CN106661537A - 医疗器具、细胞培养方法、含氟环状烯烃聚合物、含氟环状烯烃聚合物组合物及培养细胞 - Google Patents

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Abstract

本发明的医疗器具是具备基材并且使上述基材的一面接触或保持细胞的医疗器具,上述基材的至少保持细胞的上述一面由含有下述通式(1)所示的重复结构单元的含氟环状烯烃聚合物构成。(在式(1)中,R1~R4中的至少1个为氟、含有氟的碳原子数1~10的烷基、含有氟的碳原子数1~10的烷氧基、或含有氟的碳原子数2~10的烷氧基烷基。在R1~R4为不含氟的基团的情况下,R1~R4选自氢、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基、或碳原子数2~10的烷氧基烷基。R1~R4互相可以相同也可以不同。R1~R4可以互相结合而形成环结构。)

Description

医疗器具、细胞培养方法、含氟环状烯烃聚合物、含氟环状烯 烃聚合物组合物及培养细胞
技术领域
本发明涉及医疗器具、细胞培养方法、含氟环状烯烃聚合物、含氟环状烯烃聚合物组合物及培养细胞。
背景技术
关于动植物的细胞,一直以来培养了很多细胞,培养技术也研究了各种形态。特别是在生命科学的领域中,细胞培养技术成为对于药品的开发、病态机制的阐明等不可缺少的技术,不仅讨论了研究目的的细胞培养技术,而且对于以在生物学、医学、药学、免疫学等领域中的利用为目的的工业化生产的培养方法,也进行了各种讨论。此外,近年来,在医疗等领域中,对组织细胞进行培养,并利用其作为人工脏器、人工齿骨、人工皮肤等的替代组织的研究也盛行。
这样的细胞培养通常在一定的容器中与培养液一起进行培养。细胞培养中,特别是动物细胞多数具有附着于物质而培育的粘附依赖性,这样的具有粘附依赖性的细胞的培养中需要用于细胞附着的基材(器具)。作为细胞培养用基材,其材料一般主要是聚苯乙烯成型品,对基材的表面实施低温等离子体处理、电晕放电处理等,将赋予了亲水性的基材作为皿、瓶、多孔板等培养器具而在市场上出售。
然而,作为附着性细胞种的重要性质,已知有接触抑制,即,在使用培养器具进行细胞培养的情况下,如果细胞覆盖培养容器的培养面则细胞增殖停止。此外,还已知有密度效果,即,如果被接种的细胞浓度过低,则即使在对细胞充分供给养分、氧等的环境下也会对细胞的粘附、增殖产生影响。进一步,由于细胞显示一边附着于培养容器的培养面一边平面地增殖的状态,因此尤其作为制作应用于组织培养的细胞增殖形成了群体的状态的细胞片的方法,使用了反复接种进行培养的操作(以下,简称为传代操作),但操作复杂,难以不损伤细胞而再现良好地培养。
为了解决这样的问题,公开了在培养基材上配置以凝胶、海绵状交联的胶原而将成纤维细胞、角质形成细胞等进行接种、培养从而制造培养粘膜、皮肤的方法(专利文献1),所利用的胶原种类多数是从牛或猪的结缔组织进行增溶,提取而得到的胶原,近年来由于BSE(牛海棉状脑病)、口蹄疫等问题,因此在考虑医疗应用等的情况下其使用变得困难。
关于传代操作,在以往的技术中,一般是以下方法:为了对反复分裂的附着性细胞进行培养,每次在培养容器中将细胞培养适当时间而增殖到目标细胞浓度时,将细胞从培养面剥离,将其一部分转移至新的培养容器,将该操作连续进行(例如,专利文献2、3)。专利文献2中,公开了使用具有面积不同的多个培养面的培养容器,从具有最小面积的培养面开始细胞培养,随着增殖进行将细胞用刮板剥离而逐渐向面积大的培养面移动细胞,同时在封闭体系中进行培养的方法。此外公开了以下的传代操作,即,将用气体透过性树脂制作的细胞袋彼此连接,使袋内的培养液混合,从而调整细胞浓度(专利文献3)。然而,在任一方法中,该传代操作都伴随频繁的液体更换等非常复杂的操作,此外,由于进行将附着于基材的细胞剥落并转移到新的培养容器的操作,因此存在使细胞损伤,使增殖后的形态崩溃等潜在性的大量问题。
另外,关于对细胞进行培养的基材表面的性状和增殖性,在对L细胞(胃肠内分泌细胞)进行了培养的例子中,公开了对细胞的增殖形态与基材的水接触角的关系进行了评价的结果(非专利文献1)。其中记载着,关于水接触角为43°~116°的范围的基材,如果计测培养开始经过1小时后的细胞密度,则无论基材是什么种类,使用了处于60°~70°的范围的基材的细胞的密度都高,细胞的粘附性都良好。
此外,最近提出了使用在细胞所接触的基材的表面形成了凹凸结构的基材的培养技术(例如,专利文献4、5)。使用形成了凹凸结构的基材的培养多数情况下是球形培养,细胞呈现以块状形态增殖的状态。然而,形成凹凸结构的基材的材料是环烯烃聚合物(专利文献4)、聚二甲基硅氧烷(专利文献5)等一直以来已知的细胞粘附性的材料,在利用基材的凹凸结构的球形培养中,即使细胞与基材接触的面积变小,本质上粘附性的状态也没有变化,细胞形成锚定点(anchorage)。由此,在使培养成的细胞从基材脱离时,存在使细胞损伤,使增殖后的形态崩溃等潜在问题。进一步,使用形成了凹凸结构的基材的细胞培养中,关于细胞形成锚定点方面的有效的凹凸结构的形状、尺寸虽然已有报告,但是关于基材表面的水接触角与粘附性或增殖性的关系还没有记载。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-147585号公报
专利文献2:日本特开2004-129558号公报
专利文献3:日本特开平7-047105号公报
专利文献4:国际公开第2007/097121号小册子
专利文献5:日本特开2010-88347号公报
非专利文献
非专利文献1:Y.Tamada,Y.Ikada,Journal of Colloid and InterfaceScience155,334-339(1993).
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的课题是提供可以使接触或保持于基材的一面的细胞没有损伤地从基材脱离的医疗器具。
此外,本发明的课题是提供能够长期维持药物代谢系酶活性的培养细胞。可以认为能够维持药物代谢系酶活性的培养细胞可以适合地在再生医疗等中发展,因此本发明的意义极其重大。
用于解决课题的方法
以下示出本发明。
(1)一种医疗器具,是具备基材并且使上述基材的一面接触或保持细胞的医疗器具,上述基材的至少保持细胞的上述一面由含有下述通式(1)所示的重复结构单元的含氟环状烯烃聚合物构成。
[化1]
(在式(1)中,R1~R4中的至少1个为氟、含有氟的碳原子数1~10的烷基、含有氟的碳原子数1~10的烷氧基或含有氟的碳原子数2~10的烷氧基烷基。在R1~R4为不含氟的基团的情况下,R1~R4选自氢、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基或碳原子数2~10的烷氧基烷基。R1~R4互相可以相同也可以不同。R1~R4可以互相结合而形成环结构。)
(2)根据(1)所述的医疗器具,接触或保持细胞的上述一面的水接触角为70°以上160°以下。
(3)根据(1)或(2)所述的医疗器具,接触或保持细胞的上述一面的水接触角为70°以上120°以下。
(4)根据(1)所述的医疗器具,上述基材的至少与细胞接触的上述一面具备凹凸结构。
(5)根据(4)所述的医疗器具,与细胞接触的上述一面的水接触角为121°以上160°以下。
(6)根据(1)~(5)的任一项所述的医疗器具,上述基材的至少接触或保持细胞的上述一面由包含上述含氟环状烯烃聚合物、光固化性化合物和光固化引发剂的含氟环状烯烃聚合物组合物构成。
(7)根据(6)所述的医疗器具,上述含氟环状烯烃聚合物组合物中的上述含氟环状烯烃聚合物与上述光固化性化合物的质量比(含氟环状烯烃聚合物/光固化性化合物)为99.9/0.1~50/50。
(8)根据(1)~(7)的任一项所述的医疗器具,其用于对接触或保持在上述一面的细胞进行培养。
(9)根据(8)所述的医疗器具,在培养细胞时,细胞一边形成群体一边增殖。
(10)根据(8)或(9)所述的医疗器具,利用缓冲液将培养成的细胞悬浮而使其从上述一面脱离。
(11)一种细胞培养方法,其包括下述工序:
在(1)~(10)的任一项所述的医疗器具的上述基材的上述一面上,以接触或保持于上述一面的方式接种细胞的工序,
对上述细胞进行培养而获得培养细胞的工序,以及
在上述一面上添加缓冲液,使上述培养细胞从上述一面悬浮的工序。
(12)一种含氟环状烯烃聚合物,其是构成具备基材并且使上述基材的一面接触或保持细胞的医疗器具的、上述基材的至少保持细胞的上述一面的含氟环状烯烃聚合物,其含有下述通式(1)所示的重复结构单元。
[化2]
(在式(1)中,R1~R4中的至少1个为氟、含有氟的碳原子数1~10的烷基、含有氟的碳原子数1~10的烷氧基或含有氟的碳原子数2~10的烷氧基烷基。在R1~R4为不含氟的基团的情况下,R1~R4选自氢、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基或碳原子数2~10的烷氧基烷基。R1~R4互相可以相同也可以不同。R1~R4可以互相结合而形成环结构。)
(13)一种含氟环状烯烃聚合物组合物,其是构成具备基材并且使上述基材的一面接触或保持细胞的医疗器具的、上述基材的至少保持细胞的上述一面的含氟环状烯烃聚合物组合物,其包含:
含有下述通式(1)所示的重复结构单元的含氟环状烯烃聚合物,
光固化性化合物,以及
光固化引发剂。
[化3]
(在式(1)中,R1~R4中的至少1个为氟、含有氟的碳原子数1~10的烷基、含有氟的碳原子数1~10的烷氧基或含有氟的碳原子数2~10的烷氧基烷基。在R1~R4为不含氟的基团的情况下,R1~R4选自氢、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基或碳原子数2~10的烷氧基烷基。R1~R4互相可以相同也可以不同。R1~R4可以互相结合而形成环结构。)
(14)一种培养细胞,其维持至少7天药物代谢系酶活性。
发明的效果
可以提供能够使接触或保持于基材的一面的细胞没有损伤地从基材脱离的医疗器具。
附图说明
通过以下说明的优选实施方式、及其附带的以下附图而进一步明确上述目的以及其他目的、特征和优点。
图1是浸渍于磷酸缓冲生理盐水而以片状悬浮的小鼠胚胎成纤维细胞。
图2是用实施例23所述的细胞培养容器培养了7天的人皮肤成纤维细胞的细胞核和细胞骨架蛋白的荧光显微镜照片。
图3是用比较例6所述的TCPS多孔板培养了7天的人皮肤成纤维细胞的细胞核和细胞骨架蛋白的荧光显微镜照片。
图4是对用实施例23所述的细胞培养容器培养了7天的人培养细胞的凋亡自发荧光发光进行观察而得的荧光显微镜照片。
具体实施方式
以下,使用附图对实施方式进行说明。另外,在全部附图中,对同样的构成要素附上同样的符号,适当省略说明。
本实施方式涉及的医疗器具是具备基材并且使该基材的一面接触或保持细胞的医疗器具。此外,上述基材的保持细胞的至少一面由含有下述通式(1)所示的重复结构单元的含氟环状烯烃聚合物构成。
[化4]
(在式(1)中,R1~R4中的至少1个为氟、含有氟的碳原子数1~10的烷基、含有氟的碳原子数1~10的烷氧基或含有氟的碳原子数2~10的烷氧基烷基。在R1~R4为不含氟的基团的情况下,R1~R4选自氢、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基或碳原子数2~10的烷氧基烷基。R1~R4互相可以相同也可以不同。此外,R1~R4可以互相结合而形成环结构。)
另外,上述的烷基、烷氧基、烷氧基烷基等取代基在本说明书中有时分别记载为烷基基团、烷氧基基团、烷氧基烷基基团。
此外,关于本说明书中的“重复结构单元”,也可以简单地表达为“结构单元”。
本发明人新认识到,在使用含有由上述通式(1)表示的重复结构单元的含氟环状烯烃聚合物、或包含该含氟环状烯烃聚合物的组合物来形成构成医疗器具的基材的接触或保持细胞的一面的情况下,可以使保持于该一面的细胞利用例如磷酸缓冲生理盐水那样的缓冲液而容易地悬浮。因此,根据本实施方式涉及的上述医疗器具,通过使用缓冲液使接触或保持于基材的一面的细胞悬浮,能够使其没有损伤地从基材脱离。
以下,对本实施方式涉及的医疗器具进行详细地说明。
本实施方式涉及的医疗器具表示具备基材,并以在基材的一面接触或保持有细胞和/或培养液的形态使用的医疗器具。这样的医疗器具用于例如对接触或保持于基材的一面的细胞进行培养,或利用接触或保持于基材的一面的细胞进行检查。在本实施方式中,作为上述医疗器具的例子,可以举出例如培养袋、培养板、培养皿、培养盘、培养瓶、培养管等。用于对细胞进行培养的医疗器具中,可以以上述一面作为用于对细胞进行培养的培养面。
在本实施方式涉及的医疗器具中,基材的接触或保持细胞的至少一面由含有上述通式(1)所示的重复结构单元的含氟环状烯烃聚合物构成。由此,如上所述,可获得使用缓冲液就能够使保持于基材的一面的细胞、在一面上培养成的细胞从基材悬浮的医疗器具。因此,能够使接触或保持于基材的一面的细胞没有损伤地从基材脱离。这里,在基材的一面上添加某种缓冲液例如磷酸缓冲生理盐水的情况下、使基材浸渍在磷酸缓冲生理盐水内的情况下等,可以使细胞从基材悬浮。
此外,通过含有上述通式(1)所示的重复结构单元的含氟环状烯烃聚合物来构成基材的接触或保持细胞的至少一面,从而可以实现保持于一面的细胞对于基材形成适度的锚定点,同时另一方面,在该一面并非牢固地粘附和附着的基材。由此,在细胞培养中,可以使细胞一边向厚度方向形成群体一边增殖。
关于这里的一边在厚度方向上形成群体一边增殖的细胞的形态,可以通过例如明暗视场显微镜、相位差显微镜、荧光显微镜等对培养成的细胞进行观察。作为细胞的形态观察法,可以以细胞的细胞核、细胞骨架蛋白等分部位用荧光发光试剂染色后的荧光色进行观察的荧光显微镜观察是特别适合的。
在通常的用于对细胞进行培养的医疗器具中,由于增殖了的细胞一边粘附或附着于培养面一边增殖,因此细胞相对于厚度方向以均匀的平面状态增殖。在该情况下,如果细胞覆盖培养面,则细胞粘附或附着的锚定点消失,因此由于接触抑制等的影响而妨碍增殖。另一方面,为了进行有效的细胞培养,可以考虑使用反复接种进行培养的传代操作,但将细胞剥落而转移到新的培养容器的操作可能会使细胞损伤。此外,传代操作伴随频繁的液体更换等非常复杂的操作。
与此相对,根据本实施方式,通过用上述通式(1)的含氟环状烯烃聚合物来构成基材的保持细胞的一面,可以抑制增殖后的细胞粘附和附着于基材的一面。因此,即使不采用传代操作,也能够以相对于厚度方向形成群体的方式使细胞增殖。因此,能够抑制细胞损伤的发生、操作的复杂化,同时进行更有效的细胞培养。
此外,使用本实施方式的医疗器具制作的培养细胞是维持了至少7天药物代谢系酶活性的培养细胞。即,是在维持与生物体内的细胞增殖基本相同的功能的状态下生长成的培养细胞,无限定地选择细胞种类。或者,除了发生基因变异的概率高的病毒或细菌等极其有限的细胞种类之外,可以正常地培养活细胞。就该细胞的药物代谢系酶活性而言,是不进行低温下保存或特别的培养保存操作(例如,在氧过多下保存等)而维持了至少7天,优选维持了10天的培养细胞。特别优选为维持了14天的培养细胞。另一方面,细胞的形状不需要特别限定,如果例示的话,则例如为片状细胞、群生状(包含的球形)细胞、神经系形态细胞等。特别是,在再生医疗领域,期望维持短期且与生物体细胞同样的药物代谢系酶活性,如本实施方式的培养细胞那样可以适合地生产成为重要的诉求点。
此外,对于本实施方式的培养细胞而言,可以期待其在药物开发、生物药品、美容中也长期维持同样的功能,是能够成为世界性潮流的发明。
此外,通过由上述含氟环状烯烃聚合物构成基材,可以使基材的成型性提高,实现工业上有价值的新的医疗器具。
所谓基材的接触或保持细胞的至少一面由上述含氟环状烯烃聚合物构成,例如包含下述情况:在由其他材料形成的支撑体的一面上粘贴由上述含氟环状烯烃聚合物构成的膜(也称为培养细胞片。)而构成基材的情况;在由其他材料形成的支撑体的一面上通过涂布干燥形成由上述含氟环状烯烃聚合物构成的涂膜,从而构成基材的情况;基材整体通过由上述含氟环状烯烃聚合物构成的成型物而形成的情况。
此外,也可以提供将在本实施方式的医疗器具上制作的培养细胞用棉、布、无纺布等覆盖并叠层而成的叠层体。或者,也可以使该叠层体含浸甘油等保湿剂。即,作为用本实施方式的医疗器具制作的培养细胞,也可以用于如下这样的医疗行为:取下作为叠层体而设置的覆盖物,作为再生医疗的用途直接贴合于患部,然后使膜脱离。
基材的接触或保持细胞的一面的水接触角可以为例如70°以上160°以下。由此,可以抑制经由存在于培养液的细胞外基质中的玻连蛋白、纤连蛋白等蛋白质的家族(附着分子、蛋白质)而引起的细胞对基材的附着或粘附。由此,通过使用细胞与包含细胞外基质且主成分为水的培养液的亲和性适度小的基材来作为细胞的培养基材,从而可以使用例如磷酸缓冲生理盐水那样的缓冲液使抑制了粘附和附着于一面的同时增殖了的细胞更容易悬浮。因此,在使细胞从基材脱离时,能够更确实地抑制细胞发生损伤。此外,在细胞的增殖过程中,更容易使细胞以相对于厚度方向形成群体的方式增殖,进一步能够进行有效的细胞培养。即,通过具备在上述范围调整了水接触角的基材的医疗器具对细胞进行培养,从而可以一边保持基材表面、细胞和培养液各自的界面的相互作用,一边在抑制细胞对培养器具的附着或密合的同时形成群体并增殖。从抑制细胞损伤的观点、进行有效的细胞培养的观点考虑,上述水接触角更优选为75°以上155°以下,特别优选为80°以上150°以下。
关于基材的一面的水接触角,在一个方案中,基材表面的水接触角为70°以上120°以下时优选使用,能够通过适当地选择构成基材的一面的材料、基材的制作方法中的各种条件来进行控制。从抑制细胞损伤的观点、进行有效的细胞培养的观点考虑,上述水接触角更优选为75°以上115°以下,特别优选为80°以上110°以下。
此外,在其他方案中,也可以为更高的水接触角,例如,也可以将基材的一面的水接触角设定为121°~160°的范围。这样,为了实现121°~160°的水接触角,优选使用使基材的一面形成凹凸结构进行控制的方法。从抑制细胞损伤的观点、进行有效的细胞培养的观点考虑,上述水接触角更优选为123°以上155°以下,特别优选为125°以上150°以下。在本实施方式中,为了使水接触角为所希望的范围,重要的要素之一是使用含有上述通式(1)所示的重复结构单元的含氟环状烯烃聚合物来形成上述基材的一面。
水接触角的测定可以通过下述方法进行:按照日本工业标准JIS-R3257(基板玻璃表面的润湿性试验方法),在25±5℃、50±10%的恒温恒湿条件下,将水滴的形状视为球形的4μl以下容量的水滴滴加在基材表面,通过静滴法,计测从水滴与基材表面刚接触后1分钟以内的基材与水滴的接触界面的角度。在本实施方式中,例如与利用于各种塑料材料的物性值的数值同样地,可以通过上述方法将从水滴刚接触后1分钟以内的数值作为物性值对待。
作为可以用本实施方式涉及的医疗器具处理的细胞种类,在动物细胞的情况下,悬浮系细胞、粘附系细胞均可,可例示例如,成纤维细胞、间充质系干细胞、造血干细胞、神经干细胞、神经细胞、角膜上皮细胞、口腔粘膜上细胞、视网膜色素上细胞、牙根膜干细胞、成肌纤维细胞、心肌细胞、肝细胞、脾内分泌细胞、皮肤角质形成细胞、皮肤成纤维细胞、皮下脂肪来源前体细胞、肾脏细胞、底部毛根鞘细胞、鼻粘膜上皮细胞、间充质系干细胞、血管内皮前体细胞、血管内皮细胞、血管平滑肌细胞、成骨细胞、软骨细胞、骨骼肌细胞、无限增殖化细胞、癌细胞、角质形成细胞、胚胎干细胞(ES细胞)、EBV转化B细胞、人工多能性干细胞(iPS细胞)等,更具体而言,可例示HeLa细胞、CHO细胞、Cos细胞、HL-60细胞、Hs-68细胞、MCF7细胞、Jurkat细胞、Vero细胞、PC-12细胞、K562细胞、L细胞、293细胞、HepG2细胞、U-937细胞、Caco-2细胞、HT-29细胞、A549细胞、B16细胞、MDCK细胞、BALB/3T3细胞、V79细胞、3T3-L1细胞、NIH/3T3细胞、Raji细胞、NSCLC细胞、A431细胞、Sf9细胞、SH-SY5Y细胞、BHK-21细胞、J774细胞、C2C12细胞、3T3-Swiss albino细胞、MOLT-4细胞、CV-1细胞、F9细胞、MC3T3-E1细胞、HaCaT细胞、L5178Y细胞、HuH-7细胞、Rat1细胞、Saos-2细胞、TIG细胞、CHL细胞、WI-38细胞、MRC-5细胞、Hep3B细胞、SK-N-SH细胞、MIN6细胞、KATO细胞、C3H/10T1/2细胞、DT40细胞、PLC/PRF/5细胞、IMR-90细胞、FM3A细胞等。此外,可以是初代细胞或传代了的细胞中的任一种。
作为这些细胞的来源,可举出各种生物,例如人、犬、大鼠、小鼠、鸟、猪、牛、昆虫等的细胞、或这些集合而形成的组织、器官、微生物、病毒等,更具体而言,可例示人子宫颈癌来源、中国仓鼠卵巢来源、CV-1细胞来源、人骨髓性白血病来源、人乳癌来源、人T细胞白血病来源、非洲绿猴肾来源、人肾上腺髓质嗜铬细胞瘤来源、人骨髓性白血病来源、C3H小鼠皮下组织来源、人胎儿肾来源、人肝癌来源、人组织细胞性白血病来源、人大肠癌来源、人肺癌来源、小鼠黑素瘤来源、犬肾脏来源、Balb/c小鼠胎儿来源、中国仓鼠肺来源、Swiss3T3来源、NIH Swiss小鼠胎儿来源、人伯基特淋巴瘤来源、人肺非小细胞癌来源、人皮肤表皮样囊肿来源、蛾的幼虫卵巢来源、人成神经细胞瘤来源、叙利亚金仓鼠肾来源、小鼠巨噬细胞来源、小鼠肌肉组织来源、杂系Swiss小鼠胎儿来源、人急性T细胞白血病来源、小鼠EC细胞OTT6050来源、小鼠颅盖来源、人表皮角质形成细胞来源、DBA/2小鼠胸腺肿瘤来源、人干细胞癌来源、大鼠结缔组织来源、人骨肉瘤来源、人胎儿肺来源、人胎儿肺来源、人成神经细胞瘤来源、小鼠胰岛素瘤来源、人胃癌来源、C3H小鼠胎儿来源、鸡B细胞白血病来源、小鼠自发乳癌来源等。
接下来,对含氟环状烯烃聚合物进行详细地说明。
(含氟环状烯烃聚合物)
如上所述,含氟环状烯烃聚合物含有下述通式(1)所示的重复结构单元。在本实施方式中,可以使用该含氟环状烯烃聚合物来形成在基材的一面接触或保持细胞的医疗器具的该基材的至少一面。
[化5]
(在式(1)中,R1~R4中的至少1个为氟、含有氟的碳原子数1~10的烷基、含有氟的碳原子数1~10的烷氧基或含有氟的碳原子数2~10的烷氧基烷基。在R1~R4为不含氟的基团的情况下,R1~R4选自氢、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基或碳原子数2~10的烷氧基烷基。R1~R4互相可以相同也可以不同。此外,R1~R4可以互相结合而形成环结构。)
在通式(1)中R1~R4可例示氟;氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、三氟乙基、五氟乙基、七氟丙基、六氟异丙基、七氟异丙基、六氟-2-甲基异丙基、全氟-2-甲基异丙基、全氟正丁基、全氟正戊基、全氟环戊基等烷基的氢的一部分或全部被氟取代的烷基等含有氟的碳原子数1~10的烷基;氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、三氟乙氧基、五氟乙氧基、七氟丙氧基、六氟异丙氧基、七氟异丙氧基、六氟-2-甲基异丙氧基、全氟-2-甲基异丙氧基、全氟正丁氧基、全氟正戊氧基、全氟环戊氧基等烷氧基的氢的一部分或全部被氟取代的烷氧基等含有氟的碳原子数1~10的烷氧基;或氟甲氧基甲基、二氟甲氧基甲基、三氟甲氧基甲基、三氟乙氧基甲基、五氟乙氧基甲基、七氟丙氧基甲基、六氟异丙氧基甲基、七氟异丙氧基甲基、六氟-2-甲基异丙氧基甲基、全氟-2-甲基异丙氧基甲基、全氟正丁氧基甲基、全氟正戊氧基甲基、全氟环戊氧基甲基等烷氧基烷基的氢的一部分或全部被氟取代的烷氧基烷基等含有氟的碳原子数2~10的烷氧基烷基。
此外,R1~R4可以互相结合而形成环结构,也可以形成全氟环烷基、间隔有氧的全氟环醚等环。
进一步,不含氟的其他R1~R4可例示氢;甲基、乙基、丙基、异丙基、2-甲基异丙基、正丁基、正戊基、环戊基等碳原子数1~10的烷基;甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基等碳原子数1~10的烷氧基;或甲氧基甲基、乙氧基甲基、丙氧基甲基、丁氧基甲基、戊氧基甲基等碳原子数2~10的烷氧基烷基。
含氟环状烯烃聚合物可以仅具有通式(1)所示的结构单元,也可以与通式(1)所示的结构单元一起具有其他结构单元。此外,含氟环状烯烃聚合物也可以包含由通式(1)表示且R1~R4中的至少1个互相不同的二种以上的结构单元。
作为含有通式(1)所示的重复结构单元的含氟环状烯烃聚合物的具体的例子,可举出聚(1-氟-2-三氟甲基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-氟-1-三氟甲基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-甲基-1-氟-2-三氟甲基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,1-二氟-2-三氟甲基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-2-三氟甲基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟乙基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,1-双(三氟甲基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,1,2-三氟-2-三氟甲基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-双(三氟甲基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟丙基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-甲基-2-全氟丙基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-丁基-2-全氟丙基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟异丙基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-甲基-2-全氟异丙基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1,2-双(三氟甲基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,1,2,2,3,3,3a,6a-八氟环戊基-4,6-亚环戊基乙烯)、聚(1,1,2,2,3,3,4,4,3a,7a-十氟环己基-5,7-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟丁基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟异丁基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟叔丁基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-甲基-2-全氟异丁基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-丁基-2-全氟异丁基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1-三氟甲基-2-全氟乙基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-(1-三氟甲基-2,2,3,3,4,4,5,5-八氟环戊基)-3,5-亚环戊基乙烯))、聚((1,1,2-三氟-2-全氟丁基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1-三氟甲基-2-全氟丁基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-氟-1-全氟乙基-2,2-双(三氟甲基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1-全氟丙基-2-三氟甲基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟己基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-甲基-2-全氟己基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-丁基-2-全氟己基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-己基-2-全氟己基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-辛基-2-全氟己基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟庚基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟辛基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟癸基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,1,2-三氟-全氟戊基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1-三氟甲基-2-全氟丁基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,1,2-三氟-全氟己基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1-三氟甲基-2-全氟戊基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-双(全氟丁基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-双(全氟己基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-甲氧基-2-三氟甲基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-叔丁氧基甲基-2-三氟甲基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,1,3,3,3a,6a-六氟呋喃基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-氟-2-三氟甲氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-氟-1-三氟甲氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-甲基-1-氟-2-三氟甲氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,1-二氟-2-三氟甲氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-2-三氟甲氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟乙氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,1-双(三氟甲氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,1,2-三氟-2-三氟甲氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-双(三氟甲氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟丙氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-甲基-2-全氟丙氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-丁基-2-全氟丙氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟异丙氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-甲基-2-全氟异丙氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1,2-双(三氟甲氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟丁氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟异丁氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟叔丁氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-甲基-2-全氟异丁氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-丁基-2-全氟异丁氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1-三氟甲氧基-2-全氟乙氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,1,2-三氟-2-全氟丁氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1-三氟甲氧基-2-全氟丁氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-氟-1-全氟乙氧基-2,2-双(三氟甲氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1-全氟丙氧基-2-三氟甲氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟己氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-甲基-2-全氟己氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-丁基-2-全氟己氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-己基-2-全氟己氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-辛基-2-全氟己氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟庚氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟辛氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-全氟癸氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,1,2-三氟-全氟戊氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1-三氟甲氧基-2-全氟丁氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,1,2-三氟-2-全氟己氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1-三氟甲氧基-2-全氟戊基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-双(全氟丁氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-双(全氟己氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-甲氧基-2-三氟甲氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-叔丁氧基甲基-2-三氟甲氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-(2’,2’,2’-三氟乙氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-(2’,2’,3’,3’,3’-五氟丙氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-甲基-2-(2’,2’,3’,3’,3’-五氟丙氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-丁基-2-(2’,2’,3’,3’,3’-五氟丙氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-(1’,1’,1’-三氟异丙氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-甲基-(1’,1’,1’-三氟异丙氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-(2’,2’,3’,3’,4’,4’,4’-七氟丁氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-(1’,1’,1’-三氟异丁氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-(1’,1’,1’-三氟异丁氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-甲基-2-(1’,1’,1’-三氟异丁氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-丁基-2-(1’,1’,1’-三氟异丁氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1-三氟甲氧基-2-(2’,2’,2’-三氟乙氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,1,2-三氟-2-(2’,2’,3’,3’,4’,4’,4’-七氟丁氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1-三氟甲氧基-2-(2’,2’,3’,3’,4’,4’,4’-七氟丁氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-氟-1-(2’,2’,2’-三氟乙氧基)-2,2-双(三氟甲氧基))-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1-(2’,2’,3’,3’,3’-五氟丙氧基)-2-三氟甲氧基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-(2’,2’,3’,3’,4’,4’,5’,5’,6’,6’,6’-十一氟己氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-甲基-2-(2’,2’,3’,3’,4’,4’,5’,5’,6’,6’,6’-十一氟己氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-丁基-2-(2’,2’,3’,3’,4’,4’,5’,5’,6’,6’,6’-十一氟己氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-己基-2-(2’,2’,3’,3’,4’,4’,5’,5’,6’,6’,6’-十一氟己氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-辛基-2-(2’,2’,3’,3’,4’,4’,5’,5’,6’,6’,6’-十一氟己氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-(2’,2’,3’,3’,4’,4’,5’,5’,6’,6’,7’,7’,7’-十三氟庚氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-(2’,2’,3’,3’,4’,4’,5’,5’,6’,6’,7’,7’,8’,8’,8’-十五氟辛氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1-(2’,2’,3’,3’,4’,4’,5’,5’,6’,6’,7’,7’,8’,8’,9’,9’,9’-十七氟癸氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,1,2-三氟-2-(1’,1’,1’-三氟异丙氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1-三氟甲氧基-2-(2’,2’,3’,3’,4’,4’,4’-七氟丁氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,1,2-三氟-(2’,2’,3’,3’,4’,4’,5’,5’,6’,6’,6’-十一氟己氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-双(2’,2’,3’,3’,4’,4’,4’-七氟丁氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-双(2’,2’,3’,3’,4’,4’,5’,5’,6’,6’,6’-十一氟己氧基)-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1-全氟乙基-2-三氟甲基-3,5-亚环戊基乙烯)、聚(1,2-二氟-1-全氟异丙基-2-三氟甲基-3,5-亚环戊基乙烯)等。
关于含氟环状烯烃聚合物的分子量,例如以试样浓度3.0~9.0mg/ml通过凝胶渗透色谱(GPC)测得的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw),优选为5,000~1,000,000,更优选为10,000~300,000。通过使该重均分子量(Mw)为上述下限值以上,就通过溶液浇铸法成型的成型物、或涂布于基材而得的成型物而言,能够更确实地获得不发生由弯曲等外部应力引起的裂纹等的良好状态的成型物。此外,通过使重均分子量(Mw)为上述上限值以下,能够具有容易熔融成型的流动性。
另外,在本说明书中,“~”所示的数值范围包含其上限值和下限值。
此外,重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比即分子量分布(Mw/Mn)优选为1.3~5.0,更优选为1.5~4.5,特别优选为1.7~4.0。通过使该分子量分布(Mw/Mn)为上述下限值以上,从而能够使通过溶液浇铸法、熔融成型法等各种成型法制作的膜或成型物的韧性提高,更有效地抑制由外部应力引起的裂缝、破裂的发生。另一方面,通过使分子量分布(Mw/Mn)为上述上限值以下,能够抑制低聚物等特别是低分子量成分溶出,能够更确实地抑制基材表面的水接触角变化而妨碍本实施方式的细胞增殖的形态。通过使重均分子量(Mw)和分子量分布(Mw/Mn)为上述范围,能够获得特别适合用于细胞培养和利用细胞的检查的医疗器具。
由差示扫描量热分析得到的含氟环状烯烃聚合物的玻璃化转变温度优选为50~300℃,更优选为80~280℃,进一步优选为100~250℃。如果玻璃化转变温度为上述范围,则能够适合地获得作为用来细胞培养和利用细胞的检查的基材的医疗器具,其可以进行加热灭菌处理,此外在使用环境下可以维持形状,进一步在熔融成型中相对于加热温度具有优异的流动性且制造稳定性良好,色相也优异。
本实施方式的通式(1)的部分化氟化聚合物,与全氟化聚合物不同,由于其结构为主链是烃且侧链具有氟原子的部分性氟化聚合物,因而极性大,由此,很好地溶解于作为聚合物合成时的溶剂的通常市售的醚、酮等极性溶剂,对光固化性化合物等极性化合物也显示优异的溶解性,同时其成型物相对于由PET、丙烯酸系树脂等通用树脂形成的成型物显示优异的密合性,并且,具有作为氟系聚合物的特征的疏水表面性状。
接下来,对含氟环状烯烃聚合物的制造方法进行说明。
将由通过以下所述的制造方法获得的含氟环状烯烃聚合物形成的膜、或成型物用作用来细胞培养和利用细胞的检查的基材,可以适合地获得本实施方式的以细胞难以粘附和附着作为特征的医疗器具。
(含氟环状烯烃聚合物的制造方法)
在本实施方式中,实质上由通式(1)所示的重复结构单元构成的含氟环状烯烃聚合物可以通过后述的方法来制造。由此,可以适合地获得成为本实施方式的基材原料的含氟环状烯烃聚合物,该基材用于以抑制细胞的粘附或附着为特征的细胞培养和利用细胞的检查,。
具体而言,通过开环易位聚合催化剂将下述通式(2)所示的环状烯烃单体进行聚合,将所得聚合物的主链的烯烃部进行加氢,从而可以合成含氟环状烯烃聚合物。
[化6]
(在式(2)中,R1~R4与上述式(1)含义相同。)
另外,只要是无损本实施方式的效果的范围,就可以包含除通式(2)所示的环状烯烃单体以外的单体。
本实施方式的含有通式(1)所示的结构单元的含氟环状烯烃聚合物,是在将通式(2)所示的单体开环易位聚合后,将主链双键进行了加氢的含氟聚合物。开环易位聚合优选使用Schrock催化剂,也可以使用Grubbs催化剂,由此能够提高相对于极性单体的聚合催化活性,实现工业上优异的制造方法。另外,这些开环易位聚合催化剂可以单独使用,也可以组合使用二种以上。此外,也可以使用由传统的有机过渡金属配位化合物、过渡金属卤化物或过渡金属氧化物与作为助催化剂的路易斯酸的组合构成的开环易位聚合催化剂。
在环状烯烃单体的开环易位聚合中,关于环状烯烃单体与开环易位聚合催化剂的摩尔比,在钨、钼或钌等过渡金属亚烷基催化剂的情况下,相对于过渡金属亚烷基催化剂1摩尔,优选使该单体为100~30,000摩尔,更优选为1,000~20,000摩尔。
此外,为了将分子量及其分布控制在上述范围,可以使用烯烃或二烯作为链转移剂。作为烯烃,可举出例如,乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯等α-烯烃或它们的含氟烯烃,进一步可举出乙烯基三甲基硅烷、烯丙基三甲基硅烷、烯丙基三乙基硅烷、烯丙基三异丙基硅烷等含硅烯烃或它们的含氟和硅的烯烃。此外,作为二烯,可举出1,4-戊二烯、1,5-己二烯、1,6-庚二烯等非共轭系二烯或它们的含氟非共轭系二烯。这些烯烃可以分别单独使用含氟烯烃或二烯,也可以并用2种以上。
关于上述链转移剂的使用量,链转移剂相对于环状烯烃单体1摩尔优选为0.001~1,000摩尔,更优选为0.01~100摩尔。此外,链转移剂相对于过渡金属亚烷基催化剂1摩尔优选为0.1~1,000摩尔,更优选为1~500摩尔。
此外,环状烯烃单体的开环易位聚合可以无溶剂也可以使用溶剂,但作为特别使用的溶剂,可举出四氢呋喃、乙醚、丁醚、二甲氧基乙烷或二烷等醚类;乙酸乙酯、乙酸丙酯或乙酸丁酯等酯类;苯、甲苯、二甲苯或乙基苯等芳香族烃;戊烷、己烷或庚烷等脂肪族烃;环戊烷、环己烷、甲基环己烷、二甲基环己烷或十氢化萘等脂肪族环状烃;二氯甲烷、二氯乙烷、二氯乙烯、四氯乙烷、氯苯或三氯苯等卤代烃;氟苯、二氟苯、六氟苯、三氟甲基苯、六氟化间二甲苯等含氟芳香族烃;全氟己烷等含氟脂肪族烃;全氟环十氢化萘等含氟脂肪族环状烃;或全氟-2-丁基四氢呋喃等含氟醚类。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
在环状烯烃单体的开环易位聚合中,虽然根据该单体的反应性和在聚合溶剂中的溶解性而不同,但环状烯烃单体相对于单体溶液的浓度优选为5~100质量%,更优选为10~60质量%。此外,反应温度优选为-30~150℃,更优选为30~100℃。此外,反应时间优选为10分钟~120小时,更优选为30分钟~48小时。进一步,可以用丁醛等醛类、丙酮等酮类、甲醇等醇类、水等失活剂使反应停止,获得聚合物的溶液。
本实施方式的环状烯烃聚合物通过将由环状烯烃单体进行开环易位聚合而获得的聚合物的主链的烯烃部通过催化剂进行加氢反应来获得。此外,该加氢催化剂只要是不引起所使用的溶剂的加氢反应,而可以将该聚合物的主链的烯烃部进行加氢的催化剂,就可以是均相系金属配位化合物催化剂和非均相系的金属担载催化剂中的任一种,作为均相系金属配位化合物催化剂,可举出例如,氯三(三苯基膦)铑、二氯三(三苯基膦)锇、二氯氢化双(三苯基膦)铱、二氯三(三苯基膦)钌、二氯四(三苯基膦)钌、氯氢化羰基三(三苯基膦)钌、二氯三(三甲基膦)钌等,此外,作为非均相系金属担载催化剂,可举出例如,活性碳担载钯、氧化铝担载钯、活性碳担载铑、氧化铝担载铑、活性碳担载钌、氧化铝担载钌等。这些加氢催化剂可以单独使用,或可以组合使用二种以上。特别是,从细胞培养的观点考虑,适合使用可以通过过滤而简单地除去的活性碳担载钯、或氧化铝担载钯。
在进行上述的主链的烯烃部的加氢处理时,在使用非均相系或均相系加氢催化剂的情况下,关于加氢催化剂的使用量,加氢催化剂中的金属成分相对于加氢处理前的聚合物100质量份优选为5×10-4质量份~100质量份,更优选为1×10-2质量份~30质量份。
作为加氢所使用的溶剂,只要是溶解环状烯烃聚合物并且溶剂本身不会被加氢的溶剂,就没有特别限制,可举出例如,四氢呋喃、乙醚、丁醚、二甲氧基乙烷等醚类;乙酸乙酯、乙酸丙酯或乙酸丁酯等酯类;苯、甲苯、二甲苯、乙基苯等芳香族烃;戊烷、己烷、庚烷等脂肪族烃;环戊烷、环己烷、甲基环己烷、二甲基环己烷、十氢化萘等脂肪族环状烃;二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、二氯乙烯、四氯乙烷、氯苯、三氯苯等卤代烃;氟苯、二氟苯、六氟苯、三氟甲基苯、六氟化间二甲苯等含氟芳香族烃;全氟己烷等含氟脂肪族烃;全氟环十氢化萘等含氟脂肪族环状烃;全氟-2-丁基四氢呋喃等含氟醚类等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
上述的主链的烯烃部的加氢反应中,氢压力优选为常压~30MPa,更优选为0.5~20MPa,特别优选为2~15MPa。此外,反应温度优选为0~300℃的温度,更优选为室温~250℃,特别优选为50~200℃。加氢反应的实施方式没有特别限制,可举出例如,将催化剂分散或溶解在溶剂中来进行的方法,将催化剂填充于柱等,作为固定相使聚合物溶液流通而进行的方法等。
进一步,关于主链的烯烃部的加氢处理,可以在使加氢处理前的环状烯烃聚合物的聚合溶液析出于不良溶剂而分离出聚合物后,再次溶解于溶剂进行加氢处理,也可以不从聚合溶液分离出聚合物而用上述加氢催化剂进行加氢处理,没有特别限制。
此外,环状烯烃聚合物的烯烃部的加氢率优选为50%以上,更优选为70~100%,特别优选为90~100%。通过使加氢率为上述下限值以上,从而可以容易地抑制烯烃部发生由光吸收导致的劣化、由成型时的加热导致的氧化,使水接触角等基材表面的性状为良好。
在本实施方式中从加氢后的特别是优选使用活性碳担载钯、氧化铝担载钯等固体催化剂的情况下的聚合物溶液取得环状烯烃聚合物的方法,没有特别限制,可举出例如,通过过滤、离心分离、倾析等方法取得聚合物,向搅拌下的不良溶剂排出反应溶液的方法;通过向反应溶液中吹入蒸汽的汽提等方法使聚合物析出的方法;或者,通过加热等将溶剂从反应溶液蒸发除去的方法等。
此外,在利用非均相系金属担载催化剂实施加氢反应的情况下,可以在过滤合成液而将金属担载催化剂过滤分离后,通过上述方法取得环状烯烃聚合物。另外,可以使粒径大的催化剂成分预先通过倾析、拉伸分离等方法在聚合物溶液中沉降,采集上清液,粗取催化剂成分,将所得的溶液进行过滤,通过上述方法取得环状烯烃聚合物。特别是,将催化剂成分精密过滤是有利的,过滤过滤器的网孔优选为10μm~0.05μm,特别优选为10μm~0.1μm,进一步优选为5μm~0.1μm。
接下来,对医疗器具的制作方法进行说明。
(使用了含氟环状烯烃聚合物的医疗器具的制作方法)
在本实施方式中,对于由如上所述制造的含氟环状烯烃聚合物制作用于进行细胞的培养、或细胞的检查的医疗器具的方法进行记载。例如,通过以下所示的方法,能够制作本实施方式的基材表面的水接触角为70°以上120°以下的医疗器具。本实施方式涉及的医疗器具具备例如由膜、片状的单层膜形成的基材、在其他材料上形成涂膜而获得的基材。作为制作这样的基材的方法,可以举出例如使用了使上述例示的通式(1)所示的含氟环状烯烃聚合物溶解于有机溶剂而获得的清漆的溶液浇铸法。
以下,对使用了溶液浇铸法的基材的制作方法进行说明。
首先,如上所述,使上述例示的通式(1)所示的含氟环状烯烃聚合物溶解于有机溶剂而获得清漆。
作为有机溶剂,没有特别限制,可以举出例如,间二(三氟甲基)苯、苯三氟甲烷、氟苯、二氟苯、六氟苯、三氟甲基苯、双(三氟甲基)苯等含氟芳香族烃;全氟己烷、全氟辛烷等含氟脂肪族烃;全氟环十氢化萘等含氟脂肪族环状烃;全氟-2-丁基四氢呋喃等含氟醚类;氯仿、氯苯、三氯苯等卤代烃;四氢呋喃、丁醚、1,2-二甲氧基乙烷、二烷等醚类;乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等酯类;或甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类等。可以考虑溶解性、制膜性而从其中进行选择。此外,它们可以单独使用,也可以组合使用二种以上。特别是,从制膜性的观点考虑,优选在大气压下具有70℃以上沸点的溶剂。由此,可以确实地抑制蒸发速度变得过快。因此,可以确实地抑制因涂布时溶剂部分性地开始干燥等而发生膜厚精度的恶化、膜表面中的不均。
使含氟环状烯烃聚合物溶解的浓度优选为1.0~99.0质量%,更优选为5.0~90.0质量%,特别优选为10.0~80.0质量%。浓度可以考虑聚合物的溶解性、对过滤工艺的适应性、制膜性、膜的膜厚来选择。
进一步,在本实施方式中只要是无损膜特性的范围,就可以根据需要加入其他公知的成分。作为其他成分,可举出防老剂、流平剂、润湿性改良剂、表面活性剂、增塑剂等改性剂、紫外线吸收剂、防腐剂、抗菌剂等稳定剂、光敏化剂、硅烷偶联剂等。
接着,使通过上述方法调制的清漆通过过滤器而进行过滤。由此,可以从清漆大幅减少聚合物不溶物质、凝胶、异物等,可以使作为对细胞进行培养的培养器具、进行利用细胞的检查的检查器具的基材表面平滑,并且整面均匀地形成疏水性的表面性状。
过滤器的网孔优选为10μm~0.05μm,特别优选为10μm~0.1μm,进一步优选为5μm~0.1μm。过滤的工艺可以是从孔径大的过滤器向孔径小的过滤器输送聚合物溶液的多段工艺,也可以是直接向孔径小的过滤器输送清漆的单一工艺。过滤器的材质可以由Teflon(注册商标)、PP、PES、纤维素等有机材料形成,也可以由玻璃纤维、金属等无机材料形成,只要不对细胞培养带来不良影响就可以根据清漆特性、工艺适应性来进行选择。
此外,作为将清漆向过滤器输送的方法,可以是利用压力差的方法,也可以是经由螺杆等通过机械驱动将清漆向过滤器输送的方法。进一步,过滤的温度可以在考虑了过滤器性能、溶液粘度、聚合物的溶解性的范围内选择,优选为-10~200℃,更优选为0℃~150℃,特别优选为室温~100℃。
在如上所述过滤了清漆后,由清漆制作膜。在通过溶液浇铸法制造的情况下,首先,在支撑体上通过台式涂布、旋转涂布、浸渍涂布、模涂、喷涂、棒涂、辊涂、帘流涂布等方法涂布聚合物溶液(清漆),进行制膜。作为支撑体,可以从由不锈钢、硅等金属材料、玻璃、石英等无机材料、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、环氧树脂、有机硅树脂等树脂材料等形成的支撑体中进行选择。
关于涂膜的干燥,可以在加热板上放置浇铸了溶液的支撑体而进行加热干燥,也可以在加热了的干燥炉中放入浇铸了溶液的基材而进行加热干燥,也可以是使对空气、氮气等气体进行了加热的暖风接触涂布膜而进行干燥,也可以利用组合了它们的工艺进行干燥。干燥时的温度优选为10~250℃,更优选为20~220℃,特别优选为30~200℃,考虑清漆的特性、膜的膜厚、基材的耐热性来进行选择。此外,可以设定温度设定为2种以上的多段干燥温度而使涂膜干燥。干燥涂膜的时间可以根据考虑了清漆溶剂的沸点、膜的膜厚、工艺要件的条件来进行选择。由此,在支撑体上形成膜。
在获得由膜、片状的单层膜形成的基材的情况下,可以通过例如使膜从支撑体剥离来制造基材。从支撑体剥离膜可以如下进行:在膜的端部粘贴市售的胶带,对其施加应力而进行剥离,也可以如下进行:使水、溶剂等液体与膜和支撑体的接触界面接触,利用支撑体表面与膜的接触面的表面张力之差来剥离膜。
在其他材料上形成涂膜而获得基材的情况下,例如通过实施上述工序中的直到涂膜的干燥工序为止,可以制造由支撑体、和由本实施方式的含氟环状烯烃聚合物形成的涂膜构成的基材。在该情况下,支撑体特别优选从PET、丙烯酸系树脂等有机材料、或玻璃、硅等无机材料中选择。
此外,作为其他的制作构成医疗器具的基材的方法,可举出通过熔融成型法制作成为基材的膜的方法。作为通过熔融成型法制造膜的方法,可举出使用熔融混炼机将上述例示的含氟环状烯烃聚合物经由T型模进行膜化的方法、吹胀法等。在利用T型模的熔融挤出而制造膜时,例如,将根据需要配合有添加剂的环状烯烃聚合物投入到挤出机中,在与玻璃化转变温度相比优选高50℃~200℃的温度,更优选高80℃~150℃的温度下进行熔融混炼,从T型模挤出,通过冷却辊等将熔融聚合物冷却,从而可以加工成膜。此外,在无损本发明的效果的范围内,可以添加紫外线吸收剂、抗氧化剂、阻燃剂、抗静电剂、着色剂等添加剂。
使用含氟环状烯烃聚合物制作的膜的膜厚优选为1~1000μm,更优选为5~500μm,特别优选为10~200μm。从例如制作培养袋、培养板、培养皿等细胞培养所使用的医疗器具的观点考虑,这些范围为适合的范围。此外,膜的膜厚可以根据制作这些器具的工艺来设定。
可以通过热封法、利用了粘接剂的密封法等,由通过溶液浇铸法或熔融成型法制造的膜来制造例如袋、管等形态的医疗器具,此外,也可以通过熔融加压等方法,制造例如皿等形态的医疗器具。
进一步,也可以使用上述例示的含氟环状烯烃聚合物,通过例如注射成型、加压成型、压缩成型、注射压缩成型、挤出成型、吹塑成型等方法,制造细胞培养用的皿、多孔板、瓶等培养器具。此时的熔融成型温度优选为330℃以下,更优选为300℃以下,特别优选为280℃以下。通过在该范围的温度下将聚合物熔融并进行成型,从而可以更确实地抑制伴随着聚合物的热分解而产生黄变、分解气体等。进一步,在无损本发明的效果的范围内,可以添加紫外线吸收剂、抗氧化剂、阻燃剂、抗静电剂、着色剂等添加剂。
此外,使用了本实施方式涉及的含氟环状烯烃聚合物的医疗器具也可以具备例如:由在保持或接触细胞的一面形成有凹凸结构的膜、片状的单层膜形成的基材;将形成有凹凸结构的膜、片状的单层膜用粘接剂或粘着剂等粘贴在其他材料上而形成并获得的基材,为了实现121°~160°的水接触角而特别优选使用这样的基材。
关于该凹凸结构的尺寸,成形为凸凸间距离为40nm~90μm的图案,优选为60nm~80μm,特别优选为80nm~70μm,从而可以使水接触角为所希望的范围,形状没有特别限定。
这里,关于凹凸结构,可以通过网版印刷、压纹加工、亚微米压印、纳米压印等各种方法形成凹凸结构。
特别是,在通过压印方法形成凹凸结构时,可以举出以下的溶液浇铸法,即,在由石英、硅、镍、抗蚀剂等形成的模具的各种图案上,例如涂布使含有上述例示的通式(1)所示的结构单元的含氟环状烯烃聚合物溶解于有机溶剂而获得的清漆。
以下,对利用溶液浇铸法的由清漆形成凹凸结构的基材的制作方法进行说明。
首先,通过与使用了上述溶液浇铸法的基材的制作方法同样的方法,使含有通式(1)所示的结构单元的含氟环状烯烃聚合物溶解于有机溶剂而调制清漆,使其通过过滤器进行过滤。
接下来,通过使上述清漆与形成有凹凸结构的模具的图案面接触,使溶剂蒸发来转印模具的图案,从而可以获得形成了凹凸结构的基材。
作为本实施方式的形成有凹凸结构的基材的制作时所使用的表面形成有微细图案的模具的基材材质,可举出镍、铁、不锈钢、锗、钛、硅等金属材料、玻璃、石英、氧化铝等无机材料、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚芳酯、环氧树脂、有机硅树脂等树脂材料、金刚石、石墨等碳材料等。
作为使模具与将本实施方式的含有通式(1)所示的结构单元的含氟环状烯烃聚合物溶解于有机溶剂而得的清漆接触的方法,没有特别限制,可以是例如,通过台式涂布、旋转涂布、模涂、喷涂、棒涂、辊涂等方法在模具的微细的图案面上涂布聚合物溶液(清漆)的方法,或者在不锈钢、硅等金属材料、玻璃、石英等无机材料、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚芳酯、环氧树脂、有机硅树脂等树脂材料等基材上通过台式涂布、旋转涂布、模涂、喷涂、棒涂、辊涂等方法涂布聚合物溶液,使其盖上并接触模具的微细的图案面的方法中的任一种。
具体而言,可以举出下述方法:方法(1),其包含:在具有微细图案的模具表面,涂布由含氟环状烯烃聚合物和有机溶剂构成的溶液(清漆)的工序,和使溶剂从上述溶液蒸发的工序;方法(2),其包含:在支撑体(基材)上涂布由含氟环状烯烃聚合物和有机溶剂构成的溶液(清漆)的工序,用形成有微细图案的模具表面按压涂布层的上表面的工序,以及使溶剂从上述涂布层蒸发的工序;等方法。另外,在(2)的方法中,也可以在使溶剂从涂布层蒸发后,用模具按压。
可以在使溶剂从转印体蒸发而进行干燥的温度通常为10~300℃,优选为50~200℃的范围,压力通常为133Pa~大气压的范围,进一步,干燥时间通常为10分钟~120小时,优选为30分钟~48小时的范围来实施。此外,也可以使干燥温度、压力和时间按各自的设定阶段性地变化。
在本实施方式中,在使溶剂蒸发而在模具上形成了转印体后,具备将该转印体剥离的工序。转印体的剥离优选在玻璃化转变温度以下的温度进行,进一步,更优选在(玻璃化转变温度-20℃)以下的温度剥离,由此可以精度良好地保持形成于转印体的图案形状,容易剥离。剥离的方法可以是通过剥离从模具脱模,或者,也可以是通过浸渍、喷射等方法使模具和转印体与例如水等介质接触后,利用表面张力来剥离。此外,可以在转印体背面粘贴树脂材料或玻璃等无机材料,将该基板从支撑体剥离。
此外,本实施方式的形成有凹凸结构并保持或接触细胞的上述一面的基材也可以如下获得:使由含有通式(1)所示的结构单元的含氟环状烯烃聚合物形成的膜与模具的图案面接触并进行按压,从而使模具的图案转印。
例如,优选以下方法:将加热到玻璃化转变温度以上的模具压接在膜上的方法,或者将膜加热到玻璃化转变温度以上并使模具压接的方法,或者,将膜和模具加热到玻璃化转变温度以上,压接模具的方法,加热温度为玻璃化转变温度~(玻璃化转变温度+100℃)的范围,优选为(玻璃化转变温度+5℃)~(玻璃化转变温度+50℃),此外,压接压力通常为1MPa~100MPa,优选为1MPa~60MPa的范围。由此,可以精度良好地形成在转印体上形成的图案形状。
通过压接而形成于模具上的转印体的剥离优选在玻璃化转变温度以下的温度进行,进一步,更优选在(玻璃化转变温度-20℃)以下的温度剥离。由此可以精度良好地保持形成于转印体的图案形状,容易脱离。剥离的方法可以是通过剥离从模具剥离,或者,也可以通过浸渍、喷射等方法使模具和转印体与例如水等介质接触后,利用表面张力进行剥离。此外,也可以在转印体背面粘贴树脂材料或玻璃等无机材料,将该基板作为支撑体剥离。
进一步,可举出通过熔融成型法制作成为形成有凹凸结构的基材的膜的方法。作为通过熔融成型法制造膜的方法,可举出使用熔融混炼机将上述例示的含氟环状烯烃聚合物经由T型模进行膜化的方法。在利用T型模的熔融挤出而制造膜时,例如,将根据需要配合有添加剂的环状烯烃聚合物投入到挤出机中,在与玻璃化转变温度相比优选高50℃~200℃的温度,更优选高80℃~150℃的温度进行熔融混炼,从T型模挤出,通过冷却辊进行输送的同时将在加热到聚合物的玻璃化转变温度以上的表面具有微细图案的辊形状的模具向膜按压,从而加工成形成有凹凸结构的膜。此时的表面具有微细图案的辊的加热温度可以采用与上述的通过将膜与模具加热压接来形成凹凸结构时的加热温度相同的范围。此外,在无损本发明的效果的范围,可以添加紫外线吸收剂、抗氧化剂、阻燃剂、抗静电剂、着色剂等添加剂。
使用含氟环状烯烃聚合物制作的形成有凹凸结构且保持或接触细胞的上述一面的基材的膜的膜厚优选为1~1000μm,更优选为5~500μm,特别优选为10~200μm。从制作例如培养袋、培养板、培养皿等细胞培养所使用的医疗器具的观点考虑,这些范围是适合的范围。此外,膜的膜厚可以根据制作这些器具的工艺而设定。
可以通过热封法、利用了粘接剂的密封法等,由通过溶液浇铸法、加热压接法或熔融成型法而制造的形成有凹凸结构的膜或片来制造例如袋、管等形态的医疗器具。此外,也可以制造以下形态的医疗器具:在由聚苯乙烯、聚乙烯、金属等其他材料制作的例如皿、多孔板、瓶等医疗器具的保持或接触细胞的基材的表面,粘贴了本实施方式的形成有凹凸结构的膜或片而成的形态。
(使用了含氟环状烯烃聚合物组合物的医疗器具的制作方法)
接下来,在本实施方式中,对由含氟环状烯烃聚合物组合物制作用于进行细胞的培养或细胞的检查的医疗器具的方法进行记载。例如,通过以下所示的方法,能够制作本实施方式的基材表面的水接触角为70°以上120°以下的医疗器具。
含氟环状烯烃聚合物组合物包含上述例示的通式(1)所示的含氟环状烯烃聚合物(以下,也称为含氟环状烯烃聚合物(A))、光固化性化合物(B)、和光固化引发剂(C)。根据本实施方式,使用这样的含氟环状烯烃聚合物组合物,可以形成使基材的一面接触或保持细胞的医疗器具的该基材的至少一面。
由此,可以提供以下的医疗器具,该医疗器具可以在表现与各种构件的牢固的密合性的同时,对细胞培养袋或板等各种培养器具的接触或保持细胞的基材表面的性状进行改性,能够在抑制细胞的粘附和附着的同时使其增殖。
本实施方式涉及的医疗器具具备例如由膜、片状的单层膜形成的基材、在其他材料上形成涂膜而获得的基材。作为制作这样的基材的方法,可以举出例如使用了使包含含氟环状烯烃聚合物(A)的含氟环状烯烃聚合物组合物溶解于有机溶剂而获得的清漆的溶液浇铸法。
以下,对使用了溶液浇铸法的基材的制作方法进行说明。
首先,如上所述,使包含含氟环状烯烃聚合物(A)的含氟环状烯烃聚合物组合物溶解于有机溶剂而获得清漆。
本实施方式涉及的含氟环状烯烃聚合物组合物的清漆,例如可以如下获得:将含氟环状烯烃聚合物(A)预先以任意浓度调制成溶液,在其中以使得含氟环状烯烃聚合物(A)与后述的光固化性化合物(B)的质量比(A)/(B)优选为99.9/0.1~50/50,更优选为99.9/0.1~55/45,特别优选为99.9/0.1~60/40的方式加入光固化性化合物(B),进行混合。
调制含氟环状烯烃聚合物组合物时使用的有机溶剂没有特别限制,可举出例如间二(三氟甲基)苯、苯三氟甲烷、氟苯、二氟苯、六氟苯、三氟甲基苯、双(三氟甲基)苯、间二甲苯六氟化物等含氟芳香族烃;全氟己烷、全氟辛烷等含氟脂肪族烃;全氟环十氢化萘等含氟脂肪族环状烃;全氟-2-丁基四氢呋喃等含氟醚类;氯仿、氯苯、三氯苯等卤代烃;四氢呋喃、丁醚、1,2-二甲氧基乙烷、二烷、丙二醇单甲基醚、双丙甘醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯等醚类;乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等酯类;或甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;甲醇、乙醇、异丙醇、2-甲氧基乙醇、3-甲氧基丙醇等醇类等。可以考虑溶解性、制膜性而从它们之中进行选择。此外,它们可以单独使用,也可以组合使用二种以上。特别是,从制膜性的观点考虑,优选为在大气压下具有70℃以上沸点的溶剂。由此,可以确实地抑制蒸发速度变得过快。因此,可以确实地抑制由于涂布时溶剂部分性地开始干燥等而发生膜厚精度的恶化、膜表面中的不均。
另外,含氟环状烯烃聚合物组合物中,根据需要,也可以添加含氟环状烯烃聚合物(A)、光固化性化合物(B)、和光固化引发剂(C)以外的其他公知的成分。作为这样的成分,可举出例如,防老剂、流平剂、润湿性改良剂、表面活性剂、增塑剂等改性剂、紫外线吸收剂、防腐剂、抗菌剂等稳定剂、光敏化剂、硅烷偶联剂等。
(光固化性化合物(B))
在含氟环状烯烃聚合物组合物中,含氟环状烯烃聚合物(A)与光固化性化合物(B)的质量比(A)/(B)优选为99.9/0.1~50/50,更优选为99.9/0.1~55/45,进一步优选为99.9/0.1~60/40。作为光固化性化合物(B),可举出具有反应性双键基团的化合物、能够阳离子聚合的开环聚合性化合物等。从抑制涂布使用时伴随着固化后的体积收缩而导致的基材变形、与含氟环状烯烃聚合物(A)的相容性的观点考虑,优选选择能够阳离子聚合的开环聚合性化合物。
具有反应性双键基团的化合物和能够阳离子聚合的开环聚合性化合物在1分子中可以具有1个反应性基,也可以具有多个。此外,光固化性化合物(B)中,可以将不同反应性基团数的化合物以任意的比例混合使用。进一步,作为光固化性化合物(B),也可以使用将具有反应性双键基团的化合物与能够阳离子聚合的开环聚合性化合物以任意的比例混合而得的混合物。由此,能够使本实施方式的含氟环状烯烃聚合物组合物与由其他材料形成的构件尺寸精度良好并且牢固地密合。此外,可以适合获得能够表现本实施方式的效果的作为用于细胞培养或检查细胞的基材的医疗器具。
光固化性化合物(B)之中,作为能够阳离子聚合的开环聚合性化合物,有例如,环氧化环己烯、氧化二环戊二烯、二氧化苧烯、二氧化4-乙烯基环己烯、3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己烷甲酸酯、二(3,4-环氧环己基)己二酸酯、(3,4-环氧环己基)甲基醇、(3,4-环氧-6-甲基环己基)甲基-3,4-环氧-6-甲基环己烷甲酸酯、亚乙基-1,2-二(3,4-环氧环己烷甲酸)酯、(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、苯基缩水甘油基醚、二环己基-3,3’-二环氧化物、二环氧化1,7-辛二烯、双酚A型环氧树脂、卤代双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂、间甲酚酚醛清漆型环氧树脂、对甲酚酚醛清漆型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、多元醇的聚缩水甘油基醚、3,4-环氧环己烯基甲基-3’,4’-环氧环己烯甲酸酯这样的脂环式环氧树脂或加氢双酚A的缩水甘油基醚等环氧化合物等环氧化合物类;进一步,3-甲基-3-(丁氧基甲基)氧杂环丁烷、3-甲基-3-(戊氧基甲基)氧杂环丁烷、3-甲基-3-(己氧基甲基)氧杂环丁烷、3-甲基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷、3-甲基-3-(辛氧基甲基)氧杂环丁烷、3-甲基-3-(癸氧基甲基)氧杂环丁烷、3-甲基-3-(十二烷氧基甲基)氧杂环丁烷、3-甲基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(丁氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(戊氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(己氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(辛氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(癸氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(十二烷氧基甲基)氧杂环丁烷、3-(环己氧基甲基)氧杂环丁烷、3-甲基-3-(环己氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(环己氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷、3,3-二甲基氧杂环丁烷、3-羟基甲基氧杂环丁烷、3-甲基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-苯氧基甲基氧杂环丁烷、3-正丙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、3-异丙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、3-正丁基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、3-异丁基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、3-仲丁基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、3-叔丁基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-(2-乙基己基)氧杂环丁烷等;作为具有2个以上氧杂环丁烷基的化合物,可举出双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、1,2-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)]乙烷、1,3-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)]丙烷、1,3-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)]-2,2-二甲基-丙烷、1,4-双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)丁烷、1,6-双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)己烷、1,4-双[(3-甲基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]苯、1,3-双[(3-甲基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]苯、1,4-双{[(3-甲基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]甲基}苯、1,4-双{[(3-甲基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]甲基}环己烷、4,4’-双{[(3-甲基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]甲基}联苯、4,4’-双{[(3-甲基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]甲基}二环己烷、2,3-双[(3-甲基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]二环[2.2.1]庚烷、2,5-双[(3-甲基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]二环[2.2.1]庚烷、2,6-双[(3-甲基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]二环[2.2.1]庚烷、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]苯、1,3-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]苯、1,4-双{[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]甲基}苯、1,4-双{[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]甲基}环己烷、4,4’-双{[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]甲基}联苯、4,4’-双{[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]甲基}二环己烷、2,3-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]二环[2.2.1]庚烷、2,5-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]二环[2.2.1]庚烷、2,6-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基)甲氧基]二环[2.2.1]庚烷等氧杂环丁烷化合物类。它们可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
此外,光固化性化合物(B)之中,作为具有反应性双键基的化合物,可举出例如,氟代二烯(CF2=CFOCF2CF2CF=CF2、CF2=CFOCF2CF(CF3)CF=CF2、CF2=CFCF2C(OH)(CF3)CH2CH=CH2、CF2=CFCF2C(OH)(CF3)CH=CH2、CF2=CFCF2C(CF3)(OCH2OCH3)CH2CH=CH2、CF2=CFCH2C(C(CF3)2OH)(CF3)CH2CH=CH2等)等烯烃类;降冰片烯、降冰片二烯等环状烯烃类;环己基甲基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、乙基乙烯基醚等烷基乙烯基醚类;乙酸乙烯酯等乙烯基酯类;(甲基)丙烯酸、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸苄基酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸烯丙酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸四氢糠酯、二甘醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚氧乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、4-羟基丁基乙烯基醚、N,N-二乙基氨基乙基丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、N-乙烯基吡咯烷酮、二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸及其衍生物或它们的含氟丙烯酸酯类等。它们可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
(光固化引发剂(C))
作为光固化引发剂(光聚合引发剂)(C),可举出通过光的照射而生成阳离子的光阳离子引发剂、通过光的照射而生成自由基的光自由基引发剂等。光固化引发剂(C)的使用量相对于光固化性化合物(B)100质量份优选为0.05质量份以上,更优选为0.1~10质量份。
光固化引发剂(C)之中,作为通过光的照射而生成阳离子的光阳离子引发剂,只要是通过光照射而引发上述能够阳离子聚合的开环聚合性化合物类的阳离子聚合的化合物,就没有特别限定,优选为例如,如阳离子与成对的阴离子的盐那样进行光反应而放出路易斯酸的化合物。
作为阳离子的具体例,可举出二苯基碘4-甲氧基二苯基碘双(4-甲基苯基)碘双(4-叔丁基苯基)碘双(十二烷基苯基)碘三苯基锍、二苯基-4-硫代苯氧基苯基锍、双〔4-(二苯基锍基)-苯基〕硫化物、双〔4-(二(4-(2-羟基乙基)苯基)锍基)-苯基〕硫化物、η5-2,4-(环戊二烯基)〔1,2,3,4,5,6-η-(甲基乙基)苯〕-铁(1+)等。此外,除了阳离子以外,可举出高氯酸离子、三氟甲磺酸离子、甲苯磺酸离子、三硝基甲苯磺酸离子等。此外,这些光阳离子引发剂可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
另一方面,作为阴离子的具体例,可举出四氟硼酸根、六氟磷酸根、六氟锑酸根、六氟砷酸根、六氯锑酸根、四(氟苯基)硼酸根、四(二氟苯基)硼酸根、四(三氟苯基)硼酸根、四(四氟苯基)硼酸根、四(五氟苯基)硼酸根、四(全氟苯基)硼酸根、四(三氟甲基苯基)硼酸根、四〔二(三氟甲基)苯基〕硼酸根等。此外,这些光阳离子引发剂可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
作为进一步优选使用的光阳离子引发剂的具体例,可举出例如,Irgacure250(巴斯夫公司制)、Irgacure 784(巴斯夫公司制)、Esacure 1064(宁柏迪公司制)、WPI-124(和光纯药工业公司制)、CYRAURE UVI6990(联合碳化物日本公司制)、CPI-100P(san-apro公司制)、Adeka Optomer SP-172(ADEKA公司制)、Adeka Optomer SP-170(ADEKA公司制)、AdekaOptomer SP-152(ADEKA公司制)、Adeka Optomer SP-150(ADEKA公司制)。此外,这些光阳离子引发剂可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
此外,光固化引发剂(C)之中,作为通过光的照射而生成自由基的光自由基引发剂,可举出例如苯乙酮、对叔丁基三氯苯乙酮、氯苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、羟基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2’-苯基苯乙酮、2-氨基苯乙酮、二烷基氨基苯乙酮等苯乙酮类;苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮等苯偶姻类;二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸甲酯、甲基-邻苯甲酰苯甲酸酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、羟基丙基二苯甲酮、丙烯酰基二苯甲酮、4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮等二苯甲酮类;噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、二乙基噻吨酮、二甲基噻吨酮等噻吨酮类;全氟(叔丁基过氧化物)、全氟苯甲酰过氧化物等氟系过氧化物类;α-酰基肟酯、苄基-(邻乙氧基羰基)-α-单肟、酰基氧化膦、乙醛酸酯、3-香豆素酮、2-乙基蒽醌、樟脑醌、硫化四甲基秋兰姆、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、二烷基过氧化物、叔丁基过氧基新戊酸酯等。
作为进一步优选使用的光自由基引发剂的具体例,可举出例如,Irgacure651(巴斯夫公司制)、Irgacure 184(巴斯夫公司制)、Darocur 1173(巴斯夫公司制)、二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、Irgacure 500(巴斯夫公司制)、Irgacure 2959(巴斯夫公司制)、Irgacure127(巴斯夫公司制)、Irgacure 907(巴斯夫公司制)、Irgacure369(巴斯夫公司制)、Irgacure 1300(巴斯夫公司制)、Irgacure 819(巴斯夫公司制)、Irgacure 1800(巴斯夫公司制)、Darocur TPO(巴斯夫公司制)、Darocur 4265(巴斯夫公司制)、Irgacure OXE01(巴斯夫公司制)、Irgacure OXE02(巴斯夫公司制)、Esacure KT55(宁柏迪公司制)、EsacureKIP150(宁柏迪公司制)、Esacure KIP100F(宁柏迪公司制)、Esacure KT37(宁柏迪公司制)、Esacure KTO46(宁柏迪公司制)、Esacure 1001M(宁柏迪公司制)、Esacure KIP/EM(宁柏迪公司制)、Esacure DP250(宁柏迪公司制)、Esacure KB1(宁柏迪公司制)、2,4-二乙基噻吨酮。其中,作为进一步优选使用的光自由基聚合引发剂,可举出Irgacure 184(巴斯夫公司制)、Darocur 1173(巴斯夫公司制)、Irgacure 500(巴斯夫公司制)、Irgacure 819(巴斯夫公司制)、Darocur TPO(巴斯夫公司制)、Esacure KIP100F(宁柏迪公司制)、EsacureKT37(宁柏迪公司制)和Esacure KTO46(宁柏迪公司制)。此外,这些光自由基引发剂可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
光固化性化合物(B)和光固化引发剂(C)也可以作为含有它们的光固化性组合物而使用。光固化性组合物可以通过将光固化引发剂(C)溶解于上述的光固化性化合物(B)而获得,也可以通过将光固化性化合物(B)与光固化引发剂(C)一起溶解于有机溶剂而获得。进一步,根据需要可以加入其他公知的成分作为第3成分,例如防老剂、流平剂、润湿性改良剂、表面活性剂、增塑剂等改性剂、紫外线吸收剂、防腐剂、抗菌剂等稳定剂、光敏化剂、硅烷偶联剂等。
作为用于调制光固化性组合物的有机溶剂,没有特别限制,可举出例如间二(三氟甲基)苯、苯三氟甲烷、氟苯、二氟苯、六氟苯、三氟甲基苯、双(三氟甲基)苯、间二甲苯六氟化物等含氟芳香族烃;全氟己烷、全氟辛烷等含氟脂肪族烃;全氟环十氢化萘等含氟脂肪族环状烃;全氟-2-丁基四氢呋喃等含氟醚类;氯仿、氯苯、三氯苯等卤代烃;四氢呋喃、丁醚、1,2-二甲氧基乙烷、二烷、丙二醇单甲基醚、双丙甘醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯等醚类;乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等酯类;或甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;甲醇、乙醇、异丙醇、2-甲氧基乙醇、3-甲氧基丙醇等醇类等。可以考虑溶解性、制膜性而从它们之中进行选择,与溶解含氟环状烯烃聚合物(A)的有机溶剂可以相同也可以不同,也可以组合使用二种以上。特别是,从制膜性的观点考虑,优选在大气压下具有70℃以上沸点的溶剂。由此,可以确实地抑制蒸发速度过快。因此,可以确实地抑制由于涂布时溶剂部分性地开始干燥等而发生膜厚精度的恶化、膜表面中的不均。
本实施方式中的含氟环状烯烃聚合物组合物由于使用主链具有烃结构、侧链具有含氟脂肪族环结构的特定的含氟环状烯烃聚合物,因此也可以制作极性大、与光固化性化合物和光固化引发剂的相容性良好,固化后的形态为透明形状的基材。此外,通过为以含氟环状烯烃聚合物为基础的材料,可以使基材表面的水接触角保持为70°~160°。由此,可以抑制用于各种细胞的培养或各种细胞的检查的细胞粘附或附着于由含氟环状烯烃聚合物组合物形成的基材,同时使细胞增殖。
此外,含氟环状烯烃聚合物组合物在固化后的形态下,光固化性化合物形成三维网状结构,从而可以将表面硬度改性得硬。因此,可以改善安装于医疗器具等的情况下的损伤性,作为用于细胞培养、细胞的检查的基材使用时,可以便利性良好地使用。
接着,使通过上述方法调制的清漆通过过滤器进行过滤。由此,可以从清漆大幅减少聚合物不溶物质、凝胶、异物等,能够使作为对细胞进行培养的培养器具的基材表面平滑,并且,整面均匀地形成疏水性的表面性状。
过滤器的网孔优选为10μm~0.05μm,特别优选为10μm~0.1μm,进一步优选为5μm~0.1μm。过滤的工艺可以是从孔径大的过滤器向孔径小的过滤器输送聚合物溶液的多段工艺,也可以是直接向孔径小的过滤器输送清漆的单一工艺。过滤器的材质可以由Teflon(注册商标)、PP、PES、纤维素等有机材料形成,也可以由玻璃纤维、金属等无机材料形成,只要不对细胞培养带来不良影响就可以根据清漆特性、工艺适应性来进行选择。
此外,作为将清漆向过滤器输送的方法,可以是利用压力差的方法,也可以是经由螺杆等通过机械驱动将清漆向过滤器输送的方法。进一步,过滤的温度可以在考虑了过滤器性能、溶液粘度、光固化性化合物的热稳定性、聚合物的溶解性的范围选择,优选为-10~200℃,更优选为0℃~150℃,特别优选为室温~100℃的范围。
如上述那样过滤了清漆后,由清漆制作膜。在通过溶液浇铸法制造的情况下,首先,在支撑体上,通过台式涂布、旋转涂布、浸渍涂布、模涂、喷涂、棒涂、辊涂、帘流涂布等方法涂布聚合物溶液(清漆),进行制膜。作为支撑体,可以举出由不锈钢、硅等金属材料、玻璃、石英等无机材料、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、环氧树脂、有机硅树脂等树脂材料等形成的支撑体。
关于涂膜的干燥,可以在加热板上放置浇铸了溶液的基材而进行加热干燥,也可以在加热了的干燥炉中放入浇铸了溶液的支撑体而进行加热干燥,也可以使对空气、氮气等气体进行了加热的暖风接触涂布膜而进行干燥,也可以利用组合了它们的工艺而进行干燥。干燥时的温度优选为10~250℃,更优选为20~220℃,特别优选为30~200℃,可以考虑清漆的特性、膜的膜厚、基材的耐热性来进行选择。此外,可以设定温度设定为2种以上的多段的干燥温度而使涂膜干燥。干燥涂膜的时间可以根据考虑了清漆溶剂的沸点、膜的膜厚、工艺要件的条件来进行选择。由此,在支撑体上形成膜。
接着,对所得的膜进行UV照射工序,使光固化性化合物(B)固化。此外,UV照射工序可以兼作灭菌。作为照射光,只要可以通过对光固化引发剂(C)照射光而提供引起自由基反应或离子反应的能量,就没有特别限定。作为该光源,可以使用波长400nm以下的光线例如低压水银灯、中压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、化学灯、黑光灯、微波激发水银灯和金属卤化物灯、i射线、G射线、KrF受激准分子激光、ArF受激准分子激光。
对由含氟环状烯烃聚合物组合物形成的上述膜的照射强度是针对每个目标制品分别进行控制,没有特别限定。例如,对于后述的光固化引发剂(C)的活化有效的光波长区域(根据光固化引发剂(C)而不同,例如使用300~420nm的光)的光照射强度优选为0.1~100mW/cm2。通过使照射强度为0.1mW/cm2以上,可以确实地抑制反应时间变得过长。另一方面,通过使照射强度为100mW/cm2以下,能够更确实地抑制由于从灯辐射的热和组合物聚合时的发热而引起所得的固化物的凝集力的降低、黄变或支撑体的劣化。
该光的照射时间是针对每个制品分别进行控制,没有特别限定,可以将作为光波长区域中的光照射强度与光照射时间的积而表示的累计光量设定为例如3~1000mJ/cm2。进一步优选为5~500mJ/cm2,特别优选为10~300mJ/cm2。通过使累计光量为上述下限值以上,可以使由光聚合引发剂(C)充分产生活性种,谋求所得的固化物的特性的提高。另一方面,通过使累计光量为上述上限值以下,可以有助于生产率提高。此外,为了促进聚合反应,根据情况也优选并用加热。此外,照射光而使固化性树脂固化的情况下的温度通常优选为0~150℃,更优选为0~60℃。
在获得由膜、片状的单层膜形成的基材的情况下,可以通过例如使膜从支撑体剥离来制造基材。从支撑体剥离膜可以如下进行:在膜的端部粘贴市售的胶带,对其施加应力来剥离,也可以如下进行:使水、溶剂等液体与膜和支撑体的接触界面接触而利用支撑体表面与膜的接触面的表面张力之差将膜剥离。
在其他材料上形成涂膜而获得基材的情况下,例如通过实施上述工序中的直到涂膜的干燥工序为止,可以制造由支撑体、和由本实施方式的含氟环状烯烃聚合物形成的涂膜构成的基材。在该情况下,支撑体特别优选从PET、丙烯酸系树脂等有机材料、或玻璃、硅等无机材料选择。
将含氟环状烯烃聚合物组合物在支撑体上制膜,进行加热,接着照射光使其固化而获得的固化膜的膜厚,没有特别限制,优选为1μm~10mm,更优选为5μm~1mm,进一步优选为10μm~0.5mm。如果为这些范围,则可以获得自支撑的单层膜、涂膜。此外,光固化时的体积收缩小,也可以确实地抑制基材的变形。此外,例如从制作培养袋、培养板、培养皿等细胞培养所使用的医疗器具的观点考虑,成为适合的范围。此外,膜的膜厚可以根据制作这些器具的工艺来设定。
进一步,使用了本实施方式涉及的含氟环状烯烃聚合物组合物的医疗器具,例如,可以具备:由膜、片状的单层膜形成的基材,该膜、片状的单层膜在保持或接触细胞的一面形成有由本实施方式的含氟环状烯烃聚合物组合物形成的凹凸结构;将形成有凹凸结构的膜、片状的单层膜用粘接剂或粘着剂等粘贴在其他材料上而形成并获得的基材,为了实现121°~160°的水接触角,特别优选使用这样的基材。
关于该凹凸结构的尺寸,成形为凸凸间距离为40nm~90μm的图案,优选为60nm~80μm,特别优选为80nm~70μm,从而可以使水接触角为所希望的范围,形状没有特别限定。
这里,关于凹凸结构,可以通过网版印刷、压纹加工、亚微米压印、纳米压印等各种方法形成凹凸结构。
特别是,在通过压印方法形成凹凸结构时,可以举出以下的溶液浇铸法,即,在由石英、硅、镍、抗蚀剂等形成的模具的各种图案上,例如,涂布作为上述例示的含氟环状烯烃聚合物组合物的使通式(1)所示的含氟环状烯烃聚合物(A)、光固化性化合物(B)和光固化引发剂(C)溶解于有机溶剂而获得的清漆。
首先,使与上述例示的方法同样地使通式(1)所示的含氟环状烯烃聚合物(A)、光固化性化合物(B)和光固化引发剂(C)溶解于有机溶剂而获得的溶液,使其通过过滤器而进行过滤来调制清漆。
接下来,通过使由上述含氟环状烯烃聚合物组合物形成的溶液(清漆)与形成有凹凸结构的模具的图案面接触,使溶剂蒸发,进行UV照射并剥离,可以获得形成有转印模具图案而成的凹凸结构的基材。
具体而言,可以举出下述方法:方法(1),其包含下述工序:在具有微细图案的模具表面,涂布由含氟环状烯烃聚合物组合物和有机溶剂形成的溶液(清漆)的工序,使溶剂从上述溶液蒸发的工序;方法(2),其包含下述工序:在支撑体(基材)上涂布由含氟环状烯烃聚合物组合物和有机溶剂形成的溶液(清漆)的工序,用形成有微细图案的模具表面按压涂布层的上表面的工序,以及使溶剂从上述涂布层蒸发的工序;等方法,任一方法都是通过在使模具与含氟环状烯烃聚合物组合物接触后经过UV照射工序,进行剥离来获得形成有凹凸结构的基材。另外,在(2)的方法中,也可以使溶剂从涂布层蒸发后,用模具按压。
关于本实施方式的形成有凹凸结构的基材的制作时所使用的表面形成有微细图案的模具的基材材质、使模具与由含氟环状烯烃聚合物组合物形成的清漆接触的方法、以及涂膜的干燥方法,没有特别限制,可以与由将上述的含氟环状烯烃聚合物溶解于有机溶剂而成的清漆制作形成有凹凸结构的基材的制作方法同样地进行。
接着,对在模具上形成的含氟环状烯烃聚合物组合物进行UV照射工序,使光固化性化合物(B)固化。此外,UV照射工序也可以兼作灭菌。UV照射工序中的光源、照射强度、照射时间、照射时的温度的各条件没有特别限制,可以通过与由上述的含氟环状烯烃聚合物组合物制作基材的制作方法同样的方法来进行。
在获得由膜、片状的单层膜形成的基材的情况下,可以通过在UV照射后使膜从模具剥离来制造基材。从支撑体剥离膜可以如下进行:在膜的端部粘贴市售的胶带,对其施加应力来剥离,也可以如下进行:使水、溶剂等液体与膜和支撑体的接触界面接触而利用支撑体表面与膜的接触面的表面张力之差将膜剥离。
在获得在其他支撑体(基材)上形成有形成了凹凸结构的涂膜的基材的情况下,例如实施上述工序中的直到涂布于支撑体上的涂膜的干燥工序为止,在支撑体上涂布含氟环状烯烃聚合物组合物。接着,使模具的图案面与含氟环状烯烃聚合物组合物的涂布面接触,根据需要压接,进行UV照射、剥离,从而可以制造在支撑体上形成由本实施方式的含氟环状烯烃聚合物组合物构成且形成有凹凸结构的涂膜而成的基材。在该情况下,支撑体特别优选从聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯酸系树脂等有机材料、或玻璃、硅、铝等无机材料中选择。
使模具的图案面与含氟环状烯烃聚合物组合物的涂布面接触时的压力在0.01~5MPa,优选在0.05~4MPa,更优选在0.1~3MPa的范围使用,可以一边压接一边进行UV照射,也可以利用层压机等压接装置压接后进行UV照射。由此,无论图案的形状、尺寸如何,都可以制作高精度地转印了模具图案的用于保持或接触细胞的具有凹凸结构的基材。
将含氟环状烯烃聚合物组合物在支撑体上制膜,进行加热,根据需要压接后,照射光使其固化而获得的固化膜的膜厚,没有特别限制,优选为1μm~10mm,更优选为5μm~1mm,进一步优选为10μm~0.5mm。如果为这些范围,则可以获得自支撑的单层膜、支撑体上的涂膜。此外,光固化时的体积收缩小,也可以一边精度良好地转印图案一边确实地抑制基材的变形。此外,例如从制作培养袋、培养板、培养皿等细胞培养所使用的医疗器具的观点考虑,成为适合的范围。进一步,膜的膜厚可以根据制作这些器具的工艺而设定。
可以通过热封法、利用了粘接剂的密封法等,由用含氟环状烯烃聚合物组合物制造的膜或片来制造例如袋、管等形态的医疗器具。此外,也可以制造以下形态的医疗器具:在由聚苯乙烯、聚乙烯、金属等其他材料制作的例如皿、多孔板、瓶等医疗器具的保持或接触细胞的基材的表面,粘贴本实施方式的膜或片而成的形态。
接下来,对使用了本实施方式涉及的医疗器具的细胞培养方法进行说明。
(细胞培养方法)
本实施方式涉及的细胞培养方法具备下述工序:在构成本实施方式涉及的医疗器具的基材的一面上,以接触或保持于该一面的方式接种细胞的工序;对该细胞进行培养而获得培养细胞的工序,以及在上述一面上添加缓冲液,使上述培养细胞从上述一面悬浮的工序。由此,可以不损伤培养细胞而使其从基材脱离,并且可以实现能够有效增殖的细胞培养。
在本实施方式中,作为细胞培养的形态,可以在医疗器具内接种细胞后,在静置的状态下培养悬浮细胞。这可以通过基材的接触或保持细胞的一面由本实施方式涉及的含氟环状烯烃聚合物、或含氟环状烯烃聚合物组合物构成来实现,特别是在该一面的水接触角为70°~160°的情况下可以更好地实现。此外,可以考虑细胞的形态、增殖性而施加振动来培养,也可以一边使培养液流动一边培养,还可以一边搅拌一边培养,没有特别限制。可以考虑细胞的特性、装置的形态、生产率而从这些之中适当选择。任一形态下,都可以通过用本实施方式涉及的医疗器具对细胞进行培养,来抑制细胞对培养器具的附着或密合,同时一边形成群体一边增殖。
作为培养方法,可以使用将本实施方式涉及的基材加工成与各种培养方法相对应的容器的医疗器具,例如通过静置培养、旋转培养、微载体培养、回转培养、球形培养、凝胶内培养、三维载体培养、加压循环培养等方法来实施细胞培养。可以考虑细胞的特性、培养形态或生产率而从这些之中适当选择,可以单独使用也可以2种以上并用。
这些各种培养方法中的温度优选为35~40℃,更优选为36~38℃,特别优选为36.5~37.5℃。此外,压力优选为0.02~0.5MPa,更优选为0.05~0.3MPa,特别优选为0.08~0.2MPa。进一步,氢离子指数(pH)优选为8~6,更优选为7.5~6.5。
作为使用本实施方式涉及的医疗器具作为培养器具时的灭菌方法,可以举出例如,浸渍于醇等的湿式灭菌、采用氧化乙烯的气体灭菌、紫外线灭菌、放射线灭菌、采用高温、高压水蒸气的高压釜灭菌、不可直接与蒸气接触的情况下使用的干热灭菌、适于包含对热不稳定成分的基材的过滤灭菌等。在无损本发明效果的范围可以考虑工艺适应性而从这些灭菌方法中适当选择,可以组合使用2种以上灭菌方法。
此外,作为用于培养的培养基的种类,与液状、凝胶状、固体(粉末)等形态无关,可以根据细胞的特性、培养形态来进行选择,可举出例如,BME培养基、MEM培养基、DMEM培养基、199培养基、RPMI培养基、Ham F10培养基、Ham F12培养基、MCDB104、107、131、151、170、202培养基、RITC80-7培养基、MCDB153培养基等。它们可以单独使用也可以混合使用2种以上,进一步可以与人、犬、大鼠、小鼠、鸟、猪、牛等生物来源的血清混合使用。
进一步,根据细胞培养的目的,在无损本发明效果的范围,例如,可以将层粘连蛋白-5、层粘连蛋白-511、层粘连蛋白-521等胶原、本实施方式的含氟环状烯烃聚合物或含氟环状烯烃聚合物组合物等涂覆在本实施方式的上述基材的内壁、接触或保持细胞的一面的一部分或整面来使用。它们可以单独使用,或混合使用2种以上。此外,在本实施方式中,可以根据细胞的种类、培养细胞的应用来选择细胞的培养液、缓冲液,荧光色素、细胞的固定化试剂也可以自由地选择。
进一步,作为培养时、或使培养成的细胞悬浮而从基材脱离时所使用的缓冲液,只要是在细胞增殖的过程中,不使体系内的氢离子指数(pH)变化的缓冲液即可,通常可以单独使用例如,磷酸缓冲液、磷酸缓冲生理盐水、盐酸缓冲液、乙酸缓冲液、柠檬酸缓冲液、硼酸缓冲液、酒石酸缓冲液、Tris缓冲液、Tris盐酸缓冲液、乙二胺四乙酸缓冲液、Tris EDTA缓冲液、Tris乙酸EDTA缓冲液、Tris硼酸EDTA缓冲液、浓缩SSC缓冲液、浓缩SSPE缓冲液、柠檬酸钠缓冲液、碳酸盐碳酸氢盐缓冲液、硼酸钠缓冲液、马来酸缓冲液、CABS缓冲液、哌啶缓冲液、甘氨酸缓冲液、苹果酸缓冲液、甲酸缓冲液、琥珀酸缓冲液、乙酸缓冲液、丙酸缓冲液、哌嗪缓冲液、吡啶缓冲液、卡可基酸缓冲液、MES缓冲液、组氨酸缓冲液、乙醇胺缓冲液、ADA缓冲液、碳酸缓冲液、ACES缓冲液、PIPES缓冲液、咪唑缓冲液、Bis-Tris丙烷缓冲液、BES缓冲液、MOPS缓冲液、HEPES缓冲液、TES缓冲液、MOPSO缓冲液、MOBS缓冲液、DIPSO缓冲液、TAPSO缓冲液、TEA缓冲液、焦磷酸缓冲液、HEPPSO缓冲液、POPSO缓冲液、麦黄酮缓冲液、肼缓冲液、甘氨酰甘氨酸缓冲液、EPPS缓冲液、BICIN(N-二(羟乙基)甘氨酸)缓冲液、HEPBS缓冲液、TAPS缓冲液、AMPD缓冲液、TABS缓冲液、AMPSO缓冲液、牛磺酸缓冲液、CHES缓冲液、甘氨酸缓冲液、氢氧化铵缓冲液、CAPSO缓冲液、甲基胺缓冲液、CAPS缓冲液等,或者使它们中含有胰蛋白酶、胃蛋白酶、粗制凝乳酶、胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶、NADPH脱氢酶或NADH脱氢酶等酶而使用,
优选可以单独使用磷酸缓冲液、磷酸缓冲生理盐水、盐酸缓冲液、乙酸缓冲液、柠檬酸缓冲液、硼酸缓冲液、酒石酸缓冲液、Tris缓冲液、Tris盐酸缓冲液、乙二胺四乙酸缓冲液、TrisEDTA缓冲液、Tris乙酸EDTA缓冲液、Tris硼酸EDTA缓冲液、浓缩SSC缓冲液、浓缩SSPE缓冲液、柠檬酸钠缓冲液、碳酸盐碳酸氢盐缓冲液、硼酸钠缓冲液、马来酸缓冲液等,或者使它们中含有胰蛋白酶、胃蛋白酶、粗制凝乳酶、胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶、NADPH脱氢酶或NADH脱氢酶等酶而使用。
进一步优选可以单独使用磷酸缓冲液、磷酸缓冲生理盐水、Tris盐酸缓冲液、乙二胺四乙酸缓冲液、TrisEDTA缓冲液、Tris乙酸EDTA缓冲液、Tris硼酸EDTA缓冲液、浓缩SSC缓冲液、浓缩SSPE缓冲液、柠檬酸钠缓冲液、碳酸盐碳酸氢盐缓冲液、硼酸钠缓冲液等,或者使它们中含有胰蛋白酶、胃蛋白酶、粗制凝乳酶、胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶、NADPH脱氢酶或NADH脱氢酶等的酶而使用。
深入研究的结果是,本发明人发现了下述现象:在使用本实施方式的培养器具对例如小鼠胚胎成纤维细胞进行培养,为了检查而采集细胞的过程中,如果添加例如磷酸缓冲生理盐水那样的缓冲液,则细胞在自然地悬浮的状态下从基材脱离。即,根据本实施方式,通过使用由特定的含氟环状烯烃聚合物或含氟环状烯烃聚合物组合物形成的培养器具进行细胞培养,从而能够实现细胞悬浮而一边形成群体一边增殖,使增殖了的细胞悬浮而可以使细胞没有损伤地从基材脱离这样的优异的细胞培养方法。
另外,本发明不限定于上述的实施方式,在可以达成本发明目的的范围内的变形、改良等也包含于本发明。
实施例
以下,在实施例中对本发明进行了说明,但本发明不受这些例子任何限定。另外,以下记载了实施例中的聚合物分析值测定方法、细胞的操作方法、培养器具的灭菌方法和培养评价方法。
[重均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)]
在下述的条件下使用凝胶渗透色谱(GPC),通过聚苯乙烯标准品校正分子量测定溶解于四氢呋喃(THF)或三氟甲基苯(TFT)的聚合物的重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)。
检测器:日本分光公司制RI-2031和875-UV或Viscotec公司制Model270,串联连接柱:Shodex K-806M,804,803,802.5,柱温度:40℃,流量:1.0ml/分钟,试样浓度:3.0~9.0mg/ml
[玻璃化转变温度]
使用岛津制作所公司制DSC-50,将测定试样在氮气气氛下以10℃/分钟的升温速度加热而测定。
[水接触角测定]
使用协和界面科学公司制固体表面能解析装置CA-XE型依照JIS R3257(基板玻璃表面的润湿性试验方法),将2μl水滴滴加于基材表面,通过静滴法,在水滴与基材表面接触后1分钟以内测定接触角。
[UV固化]
涂布膜的固化时,使用CCS公司制UV照射装置作为光源,照射波长365nm的LED光,或使用Engineering System公司制UV式压印装置照射375nm的LED光,进行固化。
[关于细胞种和培养液]
使用小鼠胚胎成纤维细胞(以下,简称为BALB/3T3细胞),在包含10%胎牛血清(Calf Bovine Serum,CBS)、高葡萄糖和D-MEM培养基(含有L-谷氨酰胺、酚红、丙酮酸钠)的溶液(以下,也称为BALB/3T3细胞液)中,进行了全部的传代培养和细胞增殖性试验。
[细胞的解冻]
将冷冻的细胞悬浮液浸没于37℃水浴而解冻,在解冻的细胞悬浮液中添加进行了冰上冷却的10%胎牛血清D-MEM培养基并离心分离。离心后,除去上清液,通过敲击解开细胞块后,添加用37℃水浴保温的10%胎牛血清D-MEM培养基。以血球计数板计数细胞数,使用用水浴保温的10%胎牛血清D-MEM培养基调制细胞悬浮液,在培养瓶中接种细胞后,用加湿培养箱培养。
[细胞的传代]
从加湿培养箱取出培养瓶,将培养基用抽吸器除去,加入在37℃水浴中保温的达尔伯克氏(Dulbecco)PBS(-),将上清液用抽吸器除去。再次进行了同样的操作后,加入在37℃水浴中保温的0.025w/v%胰蛋白酶-EDTA溶液,在加湿培养箱内静置后,加入10%胎牛血清D-MEM培养基,回收剥落的细胞,转移到离心管进行离心分离,除去上清液,通过敲击解开细胞块后,加入10%胎牛血清D-MEM培养基。用血球计数板计数细胞数后,用10%胎牛血清D-MEM培养基调制细胞悬浮液,在培养瓶中接种细胞,用加湿培养箱培养。在实施例记载的细胞胞增殖性评价中,使用了传代数3~20代的细胞。
[细胞培养器具的灭菌方法]
将切成直径15mm的圆形的培养膜置于TCPS多孔板(康宁公司制)孔部,加入70%乙醇水溶液浸渍40分钟~1小时后,除去70%乙醇水溶液,在达尔伯克氏PBS(-)中浸渍15分钟~40分钟。接下来,除去PBS(-),将培养器具翻过来,进行同样的操作,对培养器具的表面和背面进行灭菌处理。灭菌处理结束后,使其在洁净台内干燥一晚。
[细胞悬浮液的调制]
对于在25cm2培养瓶中形成约60%融合状态的BALB/3T3细胞,通过与上述细胞的传代操作同样的方法用0.025w/v%胰蛋白酶-EDTA进行处理而剥落。用血球计数板计数细胞数,用10%胎牛血清D-MEM培养基调制7500cells/mL的细胞悬浮液。
[细胞增殖性的评价]
将培养开始后经过1、3和7天后的TCPS多孔板从加湿培养箱取出并除去培养基,添加10%WST-8(Cell Counting Kit-8)/10%胎牛血清D-MEM培养基的混合溶液,用加湿培养箱孵育3小时。然后,将培养基200μl转移至96孔板,用酶标仪(SPECTRA max PLUS384,Molecular Devices公司制)测定波长450nm的吸光度。各培养器具的细胞增殖性通过吸光度的经时变化来确认。
[显著性差异检定]
关于各种培养器具,准备接种了细胞的样品的9个待检体,进行培养,将吸光度的测定结果通过Prism 6 for Windows(注册商标)6.01(mdf公司制)进行数值解析,将结果的平均值作为吸光度来算出,使标准偏差带上±的符号作为偏差的范围。
[荧光显微镜观察]
从进行了7天细胞培养的容器除去培养基,添加4%戊二醛/磷酸缓冲液并静置1小时后,除去4%戊二醛/磷酸缓冲液。然后,用灭菌水洗涤,使用Image-iT Fixation/Permeabilization试剂盒(lifescience公司制)将细胞核和细胞骨架蛋白染色,调制荧光显微镜观察所使用的试样。荧光显微镜观察使用一体化荧光显微镜BZ-X700(基恩士公司制)。
[制造例1]聚合物1
在5,5,6-三氟-6-(三氟甲基)二环[2.2.1]庚-2-烯(100g)和1-己烯(0.268g)的四氢呋喃溶液中,添加Mo(N-2,6-Pri 2C6H3)(CHCMe2Ph)(OBut)2(50mg)的四氢呋喃溶液,在70℃进行开环易位聚合。将所得的聚合物的烯烃部,通过钯氧化铝(5g)在160℃进行加氢反应,获得了聚(1,1,2-三氟-2-三氟甲基-3,5-亚环戊基乙烯)的四氢呋喃溶液。将该溶液用孔径5μm的过滤器进行加压过滤,除去了钯氧化铝,将所得的溶液加入到甲醇中,将白色的聚合物过滤分离、干燥,获得了99g的聚合物1。所得的聚合物1含有由上述通式(1)表示的重复结构单元。此外,加氢率为100%,重均分子量(Mw)为83000,分子量分布(Mw/Mn)为1.73,玻璃化转变温度为109℃。
[制造例2]培养膜1
将由制造例1合成的聚合物1以30质量%浓度溶解于甲基异丁基酮,将该溶液用孔径1μm的过滤器进行加压过滤,接着用0.1μm的过滤器过滤而调制聚合物1的甲基异丁基酮溶液。接着,将聚合物1的甲基异丁基酮溶液涂布于玻璃基板,使用涂布器均匀地涂布后,在140℃干燥60分钟而剥离,从而制作厚度60μm的膜。膜的水接触角在15秒时为93.6°。进一步,经过10分钟后为88.1°,直到水滴消失为止的时间内未看到任何变化。
[制造例3]培养膜2
将制造例2中调制的聚合物1的甲基异丁基酮溶液,使用棒式涂布机均匀涂布于作为涂布基材的PET膜(lumirror,东丽公司),在100℃干燥20分钟,放冷直到室温,制作涂膜的厚度为5μm的培养膜2。膜的水接触角在15秒时为93.7°。进一步,经过10分钟后为87.7°,直到水滴消失为止的时间内未看到任何变化。
[制造例4]培养膜3
将涂布基材变更为丙烯酸膜(ACRYPLEN,三菱丽阳),将涂布后的干燥条件变更为90℃、40分钟,除此以外,通过与制造例3相同方法,制作出涂膜的厚度为5μm的培养膜3。膜的水接触角在15秒时为94.1°。进一步,经过10分钟后为88.0°,直到水滴消失为止的时间内未看到任何变化。
[制造例5]培养膜4
在以30质量%浓度溶解有制造例1中合成的作为含氟环状烯烃聚合物(A)的聚合物1的甲基异丁基酮溶液100g中,加入作为光固化性化合物(B)的3-乙基-3{[(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧杂环丁烷和二环氧化1,7-辛二烯的质量比9/1的混合物7.5g[(A)/(B)=80/20]、和作为光聚合引发剂(C)的光阳离子引发剂(Adeka Optomer SP-172,旭电化公司制)0.4g,调制溶液,用孔径1μm的过滤器加压过滤,接着用0.1μm的过滤器过滤而调制聚合物1与光固化性化合物和光固化引发剂的甲基异丁基酮溶液。接着,涂布于作为涂布基材的PET膜(lumirror,东丽公司),使用棒式涂布机均匀地涂布,在100℃干燥10分钟,放冷直至室温后,以200mJ/cm2的光量进行UV照射而使固化树脂固化,制作出涂布厚度5μm的培养膜4。涂布面的水接触角在15秒时为88.1°。进一步,经过10分钟后为84.9°,直到水滴消失为止的时间内未看到任何变化。
[制造例6]培养膜5
将作为含氟环状烯烃聚合物(A)的聚合物1、与作为光固化性化合物(B)的3-乙基-3{[(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧杂环丁烷和二环氧化1,7-辛二烯的质量比9/1的混合物的质量比变更为[(A)/(B)=60/40],除此以外,通过与制造例5同样的方法制作出涂布厚度5μm的培养膜5。涂布面的水接触角在15秒时为84.2°。进一步,经过10分钟后为81.3°,直到水滴消失为止的时间内未看到任何变化。
[制造例7]培养膜6
将涂布基材变更为丙烯酸膜(ACRYPLEN,三菱丽阳),将涂布后的干燥条件变更为90℃、40分钟,除此以外,通过与制造例6相同方法,制作出涂膜的厚度为5μm的培养膜6。膜的水接触角在15秒时为84.3°。进一步,经过10分钟后为81.0°,直到水滴消失为止的时间内未看到任何变化。
[制造例8]培养膜7
在制造例1中合成的聚合物1中添加作为耐热抗氧化剂的Sumilizer GP(住友化学公司制)0.5质量%,通过造粒机制粒后,使用meiho公司制小型注射成型机Micro-1,将加热混炼部的温度设定为260℃,将模具的温度设定为90℃,在注射速度20mm/sec、注射压力40MPa的条件下制作出直径20mm×厚度3mm的培养膜7。基材表面的水接触角在15秒时为94.0°。进一步,经过10分钟后为88.4°,直到水滴消失为止的时间内未看到任何变化。
[实施例1]
将制造例2中制作的灭菌后的培养膜1置于24孔TCPS多孔板的孔部底面,用灭菌润滑脂(东丽-道康宁制)使其与SUS制O-环(内径11mm)密合而固定后,将BALB/3T3细胞液(1mL)接种于培养膜1上。将该操作实施9次,准备待检体数为9个的样品。然后,盖上盖子并移动至加湿培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.10±0.02,经过3天后为0.35±0.08,经过7天后为0.73±0.24。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞片状地且以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持片状形态的状态悬浮。
[实施例2]
将制造例3中制作的灭菌后的培养膜2通过与实施例1同样的方法固定于24孔TCPS多孔板,接种解冻后的BALB/3T3细胞液(1mL)。将该操作重复9次,准备待检体数为9个的样品。然后,盖上盖子并移动至培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
在采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.11±0.02,经过3天后为0.36±0.05,经过7天后为0.78±0.13。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞片状地且以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持片状形态的状态悬浮。
[实施例3]
将制造例4中制作的灭菌后的培养膜3通过与实施例1同样的方法固定于24孔TCPS多孔板,接种解冻后的BALB/3T3细胞液(1mL)。将该操作重复9次,准备待检体数为9个的样品。然后,盖上盖子并移动至培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.11±0.04,经过3天后为0.38±0.04,经过7天后为0.83±0.11。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞片状地且以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持片状形态的状态悬浮。
[实施例4]
将制造例5中制作的灭菌后的培养膜4通过与实施例1同样的方法固定于24孔TCPS多孔板,接种解冻后的BALB/3T3细胞液(1mL)。将该操作重复9次,准备待检体数为9个的样品。然后,盖上盖子并移动至培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.11±0.03,经过3天后为0.23±0.04,经过7天后为0.51±0.11。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞以相对于厚度方向片状地形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持片状形态的状态悬浮。
[实施例5]
将制造例6中制作的灭菌后的培养膜5通过与实施例1同样的方法固定于24孔TCPS多孔板,接种解冻后的BALB/3T3细胞液(1mL)。将该操作重复9次,准备待检体数为9个的样品。然后,盖上盖子并移动至培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.11±0.02,经过3天后为0.27±0.04,经过7天后为0.55±0.18。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞片状地且以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持片状形态的状态悬浮。
[实施例6]
将制造例7中制作的灭菌后的培养膜6通过与实施例1同样的方法固定于24孔TCPS多孔板,接种解冻后的BALB/3T3细胞液(1mL)。将该操作重复9次,准备待检体数为9个的样品。然后,盖上盖子并移动至培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.11±0.04,经过3天后为0.23±0.02,经过7天后为0.53±0.13。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞片状地且以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持片状形态的状态悬浮。
[实施例7]
将制造例8中制作的灭菌后的培养膜7置于24孔TCPS多孔板的孔部底面,用灭菌润滑脂(东丽-道康宁制)使其与SUS制O-环(内径16mm)密合而固定后,将解冻后的BALB/3T3细胞液(1mL)接种于培养膜7上。将该操作实施9次,准备待检体数为9个的样品。然后,盖上盖子并移动至培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.11±0.05,经过3天后为0.42±0.15,经过7天后为0.96±0.06。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞片状地且以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持片状形态的状态悬浮。
[实施例8]
将含氟环状烯烃单体的种类变更为5,6-二氟-5-五氟乙基-6-三氟甲基二环[2.2.1]庚-2-烯,除此以外,通过与制造例1同样的方法获得了97g的聚合物2。所得的聚合物2含有由上述通式(1)表示的重复结构单元。此外,加氢率为100%,重均分子量(Mw)为91000,分子量分布(Mw/Mn)为1.93,玻璃化转变温度为104℃。
接下来,通过与制造例2同样的方法制作出厚度55μm的培养膜8。膜的水接触角在15秒时为101.6°。进一步,经过10分钟后为99.7°,直到水滴消失为止的时间内未看到任何变化。
关于采用培养膜8并通过与实施例1同样的方法实施的BALB/3T3细胞的培养,采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.10±0.01,经过3天后为0.33±0.05,经过7天后为0.74±0.17。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞片状地且以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持片状形态的状态悬浮。
[实施例9]
将作为含氟环状烯烃聚合物(A)的实施例8中制造的聚合物2、与作为光固化性化合物(B)的3-乙基-3{[(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧杂环丁烷与二环氧化1,7-辛二烯的质量比9/1的混合物,通过与制造例5相同方法混合,调制出[质量比(A)/(B)=80/20]的组合物。接下来,涂布于PET膜(lumirror,东丽公司),制作出培养膜9。膜的水接触角在15秒时为95.3°。进一步,经过10分钟后为94.9°,直到水滴消失为止的时间内未看到任何变化。
关于采用培养膜9并通过与实施例1同样的方法实施的BALB/3T3细胞的培养,采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.10±0.01,经过3天后为0.25±0.07,经过7天后为0.60±0.13。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞片状地且以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持片状形态的状态悬浮。
[实施例10]
将含氟环状烯烃单体的种类变更为5,6-二氟-5-七氟异丙基-6-三氟甲基二环[2.2.1]庚-2-烯,除此以外,通过与制造例1同样的方法获得了98g的聚合物3。所得的聚合物3含有由上述通式(1)表示的重复结构单元。此外,加氢率为100%,重均分子量(Mw)为142000,分子量分布(Mw/Mn)为1.40,玻璃化转变温度为137℃。
接下来,通过与制造例2同样的方法制作出厚度58μm的培养膜10。膜的水接触角在15秒时为103.9°。进一步,经过10分钟后为102.2°,直到水滴消失为止的时间内未看到任何变化。
关于采用培养膜10并通过与实施例1同样的方法实施的BALB/3T3细胞的培养,采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.11±0.03,经过3天后为0.32±0.03,经过7天后为0.79±0.21。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞片状地且以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持片状形态的状态悬浮。
[制造例9]培养膜13
将制造例1中合成的聚合物1以30质量%浓度溶解于甲基异丁基酮,将该溶液用孔径1μm的过滤器加压过滤,接着用0.1μm的过滤器过滤而调制出聚合物1的甲基异丁基酮溶液。接着,将聚合物1的甲基异丁基酮溶液涂布于具有直径150nm、间距250nm的孔形状的尺寸为4cm×4cm的镍模具,使用涂布器均匀地涂布后,在140℃干燥60分钟而剥离,从而制作出厚度50μm的柱形状的培养膜13。培养膜13的水接触角(经过15秒时)为147.0°。
[制造例10]培养膜14
将制造例9中使用的聚合物1的甲基异丁基酮溶液,涂布于尺寸为5cm×5cm的硅模具,该硅模具的线宽200nm、间距400nm且线与间隙以2μm周期进行了纵横最密填充排列,使用涂布器均匀地涂布后,在140℃干燥60分钟而剥离,从而制作出厚度50μm的孔形状的培养膜14。培养膜14的水接触角(经过15秒时)为136.0°。
[制造例11]培养膜15
将制造例9中使用的聚合物1的甲基异丁基酮溶液涂布于具有直径150nm、间距250nm的柱形状的尺寸为4cm×4cm的镍模具,使用涂布器均匀地涂布后,在140℃干燥60分钟而剥离,从而制作出厚度50μm的孔形状的培养膜15。培养膜15的水接触角(经过15秒时)为124.3°。
[制造例12]培养膜16
对于制造例9中使用的聚合物1的甲基异丁基酮溶液,将聚合物1的甲基异丁基酮溶液涂布于具有直径为25μm的半球形状的反转图案的尺寸为4cm×4cm的石英模具,使用涂布器均匀地涂布后,在140℃干燥60分钟而剥离,从而制作出厚度60μm的半球形状的培养膜16。培养膜16的水接触角(经过15秒时)为127.3°。
[制造例13]培养膜17
在以30质量%浓度溶解有制造例1中合成的聚合物1的甲基异丁基酮溶液100g中,加入作为光固化性化合物(B)的3-乙基-3{[(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲氧基]甲基}氧杂环丁烷与二环氧化1,7-辛二烯的质量比9/1的混合物20g[(A)/(B)=60/40]、和作为光固化引发剂(C)的(Adeka Optomer SP-172,ADEKA公司制)0.8g,调制溶液,用孔径1μm的过滤器加压过滤,接着用0.1μm的过滤器过滤而调制出光固化性组合物1。接着,将光固化性组合物1使用涂布器均匀地涂布于制造例12中使用的石英模具后,在140℃干燥30分钟,从涂布面的背面以200mJ/cm2的累计光量照射波长365nm的UV光,然后从模具剥离,从而制作出厚度60μm的半球形状的培养膜17。培养膜17的水接触角(经过15秒时)为129.5°。
[实施例11]
将制造例9中制作的培养膜13灭菌,将图案面朝上放置于24孔TCPS多孔板的孔部底面,用灭菌润滑脂(东丽-道康宁公司制)使其与SUS制O-环(内径11mm)密合而固定后,将BALB/3T3细胞液(1mL)接种于培养膜13的图案面。将该操作实施9次,准备待检体数为9个的样品。然后,盖上盖子并移动至加湿培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
在采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.10±0.03,经过3天后为0.33±0.06,经过7天后为0.68±0.09。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持了群体形成的形态的状态悬浮。
[实施例12]
将制造例10中制作的培养膜14灭菌,通过与实施例1同样的方法固定于24孔TCPS多孔板,将解冻后的BALB/3T3细胞液(1mL)接种于培养膜14的图案面。将该操作重复9次,准备待检体数为9个的样品。然后,盖上盖子并移动至培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
在采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.10±0.01,经过3天后为0.32±0.06,经过7天后为0.67±0.10。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持了群体形成的形态的状态悬浮。
[实施例13]
将制造例11中制作的培养膜15灭菌,通过与实施例1同样的方法固定于24孔TCPS多孔板,将解冻后的BALB/3T3细胞液(1mL)接种于培养膜15的图案面。将该操作重复9次,准备待检体数为9个的样品。然后,盖上盖子并移动至培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
在采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.10±0.02,经过3天后为0.34±0.03,经过7天后为0.70±0.09。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持了群体形成的形态的状态悬浮。
[实施例14]
将制造例12中制作的培养膜16灭菌,通过与实施例1同样的方法固定于24孔TCPS多孔板,将解冻后的BALB/3T3细胞液(1mL)接种于培养膜16的图案面。将该操作重复9次,准备待检体数为9个的样品。然后,盖上盖子并移动至培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
在采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.09±0.02,经过3天后为0.32±0.03,经过7天后为0.66±0.08。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持了群体形成的形态的状态悬浮。
[实施例15]
将制造例13中制作的培养膜17灭菌,通过与实施例1同样的方法固定于24孔TCPS多孔板,将解冻后的BALB/3T3细胞液(1mL)接种于培养膜17的图案面。将该操作重复9次,准备待检体数为9个的样品。然后,盖上盖子并移动至培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.10±0.04,经过3天后为0.26±0.02,经过7天后为0.52±0.12。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持了群体形成的形态的状态悬浮。
[实施例16]
使用实施例8中制造的聚合物2,通过与制造例9同样的方法制作出厚度55μm的柱形状的培养膜18。培养膜18的水接触角(经过15秒时)为150.5°。
关于使用培养膜18并通过与实施例1同样的方法实施的BALB/3T3细胞的培养,采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.10±0.03,经过3天后为0.32±0.03,经过7天后为0.72±0.10。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持了群体形成的形态的状态悬浮。
[实施例17]
使用实施例10中制造的聚合物3,将模具变更为制造例11中使用的柱形状的镍模具,除此以外,通过与制造例9同样的方法制作出厚度58μm的孔形状的培养膜19。培养膜19的水接触角(经过15秒时)为130.3°。
关于采用培养膜19并通过与实施例1同样的方法实施的BALB/3T3细胞的培养,采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.09±0.02,经过3天后为0.32±0.04,经过7天后为0.78±0.19。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持了群体形成的形态的状态悬浮。
[实施例18]
将由制造例1中合成的聚合物1制作的厚度50μm的膜覆盖于制造例9中使用的孔形状的镍模具的图案面,加热到150℃以10MPa进行热压接并原样保持5秒。冷却到50℃后,使模具脱离,制作出柱形状的培养膜20。培养膜20的水接触角(经过15秒时)为148.1°。
关于使用培养膜20并通过与实施例1同样的方法实施的BALB/3T3细胞的培养,采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.11±0.03,经过3天后为0.39±0.04,经过7天后为0.81±0.11。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持了群体形成的形态的状态悬浮。
[实施例19]
将制造例13中调制的光固化性组合物1[(A)/(B)=60/40]旋转涂布于PET膜,在100℃加热1分钟后,以制造例9中使用的孔形状的镍模具的图案面与光固化性组合物1的涂布面接触的方式覆盖PET膜,一边以0.3MPa的压力压接一边以200mJ/cm2的累计光量照射波长375nm的UV光。接着,从镍模具剥离PET膜,制作出在PET膜的表面形成了柱形状的培养膜21。培养膜21的水接触角(经过15秒时)为146.9°。
关于采用培养膜21并通过与实施例1同样的方法实施的BALB/3T3细胞的培养,采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.11±0.02,经过3天后为0.26±0.03,经过7天后为0.53±0.10。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加磷酸缓冲生理盐水则以保持了群体形成的形态的状态悬浮。
[实施例20]
将细胞种变更为人皮肤成纤维细胞(以下,简称为Hs-68细胞),通过与小鼠胚胎成纤维细胞同样的方法进行细胞的解冻、传代、调制悬浮液,用10%胎牛血清D-MEM培养基调制出7500cells/mL的细胞悬浮液。
接下来,使用制造例2中制作的灭菌后的培养膜1,通过与实施例1同样的方法,接种解冻后的Hs-68细胞液(1mL)。将该操作重复9次,准备待检体数为9个的样品。然后,盖上盖子并移动至培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
在采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.34±0.07,经过3天后为1.55±0.10,经过7天后为4.27±0.16。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞片状地且以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加含有胰蛋白酶的磷酸缓冲生理盐水则以保持片状形态的状态悬浮。
如果用该培养细胞的NADPH脱氢酶进行药物代谢系酶活性评价,则可知基本上100%具有与生态系统同样的药物代谢系酶活性。进一步,如果观察自发荧光则同样地确认了100%的培养细胞为活细胞。
[实施例21]
使用制造例6中制作的灭菌后的培养膜5,通过与实施例20同样的方法,接种解冻后的Hs-68细胞液(1mL)。将该操作重复9次,准备待检体数为9个的样品。然后,盖上盖子并移动至培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
在采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.31±0.03,经过3天后为1.49±0.09,经过7天后为3.77±0.19。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞片状地且以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加含有胰蛋白酶的磷酸缓冲生理盐水则以保持片状形态的状态悬浮。
如果用该培养细胞的NADPH脱氢酶进行药物代谢系酶活性评价,则可知基本上100%具有与生态系统同样的药物代谢系酶活性。进一步,如果观察自发荧光则同样地确认了100%的培养细胞为活细胞。
[实施例22]
使用实施例10中记载的灭菌完的培养膜10,通过与实施例20同样的方法,接种解冻后的Hs-68细胞液(1mL)。将该操作重复9次,准备待检体数为9个的样品。然后,盖上盖子并移动至培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
在采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.33±0.04,经过3天后为1.53±0.05,经过7天后为4.17±0.11。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞片状地且以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加含有胰蛋白酶的磷酸缓冲生理盐水则以保持片状形态的状态悬浮。
如果用该培养细胞的NADPH脱氢酶进行药物代谢系酶活性评价,则可知基本上100%具有与生态系统同样的药物代谢系酶活性。进一步,如果观察自发荧光则同样地确认了100%的培养细胞为活细胞。
[实施例23]
切出6孔TCPS多孔板(康宁公司制)的凹部底面,将制造例2中制作的膜1粘贴于6孔全部的凹部底面而制作细胞培养容器,通过乙醇进行灭菌处理。
接着,将细胞液的量变更为10mL,除此以外,通过与实施例20同样的方法,接种解冻后的Hs-68细胞液。将该操作重复9次,准备待检体数为9个的样品。然后,盖上盖子并移动至培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
在采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.52±0.03,经过3天后为1.70±0.03,经过7天后为4.35±0.09。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞片状地且以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加含有胰蛋白酶的磷酸缓冲生理盐水则以保持片状形态的状态悬浮。
进一步,如果将培养了7天的细胞用荧光发光试剂染色而对细胞核和细胞骨架蛋白的形态进行荧光显微镜观察,则可观察到以下形态:发出蓝色荧光(图2的白色部)的细胞核和发出绿色荧光(图2的灰色部)的细胞骨架蛋白一边二维地伴随密度斑,一边三维地沿厚度方向形成细胞重叠状态的群体(参照图2)。
如果用该培养细胞的NADPH脱氢酶进行药物代谢系酶活性评价则可知基本上100%具有与生态系统同样的药物代谢系酶活性。进一步,即使观察自发荧光,也几乎观察不到荧光,因此同样地确认到99.98%的培养细胞为活细胞(参照图4)。
[实施例24]
使用实施例13中记载的灭菌后的培养膜15,通过与实施例20同样的方法,接种解冻后的Hs-68细胞液(1mL)。将该操作重复9次,准备待检体数为9个的样品。然后,盖上盖子并移动至培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
在采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.25±0.02,经过3天后为0.78±0.04,经过7天后为1.80±0.09。吸光度相对于经过天数直线性地增大,即使经过7天也未看到增殖性变化。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞以相对于厚度方向形成群体的状态进行增殖,如果添加含有胰蛋白酶的磷酸缓冲生理盐水则以保持片状形态的状态悬浮。
如果用该培养细胞的NADPH脱氢酶进行药物代谢系酶活性评价则可知基本上100%具有与生态系统同样的药物代谢系酶活性。进一步,如果观察自发荧光则同样地确认了100%的培养细胞为活细胞。
[比较例1]
在γ射线灭菌后的24孔TCPS多孔板(康宁制,水接触角在15秒后为46.1°。进一步,在10分钟后为11.2°)的孔部底面接种解冻后的BALB/3T3细胞液(1mL)。将该操作重复9次,准备待检体数9个的样品。然后,盖上盖子并移动至培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
在采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.27±0.03,经过3天后为1.08±0.11,经过7天后为1.51±0.23。显示吸光度相对于经过天数逐渐地衰减的倾向,细胞增殖的程度根据经过天数而变小。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞片状地且以相对于厚度方向为均匀的平面状态进行增殖,即使添加磷酸缓冲生理盐水,形态也不变化,不悬浮。
[比较例2]
将低密度聚乙烯膜(三井化学制,水接触角在15秒后为96.8°。进一步在10分钟后为59.5°)与实施例的培养膜的操作法同样地切出,并进行了灭菌处理。接下来,通过与实施例1同样的方法培养BALB/3T3细胞。
在采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.22±0.02,经过3天后为0.71±0.09,经过7天后为1.11±0.18。显示吸光度相对于经过天数逐渐地衰减的倾向,细胞增殖的程度根据经过天数而变小。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞片状地且以相对于厚度方向为均匀的平面状态进行增殖,即使添加磷酸缓冲生理盐水,形态也不变化,不悬浮。
[比较例3]
将制造例1记载的单体变更为5-甲基-二环[2.2.1]庚-2-烯(20.0g)和8-甲基-四环[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯(32.2g),将溶剂变更为环己烷,除此以外,通过与制造例1同样的方法,获得了聚(1-甲基-亚环戊基乙烯)和聚(3-甲基-三环[4.3.0.12,5]亚癸基亚乙基)的环己烷溶液。将该溶液用孔径5μm的过滤器加压过滤,将溶液加入到甲醇中,将白色的聚合物过滤分离、干燥,从而获得了51g的聚合物4。加氢率为100%,重均分子量(Mw)为82000,分子量分布(Mw/Mn)为2.26,玻璃化转变温度为104℃。
接下来,将溶剂变更为环己烷,除此以外,通过与制造例2同样的方法,制作出厚度55μm的培养膜11。膜的水接触角在15秒时为92.1°。进一步,经过10分钟后为55.4°,水接触角发生了变化。进一步,通过与实施例1同样的方法对BALB/3T3细胞进行培养。
在采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.20±0.04,经过3天后为0.51±0.10,经过7天后为0.85±0.13。显示吸光度相对于经过天数逐渐地衰减的倾向,细胞增殖的程度随着经过天数而变小。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞片状地且以相对于厚度方向为均匀的平面状态进行增殖,即使添加磷酸缓冲生理盐水,形态也不变化,不悬浮。
[比较例4]
将Teflon(注册商标)AF1600(Aldrich制)的粉末在200℃的加热条件下热压而制作厚度200μm的培养膜12,与实施例的培养膜的操作法同样地切出并进行了灭菌处理。基材制作时的水接触角在15秒后为111.6°。进一步,在10分钟后为110.3°。接下来,通过与实施例1同样的方法对BALB/3T3细胞进行培养。
在采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.06±0.02,经过3天后为0.14±0.11,经过7天后为0.18±0.09。显示吸光度相对于经过天数逐渐地衰减的倾向,细胞增殖的程度随着经过天数而变小。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞散在增殖,即使添加磷酸缓冲生理盐水,形态也不变化,不悬浮。
[比较例5]
在灭菌完的24孔NanoCulture板(S公司制,水接触角(经过15秒时)为125°)的孔部底面的图案面接种解冻后的BALB/3T3细胞液(1mL)。将该操作重复9次,准备待检体数9个的样品。然后,盖上盖子并移动至培养箱,在箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
在采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.07±0.03,经过3天后为0.09±0.02,经过7天后为0.10±0.09。显示吸光度相对于经过天数逐渐地衰减的倾向,细胞增殖的程度根据经过天数而变小。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞相对于厚度方向形成群体而增殖,即使添加磷酸缓冲生理盐水,形态也不变化,不悬浮。
[比较例6]
将细胞悬浮液变更为Hs-68细胞液(10mL),除此以外,与比较例1同样地在培养箱的箱内温度37℃、二氧化碳浓度5%的灭菌空气下开始培养。
在采用WST-8法的细胞增殖性的评价中,经过1天后的吸光度为0.33±0.06,经过3天后为1.49±0.11,经过7天后为3.10±0.13。显示吸光度相对于经过天数逐渐地衰减的倾向,细胞增殖的程度随着经过天数而变小。此外,如果将培养了7天的细胞进行显微镜观察,则细胞片状地增殖,即使添加含有胰蛋白酶的磷酸缓冲生理盐水,形态也不变化,不悬浮。
进一步,将培养了7天的细胞用荧光发光试剂染色而对细胞核和细胞骨架蛋白的形态进行荧光显微镜观察,则观察到:发出蓝色荧光(图3的白色部)的细胞核和发出绿色荧光(图3的灰色部)的细胞骨架蛋白是二维展开的片形状的荧光发光分布(参照图3)。没能确认到在实施例23记载的细胞培养容器中培养的Hs-68细胞中观察到的在厚度方向细胞重叠的群体形成。
如果用该培养细胞的NADPH脱氢酶进行药物代谢系酶活性评价则可知基本上0%具有与生态系统同样的药物代谢系酶活性。进一步,自发荧光观察中,不能用γ射线灭菌完的24孔TCPS多孔板的荧光吸收进行测定,仅通过酶活性评价进行了证实。
该申请要求以2014年8月13日申请的日本申请特愿2014-164912号和2015年2月4日申请的日本申请特愿2015-019996号为基础的优先权,将其公开的全部内容引用到本文中。

Claims (14)

1.一种医疗器具,是具备基材并且使所述基材的一面接触或保持细胞的医疗器具,
所述基材的至少保持细胞的所述一面由含有下述通式(1)所示的重复结构单元的含氟环状烯烃聚合物构成,
在式(1)中,R1~R4中的至少1个为氟、含有氟的碳原子数1~10的烷基、含有氟的碳原子数1~10的烷氧基或含有氟的碳原子数2~10的烷氧基烷基;在R1~R4为不含氟的基团的情况下,R1~R4选自氢、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基或碳原子数2~10的烷氧基烷基;R1~R4互相可以相同也可以不同;R1~R4可以互相结合而形成环结构。
2.根据权利要求1所述的医疗器具,接触或保持细胞的所述一面的水接触角为70°以上160°以下。
3.根据权利要求1或2所述的医疗器具,接触或保持细胞的所述一面的水接触角为70°以上120°以下。
4.根据权利要求1所述的医疗器具,所述基材的至少与细胞接触的所述一面具备凹凸结构。
5.根据权利要求4所述的医疗器具,与细胞接触的所述一面的水接触角为121°以上160°以下。
6.根据权利要求1~5的任一项所述的医疗器具,所述基材的至少接触或保持细胞的所述一面由包含所述含氟环状烯烃聚合物、光固化性化合物和光固化引发剂的含氟环状烯烃聚合物组合物构成。
7.根据权利要求6所述的医疗器具,所述含氟环状烯烃聚合物组合物中的所述含氟环状烯烃聚合物与所述光固化性化合物的质量比即含氟环状烯烃聚合物/光固化性化合物为99.9/0.1~50/50。
8.根据权利要求1~7的任一项所述的医疗器具,其用于对接触或保持在所述一面的细胞进行培养。
9.根据权利要求8所述的医疗器具,在培养细胞时,细胞一边形成群体一边增殖。
10.根据权利要求8或9所述的医疗器具,利用缓冲液将培养成的细胞悬浮而使其从所述一面脱离。
11.一种细胞培养方法,其包括下述工序:
在权利要求1~10的任一项所述的医疗器具的所述基材的所述一面上,以接触或保持于所述一面的方式接种细胞的工序,
对所述细胞进行培养而获得培养细胞的工序,以及
在所述一面上添加缓冲液,使所述培养细胞从所述一面悬浮的工序。
12.一种含氟环状烯烃聚合物,其是构成具备基材并且使所述基材的一面接触或保持细胞的医疗器具的、所述基材的至少保持细胞的所述一面的含氟环状烯烃聚合物,其含有下述通式(1)所示的重复结构单元,
在式(1)中,R1~R4中的至少1个为氟、含有氟的碳原子数1~10的烷基、含有氟的碳原子数1~10的烷氧基或含有氟的碳原子数2~10的烷氧基烷基;在R1~R4为不含氟的基团的情况下,R1~R4选自氢、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基或碳原子数2~10的烷氧基烷基;R1~R4互相可以相同也可以不同;R1~R4可以互相结合而形成环结构。
13.一种含氟环状烯烃聚合物组合物,其是构成具备基材并且使所述基材的一面接触或保持细胞的医疗器具的、所述基材的至少保持细胞的所述一面的含氟环状烯烃聚合物组合物,其包含:
含有下述通式(1)所示的重复结构单元的含氟环状烯烃聚合物,
光固化性化合物,以及
光固化引发剂,
在式(1)中,R1~R4中的至少1个为氟、含有氟的碳原子数1~10的烷基、含有氟的碳原子数1~10的烷氧基或含有氟的碳原子数2~10的烷氧基烷基;在R1~R4为不含氟的基团的情况下,R1~R4选自氢、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基或碳原子数2~10的烷氧基烷基;R1~R4互相可以相同也可以不同;R1~R4可以互相结合而形成环结构。
14.一种培养细胞,其维持至少7天药物代谢系酶活性。
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