JP2002088652A - Method for introducing hydrophilic functional group into inner wall portion of hollow fiber and method for filling gel into hollow fiber - Google Patents

Method for introducing hydrophilic functional group into inner wall portion of hollow fiber and method for filling gel into hollow fiber

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JP2002088652A
JP2002088652A JP2000272845A JP2000272845A JP2002088652A JP 2002088652 A JP2002088652 A JP 2002088652A JP 2000272845 A JP2000272845 A JP 2000272845A JP 2000272845 A JP2000272845 A JP 2000272845A JP 2002088652 A JP2002088652 A JP 2002088652A
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JP
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hollow fiber
group
wall
gel
hollow
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Inventor
Nobuko Ogami
暢子 大上
Takayuki Makino
隆之 槙野
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for treating the inner wall of a hollow fiber so that a gel to be filled into the hollow portion is physically or chemically fixed to the inner wall of the hollow fiber, and to provide a method for filling the gel into the hollow portion of the hollow fiber, which is suitable for use in micro-arrays for capillary electrophoresis and DNA analysis. SOLUTION: This method for introducing the hydrophilic functional groups into the inner wall portion of the hollow fiber comprises adhering the impermeable solution of a polymer having the hydrophilic groups to the inner wall portion of the hollow fiber. The method for filling the gel into the hollow portion of the hollow fiber is characterized by adhering the polymer to the inner wall portion and then filling the gel into the hollow portion.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、中空繊維内壁部へ
の親水性官能基の導入方法及び中空繊維の中空部にゲル
を安定に充填する方法に関する。本発明で作成されるゲ
ル充填中空繊維又はキャピラリー状物は、キャピラリー
電気泳動やDNA分析用のマイクロアレイに有用に用い
られる。
The present invention relates to a method for introducing a hydrophilic functional group into the inner wall portion of a hollow fiber and a method for stably filling a hollow portion of a hollow fiber with a gel. The gel-filled hollow fiber or capillary-like material prepared in the present invention is usefully used for microarrays for capillary electrophoresis and DNA analysis.

【0002】[0002]

【従来の技術】中空繊維内へのゲルの充填方法として
は、電気泳動用キャピラリー製造に関する特開平11―
211694号等が提案されている。しかしながら、充
填されるゲルは重合中に通常生じる重合収縮により中空
繊維から剥離し、中空繊維から抜け落ちやすい。従っ
て、ゲルを充填した中空繊維をキャピラリー電気泳動や
DNA分析用のマイクロアレイに利用することは困難で
あった。
2. Description of the Related Art As a method for filling a hollow fiber with a gel, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 21694 has been proposed. However, the gel to be filled tends to peel off from the hollow fibers due to polymerization shrinkage that usually occurs during polymerization and fall off from the hollow fibers. Therefore, it has been difficult to use the hollow fiber filled with the gel for a microarray for capillary electrophoresis or DNA analysis.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、中空
部に充填されるゲルが中空繊維内壁部に物理的或いは化
学的に固定されるような中空繊維内壁部の処理方法及び
キャピラリー電気泳動やDNA分析用のマイクロアレイ
への利用に適した中空繊維中空部へのゲル充填方法を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for treating the inner wall of a hollow fiber in which a gel filled in the hollow is physically or chemically fixed to the inner wall of the hollow fiber, and a capillary electrophoresis. And a method for filling a gel into a hollow portion of a hollow fiber suitable for use in a microarray for DNA analysis and DNA analysis.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため、鋭意検討を行った結果、中空繊維内壁
部の処理方法において、該内壁部に浸透可能な親水性基
を有するポリマー溶液を付着させた後、前記ポリマーを
該内壁部に付着させることにより中空部に充填されるゲ
ルが中空繊維内壁部に、物理的に固定される場を提供で
きることを見いだし本発明に至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, in a method for treating the inner wall of a hollow fiber, the hollow fiber has a hydrophilic group capable of penetrating into the inner wall. After depositing the polymer solution, the present inventors have found that the gel filled in the hollow portion can be provided on the inner wall portion of the hollow fiber by providing the polymer on the inner wall portion, thereby providing a place where the gel is physically fixed. .

【0005】すなわち、本発明は、中空繊維の内壁部の
処理方法において、親水性基を有するポリマーを該内壁
部に付着させることを特徴とする中空繊維内壁部への官
能基導入方法、及び親水性基を有するポリマーが中空繊
維の内壁部に付着した中空繊維の中空部に、ゲル形成性
重合性モノマーを充填し、該モノマーを重合することを
特徴とする中空繊維の中空部へのゲル充填方法、であ
る。
That is, the present invention provides a method for treating a hollow fiber inner wall, wherein a polymer having a hydrophilic group is adhered to the inner wall, and a method for introducing a functional group into the hollow fiber inner wall. Filling a hollow portion of a hollow fiber in which a polymer having a functional group adheres to an inner wall portion of the hollow fiber with a gel-forming polymerizable monomer, and polymerizing the monomer to fill the hollow portion of the hollow fiber with a gel. The way.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施態様につい
て説明する。本発明で用いられる中空繊維は、多孔質中
空繊維でも非多孔質中空繊維でも良く、例としては、ナ
イロン6、ナイロン66、芳香族ポリアミド等のポリア
ミド系の各種繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
ブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリグリコール
酸、ポリカーボネート等のポリエステル系の各種繊維、
ポリアクリロニトリル等のアクリル系の各種繊維、ポリ
エチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系の各種
繊維、ポリメタクリル酸メチル等のポリメタクリレート
系の各種繊維、ポリビニルアルコール系の各種繊維、ポ
リ塩化ビニリデン系の各種繊維、ポリ塩化ビニル系繊
維、ポリウレタン系の各種繊維、フェノール系繊維、ポ
リフッ化ビニリデンやポリテトラフルオロエチレン等か
らなるフッ素系繊維、ポリアルキレンパラオキシベンゾ
エート系の各種繊維等が挙げられる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The hollow fiber used in the present invention may be a porous hollow fiber or a non-porous hollow fiber. Examples thereof include nylon 6, nylon 66, various polyamide-based fibers such as aromatic polyamide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and the like. Various polyester fibers such as polylactic acid, polyglycolic acid, and polycarbonate,
Various fibers of acrylic such as polyacrylonitrile, various fibers of polyolefin such as polyethylene and polypropylene, various fibers of polymethacrylate such as polymethyl methacrylate, various fibers of polyvinyl alcohol, various fibers of polyvinylidene chloride, poly Examples include vinyl chloride fibers, various polyurethane fibers, phenol fibers, fluorine fibers made of polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, and the like, and various polyalkylene paraoxybenzoate fibers.

【0007】キャピラリー電気泳動用にはキャピラリー
外部より検出光を照射するために透明性の材料が好まし
く、ポリメタクリル酸メチルで代表されるメタクリレー
ト系樹脂を材料とする中空繊維或いはキャピラリー(以
降、中空繊維と総称する)を用いるのが好ましい。
For capillary electrophoresis, a transparent material is preferable in order to irradiate detection light from outside the capillary, and a hollow fiber or a capillary (hereinafter referred to as a hollow fiber) made of a methacrylate resin represented by polymethyl methacrylate is used as a material. ) Are preferably used.

【0008】用いる中空繊維の外径は2mm以下、好ま
しくは1mm以下である。また、内径は0.02mm以
上が好ましい。キャピラリー電気泳動用には、比較的肉
厚の厚い中空繊維が取り扱いが容易で好ましい。本発明
の対象となる中空繊維内壁部とは、多孔質中空繊維の場
合は、内壁表面及び内壁表面から内部に侵入した部分も
含むものである。非多孔質中空繊維の場合は、内壁表面
を指す。
The outer diameter of the hollow fiber used is 2 mm or less, preferably 1 mm or less. Further, the inner diameter is preferably 0.02 mm or more. For capillary electrophoresis, a relatively thick hollow fiber is preferable because of easy handling. In the case of a porous hollow fiber, the hollow fiber inner wall portion that is the object of the present invention includes the inner wall surface and a portion that has entered the interior from the inner wall surface. In the case of non-porous hollow fibers, it refers to the inner wall surface.

【0009】また、ハイブリダイゼーション技術を用い
る繊維配列体を利用したDNAチップ(特願平11-84100
号)用に、本発明の方法で処理した中空繊維を利用し、
ゲル充填中空繊維を作成することもできる。その場合、
本発明のゲル充填中空繊維にプローブDNAを固定し、
多数本の繊維を配列して樹脂で固めて、繊維軸に直角に
スライスしてチップを製造する。このような用途には単
位面積当たりの繊維の本数が多く存在することが必要で
あり、繊維の外径は細い方が好ましく、0.5mm以
下、更に好ましくは0.1mm以上0.3mm以下であ
る。
Also, a DNA chip using a fiber array using a hybridization technique (Japanese Patent Application No. 11-84100).
No.) for the hollow fiber treated by the method of the present invention,
Gel-filled hollow fibers can also be made. In that case,
Immobilizing the probe DNA on the gel-filled hollow fiber of the present invention,
A number of fibers are arranged, hardened with resin, and sliced at right angles to the fiber axis to produce chips. In such applications, it is necessary that the number of fibers per unit area is large, and the outer diameter of the fibers is preferably thinner, preferably 0.5 mm or less, more preferably 0.1 mm or more and 0.3 mm or less. is there.

【0010】また、繊維配列体を利用したDNAチップで
は、製造方法において配列の規則性を保つため配列段階
で繊維に張力を付与するため、弾性率の高い材料、例え
ば芳香族ポリアミドやメタクリル酸メチル等のメタクリ
ル系樹脂を素材とする繊維が好ましい。
Further, in a DNA chip using a fiber array, a tension is applied to the fibers at the stage of arrangement in order to maintain the regularity of the arrangement in the manufacturing method, so that a material having a high elastic modulus, for example, aromatic polyamide or methyl methacrylate is used. Fibers made of a methacrylic resin such as the above are preferred.

【0011】本発明のゲル充填中空繊維は、その用途が
前述のごとく電気泳動やDNA分析用途を大きな用途と
しているため、中空部及び/又は多孔質部に充填される
べきゲルとしては水との親和性のあるポリアクリルアミ
ド系ゲルが主体である。よって、中空繊維内壁部処理用
の親水性基を有するポリマーとしては、カルボン酸基、
水酸基、アミノ基、スルホン酸基、アニオン基等を有す
るポリマー、またはノニオン性ポリマーが好ましい。
Since the gel-filled hollow fiber of the present invention is used for electrophoresis and DNA analysis as described above, the gel to be filled in the hollow portion and / or the porous portion contains water and water. Mainly polyacrylamide gel with affinity. Therefore, as the polymer having a hydrophilic group for treating the inner wall portion of the hollow fiber, a carboxylic acid group,
A polymer having a hydroxyl group, an amino group, a sulfonic acid group, an anionic group, or the like, or a nonionic polymer is preferable.

【0012】該ポリマーを形成するモノマーとしては、
アクリル酸、メタクリル酸、2−ヒドロキシエチルアク
リレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−
ヒドロキシプロピルアクリレート、ビニルアルコール、
アクリルアミド、メタクリルアミド、p−スルホン酸ナ
トリウムスチレン、エチレングリコール、等が挙げられ
る。
The monomers forming the polymer include:
Acrylic acid, methacrylic acid, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-
Hydroxypropyl acrylate, vinyl alcohol,
Acrylamide, methacrylamide, sodium styrene p-sulfonate, ethylene glycol and the like can be mentioned.

【0013】また、これらのモノマーは、単独でも使用
可能であるが、2種以上を混合して用いることもでき
る。更に、他の不飽和二重結合を持つ重合性モノマーと
の共重合体も利用することができる。このようなモノマ
ーとしては、(メタ)アクリレート系、スチレン系、
(メタ)アクリルアミド系モノマー等が挙げられる。
These monomers can be used alone or in combination of two or more. Further, a copolymer with another polymerizable monomer having an unsaturated double bond can also be used. Such monomers include (meth) acrylates, styrenes,
(Meth) acrylamide-based monomers and the like.

【0014】(メタ)アクリレート系モノマーの例とし
ては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メ
タクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタ
クリル酸t−ブチル、メタクリル酸イソアミル、メタク
リル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸
ベンジル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸
グリシジル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のメタ
クリル酸エステル、およびアクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプ
ロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチ
ル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソアミル、ア
クリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベ
ンジル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸グリシ
ジル、アクリル酸2−エチルヘキシル等のアクリル酸エ
ステルが挙げられる。
Examples of (meth) acrylate monomers include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, and methacrylic acid. Methacrylates such as isoamyl, lauryl methacrylate, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, glycidyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, and acrylic acid Isopropyl, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, isoamyl acrylate, lauryl acrylate, phenyl acrylate, benzyl acrylate, acrylic acid Kurohekishiru, glycidyl acrylate, acrylic acid esters such as 2-ethylhexyl acrylate.

【0015】また、スチレン系モノマーの例としては、
o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチル
スチレン、α-メチルスチレン、2,4,6−トリメチル
スチレン、p−メトキシスチレン、α-メトキシスチレ
ン、p−1−(2−ヒドロキシブチル)スチレン、p−
1−(2−ヒドロキシプロピル)スチレン、p−2−
(2−ヒドロキシプロピル)スチレン等が挙げられる。
Examples of the styrene monomer include:
o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, 2,4,6-trimethylstyrene, p-methoxystyrene, α-methoxystyrene, p-1- (2-hydroxybutyl) styrene , P-
1- (2-hydroxypropyl) styrene, p-2-
(2-hydroxypropyl) styrene and the like.

【0016】アクリルアミド系モノマーの例としては、
N−メチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル
(メタ)アクリルアミド、N−エチル−N−メチル(メ
タ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリ
ルアミド、N−n−プロピル(メタ)アクリルアミド、
N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−t−ブ
チル(メタ)アクリルアミド、N−s−ブチル(メタ)
アクリルアミド、N−n−ブチル(メタ)アクリルアミ
ド、N−メチル−N−イソプロピル(メタ)アクリルア
ミド、N−メチル−N−n−プロピル(メタ)アクリル
アミド、N−エチル−N−イソプロピル(メタ)アクリ
ルアミド、N−エチル−N−n−プロピル(メタ)アク
リルアミド、N,N−ジ−n−プロピル(メタ)アクリ
ルアミド等が例示される。
Examples of acrylamide monomers include:
N-methyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-ethyl-N-methyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, Nn-propyl (meth) acrylamide,
N-isopropyl (meth) acrylamide, Nt-butyl (meth) acrylamide, Ns-butyl (meth)
Acrylamide, Nn-butyl (meth) acrylamide, N-methyl-N-isopropyl (meth) acrylamide, N-methyl-Nn-propyl (meth) acrylamide, N-ethyl-N-isopropyl (meth) acrylamide, N-ethyl-NN-propyl (meth) acrylamide, N, N-di-n-propyl (meth) acrylamide and the like are exemplified.

【0017】これらのモノマーを用いて通常の溶液重合
や懸濁重合等により、中空繊維内壁部処理用の親水基を
有するポリマーを得ることができる。中空繊維内壁部の
処理に用いる溶媒としては、該ポリマーを溶解し、かつ
中空繊維の内壁部へ浸透可能な液体であれば、どのよう
な溶媒でも利用できる。好ましい溶媒としては、メタノ
ール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、ア
セトン、トルエン、酢酸エチル等が挙げられる。内壁部
の処理の度合いは、ポリマー溶液におけるポリマー濃度
等で変化しうる。ポリマー濃度は50%以下の範囲が好
ましく、さらに好ましくは1〜30%の範囲が良い。
Using these monomers, a polymer having a hydrophilic group for treating the inner wall of the hollow fiber can be obtained by ordinary solution polymerization or suspension polymerization. As a solvent used for treating the inner wall of the hollow fiber, any solvent can be used as long as it dissolves the polymer and can penetrate into the inner wall of the hollow fiber. Preferred solvents include alcohols such as methanol, ethanol and propanol, acetone, toluene, ethyl acetate and the like. The degree of treatment of the inner wall can vary depending on the polymer concentration in the polymer solution and the like. The polymer concentration is preferably in the range of 50% or less, and more preferably in the range of 1 to 30%.

【0018】次に具体的な処理方法について説明する。
中空繊維の延長部分の先端を、親水基を有するポリマー
を含む溶液に浸漬して吸入し、該ポリマー溶液を中空繊
維の内壁に導入することにより、該ポリマーを付着させ
る。ポリマー溶液の導入は、どのような方法でも良い
が、例えば、一端を塞いだ中空繊維の開口した先端を該
ポリマー溶液に浸漬し、吸引により中空繊維内へ溶液を
充填させる方法が例示できる。前記方法でポリマーを付
着させ放置すると、中空部に詰まりが生じる。よって、
一度吸引した後、再び該ポリマー溶液を一部放出させる
ことが好ましい。
Next, a specific processing method will be described.
The distal end of the extended portion of the hollow fiber is immersed in a solution containing a polymer having a hydrophilic group, inhaled, and the polymer solution is introduced into the inner wall of the hollow fiber to attach the polymer. The polymer solution may be introduced by any method. For example, a method in which the open end of a hollow fiber whose one end is closed is immersed in the polymer solution and the hollow fiber is filled with the solution by suction can be exemplified. When the polymer is adhered by the above method and left, the hollow portion is clogged. Therefore,
It is preferable that the polymer solution is partially released again after the suction once.

【0019】次に、前記処理で得られた中空繊維の中空
部にゲルを充填する方法について説明する。充填するゲ
ル形成性重合性モノマー溶液は、中空繊維内壁部処理の
際に使用したポリマーを形成するモノマーを例示するこ
とができる。また、重合開始剤としては、使用する溶媒
に溶解可能なアゾ系、過酸化物系、レドックス系等の開
始剤を用いることができる。例として、2,2′−アゾ
ビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2−メ
チルブチロニトリル)イソブチロニトリル、過酸化ベン
ゾイル、又は過酸化ベンゾイル−ジメチルアニリン系等
が挙げられる。また、ゲル形成に必要な架橋剤として
は、2官能性以上のアクリルアミド系モノマーが挙げら
れるが、N,N′−メチレンビスアクリルアミド、N,
N′−(1,2−ジヒドロキシエチレン)−ビスアクリ
ルアミド、N,N′−ジアリルタルタルジアミド、N,
N′−シスタミン−ビスアクリルアミド、又はN−アク
リロイルトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン等が
好ましい。
Next, a method for filling the hollow portion of the hollow fiber obtained by the above treatment with gel will be described. Examples of the gel-forming polymerizable monomer solution to be filled include monomers that form the polymer used in the treatment of the inner wall portion of the hollow fiber. As the polymerization initiator, an azo-based, peroxide-based, or redox-based initiator that can be dissolved in a solvent to be used can be used. Examples include 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile) isobutyronitrile, benzoyl peroxide, and benzoyl peroxide-dimethylaniline. . Examples of the cross-linking agent necessary for gel formation include acrylamide monomers having two or more functionalities, such as N, N'-methylenebisacrylamide,
N '-(1,2-dihydroxyethylene) -bisacrylamide, N, N'-diallyl tartardiamide, N,
N'-cystamine-bisacrylamide, N-acryloytris (hydroxymethyl) aminomethane and the like are preferred.

【0020】特に、DNA分析用にはアクリルアミド系
ゲルが好ましい。アクリルアミドのモノマー濃度として
は2〜20%の範囲が好ましく、水溶液に架橋剤と重合
開始剤を加えて重合される。中空繊維の中空部にモノマ
ー溶液を充填する方法は真空吸引法が一般的であるがこ
れに限定されるものではない。
Particularly, an acrylamide gel is preferable for DNA analysis. The acrylamide monomer concentration is preferably in the range of 2 to 20%, and polymerization is performed by adding a crosslinking agent and a polymerization initiator to an aqueous solution. The method of filling the hollow portion of the hollow fiber with the monomer solution is generally a vacuum suction method, but is not limited thereto.

【0021】[0021]

【実施例】〔実施例1〕;メタクリル酸メチル−メタク
リル酸共重合体の合成 以下の組成からなるトルエン溶液Aを調整し、処理に用
いるメタクリル酸メチル−メタクリル酸共重合体の合成
を行った。トルエン溶液Aを反応容器内において、窒素
雰囲気下、70℃で6時間重合した後、メチルエチルケ
トンで3倍に希釈した溶液を7倍量のヘキサンに注ぎ入
れることにより、メタクリル酸メチル−メタクリル酸共
重合体(メタクリル酸メチル/メタクリル酸=86mol
%/14mol%)を得た。
EXAMPLES Example 1 Synthesis of Methyl Methacrylate-Methacrylic Acid Copolymer A toluene solution A having the following composition was prepared, and a methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer used in the treatment was synthesized. . The toluene solution A was polymerized in a reaction vessel at 70 ° C. for 6 hours under a nitrogen atmosphere, and then a solution diluted three times with methyl ethyl ketone was poured into seven times the amount of hexane to obtain a methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer. Combined (methyl methacrylate / methacrylic acid = 86 mol)
% / 14 mol%).

【0022】 〈トルエン溶液A〉 メタクリル酸メチル 20 質量部 メタクリル酸 5 質量部 2,2′−アゾビスイソブチロニトリル 0.05 質量部 トルエン 75 質量部<Toluene solution A> Methyl methacrylate 20 parts by mass Methacrylic acid 5 parts by mass 2,2'-azobisisobutyronitrile 0.05 parts by mass Toluene 75 parts by mass

【0023】ポリメタクリル酸メチル中空繊維(三菱レ
イヨン株式会社製、外径300μm、内径200μm)を25
本束ねて、その一端部は中空繊維の中空部が開口した状
態になるようにウレタン樹脂で固めた。反応容器内にお
いて、以下の組成から成る酢酸エチル溶液Bをこのブロ
ックの中空繊維内に吸引により充填した。この後、反応
容器内の圧力を常圧からやや減圧し、中空部の酢酸エチ
ル溶液Bの一部を放出した。再び反応容器内を常圧に戻
し、ブロックを真空乾燥機内で終夜乾燥することにより
酢酸エチルを除いた。
Polymethyl methacrylate hollow fiber (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., outer diameter 300 μm, inner diameter 200 μm) is 25
The bundle was bundled and one end was fixed with urethane resin so that the hollow portion of the hollow fiber was opened. In the reaction vessel, an ethyl acetate solution B having the following composition was filled into the hollow fibers of this block by suction. Thereafter, the pressure in the reaction vessel was slightly reduced from normal pressure, and a part of the ethyl acetate solution B in the hollow portion was released. The pressure inside the reaction vessel was returned to normal pressure again, and the block was dried overnight in a vacuum dryer to remove ethyl acetate.

【0024】 〈酢酸エチル溶液B〉 メタクリル酸メチル−メタクリル酸共重合体 30 質量部 酢酸エチル 70 質量部<Ethyl acetate solution B> Methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer 30 parts by mass 70 parts by mass of ethyl acetate

【0025】〔実施例2〕以下の組成から成る酢酸エチ
ル溶液Cを調整し、実施例1と同様にして中空繊維内の
処理を行った。
Example 2 An ethyl acetate solution C having the following composition was prepared, and the inside of the hollow fiber was treated in the same manner as in Example 1.

【0026】 〈酢酸エチル溶液C〉 メタクリル酸メチル−メタクリル酸共重合体 5 質量部 酢酸エチル 95 質量部<Ethyl acetate solution C> 5 parts by mass of methyl methacrylate-methacrylic acid copolymer 95 parts by mass of ethyl acetate

【0027】〔実施例3〕;メタクリル酸メチル−2-
ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体の合成 以下の組成からなる溶液Dを調整し、処理に用いるメタ
クリル酸メチル−2-ヒドロキシエチルメタクリレート
共重合体の合成を行った。トルエン溶液Dを反応容器内
において窒素雰囲気下、70℃で6時間重合した後、メ
チルエチルケトンで3倍に希釈した溶液を7倍量のヘキ
サンに注ぎ入れることにより、メタクリル酸メチル−2
-ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体(メタクリ
ル酸メチル/2-ヒドロキシエチルメタクリレート=7
8mol%/22mol%)を得た。
Example 3 Methyl methacrylate-2-
Synthesis of hydroxyethyl methacrylate copolymer Solution D having the following composition was prepared, and methyl methacrylate-2-hydroxyethyl methacrylate copolymer used for the treatment was synthesized. After polymerizing the toluene solution D in a reaction vessel at 70 ° C. for 6 hours under a nitrogen atmosphere, the solution diluted three times with methyl ethyl ketone is poured into seven times the amount of hexane to give methyl methacrylate-2.
-Hydroxyethyl methacrylate copolymer (methyl methacrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate = 7
8 mol% / 22 mol%).

【0028】 〈トルエン溶液D〉 メタクリル酸メチル 18 質量部 2−ヒドロキシエチルメタクリレート 7 質量部 2,2′−アゾビスイソブチロニトリル 0.05 質量部 トルエン 75 質量部<Toluene solution D> Methyl methacrylate 18 parts by mass 2-hydroxyethyl methacrylate 7 parts by mass 2,2'-azobisisobutyronitrile 0.05 parts by mass Toluene 75 parts by mass

【0029】ポリメタクリル酸メチル中空繊維(三菱レ
イヨン株式会社製、外径300μm、内径200μm)を25
本束ねて、その一端部は中空繊維の中空部が開口した状
態になるようにウレタン樹脂で固めた。反応容器内にお
いて、以下の組成から成る酢酸エチル溶液Eをこのブロ
ックの中空繊維内に吸引により充填した。この後、反応
容器内の圧力を常圧からやや減圧し、中空部の酢酸エチ
ル溶液Eの一部を放出した。再び反応容器内を常圧に戻
し、ブロックを真空乾燥機内で終夜乾燥することにより
酢酸エチルを除いた。
Polymethyl methacrylate hollow fiber (produced by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., outer diameter 300 μm, inner diameter 200 μm)
The bundle was bundled and one end was fixed with urethane resin so that the hollow portion of the hollow fiber was opened. In a reaction vessel, an ethyl acetate solution E having the following composition was filled into the hollow fibers of this block by suction. Thereafter, the pressure in the reaction vessel was slightly reduced from normal pressure, and a part of the ethyl acetate solution E in the hollow portion was discharged. The pressure inside the reaction vessel was returned to normal pressure again, and the block was dried overnight in a vacuum dryer to remove ethyl acetate.

【0030】 〈酢酸エチル溶液E〉 ・メタクリル酸メチル− 2-ヒドロキシ エチルメタクリレート共重合体 30 質量部 ・酢酸エチル 70 質量部<Ethyl acetate solution E>-30 parts by mass of methyl methacrylate-2-hydroxyethyl methacrylate copolymer-70 parts by mass of ethyl acetate

【0031】〔実施例4〕以下の組成から成る酢酸エチ
ル溶液Fを調整し、実施例1と同様にして中空繊維内の
処理を行った。
Example 4 An ethyl acetate solution F having the following composition was prepared, and the inside of the hollow fiber was treated in the same manner as in Example 1.

【0032】 〈酢酸エチル溶液F〉 ・メタクリル酸メチル− 2-ヒドロキシ エチルメタクリレート共重合体 5 質量部 ・酢酸エチル 95 質量部<Ethyl acetate solution F> 5 parts by mass of methyl methacrylate-2-hydroxyethyl methacrylate copolymer 95 parts by mass of ethyl acetate

【0033】〔実施例5〕実施例1〜4で中空繊維内に
処理を施したブロックを用いて処理の効果を確認した。
各中空繊維内において下記の方法でアクリルアミドゲル
の重合を行った後、ブロックを中空繊維軸に直角方向に
スライスして厚さ約750μmの薄片を得た。この薄片
を水中に入れ、38℃において終夜、50℃において1
時間振とうした。振とう後、薄片を観察し、25本の中
空繊維すべてにアクリルアミドゲルが充填していること
を確認した。
Example 5 The effects of the treatment were confirmed using the blocks treated in the hollow fibers in Examples 1 to 4.
After polymerization of acrylamide gel was performed in each hollow fiber by the following method, the block was sliced in a direction perpendicular to the hollow fiber axis to obtain a thin piece having a thickness of about 750 μm. The flakes are placed in water and incubated at 38 ° C overnight and 50 ° C for 1 hour.
Shake time. After shaking, the slices were observed, and it was confirmed that all 25 hollow fibers were filled with acrylamide gel.

【0034】〈アクリルアミドゲルの重合〉以下の組成
から成る水溶液Gを調整し、反応容器内において、実施
例1から実施例4までで作成したブロックの中空繊維内
に吸引により充填した。水溶液充填後、窒素雰囲気下7
0℃で3時間重合した。
<Polymerization of Acrylamide Gel> An aqueous solution G having the following composition was prepared and filled into the hollow fibers of the blocks prepared in Examples 1 to 4 by suction in a reaction vessel. After filling with aqueous solution, under nitrogen atmosphere 7
Polymerization was carried out at 0 ° C. for 3 hours.

【0035】 〈水溶液G〉 アクリルアミド 9 質量部 N,N′−メチレンビスアクリルアミド 1 質量部 2,2′−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン) ジヒドロクロライド(V−50) 0.1 質量部 水 90 質量部<Aqueous solution G> Acrylamide 9 parts by mass N, N'-methylenebisacrylamide 1 part by mass 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride (V-50) 0.1 part by mass Water 90 parts by mass Department

【0036】〔比較例1〕ポリメタクリル酸メチル製中
空繊維(三菱レイヨン株式会社製、外径300μm、内径2
00μm)を25本束ねて、その一端部は中空繊維の中空
部が開口した状態になるようにウレタン樹脂で固めた。
Comparative Example 1 Hollow fiber made of polymethyl methacrylate (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., outer diameter 300 μm, inner diameter 2
(00 μm) were bundled, and one end was hardened with urethane resin so that the hollow portion of the hollow fiber was opened.

【0037】〔比較例2〕 〈ポリスチレンの合成〉以下の組成からなるトルエン溶
液Hを調整し、処理に用いるポリスチレンの合成を行っ
た。トルエン溶液Hを反応容器内において窒素雰囲気
下、70℃で6時間重合した後、5倍量のメタノールに
注ぎ入れることにより、ポリスチレンを得た。
Comparative Example 2 <Synthesis of Polystyrene> A toluene solution H having the following composition was prepared, and polystyrene used for the treatment was synthesized. The toluene solution H was polymerized in a reaction vessel at 70 ° C. for 6 hours under a nitrogen atmosphere, and then poured into 5 times the amount of methanol to obtain polystyrene.

【0038】 〈トルエン溶液H〉 スチレン 30 質量部 2,2′−アゾビスイソブチロニトリル 0.08 質量部 トルエン 70 質量部<Toluene solution H> Styrene 30 parts by mass 2,2'-azobisisobutyronitrile 0.08 parts by mass Toluene 70 parts by mass

【0039】ポリメタクリル酸メチル中空繊維(三菱レ
イヨン株式会社製、外径300μm、内径200μm)を25
本束ねて、その一端部は中空繊維の中空部が開口した状
態になるようにウレタン樹脂で固めた。反応容器内にお
いて、以下の組成から成る酢酸エチル溶液Iをこのブロ
ックの中空繊維内に吸引により充填した。この後、反応
容器内の圧力を常圧からやや減圧し、中空部の酢酸エチ
ル溶液Iの一部を放出した。再び反応容器内を常圧に戻
し、ブロックを真空乾燥機内で終夜乾燥することにより
酢酸エチルを除いた。
Polymethyl methacrylate hollow fiber (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., outer diameter 300 μm, inner diameter 200 μm)
The bundle was bundled and one end was fixed with urethane resin so that the hollow portion of the hollow fiber was opened. In a reaction vessel, an ethyl acetate solution I having the following composition was filled into the hollow fibers of this block by suction. Thereafter, the pressure in the reaction vessel was slightly reduced from normal pressure, and a part of the ethyl acetate solution I in the hollow portion was released. The pressure inside the reaction vessel was returned to normal pressure again, and the block was dried overnight in a vacuum dryer to remove ethyl acetate.

【0040】 〈酢酸エチル溶液I〉 ポリスチレン 30 質量部 酢酸エチル 70 質量部<Ethyl acetate solution I> Polystyrene 30 parts by mass Ethyl acetate 70 parts by mass

【0041】〔比較例3〕比較例1で作成したブロック
を用い、実施例5と同様の方法でアクリルアミドを充填
し、処理の効果を観察した。結果、ブロックをスライス
して薄片を得る際に、25本の中空繊維のうち4本でゲ
ルの欠落が見られた。薄片を振とうした後には、計12
本の中空繊維でゲルの欠落が観察された。
Comparative Example 3 Using the block prepared in Comparative Example 1, acrylamide was filled in the same manner as in Example 5, and the effect of the treatment was observed. As a result, when slices were obtained by slicing the block, gel loss was observed in 4 of the 25 hollow fibers. After shaking the flakes, a total of 12
Gel loss was observed in the hollow fibers of the book.

【0042】〔比較例4〕比較例2で作成したブロック
を用い、実施例5と同様の方法で処理の効果を観察し
た。ブロックをスライスして薄片を得る際に、25本の
中空繊維のうち7本でゲルの欠落が見られた。薄片を振
とうした後には、計18本の中空繊維でゲルの欠落が観
察された。
Comparative Example 4 Using the block prepared in Comparative Example 2, the effect of the treatment was observed in the same manner as in Example 5. When slicing the blocks to obtain flakes, gel loss was observed in 7 of the 25 hollow fibers. After shaking the flakes, gel loss was observed in a total of 18 hollow fibers.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、中空部にゲルを充填し
た中空繊維が提供される。更に、本発明により充填した
中空繊維内部のゲルは、中空繊維内壁部に物理的に固定
されることにより抜けにくく、このように製造されたゲ
ルを充填した中空繊維は、キャピラリー電気泳動やDN
A分析用のマイクロアレイ等の製造への利用が可能とな
る。特に、キャピラリー電気泳動ではゲルとキャピラリ
ーの内壁部の界面が強固に結合しており、DNA等の泳
動溶質の内壁部でのショートパスがなくなり、均一なバ
ンドを形成した泳動を行うことが期待される。
According to the present invention, there is provided a hollow fiber having a hollow portion filled with a gel. Further, the gel inside the hollow fiber filled according to the present invention is hardly removed by being physically fixed to the inner wall portion of the hollow fiber, and the hollow fiber filled with the gel thus produced can be subjected to capillary electrophoresis or DN.
It can be used for manufacturing microarrays for A analysis. In particular, in capillary electrophoresis, the interface between the gel and the inner wall of the capillary is firmly bonded, and there is no short path on the inner wall of the electrophoretic solute such as DNA, and it is expected to perform uniform band-formed electrophoresis. You.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 中空繊維内壁部の処理方法において、親
水性基を有するポリマーを該内壁部に付着させることを
特徴とする中空繊維内壁部への官能基導入方法。
1. A method for introducing a functional group into the inner wall of a hollow fiber, the method comprising treating a polymer having a hydrophilic group on the inner wall of the hollow fiber.
【請求項2】 付着させる方法が、以下の工程からなる
請求項1記載の中空繊維内壁部への官能基導入方法。 (1)予め溶媒に親水性基を有するポリマーを溶解する
第1工程、(2)次に(1)の溶液を中空繊維内壁部に
付着させる第2工程、(3)さらに、中空繊維中空部の
溶液及び内壁部の溶媒を除去する第3工程。
2. The method for introducing a functional group into the inner wall portion of a hollow fiber according to claim 1, wherein the method for attaching comprises the following steps. (1) a first step of dissolving a polymer having a hydrophilic group in a solvent in advance; (2) a second step of adhering the solution of (1) to the inner wall of the hollow fiber; and (3) a hollow fiber hollow section. A third step of removing the solution and the solvent of the inner wall portion.
【請求項3】 親水基を有するポリマーが、アニオン基
を有するものである請求項1又は2記載の中空繊維内壁
部への官能基導入方法。
3. The method for introducing a functional group into the inner wall of a hollow fiber according to claim 1, wherein the polymer having a hydrophilic group has an anionic group.
【請求項4】 アニオン基が、カルボン酸基、水酸基、
スルホン酸基の群から選択される少なくとも1種である
請求項3記載の官能基導入方法。
4. An anion group comprising a carboxylic acid group, a hydroxyl group,
The method for introducing a functional group according to claim 3, wherein the functional group is at least one selected from the group consisting of sulfonic acid groups.
【請求項5】 親水基を有するポリマーが、カチオン基
を有するものである請求項1又は2記載の中空繊維内壁
部への官能基導入方法。
5. The method for introducing a functional group into the inner wall of a hollow fiber according to claim 1, wherein the polymer having a hydrophilic group has a cationic group.
【請求項6】 カチオン基がアミノ基である請求項5記
載の官能基導入方法。
6. The method according to claim 5, wherein the cationic group is an amino group.
【請求項7】 親水基を有するポリマーが、ノニオンで
ある請求項1又は2記載の中空繊維内壁部への官能基導
入方法。
7. The method for introducing a functional group into the inner wall of a hollow fiber according to claim 1, wherein the polymer having a hydrophilic group is a nonion.
【請求項8】 中空繊維が非多孔質中空繊維である請求
項1〜7のいずれか1項に記載の中空繊維内壁部への官
能基導入方法。
8. The method for introducing a functional group into the inner wall of a hollow fiber according to claim 1, wherein the hollow fiber is a non-porous hollow fiber.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれか1項の方法で得
られた親水性基を有するポリマーが中空繊維の内壁部に
付着した中空繊維の中空部に、ゲル形成性重合性モノマ
ーを充填し、該モノマーを重合することを特徴とする中
空繊維の中空部へのゲル充填方法。
9. A gel-forming polymerizable monomer is added to the hollow portion of a hollow fiber in which the polymer having a hydrophilic group obtained by the method according to any one of claims 1 to 8 adheres to the inner wall portion of the hollow fiber. A method of filling a hollow portion of a hollow fiber with a gel, comprising filling and polymerizing the monomer.
【請求項10】 ゲル形成性重合性モノマーがアクリル
アミドを主成分とするモノマーである請求項9記載のゲ
ル充填方法。
10. The gel filling method according to claim 9, wherein the gel-forming polymerizable monomer is a monomer containing acrylamide as a main component.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003012423A1 (en) * 2001-07-31 2003-02-13 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Hollow fiber having inner wall into which comb polymer is introduced, hollow fiber impregnated with gel, and fiber array thin section
WO2004001411A1 (en) * 2002-06-20 2003-12-31 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Micro array for detecting living body-related substances and method of manufacturing the micro array
US8753874B2 (en) 2002-12-19 2014-06-17 Siemens Aktiengesellschaft Biochip

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