CN119497487A 一种仿生功能化有机电子器件及其制备方法和应用 （上海大学）

一种仿生功能化有机电子器件及其制备方本发明涉及一种仿生功能化有机电子器件牲层后利用作为引发剂的功能化聚对二甲苯层2仿生封装层具有双层结构，底层为未改性聚对二甲苯，上层为两性电子器件的仿生封装层表面在润湿状态下具有大于100nN的贴附力和低于1000kPa的表面仿生导电高分子传感界面为仿生导电高分子)x1_)y1_、)x2_)x2_2)x2_3)x3_)y3_2)x3_NH_CO_O_、)x4_、中的一种以性聚对二甲苯具有如式(III)所示的化)x5_)x6_)x7_2)x7_2)x7_4R4为R5为其中M为K、Na、Li、10.如权利要求1～9任一项所述的一种仿生功能化有机电子器件的制备方法，其特征(3)在完成沉积连接线路的柔性基底上依次沉积聚对二甲苯层和功能化聚对二甲苯(4)在牺牲层表面通过光刻和等离子体干蚀刻工艺暴露可集成传感界面的窗口和连接5性地粘附在电极界面上，显着增加它们的阻抗和/或甚至阻止它们与目标细胞和组织的电关注薄膜电子器件表面非特异性蛋白质/细胞相互作成和电耦合至关重要。电子阵列的机械适型性也有助于减轻生物组织和材料之间的应力。[0005]文献1(Nature499,458_463(2013))提供的厚度小于10μm的塑料具有很高的可弯[0006]另一种方法是使用弹性体作为密封封装材料，其模量可达到类组织水平。文献3(NatBiomedEng3,58_68(2019))提供了软弹性水凝胶微电子技术用于局部低压神经调6[0013]如上所述的一种仿生功能化有机电子器件，仿生功能化有机电子器件为薄膜形面在润湿状态下具有大于100nN的贴附力和低于1000kPa的表[0023]_L2_为_(CH2)x2_、_(CH27)x3_NH_CO_NH_(CH2)x4_、_NH_CO_(CH2)x4_、_O_CO_中的一种以3)2_C8S_CH2_CH(CH3)_C(O)_O_[0041]_R5为其中M为K、I、[0045](1)首先在电子级玻璃板上旋转涂覆一层水溶性皂层(2％(v/v)肥皂水溶液干燥[0047](3)在完成沉积连接线路的柔性基底上依次沉积聚对二甲苯层和功能化聚对二甲[0048](4)在牺牲层表面通过光刻和等离子体干蚀刻工艺暴露可集成传感界面的窗口和[0053]步骤(1)具体为：在电子级玻璃板上以1500转/每分钟的转速旋涂水溶性皂层159刻胶用N甲基2吡咯烷酮冲洗掉形成图案化的连接线[0055]步骤(3)具体为：将上述图案化连接线路的柔性基底在化学气相沉积反应器沉积一层聚对二甲苯，将二聚对二甲苯单体放入气相沉积反应器的升华区，真空度抽到5帕以[0062]本发明还提供如上任一项所述的一种仿生功能化有机电子器件的应用，应用体缩过程中的最大吸引力定义为薄膜器件与AFM尖端之间的贴附力。两性离子功能化聚对二甲苯封装的薄膜器件与AFM尖端之间的贴附力是未改性的聚对二甲苯封装的薄膜器件贴附认为表面亲水性的差异是其界面粘附差异显著的件和组织之间弹性模量的不匹配会增加细胞在细胞水平上的机械张力，并激活免疫细胞，装薄膜器件在水中的表面弹性模量比未改性的聚对二甲苯封装的薄膜器件小了三个多数[0068]理想的传感界面需要具有对非特异性蛋白质/细胞相互作用的抗性，以及与靶细胞的选择性相互作用。我们验证了本发明的仿生功能化器件对BSA和白细胞的抵抗能力去肽的薄膜器件能够在抵抗白细胞附着的同时与MCF_7细胞选择性相互作用，并产生相应的感界面未功能化将无法选择性的捕获目标分析物和非目标分析物，不能实现特异性识别，[0070]通过生物电子器件记录生理信号也面临着生物分子与细胞非特异性相互作用的[0073](1)本发明通过有机电子器件引入含两性离子基团与可耦合生物基团的功能化导[0074](2)本发明通过有机电子器件封装层上引入含两性离子基团功能化的聚对二甲[0075](3)本发明的仿生功能化有机电子器件，能够显著抑制复杂生物环境条件下非特[0078]图1为未功能化传感界面(图左)和实施例1的仿生导电高分子传感界面(图右)的[0079]图2为未功能化传感界面(图左)和实施例1的仿生导电高分子传感界面(图右)的[0080]图3为未功能化传感界面(图左)和实施例1的仿生导电高分子传感界面(图右)的[0081]图4为未功能化有机电子器件(图左)和实施例1的仿生功能化有机电子器件(图[0082]图5为未功能化有机电子器件(图左)和实施例1的仿生功能化有机电子器件(图[0083]图6为未功能化有机电子器件(图左)和实施例1的仿生功能化有机电子器件(图[0084]图7为未功能化有机电子器件(图左)和实施例1的仿生功能化有机电子器件(图[0085]图8为未功能化有机电子器件(图上)和实施例2的仿生功能化有机电子器件(图下)应用于体外模拟复杂环境生理环境下记录[0086]图9为未功能化有机电子器件(图左)和实施例3的仿生功能化有机电子器件(图[0087]图10为未功能化有机电子器件(图左)和实施例4的仿生功能化有机电子器件(图[0088]图11为未功能化沟道的有机电化学晶体管(图左)和实施例1的仿生功能化沟道的[0089]图12为用石英晶体微天平检测去离子水和0.1M氯化钠溶[0102](4)在完成沉积连接线路的柔性基底上依次沉积5g二聚对二甲苯单体和1gv)肥皂水溶液干燥后形成的水溶性皂层和聚对二甲苯层组成的牺牲层；[0104](6)以1500转/分的速度在源极和漏极之间旋涂PEDOT:PSS溶液45s，制备PEDOT:单体形成功能化聚对二甲苯层；化学晶体管的厚度为7μm，仿生功能化有机电化学晶体管的仿生封装层表面在润湿状态下[0109]如图2所示，制得的仿生功能化有机电化学晶体管应用于血液环境中捕获罕有细生导电高分子修饰的沟道的有机电化学晶体管在存在白细胞的环境下转移曲线没有变化。子修饰的沟道的有机电化学晶体管在含有牛血清蛋白的缓冲溶液中浸泡后的转移曲线没实施例1的仿生功能化有机电化学晶体管可以很好地符合圆形沟槽表面，没有任何界面间[0118](4)在完成沉积传连接线路的柔性基底上依次沉积5g二聚对二甲苯单体和1g单体形成功能化聚对二甲苯层，然后在功能化聚对二甲苯层上制备由3％(v/v)肥皂水溶液干燥后形成的水溶性皂层和聚对二甲苯层组成的牺牲层；单体形成功能化聚对二甲苯层；度为8μm，仿生功能化有机电子器件在润湿状态下具有600nN的贴附力和80kPa的表面弹性[0125]如图8所示，制得的仿生功能化有机电子器件应用模拟体液环境中记录生理电信[0134](4)在完成沉积连接线路的柔性基底上依次沉积5g二聚对二甲苯单体和1g单体形成功能化聚对二甲苯层，然后在功能化聚对二甲苯层上制备由4%(v/v)肥皂水溶液干燥后形成的水溶性皂层和聚对二甲苯层组成的牺牲层；单体形成功能化聚对二甲苯层；[0138](8)剥离牺牲层，暴露出功能化聚对二甲苯层，在包含10mM的偶氮二异丁腈和[0150](4)在完成沉积连接线路的柔性基底上依次沉积5g二聚对二甲苯单体和1g单体形成功能化聚对二甲苯层，然后在功能化聚对二甲苯层上制备由5%(v/v)肥皂水溶液干燥后形成的水溶性皂层和聚对二甲苯层组成的牺牲层；单体形成功能化聚对二甲苯层；是信号和噪音的幅值比例计算获得的)；仿生功能化有机电子器件可以通过简单的水清洗[0166](4)在完成沉积连接线路的柔性基底上依次沉积5g二聚对二甲苯单体和1g单体形成功能化聚对二甲苯层，然后在功能化聚对二甲苯层上制备由6%(v/v)肥皂水溶液干燥后形成的水溶性皂层和聚对二甲苯层组成的牺牲层；单体形成功能化聚对二甲苯层；戊酸)和400mM的的反应溶液中，进行可控活性自由基100mM高氯酸锂以及50mL乙腈加入电解槽，以传感界面度为10μm，仿生功能化有机电子器件的仿生封装层表面在润湿状态下具有700nN的贴附力[0181](4)在完成沉积连接线路的柔性基底上依次沉积5g二聚对二甲苯单体和1g单体形成功能化聚对二甲苯层，然后在功能化聚对二甲苯层上制备由2%(v/v)肥皂水溶液干燥后形成的水溶性皂层和聚对二甲苯层组成的牺牲层；[0183](6)以1500转/分的速度在源极和漏极之间旋涂PEDOT:PSS溶液45s，制备PEDOT:单体形成功能化聚对二甲苯层；[0185](8)剥离牺牲层，暴露出功能化聚对二甲苯层，在包含20mM的偶氮二异丁腈和[0195](4)在完成沉积连接线路的柔性基底上依次沉积5g二聚对二甲苯单体和1g单体形成功能化聚对二甲苯层，然后在功能化聚对二甲苯层上制备由2%(v/v)肥皂水溶液干燥后形成的水溶性皂层和聚对二甲苯层组成的牺牲层；[0197](6)以1500转/分的速度在源极和漏极之间旋涂PEDOT:PSS溶液45s，制备PEDOT:单体形成功能化聚对二甲苯层；[0199](8)剥离牺牲层，暴露出功能化聚对二甲苯层，在包含10mM的偶氮二氰基戊酸和[0200](9)采用电化学聚合，将10mM100mM高氯酸锂以及50mL乙腈化学晶体管的厚度为7μm，仿生功能化有机电化学晶体管的仿生封装层表面在润湿状态下[0209](4)在完成沉积连接线路的柔性基底上依次沉积5g二聚对二甲苯单体和1g[0211](6)以1500转/分的速度在源极和漏极之间旋涂PEDOT:PSS溶液45s，制备PEDOT:化学晶体管的厚度为7μm，仿生功能化有机电化学晶体管的仿生封装层表面在润湿状态下[0223](4)在完成沉积传感界面和