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다음의 단계를 포함하는 표면상에 중합체 막이 코팅되어 있고 항-바이오파울링 특성을 나타내며 공유결합을 형성할 수 있는 반응기를 포함하는 고상 기질의 제조방법:
(a) (ⅰ) 상기 고상 기질의 표면에 결합되는 표면-앵커링 부위를 포함하는 중합체의 제1단량체, (ⅱ) 항-바이오파울링 특성을 나타내는 중합체가 결합된 제2단량체, 및 (ⅲ) 공유결합을 형성할 수 있는 반응기를 포함하는 제3단량체를 반응시켜 표면-앵커 부위, 단백질-저항성 부위 및 반응성 부위를 포함하는 중합체를 생성하는 단계; 및
(b) 상기 중합체를 상기 고상 기질의 표면에 코팅하는 단계
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제 1 항에 있어서, 상기 제1단량체는 메타크릴레이트계 또는 아크릴레이트계 단량체이고, 제1단량체에 있는 표면-앵커링 부위는 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 아릴기인 것을 특징으로 하는 방법
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제 2 항에 있어서, 상기 치환된 실란기는 알콕시기로 치환된 실란기인 것을 특징으로 하는 방법
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제 2 항에 있어서, 상기 알킬기는 C6-30 알킬기인 것을 특징으로 하는 방법
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제 2 항에 있어서, 상기 치환된 알킬기는 F, Cl 또는 Br로 치환된 것을 특징으로 하는 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 제2단량체는 메타크릴레이트계 또는 아크릴레이트계 단량체이고, 제2단량체에 있는 항-바이오파울링 특성을 나타내는 중합체는 PEG(polyethylene glycol), 폴리알킬렌 옥사이드, 덱스트란 또는 폴리비닐피롤리돈인 것을 특징으로 하는 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 제3단량체는 메타크릴레이트계 또는 아크릴레이트계 단량체이고, 제3단량체에 있는 반응기는 카르복실기인 것을 특징으로 하는 방법
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제 7 항에 있어서, 상기 카르복실기는 석시너마이드, 석시너미딜 에스테르, 설포-석시너미딜 에스테르, 2,3,5,6-테트라플루오로페놀 에스테르, 4-설포-2,3,5,6-테트라플루오로페놀 에스테르, 알데하이드, 산무수화물, 아자이드, 아졸리드, 카보이마이드, 에폭사이드, 에스테르, 글리시딜 에테르, 할라이드, 이미다졸 또는 이미데이트에 의해 활성화 되어 있는 것을 특징으로 하는 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 중합체는 다음 화학식 1로 나타내는 것을 특징으로 하는 방법:
화학식 1
상기 화학식에서, R1은 실릴알킬기, 알콕시실릴 알킬기, 하이드록시실릴 알킬기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 또는 치환 또는 비치환된 알카릴기이고; R2는 PEG(polyethylene glycol), 폴리알킬렌 옥사이드, 폴리페닐렌 옥사이드, PEG와 폴리알킬렌 옥사이드의 공중합체, 폴리(메톡시에틸 메타크릴에이트), 폴리(메타크릴로일 포스파티딜콜린), 과불화된 폴리에테르, 덱스트란 또는 폴리비닐피롤리돈이며; R3는 알데하이드, 에폭시, 할로알킬, 1차아민, 티올, 말레이미드, 에스테르, 카르복실기 또는 히드록실기이며; R4, R5 및 R6는 서로 독립적으로, H 또는 C1-C5 알킬기이며; X, Y 및 Z는 서로 독립적으로 산소, 황 또는 질소 원자이고; l, m 및 n은 서로 독립적으로 1-10,000의 정수이다
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제 1 항에 있어서, 상기 중합체는 고상 기질 상에 자가-조립 단일막(self assembled monolayer) 형태로 존재하는 것을 특징으로 하는 방법
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제 1 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 방법은 단계 (c) 상기 고상 기질에 코팅된 중합체 막의 제3단량체로부터 유래된 반응기에 화학물질, 단백질, 펩타이드, 뉴클레오타이드 또는 당을 공유결합시키는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
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다음의 단량체의 중합반응에 의해 형성된 중합체가 코팅되어 있고, 표면-앵커링, 항-바이오파울링 및 반응성 부위를 포함하는 이중 기능성 고상 기질: (ⅰ) 상기 고상 기질의 표면에 결합되는 표면-앵커링 부위를 포함하는 제1단량체, (ⅱ) 항-바이오파울링 특성을 나타내는 중합체가 결합된 제2단량체, 및 (ⅲ) 공유결합을 형성할 수 있는 반응기를 포함하는 제3단량체
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제 12 항에 있어서, 상기 제1단량체는 메타크릴레이트계 또는 아크릴레이트계 단량체이고, 제1단량체에 있는 표면-앵커링 부위는 치환 또는 비치환된 실란기, 치환 또는 비치환된 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 아릴기인 것을 특징으로 하는 고상 기질
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제 13 항에 있어서, 상기 알킬기는 C6-30 알킬기인 것을 특징으로 하는 고상 기질
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제 13 항에 있어서, 상기 치환된 알킬기는 F, Cl 또는 Br로 치환된 것을 특징으로 하는 고상 기질
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제 12 항에 있어서, 상기 제2단량체는 메타크릴레이트계 또는 아크릴레이트계 단량체이고, 제2단량체에 있는 항-바이오파울링 특성을 나타내는 중합체는 PEG(polyethylene glycol), 폴리알킬렌 옥사이드, 덱스트란 또는 폴리비닐피롤리돈인 것을 특징으로 하는 고상 기질
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제 12 항에 있어서, 상기 제3단량체는 메타크릴레이트계 또는 아크릴레이트계 단량체이고, 제3단량체에 있는 반응기는 카르복실기인 것을 특징으로 하는 고상 기질
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18
제 17 항에 있어서, 상기 카르복실기는 석시너마이드, 석시너미딜 에스테르, 설포-석시니미딜 에스테르, 2,3,5,6-테트라플루오로페놀 에스테르, 4-설포-2,3,5,6-테트라플루오로페놀 에스테르, 알데하이드, 산무수화물, 아자이드, 아졸리드, 카보이마이드, 에폭사이드, 에스테르, 글리시딜 에테르, 할라이드, 이미다졸 또는 이미데이트에 의해 활성화 되어 있는 것을 특징으로 하는 고상 기질
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제 12 항에 있어서, 상기 반응성 부위는 화학물질, 단백질, 펩타이드, 뉴클레오타이드 또는 당이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 고상 기질
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20
제 12 항에 있어서, 상기 중합체는 다음 화학식 1로 나타내는 것을 특징으로 하는 고상 기질:
화학식 1
상기 화학식에서, R1은 실릴알킬기, 알콕시실릴 알킬기, 하이드록시실 릴알킬기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 또는 치환 또는 비치환된 알카릴기이고; R2는 PEG(polyethylene glycol), 폴리알킬렌 옥사이드, 폴리페닐렌 옥사이드, PEG와 폴리알킬렌 옥사이드의 공중합체, 폴리(메톡시에틸 메타크릴에이트), 폴리(메타크릴로일 포스파티딜콜린), 과불화된 폴리에테르, 덱스트란 또는 폴리비닐피롤리돈이며; R3는 알데하이드, 에폭시, 할로알킬, 1차아민, 티올, 말레이미드, 에스테르, 카르복실기 또는 히드록실기이며; R4, R5 및 R6는 서로 독립적으로, H 또는 C1-C5 알킬기이며; X, Y 및 Z는 서로 독립적으로 산소, 황 또는 질소 원자이고; l, m 및 n은 서로 독립적으로 1-10,000의 정수이다
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상기 제 12 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항의 고상 기질을 포함하는 바이오칩 또는 바이오센서
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다음 화학식 1로 표시되는 중합체:
화학식 1
상기 화학식에서, R1은 실릴알킬기, 알콕시실릴 알킬기, 하이드록시실릴 알킬기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 또는 치환 또는 비치환된 알카릴기이고; R2는 PEG(polyethylene glycol), 폴리알킬렌 옥사이드, 폴리페닐렌 옥사이드, PEG와 폴리알킬렌 옥사이드의 공중합체, 폴리(메톡시에틸 메타크릴에이트), 폴리(메타크릴로일 포스파티딜콜린), 과불화된 폴리에테르, 덱스트란 또는 폴리비닐피롤리돈이며; R3는 알데하이드, 에폭시, 할로알킬, 1차아민, 티올, 말레이미드, 에스테르, 카르복실기 또는 히드록실기이며; R4, R5 및 R6는 서로 독립적으로, H 또는 C1-C5 알킬기이며; X, Y 및 Z는 서로 독립적으로 산소, 황 또는 질소 원자이고; l, m 및 n은 서로 독립적으로 1-10,000의 정수이다
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