CN107619818B

CN107619818B - 培养基的制造方法、培养基的制造装置

Info

Publication number: CN107619818B
Application number: CN201710563479.3A
Authority: CN
Inventors: 池田浩二; 中村太一
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-07-13
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2022-10-28
Anticipated expiration: 2037-07-11
Also published as: JP2018014993A; JP6524542B2; CN107619818A

Abstract

本发明提供培养基以及纤维集合体的制造方法、培养基的制造装置，培养基的制造方法具备：堆积工序，在该堆积工序中，将纤维的原料液从喷嘴排出而生成所述纤维，并且使所述纤维以环绕于卷取旋转体的周面的方式堆积而形成纤维集合体；和转印工序，在该转印工序中，一边使所述卷取旋转体旋转，一边将所述纤维集合体转印于基材。在所述卷取旋转体的所述周面具有多个带状的凸部，该多个带状的凸部在沿着所述卷取旋转体的旋转轴的方向上延伸。

Description

培养基的制造方法、培养基的制造装置

技术领域

本公开涉及培养基以及纤维集合体的制造方法、培养基的制造装置，尤其涉及具备沿着一方向排列的纤维的培养基以及纤维集合体的生产率的提高。

背景技术

近年来，作为用于培养生物组织、微生物的培养基，纤维基材受到注目(参照日本特表2010-517590号公报)。纤维基材例如是纺织品、编织物或无纺布，且具备三维的构造。因此，能够在生物体外与生理环境接近的状态下培养生物组织、微生物。

发明内容

本公开的一方面的培养基的制造方法具备：堆积工序，在该堆积工序中，将纤维的原料液从喷嘴排出而生成所述纤维，并且使所述纤维以环绕于卷取旋转体的周面的方式堆积而形成纤维集合体；和转印工序，在该转印工序中，一边使所述卷取旋转体旋转一边将所述纤维集合体转印于基材。在所述卷取旋转体的所述周面具有多个带状的凸部，该多个带状的凸部在沿着所述卷取旋转体的旋转轴的方向上延伸。

在本公开的另一方面的纤维集合体的制造方法中，所述纤维集合体具备沿着一方向排列的多条纤维，所述纤维集合体的制造方法具备：准备纤维的原料液的工序；和将所述纤维的原料液从喷嘴排出而生成所述纤维，并且使所述纤维以环绕于卷取旋转体的周面的方式堆积的工序。

本公开的另一方面的培养基的制造装置具备：喷嘴，其将纤维的原料液排出而生成所述纤维；卷取旋转体，其使所述纤维以环绕于周面的方式堆积而形成纤维集合体；以及架台载置基材，该基材在所述卷取旋转体旋转的同时被转印所述纤维集合体。所述卷取旋转体在所述卷取旋转体的周面具有多个带状的凸部，该多个带状的凸部在沿着所述卷取旋转体的旋转轴的方向上延伸。

根据本公开的制造方法以及制造装置，能够效率良好地制造具备沿着一方向排列的纤维的培养基以及纤维集合体。

附图说明

图1A是表示本公开的卷取旋转体的一例的立体图。

图1B是表示本公开的卷取旋转体的一例的俯视图。

图2是表示本公开的卷取旋转体的另一例的分解侧视图。

图3是表示本公开的卷取旋转体的再一例的立体图。

图4A是示意性地表示利用在旋转基体的多个槽之间形成的肋来得到在周面具备凸部的卷取旋转体的方法的各工序中的旋转基体的一例的主要部分侧视图。

图4B是示意性地表示利用在旋转基体的多个槽之间形成的肋来得到在周面具备凸部的卷取旋转体的方法的各工序中的旋转基体的一例的主要部分侧视图。

图5A是示意性地表示利用在旋转基体的多个槽之间形成的肋来得到在周面具备凸部的卷取旋转体的方法的各工序中的旋转基体的另一例的主要部分侧视图。

图5B是示意性地表示利用在旋转基体的多个槽之间形成的肋来得到在周面具备凸部的卷取旋转体的方法的各工序中的旋转基体的另一例的主要部分侧视图。

图6是表示利用在旋转基体的多个槽之间形成的肋而得到的在周面具备凸部的卷取旋转体的一例的主要部分侧视图。

图7是表示利用在旋转基体的多个槽之间形成的肋而得到的在周面具备凸部的卷取旋转体的另一例的主要部分侧视图。

图8是表示利用在旋转基体的多个槽之间形成的肋而得到的在周面具备凸部的卷取旋转体的再一例的主要部分侧视图。

图9A是示意性地表示本公开的制造方法的各工序中的卷取旋转体以及基材的侧视图。

图9B是示意性地表示本公开的制造方法的各工序中的卷取旋转体以及基材的侧视图。

图9C是示意性地表示本公开的制造方法的各工序中的卷取旋转体以及基材的侧视图。

图10A是示意性地表示本公开的另一制造方法的各工序中的卷取旋转体以及基材的侧视图。

图10B是示意性地表示本公开的另一制造方法的各工序中的卷取旋转体以及基材的侧视图。

图11A是示意性地表示本公开的制造方法的加热工序中的卷取旋转体以及基材的侧视图。

图11B是示意性地表示本公开的另一制造方法的加热工序中的卷取旋转体以及基材的侧视图。

图12是示意性地表示本公开的制造方法的等离子体处理工序中的卷取旋转体以及基材的侧视图。

图13A是示意性地表示本公开的再一制造方法的各工序中的卷取旋转体以及基材的侧视图。

图13B是示意性地表示本公开的再一制造方法的各工序中的卷取旋转体以及基材的侧视图。

图13C是示意性地表示本公开的再一制造方法的各工序中的卷取旋转体以及基材的侧视图。

图14是示意性地表示本公开的再一制造方法的转印工序中的卷取旋转体以及基材的侧视图。

图15A是示意性地表示转印工序中的卷取旋转体以及基材的一部分的侧视图。

图15B是示意性地表示转印工序中的卷取旋转体以及基材的一部分的侧视图。

图16是用于说明纤维的排列的纤维集合体的一部分的区域的简要俯视图。

具体实施方式

在实施方式的说明之前，简单说明以往的问题点。

在生物组织、微生物的成长中观察到方向性的情况下，希望构成纤维基材的纤维沿着某一方向排列。这是为了使生物组织、微生物容易成长。然而，通常，纤维基材通过纤维彼此的交织来保持形状，不具有排列性。

在此，通过一边对纤维进行纺丝一边由卷取旋转体卷取纤维，从而形成于卷取旋转体的周面的纤维集合体作为具备高排列性的培养基是有用的。然而，不容易在保持该排列性不变的状态下转印到基材。这是因为，纤维彼此在从卷取旋转体剥离了纤维集合体时，未交织到能够维持其排列的程度。

在本实施方式中，为了在维持纤维的沿着一方向的排列的状态下将纤维集合体转印于基材，如图1A以及图1B所示，在卷取旋转体10的周面配置有在沿着卷取旋转体10的旋转轴A的方向上延伸的多个带状的凸部10P。由此，以在卷取旋转体10的周面环绕的方式排列的纤维21的集合体(纤维集合体20)容易从卷取旋转体10剥离。其结果是，能够容易在维持纤维21的排列的状态下将纤维集合体20转印于基材。图1A是表示卷取旋转体10的一例的立体图，图1B是其俯视图。在图1中，也一并示出堆积于卷取旋转体10的周面的纤维集合体20的一部分。

纤维21一边沿着环绕卷取旋转体10的周面的方向(以下称为排列方向D₂₁)排列，一边堆积于卷取旋转体10的周面。排列方向D₂₁例如是沿着卷取旋转体10的旋转方向(即与卷取旋转体10的旋转轴A垂直的方向)的方向。

排列方向D₂₁与旋转轴A所成的角度θ₂₁(其中，θ₂₁≤90°)例如也可以是60°以上且90°以下。需要说明的是，排列方向D₂₁是在从卷取旋转体10的周面的法线方向观察纤维21时的纤维21的长边方向(参照图1B)。纤维21的长边方向也可以通过取从卷取旋转体10的周面的法线方向观察时的纤维21的近似直线来求出。角度θ₂₁是多条纤维21的排列方向D₂₁与旋转轴A所成的角度的平均值。堆积于卷取旋转体10的多条纤维21的排列方向D₂₁也可以在上述范围内彼此不同。

凸部10P是带状，且在卷取旋转体10的周面上在沿着卷取旋转体10的旋转轴A的方向(以下称作延伸方向D_P)上延伸。延伸方向D_P不限于与旋转轴A平行的情况，延伸方向D_P与旋转轴A所成的角度θ_P(其中，θ_P＜90°)例如为0°以上且30°以下。其中，从纤维集合体20的剥离性的观点出发，角度θ_P优选为0°以上且20°以下。

另外，延伸方向D_P是与纤维21的排列方向D₂₁交叉的方向。延伸方向D_P与排列方向D₂₁所成的角度θ(其中，θ≤90°)例如为60°以上且90°以下。需要说明的是，延伸方向D_P是在从卷取旋转体10的周面的法线方向观察凸部10P时凸部10P的长边方向的中心线L_CP所延伸的方向。在中心线L_CP包括曲线的情况下，延伸方向D_P是包围中心线L_CP的最小的矩形的中心线所延伸的方向。后述的肋10R的延伸方向D_R也同样地求出。

凸部10P的形状只要是带状就不特别限定。带状是指凸部10P的延伸方向D_P上的长度比与延伸方向D_P垂直的方向上的长度长的形状。作为在从卷取旋转体10的周面的法线方向观察凸部10P时的形状，例如可举出矩形、梯形等。

凸部10P的数量不特别限定，只要是两根以上即可。其中，从纤维集合体20的剥离性的观点出发，在卷取旋转体10的周面上优选配置三根以上，更优选配置10根以上。另外，从同样的观点出发，凸部10P优选等间隔配置。需要说明的是，如后所述，在纤维集合体20向基材30(参照图9C)转印的转印工序之前，当纤维集合体20在卷绕于卷取旋转体10的状态下被切断的情况下，将纤维集合体20在凸部10P彼此之间切断，以使切断后的纤维集合体20的至少一部分成为与凸部10P接触的状态。由此，纤维21的排列容易被维持。在该情况下，优选使切断预定部位C(参照图2)的凸部10P彼此的间隔比其他部分的凸部10P彼此的间隔小。

凸部10P的短边方向的长度(宽度)不特别限定。其中，从纤维集合体20的剥离性的观点出发，优选以所有的凸部10P与卷取旋转体10的周面抵接的总面积为卷取旋转体10的周面的表面积的10％以上且80％以下、尤其为30％以上且70％以下的方式，决定各凸部10P的宽度。凸部10P的延伸方向D_P的长度也不特别限定。其中，优选凸部10P在卷取旋转体10的周面中的至少能够堆积纤维21的区域延伸。

凸部10P的高度不特别限定。其中，在抑制纤维21的松弛、容易维持沿着一方向的排列这点上，优选凸部10P的高度不过于高。从纤维集合体20的剥离性以及纤维21的松弛抑制的观点出发，凸部10P的高度优选为100～5000μm。凸部10P的高度是卷取旋转体10的周面的法线方向上的平均值。

凸部10P的材质不特别限定，可举出各种树脂材料。其中，优选凸部10P至少在与纤维21接触的接触部具备硅酮橡胶层。这是为了使纤维集合体20的剥离性进一步提高。另一方面，硅酮橡胶具备适度的粘合性，因此能够抑制纤维集合体20在转印工序之前从卷取旋转体10的周面剥离。

硅酮橡胶是指主链由硅-氧键(硅氧烷键)形成的非热塑性的化合物。作为硅酮橡胶，例如可举出甲基硅酮橡胶、乙烯基-甲基硅酮橡胶、苯基-甲基硅酮橡胶、二基硅酮橡胶、氟硅橡胶等。当然，也可以是，凸部10P的整体由硅酮橡胶形成。需要说明的是，如后所述，在纤维21通过电场纺丝法生成的情况下，优选凸部10P具备导电性。

从处理性的观点出发，优选凸部10P以能够装卸于卷取旋转体10的状态配置。例如，如图2所示，也可以是，准备具备支承片121和呈带状配置于支承片121的表面的硅酮橡胶122的凹凸片12，将该凹凸片12卷绕在旋转基体11的周围。此时，硅酮橡胶122与凸部10P对应。根据该结构，凸部10P的配设容易，并且凸部10P劣化了的情况下的更换也容易。

支承片121的材质不特别限定，例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯、聚酰亚胺等。在纤维21通过电场纺丝法来生成的情况下，优选支承片121也具备导电性。支承片121的厚度也不特别限定，根据支承片121的材质等而适当设定即可。作为硅酮橡胶122，可以例示出上述的化合物。

另外，在向基材30转印的转印工序时，在容易维持纤维21的排列这点上，优选在卷取旋转体10的周面上如图3所示那样配置沿着与旋转轴A交叉的方向延伸的肋10R。

一边使卷取旋转体10旋转一边进行转印工序。形成于卷取旋转体10的周面或凸部10P的表面的纤维集合体20依次与基材30抵接，由此将纤维集合体20转印于基材30。如图15A所示，纤维集合体20在多个凸部10P的附近以从卷取旋转体10的周面浮起的状态形成。在转印时，凸部10P如图15B所示那样与基材30抵接而变形。因此，在凸部10P的附近浮起的纤维集合体20容易产生松弛，纤维21的排列有时因转印而被打乱。

在配置肋10R的情况下，基材30不与卷取旋转体10的周面抵接，而与肋10R抵接。因而，凸部10P的变形的程度变小。因此，在转印时产生的纤维集合体20的松弛被抑制而纤维21的排列性得以维持。从抑制转印工序中的凸部10P的变形的观点出发，肋10R的高度优选为凸部10P的高度以上。

例如如图3所示，肋10R沿着与旋转轴A交叉的方向延伸。在图3中，肋10R以沿着旋转方向环绕卷取旋转体10的周面、并且连结多个凸部10P的端部的方式配置于卷取旋转体10的端部附近。肋10R的延伸方向DR与旋转轴A所成的角度(其中，≤90°)例如为60°以上且90°以下。

肋10R不限定于图3所示的形状。例如，也可以是，在从旋转轴A方向观察卷取旋转体10时，肋10R以填充凸部10P彼此之间的方式间断地配置。肋10R的数量不特别限定，但从转印的稳定性的观点出发，优选为两个以上。肋10R的材质不特别限定，可以与凸部10P相同。

如图4B所示，在周面具有多个凸部210P的卷取旋转体210优选具备旋转基体211。旋转基体211在其表面(周面)具备在沿着旋转基体211的旋转轴的方向上延伸的多个槽213，在彼此相邻的槽213之间形成有肋212。即，在旋转基体211的周面上，交替地形成在沿着旋转基体211的旋转轴的方向上延伸的多个肋212与槽213。肋212构成凸部210P的一部分。如图4B所示，凸部210P具备硅酮橡胶层214。在该情况下，通过利用肋212，从而即使不增大硅酮橡胶层214的厚度，也能够在卷取旋转体210的周面形成高度大的凸部210P。硅酮橡胶层214的厚度例如为0.01～3mm。凸部210P的高度例如为1～15mm。

若为了容易从卷取旋转体剥离纤维集合体而增大硅酮橡胶层的厚度，则硅酮橡胶层的侧面变大，硅酮橡胶层的侧面因卷取旋转体的旋转而受到的空气阻力变大。另外，硅酮橡胶层的重量增加而在卷取旋转体旋转时施加于硅酮橡胶层的离心力变大。另一方面，通过利用肋212来减薄硅酮橡胶层214，从而能够减小硅酮橡胶层214的侧面所受到的空气阻力以及施加于硅酮橡胶层214的离心力，能够抑制硅酮橡胶层214的剥离。

以下，示出利用在旋转基体的多个槽之间形成的肋来得到在周面具备凸部的卷取旋转体的方法的一例。首先，如图4A所示，使用成膜技术在成为旋转基体211的前驱体的柱状体211S的平滑的周面形成硅酮橡胶层214。接着，如图4B所示，将柱状体211S的周面与硅酮橡胶层214一起削去，形成在沿着柱状体211S的旋转轴的方向上延伸的槽213。沿着柱状体211S的周面以规定间隔反复进行同样的操作。这样一来，得到在周面交替形成有多个肋212和槽213的旋转基体211，并且能够在彼此相邻的槽213之间形成具备肋212以及硅酮橡胶层214的多个凸部210P。即，能够得到在周面具备凸部210P的卷取旋转体210。在上述内容中，也可以代替使用成膜技术而在柱状体211S的表面形成硅酮橡胶层214，而使用粘接剂等将复合片贴附于柱状体211S的周面，所述复合片具备支承片(PET片等)和配设于支承片的表面的硅酮橡胶层。

以下，示出利用形成于旋转基体的多个槽之间的肋而得到在周面具备凸部的卷取旋转体的方法的另一例。

如图5A所示，准备在周面交替形成有在沿着旋转基体311的旋转轴的方向上延伸的多个肋312和槽313的旋转基体311，使用成膜技术在旋转基体311的周面形成硅酮橡胶层314。接着，如图5B所示，削去硅酮橡胶层314中的形成于多个槽313的部分。这样一来，能够在彼此相邻的槽313之间形成具备肋312以及硅酮橡胶层314的多个凸部310P。即，能够得到在周面具备多个凸部310P的卷取旋转体310。

也可以代替旋转基体311而使用图6所示的旋转基体411。旋转基体411在其周面交替具备肋412和槽413，所述肋412具有两个台阶的凸形状。

采用与上述同样的方法，如图6所示，能够在彼此相邻的槽413之间形成具备肋412和硅酮橡胶层414的多个凸部410P，所述肋412具有两个台阶的凸形状。即，能够得到在周面具备多个凸部410P的卷取旋转体410。通过使肋412为两个台阶的凸形状，更加容易从卷取旋转体410剥离纤维集合体。

另外，也可以是，如图7所示，准备在周面交替形成有在沿着旋转基体511的旋转轴的方向上延伸的多个肋512和槽513的旋转基体511，使用粘接剂等将复合片514贴附于旋转基体511的周面整体。复合片514具备支承片(PET片等)和配设于支承片的表面的硅酮橡胶层。此时，能够在彼此相邻的槽513之间形成具备肋512以及复合片514的多个凸部510P。即，能够得到在周面具备多个凸部510P的卷取旋转体510。在该情况下，复合片514不仅配设于多个肋512的表面，也配设于在彼此相邻的肋512之间形成的槽513的表面。

在上述内容中，也可以去除配设于旋转基体511的周面的复合片514中的在多个槽513的表面配设的部分。另外，也可以将复合片514仅贴附于旋转基体511的多个肋512的表面。不过，将复合片514贴附于旋转基体511的周面整体会容易作业。另外，在将复合片514贴附于旋转基体511的周面整体的情况下，硅酮橡胶层不会因在卷取旋转体旋转时硅酮橡胶层的侧面所受到的空气阻力而从卷取旋转体脱落。

也可以代替旋转基体511而使用图8所示的旋转基体611。旋转基体611在其周面交替地具备肋612和槽613，所述肋612具有两个台阶的凸形状。通过将与复合片514相同结构的复合片614贴附于旋转基体611的周面整体，从而能够如图8所示，在彼此相邻的槽613之间形成具备肋612和复合片614的多个凸部610P，所述肋612具有两个台阶的凸形状。即，能够得到在周面具备多个凸部610P的卷取旋转体610。

以下，参照附图来详细说明使用上述卷取旋转体10的实施方式。

本实施方式的培养基的制造方法包括：堆积工序，在该堆积工序中，从喷嘴排出纤维21的原料液而生成纤维21，并且使纤维21以环绕卷取旋转体10的周面的方式堆积而形成纤维集合体20；和转印工序，在该转印工序中，一边使卷取旋转体10旋转，一边将纤维集合体20转印于基材30。

上述的制造方法通过如下装置来制造，该装置具备：喷嘴，其排出纤维21的原料液而生成纤维21；卷取旋转体10，其使纤维21以环绕于周面的方式堆积而形成纤维集合体20；以及架台53，其载置基材30，该基材30在卷取旋转体10旋转的同时被转印纤维集合体20。

而且，在本实施方式中，通过如下方法来制造纤维集合体20，所述方法包括：准备纤维21的原料液22的工序；和从喷嘴排出纤维21的原料液而生成纤维21，并且使纤维21以环绕卷取旋转体10的周面的方式堆积的工序。形成于卷取旋转体10的周面的纤维集合体20根据需要而转印至分型纸。纤维集合体20可以单独作为培养基使用。

以下，主要参照图9来详细说明本实施方式的制造方法以及制造装置。图9A～图9C是示意性地表示本实施方式的各工序中的卷取旋转体10以及基材30等的侧视图。

(1)堆积工序(图9A)

在本工序中，准备纤维21的原料液22，由原料液22生成纤维21，并且使纤维21一边环绕卷取旋转体10的周面一圈以上一边堆积。由此，在卷取旋转体10的周面形成纤维集合体20。

由原料液22生成纤维21的方法(纺丝法)不特别限定，根据生成的纤维21的种类等而适当选择即可。作为纺丝法，例如可举出溶液纺丝法、熔融纺丝法以及电场纺丝法等。

溶液纺丝法是作为原料液22而使用将纤维21的原料溶解于溶剂而得到的溶液的方法。使用溶剂的溶液纺丝法存在所谓的湿式纺丝法以及干式纺丝法。在湿式纺丝法中，将原料液22排出至凝固液中而通过纤维21的原料与凝固液的化学反应、或者通过溶剂与凝固液的置换来形成纤维。在干式纺丝法中，将原料液22排出至空气中之后，通过加热等除去溶剂，由此形成纤维21。其中，在容易使纤维21以沿着一方向排列的状态堆积这点上，优选干式纺丝法。

熔融纺丝法是作为原料液22而使用对纤维21的原料进行加热而使之熔融得到的熔融液的方法。所得到的原料液22在被排出至空气中之后被冷却而固化为纤维状。在该情况下，通常不使用用于溶解纤维21的原料的溶剂。因而，熔融纺丝法在能够省略溶剂的除去作业这点上优选。

在溶液纺丝法以及熔融纺丝法中，在原料液22的排出开始前，使喷嘴51的排出口与卷取旋转体10的周面或其他构件(以下，称作排出端保持构件。未图示)抵接之后，在该状态下开始原料液22的排出。由此，原料液22的排出端由卷取旋转体10的周面或排出端保持构件确保，在该状态下被保持。在使排出端保持于卷取旋转体10的周面的情况下，一边在该状态下持续进行原料液22的排出，一边使卷取旋转体10旋转，由此纤维21一边环绕卷取旋转体10的周面一边堆积。在使排出端保持于排出端保持构件的情况下，一边在该状态下持续进行原料液22的排出，一边使喷嘴51的排出口从排出端保持构件的附近移动到旋转的卷取旋转体10的附近，由此生成的纤维21堆积于卷取旋转体10。此时，一边使卷取旋转体10或喷嘴51例如沿着旋转轴A方向移动一边排出原料液22，由此形成覆盖卷取旋转体10的周面的至少一部分且具备沿着排列方向D₂1排列的纤维21的纤维集合体20。

电场纺丝法在作为原料液22而使用将纤维21的原料溶解于溶剂得到的溶液这点上与溶液纺丝法共通。然而，在电场纺丝法中，一边向原料液22施加高电压一边排出至空气中。原料液22所包含的溶剂在到达卷取旋转体10的周面为止的过程中挥发。

在电场纺丝法中，为了向原料液22施加高电压而使原料液22带正电或带负电。此时，使卷取旋转体10接地或以与原料液22相反的极性带电，由此排出至空气中的原料液22的排出端被卷取旋转体10拉拽而附着于其周面。然后，一边排出原料液22一边使卷取旋转体10旋转，由此与溶液纺丝法以及熔融纺丝法同样，纤维21一边环绕于卷取旋转体10的周面一边堆积，形成覆盖卷取旋转体10的周面的至少一部分且具备沿着排列方向D₂₁排列的纤维21的纤维集合体20。

(原料液)

溶液纺丝法、电场纺丝法所利用的原料液22包含纤维21的原料和溶剂。熔融纺丝法所利用的原料液22包含熔融的纤维21的原料。作为纤维21的原料，只要能够用作生物组织、微生物的培养基，就不特别限定。其中，在对生物组织、微生物的亲和性高且在培养时不容易给生物组织、微生物带来压迫这点上，优选纤维21的原料包含：嵌段聚合物，其包含聚苯乙烯嵌段以及聚丁二烯嵌段；以及与该嵌段聚合物不同的苯乙烯树脂。

嵌段聚合物例如也可以是连结有聚丁二烯(PB)嵌段和聚苯乙烯(PS)嵌段的二嵌段体，但优选交替连结有PB嵌段和PS嵌段的三嵌段体以上的聚嵌段体。对于嵌段聚合物，从确保与苯乙烯树脂的亲和性的观点出发，优选至少在末端包含PS嵌段。PB嵌段提高所得到的纤维21的柔软性、伸展度。

嵌段聚合物中的PB嵌段的含量例如为10～30质量％，优选为15～30质量％，进一步优选为20～30质量％或20～25质量％。在PB嵌段的含量处于这样的范围的情况下，与苯乙烯树脂的亲和性变高，容易生成均质的纤维21。另外，所得到的纤维21具备高的柔软性以及伸展度。而且，在通过电场纺丝法生成纤维21的情况下，能够确保高的拉丝性。

作为苯乙烯树脂，使用与上述的嵌段聚合物不同的聚合物。作为苯乙烯树脂，例如可举出聚苯乙烯(苯乙烯均聚物)、苯乙烯与其他共聚性单体的共聚物。苯乙烯树脂也可以是单独使用一种或组合两种以上。

从兼顾纤维21的柔软性和容易形成程度的观点出发，嵌段聚合物与苯乙烯树脂的质量比(＝嵌段聚合物：苯乙烯树脂)例如为2∶1～1∶5，优选为1∶1～1∶4。尤其是，在通过使用溶液的电场纺丝法来形成纤维集合体20的情况下，若质量比处于这样的范围，则容易将嵌段聚合物以及苯乙烯树脂溶解于溶剂，也能够确保高的纺丝性。

作为溶剂，只要是能够溶解纤维21的原料且通过挥发等而除去的溶剂即可，不特别限制，能够根据原料的种类、制造条件而从水以及有机溶剂适当选择使用。作为溶剂，优选非质子性的极性有机溶剂。作为这样的溶剂，例如可举出N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等酰胺(链状或环状酰胺等)；二甲基亚砜等亚砜等。这些溶剂可以单独使用一种，也可以组合两种以上地使用。

原料液22的固体成分浓度可以根据溶剂的种类等来调节，但例如为5～50质量％，也可以是10～30质量％。原料液22也可以根据需要而进一步包含添加剂。

(纤维)

由上述原料液22生成的纤维21包含上述嵌段聚合物以及苯乙烯树脂，根据需要还包含添加剂。纤维21的平均纤维直径例如优选为0.5～10μm，更优选为1～5μm，尤其优选为1.5～4μm。

需要说明的是，平均纤维直径是指纤维21的直径的平均值。纤维21的直径是指与纤维21的长度方向垂直的截面的直径。在这样的截面不是圆形的情况下，可以将最大直径当作直径。另外，也可以是，将在从纤维集合体20的一个主面的法线方向观察时的与纤维21的长度方向垂直的方向上的宽度当作纤维的直径。平均纤维直径例如是纤维集合体20所包含的任意10根纤维的任意部位的直径的平均值。

(纤维集合体)

纤维集合体20是多条纤维21的集合体。在纤维集合体20中，多条纤维21沿着一方向排列。多条纤维21沿着一方向排列是指，在纤维集合体20中，纤维21彼此未交叉，或纤维21彼此相交的平均的角度超过0°且为60°以下。这样，在多条纤维21处于排列的状态的情况下，纤维21容易沿着该纤维21的排列方向延伸，因此也能够减少对生物组织、微生物的压迫。因而，生物组织、微生物容易沿着纤维21的排列方向成长。

在此，纤维21彼此相交的平均的角度能够根据纤维21的平均的长度方向的相交来决定。纤维21的平均的长度方向例如能够基于在从纤维集合体20的法线方向观察该纤维集合体20时的SEM照片来决定。图16是用于说明纤维的排列的纤维集合体的简要俯视图。在图16中，模仿出从法线方向拍摄纤维集合体20而得到的SEM照片中的纤维集合体20的状态。从法线方向观察由多条纤维21构成的纤维集合体20，设定规定尺寸(例如100μm×100μm)的正方形的区域R。此时，区域R以如下方式决定：12根以上的纤维21进入区域R内，且位于区域R内的纤维21的50％以上与区域R的对置的两边交叉。在该区域R中，将某一纤维21与上述的对置的两边交叉的两点间连结的直线(图16中的虚线)的方向设为该纤维21的平均的长度方向。

就纤维21彼此相交的平均的角度而言，例如在上述区域R中，从任意选择的多条(例如20根)纤维21中进一步任意选择两根纤维21，求出各纤维21的平均的在长度方向上相交的角度(例如图16的θ1)。选择另外的两根纤维21，求出各纤维21的平均的在长度方向上相交的角度(例如图16的θ2)。针对选择后的剩余的纤维21(例如16根)进行这样的作业。并且，算出各个角度的平均而设为纤维21彼此相交的平均的角度。

纤维21的面积占纤维集合体20的单位面积的比例能够从10～90％选择。例如，在利用于心肌细胞的培养、电位测定装置的情况下，纤维集合体20极薄，每单位面积所占的纤维21的比例为20～50％，优选以30～40％均匀分散并堆积。需要说明的是，纤维21的面积的比例可以通过如下方式来求出：在纤维集合体20的一个主面(例如上表面)上，在纤维集合体20中的规定面积(例如短轴3mm×长轴6mm的椭圆形)的区域中由光泽度计测定光泽度，基于纤维21与纤维21以外的区域的光泽度差异来算出纤维21所占的面积，并换算成每单位面积的面积比率(％)。

(基材)

基材30不特别限定，可以使用利用于以往的培养基(也包括支架)的基材。作为基材30，根据培养的生物组织、微生物的种类等而可举出树脂膜、琼脂层、明胶层、无纺布等多孔质基材、或者它们的组合。

无纺布所包含的纤维的材质不特别限定，例如可举出玻璃纤维、纤维素、纤维素衍生物(醚类、酯类等)、丙烯酸树脂、聚烯烃、聚酯、聚酰胺等。作为聚烯烃，可例示出聚丙烯、聚乙烯等。作为聚酯，例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等。无纺布所包含的纤维可以包含这些材质的一种，也可以包含这些材质的两种以上。

(卷取旋转体)

卷取旋转体10(旋转基体11)的结构只要是能够旋转就不特别限定，可以是滚筒状，也可以是由多个辊架设的带。在后者的情况下，驱动至少一根辊旋转而使带旋转。作为卷取旋转体10的材质，例如可举出金属材料、各种树脂、各种橡胶、陶瓷以及它们的组合。在卷取旋转体10为带的情况下，带可以是金属带，也可以是树脂带。在采用电场纺丝法来对纤维21进行纺丝的情况下，优选树脂带具备导电性，而且优选在树脂带的与喷嘴51对置的部分的背侧配置导电性的构件(例如金属构件)。卷取旋转体10的外形例如也可以是圆柱或棱柱。

(2-1)粘接剂赋予工序(图9B、图10)

优选在后述的转印工序之前，具备向纤维集合体20以及基材30中的至少一方赋予粘接剂4a的粘接剂赋予工序。这是为了提高纤维集合体20与基材30的粘接性，抑制剥离。

在向纤维集合体20赋予粘接剂4a的情况下，粘接剂赋予工序(图9B)在堆积工序(图9A)之后、转印工序(图9C)之前进行。粘接剂4a的种类不特别限定，例如可举出硅酮树脂、热熔树脂或紫外线固化树脂等。

硅酮树脂也被称作压敏粘接剂，通过其粘合性而将纤维集合体20与基材30粘接。作为硅酮树脂，例如可举出二甲基硅酮、甲基苯基硅酮等。热熔树脂通过一边被加热一边被涂布于纤维集合体20并被冷却而将纤维集合体20与基材30粘接。热熔树脂的材质不特别限定，例如包括聚氨酯(PU)、PET等聚酯、聚氨酯改性共聚聚酯等共聚聚酯、PA、聚烯烃(例如PP、PE)等热塑性树脂作为主要成分(占50质量％以上的成分)。

紫外线固化树脂通过借助紫外线照射而聚合并固化，从而将纤维集合体20与基材30粘接。紫外线固化树脂的种类不特别限定，可举出丙烯酸树脂、环氧树脂等。在使用紫外线固化树脂的情况下，优选在转印工序之前向紫外线固化树脂照射紫外线，预先使其为半固化状态。在该情况下，在转印工序中纤维集合体20与基材30抵接之后，进一步进行紫外线照射而使紫外线固化树脂完全固化。转印工序中的紫外线照射例如从基材30侧进行。

作为粘接剂4a，在能够省略用于固化的特别的步骤这点上，优选热熔树脂以及硅酮树脂，进一步地，在无需用于使粘接剂熔融的加热装置这点上，优选硅酮树脂。另外，在固化迅速进行这点上，优选紫外线固化树脂。粘接剂4a例如通过分配器55来赋予。

粘接剂4a优选向纤维集合体20的与凸部10P对应的区域赋予。在该情况下，纤维集合体20以及基材30在夹有粘接剂4a的状态下由凸部10P和支承于XZ工作台52的架台53按压。因而，纤维集合体20与基材30的粘接性提高。XZ工作台52能够将架台53乃至载置于架台53的基材30沿着与旋转轴A垂直的方向(X轴方向)以及上下方向(Z轴方向)搬运。

也可以是，硅酮树脂等压敏粘接剂在成形为膜状之后向纤维集合体20或基材30赋予。图10中示出了将膜状的压敏粘接剂4b向基材30赋予的情况下的粘接剂赋予工序。在该情况下，将膜状的压敏粘接剂4b向基材30赋予的时机只要是转印工序之前即可，不特别限定。例如，也可以在载置于架台53之前向基材30赋予膜状的压敏粘接剂4b。图10A与图9A对应。

粘接剂(4a或4b)的赋予量不特别限定。其中，从确保纤维集合体20与基材30的粘接性的同时不阻碍生物组织、微生物的培养的观点出发，优选为0.5～100mg/cm²。

(2-2)加热工序(图11A、图11B)

也可以是，在转印工序之前，代替粘接剂赋予工序而具备加热工序，或者除了具备粘接剂赋予工序以外还具备加热工序，所述加热工序是对纤维集合体20以及基材30中的至少一方进行加热的工序。通过在转印工序之前对纤维集合体20进行加热，从而纤维集合体20以软化后的状态被转印至基材30。由此，纤维集合体20与基材30的紧贴性提高。另外，通过在转印工序之前对基材30进行加热，从而在转印后热量传递至纤维集合体20而软化。由此，纤维集合体20与基材30的紧贴性提高。其中，在能够抑制纤维21的劣化这点上，对基材30进行加热的方法是优选的。

在对纤维集合体20进行加热的情况下，例如优选如图11A所示那样，在基材30的附近配置加热装置54A而对即将被转印的纤维集合体20进行加热。此时，纤维集合体20例如被加热成沿着旋转轴A的线状。在能够维持纤维21的排列这点上，优选加热装置54A是非接触式的加热装置。作为非接触式的加热装置54A而不特别限定，适当选择卤素灯等公知的加热装置即可。加热温度通过考虑纤维21的软化点或熔点等而适当设定即可。加热温度例如调整为使纤维21成为80～140℃。

在对基材30进行加热的情况下，例如如图11B所示，在供基材30载置的架台53与XZ工作台52之间配置加热装置54B。在该情况下，作为加热装置54B，优选使用能够对基材30整体进行加热的面板加热器等。这是为了抑制基材30的温度不均。该情况下的加热温度也通过考虑纤维21的软化点或熔点等而适当设定即可。加热温度例如调整为使基材30的表面成为80～140℃。

(2-3)等离子体处理工序(图12)

也可以是，在转印工序之前，代替粘接剂赋予工序以及加热工序而具备等离子体处理工序，或者除了粘接剂赋予工序和/或加热工序以外还具备等离子体处理工序，所述等离子体处理工序是对纤维集合体20进行等离子体照射的工序。通过对纤维集合体20的至少与基材30抵接的主面进行等离子体照射，从而纤维集合体20与基材30的紧贴性提高。需要说明的是，也可以是，在将纤维集合体20转印于基材30之后，向纤维集合体20的与基材30相反的一侧的主面进一步进行等离子体照射。为了测定由培养基100培养的生物组织、微生物的电位的变化，在将纤维集合体20与电极(例如铂电极)连接的情况下，通过等离子体照射，从而电极与纤维集合体20的紧贴性也提高。

在对纤维集合体20进行等离子体照射的情况下，例如如图12所示，以与卷取旋转体10的周面相对的方式配置等离子体照射装置56。作为等离子体照射装置56而不特别限定，在不使用真空腔室就能够处理这点上，优选是能够在大气压下进行等离子体照射的装置。等离子体照射等的条件也不特别限定，以不使纤维集合体20损伤的方式适当设定即可。

(3-1)切断工序(图9B)

在转印工序之前，纤维集合体20在卷绕于卷取旋转体10的状态下在切断预定部位C处被切断。切断预定部位C例如按照基材30的形状来设定。纤维集合体20例如在沿着旋转轴A的方向上被切断。以该切断部为契机，纤维集合体20被转印于基材30。作为切断装置57而不特别限定，例如可举出长条切刀等。

在基材30的与旋转轴A垂直的方向(X轴方向)的长度L(参照图13C)比卷取旋转体10的圆周短的情况下，也可以是，如图13A所示，纤维集合体20除了切断预定部位C(C1、C2)以外，还在分离预定部位Ca(Ca1、Ca2)以及Cb(Cb1、Cb2)进一步被切断为与长度L对应的长度。此时，纤维集合体20也例如按照基材30的形状来切断。需要说明的是，在图13中，设定有两处分离预定部位(Ca以及Cb)，在卷取旋转体10的周面形成有转印于三个基材30的三个纤维集合体20。

(3-2)清理工序(图13B)

位于切断预定部位C1与C2之间、分离预定部位Ca1与Ca2之间、以及分离预定部位Cb1与Cb2之间的纤维集合体20是不转印于基材30的不需要的切断片。在像这样因切断工序而产生不需要的切断片的情况下，优选在切断工序之后且在转印工序之前具备除去切断片的清理工序。工序被简化而提高生产率，并且所得到的培养基的品质提高。

清理工序通过具备粘合层的粘合构件58(参照图13B)来进行。作为粘合构件58，例如可举出粘合带、图13B所示的粘合辊等。粘合辊在周面具备粘合层(未图示)，例如能够向与卷取旋转体10相反的朝向旋转。粘合构件58能够相对于卷取旋转体10而接近以及后退。与通过卷取旋转体10的旋转而使不需要的切断片对置于粘合构件58的时机对应地，使粘合构件58接近卷取旋转体10。由此，不需要的切断片粘合于粘合构件58的粘合层而被从卷取旋转体10的周面除去。粘合层的材质不特别限定，例如可举出丙烯酸系粘合剂等。

(4)转印工序(图9C)

在本工序中，一边使卷取旋转体10旋转，一边将纤维集合体20转印于基材30。由此，能够得到具备纤维集合体20以及基材30的培养基100。

基材30载置在支承于XZ工作台52的架台53上并被搬运。此时，优选基材30以与卷取旋转体10的周面的移动速度(周速)相比相对快的速度被沿着X轴方向搬运。由此，纤维集合体20以松弛进一步得到抑制的状态转印于基材30。

另一方面，也可以是，在转印工序中，通过卷取旋转体10的旋转来搬运基材30。即，如图14所示，在将基材30搬运到规定位置之后，使架台53上升而将基材30压接于卷取旋转体10。接下来，可以通过因使卷取旋转体10旋转而在凸部10P与基材30之间产生的摩擦力来搬运基材30。由此，基材30的相对的搬运速度变成与卷取旋转体10的周速相同，纤维集合体20的松弛得到抑制。另外，基材30的对位变得容易，因此纤维集合体20的转印偏移得到抑制。在对纤维集合体20进行了转印之后，迅速使架台53下降而使基材30与卷取旋转体10分开。

(培养基)

培养基100具备纤维集合体20和基材30。基材30主要用于支承纤维集合体20。纤维集合体20也能够单独地用作培养基。

通过本公开而得到的培养基以及纤维集合体具备沿着一方向排列的纤维，因此尤其是，作为用于对成长存在方向性的生物组织或微生物进行培养的培养基是有用的。

Claims

1.一种培养基的制造方法，其中，

所述培养基的制造方法具备：

堆积工序，在该堆积工序中，将纤维的原料液从喷嘴排出而生成所述纤维，并且使所述纤维以环绕于卷取旋转体的周面的方式堆积而形成纤维集合体；和

转印工序，在该转印工序中，一边使所述卷取旋转体旋转，一边将所述纤维集合体转印于基材，

在所述卷取旋转体的所述周面具有多个带状的凸部，该多个带状的凸部在沿着所述卷取旋转体的旋转轴的方向上延伸。

2.根据权利要求1所述的培养基的制造方法，其中，

在所述凸部中的至少与所述纤维接触的接触部具有硅酮橡胶层。

3.根据权利要求1所述的培养基的制造方法，其中，

所述卷取旋转体具有旋转基体和卷绕在所述旋转基体的周围的支承片，

所述凸部由配置于所述支承片的硅酮橡胶形成。

4.根据权利要求1所述的培养基的制造方法，其中，

所述培养基的制造方法在所述转印工序之前还具备粘接剂赋予工序，在该粘接剂赋予工序中，向所述纤维集合体以及所述基材中的至少一方赋予粘接剂。

5.根据权利要求4所述的培养基的制造方法，其中，

所述粘接剂为膜状的压敏粘接剂。

6.根据权利要求4所述的培养基的制造方法，其中，

所述粘接剂为硅酮树脂、热熔树脂或紫外线固化树脂。

7.根据权利要求1所述的培养基的制造方法，其中，

所述培养基的制造方法在所述转印工序之前还具备加热工序，在该加热工序中，对所述纤维集合体以及所述基材中的至少一方进行加热。

8.根据权利要求1所述的培养基的制造方法，其中，

所述培养基的制造方法还具备等离子体处理工序，在该等离子体处理工序中，对所述纤维集合体进行等离子体照射。

9.根据权利要求1所述的培养基的制造方法，其中，

所述卷取旋转体的所述周面具备沿着与所述旋转轴交叉的方向延伸的肋。

10.根据权利要求1所述的培养基的制造方法，其中，

在所述转印工序中，通过所述卷取旋转体的旋转来搬运所述基材。

11.根据权利要求1所述的培养基的制造方法，其中，

在所述转印工序中，以比所述卷取旋转体的所述周面的移动速度快的速度搬运所述基材。

12.根据权利要求1所述的培养基的制造方法，其中，

所述基材的与所述旋转轴垂直的方向上的长度比所述卷取旋转体的圆周短，

所述培养基的制造方法在所述转印工序之前还具备切断工序，在该切断工序中，将所述纤维集合体切断为与所述基材的与所述旋转轴垂直的方向上的长度对应的长度。

13.根据权利要求12所述的培养基的制造方法，其中，

所述培养基的制造方法在所述切断工序之后还具备清理工序，在该清理工序中，使具备粘合层的粘合构件与所述纤维集合体抵接而除去切断片。

14.根据权利要求1所述的培养基的制造方法，其中，

所述卷取旋转体具有旋转基体，

在所述旋转基体的表面形成有多个槽，该多个槽在沿着所述旋转基体的旋转轴的方向上延伸，所述凸部的一部分形成于彼此相邻的所述槽之间。

15.一种培养基的制造装置，其中，

所述培养基的制造装置具备：

喷嘴，其排出纤维的原料液而生成所述纤维；

卷取旋转体，其使所述纤维以环绕于周面的方式堆积而形成纤维集合体；以及

架台，其载置基材，该基材在所述卷取旋转体旋转的同时被转印所述纤维集合体，

所述卷取旋转体在所述卷取旋转体的所述周面具有多个带状的凸部，该多个带状的凸部在沿着所述卷取旋转体的旋转轴的方向上延伸。

16.根据权利要求15所述的培养基的制造装置，其中，

所述卷取旋转体具有旋转基体，

所述旋转基体在所述旋转基体的表面具备多个槽，该多个槽在沿着所述旋转基体的旋转轴的方向上延伸，所述凸部的一部分形成于彼此相邻的所述槽之间。