引言
SU-8是一种具有低杨氏模量(沿纵向的弹性模量)以及热稳定性优良的负光敏聚合物,其广泛应用于极坚固的微结构制造中。SU-8由于其优秀的光学特性(360nm以上的透明度,相对较低的折射率),使其成为光波导和无标记生物传感器发展的理想材料。然而,SU-8的表面是高度疏水的,因此与生物技术中的许多应用不相容。因此修饰SU-8的表面,以增强其润湿性,并允许控制固定化(生物)分子的方法目前已经被开发出来。
实验与讨论
为了获得SU-8表面上的交联密度范围,英思特研究了UVO暴露后的三种硬焙条件: 90℃5小时,120℃3小时和180℃2小时。SU-8网状结构的程度,以及表面活性环氧基的数量,在很大程度上受硬烘焙步骤的影响。如图1所示,从wCA为83.5 ± 1.5开始,独立于硬烘焙条件,在UVO暴露10 min后,wCA下降到30℃以下;在UVO处理20 min后,在22℃左右达到稳定。为了证实这最后一点,我们在UVO处理前后分别测量了三个SU-8样品的峰到谷和根均方(RMS)粗糙度。
图2为UVO处理5 min前后,然后在120℃下硬焙处理3h 下,通过SU-8薄膜的根均方(RMS)粗糙度分析得到的 AFM图像和相应的高度轮廓。UVO前的SU-8表面是均匀的,峰谷粗糙度为1.7 nm,均方根粗糙度为0.121 nm。在UVO下5 min后,表面保持均匀,峰谷粗糙度为1.9 nm,均方根粗糙度为0.144 nm。此外,暴露后硬焙条件对UVO处理时间前后的SU-8表面粗糙度没有显著影响(图2c)。(江苏英思特半导体科技有限公司)
图1:三种不同硬焙条件下制备的SU-8薄膜的wCA随UVO暴露时间的增加而变化,每个数据点对应于5个wCA测量值的平均值。
图2:在1C20◦下硬烤3小时的SU-8表面的AFM地形图像和高度轮廓
结论
英思特表明,与传统的湿或干表面活化技术相比,UVO表面处理非常有前途,可以显著增加粗糙度。研究证明,短时间暴露于UVO可以选择性地氧化SU-8表面,并增加亲水性,从而不损害厚度或表面粗糙度。硬焙的最佳条件为120℃3h。这种UVO激活的SU-8表面随后被用来高密度共价固定尸体胺。结合过程是特异性的,结合分子可用于进一步的抗原-抗体反应。这种与固定的尸体分子相互作用的特异性可逆反应证实了SU-8 UVO活化方法可以直接应用于SU-8表面一系列(生物)分子的控制固定化。
江苏英思特半导体科技有限公司主要从事湿法制程设备,晶圆清洁设备,RCA清洗机,KOH腐殖清洗机等设备的设计、生产和维护。
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