[发明专利]具有位于其中的通道的三维聚合物网络

权利要求书

1.三维网络，其具有表面和内部，所述三维网络：

(a)由水可溶胀聚合物构成，该水可溶胀聚合物通过交联水可溶的聚合物链形成；

(b)交联到硬性基板的表面；和

(c)包含共价连接至该聚合物链的探针分子，

特征在于：

(i)所述网络包含至少5个通道，其汇聚在该网络的该内部中的点处，使得该通道之间的横向距离自该表面朝向该内部中的该点处减小，和

(ii)大多数该探针分子固定在该网络的内部，和至少一部分的该探针分子邻接通道。

2.权利要求1的所述三维网络，其中至少一个通道的特征在于以下性质中的一个、两个或三个：

(a)该通道自离该网络的表面小于5微米的点延伸到该内部中；

(b)该通道的长度为该网络的最大尺寸的至少10％；和

(c)该通道的最小横截面为该网络的筛目大小的至少5倍。

3.权利要求2的所述三维网络，其中至少一个通道的特征在于以下性质：

(a)该通道自该网络的表面上的点延伸到该内部中。

4.权利要求1或权利要求2的所述三维网络，其中该网络中的至少大多数通道的长度为该网络最大尺寸的至少10％。

5.权利要求1或权利要求2的所述三维网络，其中该网络中的大多数通道自离该网络的表面小于10微米的点延伸于内部中。

6.权利要求5的所述三维网络，其中该网络中的大多数通道自该网络的表面上的点延伸于内部中。

7.权利要求1或权利要求2的所述三维网络，其中该网络在其水合状态下的筛目大小为5至75nm。

8.权利要求1或权利要求2的所述三维网络，其中大多数探针分子邻接通道。

9.权利要求1或权利要求2的所述三维网络，其中该聚合物包含由二甲基丙烯酰胺(DMAA)、甲基丙烯酰氧基二苯甲酮(MABP)和4-乙烯基苯磺酸钠(SSNa)聚合的聚合物。

10.阵列，其包含在基板上的根据权利要求1-9任一项的多个三维网络，其中(a)该三维网络固定于该基板上，和(b)该三维网络中的每一个位于该基板上的单独斑点处。

11.权利要求10所述的阵列，其可再使用至少10次。

12.用于制备根据权利要求1-9中任一项的三维网络的方法，其包括以下步骤：

(a)将安置于基板表面上的混合物曝露至针形盐晶体形成条件，所述混合物包含(i)水性盐溶液、(ii)水可溶聚合物、(iii)交联剂和(iv)探针分子，从而形成含有一种或多种针形盐晶体的混合物；

(b)将含有一种或多种盐晶体的该混合物曝露至交联条件，从而形成具有交联至其上的探针分子和含有针形盐晶体的交联聚合物网络；和

(c)使含有该盐晶体的该交联聚合物网络与该盐晶体可溶于其中的溶剂接触，从而溶解该针形盐晶体和形成一个或多个通道来替代该盐晶体。

13.权利要求12的所述方法，其中该水性盐溶液是单价阳离子盐溶液。

14.权利要求12或权利要求13的所述方法，其中：

(a)该针形盐晶体形成条件包括：

(i)使该混合物脱水；或

(ii)冷却该混合物；和/或

(b)该溶剂为水基缓冲剂。

15.用于制备阵列的方法，其包括(a)通过权利要求12-14中任一项的方法在相同基板的表面上的离散斑点处产生多个三维网络，和(b)将该多个三维网络交联至该表面。