(57)【要約】触媒活性物質は、硫化銅（Ｉ）鉱物粒子と、硫化銅（Ｉ）鉱物粒子の表面に結合したアルキン官能基化分子とを含む。例示的な方法では、硫化銅（Ｉ）鉱物をアルキン官能基化分子と反応させて、触媒活性物質を形成する。触媒活性物質をアジド官能基化分子と反応させて、触媒活性物質をアジド官能基化分子とカップリングさせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫化銅（Ｉ）鉱物粒子と、
前記硫化銅（Ｉ）鉱物粒子の表面に直接結合したアルキン官能基化分子と、
を含む、触媒活性物質。
【請求項２】
前記硫化銅（Ｉ）鉱物粒子が、カルコサイト、デュルレ鉱、およびダイジェナイトからなる群より選択される、請求項１に記載の触媒活性物質。
【請求項３】
前記アルキン官能基化分子がプライマーであるとともに、前記プライマーが前記プライマーの５'末端に結合したアルキン官能基を有する、請求項１または２に記載の触媒活性物質。
【請求項４】
配位結合が、前記アルキン官能基化分子と前記硫化銅（Ｉ）鉱物粒子の表面とを結合させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の触媒活性物質。
【請求項５】
硫化銅（Ｉ）鉱物の存在下で、アルキン官能基化分子とアジド官能基化分子とを反応させる工程を含む、トリアゾールの製造方法。
【請求項６】
前記硫化銅（Ｉ）鉱物が前記アルキン官能基化分子と反応して触媒活性物質を形成し、
前記触媒活性物質が前記アジド官能基化分子と反応して、前記触媒活性物質と前記アジド官能基化分子とがカップリングする、請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
前記製造方法は、前記硫化銅（Ｉ）鉱物を前記アルキン官能基化分子と反応させる前に、前記アルキン官能基化分子に対して化学量論的に過剰の前記硫化銅（Ｉ）鉱物を、前記アルキン官能基化分子に添加する工程をさらに含む、請求項５または６に記載の製造方法。
【請求項８】
前記硫化銅（Ｉ）鉱物と前記アルキン官能基化分子との前記反応が、
前記硫化銅（Ｉ）鉱物、前記アルキン官能基化分子、および前記アルキン官能基化分子の溶媒の混合物を形成する工程と、
前記混合物を、前記溶媒の凝固点よりも高く、かつ前記溶媒の沸点よりも低い温度で、最大約５０日間維持する工程と、を伴う、請求項５または６に記載の製造方法。
【請求項９】
溶媒が、水、炭酸ナトリウム緩衝剤、リン酸カリウム緩衝剤、およびジメチルスルホキシドからなる群より選択され、前記混合物のｐＨが約４〜約１２に及ぶ、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記維持する工程が、前記混合物を約３０℃〜約６０℃の温度に、約３０分〜約９０分間加熱する工程を伴う、請求項８または９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記製造方法は、前記アルキン官能基化分子または触媒活性物質を前記アジド官能基化分子と反応させる前に、フローセル基板の表面上に前記アジド官能基化分子の層を形成する工程をさらに含み、前記アルキン官能基化分子または前記触媒活性物質が、前記フローセル基板の前記表面上のアジド官能基化分子の前記層と反応する、請求項５または６に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記アルキン官能基化分子または前記触媒活性物質が液体混合物中に存在し、前記液体混合物が、前記フローセル基板の前記表面上のアジド官能基化分子の層の上に流される、請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記製造方法が、前記層を形成する前に、シランまたはシラン誘導体を前記基板の前記表面に取り付けてシラン化表面を形成する工程をさらに含む、請求項１１または１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
触媒活性物質を前記アジド官能基化分子と反応させる前に、未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物を前記触媒活性物質から濾過する工程をさらに含む、請求項６〜１３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１５】
硫化銅（Ｉ）が、約５００ｎｍ〜約４５μｍの平均粒子径を有する、請求項５〜１４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記製造方法が、配位子の配位なしで、かつ還元剤へのばく露なしで行われる、請求項５〜１５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１７】
アルキン官能基を含むプライマーと、
溶媒と、
硫化銅（Ｉ）鉱物と、
を含む、グラフトミックス。
【請求項１８】
前記アルキン官能基が前記硫化銅（Ｉ）鉱物の表面と反応して、前記グラフトミックス中に触媒活性物質を形成する、請求項１７に記載のグラフトミックス。
【請求項１９】
前記グラフトミックスがアジド官能基化分子をさらに含み、前記アジド官能基化分子が前記硫化銅（Ｉ）鉱物を介して前記アルキン官能基と反応する、請求項１７に記載のグラフトミックス。
【請求項２０】
前記アジド官能基化分子がポリマーである、請求項１９に記載のグラフトミックス。
【請求項２１】
前記ポリマーが基板の表面上にあり、任意選択で前記基板がフローセルである、請求項２０に記載のグラフトミックス。
【請求項２２】
前記グラフトミックスが、前記プライマーに対して化学量論的に過剰の前記硫化銅（Ｉ）鉱物を含む、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載のグラフトミックス。
【請求項２３】
前記グラフトミックスが約１μＭ〜約２０μＭの前記プライマーと約０．１Ｍ〜約３Ｍの前記硫化銅（Ｉ）鉱物とを含む、請求項１７〜２２のいずれか一項に記載のグラフトミックス。
【請求項２４】
前記硫化銅（Ｉ）鉱物が、カルコサイト、デュルレ鉱、およびダイジェナイトらなる群より選択され、約５００ｎｍ〜約４５μｍの平均粒子径を有する、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載のグラフトミックス。
【請求項２５】
アルキン官能基化プライマーを、硫化銅（Ｉ）鉱物の存在下でフローセル表面上のアジド官能基化分子と反応させる工程を含む、フローセル表面にプライマーをグラフトする方法。
【請求項２６】
前記硫化銅（Ｉ）鉱物が前記アルキン官能基化プライマーと反応して触媒活性物質を形成し、
前記触媒活性物質が前記アジド官能基化分子と反応して、前記触媒活性物質と前記アジド官能基化分子とが前記フローセル表面上でカップリングする、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記方法が、前記硫化銅（Ｉ）鉱物を前記アルキン官能基化プライマーと反応させる前に、前記アルキン官能基化プライマーに対して化学量論的に過剰の前記硫化銅（Ｉ）鉱物を、前記アルキン官能基化プライマーに添加する工程をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記硫化銅（Ｉ）鉱物と前記アルキン官能基化プライマーとの反応が、前記硫化銅（Ｉ）鉱物、前記アルキン官能基化プライマー、および前記アルキン官能基化プライマーの溶媒の混合物を形成する工程と、前記混合物を、前記溶媒の凝固点よりも高く、かつ前記溶媒の沸点よりも低い温度で、最大約５０日間維持する工程とを伴う、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記溶媒が、水、炭酸ナトリウム緩衝剤、リン酸カリウム緩衝剤、およびジメチルスルホキシドからなる群より選択され、前記混合物のｐＨが約４〜約１２に及ぶ、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記維持する工程が、前記混合物を約３０℃〜約６０℃の温度に、約３０分〜約９０分間加熱する工程を伴う、請求項２８または２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記方法が、前記触媒活性物質を前記フローセル表面上の前記アジド官能基化分子と反応させる前に、前記フローセル表面上に前記アジド官能基化分子の層を形成する工程をさらに含み、前記触媒活性物質が、前記フローセル表面上の前記アジド官能基化分子の前記層と反応する、請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
前記触媒活性物質が液体混合物中に存在し、前記液体混合物が、前記フローセル表面上の前記アジド官能基化分子の前記層の上に流される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記方法が、前記層を形成する前に、シランまたはシラン誘導体を前記フローセル表面に取り付けてシラン化表面を形成する工程をさらに含む、請求項３１または３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記アジド官能基化分子の前記層が、ポリ（Ｎ−（５−アジドアセトアミジルペンチル）アクリルアミド−コ−アクリルアミド）である、請求項３１〜３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記触媒活性物質を前記フローセル表面上の前記アジド官能基化分子と反応させる前に、未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物を前記触媒活性物質から濾過する工程をさらに含む、請求項２６〜３４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１７年１２月２２日に出願された米国仮出願番号６２／６０９，３７０号の利益を主張し、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
生物学的アレイは、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）およびリボ核酸（ＲＮＡ）を含む分子の検出および分析に使用される幅広いツールの一つである。これらの用途では、アレイは、ヒトおよび他の生物の遺伝子に存在するヌクレオチド配列のプローブを含むように設計されている。特定の用途では、例えば、個々のＤＮＡおよびＲＮＡプローブは、アレイ支持体上の幾何学的格子内の位置に（またはランダムに）取り付けられ得る。例えば、ヒトまたは生物からの試験試料を、相補的フラグメントがアレイの個々の部位のプローブにハイブリダイズするように、格子にさらすことができる。その後、部位上で特定の周波数の光を走査することによってアレイを検査し、フラグメントがハイブリダイズした部位の蛍光によって、試料中にどのフラグメントが存在するかを識別することができる。
【０００３】
生物学的アレイを、遺伝子シーケンシングに使用することができる。一般的に、遺伝子シーケンシングは、ＤＮＡまたはＲＮＡのフラグメントなどの遺伝物質長内のヌクレオチドまたは核酸の順序を決定することを伴う。ますます長い塩基対の配列が分析されており、得られた配列情報を様々なバイオインフォマティクス方法で使用して、フラグメントが由来した遺伝物質の広範な長さの配列を確実に決定するように、フラグメントを論理的に組み合わせることができる。特徴的なフラグメントの自動化されたコンピュータベースの検査が開発され、ゲノムマッピング、遺伝子およびそれらの機能の同定、特定の状態および病態のリスクの評価などに使用されてきた。これらの用途を超えて、生物学的アレイは、幅広い分子、分子ファミリー、遺伝子発現レベル、一塩基多型の検出および評価、ならびに遺伝子型決定に使用されることがある。
【発明の概要】
【０００４】
一態様では、触媒活性物質は、硫化銅（Ｉ）鉱物粒子と；硫化銅（Ｉ）鉱物粒子の表面に直接結合したアルキン官能基化分子とを含む。
【０００５】
この態様の一例では、硫化銅（Ｉ）鉱物粒子は、カルコサイト、デュルレ鉱、およびダイジェナイトからなる群より選択される。
【０００６】
この態様の例では、アルキン官能基化分子はアルキン官能基を有するプライマーであり、任意選択で、アルキン官能基はプライマーの５'末端に結合している。
【０００７】
この態様の例では、配位結合は、アルキン官能基化分子と硫化銅（Ｉ）鉱物粒子の表面とを結合させる。
【０００８】
触媒活性物質のこの態様の任意の特徴を、任意の望ましい方法および／または構成で一緒に組み合わせることができることを理解されたい。
【０００９】
別の態様では、本方法は、硫化銅（Ｉ）鉱物とアルキン官能基化分子とを反応させて触媒活性物質を形成する工程と；触媒活性物質とアジド官能基化分子とを反応させて、触媒活性物質とアジド官能基化分子とをカップリングする工程を含む。別の態様では、トリアゾールの製造方法は、硫化銅（Ｉ）鉱物の存在下で、アルキン官能基化分子とアジド官能基化分子とを反応させる工程を含む。
【００１０】
この態様の例では、本方法は、触媒活性物質をアジド官能基化分子と反応させる前に、未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物を触媒活性物質から濾過する工程をさらに含む。
【００１１】
この態様の例では、硫化銅（Ｉ）鉱物をアルキン官能基化分子と反応させる前に、本方法は、アルキン官能基化分子に対して化学量論的に過剰の硫化銅（Ｉ）鉱物を、アルキン官能基化分子に添加する工程をさらに含む。
【００１２】
この態様の例では、硫化銅（Ｉ）は、約５００ｎｍ〜約４５μｍの平均粒子径を有する。
【００１３】
この態様の例では、硫化銅（Ｉ）鉱物とアルキン官能基化分子との反応は以下の工程を伴う：硫化銅（Ｉ）鉱物、アルキン官能基化分子、およびアルキン官能基化分子の溶媒の混合液を形成する工程と；混合液を、溶媒の凝固点よりも高く、かつ溶媒の沸点よりも低い温度で、最大約５０日間維持する工程。この例では、溶媒は、水、炭酸ナトリウム緩衝液、リン酸カリウム緩衝液、およびジメチルスルホキシドからなる群より選択され；混合液のｐＨは約４〜約１２に及ぶ。また、この例では、維持する工程は、混合液を約３０℃〜約６０℃の温度に、約３０分〜約９０分間加熱する工程を伴う。
【００１４】
この態様の例では、アルキン官能基化分子または触媒活性物質をアジド官能基化分子と反応させる前に、本方法は、フローセル基板の表面上にアジド官能基化分子の層を形成する工程をさらに含み、アルキン官能基化分子または触媒活性物質は、フローセル基板の表面上のアジド官能基化分子の層と反応する。この例では、アルキン官能基化分子または触媒活性物質は液体混合物中に存在し、液体混合物は、フローセル基板の表面上のアジド官能基化分子の層の上に流される。また、この例では、層を形成する前に、本方法は、シランまたはシラン誘導体を基板の表面に取り付けてシラン化表面を形成する工程をさらに含む。
【００１５】
この態様の例では、本方法は、配位子の配位なしで、かつ還元剤へのばく露なしで行われる。
【００１６】
本方法のこの態様の任意の特徴を、任意の望ましい様式で一緒に組み合わせることができることを理解されたい。さらに、本方法のこの態様の特徴および／もしくは触媒活性物質の態様の特徴の任意の組み合わせを一緒に使用することができ、ならびに／またはこれらの態様のいずれかもしくは両方からの任意の特徴を、本明細書に開示されている任意の例と組み合わせることができることを理解されたい。
【００１７】
さらに別の態様では、グラフトミックスは、アルキン官能基を含むプライマーと；溶媒と；硫化銅（Ｉ）鉱物とを含む。    
【００１８】
この態様の例では、アルキン官能基は硫化銅（Ｉ）鉱物の表面と反応して、グラフトミックス中に触媒活性物質を形成することになる。
【００１９】
この態様の例では、グラフトミックスはアジド官能基化分子をさらに含み、アジド官能基化分子は硫化銅（Ｉ）鉱物を介してアルキン官能基化分子と反応することになる。一例では、アジド官能基化分子はポリマーである。一例では、ポリマーは基板の表面上にあり、任意選択で基板はフローセルである。
【００２０】
この態様の例では、グラフトミックスは、プライマーに対して化学量論的に過剰の硫化銅（Ｉ）鉱物を含む。
【００２１】
この態様の例では、グラフトミックスは、約１μＭ〜約２０μＭのプライマーと；約０．１Ｍ〜約３Ｍの硫化銅（Ｉ）鉱物とを含む。
【００２２】
この態様の例では、硫化銅（Ｉ）鉱物は、カルコサイト、デュルレ鉱、およびダイジェナイトらなる群より選択され、約５００ｎｍ〜約４５μｍの平均粒子径を有する。
【００２３】
グラフトミックスのこの態様の任意の特徴を、任意の望ましい様式で一緒に組み合わせることができることを理解されたい。さらに、グラフトミックスの特徴および／もしくは本方法の特徴および／もしくは触媒活性物質の特徴の任意の組み合わせを一緒に使用することができ、ならびに／またはこれらの態様のいずれかもしくはすべての任意の特徴を、本明細書に開示されている例の任意の特徴と組み合わせることができることを理解されたい。
【００２４】
さらに別の態様では、フローセル表面にプライマーをグラフトする方法は、アルキン官能基化プライマーを、硫化銅（Ｉ）鉱物の存在下でフローセル表面上のアジド官能基化分子と反応させる工程を含む。
【００２５】
このさらなる態様の例では、硫化銅（Ｉ）鉱物はアルキン官能基化プライマーと反応して触媒活性物質を形成し、触媒活性物質はアジド官能基化分子と反応して、触媒活性物質とアジド官能基化分子とがフローセル表面上でカップリングする。いくつかの例では、硫化銅（Ｉ）鉱物をアルキン官能基化プライマーと反応させる前に、本方法は、アルキン官能基化プライマーに対して化学量論的に過剰の硫化銅（Ｉ）鉱物を、アルキン官能基化プライマーに添加する工程をさらに含む。いくつかの例では、硫化銅（Ｉ）鉱物とアルキン官能基化プライマーとの反応は、硫化銅（Ｉ）鉱物、アルキン官能基化プライマー、およびアルキン官能基化プライマーの溶媒の混合液を形成する工程と；混合液を、溶媒の凝固点よりも高く、かつ溶媒の沸点よりも低い温度で、最大約５０日間維持する工程とを伴う。これらの例のいくつかでは、溶媒は、水、炭酸ナトリウム緩衝液、リン酸カリウム緩衝液、およびジメチルスルホキシドからなる群より選択され、混合液のｐＨは約４〜約１２に及ぶ。また、これらの例のいくつかでは、維持する工程は、混合液を約３０℃〜約６０℃の温度に、約３０分〜約９０分間加熱する工程を伴う。
【００２６】
このさらなる態様の例では、触媒活性物質をフローセル表面上のアジド官能基化分子と反応させる前に、本方法は、フローセル表面上にアジド官能基化分子の層を形成する工程をさらに含み、触媒活性物質は、フローセル表面上のアジド官能基化分子の層と反応する。この例では、触媒活性物質は液体混合物中に存在し、液体混合物は、フローセル表面上のアジド官能基化分子の層の上に流される。これらの例のいくつかでは、層を形成する前に、本方法は、シランまたはシラン誘導体をフローセル表面に取り付けてシラン化表面を形成する工程をさらに含む。また、これらの例のいくつかでは、アジド官能基化分子の層は、ポリ（Ｎ-（５−アジドアセトアミジルペンチル）アクリルアミド-コ−アクリルアミド）である。
【００２７】
このさらなる態様の例は、触媒活性物質をフローセル表面上のアジド官能基化分子と反応させる前に、未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物を触媒活性物質から濾過する工程をさらに含む。
【００２８】
本方法のこの態様の任意の特徴を、任意の望ましい様式で一緒に組み合わせることができることを理解されたい。さらに、この方法の特徴および／もしくはグラフトミックスの特徴および／もしくは他の方法の特徴および／もしくは触媒活性物質の特徴の任意の組み合わせを一緒に使用することができ、ならびに／またはこれらの態様のいずれかもしくはすべての任意の特徴を、本明細書に開示されている例の任意の特徴と組み合わせることができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本明細書に開示の方法の例を示すフロー図である。
【図２】図２Ａ〜２Ｅは、グラフトミックスの第１例を使用してパターン化基板に界面化学物質を添加する例を描いた概略断面図であり、図２Ａ、２Ｂ、および２Ｅは、グラフトミックスの第２例を使用してパターン化基板に界面化学物質を添加する例を描いた概略断面図である。
【図３】図３Ａ〜３Ｄは、グラフトミックスの第１例を使用して非パターン化基板に界面化学物質を添加する例を描いた概略断面図であり、図３Ａ、３Ｂ、および３Ｄは、グラフトミックスの第２例を使用して非パターン化基板に界面化学物質を添加する例を描いた概略断面図である。
【図４】例示的フローセルおよび比較フローセルについての表面プライマーアクセシビリティ試験（ＣＦＲアッセイ）後の蛍光強度（相対強度単位、ＲＦＵ）のプロットである。
【図５】異なる期間インキュベートした触媒活性物質から形成された異なる例示的フローセルについての表面プライマーアクセシビリティ試験（ＣＦＲアッセイ）後の蛍光強度（相対強度単位、ＲＦＵ）のプロットである。
【図６】図６Ａ〜６Ｃは、異なる混合物についての動的光散乱結果を描いたグラフであり、その結果は、本明細書に開示のグラフトミックスが触媒活性物質を形成していることを示している。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本開示の例の特徴は、以下の発明を実施するための形態および図面を参照することにより明らかになるが、ここで、同様の参照番号は、おそらく同一ではないが類似の構成要素に対応する。簡潔にするために、前述の機能を有する参照番号または特徴は、それらが現れる他の図面に関連して説明されている場合と説明されていない場合とがある。
【００３１】
本明細書に開示される方法の例は、銅（Ｃｕ）を＋１酸化状態で含有する触媒活性物質の形成を伴う。硫化銅（Ｉ）鉱物は一硫化銅であり、１．６≦Ｃｕ／Ｓ≦２である。硫化銅（Ｉ）鉱物の例は、カルコサイト（Ｃｕ２Ｓ）またはデュルレ鉱（Ｃｕ３１Ｓ１６）またはダイジェナイト（Ｃｕ９Ｓ５）である。いくつかの態様では、触媒活性物質は、活性銅種（Ｃｕ＋）の供給源として機能する硫化銅（Ｉ）鉱物を使用して形成される。本明細書に開示の例では、硫化銅（Ｉ）鉱物は、アルキン官能基化分子およびアジド官能基化分子と反応してトリアゾールを形成する。いくつかの態様では、硫化銅（Ｉ）鉱物は、アルキン官能基化分子と反応して触媒活性物質を形成し、この触媒活性物質は、硫化銅（Ｉ）鉱物粒子と、この硫化銅（Ｉ）鉱物粒子の表面に直接結合したアルキン官能基化分子とを含む。この反応を、Ｃｕ２＋種を安定化配位子に配位させることなく（例えば、沈殿を避けるために）、かつ安定化Ｃｕ２＋種を還元剤（例えば、アスコルビン酸塩）にさらすことなく実施し、触媒活性銅種を生成することができることがわかっている。配位子の配位およびＣｕ２＋還元用の追加の試薬の使用を避けることが望まく、それは、これらの追加の試薬が、反応の複雑さおよびコストを増加させる可能性があり、望ましくない副反応を引き起こす可能性があり、かつ望ましくないまたは有毒な反応物を伴う可能性があるためである。配位子の配位および還元のない本明細書に開示の例示的な１つ以上の方法は、鉱物硫化銅（Ｉ）およびアルキン官能基化分子に加えて余分な試薬を伴わない単純化されたプロセスである。
【００３２】
さらに、ポリマー安定化Ｃｕ２Ｓ量子ドットとは異なり、硫化銅（Ｉ）鉱物の表面上でのアルキン官能基化分子の不均一反応は、光がない場合（すなわち、光によって駆動されない場合）に起こることが分かっている。
【００３３】
さらに、本明細書に開示の方法のいくつかの例では、アルキン官能基化分子は、アルキン官能基を含むプライマーである。これらの例では、触媒活性物質を、銅（Ｉ）触媒によるアジド-アルキン環化付加反応において使用し、プライマーのアルキン官能基をアジド官能基化分子にカップリングすることができる。一部には活性銅種がプライマーと触媒活性物質中の硫黄とに配位しているため、この環化付加反応は、水性媒体の存在下および酸素の存在下で、活性銅種をＣｕ０とＣｕ２＋とに不均化させることなく起こり得る。
【００３４】
一部には活性銅種がＣｕ０とＣｕ２＋とに不均化する傾向があるため、銅触媒の除去は、他のアジド-アルキン環化付加反応では困難であることが証明されている。よく使用される除去技法としては、イオン交換法または液-液抽出法などがある。銅触媒の除去を容易にするための他の技法としては、フルオラスタグの触媒への組み込みがあり、ここでフルオラスタグは、固相抽出技法によってタグ付き触媒の除去を容易にする。銅触媒の除去を容易にするための高度なツールおよび／または追加の材料を伴うこれらの技術とは異なり、本明細書に開示の方法のいくつかの例では、未反応の鉱物硫化銅（Ｉ）を除去するために、遠心分離または濾過などの単純な方法を伴う。これらの単純な方法を使用することができるのは、いくつかの例では、単一のグラフトミックス（本明細書ではグラフトミックスの第２例として言及される）が溶解したアジド−アルキン反応生成物と溶解していない未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物とを含み、後者は遠心分離または濾過によって分離することができるためである。
【００３５】
本明細書で使用する用語は、別段の指定がない限り、関連技術におけるそれらの通常の意味を帯びることを理解されたい。本明細書で使用するいくつかの用語およびそれらの意味を以下に示す。
【００３６】
単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈から明らかに別段の指示がない限り、複数の指示対象を含む。
【００３７】
備える、含む、含有するとの用語およびこれらの用語の様々な形態は、互いに同義であり、同様に広い意味を持つ。
【００３８】
上端、底、下部、上部、上、などの用語を、本明細書では、フローセルおよび／またはフローセルの様々な構成要素を説明するために使用する。これらの方向を示す用語は、特定の方向を意味するものではなく、構成要素間の相対的な方向性を指定するために使用されることを理解されたい。方向を示す用語の使用は、本明細書に開示の例を１つ以上の特定の方向に限定するものと解釈されるべきではない。
【００３９】
本明細書で使用するとき、「アルキル」は、完全に飽和している（すなわち、二重結合または三重結合を含まない）直鎖または分岐炭化水素鎖を指す。アルキル基は、１〜２０個の炭素原子を有し得る。アルキル基の例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、第３級ブチル、ペンチルおよびヘキシルなどが挙げられる。例として、「Ｃ１-４アルキル」という表記は、アルキル鎖中に１〜４個の炭素原子があることを示し、すなわち、アルキル鎖は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ-ブチル、イソブチル、ｓｅｃ-ブチル、およびｔ-ブチルからなる群より選択される。
【００４０】
本明細書で使用するとき、「アルケニル」は、１個以上の二重結合を含む直鎖または分岐炭化水素鎖を指す。アルケニル基は、２〜２０個の炭素原子を有し得る。例示的なアルケニル基には、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニルおよびヘキセニルなどが挙げられる。
【００４１】
本明細書で使用するとき、「アルキン」または「アルキニル」は、１個以上の三重結合を含む直鎖または分岐炭化水素鎖を指す。アルキニル基は、２〜２０個の炭素原子を有し得る。アルキン官能化分子とは、アルキン官能基を含む任意の分子である。
【００４２】
本明細書で使用するとき、「アリール」とは、環骨格中に炭素のみを含有する芳香環または環系（すなわち、隣接する２つの炭素原子を共有する２個以上の縮合環）を指す。アリールが環系である場合、系内のすべての環は芳香族である。アリール基は、６〜１８個の炭素原子を有し得る。アリール基の例としては、フェニル、ナフチル、アズレニル、およびアントラセニルが挙げられる。
【００４３】
本明細書で使用するとき、用語「取り付けられる」とは、２つのものが互いに接合、固定、接着、接続、または結合している状態を意味する。例えば、核酸を、共有結合または非共有結合によってポリマーに取り付けることができる。共有結合は、原子間で電子対を共有することを特徴とする。一例では、共有結合は、硫化銅（Ｉ）とアルキン官能基化分子との間の配位結合であり得る。非共有結合は、電子対の共有を伴わない物理的結合であり、例えば、水素結合、イオン結合、ファンデルワールス力、親水性相互作用および疎水性相互作用などが含まれ得る。
【００４４】
「アジド」または「アジド」官能基は、-Ｎ３を指す。アジド官能基化分子は、アジド官能基を含む任意の分子である。
【００４５】
本明細書で使用するとき、「接合領域」は、支持体または基板上の、他の材料に結合する領域を意味し、これは、例として、スペーサ層、蓋体、他の基板など、またはそれらの組み合わせ（例えば、スペーサ層と蓋体）であり得る。接合領域で形成される結合は、（上述のような）化学結合、または（例えば、締結具などを使用した）機械的結合であり得る。
【００４６】
本明細書で使用するとき、「カルボシクリル」とは、環系骨格に炭素原子のみを含有する非芳香環または環系を意味する。カルボシクリルが環系であるとき、２個以上の環は、縮合、架橋、またはスピロ結合様式で一緒に結合し得る。カルボシクリルは、環系内の少なくとも１個の環が芳香族でないことを条件に、任意の程度の飽和度を有し得る。したがって、カルボシクリルには、シクロアルキル、シクロアルケニル、およびシクロアルキニルが含まれる。カルボシクリル基は、３〜２０個の炭素原子を有し得る。カルボシクリル環の例には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、２，３−ジヒドロインデン、ビシクロ［２．２．２］オクタニル、アダマンチル、およびスピロ［４．４］ノナニルが挙げられる。
【００４７】
本明細書で使用するとき、「シクロアルキレン」とは、２個の結合点を介して分子の残りの部分に結合する完全に飽和したカルボシクリル環または環系を意味する。
【００４８】
本明細書で使用するとき、「シクロアルケニル」または「シクロアルケン」は、少なくとも１個の二重結合を有するカルボシクリル環または環系であって、環系のどの環も芳香族ではないものを意味する。例としては、シクロヘキセニルまたはシクロヘキセン、およびノルボルネニルまたはノルボルネンが挙げられる。また、本明細書で使用するとき、「ヘテロシクロアルケニル」または「ヘテロシクロアルケン」は、環骨格中に少なくとも１個のヘテロ原子を有し、少なくとも１個の二重結合を有するカルボシクリル環または環系であって、環系のどの環も芳香族ではないものを意味する。
【００４９】
本明細書で使用するとき、「シクロアルキニル」または「シクロアルキン」は、少なくとも１個の三重結合を有するカルボシクリル環または環系であって、環系のどの環も芳香族ではないものを意味する。例としては、シクロオクチルが挙げられる。別の例は、ビシクロノニンである。また、本明細書で使用するとき、「ヘテロシクロアルキニル」または「ヘテロシクロアルキン」は、環骨格中に少なくとも１個のヘテロ原子を有し、少なくとも１個の三重結合を有するカルボシクリル環または環系であって、環系のどの環も芳香族ではないものを意味する。
【００５０】
本明細書で使用するとき、用語「沈着」は、任意の適切な塗布技法を指し、手動または自動化されたものであってもよく、表面特性の修飾をもたらすものである。一般に、沈着は、蒸着技法、コーティング技法またはグラフト技法などを使用して実施することができる。いくつかの具体例には、化学蒸着（ＣＶＤ）、スプレーコーティング（例えば、超音波スプレーコーティング）、スピンコーティング、ダンクまたはディップコーティング、ドクターブレードコーティング、パドルディスペンシング、フロースルーコーティング、エアロゾル印刷またはインクジェット印刷などが含まれる。
【００５１】
本明細書で使用するとき、用語「くぼみ」は、パターン化基板表面上の１つ以上の介在領域によって完全に囲まれた表面開口部を有するパターン化基板における不連続な凹部の特徴を指す。くぼみは、その表面開口部において、任意の様々な形状、例えば、円形、楕円形、正方形、多角形、星形（任意の数の頂点を有する）などをとることができる。表面と直交してとられるくぼみの断面は、曲面、正方形、多角形、双曲面、円錐形、角形などであり得る。一例として、くぼみはウェルであり得る。また、本明細書で使用するとき、「官能基化されたくぼみ」とは、ポリマーおよび１種以上のプライマーが取り付けられている不連続な凹部の特徴を指す。
【００５２】
アイテムの集合体に関連して使用するとき、用語「各々」は、集合体中の個々のアイテムを識別することを意図しているが、必ずしも集合体内のすべてのアイテムを指すものではない。明示的な開示または文脈から明らかにそうでない場合は、例外が生じ得る。
【００５３】
本明細書で使用するとき、用語「フローセル」は、反応を実施することができるチャンバ（すなわち、流路）、チャンバに１種以上の試薬を送達するための入口、およびチャンバから１種以上の試薬を除去するための出口を有する容器を意味することが意図されている。いくつかの例では、チャンバは、チャンバ内で発生する反応の検出を可能にする。例えば、チャンバは、チャンバ内のアレイ、または光学的に標識された分子などの光学検出を可能にする1つ以上の透明な表面を含み得る。
【００５４】
本明細書で使用するとき、「流路」は、液体試料を選択的に受け取ることができる２つの結合された構成要素の間に画定された領域であり得る。いくつかの例では、流路は、パターン化基板と蓋体との間に画定され得、したがって、パターン化基板に画定された１個以上のくぼみと流体連通し得る。他の例では、流路は、非パターン化基板と蓋体との間に画定され得る。
【００５５】
用語「官能基化層」は、アルキン官能基化分子が結合したアジド官能基化分子を含む層を指す。
【００５６】
本明細書で使用するとき、用語「グラフトミックス」は、界面化学成分を含む混合液または溶液を指す。本明細書に開示されるグラフトミックスの第１例は、硫化銅（Ｉ）とアルキン官能基化分子および／または硫化銅（Ｉ）とアルキン官能基化分子との反応生成物（これを本明細書では触媒活性物質と称する）を含む。このグラフトミックスの第１例は、溶媒も含み得る。本明細書でさらに説明するように、グラフトミックスの第１例を使用して、アルキン官能基化分子を既に形成されたアジド官能基化分子の層に導入することができる。本明細書に開示されるグラフトミックスの第２例は、硫化銅（Ｉ）と、アルキン官能基化分子と、アジド官能基化分子と、および／または触媒活性物質と、および／または触媒活性物質とアジド官能基化分子との反応生成物とを含む。このグラフトミックスの第２例は、溶媒も含み得る。本明細書でさらに説明するように、グラフトミックスの第２例を使用して、官能基化層をフローセル基板に導入することができる。
【００５７】
本明細書で使用するとき、「ヘテロアリール」とは、１個以上のヘテロ原子、すなわち、窒素、酸素および硫黄を含むがこれらに限定されない炭素以外の元素を環骨格中に含有する芳香環または環系（すなわち、２個の隣接原子を共有する２個以上の縮合環）を指す。ヘテロアリールが環系である場合、環系内のすべての環が芳香族である。ヘテロアリール基は、５〜１８個の環員を有し得る。
【００５８】
本明細書で使用するとき、「ヘテロシクリル」は、環骨格中に少なくとも１個のヘテロ原子を含有する非芳香環または環系を意味する。ヘテロシクリルは、縮合、架橋、またはスピロ結合様式で一緒に結合し得る。ヘテロシクリルは、環系内の少なくとも１個の環が芳香族でないことを条件に、任意の程度の飽和度を有し得る。環系では、１個以上のヘテロ原子は、非芳香環または芳香環のいずれかに存在し得る。ヘテロシクリル基は、３〜２０個の環員（すなわち、炭素原子およびヘテロ原子を含む環骨格を構成する原子の数）を有し得る。いくつかの例では、１個以上のヘテロ原子は、Ｏ、Ｎ、またはＳである。
【００５９】
本明細書で使用するとき、「ヒドロキシ」または「ヒドロキシル」は、-ＯＨ基を指す。
【００６０】
本明細書で使用するとき、用語「介在領域」は、くぼみを隔てる基板内または表面上の領域を指す。例えば、介在領域は、アレイのある特徴をアレイの別の特徴から隔てることができる。互いに隔てられている２つの特徴は不連続である場合があり、すなわち、互いに物理的に接触していない場合がある。別の例では、介在領域は、特徴の第１部分を、特徴の第２部分から隔てることができる。多くの例では、介在領域は連続的であるのに対し、特徴は、例えば、本来であれば連続的な表面に画定された複数のウェルの場合のように、不連続である。介在領域によってもたらされる隔たりは、部分的な隔たりまたは完全な隔たりであり得る。介在領域は、表面に画定された特徴の表面材料とは異なる表面材料を有し得る。例えば、アレイの特徴は、介在領域に存在する量または濃度を超えるコーティング層および１種以上のプライマーの量または濃度を有し得る。いくつかの例では、コーティング層および１種以上のプライマーは、介在領域に存在しない場合がある。
【００６１】
本明細書で使用するとき、「ヌクレオチド」は、窒素含有複素環塩基、糖、および１個以上のリン酸基を含む。ヌクレオチドは、核酸配列のモノマー単位である。ＲＮＡでは、糖はリボースであり、ＤＮＡでは、糖はデオキシリボース、すなわちリボースの２'位に存在する水酸基を欠いた糖である。窒素含有複素環塩基（すなわち、核酸塩基）は、プリン塩基またはピリミジン塩基であり得る。プリン塩基としては、アデニン（Ａ）およびグアニン（Ｇ）、ならびにそれらの修飾誘導体または類似体が挙げられる。ピリミジン塩基としては、シトシン（Ｃ）、チミン（Ｔ）、およびウラシル（Ｕ）、ならびにそれらの修飾誘導体または類似体が挙げられる。デオキシリボースのＣ-１原子は、ピリミジンのＮ-１またはプリンのＮ-９に結合している。
【００６２】
用語「フローセル基板」または「基板」は、界面化学物質が付加され得る支持体を指す。用語「パターン化基板」とは、その中にまたはその上にくぼみが画定されている支持体を指す。用語「非パターン化基板」とは、実質的に平面の支持体を指す。基板は、ウェハ、パネル、長方形シート、ダイ、または他の任意の適切な構成であってよい。基板は一般的に硬質であり、水性液体に不溶である。基板は、くぼみを修飾するために使用される化学物質に対して不活性であり得る。例えば、基板は、ポリマー層の形成、１種以上のプライマーのポリマー層への取り付けなどに使用される化学物質に対して不活性であり得る。適切な基板の例としては、以下のものが挙げられる：エポキシシロキサン、ガラスおよび修飾または官能基化ガラス、プラスチック（例えば、アクリル、ポリスチレンおよびスチレンと他の材料のコポリマー、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン（例えば、Ｃｈｅｍｏｕｒｓ社のＴＥＦＬＯＮ（登録商標））、環状オレフィン／シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）（例えば、Ｚｅｏｎ（登録商標）社のＺＥＯＮＯＲ（登録商標）を含む）、ポリイミドなど）、ナイロン、セラミック／セラミック酸化物、シリカ、溶融シリカ、またはシリカベースの材料、ケイ酸アルミニウム、シリコンおよび修飾シリコン（例えば、ホウ素ドープｐ＋シリコン）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、五酸化タンタル（ＴａＯ５）または他の酸化タンタル（ＴａＯｘ）、酸化ハフニウム（ＨａＯ２）、炭素、金属または無機ガラスなど。基板はまた、表面に酸化タンタルまたは他のセラミック酸化物のコーティング層を有するガラスまたはシリコンであってもよい。
【００６３】
本明細書で使用するとき、「プラズマ灰化」は、酸素プラズマによって基板から有機物を除去するプロセスを指す。プラズマ灰化から生じる生成物は、真空ポンプ／システムで取り除くことができる。プラズマ灰化は、反応性ヒドロキシル基を導入することによって基板を活性化することができる。
【００６４】
本明細書で言及される「ポリマー層」は、液体および気体に対して透過性である半硬質材料を意味することを意図している。ポリマー層は、液体が取り込まれると膨潤し、乾燥によって液体が除去されると収縮することができるヒドロゲルであり得る。本明細書に開示の例では、ポリマー層は、アルキン官能基と反応することができるアジド官能基化分子を含んでいてもよい。一例では、アジド官能基化分子およびポリマー層は、ポリ（Ｎ−（５−アジドアセトアミジルペンチル）アクリルアミド−コ−アクリルアミド）（ＰＡＺＡＭ）である。
【００６５】
本明細書で使用するとき、「プライマー」は、ＤＮＡまたはＲＮＡ合成の開始点として機能する一本鎖核酸配列（例えば、一本鎖ＤＮＡまたは一本鎖ＲＮＡ）として定義される。プライマーの５'末端は、アジド官能基化分子とのカップリング反応を可能にするように修飾されていてもよい。プライマーの長さは、任意の数の塩基長であり得、様々な非天然ヌクレオチドを含み得る。一例では、シーケンシングプライマーは、２０〜４０塩基の短い鎖である。
【００６６】
本明細書で使用するとき、用語「シラン」および「シラン誘導体」は、１個以上のケイ素原子を含有する有機化合物または無機化合物を指す。無機シラン化合物の例は、ＳｉＨ４、または水素が１個つ以上のハロゲン原子で置換されたハロゲン化ＳｉＨ４である。有機シラン化合物の例は、Ｘ−ＲＢ−Ｓｉ（ＯＲＣ）３である（式中、Ｘは非加水分解性有機基、例えばアミノ、ビニル、メタクリレート、エポキシ（
【化１】
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または
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）、硫黄、アルキル、アルケニル、またはアルキニルである；ＲＢはスペーサ、例えば−（ＣＨ２）ｎ−であり、ｎは０〜１００００である；ＲＣは、水素、本明細書で定義したような、任意に置換されたアルキル、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたアルキニル、任意に置換されたカルボシクリル、任意に置換されたアリール、任意に置換された５〜１０員ヘテロアリール、および任意に置換された５〜１０員ヘテロシクリルから選択される。本明細書で使用するとき、用語「シラン」および「シラン誘導体」は、異なるシランおよび／またはシラン誘導体化合物の混合物を含み得る。
【００６７】
いくつかの例では、シランまたはシラン誘導体は、アジド官能基化分子の官能基と反応することができる不飽和部位を含む。本明細書で使用するとき、用語「不飽和部位」は、シクロアルケン、シクロアルキン、ヘテロシクロアルケン、ヘテロシクロアルキン、または少なくとも１個の二重結合もしくは１個の三重結合を含むそれらの任意に置換された変形を含む化学基を指す。不飽和部位は、１価または２価であり得る。不飽和部位が１価のとき、シクロアルケン、シクロアルキン、ヘテロシクロアルケン、およびヘテロシクロアルキンは、それぞれシクロアルケニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルケニル、およびヘテロシクロアルキニルと交換可能に使用される。不飽和部位が２価の場合、シクロアルケン、シクロアルキン、ヘテロシクロアルケン、およびヘテロシクロアルキンは、それぞれシクロアルケニレン、シクロアルキニレン、ヘテロシクロアルケニレン、およびヘテロシクロアルキニレンと交換可能に使用される。
【００６８】
不飽和部位は、直接的にシランもしくはシラン誘導体のケイ素原子に共有結合するか、またはリンカーを介して間接的に結合することができる。適当なリンカーの例には、任意に置換されたアルキレン（すなわち、二重結合の開環によるアルケン由来のもの、または異なる炭素原子からの２個の水素原子の除去によるアルカン由来のものとみなされる２価飽和脂肪族ラジカル（エチレンなど））、または置換ポリエチレングリコールなどが挙げられる。
【００６９】
本明細書で使用される「スペーサ層」は、２つの構成要素を一緒に結合する材料を指す。いくつかの例では、スペーサ層は、結合を補助する放射線吸収材料であり得るか、または結合を補助する放射線吸収材料と接触させることができるものである。
【００７０】
本明細書で使用される用語「界面化学物質」は、フローセルのチャンバに組み込まれる化学的および／または生物学的に活性な１つ以上の成分を指す。本明細書に開示の界面化学物質の例にはプライマーが挙げられ、これは触媒活性物質の一部であってもよく、アジド官能基化分子に取り付けられていてもよい。したがって、界面化学物質の一例は、官能基化層である。
【００７１】
方法１００の一例を図１に描く。方法１００は、硫化銅（Ｉ）鉱物をアルキン官能基化分子と反応させて、触媒活性物質を形成する工程（参照番号１０２に示すように）と、触媒活性物質をアジド官能基化分子と反応させて、触媒活性物質をアジド官能基化分子とカップリングさせる工程（参照番号１０４に示すように）とを含む。
【００７２】
前述したように、硫化銅（Ｉ）鉱物は、カルコサイト（Ｃｕ２Ｓ）またはデュルレ鉱（Ｃｕ３１Ｓ１６）またはダイジェナイト（Ｃｕ９Ｓ５）などの任意の硫化銅（Ｉ）鉱物であり得る。鉱物形態は、硫化銅（Ｉ）鉱物の天然に存在する形態である。したがって、硫化銅（Ｉ）鉱物は、表面ポリマーなどの安定化化合物で安定化されておらず、表面処理などにさらされていない。硫化銅（Ｉ）鉱物は、任意の適当な粒径を有し得る。一例では、硫化銅（Ｉ）鉱物は、４５μｍ以下の平均粒子径を有する。別の例では、硫化銅（Ｉ）鉱物は、約５００ｎｍ〜約４５μｍの平均粒子径を有する。さらに別の例では、硫化銅（Ｉ）鉱物は、約１μｍ〜約４０μｍの平均粒子径を有する。いくつかの例が提供されているが、硫化銅（Ｉ）鉱物の平均粒子径は、より高くても低くてもよい。
【００７３】
本明細書に開示される実施例では、任意のアルキン官能基化分子を使用することができる。一例では、アルキン官能基化分子は、アルキン官能基を含むシーケンシングプライマーなどのプライマーである。プライマーは、アルキン官能基を含む任意の順方向増幅プライマーまたは逆方向増幅プライマーであり得る。適切なプライマーの具体例には、Ｐ５および／またはＰ７プライマーが挙げられ、これらはＨＩＳＥＱ（登録商標）、ＨＩＳＥＱＸ（登録商標）、ＭＩＳＥＱ（登録商標）、ＭＩＳＥＱＸ（商標）、ＮＥＸＴＳＥＱ（登録商標）、ＮＯＶＡＳＥＱ（登録商標）、ＧＥＮＯＭＥ  ＡＮＡＬＹＺＥＲ（商標）、および他の装置プラットフォームでのシーケンシング用に、Ｉｌｌｕｍｉｎａ（登録商標）社から販売されている市販のフローセルの表面に使用されている。
【００７４】
触媒活性物質を形成するために、銅（I）硫化物鉱物とアルキン官能基化分子とを一緒に合わせて一定期間インキュベートし、成分を反応させる。成分は、アルキン官能基化分子が溶解する任意の溶媒中で合わせることができる。いくつかの例では、触媒活性物質とアジド官能基化分子との反応も溶媒中で起こり得るため、アジド官能基化分子を溶解することができる溶媒を選択することが望ましい場合もある。一例では、溶媒は極性溶媒である。適切な極性溶媒の例は、水、炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）緩衝液、リン酸カリウム（ＫＨ２ＰＯ４）緩衝液、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、アセトン、アセトニトリル、ブタノール、プロパノール、エタノール、メタノール、およびそれらの混合液からなる群より選択される。他の溶媒を使用してもよく、場合によっては、触媒活性物質はこれらの他の溶媒に溶解しないか、または部分的に溶解し得ると考えられる。
【００７５】
硫化銅（Ｉ）鉱物とアルキン官能基化分子との反応の例は、硫化銅（Ｉ）鉱物、アルキン官能基化分子、およびアルキン官能基化分子の溶媒の混合液（すなわち、グラフトミックスの第１例）を形成する工程と、グラフトミックスの第１例を、溶媒の凝固点よりも高く、かつ溶媒の沸点よりも低い温度で、最大約５０日間維持する工程とを含む。硫化銅（Ｉ）鉱物とアルキン官能基化分子とを合わせた時点で反応は瞬時に開始し得るが、反応が確実に完了するように、インキュベーション期間を延長してもよい。
【００７６】
グラフトミックスの第１例のｐＨは、一部には、使用される溶媒に応じて、および触媒活性物質とアジド官能基化分子とのその後の反応の間に溶媒が存在するかどうかに応じて、約４〜約１２に及び得る。水性溶媒では、適切な緩衝液または強酸を使用してｐＨを調整することができる。
【００７７】
グラフトミックスの第１例を形成する一例では、アルキン官能基化分子を溶媒に添加して溶液を形成し、次いで硫化銅（Ｉ）鉱物を溶液に添加してもよい。グラフトミックスの第１例を形成する別の例では、アルキン官能基化分子と硫化銅（Ｉ）鉱物とを溶媒に添加してもよい。グラフトミックスの第１例を形成するさらに別の例では、溶液を硫化銅（Ｉ）鉱物に添加してもよい。例えば、硫化銅（Ｉ）鉱物をカラムに充填し、溶媒中のアルキン官能基化分子の溶液をカラムに流して触媒活性物質を生成することができる。これらの例のいずれにおいても、（溶液中のアルキン官能化分子の濃度に対して）化学量論的に過剰の硫化銅（Ｉ）鉱物を添加することができる。使用される硫化銅（Ｉ）鉱物の量は、一部には、硫化銅（Ｉ）鉱物の平均粒子径によっても決まり得る。小さい硫化銅（Ｉ）鉱物粒子は、大きい硫化銅（Ｉ）鉱物粒子よりも表面積対体積比が高いため、使用され得る大きい硫化銅（Ｉ）鉱物粒子の量と比べて少量の小さい硫化銅（Ｉ）鉱物粒子が使用され得る。
【００７８】
グラフトミックスの第１例は、約１μＭ〜約１００μＭのアルキン官能基化分子と、約０．１Ｍ〜約３Ｍの硫化銅（Ｉ）鉱物粒子を含み得る。上限は、使用する溶媒へのアルキン官能基化分子の溶解度によって決まるが、任意の濃度のアルキン官能基化分子を使用することができる。前述したように、アルキン官能基化分子の濃度に対して化学量論的に過剰である限り、任意の濃度の硫化銅（Ｉ）鉱物を使用することができる。
【００７９】
グラフトミックスの第１例の具体例として、Ｐ５およびＰ７プライマー（それらに結合したアルキン官能基を有する）と化学量論的に過剰のＣｕ２Ｓ粒子とを、ｐＨ約１０の０．５Ｍまたは１Ｍ炭酸ナトリウム緩衝液中に混合する。グラフトミックスの第１例の別の具体例として、Ｐ５およびＰ７プライマー（それらに結合したアルキン官能基を有する）と化学量論的に過剰のＣｕ２Ｓ粒子とを、脱イオン水またはジメチルスルホキシド中に混合する。グラフトミックスの第１例のさらに別の具体例として、Ｐ５およびＰ７プライマー（それらに結合したアルキン官能基を有する）と化学量論的に過剰のＣｕ２Ｓ粒子とを、ｐＨ約８の５０ｍＭリン酸カリウム緩衝液中に混合する。
【００８０】
このように、グラフトミックスの第１例のいくつかの例は、アルキン官能基を含むプライマーと、プライマーの溶媒と、硫化銅（Ｉ）鉱物とを含む。いくつかの例では、グラフトミックスの第１例は、プライマーに対して化学量論的に過剰の硫化銅（Ｉ）鉱物を含む。一例では、グラフトミックスの第１例は、約１μＭ〜約２０μＭのプライマーと、約０．１Ｍ〜約３Ｍの硫化銅（Ｉ）鉱物とを含む。アルキン官能基と硫化銅（Ｉ）鉱物との間の反応は実質的に瞬時に起こり得るため、グラフトミックスの第１例には、触媒活性物質が、未反応プライマー（または他のアルキン官能基化分子）、未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物、および溶媒に加えて含まれる可能性がある。
【００８１】
混合液（グラフトミックスの第１例）を調製したら、グラフトミックスの第１例を、溶媒の凝固点よりも高く、かつ溶媒の沸点よりも低い温度で、最大約５０日間のインキュベーション期間維持する。このように、混合液を維持する温度は、部分的には、反応に使用する溶媒によって決まる。反応の結果として形成された触媒活性物質は、最大約５０日間インキュベーションしても安定であり、依然として触媒活性であることがわかった。しかしながら、インキュベーション期間は、その期間の終了時に触媒活性物質が安定で触媒的に活性なままであれば、延長されてもよいことが理解されよう。いくつかの例では、グラフトミックスの第１例を維持する工程は、混合液を追加の加熱なしにインキュベーション期間の間静置する工程を伴う。他の例では、グラフトミックスの第１例を維持する工程は、混合液を所望の温度に加熱する工程を伴う。例えば、グラフトミックスの第１例を維持する工程は、グラフトミックスの第１例を約３０℃〜約６０℃の温度に、約３０分〜約９０分間加熱する工程を伴い得る。
【００８２】
触媒活性物質を形成するための反応は光によって駆動されないため、暗い容器またはオーブン内で行われてもよく、または周囲光の中で行われてもよい。反応を駆動するための追加の光は使用されない。
【００８３】
本方法は、反応中に、硫化銅（Ｉ）鉱物とアルキン官能基化分子とを混合する工程を含んでもよい。例えば、グラフトミックスの第１例を、インキュベートさせている間、散発的にまたは連続的に撹拌してもよい。本明細書に記載のように、本方法は、アルキン官能基化分子の溶液を硫化銅（Ｉ）鉱物のカラムに流す工程も含み得る。
【００８４】
グラフトミックスの第１例では、インキュベーション期間中に、硫化銅（Ｉ）はアルキン官能基化分子のアルキン官能基と反応して、触媒活性物質を形成する。より具体的には、アルキン官能基化分子のアルキンは、硫化銅（Ｉ）の表面で不均一反応を受ける可能性がある。したがって、アルキンは、界面、例えば、固体硫化銅（Ｉ）触媒の表面上で化学変化を受ける可能性がある。したがって、アルキン官能基化分子は、固体硫化銅（Ｉ）鉱物粒子の表面に直接結合する。得られる物質は、クラスターの形態であり得、これは反応に使用される溶媒に可溶であり得る。これらのクラスターでは、アルキン官能基化分子は、固体硫化銅（Ｉ）の表面上のＣｕ＋に配位し得る。単一クラスターは、１つ以上のアルキン官能基化分子が配位した単一の硫化銅（Ｉ）粒子を含む。単一の硫化銅（Ｉ）鉱物粒子は、多くの潜在的なアルキン結合部位を有し、その数は粒子のサイズによって決まる。形成されるクラスターのサイズは、硫化銅（Ｉ）粒子のサイズ（これは、例えば、動的光散乱（ＤＬＳ）によって決定され得る）および使用されるアルキン官能基化分子のサイズによって定義される。いくつかの例では、クラスターは、約１ｎｍ〜約１０００ｎｍ未満のサイズを有するナノクラスターである。他の例では、クラスターは約２μｍ以下のサイズを有し、したがって、マイクロクラスターまたはナノクラスターであり得る。
【００８５】
いったん物質が形成されると、グラフトミックスの第１例は、溶媒と、触媒活性物質と（これは溶媒に溶解し得る）、未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物粒子とを含み得る液体混合物である。次いで、グラフトミックスの第１例を保存してもよく（例えば、インキュベーション期間が短い場合は最大約５０日）、アジド官能基化ポリマーとの反応にそのまま使用してもよく、またはアジド官能基化ポリマーとの反応で使用する前に、未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物粒子を除去するプロセスにかけてもよい。このように、図１には示されていないが、方法１００の一例は、触媒活性物質をアジド含有分子と反応させる前に、グラフトミックスの第１例の触媒活性物質から未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物を濾過する工程を含み得る。
【００８６】
未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物粒子を除去するために、グラフトミックスの第１例を濾過または沈殿させることができる。濾過は、グラフトミックスの第１例から未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物粒子を除去する任意の適切なフィルターを使用して達成され得る。一例では、０．２μｍのフィルターを使用する。フィルターのサイズは、プロセスで使用される硫化銅（Ｉ）鉱物の平均粒子径によって決まる。沈殿は、遠心分離を使用して、沈降した粒子から液体を除去することによって達成され得る。濾過、もしくは沈殿、または未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物をグラフトミックスの第１例の残りの部分から分離するための他の何らかのプロセスの後、グラフトミックスの第１例は、溶媒と、溶媒に溶解または分散した触媒活性物質とを含み得る液体混合物である。未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物粒子を濾過すると、グラフトミックスの第１例は、黒色から実質的に無色に、またはわずかに透明な青色に遷移し得る。
【００８７】
次に、保存していたまたは保存していない、濾過したまたは濾過していないグラフトミックスの第１例をアジド官能基化分子と合わせ、触媒活性物質とアジド官能基化分子とを反応させて、触媒活性物質とアジド官能基化分子とをカップリングさせることができる。
【００８８】
アジド官能基化分子は、触媒活性物質のアルキンと反応するアジド官能基を含む任意の分子（例えば、モノマー、ポリマーなど）であり得る。アジド官能基化分子の例としては、アクリルアミドポリマー、例えば、ポリ（Ｎ-（５-アジドアセトアミジルペンチル）アクリルアミド-コ-アクリルアミド、ＰＡＺＡＭが挙げられる。ＰＡＺＡＭ、およびアクリルアミドコポリマーの他の形態は、一般に、式（Ｉ）の繰り返し単位で表される：
【化２】
2021506560.tif 000005
（Ｉ）      
（式中：
ＲＡはアジド、任意に置換されたアミノ、任意に置換されたアルケニル、任意に置換されたヒドラゾン、任意に置換されたヒドラジン、カルボキシル、ヒドロキシ、任意に置換されたテトラゾール、任意に置換されたテトラジン、ニトリルオキシド、ニトロン、およびチオールからなる群より選択される；
ＲＢはＨまたは任意に置換されたアルキルである；
ＲＣ、ＲＤ、およびＲＥは、独立して、Ｈおよび任意に置換されたアルキルからなる群より選択される；
−（ＣＨ２）ｐ−の各々は、任意に置換され得る：
ｐは１〜５０の整数である； 
ｎは１〜５０，０００の整数である； 
ｍは１〜１００，０００の整数である。
【００８９】
当業者は、式（Ｉ）の繰り返しの「ｎ」および「ｍ」特徴の配置が代表的な例であり、モノマーサブユニットがポリマー構造において任意の順序（例えば、ランダム、ブロック、パターン、またはそれらの組み合わせ）で存在し得ることを認識するであろう。
【００９０】
ＰＡＺＡＭの具体例は、以下で表される：
【化３】
2021506560.tif 000006
（式中、ｎは１〜２０，０００の整数であり、ｍは１〜１００，０００の整数である）。式（Ｉ）と同様に、当業者は、「ｎ」および「ｍ」サブユニットがポリマー構造全体にわたってランダムな順序で存在する繰り返し単位であることを認識するであろう。
【００９１】
式（Ｉ）またはＰＡＺＡＭポリマーの分子量は、約１０ｋＤａ〜約１５００ｋＤａであり得るか、または特定の例では、約３１２ｋＤａであり得る。
【００９２】
いくつかの例では、式（Ｉ）またはＰＡＺＡＭポリマーは直鎖状ポリマーである。他のいくつかの例では、式（Ｉ）またはＰＡＺＡＭポリマーは、軽度に架橋したポリマーである。
【００９３】
他の例では、アジド官能基化分子は、式（Ｉ）の変形であり得る。一例では、アクリルアミド単位は、Ｎ，Ｎ-ジメチルアクリルアミド（
【化４】
2021506560.tif 000007
）で置換されていてもよい。この例では、式（Ｉ）のアクリルアミド単位は、
【化５】
2021506560.tif 000008
（式中、ＲＤ、ＲＥ、およびＲＦは各々Ｈであり、ＲＧおよびＲＨは各々メチル基である（アクリルアミドの場合のようにＨの代わりに））で置換されていてもよい。この例では、ｑは１〜１００，０００の整数であり得る。別の例では、アクリルアミド単位に加えて、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミドを使用することができる。この例では、式（Ｉ）は、繰り返しの「ｎ」および「ｍ」特徴に加えて、
【化６】
2021506560.tif 000009
（式中、ＲＤ、ＲＥ、およびＲＦは各々Ｈであり、ＲＧおよびＲＨは各々メチル基である）を含み得る。この例では、ｑは、１〜１００，０００の整数であり得る。
【００９４】
例えば、触媒活性物質と相互作用することによってアルキン官能基化分子と反応するアジド官能基を含む限り、他のアジド官能基化分子を使用してもよいことが理解されよう。適切なアジド官能基化分子の他の例には、他のアジド化ポリアクリルアミドポリマーまたはシランフリーアクリルアミド（ＳＦＡ）のアジド化バージョンが挙げられる。
【００９５】
触媒活性物質（グラフトミックスの第１例から）とアジド官能基化分子とを一緒に混合することができ、物質の硫化銅（Ｉ）鉱物ナノクラスターは、触媒活性物質とアジド官能基化分子との間のアジド-アルキン環化付加反応へのＣｕ＋供給源として作用する。環化付加反応はアゾールを形成し、アジド官能基化分子を触媒活性物質に連結させる。より具体的な例では、環化付加反応はアゾールを形成し、プライマーのアルキン基とポリマーのアジド基とを連結させる。アルキンが硫化銅（Ｉ）粒子上の利用可能な表面部位に結合すると、アジドも同様に（Ｃｕ＋との配位を介して）その表面部位に結合し、これによりＣ-Ｎ結合形成工程への遷移状態が形成される。形成される任意の１，２，３−トリアゾール生成物は、硫化銅（Ｉ）粒子から解離する。
【００９６】
グラフトミックスの第１例からの液体が、アジド−アルキン環化付加反応の間に存在し得る。
【００９７】
本明細書に開示の方法１００のいくつかの例では、アジド-アルキン環化付加反応は、フローセルの表面上で起こり得る。これらの例では、アジド官能基化分子は、フローセル基板上のポリマー層であり得、グラフトミックスの第１例を、このポリマー層にさらすことができる。いくつかの例では、触媒活性物質をアジド官能基化分子と反応させる前に、方法１００は、フローセル（例えば、フローセル基板）の表面上にアジド官能基化分子の層を形成する工程をさらに含み、触媒活性物質をフローセルの表面上のアジド官能基化分子の層と反応させて官能基化層を形成する。これらの方法の例を、図２Ａ〜Ｅおよび図３Ａ〜３Ｄを参照してさらに説明する。
【００９８】
方法１００の別の例では、グラフトミックスの第２例を利用する。この例では、アルキン官能基化分子を溶媒に添加して溶液を形成することができ、その溶液をアジド官能基化分子と合わせることができる。次いで、硫化銅（Ｉ）鉱物を、アルキン官能基化分子とアジド官能基化分子の両方を含む溶液に添加することができる。最初に、グラフトミックスの第２例には、溶媒と、アルキン官能基化分子と、アジド官能基化分子と、硫化銅（Ｉ）鉱物とが含まれている。１つ以上の反応が起こると、グラフトミックスの第２例には、触媒活性物質と、アジド官能基化分子と、未反応のアルキン官能基化分子と硫化銅（Ｉ）鉱物、またはアジド-アルキン反応生成物（すなわち、触媒活性物質とアジド官能基化分子との反応生成物）と、反応しなかった他の成分とが含まれ得る。
【００９９】
グラフトミックスの第１例について記載した任意の材料、およびまたは量／濃度を使用して、グラフトミックスの第２例を形成してもよい。
【０１００】
グラフトミックスの第２例を調製したら、グラフトミックスの第２例を、溶媒の凝固点よりも高く、かつ溶媒の沸点よりも低い温度で、最大約５０日間のインキュベーション期間維持する。このように、混合液を維持する温度は、部分的には、反応に使用する溶媒によって決まる。反応の結果として形成されたアジド-アルキン反応生成物は、最大約５０日間インキュベーションしても安定であり、活性であることがわかった。しかしながら、インキュベーション期間は、その期間の終了時にアジド-アルキン反応生成物が安定で活性なままであれば、延長されてもよいことが理解されよう。いくつかの例では、グラフトミックスの第２例を維持する工程は、混合液を追加の加熱なしにインキュベーション期間の間静置する工程を伴う。他の例では、グラフトミックスの第２例を維持する工程は、混合液を所望の温度に加熱する工程を伴う。例えば、グラフトミックスの第２例を維持する工程は、グラフトミックスの第２例を約３０℃〜約６０℃の温度に、約３０分〜約９０分間加熱する工程を伴い得る。
【０１０１】
未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物粒子を除去するために、グラフトミックスの第２例を濾過または沈殿させることができる。濾過は、グラフトミックスの第２例から未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物粒子を除去する任意の適切なフィルターを使用して達成され得る。一例では、０．２μｍのフィルターを使用する。フィルターのサイズは、プロセスで使用される硫化銅（Ｉ）鉱物の平均粒子径によって決まる。沈殿は、遠心分離を使用して、沈降した粒子から液体を除去することによって達成され得る。濾過、もしくは沈殿、または未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物をグラフトミックスの第２例の残りの部分から分離するための他の何らかのプロセスの後、グラフトミックスの第２例は、溶媒と、溶媒に溶解または分散したアジド−アルキン反応生成物とを含み得る液体混合物である。
【０１０２】
本明細書に開示の方法１００のいくつかの他の例では、グラフトミックスの第２例を使用して、フローセル基板または支持体表面上に官能基化層を形成することができる。これらの例では、グラフトミックスの第２例をフローセル基板／支持体表面に塗布し、アジド−アルキン反応生成物の官能基をフローセル表面上の１つ以上の官能基と反応させて、アジド−アルキン反応生成物を表面に取り付け、官能基化層を形成することができる。これらの方法の例を、図２Ａ、２Ｂおよび２Ｅ、ならびに図３Ａ、３Ｂおよび３Ｄを参照してさらに説明する。
【０１０３】
界面化学物質（例えば、官能基化層）は、パターン化基板または非パターン化基板の表面に添加され得ることが理解されよう。パターン化基板への界面化学物質の添加を、図２Ａ〜２Ｅを参照して説明し、非パターン化基板への界面化学物質の添加を、図３Ａ〜３Ｄを参照して説明する。
【０１０４】
図２Ａは、パターン化基板１２の断面図である。パターン化基板１２は、パターン化ウェハ、パターン化ダイまたは他の任意のパターン化基板（例えば、パネル、長方形シートなど）であり得る。本明細書に記載の基板１２の任意の例を使用することができる。パターン化ウェハを使用して複数のフローセルを形成することができ、パターン化ダイを使用して単一のフローセルを形成することができる。一例では、基板は、約２ｍｍ〜約３００ｍｍの直径を有することができ、最大寸法が最大１０フィート（約３ｍ）の長方形シートまたはパネルを有することができる。一例では、基板ウェハは、約２００ｍｍ〜約３００ｍｍの直径を有する。別の例では、基板ダイは、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍの幅を有する。例示的な寸法を提供しているが、任意の適切な寸法の基板を使用することができることが理解されよう。
【０１０５】
パターン化基板１２は、基板１２の露出した層または表面の上または中に画定くぼみ１４と、隣接するくぼみ１４を隔てる介在領域１６とを含む。本明細書に開示の例では、くぼみ１４は、界面化学物質（例えば、２０、２２）で官能基化されることになり、一方で介在領域１６は結合用に使用され得るが、その上に存在する１種以上のプライマー２２（図２Ｅに示す）を持たない。
【０１０６】
例えば、フォトリソグラフィ、ナノインプリントリソグラフィ、スタンピング技法、エンボス技法、成形技法、マイクロエッチング技法、印刷技法などを含む様々な技法を使用して、くぼみ１４を基板１２の中または上に作製することができる。当業者には理解されようが、使用される技法は、基板１２の組成および形状によって決まる。
【０１０７】
規則的パターン、繰り返しパターン、および非規則的パターンを含む、くぼみ１４の多くの様々なレイアウトが想定され得る。一例では、くぼみ１４は、密充填および密度向上のために、六角格子に配置される。他のレイアウトには、例えば、直方体（すなわち、長方形）レイアウト、三角形レイアウトなどが含まれ得る。いくつかの例では、レイアウトまたはパターンは、行および列にあるくぼみ１４のｘ-ｙ形式であり得る。いくつかの他の例では、レイアウトまたはパターンは、くぼみ１４および／または介在領域１６の繰り返し配置であり得る。まだ他の例では、レイアウトまたはパターンは、くぼみ１４および／または介在領域１６のランダム配置であり得る。パターンには、スポット、パッド、ウェル、ポスト、ストライプ、渦巻き、線、三角形、長方形、円、弧、チェック、格子縞、対角線、矢印、正方形、および／またはクロスハッチが含まれ得る。
【０１０８】
レイアウトまたはパターンを、画定された領域におけるくぼみ１４の密度（すなわち、くぼみ１４の数）に関して特徴付けることができる。例えば、くぼみ１４は、約２００万個／ｍｍ２の密度で存在し得る。密度は、例えば、様々な密度に、例えば、少なくとも約１００個／ｍｍ２、約１０００個／ｍｍ２、約１０万個／ｍｍ２、約１００万個／ｍｍ２、約２００万個／ｍｍ２、約５００万個／ｍｍ２、約１０００万個／ｍｍ２、約５０００万個／ｍｍ２、またはそれ以上の密度に調整されてもよい。代替的または追加的に、密度は、約５０００万個／ｍｍ２以下、約１０００万個／ｍｍ２、約５００万個／ｍｍ２、約２００万個／ｍｍ２、約１００万個／ｍｍ２、約１０万個／ｍｍ２、約１，０００個／ｍｍ２、約１００個／ｍｍ２、またはそれ以下に調整されてもよい。基板１２上のくぼみ１４の密度は、上記の範囲から選択された下限値の１つと上限値の１つとの間であり得ることがさらに理解される。例として、高密度アレイは、くぼみ１４が約１００ｎｍ未満で区切られていることを特徴とし、中密度アレイは、くぼみ１４が約４００ｎｍ〜約１μｍで区切られていることを特徴とし、低密度アレイは、くぼみ１４が約１μｍより離れて区切られていることを特徴とすることができる。例示的な密度を提供しているが、任意の適切な密度の基板を使用することができることが理解されよう。
【０１０９】
レイアウトもしくはパターンはさらに、または代替的に、平均ピッチ、すなわちくぼみ１４の中心から隣接する介在領域１６の中心までの間隔（中心間間隔）に関して特徴付けることができる。パターンは、平均ピッチの周りの変動係数が小さくなるように規則的なものであってもよく、または、パターンは非規則的なものであってもよく、この場合には変動係数は比較的大きくなり得る。いずれの場合でも、平均ピッチは、例えば、少なくとも約１０ｎｍ、約０．１μｍ、約０．５μｍ、約１μｍ、約５μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ、またはそれ以上であり得る。代替的または追加的に、平均ピッチは、例えば、最大で約１００μｍ、約１０μｍ、約５μｍ、約１μｍ、約０．５μｍ、約０．１μｍ以下であり得る。部位１６の特定のパターンの平均ピッチは、上記の範囲から選択された下限値の１つと上限値の１つとの間であり得る。一例では、くぼみ１４は、約１．５μｍのピッチ（中心間間隔）を有する。例示的な平均ピッチ値を提供したが、他の平均ピッチ値を使用することができることが理解されよう。
【０１１０】
図２Ａ〜２Ｅに示す例では、くぼみ１４はウェル１４'であり、したがってパターン化基板１２は、その表面にウェル１４'のアレイを含む。ウェル１４'は、マイクロウェルまたはナノウェルであり得る。各ウェル１４'のサイズは、その体積、ウェル開口面積、深さ、および／または直径によって特徴付けられ得る。
【０１１１】
各ウェル１４'は、液体を閉じ込めることができる任意の容積を有することができる。最小または最大容積は、例えば、フローセルの下流での使用に期待されるスループット（例えば、多重化）、分解能、分析物組成、または分析物反応性に対応するように選択することができる。例えば、容積は、少なくとも約１×１０−３μｍ３、約１×１０−２μｍ３、約０．１μｍ３、約１μｍ３、約１０μｍ３、約１００μｍ３、またはそれ以上であり得る。代替的または追加的に、容積は、最大で約１×１０４μｍ３、約１×１０３μｍ３、約１００μｍ３、約１０μｍ３、約１μｍ３、約０．１μｍ３、またはそれ以下であり得る。官能基化コーティング層は、ウェル１４'の容積の全部または一部を満たすことができることが理解される。個々のウェル１４'におけるコーティング層の容積は、上記で規定した値よりも大きいか、小さいか、またはその間であり得る。
【０１１２】
表面上の各ウェル開口部が占める面積は、ウェル容積について上述したものと同様の基準に基づいて選択することができる。例えば、表面上の各ウェル開口部の面積は、少なくとも約１×１０−３μｍ２、約１×１０−２μｍ２、約０．１μｍ２、約１μｍ２、約１０μｍ２、約１００μｍ２、またはそれ以上であり得る。代替的または追加的に、面積は、最大で約１×１０３μｍ２、約１００μｍ２、約１０μｍ２、約１μｍ２、約０．１μｍ２、約１×１０−２μｍ２、またはそれ以下であり得る。各ウェル開口部が占める面積は、上記で規定した値よりも大きいか、小さいか、またはその間であり得る。
【０１１３】
各ウェル１４'の深さは、少なくとも約０．１μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ、またはそれ以上であり得る。代替的または追加的に、深さは、最大で約１×１０３μｍ、約１００μｍ、約１０μｍ、約１μｍ、約０．１μｍ、またはそれ以下であり得る。各ウェル１４'の深さは、上記で規定した値よりも大きいか、小さいか、またはその間であり得る。
【０１１４】
場合によっては、各ウェル１４'の直径は、少なくとも約５０ｎｍ、約０．１μｍ、約０．５μｍ、約１μｍ、約１０μｍ、約１００μｍ、またはそれ以上であり得る。代替的または追加的に、直径は、最大で約１×１０３μｍ、約１００μｍ、約１０μｍ、約１μｍ、約０．５μｍ、約０．１μｍ、またはそれ以下（例えば、約５０ｎｍ）であり得る。各ウェル１４'の直径は、上記で規定した値よりも大きいか、小さいか、またはその間であり得る。
【０１１５】
パターン化基板１２は、１個以上のくぼみ１４に界面化学物質２０、２２を添加するために、一連のプロセスにさらされ得る。
【０１１６】
図示していないが、パターン化基板１２は、表面を洗浄して活性化するために、プラズマ灰化にさらされてもよいことが理解されよう。例えば、プラズマ灰化プロセスは、有機材料を除去し、表面ヒドロキシル基またはカルボキシル基を導入することができる。基板１２の種類に部分的に応じて、基板１２を洗浄するために他の適切な洗浄プロセスを使用することができる。例えば、化学洗浄は、酸化剤または苛性溶液で行われ得る。アジド官能性分子が表面上の-ＯＨ官能基に結合することができる場合には、追加の基板表面処理を使用しない場合があることが理解されよう。
【０１１７】
次に、パターン化基板１２（図２Ａに示す）は、アジド官能性分子を沈着させてポリマー層２０（図２Ｃ）を形成するための、またはグラフトミックスの第２例を沈着させて官能基化層２４（図２Ｅ）を形成するための表面１２を調製するプロセスにさらされ得る。一例では、パターン化基板１２は、シランまたはシラン誘導体１８（図２Ｂ）をパターン化基板１２の表面に取り付けるシラン化にさらされ得る。シラン化は、シランまたはシラン誘導体１８を、くぼみ１４，１４'（例えば、底面上および側壁に沿って）ならびに介在領域１６上を含む表面にわたって導入する。
【０１１８】
シラン化は、任意のシランまたはシラン誘導体１８を用いて達成され得る。シランもしくはシラン誘導体１８とポリマー層２０または第２のグラフトミックス中のアジド官能基化分子との間で共有結合を形成することが望ましい場合があるため、シランまたはシラン誘導体１８の選択は、ポリマー層２０（図２Ｃに示す）を形成するために使用されるか、第２のグラフトミックスに使用されるアジド官能基化分子に部分的に応じて決まる。シランまたはシラン誘導体１８を基板１２に取り付けるために使用する方法は、使用されるシランまたはシラン誘導体１８に応じて異なり得る。いくつかの例を本明細書に記載している。
【０１１９】
一例では、シランまたはシラン誘導体１８は、（３-アミノプロピル）トリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）または３-アミノプロピル）トリメトキシシラン（ＡＰＴＭＳ）（すなわち、Ｘ-ＲＢ-Ｓｉ（ＯＲＣ）３、式中Ｘはアミノであり、ＲＢは-（ＣＨ２）３-であり、ＲＣはエチルまたはメチルである）である。この例では、基板１２の表面を、（３-アミノプロピル）トリエトキシシラン（ＡＰＴＥＳ）または３-アミノプロピル）トリメトキシシラン（ＡＰＴＭＳ）で前処理して、表面上の１個以上の酸素原子にケイ素を共有結合させることができる（機構によって保持されることを意図することなく、各ケイ素は、１個、２個または３個の酸素原子に結合し得る）。この化学処理された表面を焼き付けてアミン基単分子層を形成する。次いで、アミン基をスルホ-ＨＳＡＢと反応させてアジド誘導体を形成する。ＵＶ活性化を２１℃で、１Ｊ／ｃｍ２〜３０Ｊ／ｃｍ２のエネルギーで行うと活性ナイトレン種が生成され、これはＰＡＺＡＭ（例えば、アジド官能基化分子）との様々な挿入反応を容易に受けることができる。
【０１２０】
他のシラン化方法も使用することができる。適切なシラン化方法の例としては、蒸着法、ＹＥＳ法、スピンコーティング法、または他の沈着法が挙げられる。基板１２をシラン化するために使用され得る方法および材料のいくつかの例を本明細書に記載しているが、他の方法および材料を使用することができることが理解されよう。
【０１２１】
ＹＥＳ ＣＶＤオーブンを利用する例では、パターン化基板１２をＣＶＤオーブン内に配置する。チャンバを通気してから、シラン化サイクルを開始することができる。サイクルの間、シランまたはシラン誘導体容器は適切な温度（例えば、ノルボルネンシランの場合は約１２０℃）に維持され、シランまたはシラン誘導体蒸気ラインは適切な温度（例えば、ノルボルネンシランの場合は約１２５℃）に維持され、真空ラインは適切な温度（例えば、約１４５℃）に維持され得る。
【０１２２】
別の例では、シランまたはシラン誘導体１８（例えば、液体ノルボルネンシラン）をガラスバイアル内に沈着させ、パターン化基板１２を備えたガラス真空デシケータ内に配置することができる。次いで、デシケータを、約１５ｍＴｏｒｒ〜約３０ｍＴｏｒｒの圧力まで排気し、約６０℃〜約１２５℃の温度のオーブン内に置くことができる。シラン化を進行させた後、デシケータをオーブンから取り出し、冷却し、空気を通気させる。
【０１２３】
蒸着、ＹＥＳ法および／または真空デシケータを、様々なシランまたはシラン誘導体１８、例えば、本明細書に開示の不飽和部位の例を含むシランまたはシラン誘導体１８とともに使用することができる。例として、これらの方法は、シランまたはシラン誘導体１８が、シクロアルケン不飽和部位を含むときに、例えばノルボルネン、ノルボルネン誘導体（例えば、１個の炭素原子の代わりに酸素または窒素を含む（ヘテロ）ノルボルネン）、トランスシクロオクテン、トランスシクロオクテン誘導体、トランスシクロペンテン、トランスシクロヘプテン、トランスシクロノネン、ビシクロ［３．３．１］ノナ−１−エン、ビシクロ［４．３．１］デカ−１（９）−エン、ビシクロ［４．２．１］ノナ−１（８）−エン、およびビシクロ［４．２．１］ノナ−１−エンなどで使用することができる。これらのシクロアルケンのいずれも、例えば、水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリシクリル、アラルキル、または（ヘテロアリシクリル）アルキルなどのＲ基で置換することができる。ノルボルネン誘導体の例には、［（５−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エニル］エチル］トリメトキシシランが挙げられる。他の例として、シランまたはシラン誘導体１８がシクロアルキン不飽和部位、例えばシクロオクチン、シクロオクチン誘導体、またはビシクロノニン（例えば、ビシクロ［６．１．０］ノナ−４−インまたはその誘導体、ビシクロ［６．１．０］ノナ−２−イン、またはビシクロ［６．１．０］ノナ−３−イン）を含むときには、これらの方法を使用することができる。これらのシクロアルキンは、本明細書に記載のＲ基のいずれかで置換されていてもよい。
【０１２４】
図２Ｂに示すように、シランまたはシラン誘導体１８の結合は、シラン化されたくぼみおよびシラン化された介在領域を含むシラン化されたパターン化基板を形成する。
【０１２５】
図２Ｃに示す例では、シラン化されたパターン化基板は、次いで、シラン化されたくぼみおよびシラン化された介在領域上にポリマー層２０を形成するプロセスにさらされ得る。
【０１２６】
本明細書に記載のように、（ポリマー層２０を形成するために使用される）アジド官能基化分子の例には、ＰＡＺＡＭ、またはパターン化ウェハ１２およびその後塗布される１種以上のプライマー２２（触媒活性複合体の一部として）と相互作用するように官能基化された任意の他の分子が挙げられる。アジド官能基化分子は、溶液中に存在し得る。一例では、溶液は、エタノールと水との混合液中にＰＡＺＡＭを含む。ポリマー層２０は、任意の適切な技法を使用して、シラン化されたパターン化ウェハの表面上（すなわち、シラン化されたくぼみおよびシラン化された介在領域上）に形成され得る。スピンコーティング、またはディッピングもしくはディップコーティング、または正圧または負圧下でのアジド官能基化分子の流動、または他の適切な技法を用いて、アジド官能基化分子をパターン化基板１２の表面上に沈着させることができる。得られたポリマー層２０を、図２Ｃに示す。
【０１２７】
シラン化されたくぼみおよびシラン化された介在領域（すなわち、１８）へのポリマー層２０の結合は、共有結合を介してもよい。ポリマー層２０のシラン化されたくぼみへの共有結合は、最終的に形成されたフローセルの寿命を通して、様々な使用の間、くぼみ１４，１４'内にポリマー層２０を維持するのに有用である。シランまたはシラン誘導体１８とポリマー層２０との間で起こり得る反応のいくつかの例を以下に示す。
【０１２８】
シランまたはシラン誘導体１８が不飽和部位としてノルボルネンまたはノルボルネン誘導体を含むとき、ノルボルネンまたはノルボルネン誘導体は、ＰＡＺＡＭのアジド／アジド基との１，３-双極子環化付加反応を受けることができる。
【０１２９】
シランまたはシラン誘導体１８が不飽和部位としてシクロオクチンまたはシクロオクチン誘導体を含むとき、シクロオクチンまたはシクロオクチン誘導体は、ＰＡＺＡＭのアジド／アジド基との歪み促進型アジド-アルキン１，３-環化付加（ＳＰＡＡＣ）反応を受けることができる。
【０１３０】
シランまたはシラン誘導体１８が不飽和部位としてビシクロノニンを含むとき、ビシクロノニンは、二環式環系の歪みのために、アジドと同様のＳＰＡＡＣアルキン環化付加反応をＰＡＺＡＭと受けることができる。
【０１３１】
示していないが、本方法のいくつかの例では、パターン化基板１２はシラン化にさらされない場合があることが理解されよう。むしろ、パターン化基板１２をプラズマ灰化にさらしてもよく、次いで、アジド官能基化分子をプラズマ灰化されたパターン化基板１２上に直接スピンコートして（または他の方法で沈着させて）ポリマー層２０を形成することができる。この例では、プラズマ灰化は、ポリマー層２０をパターン化基板１２に取り付けることができる１種以上の表面活性化因子（例えば、-ＯＨ基）を生成し得る。これらの例では、ポリマー層２０は、プラズマ灰化によって生成された表面基と反応するように選択される。
【０１３２】
コーティングされた後、アジド官能基化分子は硬化プロセスにもさらされ、パターン化基板全体にわたって（すなわち、１個以上のくぼみおよび１つ以上の介在領域上に）ポリマー層２０を形成することができる。一例では、アジド官能基化分子の硬化は、室温（例えば、約２５℃）〜約６０℃の温度で、約５分〜約２時間かけて行われ得る。
【０１３３】
シラン化され、コーティングされたパターン化基板（図２Ｃに示す）は、洗浄プロセスにさらされ得る。このプロセスでは、水浴および超音波処理が利用され得る。水浴は、約２２℃〜約４５℃の比較的低温に維持され得る。別の例では、水浴温度は約２５℃〜約３０℃に及ぶ。
【０１３４】
次いで、シラン化され、コーティングされたパターン化基板を研磨にさらし、シラン化介在領域からポリマー層２０の１つ以上の部位を除去する。シラン化され、コーティングされ、研磨されたパターン化基板を図２Ｄに示す。介在領域１６に隣接するシランまたはシラン誘導体１８の部位は、研磨の結果として除去されていてもされていなくてもよい。このため、図２Ｄおよび２Ｅでは、介在領域１６に隣接するシランまたはシラン誘導体１８の部位は、研磨後に少なくとも部分的に残っているか、研磨後に除去され得るため、想像線で示されている。これらのシラン化部位が完全に除去されると、下にある基板１２が露出することが理解されよう。
【０１３５】
介在領域１６から、薄いポリマー層２０を、場合によってはシランまたはシラン誘導体１８の少なくとも一部を、それらの領域の下にある基板１２に有害な影響を与えることなく除去することができる穏やかな化学スラリー（例えば、研磨剤、緩衝剤、キレート剤、界面活性剤、および／または分散剤を含む）を用いて、研磨プロセスを実施することができる。代替的に、研磨粒子を含まない溶液を用いて、研磨を実施することができる。
【０１３６】
化学機械研磨システムにおいて化学的スラリーを使用し、図２Ｃに示すシラン化されてコーティングされたパターン化基板の表面を研磨することができる。１つ以上の研磨ヘッド／１つ以上のパッドまたは１つ以上の他の研磨ツールは、くぼみ１４、１４'内にポリマー層２０を残し、下にある基板１２を少なくとも実質的に無傷で残して、介在領域１６からポリマー層２０を研磨することが可能である。一例として、研磨ヘッドは、Ｓｔｒａｓｂａｕｇｈ  ＶｉＰＲＲ  ＩＩ研磨ヘッドであり得る。
【０１３７】
上述のように、研磨は、研磨パッドと研磨剤のない溶液とを用いて行うことができる。例えば、研磨パッドは、研磨粒子のない溶液（すなわち、研磨粒子を含まない溶液）とともに使用することができる。
【０１３８】
図２Ｄに示すように、研磨により、介在領域１６からポリマー層２０の１つ以上の部位（および場合によってはシランまたはシラン誘導体１８の少なくとも一部）が除去され、ポリマー層２０の１つ以上の部位がシラン化されたくぼみに残る。また、上述のように、１つ以上の介在領域１６は、研磨が完了した後もシラン化されたままであり得る。言い換えれば、シラン化介在領域は、研磨後も無傷のままであり得る。あるいは（１８の想像線部位によって示されるように）、シランまたはシラン誘導体１８は、研磨の結果として、１つ以上の介在領域１６から除去され得る。
【０１３９】
示していないが、シラン化され、コーティングされ、研磨されたパターン化基板（図２Ｄに示す）は、洗浄プロセスにさらされ得ることが理解されよう。このプロセスでは、水浴および超音波処理が利用され得る。水浴は、約２２℃〜約３０℃の比較的低温に維持され得る。シラン化され、コーティングされ、研磨されたパターン化基板はまた、スピン乾燥され得るか、別の適切な技法により乾燥され得る。
【０１４０】
次に、図２Ｄに示す、シラン化され、コーティングされ、研磨されたパターン化基板は、１個以上のくぼみ１４，１４'内のポリマー層２０にプライマー２２をグラフトするために、グラフトプロセスにさらされ得る。この例では、グラフトは、ダンクコーティング、スプレーコーティング、パドルディスペンシングによって、またはくぼみ１４、１４'の少なくとも一部において、触媒活性物質の１種以上のプライマー２２をポリマー層２０に取り付ける別の適切な方法によって達成され得る。これらの例示的な技法の各々は、１種以上の触媒活性物質を含む、本明細書に開示のグラフトミックスの第１例を利用する。これらの物質は、グラフトされる１種以上のプライマー２２と、アジド-アルキン環化付加反応のＣｕ＋触媒の両方を導入する。
【０１４１】
ダンクコーティングは、パターン化基板（その１個以上のくぼみ１４、１４'内にポリマー層２０を有する）を、一連の温度制御された浴に沈める工程を伴い得る。浴は、流量制御されてもよく、および／または窒素ブランケットで覆われていてもよい。浴は、グラフトミックスの第１例を含み得る。様々な浴を通して、１種以上のプライマー２２は、１個以上のくぼみの少なくとも一部においてポリマー層２０に結合する。一例では、コーティングされ、研磨されたパターン化基板は、グラフトミックスの第１例を含む第１浴に導入され、そこでアジド-アルキン環化付加反応が行われて１種以上のプライマー２２が結合し、その後パターン化基板は、洗浄用の追加の浴に移動される。パターン化基板を浴から浴へ、ロボットアームを用いて、または手動で移動させてもよい。乾燥システムは、ダンクコーティングにおいても使用され得る。
【０１４２】
スプレーコーティングは、グラフトミックスの第１例を、コーティングされて研磨されパターン化基板上に直接スプレーすることによって達成され得る。スプレーコーティングされた基板は、約０℃〜約７０℃の温度で最大約６０分間インキュベートされ得る。インキュベーション後、グラフトミックスの第１例は、例えばスピンコーターを用いて希釈され、除去され得る。
【０１４３】
パドルディスペンシングは、プールおよびスピンオフ法に従って行われることができ、したがって、スピンコーターを用いて達成され得る。グラフトミックスの第１例は、コーティングされ研磨されたパターン化基板に（手動でまたは自動化プロセスを介して）塗布され得る。塗布されたグラフトミックスの第１例は、コーティングされ研磨されたパターン化基板の表面全体に塗布され得るか、広げられ得る。グラフトミックスの第１例でコーティングされたパターン化基板は、約０℃〜約９０℃の温度で最大約９０分間インキュベートされ得る。インキュベーション後、グラフトミックスの第１例は、例えばスピンコーターを使用して希釈され、除去され得る。
【０１４４】
１種以上の触媒活性物質からのプライマー２２のポリマー層２０へのグラフトは、図２Ｅに示すように、官能基化層２４を形成する。
【０１４５】
本方法の別の例では、ポリマー層２０は、プライマー２２とは別に塗布されない。むしろ、アジド−アルキン反応生成物を含むグラフトミックスの第２例を使用して、官能基化層２４を１回のプロセスで形成することができる。
【０１４６】
図２Ｂを再び参照して、シラン化されたパターン化基板を研磨にさらし、シラン化介在領域からシランまたはシラン誘導体１８の１つ以上の部位を除去することができる。このプロセスにより、くぼみ１４，１４'はシラン化されたままである。
【０１４７】
次に、グラフトミックスの第２例は、シラン化され研磨されたパターン化基板に塗布され得る。グラフトミックスの第２例の塗布は、ダンクコーティング、スプレーコーティング、パドルディスペンシング、または別の適切な方法によって達成され得る。アジド-アルキン反応生成物の未反応の１個以上のアジド官能基は、図２Ｃを参照して前述したように、くぼみ１４，１４'の少なくとも一部において、シランまたはシラン誘導体１８と反応する。一例では、アジド−アルキン反応生成物は、プライマー２２のアルキンに結合したＰＡＺＡＭ（例えば、ポリマー２０）を含み、ＰＡＺＡＭの未反応アジドは、アジド−アルキン反応生成物をパターン化基板１２に取り付けるために、シランまたはシラン誘導体１８と反応することができる。官能基化層２４を形成するために複数の工程を伴うグラフトミックスの第１例（図２Ｃ〜２Ｅを参照して説明）とは異なり、グラフトミックスの第２例を使用することにより、官能基化層２４（例えば、プライマー２２が結合した層２０）を１回の塗布で形成することが可能になる（図２Ｂから図２Ｅに移行）。
【０１４８】
コーティングされた後、アジド−アルキン反応生成物を硬化プロセスにさらし、１個以上のくぼみの１つ以上の領域に官能基化層２４を形成することもできる。一例では、アジド−アルキン反応生成物の硬化は、室温（例えば、約２５℃）〜約６０℃の温度で、約５分〜約２時間かけて行われ得る。
【０１４９】
界面化学物質２０、２２の塗布（すなわち、官能基化層２４の形成）は、パターン化基板１２の接合領域が露出したままになるように行われ得る。パターン化基板１２の接合領域は、一般に、パターン化基板１２の１つ以上の介在領域１６の一部に位置しており、そこで蓋体がパターン化基板１２に接合することになる。パターン化基板がウェハであるとき、接合領域は、ウェハから形成されている複数のフローセルの境界を画定し得る。パターン化基板がダイであるとき、接合領域は、形成されている１つのフローセルの外側境界を画定し得る。
【０１５０】
このように、方法１００のいくつかの例は、パターン化基板１２の接合領域に蓋体を結合させ、１個以上のくぼみ１４，１４'と選択的に流体連通する流路を形成する工程を伴う。パターン化基板１２がウェハであるとき、蓋体の異なる領域は、ウェハを用いて形成されているそれぞれの流路を少なくとも部分的に画定し得る。パターン化基板１２がダイであるとき、蓋体は、形成されている１つ以上の流路を画定し得る。
【０１５１】
蓋体は、１個以上のくぼみ１４，１４'内の界面化学物質２０、２２に向けられる励起光を透過させる任意の材料であってよい。例として、蓋体は、ガラス（例えば、ホウケイ酸塩、溶融シリカなど）、またはプラスチックなどであり得る。適切なホウケイ酸ガラスの市販の例は、Ｓｃｈｏｔｔ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａ社から入手可能なＤ  ２６３（登録商標）である。適当なプラスチック材料、すなわちシクロオレフィンポリマーの市販の例は、Ｚｅｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｌ．Ｐ．から入手可能なＺＥＯＮＯＲ（登録商標）製品である。
【０１５２】
レーザー接合、拡散接合、陽極接合、共晶接合、プラズマ活性化接合、ガラスフリット接合、または当該技術分野で知られている他の方法などの任意の適切な技法を用いて、蓋体はパターン化基板１２の接合領域に接合され得る。一例では、スペーサ層を用いて、蓋体をパターン化基板１２の接合領域に接合することができる。スペーサ層は、パターン化基板１２の介在領域１６（例えば、接合領域）の少なくとも一部と蓋体とを一緒に封止する任意の材料であり得る。
【０１５３】
一例では、スペーサ層は、蓋体および／またはパターン化基板によって透過される波長の放射線を吸収する放射線吸収材料であり得る。吸収されたエネルギーは、次いで、スペーサ層と蓋体との間、およびスペーサ層とパターン化基板との間の接合を形成する。この放射線吸収材料の例は、ＤｕＰｏｎｔ（登録商標）社（米国）からのブラックＫＡＰＴＯＮ（登録商標）（カーボンブラックを含有するポリイミド）であり、これは約１０６４ｎｍで吸収する。波長が、天然のポリイミド材料によって有意に吸収される波長（例えば、４８０ｎｍ）に変更されなければならないことを除いて、ポリイミドはカーボンブラックの添加なしで使用され得ることが理解されよう。別の例として、５３２ｎｍの光を照射すると、ポリイミドＣＥＮ ＪＰを接合することができる。スペーサ層が放射線吸収材料であるとき、スペーサ層が所望の接合領域に接触するように、スペーサ層は、蓋体とパターン化基板との間の界面に配置され得る。適当な波長のレーザーエネルギーを界面に印加している（すなわち、放射線吸収材料が照射されている）間に、圧縮（例えば、約１００ＰＳＩの圧力）が加えられてもよい。レーザーエネルギーは、適切な接合を達成するために、上からと下からの両方から界面に印加され得る。
【０１５４】
別の例では、スペーサ層は、それと接触する放射線吸収材料を含んでもよい。放射線吸収材料は、スペーサ層と蓋体との間の界面だけでなく、スペーサ層とパターン化基板との間の界面にも適用され得る。一例として、スペーサ層はポリイミドであってもよく、別個の放射線吸収材はカーボンブラックであってもよい。この例では、別個の放射吸収材料は、スペーサ層と蓋体との間、およびスペーサ層とパターン化基板との間の接合を形成するレーザーエネルギーを吸収する。この例では、界面に適当な波長のレーザーエネルギーを印加している（すなわち、放射線吸収材料が照射されている）間に、それぞれの界面で圧縮が加えられてもよい。
【０１５５】
パターン化基板１２がウェハである場合、スペーサ層および（蓋体の、または蓋体に接続された）側壁は、１つの流路を隣接流路から物理的に隔て、ウェハの周縁部に配置され得る。パターン化基板１２がダイであり、形成されるフローセルが単一の流路またはレーンを含むことになるとき、スペーサ層および（蓋体の、または蓋体に接続された）側壁はダイの周縁部に配置され、流路を画定し、フローセルを封止する。パターン化基板１２がダイであり、形成されるフローセルが複数の分離した流路（例えば、８つまたは４つの流路）を含むことになるとき、スペーサ層および（蓋体の、または蓋体に接続された）側壁は、１つの流路／レーンを隣接する流路／レーンから物理的に隔て、ダイの周縁部に配置され得る。しかしながら、スペーサ層および側壁を、実装に応じて任意の所望の領域に配置することができることが理解されよう。
【０１５６】
パターン化基板１２がダイであるとき、蓋体の接合によりフローセルが形成される。パターン化基板がウェハであるとき、方法１００は、蓋体が接合された後に、ダイシングなどの追加の処理を伴い得る。一例では、蓋体がパターン化基板１２に接合され得、ダイシングにより個々のフローセルが形成される。
【０１５７】
上述したように、界面化学物質２０、２２（官能基化層２４）は、非パターン化基板１２'に添加されてもよく、これらの例は、図３Ａ〜３Ｄを参照して説明する。非パターン化基板１２'では、連続した表面は、図２Ａ〜２Ｅのウェル１４'に見られるのと同じ界面化学物質２０、２２を含むであろう。非パターン化基板１２'がくぼみ１４または介在領域１６を含まないことを除いて、本明細書に開示の任意の基板を非パターン化基板１２'として使用することができる。この例示的方法では、蓋体２６（図３Ｂに示す）は最初に非パターン化基板１２'に接合され、１つ以上の流路３０を形成する。蓋体２６は、本明細書に記載の任意の材料および任意の構成であり得る。蓋体２６はまた、本明細書に記載の任意の技法により、非パターン化基板１２'に接合され得る。
【０１５８】
図３Ｂに示す例では、蓋体２６は、１つ以上の側壁２９と一体となって形成された上部部分２７を含む。１つ以上の側壁２９は、スペーサ層２８を介して非パターン化基板１２'の接合領域に結合される。接合領域は、非パターン化基板１２'の周縁部にあってもよいし、流路３０の境界を形成することが望まれる任意の領域にあってもよい。他の例では、スペーサ層２８は、１つ以上の側壁を形成してもよく、少なくとも実質的に平面の蓋体２６に取り付けられてもよい。
【０１５９】
一緒になって、（１つ以上の側壁２９を含む）蓋体２６および非パターン化基板１２'は、流路３０を画定する。流路３０は、例えば、界面化学物質２０、２２を形成するために、流体を選択的に導入するように、かつ流路３０内で所定の反応を開始するために、反応成分または反応物を界面化学物質２０、２２に選択的に導入するように、機能し得る。
【０１６０】
ポリマー層２０（図３Ｃに示す）を形成する前に、本方法は、非パターン化基板１２'を（フロースループロセスを介して）洗浄プロセスに、および／またはアジド官能基化分子（層２０を形成するため）またはグラフトミックスの第２例（官能基化層２４を形成するため）の後続の沈着のために非パターン化基板１２'の露出した表面を調製する別のプロセス（例えば、シラン化）にさらす工程を伴い得る。
【０１６１】
非パターン化基板１２'のシラン化を図３Ｂに示す。この例では、シラン化により、シランまたはシラン誘導体１８を、流路３０内に存在する非パターン化ウェハ表面１２'の露出部分に取り付ける。
【０１６２】
シラン化は、任意のシランまたはシラン誘導体１８を用いて達成され得る。シランまたはシラン誘導体１８の選択は、アジド官能基化分子のアジドと共有結合を形成することができる官能基（図３Ｃに示すポリマー層２０を形成するために使用される）、またはグラフトミックスの第２例のアジド−アルキン反応生成物のアジドと共有結合を形成することができる官能基（図３Ｄに示す官能基化層２４を形成するために使用される）を含み得る。シランまたはシラン誘導体１８を基板１２'に取り付けるために使用される方法は、フロースループロセスであり得る。
【０１６３】
図３Ｃに示すように、この例では、ポリマー層２０は、次に、シランもしくはシラン誘導体１８上に、または流路３０内の非パターン化基板１２'の露出した表面を調製するために沈着された他の化学物質上に形成される。
【０１６４】
本明細書に記載の任意のアジド官能基化分子を使用することができる。この例では、ポリマー層の形成は、フロースループロセスによって達成され得る。フロースループロセスにおいて、アジド官能基化分子は、それぞれの１つ以上の入力ポートを介して１つ以上の流路３０内に導入され、硬化され得る。ポリマー層２０は、非パターン化基板１２'の露出した表面上に形成され、研磨は行われない。
【０１６５】
図３Ｄに示すように、プライマー２２は、１種以上の触媒活性物質を含むグラフトミックスの第１例を用いて、流路３０内のポリマー層２０にグラフトされる。この例では、グラフトは、フロースループロセスによって達成され得る。フロースループロセスにおいて、本明細書に記載のグラフトミックスの第１例は、それぞれの１つ以上の入力ポートを介して１つ以上の流路３０に導入されてもよく、銅（Ｉ）触媒アジド-アルキン環化付加反応が行われるのに十分な時間（すなわち、インキュベーション期間）の間、１つ以上の流路内に維持されてもよく、これにより、プライマー２２をポリマー層２０に取り付けて官能基化層２４を形成することができる。その後、グラフトミックスの第１例は、それぞれの１つ以上の出力ポートから除去され得る。プライマーの結合後、追加の１種以上の流体を１つ以上の流路に通し、すでに官能基化された１つ以上の流路３０を洗浄することができる。この例で得られるフローセル１０を、図３Ｄに示す。
【０１６６】
本方法の別の例では、ポリマー層２０は、プライマー２２とは別に塗布されない。むしろ、アジド−アルキン反応生成物を含むグラフトミックスの第２例を使用して、官能基化層２４を１回のプロセスで形成することができる。
【０１６７】
この例では、次に、グラフトミックスの第２例は、図３Ｂに示すシラン化された非パターン化基板に塗布され得る。グラフトミックスの第２例の塗布は、フロースループロセスによって達成され得る。アジド-アルキン反応生成物の未反応の１個以上のアジド官能基は、本明細書において前述したように、シランまたはシラン誘導体１８と反応する。一例では、アジド−アルキン反応生成物は、プライマー２２のアルキンに結合したＰＡＺＡＭ（例えば、ポリマー２０）を含み、ＰＡＺＡＭの未反応アジドは、アジド−アルキン反応生成物を非パターン化基板１２に取り付けるために、シランまたはシラン誘導体１８と反応することができる。官能基化層２４を形成するために複数の工程を伴うグラフトミックスの第１例（図３Ｃ〜３Ｄを参照して説明）とは異なり、グラフトミックスの第２例を使用することにより、官能基化層２４（例えば、プライマー２２が結合した層２０）を１回の塗布で形成することが可能になる（図３Ｂから図３Ｄに移行）。官能基化層２４の硬化も実施され得る。
【０１６８】
示していないが、パターン化基板１２または非パターン化基板１２'は、１種以上の流体を、（例えば、試薬カートリッジまたは他の流体貯蔵システムからの）それぞれの流路に向け、流路の外（例えば、廃棄物除去システムへ）に向けるための他のポート（図示せず）と流体係合する入口ポートおよび出口ポートを含み得ることが理解されよう。
【０１６９】
また、示していないが、フローセルのいくつかの例は、１つ以上の固定機構（例えば、接着剤、ボンド、およびファスナーなど）を介して検出デバイス（図示せず）に直接取り付けられ得、したがって物理的に接触し得ることが理解されよう。検出デバイスは、ＣＭＯＳデバイス（例えば、１つ以上のシリコン層、１つ以上の誘電体層、１つ以上の金属-誘電体層、１つ以上の金属層などを含む複数の積層を含む）および光学部品を含み得る。検出デバイスの光学センサが、検出デバイスの単一の光導波路と、単一のくぼみ１４、１４'内の、またはフローセルの流路３０内の界面化学物質２０、２２と少なくとも実質的に位置合わせされ、したがって動作可能に連結するように、光学部品は配置され得る。
【０１７０】
また、図示されていないが、蓋体２６に接合される代わりに、官能基化基板（その上に、またはその１個以上のくぼみ１４内に界面化学物質、２０、２２を有する）が、その上に、またはその１個以上のくぼみ１４内に界面化学物質２０、２２を有する別の官能基化基板に接合され得ることが理解されよう。２つの官能基化表面は、互いに対峙することができ、その間に画定された流路を有することができる。スペーサ層および適切な接合方法を使用して、官能基化基板の２つを一緒に接合することができる。
【０１７１】
本明細書に開示のフローセルは、シーケンシング・バイ・シンセシス（ＳＢＳ）、サイクリック・アレイ・シーケンシング、シーケンシング・バイ・ライゲーション、およびパイロシーケンシングなどとしばしば呼ばれる技法を含む、様々なシーケンシング手法または技術において使用され得る。これらの技法のいずれかで、およびパターン化基板を使用する例では、官能性ポリマー層２０および結合した１種以上のシーケンシングプライマー２２は、官能性くぼみ（すなわち、界面化学物質２０、２２をその上に有する１４、１４'）内に存在し、介在領域１６上には存在しないため、増幅は、官能性くぼみに限定される。他の例では、増幅は、フローセル流路（例えば、流路３０）全体にわたって行われ得る。
【０１７２】
一例として、シーケンシング・バイ・シンセシス（ＳＢＳ）反応は、Ｉｌｌｕｍｉｎａ（カリフォルニア州サンディエゴ）のＨＩＳＥＱ（商標）、ＨＩＳＥＱＸ（商標）、ＭＩＳＥＱ（商標）、ＮＯＶＡＳＥＱ（商標）、またはＮＥＸＴＳＥＱ（商標）シーケンサーシステムなどのシステムで実行され得る。ＳＢＳでは、核酸鋳型に沿った核酸プライマーの伸長をモニターし、鋳型中のヌクレオチドの配列を決定する。基礎となる化学プロセスは、重合（例えば、ポリメラーゼ酵素によって触媒される）またはライゲーション（例えば、リガーゼ酵素によって触媒される）であり得る。特定のポリメラーゼベースのＳＢＳプロセスでは、蛍光標識されたヌクレオチドがプライマー２２に加えられ（それにより、プライマー２２を伸長させる）、鋳型依存的方法において、プライマー２２に加えられたヌクレオチドの順序およびタイプの検出を使用して、鋳型の配列を決定する。例えば、第１のＳＢＳサイクルを開始するために、１つ以上の標識ヌクレオチド、ＤＮＡポリメラーゼなどが、プライマー２２のアレイを収容する流路３０などに送達され得る。プライマーの伸長により標識ヌクレオチドが組み込まれる官能基化されたくぼみ（すなわち、界面化学物質２０、２２がその上にある１４、１４'）は、イメージング事象を介して検出することができる。イメージング事象の間、照明システム（図示せず）は、官能基化されたくぼみ（すなわち、界面化学物質２０、２２がその上にある１４、１４'）に励起光を提供し得る。
【０１７３】
いくつかの例では、ヌクレオチドは可逆的終結特性をさらに含み得、この特性はヌクレオチドがプライマー２２に添加されたときにさらなるプライマー伸長を終結させる。例えば、可逆性ターミネーター部位を有するヌクレオチド類似体は、その部位を除去するためのデブロッキング剤が送達されるまで、後続の伸長が生じないようにプライマー２２に添加され得る。したがって、可逆性ターミネーターを使用する例では、デブロッキング試薬を流路３０などに送達することができる（検出が起こる前または後に）。
【０１７４】
１回以上の洗浄は、様々な流体送達工程の間に行われ得る。その後、ＳＢＳサイクルをｎ回繰り返し、プライマー２２をｎ個のヌクレオチドで伸長し、それによって長さｎの配列を検出することができる。
【０１７５】
ＳＢＳを詳細に記載しているが、本明細書に記載のフローセルは、他のシーケンシングプロトコルと共に、遺伝子型決定に、または他の化学的および／もしくは生物学的応用において利用され得ることが理解されよう。
【０１７６】
本開示をさらに例示するために、実施例を本明細書に記載する。これらの実施例は、例示の目的で提供されており、本開示の範囲を制限するものとして解釈されるべきではないことを理解されたい。
【実施例】
【０１７７】
（非限定的実施例）
（実施例１）
０．２５Ｍ  Ｃｕ２Ｓ粒子と１０ｕＭアルキン−Ｐ５およびアルキン−Ｐ７プライマーとの混合物を、ｐＨ１０の０．５Ｍ炭酸ナトリウム緩衝液中に調製した。この混合物を６０℃の温度で約１時間インキュベートした。濾過することなく、１０μＭグラフトミックス（Ｅ１と呼ぶ、本明細書に開示のグラフトミックスの第１例の実施例）を、パターン化基板のウェル内にＰＡＺＡＭを含むパターン化基板のレーン／チャンネルにさらした。
【０１７８】
３つの比較例のグラフトミックスを調製した。２つの比較例として、アルキン−Ｐ５およびアルキン−Ｐ７プライマーと、ＣｕＳＯ４（触媒として）と、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′′，Ｎ′′−ペンタメチルジエチレントリアミンとの、アスコルビン酸あり（ＣＥ１）またはアスコルビン酸なし（ＣＥ２）グラフトミックスを調製した。第３の比較例（ＣＥ３）として、アルキン−Ｐ５プライマーおよびアルキン−Ｐ７プライマーのグラフトミックスを調製した。これらの比較グラフトミックスの各々において、溶媒は、０．５Ｍ炭酸ナトリウム緩衝液であった。１０μＭの各比較グラフトミックスを、パターン化基板のウェル内にＰＡＺＡＭを含むそれぞれのパターン化基板レーン／流路にさらした。
【０１７９】
ＣＦＲアッセイを実施し、本明細書に開示の触媒活性物質を有するグラフトミックス（Ｅ１）および比較グラフトミックス（ＣＥ１、ＣＥ２、ＣＥ３）を使用したプライマーのグラフトを比較した。ＣＦＲアッセイの間、プライマーグラフトした表面を、緩衝液中の蛍光タグ付けされた（Ｃａｌ  Ｆｏｒｏｒ  Ｒｅｄ）相補オリゴにさらす。これらのオリゴは、表面接合したプライマーに結合し、過剰なＣＦＲは洗い流される。次いで、表面を蛍光検出器でスキャンし、表面上のＣＦＲ強度を測定して、表面上のプライマーの濃度および健康状態の定量的な測定値を提供する。測定後、オリゴを穏やかな塩基溶液で除去し、表面を再スキャンして、すべてのＣＦＲが除去されたことを確認する。
【０１８０】
実施例のフローセルおよび比較例のフローセルについての相対強度単位での強度の結果を図４に示す。相対強度は、ＣＥ１では約０．１８２〜０．２０９に及び、実施例Ｃｕ２Ｓグラフトミックス（Ｅ１）では約０．１７５〜０．２０５に及んだ。描かれているように、触媒活性物質を含む実施例グラフトミックスＥ１は、銅触媒、安定化配位子、およびアスコルビン酸塩を含む比較グラフトミックスＣＥ１と同様に、プライマーグラフトにおいて効果的であった。また、実施例グラフトミックスＥ１は、比較例ＣＥ２およびＣＥ３よりも、プライマーのグラフトに非常に効果的であった。
【０１８１】
実施例フローセルＥ１および比較例フローセルＣＥ１を用いてＰｈｉＸゲノムのシークエンシングを行い、クラスターのフィルター通過率（％）、品質スコア（Ｑ３０）、１シークエンシングサイクル後の強度、アラインメントされた割合、およびエラー率（％）について試験した。％フィルター通過率（ＰＦ）は、純閾値を通過したクラスターを記述するために使用される測定基準であり、シーケンシングデータのさらなる処理および分析に使用される。％フィルター通過率が高いほど、シーケンシングデータに適した品質の空ではないウェルの収量が増加する。Ｑ３０、アラインメント率、およびエラー率は、品質測定基準である。より具体的には、Ｑ３０は、１０００回に１回の不正確なベースコールの確率に相当する。これは、ベースコール精度（すなわち、正確なベースコールの確率）が９９．９％であることを意味する。ベースコール精度が９９％と低いと（Ｑ２０）、不正確なベースコール確率が１００回に１回である、つまり１００塩基対のシーケンシング読み取りごとにエラーが含まれる可能性が高いことを意味する。シーケンシングの品質がＱ３０に達すると、事実上すべての読み取りが完璧で、エラーや曖昧さがゼロになる。結果を表１に示す。
【０１８２】
【表１】
2021506560.tif 000010
【０１８３】
これらの結果は、触媒活性物質を有するグラフトミックスの第１例（Ｅ１）を用いてグラフトされたプライマーが、シーケンシングにとって同等以上の性能を発揮することを示している。
【０１８４】
この実施例の結果は、グラフトされ、試験されたレーン／流路の４つの画像タイルの平均である。
【０１８５】
（実施例２）
０．２５Ｍ  Ｃｕ２Ｓ粒子と１０ｕＭアルキン−Ｐ５およびアルキン−Ｐ７プライマーとの混合物を、ｐＨ１０の０．５Ｍ炭酸ナトリウム緩衝液中で調製した。３つの混合液を調製し、６０℃の温度で、１５分、３０分、および６０分を含む異なる時間インキュベートさせた。濾過後、１０μＭのグラフトミックスの各々（本明細書に開示のグラフトミックスの第１例の実施例である）を、パターン化基板のウェル内にＰＡＺＡＭを含むパターン化基板レーン／流路にさらした。
【０１８６】
例示的フローセルについてのインキュベーション（または抽出）時間に対する相対強度単位での強度結果を図５に示す。これらの例の相対蛍光強度は、約０．０３６〜約０．１５２に及んだ。描かれているように、プライマーグラフトにおける有効性は、インキュベーション期間の増加に伴って増加した。これは、混合物をより長くインキュベートさせると、より多くの触媒活性物質が形成されたことを示している。
【０１８７】
（実施例３）
本明細書に開示の実施例が触媒活性物質を生成することを例示するために、異なる混合物を調製した。比較混合物１は水中に硫化銅（Ｉ）を含み、試験前に濾過しなかった。別の比較混合物２は、水中に硫化銅（Ｉ）を含み、試験前に濾過した。実施例は、Ｃｕ２Ｓ粒子とアルキン−Ｐ５およびアルキン−Ｐ７プライマーとを水中に含んでいた。各混合物を６０℃の温度で約１時間インキュベートし、これを試験前に濾過した。
【０１８８】
動的光散乱を各混合物について行った。結果を、図６Ａ（比較混合物１）、図６Ｂ（比較混合物２）、および図６Ｃ（実施例混合物）に示す。図６Ａの結果は、ミクロンサイズの硫化銅（Ｉ）粒子が存在していることを示し、図６Ｂの結果は、ミクロンサイズの硫化銅（Ｉ）粒子が濾過中に除去されたことを示している。図６Ｃの結果は、濾過を行った後に触媒活性物質が存在していたことを示している。
【０１８９】
（追加の注記）
前述の概念および以下でより詳細に論じられる追加の概念のすべての組み合わせが（そのような概念が相互に矛盾しないことを条件として）、本明細書に開示の発明的主題の一部と考えられることが理解されるべきである。特に、本開示の最後に現れるクレームされる主題のすべての組み合わせは、本明細書に開示の本発明の主題の一部であると考えられる。また、本明細書で明示的に使用される用語は、参照により組み込まれる任意の開示にも現れる可能性があり、本明細書に開示の特定の概念と最も整合性のある意味を付与されるべきであることも理解されたい。
【０１９０】
本明細書全体を通した「一例」、「別の例」、「実施例」などへの言及は、例に関連して記載された特定の要素（例えば、特徴、構造、および／または特性）が、本明細書に記載の少なくとも１つの例に含まれ、他の例に存在してもよいし、存在しなくてもよいことを意味する。さらに、文脈から明らかに指示されない限り、任意の例について記載された要素は、様々な例において任意の適切な方法で組み合わされてもよいことが理解される。
【０１９１】
本明細書で提供される範囲は、記載された範囲および記載された範囲内の任意の値または部分範囲を含むことが理解されるべきである。例えば、約５００ｎｍ〜約４５μｍの範囲は、約５００ｎｍ〜約４５μｍまでの明示的に記載の限界値だけでなく、約７０８ｎｍ、約９４５ｎｍ、約３５μｍなどの個々の値、および約８２５ｎｍ〜約２９μｍ、約９５０ｎｍ〜約４０μｍなどの部分範囲も含むと解釈されるべきである。さらに、「約」および／または「実質的に」を使用して値が記述される場合、それらは、記載の値からのわずかな変動（±１０％まで）を包含することを意味する。
【０１９２】
いくつかの例を詳細に記載したが、開示の例は変更され得ることが理解されるべきである。したがって、前記の説明は、非限定的であると見なされるべきである。
【図１】
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【図２Ａ−２Ｅ】
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【図３Ａ−３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年6月15日(2020.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫化銅（Ｉ）鉱物粒子と、
前記硫化銅（Ｉ）鉱物粒子の表面に直接結合したアルキン官能基化分子と、
を含む、触媒活性物質。
【請求項２】
ａ．前記硫化銅（Ｉ）鉱物粒子が、カルコサイト、デュルレ鉱、およびダイジェナイトからなる群より選択され、
ｂ．前記アルキン官能基化分子がプライマーであるとともに、前記プライマーが前記プライマーの５'末端に結合したアルキン官能基を有し、または
ｃ．配位結合が、前記アルキン官能基化分子と前記硫化銅（Ｉ）鉱物粒子の表面とを結合させる、
請求項１に記載の触媒活性物質。
【請求項３】
硫化銅（Ｉ）鉱物の存在下で、アルキン官能基化分子とアジド官能基化分子とを反応させる工程を含む、トリアゾールの製造方法。
【請求項４】
ａ．前記硫化銅（Ｉ）鉱物が前記アルキン官能基化分子と反応して触媒活性物質を形成し、
前記触媒活性物質が前記アジド官能基化分子と反応して、前記触媒活性物質と前記アジド官能基化分子とがカップリングし、または
ｂ．
ｉ．前記製造方法は、前記硫化銅（Ｉ）鉱物を前記アルキン官能基化分子と反応させる前に、前記アルキン官能基化分子に対して化学量論的に過剰の前記硫化銅（Ｉ）鉱物を、前記アルキン官能基化分子に添加する工程をさらに含み、若しくは
ｉｉ．前記硫化銅（Ｉ）鉱物と前記アルキン官能基化分子との前記反応が、
前記硫化銅（Ｉ）鉱物、前記アルキン官能基化分子、および前記アルキン官能基化分子の溶媒の混合物を形成する工程と、
前記混合物を、前記溶媒の凝固点よりも高く、かつ前記溶媒の沸点よりも低い温度で、最大約５０日間維持する工程と、を伴う、
請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
ａ．溶媒が、水、炭酸ナトリウム緩衝剤、リン酸カリウム緩衝剤、およびジメチルスルホキシドからなる群より選択され、前記混合物のｐＨが約４〜約１２に及び、または
ｂ．前記維持する工程が、前記混合物を約３０℃〜約６０℃の温度に、約３０分〜約９０分間加熱する工程を伴う、
請求項４のｂ．ｉｉ．に記載の製造方法。
【請求項６】
前記製造方法は、前記アルキン官能基化分子または触媒活性物質を前記アジド官能基化分子と反応させる前に、フローセル基板の表面上に前記アジド官能基化分子の層を形成する工程をさらに含み、前記アルキン官能基化分子または前記触媒活性物質が、前記フローセル基板の前記表面上のアジド官能基化分子の前記層と反応し、
任意選択で、
ａ．前記アルキン官能基化分子または前記触媒活性物質が液体混合物中に存在し、前記液体混合物が、前記フローセル基板の前記表面上のアジド官能基化分子の層の上に流され、または
ｂ．前記製造方法が、前記層を形成する前に、シランまたはシラン誘導体を前記基板の前記表面に取り付けてシラン化表面を形成する工程をさらに含む、
請求項３または請求項４のａ．に記載の製造方法。
【請求項７】
前記触媒活性物質を前記アジド官能基化分子と反応させる前に、未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物を前記触媒活性物質から濾過する工程をさらに含む、請求項４〜６のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項８】
ａ．硫化銅（Ｉ）が、約５００ｎｍ〜約４５μｍの平均粒子径を有し、または
ｂ．前記製造方法が、配位子の配位なしで、かつ還元剤へのばく露なしで行われる、
請求項３〜７のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項９】
アルキン官能基を含むプライマーと、
溶媒と、
硫化銅（Ｉ）鉱物と、
を含む、グラフトミックス。
【請求項１０】
ａ．前記アルキン官能基が前記硫化銅（Ｉ）鉱物の表面と反応して、前記グラフトミックス中に触媒活性物質を形成し、または
ｂ．前記グラフトミックスがアジド官能基化分子をさらに含み、前記アジド官能基化分子が前記硫化銅（Ｉ）鉱物を介して前記アルキン官能基と反応し、任意選択で前記アジド官能基化分子がポリマーであり、さらに任意選択で前記ポリマーが基板の表面上にあり、任意選択で前記基板がフローセルである、
請求項９に記載のグラフトミックス。
【請求項１１】
ａ．前記グラフトミックスが、前記プライマーに対して化学量論的に過剰の前記硫化銅（Ｉ）鉱物を含み、任意選択で前記グラフトミックスが約１μＭ〜約２０μＭの前記プライマーと約０．１Ｍ〜約３Ｍの前記硫化銅（Ｉ）鉱物とを含み、または、
ｂ．前記硫化銅（Ｉ）鉱物が、カルコサイト、デュルレ鉱、およびダイジェナイトらなる群より選択され、約５００ｎｍ〜約４５μｍの平均粒子径を有する、
請求項９〜１０のいずれか一項に記載のグラフトミックス。
【請求項１２】
アルキン官能基化プライマーを、硫化銅（Ｉ）鉱物の存在下でフローセル表面上のアジド官能基化分子と反応させる工程を含む、フローセル表面にプライマーをグラフトする方法。
【請求項１３】
前記硫化銅（Ｉ）鉱物が前記アルキン官能基化プライマーと反応して触媒活性物質を形成し、
前記触媒活性物質が前記アジド官能基化分子と反応して、前記触媒活性物質と前記アジド官能基化分子とが前記フローセル表面上でカップリングし、
任意選択で、
ａ．前記方法が、前記硫化銅（Ｉ）鉱物を前記アルキン官能基化プライマーと反応させる前に、前記アルキン官能基化プライマーに対して化学量論的に過剰の前記硫化銅（Ｉ）鉱物を、前記アルキン官能基化プライマーに添加する工程をさらに含み、または
ｂ．前記硫化銅（Ｉ）鉱物と前記アルキン官能基化プライマーとの反応が、前記硫化銅（Ｉ）鉱物、前記アルキン官能基化プライマー、および前記アルキン官能基化プライマーの溶媒の混合物を形成する工程と、前記混合物を、前記溶媒の凝固点よりも高く、かつ前記溶媒の沸点よりも低い温度で、最大約５０日間維持する工程とを伴い、さらに任意選択で、ｉ．前記溶媒が、水、炭酸ナトリウム緩衝剤、リン酸カリウム緩衝剤、およびジメチルスルホキシドからなる群より選択され、前記混合物のｐＨが約４〜約１２に及び、もしくは、ｉｉ．前記維持する工程が、前記混合物を約３０℃〜約６０℃の温度に、約３０分〜約９０分間加熱する工程を伴う、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記方法が、前記触媒活性物質を前記フローセル表面上の前記アジド官能基化分子と反応させる前に、前記フローセル表面上に前記アジド官能基化分子の層を形成する工程をさらに含み、前記触媒活性物質が、前記フローセル表面上の前記アジド官能基化分子の前記層と反応し、
任意選択で
ａ．前記触媒活性物質が液体混合物中に存在し、前記液体混合物が、前記フローセル表面上の前記アジド官能基化分子の前記層の上に流され、
ｂ．前記方法が、前記層を形成する前に、シランまたはシラン誘導体を前記フローセル表面に取り付けてシラン化表面を形成する工程をさらに含み、または
ｃ．前記アジド官能基化分子の前記層が、ポリ（Ｎ−（５−アジドアセトアミジルペンチル）アクリルアミド−コ−アクリルアミド）である、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記触媒活性物質を前記フローセル表面上の前記アジド官能基化分子と反応させる前に、未反応の硫化銅（Ｉ）鉱物を前記触媒活性物質から濾過する工程をさらに含む、請求項１３または１４に記載の方法。
【国際調査報告】
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