JP2017176047A - Methods of manufacturing containers - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、細胞を収容するための容器の製造方法、とりわけ細胞に対する機能を持つ機能膜を有した容器の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a container for containing cells, and more particularly to a method for producing a container having a functional membrane having a function for cells.
例えば、実用新案文献1に示すように、細胞を収容する容器が利用に供されている。このような容器では、収容対象となる細胞に対して何らかの機能を有した機能膜が、その底面に設けられることがある。実用新案文献1では、容器の底面に親水性を付与するための親水性膜が設けられている。 For example, as shown in Utility Model Document 1, containers that contain cells are used. In such a container, a functional film having some function for cells to be accommodated may be provided on the bottom surface. In Utility Model Document 1, a hydrophilic film for imparting hydrophilicity is provided on the bottom surface of the container.
実用新案文献1では、機能膜を容器底面の全域に安定して形成することを目的として、予め作製した機能膜を用いて、インモールド成形により、容器を製造することを提案している。実用新案文献1で開示された製造方法では、容器の底面を規定するコアの先端面を機能膜で覆った状態にて、溶融樹脂がキャビティ内に供給される。 Utility Model Document 1 proposes that a container is manufactured by in-mold molding using a functional film prepared in advance for the purpose of stably forming the functional film over the entire bottom surface of the container. In the manufacturing method disclosed in Utility Model Document 1, the molten resin is supplied into the cavity in a state where the front end surface of the core that defines the bottom surface of the container is covered with a functional film.
インモールド成形を用いることで、機能膜を概ね容器底面に配置することができる。しかしながら、容器に収容される細胞は、微細であり、機能膜の容器底面への位置決めを高精度に実施する必要がある。すなわち、実用新案文献1で開示された容器では、機能膜が十分な精度で配置されないこと、典型的には、機能膜が容器底面の隅部まで十分に延び広がらないことが予想される。この場合、容器の製造精度に起因して、容器底面の隅部上に位置する細胞に対し、所望の処理を十分に行うことができないことになる。とりわけ、極めて高価な細胞シート等の処理が容器内で実施され得ることを考慮すると、容器底面の隅部まで機能膜を確実に敷き詰めることは、重大な問題と言える。 By using in-mold molding, the functional film can be generally disposed on the bottom surface of the container. However, the cells accommodated in the container are fine, and it is necessary to position the functional film on the bottom surface of the container with high accuracy. In other words, in the container disclosed in Utility Model Document 1, it is expected that the functional film is not arranged with sufficient accuracy, and typically, the functional film does not sufficiently extend to the corner of the bottom surface of the container. In this case, due to the manufacturing accuracy of the container, the desired treatment cannot be sufficiently performed on the cells located on the corners of the bottom surface of the container. In particular, considering that processing of extremely expensive cell sheets or the like can be performed in the container, it can be said that it is a serious problem to spread the functional film to the corners of the bottom surface of the container.
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、機能膜が容器底面の隅部で有効に機能し得るように配置されている容器を製造する方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a container in which a functional film is arranged so that it can function effectively at the corners of the bottom surface of the container. To do.
本発明による容器の製造方法は、
細胞を収容するための容器を、前記容器の外形状を規定する凹部が形成された雌型と、前記凹部内に配置されるコアを有し前記雌型との間に前記容器を成形するためのキャビティを形成する雄型と、を用いて製造する容器の製造方法であって、
前記細胞に対する機能を持つ機能膜を片側の面に有した基材を前記キャビティ内に収容した状態で、前記キャビティ内に成形材料を充填する工程を備え、
前記基材は、前記機能膜の一部分が前記コアの先端面を覆うとともに、前記機能膜の縁部の少なくとも一部分が前記先端面から離間して前記キャビティ内に位置するように、前記キャビティ内に収容される。
The method for producing a container according to the present invention comprises:
In order to mold a container for containing cells between a female mold in which a recess defining an outer shape of the container is formed and a female mold having a core disposed in the recess. A male mold that forms a cavity of
A step of filling the cavity with a molding material in a state where a base material having a functional membrane having a function for cells on one side is accommodated in the cavity;
The base material is formed in the cavity such that a part of the functional film covers the tip surface of the core and at least a part of an edge of the functional film is located in the cavity apart from the tip surface. Be contained.
本発明による容器の製造方法において、前記基材は、前記機能膜が前記コアの前記先端面の全域を覆うとともに、前記機能膜の縁部が、その全周において、前記先端面から離間して前記キャビティ内に位置するように、前記キャビティ内に収容されてもよい。 In the method for manufacturing a container according to the present invention, the base material is configured such that the functional film covers the entire area of the tip surface of the core, and the edge of the functional film is separated from the tip surface on the entire circumference. You may accommodate in the said cavity so that it may be located in the said cavity.
本発明による容器の製造方法が、前記機能膜を予備成形型のキャビティ内に収容した状態で前記予備成形型の前記キャビティ内に成形材料を充填して、前記基材を成形する工程を、さらに備えるようにしてもよい。 The method for producing a container according to the present invention further includes a step of filling the cavity of the preform with a molding material in a state where the functional film is accommodated in the cavity of the preform, and molding the base material. You may make it prepare.
本発明によれば、機能膜が容器底面の隅部においても有効に機能することができる容器を製造することができる。 According to the present invention, it is possible to manufacture a container in which the functional membrane can function effectively even at the corners of the bottom surface of the container.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual product.
図1〜図12は、本発明の一実施の形態およびその変形例を説明するための図である。このうち、図1及び図2は、それぞれ、容器を示す斜視図または縦断面図であり、図3は、容器の底部を切り出して示す平面図である。 1-12 is a figure for demonstrating one Embodiment and its modification of this invention. Among these, FIG.1 and FIG.2 is a perspective view or longitudinal cross-sectional view which respectively shows a container, FIG. 3 is a top view which cuts out and shows the bottom part of a container.
図1及び図2に示すように、容器10は、底部11及び側壁部12を有している。容器10は、底部11によって形成される底面10aと、側壁部12によって形成される内壁面10b及び外壁面10cと、を有している。容器10は、底面10a及び内壁面10bによって画成された収容スペースSを有している。容器10は、その収容スペースSに細胞を収容することを意図されている。そして、容器10の底面10aの少なくとも一部分は、収容した細胞に対して所定の機能を発揮し得る機能膜20によって形成されている。とりわけ以下に説明する容器の製造方法では、機能膜20を、内壁面10bとの境界を画成する底面10aの隅部まで確実に形成するための工夫がなされている。すなわち、以下に説明する製造方法で製造された容器10によれば、機能膜20の機能に起因した作用を、細胞に対して有効に及ぼすことができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
まず、容器10の構成について説明する。上述のように、容器10は、底部11及び側壁部12を有する。なお、底部11及び側壁部12は、部位に応じた区分けであり、後述する製造方法の説明からも明らかとなるように、製造工程に基づく区分け、境界又は境界に必ずしも一致するわけではない。例えば、順に実施される製造工程の間に形成される界面isが、図2Aに示すように、底部11内に位置するようにしてもよい。
First, the configuration of the
図2に示すように、底部11は、板状に形成された、互いに対向する第1面11a及び第2面11bを有している。第1面11aは、容器10が使用される状態において上方を向く面であり、平坦面となっている。第2面11bは、容器10が使用される状態において下方を向く面である。第1面11aは、その一部分において、容器10の底面10aを形成する。また、底部11の第1面11aには、側壁部12が設けられている。図2に示すように、側壁部12は、底部11の第1面11aから立ち上がっている。図1に示された例において、側壁部12は、第1面11a上において、周状に形成されている。側壁部12は、側壁部12が形成する周を基準とした内側となる面として、内壁面10bを形成している。また、側壁部12は、側壁部12が形成する周を基準とした外側となる面として、外壁面10cを形成している。
As shown in FIG. 2, the
ここで図3は、側壁部12を省いて、底部11を第1面11aの側から示す平面図である。図3における点線は、第1面11aのうちの内壁面10bと接続する位置を示している。図3に示すように、第1面11aは、側壁部12で覆われた周辺領域caと、周辺領域caに囲まれた底面領域baと、を含んでいる。図示された例において、底面領域baは、側壁部12によって取り囲まれた領域であって、容器10の底面10aを形成する。また、図示された例において、周辺領域caは、第1面11aの周縁部となっている。
Here, FIG. 3 is a plan view showing the
図2に戻って、底部11は、機能膜20を第1面11aに有している。すなわち、機能膜20が、第1面11aの少なくとも一部分を形成する。さらに、この機能膜20は、図2及び図3に示すように、周辺領域caと底面領域baとに跨がって設けられている。したがって、機能膜20が周辺領域caと底面領域baとに跨がって延びている部分において、機能膜20は、内壁面10bとの境界となる底面10aの隅部まで確実に延び広がる。図示された例において、機能膜20は、底面領域baの全域において、第1面11aを形成している。また、機能膜20の縁部21は、その全周にわたって、周辺領域ca内に位置している。すなわち、機能膜20の縁部21は、周辺領域caの内側縁と外側縁との間に位置している。さらに言い換えると、機能膜20の縁部21は、第1面11aのうちの内壁面10bに接続した位置と外壁面10cに接続した位置との間に位置している。したがって、図示された例において、容器10の底面10aは、底部11の機能膜20によって形成され、しかも、底面10aの全隅部に延び広がっている。
Returning to FIG. 2, the bottom 11 has the
以上のような構成からなる容器10において、底部11の機能膜20以外の部分と、側壁部12は、例えば、樹脂材料から形成される。使用され得る樹脂材料として、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種を含む樹脂材料を例示することができる。なお、容器10に収容された細胞の観察を可能とするため、底部11及び側壁部12は、透明であることが好ましい。また、底部11及び側壁部12は、一体的に形成されて、その間に界面が観察されないようにしてもよいし、別体として形成されて接合され、その間に界面が観察されるようにしてもよい。
In the
次に、機能膜20について説明する。機能膜20は、上述したように、容器10に収容された細胞等の収容物に対し所定の機能の発現を期待された膜である。機能膜20に期待される機能は、特に限定されないが、一例として、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を用いた機能性有機化合物膜として、機能膜20を形成することができる。機能膜20の膜厚は、例えば、0.5nm以上300nm以下の範囲内とするとよく、なかでも1nm以上100nm以下の範囲内であることが好ましい。
Next, the
以下、「刺激応答性ポリマー膜」及び「親水性化合物膜」の好適な実施形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the “stimulus responsive polymer film” and the “hydrophilic compound film” will be described.
<刺激応答性ポリマー膜>
刺激応答性ポリマー膜とは、所定の刺激によって表面の細胞に対する接着度合いが変化するポリマーを含む膜である。すなわち、刺激応答性ポリマー膜として、刺激の有無に応じて細胞との接着性を変化させる膜を例示することができる。このような刺激応答性ポリマー膜は、底面10a上において細胞を培養することで細胞シートを作製することを意図された容器10に適用され得る。この用途において、細胞シートは、容器10の底面10a上に接着した状態で作製され得る。作製された細胞シートは、非常に損傷を受けやすい。したがって、細胞シートを容器10から取り出す際、底面10aへの接着強度の大きさやばらつきに応じ、細胞シートに破れ等の損傷を生じさせる可能性がある。容器底面10aの細胞シートに対する接着性を変化させることが可能な刺激応答性ポリマー膜を用いた場合、細胞シートを安定して容器10内で作製することを可能にするとともに、破れ等の損傷を回避しながら細胞シートを容器10から取り出すことが可能となる。
<Stimulus-responsive polymer film>
The stimulus-responsive polymer film is a film containing a polymer whose degree of adhesion to cells on the surface is changed by a predetermined stimulus. That is, examples of the stimulation-responsive polymer film include a film that changes the adhesion with cells depending on the presence or absence of stimulation. Such a stimulus-responsive polymer film can be applied to the
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。 Examples of the stimulus responsive polymer include a temperature responsive polymer, a pH responsive polymer, an ion responsive polymer, and a photoresponsive polymer. Among these, a temperature-responsive polymer is preferable because it is easy to give a stimulus.
温度応答性ポリマーとして、例えば、細胞を培養する際の温度では細胞接着性を示し、作製した細胞シートを剥離する際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、すなわち細胞非接着性を示し、臨界溶解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、すなわち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。なお、臨界溶解温度以上の温度で細胞非接着性を示し且つ臨界溶解温度未満の温度で細胞接着性を示す温度応答性ポリマーを用いて、機能膜20を形成することも可能である。
As the temperature-responsive polymer, for example, a polymer that exhibits cell adhesiveness at a temperature when cells are cultured and exhibits cell non-adhesiveness at a temperature when the produced cell sheet is peeled may be used. For example, a temperature-responsive polymer has an improved affinity for surrounding water at temperatures below the critical dissolution temperature, and the property that the polymer takes up water and swells to make it difficult for cells to adhere to the surface, that is, cell non-adhesiveness. It is preferable to use a material that exhibits a property of facilitating the adhesion of cells to the surface by desorption of water from the polymer at a temperature equal to or higher than the critical dissolution temperature, that is, cell adhesion. 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. It is also possible to form the
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、これらの一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、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、ポリマーはヘテロポリマーとなるが、どちらの形態も可能である。 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, vinyl ether derivatives, and the like. The above may be used. When a single monomer is used alone, the polymer formed is a homopolymer, and when multiple monomers are used together, the polymer is a heteropolymer, but either form is possible.
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、上記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 and another polymer, or a mixture of the above polymer 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、容器10に収容される細胞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 cells accommodated in the
刺激応答性ポリマー膜は、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、支持材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、支持材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 film 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. The film is applied to the surface of the substrate to form a coating film, and then the monomer in the coating film is polymerized by an appropriate means such as radiation irradiation to form a polymer. It can be formed by causing a grafting reaction in between.
<親水性化合物層>
機能膜20の他の例として、一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>
Another example of the
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、支持材の表面に固定化するためには、予め、支持材の表面に、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下地層を設ける。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。下地層は、支持材の表面に、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 the support material, it can be physically adsorbed on the surface of the support material in advance, and the end of the ethylene glycol chain can be immobilized. An underlayer containing polysiloxane containing a functional group capable of reacting with a hydroxyl group to form a covalent bond in the side chain is provided. The functional group on the side chain of the polysiloxane is preferably a glycidyl group or an epoxy group. The underlayer can be formed by applying a silanol compound having a desired side chain to the surface of the support material, 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二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, the 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.
次に、以上のような構成からなる容器10の製造方法の一例について説明する。以下に説明する製造方法は、支持層16上に機能膜20を成膜することで機能性基体15を作製する第1の工程と、機能性基体15を用いたインモールド成形により基材13を作製する第2の工程と、基材13を用いたインモールド成形により容器10を作製する第3の工程と、を有している。
Next, an example of a method for manufacturing the
まず、図4に示された機能性基体15を作製する第1の工程について説明する。図示された機能性基体15は、機能膜20と、機能膜20を支持する支持層16と、を有している。支持層16は、機能膜20を作製する際の支持材として機能する。
First, the first step for producing the
支持層16上への機能膜20の形成は、具体的には、次のようにして実施され得る。まず、硬化または乾燥することにより機能膜20をなすようになる組成物を、支持層16上に塗布する。塗布方法は特に限定されることなく、種々の方式、例えばバーコート、ロールコート、グラビアコートを使用することができる。次に、必要に応じて支持層16上の塗膜の固化処理を実施する。固化処理は、塗膜の組成に応じた方法が採用され、一例として、塗膜への電子線照射により実施される。その後、塗膜をスプレー洗浄することで、塗膜の厚さを調整する。なお、厚み調整を円滑に実施するため、スプレー洗浄の前に、支持層16とともに塗膜を水に浸漬させ、塗膜を膨潤させておいてもよい。最後に塗膜を乾燥させることによって、支持層16と、塗膜からなる機能膜20と、を有した機能性基体15を得ることができる。
Specifically, the formation of the
なお、「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15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。可撓性の機能性基体15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。支持層16と機能膜20との間には必要に応じて1つ以上の他の層(例えば前述の下地層)が存在していてもよい。機能性基体15の平面視での形状は、容器10の底面10aの形状に応じた任意の形状とすることができる。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、楕円形等の形状とすることができる。
The “base” may be a film or a plate as long as it has a predetermined structure. The film-like
支持層16は、最終的な機能性基体15に応じて適宜選択される。機能性基体15が板状であれば板状の支持材が支持層16として用いられ、機能性基体15がフィルム状であればフィルム状の支持材が支持層16として用いられる。
The
支持層16の材料は、一方の表面に機能膜20を形成することが可能な樹脂材料等から適宜選択することができるが、材料の種類は特に限定されない。典型的には、支持層16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、アクリル樹脂等を用いることができる。
The material of the
支持層16の、機能膜20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
支持層16の厚さは適宜選択することができる。支持層16がフィルム材である場合、その厚さは、特に制限は無いが、例えば5〜500μm、より好ましくは20〜500μm、特に好ましくは50〜250μmとすることができる。
The thickness of the
次に、機能性基体15を用いたインモールド成形により基材13を作製する第2の工程について説明する。
Next, the 2nd process which produces the
第2工程は、図5に示された予備成形型30を用いて実施される。予備成形型30は、第1型31および第2型36を有している。第1型31及び第2型36は、互いに接近して型締めした状態において、作製されるべき基材13の外形状に対応したキャビティcxを形成する。図示された例において、第1型31は、板状の外形状を有している。第1型31には、吸引手段に連通した吸着孔32が形成されている。一方、第2型36は、機能性基体15を収容し得る凹部38を有している。とりわけ図示された例において、凹部38は、第1型31の側に位置する第1凹部38aと、第1型31から離間する側に位置する第2凹部38bと、を含んでいる。第2凹部38bの開口形状は、第1凹部38aの開口形状よりも小さくなっている。すなわち、凹部38は、その内部に第2凹部38bの周縁を画成する段部38cを有し、段階的に先細りしている。第2型36には、成形材料源に通じた注入孔37が形成されている。注入孔37は、凹部38の第2凹部38bに通じている。
The second step is performed using the preforming die 30 shown in FIG. The preforming
第2の工程は、予備成形工程として、インモールド成形により基材13を作製する。まず、図5に示すように、吸着孔32を塞ぐようにして、第1型31上に機能性基体15を配置する。このとき、機能性基体15の機能膜20が、吸着孔32に対面するようにする。吸着孔32を介した吸引により、機能性基体15が、第1型31に固定される。この状態で、第1型31と第2型36が、型締めされ、図5に示された状態に至る。
A 2nd process produces the
なお、図示された例において、機能膜20を含む機能性基体15の形状は、第2型36の凹部38の第1凹部38aの開口形状よりも小さくなっている。したがって、機能性基体15を第1型31に対して極めて高精度に位置決めすることなく、機能性基体15が、予備成形型30の型締め時に、第1型31と第2型36との間で潰されてしまうことを効果的に防止することができる。すなわち、第1型31に対する機能性基体15の位置決めを容易且つ迅速に実施することができる。
In the illustrated example, the shape of the
その一方で、機能膜20を含む機能性基体15の形状は、第2型36の凹部38の第2凹部38bの開口形状よりも大きくなっている。図5に示された型締め状態において、機能性基体15の周縁部は、予備成形型30のキャビティcxを画成する凹部38の第1凹部38a内に位置している。そして、図5に示された型締め状態において、機能性基体15は、予備成形型30のキャビティcx内において、その周縁を第1型31と第2型36の段差部38cとの間で挟持されている。これにより、予備成形型30のキャビティcx内において、機能性基体15の保持が安定する。なお、凹部38の第1凹部38aの深さは、機能性基体15を損傷することなく収容し得る程度となっており、第2凹部38bの深さは、作製されるべき支持体14の厚みを考慮して決定される。
On the other hand, the shape of the
次に、注入孔37を介して成形材料が、予備成形型30のキャビティcxに充填される。成形材料は、底部11の機能膜20以外の部分と側壁部12をなす材料として既に説明した材料とすることができる。成形材料をキャビティcx内に射出する際、機能性基体15は、機能膜20の全面が第1型31に接触した状態で、保持されている。また図示された例において、機能性基体15は、その周縁を第1型31及び第2型36によって挟持されている。したがって、高温高圧の成形材料、典型的には高温高圧の樹脂材料が予備成形型30のキャビティcx内に射出されたとしても、機能膜20の損傷や機能膜20に破れや皺が生じてしまうことを効果的に防止することができる。
Next, the molding material is filled into the cavity cx of the preforming die 30 through the
予備成形型30のキャビティcx内に射出された成形材料が、温度低下により固化することで、成形材料からなる支持体14が形成される。以上のようにして、支持体14と、支持体14上に支持された機能性基体15と、を有した基材13を得ることができる。
When the molding material injected into the cavity cx of the preforming
なお、支持体14と機能性基体15との密着性を改善するため、機能性基体15の支持層16のうちの支持体14と一体化される部分の表面が、ヒートシール性樹脂材料を含んでいてもよい。ヒートシール性樹脂材料は、高温の溶融樹脂との接触により溶融し、樹脂の固化とともに固化する。このため、機能性基体15と支持体14との接合をより強固にすることができる。
In order to improve the adhesion between the
また、以上のようにして作製した基材13は、その周縁部を、打ち抜き等によって除去されるようにしてもよい。例えば、基材13は、第1型31及び第2型36によって挟持された機能性基体15の周縁部を含む部分を除去される。このような除去によって、次に参照する図6に示すように、基材13の周縁部において、支持体14及び機能性基体15が面一となるようにしてもよい。
Moreover, you may make it the
次に、基材13を用いたインモールド成形により容器10を作製する第3の工程について説明する。
Next, the 3rd process which produces the
第3工程は、図6に示された成形型40を用いて実施される。成形型40は、雄型41および雌型46を有している。雄型41及び雌型46は、互いに接近して型締めした状態において、キャビティcyを形成する。キャビティcyは、容器10の外形状に対応した内部空間を画成する。図示された例において、雌型46は、作製されるべき容器10の外形状に対応した凹部48を有している。一方、雄型41は、凹部48内に配置されるコア43を有している。凹部48とコア43で囲まれた領域が、容器10を成形するためのキャビティを形成する。雄型41には、吸引手段に連通した吸着孔42が形成されている。雌型46には、成形材料源に通じた注入孔47が形成されている。注入孔47は、凹部48に通じている。
The third step is performed using the
第3の工程は、インモールド成形により容器10を作製する。まず、図6に示すように、吸着孔42を塞ぐようにして、雄型41上に基材13を配置する。このとき、基材13に含まれる機能膜20の一部分がコア43の先端面44を覆うようにする。先端面44には、吸着孔42が開口している。したがって、吸着孔42を介した吸引により、基材13が、雄型41に固定される。このとき、図6及び図7に示すように、機能膜20の縁部21の少なくとも一部分が、コア43の先端面44の縁部44aを越えてキャビティcy内に延び広がっている。すなわち、機能膜20は、少なくとも一部分において、先端面44に被さることなく、キャビティcy内に露出している。とりわけ図示された例では、機能膜20のコア先端面44から離間した部分、言い換えると機能膜20のキャビティcy内に露出した部分は、先端面44の延長面上に位置している。換言すると、図示された例では、機能膜20のコア先端面44から離間した部分は、キャビティcy内において、露出した部分は、コア43の先端面44と同一面上に位置している。後述するように、機能膜20が、少なくとも一部において、コア43の先端面44から離間してキャビティcy内に延び入っていることが重要であり、その一方でこのような機能膜20の雄型41に対する位置決めは、実開平5−88299号公報に開示されている位置決め、すなわちコアの先端面と同一形状を有する機能膜を先端面と外形状を一致させるように位置決めすることと比較して、容易且つ迅速に実施することができる。
In the third step, the
なお、図7は、コア43の先端面44、機能膜20、基材13および凹部48の位置関係を示す平面図である。図示された例において、機能膜20は、コア43の先端面44よりも大きな面積を有している。そして、機能膜20は、コア43の先端面44の全域を覆っている。機能膜20の縁部21は、その全周において、先端面44の縁部44aを越えてキャビティcy内に延び入っている。このような位置決めは、実開平5−88299号公報に開示されている位置決めと比較して、容易且つ極めて迅速に実施することができる。
FIG. 7 is a plan view showing the positional relationship between the
また、図示された例において、機能膜20を含む基材13の形状は、雌型46の凹部48の開口形状よりも小さくなっている。言い換えると、図6及び図7に示された状態において、機能膜20は、成形型40のキャビティcy内において、雌型46から離間した状態で、保持されている。したがって、基材13を雄型41に対して極めて高精度に位置決めすることなく、基材13が、成形型40の型締め時に、雄型41と雌型46との間に挟まってしまうことを効果的に回避することができる。この点からも、雄型41に対する基材13の位置決めを容易且つ迅速に実施することができる。
Further, in the illustrated example, the shape of the
成形型40を型締めした後、注入孔47を介して成形材料が、成形型40のキャビティcyに充填される。成形材料は、底部11の機能膜20以外の部分と側壁部12をなす材料として既に説明した材料とすることができる。成形材料をキャビティcy内に射出する際、基材13は、コア43の先端面44に吸着保持されている。ただし、機能膜20の縁部21を含む基材13の周縁部分が、先端面44から離間してキャビティcy内に延出している。したがって、基材13の周縁部分は、高温高圧で流動する成形材料に曝される。しかしながら、基材13は、いわゆる射出成形品であって、十分な厚みを有することができる。このため、基材13は、高温高圧の成形材料に押圧されたとしても、キャビティcy内に延出した周縁部分への皺や折れ曲がり等の変形並びに亀裂等の損傷を効果的に回避することができる。これにともない、コア43の先端面44と基材13との間に、成形材料が流れ混んでしまうことを効果的に防止することができる。
After the
成形型40のキャビティcy内に射出された成形材料が、温度低下により固化することで、成形材料が基材13と一体化して容器10が得られる。製造された容器10は、底部11及び側壁部12を有している。なお、図6に示された第3の工程を経て製造された容器10では、第2の工程で射出されて基材13の支持体14をなす材料と、第3の工程で射出されて底部11の一部分および側壁部12をなす材料との関係により、図2Aに示した界面isが観察されるようになる。
The molding material injected into the cavity cy of the molding die 40 is solidified due to a decrease in temperature, whereby the molding material is integrated with the
成形型40を用いたインモールド成形において、コア43の先端面44から延出した基材13の変形を防止することで、コア43と基材13との間に成形材料が入り込むことを効果的に防止することができる。この結果、得られた容器10において、図1〜図3に示すように、容器底面10aの隅部まで機能膜20が露出するようになる。とりわけ図7に示された位置関係で成形が行われた場合、容器底面10aが、その全隅部にわたるまで、機能膜20によって形成されることになる。このとき、容器10の側壁部12は、少なくともその一部分において、機能膜20上に設けられることになる。
In in-mold molding using the molding die 40, it is effective to prevent the molding material from entering between the core 43 and the
なお、成形型40を用いたインモールド成形時における基材13の変形を防止する観点から、基材13の厚みt(図6参照)は、0.1mm以上10mm以下であることが好ましく、0.5mm以上5mm以下であることがさらに好ましい。また、機能膜20を容器底面10aの隅部まで確実に延び広がらせる観点およびコア43に対する基材13の位置決めを十分に容易化する観点から、機能膜20のコア43からの延出長さl(図6参照)は、0.01mm以上10mm以下であることが好ましく、0.1mm以上3mm以下であることがさらに好ましい。
From the viewpoint of preventing deformation of the
また、図6に示された例では、成形型40を型締めした際に、雄型41のコア43が、基材13に機能膜20の側から接触するとともに、雌型46の凹部48の底が、基材13に機能膜20とは反対の側から接触している。したがって、作製された容器10では、底部11の第2面11bの一部分を、基材13が形成するようになる。さらに言い換えると、容器10の底部11の最小厚みが、基材13の厚みとなっている。この場合、成形型40を用いたインモールド成形において、基材13の変形や損傷を効果的に防止しながら、基材13をより安定してキャビティcy内に保持することができる。また、底部11が基材13のみで形成される部位は、光透過性に優れ、したがって、顕微鏡等を底部11から容器10内を観察することに好適である。しかしながら、この例に限られず、後に参照する図11に示された例のように、成形型40を型締めした際に、雄型41のコア43が、基材13に機能膜20の側から接触するとともに、雌型46の凹部48の底が、基材13から離間するようにしてもよい。
In the example shown in FIG. 6, when the
以上に説明してきた本実施の形態によれば、容器10は、細胞に対する機能を持つ機能膜20を一方の面11aに有する底部11と、底部11の一方の面11a上に設けられ底部11との間で細胞を収容する収容スペースSを形成する側壁部12と、を有している。底部11の一方の面11aは、側壁部12で覆われた周辺領域caと、周辺領域caに囲まれ容器10の底面10aを形成する底面領域baと、を含んでいる。そして、機能膜20は、周辺領域caと底面領域baとに跨がって設けられている。すなわち、機能膜20が周辺領域caと底面領域baとを跨がって延びている部分において、機能膜20は、内壁面10bとの境界となる底面10aの隅部まで確実に延び広がることなる。とりわけ機能膜20の縁部21が、その全周にわたって、周辺領域caに位置している場合、機能膜20は、底面10aの全周縁となる隅部まで延び広がることになる。これにより、機能膜20が期待された機能を細胞に対して有効に発揮することが可能となる。
According to the present embodiment described above, the
一例として、機能膜20が、例えば温度応答性膜等の刺激応答性ポリマー膜である場合には、温度の変化に応じて底面10aをなす機能膜20がその状態を変化させ、容器10内の細胞に作用する。具体的には、温度応答性ポリマー膜の機能膜20が冷却されることにより、容器10の底面10a上で培養された細胞シートを底面10aから剥離させることができる。このとき、底面10aと内壁面10bとの境界となる底面隅部においても、細胞シートを容器10から円滑に剥離させることができる。したがって、繊細で高価な細胞シートを、破れ等の損傷を回避しながら、容器から採取することができる。このような細胞シートは、容器底面10aの形状に対応した所望の形状を有することから、予定された処置への適用が可能となる。
As an example, when the
ところで、容器10で作製された細胞シートは、互いの縁部が重なり合うようにして、処置されるべき部位、例えば心臓の表面に複数枚配置されることがある。このような利用において、隣り合う二つの細胞シートの重なり合う面積を小さくすることで処置部位に使用される細胞シートの枚数を低減するには、細胞シートの輪郭が円形よりも四角形であることが好ましい。そして、四角形の細胞シートを作製するには、図1に示された例のように、容器10の底面10aが、四角形状またはその角部を面取りした形状とすればよい。その一方で、このような底面形状を有する容器10を用いた場合、特に角部において、細胞シートが剥離しにくくなり、破れの起点を形成する可能性が高くなる。したがって、上述してきた容器の構成及び容器の製造方法は、有用な細胞シートを作製するための底面が角形状またはその角部を面取りした形状となっている容器に対し、とりわけ好適であると言える。
By the way, a plurality of cell sheets produced in the
また、本実施の形態によれば、容器10の製造に、容器10の外形状を規定する凹部48が形成された雌型46と、凹部48内に配置されるコア43を有し雌型46との間に容器10を成形するためのキャビティcyを形成する雄型41と、を用いる。製造方法は、細胞に対する機能を持つ機能膜20を片側の面に有した基材13をキャビティcy内に収容した状態で、キャビティcy内に成形材料を充填する工程を含んでいる。このインモールド成形において、基材13は、機能膜20の一部分がコア43の先端面44を覆うとともに、機能膜20の縁部21の少なくとも一部分が先端面44から離間してキャビティcy内に広がるように、キャビティcy内に収容される。このような製造方法によれば、製造された容器10の底部11において、機能膜20は、側壁部12に覆われた周辺領域caと底面10aをなす底面領域baとに跨がって形成される。とりわけ、機能膜20がコア43の先端面44の全域を覆うとともに、機能膜20の縁部21が、その全周において、先端面44から離間してキャビティcy内に広がるように、基材13がキャビティcy内に収容された場合、製造された容器10の底部11において、機能膜20が、容器10の底面10aをなす底面領域baの全域に位置するとともに、機能膜20の縁部21が、その全周にわたって、側壁部12に覆われる周辺領域caに位置するようになる。したがって、製造された容器10は、底面10aの隅部においても、機能膜20が期待された機能を有効に発揮するようになる。
Further, according to the present embodiment, in manufacturing the
また、この製造方法において、機能膜20の一部分がコア43の先端面44を覆うとともに機能膜20の縁部21の少なくとも一部分が先端面44の縁部44aを越えてキャビティcy内に広がるように、基材13をキャビティcy内に収容すれば良い。したがって、基材13の雄型41に対する位置決めは高精度を要するものではなく、簡易に実施され得る。これにより、底面隅部においても機能膜20が有効に機能する容器10を、簡易且つ安価に製造することも可能となる。
In this manufacturing method, a part of the
さらに、本実施の形態によれば、製造方法は、機能膜20を予備成形型30のキャビティcx内に収容し予備成形型30のキャビティcx内に成形材料を充填して、基材13を成形する工程を、さらに有している。すなわち、容器10は、二回のインモールド成形を経て、製造され得る。このような方法によれば、一回目となる予備成形により、或る程度の変形抵抗を有した基材13を簡易且つ短時間で製造することができる。言い換えると、或る程度の厚みを有した基材13を簡易且つ短時間で製造することができる。また、このようにして得られた基材13によれば、二回目の成形時に、機能膜20が容易に変形しにくくすることができる。この結果、容器底面10aの隅部まで機能膜20を安定して延び広がるようにすることができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the manufacturing method accommodates the
なお、上述した一実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を適宜参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の一実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。 Various modifications can be made to the above-described embodiment. Hereinafter, an example of modification will be described with reference to the drawings as appropriate. In the following description and the drawings used in the following description, for parts that can be configured in the same manner as the above-described embodiment, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the above-described embodiment are used. A duplicate description is omitted.
上述した一実施の形態において、容器10の底面10aが、平面視において、四角形または四角形の角を面取りした形状となっている例を説明した。底面10aが四角形または四角形の角を面取りした形状となっている容器は、細胞を培養して細胞シートを作製するための容器として有益である一方で、従来の容器では、機能膜が容器底面の隅部まで広がっていないことに起因する不具合が顕著となり得た。このため、機能膜20が容器底面10aの隅部まで安定して延び広がるようになる上述の容器構造に関する工夫及び容器製造方法に関する工夫は、底面10aが四角形または四角形の角を面取りした形状となっている容器10に対して好適である。しかしながら、上述の容器構成及び製造方法は、底面が四角形または四角形の角部を面取りした形状の容器だけでなく、底面が四角形以外の多角形またはその角部を面取りした形状の容器や、図8に示された底面10aが円形状となっている容器10に対しても好適であり、これらの例においても、容器構成及び製造方法に起因した上述の作用効果と同様の作用効果を奏することができる。なお、図8に示された容器10は、その底面形状が上述した一実施の形態での容器と異なり、その他において上述した一実施の形態での容器と同一にすることができる。
In the above-described embodiment, the example has been described in which the
上述した一実施の形態において、容器10が収容スペースSを一つだけ有する例を示したが、この例に限られない。例えば図9及び図10に示すように、複数の収容スペースSを有する容器10に対しても、上述の容器構成及び製造方法を適用することができる。図9及び図10に示された一例において、容器10は、合計10個の収容スペースSを有している。この容器10も、底部11および側壁部12を有している。底部11は、互いに対向する第1面11a及び第2面11bを有している。第1面11aは、側壁部12が設けられている周辺領域caと、収容スペースSの底面10aを形成する合計10個の底面領域baと、を有している。そして、機能膜20が、周辺領域caと底面領域baとに跨がって形成され、底部11の第1面11aの一部分をなしている。図示された例では、各底面領域baに対応して、合計10の機能膜20が設けられている。各機能膜20の縁部21が、その全周にわたって、対応する底面領域baを取り囲む周辺領域ca領域に位置していてもよい。図9及び図10に示された例においても、上述の作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
In the above-described embodiment, an example in which the
また、図9及び図10に示された容器10は、上述した製造方法と同一の方法により製造され得る。具体的には、図11に示された成形型40を用いたインモールド成形により、容器10を作製することができる。成形型40は、容器10の外形状を規定する凹部48が形成された雌型46と、凹部48内に配置されるコア43を有し雌型46との間に容器10を成形するためのキャビティcyを形成する雄型41と、を有している。この製造方法は、機能膜20を片側の面に有した基材13をキャビティcy内に収容した状態で、キャビティcy内に成形材料を充填する工程を有する。図11に示すように、基材13は、機能膜20の一部分がコア43の先端面44を覆うとともに、機能膜20の縁部21の少なくとも一部分が先端面44の縁部44aを越えてキャビティcy内に広がるようにして、キャビティcy内に収容される。図11に示された成形工程において、基材13は、機能膜20がコア43の先端面44の全域を覆うとともに、機能膜20の縁部21が、その全周において、先端面44から離間してキャビティcy内に広がるようにしてもよい。図11の製造方法で製造された容器10では、基材13の支持体14なす材料と、成形型40を用いた成形工程で射出されて底部11の一部分および側壁部12をなす材料との関係により、図10では省略されている界面が、底部11に観察されるようになる。また、基材13は、上述の予備成形型30を用いたインモールド成形によって作製してもよい。この予備成形は、機能膜20を含む機能性基体15を予備成形型30のキャビティcx内に収容した状態で、予備成形型30のキャビティcx内に成形材料を充填することにより実施される。図11に示された例においても、上述の作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
Moreover, the
なお、図9〜図11に示された製造方法とは異なり、機能膜20が、隣り合う二以上の底面領域baと当該二以上の底面領域baの間に位置する周辺領域caとを跨がるようにしてもよいし、或いは、図12に示すように、全ての底面領域baに延び広がる一つの機能膜20が設けられるようにしてもよい。図12に示された製造方法では、図6に示された製造方法と同様に、成形型40を型締めした際に、雄型41のコア43が、基材13に機能膜20の側から接触するとともに、雌型46の凹部48の底が、基材13に機能膜20とは反対の側から接触している。したがって、作製された容器10では、底部11の第2面11bの一部分を、基材13が形成するようになる。さらに言い換えると、容器10の底部11の最小厚みが、基材13の厚みとなる。
Unlike the manufacturing method shown in FIGS. 9 to 11, the
上述した一実施の形態において、予備成形型30を用いたインモールド成形工程により基材13を作製する例を示した、この例に限られず、予備成形型30を用いた予備成形の工程を削除してもよい。機能膜20を支持する機能性基体15の支持層16が十分な強度を有することで、成形型40を用いたインモールド成形時に、機能性基体15のコア43に対面していない部分の変形を十分に抑制することができる。機能性基体15に十分な強度を付与し、成形型40を用いたインモールド成形時における機能性基体15の変形を防止する観点から、樹脂材料からなる支持層16の厚みta(図4参照)を、0.1mm以上10mm以下とすることが有効であり、0.5mm以上5mm以下とすることがさらに有効である。
In the above-described embodiment, the example in which the
なお、以上において上述した一実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。 In addition, although the some modification with respect to one Embodiment mentioned above was demonstrated above, naturally, it is also possible to apply combining several modifications suitably.
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to this.
<<容器の製造>>
以下に説明するようにして、実施例1、実施例2、比較例1及び比較例2に係る容器を作製した。容器の形状は、図1に示した形状とした。すなわち、各容器の底面が四角形状、とりわけ正方形形状となっているようにした。
<< Manufacture of containers >>
As described below, containers according to Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 were produced. The shape of the container was the shape shown in FIG. That is, the bottom surface of each container was made into a quadrangular shape, especially a square shape.
まず、次に説明する試料1及び試料2に係る機能性基体を作製した。 First, functional substrates according to Sample 1 and Sample 2 described below were manufactured.
・試料1
N−イソプロピルアクリルアミドを最終濃度40重量%になるようにイソプロピルアルコールに溶解させて液状の組成物を作製した。厚さ50μmのポリスチレンフィルム(旭化成ケミカルズより入手)を支持層として用意した。支持層にコロナ処理を施して親水化した面に、ワイヤーバーを用いて上記組成物を塗布した。塗布量は、1.4g/m2とした。その後、40℃の熱風で乾燥させた後、電子線を照射してN−イソプロピルアクリルアミドをグラフト重合させ、支持層の表面にポリ−N−イソプロピルアクリルアミドを固定化させ、支持層および機能膜を有した機能性基体を作製した。機能膜は、ポリ−N−イソプロピルアクリルアミドを含み、温度応答性ポリマー膜として機能するようにした。
・ Sample 1
A liquid composition was prepared by dissolving N-isopropylacrylamide in isopropyl alcohol to a final concentration of 40% by weight. A 50 μm thick polystyrene film (available from Asahi Kasei Chemicals) was prepared as a support layer. The said composition was apply | coated using the wire bar to the surface which gave the support layer the corona treatment and was made hydrophilic. The coating amount was 1.4 g / m 2 . Then, after drying with hot air at 40 ° C., irradiation with an electron beam causes graft polymerization of N-isopropylacrylamide, immobilizing poly-N-isopropylacrylamide on the surface of the support layer, and providing a support layer and a functional membrane. A functional substrate was prepared. The functional film contained poly-N-isopropylacrylamide so as to function as a temperature-responsive polymer film.
・試料2
厚さ50μmポリスチレンフィルム(旭化成ケミカルズより入手)からなる支持層を用意した。支持層にコロナ処理を施して親水化した面に、グラビアダイレクト法により、試料1と同様の組成物を塗布した。塗布量は、1.1g/cm2とし、搬送速度は、5m/minとした。その後、40℃の乾燥フードを2m通過させて乾燥させた後、電子線を照射してN−イソプロピルアクリルアミドをグラフト重合させ、支持層の表面にポリ−N−イソプロピルアクリルアミドを固定化させ、支持層および機能膜を有した機能性基体を作製した。機能膜は、ポリ−N−イソプロピルアクリルアミドを含み、温度応答性ポリマー膜として機能するようにした。
・ Sample 2
A support layer comprising a 50 μm thick polystyrene film (available from Asahi Kasei Chemicals) was prepared. The same composition as Sample 1 was applied to the surface of the support layer that had been subjected to corona treatment to be hydrophilized by the gravure direct method. The coating amount was 1.1 g / cm 2 and the conveyance speed was 5 m / min. Then, after passing through a dry hood at 40 ° C. for 2 m and drying, electron beam irradiation is performed to graft polymerize N-isopropylacrylamide, and poly-N-isopropylacrylamide is immobilized on the surface of the support layer. And the functional base | substrate which has a functional film was produced. The functional film contained poly-N-isopropylacrylamide so as to function as a temperature-responsive polymer film.
<実施例1>
作製した試料1を適切な大きさのシート状に裁断した後、水中に4時間浸漬させ、乾燥させた。そして、ハンドプレス機を用いて、試料1を用いた機能性基体を所定の大きさに切り抜いた。
<Example 1>
The produced sample 1 was cut into a sheet having an appropriate size, and then immersed in water for 4 hours and dried. And the functional base | substrate using the sample 1 was cut out to the predetermined magnitude | size using the hand press machine.
次に、射出成形機(α−100C、ファナック)を用い、図5を参照して説明した上述のインモールド成形を行い、機能膜を片側の面に有する基材を作製した。成形材料として、ポリスチレンペレット(PSジャパン SGP10)を用いた。成形条件として、樹脂温度を220℃とし、金型温度を20℃とした。 Next, using the injection molding machine (α-100C, FANUC), the above-described in-mold molding described with reference to FIG. 5 was performed, and a base material having a functional film on one surface was produced. As a molding material, polystyrene pellets (PS Japan SGP10) were used. As molding conditions, the resin temperature was 220 ° C. and the mold temperature was 20 ° C.
その後、射出成形機(α−100C、ファナック)を用い、図6を参照して説明した上述のインモールド成形を行い、実施例1に係る容器を作製した。成形材料として、ポリスチレンペレット(PSジャパン SGP10)を用いた。成形条件として、樹脂温度を220℃とし、金型温度を20℃とした。この成形において、基材の機能膜の一部分がコアの先端面の全面を覆うとともに、機能膜の縁部が、その全周において、先端面から離間してキャビティ内に広がるように、基材を成形型のキャビティ内に収容した。得られた容器10において、機能膜の縁部が、その全周にわたって、周辺領域に位置するようにした。
Then, using the injection molding machine ((alpha) -100C, FANUC), the above-mentioned in-mold shaping | molding demonstrated with reference to FIG. 6 was performed, and the container which concerns on Example 1 was produced. As a molding material, polystyrene pellets (PS Japan SGP10) were used. As molding conditions, the resin temperature was 220 ° C. and the mold temperature was 20 ° C. In this molding, the base material is covered so that a part of the functional film of the base material covers the entire surface of the front end surface of the core, and the edge of the functional film spreads into the cavity away from the front end surface on the entire circumference. Housed in a cavity of the mold. In the obtained
<実施例2>
試料2からなる機能性基体を用いた点において、実施例1と異なり、その他を実施例1と同様にして、実施例2に係る容器を作製した。
<Example 2>
A container according to Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that a functional substrate made of Sample 2 was used.
<比較例1>
作製した試料1を適切な大きさのシート状に裁断した後、水中に4時間浸漬させ、乾燥させた。そして、ハンドプレス機を用いて、試料1を用いた機能性基体を所定の大きさに切り抜いた。機能性基体の打ち抜き形状は、次の成形工程で用いる成形型のコアの先端面と同形状とした。
<Comparative Example 1>
The produced sample 1 was cut into a sheet having an appropriate size, and then immersed in water for 4 hours and dried. And the functional base | substrate using the sample 1 was cut out to the predetermined magnitude | size using the hand press machine. The punching shape of the functional substrate was the same shape as the tip surface of the core of the molding die used in the next molding step.
その後、射出成形機(α−100C、ファナック)を用い、インモールド成形を行い、比較例1に係る容器を作製した。成形型は、実施例1で使用した成形型と同様とした。機能膜が雄型のコア先端面と外輪郭を揃えるように、機能性基体を成形型に対して位置決めした。その後、成形型を型締めして、インモールド成形を行った。成形材料として、ポリスチレンペレット(PSジャパン SGP10)を用いた。成形条件として、樹脂温度を220℃とし、金型温度を20℃とした。 Then, in-mold molding was performed using an injection molding machine (α-100C, FANUC), and a container according to Comparative Example 1 was produced. The mold was the same as the mold used in Example 1. The functional substrate was positioned with respect to the mold so that the functional membrane was aligned with the outer contour of the male core tip. Thereafter, the mold was clamped to perform in-mold molding. As a molding material, polystyrene pellets (PS Japan SGP10) were used. As molding conditions, the resin temperature was 220 ° C. and the mold temperature was 20 ° C.
<比較例2>
試料2からなる機能性基体を用いた点において、比較例1と異なり、その他を比較例1と同様にして、比較例2に係る容器を作製した。
<Comparative example 2>
A container according to Comparative Example 2 was prepared in the same manner as Comparative Example 1 except that the functional substrate made of Sample 2 was used, and the other differences were the same as Comparative Example 1.
<<容器の使用>>
実施例1、実施例2、比較例1及び比較例2に係る容器を利用して、細胞シートを作製した。各容器をクリーンベンチ内で所定時間紫外線滅菌を実施し、ウシ大動脈血管内皮細胞を表面細胞密度が1×105cells/cm2になるように調整し、各容器内に播種した。使用培地は10%FBS含有DMEM(シグマ製)であり、培養はCO2インキュベーターで37℃、5%CO2の条件にて48時間行った。その後、各容器を20℃、5%CO2条件下のインキュベーターに入庫した。20分後、20℃のインキュベーターから出庫した。次に、機能膜の温度を調整して接着性から非接着性へと状態変化させた。
<< Use of container >>
Cell sheets were prepared using the containers according to Example 1, Example 2, Comparative Example 1 and Comparative Example 2. Each container was sterilized with ultraviolet rays for a predetermined time in a clean bench, and bovine aortic vascular endothelial cells were adjusted to have a surface cell density of 1 × 10 5 cells / cm 2 and seeded in each container. The medium used was DMEM containing 10% FBS (manufactured by Sigma), and the culture was performed in a CO 2 incubator at 37 ° C. and 5% CO 2 for 48 hours. Then, each container was stored in an incubator under 20 ° C. and 5% CO 2 conditions. After 20 minutes, the product was removed from the incubator at 20 ° C. Next, the temperature of the functional film was adjusted to change the state from adhesive to non-adhesive.
実施例1に係る容器および実施例2に係る容器では、機能膜を非接着性にするだけで、破れ等の損傷を生じさせることなく四角形の細胞シートを容器から取り出すことができた。 In the container according to Example 1 and the container according to Example 2, it was possible to take out the rectangular cell sheet from the container without causing damage such as tearing only by making the functional film non-adhesive.
比較例1に係る容器および比較例2に係る容器では、機能膜を非接着性にすると、四角形の細胞シートの多くの部分が容器の底面から剥離した。ただし、機能膜を非接着性に変更しても、容器底面の隅部において、細胞シートが容器から剥離しなかった。細胞シートを容器から引き剥がしたところ、細胞シートの角部が破れてしまった。 In the container according to Comparative Example 1 and the container according to Comparative Example 2, when the functional membrane was made non-adhesive, many portions of the square cell sheet were peeled from the bottom surface of the container. However, even when the functional membrane was changed to non-adhesive, the cell sheet did not peel from the container at the corner of the container bottom. When the cell sheet was peeled from the container, the corners of the cell sheet were torn.
S 収容スペース
ca 周辺領域
ba 底面領域
cx キャビティ
cy キャビティ
10 容器
10a 底面
10b 内壁面
10c 外壁面
11 底部
11a 第1面
11b 第2面
12 側壁部
13 基材
13a 縁部
14 支持体
15 機能性基体
16 支持層
20 機能膜
21 縁部
30 予備成形型
31 第1型
32 吸着孔
36 第2型
37 注入孔
38 凹部
40 成形型
41 雄型
42 吸着孔
43 コア
44 先端面
44a 縁部
46 雌型
47 注入孔
48 凹部
S receiving space ca peripheral region ba bottom region cx
Claims (3)
前記細胞に対する機能を持つ機能膜を片側の面に有した基材を前記キャビティ内に収容した状態で、前記キャビティ内に成形材料を充填する工程を備え、
前記基材は、前記機能膜の一部分が前記コアの先端面を覆うとともに、前記機能膜の縁部の少なくとも一部分が前記先端面から離間して前記キャビティ内に位置するように、前記キャビティ内に収容される、容器の製造方法。 In order to mold a container for containing cells between a female mold in which a recess defining an outer shape of the container is formed and a female mold having a core disposed in the recess. A male mold that forms a cavity of
A step of filling the cavity with a molding material in a state where a base material having a functional membrane having a function for cells on one side is accommodated in the cavity;
The base material is formed in the cavity such that a part of the functional film covers the tip surface of the core and at least a part of an edge of the functional film is located in the cavity apart from the tip surface. A method for manufacturing a container to be accommodated.
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