JP2013116073A - Manufacturing method for cell culture vessel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機能性有機化合物層を備える機能性基体が固定された細胞培養容器の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a cell culture container on which a functional substrate having a functional organic compound layer is fixed.
温度応答性ポリマー等の機能性有機化合物層を表面に被覆した、シャーレ等の細胞培養容器が(特許文献1)に記載されている。この細胞培養容器を用いることにより、温度を変化させるだけで培養・増殖後の細胞を破壊することなく細胞支持体から容易に剥離して回収することができる。しかし、(特許文献1)に記載のように、シャーレ等の細胞培養容器に、別個にバッチ処理により表面処理を行って機能性化合物層を設けることは、多くの手間を必要とし、作業性の観点からはなお改善する余地がある。 A cell culture vessel such as a petri dish having a surface coated with a functional organic compound layer such as a temperature-responsive polymer is described in (Patent Document 1). By using this cell culture container, it is possible to easily peel off and recover from the cell support without destroying the cultured / proliferated cells simply by changing the temperature. However, as described in (Patent Document 1), it is necessary to perform a surface treatment by batch treatment separately on a cell culture container such as a petri dish to provide a functional compound layer, which requires a lot of labor, There is still room for improvement from the point of view.
そこで、(特許文献2)等のように、機能性化合物層を表面に備える、フィルム状、板状等の形状の機能性基体を別途作製し、該機能性基体を、容器の底面上に粘着剤や接着剤等を介して固定して目的の細胞培養容器を形成する技術が提案されている。この技術によれば、細胞培養容器を個別にバッチ処理して機能性有機化合物層を設ける場合と比較して作業性が高まる。 Therefore, as in (Patent Document 2) and the like, a functional substrate having a functional compound layer on the surface and having a film-like or plate-like shape is separately prepared, and the functional substrate is adhered to the bottom surface of the container. A technique for forming a target cell culture vessel by fixing it via an agent or an adhesive has been proposed. According to this technique, workability is enhanced as compared with the case where the functional organic compound layer is provided by batch processing of the cell culture containers individually.
シール類を所望の製品に貼り付けるためのシール貼り付け装置等が、例えば、(特許文献3)及び(特許文献4)に開示されている。別途作製した機能性基体を容器底面に固定するために、(特許文献3)及び(特許文献4)に開示されるような、ラベル片(機能性基体)の表面を吸引して保持するラベル貼り付け器(ラベラー)を用いることが考えられ、その場合には、通常の状態、すなわち、上方に向かって開口するように載置された容器の内側底面上に、機能性基体を保持したまま降下させ、そこで吸引を解除して機能性基体を貼付する。あるいは、容器の底面上に機能性基体を手動により貼付する。 For example, (Patent Literature 3) and (Patent Literature 4) disclose a sticking device for sticking stickers to a desired product. In order to fix a separately prepared functional substrate to the bottom of the container, as shown in (Patent Document 3) and (Patent Document 4), a label is attached to suck and hold the surface of a label piece (functional substrate). It is conceivable to use an applicator (labeler). In this case, the functional substrate is lowered while holding the functional substrate on the inner bottom surface of the container placed so as to open upward. Then, suction is released and a functional substrate is attached. Alternatively, the functional substrate is manually attached on the bottom surface of the container.
上記のように、通常の状態で載置された容器に対し、機能性基体を上方から近づけて容器の内側底面上に固定する場合には、容器の内側底面上に微小なごみ・異物等が存在すると、その部位が機能性基体を固定した後に気泡となり、細胞観察等の際の妨げとなるという問題がある。 As described above, when a functional substrate is approached from above and fixed on the inner bottom surface of the container with respect to the container placed in a normal state, there is minute dust or foreign matter on the inner bottom surface of the container. Then, there is a problem that the part becomes bubbles after fixing the functional substrate, which hinders cell observation and the like.
また、ラベラーにより機能性基体を保持する場合には、機能性基体の機能性有機化合物層側を吸引して保持することになるため、ラベラーの吸引力によって機能性有機化合物層が部分的に破壊され、あるいは細胞培養等の機能が損なわれる恐れがあった。手動で機能性基体を貼付する場合にも、貼付する過程で機能性有機化合物層への接触が多くなり、同様に細胞培養等の機能が損なわれる恐れがあった。 In addition, when the functional substrate is held by a labeler, the functional organic compound layer side of the functional substrate is sucked and held, so that the functional organic compound layer is partially destroyed by the labeler's suction force. There is also a risk that functions such as cell culture may be impaired. Even when the functional substrate is manually pasted, the contact with the functional organic compound layer increases in the pasting process, and functions such as cell culture may be similarly impaired.
さらに、別途作製した機能性基体は、必要に応じて、機能性有機化合物層の状態を良好に維持するため表面の洗浄が行われる。その場合、洗浄は、機能性基体を容器の底面上に固定する前に行うか、あるいは容器の底面上に機能性基体を固定した後に行うことが考えられるが、機能性基体の貼付工程とは別にそのような洗浄工程を設けることにより、細胞培養容器の全体の製造効率が低下することが懸念される。 Furthermore, the surface of the separately prepared functional substrate is subjected to surface cleaning as necessary in order to maintain the state of the functional organic compound layer satisfactorily. In that case, the cleaning may be performed before the functional substrate is fixed on the bottom surface of the container, or may be performed after the functional substrate is fixed on the bottom surface of the container. By separately providing such a washing step, there is a concern that the overall production efficiency of the cell culture container is lowered.
そこで本発明は、機能性基体を固定する際における容器の底面等への異物付着を低減し、気泡の発生を防止することができる細胞培養容器の製造方法を提供することを目的とする。また、機能性基体を固定する際に、機能性有機化合物層を損なうような別部材を接触させることなく、機能性有機化合物層の機能を良好に維持することができる細胞培養容器の製造方法を提供することを目的とする。さらに、洗浄工程を別途必要としない製造効率に優れた細胞培養容器の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a cell culture container that can reduce the adhesion of foreign matters to the bottom surface of the container when fixing a functional substrate and prevent the generation of bubbles. Also, a method for producing a cell culture container that can maintain the function of the functional organic compound layer satisfactorily without bringing into contact with another member that impairs the functional organic compound layer when fixing the functional substrate. The purpose is to provide. Furthermore, it aims at providing the manufacturing method of the cell culture container excellent in the manufacturing efficiency which does not require a washing | cleaning process separately.
本発明者らは、機能性基体を液体に浮かべた状態で保持し、その上方に、細胞及び培地を収容する側を下方へ向けた逆さ状態の容器を配置し、容器に対して機能性基体を下方から近づけて接合することによって、上記課題が解決することを見出した。すなわち、本発明は以下の発明を包含する。 The inventors of the present invention hold the functional substrate in a state of floating in a liquid, and arrange an inverted container with the cell and culture medium side facing downward above the functional substrate, and the functional substrate with respect to the container. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by bringing the joints close to each other from below. That is, the present invention includes the following inventions.
(1)細胞及び培地を収容するための容器部を備える細胞培養容器の製造方法であって、
容器部は、
容器本体部材と、
該容器本体部材の底面に設けられた、粘着層、該粘着層上に配置された基材層、及び該基材層上に配置された機能性有機化合物層を少なくとも備える機能性基体と、
を少なくとも有し、
液体に、粘着層を上方へ向けた状態で機能性基体を浮かべる工程と、
細胞及び培地を収容する側を下方へ向けた容器本体部材に対して、粘着層を上方へ向けた状態で機能性基体を移動させ、粘着層を介して容器本体部材と機能性基体とを接合する工程と、
を含む前記製造方法。
(2)容器本体部材と機能性基体との接合が、機能性基体を、容器本体部材の底面に向かって液体で噴き上げることにより移動させて行われる上記(1)に記載の細胞培養容器の製造方法。
(3)液体が、機能性有機化合物層のための洗浄成分を含む上記(1)又は(2)に記載の細胞培養容器の製造方法。
(1) A method for producing a cell culture container comprising a container part for containing cells and a medium,
The container part
A container body member;
A functional base provided at least with an adhesive layer, a base material layer disposed on the adhesive layer, and a functional organic compound layer disposed on the base material layer, provided on the bottom surface of the container body member;
Having at least
Floating a functional substrate on the liquid with the adhesive layer facing upward;
The functional substrate is moved with the adhesive layer facing upward relative to the container body member with the cell and medium containing side facing downward, and the container body member and the functional substrate are bonded via the adhesive layer. And a process of
The said manufacturing method containing.
(2) The production of the cell culture container according to (1) above, wherein the container body member and the functional substrate are joined by moving the functional substrate by spraying the liquid toward the bottom surface of the container body member. Method.
(3) The manufacturing method of the cell culture container as described in said (1) or (2) in which a liquid contains the washing | cleaning component for a functional organic compound layer.
本発明に係る細胞培養容器の製造方法によれば、細胞及び培地を収容する側を下方へ向けた容器本体部材に対し、粘着層を上方へ向けた状態で機能性基体を移動させて両者を接合するため、下向きである容器本体部材の底面に異物が付着し難く、また、機能性基体の貼付時に上方に存在する容器本体部材によって粘着層の表面への異物の付着も低減することができる。したがって、機能性基体を固定した後の異物に起因する気泡の発生を防止することができる。 According to the method for manufacturing a cell culture container according to the present invention, the functional substrate is moved in a state where the adhesive layer is directed upward with respect to the container body member with the side containing the cells and the medium facing downward. Because of the bonding, foreign matter hardly adheres to the bottom surface of the container body member facing downward, and adhesion of the foreign matter to the surface of the adhesive layer can be reduced by the container body member existing above when the functional substrate is stuck. . Therefore, it is possible to prevent the generation of bubbles due to the foreign matter after the functional substrate is fixed.
また、機能性基体を液体に浮かべ、粘着層を上方に向けた状態で保持するため、機能性有機化合物層の表面を吸引力により保持する従来技術と異なり、機能性有機化合物層に別部材が接触することがなく、機能性有機化合物の機能を損なうことがない。 In addition, since the functional substrate is floated on the liquid and the adhesive layer is held upward, the functional organic compound layer has a separate member unlike the conventional technique in which the surface of the functional organic compound layer is held by suction. There is no contact, and the function of the functional organic compound is not impaired.
さらに、機能性基体を容器本体部材へ向けて液体で噴き上げることにより、容器本体部材と機能性基体とを接合すると同時に、液体による機能性有機化合物層の洗浄も行うことができる。したがって、洗浄工程を別途設ける必要がなくなり、細胞培養容器の製造効率が向上する。特に、液体が洗浄成分を含有する場合には、機能性有機化合物層の洗浄をより効果的に行うことができる。 Furthermore, by spraying the functional substrate toward the container main body member with the liquid, the functional organic compound layer can be washed with the liquid at the same time as the container main body member and the functional substrate are joined. Therefore, it is not necessary to separately provide a washing step, and the production efficiency of the cell culture container is improved. In particular, when the liquid contains a cleaning component, the functional organic compound layer can be more effectively cleaned.
以下、図面に基づき本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<細胞培養容器の形状>
まず、本発明において製造される細胞培養容器の全体の形状について説明する。
本発明により製造される細胞培養容器は、細胞及び培地を収容するための容器部を少なくとも備え、さらに適宜蓋等を備える。
<Shape of cell culture vessel>
First, the overall shape of the cell culture container produced in the present invention will be described.
The cell culture container produced according to the present invention includes at least a container part for containing cells and a medium, and further includes a lid and the like as appropriate.
容器部は、図1A〜図1Cに示すように、細胞及び培地を収容するための空間が壁面により閉塞された形状であってもよいし、図4A及び図4Bに示すように該空間の一端が開放された形状であってもよい。 As shown in FIGS. 1A to 1C, the container portion may have a shape in which a space for containing cells and a medium is closed by a wall surface, or one end of the space as shown in FIGS. 4A and 4B. The shape may be open.
細胞培養容器の好ましい一実施形態を図1A〜図1Cに示す。図1Aに示す容器部100は、底部101、及び底部101の周縁に立設された側壁部102から構成される容器本体部材103と、容器本体部材103の上端部に接合された、底部101に対向配置される天面部材104とを少なくとも備える。側壁部102の一部に通孔105が穿設されており、通孔105の周縁から容器部外側に延びる首部106を備える、「フラスコ型」と呼ばれる形状の容器部である。容器部100の首部106には蓋110を係止するための係止部107が形成されており、係止部107を介して蓋110が着脱可能に装着される。容器部100と蓋110とを組み合わせることによりフラスコ型の細胞培養容器120が形成される。
A preferred embodiment of a cell culture vessel is shown in FIGS. 1A-1C. A
図1Bは、容器部100のI−I’断面図を示し、図1Cは、II−II’断面図を示す。容器部100の、底部101及び側壁部102から構成される容器本体部材103は、底部101及び側壁部102によって画定され、かつ上方へ開放された開口部108を備える。開口部108は、天面部材104の接合によって閉塞され、その結果、細胞及び培地を収容するための空間130が形成されている。容器本体部材103の開口部108側の底面(すなわち、空間130に面する底部101上)には、機能性基体140が固定されている。
FIG. 1B shows a cross-sectional view taken along the line I-I ′ of the
容器部100を形成するには、図2に示すように、まず、底部及び側壁部から構成される容器本体部材103の内底面に、機能性基体140を接合し、次いで、容器本体部材103に天面部材104を接合する。
In order to form the
図3は、図1A〜図1Cと同様のフラスコ型の容器部の別の実施形態の製造過程を示している。この実施形態では、容器本体部材109は平板状に形成されており、その平板状の容器本体部材109の底面(表面)上に、機能性基体140が固定されている。そして、機能性基体140が固定された容器本体部材109に対し、側壁部材111及び天面部材104が接合され、図1A〜図1Cと同一の外形状を有する容器部が得られる。なお、図3において、容器本体部材109及び側壁部材111の接合工程と、側壁部材111及び天面部材104の接合工程とは、いずれが先でもよいことは無論である。
FIG. 3 shows a manufacturing process of another embodiment of a flask-type container similar to FIGS. 1A to 1C. In this embodiment, the container
容器部の他の実施形態としては、図4A及び図4Bに示すように、底部201、及び底部201の周縁に立設した側壁部202から構成される容器本体部材203を備える皿状の容器部200が挙げられる。容器本体部材203は、底部201及び側壁部202によって画定され、かつ上方へ開放された開口部204を備え、その開口部204が、細胞及び培地を収容するための空間220として機能する。容器本体部材203の開口部204側の底面(すなわち、空間220に面する底部201上)には、機能性基体210が固定されている。
As another embodiment of the container part, as shown in FIGS. 4A and 4B, a dish-shaped container part including a container body member 203 composed of a
機能性基体140、210は、接着剤又は粘着剤を含む粘着層503と、粘着層503上に配置された基材層502と、基材層502上に配置された機能性有機化合物層501とを少なくとも備え、容器本体部材の底部101、201、あるいは図3に示す平板状の容器本体部材109に対し、粘着層503を介して接合されている。
The
<細胞培養容器の材料>
容器本体部材、側壁部材、天面部材、首部及び蓋等の細胞培養容器の部材を形成する材料は特に限定されず、細胞培養において一般的に用いられる材料を用いることができる。例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ABS樹脂、ナイロン、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、メチルペンテン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂等の樹脂材料、表面親水化処理を施した上記の少なくとも1種を含む樹脂材料、及びガラスや石英等の無機材料であることができるが、好ましくは樹脂材料である。樹脂材料としては、ポリスチレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂であることが好ましい。
<Material of cell culture container>
The material forming the members of the cell culture container such as the container main body member, the side wall member, the top surface member, the neck and the lid is not particularly limited, and materials generally used in cell culture can be used. For example, polystyrene resin, polyester resin, polyethylene resin, polyethylene terephthalate resin, polypropylene resin, ABS resin, nylon, acrylic resin, fluorine resin, polycarbonate resin, polyurethane resin, methylpentene resin, phenol resin, melamine resin, epoxy resin, vinyl chloride A resin material such as a resin, a resin material containing at least one of the above-described surface hydrophilized treatment, and an inorganic material such as glass or quartz are preferable, but a resin material is preferable. The resin material is preferably a polystyrene resin or a polyethylene terephthalate resin.
容器本体部材は、該部材を通じて容器外から培養細胞を観察することが可能な透明な材料で構成されていることが好ましい。 The container body member is preferably made of a transparent material through which the cultured cells can be observed from outside the container.
<機能性基体>
本発明における機能性基体140、210の厚さ方向に沿った断面は、図5に示すように、粘着層503、該粘着層503上に配置された基材層502、及び該基材層502上に配置された機能性有機化合物層501を少なくとも備える。機能性基体は、典型的には、透明な機能性基体である。ここで「基体」とは、所定の構造を有している限り、フィルムであってもよいし、板状体であってもよい。フィルム状の機能性基体(以下「機能性フィルム」と呼ぶことがある)は、好ましくはロール状に巻き取り可能な可撓性を有するものである。可撓性の機能性フィルムは、ロール・ツー・ロール法による大量生産が容易であるため好ましい。
<Functional substrate>
As shown in FIG. 5, the cross section along the thickness direction of the
機能性基体は、基材層502に粘着層503及び機能性有機化合物層501を適当な方法により形成することによって製造することができる。基材層502と機能性有機化合物層501との間には、必要に応じて1つ以上の他の層(例えば後述するプライマー層)が存在していてもよい。
The functional substrate can be manufactured by forming the
機能性基体の形状は、固定される部材の領域の形状に応じた任意の形状であることができる。例えば、三角形、四角形(長方形、正方形、平行四辺形、菱形等)、五角形、六角形、七角形、八角形等の多角形や、円形、楕円形等の形状であることができる。 The shape of the functional substrate can be any shape depending on the shape of the region of the member to be fixed. For example, the shape may be a polygon such as a triangle, a rectangle (rectangle, square, parallelogram, rhombus, etc.), a pentagon, a hexagon, a heptagon, an octagon, a circle, an ellipse, or the like.
<基材層>
基材層502は、最終的な機能性基体に応じて適宜選択される。機能性基体が板状であれば板状の基材層が用いられ、機能性基体がフィルム状であればフィルム状の基材層(以下「フィルム基材層」という)が用いられる。
<Base material layer>
The
基材層502は、一方の表面に上述の機能性有機化合物層501を形成することが可能な材料を含むものであればよく、材料の種類は特に限定されない。典型的には、基材層の材料として、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート(PC)、TAC(トリアセチルセルロース)、ポリイミド(PI)、ナイロン(Ny)、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、アクリル樹脂等の樹脂材料や、ガラスや石英等の無機材料が挙げられ、樹脂材料が好ましい。
The
基材層502の、機能性有機化合物層501が形成される側の表面は、易接着処理された表面であることができる。「易接着処理」とは、例えば、ポリエステル、アクリル酸エステル、ポリウレタン、ポリエチレンイミン、シランカップリング剤、ペルフルオロオクタンスルホン酸(PFOS)等の易接着剤による処理を指す。
The surface of the
基材層502の厚さは適宜選択することができる。基材層がフィルム基材層である場合、その厚さ(フィルム基材層が基材の層に加えて易接着層を備える場合は、易接着層を含むフィルム基材層の全体の厚さを指す)は特に制限は無いが、可撓性を付与する厚さであることが好ましく、例えば5〜500μm、より好ましくは20〜500μm、特に好ましくは50〜250μmである。上記のフィルム基材層とすることにより、後述する液体の噴流に対する機能性基体の応答性を高めることができる。
The thickness of the
<機能性有機化合物層>
機能性有機化合物層501を構成する有機化合物としては、所望の機能を有する層であれば特に限定されないが、より好ましくは、所定の刺激によって細胞接着性から細胞非接着性へと変化することが可能な表面を有する刺激応答性ポリマーや、1つ以上のエチレングリコール単位(CH2−CH2−O)からなるエチレングリコール鎖等の親水性化合物が挙げられる。
<Functional organic compound layer>
The organic compound constituting the functional
機能性有機化合物層501の膜厚は、例えば、0.5nm〜300nmの範囲内とするよく、特に1nm〜100nmの範囲内であることが好ましい。
The film thickness of the functional
以下「刺激応答性ポリマー層」及び「親水性化合物層」の好適な実施形態について説明する。
<刺激応答性ポリマー層>
機能性有機化合物層501は、刺激応答性ポリマー層であることが特に好ましい。刺激応答性ポリマー層とは、所定の刺激によって表面の細胞の接着度合いが変化するポリマーを含む層である。刺激応答性ポリマーとしては、温度応答性ポリマー、pH応答性ポリマー、イオン応答性ポリマー、光応答性ポリマー等を挙げることができる。なかでも温度応答性ポリマーが、刺激の付与が容易であることから好ましい。
Hereinafter, preferred embodiments of the “stimulus responsive polymer layer” and the “hydrophilic compound layer” will be described.
<Stimulus responsive polymer layer>
The functional
温度応答性ポリマーとして、例えば、細胞を培養する温度では細胞接着性を示し、作製した細胞シートの剥離する時の温度では細胞非接着性を示すものを用いるとよい。例えば、温度応答性ポリマーは、臨界溶解温度未満の温度では周囲の水に対する親和性が向上し、ポリマーが水を取り込んで膨潤して表面に細胞を接着しにくくする性質(細胞非接着性)を示し、同温度以上の温度ではポリマーから水が脱離することでポリマーが収縮して表面に細胞を接着しやすくする性質(細胞接着性)を示すものを用いるとよい。このような臨界溶解温度は、下限臨界溶解温度と呼ばれる。下限臨界溶解温度Tが0℃〜80℃、さらに好ましくは0℃〜50℃である温度応答性ポリマーを用いるとよい。Tが0℃〜80℃であると、細胞を安定的に培養できるからである。 As the temperature-responsive polymer, for example, a polymer that exhibits cell adhesion at a temperature at which cells are cultured and exhibits cell non-adhesion at a temperature at which the produced cell sheet is peeled may be used. For example, a temperature-responsive polymer has improved affinity to surrounding water at temperatures below the critical dissolution temperature, and the polymer takes up water and swells to make it difficult for cells to adhere to the surface (cell non-adhesiveness). It is preferable to use a material exhibiting a property (cell adhesiveness) that makes the polymer shrink and easily adheres cells to the surface when water is desorbed from the polymer at a temperature equal to or higher than the same temperature. Such a critical solution temperature is called a lower critical solution temperature. A temperature-responsive polymer having a lower critical solution temperature T of 0 ° C. to 80 ° C., more preferably 0 ° C. to 50 ° C. may be used. This is because the cells can be stably cultured when T is 0 ° C to 80 ° C.
好適な温度応答性ポリマーとしてはアクリル系ポリマー又はメタクリル系ポリマーが挙げられる。具体的に好適な温度応答性ポリマーとしては、例えばポリ−N−イソプロピルアクリルアミド(T=32℃)、ポリ−N−n−プロピルアクリルアミド(T=21℃)、ポリ−N−n−プロピルメタクリルアミド(T=32℃)、ポリ−N−エトキシエチルアクリルアミド(T=約35℃)、ポリ−N−テトラヒドロフルフリルアクリルアミド(T=約28℃)、ポリ−N−テトラヒドロフルフリルメタクリルアミド(T=約35℃)、及びポリ−N,N−ジエチルアクリルアミド(T=32℃)等が挙げられる。 Suitable temperature-responsive polymers include acrylic polymers or methacrylic polymers. Specific examples of suitable temperature-responsive polymers include poly-N-isopropylacrylamide (T = 32 ° C.), poly-Nn-propyl acrylamide (T = 21 ° C.), and poly-Nn-propyl methacrylamide. (T = 32 ° C.), poly-N-ethoxyethyl acrylamide (T = about 35 ° C.), poly-N-tetrahydrofurfuryl acrylamide (T = about 28 ° C.), poly-N-tetrahydrofurfuryl methacrylamide (T = About 35 ° C.), and poly-N, N-diethylacrylamide (T = 32 ° C.).
これらのポリマーを形成するためのモノマーとしては、放射線照射によって重合し得るモノマーを用いることができる。モノマーとしては例えば、(メタ)アクリルアミド化合物、N−(若しくはN,N−ジ)アルキル置換(メタ)アクリルアミド誘導体、環状基を有する(メタ)アクリルアミド誘導体、及びビニルエーテル誘導体等が挙げられ、これらの1種以上を使用してよい。モノマーが一種類単独で使用された場合、基材上に形成されるポリマーはホモポリマーとなり、モノマーが複数種一緒に使用された場合、基材上に形成されるポリマーはヘテロポリマーとなるが、どちらの形態も本発明に包含される。 As a monomer for forming these polymers, a monomer that can be polymerized by irradiation with radiation can be used. Examples of the monomer include (meth) acrylamide compounds, N- (or N, N-di) alkyl-substituted (meth) acrylamide derivatives, (meth) acrylamide derivatives having a cyclic group, and vinyl ether derivatives. More than seeds may be used. When a single monomer is used alone, the polymer formed on the substrate is a homopolymer, and when multiple monomers are used together, the polymer formed on the substrate is a heteropolymer. Both forms are encompassed by the present invention.
また、増殖細胞の種類によってTを調節する必要がある場合や、被覆物質と細胞培養支持体との相互作用を高める必要が生じた場合や、細胞支持体の親水・疎水性のバランスを調整する必要がある場合等には、上記以外の他のモノマー類をさらに加えて共重合してよい。さらに本発明に使用する上記ポリマーとその他のポリマーとのグラフト又はブロック共重合体、あるいは本発明のポリマーと他のポリマーとの混合物を用いてもよい。また、ポリマー本来の性質が損なわれない範囲で架橋することも可能である。 In addition, when it is necessary to adjust T depending on the type of proliferating cell, when it is necessary to enhance the interaction between the coating substance and the cell culture support, and the balance between the hydrophilicity and hydrophobicity of the cell support is adjusted. If necessary, other monomers other than those described above may be further added for copolymerization. Further, a graft or block copolymer of the above polymer used in the present invention and another polymer, or a mixture of the polymer of the present invention and another polymer may be used. Moreover, it is also possible to crosslink within a range where the original properties of the polymer are not impaired.
pH応答性ポリマー及びイオン応答性ポリマーは作製しようとする細胞シートに適したものを適宜選択することができる。 As the pH responsive polymer and the ion responsive polymer, those suitable for the cell sheet to be prepared can be appropriately selected.
刺激応答性ポリマー層は、重合して目的の刺激応答性ポリマーを形成するモノマーと、該モノマーを溶解しうる有機溶媒と含む塗布用組成物を調製し、これを慣用の塗布方法に従って、基材層の表面に塗布して塗膜を形成し、次に、該塗膜に放射線照射等の適当な手段により塗膜中のモノマーを重合してポリマーを形成するとともに、基材層の表面とポリマーとの間にグラフト化反応を生じさせることにより形成することができる。 The stimulus-responsive polymer layer is prepared by preparing a coating composition containing a monomer that is polymerized to form a target stimulus-responsive polymer and an organic solvent that can dissolve the monomer. A coating film is formed by coating on the surface of the layer, and then the monomer in the coating film is polymerized by an appropriate means such as radiation irradiation to form a polymer. And a grafting reaction between them.
<親水性化合物層>
機能性有機化合物層の他の実施形態として、1つ以上のエチレングリコール単位からなるエチレングリコール鎖(複数のエチレングリコール単位からなるエチレングリコール鎖は、「ポリエチレングリコール鎖」ということができる)等の親水性化合物の層が挙げられる。エチレングリコール鎖の末端は水酸基により封鎖された形態であってもよいし、エチレングリコール鎖の末端に生体関連物質等の他の物質が共有結合により連結された形態であってもよい。末端が水酸基により封鎖されたエチレングリコール鎖を含む層は、細胞が接着し難い親水性の表面を提供することができる。
<Hydrophilic compound layer>
As another embodiment of the functional organic compound layer, hydrophilicity such as an ethylene glycol chain composed of one or more ethylene glycol units (an ethylene glycol chain composed of a plurality of ethylene glycol units can be referred to as a “polyethylene glycol chain”). A layer of a functional compound. The terminal of the ethylene glycol chain may be in a form blocked with a hydroxyl group, or the terminal of the ethylene glycol chain may be in a form in which another substance such as a biological substance is linked by a covalent bond. A layer containing an ethylene glycol chain whose end is blocked with a hydroxyl group can provide a hydrophilic surface to which cells are difficult to adhere.
エチレングリコール鎖の末端に共有結合されうる生体関連物質としては、抗原、抗体、DNA、RNA、ペプチド、ホルモン、酵素、サイトカイン、糖鎖、脂質、補酵素、酵素阻害剤、細胞、その他の機能を有するタンパク質が含まれる。さらに、このような生体関連物質と親和性を有する低分子化合物、及び高分子化合物も生体関連物質の範囲に含まれる。 Examples of biological substances that can be covalently bonded to the end of an ethylene glycol chain include antigens, antibodies, DNA, RNA, peptides, hormones, enzymes, cytokines, sugar chains, lipids, coenzymes, enzyme inhibitors, cells, and other functions. The protein which has is included. Furthermore, the low molecular weight compound which has affinity with such a biological substance, and a high molecular compound are also contained in the range of a biological substance.
エチレングリコール鎖等の親水性化合物の層を、樹脂製の基材層の表面に固定化するためには、予め、樹脂製の基材層の表面に、該表面に物理的に吸着可能であって、エチレングリコール鎖の末端の水酸基と反応して共有結合を形成可能な官能基を側鎖に含むポリシロキサンを含むプライマー層を設ける。ポリシロキサンの側鎖上の官能基としては、グリシジル基又はエポキシ基が好ましい。プライマー層は、基材層の表面に、所望の側鎖を有するシラノール化合物を適用し、該表面上で縮合重合してポリシロキサンに変換することにより形成することができる。 In order to immobilize a layer of a hydrophilic compound such as an ethylene glycol chain on the surface of a resin base material layer, it can be physically adsorbed on the surface of the resin base material layer in advance. Then, a primer layer containing polysiloxane containing a functional group capable of forming a covalent bond by reacting with the terminal hydroxyl group of the ethylene glycol chain is provided. The functional group on the side chain of the polysiloxane is preferably a glycidyl group or an epoxy group. The primer layer can be formed by applying a silanol compound having a desired side chain to the surface of the base material layer, and performing condensation polymerization on the surface to convert it into polysiloxane.
次いで、プライマー層の官能基と、エチレングリコール又はエチレングリコール単位が2以上繰り返されたポリエチレングリコールの水酸基とを反応させて共有結合を形成し、エチレングリコール鎖を固定化する。このとき、触媒量の濃硫酸を含むエチレングリコール又はポリエチレングリコールをプライマー層に接触させる。末端が水酸基により封鎖されたエチレングリコール鎖を含む層はこのようにして形成される。 Next, a functional group of the primer layer is reacted with a hydroxyl group of polyethylene glycol in which two or more ethylene glycol or ethylene glycol units are repeated to form a covalent bond, thereby immobilizing the ethylene glycol chain. At this time, ethylene glycol or polyethylene glycol containing a catalytic amount of concentrated sulfuric acid is brought into contact with the primer layer. A layer containing ethylene glycol chains whose ends are blocked with hydroxyl groups is formed in this way.
さらに、必要に応じて、エチレングリコール鎖の一端に、他の物質との共有結合を形成することが可能な、少なくとも1つの官能基を直接的又は間接的に連結させる。官能基の導入方法は特に限定されない。 Furthermore, if necessary, at least one functional group capable of forming a covalent bond with another substance is directly or indirectly linked to one end of the ethylene glycol chain. The method for introducing the functional group is not particularly limited.
<粘着層>
粘着層503は、接着剤又は粘着剤を含む。接着剤及び粘着剤としては、それぞれ機能性基体の基材層と容器本体部材とを接合可能なものであれば特に限定されないが、具体的には接着剤としてはポリアクリル酸エステル系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリイミド系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリウレタン系接着剤、メタクリル系接着剤、ゴム系接着剤、シリコーン系接着剤、無機系接着剤等の接着剤等が例示でき、粘着剤としてはアクリル系粘着剤や、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤が例示できる。これらの接着剤又は粘着剤が、基材層502上に塗布されて、粘着層503が形成される。
<Adhesive layer>
The pressure-
なお、機能性基体を製造する場合において、基材層502の表面上への、機能性有機化合物層501の形成工程と、接着剤又は粘着剤を含む粘着層503の形成工程の順序は特に限定されない。例えば、(1)粘着層が形成され、必要に応じ粘着層の表面が剥離シートにより覆われて保護された基材を用意し、該基材の、粘着層が形成されていない側の面に機能性有機化合物層を積層してもよいし、(2)基材の一方の表面に機能性有機化合物層を積層した後、基材の他方の表面に粘着層を形成し、必要に応じ粘着層の表面を剥離シートにより覆って保護してもよい。上記(1)で用いられる「粘着層が形成され、必要に応じ粘着層の表面が剥離シートにより覆われて保護された基材」は独自に製造してもよいし、市販品を購入してもよい。
In the case of manufacturing a functional substrate, the order of the step of forming the functional
<細胞培養容器の製造方法>
次に、本発明の細胞培養容器の製造方法について説明する。
本発明の製造方法の第1の実施形態を図6A〜図6Dに基づき説明する。なお、下記の説明は、図1A〜図1Cに示す細胞培養容器を製造する場合についてのものであるが、図4A及び図4Bに示す細胞培養容器や、他の形態の細胞培養容器を製造する場合にも同様に適用することができる。図6B〜図6Dの各製造過程を示す断面図は、図1Bの断面図に対応している。
<Method for producing cell culture container>
Next, the manufacturing method of the cell culture container of this invention is demonstrated.
A first embodiment of the manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS. 6A to 6D. In addition, although the following description is a thing about the case where the cell culture container shown to FIG. 1A-FIG. 1C is manufactured, the cell culture container shown to FIG. 4A and 4B and the cell culture container of another form are manufactured. The same applies to the case. 6B to 6D correspond to the cross-sectional view of FIG. 1B.
まず、図6Aに示すように、貯槽等に入れられた一定量の液体Lに、機能性基体140を、粘着層を上方へ向けた状態で浮かべる。機能性基体140の機能性有機化合物層側は、液体L中に向いた状態となる。その際、液面上で機能性基体140が不規則に動くことがないように、適宜形状の保持部材300によって機能性基体140を周囲から保持し、液面上の所定の位置に機能性基体140を安定させることが好ましい。保持部材300の一部又は全部は、液面に対して上下に可動するものであってもよい。その場合には、機能性基体140を液流により液面に浮かべた状態で搬送してきて、保持部材300により適宜位置決めを行なうとよい。
First, as shown in FIG. 6A, the
液体Lの種類としては、機能性有機化合物層501が不溶であり、その機能を損なわない液体であれば適用可能である。具体的には、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロパノール等のアルコール等、及びこれらの混合物を挙げることができる。特に、乾燥しやすさの観点から炭素数3以下の低分子アルコールが好ましい。また、必要に応じて、機能性有機化合物層501に付着した不純物を溶解する等して除去し、機能性有機化合物層501の表面を清浄に保つための洗浄成分を液体Lに含有させることができる。このような洗浄成分としては、リン脂質、脂肪酸ナトリウム等の界面活性剤が挙げられるが、これらに限定されるものではない。洗浄成分の含有量は、洗浄成分の種類等によって異なるが、例えば液体L中に0.01〜1重量%程度含有させることができる。ただし一般的には、洗浄成分を特に加えなくとも、水、アルコール等の液体L自体が機能性有機化合物層の洗浄機能を担うことができる。
As the type of the liquid L, any liquid can be used as long as the functional
続いて、図6Bのように、細胞及び培地を収容する側である開口部108の側を下方へ向けた容器本体部材103の下部に、液体Lに浮かべた状態の機能性基体140を位置させる。容器本体部材103の下部に機能性基体140を位置させるには、位置が固定された容器本体部材103に対し、液体L上で機能性基体140を搬送し、所定の位置まできたら保持部材300により機能性基体140を保持してもよいし、液面上に固定された機能性基体140に対し、容器本体部材103を搬送してきてもよい。あるいは、容器本体部材103及び機能性基体140の双方を搬送し、両者の相対的な位置が合うように搬送動作を停止させてもよい。機能性基体140を搬送する場合、容器本体部材103の底面に適合する形状・面積になるよう予め形成された機能性基体を一枚ずつ搬送してもよいが、例えば、ロール状に巻かれた長尺状の機能性基体を搬送し、容器本体部材の下部に到達する直前に、所定の形状・面積に裁断してもよい。
Subsequently, as shown in FIG. 6B, the
なお、粘着層503の上にさらに剥離シートを備えている場合には、容器本体部材103の下部に機能性基体140を位置させた後に剥離シートを剥離してもよいし、あるいは、剥離シートを剥離した後に、容器本体部材103の下部に機能性基体140を位置させてもよい。容器本体部材103の下部に機能性基体140を位置させた後に剥離シートを剥離することによって、機能性基体の上部空間を容器本体部材103が傘のように覆うため、粘着層503上に異物・ごみ等が付着し難くなる。
When a release sheet is further provided on the
次に、図6Cに示すように、例えば液体L中に設けられたノズル等の設備を利用して、液体Lの噴流Laを上方へ向けて発生させる。この噴流Laによって、機能性基体140を、容器本体部材103の細胞及び培地を収容する側の底面に向かって噴き上げ、粘着層503を上方へ向けた状態で機能性基体140を移動させる。そして、噴流Laの圧力によって機能性基体140を容器本体部材103に底面に押圧し、容器本体部材103と機能性基体140との接合を行う。噴流Laは、まず容器本体部材103と機能性基体140とを最適な距離まで近接させた後に発生させてもよい。
Next, as illustrated in FIG. 6C, for example, a jet La of the liquid L is generated upward using equipment such as a nozzle provided in the liquid L. With this jet La, the
この実施形態では、細胞及び培地を収容する側である開口部108の側を下方へ向けた容器本体部材103に対して機能性基体140を近接させるため、容器本体部材103の底面に異物が付着しにくい。また、接合させるため上方に移動中の機能性基体についても、その上部の空間が容器本体部材によって覆われるため、粘着層503上に異物が付着しにくい。その結果、接合した容器本体部材と機能性基体との界面に発生する異物に起因する気泡が低減される。
In this embodiment, since the
また、機能性基体140は、液体Lに浮かべた状態で支持されるため、従来のような機能性有機化合物層の表面全体を吸引して保持する場合と異なり、機能性有機化合物層501に別部材が接触して強い応力が加わることがなく、機能性有機化合物層の機能が損なわれることがない。
Further, since the
さらに、液体Lに機能性基体140を浮かべた状態とすることにより、あるいは機能性基体140を容器本体部材103の底面に向かって液体で噴き上げることにより、同時に液体L(噴流La)による機能性有機化合物層501の洗浄を行うことができる。したがって、洗浄工程を別途設ける必要がなくなり、細胞培養容器の製造効率が向上する。特に、液体Lが洗浄成分を含有する場合には、液体Lによる洗浄効果をより高めることができる。
Furthermore, by making the
その後、図6Dに示すように、容器本体部材103に対して天面部材104を接合することにより、細胞培養容器を製造することができる。容器本体部材103と天面部材104との接合は、細胞培養の目的に応じて、必要な場合は培養液が漏出しないように液密に接合される。また、天面部材104を接合する前に、接合させた機能性有機化合物層501を適宜乾燥させてもよい。
Thereafter, as shown in FIG. 6D, the cell culture container can be manufactured by joining the
図7A及び図7Bには、本発明の製造方法の別の実施形態を示す。この実施形態は、図3に示すような平板状の容器本体部材109の底面に対して機能性基体140を接合する場合に相当する。図6A〜図6Dの実施形態における容器本体部材103に代えて、側壁部のない平板状の容器本体部材109を用いる点を除いては、構成及び効果は上記の図6A〜図6Dの実施形態と同様である。
7A and 7B show another embodiment of the manufacturing method of the present invention. This embodiment corresponds to the case where the
すなわち、図7Aに示すように、細胞及び培地を収容する側を下方へ向けた平板状の容器本体部材109の下部において、粘着層503を上方に向けた状態で機能性基体140を液体Lに浮かべる。そして、図7Bに示すように、容器本体部材109の底面に向かって、粘着層503を上方へ向けた状態で機能性基体140を噴流Laにより噴き上げ、噴流Laの圧力で機能性基体140を容器本体部材109に対し押圧することにより、粘着層503を介して容器本体部材109と機能性基体140とを接合することができる。
That is, as shown in FIG. 7A, the
機能性基体140が固定された平板状の容器本体部材109は、図3に示すように側壁部材111及び天面部材104を接合することにより、細胞培養容器を製造することができる。
The plate-like
なお、図6C及び図7Bでは、機能性基体140の下部に2本の噴流Laが発生するように描いているが、この噴流の態様は概念的に示したものであって、無論これに限定されるものではない。例えば、機能性基体140の表面全体に均一に当たるように、多数の噴流を発生させることができる。
6C and 7B, the two jets La are drawn below the
また、容器本体部材103に対し、粘着層503を上方へ向けた状態で機能性基体140を移動させる手段は、噴流Laによる機能性基体140の噴き上げによらなくてもよい。例えば、粘着層を上方へ向けた状態で機能性基体を液体に浮かべ、その浮かんだ状態の機能性基体に対し容器本体部材を接触するまで近づけ、容器本体部材と機能性基体とを接合してもよい。また、機能性基体140を上昇させる手段としては、上記に限らず、先端に弾性体を配した昇降ピン等の機械的手段により行ってもよい。
Further, the means for moving the
保持部材300は、機能性基体140を液面上の所定の位置に保持できればよく、図6A等に示した態様には限定されない。図6A以外の態様として、例えば、液体Lが入った貯槽の対向する側壁が機能性基体の形状に沿って狭まることにより、側壁が保持部材として機能し、側壁により機能性基体を挟んで保持する場合等を挙げることができる。
The holding
100、200 容器部
101、201 底部
102、202 側壁部
103、109、203 容器本体部材
104 天面部材
105 通孔
106 首部
107 係止部
108、204 開口部
110 蓋
111 側壁部材
130、220 空間
140、210 機能性基体
300 保持部材
501 機能性有機化合物層
502 基材層
503 粘着層
L 液体
La 噴流
100, 200
Claims (3)
容器部は、
容器本体部材と、
該容器本体部材の底面に設けられた、粘着層、該粘着層上に配置された基材層、及び該基材層上に配置された機能性有機化合物層を少なくとも備える機能性基体と、
を少なくとも有し、
液体に、粘着層を上方へ向けた状態で機能性基体を浮かべる工程と、
細胞及び培地を収容する側を下方へ向けた容器本体部材に対して、粘着層を上方へ向けた状態で機能性基体を移動させ、粘着層を介して容器本体部材と機能性基体とを接合する工程と、
を含む前記製造方法。 A method for producing a cell culture container comprising a container part for containing cells and a medium,
The container part
A container body member;
A functional base provided at least with an adhesive layer, a base material layer disposed on the adhesive layer, and a functional organic compound layer disposed on the base material layer, provided on the bottom surface of the container body member;
Having at least
Floating a functional substrate on the liquid with the adhesive layer facing upward;
The functional substrate is moved with the adhesive layer facing upward relative to the container body member with the cell and medium containing side facing downward, and the container body member and the functional substrate are bonded via the adhesive layer. And a process of
The said manufacturing method containing.
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