JP2005027659A - Cell microchip - Google Patents

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Kunio Awazu
邦男 粟津
Emi Maeno
恵美 前野
Noriko Oda
紀子 小田
Yoshiki Sawa
芳樹 澤
Shunji Umehara
俊志 梅原
Atsushi Hino
敦司 日野
Yuzo Akata
祐三 赤田
Yasuhiro Fukushima
康裕 福島
Chieko Kitaura
千枝子 北浦
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Nitto Denko Corp
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Nitto Denko Corp
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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cell microchip simply carrying out various measurements such as action, etc., of medicine in a short time by utilizing a biological reaction using a small amount of cells and to provide a measuring method using the same. <P>SOLUTION: The invention relates to the cell microchip comprising a micropassage 32 formed on a plastic substrate 31, a measuring method using a cell characterized by the use of the cell microchip, and a biological inspection method characterized by the use of the cell microchip. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、マイクロ流路、特に分岐路を有するマイクロ流路が形成された細胞マイクロチップ及び前記細胞マイクロチップを用いた測定方法に関する。   The present invention relates to a microchannel, particularly a cell microchip on which a microchannel having a branch path is formed, and a measurement method using the cell microchip.

従来、細胞を用いて薬品の作用を検査する方法としてガラスまたはプラスチックからなる皿状の培養器に細胞を相当数植え付け、培養させたあと、薬品含有溶液を添加し、細胞の生死を判断する方法が行われていた。前記方法では、事前に準備しなければならない細胞数、培地の量や試薬量は相当なものであり、細胞培養用のインキュベーター内のスペースをかなり占有する方法でもある。特に希少な細胞や試薬を使用する場合は、測定自体が困難であった。また、全細胞について観察または測定をする場合は、測定時間や判定にかなりの時間を要していた。   Conventionally, as a method of examining the action of drugs using cells, a method of determining the viability of cells by adding a drug-containing solution after planting and culturing a considerable number of cells in a dish-shaped incubator made of glass or plastic Was done. In the above method, the number of cells, the amount of medium and the amount of reagents that must be prepared in advance are considerable, and the method also occupies considerable space in the incubator for cell culture. In particular, when using rare cells and reagents, the measurement itself was difficult. Moreover, when observing or measuring all cells, it takes a considerable amount of time for measurement and determination.

一方、DNAなどの核酸や抗体などのタンパク質を多数基板上に整列させ、微小な量で反応や分析を行ういわゆるDNAマイクロチップやタンパク質マイクロチップについては、近年多数の製品が開発され(例えば、特許文献1および2を参照)、市販されているが、細胞そのものをマイクロチップ上で解析する技術は知られていない。
特表平6−504997号公報 特表2002−542487号公報
On the other hand, many products have been developed in recent years for so-called DNA microchips and protein microchips in which a large number of nucleic acids such as DNA and proteins such as antibodies are aligned on a substrate to perform reaction and analysis in minute amounts (for example, patents) (See Literatures 1 and 2), which are commercially available, but a technique for analyzing cells themselves on a microchip is not known.
JP-T 6-504997 JP-T-2002-542487

本発明は、少量の細胞を用いた生物学的反応を利用して薬品の作用等の種々の測定を短期間で簡便に行うことができる細胞マイクロチップおよびそれを用いる測定方法を提供することを目的とする。   The present invention provides a cell microchip capable of easily performing various measurements such as the action of a drug in a short period of time using a biological reaction using a small amount of cells, and a measurement method using the same. Objective.

本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、細胞マイクロチップとして以下に示すものを用いることにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the above object can be achieved by using the following cell microchip, and have completed the present invention.

すなわち本発明は、プラスチック基板上にマイクロ流路を形成してなる細胞マイクロチップ、に関する。前記マイクロ流路の断面が矩形、三角形、円、楕円またはそれらの切断形であることが好ましい。前記マイクロ流路の断面の長辺および短辺または直径は、2〜200μmであることが好ましい。   That is, the present invention relates to a cell microchip formed by forming a microchannel on a plastic substrate. The cross section of the microchannel is preferably a rectangle, a triangle, a circle, an ellipse, or a cut shape thereof. The long side and short side or diameter of the cross section of the microchannel is preferably 2 to 200 μm.

本発明の細胞マイクロチップは、前記マイクロ流路が1または複数の分岐点を有することが好ましい。前記分岐点は、流路(A)、流路(B)、および流路(C)によって構成される三叉路状分岐点であることが好ましい。   In the cell microchip of the present invention, the microchannel preferably has one or more branch points. The branch point is preferably a trifurcated branch point constituted by a flow path (A), a flow path (B), and a flow path (C).

また、本発明の細胞マイクロチップは、前記マイクロ流路が細胞を用いた1組の測定系を構成し、当該測定系が前記1枚のプラスチック基板上に複数形成されていることが好ましい。   In the cell microchip of the present invention, it is preferable that the microchannel constitutes a set of measurement systems using cells, and a plurality of the measurement systems are formed on the single plastic substrate.

さらに、本発明の細胞マイクロチップは、前記プラスチック基板がエポキシ系樹脂により形成されていることが好ましい。また、本発明の細胞マイクロチップは、ヘイズ値が10%以下であることが好ましく、全光線透過率が88%以上であることが好ましい。   Furthermore, in the cell microchip of the present invention, it is preferable that the plastic substrate is formed of an epoxy resin. The cell microchip of the present invention preferably has a haze value of 10% or less and a total light transmittance of 88% or more.

本発明は、本発明の細胞マイクロチップを用いることを特徴とする細胞を用いた測定方法、に関する。   The present invention relates to a measurement method using cells, characterized by using the cell microchip of the present invention.

本発明は、本発明の細胞マイクロチップを用いることを特徴とする細胞を用いた生物学的検査方法、に関する。   The present invention relates to a biological test method using cells, characterized by using the cell microchip of the present invention.

本発明は、プラスチック基板上に流路(A)、流路(B)、流路(A)と流路(B)が合流した流路(C)、および前記3つの流路によって構成される三叉路状分岐点を有するマイクロ流路が形成された細胞マイクロチップを用いて細胞に対する薬品の作用を検査する方法であって、前記流路(A)または流路(B)のいずれか一方で培地を満たして細胞を増殖または生存させ、他方より薬品含有溶液を注入して前記細胞と前記薬品とを接触させ、前記流路(C)は前記培地もしくは溶液の通路または前記薬品の作用を検査するための領域であることを特徴とする検査方法、に関する。   The present invention includes a flow path (A), a flow path (B), a flow path (C) in which the flow path (A) and the flow path (B) merge on a plastic substrate, and the three flow paths. A method for examining the action of a drug on a cell using a cell microchip in which a microchannel having a trifurcated branch point is formed, wherein the culture medium is one of the channel (A) and the channel (B). And the cells are allowed to grow or survive, and a drug-containing solution is injected from the other side to bring the cells into contact with the drug. The channel (C) examines the path of the medium or solution or the action of the drug. It is related with the inspection method characterized by being an area | region for.

前記薬品作用の検査方法は、前記細胞と前記薬品との接触が前記三叉路状分岐点で行われることが好ましい。前記薬品作用の検査方法は、細胞を増殖もしくは生存させる流路である流路(A)または流路(B)において1個以上の細胞から出発して細胞が直線的に単層で増殖または生存していることが好ましい。   In the method for inspecting a drug action, the contact between the cell and the drug is preferably performed at the three-way branch point. In the method for examining drug action, cells are grown or survived in a single layer linearly starting from one or more cells in the channel (A) or channel (B), which is a channel for growing or surviving cells. It is preferable.

前記薬品作用の検査方法は、前記プラスチック基板上に前記マイクロ流路が複数形成された細胞マイクロチップを用い、細胞に対する薬品の作用を複数回検査することが好ましい。   The method for inspecting a drug action preferably uses a cell microchip in which a plurality of the microchannels are formed on the plastic substrate, and inspects the action of the drug on the cells a plurality of times.

本発明の細胞マイクロチップによれば、プラスチック基板上に形成されたマイクロ流路中で少量の細胞を用いた生物学的反応を利用して、薬品の作用等の種々の測定を短期間で簡便に行うことができる。本発明によれば、目的に応じて様々な形状や大きさのマイクロ流路を有する細胞マイクロチップを提供することができる。前記マイクロ流路の断面の長辺および短辺または直径を、用いる細胞の大きさに応じて2〜200μmにすると、細胞を直線的に増殖または生存させることができ、まず先頭に位置する細胞の生物学的反応を測定することができる。また、前記マイクロ流路が1または複数の分岐点を有する場合、前記反応および測定箇所を分岐点付近に設定することができる。これにより、測定または測定結果の判断に要する手間と時間が短縮される。かかる効果は、前記分岐点が流路(A)、流路(B)、および流路(C)によって構成される三叉路状分岐点である場合、より有効である。   According to the cell microchip of the present invention, various measurements such as the action of a drug can be easily performed in a short period of time using a biological reaction using a small amount of cells in a microchannel formed on a plastic substrate. Can be done. According to the present invention, it is possible to provide a cell microchip having microchannels having various shapes and sizes according to purposes. When the long side and short side or diameter of the cross section of the microchannel is set to 2 to 200 μm depending on the size of the cell to be used, the cell can be linearly grown or survived. Biological response can be measured. In addition, when the microchannel has one or a plurality of branch points, the reaction and measurement points can be set near the branch points. Thereby, the labor and time required for measurement or determination of the measurement result are reduced. Such an effect is more effective when the branch point is a three-way branch point constituted by the flow path (A), the flow path (B), and the flow path (C).

また、本発明の細胞マイクロチップは、前記マイクロ流路が細胞を用いた1組の測定系を構成し、当該測定系が前記1枚のプラスチック基板上に複数形成されている場合、1枚のマイクロチップ上で多数の生物学反応および測定を同時に行うことができ、測定および測定結果の判断に要する手間と時間がさらに短縮される。また、細胞を培養するスペースの節約にもなり、インキュベーターを省スペースで有効に利用することができる。   In the cell microchip of the present invention, when the microchannel constitutes a set of measurement systems using cells, and a plurality of the measurement systems are formed on the single plastic substrate, Numerous biological reactions and measurements can be performed simultaneously on the microchip, further reducing the time and effort required to measure and determine the measurement results. In addition, the space for culturing cells can be saved, and the incubator can be used effectively in a small space.

さらに、本発明の細胞マイクロチップにおいて、前記プラスチック基板がエポキシ系樹脂により形成されている場合、細胞との親和性が特に優れ、微小な空間でも細胞を良好に増殖または生存させることができ、細胞の生物学的反応を利用した測定に特に有利である。また、エポキシ系樹脂からなる基板は、透明性が良好であって位相差が小さいという特質から細胞の顕微鏡観察に優れている。また、本発明の細胞マイクロチップは、ヘイズ値が10%以下である場合、および/または全光線透過率が88%以上である場合、透明性に優れ、細胞の顕微鏡観察や分光学的測定により適している。   Furthermore, in the cell microchip of the present invention, when the plastic substrate is formed of an epoxy resin, the affinity with the cell is particularly excellent, and the cell can be proliferated or survived well in a minute space. It is particularly advantageous for the measurement utilizing the biological reaction of Moreover, the board | substrate which consists of an epoxy-type resin is excellent in the microscopic observation of a cell from the characteristic that transparency is favorable and a phase difference is small. Further, the cell microchip of the present invention has excellent transparency when the haze value is 10% or less and / or when the total light transmittance is 88% or more. Is suitable.

本発明の、細胞を用いた測定方法または生物学的検査方法によれば、前記細胞マイクロチップを用いることにより、短期間かつ簡便でしかも省スペースで様々な測定方法または検査方法を提供することができる。   According to the measurement method or biological test method using cells of the present invention, by using the cell microchip, it is possible to provide various measurement methods or test methods in a short period of time, in a simple manner and in a small space. it can.

本発明の、細胞に対する薬品の作用を検査する方法によれば、三叉路状分岐点を有するマイクロ流路が形成された細胞マイクロチップを用いることにより薬品の作用を当該分岐点または検査用流路で調べることができ、短期間かつ簡便でしかも省スペースの検査方法を提供することができる。前記プラスチック基板上に前記マイクロ流路が複数形成された細胞マイクロチップを用いた場合、一度に多数および/または多種類の検査を実施することができる。本発明の検査方法を薬物のスクリーニング等に用いる場合、細胞を用いたハイスループットアッセイが可能であり、医薬品の開発を促進することができる。   According to the method of inspecting the action of a drug on cells according to the present invention, the action of the drug can be controlled at the branch point or the test flow path by using a cell microchip on which a micro flow path having a three-way branch point is formed. Thus, it is possible to provide an inspection method that can be investigated in a short period of time and is simple and space-saving. When a cell microchip in which a plurality of the microchannels are formed on the plastic substrate is used, a large number and / or many types of tests can be performed at one time. When the test method of the present invention is used for drug screening or the like, a high-throughput assay using cells is possible, and development of a pharmaceutical product can be promoted.

本発明の細胞マイクロチップは、プラスチック基板上にマイクロ流路を形成してなるものである。   The cell microchip of the present invention is formed by forming a microchannel on a plastic substrate.

本発明におけるマイクロ流路とは、プラスチック基板上に形成されたマイクロメータースケールの幅と深さを有する溝であって、細胞が存在し、液体が通過または保持される路である。また、本マイクロ流路は、1本のマイクロ流路ばかりでなく、個々のマイクロ流路(単に流路ともいう)の集合体をも包含するものである。   The microchannel in the present invention is a groove formed on a plastic substrate and having a micrometer-scale width and depth, and is a path through which cells exist and liquid passes or is retained. Further, the present microchannel includes not only one microchannel but also an aggregate of individual microchannels (also simply referred to as channels).

前記マイクロ流路の形状は、少なくとも1個の細胞が存在し、液体が通過または保持される形状であれば特に制限されるものではない。前記マイクロ流路の断面は、プラスチック基板の加工の容易さや細胞の生存に適した形状という観点から、矩形、三角形、円、楕円またはそれらの切断形であることが好ましい。具体的には、四角形、V字形、半円形、U字形などがあげられる。   The shape of the microchannel is not particularly limited as long as it has at least one cell and allows liquid to pass or be retained. The cross section of the microchannel is preferably a rectangle, a triangle, a circle, an ellipse, or a cut shape thereof from the viewpoint of easy processing of a plastic substrate and a shape suitable for cell survival. Specifically, a quadrangle, a V shape, a semicircle, a U shape, and the like can be given.

前記マイクロ流路の断面の大きさは、本発明の目的、特に用いる細胞の大きさおよび断面の形状に応じて適宜設定することができる。断面が矩形、三角形またはその切断形の場合、長辺および短辺は通常1〜1000μmであり、2〜200μmであることが好ましく、10〜100μmがより好ましく、10〜50μmがさらに好ましい。断面が円、楕円またはその切断形の場合、直径は通常1〜1000μmであり、2〜200μmであることが好ましく、10〜100μmがより好ましく、10〜50μmがさらに好ましい。前記直径は、前記形状を円または楕円と仮定して算出したものであり、楕円の場合は長径および短径を示すものとする。   The size of the cross section of the microchannel can be appropriately set according to the object of the present invention, particularly the size of the cell to be used and the shape of the cross section. When a cross section is a rectangle, a triangle, or its cut form, a long side and a short side are 1-1000 micrometers normally, It is preferable that it is 2-200 micrometers, 10-100 micrometers is more preferable, 10-50 micrometers is further more preferable. When the cross section is a circle, an ellipse, or a cut shape thereof, the diameter is usually 1-1000 μm, preferably 2-200 μm, more preferably 10-100 μm, and even more preferably 10-50 μm. The diameter is calculated assuming that the shape is a circle or an ellipse. In the case of an ellipse, the major axis and the minor axis are assumed.

前記マイクロ流路の個々の流路の長さは、本発明の目的および形成するプラスチック基板の大きさに応じて任意に設定することができ、特に制限されるものではないが、通常、0.01mm〜10cm程度である。かかる範囲であると、取扱いが容易で種々の測定に好適に使用することができる。   The length of each of the microchannels can be arbitrarily set according to the object of the present invention and the size of the plastic substrate to be formed, and is not particularly limited. It is about 01 mm to 10 cm. Within such a range, handling is easy and it can be suitably used for various measurements.

前記流路の始点および/または終点は、プラスチック基板の先端部または基板上の任意の点であり、特に制限されるものではない。流路の始点または終点が基板の先端部にある場合は、その始点または終点は最先端で開放されていてもよいし、基板の最先端から適度な長さだけ内部に位置して閉じていてもよい。流路の始点または終点が基板内部にある場合は、その始点または終点に液体をトラップするための収容部を設けてもよい。   The starting point and / or the ending point of the flow path is any point on the tip of the plastic substrate or the substrate, and is not particularly limited. When the start point or end point of the flow path is at the tip of the substrate, the start point or end point may be open at the leading edge, or it is closed and positioned inside the substrate at an appropriate length from the leading edge of the substrate. Also good. When the start point or end point of the flow path is inside the substrate, a container for trapping the liquid may be provided at the start point or end point.

前記マイクロ流路は、複数の流路の集合体でもあることから、個々の流路を連結するため、当該流路が交差する1または複数の分岐点を有することが好ましい。下記本発明の測定方法に適するように、前記分岐点の数は1または2以上であれば特に制限されるものではないが、1つのマイクロ流路集合体中に、2〜100、好ましくは2〜50、より好ましくは2〜10が例示される。また、分岐点から枝別れする流路の数も、本発明の目的に合わせて2〜1000、好ましくは2〜500、より好ましくは2〜100が例示される。前記分岐点は、マイクロ流路集合体にどのように分布していてもよく、その分布状態は、1本の流路上に適当に間隔を置いて規則的もしくは不規則的に分布する状態、複数の流路に規則的もしくは不規則に分布する状態など特に限定されるものではない。   Since the microchannel is also an assembly of a plurality of channels, it is preferable to have one or a plurality of branch points where the channels intersect to connect the individual channels. In order to be suitable for the measurement method of the present invention described below, the number of branch points is not particularly limited as long as it is 1 or 2 or more, but it is 2 to 100, preferably 2 in one microchannel assembly. -50, more preferably 2-10 are exemplified. Further, the number of flow paths branching off from the branch point is also exemplified by 2 to 1000, preferably 2 to 500, more preferably 2 to 100 in accordance with the object of the present invention. The branch points may be distributed in the microchannel assembly in any manner, and the distribution state thereof is a state in which the branching points are regularly or irregularly distributed at an appropriate interval on a single channel. There is no particular limitation on the state of regular or irregular distribution in the flow path.

前記マイクロ流路は、プラスチック基板上に1個の細胞(ワンセル、one cell)を保持するために多数設けたウエル(穴)であってもよい。このような細胞マイクロチップは、ワンセルを用いたアッセイを、一度に多種類または同時に多数回行うことができる。   The microchannel may be a well (hole) provided in a large number to hold one cell (one cell) on a plastic substrate. Such a cell microchip can perform many kinds of assays using one cell at a time or many times at the same time.

例えば、下記本発明の検査方法に好適に使用される細胞マイクロチップの例を図1および2に示す。図1において、細胞マイクロチップ10は、プラスチック基板1上にマイクロ流路2が形成されている。前記マイクロ流路2は、流路(A)3、流路(B)4、および流路(C)5により構成され、これら3つの流路が交差した三叉路状分岐点6を有するものである。前記流路の始点または終点は、任意に設定することができるが、図1においては、前記流路(A)および(B)の始点がプラスチック基板の先端部にある。このような構成であれば、細胞マイクロチップ10の真横から、細胞を含む試料および薬剤を含有する溶液を注入することができる。   For example, FIGS. 1 and 2 show examples of cell microchips suitably used in the following inspection method of the present invention. In FIG. 1, a cell microchip 10 has a microchannel 2 formed on a plastic substrate 1. The micro-channel 2 is composed of a channel (A) 3, a channel (B) 4, and a channel (C) 5, and has a three-way branch point 6 where these three channels intersect. . The start point or end point of the flow path can be arbitrarily set, but in FIG. 1, the start points of the flow paths (A) and (B) are at the tip of the plastic substrate. With such a configuration, a sample containing cells and a solution containing a drug can be injected directly from the cell microchip 10.

図1において、流路(A)3、流路(B)4、流路(C)5、および三叉路状分岐点6からなるマイクロ流路2は、例えば流路(B)4に細胞を含む試料を注入することにより1組の測定系を構成する。当該測定系は、多数の測定を効率的に同時に行うためには、1つのプラスチック基板上に複数形成されていることが好ましい。前記測定系の数は、細胞マイクロチップの大きさやマイクロ流路の加工技術によって適宜設定することができる。かかる細胞マイクロチップの例を図2に示す。   In FIG. 1, a microchannel 2 including a channel (A) 3, a channel (B) 4, a channel (C) 5, and a trifurcated branch point 6 includes cells in the channel (B) 4, for example. A set of measurement systems is configured by injecting a sample. It is preferable that a plurality of the measurement systems are formed on one plastic substrate in order to efficiently perform a large number of measurements simultaneously. The number of the measurement systems can be appropriately set depending on the size of the cell microchip and the processing technology of the microchannel. An example of such a cell microchip is shown in FIG.

図2において、マイクロ流路は、縦列に形成されている。また、前記測定系の一部は、さらに別の分岐点7および8を有する構成となっている。このような構成であれば、複数の薬剤を前記測定系に別々に時差的に注入して、薬剤の相互作用を調べることができる。   In FIG. 2, the microchannels are formed in columns. In addition, a part of the measurement system has a further branch point 7 and 8. With such a configuration, a plurality of drugs can be separately injected into the measurement system at different times, and the interaction of the drugs can be examined.

次に、本発明の細胞マイクロチップの製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the cell microchip of this invention is demonstrated.

本発明の細胞マイクロチップを構成するプラスチック基板を形成する樹脂としては、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエステル、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルイミドやポリアミド等があげられ、熱硬化性樹脂としてはエポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル、ポリジアリルフタレートやポリイソボニルメタクリレート等があげられる。これらの樹脂は一種または二種以上を用いることができ、他成分との共重合体や混合物などとして用いうる。   As the resin for forming the plastic substrate constituting the cell microchip of the present invention, it is preferable to use a thermoplastic resin or a thermosetting resin. Examples of the thermoplastic resin include polycarbonate, polyacrylate, polyethersulfone, polysulfone, polyester, polymethyl methacrylate, polyetherimide, and polyamide. Thermosetting resins include epoxy resins, unsaturated polyesters, and polydiallyl phthalate. And polyisobornyl methacrylate. These resins can be used singly or in combination of two or more, and can be used as a copolymer or a mixture with other components.

本発明においては透明性が良好であって位相差が小さく、さらには耐熱性や耐薬品性にも優れることからエポキシ系樹脂が特に好ましく用いられる。本発明においては、細胞マイクロチップに存在する細胞の状態を直接顕微鏡等で観察するため、プラスチック基板は、透明性が良好であることと位相差が小さいことが要求される。本発明の細胞マイクロチップは、細胞培養時または種々の測定時に加温することがあるので、その限度において耐熱性が要求される。また、マイクロ流路に種々の液体を通過させることから、その限度において耐薬品性が要求される。さらに、エポキシ系樹脂は、細胞のみならず、タンパク質または核酸等との親和性に優れ、細胞マイクロチップの材料としては特に好ましい。   In the present invention, an epoxy resin is particularly preferably used because it has good transparency and a small phase difference, and is excellent in heat resistance and chemical resistance. In the present invention, since the state of cells present on the cell microchip is directly observed with a microscope or the like, the plastic substrate is required to have good transparency and a small phase difference. Since the cell microchip of the present invention may be heated during cell culture or during various measurements, heat resistance is required within that limit. In addition, since various liquids are allowed to pass through the microchannel, chemical resistance is required within that limit. Furthermore, the epoxy resin is excellent in affinity with not only cells but also proteins or nucleic acids, and is particularly preferable as a material for cell microchips.

エポキシ系樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型やビスフェノールF型、ビスフェノールS型やそれらの水添加の如きビスフェノール型、フェノールノボラック型やクレゾールノボラック型の如きノボラック型、トリグリシジルイソシアヌレート型やヒダントイン型の如き含窒素環型、脂環式型や脂肪族型、ナフタレン型の如き芳香族型やグリシジルエーテル型、ビフェニル型の如き低吸水率タイプやジシクロ型、エステル型やエーテルエステル型、それらの変成型などが挙げられる。これらは単独で使用してもあるいは併用してもよい。上記各種エポキシ系樹脂の中でも、変色防止性などの点よりビスフェノールA型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート型を用いることが好ましい。   Examples of the epoxy resin include bisphenol A type, bisphenol F type, bisphenol S type and bisphenol type such as water addition thereof, novolak type such as phenol novolak type and cresol novolak type, triglycidyl isocyanurate type and hydantoin type. Such as nitrogen-containing ring type, alicyclic type, aliphatic type, aromatic type such as naphthalene type, low water absorption type such as glycidyl ether type, biphenyl type, dicyclo type, ester type and ether ester type, and their modifications Etc. These may be used alone or in combination. Among the various epoxy resins, it is preferable to use a bisphenol A type epoxy resin, an alicyclic epoxy resin, or a triglycidyl isocyanurate type from the viewpoint of discoloration prevention.

このようなエポキシ系樹脂としては、一般にエポキシ当量100〜1000、軟化点120℃以下のものが、得られる樹脂基板の柔軟性や強度等の物性などの点より好ましく用いられる。さらに塗工性やシート状への展開性等に優れるエポキシ樹脂含有液を得る点などよりは、塗工時の温度以下、特に常温において液体状態を示す二液混合型のものが好ましく用いうる。   As such an epoxy resin, generally an epoxy resin having an epoxy equivalent of 100 to 1000 and a softening point of 120 ° C. or less is preferably used in view of physical properties such as flexibility and strength of the obtained resin substrate. Furthermore, from the point of obtaining an epoxy resin-containing liquid that is excellent in coating property, developability to a sheet shape, etc., a two-component mixed type that exhibits a liquid state at a temperature equal to or lower than the coating temperature, particularly at room temperature, can be preferably used.

またエポキシ系樹脂は、硬化剤、硬化促進剤、および必要に応じて従来から用いられている老化防止剤、変成剤、界面活性剤、染料、顔料、変色防止剤、紫外線吸収剤、有機フィラー等の従来公知の各種添加物を適宜に配合することができる。   Epoxy resins include curing agents, curing accelerators, and anti-aging agents, denaturing agents, surfactants, dyes, pigments, anti-discoloring agents, ultraviolet absorbers, organic fillers, and the like that are conventionally used as necessary. Various conventionally known additives can be appropriately blended.

前記硬化剤については特に限定はなく、エポキシ系樹脂に応じた適宜な硬化剤を1種または2種以上用いることができる。ちなみにその例としては、テトラヒドロフタル酸やメチルテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸やメチルヘキサヒドロフタル酸の如き有機酸系化合物類、エチレンジアミンやプロピレンジアミン、ジエチレントリアミンやトリエチレンテトラミン、それらのアミンアダクトやメタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタンやジアミノジフェニルスルホンの如きアミン系化合物類が挙げられる。   There is no limitation in particular about the said hardening | curing agent, The 1 type (s) or 2 or more types of suitable hardening | curing agents according to an epoxy resin can be used. Examples include tetrahydrophthalic acid and methyltetrahydrophthalic acid, organic acid compounds such as hexahydrophthalic acid and methylhexahydrophthalic acid, ethylenediamine and propylenediamine, diethylenetriamine and triethylenetetramine, their amine adducts and Examples include amine compounds such as phenylenediamine, diaminodiphenylmethane, and diaminodiphenylsulfone.

またジシアンジアミドやポリアミドの如きアミド系化合物類、ジヒドラジットの如きヒドラジド系化合物類、メチルイミダゾールや2−エチル−4−メチルイミダゾール、エチルイミダゾールやイソプロピルイミダゾール、2, 4−ジメチルイミダゾールやフェニルイミダゾール、ウンデシルイミダゾールやヘプタデシルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾールの如きイミダゾール系化合物類も前記硬化剤の例として挙げられる。   Also amide compounds such as dicyandiamide and polyamide, hydrazide compounds such as dihydragit, methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, ethylimidazole, isopropylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, phenylimidazole, undecylimidazole. Examples of the curing agent include imidazole compounds such as heptadecyl imidazole and 2-phenyl-4-methylimidazole.

さらに、メチルイミダゾリンや2−エチル−4−メチルイミダゾリン、エチルイミダゾリンやイソプロピルイミダゾリン、2,4−ジメチルイミダゾリンやフェニルイミダゾリン、ウンデシルイミダゾリンやヘプタデシルイミダゾリン、2−フェニル−4−メチルイミダゾリンの如きイミダゾリン系化合物、その他、フェノール系化合物やユリア系化合物類、ポリスルフィド系化合物類も前記硬化剤の例として挙げられる。   Furthermore, imidazolines such as methyl imidazoline, 2-ethyl-4-methyl imidazoline, ethyl imidazoline, isopropyl imidazoline, 2,4-dimethyl imidazoline, phenyl imidazoline, undecyl imidazoline, heptadecyl imidazoline, 2-phenyl-4-methyl imidazoline. Examples of the curing agent include compounds, other phenolic compounds, urea compounds, and polysulfide compounds.

加えて、酸無水物系化合物類なども前記硬化剤の例として挙げられ、変色防止性などの点より、かかる酸無水物硬化剤が好ましく用いうる。その例としては無水フタル酸や無水マレイン酸、無水トリメリット酸や無水ピロメリット酸、無水ナジック酸や無水グルタル酸、テトラヒドロフタル酸無水物やメチルテトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物やメチルヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物やドデセニルコハク酸無水物、ジクロロコハク酸無水物やベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物やクロレンディック酸無水物などが挙げられる。   In addition, acid anhydride compounds and the like are also mentioned as examples of the curing agent, and such an acid anhydride curing agent can be preferably used from the viewpoint of discoloration prevention. Examples include phthalic anhydride, maleic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, nadic anhydride, glutaric anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, Examples include methylhexahydrophthalic acid anhydride, methylnadic acid anhydride, dodecenyl succinic acid anhydride, dichlorosuccinic acid anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, and chlorendic acid anhydride.

特に、無水フタル酸やテトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物やメチルヘキサヒドロフタル酸無水物の如く無色系ないし淡黄色系で、分子量が約140〜約200の酸無水物系硬化剤が好ましく用いうる。   Particularly, an acid anhydride curing agent having a molecular weight of about 140 to about 200 and having a colorless or light yellow color such as phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, or methylhexahydrophthalic anhydride. Can be preferably used.

前記エポキシ系樹脂と硬化剤の配合割合は、硬化剤として酸無水物系硬化剤を用いる場合、エポキシ系樹脂のエポキシ基1当量に対して酸無水物当量を0.5〜1.5当量となるように配合することが好ましく、さらに好ましくは0.7〜1.2当量がよい。酸無水物が0.5当量未満では、硬化後の色相が悪くなり、1.5当量を超えると、耐湿性が低下する傾向がみられる。なお他の硬化剤を単独で又は2種以上を併用して使用する場合にも、その使用量は前記の当量比に準じうる。   The mixing ratio of the epoxy resin and the curing agent is such that when an acid anhydride curing agent is used as the curing agent, the acid anhydride equivalent is 0.5 to 1.5 equivalents per 1 equivalent of the epoxy group of the epoxy resin. It is preferable to mix | blend so that it may become, More preferably, 0.7-1.2 equivalent is good. When the acid anhydride is less than 0.5 equivalent, the hue after curing is poor, and when it exceeds 1.5 equivalent, the moisture resistance tends to decrease. In addition, also when using another hardening | curing agent individually or in combination of 2 or more types, the usage-amount can be based on said equivalent ratio.

前記硬化促進剤としては、第三級アミン類、イミダゾール類、第四級アンモニウム塩類、有機金属塩類、リン化合物類、尿素系化合物類等が挙げられるが、特に第三級アミン類、イミダゾール類を用いることが好ましい。これらは単独であるいは併用して使用することができる。   Examples of the curing accelerator include tertiary amines, imidazoles, quaternary ammonium salts, organometallic salts, phosphorus compounds, urea compounds, etc., particularly tertiary amines and imidazoles. It is preferable to use it. These can be used alone or in combination.

前記硬化促進剤の配合量は、エポキシ系樹脂100重量部に対して0.05〜7.0重量部であることが好ましく、さらに好ましくは0.2〜3.0重量部がよい。硬化促進剤の配合量が0.05重量部未満では、充分な硬化促進効果が得られず、7.0重量部を超えると硬化体が変色するおそれがある。   It is preferable that the compounding quantity of the said hardening accelerator is 0.05-7.0 weight part with respect to 100 weight part of epoxy resins, More preferably, 0.2-3.0 weight part is good. When the blending amount of the curing accelerator is less than 0.05 parts by weight, a sufficient curing accelerating effect cannot be obtained, and when it exceeds 7.0 parts by weight, the cured body may be discolored.

前記老化防止剤としては、フェノール系化合物、アミン系化合物、有機硫黄系化合物、ホスフィン系化合物等の従来公知のものが挙げられる。   Examples of the anti-aging agent include conventionally known compounds such as phenol compounds, amine compounds, organic sulfur compounds, and phosphine compounds.

前記変成剤としては、グリコール類、シリコーン類、アルコール類等従来公知のものが挙げられる。   Examples of the modifying agent include conventionally known ones such as glycols, silicones and alcohols.

前記界面活性剤は、エポキシ系樹脂シートを流延法等によりエポキシ樹脂を空気に触れながら成形する場合に、シートの表面を平滑にするために添加される。界面活性剤としてはシリコーン系、アクリル系、フッ素系等が挙げられるが、とくにシリコーン系が好ましい。   The surfactant is added to smooth the surface of the sheet when the epoxy resin sheet is molded by casting the epoxy resin while being exposed to air. Examples of the surfactant include silicones, acrylics, and fluorines, and silicones are particularly preferable.

また、プラスチック基板は複層により形成されていてもよく、エポキシ系樹脂シート上にウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等からなるハードコート層が形成されていてもよい。前記ハードコート層形成樹脂の中ではウレタン系樹脂が好ましく、ウレタンアクリレートが特に好ましく用いられる。   Further, the plastic substrate may be formed of a plurality of layers, and a hard coat layer made of urethane resin, acrylic resin, silicone resin, or the like may be formed on the epoxy resin sheet. Among the hard coat layer forming resins, urethane resins are preferable, and urethane acrylates are particularly preferably used.

本発明におけるプラスチック基板の製造は、流延法、注型法等、従来公知の方法により形成することができる。   The plastic substrate in the present invention can be formed by a conventionally known method such as a casting method or a casting method.

注型法においては、平板金型にハードコート層形成樹脂液を塗布後、紫外線照射や加熱により硬化させる。その後、もう1枚の離型処理された平板金型を離型処理面とハードコート層が内側になるように対向配置させ、2枚の金型をスペーサー等で厚みを固定する。その後、2枚の平板金型の隙間にプラスチック基板形成樹脂液を注入し、加熱等により硬化させる。その後、2枚の金型を開くことでハードコート層が形成されたプラスチック基板を得ることができる。   In the casting method, a hard coat layer forming resin solution is applied to a flat plate mold and then cured by ultraviolet irradiation or heating. Thereafter, another flat plate mold subjected to the mold release treatment is disposed so as to face the mold release treatment surface and the hard coat layer, and the thickness of the two molds is fixed with a spacer or the like. Thereafter, a plastic substrate forming resin liquid is poured into the gap between the two flat plate molds and cured by heating or the like. Thereafter, the plastic substrate on which the hard coat layer is formed can be obtained by opening the two molds.

流延法においては、エンドレスベルトからなる支持体を駆動ドラムおよび従動ドラムを介し、例えば0.1〜50m/分、好ましくは0.2〜5m/分の一定速度で走行させつつ、その上にダイによりハードコート層形成樹脂液を塗布後、紫外線照射や加熱により硬化させ、その上にプラスチック基板形成樹脂液をダイにより塗布後、加熱等により硬化させる。その後、エンドレスベルトより剥離することによりハードコート層が形成されたプラスチック基板を得ることができる。   In the casting method, a support composed of an endless belt is run at a constant speed of, for example, 0.1 to 50 m / min, preferably 0.2 to 5 m / min, via a driving drum and a driven drum, and on the support drum. After the hard coat layer forming resin liquid is applied by a die, it is cured by ultraviolet irradiation or heating, and the plastic substrate forming resin liquid is applied thereon by a die and then cured by heating or the like. Then, the plastic substrate in which the hard-coat layer was formed can be obtained by peeling from an endless belt.

プラスチック基板がエポキシ系樹脂シートとハードコート層の2層構造である場合、マイクロ流路はエポキシ系樹脂シート上に形成されていてもよいしハードコート層上に形成されていてもよいが、培養する細胞に応じて選択することができる。   When the plastic substrate has a two-layer structure of an epoxy resin sheet and a hard coat layer, the microchannel may be formed on the epoxy resin sheet or the hard coat layer. Can be selected according to the cell to be treated.

プラスチック基板がエポキシ系樹脂シートとハードコート層の2層構造である場合、表面粗さはエポキシ系樹脂シート面では0.1〜5nmであることが好ましく、0.1〜3nmであることがより好ましく、0.1〜2nmであることが更に好ましい。ハードコート層上の表面粗さは5〜100nmであることが好ましく、7〜80nmであることが好ましく、10〜50nmであることが更に好ましい。   When the plastic substrate has a two-layer structure of an epoxy resin sheet and a hard coat layer, the surface roughness is preferably 0.1 to 5 nm on the epoxy resin sheet surface, more preferably 0.1 to 3 nm. Preferably, it is 0.1-2 nm. The surface roughness on the hard coat layer is preferably 5 to 100 nm, preferably 7 to 80 nm, and more preferably 10 to 50 nm.

本発明の細胞マイクロチップの厚みは、100μm〜800μmであることが好ましく、200μm〜600μmであることがより好ましく、200μm〜400μmであることが更に好ましい。また、ハードコート層が形成されている場合、ハードコート層の厚みは1μm〜10μmが好ましい。ハードコート層の厚みは1μm未満であれば十分なハードコート機能を付与することができず、10μmを超えるとハードコート層にひび割れが発生しやすくなる。   The thickness of the cell microchip of the present invention is preferably 100 μm to 800 μm, more preferably 200 μm to 600 μm, and still more preferably 200 μm to 400 μm. Moreover, when the hard coat layer is formed, the thickness of the hard coat layer is preferably 1 μm to 10 μm. If the thickness of the hard coat layer is less than 1 μm, a sufficient hard coat function cannot be imparted, and if it exceeds 10 μm, cracks tend to occur in the hard coat layer.

本発明の細胞マイクロチップは、顕微鏡等での細胞の観察のしやすさの点から、ヘイズ値は10%以下であることが好ましく、より好ましくは3%以下、特に好ましくは0〜2%である。前記ヘイズ値は、JIS K 7136に準じて測定した値であり、ヘイズメーター、例えば村上色彩社製のHM−150等を用いて測定することができる。   The cell microchip of the present invention preferably has a haze value of 10% or less, more preferably 3% or less, particularly preferably 0 to 2%, from the viewpoint of ease of cell observation with a microscope or the like. is there. The haze value is a value measured according to JIS K 7136, and can be measured using a haze meter such as HM-150 manufactured by Murakami Color Co., Ltd.

また、本発明の細胞マイクロチップは、顕微鏡等での細胞の観察のしやすさの点から、全光線透過率が88%以上であることが好ましく、より好ましくは90%以上、特に好ましくは92〜100%である。前記全光線透過率は、JIS K 7361−1に準じて測定した値であり、高速分光光度計、例えば村上色彩社製のDOC−3Cを用いて、550nmにおける全透過光線を測定することにより求めることができる。   The cell microchip of the present invention preferably has a total light transmittance of 88% or more, more preferably 90% or more, and particularly preferably 92, from the viewpoint of easy observation of cells with a microscope or the like. ~ 100%. The total light transmittance is a value measured according to JIS K 7361-1, and is determined by measuring the total transmitted light at 550 nm using a high-speed spectrophotometer, for example, DOC-3C manufactured by Murakami Color Co., Ltd. be able to.

次に、プラスチック基板上にマイクロ流路を形成させる。マイクロ流路の形成方法としては、下記レーザーを用いた加工方法があげられる。   Next, a microchannel is formed on the plastic substrate. Examples of a method for forming the microchannel include a processing method using the following laser.

1. 直接加工法
(1)レーザーアブレーションによる直接エッチング加工
レーザービームのビームスキャンあるいはイメージング加工によるアブレーション加工により、直接エッチング加工して溝を形成する方法である。熱加工プロセスを経由しない非熱的加工である紫外光吸収によるアブレーション加工を用いることが、加熱時の熱的ダメージによるエッジや壁面の劣化、精度の低下、外観の悪化を防止できるので好ましい。
1. Direct processing method (1) Direct etching processing by laser ablation This is a method of forming grooves by direct etching processing by ablation processing by laser beam beam scanning or imaging processing. It is preferable to use ablation processing by ultraviolet light absorption, which is non-thermal processing that does not go through a thermal processing process, because deterioration of edges and wall surfaces, deterioration of accuracy, and deterioration of appearance due to thermal damage during heating can be prevented.

使用されるレーザーとしては、Er−YAGレーザー、Nd−YAGレーザー、Nd−YVO4 レーザー、Nd−YLFレーザー、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー、半導体レーザー、チタン−サファイヤレーザー、銅蒸気レーザー、自由電子レーザー、Arイオンレーザー、Krイオンレーザー、赤外の振動励起を用いた超短パルスレーザーなどがあるが、400nm以下の紫外吸収によるアブレーションが可能なレーザー、例えば発振波長193nmのArFエキシマレーザー、248nmのKrFエキシマレーザーや308nmのXeClエキシマレーザー、355nmのNd−YAGレーザーの第3高調波、同じく266nmの第4高調波や同じくNd−YVO4 レーザーの第3、第4高調波、あるいは400nm以上の波長を持つレーザーであっても多光子吸収過程を経由した紫外線領域の光吸収が可能であり、波長が750nm〜850nm付近のチタンサファイヤレーザー等で代表されるパルス幅が1×10-11 秒以下の超短パルスレーザー等が特に好適である。 As lasers used, Er-YAG laser, Nd-YAG laser, Nd-YVO 4 laser, Nd-YLF laser, carbon dioxide laser, excimer laser, semiconductor laser, titanium-sapphire laser, copper vapor laser, free electron laser , Ar ion laser, Kr ion laser, ultrashort pulse laser using infrared vibration excitation, etc., but laser capable of ablation by ultraviolet absorption of 400 nm or less, for example, ArF excimer laser with oscillation wavelength of 193 nm, 248 nm KrF Excimer laser, 308 nm XeCl excimer laser, third harmonic of 355 nm Nd-YAG laser, fourth harmonic of 266 nm, third, fourth harmonic of Nd-YVO 4 laser, or wavelength of 400 nm or more Holding Even a single laser can absorb light in the ultraviolet region via a multiphoton absorption process, and a pulse width represented by a titanium sapphire laser having a wavelength of about 750 to 850 nm is less than 1 × 10 −11 seconds or less. A short pulse laser or the like is particularly suitable.

具体的な加工方法としては、例えば下記のようにすることができる。
(i)マスクイメージングあるいは、ビームホモジナイザー光学系や回折光学素子により形成する溝の幅に合わせてビーム整形したレーザー光を被加工物上に照射してアブレーション加工を行うと共に、そのレーザー照射位置を所定の加工ライン上に沿って移動させることにより溝加工を行う。
(ii)加工形状に合わせて設計したマスクを介して被加工物上にマスクイメージング法により全体イメージを直接アブレーション加工する。
As a specific processing method, for example, the following can be performed.
(I) Ablation processing is performed by irradiating a workpiece with laser light that has been shaped according to the width of a groove formed by mask imaging or a beam homogenizer optical system or a diffractive optical element, and the laser irradiation position is predetermined. Groove machining is performed by moving along the machining line.
(Ii) The entire image is directly ablated by a mask imaging method on the workpiece through a mask designed in accordance with the processing shape.

(2)真空プロセスによるドライエッチング
被加工物上にレジスト層または金属薄膜層を形成し、そのレジスト層または金属薄膜層に対して、通常のフォトリソグラフィー工程により加工パターンを形成する。このパターン形成した薄膜層をマスクとして、真空プラズマ、大気圧プラズマ、反応性イオンエッチング等の真空装置によりエッチングを実施して溝を形成する。
(2) Dry etching by vacuum process A resist layer or a metal thin film layer is formed on a workpiece, and a processing pattern is formed on the resist layer or the metal thin film layer by a normal photolithography process. Using this patterned thin film layer as a mask, etching is performed by a vacuum apparatus such as vacuum plasma, atmospheric pressure plasma, or reactive ion etching to form a groove.

(3)ウェットプロセスを使う方法
被加工物にレジスト層または金属薄膜層を形成し、そのレジスト層または金属薄膜層に対して通常のフォトリソグラフィー工程により加工パターンを形成する。このパターン形成層をマスクとして、被加工物を溶解しうるアルカリ、酸、有機溶媒等を用いてエッチングを実施し、溝を形成する。また加工物として感光性樹脂を使用した場合は、公知のフォトリソグラフィー工程により溝を形成することができる。
(3) Method Using Wet Process A resist layer or a metal thin film layer is formed on a workpiece, and a processing pattern is formed on the resist layer or the metal thin film layer by a normal photolithography process. Using this pattern forming layer as a mask, etching is performed using an alkali, an acid, an organic solvent, or the like that can dissolve the workpiece, thereby forming a groove. Further, when a photosensitive resin is used as a processed product, a groove can be formed by a known photolithography process.

2. 転写法
上記1.の(1)、(2)、(3)のいずれかの方法で所望の形状をつくり、これを母型として電鋳(エレクトロフォーミング)により型を作製する。
2. Transfer method (1), (2), and (3) are used to produce a desired shape, and this is used as a mother mold to produce a mold by electroforming.

電鋳は、母型の表面に、蒸着や無電解めっきなどにより金属薄膜層を形成し、その後Ni,Cuといった金属の電気メッキを施して金属を厚付けしたのちに母型から剥離する。こうしてできた金属金型を用いて、プレス、スタンピング、射出成型、押し出し成型といった方法でプラスチック材料に形状を転写する。   In electroforming, a metal thin film layer is formed on the surface of a mother die by vapor deposition or electroless plating, and then metal such as Ni or Cu is applied to thicken the metal, and then peeled off from the mother die. Using the metal mold thus formed, the shape is transferred to a plastic material by a method such as pressing, stamping, injection molding, or extrusion molding.

この方法では、最初の母型は、上記1.の(1)、(2)、(3)のいずれかの方法で加工しやすい材料を選択すればよい。転写法は、一旦型を作れば量産しやすいという利点がある。一方で、製品の材質は、スタンピングや射出成型等ができる材料であることを必要とする。   In this method, the first matrix is the above 1. A material that can be easily processed by any one of the methods (1), (2), and (3) may be selected. The transfer method has the advantage that once a mold is made, it is easy to mass-produce. On the other hand, the material of the product needs to be a material that can be stamped or injection molded.

以上、レーザーを用いてマイクロ流路を加工する場合、流路の幅や長さは、マスクに所望の形状を設計することにより設定できる。流路の深さや断面の形状は、照射するレーザー量を適宜調整することによって設定することができる。   As mentioned above, when processing a micro channel using a laser, the width and length of the channel can be set by designing a desired shape on the mask. The depth of the channel and the shape of the cross section can be set by appropriately adjusting the amount of laser to be irradiated.

マイクロ流路を加工する場合、プラスチック基板を構成する樹脂に紫外線吸収剤や有機フィラーを含有させることにより、レーザーの吸収を高めることができる。   When processing the microchannel, the absorption of the laser can be enhanced by adding a UV absorber or an organic filler to the resin constituting the plastic substrate.

加工後の細胞マイクロチップは、樹脂表面を保護するため、使用直前まで表面保護シートを付着させておくことが好ましい。   In order to protect the resin surface of the processed cell microchip, it is preferable to attach a surface protective sheet until just before use.

前記表面保護シートとしては、特許第3511386号、特許第3290261号、特許第2934398号、特許第2983449号に記載のものを使用できるが、これに限定されるものではない。   As the surface protective sheet, those described in Japanese Patent No. 3511386, Japanese Patent No. 3290261, Japanese Patent No. 2934398, and Japanese Patent No. 2983449 can be used, but the present invention is not limited thereto.

本発明の細胞マイクロチップは、マイクロ流路内の液体の蒸発を防ぐため、当該チップの上面にプラスチック製の蓋をかぶせて使用することができる。このような蓋としては、少なくともマイクロ流路全体を覆う形状と面積を有するものであって、その厚さは30〜400μm程度のものであればよい。前記プラスチックの材質は、前記基板と同様のものが用いられる。あるいは、細胞マイクロチップを2段以上重ねて用いる場合は、真上に位置するマイクロチップの底面を真下に位置するマイクロチップの蓋の代替品とすることができる。   The cell microchip of the present invention can be used by covering the top surface of the chip with a plastic lid in order to prevent evaporation of the liquid in the microchannel. Such a lid has a shape and an area covering at least the entire microchannel, and its thickness may be about 30 to 400 μm. The plastic material is the same as that of the substrate. Alternatively, when two or more cell microchips are used in an overlapping manner, the bottom of the microchip positioned directly above can be used as an alternative to the microchip lid positioned directly below.

このようにして製造された本発明の細胞マイクロチップは、細胞を用いた測定方法に使用することができ、本発明は、当該細胞マイクロチップを用いる測定方法を提供する。   The cell microchip of the present invention thus produced can be used in a measurement method using cells, and the present invention provides a measurement method using the cell microchip.

また、本発明は、当該細胞マイクロチップを用いることを特徴とする細胞を用いた生物学的検査方法を提供する。   The present invention also provides a biological test method using cells, characterized by using the cell microchip.

本発明で使用する細胞は、特に制限されるものではない。当該細胞は、細菌、真菌(酵母を含む)、植物細胞および動物細胞があげられ、マイクロ流路の大きさに適合する限り原生動物(原虫)も含まれる。なかでも、種々の測定法に汎用される動物細胞が好適に使用される。動物細胞としては、各種動物の組織から単離された細胞、継代細胞、株化細胞、さらには生殖細胞(卵子または精子)、胚性幹細胞、体性幹細胞、神経細胞などがあげられる。ヒトの疾患の診断、予防または治療に役立つ測定方法に使用するためには、ヒト由来の細胞が好ましく、例えば、癌その他の疾患に罹患した患者の病理組織由来の細胞があげられる。患者の病理組織由来の細胞を使用する場合は、同一人の正常な組織由来の細胞または健常人の正常な組織由来の細胞を対照として使用することが好ましい。これらの細胞は、マイクロ流路の底面に付着して増殖または生存する細胞であってもよく、浮遊状態で増殖または生存する細胞であってもよく、未分化な細胞であってもよく、分化した細胞であってもよい。また、通常の遺伝子導入用細胞は公的寄託機関から入手することができ、好ましい。そのような細胞としては、COP、L、C127、Sp2/0、NS−1、NIH3T3、ST2等のマウスまたはラット由来細胞、BHK、CHO等のハムスター由来細胞、COS1、COS3、COS7、CV1、Vero等のサル由来細胞、HeLa、293等のヒト由来細胞、およびSf9、Sf21、High Five等の昆虫由来細胞などが例示される。本発明の細胞マイクロチップにおいては、細胞だけではなく、タンパク質や核酸も存在していてもよい。   The cell used in the present invention is not particularly limited. Examples of the cells include bacteria, fungi (including yeast), plant cells, and animal cells, and protozoa (protozoa) are included as long as they match the size of the microchannel. Among these, animal cells widely used for various measuring methods are preferably used. Examples of animal cells include cells isolated from various animal tissues, passage cells, cell lines, germ cells (egg or sperm), embryonic stem cells, somatic stem cells, and nerve cells. For use in a measurement method useful for diagnosis, prevention or treatment of human diseases, human-derived cells are preferable, and examples include cells derived from pathological tissues of patients suffering from cancer and other diseases. When cells derived from a patient's pathological tissue are used, cells derived from normal tissues of the same person or cells derived from normal tissues of a healthy person are preferably used as controls. These cells may be cells that proliferate or survive by attaching to the bottom of the microchannel, may be cells that proliferate or survive in a floating state, may be undifferentiated cells, Cell may be used. Ordinary cells for gene transfer can be obtained from a public depository and are preferred. Examples of such cells include mouse or rat-derived cells such as COP, L, C127, Sp2 / 0, NS-1, NIH3T3 and ST2, hamster-derived cells such as BHK and CHO, COS1, COS3, COS7, CV1, and Vero. And monkey-derived cells such as HeLa and 293, and insect-derived cells such as Sf9, Sf21, and High Five. In the cell microchip of the present invention, not only cells but also proteins and nucleic acids may be present.

前記細胞は、細胞に適した培地および環境下で、細胞マイクロチップ中で培養することができる。特にプラスチック基板がエポキシ系樹脂であると、細胞との親和性が高く、好都合である。前記細胞を培養することにより、マイクロ流路に沿って単層で増殖させることもできる。   The cells can be cultured in a cell microchip in a medium and environment suitable for the cells. In particular, when the plastic substrate is an epoxy resin, the affinity with cells is high, which is convenient. By culturing the cells, the cells can be grown in a single layer along the microchannel.

例えば、細胞マイクロチップ中で哺乳動物細胞を培養する方法は、細胞培養用インキュベーター(37℃、加湿下で、5%CO2 存在下)内で、血清を補足した市販の培地中で、培養することができる。この場合、マイクロ流路内に細胞を導入するには、例えばマイクロピペットやマイクロシリンジを用いて、流路の始点の真上または真横から細胞含有培地を注入すればよい。培養中の培地交換は、マイクロ流路中の一部の培地をマイクロピペットやマイクロシリンジを用いて排出し、その後に新鮮な培地を補う方法、または培養期間中はマイクロポンプ等で低速で培地を流す方法があげられる。あるいは、マイクロチップを格納できる大きさの培養皿に培地を満たし、その中にマイクロチップ全体を浸して培養する浸漬法の場合は、培地を交換する必要はない。 For example, a method of culturing mammalian cells in a cell microchip is performed by culturing in a commercially available medium supplemented with serum in a cell culture incubator (37 ° C., in a humidified state and in the presence of 5% CO 2 ). be able to. In this case, in order to introduce cells into the microchannel, the cell-containing medium may be injected from directly above or next to the starting point of the channel using, for example, a micropipette or a microsyringe. During culture, the medium can be replaced by draining part of the medium in the microchannel using a micropipette or microsyringe, and then supplementing with fresh medium, or by using a micropump or other medium during the culture period. The method of flowing. Alternatively, in the case of an immersion method in which a culture dish of a size that can store a microchip is filled with a medium and the entire microchip is immersed in the culture, it is not necessary to replace the medium.

本発明における培地には、前記したような細胞を培養するために使用する通常の培地のみならず、無血清培地や細胞の一時的生存のために使用する生理食塩水、リン酸緩衝液などの溶液も含まれる。   The medium in the present invention includes not only a normal medium used for culturing cells as described above, but also a serum-free medium, physiological saline used for temporary survival of cells, phosphate buffer, etc. Solutions are also included.

以下に、図1に示す細胞マイクロチップを用いて、細胞に対する薬品の作用を検査する方法について説明する。   Hereinafter, a method for examining the action of a drug on cells using the cell microchip shown in FIG. 1 will be described.

プラスチック基板上1に流路(A)3、流路(B)4、流路(A)3と流路(B)4が合流した流路(C)5、および前記3つの流路によって構成される三叉路状分岐点6を有するマイクロ流路2が形成された細胞マイクロチップを用いて細胞に対する薬品の作用を検査する方法において、前記流路(A)3または流路(B)4のいずれか一方で培地を満たして細胞を増殖または生存させ、他方より薬品含有溶液を注入し、前記細胞と前記薬品とを接触させる。   Consists of a flow path (A) 3, a flow path (B) 4, a flow path (A) 3 and a flow path (C) 5 where the flow path (B) 4 merges, and the three flow paths on the plastic substrate 1. In the method of inspecting the action of the drug on the cells using the cell microchip on which the microchannel 2 having the three-way branch point 6 is formed, either the channel (A) 3 or the channel (B) 4 is used. On the other hand, the medium is filled to allow the cells to grow or survive, and from the other side, a drug-containing solution is injected to bring the cells into contact with the drug.

流路(A)3または流路(B)4での細胞の培養は、前述のように行う。使用する細胞は、1つ以上の細胞から出発して当該流路で直線的に単層で増殖または生存している細胞が好ましい。前記細胞を、他方の流路から注入した薬品含有溶液と接触させる。薬品含有溶液の注入方法は、例えばマイクロピペットやマイクロシリンジを用いて、流路の始点の真上もしくは真横から注入する方法またはマイクロポンプ等で低速で溶液を流す方法があげられる。この場合、薬品含有溶液は、細胞培養用培地に所定濃度の薬品を含有させたものが好ましい。前記接触は、最先端の1個の細胞と溶液との接触が好ましく、その接点は三叉路状分岐点6であることが好ましい。培地や薬品含有溶液は、流路(C)5の方向に流れ、最終的には当該測定系から排出される。   Cell culture in the channel (A) 3 or the channel (B) 4 is performed as described above. The cells to be used are preferably cells that start from one or more cells and grow or survive in a monolayer linearly in the flow path. The cells are brought into contact with a drug-containing solution injected from the other channel. Examples of the method of injecting the chemical-containing solution include a method of injecting from directly above or next to the starting point of the flow path using a micropipette or a microsyringe, or a method of flowing the solution at a low speed with a micropump or the like. In this case, the drug-containing solution is preferably a cell culture medium containing a predetermined concentration of drug. The contact is preferably a state-of-the-art single cell contact with a solution, and the contact point is preferably a three-way junction 6. The medium and the chemical-containing solution flow in the direction of the flow path (C) 5 and are finally discharged from the measurement system.

また、マイクロ流路が複数形成された図2に示すような細胞マイクロチップを用いた場合、1枚のチップを用いて細胞に対する薬品の作用を複数回検査することが可能であり好ましい。この場合、同種の細胞を用いて検体数(nk数)を増やすことができるし、同種の細胞を用いて多数の種類および濃度の薬品について薬品の作用を同時に検査することもできるし、異種の細胞に対する1種類の薬品の作用の比較を同時に検査することもできる。また、異種の細胞を用いる場合、陰性のコントロール細胞および/または陽性のコントロール細胞を対照として用いることが好ましい。   In addition, when a cell microchip as shown in FIG. 2 in which a plurality of microchannels are formed is used, it is possible to inspect the action of a drug on cells a plurality of times using a single chip, which is preferable. In this case, the number of specimens (nk number) can be increased by using the same type of cells, and the action of the drug can be simultaneously examined for many types and concentrations of drugs using the same type of cells. A comparison of the effect of a single drug on cells can also be examined simultaneously. Moreover, when using a heterogeneous cell, it is preferable to use a negative control cell and / or a positive control cell as a control.

細胞に対する薬品の作用の判断は、例えば、細胞の耐薬品性を検査する場合、耐薬品性のない細胞は分岐点6付近で増殖が止まることになる。また耐薬品性がある細胞は、流路(C)5を増殖路として増殖を続けることになる。   For example, when the chemical resistance of a cell is inspected, the growth of a cell having no chemical resistance is stopped near the branch point 6. The cells having chemical resistance continue to grow using the flow path (C) 5 as a growth path.

細胞の増殖が止まった場合、細胞の生死は顕微鏡等で観察して判断する。この場合、流路(A)3と流路(B)4の分岐点付近の薬品含有溶液と接触した1個の細胞のみを観察すればいいので、判断に要する時間は短くなる。   When cell growth stops, cell viability is determined by observation with a microscope or the like. In this case, since only one cell in contact with the chemical-containing solution in the vicinity of the branch point between the flow path (A) 3 and the flow path (B) 4 has to be observed, the time required for determination is shortened.

薬品含有溶液の薬品濃度は、薬品含有溶液を細胞に接触させた後でも高く変えることができることが本発明の特徴である。具体的には流路(A)3から薬品含有溶液を注入した場合、流路(A)3に流れる支流を加工し、その支流から高濃度の薬品溶液を注入することにより、細胞と接触する薬品含有溶液の薬品濃度を高くすることができる。細胞と接触する薬品の濃度は、レーザー比色法で予め検量線を作成しておき、分岐点6付近の薬品含有溶液をレーザー比色法により測定することによって求めることができる。   It is a feature of the present invention that the drug concentration of the drug-containing solution can be changed even after the drug-containing solution is brought into contact with the cells. Specifically, when a drug-containing solution is injected from the flow path (A) 3, the tributary flowing through the flow path (A) 3 is processed, and a high concentration chemical solution is injected from the tributary to contact the cells. The chemical concentration of the chemical-containing solution can be increased. The concentration of the drug in contact with the cell can be determined by preparing a calibration curve in advance by the laser colorimetric method and measuring the drug-containing solution near the branch point 6 by the laser colorimetric method.

このように、細胞に接触させた後でも薬品含有溶液の薬品濃度を連続的に高くすることができるので、三叉路状マイクロ流路を用いて再度細胞を増殖させ、濃度の高い薬品含有溶液を再度注入するという必要がなく効率的である。これにより、測定対象の細胞の耐薬品性などの閾値を容易に決定することができる。以上のように薬品含有溶液の薬品濃度を適宜変更できることにより、1組の測定系中で濃度の異なる薬品含有溶液を同一対象の細胞に接触させ、時系列的に検査することが可能になる。1組の測定系で濃度の異なる薬品含有溶液を細胞に接触させる場合、濃度の低い薬品含有溶液から始めて段階的に濃度を上げていくことが、薬品含有溶液の濃度の正確性と細胞生理学的観点から好ましい。   In this way, since the drug concentration of the drug-containing solution can be continuously increased even after contact with the cells, the cells are grown again using the three-way microchannel, and the drug-containing solution with a high concentration is again added. It is efficient without the need to inject. Thereby, thresholds, such as chemical resistance of the measurement object cell, can be easily determined. As described above, the drug concentration of the drug-containing solution can be appropriately changed, so that the drug-containing solutions having different concentrations can be brought into contact with cells of the same target in a set of measurement systems and can be examined in time series. When a drug-containing solution with a different concentration is brought into contact with cells in a set of measurement systems, starting from a low-concentration drug-containing solution and gradually increasing the concentration, the concentration accuracy of the drug-containing solution and cell physiology It is preferable from the viewpoint.

前記本発明の検査方法に用いられるマイクロ流路は、三叉路状分岐点を有するマイクロ流路に限定されるものではなく、3以上の流路が一本の流路に合流している分岐点を有するものでもよい。この場合、各流路の幅は同じであることが好ましい。例えば流路(A)、(B)、(C)が合流して流路(D)になっているような形状の場合、流路(A)、(B)、(C)に異なった種類の細胞を増殖させ、流路(A)、(B)、(C)の交点で3種類の細胞を接触させた場合、これら細胞間の相互作用により発生するシグナルを検出することができる。かかるシグナルとしては特に限定されるものではないが、リガンド、サイトカイン、成長因子、細胞膜上の電位の変化などがあげられる。   The micro flow path used in the inspection method of the present invention is not limited to a micro flow path having a trifurcated branch point, but has a branch point where three or more flow paths merge into a single flow path. You may have. In this case, it is preferable that the width of each flow path is the same. For example, when the shape is such that the flow paths (A), (B), and (C) merge to form the flow path (D), different types of flow paths (A), (B), and (C) When three types of cells are brought into contact with each other at the intersections of the flow paths (A), (B), and (C), signals generated by the interaction between these cells can be detected. Such signals are not particularly limited, and examples thereof include ligands, cytokines, growth factors, and changes in potential on the cell membrane.

[実施例]
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例になんら限定されるものではない。
[Example]
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1
(化1)の化学式で示される3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート100部(重量部、以下同じ)、(化2)の化学式で示されるメチルヘキサヒドロフタル酸無水物125部、(化3)の化学式で示されるテトラ−n−ブチルホスホニウムo,o−ジエチルホスホロジチオエート3.75部、グリセリン2.25部及びシリコーン系界面活性剤0.07部を攪拌混合し、エポキシ系樹脂液を調製した。
Example 1
100 parts of 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate represented by the chemical formula of (Chemical Formula 1) (parts by weight, the same shall apply hereinafter), and methylhexahydrophthalic anhydride represented by the chemical formula of Chemical Formula 2 125 parts of a product, 3.75 parts of tetra-n-butylphosphonium o, o-diethyl phosphorodithioate represented by the chemical formula of (Chemical Formula 3), 2.25 parts of glycerin and 0.07 part of a silicone surfactant are stirred. Mixing was performed to prepare an epoxy resin solution.

Figure 2005027659
Figure 2005027659

Figure 2005027659
Figure 2005027659

Figure 2005027659
まず、(化4)の化学式で示されるウレタンアクリレートの17重量%のトルエン溶液を、ステンレス製エンドレスベルトに走行速度0.3m/分で流延塗布し、風乾してトルエンを揮発させた後、UV硬化装置を用いて硬化し、膜厚2μmのハードコート層を形成した。続いて、エポキシ系樹脂液をダイより0.3m/分で流延塗布し、加熱装置を用いて硬化させ、膜厚400μmのエポキシ系樹脂層を形成した。
Figure 2005027659
First, a 17 wt% toluene solution of urethane acrylate represented by the chemical formula of (Chemical Formula 4) was cast and applied to a stainless steel endless belt at a running speed of 0.3 m / min, and air-dried to volatilize toluene, It hardened | cured using UV curing apparatus and the hard-coat layer with a film thickness of 2 micrometers was formed. Subsequently, an epoxy resin solution was cast and applied from a die at a rate of 0.3 m / min, and cured using a heating device to form an epoxy resin layer having a thickness of 400 μm.

Figure 2005027659
前記ハードコート層およびエポキシ系樹脂層からなる積層体をエンドレスベルトから剥離し、窒素置換により酸素濃度が0.5%の雰囲気下でガラス板上に180℃×1時間放置し、アフターキュアを行った。キュア後の積層体を、縦25mm、横75mmの寸法に切断し、細胞マイクロチップ用エポキシ基板を得た。
Figure 2005027659
The laminate composed of the hard coat layer and the epoxy resin layer is peeled off from the endless belt, and is left on a glass plate at 180 ° C. for 1 hour in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.5% by nitrogen substitution to perform after cure It was. The cured laminate was cut into dimensions of 25 mm length and 75 mm width to obtain an epoxy substrate for cell microchip.

前記エポキシ基板のエポキシ系樹脂層面から測定した全光線透過率のチャートを図3に示す。JIS B0601に規定の表面粗さ(Ra)は、ハードコート層が10nm、エポキシ系樹脂層面が0.5nmであった。また、前記エポキシ基板の位相差は、面内位相差(Δnd)が0.5nmであり、厚み方向位相差(Rth)が20nmであった。   A chart of the total light transmittance measured from the epoxy resin layer surface of the epoxy substrate is shown in FIG. The surface roughness (Ra) defined in JIS B0601 was 10 nm for the hard coat layer and 0.5 nm for the epoxy resin layer surface. The retardation of the epoxy substrate was such that the in-plane retardation (Δnd) was 0.5 nm and the thickness direction retardation (Rth) was 20 nm.

次に、波長が248nmのKrFエキシマレーザー(ラムダフィジック社製)を用いて、エポキシ系樹脂層面にレーザー光を50μm角、強度1.28J/cmとなるように絞り、スキャン速度120μm/secで1回スキャンを行い、エポキシ系樹脂層面に図4に示すマイクロ流路を加工させ、細胞マイクロチップを得た。この場合のマイクロ流路の深さは30μmであり、断面は台形であった。前記細胞マイクロチップのヘイズ値は、マイクロ流路部、基板部ともに0.5%であった。 Next, using a KrF excimer laser (manufactured by Lambda Physic) with a wavelength of 248 nm, the laser light is focused on the epoxy resin layer surface so that it becomes 50 μm square and the intensity is 1.28 J / cm 2, and the scanning speed is 120 μm / sec. A single scan was performed to process the microchannel shown in FIG. 4 on the surface of the epoxy resin layer to obtain a cell microchip. In this case, the depth of the microchannel was 30 μm, and the cross section was trapezoidal. The haze value of the cell microchip was 0.5% for both the microchannel portion and the substrate portion.

実施例2
マイクロ流路を加工する段階において、波長が248nmのKrFエキシマレーザー(ラムダフィジック社製)を用いて、エポキシ系樹脂層面にレーザー光を50μm角、強度1.28J/cmとなるように絞り、スキャン速度120μm/secで2回スキャンさせたこと以外は実施例1と同様にして、図4に例示のマイクロ流路を加工し、細胞マイクロチップを得た。この場合のマイクロ流路の深さは60μmであり、断面は台形であった。前記細胞マイクロチップのヘイズ値は、マイクロ流路部、基板部ともに0.5%であった。
Example 2
In the stage of processing the micro flow path, using a KrF excimer laser with a wavelength of 248 nm (manufactured by Lambda Physic), the laser beam is squeezed on the surface of the epoxy resin layer so as to be 50 μm square and the intensity is 1.28 J / cm 2 , A microchannel illustrated in FIG. 4 was processed in the same manner as in Example 1 except that scanning was performed twice at a scanning speed of 120 μm / sec to obtain a cell microchip. In this case, the depth of the microchannel was 60 μm, and the cross section was trapezoidal. The haze value of the cell microchip was 0.5% for both the microchannel portion and the substrate portion.

実施例3
波長が248nmのKrFエキシマレーザー(ラムダフィジック社製)を用いて、ハードコート層面にレーザー光を50μm角、強度1.28J/cmとなるように絞り、スキャン速度120μm/secで1回スキャンさせたこと以外は実施例1と同様にマイクロ流路を加工し、細胞マイクロチップを得た。この場合のマイクロ流路の深さは30μmであり、断面は台形であった。前記細胞マイクロチップのヘイズ値は、マイクロ流路部、基板部ともに0.5%であった。
Example 3
Using a KrF excimer laser (Lambda Physic) with a wavelength of 248 nm, the hard coat layer is focused to a 50 μm square with an intensity of 1.28 J / cm 2 and scanned once at a scanning speed of 120 μm / sec. Except that, the microchannel was processed in the same manner as in Example 1 to obtain a cell microchip. In this case, the depth of the microchannel was 30 μm, and the cross section was trapezoidal. The haze value of the cell microchip was 0.5% for both the microchannel portion and the substrate portion.

実施例4
実施例1で作製した細胞マイクロチップを用いて、日本レーザー医学会誌第17巻、第1号、1-10頁(1996)に記載の方法に準じて、ラットの乳がん細胞であるMTF7に対するδ−アミノレブリン酸(5ALA)の作用を検査した。
Example 4
Using the cell microchip produced in Example 1, according to the method described in Journal of Japanese Society for Laser Medicine Vol. 17, No. 1, pp. 1-10 (1996), δ− against MTF7 which is a breast cancer cell of a rat is used. The effect of aminolevulinic acid (5ALA) was examined.

MTF7は、米国テキサス州立大学、M.D.アンダーソン癌研究所のStephan P. Tomasovic博士より供与されたものを使用した。MTF7は、α−MEM培地(シグマ社製)に10%牛胎児血清(FCS)を補足した培地中で、細胞培養用インキュベーター(37℃、加湿下で、5%CO2 存在下)内で生育させた。 MTF7 is a Texas State University, M.C. D. Used from Dr. Stephan P. Tomasovic of Anderson Cancer Institute. MTF7 grows in a cell culture incubator (37 ° C., in the presence of 5% CO 2 under humidification) in a medium supplemented with 10% fetal calf serum (FCS) in α-MEM medium (manufactured by Sigma). I let you.

90mmφのシャーレに実施例1で作製した細胞マイクロチップ(図4)を置き、流路(A)33、流路(B)34、流路(C)35を上記の培地で満たした。次に、マイクロピペットを用いてMTF7を流路(A)33の液溜め部37に植え付けた後、細胞マイクロチップ全体が培地で覆われるまで前記シャーレに培地を加えた。前記インキュベーター内で、MTF7細胞を流路(A)33に沿って直線状に増殖させ、三叉路分岐点36に到達するまで培養を続けた。   The cell microchip (FIG. 4) prepared in Example 1 was placed in a 90 mmφ petri dish, and the flow path (A) 33, the flow path (B) 34, and the flow path (C) 35 were filled with the above medium. Next, MTF7 was planted in the liquid reservoir 37 of the channel (A) 33 using a micropipette, and then the medium was added to the petri dish until the entire cell microchip was covered with the medium. Within the incubator, MTF7 cells were grown linearly along the flow path (A) 33 and continued to culture until the trifurcation branch point 36 was reached.

次に、前記MTF7細胞が増殖した細胞マイクロチップをシャーレから取り出し、マイクロポンプを用いて前記培地を流路(A)33の液溜め部37から注入し、種々の濃度(25、50、100、200、400μg/ml)の5ALA(シグマ社製)を含有する前記培地を流路(B)34の液溜め部37から注入しつつ、インキュベーター付蛍光顕微鏡下で観察した。三叉路分岐点36に488nmのArイオンレーザーを照射(条件:200μW)したところ、蛍光顕微鏡下の観察で蛍光を発することが観察された。5ALA含有培地を注入しなかった細胞は、蛍光を発しなかった。   Next, the cell microchip on which the MTF7 cells have grown is removed from the petri dish, and the medium is injected from the reservoir 37 of the flow path (A) 33 using a micropump, and various concentrations (25, 50, 100, The medium containing 200 A, 400 μg / ml) 5ALA (manufactured by Sigma) was injected from the liquid reservoir 37 of the channel (B) 34 and observed under a fluorescence microscope with an incubator. When the Ar ion laser of 488 nm was irradiated to the trifurcation branch point 36 (condition: 200 μW), it was observed that fluorescence was emitted by observation under a fluorescence microscope. Cells that were not injected with 5ALA containing media did not fluoresce.

さらに、レーザー照射後の細胞の培養を続け、経時的に顕微鏡下で観察したところ、蛍光を発した細胞は増殖が停止して、やがて死に至ったが、5ALAを含有しない培地で生育したMTF7細胞は、流路(C)35に沿って増殖を続けた。   Furthermore, when the cells after laser irradiation were continuously cultured and observed under a microscope over time, the cells that emitted fluorescence stopped growing and eventually died, but MTF7 cells grown in a medium that did not contain 5ALA Continued to grow along channel (C) 35.

本発明の細胞マイクロチップの一態様を示す模式図Schematic diagram showing one embodiment of the cell microchip of the present invention 本発明の細胞マイクロチップの別の態様を示す模式図Schematic diagram showing another embodiment of the cell microchip of the present invention 本発明の細胞マイクロチップの全光線透過率を示す模式図Schematic diagram showing the total light transmittance of the cell microchip of the present invention 本発明の細胞マイクロチップの別の態様を示す模式図Schematic diagram showing another embodiment of the cell microchip of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

1 プラスチック基板
2 マイクロ流路
3 流路(A)
4 流路(B)
5 流路(C)
6 三叉路状分岐点
7 三叉路状分岐点
8 三叉路状分岐点
10 細胞マイクロチップ
20 細胞マイクロチップ
30 細胞マイクロチップ
31 プラスチック基板
32 マイクロ流路
33 流路(A)
34 流路(B)
35 流路(C)
36 三叉路状分岐点
37 液溜め部
1 Plastic substrate 2 Micro flow path 3 Flow path (A)
4 Channel (B)
5 Channel (C)
6 Triangular branch point 7 Triangular branch point 8 Triangular branch point 10 Cell microchip 20 Cell microchip 30 Cell microchip 31 Plastic substrate 32 Microchannel 33 Channel (A)
34 Channel (B)
35 Channel (C)
36 Three-way junction point 37 Liquid reservoir

Claims (15)

プラスチック基板上にマイクロ流路を形成してなる細胞マイクロチップ。 A cell microchip formed by forming a microchannel on a plastic substrate. 前記マイクロ流路の断面が矩形、三角形、円、楕円またはそれらの切断形である請求項1に記載の細胞マイクロチップ。 The cell microchip according to claim 1, wherein a cross section of the microchannel is a rectangle, a triangle, a circle, an ellipse, or a cut shape thereof. 前記マイクロ流路の断面の長辺および短辺または直径が2〜200μmである請求項2に記載の細胞マイクロチップ。 The cell microchip according to claim 2, wherein a long side and a short side or a diameter of the cross section of the microchannel are 2 to 200 µm. 前記マイクロ流路が1または複数の分岐点を有する請求項1〜3いずれかに記載の細胞マイクロチップ。 The cell microchip according to claim 1, wherein the microchannel has one or a plurality of branch points. 前記分岐点が流路(A)、流路(B)、および流路(C)によって構成される三叉路状分岐点である請求項4に記載の細胞マイクロチップ。 The cell microchip according to claim 4, wherein the branch point is a trifurcated branch point constituted by a flow path (A), a flow path (B), and a flow path (C). 前記マイクロ流路が細胞を用いた1組の測定系を構成し、当該測定系が前記1枚のプラスチック基板上に複数形成されている請求項1〜5いずれかに記載の細胞マイクロチップ。 The cell microchip according to any one of claims 1 to 5, wherein the microchannel constitutes a set of measurement systems using cells, and a plurality of the measurement systems are formed on the single plastic substrate. 前記プラスチック基板がエポキシ系樹脂により形成されている請求項1〜6いずれかに記載の細胞マイクロチップ。 The cell microchip according to any one of claims 1 to 6, wherein the plastic substrate is formed of an epoxy resin. ヘイズ値が10%以下であることを特徴とする請求項1〜7いずれかに記載の細胞マイクロチップ。 The cell microchip according to any one of claims 1 to 7, wherein a haze value is 10% or less. 全光線透過率が88%以上であることを特徴とする請求項1〜8いずれかに記載の細胞マイクロチップ。 The cell microchip according to any one of claims 1 to 8, wherein the total light transmittance is 88% or more. 請求項1〜9いずれかに記載の細胞マイクロチップを用いることを特徴とする細胞を用いた測定方法。 A measurement method using cells, wherein the cell microchip according to claim 1 is used. 請求項1〜9いずれかに記載の細胞マイクロチップを用いることを特徴とする細胞を用いた生物学的検査方法。 A biological test method using cells, characterized by using the cell microchip according to claim 1. プラスチック基板上に流路(A)、流路(B)、流路(A)と流路(B)が合流した流路(C)、および前記3つの流路によって構成される三叉路状分岐点を有するマイクロ流路が形成された細胞マイクロチップを用いて細胞に対する薬品の作用を検査する方法であって、前記流路(A)または流路(B)のいずれか一方で培地を満たして細胞を増殖または生存させ、他方より薬品含有溶液を注入して前記細胞と前記薬品とを接触させ、前記流路(C)は前記培地もしくは溶液の通路または前記薬品の作用を検査するための領域であることを特徴とする検査方法。 A flow path (A), a flow path (B), a flow path (C) where the flow path (A) and the flow path (B) merge on a plastic substrate, and a three-way branch point formed by the three flow paths A method for inspecting the action of a drug on a cell using a cell microchip having a microchannel with a cell filled with a medium in either the channel (A) or the channel (B) The cell is in contact with the drug by injecting a drug-containing solution from the other side, and the flow path (C) is a path for the medium or solution or an area for inspecting the action of the drug. An inspection method characterized by being. 前記細胞と前記薬品との接触が前記三叉路状分岐点で行われる請求項12に記載の薬品作用の検査方法。 The method for inspecting a drug action according to claim 12, wherein the contact between the cell and the drug is performed at the three-way branch point. 細胞を増殖もしくは生存させる流路である流路(A)または流路(B)において1個以上の細胞から出発して細胞が直線的に単層で増殖または生存していることを特徴とする、請求項12または13に記載の薬品作用の検査方法。 Starting from one or more cells in the flow path (A) or the flow path (B), which is a flow path for proliferating or surviving cells, the cells are linearly grown or live in a single layer. The method for inspecting a chemical action according to claim 12 or 13. 前記プラスチック基板上に前記マイクロ流路が複数形成された細胞マイクロチップを用い、細胞に対する薬品の作用を複数回検査することを特徴とする請求項12〜14いずれかに記載の薬品作用の検査方法。 15. The method for inspecting a drug action according to claim 12, wherein the action of the drug on the cell is inspected a plurality of times using a cell microchip in which a plurality of the microchannels are formed on the plastic substrate. .
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