JP2006524680A - 荷電開始剤ポリマーおよび使用法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板表面上での本明細書において「高分子マトリクス」とも呼ばれる高分子層の形成に有用な試薬および方法を提供する。更に詳細には、本発明は、負荷電表面上の高分子層の形成に有用である正荷電重合開始剤ポリマーを提供する。正荷電重合開始剤ポリマーは、特に、細胞および組織を生体適合性ポリマーでカプセル化することに対して有用である。
本発明は、本明細書において「開始剤ポリマー」とも呼ばれる正荷電開始剤ポリマー、開始剤ポリマーを含む組成物、およびこれらの開始剤ポリマーを用いる表面上または近辺での重合性材料の界面重合を行うための方法を提供する。「ポリマー」は1以上の異なる反復単量体単位を有する化合物を指し、線状ポリマーおよびコポリマー、本明細書において「デンドリマー」と呼ばれる高度に分岐したデンドリマーポリマーおよびコポリマーなどの分岐ポリマーおよびコポリマー、ならびにグラフトポリマーおよびコポリマーなどを含む。「表面」は、広く、あらゆる種類の天然または合成表面を指す。天然表面は、広く、例えば、細胞表面、または細胞群表面、または組織表面などのあらゆる種類の生体材料の表面を指す「生体表面」を含む。合成表面は、プラスチック、セラミック、樹脂、多糖類、シリコン、またはシリカ系材料、ガラス、金属、フィルム、ゲル、膜、ナイロン、絹、羊毛および綿などの天然繊維およびポリマーから作製される機能化および非機能化材料などのあらゆる有用な人工材料を含む。一つの態様において、表面は負電荷を有し、正荷電開始剤ポリマーは反対電荷を介してこの表面に結びつくことができる。
APTAC−ポリエチレンイミン(APTAC−PEI)ポリマーの合成
光開始剤ポリマー調製用の出発材料として、陽性第4級アンモニウム基に結合されるポリエチレンイミン主鎖を有する正荷電ポリマーを調製した。
APTAC−EITC−ポリエチレンイミン(APTAC−EITC−PEI)開始剤ポリマーの合成
種々の分子量のAPTAC−EITC−PEI開始剤ポリマーの調製
実施例1および2に記載されるそれに類似の手順を用いて、(a)分子量および(b)EITC含量両方の変動を有するAPTAC−EITC−PEI開始剤ポリマーを調製した。
(a)800 3400
(b)2000 8500
(c)10,000 42,500
(d)750,000 3.2×106
APTAC−EITC−デンドリマー開始剤ポリマーの調製
実施例1および2に記載されるそれに類似の手順を用いて、PEI−APTAC−デンドリマー開始剤ポリマーを調製した。14,215Daの分子量を有するアミン官能性デンドリマーを、実施例1および2で用いた10,000Da・PEIの代わりにポリマー主鎖として用いた。
トリメチロールプロパン・エトキシレート(20/3EO/OH)・トリアクリレート・マクロマーの調製
APTAC−EITC−PEI開始剤ポリマーを用いる細胞カプセル化
実施例1、2、および3において調製される正荷電開始剤ポリマーを重合開始剤として用いて、細胞表面上にカプセル化性高分子膜を与える。細胞カプセル化手順は以下のステップを含む:(i)細胞を実施例1〜3において調製されるAPTAC−EITC−PEIポリマーを含有する溶液と接触させ、(ii)細胞を実施例4のPEG−トリアクリレート・マクロマーを含有する溶液と接触させ、(iii)マクロマーおよび開始剤と接触する細胞をアルゴン・レーザー光源で処理し、および(iv)リン酸緩衝生理食塩水(PBS)で洗浄すること。これらのステップの後、細胞を検査して、細胞周りの膜の品質(顕微鏡検査を介して)、および細胞生死判定(トリパンブルー排除法またはヨウ化プロピジウム染色法)を決定する。
Claims (25)
- (a)表面を与え(providing)、
(b)該表面を、(i)開始剤基、および(ii)pH8を含み少なくともpH8までのpHを有する状態にある正荷電開始剤ポリマーに正電荷を与える陽イオン部分、を含む正荷電開始剤ポリマーと接触させ、
(c)該表面を重合性材料と接触させ、および
(d)正荷電開始剤ポリマーの開始剤基を活性化させて、少なくとも表面の一部上で重合性材料の重合を引き起こすこと、のステップを含む方法。 - 正荷電開始剤ポリマーが窒素を含む高分子主鎖を有する請求項1に記載の方法。
- 高分子主鎖がポリイミン主鎖を含む請求項2に記載の方法。
- 高分子主鎖がポリエチレンイミンを含む請求項3に記載の方法。
- 正荷電開始剤ポリマーが高分子主鎖を有し、陽イオン部分が高分子主鎖から垂れ下がる(pendent)陽性基を含む請求項1に記載の方法。
- 陽イオン部分が、第4級アンモニウム、第4級ホスホニウム、および3元(ternary)スルホニウムからなる群から選択される基を含む請求項5に記載の方法。
- 陽イオン部分が第4級アンモニウム基を含む請求項6に記載の方法。
- 陽イオン部分が、pH10を含み少なくともpH10までのpHを有する状態にある正荷電開始剤ポリマーに正電荷を与える請求項1に記載の方法。
- 陽イオン部分が、pH12を含み少なくともpH12までのpHを有する状態にある正荷電開始剤ポリマーに正電荷を与える請求項8に記載の方法。
- 開始剤基が光開始剤を含む請求項1に記載の方法。
- 光開始剤が350nm以上の励起波長を有する請求項10に記載の方法。
- 光開始剤が500nm以上の励起波長を有する請求項11に記載の方法。
- 光開始剤が、アクリジン・オレンジ、カンファーキノン、エチル・エオシン、エオシンY、エリトロシン、フルオレセイン、メチレングリーン、メチレンブルー、フロキシム、リボフラビン、ローズベンガル、チオニン、およびキサンチン染料からなる群から選択される、請求項12に記載の方法。
- 正荷電開始剤ポリマーが少なくとも5個の開始剤基を含む請求項1に記載の方法。
- 正荷電開始剤ポリマーが3.2×106Da未満のMwを有する請求項1に記載の方法。
- 正荷電開始剤ポリマーが250,000Da以下のMwを有する請求項15に記載の方法。
- 正荷電開始剤ポリマーが8,500〜250,000Daの範囲にあるMwを有する請求項16に記載の方法。
- 正荷電開始剤ポリマーが8,500〜100,000Daの範囲にあるMwを有する請求項17に記載の方法。
- 正荷電開始剤ポリマーが1000単量体単位以下を含む請求項1に記載の方法。
- 表面が負荷電表面を含む請求項1に記載の方法。
- 表面が生体表面を含む請求項1に記載の方法。
- 表面が細胞を含む請求項21に記載の方法。
- 更に、ステップ(a)〜(d)から生成される被覆細胞または複数の被覆細胞を対象中に導入するステップ(e)を含む請求項22に記載の方法。
- (a)高分子主鎖、
(b)アクリジン・オレンジ、カンファーキノン、エチル・エオシン、エオシンY、エリトロシン、フルオレセイン、メチレングリーン、メチレンブルー、フロキシム、リボフラビン、ローズベンガル、チオニン、およびキサンチン染料からなる群から選択され、高分子主鎖に結合される光開始剤基、および
(c)pH8を含み少なくともpH8までのpHを有する状態にある正荷電開始剤ポリマーに正電荷を与える陽イオン部分、
を含む正荷電開始剤ポリマー。 - (a)(i)重合開始剤基、および
(ii)pH8を含み少なくともpH8までのpHを有する状態にある正荷電開始剤ポリマーに正電荷を与える陽イオン部分、を含む正荷電開始剤ポリマー、および
(b)重合性材料、を含む、表面に高分子膜を与えるためのキット。
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