JP2002537025A - Biocompatible materials with new functions - Google Patents

Biocompatible materials with new functions

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JP2002537025A JP2000599431A JP2000599431A JP2002537025A JP 2002537025 A JP2002537025 A JP 2002537025A JP 2000599431 A JP2000599431 A JP 2000599431A JP 2000599431 A JP2000599431 A JP 2000599431A JP 2002537025 A JP2002537025 A JP 2002537025A
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ヨンソン,グナール
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ヤンコバ,カトヤ
アルタンコフ,ジョルジ
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スーファルク アンパーツゼルスカブ
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Abstract

(57)【要約】 本発明は生体材料、すなわち補てつ、治療、保存等のために生存組織及び生体流との接触に利用される材料の分野に関する。より具体的には、本発明は生体適合性表面を創出する新規なアプローチに関し、その表面は生体材料と機能的に相互作用することができる。この生体適合性表面は、協同的に新規な生体適合性表面を形成する疎水性培養基板及び親水性特性の巨大分子などの少なくとも二成分を包含する。新規なアプローチは、この疎水性培養基板を著しい排除容積を示す親水性、可撓性巨大分子の横方向にパターン化した単分子層と接触させることに基づく。その表面は極性及び形態的には、分子的に異質な表面である。この巨大分子単一層の構造的特徴(例えば、層の厚みまたはその側密度)は、(i)巨大分子を形成する層の構造的特徴(例えば、その分子量またはその分子構造)、(ii)単分子層の創出方法(例えば、物理的または化学的吸着による、或いは巨大分子の化学結合によるなど)によって決定される。層形成巨大分子の構造的特徴は合成によって決まる。 The present invention relates to the field of biomaterials, i.e., materials used for contact with living tissue and biological fluids for prosthesis, treatment, storage, and the like. More specifically, the present invention relates to a novel approach to creating a biocompatible surface, wherein the surface can functionally interact with a biomaterial. The biocompatible surface comprises at least two components, such as a hydrophobic culture substrate and a macromolecule of hydrophilic character, which together form a novel biocompatible surface. A novel approach is based on contacting this hydrophobic culture substrate with a laterally patterned monolayer of hydrophilic, flexible macromolecules that exhibit a significant exclusion volume. The surface is polar and morphologically a molecularly heterogeneous surface. The structural characteristics of the macromolecular monolayer (eg, the thickness of the layer or its side density) include (i) the structural characteristics of the layer forming the macromolecule (eg, its molecular weight or its molecular structure), and (ii) the monolayer. It is determined by the method of creating the molecular layer (eg, by physical or chemical adsorption or by chemical bonding of macromolecules). The structural characteristics of layer-forming macromolecules are determined by synthesis.

Description

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

【0001】 発明の技術分野 本発明は、生体適合材料、すなわち、人工器官、治療用、貯蔵または他の用途
のために生きている組織および生物学的流体に接触して用いられる材料の分野に
ある。あらゆる生体適合材料の作業環境は、生物学的流体かまたは生きている組
織のいずれかであり、接触界面で起きる事象は、生体適合材料の全体性能の中に
おいて決定的な役割を果たす。
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of biocompatible materials, ie, materials used in contact with living tissue and biological fluids for prostheses, therapeutics, storage or other uses. is there. The working environment of any biomaterial is either a biological fluid or living tissue, and events that occur at the contact interface play a critical role in the overall performance of the biomaterial.

【0002】 従来の多くの生体適合材料は、当該生体適合材料に接触してくる生物学的物質
と適切に相互作用するか、またはそれを支援する能力に欠けており、望ましくな
い生物学的反応を引き起こす。しかし、これらの望ましくない反応は、前記生体
適合材料の表面の化学的および物理的特性を変えることにより、制御することが
可能である。この点について、表面変性は、適する生体適合性材料を提供するよ
く知られた戦略の代表例である。本発明は、生物学的材料と機能的に相互作用を
行うことができる生体適合材料表面を創造する、新規な手法を教示する。
[0002] Many conventional biomaterials lack the ability to properly interact with or support the biological material that comes into contact with the biomaterial, causing undesirable biological reactions. cause. However, these undesirable reactions can be controlled by altering the chemical and physical properties of the surface of the biomaterial. In this regard, surface modification is a representative example of a well-known strategy for providing suitable biocompatible materials. The present invention teaches a novel approach to creating biocompatible material surfaces that can functionally interact with biological materials.

【0003】 発明の背景 生物学的および合成材料が互いに相互作用する時、それは通常、例えばヒトま
たは動物の身体などの生物学的環境の部分ではないという関連が形成されること
を、我々は考慮しなければならない。生体適合性材料は、生物学的材料と相互作
用する時、急性または慢性の炎症反応を引き起こさず、移植周囲組織の適切な分
化を妨げない材料として定義されてきた(1)
BACKGROUND OF THE INVENTION [0003] We consider that when biological and synthetic materials interact with each other, it is usually associated that they are not part of a biological environment, such as the human or animal body. Must. Biocompatible materials have been defined as materials that do not elicit an acute or chronic inflammatory response when interacting with biological materials and do not prevent proper differentiation of the peri-implant tissue (1) .

【0004】 さらに、現在の別の見解によれば、生体適合性材料は、i)細胞成長および組
織構成を制御するか、または誘導し、ii)細胞−細胞または細胞−組織相互作用
を促進するか、または抑制し、(2) iii)宿主免疫系から移植細胞を単離し(3)
そしてiv)細胞産物の生成および/または分泌物を調整することができる。 しかし、この定義に従えば、生体適合材料として用いられる多くの合成材料は
生体適合性ではなく、多くの努力が、これらの材料の生体適合性を改善するため
の方法を発見するために、なされている。
Further, according to another current view, biocompatible materials i) control or induce cell growth and tissue organization, and ii) promote cell-cell or cell-tissue interactions. (2) iii) isolating the transplanted cells from the host immune system (3)
And iv) the production and / or secretion of cell products can be regulated. However, according to this definition, many synthetic materials used as biomaterials are not biocompatible, and much effort has been made to find ways to improve the biocompatibility of these materials. ing.

【0005】 生物学的および合成材料の相互作用に対する一つの重要な例は、ヒトまたは動
物細胞のポリマー基層への接着である。細胞接着は、例えば合成材料の表面に吸
着されて、前記表面および接着細胞間の接触をもたらすフィブロネクチン(FN)
およびビトロネクチン(VN)などの種々の接着性蛋白質を含むことが知られてい
(4、5、6、7、8) 。これらの相互作用は、さらに、細胞接着性分子であるイン
テグリン(integrin)系統に属する特定の膜を通しての受容体によりもたらされ
(9、10)
[0005] One important example for the interaction of biological and synthetic materials is the adhesion of human or animal cells to a polymer substrate. Cell adhesion, for example, fibronectin (FN), which is adsorbed on the surface of a synthetic material, resulting in contact between said surface and adherent cells
And it is known to contain various adhesive proteins such as vitronectin (VN) (4, 5, 6, 7, 8) . These interactions are further provided by receptors through specific membranes belonging to the integrin family of cell adhesion molecules (9,10) .

【0006】 生物学的流体からの蛋白質のポリマー表面上への吸着は、前記ポリマー表面の
物理−化学的特性に依存する(5、15) 。例えば、接着性蛋白質は多量に疎水性ポ
リマー表面上に吸着することはよく知られているが、しかし、主として疎水性の
相互作用により生じるそれらの吸着は、配座的な変更および結果的にそれらの非
活性化および/または変性をもたらす(図1を参照すること)(7、12) 。接着性
蛋白質のこれらの配座変更は、前記接着性蛋白質および細胞間の減少した、また
は排除された相互作用を示しており(8、13) 、減少したポリマー−細胞相互作用
をもたらす。
[0006] The adsorption of proteins from biological fluids onto polymer surfaces depends on the physico-chemical properties of the polymer surface (5,15) . For example, it is well known that adhesive proteins adsorb in large amounts on hydrophobic polymer surfaces, but their adsorption, mainly due to hydrophobic interactions, results in conformational changes and consequently (See FIG. 1) (7,12) . These conformational changes in the adhesion protein are indicative of a reduced or eliminated interaction between the adhesion protein and the cell (8,13) , resulting in a reduced polymer-cell interaction.

【0007】 さらに、例えばインプラントまたは医療機器の表面のような合成材料の表面に
吸着する蛋白質の配座変更は、前記材料のトロンボゲン形成の増大、あるいは移
植または医療機器への異物反応および連続拒否反応をも引き起こすことが可能で
ある。
[0007] Furthermore, the conformational change of proteins adsorbing on the surface of a synthetic material, for example on the surface of an implant or a medical device, may increase the thrombogenesis of said material, or foreign and continuous rejection of the implant or medical device Can also cause

【0008】 合成ポリマーは、それらの機械特性、安定性、および前決定の、または必要な
形状および/または形態を生み出す能力に基づく選択判定基準を持つ生体適合材
料として、しばしば用いられる材料の一クラスである。しかし、これらの材料は
、多くの場合生体適合性ではない。例えば、現在制御性浸透性を持つ膜製造のた
めに用いられる合成ポリマー、例えばポリスルホン、ポリエステルまたはポリプ
ロピレンは、多くの場合、組織細胞の固定化のために適切とまでは行っていない
。何故なら、これらの細胞の機能が、上述の理由により、十分長い時間にわたっ
て維持されえないことによる。
[0008] Synthetic polymers are a class of materials that are often used as biocompatible materials with selection criteria based on their mechanical properties, stability, and ability to produce predetermined or required shapes and / or morphologies. It is. However, these materials are often not biocompatible. For example, the synthetic polymers currently used for the production of membranes with controlled permeability, such as polysulfone, polyester or polypropylene, are often not suitable for immobilizing tissue cells. This is because the function of these cells cannot be maintained for a sufficiently long time for the reasons mentioned above.

【0009】 しかし、あらゆる基層の生体適合性は、前記基層の化学的および物理的特性を
変更することにより制御することが可能である。表面変性は、適する生体適合性
材料を提供するよく知られた戦略の代表例である。 かくして、ポリマー表面は、例えば、ポリマー主鎖に対する荷電側基の添加、 (14) 生物学的に活性な蛋白質およびペプチドのポリマーへの吸着または共有結合
形の固定(16)、および高分子基質の表面組織または形態の変更(17、18)を通して
変性される。
[0009] However, the biocompatibility of any substrate depends on the chemical and physical properties of said substrate.
It is possible to control by changing. Surface modification is suitable biocompatible
It is a representative example of a well-known strategy for providing materials. Thus, the polymer surface may be, for example, charged side groups added to the polymer backbone, (14) Adsorption or covalent attachment of biologically active proteins and peptides to polymers
Shape fixation(16)The surface texture or morphology of the polymer and the polymer matrix(17, 18)Through
Denatured.

【0010】 表面変性は、例えば光−移植術(19)などの緩い条件下で開始される、例えば選
択性反応を用いて実施される時、特に興味を引くことが知られている。選択性反
応を用いて、機械特性のみならずマクロ孔質またはミクロ孔質構造を含む基層の
形状を確定し、および/または保存することが可能である。表面機能化の例には
、それがi)電荷(30)、または親水性/可撓性(21)により、細胞を退けることが
可能であり、またはそれにii)細胞が、例えば疎水性表面上の蛋白質の条件付け
を介して、または蛋白質の、接着性蛋白質(14、21)の結合領域をまねるペプチド
に対する付着または使用できる連結を介して接着することが可能である、肉眼的
に均質な高分子表面が挙げられる。
[0010] Surface modification is known to be of particular interest when initiated under mild conditions, such as, for example, photo-transplantation (19) , for example when performed using a selective reaction. Using selective reactions, it is possible to determine and / or preserve the shape of the substrate, including the macroporous or microporous structure as well as the mechanical properties. Examples of surface functionalization include that it can repel cells by i) charge (30) , or hydrophilic / flexible (21) , or that ii) cells can be, for example, on hydrophobic surfaces. Macroscopically homogeneous macromolecules that can be attached through the conditioning of the protein or through the attachment of the protein to a peptide that mimics the binding region of the adhesive protein (14, 21) or an available linkage Surface.

【0011】 μm−規模での機能化のパターンは、細胞のない分野でのパターンのみならず
、細胞を付着することができるパターンを創造するために効果的に適合される(2 2) 。さらに、例えば接着性ペプチドおよび荷電基(23)の混合物により作製される
サブ−μm規模のパターンも、細胞培養用の支持体として適合される。写真印刷
技術と組み合わせた光−移植術(24、25)は、こうしたパターンを達成する確立さ
れた方法である。
[0011] μm- pattern features of a scale is not only patterns with no cell areas, are effectively adapted to create a pattern that can be attached to cells (2 2). In addition, sub-μm scale patterns created by, for example, mixtures of adhesive peptides and charged groups (23) are also suitable as supports for cell culture. Light-implantation (24, 25) in combination with photographic printing techniques is an established way to achieve such patterns.

【0012】 表面変性の重要な普遍的ランクは、高分子の下層表面に対する付着である。多
くの場合、これらの高分子は親水性の特性を示し、よって生物学的環境では溶媒
和されるが、ところが下層表面は例えば疎水性特性である。高分子の付着は、i
)両親媒性高分子の物理的吸着、ii)自己集合単層(SAM)の使用(26、27)、iii
)荷電高分子の表面結合反対荷電へのイオン結合、iv)光−または熱−いずれか
の反応性高分子の移植術(24、28)、および下層表面が高分子である場合に、また
、v)前記高分子のポリマー表面中へのエンラングルメント(enranglement)( (29、30) をも参照すること)を通して達成することが可能である。
An important universal rank of surface modification is adhesion of the polymer to the underlying surface. Many
In many cases, these macromolecules exhibit hydrophilic properties, so that in biological environments solvent
However, the surface of the lower layer has hydrophobic characteristics, for example. The adhesion of the polymer is i
) Physical adsorption of amphiphilic polymer, ii) Use of self-assembled monolayer (SAM)(26,27), Iii
) Surface binding of charged polymers ionic binding to opposite charge, iv) either light- or heat-
Transplantation of reactive polymer(24, 28), And when the underlying surface is a polymer,
, V) enranglement of said polymer into the polymer surface ( (29, 30) Also see).

【0013】 前記表面に接触してくる蛋白質、および従って、また細胞などの生物学的材料
を除くために、疎水性ベースポリマーの表面を、例えば、(付着した)親水性高
分子の層または鎖で被覆し、防御することは知られている。特に、ポリ(エチレ
ングリコール)(PEG)、確立された親水性ポリマーの防御特性はよく知られてい
る。PEGsで被覆された基層の蛋白質防御特性は、付着高分子の除外体積により誘
導される立体的な安定化力が主導的機構を代表している(31、32)、という合意が
得られていると考えられる、いくつかの分子構造の組み合わせ(4) として認定さ
れている。
In order to remove proteins coming into contact with the surface, and thus also biological materials such as cells, the surface of the hydrophobic base polymer is, for example, a layer or chain of (attached) hydrophilic macromolecules. It is known to coat and protect with. In particular, the protective properties of poly (ethylene glycol) (PEG), an established hydrophilic polymer, are well known. It has been agreed that the protein defense properties of PEG-coated substrates are driven by steric stabilization, which is induced by the excluded volume of the attached polymer (31 , 32) . It is recognized as a combination of several molecular structures (4) .

【0014】 PEG被覆基層の蛋白質防御特性は、吸着された蛋白質量および横方向の密度間
の相関が見られる(付着PEGsの横方向の密度が高くなればなるほど、蛋白質の吸
着は低くなる)基層表面上の、それらの横方向の密度に応じて決まること(33、3 4) が見出されてきた。上述によれば、被覆が効果的に下の基層を守り、前記被覆
がまた横方向にパターン化されうる被覆基層の作製の仕方を記載している異なる
技術が知られている。
[0014] The protein protection properties of the PEG-coated substratum show a correlation between the amount of protein adsorbed and the lateral density (the higher the lateral density of the attached PEGs, the lower the protein adsorption). It has been found that it depends on their lateral density on the surface (33, 34 ) . According to the above, different techniques are known which describe how to make a coating base layer in which the coating effectively protects the underlying substrate, said coating also being able to be laterally patterned.

【0015】 最近、Sofiaらは(33)、PEGグラフト化(分子量(MW):3、4、10および20キ
ロダルトン(kDa))シリコン表面上の蛋白質(FN、チトクローム−c、および
アルブミン)吸着を、グラフト層の範囲にわたり特性分析した。さらに、PEG部
分のグラフト量は、光電子分光法(ESCA)により測定することができた。蛋白質
吸着は、すべての蛋白質に対してPEGグラフト密度の上昇と共に減少し、変性な
しのシリコン基質に較べて、最高のPEGグラフト密度に対しては95%より大きく
減少した。吸着蛋白質層の厚さの測定から、棒状形のFNは、すべてのPEGグラフ
ト密度に対して、表面に沿ったその長軸を持ち、表面への密接な接触により「横
になって」表面に吸着することが推定された。
Recently, Sofia et al. (33) , PEG grafted (molecular weight (MW): 3, 4, 10, and 20 kilodaltons (kDa)) protein (FN, cytochrome-c, and albumin) adsorption on silicon surfaces Was characterized over the area of the graft layer. Furthermore, the amount of grafting of the PEG moiety could be measured by photoelectron spectroscopy (ESCA). Protein adsorption decreased with increasing PEG graft density for all proteins and decreased by more than 95% for the highest PEG graft density compared to the silicon substrate without denaturation. From the measurement of the thickness of the adsorbed protein layer, the rod-shaped FN has its major axis along the surface for all PEG graft densities, and lie down on the surface by close contact with the surface. It was estimated to be adsorbed.

【0016】 こうして、蛋白質はPEG層を貫通して、有効にグラフト鎖の中、間から下層表
面に吸着することが可能である。Sofiaらは、蛋白質吸着がグラフト密度に対し
て減少を開始したのは、グラフト化PEG鎖が部分的に重なり始めた時であり、蛋
白質吸着は、PEG鎖がグラフト密度のせいでそれらの自由な体積の約半分に制限
される時に、無視できるほどになることを計算した。蛋白質吸着およびPEG鎖の
部分的重なり間のこの相関関係は、すべての調査されたPEGMWsに対して見出され
ると共に、計算は、グラフト化PEG鎖がそれらの溶媒和の状態と同じ回転半径ま
たは空間次元を作用させるという想定に基づいた。
Thus, the protein can penetrate through the PEG layer and be effectively adsorbed to the surface of the lower layer from within or between the graft chains. Sofia et al. Found that protein adsorption began to decrease with respect to graft density when the grafted PEG chains began to partially overlap, and protein adsorption caused their free It was calculated to be negligible when limited to about half the volume. This correlation between protein adsorption and partial overlap of PEG chains is found for all investigated PEGMWs, and calculations have been performed to determine whether the grafted PEG chains have the same radius of gyration or spatial dimension as their solvated state. Based on the assumption that

【0017】 接触角(CA)は一般に、表面の湿潤性の特性を決定するために用いられる。表
面の湿潤性は、前記表面を形成する成分により構成されるので、その親水性に関
係する。それは約5〜10オングストロームのプローブ深さを伴うごく微細な技術
である。CAは、3相境界(固体/液体/蒸気)での液相の相限界により定義され
る角度を測定することにより決定される。3相境界は、例えば、泡が試験表面に
より係留される(係留泡法、図2も参照すること)場合の液体中の蒸気泡、また
は試験表面のトップに置かれた蒸気中の液滴(液滴法)により作り出される。極
性(親水性)試験液体(例えば、水のような)が用いられる時、親水性試験表面
は0°〜90°のような小さい角度値を生じ、一方で疎水性試験表面は90°〜180
°の大きい角度値を生じる。CAsの前進的、および後退的両方の測定値は、本発
明による生体適合材料の特性決定のために用いられる(35)
Contact angle (CA) is commonly used to determine the wettability characteristics of a surface. The wettability of a surface is related to its hydrophilicity, as it is constituted by the components forming said surface. It is a very fine technique with a probe depth of about 5-10 Angstroms. CA is determined by measuring the angle defined by the phase limit of the liquid phase at the three phase boundary (solid / liquid / vapor). The three-phase boundary may be, for example, a vapor bubble in a liquid when the bubble is moored by the test surface (an anchored foam method, see also FIG. 2), or a droplet in the vapor placed on top of the test surface ( Droplet method). When polar (hydrophilic) test liquids (such as water) are used, hydrophilic test surfaces produce small angle values, such as 0 ° to 90 °, while hydrophobic test surfaces produce 90 ° to 180 °.
This produces large angle values of °. Both forward and backward measurements of CAs are used to characterize biocompatible materials according to the present invention (35) .

【0018】 本発明は特定の機構の性質、または特定の関連物理力の理解により限定される
ことを意図していないが、一方で基層上に残る1滴の液体は、3力:a)固体お
よび液体間の界面張力、b)固体および蒸気間の界面張力、およびc)液体およ
び蒸気間の界面張力のバランスを取っていると考えることができる。液相内の角
度は「接触角」として知られる。B.C. Nayar and A.W. Adamson,「Contact Ang
le in Industry」Science Report, pp.76〜79 (February 1981)を参照すること
。それは、液体表面に対するタンジェント線、およびそれらの接触線に沿う点で
の固体表面に対するタンジェント平面の間に含まれる角度である。
Although the present invention is not intended to be limited by an understanding of the nature of any particular mechanism, or any particular related physical force, a single drop of liquid remaining on the substrate may include three forces: a) a solid And b) interfacial tension between liquid and vapor, and c) interfacial tension between liquid and vapor. The angle in the liquid phase is known as the "contact angle". BC Nayar and AW Adamson, “Contact Ang
le in Industry "Science Report, pp. 76-79 (February 1981). It is the angle contained between the tangent lines to the liquid surface and the tangent plane to the solid surface at points along their line of contact.

【0019】 前進的および後退的接触角は、しばしば同じでないことが見出される。この履
歴現象は、粗表面または基層の化学的異質性のせいでありえる。 接触角測定の1方法は、基層により係留された泡の写真を撮り、その後、写真
から角度を測定することによることである。角度は泡の拡大像から測定すること
も可能である。低出力顕微鏡により、接眼レンズを通してシルエットとしてしか
観察されない液体泡の鋭く解読された像が生み出される。
It is often found that advancing and receding contact angles are not the same. This hysteresis can be due to the chemical heterogeneity of the rough surface or substrate. One method of contact angle measurement is by taking a picture of the foam moored by the substrate and then measuring the angle from the picture. The angle can also be measured from a magnified image of the bubble. Low power microscopes produce sharply decoded images of liquid bubbles that are only observed as silhouettes through the eyepiece.

【0020】 温度および圧力の制御条件を備えて、接触角をその中で決定することができる
環境室を持つ商業的に利用可能な角度計がある。カメラをこうした角度計に取り
付けることも可能である。接触角を測定するための商業的な機器は、RAME-HART,
Inc. (Mountain Lakes, N.J.)、KRUSS (Charlotte, N.C.)、CAHN INSTRUMENTS
(Cerritos, Calif.)、およびKERNCO INSTRUMENTS (El Paso, Tex.)などの企業
から入手可能である。
There are commercially available goniometers with environmental chambers with temperature and pressure control conditions in which the contact angle can be determined. It is also possible to attach the camera to such a goniometer. Commercial equipment for measuring contact angles is RAME-HART,
Inc. (Mountain Lakes, NJ), KRUSS (Charlotte, NC), CAHN INSTRUMENTS
(Cerritos, Calif.), And companies such as KERNCO INSTRUMENTS (El Paso, Tex.).

【0021】 接触角はゼロ(0)〜180度(後者は実際には経験していないが)の範囲にあ
る。本発明において、水がプローブ液体(液相を代表して)として用いられ、水
蒸気により飽和された空気がガス相(泡を形成する)として用いられる。接触角
が約0〜約90度間である時、基層は親水性と考えられる。90度は「中間水性」で
ある。接触角が90度より大きい時、基層は疎水性と考えられる。
The contact angle ranges from zero (0) to 180 degrees (although the latter has not been experienced in practice). In the present invention, water is used as a probe liquid (representing the liquid phase), and air saturated with water vapor is used as a gas phase (forming bubbles). When the contact angle is between about 0 and about 90 degrees, the substrate is considered hydrophilic. 90 degrees is "intermediate aqueous". When the contact angle is greater than 90 degrees, the substrate is considered hydrophobic.

【0022】 楕円偏光法は、両方共前記基層表面からの反射の際に、光の偏光状態の変化を
測定することに基づく、i)裸の表面の屈折率、またはii)基層上の膜/被覆の
厚さおよび屈折率、を測定するための光学的な現場の技術である。こうして、高
分子の吸着層の測定された厚さおよび屈折率は、吸着質量の値に換算することが
できる(36)。このようにして、例えば溶液からの高分子の、その溶液との界面を
なす基層表面上への吸着をオンラインで監視することが可能である。この方法の
物理的原理(37)および機器の組立て(38)の詳細な記載がある。細胞接着の研究 生物学的材料を持つ合成材料表面の相互作用の性質、すなわち、前記材料表面
の生体適合性は、前記表面と接触している時の生きている細胞の挙動に関係しう
る。従って、接着細胞量のような判定基準、全体細胞形態、細胞表面移動性、限
局的接着性形成、細胞間マトリックス(ECM)形成、および材料表面上の細胞増殖
は、生体外で材料表面の生体適合性を監視し、制御することを目的とする時、重
要と考えられる。
The elliptically polarized light method both changes the polarization state of light upon reflection from the surface of the base layer.
Based on the measurement, i) the refractive index of the bare surface, or ii) the film / coating on the substrate
Optical in-situ technology for measuring thickness and refractive index. Thus, high
The measured thickness and refractive index of the adsorption layer of the molecule can be converted to the value of the adsorption mass.
it can(36). In this way, for example, the interface of a polymer from a solution with that solution
It is possible to monitor the adsorption on the surface of the underlying substrate online. Of this method
Physical principle(37)And assembly of equipment(38)There is a detailed description of.Study of cell adhesion  The nature of the interaction of the surface of the synthetic material with the biological material, i.e. the material surface
Biocompatibility is related to the behavior of living cells when in contact with the surface
You. Therefore, criteria such as the amount of adherent cells, total cell morphology, cell surface mobility,
Localized adhesion formation, intercellular matrix (ECM) formation, and cell growth on material surfaces
Is important when monitoring and controlling the biocompatibility of material surfaces in vitro.
It is considered important.

【0023】 以下に識別される記載は、本発明に関係する最も近い先行技術を構成すると信
じられる。先行技術はいかに生物学的材料からポリマーを守るかを教示している
が、本発明により解決される技術的な問題には触れていない。 Sofia et al. (1998), Macromolecules 31,5059〜5070は、異なるPEGタイプ
分子、およびポリマー基層に化学的にグラフトされる時の、蛋白質とのそれらの
相互作用を比較している。記載は、活性な形態における生物学的材料の開示され
たポリマー材料への結合を開示していない。
The description identified below is believed to constitute the closest prior art relevant to the present invention. The prior art teaches how to protect polymers from biological materials, but does not address the technical problems solved by the present invention. Sofia et al. (1998), Macromolecules 31, 5059-5070, compare different PEG-type molecules and their interaction with proteins when chemically grafted onto a polymer substrate. The description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form.

【0024】 米国特許第5,776,748号は、細胞親和性または細胞非親和性末端基を示す自己
集合単層により作製された多数の細胞親和性島および細胞非親和性領域を含む装
置に関する。細胞接着性は、例えば極性基、電荷および他の導入のような知られ
た機構により、それぞれ細胞親和性または細胞非親和性領域上で促進されるか、
または抑制されるが、活性な形態における生物学的材料の結合を開示していない
US Pat. No. 5,776,748 relates to a device comprising a number of cytophilic islands and cell non-affinity regions made by self-assembled monolayers exhibiting cell-affinity or cell-affinity end groups. Cell adhesion may be promoted on cell-affinity or cell-affinity regions, respectively, by known mechanisms such as, for example, polar groups, charges and other introductions,
Or inhibited, but does not disclose binding of biological material in an active form.

【0025】 米国特許第5,002,582号は、固体疎水性表面でなく親水性ポリマーの特性によ
り特徴付けられる「有効な」固体表面を有する生体適合材料を生産する方法に関
する(コラム8)。請求された生体適合材料は固体表面のそれに実質的に相似で
ある接触角を有さない。記載は、活性な形態における生物学的材料の開示された
ポリマー材料への結合を開示していない。 米国特許第4,973,493号は、生体適合性薬剤により有効に防御された固体表面
を生み出す方法に関する。請求された生体適合材料は、恐らく固体表面のそれに
実質的に相似である接触角を有さない。記載は、活性な形態における生物学的材
料の開示されたポリマー材料への結合を開示していない。
US Pat. No. 5,002,582 relates to a method of producing a biocompatible material having an “effective” solid surface characterized by the properties of a hydrophilic polymer rather than a solid hydrophobic surface (column 8). The claimed biocompatible material does not have a contact angle that is substantially similar to that of a solid surface. The description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form. U.S. Pat. No. 4,973,493 relates to a method of creating a solid surface that is effectively protected by a biocompatible agent. The claimed biocompatible material probably does not have a contact angle that is substantially similar to that of a solid surface. The description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form.

【0026】 米国特許第4,722,906号は、特定の分子目標部分を、共有結合的に化学部分ま
たは基層に、選択的に結合するための方法に関する。記載は、活性な形態におけ
る生物学的材料の開示されたポリマー材料への結合を開示していない。 米国特許第5,128,170号は、高度に生体適合性である表面を有する医療機器を
製造するための方法に関する。請求された生体適合性表面は医療機器のそれに実
質的に相似である接触角を有さない。記載は、活性な形態における生物学的材料
の開示されたポリマー材料への結合を開示していない。
US Pat. No. 4,722,906 relates to a method for selectively attaching a specific molecular target moiety covalently to a chemical moiety or substratum. The description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form. U.S. Patent No. 5,128,170 relates to a method for manufacturing a medical device having a surface that is highly biocompatible. The claimed biocompatible surface does not have a contact angle that is substantially similar to that of a medical device. The description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form.

【0027】 米国特許第5,728,437号は、血液適合性表面層で被覆された疎水性表面を含む
物品に関する。被覆された表面は疎水性表面のそれに実質的に相似である接触角
を有さない。記載は、活性な形態における生物学的材料の開示されたポリマー材
料への結合を開示していない。 米国特許第5,380,904号は、表面に生体適合性を与えるための方法に関する。
生体適合性表面は未処理表面のそれに実質的に相似である接触角を有さない。記
載は、活性な形態における生物学的材料の開示されたポリマー材料への結合を開
示していない。
US Pat. No. 5,728,437 relates to an article comprising a hydrophobic surface coated with a blood compatible surface layer. The coated surface does not have a contact angle that is substantially similar to that of a hydrophobic surface. The description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form. U.S. Patent No. 5,380,904 relates to a method for rendering a surface biocompatible.
A biocompatible surface does not have a contact angle that is substantially similar to that of an untreated surface. The description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form.

【0028】 米国特許第5,512,329号は、外部刺激の適用により基質の表面にポリマーを付
着させるための方法に関する。請求項14の方法は基質の表面特性を変性する方法
を目指している。ポリマー基層および高分子および第2決定基を当該第1決定基
との接触に持ってくることができる第1決定基を含む生体適合材料は、開示され
ていない。記載は、活性な形態における生物学的材料の開示されたポリマー材料
への結合をも開示していない。
US Pat. No. 5,512,329 relates to a method for attaching a polymer to the surface of a substrate by applying an external stimulus. The method of claim 14 is directed to a method of modifying the surface properties of a substrate. No biocompatible material comprising a polymer determinant and a first determinant capable of bringing a polymer and a second determinant into contact with the first determinant is disclosed. The description also does not disclose attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form.

【0029】 米国特許第5,217,492号は、生体適合分子を疎水性表面に付着するための特定
の方法に関する。付着のための開示された方法は、本発明に関係あるものではな
い。記載は、活性な形態における生物学的材料の開示されたポリマー材料への結
合を開示してもいない。 米国特許第5,263,992号は、固体表面、および有効に固体表面を防御するため
に互いに十分近くに位置する生体適合性薬剤を含む生体適合性機器に関する。記
載は、活性な形態における生物学的材料の開示されたポリマー材料への結合を開
示していない。
US Pat. No. 5,217,492 relates to a specific method for attaching biocompatible molecules to hydrophobic surfaces. The disclosed method for deposition is not relevant to the present invention. The description does not disclose attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form. U.S. Patent No. 5,263,992 relates to a biocompatible device that includes a solid surface and biocompatible agents that are located sufficiently close together to effectively protect the solid surface. The description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form.

【0030】 米国特許第5,741,881号は、官能末端基を持つ親水性スペーサーを利用し、特
定のポリマーを生物活性剤と連結することが可能である生物活性な被覆に関する
。本発明は、第1決定基をポリマー基層に付着するための方法として親水性スペ
ーサーの形態での二官能リンカを利用しない。記載は、活性な形態における生物
学的材料の開示されたポリマー材料への結合を開示していない。
[0030] US Pat. No. 5,741,881 relates to a bioactive coating capable of linking a particular polymer to a bioactive agent utilizing a hydrophilic spacer having a functional end group. The present invention does not utilize a bifunctional linker in the form of a hydrophilic spacer as a method for attaching the first determinant to the polymer substrate. The description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form.

【0031】 WO第97/46590号は、第2の外側の層が親水性ポリマーである支持体および2層
を含み、さらに固定化生物学的材料を含む材料に関する。支持体を高分子界面活
性剤および親水性ポリマーで被覆することにより得られる表面は、支持体のそれ
に実質的に相似である接触角を有さない。記載は、活性な形態における生物学的
材料の開示されたポリマー材料への結合を開示していない。 WO第97/18904号は、親水性被覆を持つ疎水性表面を提供するための方法に関す
る。親水性被覆により生成された表面は、疎水性表面のそれに実質的に相似であ
る接触角を有さない。記載は、活性な形態における生物学的材料の開示されたポ
リマー材料への結合を開示していない。
WO 97/46590 relates to a support wherein the second outer layer is a hydrophilic polymer and a material comprising two layers, further comprising an immobilized biological material. The surface obtained by coating the support with a polymeric surfactant and a hydrophilic polymer does not have a contact angle that is substantially similar to that of the support. The description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form. WO 97/18904 relates to a method for providing a hydrophobic surface with a hydrophilic coating. The surface created by the hydrophilic coating does not have a contact angle that is substantially similar to that of a hydrophobic surface. The description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form.

【0032】 EP第633031A1号は、ポリマーを生物学的材料から有効に防御できる組成物に関
する。防御されたポリマーは、防御されないポリマーのそれに実質的に相似であ
る接触角を有さない。記載は、活性な形態における生物学的材料の開示されたポ
リマー材料への結合を開示していない。
[0032] EP 633031 A1 relates to compositions which can effectively protect polymers from biological materials. The protected polymer does not have a contact angle that is substantially similar to that of the unprotected polymer. The description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form.

【0033】 Park and Griffith(1998),J.Biomat.Sci.Polym.Ed.9,p.89〜110は、有効に
細胞接着を抑制することができる特定のPEG-PPO-PEGコポリマーの足場を開示し
ている。コポリマーは、さまざまな細胞タイプの3次元構成を制御することにお
いて有用である。接着は、特定の受容体部分を結合することができる細胞特定炭
水化物配位子の、ポリマーへの共有結合形の連結により達成される。本発明は、
第1決定基と接触しているポリマー基層には関係しない。本発明による生体適合
材料の細胞接着特性は、少なくとも部分的には、ポリマー基層および高分子の共
同性により、また任意に第1決定基により決定される。本発明のポリマー「主鎖
」は、引用文献の場合のように、それ自体細胞非親和性ではない。開示されたコ
ポリマー材料は本発明には関係せず、記載は、活性な形態における生物学的材料
の開示されたポリマー材料への結合を開示していない。
Park and Griffith (1998), J. Biomat. Sci. Polym. Ed. 9, p. 89-110 provide a scaffold for specific PEG-PPO-PEG copolymers that can effectively inhibit cell adhesion. Has been disclosed. Copolymers are useful in controlling the three-dimensional organization of various cell types. Adhesion is achieved by the covalent attachment of a cell-specific carbohydrate ligand to the polymer that is capable of binding a particular receptor moiety. The present invention
It does not relate to the polymer substrate in contact with the first determinant. The cell adhesion properties of the biocompatible material according to the invention are determined, at least in part, by the cooperativity of the polymer substrate and the polymer, and optionally by a first determinant. The polymer "backbone" of the present invention is not itself cell-incompatible, as in the cited references. The disclosed copolymer materials are not relevant to the present invention and the description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form.

【0034】 Nob et al.(1998),J.Biomat.Sci.Polym.Ed.9,p.407〜426は、実質的に接触
角を変更するPTFE膜の変性を開示している。開示された生体適合材料は本発明に
は関係せず、記載は、活性な形態における生物学的材料の開示されたポリマー材
料への結合を開示していない。 Malmsten et al.(1998), J.Coll.and Interface Science 202,p.507〜517は、
鎖密度の蛋白質吸着抑制への影響を試験している。記載には結合蛋白質の特性が
述べられていないし、記載は、活性な形態における生物学的材料の開示されたポ
リマー材料への結合を開示していない。
Nob et al. (1998), J. Biomat. Sci. Polym. Ed. 9, pp. 407-426 disclose modifications of PTFE membranes that substantially alter the contact angle. The disclosed biocompatible material is not relevant to the present invention, and the description does not disclose binding of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form. Malmsten et al. (1998), J. Coll. And Interface Science 202, pp. 507-517,
We are testing the effect of chain density on protein adsorption inhibition. The description does not state the properties of the binding protein, and the description does not disclose binding of the biological material to the disclosed polymeric material in active form.

【0035】 Zhang et al.(1998),Biomaterials 19,p.953〜960は、蛋白質吸着を減少さ
せるためにPEG膜により変性されたシリコン表面を開示している。シリコン表面
はPEG被覆材料のそれに実質的に相似である接触角を有さない。記載は、活性な
形態における生物学的材料の開示されたポリマー材料への結合を開示していない
。 Herbert et al.(1997),Chemistry and Biology4,p.731〜737は、生物活性
分子の表面への架橋連結を識別する方法を開示している。本発明による生体適合
材料は開示されておらず、開示された方法は、光−再活性化が先行技術の部分を
形成すると認識されているので、本発明に関係しない。記載は、活性な形態にお
ける生物学的材料の開示されたポリマー材料への結合を開示していない。
[0035] Zhang et al. (1998), Biomaterials 19, pp. 953-960, disclose a silicon surface modified with a PEG membrane to reduce protein adsorption. The silicon surface does not have a contact angle that is substantially similar to that of the PEG coating material. The description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form. Herbert et al. (1997), Chemistry and Biology 4, p. 731-737 discloses a method for identifying cross-linking of a bioactive molecule to the surface. No biocompatible material according to the present invention is disclosed, and the disclosed method is not relevant to the present invention since it is recognized that light-reactivation forms part of the prior art. The description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form.

【0036】 Wesslen et al.(1994),Biomaterials 15,p.278〜284は、PEGを含む親水性
ポリマーの使用による疎水性ポリマーの表面変性を開示している。変性は有意に
接触角を変え(表1)、ポリペプチド接着性の減少をもたらす。開示された生体
適合材料は、本発明に関係しないし、記載は、活性な形態における生物学的材料
の開示されたポリマー材料への結合を開示していない。
[0036] Wesslen et al. (1994), Biomaterials 15, p. 278-284 disclose the surface modification of hydrophobic polymers by the use of hydrophilic polymers including PEG. Denaturation significantly changes the contact angle (Table 1) and results in a decrease in polypeptide adhesion. The disclosed biomaterial is not relevant to the present invention, and the description does not disclose the attachment of the biological material in the active form to the disclosed polymeric material.

【0037】 Bergstrom et al.(1992),J.Biomedical Materials Research 26,p.779〜79
0は、有効にフィブリノーゲン吸着を減少させることができる、ぎっしり詰まり
、共有結合形に結合されたPEGを含むポリスチレンを開示している。ポリスチレ
ンはぎっしり詰まったPEG表面のそれに実質的に相似である接触角を有さない。
記載は、活性な形態における生物学的材料の開示されたポリマー材料への結合を
開示していない。
Bergstrom et al. (1992), J. Biomedical Materials Research 26, pp. 779-79.
No. 0 discloses polystyrene containing PEG bound in a compact, covalent form that can effectively reduce fibrinogen adsorption. Polystyrene does not have a contact angle that is substantially similar to that of a compact PEG surface.
The description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in an active form.

【0038】 Desai and Hubbell(1991),Biomaterials 12,p.144〜153は、PEGおよび類似
の水可溶性ポリマーを、例えばPETなどの生物医学的ポリマーの表面上に組み込
むことを開示している。組み込みは、表1に示すように有意に接触角を変更する
。開示された生体適合材料は本発明に関係しないし、記載は、活性な形態におけ
る生物学的材料の開示されたポリマー材料への結合を開示していない。
[0038] Desai and Hubbell (1991), Biomaterials 12, p. 144-153, disclose the incorporation of PEG and similar water-soluble polymers on the surface of biomedical polymers such as, for example, PET. The incorporation significantly changes the contact angle as shown in Table 1. The disclosed biomaterial is not relevant to the present invention, and the description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in active form.

【0039】 Gombotz et al.(1991),J.Biomedical Materials Research,25,p.1547〜15
62は、PEGでのPET表面の変性を開示している。組み込みは、図示され考察の第1
章にあるように、接触角を有意に変更する。開示された生体適合材料は本発明に
関係しないし、記載は、活性な形態における生物学的材料の開示されたポリマー
材料への結合を開示していない。
Gombotz et al. (1991), J. Biomedical Materials Research, 25, pp. 1547-15.
62 discloses denaturation of PET surface with PEG. Incorporation is illustrated and considered the first
Change the contact angle significantly, as described in the chapter. The disclosed biomaterial is not relevant to the present invention, and the description does not disclose the attachment of the biological material to the disclosed polymeric material in active form.

【0040】 発明の概要 本発明は、生物学的材料と機能的に相互作用することが可能である、生体適合
性表面を創造する新規な手法を教示する。前記生体適合性表面は、共同性におい
て、共に新規な生体適合性表面を形成する、疎水性基層および親水性性質の高分
子などの、少なくとも二つの成分を含む。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention teaches a novel approach to creating a biocompatible surface that is capable of functionally interacting with a biological material. The biocompatible surface comprises at least two components, such as a hydrophobic substrate and a polymer of hydrophilic nature, which together form a novel biocompatible surface.

【0041】 新規の手法は、前記の疎水性基層を、顕著に締め出された体積を示す前記親水
性および可撓性高分子の横方向にパターン化された単分子層と接触させることに
基づいている。こうして形成された2成分表面は、極性および形態に関して、分
子的に異質の表面である。前記高分子単層の構造的特徴(例えば、層厚さまたは
その横方向の密度のような)は、i)高分子を形成する層の構造的特徴(例えば
、それらのMW、またはそれらの分子構成のような)、およびii)前記単分子層を
創造する方法(例えば、前記高分子を物理的または化学的に吸着するか、または
化学的に結合することによるように)により決定される。そしてまた、高分子(
複数を含む)を形成する層の構造的特徴は、合成により決定される。
A novel approach is based on contacting the hydrophobic substrate with a laterally patterned monolayer of the hydrophilic and flexible polymer exhibiting a significantly excluded volume. I have. The two-component surface thus formed is a surface that is molecularly heterogeneous with respect to polarity and morphology. The structural characteristics of the polymer monolayer (such as, for example, the layer thickness or its lateral density) include: i) the structural characteristics of the layers forming the polymer (eg, their MW, or their molecules). And ii) the method of creating the monolayer (eg, by physically or chemically adsorbing or chemically bonding the polymer). And again, polymer (
The structural characteristics of the layers forming the (including plurality) are determined by synthesis.

【0042】 新規の生体適合性表面に接触する生物学的材料(例えば、ポリペプチドのよう
な)の量および配座および従って生物学的活性度も、下層の疎水性基層および高
分子層の強調作用により決定され、維持される。この点で、前記接触ポリペプチ
ド、および例えば細胞および抗体などのような他の生物学的化合物間の生物学的
相互作用を維持し、制御することが可能となる。従って、本発明はポリペプチド
および/または他の生物学的材料を、疎水性基層表面に接触させることに伴い非
活性化および/または変性を減少させ、および/または排除することを目的とす
る。
The amount and conformation of biological material (such as, for example, polypeptides) that come into contact with the novel biocompatible surface, and thus also the biological activity, is also enhanced by the underlying hydrophobic substrate and polymer layers Determined and maintained by action. In this regard, it is possible to maintain and control the biological interaction between the contact polypeptide and other biological compounds such as cells and antibodies. Accordingly, the present invention aims to reduce and / or eliminate deactivation and / or denaturation associated with contacting a polypeptide and / or other biological material with a hydrophobic substrate surface.

【0043】 好ましい仮説において、溶媒和されたポリペプチドは、高分子の横向きにパタ
ーン化された単層に浸透して、有効に前記高分子の中−間に吸着し、下層の疎水
性表面に吸着する。前記ポリペプチドは、高分子の単層を浸透するために、前記
高分子および浸透ポリペプチド間のみならず前記高分子自体の間に作用する横向
きの圧力を誘発して、前記自己集合高分子をある程度変形しなければならない(
図3も参照すること)。この横向きの圧力は、前記高分子の空間的な変形に関係
する前記結合高分子の配座エントロピーの好ましくない損失から起こっている。
従って、浸透ポリペプチドの量が増大するにつれて、横向きの圧力も増大する。
In a preferred hypothesis, the solvated polypeptide penetrates the laterally patterned monolayer of the macromolecule, effectively adsorbs between the macromolecules of the macromolecule, and binds to the underlying hydrophobic surface. Adsorb. The polypeptide induces a lateral pressure acting between the macromolecule and the osmotic polypeptide as well as between the macromolecule itself to penetrate the monolayer of the macromolecule, causing the self-assembled macromolecule to penetrate. Must be deformed to some extent (
See also FIG. 3). This lateral pressure results from an undesirable loss of conformational entropy of the binding polymer, which is related to the spatial deformation of the polymer.
Thus, as the amount of osmotic polypeptide increases, the lateral pressure also increases.

【0044】 仮説によれば、結果として、エネルギー的に良好なバランスがi)好ましくな
い誘引された横向きの圧力、およびii)前記ポリペプチドの下層疎水性表面への
好ましい吸着の間で得られるまで、吸着ポリペプチドの量は増大を続ける。従っ
て、ポリペプチドは、高分子層を浸透し続けて、その間その層に誘引された横向
きの圧力が有効にあらゆる他のポリペプチドをその層から撃退するまで、下層の
疎水性表面に有効に吸着する。
According to the hypothesis, until a good balance in energy is obtained between i) unwanted induced lateral pressure and ii) favorable adsorption of the polypeptide to the underlying hydrophobic surface. , The amount of adsorbed polypeptide continues to increase. Thus, the polypeptide will continue to penetrate the polymer layer while effectively adsorbing to the underlying hydrophobic surface until the lateral pressure induced by that layer effectively repels any other polypeptide from that layer I do.

【0045】 この仮説によれば、前記自己集合高分子層の中−間に吸着されたポリペプチド
は、取り巻かれる変形した高分子から生じる横向きの圧力に曝される。吸着され
たポリペプチド上に作用する横向きの圧力は、前記ポリペプチドを開裂/変性か
ら有効に保護し、前記ポリペプチドを活性配座に安定化させて、吸着されるがし
かし生物学的に活性なポリペプチドを生成する。
According to this hypothesis, the polypeptide adsorbed in and between the self-assembled polymer layers is exposed to lateral pressure resulting from the surrounding deformed polymer. The lateral pressure acting on the adsorbed polypeptide effectively protects the polypeptide from cleavage / denaturation and stabilizes the polypeptide in its active conformation, allowing it to be adsorbed but biologically active To produce a novel polypeptide.

【0046】 こうして、表面上の細胞の付着、拡大、成長および組織形成は、表面に存在す
る生物学的に活性なポリペプチドに応じて決まるので、例えばこれらの制御を可
能とするために、一般表面設計原理および変性方法を−簡単で安価な方法で−い
かに提供するかという問題を、本発明は解決する。よって、これらの新規な生体
適合性表面は、さらなる新規ポリマーの開発および生体適合性検査の必要性がな
く、細胞培養皿、バイオリアクター、インプラント、およびペースメーカーなど
のバイオハイブリッド器官などに用いることが可能である。
Thus, the attachment, expansion, growth and tissue formation of cells on a surface depends on the biologically active polypeptides present on the surface, and thus, for example, to allow their control, The present invention solves the problem of how to provide surface design principles and modification methods-in a simple and inexpensive way. Thus, these new biocompatible surfaces can be used in cell culture dishes, bioreactors, implants, and biohybrid organs such as pacemakers without the need for further new polymer development and biocompatibility testing It is.

【0047】 従って、本発明は、例えば、革新的機能を持つ生体適合材料の新規表面構造の
組み立ておよび応用などの新生技術における使用に適する生体適合性表面を創造
する手段を提供すること、が考えられる。よって、本発明は、例えば人工生体膵
臓、肝臓または腎臓などのバイオハイブリッド器官において使用するための表面
構造の製造に有用である。本発明は、例えば外因性および/または同種異系細胞
を宿主免疫系から空間的に分離することを確保するための改善された膜の使用を
可能とする。
Thus, the present invention contemplates providing a means of creating a biocompatible surface suitable for use in emerging technologies, such as, for example, assembling and applying new surface structures of biocompatible materials with innovative functions. Can be Thus, the present invention is useful for the production of surface structures for use in biohybrid organs such as, for example, an artificial living pancreas, liver or kidney. The present invention allows the use of improved membranes, for example, to ensure that exogenous and / or allogeneic cells are spatially separated from the host immune system.

【0048】 例えばPEGなどの親水性高分子を含む前記高分子層を持つ膜を変性することは
、本発明により、膜表面上の蛋白質吸着量を減少させる(24)と同時に、FNおよび
他の付着蛋白質などの吸着された蛋白質の配座的/機能的な状態/形態を改善し
うる。
Modifying the membrane with the polymer layer containing a hydrophilic polymer such as PEG, for example, reduces the amount of protein adsorbed on the membrane surface (24), while simultaneously reducing FN and other It can improve the conformational / functional state / morphology of adsorbed proteins, such as attachment proteins.

【0049】 本発明はまた、例えば神経、嗅覚、網膜および類似の細胞などの「感覚」細胞
を培養するための配列を提供することを考慮している。感覚細胞の培養は、高度
に複雑で特殊なやり方で組織されているに違いない信号の空間的に消散される受
信を必要とする。それらの細胞により発せられた信号は、時間的に消散し、位置
に依存するやり方で非生物学的支持体に伝達されるに違いない。例えばPEGスペ
ーサーおよび生物特定配位子の固定化を含む写真印刷技術は、固体支持体の構造
化および/または機能化に高度に特殊な方法で寄与するために用いることが可能
である。こうした構造は、結果的に、例えばセンサーまたはバイオハイブリッド
器官として用いることが可能であると予測される。
The present invention also contemplates providing an array for culturing “sensory” cells, such as, for example, nerve, olfactory, retina and similar cells. Culture of sensory cells requires spatially dissipated reception of signals that must be organized in a highly complex and specialized manner. The signals emitted by those cells must dissipate in time and be transmitted to the non-biological support in a position-dependent manner. Photographic printing techniques, including for example the immobilization of PEG spacers and biospecific ligands, can be used to contribute in a highly specialized way to the structuring and / or functionalization of solid supports. It is anticipated that such a structure could eventually be used, for example, as a sensor or a biohybrid organ.

【0050】 本発明による生体適合材料上に固定化されうる細胞は、好ましくは、それらの
機能がi)例えばホルモンなどの生物学的に活性な物質の制御された送達、ii)
前決定蛋白質、および例えば抗体、成長因子、およびマトリックス因子などのそ
れらから誘導可能なポリペプチド、またはiii)代謝物質、好ましくは毒性また
は細胞増殖抑制性代謝物質の転化を含む細胞であるが、それらに限定されない。
こうしたタイプの細胞の例は、例えばランゲルハンス島細胞、ハイブリドーマ細
胞、軟骨細胞、および肝細胞である。
The cells which can be immobilized on the biomaterial according to the invention preferably have their function i) controlled delivery of biologically active substances such as, for example, hormones, ii)
Predetermined proteins and polypeptides derivable therefrom, such as antibodies, growth factors, and matrix factors, or iii) cells containing metabolites, preferably toxic or cytostatic metabolites, It is not limited to.
Examples of these types of cells are, for example, islets of Langerhans, hybridoma cells, chondrocytes, and hepatocytes.

【0051】 本発明は器官および組織の中の細胞組織化において有用であることが考えられ
る。こうした組織化は、異なるタイプの細胞の局部的で高度に組織化されたネッ
トワークを通して、ミクロメーター規模で接続される異なるタイプの細胞の制御
された協調を含む。本発明は、写真印刷技術が異質の官能基およびバイオジェニ
ック配位子を持つ高分子の固定化に応用されることを可能とすることが、考えら
れる。こうして作り出された生体適合材料は、異なるタイプの細胞の制御された
協調を可能とするために、制御しおよび/または空間的に組み立てるやり方にお
いて、それらを固定化することができる。
The present invention is believed to be useful in organizing cells in organs and tissues. Such organization involves the controlled coordination of different types of cells connected on a micrometer scale through a local, highly organized network of different types of cells. It is envisioned that the present invention will allow photographic printing technology to be applied to the immobilization of macromolecules with foreign functional groups and biogenic ligands. The biomaterials thus created can immobilize them in a controlled and / or spatially assembled manner to allow for controlled coordination of different types of cells.

【0052】 固体支持体上の確率論的に分布する高分子(例えばそれ自体、または続く生物
学的または生体擬似受容体のいずれかのアミン基などの、例えば特定の官能基を
持つか、または持たない)により器官および組織様構造の中において細胞の組織
体を獲得すると共に、続いて、異なるサイズのクラスター(例えば、軸、例えば
z軸に関して異なる長さを持つクラスター)の形成において第2配位子(例えば
異なる鎖長により影響を受ける例えば官能基などの異なる官能基を持つ、例えば
別の高分子)、および/または官能基を用いることも考えられる。この方法にお
いて、本発明は、与えられた基質の3次元パターン化を獲得することを可能とす
る。これは、結局、インテグリンおよび成長因子受容体などの特定細胞表面受容
体に選択性がある配位子を結合することにより、例えば単独タイプの細胞、また
は例えば共培養異種細胞固定化のための構造化表面を供給する可能性を提供する
ことを可能とする。
Having a particular functional group, such as a stochastically distributed macromolecule on a solid support (eg, itself or an amine group of either a biological or biological pseudoreceptor, or Without) to acquire the body of cells within organs and tissue-like structures, and subsequently, to form secondary clusters in the formation of clusters of different sizes (eg, clusters having different lengths with respect to the axis, eg, z-axis). It is also conceivable to use ligands (eg different macromolecules with different functional groups, for example functional groups affected by different chain lengths), and / or functional groups. In this way, the invention makes it possible to obtain a three-dimensional patterning of a given substrate. This is ultimately achieved by binding ligands that are selective for specific cell surface receptors, such as integrins and growth factor receptors, thus providing a structure for immobilization of, for example, single type cells, or, for example, co-cultured heterologous cells. To provide the possibility of providing a textured surface.

【0053】 本明細書において上述した新規のおよび革新的な応用は、表面変性に対する有
用な設計原理および適する方法の根深い欠如が存在するという理由により、現在
利用可能な最新技術手段によっては実現できない。また、最新技術手段は、知ら
れた高分子生体適合材料の表面構造および/または生体適合性を微調整するため
に、容易に適用できるものではない。本明細書に記載された本発明は、最新技術
の有意な改善を示し、潜在的に新規な生体適合性材料および細胞ベース技術の創
造を可能とする。
The new and innovative applications described hereinabove cannot be realized by the currently available state-of-the-art means, because of the lack of useful design principles and suitable methods for surface modification. Also, state-of-the-art means are not readily applicable to fine-tune the surface structure and / or biocompatibility of known polymeric biocompatible materials. The invention described herein represents a significant improvement over the state of the art and allows for the creation of potentially novel biocompatible materials and cell-based technologies.

【0054】 本発明の一つの好ましい態様により、生体適合性材料表面は、前記表面の下層
疎水性基層の接触角に実質的に同一である接触角を有する。本発明の意味合いで
の実質的に同一の接触角は、4.5度より低いような、例えば4.0度より低い、3.7
度より低いような、例えば3.3度より低い、3.0度より低いような、例えば2.8度
より低い、2.5度より低いような、5度より低い多数の値内の、あらゆる接触角
の変動を含むと理解される。
According to one preferred embodiment of the invention, the surface of the biocompatible material has a contact angle that is substantially the same as the contact angle of the underlying hydrophobic underlayer of said surface. A substantially identical contact angle in the sense of the present invention is less than 4.5 degrees, e.g. less than 4.0 degrees, 3.7 degrees.
Including any contact angle variation within a number of values less than 5 degrees, such as less than 3.3 degrees, less than 3.0 degrees, such as less than 2.8 degrees, less than 2.5 degrees, etc. Understood.

【0055】 本発明による生体適合性表面は、こうした先行技術表面が基盤の基層のそれと
は有意に異なる接触角を有することで、親水性層で被覆された先行技術の疎水性
基層とは異なる。結論的に、本発明は、前決定接触角を有する疎水性基層を、ポ
リペプチド、蛋白質、細胞などの前記基層に接触している生物学的に活性な部分
に関し本質的に同じ接触角を有するが、しかし別の機能を有する生体適合性材料
に変換することに関する。生体適合性表面は、さらに、第2決定基、例えば生物
学的細胞を当該第1決定基との反応性接触に持ち込むことができる第1決定基、
例えば接着性ポリペプチドを含むことが可能である。
A biocompatible surface according to the invention differs from a prior art hydrophobic substrate coated with a hydrophilic layer, in that such a prior art surface has a significantly different contact angle than that of the underlying substrate. In conclusion, the present invention provides a hydrophobic substrate having a predetermined contact angle with essentially the same contact angle for a biologically active portion of the substrate, such as polypeptides, proteins, cells, etc., that is in contact with the substrate. However, it relates to the conversion to a biocompatible material having another function. The biocompatible surface further comprises a second determinant, such as a first determinant capable of bringing a biological cell into reactive contact with the first determinant.
For example, it can include an adhesive polypeptide.

【0056】 まださらに本発明の別の態様において、生体適合性表面は、少なくとも一つの
第1決定基(例えば、ポリペプチド)と相互作用することが可能であり、前記第
1決定基を活性形態、好ましくは活性な配座において維持する。その官能的形態
および/または活性な配座での前記第1決定基の存在は、前記第1決定基を含む
前記生体適合性表面と、例えば前記第1決定基に接触し好ましくはそれとの安定
な結合を形成することができる細胞などの第2決定基との間の、改善された第1
決定基介在接触をもたらす。
In yet another aspect of the invention, the biocompatible surface is capable of interacting with at least one first determinant (eg, a polypeptide), wherein the first determinant is in an active form. , Preferably in an active conformation. The presence of the first determinant in its functional form and / or active conformation is such that the biocompatible surface comprising the first determinant and, for example, is stable upon contacting and preferably with the first determinant. Improved first determinant between a second determinant, such as a cell, capable of forming a stable bond
Produces determinant-mediated contact.

【0057】 第1および第2決定基は、一つの実施形態において、互いに独立に細胞を含む
か、または細胞からなる。細胞は、好ましくは、脂肪細胞、星状細胞、心筋細胞
、軟骨細胞、内皮細胞、上皮細胞、繊維芽細胞、神経節細胞、腺細胞、グリア細
胞、造血細胞、肝細胞、ケラチノサイト、筋芽細胞、神経細胞、骨芽細胞、膵臓
ベータ細胞、腎臓細胞、平滑筋細胞、横紋筋細胞、および上述のあらゆるものの
前駆物質からなる群から選択される。さらに、好ましい細胞は、疎性結合組織ま
たは骨髄に見出される間質組織細胞、および好ましくは内皮細胞、周細胞、マク
ロファージ、単球、白血球、プラズマ細胞、マスト細胞、それらのあらゆる前駆
物質を含むものである。
The first and second determinants, in one embodiment, comprise or consist of cells independently of each other. Cells are preferably fat cells, astrocytes, cardiomyocytes, chondrocytes, endothelial cells, epithelial cells, fibroblasts, ganglion cells, gland cells, glial cells, hematopoietic cells, hepatocytes, keratinocytes, myoblasts, It is selected from the group consisting of nerve cells, osteoblasts, pancreatic beta cells, kidney cells, smooth muscle cells, striated muscle cells, and precursors of any of the foregoing. Further, preferred cells are those comprising stromal tissue cells found in loose connective tissue or bone marrow, and preferably endothelial cells, pericytes, macrophages, monocytes, leukocytes, plasma cells, mast cells, any precursors thereof. .

【0058】 第2決定基が細胞、好ましくは本明細書においてすぐ上に一覧した中の1個以
上のあらゆるものである時、第1決定基は、好ましくは本発明による材料および
問題の細胞の間に形成される結合を最適化するか、または安定化することができ
るポリペプチドまたは別の生物学的実体を含む。
When the second determinant is a cell, preferably one or more of any of those listed immediately above herein, the first determinant preferably comprises a material according to the invention and a cell of interest. Includes a polypeptide or another biological entity capable of optimizing or stabilizing the bond formed therebetween.

【0059】 第1態様において、本発明は、高分子と接触している基層を含み、さらに少な
くとも一つの高分子を含む材料に関する。 前記材料は第1接触角aを有し、 前記基層は高分子により接触されない時、第2接触角b0を有し、 前記接触角は、前記接触角b0に実質的に同一である。
In a first aspect, the invention relates to a material comprising a base layer in contact with a polymer, and further comprising at least one polymer. The material has a first contact angle a, the base layer has a second contact angle b 0 when not contacted by a polymer, and the contact angle is substantially equal to the contact angle b 0 .

【0060】 この態様の一つの実施形態において、高分子と接触している基層を含み、さら
に少なくとも一つの高分子を含む材料が提供される。 前記材料は第1接触角aを有し、 前記基層は高分子により接触されない時、第2接触角b0を有し、前記基層が本
明細書により定義されている前記高分子により飽和されている時、別の第2接触
角bsatを有する。 前記接触角間の関係は、比率Rにより定義される通りであり、 R=(b0−a)/(b0−bsat) Rの数値は、0を含み0から0.6未満の間にある。
In one embodiment of this aspect, there is provided a material comprising a base layer in contact with the polymer and further comprising at least one polymer. The material has a first contact angle a, the base layer has a second contact angle b 0 when not contacted by a polymer, and the base layer is saturated with the polymer as defined herein. Have another second contact angle b sat . The relationship between the contact angles is as defined by the ratio R, where R = (b 0 −a) / (b 0 −b sat ) The value of R is between 0 and less than 0.6, including 0.

【0061】 別の態様において、本発明は、第1接触角を有すると共に、高分子と接触し、
第2接触角を有する基層を含む材料に関する。前記第1接触角および第2接触角
の間の関係は、 i)高分子が存在しない時の前記第2接触角および前記第1接触角間の差、お
よび ii)高分子が存在しない時の前記第2接触角および前記基層が本明細書で定義
されている前記高分子により飽和される時の前記基層接触角間の差、 の間の比率により定義される通りで、−0.6より大きく、0.6より小さい。
In another aspect, the invention has a first contact angle and contacts a polymer,
A material comprising a base layer having a second contact angle. The relationship between the first contact angle and the second contact angle is: i) the difference between the second contact angle and the first contact angle in the absence of the polymer, and ii) the difference in the absence of the polymer. A difference between the second contact angle and the substrate contact angle when the substrate is saturated with the polymer as defined herein, as defined by the ratio between: greater than -0.6, greater than 0.6 small.

【0062】 別の態様において、本発明は、第1接触角を有すると共に、高分子を含み、第
3の接触角を有する自己集合単層を形成することができる多数の可溶性物質によ
り接触され、第2接触角を有する基層を含む材料に関する。前記接触角の間の関
係が、 i)高分子が存在しない時の前記単層の第3接触角、および前記第1接触角間
の差、および ii)高分子が存在しない時の前記単層の第3接触角、および前記単層が本明細
書で定義されている前記高分子により飽和される時の、前記自己集合単層の接触
角間の差、 の間の比率により定義される通りで、−0.6より大きく、0.6より小さい。
In another aspect, the invention is directed to a method for contacting with a number of soluble materials having a first contact angle, comprising a polymer, and capable of forming a self-assembled monolayer having a third contact angle, A material comprising a base layer having a second contact angle. The relationship between the contact angles is: i) the third contact angle of the monolayer in the absence of the polymer, and the difference between the first contact angle, and ii) the monolayer in the absence of the polymer. A third contact angle, and the difference between the contact angles of the self-assembled monolayer when the monolayer is saturated with the polymer as defined herein, as defined by: Greater than -0.6 and smaller than 0.6.

【0063】 材料の特性分析に用いられるすべての接触角は前進的接触角である。純水はプ
ローブ液体として用いられ、水蒸気で飽和された空気はプローブガスとして用い
られる。材料/基層、純粋なさらに二度蒸留された水、および水蒸気で飽和され
た空気は、接触角を測定するために用いられる3相境界を形成する。
All contact angles used for material characterization are advancing contact angles. Pure water is used as a probe liquid, and air saturated with water vapor is used as a probe gas. The material / substrate, pure further double distilled water, and air saturated with water vapor form the three-phase boundary used to measure the contact angle.

【0064】 前記疎水性基層および前記親水性高分子を含む、本発明による生体適合性表面
の記載された特性は、第1決定基が官能基配座または生物学的に活性な形態また
は配座における前記表面に接着し、結合して残ることを可能とする。第2決定基
が、前記第1決定基および結局は表面により、官能性のまたは活性な形態または
配座、好ましくは生物学的に活性な形態または配座に接着し、結合して残ること
ができるので、前記基層および前記高分子および第1決定基を含む前記表面の特
性は、また有用である。
The described properties of the biocompatible surface according to the invention, comprising said hydrophobic substrate and said hydrophilic polymer, are such that the first determinant is a functional group conformation or a biologically active form or conformation. To adhere and bond to the surface. The second determinant may remain attached and bound to the functional or active form or conformation, preferably a biologically active form or conformation, by the first determinant and eventually the surface. As such, the properties of the surface, including the underlayer and the polymer and the first determinant, are also useful.

【0065】 〔発明の具体的な説明〕 以下の定義は、本発明の説明に用いられている。 定義 活性コンホーメーション:宿主生物本来の正常な生物活性を有するコンホーメ
ーションにおける蛋白質。 活性形:前記蛋白質または生体物質が、本来の宿主または本来の環境に存在す
る場合と同じ機能を有する形態の蛋白質または生体物質。 吸着:基層などの他の物質表面の気体または液体から分子を取り上げること。 前進接触角:液体前面が前記固体物資/基層上で前進する時の接触角。
Specific Description of the Invention The following definitions are used in describing the present invention. Defined activity conformation : A protein in a conformation that has the normal biological activity of the host organism. Active form : A protein or biological substance in a form having the same function as when the protein or biological substance is present in the original host or original environment. Adsorption : The removal of molecules from a gas or liquid on the surface of another material, such as a substrate. Advance contact angle : The contact angle as the liquid front advances on the solid material / substrate.

【0066】 両親媒性:極性水溶性基および非極性水不溶性基の両方を含む物質。 感覚細胞培養用アレイ:網膜細胞などの感覚細胞を付着させるための整然とし
た構造を有する固体または半固体の支持体。 生体適合性物質:生体物質と相互作用する場合、急性または慢性の炎症反応を
誘導せず、移植周辺組織の適切な分化を妨げない物質。 生物学的活性体:活性体を参照。 生物学的活性立体配座:活性立体配座を参照。 生体物質:器官または細胞などの植物、動物またはその生体部分を含む生体か
ら誘導された任意の物質。
Amphiphilic : A substance containing both a polar water-soluble group and a non-polar water-insoluble group. Sensory cell culture array : A solid or semi-solid support having an orderly structure for attaching sensory cells such as retinal cells. Biocompatible substance : A substance that does not induce an acute or chronic inflammatory response when interacting with a biological substance and does not prevent proper differentiation of the tissue surrounding the transplant. Biological activator : see activator. Biologically active conformation : see active conformation. Biological material : Any substance derived from living organisms, including plants, animals or living parts thereof, such as organs or cells.

【0067】 生体材料:生体系と結合し、例えば身体の任意の組織、器官または機能を評価
し、治療し、増加させ、または置換する材料。 生物リガンド:炭水化物類、蛋白質類、または例えばオリゴペプチド類などの
それらの部分、およびそれらの任意の組み合わせおよび/またはその誘導体を含
む生物起源の任意のリガンド。 生体ハイブリッド器官:例えば、特定の器官細胞などの活性形における生体材
料と生体物質との組み合わせから成る医療器具。 細胞分化:細胞前駆体が別個の特定の細胞種となる過程。 コンホーメーションの変化:物質、通常は生体物質の全3次元形態における変
化。 コンホーメーションエントロピー:高分子が到達する可能性のあるコンホーメ
ーションの量によって決まる高分子のエントロピー。
Biomaterial : A material that binds to a biological system and evaluates, treats, increases or replaces any tissue, organ or function of the body, for example. Biological ligand : Any ligand of biological origin, including carbohydrates, proteins, or portions thereof, such as oligopeptides, and any combinations and / or derivatives thereof. Biological hybrid organ : A medical device consisting of a combination of biological material and biological material in an active form, such as a specific organ cell. Cell differentiation : The process by which cell precursors become distinct and distinct cell types. Conformational change : A change in the full three-dimensional form of a substance, usually a biological substance. Conformation entropy : The entropy of a polymer, which is determined by the amount of conformation that the polymer can reach.

【0068】 結合体:化学的に共に接合した複数の官能性分子。 接触角(CA):固体面または半固体面と、液体および前記液体の飽和蒸気との
間の3相境界面における液相の境界で表される角度(θ)。各種の方法が、例え
ば、使用される試験液の飽和蒸気の気泡が試験表面により捕捉される気泡捕捉法
として、3相境界面を生成させるために適用される。本発明の特許請求の範囲に
関連して、これは物質表面を特徴づける前進接触角である。 不活化:活性体または活性コンホーメーションをより活性の低い形体または立
体配座へ変化させること。
Conjugate : A plurality of functional molecules joined together chemically. Contact angle (CA) : The angle (θ) represented by the boundary of the liquid phase at the three-phase interface between the solid or semi-solid surface and the liquid and the saturated vapor of the liquid. Various methods are applied to generate the three-phase interface, for example, as a bubble trapping method in which bubbles of saturated vapor of the test solution used are trapped by the test surface. In the context of the claims of the present invention, this is the advancing contact angle characterizing the material surface. Inactivation : To change an active form or active conformation to a less active form or conformation.

【0069】 密度:容積(濃度)または面積(側密度)当たりの質量。 末端基:高分子の末端部分。 排除体積:同じ空間を占有しようとして移動している溶媒和高分子またはポリ
マー鎖のセグメント間の相互作用。 細胞外マトリクス(ECM):組織細胞の構造的および機能的支持体として細胞
により合成され、糖蛋白、ラミニン、FN、相互連絡の膠原細線維、ヒアルロン酸
塩およびプロテオグリカンなどの接着蛋白から成る網。 皮膜:長く薄いシート状の合成材料。 可撓性:剛性とは対照的に多くのの立体配座を達成できる。 流量:単位時間および単位面積当たりのある流動量の計量。
Density : mass per volume (concentration) or area (side density). Terminal group : The terminal part of the polymer. Excluded volume : Interaction between segments of a solvated macromolecule or polymer chain that is moving to occupy the same space. Extracellular matrix (ECM) : A network synthesized by cells as the structural and functional support of tissue cells and composed of adhesion proteins such as glycoproteins, laminin, FN, interconnected collagen fibrils, hyaluronate and proteoglycans. Coating : A long and thin sheet of synthetic material. Flexibility : Many conformations can be achieved in contrast to rigidity. Flow rate : The measurement of a certain flow rate per unit time and unit area.

【0070】 官能基化:構造、特性および/または機能を変える化学的誘導化。 移植:化学結合を介して基層に対して等しいか、または異なる分子単位から成
る少なくとも1つの高分子を付着させること。 先端基:近位基、すなわち高分子と基層との間で結合を形成する基。 親水性ポリマー:水滴が容易に広がる高い表面エネルギーを有する任意のポリ
マー。 疎水性ポリマー:表面に際立った水滴を形成する低い表面エネルギーを有する
任意のポリマー。
Functionalization : Chemical derivatization that alters structure, properties and / or function. Implantation : Attachment of at least one macromolecule of equal or different molecular units to a substrate via a chemical bond. Head group : a proximal group , that is, a group that forms a bond between a polymer and a base layer. Hydrophilic polymer : Any polymer that has a high surface energy where water droplets spread easily. Hydrophobic polymer : Any polymer with low surface energy that forms prominent water droplets on the surface.

【0071】 接触改善:非生物的支持体との接触時における細胞の付着および広がりの増強
インターフェース:化学的または物理的工程における2つの分離相間の境界面
を表す領域または表面。 イオン結合:異なる荷電部間でクーロン相互作用により共に保持される結合。 潜在性:存在するが(未だ)活性ではない。 側面的単層構造:固有の除外容積により隣接分子と相互作用する高分子から形
成された単層であり、自発的に比較的整列された高分子アレイを形成するために
、前記単層は結晶性ではなく、少なくとも50パーセントの水分含量により特徴づ
けられる。
Improving contact : Enhancement of cell attachment and spread upon contact with an abiotic support. Interface : A region or surface that represents the interface between two separate phases in a chemical or physical process. Ionic bond : A bond held together by Coulomb interactions between different charged parts. Latent : exists but is not (yet) active. Lateral monolayer structure : a monolayer formed from a polymer that interacts with neighboring molecules by an inherent exclusion volume, wherein the monolayer is crystalline to form a spontaneously relatively aligned polymer array. It is characterized by a water content of at least 50 percent, not gender.

【0072】 層密度:面積当たりの質量(2D濃度)。 リンカー:互いに2つの部分または基または分子を結合させる。 高分子:400Daより高分子量を有する任意の分子。 :2相間の障壁であり、且つ吸収/拡散および/または細孔を経て輸送を可
能にする。 浸透性:前記膜を介して輸送を可能にする膜の能力計量。 :ここでは化学反応を開始するための物理的刺激。 光反応性ポリマー:1つ以上の潜在的反応基を含んで成るポリマー。 ポリマー:少なくとも5個の同一モノマーの結合により形成された分子。 前処理:官能基の基層への付加。
Layer density : mass per area (2D concentration). Linker : connects two parts or groups or molecules to each other. Macromolecule : any molecule having a molecular weight higher than 400 Da. Membrane : A barrier between the two phases and allows for transport via absorption / diffusion and / or pores. Permeability : A measure of the ability of a membrane to allow transport through the membrane. Light : Here, a physical stimulus to initiate a chemical reaction. Photoreactive polymer : A polymer comprising one or more latent reactive groups. Polymer : A molecule formed by the binding of at least five identical monomers. Pretreatment : addition of functional groups to the substrate.

【0073】 後進接触角:液体前面が前記固体上で後退する時の接触角。 屈折率:透明媒体中での電磁放射の位相速度に対する減圧(または大気圧)中
での電磁放射の位相速度比。 剛性:本質的に非可撓性。 飽和基層:複数の高分子により接触された前記基層の接触角を、さらに高分子
を基層表面に付加することによってそれ以上減少できない場合、基層の飽和が達
成する。さらに好ましくは、前記基層が複数の高分子により接触されている際、
接触角の有意な変化が達成できない場合、基層の飽和が達成する。
Reverse contact angle : The contact angle when the liquid front recedes on the solid. Refractive index : the ratio of the phase velocity of electromagnetic radiation in reduced pressure (or atmospheric pressure) to the phase velocity of electromagnetic radiation in a transparent medium. Rigid : essentially inflexible. Saturated Substrate : If the contact angle of the substrate contacted by a plurality of polymers cannot be further reduced by adding more polymers to the surface of the substrate, saturation of the substrate is achieved. More preferably, when the base layer is contacted by a plurality of polymers,
If a significant change in the contact angle cannot be achieved, saturation of the underlayer is achieved.

【0074】 自己集合単層:基層上に形成され並びに自己集合(積重ねまたは結晶化)成分
から成る単層は先端基を含んで成り、前記先端基は、好ましくは基層と相互作用
し、且つ末端基を含んで成り、前記末端基は溶液に向けて配向されている。前記
単層は、結晶性で高度に整列した構造、および極めて低い水分含量または実質的
に水分含量が無いことにより特徴づけられる。 溶媒和:分子または物質が溶液中に存在する。 合成物質:生物起源ではない任意の物質。 基層:高分子が付着できる任意の化学的部分。 表面:対象物、ここでは生体物質またはその前駆体の外側部分。
Self-assembled monolayer : A monolayer formed on a substrate and composed of a self-assembled (stacked or crystallized) component comprises a head group, said head group preferably interacting with the base layer and And the terminal groups are oriented toward a solution. The monolayer is characterized by a crystalline, highly ordered structure and a very low or substantially no water content. Solvation : Molecule or substance is in solution. Synthetic : Any substance that is not of biological origin. Base layer : Any chemical moiety to which a polymer can attach. Surface : the outer part of the object, here the biological material or its precursor.

【0075】 本発明は、細胞接着およびそれと関連するポリマー基層表面の生体適合性の新
規制御法を教示する。この新規な方法は、疎水性基層表面、好ましくは疎水性ポ
リマー基層を前記疎水性ポリマー基層の前記表面と接触する高分子層、好ましく
は可撓性高分子の単分子層、さらに好ましくは側面的にパターン化された高分子
の単層によって構造化することに基づく。
The present invention teaches a novel method of controlling cell adhesion and the biocompatibility of the associated polymer substrate surface. The novel method comprises the steps of contacting the surface of a hydrophobic substrate, preferably a hydrophobic polymer substrate, with a polymer layer, preferably a monolayer of a flexible polymer, in contact with the surface of the hydrophobic polymer substrate, more preferably a lateral layer. Based on structuring with a monolayer of polymer patterned in

【0076】 本発明による設計面に対する本質的な生体系の応答は、従来技術のポリマーに
対するこのような系の応答とは異なる。蛋白吸着、吸着抗原への抗体結合と同様
に、線維芽細胞、内皮細胞、表皮細胞、肝細胞やその他、すなわち、組織−生体
材料間の相互作用に関する一般的細胞モデルとして良く受け入れられる生体物質
での研究は、接触させる生体物質の機能を維持し、および/または改良する新規
生体適合性表面の能力を評価するために実施されてきた。
The response of an intrinsic biological system to a design surface according to the present invention is different from the response of such a system to prior art polymers. As well as protein adsorption, antibody binding to adsorbed antigen, fibroblasts, endothelial cells, epidermal cells, hepatocytes and others, ie, biological materials well accepted as a general cell model for tissue-biomaterial interaction. Have been conducted to evaluate the ability of novel biocompatible surfaces to maintain and / or improve the function of the biomaterial to be contacted.

【0077】 本発明に従って修飾された種々の表面に細胞が付着し、広がり増殖する能力は
その意味において特に重要である。細胞外基質の産生は、線維芽細胞の幾つかの
重要機能の1つであり、一般に結合組織型の細胞の1つの特性である。その結果
、本発明による生体材料に細胞が付着する能力は、i)蛍光標識FNの手法により細
胞吸着の1時間以内に、ii)合成FNマトリクスの直接検出による長期培養後に、
細胞外基質形成の顕微鏡調査により研究された。
The ability of cells to attach, spread and grow on various surfaces modified according to the present invention is particularly important in that sense. The production of extracellular matrix is one of several important functions of fibroblasts and is generally a property of connective tissue type cells. As a result, the ability of the cells to adhere to the biomaterial according to the present invention is i) within one hour of cell adsorption by the technique of fluorescently labeled FN,
Extracellular matrix formation was studied by microscopic examination.

【0078】 本研究では、例えばポリマー基層に吸着した高分子の分子量の機能として改善
された細胞官能性、および表面官能基化の程度を明らかにした。この結果は、例
えば細胞接着並びに形態学、焦点の接着点形成、細胞外基質形成、および長期増
殖に対する効果などの典型的な生体適合性パラメータにより測定した。上記の全
てが、上記に定義されるように観察された細胞官能性の改善に寄与するものと解
される。すなわち、この結果は、本発明に従って修飾されたポリマー基層面が優
れた官能性を有することを明確に示した。原料すなわち未修飾ポリマー、および
比較的高度の表面官能基化により特徴づけられる従来技術の完全修飾面または「
コート化」面の双方と比較すると、この官能性は優れている。
This study revealed improved cellular functionality as a function of, for example, the molecular weight of the polymer adsorbed on the polymer substrate, and the degree of surface functionalization. The results were measured by typical biocompatibility parameters such as effects on cell adhesion and morphology, focal point formation, extracellular matrix formation, and long-term growth. All of the above are understood to contribute to the improvement in the cell functionality observed as defined above. That is, the results clearly showed that the polymer substrate surface modified according to the present invention had excellent functionality. The raw material, or unmodified polymer, and prior art fully modified surfaces or "characterized by a relatively high degree of surface functionalization"
This functionality is superior when compared to both "coated" surfaces.

【0079】 ここに記載された結果は、本質的な生体物質の吸着、前記吸着物質の状態、ま
たは立体配座、または生物活性体と前記吸着から生じる細胞挙動または官能性の
間に存在する関係をさらに最適化できることを強く示している。 したがって、本発明は、物理化学的表面解析技術の任意の好適な状態により容
易に制御できる理論的設計法により、細胞官能性の1つ以上の最適条件を経験的
に決定することを可能ならしめる。この故に、吸着細胞の応答およびそれらの生
体適合性をここで予め決定でき、または少なくとも物理化学的並びに生体工学パ
ラメータの十分定義された容易に調整できる状態により、迅速且つ経済的に設計
できることから、本発明は、生体材料を提供する技術方法の状態を著しく改良す
ることによりその目的を達成する。
The results described herein may be based on the adsorption of the essential biological material, the state of the adsorbent, or the conformation, or the relationship that exists between the bioactive agent and the cell behavior or functionality resulting from the adsorption. Strongly suggests that can be further optimized. Thus, the present invention enables one or more optimal conditions of cell functionality to be determined empirically by theoretical design methods that can be easily controlled by any suitable state of physicochemical surface analysis techniques. . Hence, the response of the adsorbed cells and their biocompatibility can now be predetermined or at least be designed quickly and economically with well-defined and easily adjustable conditions of physicochemical and biotechnological parameters, The present invention achieves that objective by significantly improving the state of the art methods of providing biomaterials.

【0080】 本発明に従って処理できる材料は、任意の与えられた適用に関して物理化学的
性質が優れないとしても、少なくとも例えば透明性、屈折率、電気伝導率、熱安
定性、耐加水分解性、または膜形成性(例えば、細胞培養皿から膜までの範囲)
のような好適または優れた性質を有しているが、しかし、それらの望ましくない
物理化学的表面特性のために細胞の付着、増殖および官能性に関して、現在全く
無用でないとしても不十分と云えるものである。 本発明に従って処理される生体材料の表面構造は、この後直ぐに記載される一
時的なまたは永続的な細胞支持体として構築される可能性のある確率的または予
め決定したまたは制御された浸透性(例えば、ミクロまたはマクロ多孔性平坦シ
ートまたは中空繊維膜)を有する多孔性構造であってよい。
The materials that can be processed according to the invention have at least, for example, transparency, refractive index, electrical conductivity, thermal stability, resistance to hydrolysis, or at least, even if their physicochemical properties are not excellent for any given application. Membrane formation (eg, from cell culture dish to membrane)
But have poor, if not completely useless, cell attachment, growth and functionality due to their undesirable physicochemical surface properties. Things. The surface structure of the biomaterial treated in accordance with the present invention may be a stochastic or predetermined or controlled permeability (potentially constructed as a temporary or permanent cell support, described immediately below). For example, it may be a porous structure with micro or macro porous flat sheets or hollow fiber membranes).

【0081】 ここに開示された2段階修飾法(図4参照)は、共有結合、パターン化単分子
層を生成することが好ましい。この層の構造および構造または官能性は、高分子
共役体の合成により、次いで任意に与えられた特定の環境セットに従って第1の
吸着段階において設計または予め決定してもよい。共有結合性の移植により、下
部ポリマー物質(基礎ポリマー)に安定な付着(すなわち移植)が容易に達成さ
れる。例えば、両親媒性高分子の分子構造、前記高分子の濃度および/または溶
解力などの「設計パラメータ」の管理は、複雑なポリマー類を製造する当業者に
委ねることができる。
The two-step modification method disclosed herein (see FIG. 4) preferably produces covalent, patterned monolayers. The structure and structure or functionality of this layer may be designed or predetermined in the first adsorption stage by the synthesis of the polymeric conjugate and then optionally according to a given set of environments. By covalent implantation, stable attachment (ie, implantation) to the underlying polymeric material (base polymer) is easily achieved. For example, management of "design parameters" such as the molecular structure of the amphiphilic polymer and the concentration and / or solubility of the polymer can be left to those skilled in the art of manufacturing complex polymers.

【0082】 両親媒性体の分子量および/または大きさは、少なくともある程度までモル密
度(すなわち、表面積当たりの高分子)を決定する。両親媒性高分子とポリマー
基層との間の相互作用の増加により、層密度が増加し易くなる。同様に第1段階
における両親媒性高分子の高濃度(図4参照)、または前記両親媒性高分子の溶
解力の減少もまた、層密度の増加に寄与することとなる。 溶解力の変化は、例えば塩濃度、pH、温度または溶媒の極性により達成できる
と思われる。スプレイコートによる両親媒性体の塗布およびそれに引き続いての
乾燥、次に紫外線(UV)または可視光(Vis)照射が、代替技術となり得る。当
業者は、層密度を変化させるために必要なポリマーおよび高分子の物理化学に精
通している。
The molecular weight and / or size of the amphiphile determines the molar density (ie, macromolecules per surface area), at least to some extent. Increased interaction between the amphiphilic polymer and the polymer base layer tends to increase the layer density. Similarly, a high concentration of the amphiphilic polymer in the first stage (see FIG. 4) or a decrease in the solvency of said amphiphilic polymer also contributes to an increase in the layer density. It is believed that the change in solubility can be achieved, for example, by salt concentration, pH, temperature or the polarity of the solvent. Application of the amphiphile by spray coating and subsequent drying followed by ultraviolet (UV) or visible (Vis) irradiation may be an alternative technique. Those skilled in the art are familiar with the physicochemistry of polymers and macromolecules required to change layer density.

【0083】 生体材料が皮膜である場合、ポリマー基層は水に対して実質的に非透過性であ
り、一方、生体適合性材料が膜である場合、ポリマー基層は多孔性である。 本発明により作製された側面層は、高分子の両親媒性および両親媒性−両親媒
性の分子間および分子内相互作用により特徴づけられる。固有の大きな除外容積
による両親媒性体間の強力な反発作用により、側面に「自己集合」構造を形成で
きる個別の吸着分子が導かれる。 本発明の1つの好ましい実施形態によれば、表面官能基化は、十分定義された
ビルディングブロックのモジュール組成物を含んで成る光反応性の親水性可撓性
高分子の共役体により媒介される。特に好ましい1つの実施形態において、前記
モジュール組成物は、(潜在的反応性先端基)−(先導基)−(主体)−(官能
性末端基)を含んで成る。
When the biomaterial is a membrane, the polymer substrate is substantially impermeable to water, while when the biocompatible material is a membrane, the polymer substrate is porous. The lateral layers made according to the present invention are characterized by the amphiphilic and amphiphilic-amphiphilic intermolecular and intramolecular interactions of the polymer. The strong repulsion between amphiphiles due to the inherently large excluded volume leads to individual adsorbed molecules that can form "self-assembled" structures on the sides. According to one preferred embodiment of the invention, the surface functionalization is mediated by a conjugate of a photoreactive hydrophilic flexible polymer comprising a well-defined building block modular composition. . In one particularly preferred embodiment, the module composition comprises (potential reactive head group)-(leading group)-(subject)-(functional end group).

【0084】 本発明は、望ましい物理特性を有する基層表面を提供することを目指すもので
あり、基層を望ましい物理特性を有する複数の高分子を含んで成る組成物に接触
させる複数の段階から成る。各々の高分子は、任意にリンカー基を介して、主体
へ共有結合した潜在的反応性先端基および任意にまた先導基および官能性末端基
から成る。潜在的反応性先端基は外部刺激に反応してフリーラジカルなどの1つ
以上の活性種を供することができ、潜在的反応性先端基の残基を介して高分子を
基層に共有結合させる。
The present invention seeks to provide a substrate surface having desirable physical properties and comprises a plurality of steps of contacting the substrate with a composition comprising a plurality of polymers having desirable physical properties. Each macromolecule consists of a potentially reactive head group covalently linked to the subject, optionally via a linker group, and optionally also a leader group and a functional end group. The latent reactive head group can provide one or more active species, such as free radicals, in response to an external stimulus, and covalently attach the polymer to the substrate through the residues of the latent reactive head group.

【0085】 1つ以上の潜在的反応基が基層面に近接して共有結合ができるように、高分子
は空間的に配向されるが、本発明による方法は、外部刺激を適用することにより
潜在的反応基を活性化して高分子を基層に共役結合させる、さらなる段階を含む
。「自己集合」により確立された層構造がこの種の放射により妨害されず、ポリ
マー基層が少なくとも実質的に損なわれないままであることから、使用される外
部刺激は、好ましくは電磁放射であり、さらに好ましくは放射が、電磁スペクト
ルの紫外領域、可視領域または赤外領域にある。
Although the macromolecules are spatially oriented so that one or more potential reactive groups can be covalently bonded in close proximity to the substrate surface, the method according to the present invention provides a method for applying latent stimuli by applying an external stimulus. Further activating the reactive group to conjugate the polymer to the substrate. The external stimulus used is preferably electromagnetic radiation, since the layer structure established by "self-assembly" is not disturbed by this type of radiation and the polymer substrate remains at least substantially intact, More preferably, the radiation is in the ultraviolet, visible or infrared region of the electromagnetic spectrum.

【0086】 変換の程度は、例えばUV/Visの供与量により選択でき、一般には100%変換が
試みられる。この方法の活性段階に対する応答は、種々の潜在的反応性基を選択
することにより調整できる。また、光化学的に発生する反応種の反応性は、ポリ
マー基層構造に従って選ぶことができる。斯様に、例えばアリールアジド類から
のアリールナイトレン類は、UV/Vis励起後、挿入反応を経由して−NH基、−OH基
または−CH基および芳香族ケトン類を有する全てのポリマー類と反応し、結局水
素引き抜きを受けて少なくとも−CH基を有する全てのポリマーとの挿入反応に導
かれることが良く知られている。
The degree of conversion can be selected, for example, by the amount of UV / Vis donated, and generally 100% conversion is attempted. The response to the active step of the method can be tuned by choosing various potentially reactive groups. The reactivity of the photochemically generated reactive species can be selected according to the polymer base layer structure. Thus, for example, aryl nitrenes from aryl azides are, after UV / Vis excitation, all polymers having -NH, -OH or -CH groups and aromatic ketones via an insertion reaction. It is well-known that hydrogen abstraction leads to an insertion reaction with all polymers having at least a —CH group.

【0087】 本発明で利用する巨大分子の潜在的反応性頭基は、一つ又はそれ以上の共有結
合した潜在的反応性基を含んでなる。本明細書で定義したように、潜在的反応性
基は、特定の適用する外部刺激に反応して隣接担体表面に対し共有結合する活性
種の生成を受ける基である。潜在的反応性基は、保存状態ではその共有結合を変
化させずに保持するが、活性を受けると他の分子と共有結合を形成する分子中の
原子の基である。潜在的反応性基は、フリーラジカル類、ニトレン類、カルベン
類及び外部電磁気又は運動(熱)エネルギーの吸収による励起状態のケトンの如
き活性種を生じる。
[0087] The potentially reactive head group of the macromolecule utilized in the present invention comprises one or more covalently linked potentially reactive groups. As defined herein, a potentially reactive group is a group that undergoes the generation of an active species that is covalently attached to an adjacent carrier surface in response to a particular applied external stimulus. A latent reactive group is a group of atoms in a molecule that, when conserved, retains its covalent bond unchanged but forms a covalent bond with another molecule when activated. Latent reactive groups give rise to active species such as free radicals, nitrenes, carbenes and excited state ketones due to absorption of external electromagnetic or kinetic (thermal) energy.

【0088】 潜在的反応性基には電磁気スペクトルの種々な部分に敏感なものが選択され、
スペクトル中の紫外、可視又は赤外部に反応する潜在的反応性基が好ましい。ア
ジ化物は潜在的反応性基の好ましい種類を構成し、これにはアジ化フェニル、4
‐アジド安息香酸やアジ化4‐フルオロ‐3‐ニトロフェニルの如きアジ化アリ
ル類、アジ化ベンゾイルやアジ化p‐メチルベンゾイルの如きアジ化アシル類、
アジドギ酸エチル、アジドギ酸フェニルの如きアジ化ギ酸エステル、アジ化ベン
ゼンスルホニルの如きアジ化スルホニル及びアジ化ジフェニルホスホリルやアジ
化ジエチルホスホリルの如きアジ化ホスホリルが含まれる。ジアゾ化合物は他の
種類の潜在的反応性基を構成し、ジアゾメタンやジフェニルジアゾメタンのよう
なジアゾアルカン類(‐CHN2)およびジアゾアセトフェノンや1‐トリフルオロ
メチル‐1‐ジアゾ‐2‐ペンタノンのようなジアゾケトン類、ジアゾ酢酸t‐
ブチル、ジアゾ酢酸フェニルの如きジアゾ酢酸エステル類およびアルファジアゾ
アセト酢酸t‐ブチルのようなベータ‐ケト‐アルファ‐ジアゾ酢酸エステル類
を含有する。
The potential reactive groups are selected to be sensitive to various parts of the electromagnetic spectrum,
Potentially reactive groups that react in the ultraviolet, visible or infrared portion of the spectrum are preferred. Azides constitute a preferred class of potentially reactive groups, including phenyl azide,
Allyl azides such as -azidobenzoic acid and 4-fluoro-3-nitrophenyl azide, acyl azides such as benzoyl azide and p-methylbenzoyl azide,
Ethyl azidoformate, azide formate such as phenyl azidoformate, sulfonyl azide such as benzenesulfonyl azide, and phosphoryl azide such as diphenylphosphoryl azide and diethylphosphoryl azide are included. Diazo compounds constitute another class of latent reactive groups, diazomethane or a diazoalkane, such as diphenyl diazomethane (-CHN 2) and as diazo acetophenone and 1-trifluoromethyl-1-diazo-2-pentanone Diazoketones, diazoacetic acid t-
Butyl, diazoacetates such as phenyl diazoacetate and beta-keto-alpha-diazoacetates such as t-butyl alphadiazoacetoacetate.

【0089】 他の潜在的反応性基には、アゾビスイソブチロニトリルのような脂肪族アゾ化
合物、3‐トリフルオロメチル‐3‐フェニルジアジリンのようなジアリジン類
、ケテンやジフェニルケテンのようなケテン類(‐CH=C=O)及びベンゾフェ
ノンやアセトフェノンのような光活性化できるケトン類が含まれる。過酸化化合
物は他の種類の潜在的反応性群として考えられ、ジ‐t‐ブチルペルオキシドや
ジシクロヘキシルペルオキシドのようなジアルキルペルオキシド類及びジベンゾ
イルペルオキシドやジアセチルペルオキシドの如きジアシルペルオキシド類及び
ペルオキシ安息香酸エチルの如きペルオキシエステルが含まれる。
Other potentially reactive groups include aliphatic azo compounds such as azobisisobutyronitrile, diazines such as 3-trifluoromethyl-3-phenyldiazirine, ketene and diphenylketene. Ketones (-CH = C = O) and photoactivatable ketones such as benzophenone and acetophenone. Peroxide compounds are considered as another class of potentially reactive groups, including dialkyl peroxides such as di-t-butyl peroxide and dicyclohexyl peroxide and diacyl peroxides such as dibenzoyl peroxide and diacetyl peroxide and ethyl peroxybenzoate. Such peroxyesters are included.

【0090】 巨大分子を付着させる表面と共有結合形成を生じる潜在的反応性基を活性化さ
せて、巨大分子を潜在的反応性基の残基により当該表面と共有結合する。 前述した開示から分かるように、光反応性基は殆ど芳香族であるので、一般的
には親水性というより疎水性である。芳香族光反応性基の如き比較的疎水性の反
応性頭基が存在すると、巨大分子は水溶液中では疎水性基層表面に対してそれ自
身を整列させるので、比較的疎水性の反応性頭基は担体表面付近に優先的に運ば
れる一方、巨大分子の残部、即ち主要部分および官能末端基は疎水性基層表面か
ら離れた方向に向く。この特徴により巨大分子と比較的疎水性担体表面とは密に
共有結合ができ、このことは従って、上で定義したように生体適応性基層表面の
形成に寄与することになる。
Activation of the latent reactive group that results in the formation of a covalent bond with the surface to which the macromolecule is attached causes the macromolecule to be covalently bonded to the surface by the residue of the latent reactive group. As can be seen from the foregoing disclosure, photoreactive groups are generally aromatic, and therefore generally hydrophobic rather than hydrophilic. When a relatively hydrophobic reactive head group, such as an aromatic photoreactive group, is present, the macromolecule aligns itself with the surface of the hydrophobic substrate in aqueous solution, so the relatively hydrophobic reactive head group Is preferentially carried near the surface of the carrier, while the rest of the macromolecule, the major part and the functional end groups, point away from the surface of the hydrophobic substrate. This feature allows the macromolecule to be tightly covalently bonded to the relatively hydrophobic carrier surface, thus contributing to the formation of a biocompatible substrate surface as defined above.

【0091】 上記に従えば、両親媒性特性とそれによる方向性および達成した基層表面への
巨大分子のグラフト化濃度は、巨大分子へ疎水性先導基を組み入れることで上昇
させることができる。当該先導基は二官能基で、好ましくはリンカー基により潜
在的反応性頭基及び巨大分子の残部、即ち主要部分と官能末端基、の間に位置さ
せる。先導基は、巨大分子の潜在的反応性頭基につき好ましい指向の増進をさせ
て基層表面での結合を発生させる目的及び達成グラフト化濃度を増加させるため
に巨大分子の親水性特性を増加させる目的などから疎水性である。先導基の好ま
しい種類は、脂肪族、直線又はわずかに分岐した基又は環状脂肪族基であり、ど
れも好ましくは炭素数が6〜18又はそれらの組合せと同時にモノ又は多環状芳香
族基又はそれらと上記脂肪族基との組合せである。
According to the above, the amphipathic properties and thereby the orientation and the achieved grafting concentration of macromolecules on the substrate surface can be increased by incorporating hydrophobic leading groups into the macromolecules. The leader group is a bifunctional group, preferably located by a linker group, between the potentially reactive head group and the rest of the macromolecule, i.e. between the main part and the functional end groups. The leading group is intended to increase the hydrophilic properties of the macromolecule in order to generate a favorable orientation enhancement of the macromolecule's potentially reactive head group to generate bonding at the substrate surface and to increase the achieved grafting concentration It is hydrophobic from the above. Preferred types of leader groups are aliphatic, linear or slightly branched or cycloaliphatic groups, all of which preferably have 6 to 18 carbon atoms or a combination thereof, simultaneously with a mono- or polycyclic aromatic group or a combination thereof. And combinations of the above aliphatic groups.

【0092】 巨大分子の主要部分は好ましくは親水性で、水溶性環境ではコイルがほどけて
いて、排除体積を示している。それは天然又は合成した高分子でありうる。その
ような高分子には、付加又は縮合重合で得られたオリゴマー、単独重合体と共重
合体及びオリゴ糖、多糖類、オリゴ糖とポリペプチド又は伸長したオリゴペプチ
ド、のようなその一部などの天然高分子が含まれる。
The major portion of the macromolecule is preferably hydrophilic, uncoiled in an aqueous environment and exhibits an excluded volume. It can be a natural or synthetic polymer. Such polymers include oligomers obtained by addition or condensation polymerization, homopolymers and copolymers and parts thereof such as oligosaccharides, polysaccharides, oligosaccharides and polypeptides or extended oligopeptides, and the like. Of natural polymers.

【0093】 主要部分を構成する当該高分子は、末端又は側鎖グラフト化で調製した数種の
異なる高分子タイプを含んでなり、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプ
ロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、酢酸セルロース及び酪酸セル
ロースのようなセルロースに基づく生成物、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタ
クリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸グリセリル、メタクリル酸グリセリル、
アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミドやメタクリルアミドから重合したよ
うなアクリル樹脂、ポリビニルピロリドンやポリビニルアルコールのようなビニ
ル樹脂、ポリカプロラクタム、ポリラウリルラクタム、ポリヘキサメチレンアジ
ポアミドやポリヘキサメチレンドデカンジアミドのようなナイロン類、ポリウレ
タン類、ポリ乳酸、アミロース、デキストラン、キトサンやヒアルロン酸のよう
な直鎖多糖類、アミロペクチン、ヒアルロン酸やヘミセルロースのような分岐多
糖類などを含んでいる。
The macromolecules making up the main part comprise several different macromolecular types prepared by terminal or side chain grafting, including hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, carboxymethylcellulose, cellulose acetate and cellulose butyrate. Such cellulose-based products, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, glyceryl acrylate, glyceryl methacrylate,
Acrylic resin such as acrylic acid, methacrylic acid, acrylic resin polymerized from acrylamide and methacrylamide, vinyl resin such as polyvinylpyrrolidone and polyvinyl alcohol, polycaprolactam, polylauryl lactam, polyhexamethylene adipamide and polyhexamethylene dodecanediamide Nylons, polyurethanes, polylactic acid, amylose, dextran, linear polysaccharides such as chitosan and hyaluronic acid, amylopectin, and branched polysaccharides such as hyaluronic acid and hemicellulose.

【0094】 巨大分子自体は、好ましくは少なくとも約500Da、大層好ましくは約10,000Da
の分子量を持ち、強い親水性であり、25℃において少なくとも凡そ0.5重量%ま
で水に溶解する。 好ましい態様では、主要部分は、例えばエトキシ(‐CH2‐CH2‐O‐)又はイ
ソプロポキシ(‐CH2‐CH(CH3)‐O‐)基などの反復単位を含んでなり、その
中でもPEGが大層好ましい。 官能末端基には、高分子主要部分を経由して表面へ他の生物的又は合成分子又
は細胞、ウイルス及びその様なものを永続的又は可逆的に結合できる化学的部分
を全て含んでなり、ヒドロキシ、アミノ、カルボキシル、スルホン酸、活性化エ
ステル又はエポキシ基と共に荷電化又はキレート化の機能を有したものである。
The macromolecule itself is preferably at least about 500 Da, most preferably about 10,000 Da.
, Is strongly hydrophilic and dissolves in water at 25 ° C. to at least about 0.5% by weight. In a preferred embodiment, the main portion, such as ethoxy (-CH 2 -CH 2 -O-) or isopropoxy (-CH 2 -CH (CH 3) -O-) comprises repeating units of such groups, among which PEG is most preferred. The functional end group comprises all biological or synthetic molecules or chemical moieties that can permanently or reversibly bind cells, viruses and the like to the surface via the macromolecular main part, It has a function of charging or chelating together with a hydroxy, amino, carboxyl, sulfonic acid, activated ester or epoxy group.

【0095】 加えて、当該官能末端基は、修飾基層に以下で定義する一般的又は特異的“バ
イオフィリック”を与える多くの種類の化合物又はその断片から選ぶことができ
る。一般的にバイオフィリック機能末端基とは、例えば全細胞、分画した細胞、
細胞オルガネラ、タンパク質、脂質、多糖類、単純炭水化物、複合炭水化物及び
/又は核酸などのような生体物質の結合、付着又は吸着を促進するものである。
一般的にバイオフィリック官能末端基には、COO-、‐PO3H-又は2‐イミダゾロ
基の如き荷電部分を備えた疎水基かアルキル基、及び細胞外マトリックスタンパ
ク質、FN、コラーゲン、ラミニン、血清アルブミン、ポリガラクトース、シアル
酸及び種々なレクチン結合糖のような化合物及び化合物の断片が含まれる。
In addition, the functional end groups can be selected from many types of compounds or fragments thereof that confer to the modifying substrate a general or specific “biophile” as defined below. Generally, a biophilic functional terminal group includes, for example, whole cells, fractionated cells,
It promotes the binding, attachment or adsorption of biological substances such as cellular organelles, proteins, lipids, polysaccharides, simple carbohydrates, complex carbohydrates and / or nucleic acids.
Commonly bio Fi Rick functional end groups, COO -, -PO 3 H - or 2-imidazolo hydrophobic group or an alkyl group having a such a charged part of the group, and extracellular matrix proteins, FN, collagen, laminin, serum Compounds and fragments of compounds such as albumin, polygalactose, sialic acid and various lectin-binding sugars are included.

【0096】 具体的にはバイオフィリック官能末端基とは、生体物質の特定タイプ又はタイ
プを選択的或いは好んで結合、付着又は吸着して、例えば素材混合物から特定素
材を同定又は単離するものである。特定バイオフィリック素材には、抗体又は抗
体断片やそれらの抗原、細胞表面受容体及びそれらのリガンド、核酸配列及び通
常の当事者であれば既知の多くの他のものが含まれる。適切なバイオフィリック
末端基の選択は、結合しようとする生体素材、必要な結合の親和性、入手可能性
、設備の容易性及び費用を考慮して決まる。このような選択は通常の当事者の知
識、能力及び判断の範囲内である。
Specifically, a biophilic functional end group is one that selectively or preferentially binds, attaches, or adsorbs a specific type or type of a biological substance to identify or isolate a specific material from a material mixture, for example. is there. Specific biophilic materials include antibodies or antibody fragments and their antigens, cell surface receptors and their ligands, nucleic acid sequences, and many others known to those of ordinary skill in the art. The selection of an appropriate biophilic end group depends on the biological material to be coupled, the required binding affinity, availability, ease of equipment and cost. Such choices are within the knowledge, abilities, and judgment of the normal party.

【0097】 生分解性被膜物又は予め設定した環境条件で分解する被膜物の調製では、巨大
分子に、被膜物に酵素分解又は化学的加水分解が生じるような部分を組み込むこ
とが望ましい。適した成分には、アラニン、バリン、ロイシン、プロリン、メチ
オニン、アスパラギン酸、トレオニン、セリン、グルタミン酸、グリシン、シス
テイン、フェニルアラニン、リジン、ヒスチジン、アルギニン及びアミノ酪酸な
どのアミノ酸が含まれる。それに代わるものとしては、加水分解に不安定なエス
テル結合も同様に応用できる。これら全ての部分はリンカー基が存在するときは
、その代表的部分であるが、巨大分子の主要部分又は先導基にも組み込まれてい
る。
In preparing biodegradable coatings or coatings that degrade under preset environmental conditions, it is desirable to incorporate into the macromolecule a moiety that causes enzymatic or chemical hydrolysis of the coating. Suitable components include amino acids such as alanine, valine, leucine, proline, methionine, aspartic acid, threonine, serine, glutamic acid, glycine, cysteine, phenylalanine, lysine, histidine, arginine and aminobutyric acid. As an alternative, ester bonds which are unstable in hydrolysis can likewise be applied. All of these moieties are representative of the linker group, if present, but are also incorporated into the major or leading group of the macromolecule.

【0098】 本発明における巨大分子の単層の側面密度は、例えばi)“自己組立”中にお
ける溶液中の巨大分子の量及び/又は濃度の変化、又はii)巨大分子の混合物の
使用、当該巨大分子は例えば異なる分子量又は巨大分子の他の構造的特徴におけ
る変形(例えば、分岐対非分岐)により調整可能であり、或いはiii)当該巨大
分子の吸着適用における溶液条件の適切な選択、例えば溶解力、イオン強度、温
度又はpHなどの選択で調整可能である。光化学的グラフト化の工程は、この“自
己組立”様式を阻害しないばかりか、高分子基層の基礎をなす表面のいかなる実
質的な分解も引き起こさない。
The lateral density of a monolayer of macromolecules in the present invention can be determined, for example, by i) changing the amount and / or concentration of macromolecules in solution during “self-assembly”, or ii) using a mixture of macromolecules. Macromolecules can be adjusted, for example, by variations in different molecular weights or other structural features of the macromolecules (eg, branched versus unbranched), or iii) appropriate selection of solution conditions in the adsorption application of the macromolecules, eg, dissolution It can be adjusted by selecting force, ionic strength, temperature or pH. The step of photochemical grafting does not disturb this "self-assembly" mode, nor does it cause any substantial degradation of the underlying surface of the polymeric substrate.

【0099】 当該基層は、皮膜又は膜の触知できる表面、又はコンタクトレンズ又は外科的
移植組織片の表面、又はエマルションや他の懸濁液中で小粒子などが与える表面
、又は粉末又はソフトゲル表面のような表面を含んでなる。本発明は、非前処理
の定義できる表面(例えば、固体)に、簡便で迅速に共有結合した巨大分子被膜
物を簡易、迅速及び経済的な手法により備えさせる方法を提供するという独特な
利点を具備している。
The base layer may be a tactile surface of the film or film, or a surface of a contact lens or surgical implant, or a surface provided by small particles or the like in an emulsion or other suspension, or a powder or soft gel. Comprising a surface such as a surface. The present invention has the unique advantage of providing a method for providing a simple, fast, and covalently attached macromolecular coating to a non-pretreated, definable surface (eg, a solid) in a simple, rapid, and economical manner. I have it.

【0100】 本発明の好ましい態様を以下に記述する。本発明の素材は、自己組立単層を形
成できる分子の形で可溶性物質を含んでいる。また、基層は、好ましくは当該基
層を荷電基や親水性化合物と接触させる、及び/又は使用可能状態で結合させた
結果である前処理又は修飾を受けている。 前述で明らかなように、前記素材の接触角は前進接触角(a advancing contac
t angle)である。一つの態様では、前進接触角は50度〜140度の範囲で、好まし
くは60度〜125度の範囲で、例として70度〜120度の範囲、例えば75度〜110度の
範囲で、例として80度〜100度の範囲である。
[0100] Preferred embodiments of the present invention are described below. The materials of the present invention include soluble materials in the form of molecules capable of forming a self-assembled monolayer. Also, the base layer has preferably been subjected to a pretreatment or modification that is the result of contacting the base layer with a charged group or a hydrophilic compound and / or binding in a usable state. As is apparent from the above, the contact angle of the material is a advancing contact angle.
t angle). In one embodiment, the advancing contact angle is in the range of 50 to 140 degrees, preferably in the range of 60 to 125 degrees, e.g. in the range of 70 to 120 degrees, e.g. in the range of 75 to 110 degrees, e.g. Range from 80 degrees to 100 degrees.

【0101】 しかし、一つの素材では後退接触角(a receding contact angle)も示し、そ
の場合接触角は30度〜120度の範囲で、好ましくは40度〜110度の範囲であって、
例えば50度〜100度の範囲、例として60度〜90度の範囲であって、例えば70度〜8
0度の範囲である。 巨大分子が存在しない場合の前記二番目の接触角と前記一番目の接触角の差と
、巨大分子が存在しない場合の前記二番目の接触角と前記基層の接触角の差との
比率は、前記基層が本明細書で定義したように前記巨大分子で飽和していれば−
0.6より大で0.6より小、そして好ましくは0以上で0.50より小では、例えば0.40
より小、例えば0.30より小では、例では0.25より小、例えば0.20より小では、例
では0.15より小、例えば0.10より小では、例では0.05より小である。
However, one material also shows a receding contact angle, in which case the contact angle is in the range of 30 to 120 degrees, preferably in the range of 40 to 110 degrees,
For example, a range of 50 to 100 degrees, for example, a range of 60 to 90 degrees, for example, 70 to 8
The range is 0 degrees. The difference between the second contact angle and the first contact angle when no macromolecule is present, and the ratio of the difference between the second contact angle and the base layer contact angle when no macromolecule is present, If the underlayer is saturated with the macromolecule as defined herein-
Greater than 0.6 and less than 0.6, and preferably greater than 0 and less than 0.50, for example 0.40
Less than, for example, less than 0.30, in the example, less than 0.25, such as less than 0.20, in the example, less than 0.15, such as less than 0.10, in the example, less than 0.05.

【0102】 接触角が後退接触角である場合、比率は好ましくは0.40より小である。 巨大分子が存在しない場合の前記単層の第三接触角と前記一番目の接触角の差
と、巨大分子が存在しない場合の前記単層の第三接触角と前記自己組立単層の接
触角の差との比率は、前記基層が本明細書で定義したように前記巨大分子で飽和
していれば−0.6より大で0.6より小であり、好ましくは0以上で0.50より小、例
えば0.40より小、例えば0.30より小であって、例では0.25より小、例えば0.20よ
り小であって、例では0.15より小、例えば0.10より小であって、例では0.05より
小である。
When the contact angle is a receding contact angle, the ratio is preferably less than 0.40. The difference between the third contact angle of the monolayer and the first contact angle in the absence of macromolecules, and the third contact angle of the monolayer and the contact angle of the self-assembled monolayer in the absence of macromolecules Is greater than -0.6 and less than 0.6 if the base layer is saturated with the macromolecule as defined herein, preferably greater than 0 and less than 0.50, for example less than 0.40. Small, for example less than 0.30, in the example less than 0.25, for example less than 0.20, in the example less than 0.15, for example less than 0.10, in the example less than 0.05.

【0103】 詳細で好ましい態様では、ポリペプチド、又はその一部、核酸の部分、炭水化
物の部分及び脂質の部分とそれらの組合せを含んでなる群から選択する化合物を
含む一番目の決定基と接触するとき、前記化合物を生物活性形状のままに維持す
ることができる素材を提供する。更に好ましくは、当該化合物はポリペプチド又
はその一部である。
In a detailed and preferred embodiment, contacting with a first determinant comprising a compound selected from the group comprising a polypeptide, or a portion thereof, a portion of a nucleic acid, a portion of a carbohydrate and a portion of a lipid and combinations thereof. A material that is capable of maintaining the compound in a biologically active form. More preferably, the compound is a polypeptide or a part thereof.

【0104】 前記化合物を含む前記一番目の決定基を更に含む素材を提供するが、その際前
記基層及び/又は前記巨大分子に接触する際にも前記一番目の決定基は生物活性
形状を維持する。生物活性形状は好ましくは本来、生物活性立体配座のことであ
る。生物活性形状又は立体配座は、前記基層と前記巨大分子の協調により、好ま
しくは維持され、及び/又は改良され、及び/又は安定化される。生物活性形状
又は立体配座は、前記基層と前記巨大分子と接触することで、好ましくは維持さ
れ、及び/又は改良され、及び/又は安定化される。本発明の素材は、好ましく
は生体適合性がある。
A material is provided that further comprises the first determinant comprising the compound, wherein the first determinant maintains a biologically active form when contacting the substrate and / or the macromolecule. I do. The biologically active form preferably refers to the biologically active conformation. The bioactive form or conformation is preferably maintained and / or improved and / or stabilized by the cooperation of the substratum and the macromolecule. The bioactive form or conformation is preferably maintained and / or improved and / or stabilized by contacting the substrate with the macromolecule. The material of the present invention is preferably biocompatible.

【0105】 本発明では、本質的にはPEG又はポリ(エチレンオキシド)(PEO)からなる巨
大分子の部分に起因する面積単位当たりの重量増加が平方ナノメートル(nm2
当たり2.0×10-22グラム(g)より小で、例として平方ナノメートル(nm2)当
たり1.0×10-22グラム(g)より小、例えば平方ナノメートル(nm2)当たり0.8
×10-22グラムより小で、例として平方ナノメートル(nm2)当たり0.5×10-22
ラムより小,例えば平方ナノメートル(nm2)当たり0.3×10-22グラムより小で
ある素材を提供する。
In the present invention, the weight gain per area unit due to the portion of macromolecules consisting essentially of PEG or poly (ethylene oxide) (PEO) is square nanometers (nm 2 ).
Less than 2.0 × 10 −22 grams (g) per square nanometer (nm 2 ), for example less than 1.0 × 10 −22 grams (g) per square nanometer (nm 2 ), for example 0.8 per square nanometer (nm 2 )
In × 10 -22 grams less than, provides square nanometer (nm 2) Less than 0.5 × 10 -22 grams per, for example, less than square nanometer (nm 2) 0.3 × 10 -22 grams per Material Examples I do.

【0106】 基層と、好ましくは8〜24個の炭素を有するn‐アルカン鎖である自己組立巨
大分子の層を形成できる可溶性化合物の複数とが接触している素材も同時に提供
する。本発明の巨大分子は排除体積で特徴付けられる。 基層は好ましくは疎水性高分子を含んでなり、一つの態様では当該基層は少な
くとも本質的に柔軟性であり、及び/又は皮膜である。しかしながら、当該基層
は同時に本質的には剛直又は少なくとも本質的に非柔軟でありうる。この場合、
基層は、金、酸化シリコン及び同様な結晶性構造などの自己組立単層を支持でき
る結晶性構造を含んでなり、そして/又は構造はナノメートルのスケールで平滑
である。
A material is also provided in which the base layer is in contact with a plurality of soluble compounds capable of forming a layer of self-assembled macromolecules, preferably n-alkane chains having 8 to 24 carbons. The macromolecules of the invention are characterized by an excluded volume. The base layer preferably comprises a hydrophobic polymer, and in one embodiment the base layer is at least essentially flexible and / or a coating. However, the substrate may at the same time be essentially rigid or at least essentially non-flexible. in this case,
The base layer comprises a crystalline structure capable of supporting a self-assembled monolayer such as gold, silicon oxide and similar crystalline structures, and / or the structure is smooth on a nanometer scale.

【0107】 本発明の巨大分子は、親水性高分子又は両親媒性高分子を含んでなる。巨大分
子は、好ましくは400Daより大の分子量、例として1,000Daより大なる分子量、例
えば5,000kDaより大なる分子量で、例として10,000Daより大なる分子量、例えば
50,000Daより大なる分子量で、例として100,000Daより大なる分子量を有する。 本発明の巨大分子は、好ましくは頭基、先導基、リンカー基、高分子鎖又は主
要部分及び官能末端基を含んでいる複合体である。 頭基は、イオン結合(図6参照)のような化学結合(図5参照)を形成でき、
基層(図7参照)に吸着するか又は基層の中へ、或いは基層と絡み合う(図8参
照)。頭基は自己組立単層(図9参照)を形成することができる。
The macromolecules of the present invention comprise a hydrophilic polymer or an amphiphilic polymer. Macromolecules preferably have a molecular weight of more than 400 Da, for example a molecular weight of more than 1,000 Da, for example a molecular weight of more than 5,000 kDa, for example a molecular weight of more than 10,000 Da, for example
It has a molecular weight of more than 50,000 Da, for example having a molecular weight of more than 100,000 Da. The macromolecules of the invention are preferably conjugates comprising a head group, a leader group, a linker group, a polymer chain or a main part and a functional end group. The head group can form a chemical bond (see FIG. 5), such as an ionic bond (see FIG. 6),
Adsorb to or into the substrate (see FIG. 7) or become entangled with the substrate (see FIG. 8). The headgroup can form a self-assembled monolayer (see FIG. 9).

【0108】 好ましい先導基は、直線又は僅かに分岐の脂肪族基を含んでいる二官能基であ
る。先導基もまた自己組立単層を形成及び/又は安定化することができる。 好ましいリンカー基は酵素的又は化学的に加水分解されることが可能であり、
加水分解に不安定であるが実用的な環境では分裂に対しては本質的に安定である
。 高分子鎖又は主要部分は好ましくは親水性で、水溶性環境中ではほどいた状態
であり排除体積を示している。 官能末端基は、他の生体又は合成の分子や素材と永続的又は可逆的に結合でき
る。
Preferred leader groups are bifunctional groups containing linear or slightly branched aliphatic groups. Leading groups can also form and / or stabilize a self-assembled monolayer. Preferred linker groups are capable of being enzymatically or chemically hydrolyzed,
It is unstable to hydrolysis but is essentially stable to fission in practical environments. The polymer chain or major portion is preferably hydrophilic and unfolded in an aqueous environment to show excluded volume. Functional end groups can be permanently or reversibly associated with other biological or synthetic molecules and materials.

【0109】 本明細書で定義した一番目の決定基は、ポリペプチド又はその一部、核酸部分
、炭水化物部分及び脂質部分とそれらいずれかの組合せを含有する生物活性化合
物を含んでなる。生物活性化合物は好ましくは微生物細胞、植物細胞又は哺乳類
細胞が生産する膜関連及び/又は細胞外マトリックスのポリペプチドからなる群
から選択される。他の態様では、生物活性化合物はポリペプチド、抗体、ポリク
ローナル抗体、モノクローナル抗体、免疫決定基、抗原決定基、受容体、受容体
結合タンパク質、インターロイキン、サイトカイン、細胞分化因子、細胞成長因
子及び受容体への拮抗体からなる群から選択される。
The first determinant as defined herein comprises a biologically active compound containing a polypeptide or a portion thereof, a nucleic acid portion, a carbohydrate portion and a lipid portion and any combination thereof. The biologically active compound is preferably selected from the group consisting of polypeptides of the membrane associated and / or extracellular matrix produced by microbial, plant or mammalian cells. In other embodiments, the biologically active compound is a polypeptide, antibody, polyclonal antibody, monoclonal antibody, immunodeterminant, antigenic determinant, receptor, receptor binding protein, interleukin, cytokine, cell differentiation factor, cell growth factor and receptor. It is selected from the group consisting of body antagonists.

【0110】 生物活性化合物もまた前記基層及び/又は前記巨大分子に接触できる合成ポリ
ペプチド又はその一部である。好ましくは、生物活性化合物は接着ポリペプチド
で、好ましくはFN又はビトロネクチンである。 生物活性化合物は好ましくは前記素材と、ポリペプチド又はその一部、核酸部
分、炭水化物部分及び脂質部分とそのいずれかの組合せを含有する生物細胞又は
ウイルス又はその部分などの生物的実体との間で改善された接触を起こす。 特に好ましい態様では、本発明の素材は更に本明細書で定義した二番目の決定
基を含んでなる。第二の決定基は、ポリペプチド又はその一部、核酸部分、炭水
化物部分及び脂質部分とそれのいずれかの組合せを含む生物細胞又はウイルス、
又はその一部のような生物的実体を含んでなる。
The biologically active compound is also a synthetic polypeptide or part thereof capable of contacting said substratum and / or said macromolecule. Preferably, the biologically active compound is an adhesion polypeptide, preferably FN or vitronectin. The biologically active compound is preferably between the material and a biological entity such as a biological cell or a virus or a part thereof containing a polypeptide or a part thereof, a nucleic acid part, a carbohydrate part and a lipid part and any combination thereof. Causes improved contact. In a particularly preferred embodiment, the material of the present invention further comprises a second determinant as defined herein. A second determinant is a biological cell or virus comprising a polypeptide or a portion thereof, a nucleic acid portion, a carbohydrate portion and a lipid portion and any combination thereof;
Or a biological entity such as a part thereof.

【0111】 生物的実体も好ましくは、ポリペプチド、抗体、ポリクローナル抗体、モノク
ローナル抗体、免疫決定基、抗原決定基、受容体、受容体結合タンパク質、イン
ターロイキン、サイトカイン、分化因子、成長因子及び受容体に対する拮抗体か
らなる群から選択する。生物細胞又はその一部は、好ましくはヒト細胞及び動物
細胞などの哺乳類細胞、植物細胞、酵母や真菌などの真核微生物細胞及び細菌な
どの原核微生物細胞を含む微生物細胞である。
Biological entities are also preferably polypeptides, antibodies, polyclonal antibodies, monoclonal antibodies, immunodeterminants, antigenic determinants, receptors, receptor binding proteins, interleukins, cytokines, differentiation factors, growth factors and receptors. Selected from the group consisting of antagonists to The biological cells or parts thereof are preferably microbial cells, including mammalian cells such as human cells and animal cells, plant cells, eukaryotic microbial cells such as yeasts and fungi, and prokaryotic microbial cells such as bacteria.

【0112】 第二の決定基は同様に、ヒトウイルス及び動物ウイルスなどの哺乳類ウイルス
、植物ウイルス、酵母ウイルスと真菌ウイルスなどの真核微生物ウイルス及びバ
クテリオファージなどの原核微生物ウイルスを含む微生物ウイルスである。 一つの態様では基層は多孔性で、好ましくは膜である。前記素材を通過した水
の流れは、前記多孔性基層を通過した水の流れと比較して好ましくは実質的に変
化していない。他の態様では、基層は非多孔性及び/又は実質上水に対して非透
過性である。
The second determinant is also a microbial virus, including mammalian viruses such as human and animal viruses, plant viruses, eukaryotic microbial viruses such as yeast and fungal viruses, and prokaryotic microbial viruses such as bacteriophages. . In one embodiment, the substrate is porous, and is preferably a membrane. The flow of water through the material is preferably substantially unchanged compared to the flow of water through the porous substrate. In other embodiments, the substrate is non-porous and / or substantially impermeable to water.

【0113】 生体外での細胞成長及び/又は細胞増殖及び/又は細胞分化を制御する方法、
又は生体外で生体物質を分離及び/又は単離する方法、又は生体外でバイオハイ
ブリッド器官を作成する方法などに用いる素材を同様に提供した。 他の態様では、ヒト又は動物の体について診断する方法、又はヒト又は動物の
体について治療する方法、又はヒト又は動物の体につき手術を行なう方法に用い
る素材を提供する。
A method for controlling cell growth and / or cell proliferation and / or cell differentiation in vitro,
Alternatively, a material used in a method of separating and / or isolating a biological substance in vitro or a method of preparing a biohybrid organ in vitro is provided. In another aspect, there is provided a material for use in a method of diagnosing a human or animal body, a method of treating a human or animal body, or a method of performing surgery on a human or animal body.

【0114】 生体内でバイオハイブリッド器官を作成する方法に用いる素材及び薬物を必要
とするヒト又は動物の体に当該薬物を生体内輸送する際のキャリヤーとして用い
る素材を提供する。他の態様では、生体内での細胞成長及び/又は細胞増殖及び
/又は細胞分化を制御する方法で使用する素材、及び生体内で生体成分を分離及
び/又は単離する方法に使用する素材を提供する。 他の側面では、本発明の素材及び生理的に許容されるキャリヤーを含んでなる
組成物を提供する。本発明は同様に、本発明の素材又は本明細書で定義した組成
物や薬剤活性成分及び場合により薬剤活性キャリアーを含む薬剤組成物に関連す
る。
Provided are a material used in a method for producing a biohybrid organ in a living body and a material used as a carrier when the drug is transported in vivo to a human or animal body in need of the drug. In another aspect, a material used in a method of controlling cell growth and / or cell proliferation and / or cell differentiation in a living body, and a material used in a method of separating and / or isolating a biological component in a living body are provided. provide. In another aspect, there is provided a composition comprising a material of the invention and a physiologically acceptable carrier. The invention also relates to a pharmaceutical composition comprising a material of the invention or a composition or pharmaceutically active ingredient as defined herein and optionally a pharmaceutically active carrier.

【0115】 薬剤活性化合物は、好ましくは酵素、ホルモン、サイトカイン類、コロニー刺
激因子、ワクチン抗原、抗体、凝血因子、制御タンパク質、転写因子、受容体、
構造タンパク質、血管新生因子、ヒト成長ホルモン、第8因子、第9因子、エリ
スルポエチン、インスリン、アルファ‐1、アンチトリプシン、カルシトニン、
グルコセレブロシダーゼ、低密度リポ脂質(LDL)受容体、IL‐2受容体、グロ
ビン、免疫グロブリン、触媒的抗体、インターロイキン類、インスリン様成長因
子1(IGF‐1)、副甲状腺ホルモン(PTH)、レプチン、インターフェロン類、
神経成長因子類、塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)、形質転換成長因子(TGF
)、形質転換成長因子ベータ(TGF‐ベータ)、酸性FGF、表皮成長因子(EGF)
、内皮細胞成長因子、血小板由来成長因子(PDGF)、形質転換成長因子類、内皮
細胞刺激血管新生因子(ESAF)、アンギオゲニン、組織プロスミノーゲン活性化
物質(t‐PA)、顆粒球コロニー刺激因子(G‐CSF)及び顆粒球‐マクロファ
ージコロニー刺激因子(GM‐CSF)などから構成される群から選択する。
The pharmaceutically active compounds are preferably enzymes, hormones, cytokines, colony stimulating factors, vaccine antigens, antibodies, clotting factors, regulatory proteins, transcription factors, receptors,
Structural protein, angiogenic factor, human growth hormone, factor 8, factor 9, erythropoietin, insulin, alpha-1, antitrypsin, calcitonin,
Glucocerebrosidase, low density lipolipid (LDL) receptor, IL-2 receptor, globin, immunoglobulin, catalytic antibody, interleukins, insulin-like growth factor 1 (IGF-1), parathyroid hormone (PTH) , Leptin, interferons,
Nerve growth factors, basic fibroblast growth factor (bFGF), transforming growth factor (TGF
), Transforming growth factor beta (TGF-beta), acidic FGF, epidermal growth factor (EGF)
, Endothelial cell growth factor, platelet-derived growth factor (PDGF), transforming growth factors, endothelial cell stimulating angiogenic factor (ESAF), angiogenin, tissue prosminogen activator (t-PA), granulocyte colony stimulation Factor (G-CSF) and granulocyte-macrophage colony stimulating factor (GM-CSF).

【0116】 本発明の当該素材又は当該組成物又は薬剤組成物を、ヒト又は動物の体で行な
う治療法、ヒト又は動物の体で行なう手術法又はヒト又は動物の体で行なう診断
法における使用に提供する。 他の態様においては、当該材料又は当該組成物又は当該薬剤組成物を、生体内
でのバイオハイブリッド器官の作成法に又は生体内で薬物を必要とするヒト又は
動物の体へ当該薬物を送達するキャリヤーとして用いることを提供する。
Use of the material or the composition or the pharmaceutical composition of the present invention in a method of treatment performed in the human or animal body, a method of surgery performed in the human or animal body, or a method of diagnosis performed in the human or animal body. provide. In other embodiments, the material or the composition or the pharmaceutical composition is used to deliver a biohybrid organ in vivo or to deliver the drug to a human or animal body in need of the drug in vivo. It is provided for use as a carrier.

【0117】 本発明は同様に、当該素材又は当該組成物又は当該薬剤組成物の生体内におい
て細胞成長及び/又は細胞増殖及び/又は細胞分化を制御する方法での使用、当
該素材の生体内で生体成分を分離及び/又は単離する方法での使用、又は当該素
材の生体外で細胞成長及び/又は細胞増殖及び/又は細胞分化する方法における
使用、又は当該素材の生体外でハイブリッド器官を作成する方法での使用及び当
該素材の移植可能な器官又はその一部を製造する際における使用に関連する。 本発明の素材は、薬剤活性成分又は薬剤組成物用のキャリヤーとして用いるこ
とができる。
The present invention also provides for the use of the material or the composition or the pharmaceutical composition in a method of controlling cell growth and / or cell proliferation and / or cell differentiation in vivo, the use of the material in vivo. Use in a method of separating and / or isolating a biological component, or use of the material in a method of cell growth and / or cell proliferation and / or cell differentiation in vitro, or preparation of a hybrid organ in vitro of the material And the use of the material in the manufacture of implantable organs or parts thereof. The material of the present invention can be used as a carrier for a pharmaceutical active ingredient or a pharmaceutical composition.

【0118】 更に、細胞を本発明の当該素材又は当該組成物又は当該薬剤組成物と接触させ
る段階を含む、生体外で細胞成長及び/又は細胞増殖及び/又は細胞分化を制御
する方法、及び前記細胞を成長及び/又は増殖及び/又は分化させる条件下で前
記細胞と前記素材を培養する方法を提供する。 本発明はまた、分離及び/又は単離する前記生体素材と本発明の当該素材又は
当該組成物又は当該薬剤組成物を接触させる段階を含んでいる生体外で生体素材
を分離及び/又は単離する方法及び前記生体物質と前記素材を分離及び/又は単
離する条件下で培養する方法に関連する。
Further, a method for controlling cell growth and / or cell proliferation and / or cell differentiation in vitro, comprising contacting a cell with the material or the composition of the present invention or the drug composition of the present invention; A method is provided for culturing the cell and the material under conditions that allow the cell to grow and / or proliferate and / or differentiate. The present invention also provides an ex vivo separation and / or isolation of a biological material comprising the step of contacting said biological material to be separated and / or isolated with said material or said composition or said pharmaceutical composition of the present invention. And a method of culturing the biological material and the material under conditions for separating and / or isolating the material.

【0119】 生体外でバイオフィリック器官を作成する方法で、当該方法はバイオハイブリ
ッド器官細胞と本発明の当該素材又は当該組成物又は当該薬剤組成物を接触させ
る段階を含む方法及び前記バイオハイブリッド器官の作成させる条件下で前記バ
イオハイブリッド器官を培養する方法を提供する。 本発明は同様に、詳しく好ましい態様である以下の方法に関する: ヒト又は動物の体について行なう治療法で、前記方法には前記の体と本発明の
素材又は組成物又は薬剤組成とを接触させる段階を含む。 ヒト又は動物の体について行なう手術の方法で、前記方法には前記の体と本発
明の素材又は組成物又は薬剤組成物と接触させる段階を含む。
A method for producing a biophilic organ in vitro, the method comprising contacting a biohybrid organ cell with the material or the composition or the pharmaceutical composition of the present invention and the biohybrid organ. A method is provided for culturing the biohybrid organ under conditions to be produced. The invention likewise relates to the following method, which is a particularly preferred embodiment: A method of treatment performed on the human or animal body, said method comprising the step of contacting said body with a material or composition or pharmaceutical composition of the invention. including. A method of surgery performed on the human or animal body, said method comprising the step of contacting said body with a material or composition or pharmaceutical composition of the present invention.

【0120】 ヒト又は動物の体について行なう診断の方法で、前記方法には前記の体と本発
明の素材又は組成物又は薬剤組成物とを接触させる段階及び前記素材から直接的
又は間接的に生じる信号を検出する段階を含む。 生体内における細胞成長及び/又は細胞増殖及び/又は細胞分化を制御する方
法で、前記方法は細胞を本発明の素材又は組成物又は薬剤組成物とを接触させる
段階及び前記細胞と前記素材を前記細胞が成長及び/又は増殖及び/又は分化す
る条件下で培養する段階を含む。
A diagnostic method performed on the human or animal body, said method comprising the step of contacting said body with a material or composition or a pharmaceutical composition of the invention and resulting directly or indirectly from said material. Detecting the signal. A method for controlling cell growth and / or cell proliferation and / or cell differentiation in a living body, the method comprising: contacting a cell with a material or a composition or a drug composition of the present invention; Culturing under conditions where the cells grow and / or proliferate and / or differentiate.

【0121】 生体内で生体物質の分離及び/又は単離をする方法で、前記方法は分離及び/
又は単離する前記生体物質と本発明の素材又は組成物又は薬剤組成物とを接触す
る段階及び分離及び/又は単離させる条件下で前記生体物質と前記素材を培養す
る段階を含む。 生体内でバイオハイブリッド器官を作成する方法で、前記方法はバイオハイブ
リッド器官細胞と本発明の素材又は組成物又は薬剤組成物とを接触させる段階及
び前記ハイブリッド器官を作成させる条件下で前記バイオハイブリッド器官細胞
を培養する段階を含む。
A method for separating and / or isolating a biological substance in a living body, wherein the method comprises separating and / or isolating a biological substance.
Or contacting the biological material to be isolated with the material or composition or the pharmaceutical composition of the present invention, and culturing the biological material and the material under conditions for separation and / or isolation. A method for producing a biohybrid organ in a living body, the method comprising: contacting a biohybrid organ cell with a material or composition or a pharmaceutical composition of the present invention; Culturing the cells.

【0122】 薬物を、前記薬物を必要とするヒト又は動物の体に生体内送達する方法で、前
記方法は前記の体と本発明の薬剤組成物を接触させる段階と、前記薬物が送達す
る条件下で前記の体と前記薬剤組成物を培養する段階を含む。 本発明の更なる好ましい態様は以下の本明細書に例示する。参照により本明細
書中に援用された米国特許5,201,715は、皮膚下移植用の特徴的な超音波サイン
を有する標的目的物に関する。目的物を、移植注入部位内に設置すれば、標的を
周囲の組織からの識別が超音波音響測定で可能となる。目的物が皮膚下の目的物
を、非侵襲的超音波音響測定で位置決定させることができる。当該サインは目的
物からの超音波の反射を含んでなる。
A method of delivering a drug in vivo to a human or animal body in need of the drug, the method comprising: contacting the body with the pharmaceutical composition of the present invention; and conditions for delivering the drug. Culturing said body and said drug composition below. Further preferred embodiments of the present invention are exemplified herein below. US Pat. No. 5,201,715, incorporated herein by reference, relates to a target object having a characteristic ultrasonic signature for subcutaneous implantation. By placing the target within the implantation site, the target can be distinguished from surrounding tissue by ultrasonic acoustic measurements. The object under the skin can be located with non-invasive ultrasound acoustic measurements. The signature comprises the reflection of ultrasonic waves from the object.

【0123】 従って、本発明の一つの態様は皮膚下の移植用の考案物に関し、移植した場合
非侵襲的超音波法により皮膚下での位置決めが可能とするものである。当該考案
物は、少なくとも一つ及び好ましくは複数の超音波反射面を含んでいる本発明の
生体適合素材からなる標的を含んでいて、前記の少なくとも一つ又は複数の当該
超音波反射性表面の組合せは特徴的超音波音響測深サインを提供する。生体適合
性素材は好ましくは、ヒト組織の音響速度とは異なる音響速度を有し、当該目的
物は場合により、本発明の生体適合素材を張り合わせた実質的な平面層からなる
積層構造を更に含む。当該目的物は好ましくは単一の構造よりなる。
Accordingly, one aspect of the present invention is directed to a device for implantation under the skin that, when implanted, allows positioning under the skin by non-invasive ultrasound. The device includes a target comprising the biocompatible material of the present invention including at least one and preferably a plurality of ultrasound reflecting surfaces, wherein the at least one or more of the ultrasound reflecting surfaces are included. The combination provides a characteristic ultrasonic acoustic sounding signature. The biocompatible material preferably has an acoustic velocity different from the acoustic velocity of human tissue, and the object optionally further comprises a laminated structure comprising a substantially planar layer laminated with the biocompatible material of the present invention. . The object preferably has a single structure.

【0124】 参照により本最初明細書に援用される米国特許5,976,780は、体細胞用のマク
ロカプセル化の考案物に関連する。従って本発明は、一つの態様では移植又は埋
め込み考案物に関し、以下を含んでなる。 i)栄養物質、ガス状物質及び代謝物質は選択的に通過させ、約30,000ダルト
ンより小さい分子量の物質のみを通過させる多孔性を備えた末端及び繊維性壁面
を有している本発明の素材からなる中空繊維、及び ii)好ましくは体細胞や哺乳類の細胞など生きている細胞及び前記繊維内に懸
濁してあるアルギン酸塩ゲルの混合物。
US Pat. No. 5,976,780, which is hereby incorporated by reference herein, relates to a device for macroencapsulation for somatic cells. Accordingly, the present invention, in one aspect, relates to an implanted or implanted device, comprising: i) from the material of the present invention having porous and terminal and fibrous walls that allow the selective passage of nutrients, gaseous substances and metabolites and only the passage of substances with a molecular weight of less than about 30,000 daltons; And ii) a mixture of living cells, preferably somatic and mammalian cells, and an alginate gel suspended within said fibers.

【0125】 同様に、前記壁面には大きな空隙がないが、供与体抗原及びサイトカイン類の
前記壁面通過を防止する程度の多孔性を有する考案物を提供する。当該考案物は
好ましくは補体活性化を阻害できる本発明の素材からなる繊維を含む。当該体細
胞は好ましくは、神経、内分泌及び肝細胞からなる群から選択するもので、前記
細胞には好ましくはパッセンジャー白血球が存在しない。
Similarly, the present invention provides a device which does not have large voids in the wall surface, but has a porosity sufficient to prevent the passage of donor antigens and cytokines through the wall surface. The device preferably comprises a fiber of the material of the present invention capable of inhibiting complement activation. Said somatic cells are preferably selected from the group consisting of neurons, endocrine and hepatocytes, said cells preferably being free of passenger leukocytes.

【0126】 同様に移植及び埋め込み考案物を提供するが、考案物は以下を含んでなる。 i)選択的に栄養性、ガス状及び代謝物質を選択的に通過させる多孔性を備え
た末端及び繊維性壁面を有し、本発明の素材を含む中空繊維、 ii)生存可能な細胞、好ましくは生存可能な、体細胞や哺乳類細胞及び前記繊
維内に懸濁してあるアルギン酸塩ゲルなどの混合物。 当該アルギン酸塩は場合により、二価金属毒物が実質的に存在しない超純粋ア
ルギン酸からなり、(i)内毒素の含有量は好ましくは750EU/gより小、(ii
)タンパク質含有量は好ましくは0.2%より小、及び(iii)G単量体、二量体及
び三量体の含量が好ましくは60%より大、を含む。
Also provided are implantable and implantable devices, but the device comprises: i) a hollow fiber having a terminal and fibrous wall with porosity to selectively allow nutrient, gaseous and metabolites to selectively pass and comprising the material of the invention; ii) viable cells, preferably Is a viable mixture of somatic and mammalian cells and alginate gels suspended in said fibers. The alginate optionally comprises ultrapure alginic acid substantially free of divalent metal poisons, (i) the endotoxin content is preferably less than 750 EU / g, (ii
) The protein content preferably comprises less than 0.2% and (iii) the content of G monomers, dimers and trimers preferably comprises more than 60%.

【0127】 参照により本明細書中に援用した米国特許4,624,669は、角膜内移植用の角膜
インレーに関し、ポリスルホンのような素材からなり、インレーは栄養や液体が
角膜の下部層から角膜の最表面層へ移動しやすくする複数の孔を含んでいる。従
って、本発明の一つの態様では、インレーに関連し、インレーは、 i)本発明の角質内移植用の素材を含む光学レンズ;及び ii)直径0.001mm〜0.1mmの複数の穴、底部表面から最表面に拡がっていて栄養
の角膜通過をさせる前記穴、を含む。
US Pat. No. 4,624,669, which is incorporated herein by reference, relates to a corneal inlay for endocorneal transplantation, comprising a material such as polysulfone, wherein the nutrients and fluids pass from the lower layer of the cornea to the outermost layer of the cornea. Includes multiple holes to facilitate movement to Thus, in one embodiment of the present invention relates to an inlay, wherein the inlay comprises: i) an optical lens comprising the material for endokeratin implantation of the present invention; and ii) a plurality of holes 0.001 mm to 0.1 mm in diameter, a bottom surface. From the outermost surface to allow nutrients to pass through the cornea.

【0128】 同様に角膜インレーは以下を含む: i)本発明の角質内移植用の素材を含む光学レンズ;及び ii)複数のスリットは、最大幅が0.01〜0.05mmで、最大長が0.05〜1.0mmを有
し、前記スリットは底部表面から最表面まで広がり、角膜通過用である。 参照により本明細書中に援用した米国特許5,213,721は、前もって定めた幾何
学的形状に整列した複数の穴を含む多孔性考案物に関する。当該の穴は繰り返し
作図の工程で得られる。最初の作図作業に先立ち、ある種の試薬に溶解して、基
礎素材と共に作図できる素材で各穴を満たす。作図の範囲により、顕著に横断面
面積を減少させる穴を含有する多孔性考案物が提供される。
Similarly, the corneal inlay comprises: i) an optical lens comprising the material for endokeratous implantation of the present invention; and ii) a plurality of slits having a maximum width of 0.01-0.05 mm and a maximum length of 0.05-0.05. With 1.0 mm, the slit extends from the bottom surface to the outermost surface and is for passage through the cornea. U.S. Pat. No. 5,213,721, which is incorporated herein by reference, relates to a porous device comprising a plurality of holes aligned in a predetermined geometry. Such holes are obtained in the process of repeated drawing. Prior to the first drawing operation, each hole is filled with a material that can be dissolved with some kind of reagent and drawn with the basic material. The extent of the drawing provides a porous device containing holes that significantly reduce the cross-sectional area.

【0129】 従って、骨格、コンタクトレンズ、角質内インレー、眼球内レンズ、医療用フ
ィルター又は小穴を備えた同様な構造のいずれかに使用する本発明の素材を含む
考案物が提供される。従って、本発明の素材を含む骨格又はコンタクトレンズの
ような光学的考案物が提供される。 参照により本明細書中に援用した米国特許5,965,125は、移植可能な考案物に
関していて、不溶性コラーゲン繊維で作られたマトリックス素材の本体を有し、
その中にはi)脊椎動物細胞の複数、及びii)主にポリスルホンからなる微粒子
を含む複数の微粒子が配置されている。
Accordingly, there is provided a device comprising a material of the present invention for use in any of a skeleton, a contact lens, an intrakeratinous inlay, an intraocular lens, a medical filter or a similar structure with a stoma. Accordingly, there is provided an optical device such as a skeleton or contact lens comprising the material of the present invention. U.S. Pat.No. 5,965,125, incorporated herein by reference, relates to an implantable device having a body of matrix material made of insoluble collagen fibers,
In it, i) a plurality of vertebrate cells, and ii) a plurality of fine particles including fine particles mainly composed of polysulfone are arranged.

【0130】 従って、本発明の一つの態様においては、マトリックス素材、好ましくは不溶
性コラーゲン繊維を含むマトリックス素材を含む組成物に関し、前記マトリック
ス素材の主要部に埋め込まれているのは、 i)培養細胞の複数、好ましくは脊椎動物細胞、より好ましくは遺伝的操作し
た脊椎動物細胞の複数で、前記細胞がポリペプチドを含む医学的に有用な生物活
性化合物を発現できる培養細胞、及び ii)少なくとも前記微粒子の一部には本発明の素材を含む、微粒子の複数、で
ある。
Thus, in one embodiment of the invention, a composition comprising a matrix material, preferably a matrix material comprising insoluble collagen fibers, embedded in the main part of said matrix material comprises: i) cultured cells A plurality of, preferably vertebrate cells, more preferably a plurality of genetically engineered vertebrate cells, wherein said cells are capable of expressing a medically useful bioactive compound comprising a polypeptide, and ii) at least said microparticles Is a plurality of fine particles containing the material of the present invention.

【0131】 培養脊椎動物細胞は好ましくは、脂肪細胞、アストロサイト、軟骨細胞、心筋
細胞、内皮細胞、上皮細胞、繊維芽細胞、神経節細胞、腺細胞、グリア細胞、造
血細胞、肝細胞、角質細胞、筋原細胞、神経細胞、造骨細胞、膵臓ベータ細胞、
腎臓細胞、平滑筋細胞、横紋筋細胞及び上記のいずれかの前駆体からなる群から
選択する。
Cultured vertebrate cells are preferably adipocytes, astrocytes, chondrocytes, cardiomyocytes, endothelial cells, epithelial cells, fibroblasts, ganglion cells, gland cells, glial cells, hematopoietic cells, hepatocytes, keratinocytes , Myogenic cells, neurons, osteoblasts, pancreatic beta cells,
It is selected from the group consisting of kidney cells, smooth muscle cells, striated muscle cells and precursors of any of the above.

【0132】 培養脊椎動物細胞は形質移入細胞であることが好ましく、好ましくはポリペプ
チドを含む医学的に有用な生物活性化合物をコードした外來性DNAを含む形質移
入ヒト細胞である。培養脊椎動物細胞は、前記医学的に有用な生物活性化合物で
好ましくはポリペプチドをコードした遺伝子の発現を活性化する調節配列を含む
外因DNAを含有する形質移入細胞が好ましく、前記遺伝子はそれらを形質移入す
る前でも後でも前記脊椎動物細胞にとって内在性のものである。
The cultured vertebrate cells are preferably transfected cells, preferably transfected human cells containing exogenous DNA encoding a medically useful biologically active compound comprising a polypeptide. Cultured vertebrate cells are preferably transfected cells containing exogenous DNA containing a regulatory sequence that activates the expression of a gene encoding a polypeptide with the medically useful biologically active compound, preferably the gene, It is endogenous to the vertebrate cell before or after transfection.

【0133】 当該生物活性化合物、好ましくはポリペプチド、好ましくは酵素類、ホルモン
類、サイトカイン類、コロニー刺激因子、ワクチン抗原、抗体、凝血因子、調節
タンパク質、転写因子、受容体、構造タンパク質、血管新生因子、ヒト成長ホル
モン、第8因子、第9因子、エリスルポエチン、インスリン、アルファ‐1、ア
ンチトリプシン、カルシトニン、グルコセレブロシダーゼ、低密度リポ脂質(LD
L)受容体、IL‐2受容体、グロビン、免疫グロブリン、触媒的抗体、インター
ロイキン類、インスリン様成長因子1(IGF‐1)、副甲状腺ホルモン(PTH)、
レプチン、インターフェロン類、神経成長因子類、塩基性線維芽細胞成長因子(
bFGF)、形質転換成長因子(TGF)、形質転換成長因子ベータ(TGF‐ベータ)、
酸性FGF、表皮成長因子(EGF)、内皮細胞成長因子、血小板由来成長因子(PDGF
)、形質転換成長因子類、内皮細胞刺激血管新生因子(ESAF)、アンギオゲニン
、組織プロスミノーゲン活性化物質(t‐PA)、顆粒球コロニー刺激因子(G‐
CSF)及び顆粒球‐マクロファージコロニー刺激因子(GM‐CSF)などから構成さ
れる群から選択する。
The biologically active compounds, preferably polypeptides, preferably enzymes, hormones, cytokines, colony stimulating factors, vaccine antigens, antibodies, clotting factors, regulatory proteins, transcription factors, receptors, structural proteins, angiogenesis Factor, human growth hormone, factor VIII, ninth factor, erythropoietin, insulin, alpha-1, antitrypsin, calcitonin, glucocerebrosidase, low density lipolipid (LD
L) receptor, IL-2 receptor, globin, immunoglobulin, catalytic antibody, interleukins, insulin-like growth factor 1 (IGF-1), parathyroid hormone (PTH),
Leptin, interferons, nerve growth factors, basic fibroblast growth factor (
bFGF), transforming growth factor (TGF), transforming growth factor beta (TGF-beta),
Acidic FGF, epidermal growth factor (EGF), endothelial cell growth factor, platelet-derived growth factor (PDGF
), Transforming growth factors, endothelial cell stimulating angiogenic factor (ESAF), angiogenin, tissue prosminogen activator (t-PA), granulocyte colony stimulating factor (G-
CSF) and granulocyte-macrophage colony stimulating factor (GM-CSF).

【0134】 好ましい態様では、生物活性化合物、好ましくは医学的に有用なポリペプチド
を血液の一部を短絡した患者に投与して血液とのハイブリッドマトリックス中の
当該細胞により当該ポリペプチドを分泌するようにする。一般的に、当事者に既
知の適した方法は、いずれも本発明の当該マトリックスを調節するのに用いるこ
とができ、適用することができる。例えば、本発明の素材を含んだマトリックス
を包囲する透過選択性膜(perm-selective)を含んだ考案物へ血液を短絡すると
、当該マトリックスの治療用産物を血液に送達することになる。人工膵臓(Sull
ivan等、Science 252 : 718〜721, 1991)に類似の考案物は本目的に使用できる
In a preferred embodiment, a biologically active compound, preferably a medically useful polypeptide, is administered to a patient whose blood has been partially shunted such that the polypeptide is secreted by the cells in a hybrid matrix with blood. To In general, any suitable method known to the person skilled in the art can be used to adjust the matrix of the invention and can be applied. For example, short circuiting blood to a device containing a perm-selective surrounding a matrix containing the material of the present invention will deliver a therapeutic product of the matrix to the blood. Artificial pancreas (Sull
Devices similar to ivan et al., Science 252: 718-721, 1991) can be used for this purpose.

【0135】 他の好ましい態様においては、本発明の素材を含むハイブリッドマトリックス
は生体外でポリペプチドを産生する一つの手段である。当該方法には、本発明の
素材を含むハイブリッドマトリックスを、当該細胞がマトリックス中に目的のポ
リペプチドを発現し分泌する条件下に置く段階;当該マトリックスを予め決めた
液体と接触させて当該細胞が前記液体内にポリペプチドを分泌する段階;例えば
生じたポリペプチドに適した標準精製手法を用い、液体から当該ポリペプチドを
得る段階が含まれる。
In another preferred embodiment, a hybrid matrix comprising a material of the invention is one means of producing a polypeptide in vitro. The method includes the steps of: placing a hybrid matrix containing the material of the present invention under conditions in which the cells express and secrete a polypeptide of interest in the matrix; contacting the matrix with a predetermined liquid to allow the cells to Secreting the polypeptide into the liquid; for example, obtaining the polypeptide from the liquid using standard purification techniques appropriate for the resulting polypeptide.

【0136】 好ましい態様では、本発明の素材を含む当該マトリックスを表面に固定し、当
該液体で浸す;その代替としては、当該マトリックスを当該液体中に自由に浮遊
させる。ハイブリッドマトリックス中に埋め込んだ細胞は比較的制限された空間
中で好ましく機能する。更に、例えば発現したポリペプチド(培地から細胞を除
去)の精製の第一段階は、本発明のマトリックスでは最も標準的方法の細胞培養
よりも相当効率的に行なえる。 参照により本明細書中に援用した米国特許5,679,924は、腫瘍細胞を半透膜中
空繊維の区画に封入し、封入繊維区画を哺乳動物に移植してから、ガン治療で哺
乳類を処置し、それから中空繊維区画中の細胞へのガン治療の効果を評価してガ
ン治療の効果を測定する方法に関する。
In a preferred embodiment, the matrix comprising the material of the invention is immobilized on a surface and immersed in the liquid; alternatively, the matrix is freely suspended in the liquid. Cells embedded in a hybrid matrix function favorably in a relatively confined space. Furthermore, the first step of the purification, for example, of the expressed polypeptide (removing the cells from the medium) can be performed considerably more efficiently with the matrix according to the invention than with the most standard methods of cell culture. U.S. Pat.No. 5,679,924, incorporated herein by reference, encloses tumor cells in a semipermeable membrane hollow fiber compartment, implants the encapsulated fiber compartment into the mammal, then treats the mammal with cancer therapy, and then treats the hollow The present invention relates to a method for evaluating the effect of cancer treatment on cells in a fiber compartment and measuring the effect of cancer treatment.

【0137】 従って、本発明の一つの態様はガン治療の効果を測定する方法に関し、前記方
法は次ぎの段階を含む、 i)本発明の素材を含み、栄養物を通過できる孔径であるが哺乳類の免疫系の
成分で組織拒絶を誘発することができる成分を排除する前記孔径を有する半透明
中空繊維の伸張した区域を提供し、 ii)前記腫瘍細胞を前記中空繊維中へ注入で入れ、前記中空繊維の末端を閉じ
、 iii)前記の封をした中空繊維を非ヒトの哺乳類の腹腔内又は皮下に移植する
。 iv)ガン治療を行ない、そして v)前記移植した中空繊維の中の細胞につき前記治療法の効果を観測する。 当該哺乳類は、好ましくは免疫能力がある例えばラットで、腫瘍細胞は好まし
くは白血病細胞、好ましくは自己白血病又は患者の腫瘍から得た腫瘍細胞である
。腫瘍細胞は懸濁液又は組織外植片の形である。
Accordingly, one embodiment of the present invention relates to a method for measuring the effect of a cancer treatment, the method comprising the steps of: i) comprising a material of the present invention and having a pore size capable of passing nutrients, but wherein Providing an elongated area of translucent hollow fibers having said pore size that excludes components capable of inducing tissue rejection with components of the immune system of ii) injecting said tumor cells into said hollow fibers; The ends of the hollow fibers are closed, and iii) the sealed hollow fibers are implanted intraperitoneally or subcutaneously in a non-human mammal. iv) perform cancer treatment and v) observe the effect of the treatment on cells in the implanted hollow fibers. The mammal is preferably an immunocompetent eg rat, and the tumor cells are preferably leukemia cells, preferably autologous leukemia or tumor cells obtained from a patient's tumor. Tumor cells are in the form of a suspension or tissue explant.

【0138】 参照により本明細書中に援用した米国特許5,830,708は、自然に分泌されるヒ
ト細胞外マトリックス素材及び細胞外マトリックス素材を含有する組成物を産生
する方法に関する。当該方法には、細胞外マトリックスを分泌するヒト細胞を試
験管内で生体適合な三次元構造物の上に培養することを含む。 従って、本発明の一態様ではヒト、自然に分泌された細胞外マトリックス素材
を産生する方法に関し、前記方法は次ぎの段階を含んでなる: i)a)生きている組織、場合によっては試験管内で調製する組織で、好まし
くは線維芽細胞のようなヒトストロマ細胞を含む、生きている組織を培養、b)
生きている組織が自然に分泌した結合組織タンパク質、前記結合組織は本発明の
素材に付着、実質的には包含している、を提供し、 ii)生きている組織の中の細胞を殺し;そして iii)殺した細胞及び本発明の素材からの全ての細胞内容物を除去し、 iv)構造物上に沈着した細胞外マトリックス素材を収集する。
US Pat. No. 5,830,708, incorporated herein by reference, relates to a method for producing a naturally secreted human extracellular matrix material and a composition containing the extracellular matrix material. The method involves culturing human cells secreting extracellular matrix in vitro on a biocompatible three-dimensional structure. Accordingly, one aspect of the present invention relates to a method for producing a human, naturally secreted extracellular matrix material, said method comprising the steps of: i) a) living tissue, optionally in vitro Culturing living tissue, preferably comprising human stromal cells such as fibroblasts, in the tissue prepared in b), b)
Providing a connective tissue protein naturally secreted by living tissue, said connective tissue being attached to and substantially containing the material of the invention; ii) killing cells in the living tissue; And iii) removing the killed cells and any cellular content from the material of the invention, and iv) collecting the extracellular matrix material deposited on the structure.

【0139】 当該方法は、場合により更に収集した細胞外マトリックス素材の均一化、橋架
けの処理又は生理的許容キャリヤー中に細胞外マトリックス素材を懸濁化する段
階を含む。 生きているストロマ組織の前記ストロマ細胞、好ましくは線維芽細胞は、緩い
結合組織又は骨髄及び好ましくは内皮細胞、周皮細胞、マクロファージ、単球、
白血球、プラズマ細胞、マストセル又は脂肪細胞中に見出せる細胞である。
The method optionally further comprises homogenizing the collected extracellular matrix material, treating the bridge, or suspending the extracellular matrix material in a physiologically acceptable carrier. Said stromal cells, preferably fibroblasts, of living stromal tissue may be loose connective tissue or bone marrow and preferably endothelial cells, pericytes, macrophages, monocytes,
Cells found in leukocytes, plasma cells, mast cells or fat cells.

【0140】 本発明のこの側面の一態様では、柔組織増加用の注射可能な素材及び使用する
関連方法やウシ注射可能コラーゲン及び同様な注射可能素材などについての現行
技術の欠点を克服した製造法を提供する。本発明の注射可能素材は、自然に分泌
された細胞外マトリックス調製物と同様に自然に分泌された細胞外マトリックス
から誘導した調製物を含んでなる。これらの調製物は生体適合性、生物分解性で
あり、皮膚や他の組織欠陥の修復に有用である結合組織沈着、血管新生、上皮再
形成及び線維増殖を促進することができる。これらの細胞外マトリックス調製物
は、欠陥部位に注射することにより組織の欠陥を修復する際に用いられる。
In one aspect of this aspect of the invention, an injectable material for augmenting soft tissue and related methods of use and a method of manufacture that overcomes the shortcomings of the state of the art, such as bovine injectable collagen and similar injectable materials. I will provide a. Injectable materials of the invention comprise preparations derived from naturally secreted extracellular matrix as well as naturally secreted extracellular matrix preparations. These preparations are biocompatible, biodegradable and can promote connective tissue deposition, angiogenesis, re-epithelialization and fibrosis, which are useful in repairing skin and other tissue defects. These extracellular matrix preparations are used in repairing tissue defects by injection at the site of the defect.

【0141】 本発明の他の態様では、当該調製物は試験管内(in vitro)組織培養用の高度
に改良した系に使用することができる。本発明の素材を含んだ三次元構造物に被
覆した自然に分泌された細胞外マトリックスは、成長するのに担体に付着する必
要があるが従来の組織培養皿には付着しない培養細胞に使用することができる。
被覆した構造物において細胞を培養することに加えて、細胞が構造物に分泌した
細胞外マトリックスは、収集できて組織培養に用いる被覆皿に使用できる。ベー
ス基質として働く当該細胞外マトリックスは、通常では従来型組織細胞皿ベース
基質には付着しない細胞でも付着させてその後成長させる。
In another embodiment of the invention, the preparation can be used in a highly modified system for in vitro tissue culture. A naturally secreted extracellular matrix coated on a three-dimensional structure containing the material of the present invention is used for cultured cells that need to adhere to a carrier to grow but do not adhere to a conventional tissue culture dish be able to.
In addition to culturing cells in the coated structure, the extracellular matrix secreted by the cells into the structure can be collected and used in coated dishes for tissue culture. The extracellular matrix, which acts as a base substrate, allows cells that would not normally adhere to a conventional tissue cell dish base substrate to adhere to and subsequently grow.

【0142】 更に、本発明の他の態様では、特定細胞の細胞走性の能力を測定する新規な方
法に関する。当該の方法は、本発明の素材を含む生来の細胞外マトリックス被覆
三次元構造物の一端に問題となっている細胞型を植え付け、当該細胞による構造
物横断距離の時間をかけた測定を含む。細胞外マトリックスは自然に当該細胞に
より当該構造物上に分泌されるので、試験管で等量の細胞外マトリックスが当該
の体に見出されるのは長所である。このようなアッセイでは、例えば単離した腫
瘍細胞が転移したものか、又はある免疫細胞が横断して移動することができるか
又は構造物を化学走化したかを知らせるので、当該細胞がそのような細胞走性能
力を有することを示唆する。
Further, another aspect of the present invention relates to a novel method for measuring the ability of a specific cell to chemotaxis. The method involves implanting the cell type in question at one end of a native extracellular matrix-coated three-dimensional structure containing a material of the invention and measuring the cross-sectional distance of the structure by the cell over time. It is an advantage that an equivalent amount of extracellular matrix is found in the body in vitro, since the extracellular matrix is naturally secreted by the cells onto the structure. Such assays may indicate, for example, whether the isolated tumor cells have metastasized or whether certain immune cells have been able to migrate across or have chemotacticized the structure. It suggests that it has a high cell chemotaxis ability.

【0143】 本発明の他の態様では、本発明の素材を産生する方法を提供するが、前記方法
は二番目の接触角を有する基層を提供する段階と、前記基層を複数の巨大分子を
含む組成物と接触させる段階を含んでなる。当該方法は好ましくはこれまでに記
述した素材の産生に関連する。当該基層は好ましくは疎水性高分子を含み、前記
基層は当該巨大分子と接触する前には前処理を行なう。前処理は前記基層の湿潤
性を増加させるのに効果がある。
In another aspect of the present invention, there is provided a method of producing a material of the present invention, the method comprising providing a substrate having a second contact angle, and comprising a plurality of macromolecules. Contacting with the composition. The method preferably involves the production of a material as described above. The substrate preferably comprises a hydrophobic polymer and the substrate is subjected to a pretreatment before contacting the macromolecules. Pretreatment is effective in increasing the wettability of the base layer.

【0144】 本方法の巨大分子は、親水性高分子、好ましくは潜在的反応性高分子を含んで
なる。当該巨大分子は好ましくは400Daより大きな分子量(MW)を有する。当該
巨大分子は、好ましい頭基、リンカー基、高分子鎖及び官能末端基を含んだ複合
体を含む。当該頭基は光反応性アリルアジド頭基が好ましい。 当該巨大分子は場合により、修飾剤、好ましくは前記基層と接触し、自己組立
単層を形成する修飾剤を含む。
The macromolecules of the present method comprise a hydrophilic polymer, preferably a potentially reactive polymer. The macromolecule preferably has a molecular weight (MW) of more than 400 Da. The macromolecule comprises a conjugate containing preferred head groups, linker groups, polymer chains and functional end groups. The head group is preferably a photoreactive allyl azide head group. The macromolecule optionally includes a modifier, preferably a modifier that contacts the substrate and forms a self-assembled monolayer.

【0145】 本発明の素材を産生する方法によれば、前記方法は生物活性化合物を含む一番
目の決定基と前記素材とを接触させる更なる段階を含んでいる。生物活性化合物
としては、好ましくはポリペプチド、抗体、ポリクローナル抗体、モノクローナ
ル抗体、免疫決定基、抗原決定基、受容体、受容体結合タンパク質、インターロ
イキン、サイトカイン、細胞分化因子、細胞成長因子又は受容体への拮抗体であ
る。生物活性化合物は、微生物細胞、植物細胞又は哺乳類細胞などが固有に産生
した膜関連及び/又は細胞外マトリックスポリペプチドである。
According to the method of producing a material of the invention, said method comprises the further step of contacting said material with a first determinant comprising a biologically active compound. Biologically active compounds preferably include polypeptides, antibodies, polyclonal antibodies, monoclonal antibodies, immunodeterminants, antigenic determinants, receptors, receptor binding proteins, interleukins, cytokines, cell differentiation factors, cell growth factors or receptors. Antagonist. Biologically active compounds are membrane-associated and / or extracellular matrix polypeptides produced uniquely by microbial cells, plant cells or mammalian cells and the like.

【0146】 本発明の方法によれば、前記素材を、生物的実体を含む二番目の決定基と接触
させる更なる段階もまた含まれる。生物的実体は、細胞又はウイルス、又はその
一部を含み、前記細胞又はその一部は好ましくはヒト細胞及び動物細胞などの哺
乳類細胞、植物細胞、酵母や真菌などの真核微生物細胞及び細菌などの原核微生
物細胞を含む微生物細胞からなる群から選択する。
According to the method of the present invention, a further step of contacting said material with a second determinant comprising a biological entity is also included. Biological entities include cells or viruses, or parts thereof, wherein said cells or parts thereof are preferably mammalian cells, such as human and animal cells, plant cells, eukaryotic microbial cells, such as yeasts and fungi, and bacteria. From prokaryotic microbial cells.

【0147】 ウイルス又はその一部である場合、前記ウイルスは好ましくは、ヒトウイルス
及び動物ウイルスを含む哺乳類ウイルス、植物ウイルス、酵母ウイルスや真菌ウ
イルスなどの真核微生物ウイルス及びバクテリオファージなどの原核微生物ウイ
ルスを含む微生物ウイルスから選択する。従って、本明細書に定義した生物的実
体は、好ましくはポリペプチド又はその一部、核酸部分、炭水化物部分及び脂質
部分とそのいずれかの組合せなどを含む。当該生物的実体はまたポリクローナル
抗体、モノクローナル抗体、免疫決定基、抗原決定基、受容体、受容体結合タン
パク質、インターロイキン、サイトカイン、分化因子、成長因子又は受容体への
拮抗体を含む。
If a virus or a part thereof, said virus is preferably a mammalian virus, including human and animal viruses, a plant virus, a eukaryotic microbial virus such as a yeast virus or a fungal virus, and a prokaryotic microbial virus such as a bacteriophage. Selected from microbial viruses containing Accordingly, a biological entity as defined herein preferably comprises a polypeptide or a portion thereof, a nucleic acid portion, a carbohydrate portion and a lipid portion and any combination thereof and the like. Such biological entities also include polyclonal antibodies, monoclonal antibodies, immunodeterminants, antigenic determinants, receptors, receptor binding proteins, interleukins, cytokines, differentiation factors, growth factors or antagonists to receptors.

【0148】 本発明の素材を生産する方法は、一つの好ましい態様では米国特許No. 5,741,
551(Guire)に記載の方法の修正に関する。従って、新規生体材料の表面層は、
一つの好ましい態様によれば、例えば潜在的(光)反応性を持つ巨大分子両親媒
性物質を用いて二段階工程により生成する。従って、一番目の段階では、両親媒
性巨大分子を適切な高分子基層へ吸着させる。潜在的反応性頭基が両親媒性物質
を基層表面と反応性の接触をさせる。両親媒性巨大分子の親水性主要部は、顕著
な排除体積を示して規則正しい“自己組立” 吸着両親媒性巨大分子の側面模様
となる。
The method for producing the material of the present invention is described in one preferred embodiment in US Pat.
551 (Guire). Therefore, the surface layer of the new biomaterial is
According to one preferred embodiment, it is produced in a two-step process, for example using a macromolecule amphiphile with latent (photo) reactivity. Thus, in the first step, the amphiphilic macromolecules are adsorbed to a suitable polymer substrate. A potentially reactive head group causes the amphiphile to make reactive contact with the substrate surface. The hydrophilic portion of the amphiphilic macromolecule exhibits a pronounced excluded volume resulting in a regular "self-assembled" adsorption amphiphilic macromolecule profile.

【0149】 上に記述したように、層の密度と模様は、例えば巨大分子の両親媒性性質、例
えば鎖長及び/又は分岐程度、高分子基層と共に溶液条件(例えば、濃度、溶媒
、塩、温度)などに依存する。結局、界面の性質は高分子基層及び巨大分子双方
の分子特性を変化させて調整できる。同様な又は少なくとも実質的に同様な単層
構造は極めて異なる基層の上にでも、例えば巨大分子の物性又は溶液条件を調整
することで作成可能である。両親媒性吸着は既知の表面物理化学的方法、例えば
エリプソメトリー又は接触角度(CA)測定などで容易に観測できる。
As described above, the density and pattern of the layer may depend on, for example, the amphipathic nature of the macromolecule, such as chain length and / or degree of branching, and the solution conditions (eg, concentration, solvent, salt, Temperature). Ultimately, the nature of the interface can be adjusted by changing the molecular properties of both the macromolecular substrate and the macromolecule. Similar or at least substantially similar monolayer structures can be created on very different substrates, for example by adjusting the properties of the macromolecules or the solution conditions. Amphiphilic adsorption can be easily observed by known surface physicochemical methods, such as ellipsometry or contact angle (CA) measurements.

【0150】 二番目の段階では、巨大分子の過剰分を除去し潜在的反応性先端基を活性化す
る。当該活性化は巨大分子と高分子基層の表面の間に共有結合を生成させる。活
性化は、好ましくはUV又はVis光範囲の電磁気照射を用いて遂行する。
In the second step, the excess of the macromolecule is removed and the potentially reactive head group is activated. The activation creates a covalent bond between the macromolecule and the surface of the polymer substrate. Activation is preferably performed using electromagnetic irradiation in the UV or Vis light range.

【0151】 好ましい態様では、本発明の素材を産生する方法は、好ましくはポリ(エチレ
ングリコール)である親水性高分子を含む巨大分子を用いて行なわれる。巨大分
子は、好ましくは400Daより大の分子量を有する。当該巨大分子は更に、結合可
能頭基、リンカー基、高分子鎖及び官能末端基を含む複合体を含んでなる。当該
頭基は、好ましくは光反応性アリルアジド先端基である。この好ましい態様では
、前記巨大分子と接触している基層には、潜在的反応性先端基を活性化して基層
と前記巨大分子間に共有結合を生じさせる照射をしない。理論とは結びつかない
が、前記基層と接触した巨大分子は基礎をなす基層に、疎水性相互作用及び/又
は先端基/先導基と疎水性基層との絡み合いにより繋ぎ止め/固定化されると考
えられる。
In a preferred embodiment, the method of producing the material of the present invention is performed using a macromolecule comprising a hydrophilic polymer, which is preferably poly (ethylene glycol). Macromolecules preferably have a molecular weight of greater than 400 Da. The macromolecule further comprises a conjugate comprising a bondable head group, a linker group, a polymer chain and a functional end group. The head group is preferably a photoreactive allyl azide head group. In this preferred embodiment, the substrate in contact with the macromolecule is not exposed to radiation that activates the potentially reactive head group to create a covalent bond between the substrate and the macromolecule. Without being bound by theory, it is believed that the macromolecules in contact with the substrate are anchored / immobilized on the underlying substrate by hydrophobic interactions and / or entanglement of the head group / leading group with the hydrophobic substrate. Can be

【0152】 好ましい態様では、本発明の方法を前処理していない基層の上に実施する。固
体表面のような基層は、表面の汚れを前もって除去しておき、例えば潜在的反応
性基と共有結合を生じるような官能基を加えることなしに望ましい親溶媒性特性
となるように修飾される。例えばポリスチレン表面は洗浄し、既知の水蒸気プラ
ズマ中でヒドロキシルイオンに曝露して当該表面が容易に水溶性溶液にぬれるよ
うにヒドロキシル基を基層に加えるが、当該ヒドロキシル基は潜在的反応性基活
性化における表面との共有結合形成には関与することはない。定義で明らかにし
た前処理段階を行なわないと、重要な処理の経済だけでなく表面への結合形成反
応性基を均一負荷密度付着に関連する技術的問題から回避することになる。
In a preferred embodiment, the method of the invention is carried out on an unpretreated substrate. Substrates, such as solid surfaces, are pre-cleaned of the surface and modified to provide the desired solvophilic properties without the addition of functional groups, for example, that cause covalent bonds with potentially reactive groups. . For example, a polystyrene surface can be cleaned and exposed to hydroxyl ions in a known water vapor plasma to add hydroxyl groups to the substrate so that the surface can be easily wetted by aqueous solutions, but the hydroxyl groups can activate potentially reactive groups. Does not participate in the formation of a covalent bond with the surface in Without the pre-treatment step identified by definition, not only would the important processing economy be avoided, but also from the technical problems associated with uniform load density deposition, bond-forming reactive groups to the surface.

【0153】 実施例 以下の実施例は本発明の例であり、非制限的な方法で本発明の説明を行なう。
実施例1α‐4‐アジドベンジゾイルω‐メトキシポリ(エチレングリコール )(ABMPEG) 光反応性ABMPEG5kDaの合成につき記述する。異なるMWs(2,5及び10kDa)
のABMPEGを修飾剤として今後の全ての実施例で用いたが、すべてはこの実施例に
記述したように合成した。
EXAMPLES The following examples are examples of the present invention, and illustrate the present invention in a non-limiting manner.
Example 1.α-4-azidobenzizoyl ω-methoxypoly (ethylene glycol ) (ABMPEG)  The synthesis of the photoreactive ABMPEG 5 kDa is described. Different MWs (2,5 and 10kDa)
ABMPEG was used as a modifier in all future examples, all of which
Synthesized as described.

【0154】 1.操作手順 4‐アジド安息香酸を、4‐アミノ安息香酸につき硝酸ナトリウムを用いてジ
アゾ化して調製する(39,40)。当該カルボン酸を塩化チオニルで塩化4‐アジド
ベンゾイルとする(39,40)。ジメチルアミノピリジン(DMAP)0.23g(1.875mmol
)の乾燥塩化メチレン溶液10mlにトリメチルアミン0.17ml(1.250mmol)を混合
する。溶液を250mlの三口丸底フラスコに移す。0℃まで冷却し、塩化4‐アゾ
ベンゾイル0.57g(3.125mmol)のCH2Cl2溶液10mlを加えると、黄色の分散液と
なる。MPEG5kDa 6.25g(1.5mmol)の乾燥CH2Cl2溶液50mlを乾燥窒素下1時間
かけて滴下して加え、その後温度を室温まで上昇させた。反応は攪拌しつつ一夜
連続した。溶液をろ過し、冷やしたジエチルエーテル中でABMPEGが沈殿する。生
成物はCH2Cl2/ジエチルエーテルからの2回の沈殿法で精製し、真空乾燥を行っ
た。収率:4.83g(74%)。
1. Procedure 4-Azidobenzoic acid is prepared by diazotization of 4-aminobenzoic acid with sodium nitrate (39,40) . The carboxylic acid is converted to 4-azidobenzoyl chloride with thionyl chloride (39,40) . 0.23 g of dimethylaminopyridine (DMAP) (1.875 mmol
) Is mixed with 107 ml (1.250 mmol) of trimethylamine in 10 ml of a dry methylene chloride solution. Transfer the solution to a 250 ml three neck round bottom flask. Cool to 0 ° C. and add 10 ml of a solution of 0.57 g (3.125 mmol) of 4-azobenzoyl chloride in CH 2 Cl 2 to give a yellow dispersion. A solution of 6.25 g (1.5 mmol) of MPEG5 kDa in dry CH 2 Cl 2 (50 ml) was added dropwise over 1 hour under dry nitrogen, after which the temperature was raised to room temperature. The reaction was continued overnight with stirring. The solution is filtered and ABMPEG precipitates in cold diethyl ether. The product was purified by two precipitations from CH 2 Cl 2 / diethyl ether and vacuum dried. Yield: 4.83 g (74%).

【0155】実施例2エリプソメトリーで観測したABMPEG5kDa及びMPEG5kDaのポリスルホ ン表面への吸着特性/速度 エリプソメトリーは、光学的に平滑表面への吸着速度を測定するには非常に高
感度な手法である。より良い分解能のため、透明ポリスルホン(PSf)膜を磨い
たシリコンウエファー上に回転被覆することにより、基礎をなすシリコンの反射
特性を開発した。
Embodiment 2 FIG. Adsorption properties / speed ellipsometry to ellipsometry was observed ABMPEG5kDa and MPEG5kDa polysulfo down surface is very sensitive technique to measure the adsorption rates of the optically smooth surface. For better resolution, the reflective properties of the underlying silicon were developed by spin-coating a transparent polysulfone (PSf) film on a polished silicon wafer.

【0156】 1.PSf表面の調製 親水性シリコンスライド:シリカ表面は純水で飽和酸素での熱的酸化し、次い
でアルゴン気流下で焼き入れ及び冷却を行なって約30nmの酸化層を作成した、洗
練シリコンウエファーから調製した。ウエファーを切断し長方形スライド(10〜
14mm×20〜30mm)とし、界面活性剤で完全に洗浄し、新たに混合した硫酸(96%
):過酸化水素(30%)の3:1溶液で15分間エッチングした後、完全に洗浄、
2時間固定化及び超純水で/中で再び洗浄する。スライドは120℃で2時間、ダ
ストフリーで乾燥する。この手順により接触角を10度より小のシラノール基表面
密度となる。
[0156] 1. Preparation of PSf surface Hydrophilic silicon slide : Prepared from a polished silicon wafer in which the silica surface was thermally oxidized with pure water and saturated oxygen, and then quenched and cooled under a stream of argon to form an oxide layer of about 30 nm. did. Cut the wafer into rectangular slides (10 ~
14mm x 20-30mm), thoroughly washed with surfactant, freshly mixed sulfuric acid (96%
): Etching with a 3: 1 solution of hydrogen peroxide (30%) for 15 minutes, then complete cleaning
Fix for 2 hours and wash again with / in ultrapure water. Slides are dried at 120 ° C. for 2 hours dust-free. This procedure results in a silanol group surface density of less than 10 degrees for the contact angle.

【0157】 疎水性シリコンスライド:疎水性表面を得るために、予め調製した親水性シリ
コンスライドをヘキサメチルシラザン(HMDS)飽和の空気中約110℃でシラン化
する。過剰のHMDSは超純粋H2Oで洗い流す。スライドは室温、ダストフリーで乾
燥する。 PSf‐回転被覆化疎水性シリコンスライド:前に調製した疎水性シリコンスラ
イドをPSfの3%(w/w)1,2‐ジクロロベンゼン溶液により回転被覆する
。スライドは高分子溶液で完全にぬらした後、平滑高分子膜を得るために500rpm
で10分間、次いで5,000回転で50秒間回転する。被覆スライドは真空下60℃で少
なくとも4時間乾燥する。
Hydrophobic Silicon Slide : To obtain a hydrophobic surface, a previously prepared hydrophilic silicon slide is silanized in hexamethylsilazane (HMDS) saturated air at about 110 ° C. Excess HMDS is washed away with ultra pure H 2 O. Slides are dried at room temperature and dust free. PSf-spin-coated hydrophobic silicone slide : The hydrophobic silicone slide prepared above is spin-coated with a 3% (w / w) solution of PSf in 1,2-dichlorobenzene. After the slide is completely wet with the polymer solution, 500 rpm to obtain a smooth polymer film
For 10 minutes and then at 5,000 rpm for 50 seconds. Dry the coated slides at 60 ° C. under vacuum for at least 4 hours.

【0158】 2.偏光測定 ABMPEG5kDa及びモノメトキシPEG MPEG5kDaの水溶液からPSf回転被覆HMDA処
理シリコンスライドへの吸着は、温度自動調節器付石英キュベット付自動Rudolp
hThin Filmエリプソメーター、43603‐200E型を用いてその場で測定する。回転
被覆スライドは4.5mlの水中で少なくとも15分間又は偏光計及び分析計の信号が
定常になるまで置いて安定化する。ABMPEG5kDa/MPEG5kDaの濃縮水溶液0.5ml
を加えて、定めた濃度の5ml溶液を得る。
[0158] 2. Polarization measurement Adsorption of ABMPEG 5kDa and monomethoxy PEG MPEG 5kDa aqueous solution onto PSf spin-coated HMDA-treated silicon slides is performed by automatic Rudolp with quartz cuvette with thermostat.
Measure in situ using an hThin Film ellipsometer, Model 43603-200E. The spin-coated slide is left to stabilize in 4.5 ml of water for at least 15 minutes or until the polarimeter and analyzer signals are steady. 0.5ml of concentrated aqueous solution of ABMPEG5kDa / MPEG5kDa
To obtain a 5 ml solution of the defined concentration.

【0159】 ABMPEG5kDa/MPEG5kDaの濃縮物を加える際に均一化するためにマグネチック
スターラーで30秒攪拌する。偏光計及び分析計のデータを、見かけ平衡が達成さ
れるまで集めた。得られたデータから、吸着層の厚さと屈折率及び/又はその量
が計算できる(41)。吸収データを計算すると、ABMPEG5kDa/MPEG5kDaのそれぞ
れにつき、両種に同じ値を用いて部分比体積及びモル重量とモル屈折率間の比に
つき概算値を得る。手元にはABMPEG5kDa/MPEG5kDaの部分比体積及びモル屈折
率の概算値のみしかないので、計算した吸着量の結果は任意の単位で表す。
Stir for 30 seconds with a magnetic stirrer to homogenize when adding the ABMPEG 5 kDa / MPEG 5 kDa concentrate. Polarimeter and analyzer data were collected until apparent equilibrium was achieved. From the data obtained, the thickness, refractive index and / or amount of the adsorption layer can be calculated (41) . When the absorption data is calculated, an approximate value is obtained for the partial specific volume and the ratio between molar weight and molar refractive index using the same value for both species for each of ABMPEG5kDa / MPEG5kDa. Since there is only an approximate value of the partial specific volume and the molar refractive index of ABMPEG5kDa / MPEG5kDa at hand, the result of the calculated adsorption amount is expressed in an arbitrary unit.

【0160】 3.結果 図10では、ABMPEG5kDa/MPEG5kDaのそれぞれにつきエリプソメトリーで観測
した吸着速度を表示する。ABMPEG5kDaはMPEG5kDaと比較したとき向上した吸着
(因子=3.5)及び延長した平衡時間(2時間より大)が観測された。当該2つ
の素材の吸着特性における顕著な差異は、ABMPEG5kDaの疎水性(芳香族)と疎
水性PSf表面間の強い親和性を示唆している。
[0160] 3. Results FIG. 10 shows the adsorption velocities observed by ellipsometry for each of ABMPEG 5 kDa / MPEG 5 kDa. ABMPEG5kDa showed improved adsorption (factor = 3.5) and extended equilibration time (greater than 2 hours) when compared to MPEG5kDa. The significant difference in the adsorption properties of the two materials suggests a strong affinity between the hydrophobic (aromatic) of ABMPEG 5 kDa and the hydrophobic PSf surface.

【0161】 当該親和性は一定方向指向に層を導き、頭基は基礎となる基層と密接な接触を
保ち、光活性化において効率的グラフト化が生じるような良好な位置取りをする
。更に、水(20ml/分)でフラッシュすることによる吸着量には影響なく、即ち
脱着はABMPEG5kDaにもMPEG5kDaにも生じなかった。同様な挙動はABMPEGの他の
MW,例えば2又は10kDaについても予想される。結局、本実施例はABMPEGの光反
応性先端基が疎水性界面との吸引相互作用を増強し、非抱合MPEGと比較して吸着
増加を導く仕組みを例証する。
The affinity leads the layer in a unidirectional orientation, the head group remains in close contact with the underlying substrate, and has a good positioning such that efficient grafting occurs on photoactivation. Furthermore, the amount of adsorption by flushing with water (20 ml / min) was unaffected, ie no desorption occurred in either ABMPEG 5 kDa or MPEG 5 kDa. Similar behavior is seen with other ABMPEG
Also expected for MW, for example 2 or 10 kDa. Ultimately, this example illustrates how the photoreactive head group of ABMPEG enhances the suction interaction with the hydrophobic interface, leading to increased adsorption compared to unconjugated MPEG.

【0162】実施例3高分子表面の親水性の制御及びABMPEGの光グラフト化による不均質性 ガラス製カバースリップ(カバーガラス)上のPSf回転被覆した皮膜をABMPEG
2、5及び10kDaで修飾した。親水性及び従ってPSf上の異なるABMPEGの表面密度
の望ましい程度は、一番目の吸着段階におけるバルクABMPEG濃度の調整により達
成された。接触角(CA)は得られた変化を観測するのに用いられた。異なるABMP
EGの混合物を中間的表面特性達成に適用した。光反応性グラフト化の効果はABMP
EG10kDaにつき、非グラフト化ABMPEG部分を除去して評価した。
Embodiment 3 FIG. ABMPEG coating of PSf spin-coated on heterogeneous glass coverslips (cover glass) by controlling hydrophilicity of polymer surface and photografting ABMPEG
Modification at 2, 5 and 10 kDa. The desired degree of hydrophilicity and thus the surface density of different ABMPEGs on PSf was achieved by adjusting the bulk ABMPEG concentration in the first adsorption step. Contact angle (CA) was used to observe the changes obtained. Different ABMP
A mixture of EG was applied to achieve intermediate surface properties. The effect of photoreactive grafting is ABMP
EG10 kDa was evaluated by removing the non-grafted ABMPEG moiety.

【0163】 1.高分子表面の調製 ガラス製カバースリップは界面活性剤、超純水で洗浄した後、新たに混合した
硫酸(96%):過酸化水素(30%)3:1(v:v)溶液中で約40±5℃にて15
分間エッチングを行なう。カバースリップは充分に洗浄し、2時間固定化し、再
び超純水で/中で洗浄する。スリップはダストフリーで2時間、120℃で乾燥す
る。洗浄したカバースリップをn‐オクタデシルジメチルクロロシラン(ODDMS
)の2%n‐ヘキサン溶液中に室温で1時間浸漬してODDMSをグラフト化する。
カバースリップは2回n‐ヘキサンで、3回エタノールで洗浄し、室温で空気乾
燥する。当該ODDMS処理カバースリップはPSfの3%(w:w)1、2‐ジクロロ
ベンゼン溶液で回転被覆する。カバースリップは高分子溶液で充分にぬらし、平
滑な表面を得るために500rpmで10秒、続いて5,000rpmで50秒間回転する。被覆カ
バースリップは真空下60℃で少なくとも4時間乾燥する。
1. Preparation of polymer surface Glass coverslips were washed with a surfactant and ultrapure water, and then mixed with a newly mixed sulfuric acid (96%): hydrogen peroxide (30%) 3: 1 (v: v) solution. 15 at about 40 ± 5 ℃
Etch for minutes. Coverslips are thoroughly washed, fixed for 2 hours and washed again / in ultrapure water. The slip is dust free and dried at 120 ° C. for 2 hours. Wash the coverslips with n-octadecyldimethylchlorosilane (ODDMS
) Is immersed in a 2% n-hexane solution for 1 hour at room temperature to graft ODDMS.
The coverslips are washed twice with n-hexane and three times with ethanol and air dried at room temperature. The ODDMS treated cover slip is spin coated with a 3% (w: w) solution of PSf in 1,2-dichlorobenzene. Coverslips are thoroughly wetted with the polymer solution and spun at 500 rpm for 10 seconds followed by 5,000 rpm for 50 seconds to obtain a smooth surface. The coated coverslips are dried at 60 ° C. under vacuum for at least 4 hours.

【0164】 2.高分子表面へのABMPEGのグラフト化 ABMPEGグラフト化には、図4に図示したような次ぎの連続2段階を含んでいる
。一番目の吸着段階では、異なる濃度のABMPEG水溶液をPSf被覆カバースリップ
の上に載せ、覆いそして少なくとも12時間、しかし最大18時間暗所で放置する。
その後、カバースリップは緩やかに超純水中で洗浄し、水で覆って、直ちにUV光
に1分間曝露する。UV照射では、コンデンサーを備えた50Wの高圧水銀ランプ(
ORIEF)を用いた。当該UVに富んだ光は高透過ガラスフィルターを通して320nmで
遮断して30mW/cm2とした。一定の必要な対照表面はUV照射に曝さないようにし
た。共有結合しないABMPEGを除去するため、一定の必要な試料表面は一夜,水:
イソプロパノール1:1(v/v)混合液(H2O/IP)に曝した後、同じ混合液
及び超純水で完全に洗浄した。
[0164] 2. ABMPEG Grafting on Polymer Surfaces ABMPEG grafting involves the following two successive steps as illustrated in FIG. In the first adsorption step, different concentrations of ABMPEG aqueous solution are placed on PSf-coated coverslips, covered and left in the dark for at least 12 hours, but up to 18 hours.
The coverslips are then gently washed in ultrapure water, covered with water and immediately exposed to UV light for 1 minute. For UV irradiation, a 50W high-pressure mercury lamp with a condenser (
ORIEF). The UV-rich light was cut off at 320 nm through a high transmission glass filter to 30 mW / cm 2 . Certain required control surfaces were not exposed to UV irradiation. To remove ABMPEG that is not covalently bound, a constant required sample surface is overnight, water:
After exposure to a 1: 1 (v / v) mixture of isopropanol (H 2 O / IP), the mixture was thoroughly washed with the same mixture and ultrapure water.

【0165】 3.接触角(CA)測定 修飾した及び非修飾のPSで被覆したカバースリップにおけるAsにつき係留バブ
ル法(captive bubble method)を用いて測定するが、そこでは空気バブルをス
テンレス鋼針付注射器で水面下に逆さにした試料表面に注入する。PSf膜とバブ
ル間の接触面積の直径は常に3mmより大である。針がバブル内にある間に、前進
又は後退角測定は係留バブルにつき空気を徐々に抜いたり/加えたりして、傾斜
ステージを装備したゴニオメータで行なえる。少なくとも3箇所で、少なくとも
異なるバブルの10測定を平均して1データを得る。
[0165] 3. Contact Angle (CA) Measurements The As in modified and unmodified PS coated coverslips is measured using the captive bubble method, where air bubbles are submerged with a stainless steel needle syringe. Inject into the inverted sample surface. The diameter of the contact area between the PSf film and the bubble is always greater than 3 mm. While the needle is in the bubble, advance or sweep angle measurements can be made with a goniometer equipped with a tilt stage by gradually bleeding / adding air to the mooring bubble. In at least three places, at least 10 measurements of different bubbles are averaged to obtain one data.

【0166】 4.結果 図11は、異なる濃度のABMPEG10kDaで修飾したPSf回転被覆についての前進及び
後退Asを示す。表面をUV照射に曝したが(H2O/IP)での洗浄は行なわなかった
。吸着したABMPEG層は関連の時間スケールでは水環境中で安定、即ち脱離は全然
起こらない(実施例2の結果参照)という確かな前提において、ABMPEG10kDa吸
着は観測され、その化学的グラフト化が観測されないことに注目。ABMPEG10kDa
バルク濃度を上昇させると、前進及び後退Asの減少が観測されるが、CAヒステリ
シスは適用濃度範囲では増加する。この結果は、ABMPEG10kDa吸着は非常に制御
しやすく、再現性が高いことを示す。親水性の望ましい程度及び即ちABMPEG10kD
aの表面密度は吸着する際のバルクABMPEG10kDa濃度で調整することができる。
[0166] 4. Results FIG. 11 shows the forward and reverse As for PSf spin coating modified with different concentrations of ABMPEG 10 kDa. The surface was exposed to UV radiation, but was not washed with (H 2 O / IP). On the premise that the adsorbed ABMPEG layer is stable in the aqueous environment at the relevant time scale, ie no desorption occurs (see the results of Example 2), ABMPEG 10 kDa adsorption is observed and its chemical grafting is observed. Note that it is not. ABMPEG10kDa
When the bulk concentration is increased, a decrease in the forward and backward As is observed, but the CA hysteresis increases in the applicable concentration range. The results show that ABMPEG 10 kDa adsorption is very easy to control and reproducible. Desirable degree of hydrophilicity and thus ABMPEG10kD
The surface density of a can be adjusted by the bulk ABMPEG 10 kDa concentration during adsorption.

【0167】 図12には、3種の異なる鎖長のABMPEG、即ち3種の異なる分子量(MWs):2
、5及び10Da(図13を参照)を適用して修飾した表面のAsを示す。再び、表面を
UV照射に曝すが、そのあとH2O/IPによる洗浄は行なわなかった。基礎をなすPSf
で達成した親水化の程度及び制御性については、全ての異なる鎖長につき同じ傾
向が見られるが、CAヒステリシスについては差異が見られた。CA‐ヒステレシス
値は一般的に短鎖長の場合でより低く、適用した範囲内では最も低い分子量のAM
BPEGで特に明確な極大値がある。こうして最も長い鎖長では高いCA‐ヒステレシ
スを表すことで、化学的及び/又は形態的に不均質性をより多く引き起こしてい
るように思われる。
FIG. 12 shows ABMPEG of three different chain lengths, ie three different molecular weights (MWs): 2
14 shows the surface As modified by applying 5 and 10 Da (see FIG. 13). Again, the surface
Exposure to UV irradiation was not followed by H 2 O / IP washing. Underlying PSf
The same tendency was observed for all different chain lengths for the degree of hydrophilicity and the controllability achieved in the above, but differences were found for the CA hysteresis. The CA-hysteresis value is generally lower for short chain lengths and the lowest molecular weight AM within the range applied.
BPEG has a particularly clear maximum. Thus, it appears that the longest chain lengths exhibit high CA-hysteresis, causing more chemical and / or morphological heterogeneity.

【0168】 図14では、2つの異なる鎖長(ABMPEG2kDaとABMPEG10kDa)のABMPEGについて
の異なる混合物で修飾したPSf表面の後退As及びCA‐ヒステリシスを示す。再び
、表面をUV照射に曝したが、その後H2O/IPによる洗浄は行なわなかった。表面
はその性質において緩やかな変化を示す。この結果は中間的表面特性を達成/設
計する際に、異なるABMPEG及び/又はABMPEG誘導体の混合物が適用できることを
意味する。
FIG. 14 shows the regression As and CA-hysteresis of PSf surfaces modified with different mixtures for ABMPEG of two different chain lengths (ABMPEG 2 kDa and ABMPEG 10 kDa). Again, the surface was exposed to UV radiation, but was not subsequently washed with H 2 O / IP. The surface shows a gradual change in its properties. This result means that a mixture of different ABMPEG and / or ABMPEG derivatives can be applied in achieving / designing intermediate surface properties.

【0169】 図15では、ABMPEG10kDaの異なる濃度で修飾したPSf表面の後退Asを示す。試料
をUV照射に曝し、H2O/IPによる一夜洗浄の前後でAsを測定した。データは、適
用したABMPEG濃度による光グラフト化工程の効率につき特徴付けをしている。10
g/lより濃度が大のABMPEGについては、光反応性グラフト化の効果がH2O/IP
の洗浄による親水性化の可逆性で表すように急速に減少する。このことは表面へ
の頭基指向性の減少がグラフト化成功の機会を低下させることを示す。表面被覆
率上昇による溶質‐溶質相互作用増加が原因であろう。
FIG. 15 shows the regression As of PSf surface modified with different concentrations of ABMPEG 10 kDa. The samples were exposed to UV radiation and As was measured before and after overnight washing with H 2 O / IP. The data characterizes the efficiency of the photografting step with the applied ABMPEG concentration. Ten
For ABMPEG at a concentration greater than g / l, the effect of photoreactive grafting was H 2 O / IP
Rapidly decreases as indicated by the reversibility of hydrophilization by washing. This indicates that a reduction in head group directivity to the surface reduces the chance of successful grafting. This may be due to the increase in solute-solute interaction with increasing surface coverage.

【0170】実施例4修飾PSf膜へのタンパク質吸着のアッセイ 市販で入手可能な標準限外ろ過膜をABMPEG5kDaの異なる修飾程度で修飾した
。その後、当該膜の吸着特性をウシ血清アルブミン(BSA)の緩衝溶液に膜を曝
し、BSAの吸着量を定量して評価した。 1.膜修飾 円形に切ったPSf限外ろ過膜(132.6cm2、GR61PP型、DOW、デンマーク)の洗浄
した片を固定し、少なくとも1時間0.4MPaで少なくとも6lの超純水を透過して
パッケージ用液体を除いて清潔にした。当該膜を直径25mmの円形膜に切り出し、
その表層を実施例3に記述した如くAMBPEG5kDaで修飾した。UV照射に曝した後
、膜を5分間超音波に曝し、その後完全に洗浄した。
Embodiment 4 FIG. Assay of Protein Adsorption on Modified PSf Membranes Commercially available standard ultrafiltration membranes were modified with different degrees of ABMPEG 5 kDa modification. Thereafter, the adsorption characteristics of the membrane were evaluated by exposing the membrane to a buffer solution of bovine serum albumin (BSA) and quantifying the amount of BSA adsorbed. 1. Membrane Modification A washed piece of circularly cut PSf ultrafiltration membrane (132.6 cm 2 , GR61PP type, DOW, Denmark) is immobilized and permeated through at least 6 liters of ultrapure water at 0.4 MPa for at least 1 hour. Cleaned except. Cut the membrane into a 25 mm diameter circular membrane,
The surface was modified with AMBPEG 5 kDa as described in Example 3. After exposure to UV irradiation, the membrane was exposed to ultrasound for 5 minutes and then thoroughly washed.

【0171】 2.タンパク質吸着 非修飾又は修飾膜の表層を2時間BSA1g/l溶液(0.15モルリン酸緩衝液、p
H=7、室温)と接触し、緩衝液でフラッシュし、一夜60℃で乾燥した。BSAの吸
着量は、その全分解及びそれに続くアミノ酸分析により定量する(42) 3.結果 図16に、適用したABMPEG5kDaの濃度よるBSA吸着量を示した。BSA吸着は、ABM
PEG5kDa濃度の増加に対し減少する。最大減少は、非修飾標準膜と比較して最大
適用ABMPEG5kDA10g/lで70%に達した。
[0171] 2. Protein adsorption The surface layer of the unmodified or modified membrane was treated with a BSA 1 g / l solution (0.15 M phosphate buffer, p
H = 7, room temperature), flushed with buffer and dried at 60 ° C. overnight. BSA sucking
The amount deposited is determined by its total degradation and subsequent amino acid analysis(42).  3. Results FIG. 16 shows the amount of BSA adsorbed depending on the concentration of the applied ABMPEG 5 kDa. BSA adsorption, ABM
Decreases with increasing PEG 5 kDa concentration. Maximum reduction is greatest compared to unmodified standard membrane
The applied ABMPEG 5 kDA reached 70% with 10 g / l.

【0172】実施例5in situエリプソメトリーにより測定した非修飾及びABMPEG10kDa修飾 PSfへのフィブロネクチン(FN)吸着 実施例3における如く、精錬シリコンの反射特性を非修飾又は修飾回転被覆PS
f皮膜へのFN吸着で観測するように開発した。異なる修飾をした表面へのFNの吸
着速度を得ることで、FNと光グラフト化ABMPEG10kDaの界面構造との界面相互作
用に関する知識をもたらす。
[0172]Example 5 .Unmodified and ABMPEG 10 kDa modified measured by in situ ellipsometry Fibronectin (FN) adsorption on PSf  As in Example 3, the reflective properties of the polished silicon are changed to unmodified or modified spin coating PS.
It was developed to observe by FN adsorption to f film. Absorption of FN on differently modified surfaces
Interfacial interaction between FN and the photografted ABMPEG 10 kDa interface structure
Bring knowledge about use.

【0173】 1.操作手順 フィブロネクチン(FN)(ヒト血しょう、凍結乾燥、MW440kDa;Boehringer M
annheim、ドイツ)を、0.02%(w/v)アジ化ナトリウムを含有するリン酸緩
衝塩水(PBS;5.8mMNaHPO4/NaH2PO4,150mMNaCl、pH=7.4)で約0.12g/lの
濃度とした。機器の準備及び測定手順は実施例2.1及び2.2にそれぞれ記載したの
と同一である。
[0173] 1. Operating procedure Fibronectin (FN) (human plasma, lyophilized, MW440kDa; Boehringer M
annheim, Germany) at a concentration of about 0.12 g / l in phosphate buffered saline (PBS; 5.8 mM NaHPO 4 / NaH 2 PO 4 , 150 mM NaCl, pH = 7.4) containing 0.02% (w / v) sodium azide. did. Instrument preparation and measurement procedures are the same as described in Examples 2.1 and 2.2, respectively.

【0174】 実施例3.1で記載した如くABMPEG10kDaの異なる濃度で修飾したシリコンウエフ
ァー上のPSf皮膜を石英キュベットに入れ、2.5mlのPBS緩衝液で少なくとも15分
間又は偏光計及び分析計の信号が定常になるまで固定する。濃FN溶液の0.5mlを
加えて一定濃度0.02g/lの3mlを作る。濃タンパク質を加える際には溶液を均
一化するのにマグネチックスターラーで2〜3秒攪拌する。30分後、キュベット
を前もって据え付けた配管を用いて20ml/分の流速でPBS緩衝液を10分間フラッ
シュする。1〜2時間後(又はもっと長く)にプラトーな値が典型的に観測され
るとしても、30分後には既にタンパク質‐基層相互作用を記述することができる
The PSf coatings on silicon wafers modified with different concentrations of ABMPEG 10 kDa as described in Example 3.1 were placed in quartz cuvettes and incubated with 2.5 ml of PBS buffer for at least 15 min or steady state of the polarimeter and analyzer signals. Fix until it is. Add 0.5 ml of concentrated FN solution to make 3 ml with a constant concentration of 0.02 g / l. When adding the concentrated protein, stir with a magnetic stirrer for 2-3 seconds to homogenize the solution. After 30 minutes, flush the PBS buffer for 10 minutes at a flow rate of 20 ml / min using the tubing pre-installed with the cuvette. Even though plateau values are typically observed after 1-2 hours (or longer), already 30 minutes can already describe protein-substratum interactions.

【0175】 吸着したタンパク質の量の計算において、異なる層、シリコン担体、酸化シリ
コン、ODMS層、PSf皮膜及び繋留ABMPEG10kDaは有効反射指数を有する一つの光学
ユニットとして扱う。FNのモル屈折度はFN中にある全てのアミノ酸の各モル屈折
度、一覧表となった値(43)の総和として計算すると3.99g/mlとなった。FNの部
分比容量には0.75ml/gを用いた。
In calculating the amount of protein adsorbed, the different layers, silicon carrier, silicon oxide, ODMS layer, PSf coating and tethered ABMPEG 10 kDa are treated as one optical unit with an effective reflection index. The molar refractivity of FN was 3.99 g / ml when calculated as the sum of the molar refractivity of all amino acids in FN and the listed values (43) . 0.75 ml / g was used for the partial specific volume of FN.

【0176】 図17では、全てのデータ曲線は期待した単調上昇をたどる;フラッシュによる
FN脱着は見られない。FNの吸着量は、ABMPEG10kDa表面機能付与が高度になると
共に低下し、図11で示すようにCAの減少と定量的に相関する。非修飾及び最も低
いABMPEG10kDa濃度、例えば0.001g/lで修飾したPSfの双方で、凡そ1.2μg/
cm2の最大吸着が達成する。濃度10g/lのABMPEG10kDaについては、FN吸着量は
60%より多く減少して0.45μg/cm2となる。実施例4で示したように、ABMPEG
5kDaを光グラフト化したPSfUF膜表面へのBSA吸着は、吸着したタンパク質の全
加水分解、次にアミノ酸分析をすることにより非常に近い結果を生じた:機能付
与の程度により減少比は,ここで示したFNの結果と良い相関をする。
In FIG. 17, all data curves follow the expected monotonic rise; with flash
No FN desorption is seen. The amount of FN adsorbed decreases as the degree of ABMPEG 10 kDa surface functionalization increases, and quantitatively correlates with the decrease in CA as shown in FIG. Both unmodified and the lowest ABMPEG 10 kDa concentration, for example, PSf modified at 0.001 g / l, give approximately 1.2 μg /
A maximum adsorption of cm 2 is achieved. For ABMPEG 10 kDa at a concentration of 10 g / l, the FN adsorption amount is
It is reduced by more than 60% to 0.45 μg / cm 2 . As shown in Example 4, ABMPEG
BSA adsorption on the surface of the PSfUF membrane photografted with 5 kDa resulted in very similar results by total hydrolysis of the adsorbed protein, followed by amino acid analysis: the reduction ratio depends on the degree of functionalization. It correlates well with the indicated FN results.

【0177】実施例6非修飾及びABMPEG10kDa修飾PSf表面への線維芽細胞接着 全細胞形態、接着細胞数及び限局的接着形成 接着細胞数、全細胞形態及び限局的接着の発生は、細胞と界面間の相互作用の
特質を良い指標である。多くの以前の研究では、より多くの細胞が接着し、より
細胞が拡大し、より顕著な限局的接着が生じると、研究対象の細胞の固定及び増
殖にはそれぞれの表面がより適していることを示した。
Embodiment 6 FIG. Fibroblast Adhesion to Unmodified and ABMPEG10 kDa Modified PSf Surfaces Whole Cell Morphology, Number of Adherent Cells, and Localized Adhesion Formation The number of adherent cells, total cell morphology, and the occurrence of localized adhesions characterize the interaction between cells and interfaces. A good indicator. Many previous studies have shown that as more cells attach, more cells spread, and more pronounced localized adhesions, each surface is better suited for fixation and growth of the cells under study. showed that.

【0178】 1.細胞 ヒト線維芽細胞(HF)は新しい皮膚生検で採取し、最大9回の継代まで使用し
た。当該細胞は,10%のウシ胎児血清(FBS, Sigma Chemicals Co., St. Louis,
MO,米国)を含有するDulbecco‘s Modified Eagle Medium (DMEM)中で、CO2
5%の湿気インキュベータを用いて生育した。コンフルエント培養の近辺でHFを
0.05%トリプシン/0.6mMEDTA(Sigma)で採取し、トリプシンはFBSで中性とし
た。
[0178] 1. Cells Human fibroblasts (HF) were collected from a new skin biopsy and used for up to 9 passages. The cells were 10% fetal bovine serum (FBS, Sigma Chemicals Co., St. Louis,
MO, USA) containing CO 2 in Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM).
They were grown using a 5% humidity incubator. HF near confluent culture
Harvested with 0.05% trypsin / 0.6 mM EDTA (Sigma), trypsin was neutralized with FBS.

【0179】 2.接着HF数及びその形態学 HFの接着を、非修飾及びABMPEG10kDa修飾のPSf被覆ガラススライドを含有する
6穴培養プレートで行った。実験はFBS(Sigma)による当該表面の37℃で30間の
前処理、有りと無しで行った。DMEM中約5×105細胞を各穴にピペットで移し、
湿気CO2インキュベータ中で37℃、2時間培養した。接着細胞の数及びそれらの
形態を検討し、倒立位相差顕微鏡Telaval31型(Carl Zeiss,ドイツ)により穴
で直接撮影した。接着細胞の平均数は、各表面で任意に選んだ約30の異なる顕微
鏡視野を評価して測定した。細胞の計数は次について規格化した:顕微鏡視野の
単位面積あたりの数:標準偏差は表面の視野の各組につき決定した。
[0179] 2. Adhesion HF Number and Its Morphology HF attachment was performed on 6-well culture plates containing unmodified and ABMPEG 10 kDa modified PSf coated glass slides. The experiments were performed with and without pretreatment of the surface with FBS (Sigma) at 37 ° C. for 30 minutes. Pipette about 5 × 10 5 cells in DMEM into each well,
The cells were cultured at 37 ° C. for 2 hours in a humid CO 2 incubator. The number of adherent cells and their morphology were examined and photographed directly in the hole with an inverted phase-contrast microscope Telaval31 (Carl Zeiss, Germany). The average number of adherent cells was determined by evaluating about 30 different microscopic fields randomly selected on each surface. Cell counts were normalized for: Number of microscopic fields per unit area: Standard deviation was determined for each set of surface fields.

【0180】 3.限局性接着形成 非前処理及び血清前処理基層の上に置いたHFの限局性接着は免疫蛍光法で視覚
化した。試料は次のように処理した:付着した細胞は10分間ホルムアルデヒド(
3%)で固定し、0.2%TritonX-100を5分間浸透させた。限局性接着を検出する
際に、試料は37℃で30分間モノクローナル抗ビンキュリン抗体(Sigma Immunoch
emicals, St. Louis, MI,米国)と共に培養し、次いでCy3複合ヤギ抗マウス第
二抗体(Jackson Immuno Research, Inc. West Growe, PA、米国)と培養した。
試料はMowiolでスライドにのせ、観察し、倒立蛍光顕微鏡Axiovert100(Carl Ze
iss,ドイツ)で撮影した。
[0180] 3. Localized adhesion formation Localized adhesion of HF on unpretreated and serum pretreated substratum was visualized by immunofluorescence. Samples were processed as follows: adherent cells were treated with formaldehyde (
3%) and infiltrated with 0.2% Triton X-100 for 5 minutes. When detecting localized adhesion, samples were treated with a monoclonal anti-vinculin antibody (Sigma Immunoch) at 37 ° C for 30 minutes.
emicals, St. Louis, MI, USA) followed by Cy3-conjugated goat anti-mouse secondary antibody (Jackson Immuno Research, Inc. West Growe, PA, USA).
The sample was placed on a slide with Mowiol, observed, and the inverted fluorescent microscope Axiovert100 (Carl Ze
iss, Germany).

【0181】 4.結果 細胞を蒔いた後すぐに(2時間)、基礎をなす基層によっては明らかに差異が
観察できる。 図18では,接着HFの全細胞形態を示す。接着細胞(図19も参照)の量やその広
がりと、使用したABMPEG10kDa濃度との間の明らかな依存が位相差写真で見るこ
とができる。ABMPEG10kDAの中間濃度(0.001〜0.01)での修飾PSfは、蒔いたHF
細胞の接着増加及び広がりを示す。
[0181] 4. Results Immediately after plating the cells (2 hours), a distinct difference can be observed depending on the underlying substratum. FIG. 18 shows the whole cell morphology of the adherent HF. A clear dependence between the amount and spread of adherent cells (see also FIG. 19) and the ABMPEG 10 kDa concentration used can be seen in the phase contrast photographs. Modified PSf at intermediate concentrations (0.001-0.01) of ABMPEG10kDA
9 shows increased cell adhesion and spread.

【0182】 図20で例示した非前被膜の基層における限局性接着形成でも、ABMPEG10kDAの
中間濃度(0.001g/l及び0.01g/l)で修飾したPSf表面上では、非修飾PSf
又は比較的高濃度のABMPEG10kDa(1g/l及び10g/l)と比較して相当改善
された細胞形態及び広がりを示した。図21で例示した血清前被覆基層上での限局
性接着形成では、中間濃度のABMPEG10kDa(0.001g/l(B)及び0.01g/l)
による修飾した基層において最適な限局性接着形成を示す。0.1g/l(D)で
は、限局性は既に破壊が始まり、10g/lでは完全に消失する。重要な観察は、
限局性接着形成へのABMPEG密度の効果が、血清被覆ABMPEG表面において相当顕著
であることである(図20参照及び図21と比較)。従って、少量のABMPEGによるPS
fの修飾は細胞‐基層の相互作用をかなり増強することになる。
Even with localized adhesion formation in the base layer of the non-pre-coat illustrated in FIG. 20, the unmodified PSf on the PSf surface modified with intermediate concentrations of ABMPEG10 kDA (0.001 g / l and 0.01 g / l)
Alternatively, it showed significantly improved cell morphology and spread compared to relatively high concentrations of ABMPEG 10 kDa (1 g / l and 10 g / l). For localized adhesion formation on the serum pre-coated substrate illustrated in FIG. 21, intermediate concentrations of ABMPEG 10 kDa (0.001 g / l (B) and 0.01 g / l)
2 shows optimal localized adhesion formation in the base layer modified by. At 0.1 g / l (D), the localization has already begun to break down and at 10 g / l disappears completely. An important observation is that
The effect of ABMPEG density on localized adhesion formation is significantly more pronounced on serum-coated ABMPEG surfaces (see Figure 20 and compare Figure 21). Therefore, a small amount of ABMPEG PS
Modification of f will significantly enhance cell-substratum interactions.

【0183】実施例7非修飾及びABMPEG10kDa修飾PSf表面への線維芽細胞接着のフィブロネ クチンマトリックス形成 フィブロネクチン(FN)は、細胞がいかなる種類の基層へ接着/固定する際に
も必須の接着タンパク質である。適切な基層に接触すると、直ぐに生育できる細
胞はFNを分泌し、FNマトリックスを形成する。分泌されたFNの量及び続いて形成
されるマトリックスの構造は、細胞‐基層の相互作用の性質を評価するのに用い
ることができる。
Embodiment 7 FIG. Unmodified and ABMPEG10kDa modified PSf fibroblast adhesion fibronectin matrix formation fibronectin to surfaces (FN) is the adhesion protein also essential when cells adhere / fixed to any kind of substrate. Upon contact with the appropriate substratum, ready-to-grow cells secrete FN and form an FN matrix. The amount of secreted FN and the structure of the subsequently formed matrix can be used to assess the nature of the cell-substratum interaction.

【0184】 1.FNマトリックスの形成 10%FBSを含有する3mlの培地中で約5×105個のHFを、PSf被覆及び光修飾ガ
ラススライドを含んだ6穴細胞培養プレート(Falcon, Becton Dickenson & Com
pany, New Jersey,米国)で5日間培養した。培養後、細胞を3%パラアルデヒ
ドで固定し、異なる表面の上に沈着したFNマトリックスを特異な抗ヒトFNマトリ
ックスマウスモノクローナル抗体(lot No.0326、ImmunotecHSA,フランス)を
用いて、次いでCy3‐複合ヤギ抗マウス第二IgG1抗体(Jackson Immuno Researc
h, Inc. West Growe,PA,米国)を用いて免疫蛍光法で視覚化した。更なる検討
及び撮影は上記倒立蛍光顕微鏡により検討、実施した。
1. Formation of FN Matrix Approximately 5 × 10 5 HFs in 3 ml of medium containing 10% FBS were applied to 6-well cell culture plates containing PSf-coated and photo-modified glass slides (Falcon, Becton Dickenson & Com.
pany, New Jersey, USA) for 5 days. After culturing, the cells were fixed with 3% paraaldehyde and the FN matrix deposited on different surfaces was treated with a specific anti-human FN matrix mouse monoclonal antibody (lot No. 0326, ImmunotecHSA, France) and then Cy3-conjugated. Goat anti-mouse second IgG1 antibody (Jackson Immuno Researc
h, Inc. West Growe, PA, USA). Further examination and photographing were conducted using the inverted fluorescence microscope described above.

【0185】 2.結果 図22は、中程度ABMPEG10kDa密度の表面で培養したHFの最大FN生成を示してい
る。分泌したFNはこれらの表面では高度に組織化されていることに注目(図23を
参照)。
[0185] 2. Results FIG. 22 shows the maximum FN production of HF cultured on medium ABMPEG 10 kDa density surfaces. Note that secreted FN is highly organized on these surfaces (see FIG. 23).

【0186】実施例8繊維芽細胞、肝細胞及び内皮細胞の未修飾及びABMPEG10kDa修飾PSf表 面での増殖 ヒト繊維芽細胞(HF)、肝細胞(C3A)及びヒト臍静脈内皮細胞(HUVEC)の未
修飾PSf及びABMPEG10kDa修飾PSf上での細胞全体の形態および増殖を特性化する
ために位相差写真を撮った。HFの増殖に関しては、細胞増殖の機能的方法のため
に確立された半定量XTT及びLDHアッセイによる特性化をさらに行なった。XTTア
ッセイは細胞内無傷ミトコンドリアのデヒドロゲナーゼ活性による水溶性テトラ
ゾール塩の還元性開裂に基づくアッセイであり、色相変化で定量的に追跡するこ
とができる。LDHアッセイは細胞が放出した乳酸デヒドロゲナーゼの活性を直接
モニタするアッセイである。
Embodiment 8 FIG. Fibroblasts, unmodified PSf and ABMPEG10kDa modified growth human fibroblasts unmodified and ABMPEG10kDa modified PSf table surface of hepatocytes and endothelial cells (HF), hepatocytes (C3A) and human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) Phase contrast photographs were taken to characterize the morphology and growth of whole cells on PSf. For HF proliferation, further characterization by established semi-quantitative XTT and LDH assays for functional methods of cell proliferation was performed. The XTT assay is an assay based on the reductive cleavage of a water-soluble tetrazole salt by dehydrogenase activity of intracellular intact mitochondria, and can be quantitatively followed by color change. The LDH assay is an assay that directly monitors the activity of lactate dehydrogenase released by cells.

【0187】 1.ポリマー表面 実施例3.1及び3.2で説明したように、ガラスカバースリップ(15×15及び18×
18mm2)及びスライド(26×76mm2)を清浄化、疎水性化、PSfスピンコート、ABM
PEG 10kDa修飾した。表面を0.02%NaN3溶液中に保存し、細胞を塗布する前に蒸
留水で洗浄し、70%エタノールに10秒間浸漬してから無菌状態下で空気乾燥した
。カバースリップ(15×15mm2)を12−ウェルプレートに、大きい方のカバース
リップを6−ウェルプレート内に装入した。ポリマー表面を8−ウェルに分割す
るFlexpermシリコンマスクを適用してスライドを区切った。
[0187] 1. Polymer surface As described in Examples 3.1 and 3.2, glass cover slips (15 × 15 and 18 ×
18mm 2 ) and slides (26 × 76mm 2 ) are cleaned, hydrophobized, PSf spin coated, ABM
PEG was modified by 10 kDa. The surface was stored in a 0.02% NaN 3 solution, washed with distilled water before applying the cells, immersed in 70% ethanol for 10 seconds, and air-dried under sterile conditions. Cover slips (15 × 15 mm 2 ) were loaded into 12-well plates and the larger coverslips into 6-well plates. Slides were demarcated by applying a Flexperm silicon mask that splits the polymer surface into 8-wells.

【0188】 2.細胞及び増殖の考察 実施例6.1に説明したようにHFを培養、収集した。HUVEC及びC3Aには、別の培
地(HUVECには内皮細胞成長培地、C3AにはMEM)を用いたが、その他はHFと同じ
方法で培養、収集した。遠心及び再懸濁の後に、Neubauer計数チャンバー内で細
胞数を計数した。 細胞増殖の考察に次の細胞及び密度を適用した。
[0188] 2. Cell and Proliferation Considerations HFs were cultured and harvested as described in Example 6.1. For HUVEC and C3A, another medium (endothelial cell growth medium for HUVEC and MEM for C3A) was used, but the other culture and culture were performed in the same manner as HF. After centrifugation and resuspension, cell numbers were counted in Neubauer counting chamber. The following cells and densities were applied for cell growth considerations.

【0189】[0189]

【表1】 細胞をウェル内に播種し、37℃及び5%CO2で7日間までインキュベートした
。3、5及び7日後の試料を肉眼で検査して形態/状態を位相差写真によって実
証した。1、3および7日後に、XTT及びLDHアッセイを行なった。
[Table 1] Cells were seeded in wells and incubated at 37 ° C. and 5% CO 2 for up to 7 days. Samples after 3, 5, and 7 days were visually inspected to demonstrate morphology / state by phase contrast photography. After 1, 3, and 7 days, XTT and LDH assays were performed.

【0190】 3.結果 三種類の細胞全てにつき、その最良生長条件を濃度範囲が0.01g/Lから0.1
g/LのABMPEG10kDa修飾PSf上で観察した(HFにつき図24、HUVECにつき図25、C
3Aにつき図26参照)。HF及びC3Aは両方とも7日間の培養期間中に極めて良好に
増殖し、指定したABMPEG中間濃度で培養基板の殆ど全面に成長した。HFは多層成
長することが分かった。HUVECの数は初期播種密度の少なさ(HF及びHUVECの22,0
00細胞/cm2以上に対し5,500細胞/cm2)のゆえに低かった。
[0190] 3. Results For all three types of cells, the best growth conditions were adjusted to a concentration range of 0.01 g / L to 0.1 g / L.
g / L of ABMPEG10 kDa modified PSf (FIG. 24 for HF, FIG. 25 for HUVEC, C
See Figure 26 for 3A). Both HF and C3A grew very well during the 7-day culture period and grew almost completely over the culture substrate at the indicated ABMPEG intermediate concentrations. HF was found to grow in multiple layers. The number of HUVECs was low due to the low initial seeding density (22,0 for HF and HUVEC).
00 cells / cm 2 or more in against 5,500 cells / cm 2) was lower because of the.

【0191】 HFにつき実施したXTT及びLDHアッセイは観察傾向(図27及び28参照)、すなわ
ちABMPEG10kDaの中間濃度で修飾されたPSf表面で増殖が最大であることを確認し
た。しかしながら、これらのアッセイは位相差写真に比べて際立って小さな最大
値を示した。これは使用したFlexipermシリコンウェルに由来する境界効果によ
るものと思われる。著しい細胞付着及び増殖がシリコンと下層のPSf培養基板と
の接触線に観察された。
XTT and LDH assays performed on HF confirmed the observed trend (see FIGS. 27 and 28), ie, maximum growth on PSf surfaces modified at intermediate concentrations of ABMPEG 10 kDa. However, these assays showed significantly smaller maxima as compared to the phase contrast photographs. This is probably due to the boundary effect derived from the Flexiperm silicon well used. Significant cell attachment and proliferation was observed at the contact line between the silicon and the underlying PSf culture substrate.

【0192】実施例9内皮細胞の未修飾及びABMPEG10kDa修飾PSf上での集中付着形成 集中付着の発生は細胞と界面との間の相互作用の質に関する計量である(実施
例6参照)。 1.細胞培養 検討した表面はFHNプレコート表面である(詳細につき文献13参照)。HUVECを
培養して実施例8に説明したように塗布した。HUVECと下層の培養基板との間の
集中付着点を可視化するために、免疫蛍光法による考察を実施例8に説明したよ
うに実施した。2時間インキュベートした後に、位相差顕微鏡で細胞を検査して
からPBS中の3%パラホルムアルデヒドで15分間固定した。さらなる特性化を実
施例6.3に説明したように実施した。
Embodiment 9 FIG. Centralized adhesion formation on unmodified and ABMPEG10 kDa modified PSf of endothelial cells The occurrence of centralized adhesion is a measure of the quality of the interaction between the cell and the interface (see Example 6). 1. Cell culture The surface studied was the FHN precoated surface (see reference 13 for details). HUVECs were cultured and coated as described in Example 8. Immunofluorescence considerations were performed as described in Example 8 to visualize the convergence points of attachment between HUVEC and the underlying culture substrate. After a 2 hour incubation, cells were examined by phase contrast microscopy and then fixed with 3% paraformaldehyde in PBS for 15 minutes. Further characterization was performed as described in Example 6.3.

【0193】 2.結果 図29はPSf培養基板のABMPEG10kDa修飾程度に関し以前の増殖及び付着検討にお
いて既に見られたのと同じ集中付着形成の試料依存性を明白に示す。ABMPEGの中
間濃度で修飾し、PSf培養基板に塗布したHUVECは集中付着の最大数及び最もよく
発生したものである。
[0193] 2. Results FIG. 29 clearly shows the same sample dependence of concentrated adhesion formation as already seen in previous growth and adhesion studies on the extent of ABMPEG 10 kDa modification of the PSf culture substrate. HUVECs modified with an intermediate concentration of ABMPEG and applied to PSf culture substrates are the largest number of concentrated attachments and those that occurred most often.

【0194】実施例10異なる表面に吸着したタンパクのその抗体との相互作用に関する円二 色計による評価 抗体のその抗原との結合はその双方、すなわち抗原及び抗体がそれらの自生ま
たは生体活性高次構造中に存在するときにおいてのみ有効である。抗原/抗体結
合は通常、解離定数の高い密着結合を示す。既に考察したように、タンパクの吸
着によりその高次構造の一体性は往々にして緩み、従がってそれぞれの抗体への
結合能も失われる[44]。幾つかの研究がこれらの高次構造/抗体結合の変化を結
合抗原の放出[45、46]または前吸着した抗原へのそれぞれの抗体結合のいずれか
を、例えば円二色計でモニタすること[47、48]によって特性化している。
Embodiment 10 FIG. Evaluation of the interaction of proteins adsorbed on different surfaces with their antibodies by circular dichroism.The binding of antibodies to their antigens is both, i.e. when the antigens and antibodies are present in their native or bioactive conformation. Only valid for. Antigen / antibody binding usually shows tight junctions with a high dissociation constant. As discussed above, protein adsorption often loosens the integrity of its higher-order structure and thus loses its ability to bind to each antibody [44]. Some studies have monitored these changes in conformation / antibody binding to monitor either the release of bound antigen [45,46] or the respective antibody binding to the pre-adsorbed antigen, for example with a circular dichroometer. [47, 48].

【0195】 この実施例では、吸着タンパク(抗原)のそれぞれの抗体に関する結合親和力
はこれら抗原が前にABMPEG修飾された界面に吸着したときに増加することを示す
データを提示する。モデル系としてウシ免疫グロブリン(BGG)及び酵素標識抗
−BGG(H+L)を選ぶ。酵素標識抗−BGG(H+L)はBGGの重鎖及び軽鎖方向
、すなわちそれぞれのBGG分子上に存在する四個の独立したエピトープに向けら
れた抗体である。さらに抗−BGGを前吸着したBGGへ曝す前に残存する表面吸着部
を覆うためにブロック剤としてヒト血清アルブミン(HSA)を適用した。
This example presents data indicating that the binding affinity of the adsorbed proteins (antigens) for each antibody increases when these antigens are adsorbed to a previously ABMPEG-modified interface. Bovine immunoglobulin (BGG) and enzyme-labeled anti-BGG (H + L) are selected as model systems. Enzyme-labeled anti-BGG (H + L) is an antibody directed toward the heavy and light chains of BGG, ie, four independent epitopes present on each BGG molecule. Further, human serum albumin (HSA) was applied as a blocking agent to cover the remaining surface adsorbed portion before exposing the anti-BGG to the preadsorbed BGG.

【0196】 1.表面の調製 親水性、疎水性及びPSfスピンコートシリコンスライドを実施例2.1で説明した
ように調整した。PSfスピンコートスライドを実施例3.2で説明したようにABMPEG
10kDaで移植密度範囲に移植した。 2.材料 BGG−FITC:蛍光(FITC)複合Chrom Pure BGG(ロット001-090-003、Jackson
Immuno Research Laboratories, Inc.、a−BGG(H+L)カラム純化)、抗原
、BGGと略記 a−BGG(H+L)−HRP:BGG(Southern Biotechnology Associates, Inc.)
ヤギ超免疫抗血清プールからのセイヨウワサビペルオキシダーゼ(HRP)複合ヤ
ギ抗-ウシBGG(H+L)、抗体、a−BGGと略記 HSA:ヒト血清アルブミン(Centeon Pharma GmbH)、ブロック剤
[0196] 1. Preparation of Surface Hydrophilic, hydrophobic and PSf spin-coated silicon slides were prepared as described in Example 2.1. PSf spin-coated slides were prepared using ABMPEG as described in Example 3.2.
The transplant was performed at a transplant density range of 10 kDa. 2. Material BGG-FITC: Fluorescent (FITC) composite Chrom Pure BGG (Lot 001-090-003, Jackson
Immuno-Research Laboratories, Inc., a-BGG (H + L) column purification), antigen, abbreviated as BGG a-BGG (H + L) -HRP: BGG (Southern Biotechnology Associates, Inc.)
Horseradish peroxidase (HRP) conjugated goat anti-bovine BGG (H + L) from goat hyperimmune antiserum pool, antibody, abbreviated as a-BGG HSA: human serum albumin (Centeon Pharma GmbH), blocking agent

【0197】 3.未修飾及びABMPEG修飾PSfスピンコートシリコンスライドへの(i)抗原B
GG、(ii)ブロック剤HAS、(iii)それぞれのBGG抗体a−BGG、の連続吸着の円
二色計確定 機器の設定及び測定操作原理は実施例2.2に記述がある。修飾が異なるPSfスピ
ンコートシリコンスライドを石英キュベット内に配置し、一定な偏光子及び分析
計信号が得られるまで2.5mlの燐酸緩衝食塩水(PBS;154mMNaCl、10mMNa2HPO4
NaH2PO4、pH=7.4)の中で安定化した。以前に純化したタンパク、BGG、a−BGG
及びHASをPBS中に再確立した。それぞれの実験開始時(0分)に、0.5mlのBGG−
FITC溶液をキュベットに加えて、規定濃度0.01g/Lの溶液3mlを得た。キュベ
ットの内容物を実験中磁気撹拌機で連続撹拌した。
[0197] 3. (I) Antigen B on unmodified and ABMPEG-modified PSf spin-coated silicon slides
Circular dichroism determination of continuous adsorption of GG, (ii) blocking agent HAS, and (iii) each BGG antibody a-BGG. The setting of the instrument and the principle of measurement operation are described in Example 2.2. Differently modified PSf spin-coated silicon slides were placed in quartz cuvettes and 2.5 ml of phosphate buffered saline (PBS; 154 mM NaCl, 10 mM Na 2 HPO 4 / PBS) until constant polarizer and analyzer signals were obtained.
NaH 2 PO 4 , pH = 7.4). Previously purified protein, BGG, a-BGG
And HAS were re-established in PBS. At the start of each experiment (0 min), 0.5 ml of BGG-
The FITC solution was added to the cuvette to obtain 3 ml of a solution having a specified concentration of 0.01 g / L. The contents of the cuvette were continuously stirred with a magnetic stirrer during the experiment.

【0198】 BGG吸着の30分後にキュベットを予め装填した配管を使用してPBSの20ml/min
流速で1分間フラッシュした。その後、キュベット内の全容積を2.5mlに再調整
した。さらに1分後に(信号安定期間)、0.5mlの濃縮HAS溶液を加え(32分に)
規定濃度の3g/L溶液3mlを得た。HAS吸着の10分後に、キュベットをPBSでフ
ラッシュし、全容積を上記の量に再調整した。44分に、0.25mlの濃縮a−BGG溶
液を加えて規定濃度の0.015g/Lの溶液2.75mlを得た。a−BGG吸着の60分後(
104分)にキュベットをPBS緩衝液で2分間フラッシュし、最後に信号安定のため
に1分間待機した。107分に実験を終了した。
30 minutes after BGG adsorption, 20 ml / min of PBS was added using a tube pre-loaded with cuvettes.
Flush at flow rate for 1 minute. Thereafter, the total volume in the cuvette was readjusted to 2.5 ml. After another minute (signal stabilization period), 0.5 ml of concentrated HAS solution was added (to 32 minutes).
3 ml of a 3 g / L solution having a specified concentration was obtained. Ten minutes after HAS adsorption, the cuvette was flushed with PBS and the total volume was readjusted to the above amount. At 44 minutes, 0.25 ml of the concentrated a-BGG solution was added to obtain 2.75 ml of a specified concentration of 0.015 g / L solution. 60 minutes after a-BGG adsorption (
At 104 minutes) the cuvette was flushed with PBS buffer for 2 minutes and finally waited 1 minute for signal stabilization. The experiment was terminated at 107 minutes.

【0199】 偏光子及び分析計のデータを全期間にわたって自動的に収集し、対応するΨ及
びΔ値を直接計算する。PBS中での安定期間中に計算されたΨ信号の相対的変化
(Ψ信号の変化は吸着された全質量に比例する)が異なる連続吸着タンパクの吸
着量の比較に用いられる。提示したデータは全て独立した二個の実験の算術平均
である。
Polarizer and analyzer data are collected automatically over the entire period and the corresponding Ψ and Δ values are calculated directly. The relative change in the Ψ signal (the change in the Ψ signal is proportional to the total mass adsorbed) calculated during the stabilization period in PBS is used to compare the amount of adsorption of different successive adsorbed proteins. All data presented are arithmetic means of two independent experiments.

【0200】 3.異なる制御での実験 BGG、HSA及びa−BGGの連続吸着を前のパラグラフに記述したように、疎水性
、親水性シリコンスライド上で行なった。選択した一部のABMPEG修飾PSfスピン
コートシリコンスライド上では、第一の吸着ステップ、すなわち抗原BGGの吸着
を行なわなかった。しかしながら、HSA及びa−BGGの吸着は前パラグラフに記述
したように実施された。
[0200] 3. Experiments with different controls Sequential adsorption of BGG, HSA and a-BGG was performed on hydrophobic, hydrophilic silicone slides as described in the previous paragraph. On some selected ABMPEG-modified PSf spin-coated silicon slides, the first adsorption step, ie, the adsorption of antigen BGG, was not performed. However, the adsorption of HSA and a-BGG was performed as described in the previous paragraph.

【0201】 4.結果 未修飾PSfおよびABMPEG10g/L修飾PSfへの二つの全吸着実験、すなわちBGG
、HSA及びa−BGGの連続吸着、に関するモニタされたΨ信号を図30に示す。 未修飾PSfでは、BGG吸着の動力学は約20分の後にΨ=0.40の殆ど一定値で横ば
いとなる。最初の矢印で示すように、30分後にPBSフラッシュが開始し、引き続
いてBGG未被服残存表面部分を覆うためのブロック剤として作用するためのHSA添
加(第二矢印)が続く。適用されたHSA濃度は適用されたBGG濃度よりも300倍高
い濃度であったが、二回のPBSフラッシュ(第1及び第3矢印)の間でΨは0.27
単位だけしか上昇せず、ポリマー界面が既にBGGで実質的に飽和していることを
示している。
[0201] 4. Results Two total adsorption experiments on unmodified PSf and ABMPEG 10 g / L modified PSf, namely BGG
, HSA and the continuous adsorption of a-BGG are shown in FIG. With unmodified PSf, the kinetics of BGG adsorption levels off after approximately 20 minutes with an almost constant value of Ψ = 0.40. As shown by the first arrow, after 30 minutes, the PBS flush begins, followed by the addition of HSA (second arrow) to act as a blocking agent to cover the BGG uncoated remaining surface area. The applied HSA concentration was 300 times higher than the applied BGG concentration, but between two PBS flushes (first and third arrows)) 0.27.
Only the unit rises, indicating that the polymer interface is already substantially saturated with BGG.

【0202】 さらに、HSA添加に伴うΨ信号の急速な平準化、BGGに比べてタンパクの小サイ
ズ及び高付着性は残存する未被覆界面部のブロック効果を示す。しかしながら、
低濃度a−BGGの再添加(第4矢印)、それに続くフラッシュ(第5と第6矢印
の間)はΨ信号の著しい上昇(0.52単位)を生じた。この上昇は抗原-抗体結合
の高親和力に帰することができ、吸着したBGG/HSA層上に生じた第二のタンパク
層によるものである。比較的弱いa−BGG結合の動力学がこの第二層の異なる結
合メカニズム、すなわち吸着結合に対する抗原-抗体結合のさらなる指標である
Furthermore, the rapid leveling of the Ψ signal associated with the addition of HSA, and the small size and high adhesion of the protein compared to BGG indicate a blocking effect of the remaining uncoated interface. However,
Re-addition of low concentrations of a-BGG (arrow 4) followed by a flash (between arrows 5 and 6) resulted in a significant increase in the Ψ signal (0.52 units). This increase can be attributed to the high affinity of the antigen-antibody binding and is due to the second protein layer formed on the adsorbed BGG / HSA layer. The relatively weak kinetics of a-BGG binding is a further indicator of the different binding mechanism of this second layer, ie, antigen-antibody binding to adsorptive binding.

【0203】 PEG修飾PSf−ABMPEG10g/Lでは、BGG吸着の進行は相当遅く、遥かに小さな
程度(0.035単位)までである。既に存在し共有的に固定したABMPEGは接近するB
GG分子に対するABMPEG部分の立体障害のために利用可能表面を減少させ、また吸
着速度も減少させる。しかしながら、既に述べたようにBGGよりも遥かに小さく
、より付着性タンパクであるHSAは既存のABMPEG部分間での吸着抑制が少ない、
従がってBGGだけで覆われたPSf上と同じ程度の吸着(0.33単位)である(上記参
照)。
At 10 g / L of PEG-modified PSf-ABMPEG, the progress of BGG adsorption is rather slow, to a much smaller extent (0.035 units). ABMPEG, already present and covalently fixed, approaches B
The steric hindrance of the ABMPEG moiety to the GG molecule reduces the available surface and also reduces the rate of adsorption. However, as described above, HSA, which is much smaller than BGG and is a more adhesive protein, has less adsorption inhibition between the existing ABMPEG portions,
Thus, the adsorption is about the same as on PSf covered with BGG only (0.33 units) (see above).

【0204】 a−BGGの連続結合は未修飾PSfでの連続結合(0.52単位)よりもかなり小さい
(0.15単位)。しかしながら、表面に結合したa−BGGの全量ではなく、結合し
たa−BGGとBGGとの間の割合が既に吸着したBGGの結合親和力を特定化する。し
かしながら、この割合はこの実験群において未修飾PSfの1.2からPEG修飾PSf−AB
MPEG10g/Lの4.3に増加し、より高い結合親和力、従がってPEG修飾PSfに吸着
した場合のさらに高い高次構造一体性またはBGGの生体活性を示している。
The continuous binding of a-BGG is much smaller (0.15 units) than the continuous binding with unmodified PSf (0.52 units). However, the ratio between the bound a-BGG and the BGG, but not the total amount of a-BGG bound to the surface, specifies the binding affinity of the already adsorbed BGG. However, this ratio increased from 1.2 unmodified PSf to PEG-modified PSf-AB in this experimental group.
MPEG increased to 4.3 g of 10 g / L, indicating higher binding affinity, and thus higher conformational integrity or BGG bioactivity when adsorbed to PEG-modified PSf.

【0205】 図31(a−c)はBGG、HSA及びa−BGGの連続吸着に関するΨ信号の相対的上
昇の算術平均を未修飾PSf(ref)及びABMPEG修飾PSfで行なった全ての実験につ
き示す。誤差バーは重複実験群の標準偏差を示す。予想されたように、BGG吸着
はABMPEG移植密度が増加するにつれ、Ψ−単位0.5から0.03まで略95%だけ減少
する(図31(a)参照)。比較的高濃度のHSAの連続吸着は濃度が1g/Lのと
きにABMPEG修飾PSfで最大値を与える(図31(b))。a−BGG吸着はABMPEG移植
密度が増加するにつれ0.62から0.15Ψ単位まで略75%だけ減少する(図31(c)
)。従って、a−BGG結合量と既に吸着したBGGとの割合はABMPEG移植密度がPSf
(参照)の1.25からPSf−ABMPEG−10g/Lの5.0(後の値は二個の独立した実験
群の算術平均)に増加するにつれて上昇する。
FIG. 31 (ac) shows the arithmetic mean of the relative increase in the Ψ signal for the continuous adsorption of BGG, HSA and a-BGG for all experiments performed with unmodified PSf (ref) and ABMPEG modified PSf. . Error bars indicate standard deviation of duplicate experimental groups. As expected, BGG adsorption decreases by approximately 95% from 0.5-0.03 Ψ-units as ABMPEG engraftment density increases (see FIG. 31 (a)). Continuous adsorption of a relatively high concentration of HSA gives the maximum value with ABMPEG-modified PSf when the concentration is 1 g / L (FIG. 31 (b)). a-BGG adsorption decreases by approximately 75% from 0.62 to 0.15 ° units as ABMPEG implant density increases (FIG. 31 (c)).
). Therefore, the ratio of the amount of a-BGG bound to the amount of BGG already adsorbed is
(Ref) from 1.25 to 5.0 of PSf-ABMPEG-10 g / L (the latter value is the arithmetic mean of two independent experimental groups).

【0206】 疎水性ウェーハでの対照実験では、未修飾PSf(BGG=0.39±0.08、HSA=0.17
±0.02、a−BGG=0.40±0.05)で観察された結果と同じであり、a−BGGとBGG
との間の割合は1.03±0.08であり、PSfの結果より僅かに低い。親水性ウェーハ
で行なった対照実験は吸着タンパクの量が余りにも少なかったために決定的な結
果が得られなかった。
In a control experiment with hydrophobic wafers, unmodified PSf (BGG = 0.39 ± 0.08, HSA = 0.17)
± 0.02, a-BGG = 0.40 ± 0.05).
Is 1.03 ± 0.08, slightly lower than the PSf result. Control experiments performed on hydrophilic wafers did not yield definitive results because the amount of adsorbed protein was too low.

【0207】 ブロック剤の効果を検証するために、HSA、ABMPEG修飾PSfスライド(0.01及び
1.0g/L ABMPEGで修飾)を前の吸着実験の場合と同じ条件、すなわち3g/
LのPBS緩衝HSA溶液に10分間HSAに直接曝露した。a−BGG溶液への連続曝露(上
記の手順、すなわちa−BGG:0.015g/L、吸着時間:60分)では、両表面につ
きΨ信号の僅かな増加(0.1単位)が得られた。しかしながら、この増加を既に
吸着したBGGの存在下で得られた増加(図31(c)参照)と比較すると、遥かに
大きく増加したa−BGG吸着が観察され、平均で0.38単位の増加、すなわち4倍
も高い値が得られた。
To verify the effect of the blocking agent, HSA, ABMPEG modified PSf slides (0.01 and
1.0 g / L ABMPEG) under the same conditions as in the previous adsorption experiment, ie 3 g / L
L was directly exposed to HSA for 10 minutes in a PBS buffered HSA solution. Continuous exposure to the a-BGG solution (the procedure described above, ie, a-BGG: 0.015 g / L, adsorption time: 60 minutes) resulted in a slight increase (0.1 units) in the 単 位 signal for both surfaces. However, when comparing this increase with the increase obtained in the presence of the already adsorbed BGG (see FIG. 31 (c)), a much larger increase in a-BGG adsorption was observed, averaging an increase of 0.38 units, ie A value four times higher was obtained.

【0208】 これらのデータから幾つかの結論を引き出すことができる。 (i)BGGのABMPEG修飾PSfへの吸着は、実施例5のFN及びBSAに観察されたよ
うに、ABMPEG表面修飾の程度が高いほど減少する(図31(a)参照)。これはAB
MPEG移植密度の増加が、吸着タンパク(FN、BSAまたはBGG)とは無関係に、これ
ら表面へのタンパク吸着を減少させることを確認するものである。 (ii)次の仮定のもとに、すなわち(a)HSAはさらなる吸着に利用可能な界
面を効果的にブロックする、(b)a−BGGは吸着HSA(示したように)にも、移
植ABMPEGにも高い程度で結合しない(推定可能、文献14及び33を参照)、吸着BG
Gに対する吸着a−BGGの割合の増加は高次構造一体性または吸着BGGの生体活性
の増加として説明することができる。
Several conclusions can be drawn from these data. (I) The adsorption of BGG to ABMPEG-modified PSf decreases as the degree of ABMPEG surface modification increases, as observed for FN and BSA in Example 5 (see FIG. 31 (a)). This is AB
It confirms that increasing the density of MPEG transplantation reduces protein adsorption on these surfaces, independent of the adsorbed protein (FN, BSA or BGG). (Ii) Under the following assumptions: (a) HSA effectively blocks the interface available for further adsorption, (b) a-BGG is also implanted in adsorbed HSA (as shown) Does not bind to ABMPEG to a high degree (estimable, see references 14 and 33), adsorbed BG
The increase in the ratio of adsorbed a-BGG to G can be described as higher order structural integrity or increased bioactivity of adsorbed BGG.

【0209】 引用文献 [1] Williams, D. E.「生体材料における語義(Definitions in biomaterial
s)」、Elsevier, Amsterdam(1987) [2] Saltzman, W. M.「ポリマーとの細胞相互作用(cell interactions with
polymers)」、「組織工学原理(Principles of tissue engineering)」、第
1版、R.Lanza R. G. Landes Company,(1997),225ff [3] Colton, C. K.「埋め込み可能バイオハイブリッド人工器官(Implantabl
e biohybrid artificial organs)」、cell Transplantation 4,415(1955) [4] Andrade, J. D., Hlady, V.「タンパクの吸着及び材料の生体適合性;指
導書概観及び仮説の提案(Protein Adsorption and Materials Biocompatibilit
y:A Tutorial Review and Suggested Hypotheses)」、Adv. Polym. Sci. 79,
1(1986) [5] Norde, W., Lyklema, J.「タンパクは何故境界面を好むのか(Why prote
ins prefer interfaces)」、J. Biomater. Sci. Polymer Edn. 2,183(1991)
References [1] Williams, DE “Definitions in biomaterial
s) ", Elsevier, Amsterdam (1987) [2] Saltzman, WM" Cell interactions with polymers "
polymers) "," Principles of tissue engineering ", 1st edition, R. Lanza RG Landes Company, (1997), 225ff [3] Colton, CK" Implantable biohybrid prosthesis (Implantabl)
e biohybrid artificial organs) ”, cell Transplantation 4,415 (1955) [4] Andrade, JD, Hlady, V.“ Protein adsorption and materials biocompatibility;
y: A Tutorial Review and Suggested Hypotheses) ”, Adv. Polym. Sci. 79,
1 (1986) [5] Norde, W., Lyklema, J. "Why do proteins like interfaces (Why prote
ins prefer interfaces) ", J. Biomater. Sci. Polymer Edn. 2, 183 (1991)

【0210】 [6] Grinnel, F.「細胞付着及び細胞外基板(Cellular adhesiveness and ex
tracellular substrata)」、Int. Rev. Cytol. 53,65 (1978) [7] Grinnell, F「材料表面のフィブロネクチン吸着[Fibronectin adsorptio
n on material surfaces]」、「自然及び人口表面に接触する血液(Blood in co
ntact with natural and artificial surfaces)」、第1版、E. f. Leonard An
n. N.Y. A. Sci. New York[1987],280ff [8] Grinnell、F., Feld,M.「抗体結合により検出され、血清含有培地での細
胞付着時に分析されたフィブロネクチンの親水性及び疎水性表面への吸着(Fibr
onectin adsorption on hydrophilic and hydrophobic surfaces detected by a
ntibody binding and analyzed during cell adhesion in serum containing me
dium)」、J. Biol. Chem. 257,4888(1982) [9] Hynes, R. O. 「インテグリン:細胞表面受容体ファミリー(Integrins
:A family of cell surface receptors)」、Cell 48,549(1987) [10] Hynes, R. O.「インテグリン:多様性、変調及びシグナル伝達(Integri
ns:Versatility, modulation and signaling)」、Cell 69,11(1992)
[6] Grinnel, F. "Cellular adhesiveness and ex
Rev. Cytol. 53, 65 (1978) [7] Grinnell, F “Fibronectin adsorption on material surface [Fibronectin adsorptio]
n on material surfaces] ”,“ Blood in co
ntact with natural and artificial surfaces), 1st edition, E. f. Leonard An
n. NYA Sci. New York [1987], 280ff [8] Grinnell, F., Feld, M. "Hydrophilic and hydrophobic surfaces of fibronectin detected by antibody binding and analyzed upon cell attachment in serum-containing media. Adsorption to (Fibr
onectin adsorption on hydrophilic and hydrophobic surfaces detected by a
ntibody binding and analyzed during cell adhesion in serum containing me
dium) ", J. Biol. Chem. 257, 4888 (1982) [9] Hynes, RO" Integrins: Cell Surface Receptor Family (Integrins
: A family of cell surface receptors), Cell 48, 549 (1987) [10] Hynes, RO "Integrins: diversity, modulation and signal transduction (Integri
ns: Versatility, modulation and signaling) ", Cell 69, 11 (1992)

【0211】 [12] Juliano、D. J. Saavedra, S. S., Truskey, G. A.「内皮細胞拡大及び
付着力に及ぼす吸着フィブロネクチンの高次構造及び配向の影響(Effect of th
e conformation and orientation of adsorbed fibronectin on endothelial ce
ll spreading and the strength of adhesion)」、J. Biomed. Mat. Res. 27,
1103(1993) [13] Groth, T., Zlatanov, I., Altankov, G.「フィブロネクチン及びビトロ
ネクチン前吸着生体材料上のヒト末梢リンパ細胞の吸着(Adhesion of human pe
ripheral lymphocytes on biomaterials pre-adsorbed with fibronectin and v
itronectin)」、J. Biomater. Sci. Polymer Edn. 6,729(1994) [14] Lee, J. H., Lee, J. W., Khang, G., Lee, H. B.「荷電性官能基グレジ
ェント表面上での細胞相互作用(Interactions of cells on chargeable functi
onal group gradient surfaces)」、Biomaterials 18,351(1997) [15] Fabrizius-Homan, D. J., Cooper, S. L.「三種類の付着タンパクの生体
材料への吸着比較(A comparison of the adsorption of three adhesive prote
ins to biomaterial surface)」、J. Biomater. Sci. Polymer Edn. 3,27(19
91)
[12] Juliano, DJ Saavedra, SS, Truskey, GA “Effect of th order structure and orientation of adsorbed fibronectin on endothelial cell expansion and adhesion.
e conformation and orientation of adsorbed fibronectin on endothelial ce
ll spreading and the strength of adhesion) ", J. Biomed. Mat. Res. 27,
1103 (1993) [13] Groth, T., Zlatanov, I., Altankov, G. "Adhesion of human peripheral lymphocytes on fibronectin and vitronectin preadsorbed biomaterials (Adhesion of human pe
ripheral lymphocytes on biomaterials pre-adsorbed with fibronectin and v
Sci. Polymer Edn. 6, 729 (1994) [14] Lee, JH, Lee, JW, Khang, G., Lee, HB "Cell interaction on the surface of a charged functional group gradient." Interactions of cells on chargeable functi
onal group gradient surfaces), Biomaterials 18, 351 (1997) [15] Fabrizius-Homan, DJ, Cooper, SL "A comparison of the adsorption of three adhesive prote
ins to biomaterial surface) ", J. Biomater. Sci. Polymer Edn. 3, 27 (19
91)

【0212】 [16] Massia, S. P., Hubbell, J. A.「Arg-Gly-Asp-及びTyre-Ile-Gly-Ser-A
rg-含有ペプチドの明確に定義された細胞付着基板への共有表面固定化(Covalen
t surface immobilization of Arg-Gly-Asp- and Tyre-Ile-Gly-Ser-Arg-contai
ning peptides to well defined cell adhesive substrates)」、Analy. Bioch
em. 187,155(1990) [17] Braber den, E. T., Ruijter de, J. E., Smits, H. T. J., Ginsel、l.
A., Recum, A. F., Jansen, J. A.「細胞成長に及ぼす表面平行微小溝及び表面
エネルギーの影響(Effect of parallel surface microgrooves and surface en
ergy on cell growth)」、J. Biomed. Mater. Res. 29,511(1995) [18] Curtia, A., Wilkinson, C. 「細胞の位相制御(Topographical control
of cells)」、Biomaterials 18,1573(1997) [19] 米国特許第5128170号(1992)、Matsuda, T. Inoue, K., Kani, N. [21] 米国特許第5330911号(1994)、Hubbell, J. A. Massia, S. P., Sesai
, N. P.
[16] Massia, SP, Hubbell, JA “Arg-Gly-Asp- and Tire-Ile-Gly-Ser-A
Covalent surface immobilization of rg-containing peptides to well-defined cell attachment substrates (Covalen
t surface immobilization of Arg-Gly-Asp- and Tire-Ile-Gly-Ser-Arg-contai
ning peptides to well defined cell adhesive substrates), Analy. Bioch
em. 187, 155 (1990) [17] Braber den, ET, Ruijter de, JE, Smits, HTJ, Ginsel, l.
A., Recum, AF, Jansen, JA "Effect of parallel surface microgrooves and surface en
ergy on cell growth) ", J. Biomed. Mater. Res. 29, 511 (1995) [18] Curtia, A., Wilkinson, C." Topographical control of cells
of cells) ", Biomaterials 18, 1573 (1997) [19] U.S. Patent No. 5,128,170 (1992), Matsuda, T. Inoue, K., Kani, N. [21] U.S. Patent No. 5,330,911 (1994), Hubbell , JA Massia, SP, Sesai
, NP

【0213】 [20] 米国特許第5476509号(1995)、Keogh, J. R. [23] 米国特許第5512474号(1996)、Clapper, D. L. Hu, W. S. [22] 米国特許第5593814号(1997)、Matsuda, T. Inoue, K., Kani, N. [24] Yan K, Cai SX, Wybourne MN, Keana JFW. 「ポリマー表面の光化学官能
化及び4−置換ペルフルオロフェニルアジド使用深UVリソグラフによるマイクロ
メータスケール構造を担う生体分子の製造(Photochemical functionalization
of polymer surfaces and the production of biomolecule-carrying micromete
r- scale structures by deep-UV lithography using 4-substituted perfluoro
phenyl azides)」、J. Am. Chem. Soc.、115,814‐816 (1993) [25] Vargo TG, Thompson PM, Gerenser LJ, Valentini GF, Aebischer P, Ho
ok DJ, Gardella J.「単層化学リソグラフィー及びフルオロポリマーフィルムの
特性化(Monolayer Chemical lithography and characterization of fluoropol
ymer films)」、Langmuir 8,130‐134(1992)
[20] US Pat. No. 5,476,509 (1995), Keogh, JR [23] US Pat. No. 5,512,474 (1996), Clapper, DL Hu, WS [22] US Pat. No. 5,593,814 (1997), Matsuda, T. Inoue, K., Kani, N. [24] Yan K, Cai SX, Wybourne MN, Keana JFW. "Micrometer-scale structure by photochemical functionalization of polymer surface and deep UV lithography using 4-substituted perfluorophenylazide. Production of biomolecules (Photochemical functionalization
of polymer surfaces and the production of biomolecule-carrying micromete
r- scale structures by deep-UV lithography using 4-substituted perfluoro
phenyl azides) ", J. Am. Chem. Soc., 115, 814-816 (1993) [25] Vargo TG, Thompson PM, Gerenser LJ, Valentini GF, Aebischer P, Ho
ok DJ, Gardella J. "Monolayer Chemical lithography and characterization of fluoropolymer films
ymer films) ”, Langmuir 8, 130-134 (1992)

【0214】 [26] Roberts C, Chen CS, Mrksicch M, Martichonok V, Ingber DE, Whitesi
des GM.「ウシ毛細内皮細胞の長期表面付着を特徴付けるRGD及び (EG)3OH基提
示自己集合単一層混合物の利用(Using mixed self-assembled monolayers pres
enting RGD and (EG)3OH group to characterize long-term attachment of b
ovine capillary endothelial cells to surface)」、J Am Chem. Soc 120,65
48‐6555(1998) [27] Wollman EW, Kang D, Frisbie CD, Lorkovic IM, Wrington MS.「金での
光感受性自己集合単一層:表面限定アリルアジド及びシクロペンタジエニルマン
ガントリカルボニルの光化学(Photosensitive self-assembled monolayers on
gold:photochemistry of surface-confined aryl azide and cyclopentadienyl
- manganese tricarbonyl)」、J Am Chem. Soc 116,4395‐4404(1994) [28] Amos RA, Guire PE.「光化学的固定化によるポリマーの表面修飾;一般
法175(Surface modification of polymers by photochemical immobilization-
A General method 175)」、Scottsdale, Arizona, USA, Society of Biomateri
als. 1‐5‐1991
[26] Roberts C, Chen CS, Mrksicch M, Martichonok V, Ingber DE, Whitesi
des GM. "Using mixed self-assembled monolayers pres., which characterizes long-term surface attachment of bovine capillary endothelial cells.
enting RGD and (EG) 3OH group to characterize long-term attachment of b
ovine capillary endothelial cells to surface) ", J Am Chem. Soc 120, 65
48-6555 (1998) [27] Wollman EW, Kang D, Frisbie CD, Lorkovic IM, Wrington MS. "Photosensitive self-assembled monolayers in gold: surface-limited allyl azide and cyclopentadienyl manganese tricarbonyl photochemistry. self-assembled monolayers on
gold: photochemistry of surface-confined aryl azide and cyclopentadienyl
-manganese tricarbonyl), J Am Chem. Soc 116, 4395-4404 (1994) [28] Amos RA, Guire PE. "Surface modification of polymers by photochemical immobilization; General method 175. -
A General method 175) ", Scottsdale, Arizona, USA, Society of Biomateri
als. 1-5-1991

【0215】 [29] Garbassi F, Morra M, Occhiello E.「修飾技術(Modification techniq
ues)」、「ポリマー表面:物理から技術まで(Polymer surface-from physics
to technology)」、John Wiley & Sons Ltd、Chapter6-8、Chichester (Engl
and) 221ff、(1994) [30] Ratner BD.「重合性生体材料の表面修飾1(Surface modification of p
olymeric biomaterials. 1)」、New York、Plenum Press (1997) [31] Ulbricht M, Papra A.「吸着, 架橋及び共有結合によって合成されたポ
リアクリロニトリル酵素限外濾過膜(Polyacrylonitrile enzyme ultrafiltrati
on membranes prepared by adsorption, crosslinking, and covalent binding
)」、Enzyme Microb.Technol. 20,61 (1997) [32] Szleifer I.「ポリマー及びタンパク:界面における相互作用(Polymer
and proteins:interaction at interfaces)」、Current Opinion in Solid St
ate & Materials Science 2,337(1997) [33] Sofia SJ, Premnath V, Merrill EW.「シリコン表面に移植されたポリ酸
化エチレン:移植密度及びタンパク吸着(poly (ethylene oxide) grafted to
silicon surface:Grafting density and protein adsorption)」、Macromole
cules 31,5059(1998)
[29] Garbassi F, Morra M, Occhiello E. Modification techniq
ues) ”,“ Polymer surface-from physics ”
to technology) ", John Wiley & Sons Ltd, Chapter6-8, Chichester (Engl
and) 221ff, (1994) [30] Ratner BD. "Surface modification of polymerizable biomaterial 1
olymeric biomaterials. 1) ", New York, Plenum Press (1997) [31] Ulbricht M, Papra A." Polyacrylonitrile enzyme ultrafiltrati synthesized by adsorption, cross-linking and covalent bonding.
on membranes prepared by adsorption, crosslinking, and covalent binding
) ", Enzyme Microb. Technol. 20, 61 (1997) [32] Szleifer I." Polymers and proteins: Interactions at interfaces (Polymer
and proteins: interaction at interfaces) ", Current Opinion in Solid St
ate & Materials Science 2, 337 (1997) [33] Sofia SJ, Premnath V, Merrill EW. “Polyethylene oxide grafted on silicon surface: graft density and protein adsorption (poly (ethylene oxide) grafted to)
silicon surface: Grafting density and protein adsorption), Macromole
cules 31, 5059 (1998)

【0216】 [34] Schroen CGPH, Cohen Stuart MA, Voort Maarschalk van der K, Padt
van der A, Riet van’t K.「タンパク吸着に及ぼす前吸着ブロックコポリマー
の影響:表面特性、層および表面被覆肉厚(Influence of preadsorbed block c
opolymers on protein adsorption: Surface Properties, layer thickness and
surface coverage)」、Langmuir 11,3068(1995) [35] Chan CM.「接触角の測定 (Contact angle measurement) 」、「ポリマ
ー表面の修飾及び特性化 (Polymer surface modification and characterizati
on)」、第1版、Hanser Rpublishers、 Munchen、Chapter 2,193ff、(1994) [36] Cuypers PA, Corsel JW, Janssen MP, Kop JMM, Hermens WT, Hemker HC
.「円二色計により定量化されたプロトロンビンのホスファジルセリン多重層へ
の吸着(the adsorption of prothrombin to phosphatidylserine mutilayers q
uantitated by ellipsometry)」、J Biol Chem 258,2426(1983) [37] Azzam RMA, Bashara NM.「円二色計及び偏光(Ellipsometry and polari
zed light)」第3版、Elsevier Science、Amsterdam (1987) [38] Arnebrant T.学位論文、Lund University、Lund、Sweden(1987)
[34] Schroen CGPH, Cohen Stuart MA, Voort Maarschalk van der K, Padt
van der A, Riet van't K. "Influence of preadsorbed block c on surface properties, layers and surface coating thickness on protein adsorption.
opolymers on protein adsorption: Surface Properties, layer thickness and
surface coverage) ", Langmuir 11, 3068 (1995) [35] Chan CM." Contact angle measurement "," Polymer surface modification and characterizati "
on) ", 1st edition, Hanser Rpublishers, Munchen, Chapter 2, 193ff, (1994) [36] Cuypers PA, Corsel JW, Janssen MP, Kop JMM, Hermens WT, Hemker HC
"The adsorption of prothrombin to phosphatidylserine mutilayers q
uantitated by ellipsometry) ", J Biol Chem 258, 2426 (1983) [37] Azzam RMA, Bashara NM." Ellipsometry and polari
zed light), 3rd edition, Elsevier Science, Amsterdam (1987) [38] Arnebrant T. Dissertation, Lund University, Lund, Sweden (1987)

【0217】 [39] Ulbricht M, Hicke HG, “Photomodifizierung von Ultrafiltrations-
membranen,I. Photochemische Modifizierung von Polyacrylnitril‐Ultra- fi
ltrationsmembranen mit Arylaziden”、Angew Makromol Chem 210,69(1993) [40] Ulbricht M, Hicke HG, “Photomodifizierung von Ultrafiltrations-
membranen,II. Ultrafiltrationseigenschaften von mit Arylaziden modifizie
rten Polyacril-Ultrafiltrations Membranen”、Angew Makromol Chem 210,69
(1993) [41] McCrackin EL, Passaglia E, Stromberg RR, Steinberg HL, J Res Nat
Bur Stand Sect A 67,363(1963) [42] Barkholt V, Jensen AL,「アミノ酸分析:添加物としてジスルフィド化
合物との塩酸加水分解後のタンパクにおけるシステインプラスハーフシスチンの
確定(Amino asid analysis: Determination of cysteine plus half-cystine i
n proteins after hydrochloric acid hydrolysis with a disulfide compound
as additives)」、Analy Biochem 177,318(1989) [43] Pethig R,「生体材料の誘電及び電子特性(Dielectric and electronic
Properties of biological materials)」、New York、Wiley(1979)
[39] Ulbricht M, Hicke HG, “Photomodifizierung von Ultrafiltrations-
membranen, I.Photochemische Modifizierung von Polyacrylnitril-Ultra-fi
ltrationsmembranen mit Arylaziden ”, Angew Makromol Chem 210, 69 (1993) [40] Ulbricht M, Hicke HG,“ Photomodifizierung von Ultrafiltrations-
membranen, II.Ultrafiltrationseigenschaften von mit Arylaziden modifizie
rten Polyacril-Ultrafiltrations Membranen ”, Angew Makromol Chem 210, 69
(1993) [41] McCrackin EL, Passaglia E, Stromberg RR, Steinberg HL, J Res Nat
Bur Stand Sect A 67, 363 (1963) [42] Barkholt V, Jensen AL, "Amino asid analysis: Determination of cysteine plus half cystine in proteins after hydrochloric acid hydrolysis with a disulfide compound as an additive" cysteine plus half-cystine i
n proteins after hydrochloric acid hydrolysis with a disulfide compound
As additives) ", Analy Biochem 177, 318 (1989) [43] Pethig R," Dielectric and electronic properties of biomaterials (Dielectric and electronic
Properties of biological materials), New York, Wiley (1979)

【0218】 [44] Nygren H, Stenberg M,「界面での免疫化学(Immunochemistry at inter
faces)」、Immunology 66,321‐327(1989) [45] Chinn JA, Posso SE, Horbett TA, Ratner BD,「ポリウレタンに吸着し
たフィブリノーゲンにおける後吸着転位:抗体結合及びドデシル硫酸ナトリウム
溶出能の変化(Postadsorptive transition in fibrinogen adsorbed to polyur
ethane: changes in antibody binding and sodium dodecyl sulfate elutabili
ty)」、J Biomed Mater Res 26,757‐778(1990) [46] Rapoza RJ, Horbett TA,「フィブリノーゲンにおける後吸着転位:ポリ
マー特性の影響(Post adsorptive transition in fibrinogen:influence of p
olymer properties)」、J Biomed Mater Res 24,1263‐1287(1990) [47] Nygren H,「表面での抗原-抗体反応のリアルタイム記録:データの解釈
及ぶ統計的モデル(Real-time recording of antigen-antibody reactions at s
urfaces:interpretation of data and a statistical model)」、Colloids Su
rf,B4,243‐250(1995) [48] Nygren H, Kaartinen M, Stenberg M.「モノクローナル抗体親和力の円
二色計による決定(Determination by ellipsometry of the affinity of monoc
lonal antibodies)」、J Immunol Methods 92,219‐225(1986)
[44] Nygren H, Stenberg M, “Immunochemistry at inter
faces) ”, Immunology 66, 321-327 (1989) [45] Chinn JA, Posso SE, Horbett TA, Ratner BD,“ Post-adsorption rearrangement in fibrinogen adsorbed on polyurethane: changes in antibody binding and sodium dodecyl sulfate elution ability ( Postadsorptive transition in fibrinogen adsorbed to polyur
ethane: changes in antibody binding and sodium dodecyl sulfate elutabili
ty) ", J Biomed Mater Res 26, 757-778 (1990) [46] Rapoza RJ, Horbett TA," Post adsorptive transition in fibrinogen: influence of p.
olymer properties), J Biomed Mater Res 24, 1263-1287 (1990) [47] Nygren H, "Real-time recording of antigen-antibody reactions on surfaces: Interpretation of data and statistical models (Real-time recording of antigen- antibody reactions at s
urfaces: interpretation of data and a statistical model), Colloids Su
rf, B4, 243-250 (1995) [48] Nygren H, Kaartinen M, Stenberg M. "Determination by ellipsometry of the affinity of monoc
lonal antibodies) ", J Immunol Methods 92, 219-225 (1986)

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は、吸収/固定化された生物活性部分(例えば、ポリペプチド)の立体構
造が変化(経時的に)し、次いで下部の基層と吸収/固定化されたポリペプチド
との間で引きつけ合う(例えば、疎水性)相互作用により不活性となる概略図で
ある。
FIG. 1 shows that the conformation of an absorbed / immobilized biologically active moiety (eg, a polypeptide) changes (over time), and then the lower substrate and the absorbed / immobilized polypeptide FIG. 3 is a schematic diagram of inactivation due to attractive (eg, hydrophobic) interactions between them.

【図2】 図2は、3つの境界相、すなわち、基層(固体)、水(液体)、水蒸気(気体
)における接触角の測り方が示す概略図であり、水蒸気の気泡が水に浸される上
部の水平基層により捕捉される。
FIG. 2 is a schematic diagram showing how to measure contact angles in three boundary phases, namely, a base layer (solid), water (liquid), and water vapor (gas), in which water vapor bubbles are immersed in water. Trapped by the upper horizontal substrate.

【図3】 図3は、隙間に吸収/固定化された部分(例えば、ポリペプチド)に隣接する
固定化された疎水性の高分子は、前記部分に側圧をかけ活性な立体配座にて安定
化する概略図である。
FIG. 3 shows that an immobilized hydrophobic polymer adjacent to a portion (eg, a polypeptide) that is absorbed / immobilized in the gap is placed in an active conformation by applying lateral pressure to the portion. It is the schematic which stabilizes.

【図4】 図4は、2段階のポリマー面官能化手順の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a two-stage polymer surface functionalization procedure.

【図5】 図5は、隙間に吸収/固定化された部分に隣接する親水性高分子は、化学結合
法により下部の基層に固定化される概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram in which a hydrophilic polymer adjacent to a portion absorbed / immobilized in a gap is immobilized on a lower base layer by a chemical bonding method.

【図6】 図6は、隙間に吸収/固定化された部分に隣接する親水性高分子は、化学結合
法(対電荷)により下部の基層に固定化される概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram in which a hydrophilic polymer adjacent to a portion absorbed / immobilized in a gap is immobilized on a lower base layer by a chemical bonding method (charge).

【図7】 図7は、隙間に吸収/固定化された部分に隣接する親水性高分子は、吸収手段
により下部の基層に固定化される概略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram in which a hydrophilic polymer adjacent to a portion absorbed / immobilized in a gap is immobilized on a lower base layer by an absorbing means.

【図8】 図8は、隙間に吸収/固定化された部分に隣接する親水性高分子は、相互の絡
み合い手段により下部のポリマー基層に固定化される概略図である。
FIG. 8 is a schematic diagram in which a hydrophilic polymer adjacent to a portion absorbed / immobilized in a gap is immobilized on a lower polymer base layer by means of mutual entanglement.

【図9】 図9は、隙間に吸収/固定化された部分に隣接する親水性高分子は、下部のSA
Mに固定化される概略図である。
FIG. 9 shows that the hydrophilic polymer adjacent to the portion absorbed / immobilized in the gap is the lower SA
It is the schematic which is fixed to M.

【図10】 図10は、だ円偏光法により決定されるように、磨かれたシリカのウェーハ上に
スピンコートされた、水溶液(10g/l)からPSf上へのABMPEG5kDaおよびMPEG
5kDAの吸収速度図である。
FIG. 10. ABMPEG 5 kDa and MPEG from aqueous solution (10 g / l) onto PSf, spin-coated on polished silica wafers as determined by ellipsometry.
FIG. 4 is an absorption rate diagram of 5 kDA.

【図11】 図11は、ガラスカバー片上にスピンコートされ、種々のABMPEG10kDaのバルク
濃度で修飾されるPSf上を前後進するCAの図である。
FIG. 11 is a diagram of CA back and forth on PSf spin-coated on glass cover pieces and modified with various ABMPEG 10 kDa bulk concentrations.

【図12】 図12は、ガラスカバー片上にスピンコートされ、ABMPEG10kDa、ABMPEG5kDaお
よびABMPEG2kDaの異なる濃度で修飾されるPSf上で後進するCAおよびこれらのヒ
ステリシスの図である。
FIG. 12 is an illustration of CA backing on PSf spin-coated on glass cover pieces and modified with different concentrations of ABMPEG 10 kDa, ABMPEG 5 kDa and ABMPEG 2 kDa and their hysteresis.

【図13】 図13は、図12に関連するCAヒステリシスおよび後進するCAの表である(n.d.:
データが得られていない)。
FIG. 13 is a table of CA hysteresis and backward CA associated with FIG. 12 (nd:
No data available).

【図14】 図14は、ガラスカバー片上にスピンコートされ、全体で10g/lのABMPEG濃度
を生じるABMPEG2kDaおよびABMPEG10kDaの混合液により修飾されたPSf上を前後
進するCAの図である。
FIG. 14 is an illustration of CA back and forth on PSf modified with a mixture of ABMPEG 2 kDa and ABMPEG 10 kDa spin-coated on glass cover pieces to yield a total ABMPEG concentration of 10 g / l.

【図15】 図15は、ガラスカバー片上にスピンコートされ、種々の濃度のABMPEG10kDaで
修飾されるPSf上を後進するCAの図であり、修飾し、続いてイソプパノール/水
=1/1により濯いだ後のCAを示す。
FIG. 15 is a diagram of CA backing over PSf spin-coated on glass cover pieces and modified with various concentrations of ABMPEG10 kDa, modified, and subsequently rinsed with isopanol / water = 1/1. Shows the CA after leaving.

【図16】 図16は、膜を1g/lBSA溶液(0.15モルリン酸緩衝液、pH=7、室温)に2
時間静的曝露し、引き続き緩衝液で緩やかに濯いだ後、未修飾およびABMPEG5kD
a修飾のPSfUF膜上でのBSA吸収量図である。
FIG. 16 shows that the membrane was placed in a 1 g / l BSA solution (0.15 M phosphate buffer, pH = 7, room temperature).
Time static exposure followed by gentle rinsing with buffer followed by unmodified and ABMPEG 5 kD
FIG. 4 is a diagram of BSA absorption on a modified PSfUF membrane.

【図17】 図17は、インシトゥのエリプソメトリーによりモニターされるように、磨かれ
たシリコンウェーハ上にスピンコートされた未修飾およびABMPEG10kDa修飾のPSf
に対するFNの吸収速度図である。
FIG. 17 shows unmodified and ABMPEG10 kDa-modified PSf spin-coated on polished silicon wafers as monitored by in-situ ellipsometry.
FIG. 3 is an absorption rate diagram of FN with respect to.

【図18】 図18は、ガラスカバー片上にスピンコートされた未修飾PSfおよびABMPEG10kDa
修飾のPSfに付着するHFの細胞全体の形態図である。ABMPEG10kDa密度の効果。HF
は、未修飾PSf(A)上、または以下のような各種濃度、(B)0.001g/l、(
C)0.01g/l、(D)0.1g/l、(E)1g/l、(F)10g/lのABMPEG1
0kDaで移植したPSf上に2時間、膜を形成した。培養終了時に、試料を調べて低
倍率(20×)の相コントラスト下で写真撮影した。
FIG. 18 shows unmodified PSf and ABMPEG10 kDa spin-coated on glass cover pieces.
FIG. 2 is a morphology diagram of whole cells of HF adhering to modified PSf. Effect of ABMPEG 10 kDa density. HF
Represents various concentrations on unmodified PSf (A) or as follows, (B) 0.001 g / l, (
C) 0.01 g / l, (D) 0.1 g / l, (E) 1 g / l, (F) 10 g / l ABMPEG1
A membrane was formed for 2 hours on PSf implanted at 0 kDa. At the end of the culture, the samples were examined and photographed under low magnification (20x) phase contrast.

【図19】 図19は、ガラスカバー片上にスピンコートされた未修飾PSFおよびABMPEG10kDa
修飾のPSf上での顕微鏡視野当たりの付着HF数の図である。エラーバーは、得ら
れたデータの標準偏差を表す。
FIG. 19 shows unmodified PSF and ABMPEG10 kDa spin-coated on glass cover pieces.
FIG. 4 is a diagram of the number of attached HF per microscope field on modified PSf. Error bars represent the standard deviation of the data obtained.

【図20】 図20は、ガラスカバー片上にスピンコートされた未修飾PSfおよびABMPEG10kDa
修飾のPSfに付着するHFの焦点の付着形成図である。ABMPEG10kDa密度の効果。HF
は、未修飾PSf(A)、または以下のような各種濃度、(B)0.001g/l、(C
)0.01g/l、(D)0.1g/l、(E)1g/l、(F)10g/lのABMPEG10k
Daで移植したPSf上に2時間、膜を形成した。培養終了時に、細胞を固定し、浸
透させて免疫発光によるビンキュリンに関して着色した。試料を視覚化し、高倍
率(100×)で写真撮影した。
FIG. 20 shows unmodified PSf and ABMPEG10 kDa spin-coated on glass cover pieces.
FIG. 4 is a focal formation diagram of HF foci adhering to modified PSf. Effect of ABMPEG 10 kDa density. HF
Are unmodified PSf (A) or various concentrations as follows, (B) 0.001 g / l, (C
ABMPEG10k of 0.01 g / l, (D) 0.1 g / l, (E) 1 g / l, (F) 10 g / l
A membrane was formed on the PSf implanted with Da for 2 hours. At the end of the culture, cells were fixed, allowed to penetrate, and stained for vinculin by immunoluminescence. Samples were visualized and photographed at high magnification (100 ×).

【図21】 図21は、ガラスカバー片上にスピンコートされた未修飾PSfおよびABMPEG10kDa
修飾のPSfに付着するHFの焦点の付着形成図である。血清プレコーティングの効
果。HFは、血清コートの未修飾PSf(A)、または以下のような各種濃度、(B
)0.001g/l、(C)0.01g/l、(D)0.1g/l、(E)1g/l、(F)
10g/lのABMPEG10kDaで移植した血清コートのPSf上に2時間、膜を形成した。
培養終了時に、試料を固定し、浸透させてビンキュリンに関して着色した。試料
を視覚化し、高倍率(100×)で写真撮影した。
FIG. 21 shows unmodified PSf and ABMPEG10 kDa spin-coated on glass cover pieces.
FIG. 4 is a focal formation diagram of HF foci adhering to modified PSf. Effect of serum pre-coating. HF was obtained from serum-coated unmodified PSf (A) or various concentrations such as:
) 0.001 g / l, (C) 0.01 g / l, (D) 0.1 g / l, (E) 1 g / l, (F)
Membranes were formed for 2 hours on serum-coated PSf implanted with 10 g / l ABMPEG 10 kDa.
At the end of the culture, the samples were fixed, infiltrated and stained for vinculin. Samples were visualized and photographed at high magnification (100 ×).

【図22】 図22は、ガラスカバー片上にスピンコートされた未修飾PSfおよびABMPEG10kDa
修飾のPSf上で培養されたHFによるFNマトリクス形成図である。PEG密度の効果。
HFは、(A)未修飾PSf、または以下のような各種濃度、(B)0.001g/l、(
C)0.01g/l、(D)0.1g/l、(E)1g/l、(F)10g/lのABMPEG1
0kDaで移植した修飾PSf上で5日間培養した。培養終了時に、HFを固定し、免疫
発光によるFNに関して着色した。試料を視覚化し、低倍率(25×)で写真撮影し
た。
FIG. 22 shows unmodified PSf and ABMPEG10 kDa spin-coated on glass cover pieces.
FIG. 2 is a diagram showing the formation of an FN matrix by HF cultured on a modified PSf. Effect of PEG density.
HF was obtained from (A) unmodified PSf or various concentrations as follows, (B) 0.001 g / l,
C) 0.01 g / l, (D) 0.1 g / l, (E) 1 g / l, (F) 10 g / l ABMPEG1
Cultured on modified PSf implanted at 0 kDa for 5 days. At the end of the culture, HF was fixed and stained for FN by immunoluminescence. Samples were visualized and photographed at low magnification (25x).

【図23】 図23は、未修飾PSfおよびABMPEG10kDa修飾のPSf面上で培養されたHFによるFN
マトリクス形成図である。ABMPEG10kDa密度の効果。HFを、(A)未修飾PSf、ま
たは以下のような各種濃度、(B)0.001g/l、(C)0.01g/l、(D)0.1
g/l、(E)1g/l、(F)10g/lのABMPEG10kDaで移植した修飾PSf上で
10%FBSを含むDMEM中5日間培養した。培養終了時に、HFを固定し、免疫発光に
よるFNに関して着色した。試料を視覚化し、高倍率(100×)で写真撮影した。
FIG. 23. FN by HF cultured on unmodified PSf and ABMPEG10 kDa modified PSf.
It is a matrix formation figure. Effect of ABMPEG 10 kDa density. HF was added to (A) unmodified PSf or various concentrations as follows, (B) 0.001 g / l, (C) 0.01 g / l, (D) 0.1
g / l, (E) 1 g / l, (F) 10 g / l ABMPEG 10 kDa on modified PSf
The cells were cultured in DMEM containing 10% FBS for 5 days. At the end of the culture, HF was fixed and stained for FN by immunoluminescence. Samples were visualized and photographed at high magnification (100 ×).

【図24】 図24は、ガラススライド上にスピンコートされた未修飾PSfおよびABMPEG10kDa
修飾のPSf上でのHF増殖の図である。1日目、3日目および7日目に相コントラ
スト写真を撮った。
FIG. 24 shows unmodified PSf and ABMPEG10 kDa spin-coated on glass slides.
FIG. 4 is a diagram of HF growth on modified PSf. Phase contrast pictures were taken on days 1, 3, and 7.

【図25】 図25は、ガラススライド上にスピンコートされた未修飾PSfおよびABMPEG10kDa
修飾のPSf上でのHUVEC増殖の図である。3日目、5日目および7日目に相コント
ラスト写真を撮った。
FIG. 25 shows unmodified PSf and ABMPEG10 kDa spin-coated on glass slides.
FIG. 4 is a diagram of HUVEC growth on modified PSf. Phase contrast photographs were taken on days 3, 5, and 7.

【図26】 図26は、ガラススライド上にスピンコートされた未修飾PSfおよびABMPEG10kDa
修飾のPSf上でのC3A増殖の図である。3日目、5日目および7日目に相コントラ
スト写真を撮った。
FIG. 26 shows unmodified PSf and ABMPEG10 kDa spin-coated on glass slides.
FIG. 4 is a diagram of C3A growth on modified PSf. Phase contrast photographs were taken on days 3, 5, and 7.

【図27】 図27は、ガラススライド上にスピンコートされ、シリコンマスクにより8個の
ウェルに区分けされた未修飾PSfおよびABMPEG10kDa修飾のPSf上で培養した1日
目、3日目および7日目後のHFに関するXTTアッセイの図である。エラーバーは
、データの標準偏差を表す。
FIG. 27. Day 1, 3 and 7 cultured on unmodified PSf and ABMPEG10 kDa-modified PSf spin-coated on glass slides and sectioned by silicon mask into 8 wells. FIG. 7 is a diagram of a later XTT assay for HF. Error bars represent the standard deviation of the data.

【図28】 図28は、ガラススライド上にスピンコートされ、シリコンマスクにより8個の
ウェルに区分けされた未修飾PSfおよび各種ABMPEG10kDa修飾のPSf上で培養した
1日目、3日目および7日目後のHFに関するLDHアッセイの図である。エラーバ
ーは、データの標準偏差を表す。
FIG. 28. Day 1, 3 and 7 cultured on unmodified PSf and various ABMPEG10 kDa-modified PSf spin-coated on glass slides and partitioned into eight wells with a silicon mask FIG. 4 is a diagram of an LDH assay for HF immediately after. Error bars represent the standard deviation of the data.

【図29】 図29は、ガラスカバー片上にスピンコートされた未修飾およびABMPEG10kDa修
飾のPSfに付着するHUVECの焦点となる付着形成図である。HUVECは、FNコートの
未修飾PSf(A)、または以下のような各種濃度、(B)0.001g/l、(C)0.
01g/l、(D)0.1g/l、(E)1g/l、(F)10g/lのABMPEG10kDaで
移植したFNコートのPSf上で2時間膜を形成した。培養終了時に、試料を固定し
、浸透させてビンキュリンに関して着色した。試料を視覚化し、高倍率(100×
)で写真撮影した。
FIG. 29 is a focal adhesion diagram of HUVECs adhering to unmodified and ABMPEG10 kDa modified PSf spin-coated on glass cover pieces. HUVECs are FN-coated unmodified PSf (A) or various concentrations as follows, (B) 0.001 g / l, (C) 0.
A membrane was formed for 2 hours on FN-coated PSf transplanted with ABMPEG10kDa of 01g / l, (D) 0.1g / l, (E) 1g / l, (F) 10g / l. At the end of the culture, the samples were fixed, infiltrated and stained for vinculin. Visualize the sample at high magnification (100 ×
).

【図30】 図30は、i)抗原としてのBGG,ii)遮断剤としてのHSAおよびiii)BGGに対す
るそれぞれの抗体としてのa−BGGの未修飾PSf、および10g/lの濃度のABMPEG
10kDaで修飾したPSfに対する連続吸収のエリプソメトリーデータの図である。PS
fは磨かれたシリコンスライド上に前もってスピンコートした。矢印は本文に記
載している緩衝液で洗い流すこと、または濃縮物の添加を示す。
FIG. 30 shows i) BGG as antigen, ii) HSA as blocking agent and iii) unmodified PSf of a-BGG as the respective antibody to BGG, and ABMPEG at a concentration of 10 g / l.
FIG. 4 is a diagram of ellipsometric data of continuous absorption for PSf modified with 10 kDa. PS
f was previously spin-coated on polished silicon slides. Arrows indicate rinsing with buffer described in the text or addition of concentrate.

【図31】 図31は、図a〜cは、a)抗原としてのBGG,b)遮断剤としてのHSAおよびc
)BGGに対するそれぞれの抗体としてのa−BGGの未修飾PSfおよび各種濃度のABM
PEG10kDaで修飾したPSfに対する連続吸収のエリプソメトリーデータを示す。エ
ラーバーは、それぞれの標準偏差を表す。PSfは磨かれたシリコンスライド上に
前もってスピンコートした。図31dは、第3段階(c)におけるa−BGGの吸収
量と第1段階(a)におけるBGGの結合量との間の比を示す。
FIG. 31 shows panels a) BGG as a antigen, b) HSA and c as blocking agents.
A) Unmodified PSf of a-BGG as the respective antibody against BGG and various concentrations of ABM
Fig. 3 shows ellipsometric data of continuous absorption for PSf modified with PEG10kDa. Error bars represent each standard deviation. PSf was previously spin-coated on polished silicon slides. FIG. 31d shows the ratio between the amount of a-BGG absorbed in the third stage (c) and the amount of BGG bound in the first stage (a).

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成13年9月6日(2001.9.6)[Submission date] September 6, 2001 (2001.9.6)

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図1】 FIG.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図2[Correction target item name] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図2】 FIG. 2

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図3[Correction target item name] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図3】 FIG. 3

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図4[Correction target item name] Fig. 4

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図4】 FIG. 4

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図5[Correction target item name] Fig. 5

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図5】 FIG. 5

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図6[Correction target item name] Fig. 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図6】 FIG. 6

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図7[Correction target item name] Fig. 7

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図7】 FIG. 7

【手続補正9】[Procedure amendment 9]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図8[Correction target item name] Fig. 8

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図8】 FIG. 8

【手続補正10】[Procedure amendment 10]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図9[Correction target item name] Fig. 9

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図9】 FIG. 9

【手続補正11】[Procedure amendment 11]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図10[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図10】 FIG. 10

【手続補正12】[Procedure amendment 12]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図11[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図11】 FIG. 11

【手続補正13】[Procedure amendment 13]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図12[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図12】 FIG.

【手続補正14】[Procedure amendment 14]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図13[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図13】 FIG. 13

【手続補正15】[Procedure amendment 15]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図14[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図14】 FIG. 14

【手続補正16】[Procedure amendment 16]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図15[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図15】 FIG.

【手続補正17】[Procedure amendment 17]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図16[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図16】 FIG. 16

【手続補正18】[Procedure amendment 18]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図17[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図17】 FIG.

【手続補正19】[Procedure amendment 19]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図19[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図19】 FIG.

【手続補正20】[Procedure amendment 20]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図27[Correction target item name] FIG. 27

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図27】 FIG. 27

【手続補正21】[Procedure amendment 21]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図28[Correction target item name] FIG. 28

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図28】 FIG. 28

【手続補正22】[Procedure amendment 22]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図30[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図30】 FIG.

【手続補正23】[Procedure amendment 23]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図31[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【図31】 FIG. 31

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成13年10月17日(2001.10.17)[Submission date] October 17, 2001 (2001.10.17)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正の内容】[Contents of correction]

【特許請求の範囲】[Claims]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID, IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MA ,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S K,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG ,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ウルブリヒト,マティアス ドイツ連邦共和国,デー−10407 ベルリ ン,ランズベルガー アレー 89 (72)発明者 ヤンコバ,カトヤ ブルガリア国,8001 ブルガス,トドフ カブレシュコフ ストリート 12ビー,コ ンプル.ラズール 11 (72)発明者 アルタンコフ,ジョルジ ブルガリア国,1113 ソフィア,ヨリオッ ト キュリー 75,ビーエル.313 Fターム(参考) 4C081 AB31 BA17 CA02 CA18 DA02 DB08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID , IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72 ) Inventor Ulbricht, Matthias Germany, Day 10407 Berlin, Landsberger Alley 89 (72) Inventor Jankova, Katoya, Bulgaria, 8001 Burgas, Todov Kabreshkov Street 12B, Complete. Lazul 11 (72) Inventor Altankov, Jorge Bulgaria, 1113 Sofia, Yoriot Curie 75, Bier. 313 F term (reference) 4C081 AB31 BA17 CA02 CA18 DA02 DB08

Claims (146)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板を有する材料において、該基板が巨大分子と接触可能で
あり、該材料がさらに少なくとも一つの巨大分子を含み、前記材料が第一の接触
角aを有し、前記基板が巨大分子と接触していないときに第二の接触角b0を有
し、前記基板が此処に規定する前記巨大分子で飽和しているときに別の第二の接
触角bsatを有し、前記接触角の間の関係が比R=(b0−a)/(b0−bsat
で規定され、Rの数値が0を含む0から0.6 未満の区間であることを特徴とする
前記の基板を包含する材料。
1. A material having a substrate, wherein the substrate is capable of contacting a macromolecule, the material further comprises at least one macromolecule, the material has a first contact angle a, and the substrate is A second contact angle b 0 when not in contact with the macromolecule, and another second contact angle b sat when the substrate is saturated with the macromolecule as defined herein; The relationship between the contact angles is the ratio R = (b 0 −a) / (b 0 −b sat )
Wherein the value of R is in a range of 0 to less than 0.6 including 0, wherein the material includes the substrate.
【請求項2】 該材料が基板を包含し、該基板が巨大分子と接触可能であり
、前記材料がさらに少なくとも一つの巨大分子を含み、前記材料が第一の接触角
aを有し、前記基板が巨大分子と接触していないときに第二の接触角b0を有し
、前記接触角aが前記接触角b0と実質的に同じである請求項1に記載の材料。
2. The material comprises a substrate, wherein the substrate is capable of contacting a macromolecule, wherein the material further comprises at least one macromolecule, wherein the material has a first contact angle a, The material of claim 1, wherein the material has a second contact angle b 0 when the substrate is not in contact with the macromolecule, and the contact angle a is substantially the same as the contact angle b 0 .
【請求項3】 第一の接触角を有し、かつ第二の接触角を有する基板を有す
る材料において、該基板が巨大分子と接触していて、 (i)巨大分子が存在しないときの前記第二接触角と前記第一接触角との間の差
、 (ii)巨大分子が存在しないときの前記第二接触角と前記基板が此処に規定する
巨大分子で飽和したときの前記基板の接触角との間の差 との間の比によって規定される前記第一及び第二接触角の間の関係が−0.6 より
大きく0.6 未満であることを特徴とする第一の接触角を有し、かつ第二の接触角
を持つ基板を包含する材料。
3. A material having a substrate having a first contact angle and having a second contact angle, wherein the substrate is in contact with a macromolecule, and (i) when the macromolecule is absent. The difference between the second contact angle and the first contact angle; (ii) the second contact angle in the absence of macromolecules and the contact of the substrate when the substrate is saturated with the macromolecules defined herein. A first contact angle, wherein the relationship between the first and second contact angles defined by a ratio between the first and second contact angles is greater than -0.6 and less than 0.6; And a material including a substrate having a second contact angle.
【請求項4】 第一の接触角を有し、かつ第二の接触角を持つ基板を包含す
る材料において、該基板が巨大分子を含む自己集合単一層を形成することができ
る複数の可溶性物質と接触していて、 (i)巨大分子が存在しないときの前記単一層の第三接触角と前記第一接触角と
の間の差、 (ii)巨大分子が存在しないときの前記単一層の第三接触角と前記単一層が此処
に規定する巨大分子で飽和しているきの前記自己集合単一層の接触角との間の差
、 との間の比によって規定される前記接触角の間の関係が−0.6 より大きく0.6 未
満であることを特徴とする第一の接触角を有し、かつ第二の接触角を持つ基板を
包含する材料。
4. A material comprising a substrate having a first contact angle and having a second contact angle, wherein said substrate is capable of forming a self-assembled monolayer containing macromolecules. (I) the difference between the third contact angle and the first contact angle of the single layer when no macromolecule is present; and (ii) the difference between the single contact layer when no macromolecule is present. A difference between the third contact angle and the contact angle of the self-assembled monolayer when the monolayer is saturated with the macromolecules defined herein; A material having a first contact angle and comprising a substrate having a second contact angle, wherein the relationship is greater than -0.6 and less than 0.6.
【請求項5】 前記可溶性物質が自己集合単一層を形成することができる分
子からなる群から選択される請求項2に記載の材料。
5. The material of claim 2, wherein said soluble material is selected from the group consisting of molecules capable of forming a self-assembled monolayer.
【請求項6】 前記基板が前処理または修飾された請求項1から3のいずれ
かに記載の材料。
6. The material according to claim 1, wherein the substrate has been pretreated or modified.
【請求項7】 前記の前処理または修飾された基板が荷電基または親水性化
合物と接触し、かつ/または有効に連結している請求項4に記載の材料。
7. The material according to claim 4, wherein the pretreated or modified substrate is in contact with and / or effectively linked to a charged group or a hydrophilic compound.
【請求項8】 前記第一接触角が前進接触角である先行する請求項のいずれ
かに記載の材料。
8. The material according to claim 1, wherein said first contact angle is an advancing contact angle.
【請求項9】 前記第一接触角が50度から140 度の範囲である請求項6に記
載の材料。
9. The material of claim 6, wherein said first contact angle ranges from 50 degrees to 140 degrees.
【請求項10】 前記第一接触角が60度から125 度の範囲である請求項6に
記載の材料。
10. The material according to claim 6, wherein said first contact angle ranges from 60 degrees to 125 degrees.
【請求項11】 前記第一接触角が70度から120 度の範囲である請求項6に
記載の材料。
11. The material of claim 6, wherein said first contact angle ranges from 70 degrees to 120 degrees.
【請求項12】 前記第一接触角が75度から110 度の範囲である請求項6に
記載の材料。
12. The material according to claim 6, wherein said first contact angle ranges from 75 degrees to 110 degrees.
【請求項13】 前記第一接触角が80度から100 度の範囲である請求項6に
記載の材料。
13. The material according to claim 6, wherein said first contact angle ranges from 80 degrees to 100 degrees.
【請求項14】 前記の比が0.50未満である請求項6に記載の材料。14. The material of claim 6, wherein said ratio is less than 0.50. 【請求項15】 前記の比が0.40未満である請求項6に記載の材料。15. The material of claim 6, wherein said ratio is less than 0.40. 【請求項16】 前記の比が0.30未満である請求項6に記載の材料。16. The material according to claim 6, wherein said ratio is less than 0.30. 【請求項17】 前記の比が0.25未満である請求項6に記載の材料。17. The material of claim 6, wherein said ratio is less than 0.25. 【請求項18】 前記の比が0.20未満である請求項6に記載の材料。18. The material of claim 6, wherein said ratio is less than 0.20. 【請求項19】 前記の比が0.15未満である請求項6に記載の材料。19. The material of claim 6, wherein said ratio is less than 0.15. 【請求項20】 前記の比が0.10未満である請求項6に記載の材料。20. The material of claim 6, wherein said ratio is less than 0.10. 【請求項21】 前記の比が0.05未満である請求項6に記載の材料。21. The material of claim 6, wherein said ratio is less than 0.05. 【請求項22】 第一接触角が後退接触角であり、かつ前記の比が0.40未満
である請求項1から5のいずれかに記載の材料。
22. The material according to claim 1, wherein the first contact angle is a receding contact angle and the ratio is less than 0.40.
【請求項23】 前記第一接触角が30度から120 の範囲である請求項20に記
載の材料。
23. The material of claim 20, wherein said first contact angle ranges from 30 degrees to 120.
【請求項24】 前記第一接触角が40度から110 度の範囲である請求項20に
記載の材料。
24. The material of claim 20, wherein said first contact angle ranges from 40 degrees to 110 degrees.
【請求項25】 前記第一接触角が50度から100 度の範囲である請求項20に
記載の材料。
25. The material according to claim 20, wherein said first contact angle ranges from 50 degrees to 100 degrees.
【請求項26】 前記第一接触角が60度から90度の範囲である請求項20に記
載の材料。
26. The material according to claim 20, wherein said first contact angle ranges from 60 degrees to 90 degrees.
【請求項27】 前記第一接触角が70度から80度の範囲である請求項20に記
載の材料。
27. The material of claim 20, wherein said first contact angle ranges from 70 degrees to 80 degrees.
【請求項28】 前記の比が0.35未満である請求項20に記載の材料。28. The material according to claim 20, wherein said ratio is less than 0.35. 【請求項29】 前記の比が0.30未満である請求項20に記載の材料。29. The material of claim 20, wherein said ratio is less than 0.30. 【請求項30】 前記の比が0.25未満である請求項20に記載の材料。30. The material of claim 20, wherein said ratio is less than 0.25. 【請求項31】 前記の比が0.20未満である請求項20に記載の材料。31. The material of claim 20, wherein said ratio is less than 0.20. 【請求項32】 前記の比が0.15未満である請求項20に記載の材料。32. The material according to claim 20, wherein said ratio is less than 0.15. 【請求項33】 前記の比が0.10未満である請求項20に記載の材料。33. The material of claim 20, wherein said ratio is less than 0.10. 【請求項34】 前記の比が0.05未満である請求項20に記載の材料。34. The material of claim 20, wherein said ratio is less than 0.05. 【請求項35】 前記材料がポリペプチドまたはその一部、核酸部分、炭水
化物部分、脂質部分及びそれらの任意の複合体を含む群から選択される化合物を
包含する第一決定因子と接触したときに、前記材料が前記化合物を生体活性形態
に維持することができる請求項1〜34のいずれか1項に記載の材料。
35. When the material is contacted with a first determinant comprising a compound selected from the group comprising a polypeptide or a portion thereof, a nucleic acid portion, a carbohydrate portion, a lipid portion and any complex thereof. 35. The material according to any one of claims 1 to 34, wherein the material is capable of maintaining the compound in a bioactive form.
【請求項36】 前記化合物がポリペプチドまたはその一部である請求項33
に記載の材料。
36. The method according to claim 33, wherein the compound is a polypeptide or a part thereof.
The material described in the above.
【請求項37】 該材料がさらに前記化合物を含む前記第一決定因子を包含
し、前記第一決定因子が前記基板及び/または前記巨大分子と接触したときに生
体活性形態に維持されることを特徴とする請求項33または34に記載の材料。
37. The material further comprising the first determinant comprising the compound, wherein the first determinant is maintained in a bioactive form when contacted with the substrate and / or the macromolecule. 35. The material according to claim 33 or claim 34, characterized by the fact that:
【請求項38】 前記生体活性形態が本質的に生体活性高次構造である請求
項35に記載の材料。
38. The material of claim 35, wherein said bioactive form is essentially a bioactive conformation.
【請求項39】 前記生体活性形態または高次構造が前記基板及び前記巨大
分子の協同作用の手段によって維持及び/または改善及び/または安定化される
請求項33から36のいずれかに記載の材料。
39. The material according to any of claims 33 to 36, wherein the bioactive form or higher order structure is maintained and / or improved and / or stabilized by means of the cooperative action of the substrate and the macromolecule. .
【請求項40】 前記生体活性形態または高次構造が前記基板及び前記巨大
分子と接触したときに維持及び/または改善及び/または安定化される請求項33
から37に記載の材料。
40. The bioactive form or higher order structure is maintained and / or improved and / or stabilized when contacted with the substrate and the macromolecule.
Material according to to 37.
【請求項41】 前記材料が生体適合性である先行する請求項のいずれかに
記載の材料。
41. A material according to any of the preceding claims, wherein said material is biocompatible.
【請求項42】 本質的にPEG またはポリ酸化エチレン(PEO)から成る巨大
分子の一部から生じる単位面積あたりの重量増加が平方ナノメータ(nm2)当たり
2.0×10-22グラム(g)である先行する請求項のいずれかに記載の材料。
42. The weight gain per unit area resulting from a portion of a macromolecule consisting essentially of PEG or polyethylene oxide (PEO) per square nanometer (nm 2 )
A material according to any of the preceding claims, wherein the material is 2.0 x 10-22 grams (g).
【請求項43】 前記の差が平方ナノメータ(nm2)当たり 1.0×10-22グラ
ム(g)である請求項40に記載の材料。
43. The material of claim 40, wherein said difference is 1.0 × 10 -22 grams per square nanometer (nm 2 ).
【請求項44】 前記の差が平方ナノメータ(nm2)当たり 0.8×10-22グラ
ム(g)である請求項40に記載の材料。
44. The material of claim 40, wherein said difference is 0.8 × 10 −22 grams (g) per square nanometer (nm 2 ).
【請求項45】 前記の差が平方ナノメータ(nm2)当たり 0.5×10-22グラ
ム(g)である請求項40に記載の材料。
45. The material of claim 40, wherein said difference is 0.5 × 10 −22 grams (g) per square nanometer (nm 2 ).
【請求項46】 前記の差が平方ナノメータ(nm2)当たり 0.3×10-22グラ
ム(g)である請求項40に記載の材料。
46. The material of claim 40, wherein said difference is 0.3 × 10 −22 grams (g) per square nanometer (nm 2 ).
【請求項47】 前記基板が自己集合巨大分子層を形成することができる複
数の可溶性化合物と接触している先行する請求項のいずれかに記載の材料。
47. The material according to any of the preceding claims, wherein said substrate is in contact with a plurality of soluble compounds capable of forming a self-assembled macromolecular layer.
【請求項48】 前記可溶性化合物が好ましくは8〜24の炭素原子を含むn
−アルカン鎖である請求項45に記載の材料。
48. The composition according to claim 48, wherein said soluble compound preferably contains from 8 to 24 carbon atoms.
46. The material according to claim 45, which is an alkane chain.
【請求項49】 それぞれの巨大分子が排除容積に関連している先行する請
求項のいずれかに記載の材料。
49. The material according to any of the preceding claims, wherein each macromolecule is associated with an excluded volume.
【請求項50】 前記基板が疎水性ポリマーを包含する先行する請求項のい
ずれかに記載の材料。
50. The material according to any of the preceding claims, wherein said substrate comprises a hydrophobic polymer.
【請求項51】 前記基板が少なくとも実質的に可撓性である請求項48に記
載の材料。
51. The material of claim 48, wherein said substrate is at least substantially flexible.
【請求項52】 前記基板が膜である請求項48に記載の材料。52. The material according to claim 48, wherein said substrate is a film. 【請求項53】 前記基板が本質的に剛性または少なくとも実質的に非可撓
性である請求項45に記載の材料。
53. The material of claim 45, wherein said substrate is essentially rigid or at least substantially inflexible.
【請求項54】 前記基板が自己集合単一層を支持することができる金、酸
化ケイ素などの結晶構造、ナノメータスケールで平滑な、類似した結晶構造及び
/または構造を包含する請求項51に記載の材料。
54. The method of claim 51, wherein said substrate comprises a crystalline structure, such as gold, silicon oxide, a nanometer-scale smooth, similar crystalline structure and / or structure capable of supporting a self-assembled monolayer. material.
【請求項55】 前記巨大分子が親水性ポリマーを含む請求項1〜54のいず
れかに記載の材料。
55. The material of any of claims 1 -54, wherein said macromolecule comprises a hydrophilic polymer.
【請求項56】 前記巨大分子が両親媒性ポリマーを含む請求項53に記載の
材料。
56. The material of claim 53, wherein said macromolecule comprises an amphiphilic polymer.
【請求項57】 前記巨大分子が400Da を超える分子量をもつ先行する請求
項のいずれかに記載の材料。
57. A material according to any of the preceding claims, wherein the macromolecule has a molecular weight of more than 400 Da.
【請求項58】 前記巨大分子が1,000Da を超える分子量をもつ請求項55に
記載の材料。
58. The material of claim 55, wherein said macromolecule has a molecular weight greater than 1,000 Da.
【請求項59】 前記巨大分子が5,000Da を超える分子量をもつ請求項55に
記載の材料。
59. The material of claim 55, wherein said macromolecule has a molecular weight greater than 5,000 Da.
【請求項60】 前記巨大分子が10,000Daを超える分子量をもつ請求項55に
記載の材料。
60. The material of claim 55, wherein said macromolecule has a molecular weight greater than 10,000 Da.
【請求項61】 前記巨大分子が50,000Daを超える分子量をもつ請求項55に
記載の材料。
61. The material of claim 55, wherein said macromolecule has a molecular weight of greater than 50,000 Da.
【請求項62】 前記巨大分子が100,000Da を超える分子量をもつ請求項55
に記載の材料。
62. The macromolecule has a molecular weight of greater than 100,000 Da.
The material described in the above.
【請求項63】 前記巨大分子が頭基、ガイド基、リンカー基、ポリマー鎖
または主体及び官能末端基を含む抱合体である先行する請求項のいずれかに記載
の材料。
63. The material according to any of the preceding claims, wherein said macromolecule is a conjugate comprising a head group, a guide group, a linker group, a polymer chain or a main body and a functional end group.
【請求項64】 前記頭基が化学結合を形成することができる請求項61に記
載の材料。
64. The material of claim 61, wherein said head group is capable of forming a chemical bond.
【請求項65】 前記頭基が基板に吸着することができる請求項61に記載の
材料。
65. The material of claim 61, wherein said head group is capable of adsorbing to a substrate.
【請求項66】 前記頭基がイオン結合を形成することができる請求項61に
記載の材料。
66. The material of claim 61, wherein said head group is capable of forming an ionic bond.
【請求項67】 前記頭基が基板の中に、或いは基板と一緒に含まれること
ができる請求項61に記載の材料。
67. The material of claim 61, wherein said head group can be included in or with a substrate.
【請求項68】 前記頭基が自己集合単一層を形成することができる請求項
61に記載の材料。
68. The head group can form a self-assembled monolayer.
61. The material according to 61.
【請求項69】 前記ガイド基が脂肪族、直鎖または僅かな分枝基を含む二
官能基である請求項61に記載の材料。
69. The material according to claim 61, wherein said guide group is a bifunctional group containing an aliphatic, linear or slightly branched group.
【請求項70】 前記リンカー基が酵素的または化学的に加水分解されるこ
とができる請求項61に記載の材料。
70. The material of claim 61, wherein said linker group is enzymatically or chemically hydrolysable.
【請求項71】 前記リンカー基が加水分解に不安定である請求項61に記載
の材料。
71. The material of claim 61, wherein said linker group is hydrolytically labile.
【請求項72】 前記リンカー基が実用上の環境で開裂に対し本質的に安定
である請求項61に記載の材料。
72. The material of claim 61, wherein said linker group is essentially stable to cleavage in a practical environment.
【請求項73】 前記のポリマー鎖または主体が水溶性環境において親水性
であり、巻き出さないことが好ましく、かつ排除容積を示す請求項61に記載の材
料。
73. The material of claim 61, wherein said polymer chains or entities are hydrophilic in an aqueous environment, preferably do not unwind, and exhibit an excluded volume.
【請求項74】 前記の官能性末端基が他の生体分子、合成分子または材料
を恒久的または可逆的に連結できる請求項64に記載の材料。
74. The material of claim 64, wherein said functional end group is capable of permanently or reversibly linking another biomolecule, synthetic molecule or material.
【請求項75】 前記の第一決定基がポリペプチドまたはその一部、核酸部
分、炭化水素部分、脂質部分及びそれらの任意の複合体を包含する生体活性化合
物を含む請求項33から72のいずれかに記載の材料。
75. The method of any of claims 33 to 72, wherein said first determinant comprises a polypeptide or a portion thereof, a nucleic acid portion, a carbohydrate portion, a lipid portion, and a bioactive compound including any complex thereof. The material described in Crab.
【請求項76】 前記の生体活性化合物がポリペプチドを含む請求項73に記
載の材料。
76. The material of claim 73, wherein said bioactive compound comprises a polypeptide.
【請求項77】 前記の生体活性化合物が微生物細胞、植物細胞、或いは哺
乳類細胞による自生産生の膜関連及び/または細胞外マトリックスポリペプチド
から成る群から選択される請求項73に記載の材料。
77. The material according to claim 73, wherein said bioactive compound is selected from the group consisting of a membrane-associated and / or extracellular matrix polypeptide native to microbial, plant, or mammalian cells.
【請求項78】 前記の生体活性化合物がポリペプチド、抗体、ポリクロー
ナル抗体、モノクローナル抗体、免疫原決定因子、抗原決定因子、受容体、受容
体結合タンパク、インターロイキン、サイトカイン、細胞分化因子、細胞成長因
子及び受容体アンタゴニストから成る群から選択される請求項73に記載の材料。
78. The bioactive compound may be a polypeptide, antibody, polyclonal antibody, monoclonal antibody, immunogenic determinant, antigenic determinant, receptor, receptor binding protein, interleukin, cytokine, cell differentiation factor, cell growth. 74. The material of claim 73, selected from the group consisting of a factor and a receptor antagonist.
【請求項79】 前記の生体活性化合物が前記基板及び/または前記巨大分
子と接触することができる合成ペプチドまたはその一部である請求項73に記載の
材料。
79. The material of claim 73, wherein said bioactive compound is a synthetic peptide or a portion thereof capable of contacting said substrate and / or said macromolecule.
【請求項80】 前記の生体活性化合物が前記基板及び前記巨大分子と接触
することができる合成ペプチドまたはその一部である請求項73に記載の材料。
80. The material of claim 73, wherein said bioactive compound is a synthetic peptide or a portion thereof capable of contacting said substrate and said macromolecule.
【請求項81】 前記の生体活性化合物が付着ポリペプチド、好ましくはフ
ィブロネクチンまたはビトロネクチンである請求項73に記載の材料。
81. The material according to claim 73, wherein said bioactive compound is an attachment polypeptide, preferably fibronectin or vitronectin.
【請求項82】 前記の生体活性化合物が前記材料とポリペプチドまたはそ
の一部を含む生物細胞またはウィールスまたはその一部、核酸部分、炭化水素部
分、脂質部分及びそれらの任意の複合体を含む生物的実体との間の接触改善をも
たらす請求項33から79のいずれかに記載の材料。
82. A biological cell wherein said bioactive compound comprises said material and a polypeptide or a part thereof, or an organism comprising a virus or a part thereof, a nucleic acid part, a hydrocarbon part, a lipid part and any complex thereof. 80. The material according to any one of claims 33 to 79, which provides improved contact with a target entity.
【請求項83】 前記材料がさらに第二決定因子を含む先行する請求項のい
ずれかに記載の材料。
83. A material according to any of the preceding claims, wherein said material further comprises a second determinant.
【請求項84】 前記の第二決定因子がポリペプチドまたはその一部を含む
生物細胞またはウィールス、或いはそれらの一部、核酸部分、炭化水素部分、脂
質部分及びそれらの複合体などの生物的実体を包含する請求項81に記載の材料。
84. A biological entity such as a biological cell or virus, or a part thereof, a nucleic acid part, a hydrocarbon part, a lipid part and a complex thereof, wherein the second determinant contains a polypeptide or a part thereof. 81. The material of claim 81, comprising:
【請求項85】 前記の生物的実体がポリペプチド、抗体、ポリクローナル
抗体、モノクローナル抗体、免疫原決定因子、抗原決定因子、受容体、受容体結
合タンパク、インターロイキン、サイトカイン、細胞分化因子、細胞成長因子及
び受容体アンタゴニストから成る群から選択される請求項81に記載の材料。
85. The biological entity is a polypeptide, antibody, polyclonal antibody, monoclonal antibody, immunogenic determinant, antigenic determinant, receptor, receptor binding protein, interleukin, cytokine, cell differentiation factor, cell growth. 83. The material of claim 81, wherein the material is selected from the group consisting of a factor and a receptor antagonist.
【請求項86】 前記生物細胞またはその一部がヒト細胞及び動物細胞を含
む哺乳類細胞、植物細胞、酵母及び真菌を含む真核微生物細胞を含む微生物細胞
、バクテリアを含む原核細胞から成る群から選択される請求項82に記載の材料。
86. The biological cell or a part thereof is selected from the group consisting of mammalian cells including human cells and animal cells, plant cells, microbial cells including eukaryotic microbial cells including yeast and fungi, and prokaryotic cells including bacteria. 83. The material of claim 82 wherein said material is:
【請求項87】 前記生物細胞が哺乳類細胞である請求項84に記載の材料。87. The material according to claim 84, wherein said biological cells are mammalian cells. 【請求項88】 前記ウィールスまたはその一部がヒトウィールス及び動物
ウィールスを含む哺乳類ウィールス、植物ウィールス、酵母ウィールス及び真菌
ウィールスを含む真核微生物ウィールスを含む微生物ウィールス、バクテリオフ
ァージを含む原核微生物ウィールスから成る群から選択される請求項82に記載の
材料。
88. The virus or part thereof consists of mammalian viruses including human and animal viruses, plant viruses, microbial viruses including eukaryotic microorganisms including yeast viruses and fungal viruses, and prokaryotic microorganisms including bacteriophages. 83. The material of claim 82 selected from the group.
【請求項89】 前記ウィールスが哺乳類ウィールスである請求項86に記載
の材料。
89. The material of claim 86, wherein said virus is a mammalian virus.
【請求項90】 前記基板が多孔質であり、好ましくは膜である先行する請
求項のいずれかに記載の材料。
90. The material according to any of the preceding claims, wherein said substrate is porous, preferably a membrane.
【請求項91】 前記材料を通る水のフラックスが前記多孔性基板を通る水
フラックスに比べ実質的に不変である請求項88に記載の材料。
91. The material of claim 88, wherein the flux of water through the material is substantially unchanged compared to the flux of water through the porous substrate.
【請求項92】 前記基板が非多孔性及び/または実質的に水非透過性であ
る請求項1から89のいずれかに記載の材料。
92. The material according to claim 1, wherein the substrate is non-porous and / or substantially water-impermeable.
【請求項93】 生体外の細胞成長及び/または細胞増殖及び/または細胞
分化の制御方法に使用するための先行する請求項のいずれかに記載の材料。
93. A material according to any of the preceding claims for use in a method of controlling cell growth and / or proliferation and / or differentiation in vitro.
【請求項94】 生体外の生体材料の分離及び/または単離方法に使用する
ための先行する請求項のいずれかに記載の材料。
94. A material according to any of the preceding claims for use in a method of separating and / or isolating a biomaterial in vitro.
【請求項95】 生体外バイオハイブリッド器官の産生方法に使用するため
の先行する請求項のいずれかに記載の材料。
95. A material according to any of the preceding claims for use in a method of producing an in vitro biohybrid organ.
【請求項96】 ヒトまたは動物体で実施される診断方法に使用するための
請求項1から93のいずれかに記載の材料。
96. A material as claimed in any one of claims 1 to 93 for use in a diagnostic method performed in a human or animal body.
【請求項97】 ヒトまたは動物体で実施される治療方法に使用するための
請求項1から94のいずれかに記載の材料。
97. A material according to any of claims 1 to 94 for use in a method of treatment performed in the human or animal body.
【請求項98】 ヒトまたは動物体で実施される外科的方法に使用するため
の請求項1から95のいずれかに記載の材料。
98. A material according to any of the preceding claims for use in a surgical method performed on a human or animal body.
【請求項99】 生体内バイオハイブリッド器官の産生方法に使用するため
の請求項1から96のいずれかに記載の材料。
99. The material according to any one of claims 1 to 96 for use in a method for producing a biohybrid organ in vivo.
【請求項100】 ヒトまたは動物体へ薬物の必要に応じ該薬物を生体内送
達するための担体としての請求項1から97のいずれかに記載の材料。
100. The material according to any one of claims 1 to 97, as a carrier for delivering the drug to a human or animal body as needed.
【請求項101】 生体内の細胞成長及び/または細胞増殖及び/または細
胞分化の制御方法に使用するための先行する請求項1から98のいずれかに記載の
材料。
101. The material according to any one of the preceding claims for use in a method for controlling cell growth and / or cell proliferation and / or cell differentiation in a living body.
【請求項102】 生体内の生体材料の分離及び/または単離方法に使用す
るための先行する請求項1から99のいずれかに記載の材料。
102. The material according to any one of the preceding claims for use in a method for separating and / or isolating biological material in a living body.
【請求項103】 先行する請求項のいずれかに記載の材料及び生理的に受
容可能な担体を包含する組成物。
103. A composition comprising a material according to any of the preceding claims and a physiologically acceptable carrier.
【請求項104】 先行する請求項1から100 のいずれかに記載の材料また
は請求項101 に記載の組成物、薬剤活性成分及び任意的な薬剤活性担体を含む薬
剤組成物。
104. A pharmaceutical composition comprising a material according to any of the preceding claims 1 to 100 or a composition according to claim 101, a pharmaceutically active ingredient and an optional pharmaceutically active carrier.
【請求項105】 ヒトまたは動物体で行なわれる治療方法における請求項
1から100 のいずれかに記載の材料または請求項101 に記載の組成物、或いは請
求項102 に記載の薬剤組成物の利用。
105. Use of a material according to any one of claims 1 to 100 or a composition according to claim 101 or a pharmaceutical composition according to claim 102 in a method of treatment performed in a human or animal body.
【請求項106】 ヒトまたは動物体で実施される外科的方法における請求
項1から100 のいずれかに記載の材料または請求項101 に記載の組成物、或いは
請求項102 に記載の薬剤組成物の利用。
106. Use of a material according to any of claims 1 to 100 or a composition according to claim 101 or a pharmaceutical composition according to claim 102 in a surgical method performed on a human or animal body. Use.
【請求項107】 ヒトまたは動物体で行なわれる診断方法における請求項
1から100 のいずれかに記載の材料または請求項101 に記載の組成物、或いは請
求項102 に記載の薬剤組成物の利用。
107. Use of the material according to any one of claims 1 to 100 or the composition according to claim 101 or the pharmaceutical composition according to claim 102 in a diagnostic method performed in a human or animal body.
【請求項108】 生体内バイオハイブリッド器官産生方法における請求項
1から100 のいずれかに記載の材料または請求項101 に記載の組成物、或いは請
求項102 に記載の薬剤組成物の利用。
108. Use of the material according to any one of claims 1 to 100, the composition according to claim 101, or the pharmaceutical composition according to claim 102 in a method for producing a biohybrid organ in vivo.
【請求項109】 ヒトまたは動物体へ薬物の必要に応じ該薬物を生体内送
達するための担体としての請求項1から100 に記載の材料または請求項101 に記
載の組成物、或いは請求項102 に記載の薬剤組成物の利用。
109. The material according to claim 1 to 100 or the composition according to claim 101, or a composition according to claim 101, as a carrier for delivering the drug to a human or animal body as needed. Use of the pharmaceutical composition according to the above.
【請求項110】 生体内の細胞成長及び/または細胞増殖及び/または細
胞分化の制御方法における請求項1から100 のいずれかに記載の材料または請求
項101 に記載の組成物、或いは請求項102 に記載の薬剤組成物の利用。
110. The material according to any one of claims 1 to 100 or the composition according to claim 101, or 102, in a method for controlling cell growth and / or cell proliferation and / or cell differentiation in a living body. Use of the pharmaceutical composition according to the above.
【請求項111】 生体内の生体材料の分離及び/または単離方法における
請求項1から100 に記載の材料または請求項101 に記載の組成物、或いは請求項
102 に記載の薬剤組成物の利用。
111. The material according to claim 1 to 100 or the composition according to claim 101 in a method for separating and / or isolating a biological material in a living body.
Use of the pharmaceutical composition according to Item 102.
【請求項112】 生体外の細胞成長及び/または細胞増殖及び/または細
胞分化の制御方法における請求項1から100 に記載の材料または請求項101 に記
載の組成物、或いは請求項102 に記載の薬剤組成物の利用。
112. The material according to claim 1 to 100 or the composition according to claim 101 or the composition according to claim 102 in a method for controlling cell growth and / or cell proliferation and / or cell differentiation in vitro. Use of pharmaceutical compositions.
【請求項113】 生体外の生体材料の分離及び/または単離方法における
請求項1から100 のいずれかに記載の材料または請求項101 に記載の組成物、或
いは請求項102 に記載の薬剤組成物の利用。
113. A material according to any one of claims 1 to 100 or a composition according to claim 101 or a pharmaceutical composition according to claim 102 in a method for separating and / or isolating a biological material in vitro. Use of things.
【請求項114】 生体外バイオハイブリッド器官産生方法における請求項
1から100 に記載の材料または請求項101 に記載の組成物、或いは請求項102 に
記載の薬剤組成物の利用。
114. Use of the material according to claim 1 to 100 or the composition according to claim 101 or the pharmaceutical composition according to claim 102 in a method for producing an in vitro biohybrid organ.
【請求項115】 埋め込み可能な器官またはその一部の製造における請求
項1から100 のいずれかに記載の材料または請求項101 に記載の組成物、或いは
請求項102 に記載の薬剤組成物の利用。
115. Use of a material according to any of claims 1 to 100 or a composition according to claim 101 or a pharmaceutical composition according to claim 102 in the manufacture of an implantable organ or part thereof. .
【請求項116】 薬剤活性成分または薬剤組成物のための担体としての請
求項1から100 のいずれかに記載の材料の利用。
116. Use of a material according to any of claims 1 to 100 as a carrier for a pharmaceutically active ingredient or a pharmaceutical composition.
【請求項117】 生体外で細胞成長及び/または増殖及び/または細胞分
化を制御する方法において、該方法が細胞を請求項1から100 のいずれかに記載
の材料または請求項101 に記載の組成物、或いは請求項102 に記載の薬剤組成物
と接触させるステップ、前記細胞及び前記材料を前記細胞が成長及び/または増
殖及び/または分化可能な条件下でインキュベートするステップを包含する生体
外の細胞成長及び/または増殖及び/または細胞分化を制御する方法。
117. A method for controlling cell growth and / or proliferation and / or cell differentiation in vitro, said method comprising the step of transforming a cell into a material according to any one of claims 1 to 100 or a composition according to claim 101. 107. An in vitro cell comprising contacting with a substance or the pharmaceutical composition of claim 102, incubating said cells and said material under conditions under which said cells can grow and / or proliferate and / or differentiate. A method for controlling growth and / or proliferation and / or cell differentiation.
【請求項118】 生体外で生体材料を分離及び/または単離する方法にお
いて、該方法が分離及び/または単離される前記生体材料を請求項1から100 の
いずれかに記載の材料または請求項101 に記載の組成物、或いは請求項102 に記
載の薬剤組成物に接触させるステップ、前記生体材料及び前記材料を分離及び/
または単離が可能な条件下でインキュベートするステップを包含する生体外で生
体材料を分離及び/または単離する方法。
118. A method for separating and / or isolating a biomaterial in vitro, wherein the biomaterial to be separated and / or isolated by the method is a material or a material according to any one of claims 1 to 100. 101. contacting the composition of claim 101 or the pharmaceutical composition of claim 102, separating and / or separating the biomaterial and the material.
Alternatively, a method for separating and / or isolating a biomaterial in vitro, which comprises a step of incubating under conditions allowing isolation.
【請求項119】 生体外でバイオハイブリッド器官を産生する方法におい
て、該方法がバイオハイブリッド器官の細胞を請求項1から100 のいずれかに記
載の材料または請求項101 に記載の組成物、或いは請求項102 に記載の薬剤組成
物に接触させるステップ、前記バイオハイブリッド器官の細胞を前記バイオハイ
ブリッド器官の産生が可能な条件下でインキュベートするステップを包含する生
体外でバイオハイブリッド器官を産生する方法。
119. A method for producing a biohybrid organ in vitro, comprising the steps of: using the material of any one of claims 1 to 100 or the composition of claim 101; 110. A method for producing a biohybrid organ in vitro, comprising the steps of: contacting with a pharmaceutical composition according to Item 102; and incubating the cells of the biohybrid organ under conditions that allow the production of the biohybrid organ.
【請求項120】 ヒトまたは動物体で治療を行なう方法において、該方法
が前記の体を請求項1から100 のいずれかに記載の材料または請求項101 に記載
の組成物、或いは請求項102 に記載の薬剤組成物に接触させるステップを包含す
るヒトまたは動物体で治療を実施する方法。
120. A method of performing treatment on a human or animal body, said method comprising the step of treating said body with a material according to any of claims 1 to 100 or a composition according to claim 101 or a composition according to claim 101. A method of performing a treatment in a human or animal body comprising the step of contacting the described pharmaceutical composition.
【請求項121】 ヒトまたは動物体に外科的処置を実施する方法において
、該方法が前記体を請求項1から100 のいずれかに記載の材料または請求項101
に記載の組成物、或いは請求項102 に記載の薬剤組成物に接触させるステップを
包含するヒトまたは動物体に外科的処置を実施する方法。
121. A method of performing a surgical procedure on a human or animal body, the method comprising the step of removing the body or material according to any of claims 1 to 100.
103. A method of performing a surgical procedure on a human or animal body, comprising the step of contacting the composition with the composition of claim 102, or the pharmaceutical composition of claim 102.
【請求項122】 ヒトまたは動物の体で実施される診断方法において、該
方法が前記体を請求項1から100 のいずれかに記載の材料または請求項101 に記
載の組成物、或いは請求項102 に記載の薬剤組成物に接触させ、前記材料が間接
的または直接的に発した信号を検出するステップを包含するヒトまたは動物の体
で実施される診断方法。
122. A diagnostic method performed in the human or animal body, said method comprising the step of removing said body from a material according to any of claims 1 to 100 or a composition according to claim 101 or a composition according to claim 101. A diagnostic method carried out in a human or animal body, comprising the step of contacting with the pharmaceutical composition according to 1 above and detecting a signal emitted indirectly or directly by said material.
【請求項123】 生体内で細胞成長及び/または増殖及び/または細胞分
化を制御する方法において、該方法が細胞を請求項1から100 のいずれかに記載
の材料または請求項101 に記載の組成物、或いは請求項102 に記載の薬剤組成物
と接触させるステップ、前記細胞及び前記材料を前記細胞が成長及び/または増
殖及び/または分化可能な条件下でインキュベートするステップを包含する生体
内の細胞成長及び/または増殖及び/または細胞分化を制御する方法。
123. A method for controlling cell growth and / or proliferation and / or cell differentiation in a living body, the method comprising the steps of: (a) preparing a cell according to any one of claims 1 to 100 or a composition according to claim 101; 103. An in vivo cell comprising the steps of contacting with a substance or the pharmaceutical composition of claim 102, and incubating said cells and said material under conditions under which said cells can grow and / or proliferate and / or differentiate. A method for controlling growth and / or proliferation and / or cell differentiation.
【請求項124】 生体内で生体材料を分離及び/または単離する方法にお
いて、該方法が分離及び/または単離される前記生体材料を請求項1から100 の
いずれかに記載の材料または請求項101 に記載の組成物、或いは請求項102 に記
載の薬剤組成物に接触させるステップ、前記生体材料及び前記材料を分離及び/
または単離が可能な条件下でインキュベートするステップを包含する生体内で生
体材料を分離及び/または単離する方法。
124. A method for separating and / or isolating a biological material in a living body, wherein the biological material to be separated and / or isolated by the method is a material or a material according to any one of claims 1 to 100. 101. contacting the composition of claim 101 or the pharmaceutical composition of claim 102, separating and / or separating the biomaterial and the material.
Alternatively, a method of separating and / or isolating a biological material in a living body, comprising a step of incubating under a condition capable of isolation.
【請求項125】 生体内でバイオハイブリッド器官を産生する方法におい
て、該方法がバイオハイブリッド器官の細胞を請求項1から100 のいずれかに記
載の材料または請求項101 に記載の組成物、或いは請求項102 に記載の薬剤組成
物に接触させるステップ、前記バイオハイブリッド器官の細胞を前記バイオハイ
ブリッド器官の産生が可能な条件下でインキュベートするステップを包含する生
体内でバイオハイブリッド器官を産生する方法。
125. A method for producing a biohybrid organ in a living body, the method comprising the steps of: producing a cell of the biohybrid organ from the material according to any one of claims 1 to 100 or the composition according to claim 101; Item 110. A method for producing a biohybrid organ in a living body, comprising the steps of: contacting with a pharmaceutical composition according to Item 102; and incubating cells of the biohybrid organ under conditions capable of producing the biohybrid organ.
【請求項126】 ヒトまたは動物体に薬剤の必要に応じ該薬物を生体内送
達する方法において、該方法が前記体を請求項102 に記載の薬剤組成物に接触さ
せるステップ、前記薬剤組成物に接触した前記体を前記薬物の送達が可能な条件
下でインキュベートするステップを包含するヒトまたは動物体に薬剤の必要に応
じ該薬物を生体内送達する方法。
126. A method of in vivo delivery of a drug to a human or animal body as needed, wherein the method comprises the step of contacting the body with the drug composition of claim 102; A method for in vivo delivery of a drug to a human or animal body as needed, comprising incubating the contacted body under conditions that permit delivery of the drug.
【請求項127】 請求項1から100 のいずれかに記載の材料の製作方法で
あって、該方法が、 (i)第二接触角を持つ培養基板を提供するステップ及び、 (ii)前記基板を複数の巨大分子を含む組成物と接触させるステップ を包含する。
127. The method of making a material according to any of claims 1 to 100, wherein the method comprises: (i) providing a culture substrate having a second contact angle; and (ii) the substrate. Contacting with a composition comprising a plurality of macromolecules.
【請求項128】 前記基板が疎水性ポリマーを含む請求項125 に記載の方
法。
128. The method of claim 125, wherein said substrate comprises a hydrophobic polymer.
【請求項129】 前記基板が前記巨大分子で接触される前に前処理される
請求項125 に記載の方法。
129. The method of claim 125, wherein said substrate is pre-treated before being contacted with said macromolecules.
【請求項130】 前記の前処理が前記基板の湿潤性の増加に有効である請
求項127 に記載の方法。
130. The method of claim 127, wherein said pretreatment is effective in increasing wettability of said substrate.
【請求項131】 前記巨大分子が親水性ポリマーを含む請求項125 に記載
の方法。
131. The method of claim 125, wherein said macromolecule comprises a hydrophilic polymer.
【請求項132】 前記巨大分子が潜在的反応性ポリマーを含む請求項125
に記載の方法。
132. The macromolecule comprises a potentially reactive polymer.
The method described in.
【請求項133】 前記巨大分子が400Da を超える分子量を有する請求項12
5 に記載の方法。
133. The macromolecule has a molecular weight greater than 400 Da.
The method described in 5.
【請求項134】 前記巨大分子が架橋性頭基、リンカー基、ポリマー鎖お
よび官能性末端基を含む請求項125 に記載の方法。
134. The method of claim 125, wherein said macromolecule comprises a crosslinkable head group, a linker group, a polymer chain, and a functional end group.
【請求項135】 前記の架橋性頭基が光反応性アリルアジド頭基である請
求項132 に記載の方法。
135. The method of claim 132, wherein said crosslinkable head group is a photoreactive allyl azide head group.
【請求項136】 前記の巨大分子がさらに修飾剤を含む請求項132 に記載
の方法。
136. The method of claim 132, wherein said macromolecule further comprises a modifying agent.
【請求項137】 前記の修飾剤が前記基板に接触可能であり、かつ自己集
合単一層を形成できる請求項134 に記載の方法。
137. The method of claim 134, wherein said modifying agent is capable of contacting said substrate and forming a self-assembled monolayer.
【請求項138】 請求項1から100 に記載の材料を産出するための請求項
125 から135 に記載の方法であって、該方法は生体活性化合物を含む第一決定因
子に前記材料を接触させるステップをさらに包含する
138. Claim for producing the material according to claims 1 to 100
125. The method of claims 125-135, further comprising contacting said material with a first determinant comprising a bioactive compound.
【請求項139】 前記の生体活性化合物がポリペプチド、抗体、ポリクロ
ーナル抗体、モノクローナル抗体、免疫原決定因子、抗原決定因子、受容体、受
容体結合タンパク、インターロイキン、サイトカイン、細胞分化因子、細胞成長
因子及び受容体アンタゴニストから成る群から選択される請求項136 に記載の方
法。
139. The bioactive compound is a polypeptide, antibody, polyclonal antibody, monoclonal antibody, immunogenic determinant, antigenic determinant, receptor, receptor binding protein, interleukin, cytokine, cell differentiation factor, cell growth 139. The method of claim 136, wherein the method is selected from the group consisting of a factor and a receptor antagonist.
【請求項140】 前記生体活性化合物が微生物細胞、植物細胞または哺乳
類細胞による自生産生の膜関連及び/または細胞外マトリックスポリペプチドで
ある請求項136 に記載の方法。
140. The method of claim 136, wherein said bioactive compound is a membrane-associated and / or extracellular matrix polypeptide autologous to microbial, plant, or mammalian cells.
【請求項141】 請求項1から100 に記載の材料を産出するための請求項
136 から138 のいずれかに記載の方法であって、該方法は生物的実体を含む第二
決定因子を前記材料に接触させることをさらに含む。
141. A claim for producing the material according to claims 1 to 100
136. The method according to any of 136 to 138, further comprising contacting the material with a second determinant comprising a biological entity.
【請求項142】 前記の生物的実体が細胞またはウィールス、或いはそれ
らの一部を含む請求項139 に記載の方法。
142. The method of claim 139, wherein said biological entity comprises a cell or a virus, or a portion thereof.
【請求項143】 前記細胞またはその一部がヒト細胞及び動物細胞を含む
哺乳類細胞、植物細胞、酵母及び真菌を含む真核微生物細胞を含む微生物細胞、
バクテリアを含む原核細胞から成る群から選択される請求項140 に記載の方法。
143. Microbial cells wherein said cells or portions thereof are mammalian cells, including human cells and animal cells, plant cells, eukaryotic microbial cells including yeast and fungi,
141. The method of claim 140, wherein the method is selected from the group consisting of prokaryotic cells, including bacteria.
【請求項144】 前記ウィールスまたはその一部がヒトウィールス及び動
物ウィールスを含む哺乳類ウィールス、植物ウィールス、酵母ウィールス及び真
菌ウィールスを含む真核微生物ウィールスを含む微生物ウィールス、バクテリオ
ファージを含む原核微生物ウィールスから成る群から選択される請求項140 に記
載の方法。
144. The virus or a portion thereof comprises a mammalian virus including human and animal viruses, a plant virus, a microbial virus including eukaryotic microbial viruses including yeast viruses and fungal viruses, a prokaryotic microbial virus including bacteriophage. 141. The method of claim 140, wherein the method is selected from a group.
【請求項145】 前記生物的実体がポリペプチドまたはその一部、核酸部
分、炭化水素部分、脂質部分及びそれらの複合体を含む請求項139 に記載の方法
145. The method of claim 139, wherein said biological entity comprises a polypeptide or a portion thereof, a nucleic acid portion, a carbohydrate portion, a lipid portion, and complexes thereof.
【請求項146】 前記生物的実体がポリペプチド、抗体、ポリクローナル
抗体、モノクローナル抗体、免疫原決定因子、抗原決定因子、受容体、受容体結
合タンパク、インターロイキン、サイトカイン、細胞分化因子、細胞成長因子及
び受容体アンタゴニストから成る群から選択される請求項139 に記載の方法。
146. The biological entity wherein the biological entity is a polypeptide, antibody, polyclonal antibody, monoclonal antibody, immunogenic determinant, antigenic determinant, receptor, receptor binding protein, interleukin, cytokine, cell differentiation factor, cell growth factor. 140. The method of claim 139, wherein the method is selected from the group consisting of: and a receptor antagonist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017077240A (en) * 2015-10-21 2017-04-27 株式会社日本触媒 Adhesive cell culturing substrate, and cell culture vessel and cell culture method using the same
KR20190099294A (en) * 2017-01-03 2019-08-26 비아니 라비 Synchronized Free-Wheel Roller

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001281758A1 (en) * 2000-08-23 2002-03-04 Surfarc Aps Biocompatible materials
GB0115204D0 (en) * 2001-06-21 2001-08-15 Zellwerk Gmbh Ceramic materials, method for their production and use thereof
WO2004015376A2 (en) * 2002-08-07 2004-02-19 National Institutes Of Health Measurement systems and methods
EP2080603A1 (en) 2008-01-18 2009-07-22 Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Manufacturing film or sheet material having openings
WO2017220108A1 (en) 2016-06-20 2017-12-28 Csf-Dynamics A/S A shunt device and a method for shunting cerebrospinal fluid

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0397130B1 (en) * 1989-05-11 1995-04-19 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Medical device having highly biocompatible surface and method for manufacturing the same
DE69013764T2 (en) * 1989-06-03 1995-03-30 Kanegafuchi Chemical Ind Control of cell arrangement.
US5330911A (en) * 1989-09-28 1994-07-19 Board Of Regents, The University Of Texas System Surfaces having desirable cell adhesive effects
US5512474A (en) * 1992-05-29 1996-04-30 Bsi Corporation Cell culture support containing a cell adhesion factor and a positively-charged molecule
US6509098B1 (en) * 1995-11-17 2003-01-21 Massachusetts Institute Of Technology Poly(ethylene oxide) coated surfaces
US5874165A (en) * 1996-06-03 1999-02-23 Gore Enterprise Holdings, Inc. Materials and method for the immobilization of bioactive species onto polymeric subtrates
US5877263A (en) * 1996-11-25 1999-03-02 Meadox Medicals, Inc. Process for preparing polymer coatings grafted with polyethylene oxide chains containing covalently bonded bio-active agents
US6743521B2 (en) * 1997-04-21 2004-06-01 California Institute Of Technology Multifunctional polymeric tissue coatings
GB2325467B (en) * 1997-05-21 2000-11-01 Dainippon Ink & Chemicals Process for producing material with hydrophilic surface

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017077240A (en) * 2015-10-21 2017-04-27 株式会社日本触媒 Adhesive cell culturing substrate, and cell culture vessel and cell culture method using the same
KR20190099294A (en) * 2017-01-03 2019-08-26 비아니 라비 Synchronized Free-Wheel Roller
KR102514722B1 (en) 2017-01-03 2023-03-27 비아니 라비 Synchronized Free-Wheel Rollers

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