Contents
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5.3 Covalent Coupling of Biomolecules to Activated
PS 690 -b-PtBA 1210 Films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
5.4 Cell Adhesion Studies on PS 690 -b-PtBA 1210 Films . . . . . . . . . . . . . . . 102
5.5 Experimental Section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
6 Fabrication of Robust Biomolecular Patterns by Reactive
Microcontact Printing on NHS Ester Containing Polymer Films . . . . 109
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
6.2 Approaches for Micropatterning of PNHSMA Films . . . . . . . . . . . . . 111
6.3 Functionalization of PNHSMA Films by Reactive µCP . . . . . . . . . . 112
6.4 Non-specific Adsorption (NSA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
6.5 Patterning of PNHSMA and Coupling of (Bio)Molecules
to Patterned Films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
6.6 DNA Hybridization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6.7 Experimental Section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
7 Reactive µCP on Ultrathin Block Copolymer Films:
Investigation of the µCP Mechanism and Applications
to Sub-µm (Bio)Molecular Patterning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
7.2 Strategy A: Fabrication of Multimolecular Arrays by Direct
Molecular Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
7.3 Strategy B: Local Passivation of PS 690 -b-PtBA 1210 Films . . . . . . . . . 129
7.4 Strategy C: Local Deprotection of PS 690 -b-PtBA 1210 Films . . . . . . . 131
7.4.1 Analysis by Fluorescence Microscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
7.4.2 Analysis by AFM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
7.4.3 Mechanism of Local Hydrolysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
7.4.4 Local Deprotection on the Sub-µm Scale . . . . . . . . . . . . . . . . 139
7.5 Experimental Section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
8 Nanofabrication on Reactive Block Copolymer Film Platforms:
Toward Microdomain-Selective Chemical Functionalization . . . . . . . . 147
8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
8.2 Solvent-Induced Surface Reorientation of PS-b-PtBA Films . . . . . . 149
8.3 Domain-Selective Coupling on Solvent-Treated Polymer
Films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
8.3.1 Global Characterization of Domain-Selective
Coupling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
8.3.2 Characterization of Domain-Selective Coupling
at the Nanometer Level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
8.4 Area-Selective Functionalization of Block Copolymer-Based
Nanopatterned Platforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
8.5 Outlook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
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5.3 Covalent Coupling of Biomolecules to Activated
PS 690 -b-PtBA 1210 Films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
5.4 Cell Adhesion Studies on PS 690 -b-PtBA 1210 Films . . . . . . . . . . . . . . . 102
5.5 Experimental Section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
6 Fabrication of Robust Biomolecular Patterns by Reactive
Microcontact Printing on NHS Ester Containing Polymer Films . . . . 109
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
6.2 Approaches for Micropatterning of PNHSMA Films . . . . . . . . . . . . . 111
6.3 Functionalization of PNHSMA Films by Reactive µCP . . . . . . . . . . 112
6.4 Non-specific Adsorption (NSA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
6.5 Patterning of PNHSMA and Coupling of (Bio)Molecules
to Patterned Films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
6.6 DNA Hybridization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6.7 Experimental Section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
7 Reactive µCP on Ultrathin Block Copolymer Films:
Investigation of the µCP Mechanism and Applications
to Sub-µm (Bio)Molecular Patterning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
7.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
7.2 Strategy A: Fabrication of Multimolecular Arrays by Direct
Molecular Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
7.3 Strategy B: Local Passivation of PS 690 -b-PtBA 1210 Films . . . . . . . . . 129
7.4 Strategy C: Local Deprotection of PS 690 -b-PtBA 1210 Films . . . . . . . 131
7.4.1 Analysis by Fluorescence Microscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
7.4.2 Analysis by AFM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
7.4.3 Mechanism of Local Hydrolysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
7.4.4 Local Deprotection on the Sub-µm Scale . . . . . . . . . . . . . . . . 139
7.5 Experimental Section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
8 Nanofabrication on Reactive Block Copolymer Film Platforms:
Toward Microdomain-Selective Chemical Functionalization . . . . . . . . 147
8.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
8.2 Solvent-Induced Surface Reorientation of PS-b-PtBA Films . . . . . . 149
8.3 Domain-Selective Coupling on Solvent-Treated Polymer
Films . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
8.3.1 Global Characterization of Domain-Selective
Coupling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
8.3.2 Characterization of Domain-Selective Coupling
at the Nanometer Level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
8.4 Area-Selective Functionalization of Block Copolymer-Based
Nanopatterned Platforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
8.5 Outlook . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161