基于天然DNA自組裝圖案的尺寸可控微影技術(shù).pdf

1、微加工—因其在半導(dǎo)體工業(yè)、微流體設(shè)備、生物傳感器、組織工程以及藥物運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的巨大應(yīng)用價(jià)值而受到廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)微加工技術(shù)中應(yīng)用最普遍地是光刻技術(shù)，因受到光衍射地限制，在制備尺寸小于100nm的圖案時(shí)“舉步維艱”。為克服此困難，多種微影技術(shù)—如電子束光刻、離子束光刻以及蘸筆納米光刻相繼出現(xiàn)，但高成本和低產(chǎn)量依舊束縛著它們地發(fā)展。近期，隨著低成本和高產(chǎn)出的軟光刻技術(shù)和納米壓印技術(shù)地出現(xiàn)，引起學(xué)界矚目。然而作為這兩類新技術(shù)中最基本和最關(guān)鍵部分

2、的圖案印章，其制備過程在技術(shù)上相對(duì)復(fù)雜，常需PDMS、石英、硅等特殊材料地參與;且印章一旦被制備出來，表面圖案的特征尺寸也同時(shí)被固定下來而無法改變。
　　針對(duì)以上不足，本文概念性地提出了一種簡(jiǎn)便又可靠的策略即基于天然DNA自組裝圖案制備尺寸可控的PAM印章。
　　通過位于特定幾何空間的天然DNA溶液蒸發(fā)自組裝，在PMMA表面形成了高度規(guī)整的DNA平行列陣圖案。光學(xué)顯微鏡觀測(cè)表明在宏觀尺度下圖案呈均勻分布;AFM結(jié)果證明單根D

3、NA納米束呈線性排列，高度和寬度分別為90.5±30.8nm和878.8±22.29nm。
　　基于表面粗糙度的分析結(jié)果，選擇UPR作為轉(zhuǎn)移材料制備DNA圖案陰模，利用PAM復(fù)制陰模圖案，通過可控蒸發(fā)和膨脹過程，完成尺寸可控PAM印章地制備。經(jīng)SEM和AFM觀察發(fā)現(xiàn):PAM印章的圖案尺寸與母版DNA圖案相比，可實(shí)現(xiàn)0.25％至200％范圍內(nèi)的自定義調(diào)控;在印章充分縮小后特征尺寸的高和寬分別減小至35.2±4.11nm和363.3±

4、17.66nm。
　　本文還做了如下與DNA相關(guān)的輔助工作:基于分子設(shè)計(jì)，討論了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)參與調(diào)控PHPMA形貌的機(jī)理。FTIR及1H-NMR結(jié)果表明成功合成了AUTEAB;通過制備DNA/AUTEAB復(fù)合體，成功將DNA引入HPMA聚合體系，利用自由基溶液聚合獲得絨球形PHPMA，酸洗后絨球變?yōu)槎嗝骟w，伴隨絨線結(jié)構(gòu)消失。SEM觀察顯示:絨球的平均粒徑0.79μm，絨線寬度17.53nm，而多面體粒徑縮小為0.65μm?；?/p>