単離構造を形成する改善された方法も又、技術的に必要である。従来のIL法を用いると、ほぼ常に構造間に生成するスカム層が構造を互いに接続又は連結するよう作用し、それにより不可能ではないにしても、単離した構造を製造及び／または取出すことを困難にする。
【００２１】
マイクロ-及びナノ-荷電粒子、特に高分子エレクトレット（electret）を形成する改善された方法も又、技術的に必要である。"高分子エレクトレット"という用語は、その表面又は容量（bulk）内に電荷を貯える誘電体を表し、かつ配向双極子、凍結（frozen-in）、フェリ誘電体（ferrielectric）、又は強誘電体（ferroelectric）を有する誘電体を表す。巨視的規模で、これらの材料は例えば、マイクロフォン及び同等のもののような電子部品実装及び荷電エレクトレット（charge electret）装置のために用いられる。クレスマン、アール．ら（Kressman, R., et al.）, Space-Charge Electrets, Vol. 2, Laplacian Press, 1999; 及びハリソン、ジェイ．エス．ら（Harrison, J. S., et al.）, Piezoelectic Polymers, NASA/CR-2001-211422, ICASE Report No. 2001-43を参照すること。ポリ（フッ化ビニリデン）(PVDF)は、高分子エレクトレット材料の一例である。PVDFに加え、ポリプロピレン(PP)、テフロン（登録商標）フッ素化（Teflon-fluorinated）エチレンプロピレン (FEP)、及びポリテトラフルオロエチレン (PTFE)のような荷電エレクトレット材料も又、高分子エレクトレットとみなされる。
【００２２】
さらに、薬物、非ウィルス遺伝子ベクター、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＲＮＡｉ、及びウイルス粒子のような治療薬を標的に運搬する改善された方法も又、技術的に必要である。生物医学ポリマー（Biomedical Polymers）, Shalaby, S. W., ed., Harner/Gardner Publications, Inc., Cincinnati, Ohio, 1994; ポリマー生体材料（Polymeric Biomaterials）, Dumitrin, S., ed., Marcel Dekkar, Inc., New York, New York, 1994; パク、ケイ．ら（Park, K., et al.）, Biodegradable Hydrogels for Drug Delivery, Technomic Publishing Company, Inc., Lancaster, Pennsylvania, 1993; グマルガリーバ、ら（Gumargalieva, et al.）, Biodegradation and Biodeterioration of Polymers: 動力学的観点（Kinetic Aspects）, Nova Science Publishers, Inc., Commack, New York, 1998; 制御された薬物運搬（Controlled Drug Delivery）, American Chemical Society Symposium Series 752, パク、ケイ、及びムルスニ、アール．ジェイ．（Park, K., and Mrsny, R. J.）, eds., Washington, D.C., 2000; Cellular Drug Delivery: 原理と実践（ Principles and Practices）, Lu, D. R., and Oie, S., eds., Humana Press, Totowa, New Jersey, 2004; 及び薬物設計における生物可逆的キャリア（and Bioreversible Carriers in Drug Design）:  理論と応用（Theory and Applications）, Roche, E. B., ed., Pergamon Press, New York, New York, 1987を参照すること。このような運搬方法に用いる典型的な治療薬の記述については、ハラハン（Hallahan）の米国特許No. 6,159,443を参照し、これは参照することにより全体が本書に援用される。 
【００２３】
超吸収粒子を形成する改善された方法も又、技術的に必要である。これらの粒子は、特殊包装（packaging）、ワイヤ防水（wire waterblocking）、濾過、医療マーケット、漏れ制御、治療包装、複合材及びラミネート、保水に用いられることができる。
【００２４】
多形体（polymorph）を形成する改善された方法も又、技術的に必要である。多形体は、特定物質の粒子を結晶様配列するため１つ以上の方法がある場合に存在する。同一物質の異なる多形体は、非常に異なる物理的及び化学的特性を有する。
種々の結晶形が生じる条件が類似し大規模に制御することが難しいが、常に結晶形の１つは他のものより安定し又は扱い易い。この効果は、効率の不一致につながる薬物の生体利用性の違いを生じることができる。 "薬物多形体及び投薬形態設計：実践的見通し"（"Drug polymorphism and dosage form design: a practical perspective"） Adv. Drug Deliv. Rev., Singhal D, Curatolo W. 2004 Feb 23;56(3):335-47; ジェネリック薬品開発（Generic Drug Product Development）: Solid Oral Dosage Forms, Shargel, L., ed., Marcel Dekker, New York, 2005を参照すること。
【００２５】
つまり、インプリントリソグラフィー技術で使用するための新材料を特定することが技術的に必要である。特に、数100ミクロンからサブ（sub）-100 nm形体サイズに至るまでの構造を製造する方法が技術的に必要である。さらに、多形体形成のための改善された方法が技術的に必要である。
【００２６】
さらに、あらゆる工業において物品の認証と識別が特別な関心を引かれており、特に金融書類、上流の消費者及び小売ブランド、製薬、及びかさのある（bulk）材料においてそうである。偽造及び責任訴訟により毎年数10億ドルが失われており、それは有効な追跡用添加物（タガント、taggant）技術によって回避できる。
【００２７】
必要とされてきたものは、材料へのタグ付け(tagging)及びそれらの材料を検出するシステムを含み、偽造に対する追加的な保護を備えた認証システムである。前記システム及び方法は、最初にそれが販売されるプロセスからその製品の寿命に至るまで前記物品の信憑性を証明するので、製造者にとって有用である。前記システム及び方法は、購入のための物品の同一性又は信憑性を証明するので、流通市場における購入者にとっても有用である。又、関係あるものの固体、液体、ガス状、又は他の物質の存在を識別、報告、及び評価するため監視することはしばしば好ましい。特に近年のテロリスト活動に照らし、極めて望ましく又は必要にさえなっている、例えば、身を脅かす化学的、生物的、又は放射性物質のあらゆる存在を識別、報告、及び評価するため監視することは高く評価される。しかしながら、例えば、汚染物質;非合法又は他の規制物質; 科学に関連する物質; 及び農業又は工業に関連する物質を含む、より悪意のない多くの物質も又、しばしば監視の対象である。
【００２８】
例えば身を脅かす物質の場合、検出装置は、極めて単純なものから非常に複雑なものまで従来技術で公知である。単純な検出装置は、典型的に単一の物質又は密接に関連する物質の群をかろうじて検出及び識別可能である。これらの装置は、特定の物質の存在又は非存在のみを検出でき、他は検出できない極めて特殊な検査を用いることにより、典型的に検出及び識別を単一機能（single function）に結合する。より複雑な検出システムは、多数の結合した検出法によりセキュリティーの水準を向上させるために用いられることができる。
【００２９】
検出システムの一例が米国特許No. 3,897,284に開示されている。このシステムは爆発物の標識のための微小粒子を開示し、この粒子は磁気的ピックアップ（magnetic pickup）により前記粒子を発見できる充分な割合のマグネタイトを含む。フェライトも又、用いられた。最近になって、両方の外面に添付された蛍光物質の一面及び層に添付されたマグネタイトの層を含む色識別材料の細片（strips）を有する改良された標識粒子が開発された。このシステムにおいて、前記追跡用添加物は、発光応答の視覚的検出、又は磁気的ピックアップ、又はその両方により発見されることができる。しかしながら、フェライト及びマグネタイト材料はいずれも暗色であり、発光物質を励起する放射を吸収するため、爆発後に前記粒子を発見するのがいくらか困難である。米国特許No. 4,131,064に記述されるような更なる進展は、前記物質の発光応答を減少させずに磁気的特性を利用する同様な粒子を製造した。
【００３０】
さらに、他の方法は、米国特許4,053,433に記述されるような、識別可能な着色された部分の規則的な（ordered）並びで符号化された粒子の開発である。さらに、他の特許は、放射性同位体又は他の有害物質を追跡用添加物として用い、米国特許No 6,899,827のような多くの特許は、無機材料を追跡用添加物として用いる。
【００３１】
しかしながら、多くの最新システムのいくつかの欠点は、それらが高価で；製造、使用及び検出に複雑な技術を要し；過酷な化学薬品又は熱環境のような多くの環境に不適当であり；製造及び保護される製品への組入れに時間を消費し；及び同等のものであるということである。
【発明を解決するための手段】
【００３２】
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、モールドに対応した形状であり、最大幅で約１００μｍ以下の粒子を含むナノ粒子組成物を記述する。いくつかの実施形態において、前記ナノ粒子組成物は、実質的に一定の重量を持つ複数の粒子を含むことができる。いくつかの実施形態において、前記複数の粒子は、約０．８０から約１．２０の間の多分散指数（poly dispersion index）を持つ。他の実施形態において、前記粒子は、約０．９０から約１．１０の間の、約０．９５から約１．０５の間の、約０．９９から約１．０１の間の、約０．９９９から約１．００１の間の多分散指数を持つ。さらに他の実施形態において、前記ナノ粒子組成物は、単分散である複数の粒子を含む。
【００３３】
いくつかの実施形態によれば、前記ナノ粒子組成物は、前記粒子に結合した治療薬又は診断薬を含む。前記治療薬又は診断薬は、前記粒子に物理的に結合し又は化学的に結合し、前記粒子内に包まれ、前記粒子内に少なくとも部分的に包まれ、前記粒子の外側に結合し、又はそれと同等であることができる。いくつかの実施形態において、前記組成物は、薬物、生物製剤、リガンド、オリゴペプチド、癌治療剤、ウィルス治療剤、細菌学的治療剤、自己免疫治療剤、菌治療剤、精神治療薬、心臓脈管薬、血液調整剤、胃腸薬、呼吸器薬、抗関節炎剤、糖尿病薬、抗けいれん薬、骨代謝調整剤、多発性硬化症薬、ホルモン、尿路薬、免疫抑制剤、眼科用製品、ワクチン、鎮痛剤、性機能障害治療剤、麻酔薬、片頭痛薬、不妊剤、肥満治療薬、細胞処理剤、及びそれらの組合わせからなる群から選ばれる治療薬を含む。いくつかの実施形態において、前記組成物は、造影剤、Ｘ線造影剤、ＭＲＩ造影剤、超音波用剤、核医学用剤（nuclear agent）、放射性トレーサー、放射性医薬品、同位元素、造影剤（contrast agent）、蛍光標識、放射性標識及びそれらの組合わせからなる群から選ばれる診断薬を含む。いくつかの実施形態において、前記ナノ粒子は、有機組成物、ポリマー、無機組成物、又はそれと同等のものを含む。
【００３４】
一の実施形態において、最大幅で約１００ミクロン以下の大きさであり、実質的にモールドに対応した所定の大きさを実質的に持つ有機組成物を含むナノ粒子が存在する。
【００３５】
いくつかの実施形態において、前記ナノ粒子は超吸水性樹脂を含む。前記超吸水性樹脂は、ポリアクリレート、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、セルロース・エーテル、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリスクシンイミド、ポリアクリロニトリルポリマー、互いに混合又は架橋された前記ポリマーの組み合わせ、他のポリマーのモノマーと共重合されたモノマーを有する前記ポリマーの組み合わせ、でんぷんと前記ポリマーの組み合わせ、及びそれと同等のものからなる群から選ばれ得る。
【００３６】
いくつかの実施形態において、前記ナノ粒子は約５０μｍ以下の大きさを有する。他の実施形態において、前記ナノ粒子は約１ｎｍから１０ミクロンの間、約５ｎｍから１ミクロンの間の大きさであってよい。いくつかの実施形態において、前記大きさは、断面積、周の大きさ、表面積、長さ、高さ、幅、線形寸法、又は同等のものであってもよい。他の実施形態によれば、前記ナノ粒子は、実質的に非球形物体、実質的にウィルス形、実質的に細菌形、実質的に細胞形、実質的に棒状、実質的に棒状で前記棒が直径約２００ｎｍ以下又は直径約２ｎｍ以下のものに形成することができる。さらに他の実施形態によれば、前記ナノ粒子は、実質的に対掌形粒子、実質的に直角三角形、厚み約２ｎｍの実質的に平面、約２ｎｍから約２００ｎｍの間の厚みを持つ実質的に平らな円盤、実質的にブーメラン状、及び同等のものとして形成することができる。
【００３７】
いくつかの実施形態において、前記ナノ粒子は、例えばグルコース、蔗糖、マルトース、それらの誘導体及びそれらの組合わせである糖ベースの被覆剤のようなもので実質的に被覆され得る。
【００３８】
いくつかの実施形態によれば、本書で開示される主題は、最大で約１００ミクロン以下の大きさでありモールドから製造されるナノ粒子を開示し、前記モールドはフッ素重合体からなる。いくつかの実施形態において、前記ナノ粒子は１８Ｆを含む。他の実施形態において、前記ナノ粒子は、荷電粒子、高分子エレクトレット（electret）、治療薬、非ウィルス遺伝子ベクター、ウイルス粒子、多形体（polymorph）、又は超吸水性樹脂を含む。
【００３９】
本書で開示される主題は、ナノ粒子の製造方法を開示する。いくつかの実施形態において、前記方法は、平均的な大きさで約１ナノメートルから約１００ミクロンの間の凹部を規定する鋳型を準備し、鋳造される物質を前記鋳型に分注して前記物質が前記凹部を満たすようにし、及び前記凹部内で粒子が鋳造されるよう、前記凹部内の物質を硬化させることを含む。いくつかの実施形態において、前記方法は、残った物質が実質的に前記凹部内に存在するよう、過剰な物質を前記鋳型から取り除くことをさらに含む。いくつかの実施形態において、前記方法は、前記凹部から前記粒子を取り除くステップを含む。いくつかの実施形態において、前記方法は、前記物質の溶媒の蒸発ステップを含む。一の実施形態において、前記物質は、薬物を含有する溶液を含む。いくつかの実施形態において、前記方法は、前記物質に治療薬を加えることを含む。いくつかの実施形態において、前記方法は、前記物質に診断薬を加えることを含む。一の実施形態において、前記方法は、細胞を前記粒子で処理することを含む。
【００４０】
いくつかの実施形態によれば、ナノ粒子の製造のためのモールドは、フルオロオレフィン材料、アクリレート材料、シリコーン材料、スチレン材料、フッ素化熱可塑性エラストマー(TPE)、トリアジンフルオロ重合体、ペルフルオロシクロブチル材料、フッ素化エポキシ樹脂、及びメタセシス重合反応によって重合または架橋されるフッ素化モノマー又はフッ素化オリゴマーからなる群から選ばれる材料から形成され得る。いくつかの実施形態において、前記モールドは、ペルフルオロポリエーテル、光硬化性ペルフルオロポリエーテル、熱硬化性ペルフルオロポリエーテル、又は光硬化性ペルフルオロポリエーテルと熱硬化性ペルフルオロポリエーテルの組合わせからなる群から選ばれるフッ素重合体からなる。一の実施形態において、前記モールドは、低表面エネルギー重合体物質から構成される。
【００４１】
他の実施形態によれば、ナノ粒子の製造方法は、フッ素重合体モールドの凹部内に液体を含む物質を配置し、前記凹部は最大幅で約１００μｍ以下の大きさであり、粒子を形成するため前記物質を硬化させ；及び前記凹部から前記粒子を取り除くことを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記ナノ粒子は、薬物、生物製剤、癌治療剤、ウィルス治療剤、細菌学的治療剤、自己免疫治療剤、菌治療剤、酵素、タンパク質、ヌクレオチド配列、抗原、抗体、及び診断薬からなる群から選ばれる治療薬を含むことができる。一の実施形態において、前記粒子は、前記凹部に配置された前記物質の体積より小さな体積を有する。
【００４２】
いくつかの実施形態において、ナノ粒子の製造のための前記凹部は最大幅で約１０μｍ以下、最大幅で約１ｎｍから約１ミクロンの間、最大幅で約１ｎｍから約５００ｎｍの間、又は最大幅で約１ｎｍから約１５０ｎｍの間であり得る。
【００４３】
いくつかの実施形態において、前記ナノ粒子は、実質的に非球形、実質的にウィルス形、実質的に細菌形、実質的に細胞形、実質的に棒状、実質的に棒状であって前記棒は直径約２００ｎｍ以下であるもの、実質的に対掌形、実質的に直角三角形、実質的に約２ｎｍの厚みの円盤状、実質的に約２００ｎｍから約２ｎｍの間の厚みの円盤状、実質的にブーメラン状、及びそれらの組合わせであるモールドに対応した形状を有することができる。
【００４４】
いくつかの実施形態において、ナノ粒子の製造方法は、フッ素重合体モールド内に規定される凹部に物質を配置し、粒子を形成するため前記凹部内の物質を処理し、及び前記凹部から前記粒子を取り除くことを含む。いくつかの実施形態において、前記フッ素重合体が低表面エネルギーを有する。いくつかの実施形態によれば、前記ナノ粒子の製造方法は、平均的な大きさで約１００ミクロン以下の凹部を規定し、かつ低表面エネルギー重合体物質であるモールドを準備し、鋳造される物質を前記モールドに分注して前記物質が少なくとも部分的に前記凹部を満たすようにし、及び前記凹部内で粒子が鋳造されるよう、前記凹部内の物質を硬化させることを含む。いくつかの実施形態において、前記凹部内に収容されていない物質を除去するため前記モールドに力が加えられ、前記力は、前記モールドに係合する（engage）表面を有する基材に加えられることができる。いくつかの実施形態において、前記モールドに加えられる前記力は、指圧である。いくつかの実施形態によれば、前記方法は、前記モールドから過剰な物質を除去した後で、かつ前記凹部内の物質を硬化させる前に、前記モールドから前記物質を除去することを含む。いくつかの実施形態は、前記凹部内に収容されていない物質を除去するため、前記モールドを横切ってブレードを通過させることを含み、前記ブレードは、金属ブレード、ゴムブレード、シリコン基ブレード、ポリマー基ブレード、及びそれらの組合わせからなる群から選ばれ得る。いくつかの実施形態によれば、前記モールドは、実質的に回転シリンダー、コンベヤーベルト、ロール・ツウ・ロールプロセス、バッチプロセス、又は連続プロセスからなる群から選ばれ得る。
【００４５】
前記方法のいくつかの実施形態によれば、前記凹部内の前記物質は蒸発、化学プロセス、前記物質をＵＶ光で処理すること、温度変化、前記物質を熱エネルギーで処理すること、又は同等のものによって硬化させられ得る。いくつかの実施形態において、前記方法は、前記凹部からの前記物質の蒸発を少なくするため、前記モールド上の適切な位置に前記基材を置くことを含む。前記方法のいくつかの実施形態は、前記物質を硬化した後、前記凹部から前記粒子を取り出すことを含む。他の実施形態によれば、ナノ粒子の前記取り出しは、前記粒子と前記モールドの間の親和力より大きい親和力を前記粒子に対して有する物品を塗布することを含む。いくつかの実施形態において、前記取り出しは、前記粒子を粘着性物質に接触させることをさらに含むことができ、前記粒子と前記粘着性物質の間の粘着は、前記粒子と前記モールドの間の粘着力より大きい。他の実施形態において、前記取り出し物質は、水、有機溶媒、炭水化物、エポキシ樹脂、ワックス、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ブチル、ポリシアノアクリレート、及びポリメタクリル酸メチルからなる群の１又はそれ以上から選ばれ得る。
【００４６】
他の実施形態によれば、前記方法は、前記粒子を取り出した後、前記粒子を精製することをさらに含むことができる。いくつかの実施形態において、前記粒子の精製は、取り出し物質から前記粒子を精製することを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記粒子の精製は、遠心分離、分離、振動、重力、透析、濾過、ふるい、電気泳動、ガス流、磁気、静電選別、溶解、超音波、巨大音響（megasonic）、モールドの屈曲、吸引、静電気引力、静電反発、磁気、物理的鋳型操作、それらの組合わせ、及び同等のものである、取り出し物質から前記粒子を精製することを含むことができる。
【００４７】
本書で開示される主題のいくつかの実施形態において、鋳造される前記物質は、ポリマー、溶液、モノマー、複数のモノマー、重合開始剤、重合触媒、無機前駆体、金属前駆体、医薬品、標識、磁性材料、常磁性体、リガンド、細胞透過性ペプチド、ポロジェン（porogen）、界面活性剤、複数の非混和液、溶媒、及び荷電種からなる群から選ばれる。いくつかの実施形態によれば、前記粒子は、有機ポリマー、超吸水性樹脂、荷電粒子、高分子エレクトレット（ポリ（フッ化ビニリデン）、テフロン（登録商標）フッ素化（Teflon-fluorinated）エチレンプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン）、治療薬、薬物、非ウィルス遺伝子ベクター、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＲＮＡｉ、ウイルス粒子、多形体（polymorph）、それらの組合わせ、及び同等のものを含む。
【００４８】
いくつかの実施形態によれば、本書で開示される主題は、ナノスケール凹部を規定するパターン化（patterned）鋳型を準備し、前記ナノスケール凹部に鋳造される物質に前記ナノスケール凹部を浸漬し、前記物質を前記凹部に入り込ませ、及び前記物質から前記パターン化鋳型を取り除くことを含むナノ粒子の製造方法を含む。他の実施形態において、前記方法は、ナノスケール凹部を規定する鋳型を準備し、前記ナノスケール凹部内に鋳造される物質を前記鋳型上に配置し、及び前記物質を前記ナノスケール凹部に入り込ませることを含む。
【００４９】
いくつかの実施形態において、前記方法は、鋳造される液体と鋳型モールドの間の接触角を所定の角度に設定し、前記鋳型モールド内に規定されるナノスケール凹部を前記液体が受動的に（passively）満たすようにすることを含む。いくつかの実施形態において、前記接触角は、前記液体に電圧を印加することによって変更される。
【００５０】
いくつかの実施形態において、前記方法は、鋳型のナノスケール凹部内に鋳造される第１の物質を導入し、前記第１の物質の溶媒成分を前記ナノスケール凹部から蒸発させ、及び前記ナノスケール凹部内の前記第１の物質を硬化して粒子を形成することを含む。他の実施形態によれば、前記方法は、前記蒸発の後に、前記ナノスケール凹部に第２の物質を加え、前記第１の物質を硬化して２つの成分を有する粒子を形成することを含む。
【００５１】
いくつかの実施形態によれば、前記方法は、ナノスケール凹部を規定する鋳型を準備し、鋳造される物質を前記鋳型上に配置し、及び前記物質に電圧を印加して前記物質が前記ナノスケール凹部に入り込むのを補助することを含む。いくつかの実施形態において、前記方法は、所定の透過性（permeability）を有しナノスケール凹部を規定する鋳型を構成し、所定の透過性を有する物質に前記鋳型を曝し、前記物質を前記ナノスケール凹部に入り込ませ、及び前記ナノスケール凹部内の前記物質を硬化させることを含む。
【００５２】
さらに他の実施形態において、前記方法は、機能的分子インプリントを含む粒子を含み、前記粒子はモールドに対応した形状を有し、前記粒子が約１００μｍ以下の大きさを持つ。いくつかの実施形態において、前記大きさは、約１μｍ以下、約１ｎｍから約５００ｎｍの間、約５０ｎｍから約２００ｎｍの間、約８０ｎｍから約１２０ｎｍの間のいずれかである。いくつかの実施形態によれば、前記機能的分子インプリントは、鋳型のネガ像として配置される機能的モノマーを含む。一の実施形態において、前記粒子は分析物質である。いくつかの実施形態において、前記機能的分子インプリントは、実質的に鋳型の立体的及び化学的特性を有する。
【００５３】
一の実施形態において、分析物質は、実質的に球形、実質的に非球形、実質的にウィルス形、実質的に細菌形、実質的にタンパク質形、実質的に細胞形、実質的に棒状、実質的に棒状で前記棒は直径約２００ｎｍ以下であるもの、実質的に対掌形、実質的に直角三角形、実質的に約２ｎｍの厚みを持つ円盤状、実質的に約２ｎｍ以上の厚みを持つ円盤状、実質的にブーメラン状、及びそれらの組合わせからなる群から選ばれる形状を有する粒子を含む。いくつかの実施形態において、前記粒子は、約０．８０から約１．２０の間の多分散指数（poly dispersion index）を持つ複数の粒子である。他の実施形態において、前記粒子は、約０．９０から約１．１０の間の多分散指数を持つ複数の粒子である。さらに他の実施形態において、前記粒子は、約０．９５から約１．０５の間の多分散指数を持つ複数の粒子である。さらに他の実施形態において、前記粒子は、約０．９９から約１．０１の間の多分散指数を持つ複数の粒子である。他の実施形態において、前記分析物質は、約０．９９９から約１．００１の間の多分散指数を持つ複数の粒子である粒子を含む。他の実施形態において、前記粒子は、単分散である複数の粒子である。
【００５４】
いくつかの実施形態において、前記方法は、凹部を規定するペルフルオロポリエーテルの基材と機能的鋳型とを準備するステップと、物質を前記基材に塗布し、前記物質を硬化して粒子を形成するステップと、前記凹部から前記物質を除去するステップとを含み、前記凹部は少なくとも部分的にそこに露出される前記機能的鋳型を含み、前記粒子は前記機能的鋳型の分子インプリントを含む。いくつかの実施形態において、前記物質は機能的モノマーを含み、前記機能的モノマーは、酵素、タンパク質、抗生物質、抗原、ヌクレオチド配列、アミノ酸、薬物、生物製剤、核酸、それらの組合わせからなる群から選ばれる。いくつかの実施形態において、前記ペルフルオロポリエーテルは、光硬化性ペルフルオロポリエーテル、熱硬化性ペルフルオロポリエーテル、及び光硬化性ペルフルオロポリエーテルと熱硬化性ペルフルオロポリエーテルの組合わせからなる群から選ばれる。
【００５５】
他の実施形態において、前記方法は、分子インプリントから鋳造された機能性粒子を含む。いくつかの実施形態において、前記機能性粒子は、さらに機能的モノマーを含む。いくつかの実施形態において、前記機能性粒子は、実質的に分子インプリント鋳型と同様な立体的及び化学的特性を有する。いくつかの実施形態によれば、前記機能性粒子の前記機能的モノマーは、実質的に前記分子インプリントの機能基のネガ像として配置される。他の実施形態において、前記分子インプリントは、酵素、タンパク質、抗生物質、抗原、ヌクレオチド配列、アミノ酸、薬物、生物製剤、核酸、及びそれらの組合わせから選ばれる鋳型の分子インプリントである。
【００５６】
いくつかの実施形態によれば、前記方法は、分子インプリントを規定し低表面エネルギー重合体物質を含む鋳型を準備し、物質と機能的モノマーとの混合物を前記分子インプリントに塗布し、前記混合物を硬化して重合された人工機能分子を形成し、前記分子インプリントから前記人工機能分子を除去することを含む。前記方法は又、前記混合物内の前記機能的モノマーを、前記機能的分子インプリントに対して反対側に配置させることを含むことができる。一の実施形態において、前記方法は、重合された人工機能分子で患者を治療することを含む。
【００５７】
他の実施形態において、前記方法は、分子インプリントを規定し低表面エネルギー重合体物質を含むパターン化鋳型を準備し、物質と機能的モノマーとの混合物を前記分子インプリントに塗布し、前記混合物を硬化して重合された人工機能分子を形成し、前記分子インプリントから前記重合された人工機能分子を除去し、治療効果のある量の前記重合された人工機能分子を患者に投与することを含む。いくつかの実施形態によれば、前記重合された人工機能分子は、細胞膜と相互作用して患者を治療し、細胞内取り込みによって患者を治療し、免疫反応を引き起こして患者を治療し、細胞受容体と相互作用し、又は約１００μｍ以下の大きさである。
【００５８】
いくつかの実施形態において、前記方法は、所定の形状と約１００μｍ以下の大きさを有し治療効果のある量の粒子を患者に投与することを含む。いくつかの実施形態において、前記粒子は細胞内取り込みを受ける。いくつかの実施形態において、前記粒子は、前記粒子内に少なくとも部分的に包まれ又は前記粒子の外側に結合している治療薬又は診断薬を含む。他の実施形態において、前記方法は、薬物、生物製剤、抗癌治療剤、抗ウィルス治療剤、抗細菌学的治療剤、自己免疫治療剤、菌治療剤、精神治療薬、心臓脈管薬、血液調整剤、胃腸薬、呼吸器薬、抗関節炎剤、糖尿病薬、抗けいれん薬、骨代謝調整剤、多発性硬化症薬、ホルモン、尿路薬、免疫抑制剤、眼科用製品、ワクチン、鎮痛剤、性機能障害治療剤、麻酔薬、片頭痛薬、不妊剤、肥満治療薬、及びそれらの組合わせからなる群から選ばれる治療薬を含む。いくつかの実施形態において、前記診断薬は、造影剤、Ｘ線造影剤、ＭＲＩ造影剤、超音波用剤、核医学用剤（nuclear agent）、放射性トレーサー、放射性医薬品、同位元素、造影剤（contrast agent）、蛍光標識、放射性標識及びそれらの組合わせからなる群から選ばれる。前記方法の一の実施形態において、前記粒子は、約１０μｍ以下、直径約１ｎｍから１ミクロンの間、直径約１ｎｍから２００ｎｍの間の群から選ばれる大きさである。一の実施形態において、前記粒子は、実質的に非球形、実質的にウィルス形、実質的に細菌形、実質的にタンパク質形、実質的に細胞形、実質的に棒状、実質的に対掌形、実質的に直角三角形、実質的に約２ｎｍの厚みを持つ円盤状、実質的に約２ｎｍから１μｍの間の厚みを持つ円盤状、及び実質的にブーメラン状である。他の実施形態において、前記粒子は、実質的に棒状であり前記棒は直径約２００ｎｍ以下である。他の実施形態において、前記粒子は実質的に被覆されている。さらに他の実施形態において、前記粒子は実質的に糖質ベースの被覆剤で被覆されている。さらに他の実施形態において、前記粒子は、有機材料を含む。一の実施形態において、前記粒子は、低表面エネルギー重合体物質を含むパターン化鋳型から鋳造される。
【００５９】
いくつかの実施形態において、治療薬の運搬方法は、治療用化合物の粒子を形成し、前記粒子は所定の形状及び約１００μｍ以下の大きさを有し、及び前記粒子を顎顔面又は外科的調査（inquiry）部位へ投与することを含む。他の実施形態において、前記方法は、最大の大きさで１００ミクロン以下の凹部を規定する物品を準備し、前記凹部に粒子を形成し、前記物品と前記粒子との間の親和力より大きい親和力を前記粒子に対して有する材料を前記物品に塗布し、及び前記材料が前記粒子に付着したままで前記物品から前記材料を分離することを含む、物品からナノ粒子を取り出す方法を含む。いくつかの実施形態において、前記方法は、前記粒子に対する前記材料の親和力を増大させるために前記材料を処理することを含む。他の実施形態において、前記方法は、前記物品、前記材料及びそれらの組合わせの少なくともいずれかに力を加えることを含む。いくつかの実施形態において、前記処理は、前記材料の冷却を含み、前記材料の硬化、前記材料と前記粒子の間の親和力を増大させるため前記粒子の表面を化学的に修飾すること、前記粒子と前記材料の間の親和力を増大させるため前記材料の表面を化学的に修飾すること、ＵＶ処理、熱処理、及びそれらの組合わせからなる群の１つを含む。いくつかの実施形態において、前記処理は、前記材料と前記粒子の間の化学的相互作用の増大、又は前記材料と前記粒子の間の物理的相互作用の増大を含む。いくつかの実施形態において、前記物理的相互作用は物理的取込みである。一の実施形態において、前記物品は、低表面エネルギー材料を含む。一の実施形態において、前記低表面エネルギー材料は、フルオロオレフィン材料、アクリレート材料、シリコーン材料、スチレン材料、フッ素化熱可塑性エラストマー(TPE)、トリアジンフルオロ重合体、ペルフルオロシクロブチル材料、フッ素化エポキシ樹脂、及びメタセシス重合反応によって重合または架橋されるフッ素化モノマー又はフッ素化オリゴマーからなる群から選ばれる材料を含む。一の実施形態において、前記材料は、炭水化物、エポキシ樹脂、ワックス、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ブチル、ポリシアノアクリレート、ポリメタクリル酸メチル、及びそれらの組合わせからなる群から選ばれる。
【００６０】
本書で開示される主題のいくつかの実施形態によれば、前記方法は、凹部を規定すると共に、そこに形成される粒子を有する物品を準備し、分子の修飾基を含む溶液を前記粒子に塗布し、及び前記分子の修飾基の第１の部分と、前記粒子の表面の少なくとも一部の間の反応を促進するような、ナノ粒子の表面の修飾方法を含む。いくつかの実施形態において、前記分子の修飾基の第２の部分が未反応のままである。他の実施形態において、前記方法は、前記未反応の分子の修飾基を除去することを含む。いくつかの実施形態において、前記分子の修飾基が結合基を介して前記粒子に化学結合し、前記結合基は、硫化物、アミン、カルボン酸、酸塩化物、アルコール、アルケン、ハロゲン化アルキル、イソシアン酸塩、イミダゾール、ハロゲン化物、アジド、及びアセチレンからなる群から選ばれることができる。いくつかの実施形態において、前記修飾基は、染料、蛍光標識、放射性標識、造影剤、リガンド、ペプチド、アプタマー、抗体、医薬品、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ｓｉＲＮＡ及びそれらの断片からなる群から選ばれる。
【００６１】
いくつかの実施形態によれば、物品から複数のナノ粒子を取り出すシステムは、大きさで約１００ミクロン以下の複数の凹部を規定し、前記凹部に粒子が形成されている物品と、前記粒子と前記物品の間の親和力より大きい親和力を前記粒子に対して有する材料と、前記物品から前記粒子を分離するよう構成される塗布器（applicator）とを含む。いくつかの実施形態において、前記物品は、低表面エネルギー重合体物質を含む。いくつかの実施形態において、ナノ粒子の少なくとも一部を修飾するシステムは、大きさで約１００ミクロン以下の凹部を規定し、前記凹部がそこに形成される粒子を有する物品と、分子の修飾基を有する溶液とを含み、前記溶液は前記粒子の少なくとも一部と接触して前記分子と前記粒子の間の反応を促進するよう構成される。
【００６２】
他の実施形態において、本書で開示される主題の方法は、粒子の被覆方法を含む。いくつかの実施形態において、前記方法は糖質ベースの被覆剤で粒子を被覆することを含む。一の実施形態において、前記糖質ベースの被覆剤は、グルコース、蔗糖、マルトース、それらの誘導体、及びそれらの組合わせからなる群から選ばれる。いくつかの実施形態において、前記方法はシード（種）の被覆を含み、前記方法は、液体溶液にシード（種）を浮遊させ、約１００μｍ以下の大きさの凹部を規定し低表面エネルギー重合体物質を含む鋳型上に、前記シードを含む前記液体溶液を沈殿させ、及び前記凹部内の前記液体溶液を硬化し、前記シードが前記硬化した液体溶液で被覆されるようにすることを含む。いくつかの実施形態において、前記被覆方法は、前記シードを含む溶液を前記凹部内に挟み込むため、表面を前記鋳型に係合させることを含む。いくつかの実施形態において、前記凹部は所定の形状又は大きさを有し、前記液体溶液はポリマーであり、又は前記液体溶液は水溶性ポリマーである。一の実施形態において、前記凹部は、前記凹部に堆積する液体溶液の量より大きな体積を有する。いくつかの実施形態において、前記方法はさらに、前記シードを含む硬化した液体溶液を取り出すことを含む。いくつかの実施形態によれば、前記シードを含む硬化した液体溶液は鋳型の物理的操作によって取り出され、硬化は前記物質からの溶媒の蒸発を含み、前記凹部内の前記物質はＵＶ光で前記物質を処理することによって硬化され、前記凹部内の前記物質は化学プロセスによって硬化され、前記凹部内の前記物質は温度変化によって硬化され、前記凹部内の前記物質は、熱プロセス、蒸発プロセス、化学プロセス及び光プロセスからなる群の２又はそれ以上によって硬化される。いくつかの実施形態において、前記方法は、前記物質を硬化後に、前記シードを含む硬化した液体溶液を前記凹部から取り出すことを含む。いくつかの実施形態において、前記シードを含む硬化した液体溶液は、前記シードを含む硬化した液体溶液と前記鋳型の間の親和力より大きい親和力を、前記シードを含む硬化した液体溶液に対して有する物品によって取り出される。他の実施形態において、前記方法は、前記粒子を取り出した後、前記粒子を精製することを含む。
【００６３】
いくつかの実施形態によれば、被覆されたシードは、液体溶液にシード（種）を浮遊させ、凹部を含む鋳型上に前記シードを含む前記液体溶液を堆積させ、及び凹部内の前記液体溶液を硬化し、前記シードが前記硬化した液体溶液で被覆されるようにすることを含むプロセスによって調製される。
【００６４】
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、モールドに対応した形状を有し最大の大きさで約１００ミクロン以下の粒子を含み、前記粒子が識別特徴（identifying characteristic）を有する追跡用添加物を記述する。他の実施形態において、本書で開示される主題は、低表面エネルギーで非湿潤材料から形成され、大きさで約１００ミクロン以下でかつ識別特徴を有するモールドの内部に物質を配置し、粒子を形成するため前記物質を硬化し、及び前記モールドから前記粒子を取り除くことを含む、追跡用添加物の製造方法を記述する。
【００６５】
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、モールドに対応した形状で大きさが約１００ミクロン以下の粒子を含む追跡用添加物(taggant)に結合したアイテム（item）を含み、前記粒子が識別特徴を有する保証（secure）アイテムを含む。いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、低表面エネルギーで非湿潤材料から形成され、大きさで約１００ミクロン以下で、かつ識別特徴を有するモールドの内部に物質を配置し、粒子を形成するため前記物質を硬化し、前記モールドから前記粒子を取り除き、及び前記粒子をアイテム（item）に結合させることを含む、保証アイテムの製造方法を含む。さらに他の実施形態において、本書で開示される主題は、モールドに対応した形状で大きさが約１００ミクロン以下であって、かつ識別特徴を有する粒子を含む追跡用添加物を製造し、保証されるべきアイテム（item）に前記追跡用添加物を組み入れ、検出する前記アイテムを分析して前記識別特徴を読取り、及び前記識別特徴を期待される特徴と比較することを含む、アイテムを保証するためのシステムを含む。
【００６６】
他の実施形態によれば、本書で開示される主題は、フォトリソグラフィを用いて構成されると共に寸法を合わされ、フォトレジストにより製造される追跡用添加物を含む識別粒子を記述する。いくつかの実施形態において、識別粒子は、低表面エネルギー重合体物質を含むモールドから鋳造され、実質的に平坦な表面を有する追跡用添加物を含む。他の実施形態によれば、前記識別粒子は、前記追跡用添加物の表面にボッシュ（Bosch）エッチング線、化学官能性、能動的センサー、それらの組み合わせ、及び同等のものを含む。本書で開示される主題のいくつかの実施形態によれば、ナノ粒子の識別方法は、所定の形状に構成されると共に寸法を合わされた追跡用添加物を準備し、及び前記追跡用添加物の形状に従って前記追跡用添加物を認識することを含む。
【００６７】
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、低表面エネルギー重合体物質を含むと共に、ナノスケール凹部を規定する鋳型を準備し、前記ナノスケール凹部に受動的に入り込むよう前記鋳型の表面と所定の接触角を有する鋳造される液体を前記鋳型上に配置し、及び前記ナノスケール凹部内の前記液体から粒子を形成するプロセスによって形成されるナノ粒子を記述する。他の実施形態において、本書で開示される主題は、平均直径で約２ナノメートルから１ミリメートルの間の凹部を規定する第１表面を有する鋳型を準備し、鋳造される物質を前記第１表面に分注して前記物質が前記凹部を満たすようにし、残った物質が実質的に前記凹部内に存在するよう、物質を前記第１表面から取り除き、及び前記凹部内に粒子が鋳造されるよう、前記凹部内の前記物質を硬化させるプロセスによって形成されるナノ粒子を含む。一の実施形態において、前記ナノ粒子は、少なくとも１つの有機ポリマー、超吸水性樹脂、荷電粒子、高分子エレクトレット、治療薬、薬物、非ウィルス遺伝子ベクター、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＲＮＡｉ、ウイルス粒子、多形体（polymorph）、それらの組合わせ、及び同等のものを含む。他の実施形態において、ナノ粒子の製造プロセスは、前記凹部内に含まれない物質を除去するため、前記第１表面に圧力を加えることを含む。一の実施形態において、前記鋳型の前記第１表面に係合するため、前記圧力は実質的に平面を有する。他の実施形態において、さらに前記プロセスは、前記第１表面から過剰な物質を除去した後でかつ前記凹部内の前記物質を硬化させる前に、前記第１表面から前記圧力を除去することを含む。他の実施形態において、前記鋳型は、回転シリンダー、プレス（press）、コンベヤーベルト、それらの組み合わせ、及び同等のものからなる群から選ばれる。前記方法のさらに他の実施形態において、前記硬化は前記物質からの溶媒の蒸発を含む。
【００６８】
一の実施形態において、前記凹部内の前記物質は、前記物質をＵＶ光で処理することによって硬化させられる。他の実施形態において、前記凹部内の前記物質は、化学プロセスによって硬化させられる。さらに他の実施形態において、前記凹部内の前記物質は、温度変化によって硬化させられる。さらに他の実施形態において、前記凹部内の前記物質は、前記物質を熱エネルギーで処理することによって硬化させられる。他の実施形態において、前記凹部内の前記物質は、熱プロセス、蒸発プロセス、化学プロセス、及び光プロセスからなる群の２又はそれ以上によって硬化させられる。
【００６９】
さらに他の実施形態において、前記方法は、前記物質を硬化した後、前記凹部から前記粒子を取り出すことを含む。さらに他の実施形態において、前記方法は、それが取り出された後、前記粒子を精製することを含む。一の実施形態において、前記精製は、遠心分離、分離、振動、重力、透析、濾過、ふるい、電気泳動、ガス流、磁気、静電選別、それらの組合わせ、及び同等のものからなる群から選ばれる。
【００７０】
一の実施形態において、前記粒子は、前記粒子と前記鋳型の間の親和力より大きい親和力を前記粒子に対して有する物品によって取り出される。他の実施形態において、前記粒子は、前記粒子を粘着性物質に接触させることによって取り出される。さらに他の実施形態において、前記方法は、それが取り出された後、前記粒子を精製することを含む。
【００７１】
一の実施形態において、前記鋳型のための前記物質は、ポリマー材料を含む。他の実施形態において、前記鋳型のための前記物質は、溶媒耐性を有する低表面エネルギー重合体物質を含む。さらに他の実施形態において、前記鋳型のための前記物質は、溶媒耐性を有するエラストマー材料を含む。さらなる実施形態において、前記鋳型は、ペルフルオロポリエーテル材料、シリコーン材料、フルオロオレフィン材料、アクリレート材料、シリコーン材料、スチレン材料、フッ素化熱可塑性エラストマー(TPE)、トリアジンフルオロ重合体、ペルフルオロシクロブチル材料、フッ素化エポキシ樹脂、及びメタセシス重合反応によって重合または架橋されるフッ素化モノマー又はフッ素化オリゴマーからなる群から選ばれる材料からなる群から選ばれる。
【００７２】
いくつかの実施形態によれば、前記粒子は生体適合性材料を含む。前記生体適合性材料は、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（乳酸）、乳酸・グリコール酸共重合体、乳糖、ホスファチジルコリン、ポリラクチド、ポリグリコリド、ヒドロキシプロピルセルロース、ワックス、ポリエステル、ポリアンヒドリド（polyanhydride）、ポリアミド、リン基(based)ポリマー、ポリ（シアノアクリレート）、ポリウレタン、ポリ(オルトエステル)、ポリジヒドロピラン、ポリアセタール、生分解性高分子、ポリペプチド、ヒドロゲル、炭水化物、及びそれらの組合わせからなる群から選ばれる。又、前記粒子は治療薬、診断用薬又はリンカー（linker）を含む。いくつかの実施形態において、前記治療薬は、前記粒子内で架橋生体適合性組成物と結合される。
【００７３】
いくつかの実施形態によれば、前記架橋生体適合性組成物は、所定の時間以降は生体吸収されるよう構成されている。他の実施形態によれば、前記生体吸収性架橋体は、ジスルフィド基で機能化されたポリマーを含む。いくつかの実施形態において、前記生体適合性組成物は、約０．５以下の架橋密度を有し、他の実施形態において、前記生体適合性組成物は、約０．５以上の架橋密度を有する。いくつかの実施形態によれば、前記生体適合性組成物は、非生分解性基で機能化され、いくつかの実施形態において、前記生体適合性組成物は、生分解性基で機能化される。いくつかの実施形態において、前記生分解性基はジスルフィド基であってもよい。一の実施形態において、前記粒子は、前記刺激との反応によって少なくとも部分的に分解する。いくつかの実施形態において、前記刺激は、還元環境（reducing environment）、所定のｐＨ、細胞副産物、又は細胞組成物を含む。
【００７４】
いくつかの実施形態において、前記粒子又は前記粒子の組成物は所定の電荷を有する。他の実施形態において、前記粒子は所定のゼータ電位を有することができる。いくつかの実施形態において、前記粒子は刺激に反応するよう構成されている。前記刺激は、ｐＨ、放射線、酸化、還元、イオン強度、温度、交流磁場又は電場、音響力、超音波力、時間及びそれらの組合わせからなる群から選ばれる。他の実施形態において、前記粒子は磁性材料を含む。いくつかの他の実施形態において、前記粒子の組成物は、さらに炭素−炭素結合を有する。
【００７５】
いくつかの実施形態において、前記組成物は、荷電粒子、高分子エレクトレット（electret）、治療薬、非ウィルス遺伝子ベクター、ウイルス粒子、多形体（polymorph）、又は超吸水性樹脂を含む。前記治療薬は、薬物、試薬、修飾剤（modifier）、調整剤（regulator）、治療（therapy）、処置剤（treatment）及びそれらの組合わせからなる群から選ばれることができる。前記組成物は、生物製剤、リガンド、オリゴペプチド、酵素、ＤＮＡ、オリゴヌクレオチド、ＲＮＡ、ｓｉＲＮＡ、癌治療剤、ウィルス治療剤、細菌学的治療剤、自己免疫治療剤、菌治療剤（fungal treatment）、精神治療薬、心臓脈管薬、血液調整剤、胃腸薬、呼吸器薬、抗関節炎剤、糖尿病薬、抗けいれん薬、骨代謝調整剤、多発性硬化症薬、ホルモン、尿路薬、免疫抑制剤、眼科用製品、ワクチン、鎮痛剤、性機能障害治療剤、麻酔薬、片頭痛薬、不妊剤、肥満治療薬、及びそれらの組合わせからなる群から選ばれる治療薬も含むことができる。
【００７６】
いくつかの実施形態において、前記組成物は、造影剤、Ｘ線造影剤、ＭＲＩ造影剤、超音波用剤、核医学用剤（nuclear agent）、放射性トレーサー、放射性医薬品、同位元素、造影剤（contrast agent）、蛍光標識、放射性標識及びそれらの組合わせからなる群から選ばれる診断薬を含むことができる。他の実施形態において、前記粒子は１８Ｆをさらに含む。
【００７７】
他の実施形態において、前記組成物は、実質的に非球形、実質的にウィルス形、実質的に細菌形、実質的に細胞形、実質的に棒状、実質的に対掌形及びそれらの組合わせからなる群から選ばれる形状を含むことができる。前記粒子の形状は、直径約２００ｎｍ以下の実質的に棒状からなる群から選ばれ得る。他の実施形態において、前記粒子の形状は、直径約２ｎｍ以下の実質的に棒状からなる群から選ばれ得る。
【００７８】
いくつかの実施形態によれば、前記組成物は、前記粒子に結合し、前記粒子に物理的に結合し、前記粒子に化学的に結合し、実質的に前記粒子内に包まれ、実質的に前記粒子内に少なくとも部分的に包まれ、又は前記粒子の外側に結合している治療薬又は診断薬又はリンカーを有する。いくつかの実施形態において、前記粒子は標的リガンド（targeting ligand）によって機能化されることができる。
【００７９】
いくつかの実施形態において、前記リンカーは、硫化物、アミン、カルボン酸、酸塩化物、アルコール、アルケン、ハロゲン化アルキル、イソシアン酸塩、イミダゾール、ハロゲン化物、アジド、N-ヒドロキシスクシミジル（succimidyl）(NHS)エステル基、アセチレン、ジエチレントリアミンペンタ酢酸（ＤＰＴＡ）及びそれらの組合わせからなる群から選ばれる。他の実施形態において、前記組成物は、前記リンカーに化学的に結合している修飾分子をさらに有する。前記修飾分子は、染料、蛍光標識、放射性標識、造影剤、リガンド、標的リガンド（targeting ligand）、ペプチド、アプタマー、抗体、医薬品、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ｓｉＲＮＡ及びそれらの断片からなる群から選ばれることができる。
【００８０】
いくつかの実施形態によれば、前記組成物は、実質的に同一の質量を持ち、実質的に単分散であり、大きさ又は形状において実質的に単分散であり、又は表面積において実質的に単分散である複数の粒子をさらに有する。いくつかの実施形態において、前記複数の粒子は、約０．８０から約１．２０の間の、約０．９０から約１．１０の間の、約０．９５から約１．０５の間の、約０．９９から約１．０１の間の、約０．９９９から約１．００１の間の規格化されたサイズ分布を持つ。いくつかの実施形態によれば、前記規格化されたサイズ分布は、線形寸法サイズ、体積、３次元形状、表面積、質量及び形状からなる群から選ばれる。さらに他の実施形態において、前記複数の粒子は、表面積、体積、質量、３次元形状、又は最大幅の線形寸法において単分散である粒子を有する。
【００８１】
いくつかの実施形態において、前記粒子は約５０μｍ以下の、約１ｎｍから約１０ミクロンの間の、又は約５ｎｍから約１ミクロンの間の最大幅の大きさを有することができる。いくつかの実施形態において、前記粒子は、球体のそれより大きい、体積に対する表面積の比を持つ。
【００８２】
いくつかの実施形態によれば、前記組成物は、ポリアクリレート、ポリアクリル酸、HEMA、中和（neutralized）アクリレート、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸アンモニウム、メタクリレート、ポリアクリルアミド、セルロース・エーテル、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリスクシンイミド、ポリアクリロニトリルポリマー、互いに混合又は架橋された前記ポリマーの組み合わせ、他のポリマーのモノマーと共重合されたモノマーを有する前記ポリマーの組み合わせ、でんぷんと前記ポリマーの組み合わせ、及びそれらの組合わせからなる群から選ばれる超吸水性樹脂を含むことができる。
【００８３】
いくつかの実施形態によれば、本発明は、ナノ粒子の製造方法を含む。そのような方法によれば、ナノ粒子はモールドの凹部内の液体物質から製造されることができ、前記凹部を前記液体が受動的に（passively）満たすよう、前記液体物質とモールドの間の接触角が構成され、前記粒子は２５０ミクロン以下の最大幅を有する。いくつかの実施形態において、前記液体物質は、前記凹部の端部とメニスカスを形成し、得られる粒子の一部が前記メニスカスによって規定されるレンズとして構成される。いくつかの実施形態において、前記粒子は、その内部から前記粒子が製造された前記モールドの凹部の形状を反映する。いくつかの実施形態によれば、前記方法は、前記粒子となる前記物質の硬化も含む。いくつかの実施形態において、前記硬化は、蒸発、又は担体物質の蒸発であることができる。蒸発は、水溶性接着剤、アセトン溶解性接着剤、及び有機溶媒溶解性接着剤からなる群の１又はそれ以上の蒸発であることができる。
【００８４】
他の実施形態によれば、本書の開示の粒子が製造される前記モールドは、約２３dyn/cm以下の、約１９dyn/cm以下の、約１５dyn/cm以下の、約１２dyn/cm以下の、又は約８dyn/cm以下の表面エネルギーを有する低表面エネルギー重合体物質を含む。
【００８５】
いくつかの実施形態によれば、本発明の方法は、前記粒子に結合基を結合させることを含み、前記結合基は、硫化物、アミン、カルボン酸、酸塩化物、アルコール、アルケン、ハロゲン化アルキル、イソシアン酸塩、イミダゾール、ハロゲン化物、ジエチレントリアミンペンタ酢酸（ＤＰＴＡ）、アジド、アセチレン、N-ヒドロキシスクシミジル（succimidyl）(NHS)エステル基、及びそれらの組合わせからなる群から選ばれ得る。
【００８６】
他の実施形態において、粒子のシステムは、診断、検査、サンプリング、管理、包装、輸送、出荷、及び同等のものに利用することができる。いくつかの実施形態において、前記システムは、平らで滑らかな表面のような基材に粒子を結合することを含む。いくつかの実施形態において、前記システムはさらに、前記基材上に２次元的に配列された複数の粒子を含む。いくつかの実施形態において、前記粒子は、薬物、試薬、反応剤、及びそれらの組合わせからなる群から選ばれる活性剤を含む。
【００８７】
本書で開示される主題の実施形態が説明され、新規な特徴及び優位性が明らかとなる添付の図に対する言及がされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８８】
本書で開示される主題は、典型的な実施形態が示される以下の添付の例を参照してさらに十分に記述される。しかしながら、本書で開示される主題は、異なる形態で具体化することができ、ここに示したものに限定されるとみなされるべきでない。むしろ、本開示が完全かつ徹底的であり、これらの実施形態の範囲が当業者に伝わるよう、これらの実施形態が提供される。
【００８９】
他に定義されない限り、本書で開示される主題が属し、ここで使用される全ての技術的及び科学的用語は、通常の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を持つ。ここに言及される全ての出版物、特許出願、特許及び他の参考資料は、参照することにより全体として本書に援用される。
【００９０】
明細書及び請求の範囲を通して、所定の化学式又は名称は、全ての光学及び立体異性体の他、それらの異性体及び混合物が存在する場合にはラセミ混合物も含む。
【００９１】
Ｉ．材料
本書で開示される主題は、溶媒耐性を有する低表面エネルギー重合体物質を概して記述し、この低表面エネルギー重合体物質は、マスター鋳型の上に低粘度液体物質を鋳造した後、前記低粘度液体物質を硬化させ、マイクロ-及びナノスケールのレプリカ鋳造のような高分解能のソフトリソグラフィー又はインプリントリソグラフィー用途に用いられるパターン化（patterned）鋳型を形成して得られる。いくつかの実施形態では、前記パターン化鋳型又はモールドは、例えばフッ素化エラストマーベース材料などのフッ素重合体のような、但しこれに限られない溶媒耐性を有するエラストマーベース材料を含む。
【００９２】
さらに、本書で開示される主題は、弾性モールドを用いて忠実度の高い形を作る有機材料のナノ-接触（nano-contact）鋳造を記述する。従って、本書で開示される主題は、ソフトリソグラフィー又はインプリントリソグラフィー技術を用い、独立で他に類のない実質的にあらゆる形状のマイクロ-及びナノ構造を製造する方法を記述する。典型的なマイクロ-及びナノ構造は、マイクロ-及びナノ粒子、並びにマイクロ-及びナノパターン化（patterned）基材を含むが、これらに限られない。
【００９３】
本書で開示される主題によって記述されるナノ構造は、半導体デバイス製造のためのスカム層の無い鋳造エッチバリア(etch barrier)；結晶；ディスプレイ用材料；光電池；太陽電池デバイス；光電子デバイス；ルーター；回折格子；無線ＩＣタグ（ＲＦＩＤ）デバイス；触媒；フィラー及び添加剤；解毒剤；エッチバリア(etch barrier)；原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）チップ；ナノ-マシンの一部；薬物又は遺伝物質のような治療薬の運搬；化粧品；化学機械平坦化（ＣＭＰ）粒子；多孔質粒子及びナノテクノロジー工業を可能にする実質的にあらゆる種類の形状のような半導体製造を含むがこれらに限られない、いろいろな用途に用いられ得る。
【００９４】
典型的な溶媒耐性を有するエラストマーベース材料は、フッ素化エラストマーベース材料を含むがこれに限られない。ここで使用される「溶媒耐性を有する」という用語は、一般の炭化水素ベースの有機溶媒、又は酸性若しくは塩基性水溶液に膨潤も溶解もしないエラストマー材料のような材料をいう。典型的なフッ素化エラストマーベース材料は、ペルフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）ベース材料を含むがこれに限られない。光硬化性の液体ＰＦＰＥは、ソフトリソグラフィーのための好ましい特性を示す。有効なＰＦＰＥの合成及び光硬化の代表的な機構は、スキーム１で与えられる。
【００９５】
【化１】
0005570721.tif 000002
【００９６】
他の実施形態によれば、本書で開示される主題に従う材料は、１又はそれ以上の光硬化性成分、熱硬化性成分、及びそれらの混合物を含む。一実施形態において、前記光硬化性成分は前記熱硬化性成分から独立しており、前記材料が複数の硬化を行えるようになっている。例えば層状のデバイスを形成する際、複数の硬化を行える材料は有用である。例えば、光硬化性成分と熱硬化性成分を有する液体物質は、例えば光硬化プロセス又は熱硬化プロセスを通して第１のデバイスを形成するための第１の硬化を行うことができる。その後、光硬化又は熱硬化された第１のデバイスは、それと同じ材料、又はそれと類似であって熱硬化若しくは光硬化されて前記第１のデバイスの材料に結合する実質的に任意の材料からなる第２のデバイスに付着されることができる。前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとを互いに隣接して配置し、前記第１及び第２のデバイスを熱硬化又は光硬化プロセスに曝すことにより、前記第１の硬化によって活性化されなかったいずれかの成分が次の硬化ステップで硬化され得る。その後、光硬化プロセスによって不活性のままであった前記第１のデバイスの熱硬化性成分、又は第１の熱硬化プロセスによって不活性のままであった前記第１のデバイスの光硬化性成分は活性化され、前記第２のデバイスに結合する。それにより、前記第１及び第２のデバイスは互いに接着される。硬化プロセスの順序は独立であり、熱硬化が最初に生じた後に光硬化が続いてもよく、又は光硬化が最初に生じた後に熱硬化が続いてもよいことは当業者によって理解されるであろう。
【００９７】
さらに他の実施形態によれば、前記材料が複数の独立した熱硬化を受けるよう、前記材料に複数の熱硬化性成分が含まれていてもよい。例えば、前記材料が第１の温度範囲で第１の熱硬化を行い、第２の温度範囲で第２の熱硬化を行えるよう、前記複数の熱硬化性成分が異なる活性化温度範囲を持っていてもよい。
【００９８】
さらに他の実施形態によれば、前記材料が複数の独立した光硬化を受けるよう、前記材料に複数の独立した光硬化性成分が含まれていてもよい。例えば、前記材料が第１の波長範囲で第１の光硬化を行い、第２の波長範囲で第２の光硬化を行えるよう、前記複数の光硬化性成分が異なる活性化波長範囲を持っていてもよい。
【００９９】
いくつかの実施形態によれば、ポリマー又は他の材料、溶液、分散液（dispersion）、または同様のものの硬化は、例えば重合のような化学反応、相変化、融解転移（例えば融点より上での鋳造、及び硬化のための鋳造後の冷却）、蒸発、それらの組合わせ、及び同様のものによる硬化を含む。
【０１００】
有効なペルフルオロポリエーテルのさらなる合成機構は、７．６を通して実施例７．１に与えられる。
【０１０１】
一実施形態によれば、ＰＦＰＥ材料は約30 mN/m以下の表面エネルギーを有する。他の実施形態によれば、ＰＦＰＥの表面エネルギーは約10 mN/mから約20 mN/mの間にある。他の実施形態によれば、ＰＦＰＥは約12 mN/mから約15 mN/mの間にある低表面エネルギーを有する。ＰＦＰＥは毒性がなく、ＵＶ透過性であり、かつガス透過性が高く；解放（release）特性及び耐膨潤性に優れ、固くて耐久性があり、高度にフッ素化されたエラストマーに硬化される。これらの材料の特性は、添加剤、充填剤（fillers）、反応性コモノマー（co-monomers）、及び官能付与剤を慎重に選ぶことにより、広範囲にわたって調整することができる。変更することが好ましいこのような特性は、弾性率（modulus）、引き裂き強度、表面エネルギー、透過性、機能性、硬化方法、溶解度及び膨潤特性及び同様のものを含むが、これらに限られない。本書で開示されるＰＦＰＥ材料の非膨潤特性及び易解放特性は、実質的に任意の材料からナノ構造が製造されるのを可能にする。さらに、本書で開示される主題は、ナノ構造を工業的スケールで製造するのを可能にする大規模なローラー若しくはコンベアベルト技術、又は高速プレス（stamping）に拡張できる。
【０１０２】
いくつかの実施形態において、パターン化鋳型は、マスター鋳型の上に低粘度液体物質を鋳造した後、パターン化鋳型を形成するため前記低粘度液体物質を硬化して得られ、溶媒耐性を有する低表面エネルギー重合体物質を含む。いくつかの実施形態において、前記パターン化鋳型は、溶媒耐性を有するエラストマー材料を含む。
【０１０３】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つのパターン化鋳型及び基材は、ペルフルオロポリエーテル材料、フルオロオレフィン材料、アクリレート材料、シリコーン材料、スチレン材料、フッ素化熱可塑性エラストマー(TPE)、トリアジンフルオロ重合体、ペルフルオロシクロブチル材料、フッ素化エポキシ樹脂、及びメタセシス重合反応によって重合または架橋されるフッ素化モノマー又はフッ素化オリゴマーを含む群から選ばれる材料を含む。
【０１０４】
いくつかの実施形態において、ペルフルオロポリエーテル材料は、
【化２】
0005570721.tif 000003
：を含む群から選ばれる骨格構造を有する。
ここで、Ｘは存在しても存在しなくてもよく、存在する場合はエンドキャップ（endcapping）基を含む。
【０１０５】
いくつかの実施形態において、フルオロオレフィン材料は、
【化３】
0005570721.tif 000004
：を含む群から選ばれる。
ここで、ＣＳＭは硬化部位モノマーを含む。
【０１０６】
いくつかの実施形態において、フルオロオレフィン材料は、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、 2,2-ビス(トリフルオロメチル)-4,5-ジフルオロ -1,3-ジオキソール、官能性フルオロオレフィン、官能性アクリルモノマー、及び官能性メタクリルモノマーを含むモノマーから製造される。
【０１０７】
いくつかの実施形態において、シリコーン材料は、以下の構造：
【化４】
0005570721.tif 000005
を有するフッ化アルキル官能化ポリジメチルシロキサン(PDMS)を含む。
ここで、Ｒはアクリレート、メタクリレート及びビニル基を含む群から選ばれ；
Ｒｆはフッ化アルキル鎖を含む。
【０１０８】
いくつかの実施形態において、スチレン材料は：
【化５】
0005570721.tif 000006
を有する群から選ばれるフッ化スチレンモノマーを含む。
ここで、Ｒｆはフッ化アルキル鎖を含む。
【０１０９】
いくつかの実施形態において、アクリレート材料は、以下の構造：
【化６】
0005570721.tif 000007
を有するフッ化アクリレート又はフッ化メタクリレートを含む。
ここで、ＲはＨ、アルキル、置換アルキル、アリール、及び置換アリールを含む群から選ばれ；及び
Ｒｆはフッ化アルキル鎖を含む。
【０１１０】
いくつかの実施形態において、トリアジンフルオロ重合体は、フッ素化モノマーを含む。いくつかの実施形態において、メタセシス重合反応によって重合または架橋される前記フッ素化モノマー又はフッ素化オリゴマーは、官能化オレフィンを含む。いくつかの実施形態において、前記官能化オレフィンは、官能化環状オレフィンを含む。
【０１１１】
いくつかの実施形態において、フッ素重合体は、硬化後さらにフッ素処理される。いくつかの実施形態において、前記フッ素重合体は、硬化後に元素（elemental）フッ素に曝される。
【０１１２】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つのパターン化鋳型及び基材は、約18 mN/m以下の表面エネルギーを有する。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのパターン化鋳型及び基材は、約15 mN/m以下の表面エネルギーを有する。さらに他の実施形態によれば、前記パターン化鋳型及び／又は基材は、約10 mN/mから約20 mN/mの間の表面エネルギーを有する。他の実施形態によれば、前記パターン化鋳型及び／又は基材は、約12 mN/mから約15 mN/mの間の低表面エネルギーを有する。
【０１１３】
特性の観点から見れば、これらの鋳造材料の正確な特性は、前記材料を製造するために用いられる成分の組成を調整することによって調整可能である。特に、弾性率（modulus）は、低い値（およそ1 MPa）から数GPaまで調整可能である。
【０１１４】
ＩＩ．単離した(isolated)マイクロ-及び／又はナノ粒子の形成
いくつかの実施形態において本書で開示される主題は、単離した(isolated)マイクロ-及び／又はナノ粒子の形成方法を提供する。いくつかの実施形態において、プロセスは最初にパターン化基材を形成することを含む。次に図１Ａを見ると、パターン化マスター１００が提供される。パターン化マスター１００は、複数の非凹部表面領域１０２と、複数の凹部１０４とを含む。いくつかの実施形態において、パターン化マスター１００は、パターン化マスター１００を形成するため所定のパターンにエッチングされたシリコンウェハのような、エッチングされた基材を含む。
【０１１５】
図１Ｂを参照すると、例えば、ＰＦＰＥベースの前駆体のような液体フッ素重合体組成物である液体物質１０６がパターン化マスター１００の上に注がれる。液体物質１０６は、例えばＵＶ光、化学線、又は同様のものへの暴露のような処理プロセスＴｒによって処理され、それによって前記所定のパターン内に処理された液体物質１０８が形成される。
【０１１６】
次に図１Ｃ及び１Ｄを参照すると、パターン化マスター１００から取り外すため、処理された液体物質１０８に力Ｆｒが加えられる。図１Ｃ及び１Ｄに示すように、処理された液体物質１０８は、パターン化マスター１００の複数の非凹部表面領域１０２の鏡像となる複数の凹部１１０を含む。図１Ｃ及び１Ｄを続けることで、処理された液体物質１０８は、パターン化マスター１００の複数の凹部１０４の鏡像となる複数の第１のパターン化表面領域１１２を含む。次に、処理された液体物質１０８は、ソフトリソグラフィー及びインプリントリソグラフィー用途のためのパターン化鋳型として使用されることができる。従って、処理された液体物質１０８は、単離した(isolated)マイクロ-及びナノ粒子の形成のためのパターン化鋳型として使用されることができる。図1A-1D, 2A-2E, 及び3A-3Fにおいて、可能であれば、同様な構成に対する番号配置は全体を通してそのままにしている。
【０１１７】
図２Ａを参照すると、いくつかの実施形態において、例えばシリコンウェハである基材２００は、非湿潤物質２０２で処理又は被覆されている。いくつかの実施形態において、非湿潤物質２０２はエラストマーを含み（そのような溶媒耐性を有するエラストマーは、ＰＦＰＥエラストマーを含むがこれに限られない）、基材２００の表面に薄い非湿潤層を形成するため、それはさらにＵＶ光に曝されると共に硬化させられる。又、例えば、アルキル-若しくはフルオロアルキル-シラン、又は他の表面処理剤のような小分子である非湿潤剤２０２で基材２００を処理することによって、基材２００を非湿潤性にすることもできる。図２Ａに続き、所定の粒子がそこから形成される硬化性の樹脂、モノマー又は溶液の液滴２０４が、被覆された基材２００上に配置される。
【０１１８】
次に、図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、パターン化鋳型１０８（図１Ｄに示す）が粒子前駆体物質の液滴２０４に接触し、液滴２０４がパターン化鋳型１０８の複数の凹状領域１１０を満たす。
【０１１９】
次に、図２Ｃ及び図２Ｄを参照すると、力Ｆａがパターン化鋳型１０８に加えられる。特定の理論に拘束されるのを希望しないが、力Ｆａが一旦加えられると、パターン化鋳型１０８の非湿潤的性質と基材２００の処理され又は被覆された表面とで共同し、基材２００上の非湿潤性被覆又は表面処理２０２に対するパターン化鋳型１０８の親和力は、凹状領域１１０以外のすべての領域から液滴２０４を排除させる。さらに、液滴２０４を挟み込む非湿潤性又は濡れ性の低い物質２０２が基本的に存在しない実施形態においては、対象を相互に接続する「スカム（scum）」層構造が型押し（stamp）される。
【０１２０】
図２Ｃ及び２Ｄを続けることで、例えば樹脂、モノマー、溶媒、それらの組合せ又はそれと同様のものであり凹状領域１１０を満たす前記粒子前駆体物質は、例えばパターン化鋳型１０８を通した光硬化、ＵＶ光処理若しくは化学線処理、又は加圧下での熱硬化である処理プロセスＴｒによって処理され、複数のマイクロ-及び／又はナノ粒子２０６を形成する。いくつかの実施形態において、ポリマー、有機組成物、又は無機組成物を含むがこれらに限定されない材料が溶媒に溶解され、パターン化鋳型１０８を用いてパターンが形成され、前記溶媒が放出される。
【０１２１】
図２Ｃ及び２Ｄを続けることで、凹状領域１１０を満たす前記材料が一旦処理されると、パターン化鋳型１０８は基材２００から除去される。マイクロ-及び／又はナノ粒子２０６は、パターン化鋳型１０８の凹状領域１１０に閉じ込められる。いくつかの実施形態において、パターン化鋳型１０８が一旦除去されると、マイクロ-及び／又はナノ粒子２０６は基材２００上の所定領域に保持されることができる。この実施形態は、基本的にスカム層が存在しない形体がエッチングバリア、又は伝導層、半導電層若しくは誘電層として直接に用いられ得る半導体デバイスの製造に用いることができ、従来の高価なフォトリソグラフィープロセスを用いる必要性を軽減又は低減する。
【０１２２】
次に、図２Ｄ及び図２Ｅを参照すると、（１）粒子２０６に対する親和力を有する表面にパターン化鋳型１０８を貼り付ける；（２）パターン化鋳型１０８を変形させ、又は前記粒子２０６がパターン化鋳型１０８から自然に離されるよう、超音波処理を含む他の機械的方法を用いる；（３）超臨界二酸化炭素、又は前記粒子２０６を押し出す他の溶媒を用い、パターン化鋳型１０８を可逆的に膨潤させる；（４）前記粒子２０６に対する親和力を有する溶媒でパターン化鋳型１０８を洗浄し、さらに粒子２０６をパターン化鋳型１０８から取出して洗浄する；（５）硬化した際に粒子２０６を物理的に取り込む液体にパターン化鋳型１０８を付ける；（６）硬化した際に粒子２０６と化学的及び／又は物理的相互作用を生じる物質にパターン化鋳型１０８を付ける、ことを含むがこれらに限定されない種々の方法によって：マイクロ-及び／又はナノ粒子２０６がパターン化鋳型１０８から除去され、独立した粒子を与える。
【０１２３】
いくつかの実施形態において、粒子を製造及び取出し方法はバッチプロセスを含む。いくつかの実施形態において、前記バッチプロセスは、半バッチプロセス及び連続バッチプロセスの１つから選ばれる。次に、図２Ｆを参照すると、粒子２０６が連続プロセスで製造される、本書で開示される主題の実施形態が図式的に表される。装置１９９はプロセスを実行するために設けられる。実際、図２Ｆは粒子の連続プロセスを図式的に表すが、本書で開示される主題に従い、かつ当業者による本書で開示される主題の検討に基づき、装置１９９はバッチプロセス、及び連続的又はバッチ式での基材上へのパターン形成の提供に適合することができる。
【０１２４】
図２Ｆを続けることで、容器２０３を経由して液体物質の液滴２０４が基材２００’に塗布される。基材２００’は非湿潤剤で被覆することができ、又は被覆しないことができる。基材２００’及びパターン化鋳型１０８’は、互いに間隔をあけた関係で位置すると共に、液滴２０４がパターン化鋳型１０８’と基材２００’の間に運搬されるよう、互いに操作可能に配置される。運搬は、コントローラ２０１と有効に通信するプーリー２０８の供給によって容易となる。典型的な非限定の例として知られるコントローラ２０１は、コンピュータシステム、適切なソフトウェア、電源、線源、及び／又は装置１９９の機能を制御する他の適切な装置を含むことができる。このように、コントローラ２０１は、パターン化鋳型１０８’と基材２００’の間に液滴２０４を運搬するプーリー２０８の操作及び他の制御のための電源を提供する。粒子２０６は、同様にコントローラ２０１によって制御される処理プロセスＴＲによって、基材２００’とパターン化鋳型１０８’の間に形成及び処理される。粒子２０６は、同様にコントローラ２０１によって制御される検査装置２１０内に収集される。検査装置２１０は、粒子２０６の１又はそれ以上の特性の検査、測定、並びに検査及び測定の両方のうち、いずれかを提供する。検査装置２１０の典型的な例は、本書の他の部分で開示される。
【０１２５】
本書に記述される粒子取出し方法を例示する他の実施形態のため、図37A-37F 及び図38A-38Gが参照される。図37A-37C及び図38A-38Cにおいて、本書に記述される実施形態に従って製造される粒子は、物品３７００、３８００に接触したままである。前記物品３７００、３８００は、それぞれ粒子３７０５及び３８０５に対する親和力を有し、又は、次の粒子の製造で前記粒子は単に型の凹部に残る。一の実施形態において、物品３７００は本書に記述されるパターン化鋳型又はモールドであり、物品３８００は本書に記述される基材である。
【０１２６】
図37D-37F及び図38D-38Gを参照すると、粒子３７０５及び３８０５に対する親和力を有する材料３７２０、３８２０は、粒子３７０５及び３８０５に接触し、一方で粒子３７０５及び３８０５は、物品３７００、３８００と連絡を保っている。図37Dの実施形態において、材料３７２０は表面３７１０上に配置されている。図38Dの実施形態において、材料３８２０は、粒子３８２０を有する物品３８００に直接塗布されている。図37E,38Dに示されるように、いくつかの実施形態において物品３７００、３８００は、材料３７２０、３８２０に嵌合接触（engaging contact）して配置されている。一実施形態において、材料３７２０、３８２０は、実質的に全ての粒子３７０５、３８０５の少なくとも一部を覆うよう、そこに分散させられ、一方で粒子３７０５、３８０５は物品３７００、３８００（例えば、パターン化鋳型）と連絡している。図37F及び38Fに示される一実施形態において、物品３７００、３８００は実質的に材料３７２０、３８２０から引き離されている。一実施形態において、材料３７２０、３８２０は、物品３７００、３８００と粒子３７０５、３８０５の間のあらゆる親和力より大きい親和力を粒子３７０５、３８０５に対して有する。図37F及び38Fにおいて、材料３７２０、３８２０からの物品３７００、３８００の分離は、それによって物品３７００、３８００から粒子３７０５、３８０５を解放し、粒子３７０５、３８０５を材料３７２０、３８２０と結びつける。
【０１２７】
一実施形態において、材料３７２０、３８２０は、粒子３７０５及び３８０５に対する親和力を有する。例えば、材料３７２０、３８２０は、それが粒子３７０５及び３８０５に塗布された時に、前記粒子が物品３７００、３８００よりも材料３７２０、３８２０との結び付きを保つような、接着性又は粘着性の表面を含むことができる。他の実施形態において、材料３７２０、３８２０は、物品３７００、３８００と接触させられた後に変化する。いくつかの実施形態において、その変化は材料３７０５、３８０５の固有の特性である。他の実施形態において、材料３７０５、３８０５は変化を生じさせるように処理される。例えば、一実施形態において、材料３７２０、３８２０は、物品３７００、３８００と接触させられた後に硬化するエポキシである。このように、硬化したエポキシから物品３７００、３８００が剥がされると、粒子３７０５、３８０５はエポキシと嵌め合いを維持し、物品３７００、３８００と係合しない。他の実施形態において、材料３７２０、３８２０は、冷却されて氷を形成する水である。このように、物品３７００、３８００が氷から剥がされると、粒子３７０５、３８０５は前記氷と結び付き、物品３７００、３８００とは結び付かない。一実施形態において、氷と結合している前記粒子は、粒子３７０５、３８０５が濃縮された液体を生成するために溶かされることができる。いくつかの実施形態において、材料３７０５、３８０５は、制限なしに１又はそれ以上の炭水化物、エポキシ樹脂、ワックス、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ブチル、ポリシアノアクリレート、及びポリメタクリル酸メチルを含む。いくつかの実施形態において、材料３７２０、３８２０は、制限なしに１又はそれ以上の液体、溶液、粉末、粒状物質、半固体物質、懸濁液、それらの組合わせ、又はそれと同等なものを含む。
【０１２８】
このようにして、いくつかの実施形態において、１又はそれ以上の粒子の形成及び取出し方法は：
（ａ）そこに形成される複数の凹状領域を有する第１のパターン化鋳型表面を含むパターン化鋳型と基材とを準備し；
（ｂ）
（i）前記第１のパターン化鋳型表面；
（ii）前記複数の凹状領域；及び／又は
（iii）基材；
の少なくとも１つの内部又はその上に一定量（a volume of）の液体物質を配置し；及び
（ｃ）
（i）前記パターン化鋳型表面を前記基材と接触させて前記液体物質を処理し；及び
（ii）前記液体物質を処理する
のうちいずれかによって１又はそれ以上の粒子を形成することを含む。
【０１２９】
いくつかの実施形態において、前記複数の凹状領域は複数の空洞を含む。いくつかの実施形態において、前記複数の空洞は複数の構造的形体を含む。いくつかの実施形態において、前記複数の構造的形体は、約１０ミクロンから約１ナノメートルの大きさの範囲の寸法を有する。いくつかの実施形態において、前記複数の構造的形体は、約１ミクロンから約１００ｎｍの大きさの範囲の寸法を有する。いくつかの実施形態において、前記複数の構造的形体は、約１００ｎｍから約１ｎｍの大きさの範囲の寸法を有する。いくつかの実施形態において、前記複数の構造的形体は、水平面及び垂直面の両方に大きさを有する。
【０１３０】
いくつかの実施形態において、前記パターン化鋳型表面と前記基材とが所定の位置で互いに面するよう、前記方法は、前記パターン化鋳型と前記基材とを互いに間隔をあけた関係で配置することを含む。
【０１３１】
いくつかの実施形態において、前記パターン化鋳型又は前記基材のいずれかの上に前記一定量の液体物質を配置することは、展着（spreading）プロセスによって調整される。
いくつかの実施形態において、前記展着プロセスは：
（ａ）前記パターン化鋳型及び前記基材のいずれかの上に第１の量の液体物質を配置してその液体物質の層を形成し；及び
（ｂ）
（i）前記パターン化鋳型及び前記基材のいずれかの上の前記液体物質の層から第２の量の液体物質を除去し；及び
（ii）前記パターン化鋳型及び前記基材のいずれかの上の第３の量の液体物質を残すため前記液体物質の層を横切って用具を引く（draw）：ことを含む。
【０１３２】
いくつかの実施形態において、前記液体物質の層に物品が接触し、それによって前記パターン化物質及び前記基材のいずれかから前記液体物質を除去するため、前記物品に力が加えられる。いくつかの実施形態において、前記物品は、ローラー、「スキージ（squeegee）」ブレード式装置、非平面ポリマーパッド、それらの組合わせ、又はそれと同様のものを含む群から選ばれる。いくつかの実施形態において、前記液体物質はいくつかの他の機械的器具によって除去される。
【０１３３】
いくつかの実施形態において、前記基材と前記パターン化鋳型表面の接触は、配置された液体物質の全てを基本的に前記パターン化鋳型表面と前記基材の間から引き離す。
【０１３４】
いくつかの実施形態において、前記液体物質の処理は、熱プロセス、相変化、蒸発プロセス、光化学プロセス、及び化学プロセスを含む群から選ばれるプロセスを含む。
【０１３５】
いくつかの実施形態において、以下に詳細に記述するように、前記方法はさらに：
（ａ）
（i）前記パターン化鋳型表面に接触圧を加え；及び
（ii）前記鋳型を通して第２の一定量の前記液体物質を蒸発又は浸透させる；
いずれかによって前記複数の凹状領域に配置された前記液体物質の体積を低減し：
（ｂ）前記パターン化鋳型表面に加えられた前記接触圧を除去し；
（ｃ）前記パターン化鋳型表面の前記凹状領域内にガスを導入し；
（ｄ）前記パターン化鋳型表面の前記凹状領域内で１又はそれ以上の粒子を形成するよう、前記液体物質を処理し；及び
（ｅ）前記１又はそれ以上の粒子を解放することを含む。
【０１３６】
いくつかの実施形態において、前記１又はそれ以上の粒子の解放は：
（ａ）前記パターン化鋳型を、前記１又はそれ以上の粒子に対する親和力を有する基材に貼り付け；
（ｂ）前記１又はそれ以上の粒子が前記パターン化鋳型から解放されるよう、前記パターン化鋳型を変形させ；
（ｃ）第１の溶媒で前記パターン化鋳型を膨潤させて前記１又はそれ以上の粒子を押出し；
（ｄ）前記１又はそれ以上の粒子に対する親和力を有する第２の溶媒で前記パターン化鋳型を洗浄し、
（ｅ）前記１又はそれ以上の粒子に機械的力を加え；
（ｆ）硬化した際に粒子を物理的に取り込む液体に前記パターン化鋳型を付け；及び
（ｇ）硬化した際に粒子と化学的及び／又は物理的相互作用を生じる物質に前記パターン化鋳型を付ける
ことの少なくとも１つによって行われる。
【０１３７】
いくつかの実施形態において、前記機械的力は、前記１又はそれ以上の粒子にドクターブレード及びブラシのいずれかを接触させることによって加えられる。いくつかの実施形態において、前記機械的力は、超音波、巨大音響（megasonic）、静電気、又は磁気的手段によって加えられる。
【０１３８】
いくつかの実施形態において、前記方法は、前記粒子の取り出し又は収集を含む。いくつかの実施形態において、前記粒子の取出し又は収集は、ドクターブレードによる削り取り（削り落とし段階）、ブラシプロセス、溶解プロセス、超音波プロセス、巨大音響（megasonic）プロセス、静電気プロセス、及び磁気プロセスを含む群から選ばれるプロセスを含む。いくつかの実施形態において、前記粒子の取出し又は収集は、前記粒子に対する親和力を有する物質を、前記粒子の表面の少なくとも一部に当てることを含む。いくつかの実施形態において、前記物質は接着性又は粘着性の表面を含む。いくつかの実施形態において、前記物質は、制限なしに１又はそれ以上の炭水化物、エポキシ樹脂、ワックス、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ブチル、ポリシアノアクリレート、ポリメタクリル酸ヒドロキシエチル、ポリアクリル酸、及びポリメタクリル酸メチルを含む。いくつかの実施形態において、前記粒子の取出し又は収集は、氷（例えば、前記粒子に接触する）を形成するための水の冷却を含む。いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、本書で記述される方法によって形成される粒子又は複数の粒子を記述する。いくつかの実施形態において、前記複数の粒子は、複数の単分散粒子を含む。いくつかの実施形態によれば、単分散粒子は、規格化されたサイズ分布許容限度の範囲内に入るという物理的形体を有する粒子である。いくつかの実施形態によれば、分析されるサイズ特性又はパラメータは、表面積、外周、線寸法、質量、体積、３次元形状、形状、又はそれと同様なものである。
【０１３９】
いくつかの実施形態によれば、前記粒子は、約０．８０から約１．２０の間、約０．９０から約１．１０の間、約０．９５から約１．０５の間、約０．９９から約１．０１の間、約０．９９９から約１．００１の間、それらの組合せ、及びそれと同様なものの規格化されたサイズ分布を持つ。さらに、他の実施形態において、前記粒子は単分散度を持つ。いくつかの実施形態によれば、分散度は前記粒子の大きさを平均することによって計算される。いくつかの実施形態において、前記分散度は、例えば表面積、長さ、幅、高さ、質量、体積、空隙率、それらの組合せ、及びそれと同様なものに基づく。
【０１４０】
いくつかの実施形態において、前記粒子又は複数の粒子は、半導体装置、結晶、薬物運搬ベクター、遺伝子運搬ベクター、疾病検出素子、疾病位置決め（locating）素子、光電池装置、ポロジェン（porogen）、化粧品、エレクトレット、添加剤、触媒、センサー、解毒剤、ＣＭＰのような研磨剤、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、細胞骨格、追跡用添加物（taggant）、医薬品、及びバイオマーカーを含む群から選ばれる。いくつかの実施形態において、前記粒子又は複数の粒子は、自立構造を含む。
【０１４１】
いくつかの実施形態によれば、アレルギー；貧血；不安症；自己免疫疾患；背骨及び首の損傷；出生異常；血液疾患；骨疾患；癌；循環器疾病；歯科疾患；抑うつ障害；消化及び栄養障害；解離性障害；耳疾患；摂食障害；眼科疾患；食中毒；消化器疾患；遺伝性疾患；心臓疾患；熱及び太陽関連疾患；ホルモン障害；衝動調節障害；感染病；虫刺され及びハチ刺され；組織（Institute）；腎臓病；大脳白質萎縮症；肝疾患；精神的健康障害；代謝障害；気分障害；神経障害；組織（Organization）；人格障害；恐怖症；妊娠合併症；プリオン病；前立腺疾患；登録（Registries）; 呼吸器系疾患; 性的障害；性感染症；皮膚疾患；睡眠障害；音声言語障害；スポーツ傷害；甲状腺疾患；熱帯病；前庭障害；水系伝染病；及びhttp: //www.mic.ki.se/Diseases/Alphalist.htmlで検索され、参照することによりそこに引用される各文献を含む全体が本書に援用される他の疾病、を含むがこれらに限定されない疾病を処置又は診断するため、本発明に従う粒子組成物又は粒子に物質を取り込むことができる。
【０１４２】
さらに、いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、単離した(isolated)液体対象物の製造方法を記述し、前記方法は、（ａ）液体物質を第１の低表面エネルギー材料の表面と接触させ；（ｂ）第２の低表面エネルギー材料の表面を前記液体に接触させ、前記第１又は第２の低表面エネルギー材料のうち少なくとも１つの表面がパターン形成されていて；（ｃ）前記第１及び第２の低表面エネルギー材料の表面を互いに密封（seal）し；及び（ｄ）前記２つの低表面エネルギー材料を分離し、液滴を含む複製パターンを製造することを含む。
【０１４３】
いくつかの実施形態において、前記液体物質は、ポリ（エチレングリコール）-ジアクリレートを含む。いくつかの実施形態において、前記低表面エネルギー材料は、ペルフルオロポリエーテル-ジアクリレートを含む。いくつかの実施形態において、前記第１及び第２の低表面エネルギー材料の表面を密封（seal）するため、化学プロセスが用いられる。いくつかの実施形態において、前記第１及び第２の低表面エネルギー材料の表面を密封（seal）するため、物理プロセスが用いられる。いくつかの実施形態において、前記低表面エネルギー材料のうちいずれかの表面がパターン形成されている。いくつかの実施形態において、前記低表面エネルギー材料のうちいずれかの表面がパターン形成されていない。
【０１４４】
いくつかの実施形態において、前記方法は、他の対象物を製造するために液滴からなる複製パターンを使用することをさらに含む。いくつかの実施形態において、前記液滴の複製パターンは、パターン形成されていない前記低表面エネルギー材料の表面に形成されている。いくつかの実施形態において、前記液滴は直接又は部分的な凝固をする。いくつかの実施形態において、前記液滴は化学変化を受ける。いくつかの実施形態において、前記液滴の凝固又は前記液滴の化学変化は、独立した対象物を製造する。いくつかの実施形態において、前記独立した対象物は取り出される。いくつかの実施形態において、前記独立した対象物は所定位置に結合される。いくつかの実施形態において、前記独立した対象物は、直接的に凝固し、部分的に凝固し、又は化学的に変化する。
【０１４５】
いくつかの実施形態において、前記液滴は、前記パターン化鋳型の上又は内部で直接的に凝固し、部分的に凝固し、又は化学的に変化し、前記パターン化鋳型の凹部に埋め込まれた対象物を製造する。いくつかの実施形態において、前記埋め込まれた対象物は取り出される。いくつかの実施形態において、前記埋め込まれた対象物は所定位置に結合される。いくつかの実施形態において、前記埋め込まれた対象物は他の製造プロセスに使用される。
【０１４６】
いくつかの実施形態において、前記液滴の複製パターンは他の表面に転写される。いくつかの実施形態において、前記転写は、前記凝固又は化学変化プロセスの前に行われる。いくつかの実施形態において、前記転写は、前記凝固又は化学変化プロセスの後に行われる。いくつかの実施形態において、前記液滴の複製パターンが転写される前記表面は、非低表面エネルギー表面、低表面エネルギー表面、機能化表面、及び犠牲表面を含む群から選ばれる。いくつかの実施形態において、前記方法は、１又はそれ以上のスカム層が基本的に存在しない表面にパターンを形成する。いくつかの実施形態において、前記方法は、半導体、並びに他の電子及び光子デバイス又はアレイの製造に用いられる。いくつかの実施形態において、前記方法は、独立した対象物を生成するのに用いられる。いくつかの実施形態において、前記方法は、複数のパターン形成ステップを用いた３次元対象物を生成するのに用いられる。いくつかの実施形態において、前記分離した又はパターン形成された対象物は、有機、無機、ポリマー及び生物材料を含む群から選ばれる材料を含む。いくつかの実施形態において、前記分離構造を表面に固定するため、表面接着剤が用いられる。
【０１４７】
いくつかの実施形態において、パターン形成された表面又はパターン形成されていない表面上の前記液滴配列又は固体配列は、付加的な化学処理ステップのための位置特異的な運搬装置又は反応容器として使用される。いくつかの実施形態において、前記付加的な化学処理ステップは、有機、無機、ポリマー、生物、及び触媒システムの表面への印刷；有機、無機、ポリマー及び生物材料の合成；及び表面への物質の局所的運搬が望まれる他の応用を含む群から選ばれる。本書で開示される主題の応用は、物質のマイクロ及びナノスケールのパターン形成又は印刷を含むがこれらに限られない。いくつかの実施形態において、前記パターン形成又は印刷される物質は、表面結合分子、無機組成物、有機組成物、ポリマー、生体分子、ナノ粒子、ウィルス、生物アレイ（biological array）、及びそれと同等なものを含む群から選ばれる。
【０１４８】
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題の応用は、ポリマーブラシの合成、ＣＶＤカーボンナノチューブ成長のための触媒パターン形成（catalyst patterning）、細胞骨格形成、エッチングレジストのようなパターン形成された犠牲層の塗布、並びに有機、無機、ポリマー、及び生物アレイの組合せ（combinatorial）製造を含むがこれらに限られない。
【０１４９】
いくつかの実施形態において、非湿潤インプリントリソグラフィー及び関連する技術は、個々の対象物内部の化学成分の位置と配向を調整する方法と結合される。いくつかの実施形態において、特定の応用のために最適化されるよう、対象物を合理的に構築することにより、この方法は対象物の性能を向上させる。いくつかの実施形態において、前記方法は、薬物運搬、予防接種及び他の応用のために生物学的標的剤（biological targeting agent）を粒子に取り入れることを含む。いくつかの実施形態において、前記方法は、特定の生物学的認識モチーフを含むように前記粒子を設計することを含む。いくつかの実施形態において、前記生物学的認識モチーフは、ビオチン／アビジン、及び／又は他のタンパク質を含む。
【０１５０】
いくつかの実施形態において、前記方法は、これらの材料の化学組成を調整すると共に反応条件を制御し、それによって、前記粒子の効能が最適化されるように前記生物認識モチーフを組織することが可能となる。いくつかの実施形態において、細胞結合部位に到達できるように前記粒子の表面に認識要素が配置されるよう、前記粒子が設計及び合成され、前記粒子の中心は治療分子のような生物活性剤を含むように保たれる。いくつかの実施形態において、前記対象物を製造するために非湿潤インプリントリソグラフィー法が用いられ、前記対象物は、生物学的認識剤のような機能的モチーフを前記対象物組成物に取り入れることによって特定の用途のために最適化される。いくつかの実施形態において、前記方法はさらに、自己組織化、段階的製作手順、反応条件、化学組成、架橋、分枝、水素結合、イオン相互作用、共有結合性相互作用、及びそれと同等のものを含む群から選ばれる方法を用いることにより、前記対象物のマイクロスケール及びナノスケール構造を制御することを含む。いくつかの実施形態において、前記方法はさらに、化学的に組織された前駆体を前記対象物に取り入れることにより、前記対象物のマイクロスケール及びナノスケール構造を制御することを含む。いくつかの実施形態において、前記化学的に組織された前駆体は、ブロック共重合体及びコア-シェル構造を含む群から選ばれる。
【０１５１】
いくつかの実施形態において、非湿潤インプリントリソグラフィー技術は拡張可能であると共に、自己組織化し製造が困難なブロック共重合体及び他のシステムを用いることなく、粒子製造のための単純で直接的な経路を提供する。
【０１５２】
ＩＩ．Ａ．パターン化鋳型及び基材の材料
１又はそれ以上の粒子を形成する前記方法のいくつかの実施形態において、前記パターン化鋳型は、マスター鋳型の上に低粘度液体物質を鋳造した後、前記低粘度液体物質を硬化してパターン化鋳型を形成して得られ、溶媒耐性を有する低表面エネルギー重合体物質を含む。いくつかの実施形態では、前記パターン化鋳型は溶媒耐性を有するエラストマー材料を含む。
【０１５３】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの前記パターン化鋳型及び基材は、ペルフルオロポリエーテル材料、フルオロオレフィン材料、アクリレート材料、シリコーン材料、スチレン材料、フッ素化熱可塑性エラストマー(TPE)、トリアジンフルオロ重合体、ペルフルオロシクロブチル材料、フッ素化エポキシ樹脂、及びメタセシス重合反応によって重合または架橋されるフッ素化モノマー又はフッ素化オリゴマーを含む群から選ばれる材料を含む。
【０１５４】
いくつかの実施形態において、ペルフルオロポリエーテル材料は、
【化２】
0005570721.tif 000008
：を含む群から選ばれる骨格構造を有する。
ここで、Ｘは存在しても存在しなくてもよく、存在する場合はエンドキャップ（endcapping）基を含む。
【０１５５】
いくつかの実施形態において、フルオロオレフィン材料は、
【化３】
0005570721.tif 000009
：を含む群から選ばれる。
ここで、ＣＳＭは硬化部位モノマーを含む。
【０１５６】
いくつかの実施形態において、フルオロオレフィン材料は、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、 2,2-ビス(トリフルオロメチル)-4,5-ジフルオロ -1,3-ジオキソール、官能性フルオロオレフィン、官能性アクリルモノマー、及び官能性メタクリルモノマーを含むモノマーから製造される。
【０１５７】
いくつかの実施形態において、シリコーン材料は、以下の構造：
【化４】
0005570721.tif 000010
を有するフッ化アルキル官能化ポリジメチルシロキサン(PDMS)を含む。
ここで、Ｒはアクリレート、メタクリレート及びビニル基を含む群から選ばれ；
Ｒｆはフッ化アルキル鎖を含む。
【０１５８】
いくつかの実施形態において、スチレン材料は：
【化５】
0005570721.tif 000011
を有する群から選ばれるフッ化スチレンモノマーを含む。
ここで、Ｒｆはフッ化アルキル鎖を含む。
【０１５９】
いくつかの実施形態において、アクリレート材料は、以下の構造：
【化６】
0005570721.tif 000012
を有するフッ化アクリレート又はフッ化メタクリレートを含む。
ここで、ＲはＨ、アルキル、置換アルキル、アリール、及び置換アリールを含む群から選ばれ；及び
Ｒｆはフッ化アルキル鎖を含む。
【０１６０】
いくつかの実施形態において、トリアジンフルオロ重合体は、フッ素化モノマーを含む。いくつかの実施形態において、メタセシス重合反応によって重合または架橋される前記フッ素化モノマー又はフッ素化オリゴマーは、官能化オレフィンを含む。いくつかの実施形態において、前記官能化オレフィンは、官能化環状オレフィンを含む。
【０１６１】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つのパターン化鋳型及び基材は、18 mN/m以下の表面エネルギーを有する。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのパターン化鋳型及び基材は、15 mN/m以下の表面エネルギーを有する。さらに他の実施形態によれば、前記パターン化鋳型及び／又は基材は、約10 mN/mから約20 mN/mの間の表面エネルギーを有する。他によれば、前記パターン化鋳型及び／又は基材は、約12 mN/mから約15 mN/mの間の低表面エネルギーを有する。
【０１６２】
いくつかの実施形態において、前記基材は、ポリマー材料、無機材料、シリコン材料、石英材料、ガラス材料、及び表面処理されたそれらの変形物を含む群から選ばれる。いくつかの実施形態において、前記基材は、パターン形成された領域を含む。
【０１６３】
他の実施形態によれば、ＰＦＰＥ材料は、以下の構造：
【化７】
0005570721.tif 000013
で記述され及び示されるウレタンブロックを含む。
【０１６４】
本書で開示される主題の実施形態によれば、上記材料のようなＰＦＰＥウレタン四官能性メタクリレート材料は、本書で開示される主題の材料及び方法として用いられることができ、又は本書に記述される他の材料及び方法と組み合わせて用いられることができる。
【０１６５】
いくつかの実施形態において、前記パターン化鋳型は、レプリカ鋳造プロセスによって形成されるパターン化鋳型を含む。いくつかの実施形態において、前記レプリカ鋳造プロセスは：マスター鋳型を準備し；液体物質を前記マスター鋳型に接触させ；及びパターン化鋳型を形成するため前記液体物質を硬化させることを含む
【０１６６】
いくつかの実施形態において、前記マスター鋳型は、リソグラフィプロセスから形成される１又はそれ以上の鋳型、天然（naturally occurring）鋳型、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むが、それらに限定されない。いくつかの実施形態において、前記天然鋳型は、生物的構造及び自己組織化構造のいずれかから選ばれる。いくつかの実施形態において、前記生物的構造及び自己組織化構造のいずれかは、天然結晶、酵素、ウィルス、タンパク質、ミセル、及び組織表面を含む群から選ばれる。
【０１６７】
いくつかの実施形態において、前記方法は、表面修飾ステップにより前記パターン化鋳型表面を修飾することを含む。いくつかの実施形態において、前記表面修飾ステップは、プラズマ処理、化学処理、及び吸着プロセスを含む群から選ばれる。いくつかの実施形態において、前記吸着プロセスは、高分子電解質、ポリ（ビニルアルコール）、アルキルハロシラン（alkylhalosilane）、及びリガンドを含む群から選ばれる吸着分子を含む。
【０１６８】
ＩＩ．Ｂ．マイクロ及びナノ粒子
本書で開示される主題のいくつかの実施形態によれば、所望の形状と、約１００μｍ以下の所定の大きさ（例えば、最小、中間、又は最大寸法）とを有するモールドに対応した形状（例えば，前記粒子は、該粒子がその内部で形成されるモールドの形状を反映した形状を有する）を有する粒子が形成される。いくつかの実施形態によれば、前記粒子は、ナノスケール粒子である。いくつかの実施形態によれば、前記ナノスケール粒子は、５００ミクロン以下の直径又は直線的測定のような大きさを有する。前記大きさは、測定されるパラメータに対応した前記粒子の最大部分を横切って測定されることができる。他の実施形態において、前記大きさは２５０ミクロン以下である。他の実施形態において、前記大きさは１００ミクロン以下である。他の実施形態において、前記大きさは５０ミクロン以下である。他の実施形態において、前記大きさは１０ミクロン以下である。他の実施形態において、前記大きさは１ｎｍから１,０００ｎｍの間である。いくつかの実施形態において、前記大きさは１,０００ｎｍ以下である。他の実施形態において、前記大きさは１ｎｍから５００ｎｍの間である。さらに他の実施形態において、前記大きさは１ｎｍから１００ｎｍの間である。前記粒子は、無機材料又は有機材料であることができ、単一の組成物若しくは成分、又は組成物若しくは成分の混合物であることができる。いくつかの実施形態において、本書で開示される主題の材料及び方法によって鋳造された有機材料は、炭素分子を含む物質を含むことができる。いくつかの実施形態によれば、前記粒子は、高分子量物質であることができる。いくつかの実施形態によれば、粒子は、所定の表面エネルギーを有するマトリクスから成っている。いくつかの実施形態において、前記粒子を形成する材料は、約５０％以上の液体を含む。いくつかの実施形態において、前記粒子を形成する材料は、約５０％以下の液体を含む。いくつかの実施形態において、前記粒子を形成する材料は、約１０％以下の液体を含む。
【０１６９】
いくつかの実施形態において、前記粒子は、該粒子に結合している治療薬又は診断薬を含む。前記治療薬又は診断薬は、前記粒子に物理的に結合又は化学的に結合され、前記粒子内に包み込まれ、少なくとも部分的に前記粒子内に包み込まれ、前記粒子、それらの組合せ、及びそれと同等のものの外部に結合されることができる。前記治療薬は、薬物、生物製剤、リガンド、オリゴペプチド、癌治療薬、ウィルス治療薬、細菌学的治療薬、菌治療剤（fungal treating agent）、それらの組合わせ、又はそれと同等のものであることができる。
【０１７０】
いくつかの実施形態によれば、人間のような生物有機体による排除を避けるため、前記粒子は親水性である。
【０１７１】
他の実施形態によれば、前記粒子は実質的に被覆されることができる。例えば、前記被覆は糖ベースの被覆であることができ、前記糖は、好ましくはグルコース、蔗糖、マルトース、それらの誘導体、それらの組合せ、又はそれと同等のものである。
【０１７２】
さらに他の実施形態において、前記粒子が分析材料として用いられることが可能なように、前記粒子が機能的部位を含むことができる。このような実施形態によれば、粒子は機能的分子インプリントを含む。前記機能的分子インプリントは、機能的鋳型のネガ像として配置される機能的モノマーを含むことができる。前記機能的鋳型は、例えば、化学的機能があり、酵素、タンパク質、抗生物質、抗原、ヌクレオチド配列、アミノ酸、薬物、生物製剤、核酸、それらの組合わせ、又はそれと同等のものと大きさと形状が等価なものとすることができるが、それらに限定されない。他の実施形態において、前記粒子はそれ自体で、例えば人工機能分子であることができるが、それに限定されない。一の実施形態において、前記人工機能分子は、分子インプリントから鋳造された機能性粒子である。そのようなものとして、本書で開示される主題の方法と材料に従って分子インプリントが生成され、その後、本書で開示される主題のさらなる方法と材料に従い、前記分子インプリントから粒子が形成される。このような人工機能分子は、実質的に分子インプリント鋳型と同様な立体的及び化学的特性を有する。一の実施形態において、前記機能性粒子の機能的モノマーは、実質的に前記分子インプリントの機能基のネガ像として配置される。
【０１７３】
いくつかの実施形態によれば、本書に記述される前記パターン化鋳型内に形成される粒子は、約１０μｍ以下の大きさである。他の実施形態において、前記粒子は、約１０μｍから約１μｍの間の大きさである。さらに他の実施形態において、前記粒子は、約１μｍ以下の大きさである。いくつかの実施形態によれば、前記粒子は、約１ｎｍから約５００ｎｍの間の大きさである。他の実施形態によれば、前記粒子は、約１０ｎｍから約２００ｎｍの間の大きさである。さらに他の実施形態において、前記粒子は、約８０ｎｍから１２０ｎｍの間の大きさである。さらに他の実施形態によれば、前記粒子は、約２０ｎｍから約１２０ｎｍの間の大きさである。前記粒子の大きさは、所定の大きさ、断面の直径、円周寸法、又はそれと同等のものとすることができる。
【０１７４】
さらなる実施形態によれば、前記粒子は、約２ｎｍの大きさのパターン形成された形を有する。さらに他の実施形態において、前記パターン形成された形は、約２ｎｍから約２００ｎｍの間である。他の実施形態において、前記粒子は、最大幅の大きさで約８０ｎｍ以下である。
【０１７５】
他の実施形態によれば、本書で開示される主題の方法と材料によって製造された前記粒子は、約０．８０から約１．２０の間、約０．９０から約１．１０の間、約０．９５から約１．０５の間、約０．９９から約１．０１の間、約０．９９９から約１．００１の間、それらの組合せ、及びそれと同等のものである多分散指数（すなわち、規格化されたサイズ分布）を有する。さらに、他の実施形態において、前記粒子は単分散度を有する。いくつかの実施形態によれば、分散度は前記粒子の大きさを平均することによって計算される。いくつかの実施形態において、前記分散度は、例えば表面積、長さ、幅、高さ、質量、体積、空隙率、それらの組合せ、及びそれと同様なものに基づく。
【０１７６】
他の実施形態によれば、多くの所定の標準的及び不規則な形状とサイズ形態の粒子は、本書で開示される主題の材料と方法とによって製造されることができる。本書で開示される主題の材料と方法とを用いて製造可能な典型的な粒子形状の例は、非球形、球形、ウィルス形、細菌形、細胞形、棒状（例えば、前記棒は直径約２００ｎｍ以下である）、対掌形、直角三角形、扁平状（例えば、約２ｎｍの厚み、約２ｎｍ以上の厚みを持つ円盤状、又はそれと同等）、ブーメラン状、それらの組合せ、及びそれらと同等のものを含むが、これらに限られない。
【０１７７】
いくつかの実施形態において、前記粒子が形成される前記材料は、１又はそれ以上のポリマー、液体ポリマー、溶液、モノマー、複数のモノマー、重合開始剤、重合触媒、無機前駆体、有機物質、天然物、金属前駆体、医薬品、標識、磁性材料、常磁性体、リガンド、細胞透過性ペプチド、ポロジェン（porogen）、界面活性剤、複数の非混和液、溶媒、荷電種、それらの組合せ、又はそれらと同等のものを含むが、これらに限られない。
【０１７８】
いくつかの実施形態において、前記モノマーは、ブタジエン、スチレン、プロペン、アクリレート、メタクリレート、ビニルケトン、ビニルエステル、酢酸ビニル、塩化ビニル、フッ化ビニル、ビニルエーテル、アクリロニトリル、メタクリルニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド酢酸アリル、フマル酸エステル、マレイン酸エステル、エチレン、プロピレン、テトラフルオロエチレン、エーテル、イソブチレン、フマロニトリル、ビニルアルコール、アクリル酸、アミド、炭水化物、エステル、ウレタン、シロキサン、ホルムアルデヒド、フェノール、尿素、メラミン、イソプレン、イソシアネート、エポキシド、ビスフェノールＡ、アルコール、クロロシラン、ジハライド（ジハロゲン化物）、ジエン、アルキルオレフィン、ケトン、アルデヒド、塩化ビニリデン、無水物、サッカリド、アセチレン、ナフタレン、ピリジン、ラクタム、ラクトン、アセタール、チイラン（thiirane）、エピスルフィド、ペプチド、それらの誘導体、及びそれらの組合せを含む。
【０１７９】
さらに他の実施形態において、前記ポリマーは、ポリアミド、タンパク質、ポリエステル、ポリスチレン、ポリエーテル、ポリケトン、ポリサルフォン、ポリウレタン、ポリシロキサン、ポリシラン、セルロース、アミロース、ポリアセタール、ポリエチレン、グリコール、ポリ（アクリレート）、ポリ（メタクリレート）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（塩化ビニリデン）、ポリ（酢酸ビニル）、ポリ（エチレングリコール）、ポリスチレン、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリ（塩化ビニル）、ポリ（プロピレン）、ポリ（乳酸）、ポリイソシアネート、ポリカーボネート、アルキド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリスルフィド、ポリイミド、液晶ポリマー、複素環ポリマー、ポリペプチド、ポリアセチレン、ポリキノリン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、及びポリ（ｐ−フェニレン）を含む導電性ポリマー、デンドリマー、フッ化ポリマー（フッ素重合体）、それらの誘導体、又はそれらの組合せを含む。
【０１８０】
さらに他の実施形態において、前記粒子が形成される前記材料は、非湿潤剤を含む。他の実施形態によれば、前記材料は、単相の液体物質である。他の実施形態において、前記液体物質は、複数の相を含む。いくつかの実施形態において、前記液体物質は、１又はそれ以上の複数の液体、複数の不混和液、界面活性剤、分散液、エマルション、マイクロエマルション、ミセル、微粒子、コロイド、ポロジェン（porogen）、有効成分、それらの組合わせ、及びそれらと同等のものを含むがこれらに限定されない。
【０１８１】
いくつかの実施形態において、前記粒子を機能化するため、付加的成分が前記粒子の材料に含まれる。これらの実施形態によれば、前記付加的成分は、前記単離した構造内に包み込まれ、部分的に前記単離した構造内に包み込まれ、前記単離した構造の外表面に存在し、それらの組合せ、又はそれと同等のものであることができる。付加的成分は、薬物、生物製剤、１以上の薬物、１以上の生物製剤、それらの組合せ、及びそれと同等のものを含むことができえるが、これらに限定されない。
【０１８２】
いくつかの実施形態において、前記薬物は精神治療薬である。他の実施形態において、前記精神治療薬は、うつ病の治療に用いられ、例えば、セルトラリン、塩酸ベンラファキシン、パロキセチン、ブプロピオン、エスシタロプラム、フルオキセチン、ミルタザピン、シタロプラム、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記精神治療薬は、統合失調症の治療に用いられ、例えば、オランザピン、リスペリドン、クエチアピン（quetiapine）、アリピプラゾール、ジプラシドン、及びそれと同等のものを含むことができる。他の実施形態によれば、前記精神治療薬は、注意力欠如障害(ADD)又は注意欠陥多動性障害(ADHD)の治療に用いられ、例えば、メチルフェニデート、アトモキセチン、アンフェタミン、デキストロアンフェタミン、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記薬物はコレステロール薬であり、例えば、アトルバスタチン、シンバスタチン、プラバスタチン、エゼチミブ、ロスバスタチン、フェノフィブラートフルバスタチン、及びそれと同等のものを含むことができる。さらにいくつかの他の実施形態において、前記薬物は心臓脈管薬であり、例えば、アムロジピン、バルサルタン（valsartan）、ロサルタン、ヒドロクロロチアジド、メトプロロール、カンデサルタン、ラミプリル（ramipril）、イルベサルタン、アムロジピン、ベナゼプリル、ニフェジピン、カルベジロール、エナラプリル、テルミサルタン、キナプリル、メシル酸ドキサゾシン、フェロジピン、リシノプリル、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記薬物は血液調整剤であり、例えば、エポエチンアルファ、ダーベポエチンアルファ、エポエチンベータ、クロピドグレル、ペグフィルグラスチム、フィルグラスチム、エノキサパリン（enoxaparin）、ファクターVIIA、抗血友病因子、免疫グロブリン、及びそれと同等のものを含むことができる。さらに他の実施形態によれば、前記薬物は、先に挙げた薬物の組合せを含むことができる。
【０１８３】
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題の粒子の材料、又は粒子に含まれる付加的成分は、感染症治療薬を含むことができるが、これに限定されない。いくつかの実施形態において、前記感染症治療薬は、細菌感染の治療に用いられ、例えば、アジスロマイシン、アモキシシリン、クラブラン酸、レポフロキサシン、クラリスロマイシン、セフトリアキソン、シプロフロキサシン、ピペラシリン、タゾバクタムナトリウム、イミペネム、シラスタチン、リネゾリド、メロペネム、セフロキシム、モキシフロキサシン、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記感染症治療薬は、ウィルス感染の治療に用いられ、例えば、ラミブジン、ジドブジン、バラシクロビル、ペグインターフェロン、ロピナビル、リトナビル、テノホビル、エファビレンズ、アバカビル、ラミブジン、ジドブジン、アタザナビル、及びそれと同等のものを含むことができる。他の実施形態において、前記感染症治療薬は、真菌感染症の治療に用いられ、例えば、テルビナフィン、フルコナゾール、イトラコナゾール、カスポファンギン（caspofungin）アセテート、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記薬物は胃腸薬であり、例えば、エソメプラゾール、ランソプラゾール、オメプラゾール、パントプラゾール、ラベプラゾール、ラニチジン、オンダンセトロン、及びそれと同等のものを含むことができる。さらに他の実施形態によれば、前記薬物は呼吸薬であり、例えば、フルチカゾン、サルメテロール、モンテルカスト、ブデソニド、フォルモテロール、フェキソフェナジン、セチリジン、デスロラタジン、フランカルボン酸モメタゾン（mometasone furoate）、チオトロピウム、アルブテロール、イプラトロピウム、パリビズマブ、及びそれと同等のものを含むことができる。さらに他の実施形態において、前記薬物は抗関節炎剤であり、例えば、セレコクシブ、インフリキシマブ、エタナセプト、ロフェコキシブ、バルデコキシブ、アダリムマブ、メロキシカム、ジクロフェナク、フェンタニル、及びそれと同等のものを含むことができる。他の実施形態によれば、前記薬物は、先に挙げた薬物の組合せを含むことができる。
【０１８４】
別の実施形態によれば、本書で開示される主題の粒子の材料、又は粒子に含まれる付加的成分は、抗癌剤を含むことができるが、これに限定されず、例えば、ナイトロジェンマスタード、シスプラチン、ドキソルビシン、ドセタキセル、アナストロゾール、トラスツズマブ、カペシタビン、レトロゾール、ロイプロリド、ビカルタマイド（bicalutamide）、ゴセレリン、リツキシマブ、オキサリプラチン、ベバシズマブ、イリノテカン、パクリタキセル、カルボプラチン、イマチニブ、ジェムシタビン、テモゾロマイド、ゲフィチニブ、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記薬物は糖尿病薬であり、例えば、ロジグリタゾン、ピオグリタゾン、インスリン、グリメピリド、ボグリボース、及びそれと同等のものを含むことができる。他の実施形態において、前記薬物は抗けいれん剤であり、例えば、ガバペンチン、トピラメート、オクスカルバゼピン、カルバマゼピン、ラモトリジン、ジバルプロエクス（divalproex）、レベチラセタム、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記薬物は骨代謝調整剤であり、例えば、アレンドロン酸、ラロキシフェン、リゼドロン酸、ゾレドロン酸、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記薬物は多発性硬化症薬であり、例えば、インターフェロン、ガラティラメル、共重合体-1、及びそれと同等のものを含むことができる。他の実施形態において、前記薬物はホルモンであり、例えば、ソマトロピン、ノルエルゲストロミン、ノルエチンドロン、デソゲストレル、プロゲスチン、エストロゲン、オクトレオチド、レボチロキシン、及びそれと同等のものを含むことができる。さらに他の実施形態では、前記薬物は尿路鎮痛剤であり、例えば、タムスロシン、フィナステライド、トルテロジン、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記薬物は免疫抑制剤であり、例えば、ミコフェノール酸モフェチル、シクロスポリン、タクロリムス、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記薬物は眼科製品であり、例えば、ラタノプロスト、ドルゾラミド、ボツリヌス菌、ベルテポルフィン、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記薬物はワクチンであり、例えば、肺炎球菌、肝炎、インフルエンザ、ジフテリア、及びそれと同等のものを含むことができる。他の実施形態において、前記薬物は鎮痛剤であり、例えば、ゾルピデム、ザレプロン、エスゾピクロン、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記薬物はアルツハイマー病治療薬であり、例えば、ドネペジル（donepezil）、リバスティグミン、タクリン、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記薬物は性機能障害治療薬であり、例えば、シルデナフィル、タダラフィル、アルプロスタジル、レボチロキシン、及びそれと同等のものを含むことができる。別の実施形態において、前記薬物は麻酔剤であり、例えば、セボフルラン、プロポフォール、メピバカイン、ロピバカイン、リドカイン、ネサカイン（nesacaine）、エチドカイン、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記薬物は片頭痛薬であり、例えば、スマトリプタン、アルモトリプタン、リザトリプタン、ナラトリプタン、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記薬物は不妊剤であり、例えば、ホリトロピン、胎盤性性腺刺激ホルモン、メノトロピン、卵胞刺激ホルモン（FSH）、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記薬物は肥満治療薬であり、例えば、オルリスタット、デクスフェンフルラミン、シブトラミン、及びそれと同等のものを含むことができる。さらなる実施形態によれば、前記薬物は、先に挙げた薬物の組合せを含むことができる。
【０１８５】
いくつかの実施形態において、１又はそれ以上の付加的成分が前記粒子に含まれる。前記付加的成分は：細胞標的ペプチド(cell-targeting peptide)、細胞透過性ペプチド、インテグリン受容体ペプチド(GRGDSP)、メラニン細胞刺激ホルモン、血管作用性腸ペプチド（血管活性腸管ペプチド）、anti-Her2マウス抗体及び抗体フラグメント、及びそれと同等のもの；ビタミン；ウィルス；多糖；シクロデキストリン；リポソーム；タンパク質；オリゴヌクレオチド；アプタマー；光学用途のためのCdSeのような光学ナノ粒子；ほう素中性子捕捉療法(BNCT) 標識に役立つホウ酸塩ナノ粒子；それらの組合せ；及びそれと同等のもののような標的リガンド（targeting ligand）を含むことができる。
【０１８６】
いくつかの実施形態によれば、前記粒子は、制御され又は持続放出型の薬物運搬手段であることができる。例えばポリマーのような前記粒子の共成分（co-constituent）は、程度（degree）を変えるために架橋することができる。前記ポリマーの架橋量によって決まるが、活性剤のような前記粒子のもう１つの共成分は、希望通りに前記粒子から放出されるよう構成することができる。前記活性剤は、制限なく制御された放出で放出され、又は前記粒子内に完全に拘束されることができる。いくつかの実施形態において、前記粒子は、本書に開示される方法と材料に従い、特定の生体部位、細胞、組織、試薬、それらの組合せ、又はそれと同等のものを標的にするために機能化されることができる。標的とされた生体刺激との相互作用により前記粒子の共成分は壊れ、前記粒子の活性共成分の放出を開始することができる。一例において、前記ポリマーは、約５％から約１００％の間で架橋されることができるポリ（エチレングリコール）(PEG)とすることができる。ドキソルビシンとすることができる前記活性共成分は、前記架橋されたPEG粒子内に含まれる。一実施形態において、前記PEG共成分が約１００％架橋されている場合、ドキソルビシンは前記粒子から浸出しない。
【０１８７】
ある実施形態において、前記粒子は、例えば持続的な薬物放出のような、前記粒子又は組成の積荷（cargo）の制御され、遅延し、迅速な、又は持続した放出を与える材料組成を含む。いくつかの実施形態によれば、本発明の粒子の特徴である、制御され、遅延し、迅速な、又は持続した放出を形成するために用いられる材料と方法は、米国特許出願2006/0099262; 2006/0104909; 2006/0110462; 2006/0127484; 2004/0175428; 2004/0166157; 及び米国特許番号 6,964,780,に開示された材料、方法、及び処方（formulation）に含まれ、これらはそれぞれ参照することにより全体が本書に援用される。
【０１８８】
いくつかの実施形態において、造影剤は前記粒子の材料であるか、又は前記粒子に含まれることができる。いくつかの実施形態において、前記造影剤はＸ線造影剤であり、例えば硫酸バリウム、イオキサグレート（ioxaglate）メグルミン、イオキサグレート（ioxaglate）ナトリウム、ジアトリゾ酸（diatrizoate）メグルミン、ジアトリゾ酸ナトリウム、イオベルソール（ioversol）、イオタラメート（iothalamate）メグルミン、イオタラメートナトリウム、イオディキサノール（iodixanol）、イオヘキソール（iohexol）、イオペントール（iopentol）、イオメプロール（iomeprol）、イオパミドール（iopamidol）、イオトロクス酸（iotroxate）メグルミン、イオプロミド（iopromide）、イオトロラン（iotrolan）、アミドトリゾ酸ナトリウム、アミドトリゾ酸メグルミン、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記造影剤はＭＲＩ造影剤であり、例えば、ガドペンテト酸ジメグルミン、フェルカルボトラン、ガドキセト酸ジナトリウム、ガドブトロール、ガドテリドール、ガドベン酸（gadobenate）ジメグルミン、フェルモキシル（ferumoxsil）、ガドベルセタミド（gadoversetamide）、ガドリニウム錯体、ガドジアミド、マンガホジピル（mangafodipir）、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記造影剤は超音波用剤であり、例えばガラクトース、パルミチン酸、SF6、及びそれと同等のものを含むことができる。いくつかの実施形態において、前記造影剤は核医学用剤（nuclear agent）であり、例えばテクネチウム(Tc99m)テトロホスミン、イオフルパン、テクネチウム(Tc99m)デプレオチド（depreotide）、テクネチウム(Tc99m)エキサメタジム（exametazime）、フルオロジオキシグルコース(FDG)、サマリウム(Sm153)レクシドロナム、テクネチウム(Tc99m)メブロフェニン、ヨウ化ナトリウム(I125 and I131)、テクネチウム(Tc99m) メドロネート（medronate）、テクネチウム(Tc99m) テトロホスミン、テクネチウム(Tc99m)ファノレゾマブ（fanolesomab）、テクネチウム(Tc99m)メルチアチド（mertiatide）、テクネチウム(Tc99m)オキシドロネート（oxidronate）、テクネチウム(Tc99m)ペンテト酸、テクネチウム(Tc99m)グルセプト酸（gluceptate）、テクネチウム(Tc99m)アルブミン、テクネチウム(Tc99m) ピロリン酸、塩化第一 (Tl201) タリウム、クロム酸ナトリウム(Cr51)、ガリウム(Ga67)クエン酸、インジウム(In111)ペンテトレオチド、ヨウ化(I125) アルブミン、リン酸クロム(P32)、リン酸ナトリウム(P32)、及びそれと同等のものを含むことができる。さらなる実施形態によれば、前記試薬は、上記に記載された試薬、薬物、生物製剤、及びそれと同等のものの組合せを含むことができる。
【０１８９】
他の実施形態によれば、１又はそれ以上の他の薬物が本書で開示される主題の粒子に含まれることができると共に、医師用卓上参考書に見出すことができる。トムソンヘルスケア（Thomson Healthcare）、第５９、ビーケー&シーアール版（59th Bk&Cr edition） (2004)は、参照することにより全体が本書に援用される。
【０１９０】
いくつかの実施形態において、経口薬物運搬手段としての前記粒子の消費を容易にしかつ促すため、前記粒子は患者に魅力的な物質で被覆されている。前記粒子は、前記粒子及び／又は薬物組成物の味を隠すことが可能な物質（例えば、食品物質）で被覆され又は実質的に被覆されている。いくつかの実施形態によれば、前記粒子に魅力的な甘味を与えるため、前記粒子は糖ベースの物質で被覆されている。他の実施形態によれば、前記粒子は、上記した素早く溶解する実施形態に関連して記述された物質で被覆されることができる。
【０１９１】
いくつかの実施形態によれば、放射性トレーサー及び／又は放射性医薬品は、前記粒子の材料であるか、又は前記粒子内に含まれることができる。本書で開示される主題の単離した構造に結合可能な放射性トレーサー及び／又は放射性医薬品の例は、[15O]酸素, [15O]一酸化炭素, [15O]二酸化炭素, [15O]水, [13N]アンモニア, [18F]FDG, [18F]FMISO, [18F]MPPF, [18F]A85380, [18F]FLT, [11C]SCH23390, [11C] フルマゼニル, [11C]PK11195, [11C]PIB, [11C]AG1478, [11C] コリン, [11C]AG957, [18F] ニトロイサチン, [18F]マスタード、それらの組合せ、及びそれと同等のものを含むが、これらに限られない。いくつかの実施形態において、元素同位体が前記粒子に含まれる。いくつかの実施形態において、前記同位体は、11C, 13N, 15O, 18F, 32P, 51Cr, 57Co, 67Ga, 81Kr, 82Rb, 89Sr, 99Tc, 111In, 123I, 125I, 131I, 133Xe, 153Sm, 201Tl, 又はそれと同等のものを含む。さらに他の実施形態によれば、前記同位体は、上記した同位体の組合せ、及びそれと同等のものを含むことができる。同様に、前記粒子が識別できるように、前記粒子が蛍光標識を含むことができる。蛍光標識された粒子の例は、図４５及び図４６に示される。図４５は、蛍光標識されると共に細胞膜に結合された粒子を示し、図４６に示される粒子は細胞内に存在する。
【０１９２】
さらに他の実施形態によれば、造影剤は、前記粒子が形成される材料に含まれるか、又は粒子全体を構成するか、又は前記粒子の外側に結合されることができる。造影剤を添加すると、臨床評価及び他の試験のための生理学的構造の診断画像を強調する。例えば、造影剤は超音波によって得られる画像の質と有効性を向上するのに役立つため、超音波画像技術はたいてい造影剤の使用を伴う。現在得られる超音波造影剤及びそれらの使用を含む方法の実行可能性は、画像化される特定の領域を含む種々の要因に大きく依存する。例えば、心臓組織自体の血管を流れる血液の量に比べ、少なくとも部分的に心室を流れる血液の量が多いため、心臓組織及び周囲の血管系の有用な診断画像を得る場合に困難が生じる。心室を流れる大量の血液は、特に心臓組織である心臓領域の超音波画像のコントラストを不充分にする可能性がある。又、心室を流れる大量の血液は、例えば心臓の超音波画像における影（shadowing）又は減光（darkening）を含む診断アーチファクト（artifact）を生じる可能性がある。関心を持つ領域の視覚化を妨げ、又は視覚化をできなくさえすることから、診断アーチファクトは極めて好ましくない。このように、特定の状況で、診断アーチファクトは、診断画像を実質的に使用に適さないものにする可能性がある。
【０１９３】
超音波に加え、コンピュータ断層撮影(CT)は、体内の種々の部位を調査するための有効な診断画像技術である。超音波と同様、ＣＴ画像は造影剤の補助により極めて高画質になる。ＣＴにおいては、物質の放射線濃度（電子密度）が測定される。体内の種々の組織の測定された濃度は近似しているため、異なる組織の相対濃度を変えることができる造影剤の使用が必須である。この特徴は、ＣＴの診断有効性を総合的に向上させた。例えば、この目的のためにバリウム及びヨウ素組成物が開発され、いくつかの実施形態において本書で開示される主題の粒子に含まれることができる。従って、他の実施形態において、おいて本書で開示される主題の材料と共に使用可能な造影剤は、例えば硫酸バリウム、ヨウ化水溶性造影剤、それらの組合せ、及びそれと同等のものを含むが、これらに限られない。
【０１９４】
磁気共鳴映像法(MRI)は、種々の走査平面における組織の断面像を形成するために用いられるもう１つの診断画像技術である。超音波及びＣＴと同様、ＭＲＩも又、造影剤の使用から便宜を受ける。本書で開示される主題のいくつかの実施形態において、ＭＲＩ画像を高画質にするため、本書で開示される主題の材料と共にＭＲＩ用造影剤が用いられる。本書で開示される主題の材料と共に有効であるＭＲＩ画像のための造影剤は、常磁性造影剤、金属イオン、遷移金属イオン、リガンドでキレートされた金属イオン、金属酸化物、鉄酸化物、窒素酸化物、安定フリーラジカル、安定窒素酸化物、ランタニド及びアクチニド元素、親油性誘導体、タンパク高分子、アルキル化窒素酸化物、2,2,5,5-テトラメチル-1-ピロリジニルオキシ（pyrrolidinyloxy）, フリーラジカル、2,2,6,6-テトラメチル -1-ピペリジニルオキシ（piperidinyloxy）, フリーラジカル、それらの組合せ、及びそれと同等のものを含むが、これらに限られない。
【０１９５】
さらに他の実施形態によれば、本書で開示される主題の材料として、又は前記材料と共に使用可能な造影剤は、超常磁性造影剤、純鉄のようなフェロ-又はフェリ磁性組成物、マグネタイト、γ-Fe2O3、Fe3O4、マンガンフェライト、コバルトフェライト、ニッケルフェライトのような磁性鉄酸化物；酸素１７ガス、過分極キセノン、ネオン、ヘリウムガスのような常磁性ガス、それらの組合せ、及びそれと同等のものを含むが、これらに限られない。必要に応じて、本書で開示された材料と共に用いられる前記常磁性又は超常磁性造影剤は、アルキル化誘導体として運搬される常磁性又は超常磁性剤、又は前記組成物に取り込まれる他の誘導体を有する常磁性又は超常磁性剤、それらの組合せ、及びそれと同等のものを含むが、これらに限られない。
【０１９６】
さらに他の実施形態において、本書で開示される主題の粒子と併用するために有用なＸ線技術用造影剤は、カルボキシル、カルバモイル、Ｎ−アルキルカルバモイル、Ｎ−ヒドロキシアルキルカルバモイル、アシルアミノ、メトリゾ酸、ジアトリゾ酸、イオタラム酸、イオキサグル酸、イオヘキソール、イオペントール、イオパミドール、イオディキサノール、イオプロミド、メトリザミド、イオジパミド（iodipamide）、メグルミンイオジパミド（iodipamide）、アセトリゾ酸（acetrizoate）メグルミン、ジアトリゾ酸（diatrizoate）メグルミン等のように３−及び／又は５−位がＮ−アルキルアシルアミノ又はアシルアミノメチル等である置換基を有する少なくとも１つの2,4,6-トリヨードフェニル基を典型的に含む、カルボン酸及び非イオン性アミド造影剤、それらの組合せ、及びそれと同等のものを含むが、これらに限られない。
【０１９７】
本書で開示される主題の粒子材料に含まれることができるさらに他の造影剤は、硫酸バリウム、硫酸バリウム懸濁液、重炭酸ナトリウムと酒石酸の混合物、イオタラム酸メグルミン、イオタラム酸ナトリウム、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、フェルモキシル（ferumoxsil）、イオキサグレート（ioxaglate）メグルミン、イオキサグレート（ioxaglate）ナトリウム、ジアトリゾ酸（diatrizoate）メグルミン、ジアトリゾ酸ナトリウム、ガドベルセタミド（gadoversetamide）、イオベルソール（ioversol）、有機結合したヨウ素、メチオダール（methiodal）ナトリウム、イオキシタラム(ioxitalamate)酸メグルミン、イオカルム酸（iocarmate）メグルミン、メトリザミド、イオヘキソール、イオパミドール、それらの組合せ、及びそれと同等のものを含むが、これらに限られない。
【０１９８】
本書に引用された参考文献の他に、米国特許番号 6,884,407 及び 6,331,289は、本書で開示される主題の粒子と共に有用な造影剤を開示し、これらの文献はそれぞれ参照することにより、そこに引用された参考文献と共に本書に援用される。
【０１９９】
さらなる実施形態によれば、前記粒子は、標識又は追跡用添加物を含み、又は標識又は追跡用添加物を形成し、さらに標識又は追跡用添加物として用いられることができる。前記粒子に含まれ、又は前記粒子であることが可能な追跡用添加物は、蛍光、放射標識、磁性、生物、特定の形状、特定の大きさ、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むが、これらに限られない。
【０２００】
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題の粒子と結合するための治療薬は、薬物及び遺伝物質のいずれかから選ばれる。いくつかの実施形態において、前記遺伝物質は、１又はそれ以上の非ウィルス遺伝子ベクター、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＲＮＡｉ、ウィルス粒子、本書の他の部分に記述された試薬、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むが、これらに限られない。
【０２０１】
いくつかの実施形態において、前記粒子は、生分解性ポリマーを含む。他の実施形態において、ポリマーは生分解性ポリマーに変化させられる（例えば、ジスルフィド基で官能化されたポリ（エチレングリコール））。いくつかの実施形態において、前記生分解性ポリマーは、１又はそれ以上のポリエステル、ポリアンヒドリド（polyanhydride）、ポリアミド、リン基(based)ポリマー、ポリ（シアノアクリレート）、ポリウレタン、ポリオルトエステル、ポリジヒドロピラン、ポリアセタール、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むが、これらに限られない。
【０２０２】
いくつかの実施形態において、前記ポリエステルは、１又はそれ以上のポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（ヒドロキシ酪酸塩）、ポリ（ε-カプロラクトン）、ポリ（β-リンゴ酸）、ポリ（ジオキサノン）、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むが、これらに限られない。いくつかの実施形態において、前記ポリアンヒドリドは、１又はそれ以上のポリ（セバシン酸）、ポリ（アジピン酸）、ポリ（テレフタル酸）、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むが、これらに限られない。さらに他の実施形態において、前記ポリアミドは、１又はそれ以上のポリ（イミノ炭酸塩（imino carbonate））、ポリアミノ酸、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むが、これらに限られない。
【０２０３】
いくつかの実施形態によれば、前記リン基(based)ポリマーは、１又はそれ以上のポリリン酸塩、ポリホスホン酸塩、ポリホスファゼン、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むが、これらに限られない。さらに、いくつかの実施形態において、前記生分解性ポリマーは、刺激に応答するポリマーをさらに含む。いくつかの実施形態において、前記刺激は、１又はそれ以上のｐＨ、放射線、イオン強度、酸化、還元、温度、交流磁場、交流電場、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むが、これらに限られない。いくつかの実施形態において、前記刺激は、交流磁場を含む。
【０２０４】
いくつかの実施形態において、前記粒子材料に試薬が結合されることができる。前記試薬は、薬物、ペプチド、ＲＮＡi、ＤＮＡ、それらの組合せ、又はそれと同等のものであり得るが、これらに限られない。他の実施形態において、前記標識は、蛍光標識、放射性標識、造影剤、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含む群から選ばれる。いくつかの実施形態において、前記リガンドは、細胞標的ペプチド又はそれと同等のものを含む。
【０２０５】
使用の際、本書で開示される主題の粒子は、治療装置として用いられることができる。このような使用では、前記粒子は、治療効果のある量が患者に投与される。他の使用によれば、前記粒子は、物理的標識として用いられることができる。このような使用では、大きさで約１μｍ以下の直径を持つ所定形状の前記粒子は、生成物又は生成物の由来を識別する追跡用添加物として使用される。追跡用添加物としての前記粒子は、特定の形状又は特定の化学組成に関して識別可能である。
【０２０６】
マイクロ及び／又はナノ粒子のさらなる使用は、整形外科、口腔、顎顔面、及びそれと同等のもののような治療を含む。例えば、試薬であり又は試薬を含む上記した粒子は、伝統的な衛生及び／又は外科処置と共に用いられることができる。このような用途によれば、前記粒子は、直接及び局所的に試薬又は同等なものを外科的に関心のある部位へ運搬するために使用されることができる。いくつかの実施形態において、経口薬に用いられる薬物は、口腔疾患と戦い、感染症を予防又は処置し、痛みを制御し、不安を軽減し、損傷した組織の再生を補助し、それらの組合せ、及びそれと同等のものである。例えば、口腔又は顎顔面の処置の間、出血がしばしば起こる。その結果として、口から細菌が血流に直接入り、容易に心臓に達することができる。このことは、心臓の弁又は組織の重い炎症である細菌性心内膜炎を上記細菌が引き起こすため、心臓異常を持つ人にとってリスクを与える。抗生物質はこのリスクを軽減する。しかし、伝統的な抗生物質送出技術は、血流に到達するのが遅く、細菌に有利なスタートを与えてしまう。これに反し、適切な抗生物質から成り又は抗生物質を含み、本書で開示される主題の粒子を口腔又は顎顔面処置の部位に直接用いることは、重大な細菌感染の可能性を大幅に低減することができる。前記粒子によって補助されるこのような処置は、専門家の歯磨き、感染した口腔組織の切開及び排膿、口腔注射、抜歯、上顎洞を含む手術、それらの組合せ、及びそれと同等のものを含む。
【０２０７】
さらなる実施形態によれば、本書で開示される主題の材料及び方法に従う粒子の内部に、虫歯、歯槽膿漏、又はそれと同等のもののような疾病を防ぐために、障害のある歯及び歯肉に適用されるよう設計された組成物を形成及び作成することができる。
【０２０８】
さらなる実施形態は、組織、骨欠損及び骨の空隙（bone void）の修復及び治療のための組成物、人工歯のための樹脂、歯床（tooth bed）のための樹脂、及び他の歯の充填剤を有する粒子を含む。例えば、粒子は、リン酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、カルシウム骨セメント、アモルファスリン酸カルシウム、結晶性リン酸カルシウム、それらの組合せ、及びそれと同等のものであるが、これに限られないカルシウムベースの成分から作成されることができる。使用時には、このような粒子は、天然の骨材料の回復を促進するため、整形外科的処置の部位に局所的に用いられることができる。さらに、前記粒子のサイズが小さく、かつ望ましいあらゆる形状及び配置で粒子を実質的に形成できるため、前記粒子は整形外科的関心のある部位へ投与されると共に、前記粒子サイズの規模で前記部位と相互作用することができる。つまり、前記粒子は、骨折、又は骨とインプラントとの間のような、骨内部の極めて小さい空間、割れ目、隙間及びそれと同等のものに結合することができる。このようにして、前記粒子は、薬剤物質、再生物質、又はそれと同等の物質を整形外科的処置部位に運搬することができ、さらに従来は適用されなかったところにこれらの物質を溶け込ませる（integrate）ことができる。さらに、前記粒子の大きさと形状を制御することによりそれらが前記インプラントと天然骨組織の間の微小な空隙をきちんとかつ整然と埋めることができるため、前記粒子は、人工関節固定のような骨インプラントの固定の機械的強度及び完全性を向上させることができる。
【０２０９】
他の実施形態において、痛み及び不安を制御し、口腔、顎顔面、整形外科、及び他の処置に一般に用いられる薬物は、前記粒子内に含有されることができる。前記粒子内に取り込まれることができるこのような薬剤は、口及び歯肉の不快を緩和するために用いられる抗炎症剤を含むが、これに限られず、さらにコルチコステロイド、オピオイド、カルプロフェン、メロキシカム、エトドラク、ジクロフェナク、フルルビプロフェン、イブプロフェン、ケトロラク、ナブメトン、ナプロキセンナトリウム及びオキサプロジンを含むことができる。歯痛、生歯、痛み、又は歯科器具を含む多くの状態によって引き起こされる痛み又は刺激を緩和するため口腔麻酔薬が使用され、それは、アーティカイン、エピネフリン、ラボカイン（ravocaine）、ノボカイン（novocain）、レボフェド（levophed）、プロポキシカイン（propoxycaine）、プロカイン、ノルエピネフリン、酸性酒石酸塩、マーカイン、リドカイン、カルボカイン、ネオコベフリン（neocobefrin）、メピバカイン、レボノルデフリン（levonordefrin）、エチドカイン、ダイクロニン（dyclonine）,及びそれと同等のものを含むことができる。口から血流へ細菌が入るリスクを低減するのと同様、口中の歯垢及び歯肉炎を抑制し、歯周病を治療するために抗生物質が一般に使用される。口腔抗生物質は、クロルヘキシジン、ドキシサイクリン、デメクロサイクリン、ミノサイクリン、オキシテトラサイクリン、テトラサイクリン、トリクロサン、クリンダマイシン、オフロキサシン（orfloxacin）、メトロニダゾール、チニダゾール、及びケトコナゾールを含むことができる。フッ化物を本書で開示される主題の粒子とし、又はフッ化物が本書で開示される主題の粒子内に含まれることもでき、フッ化物は虫歯を予防するために用いられる。フッ化物は歯に吸収され、歯を強化して酸に抵抗し、細菌による虫歯形成を妨害するのに役立つ。ワニス又は口腔リンス（口内洗浄剤）として、フッ化物は歯の過敏症を軽減するのに役立つ。歯科用途に有用な他の薬剤は、フラボノイド、ベンゼンカルボン酸、ベンゾピロン、ステロイド、ピロカルピン、テルペン、及びそれと同等のもののような物質である。前記粒子と共に用いられるさらに他の薬剤は、アネトール、アニスアルデヒド、アニス酸、桂皮酸、アサロン、フルフリルアルコール、フルフラール、コール酸、オレアノール酸、ウルソル酸、シトステロール、シネオール、クルクミン、アラニン、アルギニン、ホモセリン、マンニトール、ベルベリン（berterine）、ベルガプテン、サントニン、カリオフィレン、カリオフィレン酸化物、テルピネン、チモル（chymol）、テルピノール、カルバクロール、カルボン、サビネン、イヌリン、ローソン（lawsone）、ヘスペリジン（hesperedin）、ナリンゲニン、フラボン、フラボノール、ケルセチン、アピゲニン、フォルモノレチン（formonoretin）、クマリン、アセチルクマリン、マグノロール、ホノキオール、カピラリン（cappilarin）、アロエチン、及びそれと同等のものを含む。さらに他の口腔及び顎顔面治療組成物は、例えば、（メタ）クリレート型モノマー及び／又はポリマーのような持続放出型の生物分解性組成物を含む。本書で開示される主題の粒子に有用な他の組成物は、米国特許番号5,006,340に見出され、これは参照することにより全体が本書に援用される。
【０２１０】
いくつかの実施形態において、前記粒子製造プロセスは、粒子マトリクス組成の制御、前記粒子が幅広い種類の積荷を運ぶ能力、標的（targeting）及び循環強化のために前記粒子を機能化する能力、及び／又は、2〜3例を挙げると吸入剤、外皮用剤、注射剤、及び口腔のような異なる剤形に前記粒子を構成する多用途性を提供する。
【０２１１】
いくつかの実施形態によれば、前記マトリクス組成は生体適合性の制御をもたらすよう調整される。いくつかの実施形態において、前記マトリクス組成は、積荷の放出の制御をもたらすよう調整される。いくつかの実施形態において、前記マトリクス組成は相対的な単分散を維持しつつ、溶解性及び／又は親水性(philicity)、調整されたメッシュ密度及び電荷、刺激を受けた分解、及び／又は形状と大きさの特異性を持つ生体適合性物質を含む。
【０２１２】
さらなる実施形態によれば、積荷を含む粒子の製造方法は、前記積荷が化学修飾されていることを必要としない。一の実施形態において、前記粒子の製造方法は、共有結合の必要なしに高い積荷の積載を許容する穏和な処理技術である。一の実施形態において、ファンデルワールス力、静電気、水素結合、他の分子内及び分子間力、それらの組合せ、及びそれと同等のもののような相互作用により、積荷は物理的に前記粒子に取り込まれる。
【０２１３】
いくつかの実施形態において、前記粒子は標的（targeting）及び循環強化のために機能化される。いくつかの実施形態において、これらの特徴は、調整された生体利用性を可能にさせる。一の実施形態において、前記調整された生体利用性は、運搬の有効性を増大させる。一の実施形態において、前記調整された生体利用性は、副作用を低減する。
【０２１４】
いくつかの実施形態において、非球形粒子は、同一体積の球形粒子の表面積より大きな表面積を有する。いくつかの実施形態において、前記粒子上の表面リガンドの数は、同一体積の球形粒子上の表面リガンドの数より多い。
【０２１５】
いくつかの実施形態において、１又はそれ以上の粒子は、タンパク質の付着を行う化学部分を含む。いくつかの実施形態において、前記タンパク質はアビジンである。いくつかの実施形態において、ビオチン化試薬は続いてアビジンと結合する。いくつかの実施形態において、前記タンパク質は細胞透過性タンパク質である。いくつかの実施形態において、前記タンパク質は抗体フラグメントである。一の実施形態において、前記粒子は特定の標的（例えば、女性被験者における乳房の腫瘍）に用いられる。いくつかの実施形態において、前記粒子は化学療法薬を含む。いくつかの実施形態において、前記粒子は、前記化学療法薬の遅効性放出を許容するよう設計された架橋密度又はメッシュ密度から構成される。架橋密度という用語は、架橋点のプレポリマー単位のモル分率を意味する。プレポリマー単位は、モノマー、マクロモノマー及びそれと同等のものを含む。
【０２１６】
いくつかの実施形態において、前記粒子の物理的特性は、細胞取り込みを強化するため変えられる。いくつかの実施形態において、前記粒子の大きさ（例えば、質量、体積、長さ又は他の幾何学的寸法）は、細胞取り込みを強化するため変えられる。いくつかの実施形態において、前記粒子の電荷は、細胞取り込みを強化するため変えられる。いくつかの実施形態において、前記粒子リガンドの電荷は、細胞取り込みを強化するため変えられる。いくつかの実施形態において、前記粒子の形状は、細胞取り込みを強化するため変えられる。
【０２１７】
いくつかの実施形態において、前記粒子の物理的特性は、生体内分布を強化するため変えられる。いくつかの実施形態において、前記粒子の大きさ（例えば、質量、体積、長さ又は他の幾何学的寸法）は、生体内分布を強化するため変えられる。いくつかの実施形態において、前記粒子マトリクスの電荷は、生体内分布を強化するため変えられる。いくつかの実施形態において、前記粒子リガンドの電荷は、生体内分布を強化するため変えられる。いくつかの実施形態において、前記粒子の形状は、生体内分布を強化するため変えられる。いくつかの実施形態において、前記粒子のアスペクト比は、生体内分布を強化するため変えられる。
【０２１８】
いくつかの実施形態において、前記粒子の物理的特性は、細胞接着を強化するため変えられる。いくつかの実施形態において、前記粒子の大きさ（例えば、質量、体積、長さ又は他の幾何学的寸法）は、細胞接着を強化するため変えられる。いくつかの実施形態において、前記粒子マトリクスの電荷は、細胞接着を強化するため変えられる。いくつかの実施形態において、前記粒子リガンドの電荷は、細胞接着を強化するため変えられる。いくつかの実施形態において、前記粒子の形状は、細胞接着を強化するため変えられる。
【０２１９】
いくつかの実施形態において、前記粒子は、細胞間刺激の存在を減じるよう構成される。いくつかの実施形態において、前記粒子は、還元環境を減じるよう構成される。いくつかの実施形態において、前記粒子は、外的刺激の存在を減じるよう構成される架橋剤を含む。いくつかの実施形態において、前記架橋剤は、ｐＨ条件、放射条件、イオン強度条件、酸化条件、還元条件、温度条件、交流磁場条件、交流電場条件、それらの組合せ、又はそれと同等のものの存在を減じるよう構成される。いくつかの実施形態において、前記粒子は、外的刺激及び／又は治療薬の存在を減じるよう構成される架橋剤を含む。
【０２２０】
いくつかの実施形態において、前記粒子は、外的刺激、標的リガンド（targeting ligand）、及び治療薬の存在を減じるよう構成される架橋剤を含む。いくつかの実施形態において、前記治療薬は、薬物又は生物製剤である。いくつかの実施形態において、前記治療薬は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、又はｓｉＲＮＡである。
【０２２１】
いくつかの実施形態において、粒子は、細胞の細胞質を減じるよう構成される。いくつかの実施形態において、粒子は、細胞の細胞質を減ずると共に、治療薬を放出するよう構成される。いくつかの実施形態において、前記治療薬は、薬物又は生物製剤である。いくつかの実施形態において、前記治療薬は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、又はｓｉＲＮＡである。いくつかの実施形態において、前記粒子は、ポリ（エチレングリコール）、及び外的刺激の存在を減じる架橋剤を含む。
【０２２２】
いくつかの実施形態において、前記粒子は、超音波画像のために用いられる。いくつかの実施形態において、超音波画像のために用いられる粒子は、生体吸収性ポリマーからなる。いくつかの実施形態において、超音波画像のために用いられる粒子は多孔性である。いくつかの実施形態において、超音波画像のために用いられる粒子は、ポリ（乳酸）、ポリ（D,L-乳酸・グリコール酸共重合体）、及びそれらの組合せからなる。
【０２２３】
いくつかの実施形態において、前記粒子はマグネタイトを含み、造影剤として用いられる。いくつかの実施形態において、前記粒子はマグネタイトを含み、リンカー基で機能化され、造影剤として用いられる。いくつかの実施形態において、前記粒子はタンパク質で機能化される。いくつかの実施形態において、前記粒子は、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミジル（succinimidyl）エステル基で官能化される。いくつかの実施形態において、前記粒子にアビジンが結合される。いくつかの実施形態において、マグネタイトを含む粒子はアビジンに共有結合し、ビオチン化試薬に曝される。
【０２２４】
いくつかの実施形態において、前記粒子は、天然構造に似て形成される。いくつかの実施形態において、前記粒子は実質的に細胞形である。いくつかの実施形態において、前記粒子は実質的に赤血球形である。いくつかの実施形態において、前記粒子は実質的に赤血球形であり、1MPa以下の弾性率を持つマトリクスから成る。いくつかの実施形態において、前記粒子は、天然構造に似て形成され、治療薬、造影剤、標的リガンド（targeting ligand）、それらの組合せ、及びそれと同等のものを含む。
【０２２５】
いくつかの実施形態において、前記粒子は、免疫応答を引き出すよう構成される。いくつかの実施形態において、前記粒子は、Ｂ細胞を刺激するよう構成される。いくつかの実施形態において、前記Ｂ細胞は、前記粒子に共有結合する標的リガンド（targeting ligand）によって刺激される。いくつかの実施形態において、前記Ｂ細胞は、前記粒子に結合するハプテンによって刺激される。いくつかの実施形態において、前記Ｂ細胞は、前記粒子に結合する抗原によって刺激される。
【０２２６】
いくつかの実施形態において、前記粒子は、標的リガンド（targeting ligand）で機能化される。いくつかの実施形態において、前記粒子は、腫瘍を標的にするため機能化される。いくつかの実施形態において、前記粒子は、乳房腫瘍を標的にするため機能化される。いくつかの実施形態において、前記粒子は、ＨＥＲ２受容体を標的にするため機能化される。いくつかの実施形態において、前記粒子は、乳房腫瘍を標的にするため機能化され、化学療法薬を含む。いくつかの実施形態において、前記粒子は、樹状細胞を標的にするため機能化される。
【０２２７】
いくつかの実施形態によれば、前記粒子は所定のゼータ電位を有する。
【０２２８】
ＩＩ．Ｃ．パターン化鋳型のための粒子前駆体の導入
いくつかの実施形態によれば、前記パターン化鋳型の凹部は、鋳造される物質を収容するよう構成されることができる。このような実施形態によれば、例えば、前記パターン化鋳型の表面エネルギー、前記凹部の容積、前記パターン化鋳型の透過性、鋳造される物質の他の物理的及び化学的特性と同様、鋳造される物質の粘度のような変数は、前記凹部が鋳造される物質を収容する自発性（willingness）に相互作用及び影響を与える。
【０２２９】
ＩＩ．Ｃ．ｉ．受動（Passive）モールド充填
いくつかの実施形態によれば、図５０に示すように、鋳造される物質５０００が前記パターン化鋳型５００２に導入される。物質５０００は、スピンコート、液体流、ドクターブレード、ジェット液滴、又はそれと同等のものとして前記パターン化鋳型５００２に導入されることができる。パターン化鋳型５００２は凹部５０１２を含み、本書で開示される方法に従って、例えば低表面エネルギー重合体物質のような本書で開示される材料から製造することができる。パターン化鋳型５００２は低表面エネルギー重合体物質から製造されるため、物質５０００はパターン化鋳型５００２の表面を濡らさないが、物質５０００は凹部５０１２を満たす。次に、物質５０００を硬化させるため、本書で開示されるような処理である処理５００８が物質５０００に加えられる。いくつかの実施形態によれば、処理５００８は例えば、光硬化、熱硬化、酸化硬化、蒸発、還元硬化、それらの組合わせ、蒸発、及びそれと同等のものであることができる。物質５０００の処理に続いて、物質５０００は、本書で開示される方法に従って取り出されることができる粒子５０１０を形成する。
【０２３０】
いくつかの実施形態によれば、粒子の製造方法は、複数の凹状領域がそこに形成された第１のパターン化鋳型表面を含むパターン化鋳型、及び液体物質の提供を含む。次に、所定量の液体物質が前記第１のパターン化鋳型表面に堆積(deposite)される。その後、前記液体物質のサブボリューム（subvolume）が前記パターン化鋳型の凹状領域を満たす。前記液体物質のサブボリュームは、その後固体又は半固体に凝固し、前記凹部から取り出される。
【０２３１】
いくつかの実施形態において、前記複数の凹状領域は複数の空洞を含む。いくつかの実施形態において、前記複数の空洞は、複数の構造的形体を有する。いくつかの実施形態において、前記複数の構造的形体は、大きさで約１０ミクロンから約１ナノメートルの範囲の寸法を有する。いくつかの実施形態において、前記複数の構造的形体は、大きさで約１ミクロンから約１００ｎｍの範囲の寸法を有する。いくつかの実施形態において、前記複数の構造的形体は、大きさで約１００ｎｍから約１ｎｍの範囲の寸法を有する。いくつかの実施形態において、前記複数の構造的形体は、水平面及び垂直面の両方に大きさを有する。
【０２３２】
ＩＩ．Ｃ．ｉｉ．浸漬（Dipping）モールド充填
いくつかの実施形態によれば、図５１に示すように、前記パターン化鋳型は鋳造される物質に浸漬される。図５１を参照すると、パターン化鋳型５１０４は所定量の物質５１０２に浸漬される。物質５１０２は凹部５１０６に入り、そして物質５１０２からパターン化鋳型５１０４を除去後、物質５１０８がパターン化鋳型５１０４の凹部５１０６内に残る。
【０２３３】
ＩＩ．Ｃ．ｉｉｉ．液滴移動モールド充填
いくつかの実施形態によれば、図５２に示すように、前記パターン化鋳型は角度を持って配置される。凹部５２０６を有するパターン化鋳型５２００の表面に、所定量の粒子前駆体５２０４が導入される。所定量の粒子前駆体５２０４は、パターン化鋳型５２００の傾斜した表面を下ってゆく。所定量の粒子前駆体５２０４が凹部５２０６の上に進むと、粒子前駆体５２０８のサブボリュームが凹部５２０６に入りかつ満たす。いくつかの実施形態によれば、パターン化鋳型５２００は、水平線から約２０度の角度で配置されることができる。いくつかの実施形態によれば、前記液体はドクターブレードによって移動させられることができる。
【０２３４】
ＩＩ．Ｃ．ｉv．電圧補助充填
いくつかの実施形態によれば、粒子前駆体をパターン化鋳型の凹部に導入することを電圧が補助することができる。図５３を参照すると、その表面に凹部５３０２を有するパターン化鋳型５３００を電極表面５３０８上に配置することができる。所定量の粒子前駆体５３０４がパターン化鋳型５３００の凹部表面に導入されることができる。又、パターン化鋳型５３００と連絡する電極５３０８の対極５３０６に、粒子前駆体５３０４が連絡することができる。電極５３０６及び５３０８の電位差は粒子前駆体５３０４及びパターン化鋳型５３００を通って加わる。前記電位差はパターン化鋳型５３００に対する粒子前駆体５３０４の濡れ角を変化させ、それにより凹部５３０２への粒子前駆体５３０４の進入を促進する。いくつかの実施形態において、粒子前駆体５３０４と連絡する電極５３０６はパターン化鋳型５３００の表面を横切って移動し、それによりパターン化鋳型５３００の表面を横切って凹部５３０４を充填するのを促進する。
【０２３５】
いくつかの実施形態によれば、パターン化鋳型５３００と粒子前駆体５３０４とは約３０００ＤＣボルトに曝されるが、パターン化鋳型と粒子前駆体の組合せに加えられる電圧は、その組合せの特定の要求によって調整されることができる。いくつかの実施形態において、前記パターン化鋳型の凹部への粒子前駆体の進入を促進する粒子前駆体とパターン化鋳型の間の好ましい接触角に達するため、前記電圧が変更される。
【０２３６】
ＩＩ．Ｄ．凹部充填の熱力学
図５０のパターン化鋳型５００２の凹部５０１２のように、パターン化鋳型の凹部は、鋳造される物質を収容するよう構成されることができる。前記凹部及び鋳造される特定の物質の双方の物理的及び化学的特徴は、前記凹部によって前記物質がどの程度容易に収容されるかを増大するよう構成されることができる。凹部の充填に影響を与え得る要因は、凹部の容積、直径、表面積、表面エネルギー、鋳造される物質と前記凹部の物質との接触角、鋳造される物質を横断する電圧、温度、例えば酸素の除去又は雰囲気からの不純物のような前記パターン化鋳型を囲む環境条件、それらの組合せ、及びそれと同等のものを含むが、それらに限られない。いくつかの実施形態において、約２ミクロンの直径である凹部は、約１気圧の毛細管圧を有する。いくつかの実施形態において、約２００ｎｍの直径である凹部は、約１０気圧の毛細管圧を有する。
【０２３７】
凹部の表面比は以下の式：
【数１】
0005570721.tif 000014
に従って定義され得る。
ここで；Ｓｃａｐ-接触する空気又は物質（使用される場合）の表面積、及びＳｍｏｌｄ-空洞の表面積である。
【数２】
0005570721.tif 000015
【０２３８】
例えば、立方体はε＝１／５の表面比を有し、アスペクト比ａ＝高さ／直径を有する円柱はε＝１／（１＋４ａ）の表面比を有する。
【０２３９】
凹部充填の熱力学は、以下の式によって説明されることができる。
【数３】
0005570721.tif 000016
【０２４０】
非湿潤凹部（Ｉ）の表面エネルギーは、式：
ＥＩ＝ＳｃａｐγＰＡ＋ＳｍｏｌｄγＭＡ
によって決定され、湿潤凹部（ＩＩ）の表面エネルギーは、式：
ＥＩＩ＝ＳｍｏｌｄγＰＭ
によって決定される。
【０２４１】
いくつかの実施形態によれば、凹部が濡れる条件は、ＥＩ>ＥＩＩであり、これは以下の式：
εγＰＡ＋γＭＡ>γＰＭ
として記述されることができる。
【０２４２】
前記モールドの平面上の前記パターン化鋳型ポリマーによって形成される接触角θＰＭが以下の式：
【数４】
0005570721.tif 000017
として与えられることを考慮すると、凹部湿潤基準は：
ｃｏｓθＰＭ>−ε
として決定される。
【０２４３】
結果として、濡れ角（θＰＭ）が９０度より大きくても凹部が充填されることが可能である。
【０２４４】
いくつかの実施形態によれば、凹部充填の熱力学は、前記凹部の充填方法に基づいて決定される。本書でさらに記述されるように、いくつかの実施形態によれば、パターン化鋳型が鋳造される物質に浸漬され、前記パターン化鋳型の凹部が充填され始めることができる。前記パターン化鋳型の浸漬の熱力学は、以下の式：
【数５】
0005570721.tif 000018
によって説明される。
【０２４５】
一の実施形態によれば、浸漬被覆基準はＥＩ>ＥＩＩによって与えられ、これは以下の式：
γＭＡ>γＰＭ＋εγＰＡ
として記述されることができる。
【０２４６】
前記モールドの平面上の前記パターン化鋳型ポリマーによって形成される接触角θＰＭが以下の式：
【数４】
0005570721.tif 000019
として与えられることを考慮すると、浸漬被覆基準は：
ｃｏｓθＰＭ>ε
として決定される。
【０２４７】
ＩＩ．Ｅ．モールド解放の熱力学
いくつかの実施形態において、パターン化鋳型の凹部に形成された粒子は、力又はエネルギーを加えることによって除去される。他の実施形態によれば、前記モールド及び鋳造される物質の特性は、前記凹部からの粒子の解放を容易にする。モールド解放の特性は、例えば前記鋳造される物質、凹部を満たす特性、前記モールドの材料の透過性、前記モールドの材料の表面エネルギー、それらの組合せ、及びそれと同等のものに関連付けることができる。
【数６】
0005570721.tif 000020
【０２４８】
ここで、ポリマー-空気及びポリマー-モールド界面張力はそれぞれσＰＡ及びσＰＭであり、ポリマー-基材界面張力はσＰＳである。ポリマー-空気界面及びポリマー-モールド界面に対して２つの異なる表記が使用されるのは、液体状態に比べ硬化後にポリマーが異なる界面特性を有するからである。
【０２４９】
いくつかの実施形態によれば、モールド解放基準はＥＩ>ＥＩＩであり；これは以下の式：
【数７】
0005570721.tif 000021
によって表される。
【０２５０】
次に、有効接触角は：
【数８】
0005570721.tif 000022
によって表される。
【０２５１】
これらは、前記ポリマーが界面張力σＰＭ、σＰＡ及びσＰＳを有する液体であった時に、それぞれ前記ポリマーが前記モールドの平面上に形成する角度、前記ポリマーが前記基材の平面上に形成する角度である。
【０２５２】
最後に、モールド解放基準は、
【数９】
0005570721.tif 000023
として記述することができる。
【０２５３】
ＩＩＩ．"液体収縮（liquid reduction）"による丸い粒子の形成
図３Ａから図３Ｆを参照すると、本書で開示される主題は、前記鋳型の形状に一致しない形状を有し、球形及び非球形、均一（regular）及び不均一なマイクロ及びナノ粒子を含むがそれらに限定されない粒子を形成するための"液体収縮"プロセスを提供する。例えば、"立方体形状"の鋳型は球形粒子が製造されることを可能にする一方、"ブロック矢印（Block arrow）形状"の鋳型は、残存液体を処理する前のガスの導入により表面張力が前記残存液体を再形成させ、"棒付きキャンデー（lolli-pop）"形状の粒子又は対象物が製造されることを可能にする。特定の理論に拘束されるのを希望しないが、本書で開示されるパターン化鋳型、及び／又は処理され若しくは被覆された基材のいくつかの実施形態において提供され得る非湿潤特性は、丸い、例えば球形の粒子の生成を可能とする。
【０２５４】
図３Ａを参照すると、液体物質の液滴３０２は、いくつかの実施形態において非湿潤物質３０４で被覆され又は処理された基材３００上に配置される。複数の凹状領域１１０及びパターン形成された表面領域１１２を有するパターン化鋳型１０８も又、提供される。
【０２５５】
図３Ｂを参照すると、パターン化鋳型１０８が液滴３０２と接触する。その後、液滴３０２を含む液体物質は、パターン化鋳型１０８の凹状領域１１０に進入する。いくつかの実施形態において、液滴３０２を含む液体物質の残余又は"スカム"層ＲＬがパターン化鋳型１０８と基材３００の間に残存する。
【０２５６】
図３Ｃを参照すると、第１の力Ｆａ１がパターン化鋳型１０８に加えられる。接触点ＣＰがパターン化鋳型１０８と基材の間に形成され、残余層ＲＬを押しのける。粒子３０６がパターン化鋳型１０８の凹状領域１１０に形成される。
【０２５７】
図３Ｄを参照すると、その後、第１の力Ｆａ１によって加えられる力より強い第２の力Ｆａ２がパターン化鋳型１０８に加えられ、それにより凹状領域１１２内に小さい液体粒子３０８を形成し、さらに液滴３０２を含む前記液体物質の一部を凹状領域１１２の外に押出す。
【０２５８】
図３Ｅを参照すると、第２の力Ｆａ２が解放され、それにより接触圧は、第１の力Ｆａ１によって加えられる最初の接触圧に戻る。いくつかの実施形態において、パターン化鋳型１０８は、凹状領域１１２の一部の空間が窒素のようなガスで満たされることを可能にするガス透過性材料を含み、それにより複数の液体球形液滴３１０を形成する。この液体の収縮が達成されると、前記複数の液体球形液滴３１０は処理プロセスＴｒによって処理される。
【０２５９】
図３Ｆを参照すると、複数の独立した球形粒子３１２を提供するため、処理された液体球形液滴３１０がパターン化鋳型１０８から解放される。
【０２６０】
ＩＩＩＡ．蒸発による小粒子の形成
図４１Ａから図４１Ｅを参照すると、本書で開示される主題の一の実施形態は、蒸発を通した粒子の形成プロセスを含む。一の実施形態において、前記プロセスは、前記鋳型の形状に必ずしも一致しない形状を有する粒子を製造する。前記形状は３次元形状を含むがこれに限定されない。いくつかの実施形態によれば、前記粒子は、球形又は非球形、並びに均一（regular）又は不均一な形状のマイクロ及びナノ粒子を形成する。特定の理論に拘束されるのを希望しないが、球形又は実質的に球形の粒子の製造の例は、パターン化鋳型及び／又は非湿潤物質の基材を用いること、又は前記パターン化鋳型及び基材の表面の粒子を形成する凹部を非湿潤剤で処理し、前記粒子が形成される材料が前記凹部の表面に濡れないようにすることを含む。前記粒子が形成される材料が前記パターン化鋳型及び／又は基材の表面に濡れないため、前記粒子材料はそれ自体で前記凹部の表面より大きな親和力を有し、それにより丸く、曲がった、又は実質的に球形の形状を形成する。
【０２６１】
非湿潤物質は、実質的にあらゆる液体と固体表面の間の相互作用を定量的に測定するために使用できる接触角（Θ）の概念を通して定義することができる。表面上と液滴の間の接触角が９０<Θ<１８０である場合、その表面は非湿潤であると考えられる。一般に、フッ素化された表面は、水性液体及び有機液体に対し非湿潤である。フッ素化された表面は、フルオロポリエーテル材料、フルオロオレフィン材料、アクリレート材料、シリコーン材料、スチレン材料、フッ素化熱可塑性エラストマー(TPE)、トリアジンフルオロ重合体、ペルフルオロシクロブチル材料、フッ素化エポキシ樹脂、及び／又はメタセシス重合反応によって重合または架橋されるフッ素化モノマー又はフッ素化オリゴマーを含むことができ、表面はシリコン又はガラス表面にフッ化シランを処理し、又は表面にフッ素化ポリマーを被覆することで形成される。さらに、典型的に濡れることができる材料の表面は、表面処理によって非湿潤にすることができる。表面処理によって実質的に非湿潤にされ得る材料は、典型的な濡れることができるポリマー材料、無機材料、シリコン材料、石英材料、ガラス材料、それらの組合わせ、及びそれと同等のものを含むがそれらに限られない。これらのタイプの材料を非湿潤にするための表面処理は、例えば上記非湿潤物質の表面層に濡れることができる材料を層にすること、及び当業者の一人によって理解される技術を含む。
【０２６２】
図４１Ａを参照すると、前記粒子になり本書で開示される主題の液体物質の液滴４１０２は、いくつかの実施形態において上記したような非湿潤物質であり、又は非湿潤物質で表面被覆又は表面処理された非湿潤基材４１００上に配置される。複数の凹状領域４１１０及びパターン形成された表面領域４１１２を有するパターン化鋳型４１０８も又、提供される。
【０２６３】
図４１Ｂを参照すると、パターン化鋳型４１０８が液滴４１０２と接触する。その後、液滴４１０２の物質は、パターン化鋳型４１０８の凹状領域４１１０に進入する。いくつかの実施形態によれば、液滴４１０２が実質的に凹状領域４１１０に充填してぴったり合うのを促進するため、液滴４１０２及びパターン化鋳型４１０８の機械的又は物理的操作が提供される。このような機械的及び／又は物理的操作は、振動、回転、遠心分離、圧力差、真空環境、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むがそれらに限られない。接触点ＣＰがパターン形成された表面領域４１１２と基材４１００の間に形成される。他の実施形態において、パターン化鋳型４１０８を液体物質に浸漬することにより、前記鋳型と液体物質を横断する電圧を加えることにより、毛管作用力により、それらの組合せ、及び本書に記述されるそれと同等のものにより、液滴４１０２の液体物質が凹部４１１０に進入する。その後、前記凹部に進入した前記液体物質から、粒子４１０６が前記パターン化鋳型４１０８の前記凹状領域４１１０内に形成される。
【０２６４】
図４１Ｃを参照すると、蒸発プロセスＥが行われ、それにより凹状領域４１１０内の液体粒子４１０６の体積が減少する。本書の実施形態で用いられることができる蒸発プロセスＥの例は、粒子前駆体物質の揮発性成分を前記鋳型から透過させ、それによって前記凹部内の前記粒子前駆体物質の体積を減少させることが可能であり、ガス透過性材料からパターン化鋳型４１０８を形成することを含む。他の実施形態によれば、本書で開示される主題で用いるのに適した蒸発プロセスＥは、凹状領域４１１０の一部を窒素のようなガスで満たし、それによって粒子になる前記物質の蒸発速度を上昇させることの提供を含む。さらなる実施形態によれば、前記粒子になる物質で前記凹部が満たされた後、蒸発が促進されるよう、前記パターン化鋳型と基材との間に隙間が残されることができる。さらに他の実施形態によれば、前記粒子になる物質の蒸発を促進するため、前記パターン化鋳型、基材、及び前記粒子になる物質の組合せが加熱され又は他の処理をされることができる。上記した蒸発プロセスの組合せは、本書で開示される主題に包含される。
【０２６５】
図４１Ｄを参照すると、液体収縮が達成されると、複数の液滴４１１４は処理プロセスＴｒによって処理される。処理プロセスＴｒは、光硬化、熱硬化、相変化、溶媒蒸発、結晶化、酸化／還元プロセス、蒸発、それらの組合せ、又は液滴４１０２の物質を凝固させるそれと同等のものであることができる。
【０２６６】
図４１Ｅを参照すると、本書に記述される方法と技術に従い、パターン化鋳型４１０８が基材４１００から分離される。パターン化鋳型４１０８が基材４１００から分離された後、処理された液体球形液滴４１１４がパターン化鋳型４１０８から解放され、複数の独立した球形粒子４１１６を提供する。いくつかの実施形態において、粒子４１１６の解放は、溶媒、前記粒子に対する親和力を有する物質の付着、前記粒子を重力に曝すこと、それらの組合せ、及びそれと同等のものによって促進される。
【０２６７】
図７９Ａから図７９Ｃは、本発明のいくつかの実施形態の蒸発技術から製造された典型的な粒子を示す。いくつかの実施形態によれば、図７９Ｃに示すように、前記粒子の寸法が長さバーＬで示される。いくつかの実施形態によれば、前記粒子は大きさで約２００ｎｍ以下である。いくつかの実施形態によれば、前記粒子は大きさで約８０ｎｍから２００ｎｍの間である。いくつかの実施形態によれば、前記粒子は大きさで約１００ｎｍから約２００ｎｍの間である。
【０２６８】
ＩＶ．高分子ナノ-又はマイクロ-エレクトレット（electret）の形成
図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、帯電した高分子粒子（図４Ｂ）を得るため、鋳造中（図４Ａ）の重合及び／又は結晶化ステップの間で電場を加えることによる高分子ナノ-又はマイクロ-エレクトレット（electret）の作成方法を記述する。一の実施形態において、前記粒子は所定のゼータ電位を有するよう構成される。いくつかの実施形態において、前記帯電した高分子粒子は、図４Ｃに示すランダム配置でなく、鎖のような構造（図４Ｄ）に自発的に集合する。
【０２６９】
いくつかの実施形態において、前記帯電した高分子粒子は、高分子エレクトレットを含む。いくつかの実施形態において、前記高分子エレクトレットは、高分子ナノ-エレクトレットを含む。いくつかの実施形態において、前記帯電した高分子粒子は、鎖のような構造に集合する。いくつかの実施形態において、前記帯電した高分子粒子は、電気粘性（electro-rheological）装置のための添加剤を含む。いくつかの実施形態において、前記電気粘性装置は、クラッチ及び能動的（active）緩衝装置を含む群から選ばれる。いくつかの実施形態において、前記帯電した高分子粒子は、ナノ-圧電素子を含む。いくつかの実施形態において、前記ナノ-圧電素子は、作動装置、スイッチ、及び機械的センサを含む群から選ばれる。
【０２７０】
Ｖ．多層構造の形成
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、多層粒子を含む多層構造の形成方法を提供する。いくつかの実施形態において、多層粒子を含む前記多層構造は、ナノスケール多層構造を含む。いくつかの実施形態において、多層構造は、基材上に非混和液体及び／又は溶液の複数の薄層を積層し、上記の方法で記述されたように粒子を形成することによって形成される。前記液体の非混和性は、密度、極性、及び揮発性を含むがこれらに限られない、あらゆる物理的特性に実質的に基づくことができる。本書で開示される主題の可能性ある形態の例は、図５Ａから図５Ｃに説明され、多相サンドイッチ構造、ｇコア−シェル粒子、及び内部（internal）エマルジョン、マイクロエマルジョン及び／又はナノサイズのエマルジョンを含むが、これらに限られない。
【０２７１】
図５Ａを参照すると、本書で開示される主題の多相サンドイッチ構造５００は、一例として第１の液体物質５０２と第２の液体物質５０４を含むものとして示される。
【０２７２】
図５Ｂを参照すると、本書で開示される主題のコア−シェル粒子５０６は、一例として第１の液体物質５０２と第２の液体物質５０４を含むものとして示される。
【０２７３】
図５Ｃを参照すると、本書で開示される主題の内部（internal）エマルジョン粒子５０８は、一例として第１の液体物質５０２と第２の液体物質５０４を含むものとして示される。
【０２７４】
特に、いくつかの実施形態において、例えば多層ナノ構造のような多層構造を形成するため、前記方法は、前記パターン化鋳型と基材の間に複数の非混和液体を配置することを含む。いくつかの実施形態において、前記多層構造は多層粒子を含む。いくつかの実施形態において、前記多層構造は、多相サンドイッチ構造、コア−シェル粒子、内部（internal）エマルジョン、マイクロエマルジョン、及びナノサイズのエマルジョンを含む群から選ばれる構造を含む。
【０２７５】
ＶＩ．複合多次元構造の製造
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、複合多次元構造の製造方法を提供する。いくつかの実施形態において、複合多次元構造は、図２Ａから図２Ｅに説明されるステップを実行することにより形成することができる。いくつかの実施形態において、本書に記述されるように硬化及び解放される単離した多次元構造を生成するため、前記方法は（平坦な基材の上にインプリンティングすることに代え）第２のパターン化鋳型と並べられたパターン化鋳型上にインプリンティングすることを含む。複合多次元構造を形成するためのプロセスの実施形態、及びそのような構造の例の略図は、図６Ａから図６Ｃに提供される。
【０２７６】
図６Ａを参照すると、第１のパターン化鋳型６００が提供される。第１のパターン化鋳型６００は、複数の凹状領域６０２及び複数の非凹状表面６０４を有する。又、第２のパターン化鋳型６０６が提供される。第２のパターン化鋳型６０６は、複数の凹状領域６０８及び複数の非凹状表面６１０を有する。図６Ａに示すように、第１のパターン化鋳型６００及び第２のパターン化鋳型６０６は、所定の間隔をあけた関係で並ばれる。液体物質６１２の液滴が第１のパターン化鋳型６００及び第２のパターン化鋳型６０６の間に配置される。
【０２７７】
図６Ｂを参照すると、パターン化鋳型６００はパターン化鋳型６０６に接触する。力Ｆａがパターン化鋳型６００に加えられ、液滴６１２を含む液体物質を複数の凹状領域６０２及び６０８に移動させる。その後、パターン形成され処理された液体物質６１４を形成するため、液滴６１２を含む前記液体物質が処理プロセスＴｒによって処理される。
【０２７８】
図６Ｃを参照すると、複数の多次元パターン化構造６１６を提供するため、図６Ｂの前記パターン形成され処理された液体物質６１４が本書に記述された解放方法によって解放される。
【０２７９】
いくつかの実施形態において、パターン化構造６１６は、ナノスケールパターン化構造を有する。いくつかの実施形態において、パターン化構造６１６は、多次元構造を有する。いくつかの実施形態において、前記多次元構造は、ナノスケール多次元構造を有する。いくつかの実施形態において、前記多次元構造は、複数の構造的形体を有する。いくつかの実施形態において、前記構造的形体は、複数の高さを有する。
【０２８０】
いくつかの実施形態において、パターン化構造６１６を含むマイクロ電子デバイスが提供される。実際、パターン化構造６１６は、マイクロ電子デバイス用の"デュアルダマシン"構造を含む実質的にあらゆる構造とすることができる。いくつかの実施形態において、前記マイクロ電子デバイスは、集積回路、半導体粒子、量子ドット、及びデュアルダマシン構造を含む群から選ばれる。いくつかの実施形態において、前記マイクロ電子デバイスは、エッチ（etch）抵抗、低誘電率、高誘電率、導電率、半導体性、絶縁、多孔性、及び無孔性を含む群から選ばれる特定の物理的特性を示す。
【０２８１】
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、多次元的な複合構造を提供する方法を開示する。図７Ａから図７Ｆを参照すると、いくつかの実施形態において、第１のパターン化鋳型７００が提供される。第１のパターン化鋳型７００は、複数の非凹状表面領域７０２と複数の凹状表面領域７０４を有する。続いて図７Ａに関し、基材７０６がさらに提供される。いくつかの実施形態において、基材７０６は非湿潤物質７０８で被覆されている。第１の液体物質７１０の液滴が基材７０６上に配置される。
【０２８２】
図７Ｂ及び図７Ｃを参照すると、第１のパターン化鋳型７００が基材７０６に接触する。前記第１の液体物質７１０の液滴を凹部７０４に押し込むよう、力Ｆａが第１のパターン化鋳型７００に加えられる。処理された第１の液体物質を複数の凹部７０４内に形成するため、第１の液体物質７１０の前記液滴を含む液体物質が第１の処理プロセスＴｒ１によって処理される。いくつかの実施形態において、第１の処理プロセスＴｒ１は、前記処理された第１の液体物質を基材７０６に付着させる部分的な硬化プロセスを含む。特に図７Ｃを参照すると、基材７０６上に複数の構造的形体７１２を提供するため、第１のパターン化鋳型７００が除去される。
【０２８３】
図７Ｄから図７Ｆを参照すると、第２のパターン化鋳型７１４が提供される。第２のパターン化鋳型７１４は、第２の液体物質７１８で充填される複数の凹部７１６を有する。前記凹部７１６の充填は、凹部７０４に関する図７Ａ及び図７Ｂに記述されたのと同様な方法で達成することができる。特に図７Ｅを参照すると、第２のパターン化鋳型７１４が構造的形体７１２に接触する。第２の液体物質７１８が複数の構造的形体７１２に付着して多次元構造７２０を形成するよう、第２の液体物質７１８が第２の処理プロセスＴｒ２によって処理される。特に図７Ｆを参照すると、第２のパターン化鋳型７１４及び基材７０６が除去され、複数の独立した多次元構造７２２を提供する。いくつかの実施形態において、複雑なナノ構造を形成するため、図７Ａから図７Ｆに図示されたプロセスは、要求される複数回実行することができる。
【０２８４】
従って、いくつかの実施形態において：
（ａ）図に記載されたプロセスによって準備される粒子を提供し；
（ｂ）第２のパターン化鋳型を提供し；
（ｃ）第２の液体物質を前記第２のパターン化鋳型内に配置し；
（ｄ）前記第２のパターン化鋳型をステップ（ａ）の前記粒子と接触させ；及び
（ｅ）前記第２の液体物質を処理して多次元構造を形成する
ことを含む、多次元構造の形成方法が提供される。
【０２８５】
ＶＩＩ．粒子の機能化
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、単離したマイクロ-及び／又はナノ粒子の機能化方法を提供する。一の実施形態において、機能化は、化学的官能基を物理的又は化学的に表面に導入することを含む。いくつかの実施形態において、前記機能化方法は、少なくとも１つの化学的官能基を、マイクロ粒子及び／又はナノ粒子の少なくとも一部に導入することを含む。いくつかの実施形態において、粒子３６０５は少なくとも部分的に機能化され、一方で粒子３６０５は物品３６００に接触する。一の実施形態において、機能化される前記粒子３６０５は、モールド又はパターン化鋳型１０８（図３５Ａ−図３６Ｄ）内に配置される。いくつかの実施形態において、機能化される粒子３６０５は基材に付着させられる（例えば、図４０Ａ−図４０Ｄの基材４０１０）。いくつかの実施形態において、前記粒子３６０５の外側の少なくとも一部は、図３６Ａ−図３６Ｄに示されるステップを実行することにより化学的に修飾されることができる。一の実施形態において、機能化される前記粒子３６０５は、図３６Ａ及び図４０Ａに示されるように物品３６００の内側に配置される。図３６Ａ−図３６Ｄ及び図４０Ａ−図４０Ｄに示されるように、いくつかの実施形態は、粒子３６０５を含む物品３６００を、修飾剤３６０４を含む溶液３６０２に接触させることを含む。
【０２８６】
図３６Ｃ及び図４０Ｃに示される一の実施形態において、修飾剤３６０４は、粒子表面３６０６のリンカー基(linker group)に化学的に反応し又は物理的に吸着することにより、露出した粒子表面３６０６に（例えば化学的に）付着する。一の実施形態において、粒子３６０６上の前記リンカー基は、化学結合の形成又は物理的親和力によって他の種に結合できる化学的官能基である。いくつかの実施形態において、修飾剤３６１１は、粒子３６０５の内部に含まれ又は粒子３６０５の内部に部分的に含まれる。いくつかの実施形態において、前記リンカー基は、硫化物、アミン、カルボン酸、酸塩化物、アルコール、アルケン、ハロゲン化アルキル、イソシアン酸塩、本書の他の部分に開示される化合物、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むがそれらに限定されない官能基を含む。
【０２８７】
図３６Ｄ及び図４０Ｄに示される一の実施形態において、過剰の溶液が物品３６００から除去され、一方で粒子３６０５が物品３６００と連絡している。いくつかの実施形態において、前記粒子を含む表面から過剰の溶液が除去される。いくつかの実施形態において、気流を加え、又は物理的に振動させ、又は表面を解体することにより液体をすすぎ、又は液体に浸漬することによって過剰の溶液が除去される。いくつかの実施形態において、前記修飾剤は、染料、蛍光標識、放射性標識、造影剤、リガンド、ペプチド、医薬品、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ｓｉＲＮＡ、本書の他の部分に開示される化合物及び物質、それらの組合せ、及びそれと同等のものを含む群から選ばれる薬剤を含む。
【０２８８】
一の実施形態において、例えば本書に記述される方法を用い、機能化粒子３６０８、４００８が物品３６００から取り出される。いくつかの実施形態において、物品（例えば、基材、モールド又はパターン化鋳型）上に存在する粒子を機能化し、続いて取り出すことは、他の方法（例えば、前記粒子が溶液の間に機能化されなければならない方法）に対して有利である。本書で開示される主題の一の実施形態において、前記プロセスで失われる粒子は少なく、高い生産収率を与える。本書で開示される主題の一の実施形態において、より高濃度の前記修飾剤の溶液が、より少ない体積で塗布される。物品３６００と結合したままで粒子が機能化され、本書で開示される主題の一の実施形態において、機能化が希薄溶液内で起こる必要はない。一の実施形態において、より高濃度の溶液を用いることは、例えば、より少ない体積の修飾剤の使用及び／又は機能化の時間の短縮を促進する。他の実施形態によれば、前記機能化された粒子は均一に機能化され、それぞれ実質的に同一の物理的重さ（load）を持つ。いくつかの実施形態において、ぎっしり詰まった２次元配列の、但し接触していない粒子は、機能化を速くするため、少なく（thin）高濃度の溶液の塗布を可能とする。いくつかの実施形態において、少ない体積／高濃度の修飾剤溶液は、例えば、製造及び取り扱いが困難で高価な修飾剤（例えば、ペプチド、ＤＮＡ、又はＲＮＡのような生物剤）に関連して有用である。いくつかの実施形態において、物品３６００と結合したままの粒子を機能化することは、過剰な未反応物質を除去するための（例えば、透析、抽出、濾過及びカラム分離）困難な及び／又は時間のかかるステップを省略する。本書で開示される主題の一の実施形態において、少ない努力とコストで極めて純粋な機能化された製品が製造されることができる。実質的に不活性のポリマーモールド内で前記粒子が鋳造されるため、前記粒子の内容物は制御されることができ、それにより極めて純粋な（例えば、９５％以上）機能化された製品が得られる。
【０２８９】
ＶＩＩＩ．インプリントリソグラフィー
図８Ａから図８Ｄを参照すると、基材にパターンを形成する方法が示される。図８に示す実施形態において、基材にパターンを形成するためインプリントリソグラフィー技術が用いられる。
【０２９０】
図８Ａを参照すると、パターン化鋳型８１０が提供される。いくつかの実施形態において、パターン化鋳型８１０は、マスター鋳型の上に低粘度液体物質を鋳造した後、前記低粘度液体物質を硬化させ、上記に規定されるパターン化鋳型を形成して得られ、溶媒耐性を有する低表面エネルギー重合体物質を含む。いくつかの実施形態において、パターン化鋳型８１０は、第１のパターン化鋳型表面８１２及び第２の鋳型表面８１４をさらに含むことができる。第１のパターン化鋳型表面８１２は、さらに複数の凹部８１６を有する。その後、前記パターン化鋳型の配置を容易にし、又は複合装置、半導体、電子デバイス、光子デバイス、それらの組合せ、及びそれと同等のものの製造のように、例えば表面上に正確に配置された構造の製造のようないくつかの実施形態に特に有用な、コンベアベルトのような連続的プロセスを容易にするよう、溶媒耐性を有する低表面エネルギー重合体物質から得られるパターン化鋳型が他の材料の上に載せられることができる。
【０２９１】
再び図８Ａを参照すると、基材８２０が提供される。基材８２０は基材表面８２２を有する。いくつかの実施形態において、基材８２０は、ポリマー材料、無機材料、シリコン材料、石英材料、ガラス材料、及び表面処理されたそれらの変形物を含む群から選ばれる。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのパターン化鋳型８１０及び基材８２０は、18 mN/m以下の表面エネルギーを有する。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのパターン化鋳型８１０及び基材８２０は、15 mN/m以下の表面エネルギーを有する。さらに他の実施形態によれば、前記パターン化鋳型８１０及び／又は基材８２０は、約10 mN/mから約20 mN/mの間の表面エネルギーを有する。いくつかの実施形態によれば、前記パターン化鋳型８１０及び／又は基材８２０は、約12 mN/mから約15 mN/mの間の低表面エネルギーを有する。いくつかの実施形態において、前記材料はＰＦＰＥである。
【０２９２】
図８Ａに示されるいくつかの実施形態において、第１のパターン化鋳型表面８１２が基材表面８２２に面し、第１のパターン化鋳型表面８１２と基材表面８２２の間にギャップ８３０が形成されるよう、パターン化鋳型８１０と基材８２０とが互いに隙間を空けた関係で配置される。これは、所定の関係の例である。
【０２９３】
図８Ｂを参照すると、第１のパターン化鋳型表面８１２と基材表面８２２の間のギャップ８３０に、所定量の液体物質８４０が配置される。いくつかの実施形態において、所定量の液体物質８４０は、第１のパターン化鋳型表面８１２に配置された非湿潤剤の上に直接配置される。
【０２９４】
図８Ｃを参照すると、いくつかの実施形態において、第１のパターン化鋳型表面８１２が所定量の液体物質８４０に接触する。いくつかの実施形態において、力Ｆａが第２の鋳型表面８１４に加えられ、それにより所定量の液体物質８４０を複数の凹部８１６に押し入れる。図８Ｃに示されるいくつかの実施形態において、所定量の液体物質８４０の一部は、力Ｆａが加えられた後に第１のパターン化鋳型表面８１２と基材表面８２０の間に残存する。
【０２９５】
再び図８Ｃを参照すると、いくつかの実施形態において、処理された液体物質８４２を形成するために力Ｆａが加えられている間、所定量の液体物質８４０が処理プロセスＴｒによって処理される。いくつかの実施形態において、処理プロセスＴｒは、熱プロセス、光化学プロセス、及び化学プロセスを含む群から選ばれるプロセスを含む。
【０２９６】
図８Ｄを参照すると、図８Ｅに示すように基材８２０表面のパターン８５０が露出する（reveal）ようにパターン化鋳型８１０を処理された液体物質８４２から除去するため、力Ｆｒがパターン化鋳型８１０に加えられる。いくつかの実施形態において、処理された液体物質８４２の残余又は"スカム"層８５２が基材８２０表面に残存する。
【０２９７】
特に、基材表面にパターンを形成する方法は、（ａ）そこに形成される複数の凹状領域を有するパターン化鋳型表面を含むパターン化鋳型と、基材とを準備することを含むことができる。次に、所定量の液体物質が（i）前記パターン化鋳型表面；（ii）前記複数の凹状領域；及び（iii）基材：の少なくとも１つの内部又はその上に配置される。次に、前記パターン化鋳型表面が前記基材と接触し、前記基材表面にパターンを形成するために前記液体物質が処理される。
【０２９８】
いくつかの実施形態において、パターン化鋳型は、マスター鋳型の上に低粘度液体物質を鋳造した後、パターン化鋳型を形成するため前記低粘度液体物質を硬化して得られ、溶媒耐性を有する低表面エネルギー重合体物質を含む。いくつかの実施形態において、前記パターン化鋳型は、溶媒耐性を有するエラストマー材料を含む。
【０２９９】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの前記パターン化鋳型及び基材は、ペルフルオロポリエーテル材料、フルオロオレフィン材料、アクリレート材料、シリコーン材料、スチレン材料、フッ素化熱可塑性エラストマー(TPE)、トリアジンフルオロ重合体、ペルフルオロシクロブチル材料、フッ素化エポキシ樹脂、及びメタセシス重合反応によって重合または架橋されるフッ素化モノマー又はフッ素化オリゴマーを含む群から選ばれる材料を含む。
【０３００】
いくつかの実施形態において、ペルフルオロポリエーテル材料は、
【化２】
0005570721.tif 000024
：を含む群から選ばれる骨格構造を有する。
ここで、Ｘは存在しても存在しなくてもよく、存在する場合はエンドキャップ（endcapping）基を含む。
【０３０１】
いくつかの実施形態において、フルオロオレフィン材料は、
【化３】
0005570721.tif 000025
：を含む群から選ばれる。
ここで、ＣＳＭは硬化部位モノマーを含む。
【０３０２】
いくつかの実施形態において、フルオロオレフィン材料は、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、 2,2-ビス(トリフルオロメチル)-4,5-ジフルオロ -1,3-ジオキソール、官能性フルオロオレフィン、官能性アクリルモノマー、及び官能性メタクリルモノマーを含むモノマーから製造される。
【０３０３】
いくつかの実施形態において、シリコーン材料は、以下の構造：
【化４】
0005570721.tif 000026
を有するフッ化アルキル官能化ポリジメチルシロキサン(PDMS)を含む。
ここで、Ｒはアクリレート、メタクリレート及びビニル基を含む群から選ばれ；
Ｒｆはフッ化アルキル鎖を含む。
【０３０４】
いくつかの実施形態において、スチレン材料は：
【化５】
0005570721.tif 000027
を有する群から選ばれるフッ化スチレンモノマーを含む。
ここで、Ｒｆはフッ化アルキル鎖を含む。
【０３０５】
いくつかの実施形態において、アクリレート材料は、以下の構造：
【化６】
0005570721.tif 000028
を有するフッ化アクリレート又はフッ化メタクリレートを含む。
ここで、ＲはＨ、アルキル、置換アルキル、アリール、及び置換アリールを含む群から選ばれ；及び
Ｒｆはフッ化アルキル鎖を含む。
【０３０６】
いくつかの実施形態において、トリアジンフルオロ重合体は、フッ素化モノマーを含む。いくつかの実施形態において、メタセシス重合反応によって重合または架橋される前記フッ素化モノマー又はフッ素化オリゴマーは、官能化オレフィンを含む。いくつかの実施形態において、前記官能化オレフィンは、官能化環状オレフィンを含む。
【０３０７】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つのパターン化鋳型及び基材は、18 mN/m以下の表面エネルギーを有する。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのパターン化鋳型及び基材は、15 mN/m以下の表面エネルギーを有する。さらに他の実施形態によれば、前記パターン化鋳型及び／又は基材は、約10 mN/mから約20 mN/mの間の表面エネルギーを有する。いくつかの実施形態によれば、前記パターン化鋳型及び／又は基材は、約12 mN/mから約15 mN/mの間の低表面エネルギーを有する。いくつかの実施形態において、前記材料は、ＰＦＰＥ、ＰＦＰＥ誘導体、又は部分的にＰＦＰＥから構成される。
【０３０８】
いくつかの実施形態において、前記基材は、ポリマー材料、無機材料、シリコン材料、石英材料、ガラス材料、及び表面処理されたそれらの変形物を含む群から選ばれる。いくつかの実施形態において、前記基材は、製造される（being manufactured）プロセスにおける電子デバイス、及び製造されるプロセスにおける光子デバイスの１つから選ばれる。いくつかの実施形態において、前記基材は、パターン形成された領域を有する。
【０３０９】
いくつかの実施形態において、前記複数の凹状領域は複数の空洞を含むことができる。いくつかの実施形態において、前記複数の空洞は複数の構造的形体を含む。いくつかの実施形態において、前記複数の構造的形体は、約１０ミクロンから約１ナノメートルの大きさの範囲の寸法を有する。いくつかの実施形態において、前記複数の構造的形体は、約１０ミクロンから約１ミクロンの大きさの範囲の寸法を有する。いくつかの実施形態において、前記複数の構造的形体は、約１ミクロンから約１００ｎｍの大きさの範囲の寸法を有する。いくつかの実施形態において、前記複数の構造的形体は、約１００ｎｍから約１ｎｍの大きさの範囲の寸法を有する。いくつかの実施形態において、前記複数の構造的形体は、水平面及び垂直面の両方に大きさを有する。
【０３１０】
図３９Ａから図３９Ｆを参照すると、基材上に複合パターンを形成する方法の一実施形態が示される。図３９に示される実施形態において、基材上にパターンを形成するためインプリントリソグラフィー技術が用いられる。
【０３１１】
図３９Ａを参照すると、パターン化マスター３９００が提供される。パターン化マスター３９００は、複数の非凹部表面３９２０領域及び複数の凹部３９３０を有する。いくつかの実施形態において、凹部３９３０は１又はそれ以上の副凹部３９３２を有する。いくつかの実施形態において、凹部３９３０は多数の副凹部３９３２を有する。いくつかの実施形態において、パターン化マスター３９００は、パターン化マスター３９００を形成するため所定のパターンにエッチングされたシリコンウェハのような、エッチングされた基材を含む。
【０３１２】
図３９Ｂを参照すると、例えば、ＰＦＰＥベースの前駆体のような液体フッ素重合体組成物である流動可能な材料３９０１がパターン化マスター３９００の上に注がれる。いくつかの実施形態において、例えばＵＶ光への暴露のような処理プロセスによって流動可能な材料３９０１が処理され、それによって前記所定のパターン内に処理された物質モールド３９１０が形成される。
【０３１３】
図３９Ｃに示される一の実施形態において、モールド３９１０がパターン化マスター３９００から取り外される。一の実施形態において、処理された物質モールド３９１０は架橋されたポリマーである。一の実施形態において、処理された物質モールド３９１０はエラストマーである。一の実施形態において、パターン化マスター３９００からモールド３９１０を分離するため、１又はそれ以上のモールド３９１０又はパターン化マスター３９００に力が加えられる。図３９Ｃは、モールド３９１０及びパターン化マスター３９００の一実施形態を示し、モールド３９１０は、パターン化マスター３９００の複数の非凹部表面領域の鏡像となる複数の凹部及び副凹部を含む。モールド３９１０の一実施形態において、マスター３９００からモールド３９１０を除去するのを容易にするため、複数の非凹状領域が弾性変形する。一の実施形態において、モールド３９１０は、ソフトリソグラフィー及びインプリントリソグラフィー適用のための有用なパターン化鋳型である。
【０３１４】
図３９Ｄを参照すると、モールド３９１０が提供される。いくつかの実施形態において、モールド３９１０は、マスター鋳型の上に低粘度液体物質を鋳造した後、上記に定義されたパターン化鋳型を形成するため前記低粘度液体物質を硬化して得られ、溶媒耐性を有する低表面エネルギー重合体物質を含む。モールド３９１０はさらに、第１のパターン化鋳型表面８１２及び第２の鋳型表面８１４をさらに含む。第１のパターン化鋳型表面８１２は、さらに複数の凹部８１６及び副凹部３９４２を有する。一の実施形態において、副凹部３９４２の多層膜は、副-副凹部及びその他を形成する。いくつかの実施形態において、モールド３９１０は、溶媒耐性を有する低表面エネルギー重合体物質から得られ、それは他の材料の上に載せられて前記モールドの配置を容易にし、又はロール・ツウ・ロール若しくはコンベアベルト型機構を用いる連続プロセスのような連続的プロセスを容易にする。一の実施形態において、このような連続的プロセスは、複合装置、又は半導体、電子デバイス、又は光子デバイスの製造のように、表面上に正確に配置された構造の製造に有用である。
【０３１５】
再び図３９Ｄを参照すると、基材３９０３が提供される。いくつかの実施形態において、基材３９０３は、１又はそれ以上のポリマー材料、無機材料、シリコン材料、石英材料、ガラス材料、及び表面処理されたそれらの変形物を含むがそれらに限られない。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのモールド３９１０及び基材３９０３は、18 mN/m以下の表面エネルギーを有する。いくつかの実施形態において、少なくとも１つのモールド３９１０及び基材３９０３は、15 mN/m以下の表面エネルギーを有する。さらに他の実施形態によれば、モールド３９１０及び／又は基材３９０３は、約10 mN/mから約20 mN/mの間の表面エネルギーを有する。いくつかの実施形態によれば、モールド３９１０及び／又は基材３９０３は、約12 mN/mから約15 mN/mの間の低表面エネルギーを有する。
【０３１６】
図３９Ｄに示されるいくつかの実施形態において、第１のパターン化鋳型表面８１２が基材表面８２２に面し、第１のパターン化鋳型表面８１２と基材表面８２２の間にギャップ８３０が形成されるよう、モールド３９１０及び基材３９０３が互いに隙間を空けた関係で配置される。これは、所定の関係の単なる一例である。
【０３１７】
再び図３９Ｄを参照すると、第１のパターン化鋳型表面８１２と基材表面８２２の間のギャップに、所定量の液体物質３９０２が配置される。いくつかの実施形態において、所定量の液体物質３９０２は、第１のパターン化鋳型表面８１２に配置された非湿潤剤の上に直接配置される。
【０３１８】
図３９Ｅを参照すると、いくつかの実施形態において、モールド３９１０が所定量の液体物質３９０２（図３９Ｅに図示せず）に接触する。力Ｆがモールド３９１０に加えられ、それにより所定量の液体物質３９０２を複数の凹部８１６及び副凹部に押し入れる。図８Ｃに示されるようないくつかの実施形態において、所定量の液体物質３９０２の一部は、力Ｆが加えられた後にモールド３９１０と基材３９０３表面の間に残存する。
【０３１９】
再び図３９Ｅを参照すると、いくつかの実施形態において、生成物３９０４を形成するために力Ｆが加えられている間、所定量の液体物質３９０２が処理プロセスによって処理される。いくつかの実施形態において、処理プロセスは、１又はそれ以上の光化学プロセス、化学プロセス、熱プロセス、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むがそれらに限られない。
【０３２０】
図３９Ｆを参照すると、図３９Ｆに示すように基材３９０３上のパターン形成された生成物が露出する（reveal）よう、モールド３９１０が生成物３９０４から除去される。いくつかの実施形態において、処理された液体物質の残余又は"スカム"層が基材３９０３に残存する。
【０３２１】
いくつかの実施形態において、そこから前記粒子が形成される前記液体物質、又は粒子前駆体は、ポリマー、溶液、モノマー、複数のモノマー、重合開始剤、重合触媒、無機前駆体、有機物質、天然物、金属前駆体、医薬品、標識、磁性材料、常磁性体、超常磁性体、リガンド、細胞透過性ペプチド、ポロジェン（porogen）、界面活性剤、複数の非混和液、溶媒、バインダーを含む医薬品、荷電種、それらの組合せ、及びそれらと同等のものを含む群から選ばれる。いくつかの実施形態において、前記医薬品は、薬物、ペプチド、ＲＮＡｉ、ＤＮＡ、それらの組合せ、及びそれらと同等のものを含む群から選ばれる。いくつかの実施形態において、前記標識は、蛍光標識、放射性標識、造影剤、それらの組合せ、及びそれらと同等のものを含む群から選ばれる。いくつかの実施形態において、前記リガンドは細胞標的ペプチドを含む。
【０３２２】
典型的な超常磁性又は常磁性材料は、光磁気用途のためMnをドープされたFe2O3, Fe3O4, FePt, Co, MnFe2O4, CoFe2O4, CuFe2O4, NiFe2O4 及びZnS、光学用途のためのCdSe、ほう素中性子捕捉療法のためのホウ酸塩、それらの組合せ、及びそれらと同等のものを含むがそれらに限られない。
【０３２３】
いくつかの実施形態において、前記液体物質は、レジストポリマー、及び低-k誘電率材料の１つから選ばれる。いくつかの実施形態において、前記液体物質は非湿潤剤を含む。
【０３２４】
いくつかの実施形態において、所定量の液体物質の配置は、拡散（spreading）プロセスによって調整される。いくつかの実施形態において、前記拡散プロセスは、前記パターン化鋳型の上に液体物質の層を形成するため、前記パターン化鋳型の上に第１の所定量の液体物質を配置し、及び前記パターン化鋳型上の液体物質の層から第２の所定量の液体物質を除去するため、液体物質の層を横切って器具を引き、及び前記パターン化鋳型の上に第３の所定量の液体物質を残すことを含む。
【０３２５】
いくつかの実施形態において、第１の鋳型表面と基材との接触は、配置された所定量の液体物質のすべてを本質的に排除する。いくつかの実施形態において、前記液体の処理は、１又はそれ以上の熱プロセス、光化学プロセス、化学プロセス、蒸発プロセス、相変化、酸化プロセス、還元プロセス、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むがそれらに限られない。いくつかの実施形態において、前記方法はバッチプロセスを含む。いくつかの実施形態において、前記バッチプロセスは、半バッチプロセス及び連続バッチプロセスの１つから選ばれる。いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、本書で開示される方法によって形成されるパターン形成された基材を記述する。
【０３２６】
ＶＩＩＩ．Ａ．インプリントリソグラフィーによる製造方法
他の実施形態において、以下の技術の１つ又は組合せにより、前記液体物質が前記パターン化鋳型及びそこに形成された凹部に導入される。いくつかの実施形態において、前記パターン化鋳型の凹部は、鋳造される所定の物質を収容するように構成されることができる。このような実施形態によれば、例えば、前記パターン化鋳型の表面エネルギー、前記凹部の容積、前記パターン化鋳型の透過性、鋳造される物質の他の物理的及び化学的特性と同様、鋳造される物質の粘度、前記パターン化鋳型と鋳造される物質の間の相対エネルギーのような変数は、鋳造される物質の前記凹部への収容性に相互作用及び影響を与える。
【０３２７】
ＶＩＩＩ．Ａ．ｉ．受動（Passive）モールド充填
図５０を参照すると、いくつかの実施形態において、鋳造される物質５０００がパターン化鋳型５００２に導入される。物質５０００は、スピンコートによる液滴、液体流、ドクターブレード、又はそれと同等のものとしてパターン化鋳型５００２に導入されることができる。パターン化鋳型５００２は凹部５０１２を有し、本書に開示される方法に従い、例えば低表面エネルギー重合体物質のような本書に開示される物質から製造することができる。パターン化鋳型５００２が低表面エネルギー重合体物質から製造されるため、物質５０００はパターン化鋳型５００２の表面を濡らさないが、物質５０００は凹部５０１２を充填する。次に、物質５０００を硬化させるため、本書に開示される処理のような処理５００８が物質５０００に加えられる。いくつかの実施形態によれば、処理５００８は例えば、光硬化、熱硬化、酸化硬化、還元硬化、それらの組合せ、蒸発、及びそれと同等のものとすることができる。
【０３２８】
いくつかの実施形態において、前記複数の凹状領域は複数の空洞を含む。いくつかの実施形態において、前記複数の空洞は複数の構造的形体を含む。いくつかの実施形態において、前記複数の構造的形体は、約１０ミクロンから約１ナノメートルの大きさの範囲の寸法を有する。いくつかの実施形態において、前記複数の構造的形体は、約１ミクロンから約１００ｎｍの大きさの範囲の寸法を有する。いくつかの実施形態において、前記複数の構造的形体は、約１００ｎｍから約１ｎｍの大きさの範囲の寸法を有する。いくつかの実施形態において、前記複数の構造的形体は、水平面及び垂直面の両方に大きさを有する。
【０３２９】
ＶＩＩＩ．Ａ．ｉｉ．浸漬（Dipping）モールド充填
いくつかの実施形態によれば、図５１に示すように、前記パターン化鋳型は鋳造される物質に浸漬される。図５１を参照すると、パターン化鋳型５１０４は所定量の物質５１０２に浸漬される。物質５１０２は凹部５１０６に入り、そして物質５１０２からパターン化鋳型５１０４を除去後、物質５１０８がパターン化鋳型５１０４の凹部５１０６内に残る。
【０３３０】
ＶＩＩＩ．Ａ．ｉｉｉ．液滴移動モールド充填
いくつかの実施形態によれば、図５２に示すように、前記パターン化鋳型は角度を持って配置される。凹部５２０６を有するパターン化鋳型５２００の表面に、所定量の製造される物質５２０４が導入される。所定量の製造される物質５２０４は、パターン化鋳型５２００の傾斜した表面を下ってゆく。所定量の製造される物質５２０４が凹部５２０６の上に進むと、製造される物質５２０８のサブボリュームが凹部５２０６に入りかつ満たす。いくつかの実施形態によれば、パターン化鋳型５２００は、水平線から約２０度の角度で配置されることができる。いくつかの実施形態によれば、前記液体はドクターブレードによって移動させられることができる。
【０３３１】
ＶＩＩＩ．Ａ．ｉv．電圧補助充填
いくつかの実施形態によれば、製造される物質をパターン化鋳型の凹部に導入することを電圧が補助することができる。図５３を参照すると、その表面に凹部５３０２を有するパターン化鋳型５３００を電極表面５３０８上に配置することができる。所定量の製造される物質５３０４がパターン化鋳型５３００の凹部表面に導入されることができる。又、パターン化鋳型５３００と連絡する電極５３０８の対極５３０６に、製造される物質５３０４が連絡することができる。電極５３０６及び５３０８の電位差は製造される物質５３０４及びパターン化鋳型５３００を通って加わる。前記電位差はパターン化鋳型５３００に対する製造される物質５３０４の濡れ角を変化させ、それにより凹部５３０２への製造される物質５３０４の進入を促進する。いくつかの実施形態において、製造される物質５３０４と連絡する電極５３０６はパターン化鋳型５３００の表面を横切って移動し、それによりパターン化鋳型５３００の表面を横切って凹部５３０４を充填するのを促進する。
【０３３２】
いくつかの実施形態によれば、パターン化鋳型５３００と製造される物質５３０４とは約３０００ＤＣボルトに曝されるが、パターン化鋳型と製造される物質の組合せに加えられる電圧は、その組合わせの特定の要求によって調整されることができる。いくつかの実施形態において、前記パターン化鋳型の凹部への製造される物質の進入を促進する、製造される物質とパターン化鋳型の間の好ましい接触角に達するため、前記電圧が変更される。
【０３３３】
ＶＩＩＩ．Ｂ．凹部充填の熱力学
図５０のパターン化鋳型５００２の凹部５０１２のように、パターン化鋳型の凹部は、インプリントリソグラフィー用の物質を収容するよう構成されることができる。前記凹部及び鋳造される特定の物質の双方の物理的及び化学的特徴は、前記凹部によって前記物質がどの程度容易に収容されるかを増大させるよう構成されることができる。凹部の充填に影響を与え得る要因は、凹部の容積、直径、表面積、表面エネルギー、鋳造される物質と前記凹部の物質との接触角、鋳造される物質を横断する電圧、温度、例えば酸素の除去又は雰囲気からの不純物のような前記パターン化鋳型を囲む環境条件、それらの組合せ、及びそれと同等のものを含むが、それらに限られない。いくつかの実施形態において、約２ミクロンの直径である凹部は、約１気圧の毛細管圧
を有する。いくつかの実施形態において、約２００ｎｍの直径である凹部は、約１０気圧の毛細管圧を有する。
【０３３４】
ＩＸ．残存する"スカム層"のないインプリントリソグラフィー
その最大の可能性を制約するインプリントリソグラフィーの特徴は、例えば樹脂である液体物質がパターン形成されると、"スカム層"が形成されることである。前記"スカム層"は、押し型（stamp）と基材との間に残る残余の液体物質を含む。いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、本質的にスカム層のないパターンの生成方法を提供する。
【０３３５】
図９Ａから図９Ｅを参照すると、いくつかの実施形態において、基材上に、本質的にスカム層のないパターンを形成する方法が提供される。図９Ａを参照すると、パターン化鋳型９１０が提供される。パターン化鋳型９１０は、第１のパターン化鋳型表面９１２及び第２の鋳型表面９１４をさらに含む。第１のパターン化鋳型表面９１２は、さらに複数の凹部９１６を有する。いくつかの実施形態において、第１のパターン化鋳型表面９１２上に非湿潤剤９６０が配置される。
【０３３６】
再び図９Ａを参照すると、基材９２０が提供される。基材９２０は基材表面９２２を有する。いくつかの実施形態において、基材表面９２０に非湿潤剤９６０が配置される。
【０３３７】
図９Ａに示されるいくつかの実施形態において、第１のパターン化鋳型表面９１２が基材表面９２２に面し、第１のパターン化鋳型表面９１２と基材表面９２２の間にギャップ９３０が形成されるよう、パターン化鋳型９１０と基材９２０とが互いに隙間を空けた関係で配置される。
【０３３８】
図９Ｂを参照すると、第１のパターン化鋳型表面９１２と基材表面９２２の間のギャップ９３０に、所定量の液体物質９４０が配置される。いくつかの実施形態において、所定量の液体物質９４０は、第１のパターン化鋳型表面９１２上に直接配置される。いくつかの実施形態において、所定量の液体物質９４０は、第１のパターン化鋳型表面９１２に配置された非湿潤剤９６０の上に直接配置される。いくつかの実施形態において、所定量の液体物質９４０は、基材９２０上に直接配置される。いくつかの実施形態において、所定量の液体物質９４０は、基材表面９２０に配置された非湿潤剤９６０の上に直接配置される。
【０３３９】
図９Ｃを参照すると、いくつかの実施形態において、第１のパターン化鋳型表面９１２が所定量の液体物質９４０に接触する。力Ｆａが第２の鋳型表面９１４に加えられ、それにより所定量の液体物質９４０を複数の凹部９１６に押し入れる。図８に示される実施形態と異なり、所定量の液体物質９４０の一部は、力Ｆａが加えられた時に力Ｆ０によってギャップ９３０から押出される。
【０３４０】
再び図９Ｃを参照すると、いくつかの実施形態において、処理された液体物質９４２を形成するために力Ｆａが加えられている間、所定量の液体物質９４０が処理プロセスＴｒによって処理される。
【０３４１】
図９Ｄを参照すると、図９Ｅに示すように基材９２０上のパターン９５０が露出する（reveal）ようにパターン化鋳型９１０を処理された液体物質９４２から除去するため、力Ｆｒがパターン化鋳型９１０に加えられる。この実施形態において、基材９２０は、処理された液体物質８４２の残余又は"スカム"層を本質的に有しない。
【０３４２】
いくつかの実施形態において、少なくとも１つの鋳型表面及び基材は、機能化された表面要素を有する。いくつかの実施形態において、前記機能化された表面要素は、非湿潤物質で機能化されている。いくつかの実施形態において、前記非湿潤物質は、前記液体物質に結合する官能基を有する。いくつかの実施形態において、前記非湿潤物質は、トリクロロシラン、トリアルコキシシラン、非湿潤及び反応性官能基を有するトリクロロシラン、非湿潤及び反応性官能基を有するトリアルコキシシラン、及び／又はそれらの混合物である。
【０３４３】
いくつかの実施形態において、２つの表面要素の間の接触点は、液体物質を含まない。いくつかの実施形態において、２つの表面要素の間の接触点は、残余の液体物質を含む。いくつかの実施形態において、前記残余の液体物質の高さは、構造物の高さの３０％以下である。いくつかの実施形態において、前記残余の液体物質の高さは、構造物の高さの２０％以下である。いくつかの実施形態において、前記残余の液体物質の高さは、構造物の高さの１０％以下である。いくつかの実施形態において、前記残余の液体物質の高さは、構造物の高さの５％以下である。いくつかの実施形態において、前記液体物質の体積は、パターン化鋳型の体積以下である。いくつかの実施形態において、実質的に前記液体物質の全体積は、少なくとも１つの表面要素のパターン化鋳型に限定される。いくつかの実施形態において、２つの表面要素の間の液体物質を含まない接触点は、２つの表面要素の間のずれ（slippage）を遅らせる。
【０３４４】
Ｘ．溶媒補助（Assisted）マイクロ鋳造(SAMIM)
いくつかの実施形態において、本書で開示された主題は、基材上にパターンを形成するための溶媒で補助された（Assisted）マイクロ鋳造(SAMIM)方法を記述する。
【０３４５】
図１０Ａを参照すると、パターン化鋳型１０１０が提供される。パターン化鋳型１０１０は、第１のパターン化鋳型表面１０１２及び第２の鋳型表面１０１４をさらに含む。第１のパターン化鋳型表面１０１２は、さらに複数の凹部１０１６を有する。
【０３４６】
再び図１０Ａを参照すると、基材１０２０が提供される。基材１０２０は基材表面１０２２を有する。いくつかの実施形態において、基材表面１０２０にポリマー材料１０７０が配置される。いくつかの実施形態において、ポリマー材料１０７０はレジストポリマーを含む。
【０３４７】
再び図１０Ａを参照すると、第１のパターン化鋳型表面１０１２が基材表面１０２２に面し、第１のパターン化鋳型表面１０１２と基材表面１０２２の間にギャップ１０３０が形成されるよう、パターン化鋳型１０１０と基材１０２０とが互いに隙間を空けた関係で配置される。図１０Ａに示すように、溶媒Ｓがポリマー材料１０７０に接触して膨張したポリマー材料１０７２を形成するよう、溶媒Ｓがギャップ１０３０内に配置される。
【０３４８】
図１０Ｂ及び１０Ｃを参照すると、第１のパターン化鋳型表面１０１２が膨張したポリマー材料１０７２に接触する。力Ｆａが第２の鋳型表面１０１４に加えられ、それにより膨張したポリマー材料１０７２の一部を複数の凹部１０１６に押し入れると共に、膨張したポリマー材料１０７２の一部を第１のパターン化鋳型表面１０１２と基材１０２０の間に残す。膨張したポリマー材料１０７２は、それから処理プロセスＴｒによって圧力下で処理される。
【０３４９】
図１０Ｄを参照すると、図１０Ｅに示すように基材１０２０表面のポリマーパターン１０７４が露出する（reveal）よう、処理され膨張したポリマー材料１０７２からパターン化鋳型１０１０を除去するため、力Ｆｒがパターン化鋳型１０１０に加えられる。
【０３５０】
ＸＩ．パターン化鋳型及び／又は基材からパターン形成された構造の除去／取り出し
いくつかの実施形態において、パターン形成された構造（例えば、パターン形成されたマイクロ-又はナノ構造）が少なくとも１つの前記パターン化鋳型及び／又は基材から除去される。これは、前記パターン形成された構造を含む表面要素を、前記パターン形成された構造に対する親和力を有する表面に付着させること；前記パターン形成された構造を含む表面要素を、硬化した際に前記パターン形成された構造と化学的及び／又は物理的相互作用を有する材料に付着させること；前記パターン形成された構造が前記表面要素から解放されるよう、前記パターン形成された構造を含む表面要素を変形させること；第１の溶媒で前記パターン形成された構造を含む表面要素を膨潤させて前記パターン形成された構造を押出すこと；及び、前記パターン形成された構造に対する親和力を有する第２の溶媒で、前記パターン形成された構造を含む表面要素を洗浄すること、を含むがそれに限定されない複数の方法によって達成されることが可能である。
【０３５１】
いくつかの実施形態において、表面は前記粒子に対する親和力を有する。いくつかの実施形態において、前記表面の親和力は、例えば炭水化物、エポキシ樹脂、ワックス、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ブチル、ポリシアノアクリレート、ポリヒドロキシメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸メチル、それらの組合せ、及びそれと同等のもののような、但しそれらに限定されない接着性又は粘着性の表面の結果である。いくつかの実施形態において、前記液体は、氷を形成するために冷却される水である。いくつかの実施形態において、水は、水のＴｍ以下であるが前記粒子のＴｇ以上の温度に冷却される。いくつかの実施形態において、水は、前記粒子のＴｇ以下であるが前記モールド又は基材のＴｇ以上の温度に冷却される。いくつかの実施形態において、水は、前記モールド又は基材のＴｇ以下の温度に冷却される。
【０３５２】
いくつかの実施形態において、前記第１の溶媒は超臨界流体二酸化炭素を含む。いくつかの実施形態において、前記第１の溶媒は水を含む。いくつかの実施形態において、前記第１の溶媒は、水及び洗剤を含む水溶液を含む。いくつかの実施形態において、前記表面要素の変形は、前記表面要素に機械的力を加えることによって行われる。いくつかの実施形態において、前記パターン形成された構造の除去方法はさらに、超音波処理を含む。
【０３５３】
さらに他の実施形態によれば、前記粒子は高速溶解性の基材、シート又はフィルム上に取り出される。前記フィルムの形成剤は、プルラン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、アルギン酸ナトリウム、ポリエチレングリコール、キサンタンゴム、トラガカント・ゴム、グアーガム、アカシアゴム、アラビアゴム、ポリアクリル酸、メタクリル酸メチル共重合体、カルボキシビニルポリマー、アミロース、ハイアミローススターチ、ヒドロキシプロピル化（propylated）ハイアミローススターチ、デキストリン、ペクチン、キチン、キトサン、レバン、エルシナン、コラーゲン、ゼラチン、ゼイン、グルテン、大豆タンパク分解物（isolate）、乳清タンパク分解物（isolate）、カゼイン、それらの組合せ及び同等物を含むことができるがそれらに限られない。いくつかの実施形態において、プルランは主な充填剤として使用される。他の実施形態において、プルランは、前記フィルムの約0.01 wtから約99 wt %、好ましくは約 30 wt から約80 wt %、より好ましくは約45 wt から約70 wt %、さらに好ましくは約60 wtから約65 wt %の範囲の量含まれる。
【０３５４】
前記フィルムはさらに、水、可塑剤、天然及び／または人工香料、イオウ沈殿剤（sulfur precipitating agents）、唾液刺激剤（saliva stimulating agents）、冷却剤、界面活性剤、安定剤、乳化剤、増粘剤、結合剤、着色剤、甘味料、香料、それらの組合せ及び同等物を含むことができる。
【０３５５】
適切な甘味料は、天然及び人工甘味料の両方を含む。本書で開示される主題のシートに使用可能ないくつかの甘味料の例は、 (a)キシロース、リボース、グルコース（ブドウ糖）、マンノース、ガラクトース、フルクトース（果糖）、サッカロース（砂糖）、マルトース、転化糖（サッカロースから誘導されるフルクトースとグルコースの混合物）、部分加水分解デンプン、コーンシロップ固体、ジヒドロカルコン、モネリン、ステビオサイド、及びグリシルリジンのような単糖、二糖、及び多糖のような水溶性甘味料；(b)溶性サッカリン塩、サッカリンナトリウム塩又はサッカリンカルシウム塩、チクロ塩、3,4-ジヒドロ -6-メチル -1,2,3-オキサチアジン-4-オン-2, 2-ジオキシドのナトリウム塩、アンモニウム塩又はカルシウム塩、3,4-ジヒドロ -6-メチル -1,2,3-オキサチアジン-4-オン-2, 2-ジオキシド（アセスルファム-Ｋ）のカリウム塩、サッカリンの遊離酸形、及び同等のもののような水溶性人工甘味料；(c) L-アスパラギン酸誘導体甘味料、L-アスパルチル-L-フェニルアラニンメチルエステル（アスパルテーム）及び米国特許3,492,131号に記述される物質であって参照することにより全体が本書に援用されるもの、L-アルファ-アスパルチル-N--(2,2,4,4-テトラメチル -3-チエタニル（thietanyl）)-D-アラニンアミド水和物、L-アスパルチル- L-フェニルグリセリン（phenylglycerin）及びL-アスパルチル- L-2,5,ジヒドロフェニル-グリシンのメチルエステル、L-アスパルチル- L-2,5-ジヒドロ-L-フェニルアラニン、L-アスパルチル -L-(1-シクロヘキセン（cyclohexyen）)- アラニン、及び同等のもののようなジペプチド基の甘味料；(d)通常の砂糖（サッカロース）の塩素化誘導体のような、天然物水溶性甘味料から誘導される水溶性甘味料；及び(e) ソーマトコッカスダニエリ(Thaumatococcus daniellii)（ソーマチン(Thaumatin)I及びII）及び同等のもののようなタンパク質ベースの甘味料：を含むがそれらに限られない。
【０３５６】
一般に、特定の組成に望ましい程度の甘さを提供するため、効果的な量の補助的な甘味料が用いられ、この量は選択される甘味料によって変わる。容易に抽出可能な甘味料を用いる時の成分質量で、通常、量は約０．０１％から約１０％の間にある。上記（ａ）分類で記述される水溶性甘味料は、通常約０．０１ｗｔ％から約１０ｗｔ％の間の量使用され、好ましくは約２ｗｔ％から約５ｗｔ％の間の量使用される。上記（ｂ）-（ｅ）分類で記述される甘味料は、一般に約０．０１ｗｔ％から約１０ｗｔ％の間の量使用され、約２ｗｔ％から約８ｗｔ％の間の量が好ましく、約３ｗｔ％から約６ｗｔ％の間の量がさらに最も好ましい。これらの量は、使用される任意の香味油から得られる程度の香りに依存せず、所望の程度の甘さを達成するために用いられる。もちろん、非経口投与用に甘味料がフィルムに添加される必要はない。
【０３５７】
前記フィルムに使用可能な香料は、天然及び人工香料を含む。これらの香料は、合成芳香油及び芳香性物（flavoring aromatics）、及び／又は油、植物から誘導される油脂（oleo resin）及び抽出物、葉、花、果物、それらの組合せ、及び同等のものから選ばれることができる。典型的な芳香油は、スペアミントオイル、シナモンオイル、ペパーミントオイル、丁子オイル、ベイ油、タイムオイル、ニオイヒバ油、ナツメグオイル、セージオイル、及びビターアーモンドオイル（苦扁桃油）を含む。又、バニラ、チョコレート、コーヒー、ココア、並びにレモン、オレンジ、グレープ、ライム及びグレープフルーツを含む柑橘油、並びにりんご、梨、桃、イチゴ、ラズベリー、さくらんぼ、プラム、パイナップル、杏などを含む果物エキスを含む。これらの香料は、個々に又は混合して使用可能である。酢酸シンナミル、桂皮アルデヒド、シトラール、ジエチルアセタール、酢酸ジヒドロカルビル、蟻酸オイゲニル、p-メチルアニソールなどを含むアルデヒド及びエステルのような香料も使用可能である。一般に、食品加工（Food Processing）、全米科学アカデミーによる出版1274 、63-258ページに使用される化学物質に記述されるような、あらゆる香料又は食品添加物が使用可能であり、それは参照することにより全体が本書に援用される。アルデヒド香料のさらなる例は、アセトアルデヒド（りんご）；ベンズアルデヒド（さくらんぼ、アーモンド）；桂皮アルデヒド（桂皮）；シトラールすなわちアルファシトラール（alpha citral）（レモン、ライム）；ネラールすなわちベータシトラール（beta citral）（レモン、ライム）；デカナール（オレンジ、レモン）；エチルバニリン（バニラ、乳脂）；ヘリオトロピンすなわちピペロナール（バニラ、乳脂）；バニリン（バニラ、乳脂）；アルファ-アミル桂皮アルデヒド（香ばしい果実フレーバ）；ブチルアルデヒド（バター、チーズ）；バレルアルデヒド（バター、チーズ）；シトロネラル；デカナール（柑橘フルーツ）；アルデヒドＣ−８（柑橘フルーツ）；アルデヒドＣ−９（柑橘フルーツ）；アルデヒドＣ−１２（柑橘フルーツ）；2-エチル  ブチルアルデヒド（液果類）；ヘキセナールすなわちトランス（trans）-2（液果類）；トリルアルデヒド（さくらんぼ、アーモンド）；ベラトルアルデヒド（バニラ）；2,6-ジメチル -5-ヘプテナールすなわちメロナール（メロン）； 2,6-ジメチルオクタナール（熟していない果実）；2-ドデセナール（柑橘類、マンダリン）；さくらんぼ；グレープ；それらの組合せ：及び同等のものを含むがそれらに限られない。
【０３５８】
用いられる香料の量は、通常は香料の種類、個々の香料、要求される強さ、好ましくない香料を消すのに必要な強さ、及びそれと同等のもののような要因に影響される選択の問題である。このように、最終製品に要求される結果を得るため、前記量は変更されることができる。一般に、約０．１ｗｔ％から約３０ｗｔ％の間の量が使用でき、約２ｗｔ％から約２５ｗｔ％の間の量が好ましく、約８ｗｔ％から約１０ｗｔ％の間の量が最も好ましい。
【０３５９】
前記フィルムは又、着色剤又は色素を含むことができる。前記着色剤は、所定の色を作るのに効果的な量使用される。本書で開示される主題に有効な前記着色剤は、約5 wt %以下の、好ましくは約1 wt %以下の量加えられることができる二酸化チタンのような顔料を含む。色素は、食品、薬物及び化粧品用途に適する天然食品色素及び染料も含むことができる。これらの色素は、FD&C染料及びレーキ(lake)として知られている。上述の使用範囲に適合した物質は、好ましくは水溶性であり、5,5-インジゴチンジスルホン酸の２ナトリウム塩であるFD&C ブルーNo. 2を含む。同様に、グリーンNo.3として知られる染料はトリフェニルメタン染料を含み、4-[4-N-エチル-p-スルホベンジルアミノジフェニル-メチレン]-[1-N-エチル-N-p-スルホニウムベンジル]-2,5-シクロ -ヘキサジエンイミン]の単ナトリウム塩である。全てのFD&C 及び D&C 染料及びそれらの対応する化学構造の完全な詳述は、化学技術のカーク−オスマー（Kirk-Othmer）辞典、５巻、857-884ページに見出すことができ、それは参照することにより全体が本書に援用される。さらに、米国特許6,923,981及びそこに引用される参考文献に記述される物質及び方法は、本書で開示される主題の粒子と共に用いるための適切な高速溶解性フィルムを開示し、それらの全ては参照することにより本書に援用される。
【０３６０】
例えば、このような糖シート上に前記粒子が取り出された後、前記高速溶解性のシートは運搬装置として機能することができる。このような実施形態によれば、前記高速溶解性のフィルムが生物組織の上に置かれ、前記フィルムが溶解及び／又は吸収されるにつれ、それに含まれる前記粒子も同様に溶解又は吸収されることができる。前記フィルムは、経皮運搬、粘膜運搬、鼻運搬、肛門運搬、膣運搬、それらの組合せ、及びそれと同等のものとなるよう構成されることができる。
【０３６１】
いくつかの実施形態によれば、パターン化鋳型から粒子を取り出す方法は、犠牲層の使用を含む。図６０を参照すると、本書に記述される技術によって、凹部内に含まれる硬化した粒子６００４を有する鋳型６００２が提供される。次に、モノマー６００８の液滴又は薄層が基材６００６上に配置される。いくつかの実施形態において、モノマー層６００８及び鋳型６００２内の粒子６００４の間に接着結合を形成するよう、前記モノマー６００８が熱的に又はＵＶ照射によって重合されることができる。その後、鋳型６００２が重合化されたモノマー６００８から解放され、粒子６００４がある配列で残る（Ｃ）。次に、犠牲モノマー層６００８を溶解可能な溶媒がモノマー層６００８に導入され、それによって粒子６００４を解放することができる（Ｄ）。
【０３６２】
ほかの実施形態において、鋳型６００２が未硬化の液滴６００４を含むように前記方法を適合させることができる。液滴６００４を含む鋳型６００２は、未重合の液体単量体接着剤６００８に押し込まれる。次に、それらが凝固して互いに結合するよう、粒子６００４と接着剤６００８は同じステップで硬化される。その後、鋳型６００２が解放され、粒子６００４がある配列で残る（Ｃ）。粒子６００４と単量体接着層６００８に溶媒が導入されると、犠牲接着層６００８が洗い流され、粒子６００４が残る（Ｄ）。他の実施形態によれば、粒子液滴６００４は所定量の架橋剤を含む一方、接着層６００８は架橋剤を含まない。硬化に先立ち、粒子６００４の液体が単量体接着層６００８の液体と接触すると、粒子６００４が単量体接着層６００８に拡散するのを層流が防止する。
【０３６３】
いくつかの実施形態において、重合中、前記モノマー接着剤は前記粒子にグラフト結合（graft）する。いくつかの実施形態において、前記粒子は架橋剤を含む。さらなる実施形態において、前記モノマー接着剤は前記粒子から架橋剤を差引いたのと同一組成から形成され、前記粒子を元のまま残す間、溶媒に曝された際に前記接着剤を可溶にする。いくつかの実施形態において、前記モノマーは、所定量のフリーラジカル光開始剤又は熱開始剤を含む。いくつかの実施形態において、前記モノマーは、使用温度（working temperature）より上のガラス転移温度でポリマーを生成するために重合される。いくつかの実施形態において、グラフト接合により前記接着層は：反応性化学種、磁気成分、標的リガンド、蛍光標識、造影剤、触媒、生体分子、それらの組合せ、及びそれと同等のもののような粒子の一表面に要求された機能を付加するモノマーを含む。
【０３６４】
いくつかの実施形態において、前記接着層に用いられる適切なモノマーは：化合物を含むメタクリレート及びアクリレート、アクリル酸、ニトロセルロース、酢酸セルロース、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、シアノアクリレート、スチレン、ビニル基を含むモノマー、ビニルピロリドン、ポリ（エチレングリコール）アクリレート、ポリ（エチレングリコール）メタクリレート、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、モノマー含有エポキシ樹脂、それらの組合せ、及びそれと同等のものを含むがそれらに限られない。
【０３６５】
ＸＩＩ．分子の製造方法及び標的への治療剤の運搬方法
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、創薬及び薬物治療に用いられる運搬分子の製造のための方法、プロセス、及びプロセスによる生成物を記述する。いくつかの実施形態において、運搬分子の製造のための方法又はプロセスは、コンビナトリアル（combinatorial）方法又はプロセスを含む。いくつかの実施形態において、分子の製造方法は、非湿潤インプリントリソグラフィー法を含む。
【０３６６】
ＸＩＩ．Ａ．分子の製造方法
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題の前記非湿潤インプリントリソグラフィー法は、溶媒耐性を有する低表面エネルギー重合体物質から得られ又はそれを含む表面を生成するのに使用される。本書に記述されるように、前記表面は、マスター鋳型の上に低粘度液体物質を鋳造した後、パターン化鋳型を形成するために前記低粘度液体物質を硬化させて得られる。いくつかの実施形態において、前記表面は溶媒耐性を有するエラストマー材料を含む。
【０３６７】
ｈ
いくつかの実施形態において、前記非湿潤インプリントリソグラフィー法は、単離した構造を生成するために用いられる。いくつかの実施形態において、前記単離した構造は、単離したマイクロ-構造を含む。いくつかの実施形態において、前記単離した構造は、単離したナノ-構造を含む。いくつかの実施形態において、前記単離した構造は、生分解性材料を含む。いくつかの実施形態において、前記単離した構造は、親水性材料を含む。いくつかの実施形態において、前記単離した構造は、疎水性材料を含む。いくつかの実施形態において、前記単離した構造は、特定の形状を有する。他の実施形態において、前記単離した構造は、積荷（cargo）を含み又は積荷を保持するよう構成される。一の実施形態によれば、前記単離した構造によって保持される積荷は、元素（element）、分子、化学物質、試薬、薬物、生物製剤、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、診断薬、治療薬、癌治療剤、ウィルス治療剤、細菌学的治療剤、菌治療剤、自己免疫治療剤、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むことができる。ほかの実施形態によれば、前記積荷は前記単離した構造の表面から突き出し、それにより前記単離した構造を機能化する。さらに他の実施形態によれば、前記単離した構造が曝されうる環境から前記積荷が隠され又は保護されるよう、前記積荷は前記単離した粒子内に完全に包含される。さらに他の実施形態によれば、前記積荷は前記単離した構造の表面に実質的に含まれる。さらに他の実施形態によれば、上記技術の１つ又はそれと同等のものの組合せで、前記積荷は前記単離した構造に結合される。
【０３６８】
他の実施形態によれば、化学結合又は物理的拘束により、前記積荷が前記単離した構造に接着する。いくつかの実施形態において、前記化学結合は、共有結合、イオン結合、他の分子内及び分子間力、水素結合、ファンデルワールス力、それらの組合せ、及びそれと同等のものを含むがそれらに限られない。
【０３６９】
いくつかの実施形態において、前記非湿潤インプリントリソグラフィー法はさらに、分子モジュール（molecular module）、フラグメント、又は鋳造される溶液のドメイン（domain）を添加することを含む。いくつかの実施形態において、前記分子モジュール、フラグメント、又はドメインは、前記単離した構造へ機能を与える。いくつかの実施形態において、前記単離した構造へ付与された機能性は、治療的機能を含む。
【０３７０】
いくつかの実施形態において、薬物、生物製剤、それらの組合せ、及びそれと同等のもののような治療剤が前記単離した構造に取り込まれる。いくつかの実施形態において、前記単離した構造への取り込みを促進するため、生理活性薬がリンカーに束縛される。いくつかの実施形態において、酵素又は触媒のドメインが前記単離した構造に添加される。いくつかの実施形態において、リガンド又はオリゴペプチドが前記単離した構造に添加される。いくつかの実施形態において、前記オリゴペプチドは機能的である。いくつかの実施形態において、前記機能的オリゴペプチドは、細胞標的ペプチドを含む。いくつかの実施形態において、前記機能的オリゴペプチドは、細胞透過性ペプチドを含む。いくつかの実施形態において、抗体又はそれらの機能的フラグメントが前記単離した構造に添加される。
【０３７１】
いくつかの実施形態において、バインダーが前記単離した構造に添加される。いくつかの実施形態において、前記バインダーを含む単離した構造は、同一の構造を製造するために用いられる。いくつかの実施形態において、前記バインダーを含む単離した構造は、異なる構造を製造するために用いられる。いくつかの実施形態において、前記異なる構造は、治療薬としての分子の効能を調査するために用いられる。いくつかの実施形態において、前記単離した構造の形状は、生物製剤に似ている。いくつかの実施形態において、前記方法はさらに、創薬方法を含む。
【０３７２】
ＸＩＩ．Ｂ．標的への治療剤の運搬方法
いくつかの実施形態において、標的への治療剤の運搬方法が開示され、前記方法は：本書に記述されるように製造される粒子を準備し；治療薬を前記粒子と混合し；及び前記治療薬を含む前記粒子を標的に運搬することを含む。
【０３７３】
いくつかの実施形態において、前記治療薬は薬物を含む。いくつかの実施形態において、前記治療薬は遺伝物質を含む。いくつかの実施形態において、前記遺伝物質は、１又はそれ以上の非ウィルス遺伝子ベクター、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＲＮＡｉ、ウィルス粒子、それらの組合せ、又は同等のものを含むがそれらに限定されない。
【０３７４】
いくつかの実施形態において、前記粒子は１００ミクロン以下の直径を有する。いくつかの実施形態において、前記粒子は１０ミクロン以下の直径を有する。いくつかの実施形態において、前記粒子は１ミクロン以下の直径を有する。いくつかの実施形態において、前記粒子は１００ｎｍ以下の直径を有する。いくつかの実施形態において、前記粒子は１０ｎｍ以下の直径を有する。
【０３７５】
いくつかの実施形態において、前記粒子は生分解性ポリマーを含む。いくつかの実施形態において、生分解性ポリマーは、生物学的状態の変化又は生物製剤への暴露による分子量の減少を受けるポリマーとすることができる。いくつかの実施形態において、前記生分解性ポリマーは、１又はそれ以上のポリエステル、ポリアンヒドリド（polyanhydride）、ポリアミド、リン基(based)ポリマー、ポリ（シアノアクリレート）、ポリウレタン、ポリオルトエステル、ポリジヒドロピラン、ポリアセタール、それらの組合せ、又は同等のものを含むがそれらに限定されない。いくつかの実施形態において、前記ポリマーは、生分解性ポリマーに変化させられる（例えば、ジスルフィド基で官能化されたポリ（エチレングリコール））。いくつかの実施形態において、前記ポリエステルは、１又はそれ以上のポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（ヒドロキシ酪酸塩）、ポリ（ε-カプロラクトン）、ポリ（β-リンゴ酸）、ポリ（ジオキサノン）、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むが、これらに限られない。いくつかの実施形態において、前記ポリアンヒドリドは、１又はそれ以上のポリ（セバシン酸）、ポリ（アジピン酸）、ポリ（テレフタル酸）、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むが、これらに限られない。いくつかの実施形態において、前記ポリアミドは、１又はそれ以上のポリ（イミノ炭酸塩（imino carbonate））、ポリアミノ酸、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むが、これらに限られない。いくつかの実施形態において、前記リン基(based)ポリマーは、１又はそれ以上のポリリン酸塩、ポリホスホン酸塩、ポリホスファゼン、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むが、これらに限られない。いくつかの実施形態において、前記ポリマーは、ｐＨ、放射線、酸化、還元、イオン強度、温度、交流磁場又は電場、音響力、超音波力、時間、それらの組合せ、及びそれと同等のもののような刺激に反応する。
【０３７６】
このような刺激への応答は、膨張、結合の開裂、加熱、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含み、それらは、前記単離した構造の積荷の放出、前記単離した構造自体の分解、それらの組合せ、及びそれと同等のものを促進する。
【０３７７】
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、発熱療法、癌及び遺伝治療、薬物運搬、磁気共鳴映像法造影剤、ワクチンアジュバント、記憶デバイス、スピントロニクス（spintronics）、それらの組合せ、及びそれと同等のものの応用のための磁気を含む粒子を記述する。
【０３７８】
特定の１つの理論に拘束されないが、前記磁気を含む粒子、例えば磁性ナノ粒子は、発熱療法（４１から４６℃の間）又は熱切除（thermo ablation）（４６℃より上）のプロセス、すなわちＡＣ−磁場への暴露による前記ナノ粒子の制御された加熱により熱を生じる。前記熱は、（i）ポリマー成分の相変化の誘起（例えば、溶解及びカプセル化された物質の放出）及び／又は（ii）特定の細胞の発熱療法及び／又は（iii）前記カプセル化された物質の有効性の増大のために用いられる。電磁加熱による前記磁性ナノ粒子の誘発（triggering）作用は、(iv)前記粒子の分解速度を増大させ；種々の疾病を治療する際に有益となり得る表面積の増大につながる(v)膨張を誘起し；及び／又は(vi)溶解／相変化を誘起する。
【０３７９】
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、薬物運搬システム用の単分散磁性ナノ粒子を製造するための"非湿潤"インプリントリソグラフィーに役立つ、代わりとなる治療薬の運搬方法を記述する。このような粒子は：（１）癌細胞の発熱療法；（２）MRI造影剤；（３）前記粒子の誘導（guided）運搬；及び（４）薬物運搬ベクターの誘発（triggered）分解に使用されることができる。
【０３８０】
いくつかの実施形態において、前記治療薬運搬システムは、生体適合性材料及び磁性ナノ粒子を含む。いくつかの実施形態において、前記生体適合性材料は、１００℃以下の融点を有する。いくつかの実施形態において、前記生体適合性材料は、１又はそれ以上のポリラクチド、ポリグリコリド、ヒドロキシプロピルセルロース、ワックス、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むがそれらに限定されない。
【０３８１】
いくつかの実施形態において、前記磁性ナノ粒子が標的に運搬され又は標的に接近すると、前記磁性ナノ粒子はＡＣ−磁場に曝される。前記ＡＣ−磁場への暴露は、前記磁性ナノ粒子に制御された加熱を受けさせる。特定の１つの理論に拘束されないが、前記制御された加熱は、熱切除プロセスの結果である。いくつかの実施形態において、前記熱は、前記ナノ粒子のポリマー成分の相変化を誘起するために用いられる。いくつかの実施形態において、前記相変化は溶融プロセスを含む。いくつかの実施形態において、前記相変化は、カプセル化された物質の放出をもたらす。いくつかの実施形態において、前記カプセル化された物質の放出は、制御された放出を含む。いくつかの実施形態において、前記カプセル化された物質の制御された放出は、治療薬の濃縮した投薬をもたらす。いくつかの実施形態において、前記熱は、例えば特定の細胞である標的の発熱療法をもたらす。いくつかの実施形態において、前記熱は、前記カプセル化された物質の有効性の増大をもたらす。いくつかの実施形態において、電磁加熱により誘起された前記磁性ナノ粒子の誘発（triggered）作用は、前記粒子の分解速度を増大させ、さらに種々の疾病を治療する際に有益となり得る表面積の増大につながる膨張、及び／又は溶解／相変化を誘起する。
【０３８２】
又、本書で記述される磁性を有する材料は、それ自体で他の用途に役立つ。前記磁性-粒子は、磁気分析（assay）デバイス、記憶デバイス、スピントロニクス（spintronics）応用、及び溶液の分離の調査のため、但しそれらに限られないが、それらの形状、表面の機能化及び／又は磁場への暴露によって決定される特定の配列に集合することができる。
【０３８３】
このようにして、本書で開示される主題は、標的への治療剤の運搬方法を提供し、前記方法は：
（ａ）本書に開示される方法で提供される粒子を準備し；
（ｂ）前記治療薬を前記粒子と混合し；及び
（ｃ）前記治療薬を含む前記粒子を標的に運搬することを含む。
【０３８４】
いくつかの実施形態において、前記方法は、前記粒子が前記標的に運搬された時点で、交流磁場に前記粒子を曝すことを含む。いくつかの実施形態において、前記粒子の交流磁場への暴露は、発熱プロセス、熱切除プロセス、それらの組合せ、又はそれと同等のものの１つにより、前記粒子を加熱させる。
【０３８５】
いくつかの実施形態において、前記粒子によって生成された熱は、前記粒子のポリマー成分の相変化及び前記標的の発熱療法の１つを誘起する。いくつかの実施形態において、前記粒子のポリマー成分の相変化は、固相から液相への変化を含む。いくつかの実施形態において、前記固相から液相への相変化は、前記粒子からの前記治療薬の放出を引き起こす。いくつかの実施形態において、前記粒子の活性剤のような他の成分の放出度合を変えるため、ポリマー（例えば、PEG）のような前記粒子の成分の架橋度が変更されることができる。いくつかの実施形態において、前記粒子からの前記治療薬の放出は、制御された放出を含む。
【０３８６】
いくつかの実施形態において、前記標的は、１又はそれ以上の細胞標的ペプチド、細胞透過性ペプチド、インテグリン受容体ペプチド(GRGDSP)、メラニン細胞刺激ホルモン、血管作用性腸ペプチド、anti-Her2マウス抗体、ビタミン、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むがそれらに限られない。
【０３８７】
一の実施形態において、本書で開示される主題は、粒子表面を修飾する方法を提供する。一の実施形態において、粒子表面を修飾する前記方法は：（ａ）（i）パターン化鋳型；又は（ii）基材の少なくとも１つの内部又はその上に粒子を供給し；（ｂ）（i）前記パターン化鋳型；又は（ii）前記基材の少なくとも１つの内部又はその上に修飾基を含む溶液を配置し；及び（ｃ）過剰な未反応の修飾基を除去することを含む。
【０３８８】
粒子を修飾する前記方法の一実施形態において、前記修飾基が結合基を介して前記粒子に化学結合する。粒子を修飾する前記方法の他の実施形態において、リンカー基は、１又はそれ以上の硫化物、アミン、カルボン酸、酸塩化物、アルコール、アルケン、ハロゲン化アルキル、イソシアン酸塩、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むがそれらに限られない。他の実施形態において、粒子を修飾する前記方法は、１又はそれ以上の染料、蛍光標識、放射性標識、造影剤、リガンド、ペプチド、抗体又はそれらの断片、医薬品、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ｓｉＲＮＡ、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むがそれらに限られない修飾剤を含む。
【０３８９】
本書で開示される主題の方法に関し、動物対象（animal subject）が治療されることができる。本書で使用される"対象（subject）"という用語は、脊椎動物種を指す。本書でクレームする主題の方法は、特に温血脊椎動物の診断に有用である。このようにして、本書でクレームする主題は、哺乳動物に関する。いくつかの実施形態において、絶滅の危機のため（シベリアトラのような）重要な哺乳動物、経済上重要な哺乳動物（人間によって消費されるため飼育場で飼育される動物）及び／又は、例えば、人間以外の肉食動物（例えば猫及び犬）、豚（豚、イノシシ、及び野生のイノシシ）、反芻動物（牛、雄牛、羊、キリン、鹿、山羊、バイソン及びらくだ）、及び馬であり人間にとって社会的に重要な哺乳動物（ぺット又は動物園で飼育される動物）と同様、人間のような哺乳動物の診断及び／又は治療が提供される。家畜化された豚（豚とイノシシ）、反芻動物、馬、家禽、及び同等のものを含むがそれらに限定されない家畜類の診断及び／又は治療も提供される。
【０３９０】
以下の参考文献は、参照することにより全体が本書に援用される。デシモーネら（DeSimone et al） PCT国際公開公報No. WO2004081666 、ダンら（Dunn et al ）米国特許No. 6,528,080、アルントら（Arndt et al）米国特許No. 6,592,579 、ジョルダン（Jordan ）PCT国際公開公報No. WO0066192 、ヒルガー、アイら（Hilger, I. et al）放射線学  570-575 (2001)、モーネット、エスら（ Mornet, S. et al） J. Mat. Chem., 2161-2175 (2004)、ベリー、シー  シーら（Berry, C.C. et al） J. Phys. D: Applied Physics 36, R198-R206 (2003)、バビンコヤ、エムら（ Babincova, M. et al） 生物電気化学55, 17-19 (2002)、ウルフ、エス  エーら（Wolf, S.A. et al） Science 16, 1488-1495 (2001)、及びサン、エスら（ Sun, S. et al） Science 287, 1989-1992 (2000)、ハラハン（Hallahan）米国特許No. 6,159,443 、及びハラハンら（Hallahan et al） PCT国際公開公報No. WO 03/066066。
【０３９１】
ＸＩＩＩ．天然及び合成構造のパターン形成方法
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、天然構造、単一分子又は自己組織化構造から表面及びモールドを生成するための方法及びプロセス、並びにプロセスによる生成物を記述する。従って、いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、天然構造、単一分子、及び／又は自己組織化構造をパターン形成する方法を記述する。いくつかの実施形態において、前記方法はさらに、天然構造、単一分子、及び／又は自己組織化構造の複製を含む。いくつかの実施形態において、前記方法はさらに、前記天然構造、単一分子、及び／又は自己組織化構造の機能の複製を含む。
【０３９２】
特に、いくつかの実施形態において、前記方法はさらに、天然構造、単一分子、及び／又は自己組織化構造の模様（impression）又はモールドの取得を含む。いくつかの実施形態において、前記模様又はモールドは、低表面エネルギー重合体前駆体を用いて取得される。いくつかの実施形態において、前記低表面エネルギー重合体前駆体は、ペルフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）で機能的に終端されたジアクリレートを含む。いくつかの実施形態において、前記天然構造、単一分子、及び／又は自己組織化構造は、１又はそれ以上の酵素、ウィルス、抗体、ミセル、組織表面、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むがそれらに限られない。
【０３９３】
いくつかの実施形態において、前記模様又はモールドは、前記天然構造、単一分子、及び／又は自己組織化構造の形体を、単離した対象物又は表面に複製するために用いられる。いくつかの実施形態において、非湿潤インプリントリソグラフィー方法は鋳造された部分又は表面に前記形体を付与するために用いられる。いくつかの実施形態において、このプロセスによって製造される前記鋳造された部分又は表面は、薬物運搬、医療装置、コーティング、触媒、又はそれらが得られる天然構造の模倣を含むがそれらに限られない多くの用途に使用されることができる。いくつかの実施形態において、前記天然構造は生体組織を含む。いくつかの実施形態において、前記生体組織は、心臓のような肉体組織からの組織を含む。いくつかの実施形態において、前記生体組織は、血管及び骨を含む。いくつかの実施形態において、前記生体組織は、腱又は軟骨を含む。例えばいくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、腱及び軟骨の修復のため表面にパターンを形成するために用いられる。このような修復は、典型的に死体から取られ、交換として使用するため加工されなければならないコラーゲン組織の使用を必要とする。交換に必要な最初のパターンを蓄える（lay down）ことができないため、これらの交換の大部分は無効になる（fall）。本書に記述されるソフトリソグラフィー法は、この問題を軽減する。
【０３９４】
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、幹細胞を用いた組織再生に適用することができる。当技術分野で周知のほとんど全ての幹細胞手法は、細胞の発生(seed)と成長のために分子パターンが必要であり、それにより肝臓、腎臓又はそれと同等のもののような臓器の形状を獲得する。いくつかの実施形態において、分子骨格は鋳造物（cast）であり、移植治療の形で臓器を発生させるための結晶として用いられる。いくつかの実施形態において、前記幹細胞及びナノ基質が、例えば肝臓組織である瀕死の組織に植え付けられ、成長及び組織再生を促進させる。いくつかの実施形態において、前記モールド内で複製される材料は、最初に鋳造されたのと類似の材料又は同一の材料を含む。いくつかの実施形態において、前記モールド内で複製される材料は、最初に鋳造されたのと異なる材料及び／又は最初に鋳造されたのと異なる特性を持つ材料を含む。この手法は、臓器移植不足に取組む際に重要な役目を果たす。
【０３９５】
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、酵素、細菌、及びウィルスの模様（impression）を取得するために用いられる。いくつかの実施形態において、前記酵素、細菌、又はウィルスはその後、分離した対象物に複製され、又はそれが複製される特定の酵素、細菌、又はウィルスを連想させる形状を持つ表面に複製される。いくつかの実施形態において、前記モールド自体は、酵素、細菌、又はウィルス粒子のレセプタ部位として作用する複製されたモールドに付着した表面に複製される。いくつかの実施形態において、前記複製されたモールドは、触媒、診断センサー、治療薬、ワクチン、それらの組合せ、及びそれと同等のものとして有用である。いくつかの実施形態において、前記表面に付着した複製されたモールドは、新しい治療薬の発見を容易にするために用いられる。
【０３９６】
いくつかの実施形態において、例えば酵素、細菌、又はウィルス、鋳造された"模造品"である巨大分子は、もとの巨大分子、細菌、又はウィルスと同一の表面地形（topography）を持つ非自己複製体として役立つ。いくつかの実施形態において、前記鋳造された模造品は、例えばアレルギー反応である、それらの存在に対する生体反応を生じるために用いられ、それにより抗体又は活性化受容体を生成する。いくつかの実施形態において、前記鋳造された模造品は、ワクチンとして機能する。いくつかの実施形態において、前記鋳造された模造品の生体活性な形状の有効性は、表面修飾技術によって増大される。
【０３９７】
ＸＩＩＩ．Ａ．分子インプリンティング
いくつかの実施形態によれば、本書で開示される主題の材料及び方法は、認識部位を有する粒子を形成するための分子インプリンティング技術に使用されることができる。前記粒子の大きさ、形状、及び／又は化学的官能性が実行可能であると認識するため、酵素-基質システム、抗体-抗原システム、ホルモン-受容体システム、それらの組合せ、又はそれと同等のもののような生体システムの一部をまねる必要がある。薬物の研究開発は、まとめて"認識剤"と呼ばれる、しばしば高度に特殊で敏感な化学及び／又は生体製剤の解析を必要とする。例えば酵素、タンパク質、薬剤候補、生体分子、除草剤、アミノ酸、アミノ酸誘導体、ペプチド、ヌクレオチド、ヌクレオチド塩基、それらの組合せ、及びそれと同等のもののような天然認識剤は、不安定であり低密度の結合部位を有するのと同様、極めて特殊で敏感な傾向にある。天然認識剤が敏感であるため、人工認識剤はより安定で、かつ普及した研究ツールとなっている。分子インプリンティングは、人工認識剤の開発のための高く認められたツールとして、近年浮上している。
【０３９８】
分子のインプリンティングは、鋳型分子の存在下、機能的で架橋モノマーの重合によって生じる。最初に、例えば酵素、タンパク質、薬剤候補、生体分子、除草剤、アミノ酸、アミノ酸誘導体、ペプチド、ヌクレオチド、ヌクレオチド塩基、ウィルス、それらの組合せ、及びそれと同等のもののような、但しそれらに限られない鋳型分子が、液体ポリマー溶液に導入される。いくつかの実施形態において、前記液体ポリマー溶液は本書で開示される主題の液体ポリマーであり、機能的で架橋されたモノマーを含む。前記機能的で架橋されたモノマーは、前記ポリマーの鋳型と結合生成並びに他の化学的及び物理的結合及び配向を確立する。いくつかの実施形態において、機能的モノマーは、２つの官能基を有する。前記モノマーの一端で、例えば非共有相互作用（すなわち、水素結合、ファンデルワ−ルス力、又は疎水性相互作用）により、前記モノマーは前記鋳型と相互作用するよう構成される。前記モノマーの他端、すなわち前記鋳型と相互作用しない端は、前記ポリマーと結合可能な基を有する。重合の間、例えば共有結合により前記モノマーは鋳型の周囲の位置に固定され、それにより、前記鋳型が除去された後もその位置に残る大きさ、形状、及び／又は化学的官能性において前記鋳型のインプリントを形成する。
【０３９９】
重合又は硬化後、前記ポリマーから前記鋳型が除去される。いくつかの実施形態において、溶媒中で前記鋳型を溶解することにより前記鋳型が除去されることができる。結果として生じた前記鋳型のインプリントは、前記鋳型の立体的（大きさ及び形状）並びに化学的（空間的配置又は相補的官能性）記憶を有する。重合及び前記鋳型を除去した後、前記インプリントと標的分子の結合部位が大きさ、形状、及び化学的官能性で互いに相補的であるという条件で、前記ポリマー分子インプリントの官能基が標的に結合する。このプロセスは、標的分子に対する特異性を持ち、物理化学的摂動に対して高い安定性を有する物質を提供し、前記物質はそれ自体で、天然認識剤が耐えることができない物理的及び化学的条件で使用されると同時に、高スループット分析で使用されることができる。
【０４００】
いくつかの実施形態によれば、分子インプリンティングの応用は、精製、分離、生体活性分子のスクリーニング、センサー、触媒、クロマトグラフィ分離、薬物スクリーニング、化学センサー、触媒、生体防御、免疫アッセイ、それらの組合せ、及びそれと同等のものを含むがそれらに限られない。
【０４０１】
本書で開示される主題の材料及び方法と共に使用可能な、分子インプリンティングの有用な用途及び実験は、ビベク  バブ  カンディマラ（Vivek Babu Kandimalla）、フナグジャン  ジュー（Hunagxian Ju）、分子インプリンティング：分析化学における多様な応用のための機能性技術（ Molecular Imprinting: A Dynamic Technique for Diverse Applications in Analytical Chemistry）、 Anal. Bioanal. Chem. (2004) 380: 587-605、に見出され、さらにそこに引用される参考文献はすべて参照することにより全体が本書に援用される。
【０４０２】
ＸＩＩＩ．Ｂ．人工機能分子
本書で開示される主題のいくつかの実施形態によれば、本書に記述した鋳型分子の分子インプリントの形成に続いて、例えば人工機能分子を形成するため、前記分子インプリントはその後モールドとして使用され、本書で開示される主題の材料及び方法を収容する。前記ポリマー材料内に機能化された分子インプリントモールドを形成した後、人工機能分子を形成するため、機能的で架橋されたモノマーを含むがそれに限られないポリマー前駆体溶液は、本書に開示される材料及び方法に従って前記機能化された分子インプリントモールドに注がれる。前記人工機能分子の鋳造の間、前記人工機能分子が前記インプリントモールドの立体的（大きさ及び形状）並びに化学的（空間的配置又は相補的官能性）記憶を有するよう、前記ポリマー前駆体内の前記機能化されたモノマーは、前記インプリントモールドの機能化された部分と一列に（align）並ぶ。前記インプリントモールドの立体的及び化学的記憶である前記人工機能分子は、もとの鋳型分子と類似した化学的及び物理的特性を有し、膜チャネルを始動させ；受容体に結合し；細胞内に入り；タンパク質及び酵素と相互作用し；免疫応答を始動させ；生体反応を始動させ；例えばホルモン、"快感"分子、神経伝達物質、及びそれと同等のもののような生体制御剤の放出を始動させ；応答を抑制し；制御的機能を始動させ；それらの組合せ；及びそれと同等のものをすることができる。
【０４０３】
他の実施形態によれば、本書で開示される主題の分子インプリント及び人工機能分子は、本書で開示される主題の粒子と共に用いられ、前記粒子は、本書に開示されたように薬物、生物製剤、又は前記粒子に関する分析のための他の試薬を有する。従って、薬物、生物製剤、又は他の試薬を有する前記粒子は、相互作用、及び／又は前記人工機能分子粒子との結合、及び／又は分子インプリントについて分析され、それにより物理化学的摂動に対して高い安定性を有する完全な分析システムを形成し、さらに前記物質はそれ自体で、天然認識剤が耐えることができない物理的及び化学的条件で使用されると同時に、高スループット分析で使用されることができる。さらに、本書で開示される主題の材料及び方法で形成され、本書に開示された分析システムは製造が安価で、薬物及び生体分子研究開発、及びそれと同等のもののスループットを増大させる。
【０４０４】
図４４を参照すると、人工機能分子の形成の一実施形態は、図４４Ａに示されるような分子インプリンティングの生成を含む。液体ペルフルオロポリエーテルのような基材物質４４１０は、機能的モノマー４４１２及び４４１４を含む。基材物質４４１０は、特定の立体的及び化学的集団（grouping）４４１８が結合された鋳型分子４４２０とインプリントされる。鋳型分子４４２０は、基材物質４４１０内にインプリント窪み４４１６を形成する。基材物質４４１０はその後、本書に記述されるように例えば光硬化、熱硬化、それらの組合せ、又はそれと同等のものにより硬化される。
【０４０５】
次に、図４４Ｂにおいて、結合していた基材物質４４１０から鋳型分子４４２０が除去され、分離され、又は溶解される。しかし、基材物質４４１０を硬化させる前、基材物質４４１０の機能的モノマー４４１２及び４４１４は、鋳型分子４４２０内にあるそれらのネガ画像又は鏡像と結合し、重合の間に前記機能的モノマーがその位置に固定される。それにより、鋳型分子４４２０の立体的及び化学的鏡像である分子インプリント４４３０が前記基材物質内に形成される。
【０４０６】
次に、人工機能分子４４４０が分子インプリント４４３０内に形成される。一実施形態によれば、本書の他の部分に記述されるように、インプリント４４３０を形成する鋳型分子４４２０を立体的及び化学的に模倣する粒子を形成するため、本書に開示される材料及び方法が使用される。一実施形態によれば、例えば液体ＰＦＰＥのようなポリマーが準備されて機能的モノマー４４４４と混合され、さらに混合物が基材４４１０内の分子インプリント空洞４４４２に導入される。前記ポリマー内の機能的モノマー４４４４は、それらの鏡像であり基材物質４４１０内の所定位置に固定された機能的モノマー４４１２及び４４１４と結合する。人工機能分子４４４０がインプリント空洞４４４２内に形成され、鋳型分子４４２０を立体的及び化学的に模倣するよう、その後ポリマー混合物が硬化される。人工機能分子４４４０はその後、本書に記述されるように基材４４１０から取り除かれる。
【０４０７】
ＸＩＶ．鋳造製品に表面特性を付与するためのインプリントリソグラフィーモールド表面の修飾（modifying）方法
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、インプリントリソグラフィーモールド表面の修飾方法を記述する。いくつかの実施形態において、前記方法はさらに、鋳造製品に表面特性を付与することを含む。いくつかの実施形態において、前記鋳造製品は、単離した鋳造製品を含む。いくつかの実施形態において、前記単離した鋳造製品は、非湿潤インプリントリソグラフィー技術を用いて形成される。いくつかの実施形態において、前記鋳造製品は、コンタクトレンズ、医療機器、及びそれと同等のものを含む。
【０４０８】
特に、溶媒耐性を有する低表面エネルギー重合体物質の表面、又は特にＰＦＰＥモールドが表面修飾ステップによって修飾され、前記表面修飾ステップは、１又はそれ以上のプラズマ処理、化学処理、分子の吸着、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むがこれらに限られない。いくつかの実施形態において、前記表面修飾ステップの間に吸着される分子は、１又はそれ以上の高分子電解質、ポリ（ビニルアルコール）、アルキルハロシラン（alkylhalosilane）、リガンド、それらの組合せ、又はそれと同等のものを含むがこれらに限られない。いくつかの実施形態において、前記表面処理されたモールドから得られる構造、粒子、又は対象物は、前記モールド内での表面処理によって修飾されることができる。いくつかの実施形態において、前記修飾は、鋳造製品に含まれる分子又は前記分子の一部の事前配向（pre-orientation）を含む。いくつかの実施形態において、前記分子又は一部の事前配向は、前記鋳造製品が他の環境に置かれたときに、触媒的、濡れやすい、吸着性、くっつかない、相互作用的、又は非相互作用的を含む特定の特性を前記鋳造製品に付与する。いくつかの実施形態において、このような特性は、生体組織との相互作用又は生体組織との相互作用の防止を促進するために用いられる。本書で開示される主題の応用は、センサー、アレイ、医療インプラント、医療診断、疾患検出、及び培地分離（separation media）を含む。
【０４０９】
ＸＶ．物品の表面を選択的に試薬に曝す方法
物品の表面を選択的に試薬に曝す方法も又、本書で記述される。いくつかの実施形態において、前記方法は：
（ａ）前記物品の前記表面と共形（conformal）接触するエラストマーマスクを含むマスキングシステムにより前記物品の前記表面の第１の部分を遮蔽し；及び
（ｂ）前記マスキングシステム内で、前記物品の前記表面の第２の部分にパターン形成される試薬を注ぎ、一方で前記マスキングシステムによって遮蔽された前記第１の部分への前記試薬の塗布を防止することを含む。
【０４１０】
いくつかの実施形態において、前記エラストマーマスクは複数の溝を含む。いくつかの実施形態において、各溝は約１ミリメートル以下の断面寸法を有する。いくつかの実施形態において、各溝は約１ミクロン以下の断面寸法を有する。いくつかの実施形態において、各溝は約１００ｎｍ以下の断面寸法を有する。いくつかの実施形態において、各溝は約１ｎｍの断面寸法を有する。いくつかの実施形態において、前記試薬は前記エラストマーマスクを２５％以下膨張させる。
【０４１１】
いくつかの実施形態において、前記試薬は、有機エレクトロルミネセント材料又はその前駆体を含む。いくつかの実施形態において、前記方法はさらに、前記表面の前記第２の部分で前記試薬から前記有機エレクトロルミネセント材料を形成させ、さらに前記有機エレクトロルミネセント材料と電気回路とを電気接続させることを含む。
【０４１２】
いくつかの実施形態において、前記試薬は液体を含み、又は液体中で運ばれる。いくつかの実施形態において、前記試薬は、化学気相蒸着の生成物を含む。いくつかの実施形態において、前記試薬は気相からの蒸着物を含む。いくつかの実施形態において、前記試薬は、電子ビーム蒸着、蒸発、又はスパッタリングの生成物を含む。いくつかの実施形態において、前記試薬は、電気化学的析出物を含む。いくつかの実施形態において、前記試薬は、無電解析出物を含む。いくつかの実施形態において、前記試薬は、流体前駆体から注がれる。いくつかの実施形態において、無機化合物の溶液又は懸濁液を含む。いくつかの実施形態において、前記無機化合物は前記物品表面の第２の部分を強化する。
【０４１３】
いくつかの実施形態において、前記流体前駆体は、流体担体内に粒子の懸濁物を含む。いくつかの実施形態において、前記方法はさらに、前記流体担体を消失させ、それにより前記物品表面の第１の部分に前記粒子を析出させることを含む。いくつかの実施形態において、前記流体前駆体は、流体担体内に化学的活性剤を含む。いくつかの実施形態において、前記方法はさらに、前記流体担体を消失させ、それにより前記物品表面の第１の部分に前記化学的活性剤を析出させることを含む。
【０４１４】
いくつかの実施形態において、前記化学的活性剤は、ポリマー前駆体を含む。いくつかの実施形態において、前記方法はさらに、前記ポリマー前駆体から重合物品を形成することを含む。いくつかの実施形態において、前記化学的活性剤は、物質の析出を促進可能な試薬を含む。いくつかの実施形態において、前記化学的活性剤は、エッチング液（etchant）を含む。いくつかの実施形態において、前記方法はさらに、前記物品表面の第２の部分をエッチングさせることを含む。いくつかの実施形態において、前記方法はさらに、前記マスキングシステムの前記エラストマーマスクを前記物品表面の第１の部分から除去し、一方で前記物品表面の第２の部分に前記試薬を付着させたままにすることを含む。
【０４１５】
ＸＶＩ．人工膜の形成方法
本書で開示される主題は又、人工膜の形成方法を記述する。いくつかの実施形態において、パターン化非湿潤鋳型を形成するため、ＰＦＰＥ材料のような第１の液体物質とパターン形成された基材とを接触させ、さらに例えばＵＶ光への暴露による硬化によって前記第１の液体物質を処理することにより、パターン化非湿潤鋳型が形成される。前記パターン化非湿潤鋳型が複数の押出し形体（feature）を有するよう、前記パターン形成された基材は、特定の形状に構成された複数の凹部又は空洞を有する。前記パターン化非湿潤鋳型は、例えば光硬化性樹脂である第２の液体物質に接触する。その後、前記第２の液体物質の過剰量又は"スカム層"を押しのけるため、前記パターン化非湿潤鋳型に力が加えられる。その後、特定の形状及び大きさの複数の孔を含む相互接続した構造を形成するため、例えばＵＶ光への暴露による硬化によって前記第２の液体物質が処理される。その後、前記相互接続した構造は、前記非湿潤鋳型から除去される。いくつかの実施形態において、前記相互接続した構造は、分離膜として使用される。
【０４１６】
ＸＶＩＩ．プロセスの検査方法及びプロセスによる生成物
本書で開示される対象物／構造／粒子の形状、配置及び効用の精度を検査することは重要である。このような検査は、取られる行動の矯正又は欠陥の除去若しくは軽減を可能とする。このような検査に役立つ取組みの範囲及び監視装置は：寸法的属性を測定又は分類するため、気体の圧力及び流れを用いる気圧計；機械又は要素の平衡（balance）を動的に測定及び／又は修正する平衡機械及びシステム；生物及びその生命プロセスを研究するために典型的に用いられる生物顕微鏡；内径の寸法的測定又は評価のために設計されたボア（内径）及びＩＤ計；孔、内径、空洞、及びそれと同等のものの内部検査のため、硬い又は可撓性の光学チューブを有する検査ツールである光ファイバー探知器；内側、外側、深さ又は段の測定のための正確な摺動運動を典型的に用い、そのいくつかは寸法を比較し又は移動するために用いられるカリパス；物理的測定を電気信号に変換する変換器であり、探針構造内で種々の測定システムを用いるＣＭＭプローブ；例えば、色度、光沢度、曇値（ヘイズ）及び透明度を含む塗料及び被膜の特性を測定するために典型的に用いられる色彩及び外観計器；コントラスト、トゥルーカラー、又は透明度（translucent index）によってデータを記録し、最も一般にＲＧＢモデル（赤、緑、青）である色モデルの１つに基づく色センサー；ワークピース表面の点の座標を決定する測定プローブを移動するよう設計される機械システムである座標測定器；孔、空洞又は他の要素の形体の深さを測定するため用いられる深さ計；拡大画像を表示するためにデジタル技術を用いるデジタル／ビデオ顕微鏡；検査計及び直定規、又は工具上の回転エンコーダから読み出される位置と寸法のための特殊な表示装置であるデジタル読出し機；製品又は成分の寸法の定量的測定を提供し、さらに肉厚、深さ、高さ、長さ、I.D.、O.D.、テーパー又はボア（内径）のような属性を形成する寸法計及び機器；対象物の２次元又は３次元情報を集め、さらに広範囲の構成及び技術に利用できる寸法及びプロファイルスキャナー；標本を"画像化"し、その構造及び組成に関する情報を得るため、光の代わりに収束した電子ビームを用いる電子顕微鏡；孔、ボア（内径）、及び空洞の内部検査のための可撓性光学チューブを有する検査ツールであるファイバースコープ；比較測定に基づき特定の属性を入手するよう設計され、角度計、ボールゲージ、センターゲージ、ドリルサイズゲージ（Drill Size Gage）、すき間ゲージ、隅肉ゲージ（Fillet Gage）、歯車ゲージ、ゲージ又はシムストック、パイプゲージ、半径ゲージ、スクリュー又はネジピッチゲージ、テーパーゲージ、チューブゲージ、米国標準ゲージ（シート／プレート）、溶接ゲージ及びワイヤゲージを含む固定ゲージ；真円度、傾斜度、直角度、真直度、平面度、振れ度、テーパー及び同心度のような変数を検査するため用いられる特殊／外形（form）ゲージ；固定ゲージ及び比較ゲージを較正、検査、及び取付けるための正確なゲージ製造機の公差精度を決めるために製造されるゲージブロック；要素又は製品の形体の高さを測定するために用いられる高さゲージ；精密軸又はプローブの直線運動が増幅される部分を測定する指示計器及び比較器；ハンドツールを含む配置及びマーキング工��、ケガキ（scribe）、移動パンチ（transfer punch）、ディバイダー、及び配置用流体のような寸法測定、マーキング、配置又は他の工具用途のための供給品及び付属品のような、検査及びゲージ付属品；波長に関して距離を測定し、特定の光源の波長を決定するために用いられる干渉計；レーザー技術を用いて極めて微小な距離を測定するレーザーマイクロメーター；地表面に対する表面の傾斜を測定する機械的又は電子的工具である水平器；回転又は移動部分及び機械要素を整列させるために用いられる機械整列装置；レンズ系によって製品又は部品の詳細を拡大するために用いられる検査機器である拡大レンズ；他のゲージを校正するための形状標準（dimensional standard）を提供する種（master）ゲージ及び設定（setting ）ゲージ；工具の特性を測定するための工具製造機によって用いられ、しばしば、少ない倍率で広い視野と組合わされた明るく鮮やかな画像を可能とする寸法測定に用いられる測定顕微鏡；冶金的検査に用いられる金属顕微鏡；Ｃ−形状の鉄骨に取付けられた基礎軸及び金床を含む正確な寸法測定のための機器であるマイクロメーターを含む。非接触レーザーマイクロメーターも又、利用できる；微小な対象物の拡大画像を生成可能な機器である（すべてのタイプの）顕微鏡；電磁スペクトルの可視又は近可視領域を用いる光学／光顕微鏡；標準的なオーバーレイ（overlay）プロファイル又は目盛りと比較するため、部分の拡大画像又はプロファイルをスクリーンに投影する機器である光学的比較器；特定の交差と比較した孔と溝の寸法又は位置の"異常なし／中止"評価に用いられるプラグ／ピンゲージ；部品又は組立品の２つの表面の間の角度を測定する分度器及び角度計；ピン、柄、又はネジ止め鋲（stud）の特定の寸法公差又は属性と比較して "異常なし／中止"評価に用いられるリングゲージ；長さ測定のために用いられる均一又は段階的な定規であり、ＯＥＭ用途であり、デジタル又は電子直定規がしばしば用いられる定規及びものさし；精度と正確さを持って特定の直径又は厚み測定が頻繁に繰り返される必要がある生産設定（production setting）に用いられるはさみゲージ；冶金、宝石学、又はそれらの機能を実行するための音響又はマイクロ波のような特別の技術の使用を含む特殊な用途に使用される特殊な顕微鏡；部品又は組立品の２つの面が垂直かどうかを示すために用いられる直角定規；表面形状測定装置、SPMs、 CMMs、ゲージ及び次元（dimensional）スキャナーと共に表面を探査するために用いられる細い棒状の柄（stem）であり、接触チップ又は先端である尖筆、探針、及びカンチレバー； 試料を横切って機械的尖筆を走査し又は非接触法により表面プロファイル、粗度、うねり及び他の仕上がりパラメータを測定する表面形状測定装置；ねじ寸法、ピッチ又は他の変数を測定するための寸法機器であるねじゲージ；内部の孔、ボア又は空洞から画像を取得する検査ツールであるビデオ内視鏡。
【０４１７】
ＸＶＩＩＩ．開放(open)鋳造技術
いくつかの実施形態によれば、本書で記述される粒子が開放モールドで形成される。開放鋳造は、粒子の鋳造の間に要求されるステップの数及び事象の順序を低減し、粒子前駆体物質からの溶媒の蒸発速度を増大させることができ、それにより粒子製造の効率と速度を向上させる。
【０４１８】
図４７を参照すると、表面又は鋳型４７００は、そこに形成された空洞又は凹部４７０２を有する。液体、粉末、ペースト、ゲル、液化固体、それらの組合せ、及びそれと同等のものであってよいがそれらに限定されない基材４７０４は、その後に表面４７００に堆積される。基材４７０４は表面４７００の凹部４７０２に導入され、表面４７００に残った過剰の基材は除去４７０６される。過剰の基材４７０４は、ドクターブレード、基材への加圧、静電気、磁気、重力、空気圧、それらの組合せ、及びそれと同等のものにより、但しそれらに限られないが、前記表面から除去されることができる。次に、凹部４７０２に残っている基材４７０４は、光硬化、熱硬化、溶媒蒸発、酸化又は還元重合、温度変化、それらの組合せ、及びそれと同等のものにより、但しそれらに限られないが、粒子４７０８に硬化される。基材４７０４が硬化された後、前記粒子４７０８は凹部４７０２から取り出される。
【０４１９】
いくつかの実施形態によれば、粒子製造が高スループットで達成されるよう、表面４７００が構成される。いくつかの実施形態によれば前記表面は、例えば平面、円柱状、球形、曲面、直線、コンベアベルトタイプの配列、グラビア印刷タイプの配列（米国特許番号4,557,195 及び4,905,594に記述されるようなものであり、それらの全ては参照することにより全体が本書に援用される）、広いシート配列、多層シート配列、それらの組合せ、及びそれと同等のものに構成される。このような実施形態によれば、ある段階では前記表面のいくつかの凹部は基材で充填され、一方で前記表面の他の工程で過剰の基材が除去される。一方、前記表面のさらに他の工程で前記基材が硬化され、さらに他の工程で前記凹部から前記粒子を取り出す責任を負う。このような実施形態において、粒子は高スループットで効率的かつ効果的に製造される。いくつかの実施形態において前記方法とシステムは連続的であり、他の実施形態において前記方法とシステムはバッチ式であり、さらにいくつかの実施形態において前記方法とシステムは連続的及びバッチ式の組合せである。
【０４２０】
表面４７００自体の組成は、特定のプロセスを遂行するために化学的、物理的、及び商業的に実行可能な、実質的にあらゆる材料から製造することができる。いくつかの実施形態によれば、表面４７００の製造に用いる材料は、本書に記述される材料である。特に、表面４７００の材料は、低表面エネルギーを持ち、非湿潤であり、極めて化学的に不活性で、溶媒耐性を有する低表面エネルギー重合体物質、溶媒耐性を有するエラストマー材料、それらの組合せ、及びそれと同等のものである材料である。さらに特に、表面４７００が製造される材料は、ペルフルオロポリエーテル材料、シリコーン材料、フルオロオレフィン材料、アクリレート材料、シリコーン材料、スチレン材料、フッ素化熱可塑性エラストマー(TPE)、トリアジンフルオロ重合体、ペルフルオロシクロブチル材料、フッ素化エポキシ樹脂、及びメタセシス重合反応によって重合または架橋されるフッ素化モノマー又はフッ素化オリゴマー、それらの組合せ、及びそれと同等のものである。
【０４２１】
いくつかの実施形態によれば、表面４７００内の凹部４７０２は、特定の形状と大きさの凹部である。凹部４７０２は、均一（regular）形状、不均一形状、可変形状、及びそれと同等のものとすることができるがこれらに限られない。いくつかの実施形態において、凹部４７０２は、弓形の凹部、直角の凹部、テーパーの凹部、ひし形、球形、長方形、三角形、多形体（polymorph）、分子形状、タンパク質形状、それらの組合せ、及びそれと同等のものであるが、これらに限られない。いくつかの実施形態において、物質４７０４内の機能的モノマーが引き付けられ及び／又は反発して本書の他の部分に記述されるような機能的粒子となるよう、凹部４７０２は電気的及び／又は化学的に電荷を帯びることができる。いくつかの実施形態によれば、凹部４７０２は、寸法で１ｍｍ以下である。いくつかの実施形態によれば、前記凹部は、その最大断面寸法で１ｍｍ以下である。他の実施形態において、前記凹部は、約２０ｎｍと約１ｍｍの間の大きさを有する。他の実施形態において、前記凹部は、寸法で及び／又は最大寸法で約２０ｎｍと約５００ミクロンの間にある。特に、前記凹部は、寸法で及び／又は最大寸法で約５０ｎｍと約２５０ミクロンの間にある。
【０４２２】
本発明の実施形態によれば、例えば薬物、ＤＮＡ、ＲＮＡ、生体分子、超吸収材料、それらの組合せ、及びそれと同等のものである本書に記述される物質は、凹部４７０２に堆積して粒子に鋳造される物質４７０４とすることができる。さらに他の実施形態によれば、鋳造される物質４７０４は、ポリマー、溶液、モノマー、複数のモノマー、重合開始剤、重合触媒、無機前駆体、金属前駆体、医薬品、標識、磁性材料、常磁性体、リガンド、細胞透過性ペプチド、ポロジェン（porogen）、界面活性剤、複数の非混和液、溶媒、荷電種、それらの組合せ、及びそれと同等のものであるがこれらに限られない。さらに他の実施形態において、粒子４７０８は、有機ポリマー、荷電粒子、高分子エレクトレット（ポリ（フッ化ビニリデン）、テフロン（登録商標）フッ素化（Teflon-fluorinated）エチレンプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン）、治療薬、薬物、非ウィルス遺伝子ベクター、ＲＮＡｉ、ウイルス粒子、多形体（polymorph）、それらの組合せ、及び同等のものであるがこれらに限られない。
【０４２３】
本発明の実施形態によれば、粒子４７０８に鋳造される物質４７０４は、鋳型表面４７００に堆積する。いくつかの実施形態において、物質４７０４は液体形態であり、そのため本書に開示される技術に従って、表面４７００の凹部４７０２に流入する。他の実施形態によれば、物質４７０４を凹部４７０２に導入するのを確実にするため、熱又はそれと同等のもののような力又は他の操作が必要となるよう、物質４７０４は例えば、粉末、ゲル、ペースト、又はそれと同等のもののような他の物理的形態を採る。物質４７０４を凹部４７０２に導入するのに役立つ力は、振動、遠心力、静電気、磁気、熱、電磁気、重力、圧縮、それらの組合せ、及び同等のものであることができるがこれらに限られない。又、物質４７０４が凹部４７０２に入るのをさらに確実にするため、物質４７０４が液体である場合に前記力が利用されることができる。
【０４２４】
物質４７０４を鋳型表面４７００及びその凹部４７０２に導入するのに続き、いくつかの実施形態において、過剰の物質が表面４７００から除去される。前記過剰な物質が押し出されるよう、表面４７００に第２の表面４７１２を係合（engage）させることにより過剰な物質４７０４の除去が達成される。第２の表面４７１２は、平面、弓形表面、及びそれと同等のものであることができるがこれらに限られない。いくつかの実施形態において、第２の表面４７１２は鋳型表面４７００に接触させられる。他の実施形態によれば、第２の表面４７１２は、鋳型表面４７００と所定の距離にさせられる。いくつかの実施形態によれば、第２の表面４７１２は、鋳型表面４７００の平面と垂直な関係に位置させられる。他の実施形態によれば、第２の表面４７１２は、所定の接触角で鋳型表面４７００と係合（engage）する。さらに他の実施形態によれば、第２の表面４７１２は円柱形のような弓形表面であり、過剰な物質を除去するため、鋳型表面４７００に対して回転することができる。さらに他の実施形態によれば、第２の表面４７１２は、例えば、非湿潤物質、親水性物質をはじく疎水性表面、及びそれと同等のもののような、前記過剰な物質と反発し又は引き付ける組成から構成される。
【０４２５】
他の実施形態によれば、ドクターブレード、又は鋳型表面４７００を横切って他のブレードを通過させることにより、過剰の物質４７０４が鋳型表面４７００から除去されることができる。いくつかの実施形態によれば、ブレード４７１４は、金属、ゴム、ポリマー、シリコン基材料、ガラス、疎水性物質、親水性物質、それらの組合せ、及びそれと同等のものから成る。いくつかの実施形態において、ブレード４７１４は表面４７００に接触するよう位置し、過剰の物質を拭き取る。他の実施形態において、ブレード４７１４は表面４７００から所定の距離に位置し、鋳型表面４７００から過剰の物質を除去するため、表面４７００を横切って引き出される（draw）。間隔を持ったブレード４７１４は表面４７００から離れて位置し、ブレード４７１４が表面４７００を横切って引き出される速度は可変であり、ブレード４７１４、鋳型表面４７００、鋳造される物質４７０４、それらの組合せ、及びそれと同等のものの材料特性によって決定される。ドクターブレード及び類似の技術は、リーら（Lee et al.,）、高度に層状のマイクロ構造のための２つのポリマーのマイクロトランスファー鋳造（ Two-Polymer Microtransfer Molding for Highly Layered Microstructures,） Adv. Mater., 17, 2481-2485, 2005,に開示され、これらは参照することにより全体が本書に援用される。
【０４２６】
その後、凹部４７０２内の物質４７０４は硬化されて粒子４７０８を形成する。物質４７０４の硬化は、本書に記述される方法及び材料の使用により達成することができる。いくつかの実施形態によれば、溶媒の蒸発、光硬化、熱硬化、冷却、それらの組合せ、及びそれと同等のもの、但しこれらに限られないものによって前記硬化が達成される。
【０４２７】
物質４７０４が硬化された後、粒子４７０８が凹部４７０２から取り出される。いくつかの実施形態によれば、粒子４７０８と凹部４７０２の間の親和力より大きい親和力を粒子４７０８に対して有する物品を、粒子４７０８に接触させることにより、粒子４７０８が取り出される。例として、但しこれに限られないが、粒子４７０８と鋳型凹部４７０２の間の親和力より大きい親和力で粒子４７０８と接着する粘着性物品を、粒子４７０８に接触させることにより、粒子４７０８が取り出される。いくつかの実施形態によれば、取り出し物質は、水、有機溶媒、炭水化物、エポキシ樹脂、ワックス、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ブチル、ポリシアノアクリレート、ポリメタクリル酸メチル、それらの組合せ、及びそれと同等のものであるが、これらに限られない。さらに他の実施形態によれば、凹部４７０２内の物質４７０４は、溶媒鋳造（solvent casting）により多孔質粒子を形成する。
【０４２８】
他の実施形態によれば、粒子４７０８が凹部４７０２から解放されるよう、前記粒子／凹部の組合せ、及び／又は鋳型表面を物理的力又はエネルギーに曝すことにより粒子４７０８が取り出される。いくつかの実施形態において、前記力は、遠心分離、溶解、振動、超音波、巨大音響（megasonic）、重力、鋳型の屈曲、吸引、静電気引力、静電反発、磁気、物理的鋳型操作、それらの組合せ、及び同等のものであるが、これらに限られない。
【０４２９】
いくつかの実施形態によれば、粒子４７０８は取り出された後に精製される。いくつかの実施形態において、粒子４７０８は取り出し物質から精製される。前記取り出しは、遠心分離、分離、振動、重力、透析、濾過、ふるい、電気泳動、ガス流、磁気、静電選別、それらの組合せ、及び同等のものであるが、これらに限られない。
【０４３０】
ＸＶＩＩＩ．Ａ．開放(open)鋳造から形成される粒子
いくつかの実施形態によれば、凹部４７０２は、そこから形成される粒子が薬物の多形体を形成するような大きさと形状をなす。特定の大きさと形状の粒子４７０８から薬物を形成することは、薬物物質の効能、効率、効果、及び同等のものを増大させることができる。多形体についてはさらに、リーら（Lee et al.,）、密閉された人工表面上での結晶化：結晶サイズの制御及び種々の多形体の生成方法（Crystalliztion on Confined Engineered Surfaces: A Method to Control Crystal Size and Generate Different Polymorphs,） J. Am. Chem. Soc., 127 (43), 14982 -14983, 2005を参照し、これらは参照することにより全体が本書に援用される。
【０４３１】
いくつかの実施形態によれば、粒子４７０８は超吸収性ポリマー粒子を形成する。本発明に従って粒子４７０８内に形成可能な超吸収性ポリマー材料の例は、ポリアクリレート、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、セルロース・エーテル、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリスクシンイミド、ポリアクリロニトリルポリマー、それらの組合せ、及び同等のものを含むが、これらに限られない。他の実施形態によれば、これらの超吸収性ポリマーは、他のポリマーと混合若しくは架橋されることができ、又はそれらのモノマーが他のモノマー又は同等のものと共重合されることができる。さらに他の実施形態によれば、これらのポリマーに澱粉がグラフトされる。
【０４３２】
さらなる実施形態によれば、本発明の方法及び材料から形成される粒子４７０８は、２０ｎｍから１０ミクロンの間の薬物、荷電粒子、高分子エレクトレット（electret）、治療薬、ウイルス粒子、多形体（polymorph）、超吸水性粒子、それらの組合せ、及び同等のものの粒子を含むが、これらに限られない。
【０４３３】
いくつかの実施形態によれば、モールドが気孔を有するよう、前記モールドに基材を結合せずに、鋳造される液体物質が前記モールド内に分散させられる。前記モールドが開放しているため、前記孔内で蒸発が生じる。次に、本書に記述される方法により、前記モールド内に入っている第１の物質が凝固又は硬化されることができる。前記第１の物質が前記開放モールド内で蒸発可能なため、前記モールドの凹部内に、第２の物質を収容する空の容積が存在する。前記モールド凹部の前記空の容積に、前記第２の物質が導入された後、前記第２の物質を凝固又は硬化するために結合物が処理される。本書に開示されるあらゆる方法によって硬化が行われることができ、本書に開示される方法及び材料の利用により、前記第１及び第２の物質が互いに結合することができる。その結果、物質の１以上の層からマイクロ又はナノ-スケール粒子が形成されることができる。
【０４３４】
ＸＶＩＶ．シード被覆（SEED COATING）
本発明のいくつかの実施形態によれば、本書に開示される方法及び材料はシード（seed）の被覆に用いられる。シード（seed）を被覆する図４８を参照すると、前記シードは液体溶液４８０８内に懸濁している。前記シードを含む前記液体溶液４８０８は、凹部４８１２を有する鋳型４８０２上に配置される。前記シードを含む前記液体溶液４８０８は凹部４８１２内に導かれ、前記シードが被覆されるように前記液体が硬化される。その後、被覆されたシードは凹部４８１２から取り出される。被覆されたシードの取り出しは、本書に記述される取り出し方法によって達成されることができる。
【０４３５】
いくつかの実施形態によれば、鋳型４８０２は、鋳型４８０２が被覆するパターンを有する足場（scaffolding）４８００に液体鋳型前駆体を導入することにより形成される。その後、前記液体鋳型前駆体は硬化させられ、鋳型４８０２が形成される。前記液体鋳型前駆体は本書に開示される材料とすることができ、さらに本書に開示される方法及び材料によって硬化されることができる。例えば、前記液体鋳型前駆体は、液体ＰＦＰＥ前駆体及び硬化性成分（例えばＵＶ、光、熱、それらの組合せ、及び同等のもの）を含むものとすることができる。この例によれば、前記液体ＰＦＰＥ前駆体が足場（scaffolding）４８００に導入され、前記液体ＰＦＰＥを固形に硬化させるためにＵＶ放射で処理される。
【０４３６】
さらなる実施形態によれば、前記シード含む液体溶液４８０８は、液体溶液４８０８を鋳型４８０２との間に挟むように構成されるプラットホーム４８０４上に配置される。液体溶液４８０８が鋳型４８０２の凹部４８１２内に挟まれると、前記シードが凝固物質４８１０に被覆されるように前記シードを含む液体溶液４８０８が硬化される。光硬化、熱硬化、蒸発、及び同等のものを含むがこれらに限定されない、本書に記述される方法及びシステムによって硬化が行われることができる。液体溶液４８０８の硬化に続いて、プラットホーム４８０４及び鋳型４８０２が互いに除去され、鋳型４８０２及び／又はプラットホーム４８０４の表面から、固化し被覆されたシード４８１０が取り出される。取り出しは、本書に記述されるあらゆる取り出し方法とすることができる。
【０４３７】
本書に開示される材料及び方法によるシードの被覆は、包装のため前記シードを準備すること、均一な大きさの被覆されたシードを準備すること、均一な被覆のシードを準備すること、均一な被覆形状を有するシードを準備すること、界面活性剤の省略、シード生存能力（viability）の保持、それらの組わせ、及び同等のものを行うことができるが、これらに限られない。本発明に適合するシード被覆技術は、米国特許番号4,245,432に開示され、これらは参照することにより全体が本書に援用される。
【０４３８】
ＸＸ．追跡用添加物（タガント  taggant）
いくつかの実施形態によれば、本発明は、追跡用添加物、追跡用添加物で印を付けられた物品、及び追跡用添加物の検出方法を含む処方に関する。一般に追跡用添加物は、前記物品の最終使用者には見えず、実質的に偽造が不可能で、前記物品を破壊又は変えることなく物品から除去することができず、さらに前記物品又はその最終使用者に無害である、固有の"印"又は"印"の群を物品の内部又は表面に組み入れる。いくつかの実施形態において、前記追跡用添加物は、本書に開示される材料及び方法に従って製造される複数のマイクロ-又はナノ粒子を含み、規定の形状、大きさ、組成、物質、又は同等のものを有する。他の実施形態において、本書に開示されるマイクロ-又はナノ粒子は、追跡用添加物として作用する物質を含むことができる。さらに他の実施形態において、前記追跡用添加物は、当該追跡用添加物を固有で複製不能に識別する数１００万の文字、数、形状、又は同等のもの、組合せが載っているバーコード又は類似のコードを含むことができる。
【０４３９】
いくつかの実施形態において、非湿潤鋳型での粒子複製（ＰＲＩＮＴ）粒子が追跡用添加物として使用される。本書に記述される粒子製造の実施形態に従って製造されるＰＲＩＮＴ粒子は、１又はそれ以上の固有の特徴を有することができる。前記粒子の固有の特徴は、前記粒子に特定の識別情報を付与し、一方で前記粒子を複製不能にする。いくつかの実施形態において、無機材料、ポリマー材料、有機分子、蛍光部分、燐光部分、染料分子、高密度部分、低密度部分、磁性材料、イオン、化学発光材料、刺激応答分子、揮発性部分、光互変性物質、サーモクロミック材料、無線ＩＣタグ、赤外線検出、バーコード検出、表面増感ラマン分光法(SERS)、及びそれらの組合せ：によって前記粒子が検出及び識別されることができる。他の実施形態において、前記無機材料は、以下の１又はそれ以上の：酸化鉄、希土類及び遷移金属、核物質、半導体材料、無機ナノ粒子、金属ナノ粒子、アルミナ、チタニア、ジルコニア、イットリア、リン酸ジルコニウム、又はイットリウムアルミニウムガーネットである。
【０４４０】
いくつかの実施形態において、ＰＲＩＮＴ粒子は１又はそれ以上の固有の形状及び／又は大きさで製造され、追跡用添加物として使用される。他の好ましい実施形態において、ＰＲＩＮＴ粒子は１又はそれ以上の固有の形状及び／又は大きさで製造され、検出に用いるため以下の１又はそれ以上の：無機材料、ポリマー材料、有機分子、蛍光部分、燐光部分、染料分子、高密度部分、低密度部分、磁性材料、イオン、化学発光材料、刺激応答分子、揮発性部分、光互変性物質、サーモクロミック材料、及びそれらの組合わせから成る。さらに他の実施形態において、前記ＰＲＩＮＴ粒子は所望の空隙率で製造される。
【０４４１】
いくつかの実施形態において、前記印又は追跡用添加物は、形状、化学的特徴、分光学的特徴、材料、大きさ、密度、及びそれらの組合せとすることができる。単にその存在より以上の情報を供給するよう、前記追跡用添加物を構成するのが好ましい。いくつかの実施形態において、さらに追跡用添加物は、製造日、有効期限、製造元、製品送り先、製造業者の識別、型式、製造条件、材料の組成、又は同等のもののような情報を符号化することが好ましい。さらに、無作為性又は固有性を含む付加的能力は、好ましい追跡用添加物の特徴である。追跡用添加物の無作為性及び／又は固有性は、他の追跡用添加物技術では見られないレベルの固有性を付与できる形状特異性に基づく。他の実施形態によれば、前記追跡用添加物は、過酷な製造及び／又は使用プロセスに耐えることが可能な材料から構成される。他の実施形態において、前記追跡用添加物は、過酷な製造及び／又は使用プロセス又は環境に耐えることが可能な物質で被覆されることができる。他の実施形態において、前記ＰＲＩＮＴ粒子は、前記粒子でマークされた物品の起源又は同一性のような、特定の意味が定められた形状、大きさ、積荷、及び／又は化学官能性のような属性で明瞭に符号化される。
【０４４２】
いくつかの実施形態において、前記粒子追跡用添加物は所定の形状で構成され、最大寸法で約２０ｎｍから約１００ミクロンの間にある。他の実施形態において、前記粒子追跡用添加物は所定の形状に鋳造され、最大寸法で約５０ｎｍから約５０ミクロンの間にある。いくつかの実施形態において、前記粒子追跡用添加物は最大寸法で約５００ｎｍから約５０ミクロンの間にある。いくつかの実施形態において、前記粒子追跡用添加物は直径で１０００ｎｍ以下である。他の実施形態において、前記粒子追跡用添加物はその最大直径で５００ｎｍ以下である。いくつかの実施形態において、前記粒子追跡用添加物は最大寸法で約２５０ｎｍから約５００ｎｍの間にある。いくつかの実施形態において、前記粒子追跡用添加物は最大寸法で約１００ｎｍから約２５０ｎｍの間にある。さらに他の実施形態において、前記粒子追跡用添加物は最大直径で約２０ｎｍから約１００ｎｍの間にある。参照することにより全体が本書に援用される米国公開出願番号2005/0218540は、本書の開示と組合せて使用可能な大きさと形状が特定の無機粒子を開示する。
【０４４３】
いくつかの実施形態において、前記粒子追跡用添加物は、紙パルプ又は繊維織物、印刷インク、複写機及びプリンタのトナー、ワニス、スプレー、粉末、塗料、ガラス、建築材料、鋳造又は成形プラスチック、溶融金属、燃料、肥料、爆薬、セラミックス、原料、完成消費財、歴史的遺物、製薬、生物標本、生物有機体、実験装置、及びそれと同等のものに組み入れることができる。
【０４４４】
いくつかの実施形態によれば、検出に固有の分光的特徴を生じるため、分子の組合せが前記ＰＲＩＮＴ粒子に組み入れられる。他の実施形態において、本書に開示される粒子製造手順のようなマスター、モールド、又は粒子製造手順は、前記マスター、モールド、又は粒子の個々の要素の形体又はパターンを合理的に生成するよう設計され、さらにマスター及びモールド複製又は前記粒子の直接構造化により、これらの形体又はパターンは、前記粒子のいくつか又は全てに組み入れられることができる。これらの付加的な形体又はパターンを生成する方法は、化学的又は物理的エッチング、フォトリソグラフィー、電子ビームリソグラフィー、走査プローブリソグラフィー、イオンビームリソグラフィー、圧入、機械的変形、溶解、物質の析出、化学的修飾、化学変化、又は付加、除去、処理、変更若しくは物質の構造化を制御する他の方法を含むことができる。これらの形体は、例えば前記粒子追跡用添加物でマークされた物品の起源又は同一性のような、特定の意味を割り当てるために使用されることができる。
【０４４５】
本書に記述されるような粒子追跡用添加物は、前記粒子に、物品又は品目の信憑性を裏づける"問い合わせ"の種々の方法を可能とする。いくつかの実施形態は、肉眼で観察及び比較が可能なラベルを含む。他の実施形態は、光学顕微鏡、電子顕微鏡、又は走査プローブ顕微鏡で観察できる形体を含む。他の実施形態は、温度変化、特定周波数の放射、Ｘ線、ＩＲ、無線、ＵＶ，赤外、可視、ラマン分光、又はそれと同等のもののような、エネルギー刺激に前記マークを曝すことを必要とする。他の実施形態は、データベースにアクセスして情報を比較することを含む。さらに他の実施形態は、蛍光又は燐光法を用いて観察可能である。他の実施形態は、フローサイトメトリー（flow cytometry）のような粒子計数機器を用いて検出可能な特徴を有する。他の実施形態は、原子吸光、原子発光、質量分析、及びＸ線分光を含む原子分光により検出可能な特徴を有する。さらに他の実施形態は、ラマン分光、及び核磁気共鳴分光によって検出可能な特徴を有する。他の実施形態は、検出のために電気分析法を必要とする。さらに他の実施形態は、クロマトグラフィー分離を必要とする。他の実施形態は、熱重量測定、示差熱分析、示差走査熱量測定、シンチレーションカウンタ、及び同位体希釈法のような、熱的又は放射化学法により検出可能な特徴を有する。
【０４４６】
いくつかの実施形態によれば、前記粒子追跡用添加物は、無線ＩＣタグ(RFID)の形態で構成される。RFIDシステムの目的は、データを運ぶと共に、機械読取りできるようにデータをアクセス可能にすることである。RFIDシステムは典型的に"アクティブ"又は"パッシブ"として分類される。アクティブRFIDシステムにおいて、タグは内部電池によって電力供給され、アクティブタグに書き込まれたデータは書き換え及び変更され得る。パッシブRFIDシステムにおいて、タグは内部電源なしに作動し、一般に変更不可能で、人間の感覚で見えず、実質的に破壊できず、実質的に複製できず、さらに機械読取り可能なデータの固有な集合でプログラムされ、符号化され、又はインプリントされている。典型的なパッシブRFIDシステムは：読取装置及びパッシブタグの２つの構成要素を含む。全てのパッシブRFIDシステムの主要素は、前記タグに搭載され、典型的に前記読取装置から送信される符号化ＲＦ信号に応答する情報である。アクティブRFIDシステムは、典型的にデータを貯えるメモリ、長距離読取装置と通信する長距離ＲＦを支援するＲＦトランシーバー、及び安全な接続で短距離読取装置との短距離通信を支援するインターフェースを有する。
【０４４７】
いくつかの実施形態において、前記マイクロ-又はナノ粒子追跡用添加物は、RFID情報で符号化又はインプリントされることができる。このような実施形態によれば、RFID読取装置は、前記符号化データを読取るために使用可能である。本発明の他の実施形態において、本書に開示される方法及び材料は、RFIDデータ及び信号をRFIDタグにインプリントするために利用可能である。
【０４４８】
他の実施形態によれば、物品の認証及び識別が可能である。いくつかの実施形態は、麻薬、汚染物質、及び爆発物のような規制物質の分野に使用可能である。他の実施形態は、紙及びインクにおける保証に使用可能である。さらに他の実施形態は、対偽造測定に使用可能である。他の実施形態は、製剤及び包装を含む医薬品に使用可能である。他の実施形態は、2〜3例を挙げると、プラスチック樹脂、フィルム、石油物質、塗料、織物、接着剤、被覆剤、及びシール材を含むバルク材に使用可能である。他の実施形態は、消費財に使用可能である。さらに他の実施形態は、ラベル及びホログラムに使用可能である。他の実施形態は、収集品及びスポーツ用品の偽造防止に使用可能である。さらに他の実施形態は、源測定の追跡及び指示に使用可能である。
【０４４９】
一例によれば、本発明の粒子追跡用添加物は、生物試料の検出に使用可能である。このような例によれば、磁気エレクトロニクスセンサーは、磁気標識された生物試料を検出できる。例えば、特定の検体（ウィルス、細菌等）とのみ結合する適切な抗体で粒子を被覆することにより、磁気粒子が生物標識に使用可能である。その後、試験溶液を前記追跡用添加物と混合することにより、その検体の存在を検査することができる。それから、準備された溶液は、巨大磁気抵抗(GMR)センサー要素の配列を有する集積回路チップの上に塗布される。前記センサー要素は、関係する前記特定の抗体で個々に被覆されている。前記溶液中の検体は前記センサーに結合し、かつそれと共に磁気標識を運び、磁気標識の漏洩（fringing）磁場は前記GMRセンサーに作用してその抵抗を変える。これらの化学的に被覆されたGMRセンサーの配列を電気的に監視することにより、前記試験溶液中の前記検体濃度の統計的分析を生成する。
【０４５０】
他の実施形態によれば、図４９に示すように、粒子４９００の構造的同一性は、"バーコード"タイプ識別４９１０であることができる。この例によれば、ＰＲＩＮＴ製造の間、前記モールド及び前記粒子４９００に転写されるマスター又は鋳型表面に構造的形体を形成することにより、"バーコード"識別要素４９１０が粒子４９００上に製造される。例えば、図４９において、個々の粒子４９００の側壁に識別可能なパターン（"ボッシュ（Bosch）エッチング線"）を導入するマスターを加工するため、ボッシュ（Bosch）タイプのエッチングが用いられる。前記粒子がそこから得られる前記マスターを加工するために用いられる特定のボッシュ（Bosch）エッチング条件、時間、又はボッシュ（Bosch）エッチングの繰り返し数を調整することにより、前記粒子側壁の形体の数、形態、及び／又はパターンが決められることができる。図４９Ａは、前記マスター上に用いられる特定のボッシュ（Bosch）タイプのエッチング処理に起因した類似の側壁パターンを示し、同一のマスターから得られる２つの別個の粒子を示す。この場合、このパターンはＳＥＭ画像を用いて見分けることができ、同一のマスターに由来するこれらの粒子を識別する。
【０４５１】
いくつかの実施形態において、本書に開示される方法と材料に従って製造される前記追跡用添加物は、制御された大きさ、形状、及び化学的機能で製造されることができる。いくつかの実施形態によれば、前記追跡用添加物は、前記追跡用添加物の大きさ及び／又は形状を制御するためフォトリソグラフィーを用いたフォトレジストから製造される。いくつかの実施形態において、前記追跡用添加物は、１つの実質的に平坦面、又は幾何学的な立体（solid）でない形状を有する粒子である。いくつかの実施形態によれば、本発明の材料と方法とによって製造される前記追跡用添加物は、形状、又は複数の形状、又は前記追跡用添加物の既知形状の比に基づいて認識されることができる。さらなる実施形態において、前記追跡用添加物は、指定可能な配列で、ポリマー又はモノマーが溶液に溶解され、鋳造され、さらに前記溶媒を蒸発し、その後前記モールドの残余を異なる物質、標識、蛍光、又は同等のもので充填するヤヌス（janus）粒子から製造されることができる。他の実施形態において、追跡用添加物は、ボッシュ（Bosch）エッチング線の"バーコード"のような側面に形成される。
【０４５２】
いくつかの実施形態において、前記追跡用添加物は、医薬品の製剤に含まれるように製造される。このような実施形態によれば、前記追跡用添加物の材料は、ＦＤＡ認可された材料又は医薬品の製剤に有用である。他の実施形態によれば、追跡用添加物は、"賢い"追跡用添加物を形成する本発明の材料と方法とによって製造される。賢い追跡用添加物は、例えば、材料が仕様外か又は誤処理され、応力を受け（stressed）、又はそれと同等のもので処理されたかどうかを、メーカー、原料供給者、又は最終消費者に知らせるセンサー又は伝達装置を有することができる。
【０４５３】
他の実施形態によれば、本発明の材料と方法とによって製造される前記追跡用添加物粒子は、ナイスワーナー−ペナ、Ｓ．Ｒ．ら（Nicewarner-Pena, S.R., et. al.,） Science, 294, 137-141 (2001),に記述されるバーコード粒子のように構成されることができ、これらは参照することにより全体が本書に援用される。
【０４５４】
本発明に有用なさらなる開示並びに追跡用添加物及び関連するシステムの使用は、米国特許番号6,946,671; 6,893,489; 6,936,828;、及び米国公開出願番号2005/0205846; 2005/0171701; 2004/0120857; 2004/0046644; 2004/0046642; 2003/0194578; 2005/0258240; 2004/0101469; 2004/0142106; 2005/0009206; 2005/0272885; 2006/0014001に見出すことができ、これらは参照することにより全体が本書に援用される。
【０４５５】
以下の参考文献は参照することにより全体が本書に援用され、ジャックマンら（Jackman, et.al.,） Anal. Chem., 70, 280-2287 (1998); モランら（Moran et al.,） Appl. Phys. Lett., 78, 3741-3743 (2001); Lee et al., Adv. Mater., 17, 2481-2485 (2005); インら（Yin et al.,） Adv. Mater., 13, 267-271 (2001); バートンとオドム（Barton and Odom,） Nano. Lett., 4, 1525-1528 (2004); 米国特許6,355,198; 6,752,942; 及び米国公開出願2002/0006978. ：の個々の参考文献を含む。
【０４５６】
実施例
以下の実施例は、本書で開示される主題の典型的な実施形態を一当業者が実行するための指針を提供することを含む。本書の開示及び当業者の一般的水準に照らせば、以下の実施例は、典型的なものを意図するに過ぎず、本書で開示される主題の範囲から逸脱しないで、多数の変化、修正、及び改変をすることができることは、当業者にとって理解できる。
【実施例１】
【０４５７】
光硬化性ペルフルオロポリエーテルの合成及び硬化のための典型的方法
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題のＰＦＰＥ材料の合成及び硬化は、ローランド、Ｊ．Ｐ．ら(Rolland, J. P., et al.), J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 2322-2323に記述された方法を用いて実行される。要するに、この方法は、イソシアナートエチルメタクリレートによる、商業的に得られるＰＦＰＥジオール(Mn = 3800 g/mol)のメタクリレート官能基化を含む。続いて前記材料の光硬化は、1 wt% の 2,2-ジメトキシ -2-フェニルアセトフェノンと混合してＵＶ放射(λ = 365 nm)へ曝すことで達成される。
【０４５８】
特に、ジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)、ポリ（テトラフルオロエチレンオキシド-共-（-co-）ジフルオロメチレンオキシド）α,ωジオール(ZDOL, 平均Mn ca. 3,800 g/mol, 95%, アルドリッチケミカルカンパニー（Aldrich Chemical Company）、ミルウォーキー、ウィスコンシン、米国) (5.7227g, 1.5 mmol) が乾燥した50 mL丸底フラスコに加えられ、アルゴンで１５分間パージされた。その後、2-イソシアナートエチルメタクリレート (EIM, 99%, Aldrich) (0.43 mL, 3.0 mmol)が、1,1,2-トリクロロトリフルオロエタン (フレオン113 99%, Aldrich) (2 mL)、及びジブチル錫ジアセテート (DBTDA, 99%, Aldrich) (50 μL)と共にシリンジで添加された。溶液は油浴に浸漬され、50 °Cで24時間攪拌された。前記溶液はさらにクロマトグラフィーカラム (アルミナ, フレオン113, 2 x 5 cm)を通過させられた。前記溶液の蒸発により、澄んだ、無色粘性の油が得られ、それはさらに、0.22-μmのポリエーテルスルホンフィルターを通して精製された。
【０４５９】
典型的なPFPE DMAの硬化手順において、澄んだ溶液が形成されるまで、2 mL フレオン113と共に、 1wt%の2,2-ジメトキシ -2-フェニルアセトフェノン (DMPA, 99% Aldrich),(0.05g, 2.0 mmol)がPFPE DMA (5g, 1.2 mmol)に加えられた。溶媒除去後、混濁した粘性油が0.22-μmのポリエーテルスルホンフィルターを通され、PFPE DMA内に分散しなかったすべてのDMPAが除去された。濾過されたPFPE DMAはその後、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (エレクトロライトコーポレーション（Electro-Lite Corporation）、ダンベリー、コネチカット、米国、UV 硬化チャンバーモデルno. 81432-ELC-500, λ = 365 nm)で１０分間照射された。これにより、澄んだ、やや黄色のゴム様の物質が得られた。
【実施例２】
【０４６０】
PFPE DMAデバイスの典型的製造
いくつかの実施形態において、スタンプ（stamp）のようなPFPE DMAデバイスは、ローランド、Ｊ.Ｐ．ら（Rolland, J. P., et al.）J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 2322-2323に記述された方法によって製造された。つまり、DMPAのような光開始剤を含む前記PFPE DMAが、所望のフォトレジストパターンを有するSiウェハ上に厚み20μｍでスピンコート(800 rpm)された。その後、この被覆されたウェハはＵＶ硬化チャンバーに設置され、６秒間照射された。別に、前記所望のフォトレジストパターンを有するSiウェハを囲むモールド内に、前記光開始剤を含むPFPE DMAを注ぐことにより、前記材料の厚い層（約5mm）が形成された。このウェハは１分間UV光で照射された。続いて、この厚い層が除去された。その後、前記２つの層のパターンが正確に合わさるよう、前記薄い層の頂上に前記厚い層が配置され、デバイス全体が１０分間照射された。完成すると、互いに接着された両方の層と共に、前記デバイス全体が前記Siウェハから剥がされた。
【実施例３】
【０４６１】
非-湿潤インプリントリソグラフィーを用いた単離粒子の製造
３．１  200-nm台形のPEG粒子の製造
200-nm台形の形状にパターン形成されたシリコン基板（図１３参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝された。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放された。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハとその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールドに、50μLのPEGジアクリレートが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレートを押し出すために微小の圧力が加えられる。使用された圧力は、少なくとも約100 N/cm2.であった。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝された。走査電子顕微鏡(SEM)（図１４参照）を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に粒子が観察される。
【０４６２】
３．２  500-nm円錐形のPEG粒子の製造
500-nm円錐形の形状にパターン形成されたシリコン基板（図１２参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのPEGジアクリレートが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレートを押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。走査電子顕微鏡(SEM)（図１５参照）を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に粒子が観察される。
【０４６３】
３．３  3-μm矢印形状のPEG粒子の製造
3-μm矢印形状にパターン形成されたシリコン基板（図１１参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのPEGジアクリレートが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレートを押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。走査電子顕微鏡(SEM)（図１６参照）を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に粒子が観察される。
【０４６４】
３．４  200-nm x 750-nm x 250-nmの三角形のPEG粒子の製造
200-nm x 750-nm x 250-nmの三角形状にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのPEGジアクリレートが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレートを押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。走査電子顕微鏡(SEM)（図１７参照）を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に粒子が観察される。
【０４６５】
３．５  200-nm台形のトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)粒子の製造
200-nm台形形状にパターン形成されたシリコン基板（図１３参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、TMPTAが、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのTMPTAが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のTMPTAを押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。走査電子顕微鏡(SEM)（図１８参照）を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に粒子が観察される。
【０４６６】
３．６  500-nm円錐形のトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)粒子の製造
500-nm円錐形状にパターン形成されたシリコン基板（図１２参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、TMPTAが、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのTMPTAが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のTMPTAを押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。走査電子顕微鏡(SEM)（図１９参照）を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に粒子が観察される。さらに図２０は、本書に記述される非-湿潤インプリントリソグラフィー方法の実施形態を用いて印刷され、ドクターブレードを用いて機械的に取り出された、500-nmの単離したTMPTAの円錐形粒子の走査電子顕微鏡写真を示す。このような方法で粒子を取り出すことができるのは、"スカム層"がないことの決定的な証拠を示す。
【０４６７】
３．７  3-μm矢印形状のTMPTA粒子の製造
3-μm矢印形状にパターン形成されたシリコン基板（図１１参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、TMPTAが、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのTMPTAが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のTMPTAを押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。走査電子顕微鏡(SEM)を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に粒子が観察される。
【０４６８】
３．８  200-nm台形のポリ（乳酸）(PLA)粒子の製造
200-nm台形状にパターン形成されたシリコン基板（図１３参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、１グラムの(3S)-シス-3,6-ジメチル -1,4-ジオキサン-2,5-ジオン(LA)がその融点(92 oC)より上から110oCまで加熱され、さらにおよそ20μLのオクチル酸（octoate）スズ触媒／開始剤が前記液体モノマーに加えられる。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、110℃に予熱された前記処理されたシリコンウェハ上に、触媒を含む50μLの溶融LAが配置され、その頂上に前記パターン化PFPEモールドが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のモノマーを押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、炉内に110℃で15時間設置される。室温に冷却し前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に、走査電子顕微鏡(SEM)（図２１参照）を用いて粒子が観察される。さらに図２２は、本書に記述される非-湿潤インプリントリソグラフィー方法の実施形態を用いて印刷され、ドクターブレードを用いて機械的に取り出された、200-nmの単離したポリ（乳酸）(PLA)の台形粒子の走査電子顕微鏡写真である。このような方法で粒子を取り出すことができるのは、"スカム層"がないことの決定的な証拠を示す。
【０４６９】
３．９  3-μm矢印形状の(PLA)粒子の製造
3-μm矢印形状にパターン形成されたシリコン基板（図１１参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、１グラムの(3S)-シス-3,6-ジメチル -1,4-ジオキサン-2,5-ジオン(LA)がその融点(92 oC)より上から110oCまで加熱され、さらにおよそ20μLのオクチル酸（octoate）スズ触媒／開始剤が前記液体モノマーに加えられる。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、110℃に予熱された前記処理されたシリコンウェハ上に、触媒を含む50μLの溶融LAが配置され、その頂上に前記パターン化PFPEモールドが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のモノマーを押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、炉内に110℃で15時間設置される。室温に冷却し前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に、走査電子顕微鏡(SEM)（図２３参照）を用いて粒子が観察される。
【０４７０】
３．１０  500-nm円錐形の(PLA)粒子の製造
500-nm円錐形状にパターン形成されたシリコン基板（図１２参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、１グラムの(3S)-シス-3,6-ジメチル -1,4-ジオキサン-2,5-ジオン(LA)がその融点(92 oC)より上から110oCまで加熱され、さらにおよそ20μLのオクチル酸（octoate）スズ触媒／開始剤が前記液体モノマーに加えられる。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、110℃に予熱された前記処理されたシリコンウェハ上に、触媒を含む50μLの溶融LAが配置され、その頂上に前記パターン化PFPEモールドが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のモノマーを押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、炉内に110℃で15時間設置される。室温に冷却し前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に、走査電子顕微鏡(SEM)（図２４参照）を用いて粒子が観察される。
【０４７１】
３．１１  200-nm台形のポリ（ピロール）(Ppy)粒子の製造
200-nm台形状にパターン形成されたシリコン基板（図１３参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。別に、50μLのテトラヒドロフラン：ピロールの1:1 v:v 溶液が、50μLの70%過塩素酸（水）溶液に加えられる。澄んだ、均一な茶色の溶液を素早く形成し、１５分以内に黒色の固体ポリピロールになる。この澄んだ、茶色の溶液の一滴（完全な重合に先立ち）が処理されたシリコンウェハ上、及び印刷装置内に配置され、さらに余分な溶液を除去するために圧力が加えられる。その後装置は、前記THF及び水を除去するため真空炉内に15時間設置される。真空を解除し、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に、走査電子顕微鏡(SEM)（図２５参照）を用いて粒子が観察される。
【０４７２】
３．１２  3-μm矢印形状の(Ppy)粒子の製造
3-μm矢印形状にパターン形成されたシリコン基板（図１１参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。別に、50μLのテトラヒドロフラン：ピロールの1:1 v:v 溶液が、50μLの70%過塩素酸（水）溶液に加えられる。澄んだ、均一な茶色の溶液を素早く形成し、１５分以内に黒色の固体ポリピロールになる。この澄んだ、茶色の溶液の一滴（完全な重合に先立ち）が処理されたシリコンウェハ上、及び印刷装置内に配置され、さらに余分な溶液を除去するために圧力が加えられる。その後装置は、前記THF及び水を除去するため真空炉内に15時間設置される。真空を解除し、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に、走査電子顕微鏡(SEM)（図２６参照）を用いて粒子が観察される。
【０４７３】
３．１３  500-nm円錐形の(Ppy)粒子の製造
500-nm円錐形状にパターン形成されたシリコン基板（図１２参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。別に、50μLのテトラヒドロフラン：ピロールの1:1 v:v 溶液が、50μLの70%過塩素酸（水）溶液に加えられる。澄んだ、均一な茶色の溶液を素早く形成し、１５分以内に黒色の固体ポリピロールになる。この澄んだ、茶色の溶液の一滴（完全な重合に先立ち）が処理されたシリコンウェハ上、及び印刷装置内に配置され、さらに余分な溶液を除去するために圧力が加えられる。その後装置は、前記THF及び水を除去するため真空炉内に15時間設置される。真空を解除し、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に、走査電子顕微鏡(SEM)（図２７参照）を用いて粒子が観察される。
【０４７４】
３．１４  200-nm台形のPEG粒子内への蛍光標識されたＤＮＡのカプセル封入
200-nm台形の形状にパターン形成されたシリコン基板（図１３参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。20μLの水及び20μLのPEGジアクリレートモノマーが、蛍光染料CY-3で標識された8ナノモルの24 bp（塩基対） DNAオリゴヌクレオチドに加えられる。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのPEGジアクリレート溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレート溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に、共焦点蛍光顕微鏡（図２８参照）を用い、粒子が観察される。さらに図２８Ａは、CY-3で標識される24-merのＤＮＡストランド（らせん）を含む、200-nm台形のPEG粒子の蛍光共焦点顕微鏡写真を示す。図２８Ｂは、蛍光標識されたＤＮＡを含むPEGジアクリレートの単離した200-nm台形粒子の光学顕微鏡写真である。図２８Ｃは、図２８Ａ、２８Ｂに提供される画像のオーバレイであり、すべての粒子がＤＮＡを含むことを示す。
【０４７５】
３．１５  500-nm円錐形のPEG粒子内へのマグネタイトナノ粒子のカプセル封入
500-nm円錐形状にパターン形成されたシリコン基板（図１２参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝された。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。別に、アンモニア(500mLの0.7M水溶液)に加えられる塩化第二鉄(40mLの1M水溶液)及び塩化第一鉄(10mLの2M水性塩酸水溶液)の反応により、クエン酸塩で被覆されたマグネタイトナノ粒子が合成された。得られた沈殿物は遠心分離で収集された後、2M過塩素酸内で攪拌される。最終的な固体が遠心分離で収集される。これらの過塩素酸塩で安定化した（perchlorate-stabilized）0.290gのナノ粒子は、50mLの水に懸濁され、攪拌しながら90℃まで加熱される。次に、0.106gのクエン酸ナトリウムが加えられる。溶液は90℃で30分間攪拌され、過塩素酸塩で安定化した酸化鉄ナノ粒子の水溶液が生じる。50μLのこの水溶液は、マイクロチューブ内で50μLのPEGジアクリレートに加えられる。このマイクロチューブは、10秒間ボルテックス（vortex）される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのこのPEGジアクリレート／粒子溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレート／粒子溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に、光学顕微鏡を用い、ナノ粒子を含むPEGジアクリレート粒子が観察される。
【０４７６】
３．１６  "二重スタンプ（double stamping）"を用いたガラス表面上の単離粒子の製造
200-nm台形の形状にパターン形成されたシリコン基板（図１３参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。パターン形成されたPFPE-DMAモールドの形成のための概要(outlined for)方法に従って、ガラススライド上にPFPE-DMA層を光硬化することにより、平坦で非-湿潤表面が形成される。前記PFPE-DMAモールドと前記平坦なPFPE-DMA表面との間に、5μLのPEGジアクリレート／光開始剤溶液が押し込まれ、過剰のPEG-ジアクリレートモノマーを絞り出すために圧力が加えられる。その後、前記PFPE-DMAモールドは、前記平坦なPFPE-DMA表面から除去されて清浄なガラス顕微鏡用スライドに押し付けられ、さらに窒素パージされた中で、１０分間のＵＶ照射 (λ = 365 nm)を用いて光硬化された。室温に冷却し、前記PFPEモールドと前記ガラス顕微鏡用スライドを分離した後に、走査電子顕微鏡(SEM)（図２９参照）を用い、粒子が観察される。
【０４７７】
３．１７  PEG-ジアクリレートナノ粒子内へのウィルスのカプセル封入
200-nm台形の形状にパターン形成されたシリコン基板（図１３参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。このPEG-ジアクリレートモノマー溶液に、蛍光標識され又は蛍光標識されないアデノウィルス又はアデノ関連ウィルス懸濁液が加えられ、完全に混合される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのPEGジアクリレート／ウィルス溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレート溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。透過電子顕微鏡を用い、又は蛍光標識されたウィルスの場合は共焦点蛍光顕微鏡を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後にウィルスを含む粒子が観察される。
【０４７８】
３．１８  PEG-ジアクリレートナノ粒子内へのタンパク質のカプセル封入
200-nm台形の形状にパターン形成されたシリコン基板（図１３参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。このPEG-ジアクリレートモノマー溶液に、蛍光標識され又は蛍光標識されないタンパク質溶液が加えられ、完全に混合される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのPEGジアクリレート／ウィルス溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレート溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。通常の分析方法を用い、又は蛍光標識されたタンパク質の場合は共焦点蛍光顕微鏡を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後にタンパク質を含む粒子が観察される。
【０４７９】
３．１９  200-nmチタニア粒子の製造
図１３に示すように、200-nm台形の形状にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成されることができる。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用されることができる。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝されることができる。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、1gのプルロニック（Pluronic）P123が12gの無水エタノール中に溶解される。この溶液は、2.7 mLの濃塩酸及び3.88mLのチタニウム(IV)エトキシドの溶液に加えられた。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成されることができる。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのゾルーゲル溶液が配置されることができる。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のゾルーゲル前駆体を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、前記ゾルーゲル前駆体が凝固するまで置かれる。前記ゾルーゲル前駆体が凝固した後、前記シリコンウェハが前記パターン形成されたPFPEから除去され、粒子が現れる。
【０４８０】
３．２０  200-nmシリカ粒子の製造
図１３に示すように、200-nm台形の形状にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成されることができる。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用されることができる。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝されることができる。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、35℃で攪拌しながら、2gのプルロニック（Pluronic）P123が30gの水中に溶解され、さらに120gの2M HClが加えられる。この溶液に対し、35℃で20時間攪拌しながら、8.50gのTEOSが加えられる。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成されることができる。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのゾルーゲル溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のゾルーゲル前駆体を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、前記ゾルーゲル前駆体が凝固するまで置かれる。走査電子顕微鏡(SEM)を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に粒子が観察される。
【０４８１】
３．２１  200-nmユーロピウム添加チタニア粒子の製造
200-nm台形の形状にパターン形成されたシリコン基板（図１３参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、1gのプルロニック（Pluronic）P123及び0.51 gのEuCl3 ・6H2Oが12gの無水エタノール中に溶解される。この溶液は、2.7 mLの濃塩酸及び3.88mLのチタニウム(IV)エトキシドの溶液に加えられる。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのゾルーゲル溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のゾルーゲル前駆体を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、前記ゾルーゲル前駆体が凝固するまで置かれる。次に、ゾルーゲル前駆体が凝固した後、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハが分離され、走査電子顕微鏡(SEM)を用いて粒子が観察される。
【０４８２】
３．２２  200-nm PEG粒子内へのCdSeナノ粒子のカプセル封入
200-nm台形状にパターン形成されたシリコン基板（図１３参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。別に、0.5gのクエン酸ナトリウム及び2mLの0.04 M過塩素酸カドミウムが45mLの水に溶解され、さらに0.1 M NaOHにより、その溶液のpHが9に調整される。前記溶液は、窒素を用いて15分間泡立てられる（bubbled）。2mLの1M N,N-ジメチルセレノ尿素（Selenourea）が前記溶液に加えられ、電子レンジで60秒間加熱される。50μLのこの水溶液は、マイクロチューブ内で50μLのPEGジアクリレートに加えられる。このマイクロチューブは、10秒間ボルテックス（vortex）される。前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのPEGジアクリレート／CdSe粒子溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレート溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm) に１０分間曝される。前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に、TEM又は蛍光顕微鏡を用い、カプセル封入されたCdSeナノ粒子を有するPEGジアクリレート粒子が観察される。
【０４８３】
３．２３  非-湿潤インプリントリソグラフィーを用いたアデノウィルス粒子の人工複製
シリコンウェハ上にアデノウィルス粒子を分散させることにより、ジメタクリル酸-ペルフルオロポリエーテル(PFPE DMA)モールド製造のための鋳型又は"マスター"が形成される。前記マスターのパターン形成された領域に１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むPFPE DMAを注ぐことにより、このマスターがパターン形成されたモールドを鋳造するために用いられることができる。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm) に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドが前記マスターから開放される。別に、TMPTAが、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのTMPTAが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のTMPTAを押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に、走査電子顕微鏡(SEM)又は透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて人工ウィルス複製物が観察される。
【０４８４】
３．２４  非-湿潤インプリントリソグラフィーを用いたミミズヘモグロビン（earthworm hemoglobin）タンパク質の人工複製
シリコンウェハ上にミミズヘモグロビン（earthworm hemoglobin）タンパク質を分散させることにより、ジメタクリル酸-ペルフルオロポリエーテル(PFPE DMA)モールド製造のための鋳型又は"マスター"が形成される。前記マスターのパターン形成された領域に１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むPFPE DMAを注ぐことにより、このマスターがパターン形成されたモールドを鋳造するため用いられる。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm) １０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドが前記マスターから開放される。別に、TMPTAが、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのTMPTAが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のTMPTAを押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に、走査電子顕微鏡(SEM)又は透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて人工タンパク質複製物が観察される。
【０４８５】
３．２５  100-nmナノ粒子治療薬コンビナトリアル工学（Combinatorial engineering）
100-nm立方体形状にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。コンビナトリアル法により、他の治療薬（すなわち、小分子薬物、タンパク質、多糖、ＤＮＡ等）、組織標的剤（細胞透過性ペプチド及びリガンド、ホルモン、抗体等）、治療放出／トランスフェクション剤（他の放出制御されたモノマー製剤、カチオン性脂質等）及び混和促進剤（共溶媒、荷電モノマー等）が前記ポリマー前駆体溶液に加えられる。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのコンビナトリアルで製造された粒子前駆体溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰の溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、前記処理されたウェハから前記PFPE-DMAモールドが分離され、粒子が取り出されるとともに、それぞれコンビナトリアルに製造されたナノ粒子の治療効果が確立される。異なる粒子製剤についてこの方法を繰返すことにより、好ましい治療用途の最適な組合せを決定するため、治療薬、組織標的剤、放出剤及び他の重要な化合物の多くの組合せが迅速に選別されることができる。
【０４８６】
３．２６  特定形状のPEG膜の製造
5μm深さの3-μm円柱形孔にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのPEGジアクリレートが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレートを押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後、走査電子顕微鏡(SEM)を用い、相互連結された膜が観察される。水に浸漬し、前記表面から持ち上げさせることにより、前記膜が前記表面から開放される。
【０４８７】
３．２７  氷形成によるPEG粒子の取出し
5μm円柱形にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後基板は１０分間窒素パージに曝された後、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)が１０分間照射される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放された。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むPFPE-DMAでガラススライドを被覆することにより、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。その後、前記スライドは１０分間窒素パージに曝された後、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)が１０分間照射される。平坦で、完全に硬化したPFPE-DMA基板が前記スライドから開放される。これに続き、前記平坦なPFPE-DMA基板、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、0.1mLのPEGジアクリレートが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレートを押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は１０分間窒素パージされた後、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。前記PFPE-DMAモールドと前記基板を分離した後、光学顕微鏡を用い、PEG粒子が観察される。前記基板の表面及び粒子を含むモールドに水が注がれる。前記水を所定位置にとどめるためにガスケットが用いられる。その後、前記装置は-10℃の温度で30分間、冷凍庫に置かれる。PEG粒子を含む氷が前記PFPE-DMAモールドと基板から剥がされ、溶かされてPEG粒子を含む水溶液を生じる。
【０４８８】
３．２８  ビニルピロリドンを用いたPEG粒子の取出し
5μm円柱形にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後基板は１０分間窒素パージに曝された後、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)が１０分間照射される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放された。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むPFPE-DMAでガラススライドを被覆することにより、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。その後、前記スライドは１０分間窒素パージされた後、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)が１０分間照射される。平坦で、完全に硬化したPFPE-DMA基板が前記スライドから開放される。これに続き、前記平坦なPFPE-DMA基板、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、0.1mLのPEGジアクリレートが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレートを押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は１０分間窒素パージされた後、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。前記PFPE-DMAモールドと前記基板を分離した後、光学顕微鏡を用い、PEG粒子が観察される。いくつかの実施形態において、前記物質は接着性又は粘着性の表面を含む。いくつかの実施形態において、前記物質は、炭水化物、エポキシ樹脂、ワックス、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ブチル、ポリシアノアクリレート、ポリメタクリル酸メチルを含む。いくつかの実施形態において、前記粒子の取出し又は収集は、清浄なガラススライドに置かれた5％の光開始剤を含むn-ビニル-2-ピロリドン、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの氷（例えば、前記粒子に接触する）滴を形成するため、水を冷却することを含む。前記粒子を含むPFPE-DMAモールドは、パターン形成された側を下にして前記n-ビニル-2-ピロリドン滴の上に置かれる。前記スライドは５分間窒素パージに曝され、その後、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)が５分間照射される。前記スライドは除去され、前記モールドが前記ポリビニルピロリドン及び粒子から剥がされる。前記ポリビニルピロリドン上の粒子は、光学顕微鏡により観察された。粒子を含む前記ポリビニルピロリドン層は水に溶解された。前記ポリビニルピロリドンを除去し、5μmPEG粒子を含む水溶液を残す(leaving)ため、透析が用いられた。
【０４８９】
３．２９  ポリビニルアルコールを用いたPEG粒子の取出し
5μm円柱形にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後基板は１０分間窒素パージされた後、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)が１０分間照射される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放された。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むPFPE-DMAでガラススライドを被覆することにより、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。その後、前記スライドは１０分間窒素パージされた後、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)が１０分間照射される。平坦で、完全に硬化したPFPE-DMA基板が前記スライドから開放される。これに続き、前記平坦なPFPE-DMA基板、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、0.1mLのPEGジアクリレートが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレートを押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は１０分間窒素パージされた後、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。前記PFPE-DMAモールドと前記基板を分離した後、光学顕微鏡を用い、PEG粒子が観察される。別に、エタノール(EtOH)中の5質量パーセントポリビニルアルコール(PVOH)の溶液が準備される。前記溶液はガラススライド上にスピンコートされ、乾燥させられる。前記粒子を含むPFPE-DMAモールドは、パターン形成された側を下にして前記ガラススライド上に置かれ、圧力が加えられる。前記モールドが前記PVOH及び粒子から剥がされる。前記PVOH上の粒子は、光学顕微鏡により観察された。粒子を含む前記PVOH層は水に溶解された。前記PVOHを除去し、5μmPEG粒子を含む水溶液を残す(leaving)ため、透析が用いられた。
【０４９０】
３．３０  200-nmホスファチジルコリン粒子の製造
200-nm台形の形状にパターン形成されたシリコン基板（図１３参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は１０分間窒素パージされ、続いて窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ上に、20mgのホスファチジルコリンが配置され、60℃に加熱された。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のホスファチジルコリンを押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、前記ホスファチジルコリンが凝固するまで放置される。走査電子顕微鏡(SEM)を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に粒子が観察される。
【０４９１】
３．３１  FITCによるPEG粒子の機能化
5質量パーセントのメタクリル酸アミノエチルを含むポリ（エチレングリコール）(PEG)粒子が生成された。前記PFPEモールドと前記PFPE基板を分離した後に、光学顕微鏡を用い、前記PFPEモールド内に粒子が観察される。別に、ジメチルスルホキシド(DMSO)中に10質量パーセントのフルオレセインイソチオシアネート(FITC)を含む溶液が生成された。これに続き、前記粒子を含むモールドが前記FITC溶液に1時間曝された。DMSO及びそれに続く脱イオン（DI）水により、過剰のFITCが前記モールド表面から洗い落とされた。励起波長492nm及び発光波長529nmで、標識された粒子が蛍光顕微鏡により観察された。
【０４９２】
３．３２  500-nm円錐形PEG粒子内へのドキソルビシンのカプセル封入
500-nm円錐形状にパターン形成されたシリコン基板（図１２参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成された。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝された。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放された。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成された。別に、PEGジアクリレート中1wt%ドキソルビシンの溶液が1wt%光開始剤と共に形成された。これに続き、前記処理されたシリコンウェハとその上に配置された前記パターン化PFPEモールドに、50μLのこのPEGジアクリレート／ドキソルビシン溶液が配置された。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEGジアクリレート／ドキソルビシン溶液を押し出すために微小の圧力が加えられた。この例の微小圧力は、少なくとも約100 N/cm2.であった。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝された。蛍光顕微鏡（図４２参照）を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後にドキソルビシンを含むPEGジアクリレート粒子が観察された。
【０４９３】
３．３３  160-nm PEG粒子内へのアビジン(66kDa)のカプセル封入
160-nm円柱形状にパターン形成されたシリコン基板（図４３参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成された。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝された。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放された。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。別に、30：70のPEGモノメタクリレート：PEGジアクリレート中1wt%アビジンの溶液が1wt%光開始剤と共に形成された。これに続き、前記処理されたシリコンウェハとその上に配置された前記パターン化PFPEモールドに、50μLのこのPEG／アビジン溶液が配置された。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEGジアクリレート／アビジン溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。この例の微小圧力は、少なくとも約100 N/cm2.であった。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝された。蛍光顕微鏡を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後にアビジンを含むPEG粒子が観察された。
【０４９４】
３．３４  80-nm PEG粒子内への2-フルオロ-2-デオキシ-d-グルコースのカプセル封入
80-nm円柱形状にパターン形成された６インチシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後基板は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。別に、30：70のPEGモノメタクリレート：PEGジアクリレート中0.5wt%2-フルオロ-2-デオキシ-d-グルコース(FDG)の溶液が1wt%光開始剤と共に形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハとその上に配置された前記パターン化PFPEモールドに、200μLのこのPEG／FDG溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG／FDG溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。前記微小圧力は、少なくとも約100 N/cm2である。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。走査電子顕微鏡を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後にFDGを含むPEG粒子が観察される。
【０４９５】
３．３５  200 nm x 200 nm x 1 μm棒状ポリ（乳酸）粒子内へカプセル化されたＤＮＡ
200 nm x 200 nm x 1 μm棒状にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後基板は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。別に、エタノール中0.01wt%の24塩基対ＤＮＡ及び5 wt%のポリ（乳酸）の溶液が形成される。その後、前記処理されたシリコンウェハとその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールドに、200μLのこのエタノール溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG／FDG溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。前記微小圧力は、少なくとも約100 N/cm2である。その後装置全体は、真空下に2時間置かれる。光学顕微鏡を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後にＤＮＡを含むポリ（乳酸）粒子が観察される。
【０４９６】
３．３６  100-nmパクリタキセル（paclitaxel）粒子
500-nm円柱形状にパターン形成されたシリコン基板（図１２参照）上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。別に、エタノール中5wt%のパクリタキセルの溶液が形成された。これに続き、前記処理されたシリコンウェハとその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールドに、100μLのこのパクリタキセル溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰の溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。加えられた圧力は、少なくとも約100 N/cm2.であった。その後装置全体は、真空下に2時間置かれる。前記モールドと表面を分離して約100nmの球形パクリタキセル粒子が得られ、それは走査電子顕微鏡を用い観察された。
【０４９７】
３．３７  片側が機能化された三角形粒子
0.6μm x 0.8μm x 1μm直角三角形状にパターン形成された６インチシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後基板は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。別に、30：70のPEGモノメタクリレート：PEGジアクリレート中5wt%のメタクリル酸アミノエチルの溶液が1wt%光開始剤と共に形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハとその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールドに、200μLのこのモノマー溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰の溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。前記微小圧力は、少なくとも約100 N/cm2である。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。光学顕微鏡を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に、メタクリル酸アミノエチルを含むPEG粒子が前記モールド内に観察される。別に、ジメチルスルホキシド(DMSO)中に10質量パーセントのフルオレセインイソチオシアネート(FITC)を含む溶液が生成される。これに続き、前記粒子を含むモールドが前記FITC溶液に1時間曝される。DMSO及びそれに続く脱イオン（DI）水により、過剰のFITCが前記モールド表面から洗い落とされる。励起波長492nm及び発光波長529nmで、片面のみ標識された粒子が蛍光顕微鏡により観察される。
【０４９８】
３．３８  空洞に結合するインプリントされたタンパク質及び人工タンパク質の形成
マスター鋳型を生成するため、所望のタンパク質分子が雲母基板上に吸着される。二糖類と共有結合しているモノマーを含むジメタクリル酸PFPE (PFPE DMA)、及び光開始剤として１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの混合物が前記基板に注がれた。その後基板は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドが雲母マスターから開放され、インプリントされたタンパク質分子に対する選択認識を示す多糖類に似た空洞を形成する。前記鋳型タンパク質を除去するため、前記ポリマーモールドにNaOH/NaClO溶液が浸漬された。デシケータ中で２０分間の蒸着により、 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）及びトリクロロ（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチル）シランでシリコンウェハを洗浄する処理により、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。別に、25%(w/w) メタクリル酸(MAA)、25%メタクリル酸ジエチルアミノエチル(DEAEM)、及び48%PEGジアクリレートの溶液が2wt%光開始剤と共に形成された。これに続き、前記処理されたシリコンウェハとその頂上に配置された前記パターン化PFPE／二糖類モールドに、200μLのこのモノマー溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰の溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。前記モールドを除去すると、もとの鋳型タンパク質分子と同一の大きさ、形状、及び化学的官能を有する人工タンパク質分子が得られる。
【０４９９】
３．３９  "移動液滴（Moving Drop）"で充填された鋳型
5x5x1ミクロンのパターンを有するモールド（直径６インチ）が水平線と20度の角度を持つ傾斜面に配置された。98%PEG-ジアクリレートと2%光開始剤溶液の一連の100μL液滴が前記モールドの表面の最も高い端に置かれた。その後、各液滴は、充填された空洞を有する跡を残しながら滑り落ちた。
【０５００】
すべての液滴が前記モールドの最も低い端に達した後、前記モールドはＵＶ炉に置かれ、１５分間窒素でパージされた後１５分間硬化された。シアノアクリレート接着剤を用いて前記粒子がガラススライド上に取出された。スカムは発見されず、前記粒子の単分散が最初に光学顕微鏡を用いて確認され、次に走査電子顕微鏡を用いて確認された。
【０５０１】
３．４０  浸漬による鋳型の充填
3x3x8ミクロンのパターンを有する寸法0.5x3cmのモールドが、98%PEG-ジアクリレートと2%光開始剤溶液を有するガラス瓶内に浸漬された。30秒後、前記モールドは、約1mm毎秒の速度で引き出された。
【０５０２】
その後、前記モールドはＵＶ炉に置かれ、１５分間窒素でパージされた後１５分間硬化された。シアノアクリレート接着剤を用いて前記粒子がガラススライド上に取出された。スカムは発見されず、前記粒子の単分散が最初に光学顕微鏡を用いて確認された。
【０５０３】
３．４１  電圧補助による鋳型の充填
PEGのような鋳造される基材を通って約300ボルトDCの電圧が印加されることができる。前記電圧が前記パターン化鋳型上で基材の接触角を変えるため、充填処理が容易になる。
【０５０４】
３．４２  浸漬による2μm立方体形状のPEG粒子の製造
2-μm x 2-μm x 1-μm立方体にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。蛍光標識されたメタクリレートがこのPEG-ジアクリレートモノマー溶液に加えられ、完全に混合される。前記モールドはこの溶液に浸漬され、ゆっくりと引き出される。前記モールドは、窒素パージされた中で、ＵＶ光に１０分間曝される。シアノアクリレートをガラススライド上に配置し、前記モールドを前記シアノアクリレートと接触させて配置し前記シアノアクリレートを硬化させることにより、前記粒子が取出される。前記モールドは硬化層から除去され、前記層内に取り込まれた前記粒子が残る。前記シアノアクリレートはアセトンを用いて溶解され、前記粒子がアセトン溶液内に収集されて遠心分離で精製される。前記粒子は乾燥後に走査電子顕微鏡(SEM)（図６１Ａ及び６１Ｂ参照）を用い観察される。
【実施例４】
【０５０５】
半導体用途のための形体の鋳造
４．１  TMPTAにおける70nm隔てられた140-nm線の製造
70nm隔てられた140-nm線にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、TMPTAが、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）でシリコンウェハを洗浄し、さらに接着促進剤（トリメトキシシリルプロピルメタクリレート）でウェハを処理することにより、平坦、均一な表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのTMPTAが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、共形（conformal）接触を確実にするために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。原子間力顕微鏡(AFM)（図３０参照）を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に形体が観察される。
【０５０６】
４．２  ポリスチレン溶液の鋳造
70nm隔てられた140-nm線にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリスチレンが、1-99wt%のトルエンに溶解される。 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）でシリコンウェハを洗浄し、さらに接着促進剤でウェハを処理することにより、平坦、均一な表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ上に50μLのポリスチレン溶液が配置され、さらにその頂上に前記パターン化PFPEモールドが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、共形（conformal）接触を確実にするために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、前記溶媒を除去するために真空中にしばらく曝される。原子間力顕微鏡(AFM)及び走査電子顕微鏡(SEM)を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に形体が観察される。
【０５０７】
４．３  "二重印刷（double stamping）"を用いたマイクロエレクトロニクス適合性（compatible）表面への単離形体の鋳造
70nm隔てられた140-nm線にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、TMPTAが、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。パターン形成されたPFPE-DMAモールドの形成のための概要(outlined for)方法に従って、ガラススライド上にPFPE-DMA層を光硬化することにより、平坦で非-湿潤表面が形成される。前記PFPE-DMAモールドと前記平坦なPFPE-DMA表面との間に、50μLのTMPTA／光開始剤溶液が押し込まれ、過剰のTMPTAモノマーを絞り出すために圧力が加えられる。その後、前記PFPE-DMAモールドは、前記平坦なPFPE-DMA表面から除去されて清浄で平坦なシリコン／酸化シリコンウェハに押し付けられ、さらに窒素パージされた中で、１０分間のＵＶ照射 (λ = 365 nm)を用いて光硬化される 。前記PFPEモールドと前記シリコン／酸化シリコンウェハを分離した後に、走査電子顕微鏡(SEM)を用い、単離したポリ（TMPTA）形体が観察される。
【０５０８】
４．４  マイクロエレクトロニクス用の200-nmチタニア構造の製造
70nm隔てられた140-nm線にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、1gのプルロニック（Pluronic）P123が12gの無水エタノール中に溶解される。この溶液は、2.7 mLの濃塩酸及び3.88mLのチタニウム(IV)エトキシドの溶液に加えられた。 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）でシリコン／酸化シリコンウェハを処理し、さらに乾燥することにより、平坦、均一な表面が形成されることができる。これに続き、前記処理されたシリコンウェハとその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールドに、50μLのゾルーゲル溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のゾルーゲル前駆体を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、前記ゾルーゲル前駆体が凝固するまで置かれる。前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に、走査電子顕微鏡(SEM)を用い、酸化物構造が観察される。
【０５０９】
４．５  マイクロエレクトロニクス用の200-nmシリカ構造の製造
70nm隔てられた140-nm線にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、35℃で攪拌しながら、2gのプルロニック（Pluronic）P123が30gの水中に溶解され、さらに120gの2M HClが加えられる。この溶液に対し、35℃で20時間攪拌しながら、8.50gのTEOSが加えられる。 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）でシリコン／酸化シリコンウェハを処理し、さらに乾燥することにより、平坦、均一な表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのゾルーゲル溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のゾルーゲル前駆体を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、前記ゾルーゲル前駆体が凝固するまで置かれる。前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に、走査電子顕微鏡(SEM)を用い、酸化物構造が観察される。
【０５１０】
４．６  マイクロエレクトロニクス用の200-nmユーロピウム添加チタニア構造の製造
70nm隔てられた140-nm線にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、1gのプルロニック（Pluronic）P123及び0.51 gのEuCl3 ・H2Oが12gの無水エタノール中に溶解される。この溶液は、2.7 mLの濃塩酸及び3.88mLのチタニウム(IV)エトキシドの溶液に加えられた。 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）でシリコン／酸化シリコンウェハを処理し、さらに乾燥することにより、平坦、均一な表面が形成される。これに続き、前記処理されたシリコンウェハ、及びその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールド上に、50μLのゾルーゲル溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のゾルーゲル前駆体を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、前記ゾルーゲル前駆体が凝固するまで置かれる。前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に、走査電子顕微鏡(SEM)を用い、酸化物構造が観察される。
【０５１１】
４．７  マイクロエレクトロニクス用の単離した"スカムの無い"形体の製造
70nm隔てられた140-nm線にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、TMPTAが、1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合される。 "ピラニア（piranha）"溶液（1:1濃硫酸：30%過酸化（水）溶液）でシリコンウェハを洗浄し、さらに接着促進剤（トリメトキシシリルプロピルメタクリレート）と非湿潤シラン剤（1H, 1H, 2H, 2H-ペルフルオロオクチルトリメトキシシラン）の混合物で処理することにより、レジスト(resist)物質に接着可能な平坦、均一で非湿潤表面が形成される。前記混合物は、100％の前記接着促進剤から100％の前記非湿潤シランまでの範囲とすることができる。これに続き、前記処理されたシリコンウェハとその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールドに、50μLのTMPTAが配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、共形（conformal）接触を確実にし、さらに過剰のTMPTAを押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。原子間力顕微鏡(AFM)及び走査電子顕微鏡(SEM)を用い、前記PFPEモールドと前記処理されたシリコンウェハを分離した後に形体が観察される。
【実施例５】
【０５１２】
天然及び人工鋳型の鋳造
５．１  電子ビームリソグラフィーを用いて形成された鋳型からのジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA) モールドの製造
ジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA) モールド製造のための鋳型、又は"マスター"は、200,000 MW PMMA及び900,000 MW PMMAの二層レジストを、500-nmの熱酸化物を有するシリコンウェハ上にスピンコートし、さらに予め決められたパターンに移動する（translating）電子ビームにこのレジスト層を曝すことにより、電子ビームリソグラフィーを用いて形成される。前記レジストの露光領域を除去するため、前記レジストは、3:1のイソプロパノール:メチルイソブチルケトン溶液で現像される。前記レジストで被覆された表面に5nmのCr及び15nmのAuを蒸着し、アセトン還流中で残ったPMMA/Cr/Au層をリフトオフ（lift off）することにより、対応する金属パターンが前記シリコン酸化物表面に形成される。CF4/O2プラズマによる反応性イオンエッチング及び王水中での前記Cr/Au層の除去により、このパターンは下のシリコン酸化物表面に転写される(図３１参照)。パターン形成されたモールドを鋳造するため、マスターのパターン形成された領域に１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むPFPE DMAを注ぐことにより、このマスターが用いられることができる。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。粒子製造例3.3及び3.4に詳述されるような非-湿潤インプリントリソグラフィーを用い、このモールドが粒子製造に用いられることができる。
【０５１３】
５．２  フォトリソグラフィーを用いて形成された鋳型からのジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA) モールドの製造
ジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA) モールド製造のための鋳型、又は"マスター"は、SU-8フォトレジストの層をシリコンウェハ上のにスピンコートすることにより、フォトリソグラフィーを用いて形成される。前記レジストは95℃のホットプレート上で焼成され、予めパターン形成されたフォトマスクを通して露光される。前記ウェハは95℃で再度焼成され、未露光のSU-8レジストを除去するため、さらに商業用現像液を用いて現像される。得られたパターン化表面は175℃で完全に硬化される。パターン形成されたモールドを鋳造するため、マスターのパターン形成された領域に１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むPFPE DMAを注ぐことにより、このマスターが用いられることができる。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドが前記マスターから開放され、パターン形成されたPFPE-DMAモールドを見るため光学顕微鏡により撮像することができる(図３２参照)。
【０５１４】
５．３  分散したタバコモザイクウィルス粒子から形成された鋳型からのジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA) モールドの製造
ジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA) モールド製造のための鋳型、又は"マスター"は、タバコモザイクウィルス(TMV)粒子をシリコンウェハ上に分散することにより形成される(図３３ａ参照)。パターン形成されたモールドを鋳造するため、マスターのパターン形成された領域に１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むPFPE DMAを注ぐことにより、このマスターが用いられることができる。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドが前記マスターから開放される。前記モールドの形態は、原子間力顕微鏡を用いて確認することができる(図３３ｂ参照)。
【０５１５】
５．４  ブロック共重合体ミセルから形成された鋳型からのジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA) モールドの製造
ジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA) モールド製造のための鋳型、又は"マスター"は、新規に劈開された雲母表面にポリスチレンポリイソプレンブロック共重合体ミセルを分散することにより形成される。パターン形成されたモールドを鋳造するため、マスターのパターン形成された領域に１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むPFPE DMAを注ぐことにより、このマスターが用いられることができる。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドが前記マスターから開放される。前記モールドの形態は、原子間力顕微鏡を用いて確認することができる(図３４参照)。
【０５１６】
５．５  ポリマーブラシから形成された鋳型からのジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA) モールドの製造
ジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA) モールド製造のための鋳型、又は"マスター"は、新規に劈開された雲母表面にポリ（アクリル酸ブチル）ポリマーブラシを分散することにより形成される。パターン形成されたモールドを鋳造するため、マスターのパターン形成された領域に１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むPFPE DMAを注ぐことにより、このマスターが用いられることができる。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドが前記マスターから開放される。前記モールドの形態は、原子間力顕微鏡を用いて確認することができる(図３５参照)。
【０５１７】
５．６  ミミズヘモグロビンタンパク質から形成された鋳型からのジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA) モールドの製造
ジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA) モールド製造のための鋳型、又は"マスター"は、新規に劈開された雲母表面にミミズヘモグロビンタンパク質を分散することにより形成される。パターン形成されたモールドを鋳造するため、マスターのパターン形成された領域に１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むPFPE DMAを注ぐことにより、このマスターが用いられることができる。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドが前記マスターから開放される。前記モールドの形態は、原子間力顕微鏡を用いて確認することができる。
【０５１８】
５．７  パターン形成されたＤＮＡナノ構造から形成された鋳型からのジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA) モールドの製造
ジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA) モールド製造のための鋳型、又は"マスター"は、新規に劈開された雲母表面にＤＮＡナノ構造を分散することにより形成される。パターン形成されたモールドを鋳造するため、マスターのパターン形成された領域に１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むPFPE DMAを注ぐことにより、このマスターが用いられることができる。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドが前記マスターから開放される。前記モールドの形態は、原子間力顕微鏡を用いて確認することができる。
【０５１９】
５．８  カーボンナノチューブから形成された鋳型からのジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA) モールドの製造
ジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA) モールド製造のための鋳型、又は"マスター"は、シリコン酸化物ウェハ上にカーボンナノチューブを分散し又は成長させることにより形成される。パターン形成されたモールドを鋳造するため、マスターのパターン形成された領域に１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むPFPE DMAを注ぐことにより、このマスターが用いられることができる。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドが前記マスターから開放される。前記モールドの形態は、原子間力顕微鏡を用いて確認することができる。
【実施例６】
【０５２０】
複数の形状及び大きさを有する単分散ナノ構造の形成方法
いくつかの実施形態において、本書で開示される主題は、新規な"トップダウン"ソフトリソグラフィー技術；硬化したPFPE-ベース材料に固有の低表面エネルギー及び耐膨張性を活用することにより完全に単離したナノ構造を形成可能な、非-湿潤インプリントリソグラフィー(NoWIL)を記述する。
【０５２１】
本書で開示される主題は、新規な"トップダウン"ソフトリソグラフィー技術；硬化したPFPE-ベース材料に固有の低表面エネルギー及び耐膨張性を活用することにより完全に単離したナノ構造を形成可能な、非-湿潤インプリントリソグラフィー(NoWIL)を提供する。特定の理論に拘束されないが、NoWILの主要な面は、エラストマーモールドと、モノマー又は樹脂の液滴下の表面との双方が、この液滴に対して非湿潤であることである。前記液滴がこの表面を濡らす場合、前記モールドに高圧が加えられたとしても、薄いスカム層が不可避的に存在するであろう。前記エラストマーモールドと前記表面との双方が非湿潤である場合（すなわち、PFPEモールド及びフッ素化表面）、前記液体は前記モールドの形体（feature）にのみ閉じ込められ、微小圧力下で前記エラストマーモールドと前記表面の間にシール（seal）が形成されるにつれて、前記スカム層は排除される。このようにして、本書で開示される主題は、前記モールドを形成するために用いられる原型によってのみ制限され、ほぼあらゆる材料、大きさ、及び形状のナノ粒子を製造するための簡単で一般的なソフトリソグラフィー法を初めて提供する。
【０５２２】
NoWILを用い、３つの異なるポリマーから構成されるナノ粒子が種々の工業用（engineered）シリコンマスターから生成された。典型的なパターンは、3-μm矢印（図１１参照）、底部で500nmであり先端で<50nmに収束する円錐形（図１２参照）、及び200-nm台形構造（図１３参照）を含むが、これらに限られない。すべての粒子が実質的に"スカムの無い"明確な証拠は、前記表面を横切って単純にドクターブレードを押すことにより、これらの粒子を機械的に取り出すことができることによって証明された。図２０及び図２２を参照して頂きたい。
【０５２３】
容易に入手でき、無害で、かつ生体適合性であるため、ポリエチレングリコール(PEG)は薬物運搬用途にとって興味深い材料である。遺伝子運搬ベクターとして使用される逆（inverse）マイクロエマルションによって形成されるPEGナノ粒子の使用は、ケー.マカリスターら（K. McAllister et al.）, Journal of the American Chemical Society 124, 15198-15207 (Dec 25, 2002)に以前に報告されている。本書で開示される主題において、商業的に得られるPEG-ジアクリレートを用い、それを1wt%の光開始剤、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと混合することにより、NoWILが実行された。前述したように、ジメタクリレートで官能化されたPFPEオリゴマー（PFPE DMA）を用い、種々のパターン形成されたシリコン基板からPFPEモールドが形成された。ジェイ.ピー.ローランド（J. P. Rolland）、イー.シー.ハグバーグ（ E. C. Hagberg）、ジー.エム.デニソン（G. M. Denison）、ケー.アール.カーター（K. R. Carter）、ジェイ.エム.デジモーン（J. M. DeSimone）、 Angewandte Chemie-International Edition 43, 5796-5799 (2004)を参照して頂きたい。一の実施形態において、フルオロアルキルトリクロロシランで処理されたシリコンウェハを用い、又は平坦な表面にPFPE-DMA層を流し込んで（cast）光硬化することにより、平坦、均一で非-湿潤表面が形成された。その後、前記非-湿潤表面とその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールドに、PEGジアクリレートの小滴が配置された。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレートを押し出すために微小の圧力が加えられた。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝された。光学顕微鏡、走査電子顕微鏡(SEM)、及び原子間力顕微鏡(AFM)を用い、前記PFPEモールドと、平坦で、非-湿潤の基板とを分離した後に粒子が観察された。
【０５２４】
その生分解性のため、ポリ(乳酸)（PLA）及びポリ（ラクチド・グリコリド共重合体（lactide-co-glycolide））（PLGA）のようなその誘導体は、薬物運搬及び医療装置業界に多大な影響を与えてきた。ケー.イー.ウルリヒ（K. E. Uhrich）、エス.エム.カニツアロ（ S. M. Cannizzaro）、アール.エス．ランガー（ R. S. Langer）、ケー.エム.シャカシェフ（ K. M. Shakesheff）、 Chemical Reviews 99, 3181-3198 (Nov, 1999);エー.シー.アルバートソン（A. C. Albertsson）、アイ.ケー.バルマ（ I. K. Varma）、 Biomacromolecules 4, 1466-1486 (Nov-Dec, 2003)を参照して頂きたい。PEG-ベースの系と同様、厳密に球形に限定されるサイズ分布を生じさせる種々の分散技術により、PLGA粒子の製造のための進歩がなされてきた。シー.キュイ（C. Cui）、エス.ピー.シュベンデマン（S. P. Schwendeman）、 Langmuir 34, 8426 (2001) を参照して頂きたい。
【０５２５】
本書で開示される主題は、形状及びサイズ分布にわたる総合制御による分離したPLA粒子を形成するためのNoWILの使用を説明する。例えば、一の実施形態において、１グラムの(3S)-シス-3,6-ジメチル -1,4-ジオキサン-2,5-ジオンがその融点より上から110oCまで加熱され、さらに〜20μLのオクチル酸（octoate）スズ触媒／開始剤が前記液体モノマーに加えられた。これに続き、非-湿潤の平坦基板とモールドとを有する予熱された鋳造装置の中に、PLAモノマーの液滴が配置された。前述したように、過剰のPLAモノマーを押し出すために微小の圧力が加えられた。前記装置は、重合が完了するまで110℃で15時間加熱された。その後、前記PFPE-DMAモールドと、前記平坦で非-湿潤の基板とが分離され、PLA粒子が現れた。
【０５２６】
NoWILの多用途性をさらに説明するため、導電性ポリマーポリピロール(PPy)から構成される粒子が形成された。PPy粒子は、ピー.ジャン（P. Jiang）、ジェイ.エフ.ベルトネ（ J. F. Bertone）、ブイ.エル.コルビン（ V. L. Colvin）、 Science 291, 453 (2001)を参照した"ロストワックス"法と同様、エム.アール.シモンズ（M. R. Simmons）、ピー.エー.チャロナー（ P. A. Chaloner）、エス.ピー.アームス（ S. P. Armes）、 Langmuir 11, 4222 (1995)を参照して分散法を用いて形成された。
【０５２７】
本書で開示される主題は、PPy粒子の形状及びサイズ分布の完全な制御を初めて説明する。過塩素酸のような酸化剤と接触したとき、ピロールはすぐに重合することが知られている。ドラビッドら（Dravid et al.）は、テトラヒドロフラン（THF）のピロールへの添加により、この重合が阻害されることを示した。エム.スー（M. Su）、エム.アスラム（M. Aslam）、エル.フー（ L. Fu）、エヌ.キュー.ウー（ N. Q. Wu）、ブイ．ピー．ドラビッド（ V. P. Dravid）、 Applied Physics Letters 84, 4200-4202 (May 24, 2004)を参照して頂きたい。
【０５２８】
本書で開示される主題はNoWILを用いることにより、PPy粒子形成の際のこの特性を活用する。例えば、50μLの1:1 v/vのTHF:ピロール溶液が、50μLの70%過塩素酸に加えられた。この透明で、茶色の溶液（完全な重合に先立ち）の液滴が鋳造装置に入れられ、さらに余分な溶液を除去するために圧力が加えられる。その後装置は、前記THF及び水を除去するため真空炉内に一晩設置された。前述したのと同一のマスターを用い、優れた忠実性でPPy粒子が製造された。
【０５２９】
重要なことは、PLA,PEG及びPPyの材料特性及び重合機構は完全に異なることである。例えば、PLAは金属で触媒される高温開環重合を用いて形成される高弾性率で半結晶性ポリマーである一方、PEGはフリーラジカル的に光硬化され展性のあるワックス状の固体であり、さらにPPyは強い酸化剤（harsh oxidant）を用いて重合された導電性ポリマーである。非常に異なる反応条件を必要とするこれら種々の種類のポリマー材料からの粒子の製造にNoWILが使用されることができるという事実は、NoWILの一般性及び重要性を強調する。
【０５３０】
粒子のサイズ及び形状を厳密に制御できる能力に加え、NoWILはナノ粒子内への薬剤のカプセル化を容易にする大きな機会を提供する。実施例3-14に記述するように、NoWILは、CY-3で蛍光標識された24-merのＤＮＡストランド（らせん）を、前述した200-nm台形のPEG粒子内にカプセル化するために使用されることができる。このことは、前記ＤＮＡをモノマー／水の溶液に単に加え、記述したようにそれらを鋳造することによって達成された。共焦点蛍光顕微鏡（図２８参照）を用いて前記粒子を観察することにより、我々はカプセル化を確認することができた。本書に記述される手法は、界面活性剤、縮合剤、及びそれと同等のものを必要としない点で、他のカプセル化方法に対して著しい利点を提供する。さらに、ＤＮＡを含む単分散の200nm粒子の製造は、人工ウィルスへの飛躍的ステップを表す。従って、遺伝子フラグメントのような生物的に重要な試薬のホスト（host）、製薬、オリゴヌクレオチド、及びウィルスは、この方法でカプセル化されることができる。
【０５３１】
前記方法は又、金属ナノ粒子、結晶、又は触媒のような非生物に向けられた試薬にもなじみやすい。さらに、このシステムの単純さは、架橋密度、電荷、及び他のコモノマーの添加による組成、及び特定用途のため適合される粒子設計のコンビナトリアル形成のような粒子特性の直接的調整を可能とする。
【０５３２】
従って、NoWILは、ほぼあらゆるサイズと形状の、単離し分離したナノ構造の極めて汎用的な製造方法である。本書に示される形状は、工業的で（engineered）任意でない形状であった。NoWILは、ウィルス、結晶、タンパク質、及びそれと同等のもののような天然に見られる非-工業的形状の鋳造及び複製に容易に用いられることができる。さらに、この技術は、ほぼあらゆる積荷(cargo)を含む広範囲の有機及び無機材料から粒子を形成することができる。ナノ粒子を形成するための複雑な界面活性剤又は反応条件を含まない点で、前記方法は極めて洗練されている。最後に、前記プロセスは、ワイ．エヌ．シャ（Y. N. Xia）、ディー．チン（ D. Qin）、ジー．エム．ホワイドサイズ（ G. M. Whitesides）、 Advanced Materials 8, 1015-1017 (Dec, 1996)を参照し既存のソフトリソグラフィーローラー技術を用いることにより、又はシルクスクリーン印刷法を用いることにより、工業的規模に拡大されることができる。
【実施例７】
【０５３３】
機能的ペルフルオロポリエーテルの合成
７．１  機能的PFPEとして使用されるクライトックス(登録商標) ジオールの合成（デュポン、ウィルミントン、デラウェア、米国）
【化８】
0005570721.tif 000029
【０５３４】
７．２  機能的PFPEとして使用されるクライトックス(登録商標) ジオールの合成（デュポン、ウィルミントン、デラウェア、米国）
【化９】
0005570721.tif 000030
【０５３５】
７．３  機能的PFPEとして使用されるクライトックス(登録商標) ジオールの合成（デュポン、ウィルミントン、デラウェア、米国）
【化１０】
0005570721.tif 000031
【０５３６】
７．４  機能的PFPEとして使用されるクライトックス(登録商標) ジオールの例（デュポン、ウィルミントン、デラウェア、米国）
【化１１】
0005570721.tif 000032
【０５３７】
７．５  多腕（Multi-arm）PFPE前駆体の合成
【化１２】
0005570721.tif 000033
ここで、Ｘはイソシアン酸塩、酸塩化物、エポキシ、及びハロゲンを含むがそれに限られない；Ｒはアクリレート、メタクリレート、スチレン、エポキシ、及びアミンを含むがそれに限られない；及び円は環式化合物のようなあらゆる多官能分子を示す。PFPEは、以下のような骨格構造を有するペルフルオロポリエーテル材料を含むがそれに限られず、本書で記述されるあらゆるペルフルオロポリエーテル材料であることができる。
【化１３】
0005570721.tif 000034
【０５３８】
７．６  超分岐（Hyperbranched）PFPE前駆体の合成
【化１４】
0005570721.tif 000035
ここで、PFPEは、以下のような骨格構造を有するペルフルオロポリエーテル材料を含むがそれに限られず、本書で記述されるあらゆるペルフルオロポリエーテル材料であることができる。
【化１３】
0005570721.tif 000036
【実施例８】
【０５３９】
加水分解性PRINT粒子のための分解性架橋剤の合成
リーら（Li et al.） Macromolecules 2005, 38, 8155-8162に記述された方法を用い、2-ヒドロキシエタンジスルフィド及び塩化メタクロイル（methacroyl chloride）からビス（メタクリル酸エチレン）ジスルフィド(DEDSMA)が合成された（スキーム８）。同様に、ビス（8-ヒドロキシ-3,6-ジオキサオクチル）ジスルフィドから、ビス（8-ヒドロキシ-3,6-ジオキサオクチルメタクリレート）ジスルフィド(TEDSMA)が合成された（ラングら（Lang et al.） Langmuir 1994, 10, 197-210）。氷浴中で冷却され攪拌された、ビス（8-ヒドロキシ-3,6-ジオキサオクチル）ジスルフィド(0.662 g, 2 mmole)及びトリエチルアミン(2 mL)のアセトニトリル(30mL)溶液に、塩化メタクロイル(0.834 g, 8 mmole)がゆっくり加えられた。反応は室温まで温められ、16時間攪拌された。混合物が5%NaOH溶液(50mL)で希釈され、さらなる時間攪拌された。前記混合物は2 x 60mLの塩化メチレンで抽出され、有機層が3 x 100mLの1 M NaOHで洗浄され、無水K2CO2で乾燥して濾過された。溶媒を除去し、0.860gのTEDSMAが淡黄色の油として得られた。1H NMR (CDCl3) δ = 6.11 (2H, s), 5.55 (2H, s), 4.29 (4H, t), 3.51 - 3.8 (16H, m), 2.85 (4H, t), 1.93 (6H, s).
【化１５】
0005570721.tif 000037
【０５４０】
８．１  プラスに帯電した2μm DEDSMA粒子の製造
2μm長方形にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成された。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝された。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放された。別に、アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド (24.4 mg)、DEDSMA (213.0 mg), ポリフラワー（Polyflour）570 (2.5 mg)、ジエトキシアセトフェノン (5.0 mg)、メタノール(39.0 mg)、アセトニトリル(39.0 mg)、水(8.0 mg)、及び N,N-ジメチルホルムアミド (6.6 mg)からなる混合物が準備された。前記混合物はパターン化PFPE-DMA表面に直接スポット（spot）され、別のパターン形成されていないPFPE-DMA表面で覆われた。鋳造装置内に前記モールド及び表面が置かれ、N2 で10分間パージされ、さらに少なくとも500 N/cm2 圧力下に2時間置かれた。その後装置全体は、窒素パージが維持された中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に４０分間曝された。DEDSMA粒子はシアノアクリレート接着剤を用いてガラススライド上に取り出された。前記接着層をアセトンに溶解し、続いて懸濁粒子の遠心分離により、前記粒子が精製された（図６２及び図６３参照）。
【０５４１】
８．２  プラスに帯電した2μm DEDSMA粒子内へのカルセインのカプセル化
2μm長方形にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成された。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝された。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放された。別に、アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド (3.4 mg)、DEDSMA (29.7 mg)、カルセイン(0.7 mg)、ポリフラワー（Polyflour）570 (0.35 mg)、ジエトキシアセトフェノン (0.7 mg)、メタノール(5.45 mg)、アセトニトリル(5.45 mg)、水(1.11 mg)、及び N,N-ジメチルホルムアミド (6.6 mg)からなる混合物が準備された。前記混合物はパターン化PFPE-DMA表面に直接スポット（spot）され、別のパターン形成されていないPFPE-DMA表面で覆われた。鋳造装置内に前記モールド及び表面が置かれ、N2 で10分間パージされ、さらに少なくとも500 N/cm2 圧力下に2時間置かれた。その後装置全体は、窒素パージが維持された中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に４０分間曝された。カルセインを含むDEDSMA粒子はシアノアクリレート接着剤を用いてガラススライド上に取り出された。前記接着層をアセトンに溶解し、続いて懸濁粒子の遠心分離により、前記粒子が精製された（図６４参照）。
【０５４２】
８．３  帯電したDEDSMA粒子内へのプラスミドＤＮＡのカプセル化
2μm長方形にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成された。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝された。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放された。別に、アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド (1.44 mg)、DEDSMA (12.7 mg)、ポリフラワー（Polyflour）570 (ポリサイエンス（Polysciences ）、0.08 mg)、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(0.28 mg)、メタノール(5.96 mg)、アセトニトリル(5.96 mg)、水(0.64 mg)、及び N,N-ジメチルホルムアミド (14.16 mg)からなる混合物に対し、TE緩衝液中0.25μg/μL溶液としてフルオレッセインで標識されたプラスミドＤＮＡ（マイラスバイオテック(Mirus Biotech)）の0.5μgと、TE緩衝液中1.0μg/μL溶液としてpSV β-ガラクトシダーゼ調整（control）ベクター（プロメガ(Promega)）の2.0μgとが順に加えられた。前記混合物はパターン化PFPE-DMA表面に直接スポット（spot）され、別のパターン形成されていないPFPE-DMA表面で覆われた。鋳造装置内に前記モールド及び表面が置かれ、N2 で10分間パージされ、さらに少なくとも500 N/cm2 圧力下に2時間置かれた。その後装置全体は、窒素パージが維持された中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に４０分間曝された。これらの粒子はシアノアクリレート接着剤を用いてガラススライド上に取り出された。前記接着層をアセトンに溶解し、続いて懸濁粒子の遠心分離により、前記粒子が精製された（図６５参照）。
【０５４３】
８．４  PEG粒子内へのプラスミドＤＮＡのカプセル化
2μm長方形にパターン形成されたシリコン基板上に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成された。所定の領域に液体PFPE-DMAをとどめるため、ポリ（ジメチルシロキサン）モールドが使用された。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝された。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放された。別に、アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド (1.2 mg)、ポリエチレングリコールジアクリレート(n=9)(0.56 mg)、ポリフラワー（Polyflour）570 (ポリサイエンス（Polysciences ）、0.12 mg)、ジエトキシアセトフェノン(0.12 mg)、メタノール(1.5 mg)、水(0.31 mg)、及び N,N-ジメチルホルムアミド (7.2mg)からなる混合物に対し、TE緩衝液中0.25μg/μL溶液としてフルオレッセインで標識されたプラスミドＤＮＡ（マイラスバイオテック(Mirus Biotech)）の0.5μgと、TE緩衝液中1.0μg/μL溶液としてpSV β-ガラクトシダーゼ調整（control）ベクター（プロメガ(Promega)）の2.0μgとが順に加えられた。前記混合物はパターン化PFPE-DMA表面に直接スポット（spot）され、別のパターン形成されていないPFPE-DMA表面で覆われた。鋳造装置内に前記モールド及び表面が置かれ、N2 で10分間パージされ、さらに少なくとも500 N/cm2 圧力下に2時間置かれた。その後装置全体は、窒素パージが維持された中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に４０分間曝された。これらの粒子はシアノアクリレート接着剤を用いてガラススライド上に取り出された。前記接着層をアセトンに溶解し、続いて懸濁粒子の遠心分離により、前記粒子が精製された（図６６参照）。
【０５４４】
以下の参考文献は、この実施例のいくつかの技術及び条件を補充する情報及び技術を提供し、そのため、ここに引用されるあらゆる全ての参考文献を含む前記参考文献はそれぞれ参照することにより全体が本書に援用される。ワイ．リー、及びＳ．Ｐ．アームズ（Li, Y., and Armes, S. P.） Synthesis and Chemical Degradation of Branched Vinyl Polymers Prepared via ATRP: Use of a Cleavable Disulfide-Based Branching Agent. Macromolecules 2005; 38: 8155-8162;及びエッチ．ラング、Ｃ．ダッシェル及びエッチ．ボーゲル（Lang, H., Duschl, C., and Vogel, H.） (1994), A new class of thiolipids for the attachment of lipid bilayers on gold surfaces. Langmuir 10, 197-210.
【実施例９】
【０５４５】
PRINT粒子の細胞吸収-電荷の影響
９．１  200-nm円柱形の蛍光標識された中性PEG粒子の製造
200-nm円柱形状にパターン形成されたシリコン基板（図６７参照）上に、2,2-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間照射される前に、１０分間窒素パージに曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、28wt%のPEGメタクリレート(n=9)、2wt%のアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、及び0.25wt%のローダミンメタクリレート（rhodamine methacrylate）と混合される。2,2-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸PFPE (PFPE DMA)でガラススライドを被覆することにより、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。その後、前記スライドは１０分間窒素パージに曝され、窒素パージされた中でＵＶ光 (λ = 365 nm)に照射される。平坦で完全硬化したPFPE-DMA基板が前記スライドから開放される。これに続き、0.1mLの前記モノマー混合物が前記平坦なPFPE-DMA表面上にムラなくスポット（spot）され、その後、前記パターン化PFPE-DMAモールドがその頂上に配置される。その後、鋳造装置内に前記表面及びモールドが置かれ、あらゆる過剰のモノマー溶液を除去するために微小量の圧力が加えられる。その後装置全体は１０分間窒素パージされ、さらに窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。走査電子顕微鏡(SEM)を用い、前記PFPE-DMAモールドと基板とを分離した後に中性PEGナノ粒子が観察される。取出しプロセスは、シアノアクリレートモノマーの薄層を、粒子が充填された前記PFPE-DMAモールドにスプレーすることにより開始する。前記PFPE-DMAモールドは直ちにガラススライド上に置かれ、前記シアノアクリレートがアニオン型（anionic fashion ）で1分間重合させられる。前記モールドが除去され、前記粒子が前記可溶性接着層に埋め込まれ（図６８参照）、それは前記可溶性接着ポリマー層をアセトン中に溶解することにより、単離し取出されたコロイド粒子分散液を与える。前記取出し層に埋め込まれ、又はアセトン中に分散した粒子は、SEMで観察することができる。溶解したポリ（シアノアクリレート）は溶液内で前記粒子と共に残っていてもよく、又は、遠心分離で除去されることもできる。
【０５４６】
９．２  200-nm円柱形の蛍光標識されたカチオンに帯電した14 wt%のPEG粒子の製造
200-nm円柱形状にパターン形成されたシリコン基板（図６７参照）上に、2,2-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間照射される前に、１０分間窒素パージに曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、14wt%のPEGメタクリレート(n=9)、14wt%の2-アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド(AETMAC)、2wt%のアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、及び0.25wt%のローダミンメタクリレート（rhodamine methacrylate）と混合される。2,2-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸PFPE (PFPE DMA)でガラススライドを被覆することにより、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。その後、前記スライドは１０分間窒素パージに曝され、窒素パージされた中でＵＶ光 (λ = 365 nm)に照射される。平坦で完全硬化したPFPE-DMA基板が前記スライドから開放される。これに続き、0.1mLの前記モノマー混合物が前記平坦なPFPE-DMA表面上にムラなくスポット（spot）され、その後、前記パターン化PFPE-DMAモールドがその頂上に配置される。その後、鋳造装置内に前記表面及びモールドが置かれ、あらゆる過剰のモノマー溶液を除去するために微小量の圧力が加えられる。その後装置全体は１０分間窒素パージされ、さらに窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。走査電子顕微鏡(SEM)を用い、前記PFPE-DMAモールドと基板とを分離した後にカチオンに帯電したPEGナノ粒子が観察される。取出しプロセスは、シアノアクリレートモノマーの薄層を、粒子が充填された前記PFPE-DMAモールドにスプレーすることにより開始する。前記PFPE-DMAモールドは直ちにガラススライド上に置かれ、前記シアノアクリレートがアニオン型（anionic fashion ）で1分間重合させられる。前記モールドが除去され、前記粒子が前記可溶性接着層に埋め込まれ（図６８参照）、それは前記可溶性接着ポリマー層をアセトン中に溶解することにより、単離し取出されたコロイド粒子分散液を与える。前記取出し層に埋め込まれ、又はアセトン中に分散した粒子は、SEMで観察することができる。溶解したポリ（シアノアクリレート）は溶液内で前記粒子と共に残っていてもよく、又は、遠心分離で除去されることもできる。
【０５４７】
９．３  200-nm円柱形の蛍光標識されたカチオンに帯電した28 wt%のPEG粒子の製造
200-nm円柱形状にパターン形成されたシリコン基板（図６７参照）上に、2,2-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間照射される前に、１０分間窒素パージに曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、28wt%の2-アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド(AETMAC)、2wt%のアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、及び0.25wt%のローダミンメタクリレート（rhodamine methacrylate）と混合される。2,2-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸PFPE (PFPE DMA)でガラススライドを被覆することにより、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。その後、前記スライドは１０分間窒素パージに曝され、窒素パージされた中でＵＶ光 (λ = 365 nm)に照射される。平坦で完全硬化したPFPE-DMA基板が前記スライドから開放される。これに続き、0.1mLの前記モノマー混合物が前記平坦なPFPE-DMA表面上にムラなくスポット（spot）され、その後、前記パターン化PFPE-DMAモールドがその頂上に配置される。その後、鋳造装置内に前記表面及びモールドが置かれ、あらゆる過剰のモノマー溶液を除去するために微小量の圧力が加えられる。その後装置全体は１０分間窒素パージされ、さらに窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。走査電子顕微鏡(SEM)を用い、前記PFPE-DMAモールドと基板とを分離した後にカチオンに帯電したPEGナノ粒子が観察される。取出しプロセスは、シアノアクリレートモノマーの薄層を、粒子が充填された前記PFPE-DMAモールドにスプレーすることにより開始する。前記PFPE-DMAモールドは直ちにガラススライド上に置かれ、前記シアノアクリレートがアニオン型（anionic fashion ）で1分間重合させられる。前記モールドが除去され、前記粒子が前記可溶性接着層に埋め込まれ（図６８参照）、それは前記可溶性接着ポリマー層をアセトン中に溶解することにより、単離し取出されたコロイド粒子分散液を与える。前記取出し層に埋め込まれ、又はアセトン中に分散した粒子は、SEMで観察することができる。溶解したポリ（シアノアクリレート）は溶液内で前記粒子と共に残っていてもよく、又は、遠心分離で除去されることもできる。
【０５４８】
９．４  200-nm円柱形の中性PEG PRINT粒子の細胞吸収
細胞吸収実験に用いられるため、PRINTを用いて製造された中性200-nm円柱形のPEG粒子（アスペクト比= 1:1, 200 nm x 200 nmの粒子）が250μLの水に分散された。これらの粒子は、60μg/mLの最終粒子濃度でNIH 3T3 (マウス胚)細胞に曝された。前記粒子及び細胞は、37℃で5% CO2に4時間培養された。その後、前記細胞は共焦点顕微鏡により特徴付けられ（図６９参照）、細胞毒性がMTT検定（アッセイ、assey）を用いて評価された（図７０参照）。
【０５４９】
９．５  200-nm円柱形のカチオンに帯電した14 wt%のPEG PRINT粒子の細胞吸収
細胞吸収実験に用いられるため、PRINTを用いて製造されカチオンに帯電した14 wt%の200-nm円柱形のPEG粒子（アスペクト比= 1:1, 200 nm x 200 nmの粒子）が250μLの水に分散された。これらの粒子は、60μg/mLの最終粒子濃度でNIH 3T3 (マウス胚)細胞に曝された。前記粒子及び細胞は、37℃で5% CO2に4時間培養された。その後、前記細胞は共焦点顕微鏡により特徴付けられ（図６９参照）、細胞毒性がMTT検定を用いて評価された（図７０参照）。
【０５５０】
９．６  200-nm円柱形のカチオンに帯電した28 wt%のPEG PRINT粒子の細胞吸収
細胞吸収実験に用いられるため、PRINTを用いて製造されカチオンに帯電した28 wt%の200-nm円柱形のPEG粒子（アスペクト比= 1:1, 200 nm x 200 nmの粒子）が250μLの水に分散された。これらの粒子は、60μg/mLの最終粒子濃度でNIH 3T3 (マウス胚)細胞に曝された。前記粒子及び細胞は、37℃で5% CO2に4時間培養された。その後、前記細胞は共焦点顕微鏡により特徴付けられ（図６９参照）、細胞毒性がMTT検定を用いて評価された（図７０参照）。
【実施例１０】
【０５５１】
PRINT粒子の細胞吸収-サイズの影響
１０．１  200-nm円柱形の蛍光標識されカチオンに帯電した14 wt%のPEG粒子の製造-繰返し
200-nm円柱形状にパターン形成されたシリコン基板（図６７参照）上に、2,2-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間照射される前に、１０分間窒素パージに曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、14wt%のPEGメタクリレート(n=9)、14wt%の2-アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド(AETMAC)、2wt%のアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、及び0.25wt%のローダミンメタクリレート（rhodamine methacrylate）と混合される。2,2-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸PFPE (PFPE DMA)でガラススライドを被覆することにより、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。その後、前記スライドは１０分間窒素パージに曝され、窒素パージされる中でＵＶ光 (λ = 365 nm)に照射される。平坦で完全硬化したPFPE-DMA基板が前記スライドから開放される。これに続き、0.1mLの前記モノマー混合物が前記平坦なPFPE-DMA表面上にムラなくスポット（spot）され、その後、前記パターン化PFPE-DMAモールドがその頂上に配置される。その後、鋳造装置内に前記表面及びモールドが置かれ、あらゆる過剰のモノマー溶液を除去するために微小量の圧力が加えられる。その後装置全体は１０分間窒素パージされ、さらに窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。走査電子顕微鏡(SEM)を用い、前記PFPE-DMAモールドと基板とを分離した後に、カチオンに帯電したPEGナノ粒子が観察される。取出しプロセスは、シアノアクリレートモノマーの薄層を、粒子が充填された前記PFPE-DMAモールドにスプレーすることにより開始する。前記PFPE-DMAモールドは直ちにガラススライド上に置かれ、前記シアノアクリレートがアニオン型（anionic fashion ）で1分間重合させられる。前記モールドが除去され、前記粒子が前記可溶性接着層に埋め込まれ（図６８参照）、それは前記可溶性接着ポリマー層をアセトン中に溶解することにより、単離し取出されたコロイド粒子分散液を与える。前記取出し層に埋め込まれ、又はアセトン中に分散した粒子は、SEMで観察することができる。溶解したポリ（シアノアクリレート）は溶液内で前記粒子と共に残っていてもよく、又は、遠心分離で除去されることもできる。
【０５５２】
１０．２  2μm x 2μm x 1μm 立方体の蛍光標識されカチオンに帯電した14 wt%のPEG粒子の製造
2μm x 2μm x 1μm 立方体形状にパターン形成されたシリコン基板上に、2,2-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間照射される前に、１０分間窒素パージに曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、14wt%のPEGメタクリレート(n=9)、14wt%の2-アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド(AETMAC)、2wt%のアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、及び0.25wt%のローダミンメタクリレート（rhodamine methacrylate）と混合される。2,2-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸PFPE (PFPE DMA)でガラススライドを被覆することにより、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。その後、前記スライドは１０分間窒素パージに曝され、窒素パージされた中でＵＶ光 (λ = 365 nm)に照射される。平坦で完全硬化したPFPE-DMA基板が前記スライドから開放される。これに続き、0.1mLの前記モノマー混合物が前記平坦なPFPE-DMA表面上にムラなくスポット（spot）され、その後、前記パターン化PFPE-DMAモールドがその頂上に配置される。その後、鋳造装置内に前記表面及びモールドが置かれ、あらゆる過剰のモノマー溶液を除去するために微小量の圧力が加えられる。その後装置全体は１０分間窒素パージされ、さらに窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。走査電子顕微鏡(SEM)、光学及び蛍光顕微鏡（励起λ= 526nm、発光λ=555 nm）を用い、前記PFPE-DMAモールドと基板とを分離した後に、カチオンに帯電したPEGナノ粒子が観察される。取出しプロセスは、シアノアクリレートモノマーの薄層を、粒子が充填された前記PFPE-DMAモールドにスプレーすることにより開始する。前記PFPE-DMAモールドは直ちにガラススライド上に置かれ、前記シアノアクリレートがアニオン型（anionic fashion ）で1分間重合させられる。前記モールドが除去され、前記粒子が前記可溶性接着層に埋め込まれ、それは前記可溶性接着ポリマー層をアセトン中に溶解することにより、単離し取出されたコロイド粒子分散液を与える。前記取出し層に埋め込まれ、又はアセトン中に分散した粒子は、SEMで観察することができる。溶解したポリ（シアノアクリレート）は溶液内で前記粒子と共に残っていてもよく、又は、遠心分離で除去されることもできる。
【０５５３】
１０．３  5μm x 5μm x 5μm 立方体の蛍光標識されカチオンに帯電した14 wt%のPEG粒子の製造
5μm x 5μm x 5μm立方体形状にパターン形成されたシリコン基板上に、2,2-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間照射される前に、１０分間窒素パージに曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、14wt%のPEGメタクリレート(n=9)、14wt%の2-アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド(AETMAC)、2wt%のアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、及び0.25wt%のローダミンメタクリレート（rhodamine methacrylate）と混合される。2,2-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸PFPE (PFPE DMA)でガラススライドを被覆することにより、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。その後、前記スライドは１０分間窒素パージに曝され、窒素パージされた中でＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間照射される。平坦で完全硬化したPFPE-DMA基板が前記スライドから開放される。これに続き、0.1mLの前記モノマー混合物が前記平坦なPFPE-DMA表面上にムラなくスポット（spot）され、その後、前記パターン化PFPE-DMAモールドがその頂上に配置される。その後、鋳造装置内に前記表面及びモールドが置かれ、あらゆる過剰のモノマー溶液を除去するために微小量の圧力が加えられる。その後装置全体は１０分間窒素パージされ、さらに窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間曝される。走査電子顕微鏡(SEM)、光学及び蛍光顕微鏡（励起λ= 526nm、発光λ=555 nm）を用い、前記PFPE-DMAモールドと基板とを分離した後に、カチオンに帯電したPEGナノ粒子が観察される。取出しプロセスは、シアノアクリレートモノマーの薄層を、粒子が充填された前記PFPE-DMAモールドにスプレーすることにより開始する。前記PFPE-DMAモールドは直ちにガラススライド上に置かれ、前記シアノアクリレートがアニオン型（anionic fashion ）で1分間重合させられる。前記モールドが除去され、前記粒子が前記可溶性接着層に埋め込まれ、それは前記可溶性接着ポリマー層をアセトン中に溶解することにより、単離し取出されたコロイド粒子分散液を与える。前記取出し層に埋め込まれ、又はアセトン中に分散した粒子は、SEMで観察することができる。溶解したポリ（シアノアクリレート）は溶液内で前記粒子と共に残っていてもよく、又は、遠心分離で除去されることもできる。
【０５５４】
１０．４  200-nm円柱形のカチオンに帯電した14 wt%のPEG PRINT粒子の細胞吸収-繰返し
細胞吸収実験に用いられるため、PRINTを用いて製造されカチオンに帯電した14 wt%の200-nm円柱形のPEG粒子（アスペクト比= 1:1, 200 nm x 200 nmの粒子）が250μLの水に分散された。これらの粒子は、60μg/mLの最終粒子濃度でNIH 3T3 (マウス胚)細胞に曝された。前記粒子及び細胞は、37℃で5% CO2に4時間培養された。その後、前記細胞は共焦点顕微鏡により特徴付けられた（図７１参照）。
【０５５５】
１０．５  2μm x 2μm x 1μm 立方体形のカチオンに帯電した14 wt%のPEG PRINT粒子の細胞吸収
細胞吸収実験に用いられるため、PRINTを用いて製造されカチオンに帯電した14 wt%の2μm x 2μm x 1μm 立方体形のPEG粒子が250μLの水に分散された。これらの粒子は、60μg/mLの最終粒子濃度でNIH 3T3 (マウス胚)細胞に曝された。前記粒子及び細胞は、37℃で5% CO2に4時間培養された。その後、前記細胞は共焦点顕微鏡により特徴付けられた（図７１参照）。
【０５５６】
１０．６  5μm x 5μm x 5μm立方体形のカチオンに帯電した14 wt%のPEG PRINT粒子の細胞吸収
細胞吸収実験に用いられるため、PRINTを用いて製造されカチオンに帯電した14 wt%の5μm x 5μm x 5μm立方体形のPEG粒子が250μLの水に分散された。これらの粒子は、60μg/mLの最終粒子濃度でNIH 3T3 (マウス胚)細胞に曝された。前記粒子及び細胞は、37℃で5% CO2に4時間培養された。その後、前記細胞は共焦点顕微鏡により特徴付けられた（図７１参照）。
【実施例１１】
【０５５７】
DEDSMA PRINT粒子の細胞吸収
１１．１  DEDSMA PRINT粒子の細胞吸収
細胞吸収実験に用いられるため、PRINTを用いて製造されたDEDSMA粒子が250μLの水に分散された。これらの粒子は、60μg/mLの最終粒子濃度でNIH 3T3 (マウス胚)細胞に曝された。前記粒子及び細胞は、37℃で5% CO2に4時間培養された。その後、前記細胞は共焦点顕微鏡により特徴付けられた。
【実施例１２】
【０５５８】
放射性標識PRINT粒子
１２．１  14Cで放射標識された2μm x 2μm x 1μm 立方体のPRINT粒子の合成
2μm x 2μm x 1μm 立方体形状にパターン形成されたシリコン基板上に、2,2-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間照射される前に、１０分間窒素パージに曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、30wt%の2-メタクリル酸アミノエチル塩酸塩（hydrochloride） (AEM)、及び1wt%の2,2-ジエトキシアセトフェノンと混合される。前記モノマー溶液は、イソプロピルアルコールで希釈した(10X)前記モノマーの混合物をスプレーすることにより、前記モールドに塗布される。ポリエチレンシートが前記モールド上に配置され、残った気泡がローラーで押し出される。前記シートは、1インチ／分の速度で前記モールドからゆっくりと引き戻される（pulled back）。その後、前記モールドは１０分間窒素パージに曝され、窒素パージされた中でＵＶ光 (λ = 365 nm)に照射される。取出しプロセスは、シアノアクリレートモノマーの薄層を、粒子が充填された前記PFPE-DMAモールドにスプレーすることにより開始する。前記PFPE-DMAモールドは直ちにガラススライド上に置かれ、前記シアノアクリレートがアニオン型（anionic fashion ）で1分間重合させられる。前記モールドが除去され、前記粒子が前記可溶性接着層に埋め込まれ、それは前記可溶性接着ポリマー層をアセトン中に溶解することにより、単離し取出されたコロイド粒子分散液を与える。前記取出し層に埋め込まれ、又はアセトン中に分散した粒子は、SEM及び光学顕微鏡で観察することができる。溶解したポリ（シアノアクリレート）は溶液内で前記粒子と共に残っていてもよく、又は、遠心分離で除去されることもできる。その後、乾燥し精製された粒子は、トリエチルアミン及び4-ジメチルアミノピリジンの存在下で、乾燥したジクロロメタン中の14C-無水酢酸に24時間曝される（図７２参照）。未反応の試薬は遠心分離で除去される。反応効率は、シンチレーションバイアル（scintillation vial）中で放出された放射能を測定することで検出される。
【０５５９】
１２．２  14Cで放射標識された200-nm円柱形のPRINT粒子の合成
200-nm円柱形にパターン形成されたシリコン基板上に、2,2-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１０分間照射される前に、１０分間窒素パージに曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、30wt%の2-メタクリル酸アミノエチル塩酸塩（hydrochloride） (AEM)、及び1wt%の2,2-ジエトキシアセトフェノンと混合される。前記モノマー溶液は、イソプロピルアルコールで希釈した(10X)前記モノマーの混合物をスプレーすることにより、前記モールドに塗布される。ポリエチレンシートが前記モールド上に配置され、残った気泡がローラーで押し出される。前記シートは、1インチ／分の速度で前記モールドからゆっくりと引き戻される（pulled back）。その後、前記モールドは１０分間窒素パージに曝され、窒素パージされた中でＵＶ光 (λ = 365 nm)に照射される。取出しプロセスは、シアノアクリレートモノマーの薄層を、粒子が充填された前記PFPE-DMAモールドにスプレーすることにより開始する。前記PFPE-DMAモールドは直ちにガラススライド上に置かれ、前記シアノアクリレートがアニオン型（anionic fashion ）で1分間重合させられる。前記モールドが除去され、前記粒子が前記可溶性接着層に埋め込まれ、それは前記可溶性接着ポリマー層をアセトン中に溶解することにより、単離し取出されたコロイド粒子分散液を与える。前記取出し層に埋め込まれ、又はアセトン中に分散した粒子は、SEMで観察することができる。溶解したポリ（シアノアクリレート）は溶液内で前記粒子と共に残っていてもよく、又は、遠心分離で除去されることもできる。その後、乾燥し精製された粒子は、トリエチルアミン及び4-ジメチルアミノピリジンの存在下で、乾燥したジクロロメタン中の14C-無水酢酸に24時間曝される（図７２参照）。未反応の試薬は遠心分離で除去される。反応効率は、シンチレーションバイアル（scintillation vial）中で放出された放射能を測定することで検出される。
【０５６０】
１２．３  ペンダントガドリニウム（pendant gadolinium）PEG粒子の製造
3 x 3 x 11 μmの柱状にパターン形成されたシリコン基板上に、2,2'-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、2,2'-ジエトキシアセトフェノンと混合される。20μLのクロロホルム、70μLのPEGジアクリレートモノマー及び30μLのDPTA- PEGアクリレートが混合される。2,2'-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸PFPE (PFPE DMA)をシリコンウェハ上に注ぎ、その後窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝されることにより、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記非-湿潤表面とその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールドに、50μLのPEGジアクリレート溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレート溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝される。前記PFPEモールドを分離した後に粒子が観察される。前記粒子は犠牲接着層を用いて取出され、ＤＩＣ顕微鏡を用いて確認された。続いて、これらの粒子は、Gd(NO3)3.の水溶液で処理された。その後、これらの粒子はアガロースゲル(agarose gel)に分散され、シーメンスアレグラ3Tヘッド（Siemens Allegra 3T head）磁気共鳴装置を用い、T1強調（weighted）画像プロファイルが調査された（図７３参照）。
【０５６１】
１２．４  CDIリンカーを含む粒子の形成
200nm形状にパターン形成されたシリコン基板上に、2,2'-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、2,2'-ジエトキシアセトフェノンと混合される。70μLのPEGジアクリレートモノマー及び30μLのCDI-PEGモノマーが混合された。特に、前記CDI-PEGモノマーは、1,1'-カルボニルジイミダゾール (CDI)を、クロロホルム中PEG (n=400)モノアクリル酸メチルの溶液に加えることで合成された。前記溶液は一晩攪拌された。その後、冷水による抽出により、前記溶液がさらに精製された。その後、得られたCDI-PEGモノメタクリレートは、真空により単離（isolate）された。2,2'-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸PFPE (PFPE DMA)をシリコンウェハ上に注ぎ、その後窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝されることにより、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記非-湿潤表面とその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールドに、50μLのPEGジアクリレート溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレート溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝される。前記PFPEモールドを分離した後に粒子が観察される。前記粒子は犠牲接着層を用いて取出され、ＤＩＣ顕微鏡を用いて確認された。このリンカーは、標的を含むアミンを前記粒子に結合するのに利用することができる（図７４参照）。
【０５６２】
１２．５  CDIリンカーへのアビジンの結合
200nm形状にパターン形成されたシリコン基板上に、2,2'-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、2,2'-ジエトキシアセトフェノンと混合される。70μLのPEGジアクリレートモノマー及び30μLのCDI-PEGモノマーが混合された。特に、前記CDI-PEGモノマーは、1,1'-カルボニルジイミダゾール (CDI)を、クロロホルム中PEG (n=400)モノアクリル酸メチルの溶液に加えることで合成された。前記溶液は一晩攪拌された。その後、冷水による抽出により、前記溶液がさらに精製された。その後、得られたCDI-PEGモノメタクリレートは、真空により単離（isolate）された。2,2'-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸PFPE (PFPE DMA)をシリコンウェハ上に注ぎ、その後窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝されることにより、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記非-湿潤表面とその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールドに、50μLのPEGジアクリレート溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレート溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝される。前記PFPEモールドを分離した後に粒子が観察される。前記粒子は犠牲接着層を用いて取出され、ＤＩＣ顕微鏡を用いて確認された。続いて、これらのCDIリンカー基を含む粒子は、蛍光標識されたアビジンの水溶液で処理された。これらの粒子は室温で4時間攪拌された。その後、これらの粒子は遠心分離によって単離され、脱イオン水で洗浄された。共焦点顕微鏡により、結合が確認された（図７５参照）。
【０５６３】
１２．６  HER2受容体を標的とするPEG粒子の製造
200nm形状にパターン形成されたシリコン基板上に、2,2'-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、2,2'-ジエトキシアセトフェノンと混合される。70μLのPEGジアクリレートモノマー及び30μLのCDI-PEGモノマーが混合された。特に、前記CDI-PEGモノマーは、1,1'-カルボニルジイミダゾール (CDI)を、クロロホルム中PEG (n=400)モノアクリル酸メチルの溶液に加えることで合成された。前記溶液は一晩攪拌された。その後、冷水による抽出により、前記溶液がさらに精製された。その後、得られたCDI-PEGモノメタクリレートは、真空により単離（isolate）された。2,2'-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸PFPE (PFPE DMA)をシリコンウェハ上に注ぎ、その後窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝されることにより、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記非-湿潤表面とその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールドに、50μLのPEGジアクリレート溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレート溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝される。前記PFPEモールドを分離した後に粒子が観察される。前記粒子は犠牲接着層を用いて取出され、ＤＩＣ顕微鏡を用いて確認された。続いて、これらのCDIリンカー基を含む粒子は、蛍光標識されたアビジンの水溶液で処理された。これらの粒子は室温で4時間攪拌された。その後、これらの粒子は遠心分離によって単離され、脱イオン水で洗浄された。これらのアビジンで標識された粒子は、その後ビオチン化FABフラグメントで処理された。共焦点顕微鏡により、結合が確認された（図７６参照）。
【０５６４】
１２．７  非ホジキンリンパ腫を標的とするPEG粒子の製造
200nm形状にパターン形成されたシリコン基板上に、2,2'-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、2,2'-ジエトキシアセトフェノンと混合される。70μLのPEGジアクリレートモノマー及び30μLのCDI-PEGモノマーが混合された。特に、前記CDI-PEGモノメタクリレートは、1,1'-カルボニルジイミダゾール (CDI)を、クロロホルム中PEG (n=400)モノアクリル酸メチルの溶液に加えることで合成された。前記溶液は一晩攪拌された。その後、冷水による抽出により、前記溶液がさらに精製された。その後、得られたCDI-PEGモノマーは、真空により単離（isolate）された。2,2'-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸PFPE (PFPE DMA)をシリコンウェハ上に注ぎ、その後窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝されることにより、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記非-湿潤表面とその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールドに、50μLのPEGジアクリレート溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレート溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝される。前記PFPEモールドを分離した後に粒子が観察される。前記粒子は犠牲接着層を用いて取出され、ＤＩＣ顕微鏡を用いて確認された。続いて、これらのCDIリンカー基を含む粒子は、蛍光標識されたアビジンの水溶液で処理された。これらの粒子は室温で4時間攪拌された。その後、これらの粒子は遠心分離によって単離され、脱イオン水で洗浄された。これらのアビジンで標識された粒子は、その後、すべての患者の非腫瘍細胞のsIgと区別されるイディオタイプとして知られる、ビオチン化SUP-B8 (特定の表面免疫グロブリン (sIg)に対して特異性のペプチド)で処理された（図７７参照）。
【０５６５】
１２．８  制御されたメッシュ密度：ファントム研究（phantom study）及び細胞吸収／MTT検定
3 x 3 x 11 μm柱状にパターン形成されたシリコン基板上に、2,2'-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、2,2'-ジエトキシアセトフェノンと混合される。56μLのPEGジアクリレートモノマー、19μLのPEGモノメタクリレート、10μgの2-アクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド(AETMAC)及び23μLのドキソルビシン(26 mg/mL)が混合された。2,2'-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸PFPE (PFPE DMA)をシリコンウェハ上に注ぎ、その後窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝されることにより、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記非-湿潤表面とその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールドに、50μLのPEGジアクリレート溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレート溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝される。前記PFPEモールドを分離した後に粒子が観察される。前記粒子は犠牲接着層を用いて取出され、ＤＩＣ顕微鏡を用いて確認された。その後、これらの粒子は水溶液に分散され、さらに50μg/mLのナノ粒子濃度でNIH 3T3 マウス胚線維芽細胞株（cell lines）に曝された。前記粒子及び細胞は、37℃で5% CO2に48時間培養された。その後、前記細胞は共焦点及びMTT検定により特徴付けられた。
【０５６６】
１２．９  浸漬法による粒子の製造
3x3x8ミクロンのパターン形成された凹部(5106) を有する、寸法0.5x3 cmのモールド(5104)が、98% PEG-ジアクリレート及び2%の光開始剤溶液を有するバイアル(5102)に浸漬された。30秒後、前記モールドは、約1mm毎秒の速度で引き上げられた。このプロセスは図５１に図式的に示される。次に、前記モールドはＵＶ炉に入れられ、１５分間窒素でパージされた後、１５分間硬化される。その後、シアノアクリレート接着剤を用いて前記粒子がガラススライド上に取出された。スカムは検出されず、又、図５４の画像に示すように、光学顕微鏡を用いて前記粒子の単分散性が確認された。さらに、図５４に明らかなように、前記凹部に含まれる物質は、参照番号5402に示されるように前記凹部の側面とメニスカスを形成する。このメニスカスが硬化されると、前記粒子の一部にレンズを形成した。
【０５６７】
１２．１０  液滴移動による粒子の製造
5x5x10ミクロンのパターン形成された凹部(5206) を有する、直径6インチのモールド(5200)が水平線と20度の角度を持つ傾斜面(5210)に配置された。次に一連の100μL液滴（5204）が前記モールドの表面の最も高い端に置かれた。各液滴は、充填された凹部(5208)を有する跡を残しながら前記モールドを滑り落ちた。このプロセスは図５２に図式的に示される。
【０５６８】
すべての液滴が前記モールドの最も低い端に達した後、前記モールドはＵＶ炉に入れられ、１５分間窒素でパージされた後、１５分間硬化される。その後、シアノアクリレート接着剤を用いて前記粒子がガラススライド上に取り出された。スカムは検出されず、又、前記粒子の単分散が最初に光学顕微鏡を用い（図５５）、次に走査電子顕微鏡を用いて（図５５）確認された。さらに、図５５に明らかなように、前記凹部に含まれる物質は、参照番号5502に示されるように前記凹部の側面とメニスカスを形成する。このメニスカスが硬化されると、前記粒子の一部にレンズを形成した。
【実施例１３】
【０５６９】
マウス研究の制御
200nm形状にパターン形成されたシリコン基板上に、2,2'-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後装置は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放される。別に、ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレート(n=9)が、1wt%の光開始剤、2,2'-ジエトキシアセトフェノンと混合される。70μLのPEGジアクリレートモノマー及び30μLのCDI-PEGモノマーが混合された。特に、前記CDI-PEGモノマーは、1,1'-カルボニルジイミダゾール (CDI)を、クロロホルム中PEG (n=400)モノアクリル酸メチルの溶液に加えることで合成された。前記溶液は一晩攪拌された。その後、冷水による抽出により、前記溶液がさらに精製された。その後、得られたCDI-PEGモノメタクリレートは、真空により単離（isolate）された。2,2'-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸PFPE (PFPE DMA)をシリコンウェハ上に注ぎ、その後窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝されることにより、平坦、均一で非-湿潤表面が形成される。これに続き、前記非-湿潤表面とその頂上に配置された前記パターン化PFPEモールドに、50μLのPEGジアクリレート溶液が配置される。その後、鋳造装置内に前記基板が置かれ、過剰のPEG-ジアクリレート溶液を押し出すために微小の圧力が加えられる。その後装置全体は、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に１５分間曝される。前記PFPEモールドを分離した後に粒子が観察される。前記粒子は犠牲接着層を用いて取出され、ＤＩＣ顕微鏡を用いて確認された。続いて、これらのCDIリンカー基を含む粒子は、蛍光標識されたアビジンの水溶液で処理された。これらの粒子は室温で4時間攪拌された。その後、これらの粒子は遠心分離によって単離され、脱イオン水で洗浄された。これらのアビジンで標識された粒子は、その後、ビオチンで処理された。200 μL生理食塩水が14日毎に2サイクル（合計28日）投与された対照群4 Neu 遺伝子導入マウスに対し、溶液(2.5 mg アビジン/ビオチンナノ粒子 /200 μL生理食塩水)が4 Neu 遺伝子導入マウス(2.5 mg アビジン/ビオチンナノ粒子 /200 μL生理食塩水)に14日毎に2サイクル（合計28日）投与された。各組のマウスは、いずれの処理からも不利な（adverse）副作用を生じないように思われた。
【実施例１４】
【０５７０】
粒子製造
１４．１  薬物動態のための200nm カチオン性PEG粒子の合成
200nm形状にパターン形成されたシリコン基板上に、2,2'-ジエトキシアセトフェノンを含むジメタクリル酸ペルフルオロポリエーテル (PFPE DMA)を注ぐことにより、パターン形成されたペルフルオロポリエーテル (PFPE)モールドが形成される。その後装置は１０分間窒素でパージされた後、窒素パージされた中で、ＵＶ光 (λ = 365 nm)に６分間曝される。その後、完全硬化したPFPE-DMAモールドがシリコンマスターから開放され、ほこりを除去するために空気が吹かれる（blow）。別に、84 mol%のPEGジアクリレート、5 mol%のPEGモノアクリレート、10 mol%のメタクリル酸アミノエチル塩酸塩（hydrochloride）、及び1mol%の光開始剤が調製された。前記モールドはドラフト（fume hood）に置かれ、ヒドロゲル-モノマー溶液がモールド上に噴霧された。その後、ポリエチレンシートが前記モールドを覆って配置され、ローラーを用いた指圧により気泡が除去された。粒子室（chamber）を充填するよう、前記ポリエチレンカバーがゆっくり除去された。前記モールド／溶液の組合せはＵＶ硬化室に置かれ、１０分間窒素でパージされ、さらに８分間ＵＶ硬化された。前記粒子／モールドの組合せはスピンコーターに置かれ、前記スピンコーターは約1000rpmで起動した。約20mlsのニトロセルロースが回転モールドの中心に入れられ、回転している間、硬化のため１分間放置された。その後、前記ニトロセルロースが粒子を接着しながら前記モールドから注意深く外され、バイアル内に配置される。その後、セルロースを溶解し、前記粒子を残すため、アセトンが加えられる。前記粒子は遠心分離により精製され、その後、100メッシュ篩を通して濾し取られた。残ったアセトンは注意深く吸引され、前記粒子は窒素下で乾燥させられる。
【０５７１】
１４．２  200nmトリアクリレート（ triacrylate）粒子の合成
0.1%ジエトキシアセトフェノン(DEAP)光開始剤を含む末端官能化ジメタクリル酸PFPE前駆体を、200 x 200 x 200 nm柱を含むマスター鋳型に貯留することにより、200 x 200 x 200 nm粒子のPRINT製造に適したモールドが準備された。前記テレケリック（telechelic）PFPE前駆体は、窒素の覆いの下で架橋ゴム（前記"モールド"）にＵＶ重合された。その後、前記モールドは前記マスターから剥がされ、前記モールド内に200 x 200 x 200 nmのパターン形成された空洞が現れた。その後、10% DEAP ("トリアクリレート樹脂")を含むトリメチロールプロパントリアクリレート１部がメタノール10部に溶解され、完全に被覆されるまで前記モールドのパターン形成された側にスプレー塗布された。薄いポリエチレンシートが、前記モールドのパターン形成された側を覆って配置され、さらに微小量の圧力を手で加えることにより前記モールドを密封した。その後、前記ポリエチレンシートが前記モールドからゆっくり剥がされ(〜1 mm/sec)、前記モールド内の空洞を毛細管充填した。過剰のトリアクリレート樹脂がPFPE／ポリエチレン界面で集められ、ポリエチレンシートが剥がされるにつれて前記モールドから取り除かれた。前記ポリエチレンシートが前記モールドから完全に剥がされると、肉眼で見えるすべての残ったトリアクリレート樹脂の液滴が前記モールドから取り除かれた。その後、前記モールド内のパターン形成された空洞を充填する前記トリアクリレート樹脂は、窒素の覆いの下で約5分間ＵＶ重合された。その後、丈夫なニトロセルロースベースのフィルムを製造するため、コロジオン溶液 (フィッシャーサイエンティフィック（Fisher Scientific）)が前記モールドのパターン形成された側にスピン-キャスト（spin-cast）された。前記ニトロセルロースフィルムへの粘着転写により粒子を除去するため、その後このフィルムが前記モールドから剥がされた。その後、前記ニトロセルロースフィルムはアセトン中に溶解された。前記粒子の沈殿、ニトロセルロース／アセトン溶液のデカンテーション（decanting）、及び清浄なアセトン中での前記粒子の再懸濁の繰返しプロセスにより、前記溶解されたニトロセルロースから前記粒子が精製された。すべての前記ニトロセルロースが前記粒子から分離されるまで、このプロセスが繰り返された。
【実施例１５】
【０５７２】
ポリマー合成
【化１６】
0005570721.tif 000038
【０５７３】
１５．１  PFPEジウレタンジメタクリレート（Diurethane Dimethacrylate）の合成
最初に、50mL (0.0125 moles)のZDOL 4000が計量され、オーブンで完全に乾燥された250 mL三つ口丸底フラスコに加えられる。これに50 mLのソルカン（Solkane）(1,1,1-3,3-ペンタフルオロブタン)が加えられる。前記フラスコは、凝縮器、ゴム隔膜、マグネチック攪拌バーを備え、窒素パージして取り付けられる。一定の窒素パージ下、前記フラスコは10分間パージされる。透明な溶液に対し、3.879g (0.025 moles) (3.54 mL)の2-メタクリル酸イソシアナートエチル（isocyanatoethyl methacrylate）(EIM)が注入される。これに続き、0.2 wt% (〜0.1 mL)のジブチル錫ジアセテート触媒が前記溶液に加えられる。その代わりに、1 wt%の典型的な濃度で、DABCO(トレードマーク）のような第３級アミン触媒が加えられることができる。前記溶液は50℃に加熱され、ゆっくりした一定の窒素パージ下、2-6時間還流される。前記フラスコは加熱を止められ、前記溶液をさらに希釈するため25 mLのソルカンが前記フラスコに加えられる。
【０５７４】
次に、中性アルミナを用いてフラッシュカラム（flash column）が調製される（前記フラッシュカラムの目的は、残った触媒及びすべての未反応のEIMの除去である）。前記カラムは典型的に直径24 mmであり、〜15 cmのアルミナで充填されている。ソルカンが前記カラムから滴り落ちるまで、前記アルミナは最初に〜50 mLのソルカンの流入で湿らされる。その後、微小の窒素圧力の下、前記希釈された反応溶液が前記カラムを通る。
【０５７５】
精製された溶液に対し、0.5g (ZDOL に対し0.1 - 1.0 wt%)の光開始剤 (特に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジエトキシアセトフェノン、及びジメトキシフェニルアセトフェノン：を含む有用な光開始剤)が加えられ、完全に溶解するまで攪拌される。大部分のソルカンは、ロトバップ(ｒｏｔｏｖａｐ)により前記溶液から除去される。残ったトレース量は、攪拌の間、前記フラスコを真空下に3時間置くことで除去される。前記透明な溶液は、混和しない光開始剤が砕けるにつれて濁った混合物に変わるであろう。この方法は、最大量の光開始剤がPFPE油に溶解するのを確実にする。
【０５７６】
最後に、前記濁った油は0.22 μmポリ（エーテルスルホン）フィルターを通過させられる。澄んだ、無色透明の粘性油が真空濾過容器の底に集められる。
【０５７７】
１５．２  鎖状に延びた（Chain-Extended）PFPEジウレタンジメタクリレート（Diurethane Dimethacrylate）の合成
【化１７】
0005570721.tif 000039
最初に、50ｇ (0.0125 moles)のZDOL 4000が計量され、オーブンで完全に乾燥された250 mL三つ口丸底フラスコに加えられる。前記フラスコに50 mLのソルカン（Solkane）が加えられる。前記フラスコは、凝縮器、ゴム隔膜、マグネチック攪拌バーを備え、窒素パージして取り付けられる。一定の窒素パージ下、前記フラスコは10分間パージされる。透明な溶液に対し、1.389 g (0.00625 moles) (1.31 mL)のIPDIが注入される。これに続き、0.2 wt% (〜0.1 mL)のジブチル錫ジアセテート触媒が前記溶液に加えられる。その代わりに、1 wt%の典型的な濃度で、DABCO(トレードマーク）のような第３級アミン触媒が加えられることができる。前記溶液は50℃に加熱され、ゆっくりした一定の窒素パージ下（通気ビンにより毎秒1泡）、2時間還流される。澄んだ前記溶液に対し、1.9395 g (0.0125) (1.77 mL)のEIMが注入され、さらに前記溶液は50℃でゆっくりした一定の窒素パージ下、さらに2時間還流される。
【０５７８】
前記反応は加熱を止められ、前記溶液をさらに希釈するため25 mLのソルカンが加えられる。
【０５７９】
中性アルミナを用いてフラッシュカラム（flash column）が調製される（前記フラッシュカラムの目的は、残った触媒及びすべての未反応のEIM又はIPDIの除去である）。前記カラムは典型的に直径24 mmであり、〜15 cmのアルミナで充填されている。ソルカンが前記カラムから滴り落ちるまで、前記アルミナは最初に〜50 mLのソルカンの流入で湿らされる。その後、微小の窒素圧力の下、前記希釈された反応溶液が前記カラムを通る。
【０５８０】
精製された溶液に対し、0.5g (ZDOL に対し0.1 - 1.0 wt%)の光開始剤 (特に、１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジエトキシアセトフェノン、及びジメトキシフェニルアセトフェノン：を含む有用な光開始剤)が加えられ、完全に溶解するまで攪拌される。大部分のソルカンは、ロトバップ(ｒｏｔｏｖａｐ)により前記溶液から除去される。残ったトレース量は、攪拌の間、前記フラスコを真空下に3時間置くことで除去される。前記透明な溶液は、混和しない光開始剤が砕けるにつれて濁った混合物に変わるであろう。この方法は、最大量の光開始剤がPFPE油に溶解するのを確実にする。
【０５８１】
最後に、前記濁った油は0.22 μmポリ（エーテルスルホン）フィルターを通過させられる。澄んだ、無色透明の粘性油が真空濾過容器の底に集められる。
【０５８２】
１５．３  PFPEジイソシアネート（Diisocyanate）の合成
【化１８】
0005570721.tif 000040
最初に、50 ｇ(0.0125 moles)のZDOL 4000が計量され、オーブンで完全に乾燥された250 mL三つ口丸底フラスコに加えられる。前記フラスコに50 mLのソルカン（Solkane）が加えられる。前記フラスコは、凝縮器、ゴム隔膜、マグネチック攪拌バーを備え、窒素パージして取り付けられる。一定の窒素パージ下、前記フラスコは10分間パージされる。透明な溶液に対し、4.167 g (0.01875 moles) (3.93 mL)のIPDIが注入される。これに続き、0.2 wt% (〜0.1 mL)のジブチル錫ジアセテート触媒が前記溶液に加えられる。その代わりに、1 wt%の典型的な濃度で、DABCO(トレードマーク）のような第３級アミン触媒が加えられることができる。前記溶液は50℃に加熱され、ゆっくりした一定の窒素パージ下、2時間還流される。前記反応は加熱を止められ、前記溶液をさらに希釈するため25 mLのソルカンが注入される。
【０５８３】
中性アルミナを用いてフラッシュカラム（flash column）が調製される（前記フラッシュカラムの目的は、残った触媒及びすべての未反応のIPDIの除去である）。前記カラムは典型的に直径24 mmであり、〜15 cmのアルミナで充填されている。ソルカンが前記カラムから滴り落ちるまで、前記アルミナは最初に〜50 mLのソルカンの流入で湿らされる。その後、微小の窒素圧力の下、前記希釈された溶液が前記カラムを通る。すべての前記溶液が通過すると、50 mLのソルカンが前記カラムを通過して残った生成物を取出す。水分に曝されるのを防ぐため、回収フラスコはパラフィルムを用いて前記カラムとシールされる。
【０５８４】
大部分のソルカンは、ロトバップ(ｒｏｔｏｖａｐ)により前記溶液から除去される。残ったトレース量は、攪拌の間、前記フラスコを真空下に3時間置くことで除去される。最終生成物は、澄んだ粘性油であり、真空下でデシケータ内に貯蔵される。
【０５８５】
１５．４  PFPEトリオール（Triol）の合成
【化１９】
0005570721.tif 000041
最初に、50 ｇ(0.033 moles)のフルオロリンク-D (Fluorolink-D)（ソルベイ ソレクシス（Solvay Solexis））が計量され、オーブンで完全に乾燥された250 mL三つ口丸底フラスコに加えられる。前記フラスコに50 mLのソルカン（Solkane）が加えられる。前記フラスコは、凝縮器、ゴム隔膜、マグネチック攪拌バーを備え、窒素パージして取り付けられる。一定の窒素パージ下、前記フラスコは10分間パージされる。透明な溶液に対し、10 mL のソルカンに溶解した5.6 g (0.0112 moles)のデスモジュール（Desmodur）（登録商標）N3600 (バイエル)が注入される。これに続き、0.2 wt% (〜0.1 mL)のジブチル錫ジアセテート触媒が前記溶液に加えられる。その代わりに、1 wt%の典型的な濃度で、DABCO(トレードマーク）のような第３級アミン触媒が加えられることができる。前記溶液は50℃に加熱され、ゆっくりした一定の窒素パージ下、2時間還流される。前記反応は加熱を止められ、前記溶液をさらに希釈するため25 mLのソルカンが注入される。
【０５８６】
中性アルミナを用いてフラッシュカラム（flash column）が調製される（前記フラッシュカラムの目的は、残った触媒及びすべての未反応のデスモジュールの除去である）。前記カラムは典型的に直径24 mmであり、〜15 cmのアルミナで充填されている。ソルカンが前記カラムから滴り落ちるまで、前記アルミナは最初に〜50 mLのソルカンの流入で湿らされる。その後、微小の窒素圧力の下、前記希釈された溶液が前記カラムを通る。すべての前記溶液が通過すると、50 mLのソルカンが前記カラムを通過して残った生成物を取出す。
【０５８７】
大部分のソルカンは、ロトバップ(ｒｏｔｏｖａｐ)により前記溶液から除去される。残ったトレース量は、攪拌の間、前記フラスコを真空下に3時間置くことで除去される。最終生成物は、澄んだ、無色透明の粘性油である。
【実施例１６】
【０５８８】
実施例15.2、 15.3、及び15.4で合成された物質からのデバイス製造
この実施例は、本書で合成されたポリマーからのマイクロ流体チップの製造を記述する。
【０５８９】
20 mLシリンジに以下の：実施例15.2 (物質2)で合成された20gの物質、実施例15.4(物質4)で合成された2gの物質、及び実施例15.3(物質3)で合成された18.0 gの物質が添加された。前記物質は完全に混合され、真空炉で脱ガスされた。前記混合物は、パターン化マスター鋳型に厚み5 mmになるまで堆積された。別に、前記混合された液体の液滴が1000 RPMでスピン塗布された。窒素下、両方の層がUV 室内で365 mW/cm2で10分間硬化させられた。前記5 mm厚の層が前記マスター鋳型から剥がされ、そこに入口／出口孔が穿孔された。前記の層は、前記硬化した平坦層までシールされ、130℃で2時間焼成され、層間に接着ボンドが形成された。上記したように、新しい材料をパターン形成されたウェハにスピン塗布し、UV硬化することにより、多層チップが形成されることができる。新しい層の頂上に厚い層を並べ、接着ボンドを形成するため加熱することができる。その後、前記層は一緒に剥がされて次の層に再配置されることができる。このプロセスは、極めて強い接着力で各連続した層に対して繰り返される。
【０５９０】
本書で開示される主題の種々の詳細は、本書で開示される主題の範囲を逸脱しない限り変更可能なことは理解されるであろう。さらに、前述の記述は例示のみを目的とし、限定を目的とするものではない。
【図面の簡単な説明】
【０５９１】
【図１Ａ】パターン化鋳型を作成するための本書で開示される方法の実施形態の略図である。
【図１Ｂ】パターン化鋳型を作成するための本書で開示される方法の実施形態の略図である。
【図１Ｃ】パターン化鋳型を作成するための本書で開示される方法の実施形態の略図である。
【図１Ｄ】パターン化鋳型を作成するための本書で開示される方法の実施形態の略図である。
【図２Ａ】本書で開示される１又はそれ以上のマイクロ-及び／又はナノスケール粒子の形成方法の略図である。
【図２Ｂ】本書で開示される１又はそれ以上のマイクロ-及び／又はナノスケール粒子の形成方法の略図である。
【図２Ｃ】本書で開示される１又はそれ以上のマイクロ-及び／又はナノスケール粒子の形成方法の略図である。
【図２Ｄ】本書で開示される１又はそれ以上のマイクロ-及び／又はナノスケール粒子の形成方法の略図である。
【図２Ｅ】本書で開示される１又はそれ以上のマイクロ-及び／又はナノスケール粒子の形成方法の略図である。
【図２Ｆ】本書で開示される１又はそれ以上のマイクロ-及び／又はナノスケール粒子の形成方法の略図である。
【図３Ａ】本書で開示される１又はそれ以上の球形粒子の作成方法の略図である。
【図３Ｂ】本書で開示される１又はそれ以上の球形粒子の作成方法の略図である。
【図３Ｃ】本書で開示される１又はそれ以上の球形粒子の作成方法の略図である。
【図３Ｄ】本書で開示される１又はそれ以上の球形粒子の作成方法の略図である。
【図３Ｅ】本書で開示される１又はそれ以上の球形粒子の作成方法の略図である。
【図３Ｆ】本書で開示される１又はそれ以上の球形粒子の作成方法の略図である。
【図４Ａ】重合又は結晶化の間に鋳造された粒子の静電帯電を表す、本書で開示される荷電ポリマー粒子の製造方法の略図である。
【図４Ｂ】荷電ナノ-ディスクを表す、本書で開示される荷電ポリマー粒子の製造方法の略図である。
【図４Ｃ】非荷電ナノ-ディスクの典型的なランダム並列を表す、本書で開示される荷電ポリマー粒子の製造方法の略図である。
【図４Ｄ】荷電ナノ-ディスクの鎖状構造への自発的凝集を表す、本書で開示される荷電ポリマー粒子の製造方法の略図である。
【図５Ａ】本書で開示されるソフトリソグラフィー法を用いて形成可能な多層粒子の略図である。
【図５Ｂ】本書で開示されるソフトリソグラフィー法を用いて形成可能な多層粒子の略図である。
【図５Ｃ】本書で開示されるソフトリソグラフィー法を用いて形成可能な多層粒子の略図である。
【図６Ａ】ソフトリソグラフィー技術を用いた本書で開示される３次元ナノ構造の形成方法の略図である。
【図６Ｂ】ソフトリソグラフィー技術を用いた本書で開示される３次元ナノ構造の形成方法の略図である。
【図６Ｃ】ソフトリソグラフィー技術を用いた本書で開示される３次元ナノ構造の形成方法の略図である。
【図７Ａ】多次元複雑構造を作成するための本書で開示される方法の実施形態の略図である。
【図７Ｂ】多次元複雑構造を作成するための本書で開示される方法の実施形態の略図である。
【図７Ｃ】多次元複雑構造を作成するための本書で開示される方法の実施形態の略図である。
【図７Ｄ】多次元複雑構造を作成するための本書で開示される方法の実施形態の略図である。
【図７Ｅ】多次元複雑構造を作成するための本書で開示される方法の実施形態の略図である。
【図７Ｆ】多次元複雑構造を作成するための本書で開示される方法の実施形態の略図である。
【図８Ａ】"スカム層"を生じる本書で開示されるインプリントリソグラフィープロセスの略図である。
【図８Ｂ】"スカム層"を生じる本書で開示されるインプリントリソグラフィープロセスの略図である。
【図８Ｃ】"スカム層"を生じる本書で開示されるインプリントリソグラフィープロセスの略図である。
【図８Ｄ】"スカム層"を生じる本書で開示されるインプリントリソグラフィープロセスの略図である。
【図８Ｅ】"スカム層"を生じる本書で開示されるインプリントリソグラフィープロセスの略図である。
【図９Ａ】機能化された非湿潤パターン化鋳型及び非湿潤基材を用いることで"スカム層"を解消した、本書で開示されるインプリントリソグラフィー法の略図である。
【図９Ｂ】機能化された非湿潤パターン化鋳型及び非湿潤基材を用いることで"スカム層"を解消した、本書で開示されるインプリントリソグラフィー法の略図である。
【図９Ｃ】機能化された非湿潤パターン化鋳型及び非湿潤基材を用いることで"スカム層"を解消した、本書で開示されるインプリントリソグラフィー法の略図である。
【図９Ｄ】機能化された非湿潤パターン化鋳型及び非湿潤基材を用いることで"スカム層"を解消した、本書で開示されるインプリントリソグラフィー法の略図である。
【図９Ｅ】機能化された非湿潤パターン化鋳型及び非湿潤基材を用いることで"スカム層"を解消した、本書で開示されるインプリントリソグラフィー法の略図である。
【図１０Ａ】基材上にパターンを形成するための本書で開示される溶媒補助マイクロ鋳造(SAMIM)法の略図である。
【図１０Ｂ】基材上にパターンを形成するための本書で開示される溶媒補助マイクロ鋳造(SAMIM)法の略図である。
【図１０Ｃ】基材上にパターンを形成するための本書で開示される溶媒補助マイクロ鋳造(SAMIM)法の略図である。
【図１０Ｄ】基材上にパターンを形成するための本書で開示される溶媒補助マイクロ鋳造(SAMIM)法の略図である。
【図１０Ｅ】基材上にパターンを形成するための本書で開示される溶媒補助マイクロ鋳造(SAMIM)法の略図である。
【図１１】3-μm矢印パターンを有するシリコンマスターの走査電子顕微鏡写真である。
【図１２】先端で<50 nm である500 nm 円錐パターンを有するシリコンマスターの走査電子顕微鏡写真である。
【図１３】200 nm 台形パターンを有するシリコンマスターの走査電子顕微鏡写真である。
【図１４】ポリ（エチレングリコール）(PEG)ジアクリレートの単離した200 -nm 台形粒子の走査電子顕微鏡写真である。
【図１５】PEGジアクリレートの単離した500 -nm 円錐形粒子の走査電子顕微鏡写真である。
【図１６】PEGジアクリレートの単離した3-μm矢印形粒子の走査電子顕微鏡写真である。
【図１７】PEGジアクリレートの200-nm x 750-nm x 250-nm三角形粒子の走査電子顕微鏡写真である。
【図１８】トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)の単離した200-nm 台形粒子の走査電子顕微鏡写真である。
【図１９】TMPTAの単離した500 -nm 円錐形粒子の走査電子顕微鏡写真である。
【図２０】本書で開示される非湿潤インプリントリソグラフィー法を用いてプリントされ、ドクターブレードを用いて機械的に取出された、TMPTAの単離した500 -nm 円錐形粒子の走査電子顕微鏡写真である。
【図２１】ポリ（乳酸）(PLA)の単離した200 -nm 台形粒子の走査電子顕微鏡写真である。
【図２２】本書で開示される非湿潤インプリントリソグラフィー法を用いてプリントされ、ドクターブレードを用いて機械的に取出された、ポリ（乳酸）(PLA)の単離した200 -nm 台形粒子の走査電子顕微鏡写真である。
【図２３】PLAの単離した3-μm矢印形粒子の走査電子顕微鏡写真である。
【図２４】PLAの単離した500 -nm 円錐形粒子の走査電子顕微鏡写真である。
【図２５】ポリ（ピロール）(Ppy)の単離した200 -nm 台形粒子の走査電子顕微鏡写真である。
【図２６】Ppyの単離した3-μm矢印形粒子の走査電子顕微鏡写真である。
【図２７】Ppyの単離した500 -nm 円錐形粒子の走査電子顕微鏡写真である。
【図２８Ａ】CY-3で蛍光標識された24-merのDNAストランドを含むPEGジアクリレートの単離した200 -nm 台形粒子の共焦点蛍光顕微鏡写真である。
【図２８Ｂ】蛍光標識されたDNAを含むPEGジアクリレートの単離した200 -nm 台形粒子の光学顕微鏡写真である。
【図２８Ｃ】すべての粒子がDNAを含むことを示す、図２８Ａ及びず２８Ｂのオーバーレイである。
【図２９】"二重スタンプ（double stamping）"を用いた200 -nm PEGジアクリレート粒子の製造の走査電子顕微鏡写真である。
【図３０】PFPE モールドを用いて製造され70nmの距離で隔てられたTMPTA の140-nm線の原子間力顕微鏡写真である。
【図３１Ａ】電子ビームリソグラフィーで形成されたマスターから製造されたモールドの走査電子顕微鏡写真であり、3-μm矢印のシリコン／シリコン酸化物のマスターの走査電子顕微鏡写真である。
【図３１Ｂ】電子ビームリソグラフィーで形成されたマスターから製造されたモールドの走査電子顕微鏡写真であり、200-nm x 800-nm棒状のシリコン／シリコン酸化物のマスターの走査電子顕微鏡写真である。
【図３２Ａ】フォトレジストマスターから製造されたモールドの光学顕微鏡写真であり、SU-8マスターの光学顕微鏡写真である。
【図３２Ｂ】フォトレジストマスターから製造されたモールドの光学顕微鏡写真であり、フォトリソグラフィマスターから鋳造されたPFPE-DMAモールドの光学顕微鏡写真である。
【図３３Ａ】タバコモザイクウィルス鋳型から製造されたモールドの原子間力顕微鏡写真であり、マスターの原子間力顕微鏡写真である。
【図３３Ｂ】タバコモザイクウィルス鋳型から製造されたモールドの原子間力顕微鏡写真であり、ウィルスマスターから鋳造されたPFPE-DMAモールドの原子間力顕微鏡写真である。
【図３４Ａ】ブロック共重合体ミセルマスターから形成されたモールドの原子間力顕微鏡写真であり、ポリスチレン-ポリイソプレンブロック共重合体ミセルの原子間力顕微鏡写真である。
【図３４Ｂ】ブロック共重合体ミセルマスターから形成されたモールドの原子間力顕微鏡写真であり、ミセルマスターから鋳造されたPFPE-DMAモールドの原子間力顕微鏡写真である。
【図３５Ａ】ポリマーブラシマスターから製造されたモールドの原子間力顕微鏡写真であり、ポリマーブラシマスターの原子間力顕微鏡写真である。
【図３５Ｂ】ポリマーブラシマスターから製造されたモールドの原子間力顕微鏡写真であり、ポリマーブラシマスターから鋳造されたPFPE-DMAモールドの原子間力顕微鏡写真である。
【図３６Ａ】本書で開示される主題の粒子を機能化する方法の一実施形態の略図である。
【図３６Ｂ】本書で開示される主題の粒子を機能化する方法の一実施形態の略図である。
【図３６Ｃ】本書で開示される主題の粒子を機能化する方法の一実施形態の略図である。
【図３６Ｄ】本書で開示される主題の粒子を機能化する方法の一実施形態の略図である。
【図３７Ａ】物品から粒子を取出すための本書で開示される主題の方法の一実施形態の略図である。
【図３７Ｂ】物品から粒子を取出すための本書で開示される主題の方法の一実施形態の略図である。
【図３７Ｃ】物品から粒子を取出すための本書で開示される主題の方法の一実施形態の略図である。
【図３７Ｄ】物品から粒子を取出すための本書で開示される主題の方法の一実施形態の略図である。
【図３７Ｅ】物品から粒子を取出すための本書で開示される主題の方法の一実施形態の略図である。
【図３７Ｆ】物品から粒子を取出すための本書で開示される主題の方法の一実施形態の略図である。
【図３８Ａ】物品から粒子を取出すための本書で開示される主題の方法の一実施形態の略図である。
【図３８Ｂ】物品から粒子を取出すための本書で開示される主題の方法の一実施形態の略図である。
【図３８Ｃ】物品から粒子を取出すための本書で開示される主題の方法の一実施形態の略図である。
【図３８Ｄ】物品から粒子を取出すための本書で開示される主題の方法の一実施形態の略図である。
【図３８Ｅ】物品から粒子を取出すための本書で開示される主題の方法の一実施形態の略図である。
【図３８Ｆ】物品から粒子を取出すための本書で開示される主題の方法の一実施形態の略図である。
【図３８Ｇ】物品から粒子を取出すための本書で開示される主題の方法の一実施形態の略図である。
【図３９Ａ】３次元形体がパターン形成されるインプリントリソグラフィーのための本書で開示される主題のプロセスの一実施形態の略図である。
【図３９Ｂ】３次元形体がパターン形成されるインプリントリソグラフィーのための本書で開示される主題のプロセスの一実施形態の略図である。
【図３９Ｃ】３次元形体がパターン形成されるインプリントリソグラフィーのための本書で開示される主題のプロセスの一実施形態の略図である。
【図３９Ｄ】３次元形体がパターン形成されるインプリントリソグラフィーのための本書で開示される主題のプロセスの一実施形態の略図である。
【図３９Ｅ】３次元形体がパターン形成されるインプリントリソグラフィーのための本書で開示される主題のプロセスの一実施形態の略図である。
【図３９Ｆ】３次元形体がパターン形成されるインプリントリソグラフィーのための本書で開示される主題のプロセスの一実施形態の略図である。
【図４０Ａ】物品から粒子を取出すための本書で開示される主題のプロセスの一実施形態の略図である。
【図４０Ｂ】物品から粒子を取出すための本書で開示される主題のプロセスの一実施形態の略図である。
【図４０Ｃ】物品から粒子を取出すための本書で開示される主題のプロセスの一実施形態の略図である。
【図４０Ｄ】物品から粒子を取出すための本書で開示される主題のプロセスの一実施形態の略図である。
【図４１Ａ】本書で開示される主題の一実施形態に従う蒸発による小粒子の形成の一連を示す。
【図４１Ｂ】本書で開示される主題の一実施形態に従う蒸発による小粒子の形成の一連を示す。
【図４１Ｃ】本書で開示される主題の一実施形態に従う蒸発による小粒子の形成の一連を示す。
【図４１Ｄ】本書で開示される主題の一実施形態に従う蒸発による小粒子の形成の一連を示す。
【図４１Ｅ】本書で開示される主題の一実施形態に従う蒸発による小粒子の形成の一連を示す。
【図４２】本書で開示される主題の一実施形態に従って鋳型から除去された後の粒子を含むドキソルビシンを示す。
【図４３】本書で開示される主題の一実施形態に従ってナノ円柱形状にパターン形成された構造を示す。
【図４４】本書で開示される主題の一実施形態に従う分子インプリンティングの一連を示す。
【図４５】本書で開示される主題の一実施形態に従う細胞に結合した標識粒子を示す。
【図４６】本書で開示される主題の一実施形態に従う細胞に結合した標識粒子を示す。
【図４７】本発明のいくつかの実施形態に従う開放鋳造により製造された粒子を示す。
【図４８】本発明のいくつかの実施形態に従うプロセスから被覆されたシード（seed）及びシードを被覆するプロセスを示す。
【図４９】識別特徴を有する本発明の実施形態に従う追跡用添加物を示す。
【図５０】本発明の実施形態に従い、パターン化鋳型に受動的に物質を導入する方法を示す。
【図５１】本発明の実施形態に従ってパターン化鋳型の凹部に物質を導入するため、パターン化鋳型を浸漬する方法を示す。
【図５２】本発明の実施形態に従ってパターン化鋳型の凹部に物質を導入するため、パターン化鋳型表面を横切って物質を流す方法を示す。
【図５３】本発明の実施形態に従う電圧補助凹部充填を示す。
【図５４】本書で記述される方法から形成され、及び本発明の実施形態に従ってモールドから解放される粒子を示す。
【図５５】本書で記述される方法から形成され、及び本発明の実施形態に従ってモールドから解放される他の粒子を示す。
【図５６】本発明の実施形態に従う液滴転がりによる、パターン化鋳型への鋳造される物質の導入を示す。
【図５７】本発明の実施形態に従う濡れ角及びモールド充填を示す。
【図５８】本発明の実施形態に従う粒子の取出しを示す。
【図５９】本発明の実施形態に従うモールドと物質の間の浸透性平衡を示す。
【図６０】本発明の実施形態に従って犠牲層を有する粒子を取出す方法を示す。
【図６１Ａ】本発明の実施形態に従う浸漬法により製造された立方体形状のPEG粒子を示す。
【図６１Ｂ】本発明の実施形態に従う浸漬法により製造された立方体形状のPEG粒子を示す。
【図６２】本発明の実施形態に従う、プラスに帯電した2 x 2 x 1μm DEDSMA粒子のSEM顕微鏡写真を示す。
【図６３】本発明の実施形態に従う、プラスに帯電した2 x 2 x 1μm DEDSMA粒子の蛍光顕微鏡写真を示す。
【図６４】本発明の実施形態に従う、2μm DEDSMA粒子に組み込まれたカルセイン積荷（cargo）の蛍光顕微鏡写真を示す。
【図６５】本発明の実施形態に従う、プラスに帯電したDEDSMA粒子を含む2 x 2 x 1μm pDNAを示し、左上隅：SEM、右上隅：DIC、左下隅：粒子が結合したポリフラワー570蛍光、右下隅：フルオレッセインで標識されたコントロール（control）プラスミド蛍光である。
【図６６】本発明の実施形態に従う、プラスに帯電したPEG粒子を含む2 x 2 x 1μm pDNAを示し、左上隅：SEM、右上隅：DIC、左下隅：粒子が結合したポリフラワー570蛍光、右下隅：フルオレッセインで標識されたコントロール（control）プラスミド蛍光である。
【図６７】本発明の実施形態に従うアスペクト比を変えた200 nm円柱形状を含むマスター鋳型を示す。
【図６８】本発明の実施形態に従うポリ（シアノアクリレート）取出し層から取出された中性PEG−複合200nm (アスペクト比= 1:1)粒子の走査電子顕微鏡写真（45度の角度で）を示す。
【図６９】本発明の実施形態に従ってNIH 3T3細胞に導入された精製PRINT PEG-複合粒子の細胞吸収の共焦点顕微鏡写真-カチオン電荷の量の傾向を示す。
【図７０】本発明の実施形態に従い、粒子濃度の影響に加えて粒子マトリクスに含まれるカチオン電荷の量の変更による細胞吸収においてMTT検定で得られた毒性の結果を示す。
【図７１】本発明の実施形態に従ってNIH 3T3細胞に導入されたPRINT PEG-複合粒子の細胞吸収の共焦点顕微鏡写真を示し、挿絵は細胞処理に先立って医用粘着層に取出された粒子を示す。
【図７２】本発明の実施形態に従ってPRINT粒子へ放射標識された部分を結合する反応機構を示す。
【図７３】本発明の実施形態に従うペンダントガドリニウムPEG粒子の製造を示す。
【図７４】本発明の実施形態に従うCDIリンカーを含む粒子の形成を示す。
【図７５】本発明の実施形態に従うCDIリンカーへのアビジンの結合を示す。
【図７６】本発明の実施形態に従うHER2受容体を標的とするPEG粒子の製造を示す。
【図７７】本発明の実施形態に従う非ホジキンリンパ腫を標的とするPEG粒子の製造を示す。
【図７８】本発明の実施形態に従い、36時間透析後に100% 及び70% dPEG DOXを仕込まれた粒子の制御された放出のファントム研究を示す。
【図７９Ａ】本発明の実施形態に従い、蒸発プロセスによって製造された粒子を示す。
【図７９Ｂ】本発明の実施形態に従い、蒸発プロセスによって製造された粒子を示す。
【図７９Ｃ】本発明の実施形態に従い、蒸発プロセスによって製造された粒子を示す。
【図１Ａ】
0005570721.tif 000042
【図１Ｂ】
0005570721.tif 000043
【図１Ｃ】
0005570721.tif 000044
【図１Ｄ】
0005570721.tif 000045
【図２Ａ】
0005570721.tif 000046
【図２Ｂ】
0005570721.tif 000047
【図２Ｃ】
0005570721.tif 000048
【図２Ｄ】
0005570721.tif 000049
【図２Ｅ】
0005570721.tif 000050
【図２Ｆ】
0005570721.tif 000051
【図３Ａ】
0005570721.tif 000052
【図３Ｂ】
0005570721.tif 000053
【図３Ｃ】
0005570721.tif 000054
【図３Ｄ】
0005570721.tif 000055
【図３Ｅ】
0005570721.tif 000056
【図３Ｆ】
0005570721.tif 000057
【図４Ａ】
0005570721.tif 000058
【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
0005570721.tif 000061
【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
0005570721.tif 000063
【図５Ｃ】
0005570721.tif 000064
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９Ａ】
0005570721.tif 000079
【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１１】
0005570721.tif 000089
【図１２】
0005570721.tif 000090
【図１３】
0005570721.tif 000091
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２８Ｃ】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【図３５Ａ】
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【図３５Ｂ】
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【図３６Ａ】
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【図３６Ｂ】
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【図３６Ｃ】
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【図３６Ｄ】
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【図３７Ａ】
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【図３７Ｂ】
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【図３７Ｃ】
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【図３７Ｄ】
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【図３７Ｅ】
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【図３７Ｆ】
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【図３８Ａ】
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【図３８Ｂ】
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【図３８Ｃ】
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【図３８Ｄ】
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【図３８Ｅ】
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【図３８Ｆ】
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【図３８Ｇ】
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【図３９Ａ】
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【図３９Ｂ】
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【図３９Ｃ】
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【図３９Ｄ】
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【図３９Ｅ】
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【図３９Ｆ】
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【図４０Ａ】
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【図４０Ｂ】
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【図４０Ｃ】
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【図４１Ａ】
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【図４１Ｂ】
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【図４１Ｃ】
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【図４１Ｅ】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４Ａ】
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【図４４Ｃ】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図６０】
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【図６１Ａ】
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【図６１Ｂ】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７９Ａ】
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【図７９Ｂ】
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【図７９Ｃ】
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【図４５】
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【図４６】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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