JP2021003103A - Resin film and container for cell culture - Google Patents

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博貴 井口
Hirotaka Iguchi
博貴 井口
亮馬 石井
Ryoma Ishii
亮馬 石井
悠平 新井
Yuhei ARAI
悠平 新井
聡 羽根田
Satoshi Haneda
聡 羽根田
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

To provide a resin film in which shrinkage of a cell mass is hard to occur in culturing cells and which has excellent extensibility of cells.SOLUTION: A resin film made of a scaffold material for cell culture containing synthetic resin, in which zeta potential at pH7.0 is -40 mV or more, and a dispersion term component of surface free energy is 24.5 mJ/m2 or more and 45 mJ/m2 or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、細胞培養用足場材料からなる樹脂膜に関する。また、本発明は、上記樹脂膜を用いた細胞培養用容器にも関する。 The present invention relates to a resin film made of a scaffold material for cell culture. The present invention also relates to a cell culture container using the above resin film.

ヒト胚性幹細胞(hESC)やヒト人工多能性幹細胞(hiPSC)等のヒト多能性幹細胞(hPSC)は、創薬や再生医療への応用が期待されている。このような応用を果たすには、多能性幹細胞を安全に、かつ再現性良く培養し、増殖させることが必須である。特に、再生医療の産業上利用に際しては、幹細胞を未分化状態で多量に扱う必要がある。そのため、天然高分子や合成高分子を用いた培養方法について種々検討されている。 Human pluripotent stem cells (hPSC) such as human embryonic stem cells (hESC) and human induced pluripotent stem cells (hiPSC) are expected to be applied to drug discovery and regenerative medicine. In order to achieve such applications, it is essential to culture and proliferate pluripotent stem cells safely and with good reproducibility. In particular, for industrial use of regenerative medicine, it is necessary to handle a large amount of stem cells in an undifferentiated state. Therefore, various culture methods using natural polymers and synthetic polymers have been studied.

例えば、下記の非特許文献1では、iPS細胞やES細胞の増殖用足場材料として、フィブロネクチンを縮合反応させたポリ(ビニルアルコール−ビニルアセタール−イタコン酸)共重合体が提案されている。この足場材料は、親水性及び耐水性に優れているとされている。 For example, Non-Patent Document 1 below proposes a poly (vinyl alcohol-vinyl acetal-itaconic acid) copolymer obtained by condensation reaction of fibronectin as a scaffold material for proliferation of iPS cells and ES cells. This scaffolding material is said to have excellent hydrophilicity and water resistance.

また下記の特許文献1には、カチオンとしてDMAEMA、アニオンとしてアクリル酸、核酸またはヘパリンを使用した足場材料が開示されている。 Further, Patent Document 1 below discloses a scaffolding material using DMAEMA as a cation and acrylic acid, nucleic acid or heparin as an anion.

また下記の特許文献2には、ES細胞やiPS細胞の培養に用いられる足場材料として、親水かつ柔軟なポリロタキサンゲルで被覆された表面を有する培養容器が開示されている。 Further, Patent Document 2 below discloses a culture vessel having a surface coated with a hydrophilic and flexible polyrotaxane gel as a scaffold material used for culturing ES cells and iPS cells.

特開2017−70303号公報JP-A-2017-70303 特開2017−23008号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-23008

Sci.Rep.5,18136、2015年12月14日発行Sci. Rep. 5,18136, published December 14, 2015

幹細胞の未分化性や分化特性が、増殖性に関与していることが知られており、これを制御する技術が求められている。従来、天然高分子としてのラミニンやヴィトロネクチン等の接着たんぱく質や、マウス肉腫由来のマトリゲルを用いると、播種後の細胞定着性が非常に高いことが知られている。 It is known that the undifferentiated and differentiated characteristics of stem cells are involved in proliferative properties, and a technique for controlling this is required. Conventionally, it is known that when an adhesive protein such as laminin or vitronectin as a natural polymer or a matrigel derived from mouse sarcoma is used, the cell colonization after seeding is very high.

もっとも、天然高分子やマウス肉腫由来のマトリゲル等を用いる方法では、操作が煩雑であり、コストが高くつきがちであった。また、安全性の面でも問題があった。そこで、前述した非特許文献1、特許文献1及び特許文献2に記載のような合成高分子を用いた足場材料が種々提案されている。 However, the method using a natural polymer, a mouse sarcoma-derived matrigel, or the like is complicated in operation and tends to be costly. There was also a problem in terms of safety. Therefore, various scaffolding materials using synthetic polymers as described in Non-Patent Document 1, Patent Document 1 and Patent Document 2 described above have been proposed.

しかしながら、非特許文献1に記載の細胞足場材料では、フィブロネクチンを含まない場合、すなわち、合成高分子だけの場合には、細胞が伸展せずに収縮し、浮遊するという問題があった。 However, the cell scaffold material described in Non-Patent Document 1 has a problem that cells contract and float without stretching when they do not contain fibronectin, that is, when only synthetic polymers are used.

また、特許文献1に記載の細胞足場材料では、イオン性による親水性が高く、細胞塊の収縮や細胞の凝集を引き起こすという問題があった。 Further, the cell scaffold material described in Patent Document 1 has a problem that it is highly hydrophilic due to ionicity and causes contraction of cell mass and cell aggregation.

さらに、特許文献2に記載の細胞足場材料では、親水性が高いため、膨潤しやすかった。そのため、播種した細胞が培養中に足場材料から剥離しやすく、細胞の定着性が低いという問題があった。 Further, the cell scaffold material described in Patent Document 2 has high hydrophilicity, so that it easily swells. Therefore, there is a problem that the seeded cells are easily detached from the scaffold material during culturing and the cell fixability is low.

本発明の目的は、細胞の培養に際しての細胞塊の収縮が生じ難く、細胞の伸展性に優れた細胞培養用足場材料からなる樹脂膜及び細胞培養用容器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a resin film and a cell culture container made of a cell culture scaffold material which is less likely to cause contraction of a cell mass during cell culture and has excellent cell extensibility.

本発明に係る樹脂膜は、合成樹脂を含有する細胞培養用足場材料からなる樹脂膜であって、pH7.0におけるゼータ電位が、−40mV以上であり、表面自由エネルギーの分散項成分が24.5mJ/m以上、45mJ/m以下である。 The resin film according to the present invention is a resin film made of a scaffold material for cell culture containing a synthetic resin, has a zeta potential of −40 mV or more at pH 7.0, and has a dispersion term component of surface free energy of 24. It is 5 mJ / m 2 or more and 45 mJ / m 2 or less.

本発明に係る樹脂膜のある特定の局面では、前記表面自由エネルギーの極性項成分が1mJ/m以上、20mJ/m以下である。 In a specific aspect of the resin film according to the present invention, the polar term component of the surface free energy is 1 mJ / m 2 or more and 20 mJ / m 2 or less.

本発明に係る樹脂膜の他の特定の局面では、pH7.0におけるゼータ電位が+30mV以下である。 In another particular aspect of the resin film according to the present invention, the zeta potential at pH 7.0 is +30 mV or less.

本発明に係る樹脂膜のさらに他の特定の局面では、100℃における貯蔵弾性率が1×10Pa以上、1×10Pa以下であり、25℃における貯蔵弾性率と100℃における貯蔵弾性率との比((25℃における貯蔵弾性率)/(100℃における貯蔵弾性率))が1×10以上、1×10以下である。 In still another specific aspect of the resin film according to the present invention, the storage elastic modulus at 100 ° C. is 1 × 10 4 Pa or more and 1 × 10 8 Pa or less, and the storage elastic modulus at 25 ° C. and the storage elastic modulus at 100 ° C. the ratio of the rate ((storage modulus at 25 ° C.) / (storage modulus at 100 ° C.)) of 1 × 10 or more, and 1 × 10 5 or less.

本発明に係る樹脂膜のさらに他の特定の局面では、前記合成樹脂は、構成単位中にブレンステッド塩基性基を0.2モル%以上、20モル%以下で含む。 In yet another specific aspect of the resin film according to the present invention, the synthetic resin contains Bronsted basic groups in a constituent unit of 0.2 mol% or more and 20 mol% or less.

本発明に係る樹脂膜のさらに他の特定の局面では、水膨潤倍率が50%以下である。 In still another specific aspect of the resin film according to the present invention, the water swelling ratio is 50% or less.

本発明に係る樹脂膜のさらに他の特定の局面では、前記細胞培養用足場材料が、動物由来の原料を実質的に含まない。 In yet another particular aspect of the resin membrane according to the present invention, the cell culture scaffold material is substantially free of animal-derived material.

本発明に係る樹脂膜のさらに他の特定の局面では、前記合成樹脂がビニル重合体を含む。 In yet another particular aspect of the resin film according to the present invention, the synthetic resin comprises a vinyl polymer.

本発明に係る樹脂膜のさらに他の特定の局面では、前記合成樹脂が、少なくともポリビニルアルコール誘導体又はポリ(メタ)アクリル酸エステルを含む。 In yet another particular aspect of the resin film according to the present invention, the synthetic resin comprises at least a polyvinyl alcohol derivative or a poly (meth) acrylic acid ester.

本発明に係る細胞培養用容器は、細胞の培養領域の少なくとも一部に本発明に従って構成される樹脂膜を備える。 The cell culture container according to the present invention includes a resin film formed according to the present invention in at least a part of the cell culture area.

本発明に係る樹脂膜及び細胞培養用容器によれば、細胞の培養に際し、細胞塊の収縮を抑制しつつ、細胞の伸展性を高めることができる。 According to the resin film and the cell culture container according to the present invention, it is possible to enhance the extensibility of cells while suppressing the contraction of cell clusters when culturing cells.

本発明の一実施形態に係る細胞培養用容器を示す模式的正面断面図である。It is a schematic front sectional view which shows the container for cell culture which concerns on one Embodiment of this invention. SF(シェイプファクター)と細胞塊の平面形状との関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between SF (shape factor) and the planar shape of a cell mass. SF≒0.2である場合の細胞の伸展性の状態を示す写真である。It is a photograph which shows the extensibility state of a cell when SF ≈ 0.2. SF≒1である場合の細胞の伸展性の状態を示す写真である。It is a photograph which shows the extensibility state of a cell when SF≈1.

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。 Hereinafter, the present invention will be clarified by explaining specific embodiments of the present invention with reference to the drawings.

本発明に係る樹脂膜は、細胞を培養するために用いられる。 The resin film according to the present invention is used for culturing cells.

本発明に係る樹脂膜は、合成樹脂を含有する細胞培養用足場材料からなる樹脂膜である。本発明に係る樹脂膜のpH7.0におけるゼータ電位は、−40mV以上であり、表面自由エネルギーの分散項成分は、24.5mJ/m以上、45mJ/m以下である。 The resin film according to the present invention is a resin film made of a scaffold material for cell culture containing a synthetic resin. The zeta potential of the resin film according to the present invention at pH 7.0 is −40 mV or more, and the dispersion term component of the surface free energy is 24.5 mJ / m 2 or more and 45 mJ / m 2 or less.

本発明に係る樹脂膜では、ゼータ電位及び表面自由エネルギーの分散項成分が上記特定の範囲にあるため、細胞の培養に際し、細胞塊の収縮が生じ難く、細胞の伸展性を高めることができる。以下、これを説明する。 In the resin film according to the present invention, since the dispersion term components of the zeta potential and the surface free energy are in the above-mentioned specific ranges, the cell mass is less likely to contract during cell culture, and the extensibility of the cells can be enhanced. This will be described below.

(ゼータ電位)
本発明に係る樹脂膜のゼータ電位は、樹脂膜を溶液中に配置した場合、界面である樹脂膜の表面と、樹脂膜の表面から十分に離れた溶液中のバルク部分との電位差である。ゼータ電位は、測定対象物の形状に応じて、流動電位法、電気泳動法、電気浸透法等の方法を適宜選択し求めることができる。
(Zeta potential)
The zeta potential of the resin film according to the present invention is the potential difference between the surface of the resin film, which is an interface, and the bulk portion in the solution sufficiently separated from the surface of the resin film when the resin film is placed in the solution. The zeta potential can be obtained by appropriately selecting a method such as a flow potential method, an electrophoresis method, or an electroosmosis method according to the shape of the object to be measured.

例えば、測定対象物が膜である場合は、流動電位法により測定することができる。また、測定対象物が繊維である場合、粒子である場合は電気浸透法により測定することができる。 For example, when the object to be measured is a membrane, it can be measured by the flow potential method. Further, when the object to be measured is a fiber or a particle, it can be measured by an electroosmosis method.

したがって、本発明に係る樹脂膜のゼータ電位は、流動電位法により測定されたゼータ電位であることが好ましい。流動電位法は、例えば、アントンパール社製ゼータ電位測定機器により測定することができる。具体的には、KCl希薄溶液中にて、後述の実施例に記載された方法により測定することができる。電気泳動法としては、例えば、ゼータ電位・粒径・分子量測定システム(大塚電子社製)を用いて、水中で光散乱することにより、測定する方法が挙げられる。 Therefore, the zeta potential of the resin film according to the present invention is preferably the zeta potential measured by the flow potential method. The flow potential method can be measured by, for example, a zeta potential measuring device manufactured by Anton Pearl Co., Ltd. Specifically, it can be measured in a diluted solution of KCl by the method described in Examples described later. Examples of the electrophoresis method include a method of measuring by light scattering in water using a zeta potential / particle size / molecular weight measurement system (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).

本発明に係る樹脂膜では、pH7.0におけるゼータ電位が、−40mV以上であるので、細胞の伸展性を高めることができる。 In the resin film according to the present invention, since the zeta potential at pH 7.0 is −40 mV or more, the extensibility of cells can be enhanced.

細胞の伸展性の評価は、シェイプファクター(SF)を求めることにより評価することができる。 The extensibility of cells can be evaluated by determining the shape factor (SF).

ここで、シェイプファクター(SF)とは、細胞を培養した後の細胞塊の平面視における領域の形状評価係数であり、SF=4×π×(細胞塊の平面積)/(細胞塊の外周縁の長さ)で求められる。 Here, the shape factor (SF) is a shape evaluation coefficient of a region in a plan view of the cell mass after culturing the cell, and SF = 4 × π × (flat area of the cell mass) / (outside the cell mass). Peripheral length) Obtained by 2 .

図2に示すように、上記SFが1であれば、細胞塊の平面形状は円形となる。SFが小さくなるほど、円から遠ざかり、細胞塊の収縮が生じ難く、かつ細胞の伸展性が高くなる。例えば、図2に示す星形形状の場合、SFは0.3であり、SF=1の円の場合よりも伸展性に優れているといえる。 As shown in FIG. 2, when the SF is 1, the planar shape of the cell mass is circular. The smaller the SF, the farther away from the circle, the less likely it is that the cell mass contracts, and the higher the extensibility of the cell. For example, in the case of the star shape shown in FIG. 2, the SF is 0.3, which can be said to be superior to the case of the circle with SF = 1.

本発明では、上記ゼータ電位が−40mV以上であるため、上記SF値を小さくすることができ、細胞の伸展性を高めることができる。上記樹脂膜のpH7.0におけるゼータ電位は、好ましくは−35mV以上、より好ましくは−30mV以上、さらに好ましくは−25mV以上、特に好ましくは−20mV以上であり、好ましくは+30mV以下、より好ましくは+30mV未満、さらに好ましくは+25mV未満、特に好ましくは+20mV未満である。この場合には、SF値をより一層小さくすることができ、細胞の伸展性をより一層高めることができる。 In the present invention, since the zeta potential is −40 mV or more, the SF value can be reduced and the extensibility of cells can be enhanced. The zeta potential of the resin film at pH 7.0 is preferably −35 mV or higher, more preferably -30 mV or higher, further preferably -25 mV or higher, particularly preferably -20 mV or higher, preferably + 30 mV or lower, more preferably + 30 mV or higher. Less than, more preferably less than +25 mV, particularly preferably less than +20 mV. In this case, the SF value can be further reduced, and the extensibility of the cells can be further enhanced.

上記ゼータ電位は、上記合成樹脂においてアミノ基等のカチオン性官能基の含有量を増やすことにより、高めることができる。また、上記ゼータ電位は、上記合成樹脂においてカルボキシル基等のアニオン性官能基の含有量を増やすことにより、低くすることができる。 The zeta potential can be increased by increasing the content of a cationic functional group such as an amino group in the synthetic resin. Further, the zeta potential can be lowered by increasing the content of an anionic functional group such as a carboxyl group in the synthetic resin.

(表面自由エネルギー)
細胞塊の収縮を抑え、細胞の伸展性を高める観点から、本発明に係る樹脂膜の表面自由エネルギーの分散項成分は、24.5mJ/m以上、45mJ/m以下である。上記分散項成分は、29.0mJ/m以上、45.0mJ/m未満であることが好ましく、30.0mJ/m以上、36.0mJ/m未満であることがより好ましい。この場合には、細胞塊の収縮をより一層抑え、細胞の伸展性をより一層高めることができる。
(Surface free energy)
From the viewpoint of suppressing the contraction of the cell mass and enhancing the extensibility of the cells, the dispersion term component of the surface free energy of the resin film according to the present invention is 24.5 mJ / m 2 or more and 45 mJ / m 2 or less. The dispersion term component, 29.0mJ / m 2 or more, preferably less than 45.0mJ / m 2, 30.0mJ / m 2 or more, and more preferably less than 36.0mJ / m 2. In this case, the contraction of the cell mass can be further suppressed and the extensibility of the cell can be further enhanced.

本発明に係る樹脂膜の表面自由エネルギーの極性項成分は、1mJ/m以上、20mJ/m以下であることが好ましく、1.0mJ/m以上、10.0mJ/m未満であることがより好ましく、1.5mJ/m以上、6.0mJ/m未満であることがさらに好ましい。この場合には、細胞塊の収縮をより一層抑え、細胞の伸展性をより一層高めることができる。 Polar term component of the surface free energy of the resin film according to the present invention, 1 mJ / m 2 or more, preferably 20 mJ / m 2 or less, 1.0 mJ / m 2 or more, is less than 10.0 mJ / m 2 more preferably, 1.5 mJ / m 2 or more, and more preferably less than 6.0 mJ / m 2. In this case, the contraction of the cell mass can be further suppressed and the extensibility of the cell can be further enhanced.

なお、上記表面自由エネルギーの分散項成分γ及び極性項成分である双極子成分γは、Kaelble−Uyの理論式を用いて算出される。Kaelble−Uyの理論式は、下記式(1)で示されるように、トータル表面自由エネルギーγが、分散項成分γと双極子成分γとの和になるとの仮定に基づく理論式である。 The dispersion term component γ d of the surface free energy and the dipole component γ p, which is a polar term component, are calculated using the theoretical formula of Kaelble-Uy. The Kaelble-Uy theoretical formula is a theoretical formula based on the assumption that the total surface free energy γ is the sum of the dispersion term component γ d and the dipole component γ p , as shown by the following formula (1). ..

また、Kaelble−Uyの理論式では、液体の表面自由エネルギーをγ(mJ/m)とし、固体の表面自由エネルギーをγ(mJ/m)とし、接触角をθ(°)とすると、下記式(2)が成立する。 In the Kaelble-Uy theoretical formula, the surface free energy of the liquid is γ l (mJ / m 2 ), the surface free energy of the solid is γ s (mJ / m 2 ), and the contact angle is θ (°). Then, the following equation (2) is established.

したがって、液体の表面自由エネルギーγが既知である液体を2種類用いて、上記樹脂膜に対するそれぞれの接触角θを測定し、γ 及びγ の連立方程式を解くことにより、上記樹脂膜の表面自由エネルギーの分散項成分γ及び双極子成分γを求めることができる。 Thus, the liquid surface free energy gamma l of liquid is known using two, measuring the respective contact angle θ with respect to the resin film, by solving the simultaneous equations of gamma s d and gamma s p, the resin The dispersion term component γ d and the dipole component γ p of the surface free energy of the film can be obtained.

なお、本明細書においては、上記表面自由エネルギーγが既知である2種類の上記液体として、純水及びジヨードメタンが用いられている。 In this specification, pure water and diiodomethane are used as the two types of liquids whose surface free energy γ l is known.

上記接触角θは、接触角計(例えば、協和界面科学社製「DMo−701」)を用いて、以下のようにして測定される。 The contact angle θ is measured as follows using a contact angle meter (for example, “DMo-701” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

上記樹脂膜の表面に、純水又はジヨードメタンを1μL滴下する。滴下してから30秒後の純水と、該樹脂膜とのなす角度を、純水に対する接触角θとする。また、同様に、滴下してから30秒後のジヨードメタンと、該樹脂膜とのなす角度を、ジヨードメタンに対する接触角θとする。 1 μL of pure water or diiodomethane is added dropwise to the surface of the resin film. The angle formed by the pure water 30 seconds after the dropping and the resin film is defined as the contact angle θ with respect to the pure water. Similarly, the angle formed by the diiodomethane 30 seconds after the dropping and the resin film is defined as the contact angle θ with respect to the diiodomethane.

合成樹脂における疎水性官能基の含有率を高くしたり、環状構造を有する官能基の含有率を高くしたり、ブチル基の含有率を少なくしたりすることにより、上記表面自由エネルギーの分散項成分γを小さくすることができる。また、合成樹脂における親水性官能基の含有率を高くしたり、ブチル基の含有率を高くしたりすることにより、上記表面自由エネルギーの双極子成分γを小さくすることができる。 By increasing the content of hydrophobic functional groups in the synthetic resin, increasing the content of functional groups having a cyclic structure, and decreasing the content of butyl groups, the dispersion term component of the surface free energy is described. γ d can be reduced. Further, by increasing the content of hydrophilic functional groups in the synthetic resin or increasing the content of butyl groups, the dipole component γ p of the surface free energy can be reduced.

(貯蔵弾性率)
上記樹脂膜の100℃における貯蔵弾性率は、好ましくは0.6×10Pa以上、より好ましくは0.8×10Pa以上、さらに好ましくは1.0×10Pa以上、好ましくは1.0×10Pa以下、より好ましくは0.8×10Pa以下、さらに好ましくは1.0×10Pa以下である。
(Storage modulus)
The storage elastic modulus of the resin film at 100 ° C. is preferably 0.6 × 10 4 Pa or more, more preferably 0.8 × 10 4 Pa or more, still more preferably 1.0 × 10 4 Pa or more, preferably 1 .0 × 10 8 Pa or less, more preferably 0.8 × 10 8 Pa or less, more preferably 1.0 × 10 7 Pa or less.

上記樹脂膜の25℃における貯蔵弾性率と100℃における貯蔵弾性率との比((25℃における貯蔵弾性率)/(100℃における貯蔵弾性率))は、好ましくは1.0×10以上、より好ましくは5.0×10以上、さらに好ましくは8.0×10以上、好ましくは1.0×10以下、より好ましくは0.75×10以下、さらに好ましくは0.5×10以下である。上記比を上記範囲内とすることにより、播種後の細胞の定着性をより一層高めることができる。 The ratio of the storage elastic modulus at 25 ° C. to the storage elastic modulus at 100 ° C. ((storage elastic modulus at 25 ° C.) / (storage elastic modulus at 100 ° C.)) of the resin film is preferably 1.0 × 10 or more. more preferably 5.0 × 10 1 or more, more preferably 8.0 × 10 2 or more, preferably 1.0 × 10 5 or less, more preferably 0.75 × 10 5 or less, more preferably 0.5 × It is 105 or less. By setting the above ratio within the above range, the colonization of cells after seeding can be further enhanced.

25℃及び100℃における貯蔵弾性率は、例えば、動的粘弾性測定装置(アイティー計測制御社製、DVA−200)を用いて、引張条件下、周波数10Hz、ひずみ0.1%、温度範囲−150℃〜150℃、及び昇温速度5℃/分の測定条件で測定することにより求めることができる。得られた引張貯蔵弾性率のグラフから25℃及び100℃における貯蔵弾性率を求め、また、比(25℃における貯蔵弾性率/100℃における貯蔵弾性率)を算出する。なお、測定サンプルは、長さ50mm、幅5mm〜20mm、厚み0.1mm〜1.0mmのサイズとする。 The storage elastic modulus at 25 ° C. and 100 ° C. is, for example, using a dynamic viscoelasticity measuring device (manufactured by IT Measurement Control Co., Ltd., DVA-200) under tensile conditions, frequency 10 Hz, strain 0.1%, temperature range. It can be obtained by measuring under the measurement conditions of −150 ° C. to 150 ° C. and a heating rate of 5 ° C./min. From the graph of the obtained tensile storage elastic modulus, the storage elastic modulus at 25 ° C. and 100 ° C. is obtained, and the ratio (storage elastic modulus at 25 ° C./storage elastic modulus at 100 ° C.) is calculated. The measurement sample has a length of 50 mm, a width of 5 mm to 20 mm, and a thickness of 0.1 mm to 1.0 mm.

上記25℃及び100℃における貯蔵弾性率は、例えば、上記合成樹脂における架橋度を高めること、上記合成樹脂を延伸すること等により、高めることができる。また、上記25℃及び100℃における貯蔵弾性率は、上記合成樹脂において数平均分子量を下げること、ガラス転移温度を下げること等により、低くすることができる。 The storage elastic modulus at 25 ° C. and 100 ° C. can be increased, for example, by increasing the degree of cross-linking in the synthetic resin, stretching the synthetic resin, or the like. Further, the storage elastic modulus at 25 ° C. and 100 ° C. can be lowered by lowering the number average molecular weight of the synthetic resin, lowering the glass transition temperature, and the like.

(水膨潤倍率)
上記樹脂膜の水膨潤倍率は、好ましくは50%以下、より好ましくは40%以下、さらに好ましくは30%以下、特に好ましくは20%以下である。この場合には、細胞塊の収縮をより一層抑え、細胞の伸展性をより一層高めることができ、播種後の細胞の定着性をより一層高めることができる。
(Water swelling ratio)
The water swelling ratio of the resin film is preferably 50% or less, more preferably 40% or less, still more preferably 30% or less, and particularly preferably 20% or less. In this case, the contraction of the cell mass can be further suppressed, the extensibility of the cells can be further enhanced, and the colonization of the cells after seeding can be further enhanced.

水膨潤倍率は、以下のようにして測定することができる。例えば、長さ50mm、幅10mm、厚み0.05mm〜0.15mmの細胞培養用足場材料からなる樹脂膜(測定サンプル)を、25℃の水に24時間浸漬する。浸漬前と後のサンプルの重さを測定し、水膨潤倍率=(浸漬後のサンプル重量−浸漬前のサンプル重量)/(浸漬前のサンプル重量)×100(%)を算出する。 The water swelling ratio can be measured as follows. For example, a resin membrane (measurement sample) made of a cell culture scaffold material having a length of 50 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 0.05 mm to 0.15 mm is immersed in water at 25 ° C. for 24 hours. The weights of the samples before and after immersion are measured, and the water swelling ratio = (sample weight after immersion-sample weight before immersion) / (sample weight before immersion) × 100 (%) is calculated.

上記水膨潤倍率は、例えば、上記合成樹脂の疎水性官能基を増やすこと、数平均分子量を下げること等により、小さくできる。 The water swelling ratio can be reduced, for example, by increasing the hydrophobic functional groups of the synthetic resin, lowering the number average molecular weight, and the like.

[合成樹脂]
細胞培養用足場材料が含有している上記合成樹脂(以下、合成樹脂Xと記載することがある)としては、上記特定のゼータ電位及び上記特定の範囲の表面自由エネルギーを有する限り、特に限定されるものではない。なお、本明細書において、「構造単位」とは、合成樹脂Xを構成するモノマーの繰り返し単位をいう。なお、合成樹脂Xがグラフト鎖を有する場合は、そのグラフト鎖を構成するモノマーの繰り返し単位を含む。
[Synthetic resin]
The synthetic resin (hereinafter, may be referred to as synthetic resin X) contained in the scaffold material for cell culture is particularly limited as long as it has the specific zeta potential and the surface free energy in the specific range. It's not something. In the present specification, the "structural unit" means a repeating unit of the monomer constituting the synthetic resin X. When the synthetic resin X has a graft chain, it contains a repeating unit of the monomers constituting the graft chain.

合成樹脂Xは、構成単位中にブレンステッド塩基性基を、0.2モル%以上で含むことが好ましく、2モル%以上で含むことがより好ましく、30モル%以下で含むことが好ましく、20モル%以下で含むことがより好ましく、15モル%以下で含むことがさらに好ましい。この場合には、本発明の効果をより一層効果的に発揮することができる。なお、ブレンステッド塩基性基等については、後述する。 The synthetic resin X preferably contains a Bronsted basic group in a constituent unit in an amount of 0.2 mol% or more, more preferably 2 mol% or more, and preferably 30 mol% or less. It is more preferably contained in an amount of mol% or less, and further preferably contained in an amount of 15 mol% or less. In this case, the effect of the present invention can be exhibited even more effectively. The Bronsted basic group and the like will be described later.

(ビニル重合体)
合成樹脂Xは、ビニル重合体を含むことが好ましく、ビニル重合体であることがより好ましい。なお、ビニル重合体とは、ビニル基又はビニリデン基を有する化合物の重合体である。上記合成樹脂Xがビニル重合体である場合、水中における細胞培養用足場材料の膨潤をより抑制しやすくすることができる。ビニル重合体としては、例えば、ポリビニルアルコール誘導体、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリビニルピロリドン、ポリスチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。ビニル重合体は、細胞との接着性をより高める観点から、ポリビニルアルコール誘導体又はポリ(メタ)アクリル酸エステルであることが好ましい。上記合成樹脂Xは、少なくともポリビニルアルコール誘導体又はポリ(メタ)アクリル酸エステルを含むことが好ましい。上記合成樹脂Xは、ポリビニルアルコール誘導体であることが好ましく、ポリ(メタ)アクリル酸エステルであることも好ましい。
(Vinyl polymer)
The synthetic resin X preferably contains a vinyl polymer, and more preferably a vinyl polymer. The vinyl polymer is a polymer of a compound having a vinyl group or a vinylidene group. When the synthetic resin X is a vinyl polymer, it is possible to more easily suppress the swelling of the scaffold material for cell culture in water. Examples of the vinyl polymer include polyvinyl alcohol derivatives, poly (meth) acrylic acid esters, polyvinylpyrrolidone, polystyrene, ethylene-vinyl acetate copolymers and the like. The vinyl polymer is preferably a polyvinyl alcohol derivative or a poly (meth) acrylic acid ester from the viewpoint of further enhancing the adhesiveness to cells. The synthetic resin X preferably contains at least a polyvinyl alcohol derivative or a poly (meth) acrylic acid ester. The synthetic resin X is preferably a polyvinyl alcohol derivative, and is also preferably a poly (meth) acrylic acid ester.

(ポリビニルアセタール骨格を有する合成樹脂X)
細胞培養用足場材料は、ポリビニルアセタール骨格を有する合成樹脂Xを含むことが好ましい。上記合成樹脂Xは、ポリビニルアセタール骨格を有する合成樹脂を含むことが好ましく、ポリビニルアセタール骨格を有する合成樹脂であることがより好ましい。
(Synthetic resin X having a polyvinyl acetal skeleton)
The scaffold material for cell culture preferably contains a synthetic resin X having a polyvinyl acetal skeleton. The synthetic resin X preferably contains a synthetic resin having a polyvinyl acetal skeleton, and more preferably a synthetic resin having a polyvinyl acetal skeleton.

本明細書において、「ポリビニルアセタール骨格を有する合成樹脂X」を、「ポリビニルアセタール樹脂X」と記載することがある。 In the present specification, "synthetic resin X having a polyvinyl acetal skeleton" may be referred to as "polyvinyl acetal resin X".

ポリビニルアセタール樹脂Xは、側鎖にアセタール基と、アセチル基と、水酸基とを有する。 The polyvinyl acetal resin X has an acetal group, an acetyl group, and a hydroxyl group in the side chain.

ポリビニルアセタール樹脂Xを合成する際には、ポリビニルアルコールをアルデヒドによりアセタール化する工程を少なくとも備える。 When synthesizing the polyvinyl acetal resin X, at least a step of acetalizing polyvinyl alcohol with an aldehyde is provided.

ポリビニルアセタール樹脂Xを得るためのポリビニルアルコールのアセタール化に用いられるアルデヒドは、特に限定されない。アルデヒドとしては、例えば、炭素数が1〜10のアルデヒドが挙げられる。アルデヒドは、鎖状脂肪族基、環状脂肪族基又は芳香族基を有していてもよい。アルデヒドは、鎖状アルデヒドであってもよく、環状アルデヒドであってもよい。 The aldehyde used for acetalizing polyvinyl alcohol for obtaining the polyvinyl acetal resin X is not particularly limited. Examples of the aldehyde include aldehydes having 1 to 10 carbon atoms. The aldehyde may have a chain aliphatic group, a cyclic aliphatic group or an aromatic group. The aldehyde may be a chain aldehyde or a cyclic aldehyde.

上記アルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、ペンタナール、ヘキサナール、ヘプタナール、オクタナール、ノナナール、デカナール、アクロレイン、ベンズアルデヒド、シンナムアルデヒド、ペリルアルデヒド、ホルミルピリジン、ホルミルイミダゾール、ホルミルピロール、ホルミルピペリジン、ホルミルトリアゾール、ホルミルテトラゾール、ホルミルインドール、ホルミルイソインドール、ホルミルプリン、ホルミルベンゾイミダゾール、ホルミルベンゾトリアゾール、ホルミルキノリン、ホルミルイソキノリン、ホルミルキノキサリン、ホルミルシンノリン、ホルミルプテリジン、ホルミルフラン、ホルミルオキソラン、ホルミルオキサン、ホルミルチオフェン、ホルミルチオラン、ホルミルチアン、ホルミルアデニン、ホルミルグアニン、ホルミルシトシン、ホルミルチミン、及びホルミルウラシル等が挙げられる。上記アルデヒドは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。 Examples of the above aldehydes include formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, butylaldehyde, pentanal, hexanal, heptanal, octanal, nonanal, decanal, achlorine, benzaldehyde, cinnamaldehyde, perylaldehyde, formylpyridine, formylimidazole, formylpyrrole, formylpiperidin, formyl. Triazole, formyltetrazole, formylindole, formylisoindole, formylpurine, formylbenzoimidazole, formylbenzotriazole, formylquinoline, formylisoquinolin, formylquinoxalin, formylcinnoline, formylpteridine, formylfuran, formyloxolane, formyloxane, Examples thereof include formylthiophene, formylthiolan, formyltian, formyladenine, formylguanine, formylcitosine, formyltimine, and formyluracil. Only one kind of the above aldehyde may be used, or two or more kinds may be used in combination.

アルデヒドは、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、又はペンタナールであることが好ましく、ブチルアルデヒドであることがより好ましい。したがって、ポリビニルアセタール骨格は、ポリビニルブチラール骨格であることが好ましい。ポリビニルアセタール樹脂Xは、ポリビニルブチラール樹脂であることが好ましい。 The aldehyde is preferably formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde, or pentanal, and more preferably butyraldehyde. Therefore, the polyvinyl acetal skeleton is preferably a polyvinyl butyral skeleton. The polyvinyl acetal resin X is preferably a polyvinyl butyral resin.

ポリビニルアセタール樹脂Xには、ビニル化合物が共重合されていてもよい。すなわち、ポリビニルアセタール樹脂Xは、ポリビニルアセタール樹脂の構造単位とビニル化合物との共重合体であってもよい。本発明では、ビニル化合物と共重合したポリビニルアセタール樹脂も、ポリビニルアセタール樹脂というものとする。 A vinyl compound may be copolymerized with the polyvinyl acetal resin X. That is, the polyvinyl acetal resin X may be a copolymer of a structural unit of the polyvinyl acetal resin and a vinyl compound. In the present invention, the polyvinyl acetal resin copolymerized with the vinyl compound is also referred to as a polyvinyl acetal resin.

ビニル化合物は、ビニル基(HC=CH−)を有する化合物である。ビニル化合物は、ビニル基を有する構造単位を有する重合体であってもよい。 The vinyl compound is a compound having a vinyl group (H 2 C = CH−). The vinyl compound may be a polymer having a structural unit having a vinyl group.

上記共重合体は、ポリビニルアセタール樹脂とビニル化合物とのブロック共重合体であってもよく、ポリビニルアセタール樹脂にビニル化合物がグラフトしたグラフト共重合体であってもよい。上記共重合体は、グラフト共重合体であることが好ましい。 The copolymer may be a block copolymer of a polyvinyl acetal resin and a vinyl compound, or may be a graft copolymer obtained by grafting a vinyl compound on the polyvinyl acetal resin. The copolymer is preferably a graft copolymer.

ビニル化合物としては、エチレン、アリルアミン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、無水マレイン酸、マレイミド、イタコン酸、(メタ)アクリル酸、ビニルアミン及、又は(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。これらのビニル化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。 Examples of the vinyl compound include ethylene, allylamine, vinylpyrrolidone, vinylimidazole, maleic anhydride, maleimide, itaconic acid, (meth) acrylic acid, vinylamine, and (meth) acrylic acid ester. Only one kind of these vinyl compounds may be used, or two or more kinds may be used in combination.

細胞の接着性をより一層高める観点からは、ポリビニルアセタール樹脂Xは、ブレンステッド塩基性基又はブレンステッド酸性基を有することが好ましく、ブレンステッド塩基性基を有することがより好ましい。すなわち、ポリビニルアセタール樹脂Xの一部がブレンステッド塩基性基又はブレンステッド酸性基により変性されていることが好ましく、ポリビニルアセタール樹脂Xの一部がブレンステッド塩基性基で変性されていることがより好ましい。 From the viewpoint of further enhancing the adhesiveness of cells, the polyvinyl acetal resin X preferably has a Bronsted basic group or a Bronsted acidic group, and more preferably has a Bronsted basic group. That is, it is preferable that a part of the polyvinyl acetal resin X is modified with a Bronsted basic group or a Bronsted acidic group, and a part of the polyvinyl acetal resin X is modified with a Bronsted basic group. preferable.

ポリビニルアセタール樹脂Xは、ブレンステッド塩基性基又はブレンステッド酸性基を有することが好ましく、ブレンステッド塩基性基を有することがより好ましい。その場合には、細胞の伸展性をより一層高めることができる。このブレンステッド塩基性基又はブレンステッド酸性基は、ポリビニルアセタール樹脂Xの一部に有しておればよく、その場合、ブレンステッド塩基性基又はブレンステッド酸性基を有するモノマーが共重合されていてもよく、グラフトをされていてもよい。上記ブレンステッド塩基性基による変性度は、好ましくは0.2モル%以上、より好ましくは2モル%以上、好ましくは30モル%以下、より好ましくは20モル%以下、さらに好ましくは15モル%以下である。ブレンステッド塩基性基による変性度が上記特定の範囲内であれば、細胞の伸展性より一層高めることができる。 The polyvinyl acetal resin X preferably has a Bronsted basic group or a Bronsted acidic group, and more preferably has a Bronsted basic group. In that case, the extensibility of the cells can be further enhanced. The Bronsted basic group or Bronsted acidic group may be present in a part of the polyvinyl acetal resin X, in which case the monomer having the Bronsted basic group or Bronsted acidic group is copolymerized. It may be grafted. The degree of modification by the Bronsted basic group is preferably 0.2 mol% or more, more preferably 2 mol% or more, preferably 30 mol% or less, more preferably 20 mol% or less, still more preferably 15 mol% or less. Is. If the degree of denaturation by the Bronsted basic group is within the above-mentioned specific range, the extensibility of the cell can be further enhanced.

上記ブレンステッド塩基性基としては、イミン構造を有する置換基、イミド構造を有する置換基、アミン構造を有する置換基、及びアミド構造を有する置換基等のアミン系塩基性基が挙げられる。例えば、特に限定されないが、ヒドロキシアミノ基、ウレア基、グアニジン、ビグアニド等の共役アミン系官能基、ピペラジン、ピペリジン、ピロリジン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、ヘキサメチレンテトラアミン、モルホリン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、ピロール、アザトロピリデン、ピリドン、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ピラゾール、オキサゾール、イミダゾリン、トリアゾール、チアゾール、チアジン、テトラゾール、インドール、イソインドール、プリン、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、キノキサリン、シンノリン、プテリジン、カルバゾール、アクリジン、アデニン、グアニン、シトシン、チミン、ウラシル、メラミン等のヘテロ環アミノ系官能基、ポルフィリン、クロリン、コリン等の環状ピロール系官能基及びそれらの誘導体等が挙げられる。 Examples of the blended basic group include amine-based basic groups such as a substituent having an imine structure, a substituent having an imide structure, a substituent having an amine structure, and a substituent having an amide structure. For example, without particular limitation, conjugated amine-based functional groups such as hydroxyamino group, urea group, guanidine, biguanide, piperazine, piperidine, pyrrolidine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane, hexamethylenetetraamine, Morpholine, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, pyrrole, azatropylidene, pyridone, imidazole, benzoimidazole, benzotriazole, pyrazole, oxazole, imidazoline, triazole, thiazole, thiazine, tetrazole, indol, isoindole, purine, quinoline, isoquinoline, quinazoline , Heterocyclic amino functional groups such as quinoxalin, cinnoline, pteridine, carbazole, acrydin, adenine, guanine, cytosine, timine, uracil, melamine, cyclic pyrrole functional groups such as porphyrin, chlorin, choline and derivatives thereof. Be done.

ブレンステッド酸性基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、マレイン酸基、スルフィン酸基、スルフェン酸基、リン酸基、ホスホン酸基、又はこれらの塩等が挙げられる。ブレンステッド酸性基は、カルボキシル基であることが好ましい。 Examples of the blended acidic group include a carboxyl group, a sulfonic acid group, a maleic acid group, a sulfinic acid group, a sulfinic acid group, a phosphoric acid group, a phosphonic acid group, and salts thereof. The Bronsted acidic group is preferably a carboxyl group.

ポリビニルアセタール樹脂Xは、イミン構造を有する構造単位、イミド構造を有する構造単位、アミン構造を有する構造単位、又はアミド構造を有する構造単位を有することが好ましく、イミン構造を有する構造単位、又はアミン構造を有する構造単位を有することがより好ましい。この場合、これらの構造単位のうちの1種のみを有していてもよく、2種以上を有していてもよい。 The polyvinyl acetal resin X preferably has a structural unit having an imine structure, a structural unit having an imide structure, a structural unit having an amine structure, or a structural unit having an amide structure, and has a structural unit having an imine structure or an amine structure. It is more preferable to have a structural unit having. In this case, it may have only one kind of these structural units, or may have two or more kinds.

ポリビニルアセタール樹脂Xは、イミン構造を有する構造単位を有していてもよい。イミン構造とは、C=N結合を有する構造をいう。特に、ポリビニルアセタール樹脂Xは、イミン構造を側鎖に有することが好ましい。 The polyvinyl acetal resin X may have a structural unit having an imine structure. The imine structure refers to a structure having a C = N bond. In particular, the polyvinyl acetal resin X preferably has an imine structure in the side chain.

ポリビニルアセタール樹脂Xは、イミド構造を有する構造単位を有していてもよい。イミド構造を有する構造単位は、イミノ基(=NH)を有する構造単位であることが好ましい。 The polyvinyl acetal resin X may have a structural unit having an imide structure. The structural unit having an imide structure is preferably a structural unit having an imino group (= NH).

ポリビニルアセタール樹脂Xは、イミノ基を側鎖に有することが好ましい。この場合、イミノ基は、ポリビニルアセタール樹脂Xの主鎖を構成する炭素原子に直接結合していてもよく、アルキレン基等の連結基を介して主鎖に結合していてもよい。 The polyvinyl acetal resin X preferably has an imino group in the side chain. In this case, the imino group may be directly bonded to the carbon atom constituting the main chain of the polyvinyl acetal resin X, or may be bonded to the main chain via a linking group such as an alkylene group.

ポリビニルアセタール樹脂Xは、アミン構造を有する構造単位を有していてもよい。上記アミン構造におけるアミン基は、第一級アミン基であってもよく、第二級アミン基であってもよく、第三級アミン基であってもよく、第四級アミン基であってもよい。 The polyvinyl acetal resin X may have a structural unit having an amine structure. The amine group in the above amine structure may be a primary amine group, a secondary amine group, a tertiary amine group, or a quaternary amine group. Good.

アミン構造を有する構造単位は、アミド構造を有する構造単位であってもよい。上記アミド構造とは、−C(=O)−NH−を有する構造をいう。 The structural unit having an amine structure may be a structural unit having an amide structure. The amide structure refers to a structure having -C (= O) -NH-.

ポリビニルアセタール樹脂Xは、アミン構造又はイミン構造を側鎖に有することが好ましい。この場合、アミン構造又はイミン構造は、ポリビニルアセタール樹脂Xの主鎖を構成する炭素原子に直接結合していてもよく、アルキレン基等の連結基を介して主鎖に結合していてもよい。 The polyvinyl acetal resin X preferably has an amine structure or an imine structure in the side chain. In this case, the amine structure or the imine structure may be directly bonded to the carbon atom constituting the main chain of the polyvinyl acetal resin X, or may be bonded to the main chain via a linking group such as an alkylene group.

なお、イミン構造を有する構造単位の含有率、イミド構造を有する構造単位の含有率、アミン構造を有する構造単位の含有率、アミド構造を有する構造単位の含有率は、H−NMR(核磁気共鳴スペクトル)により測定することができる。 The content of structural units having an imine structure, the content of structural units having an imide structure, the content of structural units having an amine structure, and the content of structural units having an amide structure are 1 H-NMR (nuclear magnetism). It can be measured by the resonance spectrum).

(ポリ(メタ)アクリル酸エステル骨格を有する合成樹脂X)
細胞培養用足場材料は、ポリ(メタ)アクリル酸エステル骨格を有する合成樹脂Xを含むことが好ましい。上記合成樹脂Xは、ポリ(メタ)アクリル酸エステル骨格を有する合成樹脂を含むことが好ましく、ポリ(メタ)アクリル酸エステル骨格を有する合成樹脂であることがより好ましい。
(Synthetic resin X having a poly (meth) acrylic acid ester skeleton)
The scaffold material for cell culture preferably contains a synthetic resin X having a poly (meth) acrylic acid ester skeleton. The synthetic resin X preferably contains a synthetic resin having a poly (meth) acrylic acid ester skeleton, and more preferably a synthetic resin having a poly (meth) acrylic acid ester skeleton.

本明細書において、「ポリ(メタ)アクリル酸エステル骨格を有する合成樹脂X」を、「ポリ(メタ)アクリル酸エステル樹脂X」と記載することがある。 In the present specification, "synthetic resin X having a poly (meth) acrylic acid ester skeleton" may be referred to as "poly (meth) acrylic acid ester resin X".

従って、ポリ(メタ)アクリル酸エステル樹脂Xは、ポリ(メタ)アクリル酸エステル骨格を有する樹脂である。 Therefore, the poly (meth) acrylic acid ester resin X is a resin having a poly (meth) acrylic acid ester skeleton.

ポリ(メタ)アクリル酸エステル樹脂Xは、(メタ)アクリル酸エステルの重合により、あるいは、(メタ)アクリル酸エステルと、他のモノマーとの共重合により得られる。 The poly (meth) acrylic acid ester resin X is obtained by polymerizing the (meth) acrylic acid ester or by copolymerizing the (meth) acrylic acid ester with another monomer.

(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸環状アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アリールエステル、(メタ)アクリルアミド類、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール類、(メタ)アクリル酸ホスホリルコリン等が挙げられる。 Examples of the (meth) acrylic acid ester include (meth) acrylic acid alkyl ester, (meth) acrylic acid cyclic alkyl ester, (meth) acrylic acid aryl ester, (meth) acrylamide, (meth) acrylic acid polyethylene glycol, and ( Meta) Phosphorylcholine acrylate and the like can be mentioned.

(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、及びステアリル(メタ)アクリレート、イソテトラデシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and isobutyl (meth) acrylate. t-butyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, isodecyl ( Examples thereof include meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and isotetradecyl (meth) acrylate.

なお、(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、炭素数1〜3のアルコキシ基及びテトラヒドロフルフリル基等の置換基で置換されていてもよい。このような(メタ)アクリル酸アルキルエステルの例としては、メトキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等が挙げられる。 The (meth) acrylic acid alkyl ester may be substituted with a substituent such as an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms and a tetrahydrofurfuryl group. Examples of such (meth) acrylic acid alkyl esters include methoxyethyl acrylate and tetrahydrofurfuryl acrylate.

(メタ)アクリル酸環状アルキルエステルとしては、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、及びイソボルニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of the (meth) acrylic acid cyclic alkyl ester include cyclohexyl (meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate.

(メタ)アクリル酸アリールエステルとしては、フェニル(メタ)アクリレート、及びベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of the (meth) acrylic acid aryl ester include phenyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate.

(メタ)アクリルアミド類としては、(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−tert−ブチル(メタ)アクリルアミド、N,N’−ジメチル(メタ)アクリルアミド、(3−(メタ)アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド、4−(メタ)アクリロイルモルホリン、3−(メタ)アクリロイル−2−オキサゾリジノン、N−[3−(ジメチルアミノ)プロピル](メタ)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、及び6−(メタ)アクリルアミドヘキサン酸等が挙げられる。 Examples of (meth) acrylamides include (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, N-tert-butyl (meth) acrylamide, N, N'-dimethyl (meth) acrylamide, and (3- (meth) acrylamide propyl). ) Trimethylammonium chloride, 4- (meth) acryloylmorpholine, 3- (meth) acryloyl-2-oxazolidinone, N- [3- (dimethylamino) propyl] (meth) acrylamide, N- (2-hydroxyethyl) (meth) ) Acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, 6- (meth) acrylamide hexane acid and the like.

(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール類としては、例えば、メトキシ−ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシ−ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ヒドロキシ−ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシ−ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシ−ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ヒドロキシ−ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシ−トリエチレングルコール(メタ)アクリレート、エトキシ−トリエチレングルコール(メタ)アクリレート、及びヒドロキシ−トリエチレングルコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of polyethylene glycols (meth) acrylate include methoxy-polyethylene glycol (meth) acrylate, ethoxy-polyethylene glycol (meth) acrylate, hydroxy-polyethylene glycol (meth) acrylate, methoxy-diethylene glycol (meth) acrylate, and ethoxy-. Diethylene glycol (meth) acrylate, hydroxy-diethylene glycol (meth) acrylate, methoxy-triethylene glycol (meth) acrylate, ethoxy-triethylene glycol (meth) acrylate, hydroxy-triethylene glycol (meth) acrylate and the like can be mentioned. Be done.

(メタ)アクリル酸ホスホリルコリンとしては、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン等が挙げられる。 Examples of phosphorylcholine (meth) acrylate include 2- (meth) acryloyloxyethyl phosphorylcholine.

(メタ)アクリル酸エステルと共重合される他のモノマーとしては、ビニル化合物が好適に用いられる。ビニル化合物としては、エチレン、アリルアミン、ビニルピロリドン、無水マレイン酸、マレイミド、イタコン酸、(メタ)アクリル酸、ビニルアミン、又は(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。ビニル化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。 As the other monomer copolymerized with the (meth) acrylic acid ester, a vinyl compound is preferably used. Examples of the vinyl compound include ethylene, allylamine, vinylpyrrolidone, maleic anhydride, maleimide, itaconic acid, (meth) acrylic acid, vinylamine, and (meth) acrylic acid ester. Only one kind of vinyl compound may be used, or two or more kinds may be used in combination.

なお、本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」又は「メタクリル」を意味し、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」又は「メタクリレート」を意味する。 In addition, in this specification, "(meth) acrylic" means "acrylic" or "methacryl", and "(meth) acrylate" means "acrylate" or "methacrylate".

上記ポリ(メタ)アクリル酸エステル樹脂Xは、ポリビニルアセタール骨格を有する合成樹脂Xと同様に、ブレンステッド塩基性基、またはブレンステッド酸性基を有することが好ましい。その場合には、細胞の伸展性をより一層高めることができる。このブレンステッド塩基性基は、ポリ(メタ)アクリル酸エステル樹脂Xの一部に有しておればよく、その場合、ブレンステッド塩基性基を有するモノマーが共重合されていてもよく、グラフトをされていてもよい。上記ブレンステッド塩基性基による変性度は、好ましくは0.2モル%以上、より好ましくは2モル%以上、好ましくは30モル%以下、より好ましくは20モル%以下、さらに好ましくは15モル%以下である。ブレンステッド塩基性基による変性度が上記特定の範囲内であれば、細胞の伸展性より一層高めることができる。 The poly (meth) acrylic acid ester resin X preferably has a Bronsted basic group or a Bronsted acidic group, similarly to the synthetic resin X having a polyvinyl acetal skeleton. In that case, the extensibility of the cells can be further enhanced. The Bronsted basic group may be present in a part of the poly (meth) acrylic acid ester resin X, and in that case, the monomer having the Bronsted basic group may be copolymerized, and the graft may be formed. It may have been. The degree of modification by the Bronsted basic group is preferably 0.2 mol% or more, more preferably 2 mol% or more, preferably 30 mol% or less, more preferably 20 mol% or less, still more preferably 15 mol% or less. Is. If the degree of denaturation by the Bronsted basic group is within the above-mentioned specific range, the extensibility of the cell can be further enhanced.

(その他の樹脂)
細胞培養用足場材料は、上述した合成樹脂以外のポリマーを含んでいてもよい。該ポリマーとしては、ポリオレフィン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、及びポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
(Other resins)
The scaffold material for cell culture may contain a polymer other than the synthetic resin described above. Examples of the polymer include polyolefin resin, polyether resin, polyvinyl alcohol resin, polyester, epoxy resin, polyamide resin, polyimide resin, polyurethane resin, polycarbonate resin and the like.

[細胞培養用足場材料]
細胞培養用足場材料は、上記合成樹脂Xを含む。本発明の効果を効果的に発揮させる観点及び生産性を高める観点からは、上記細胞培養用足場材料100重量%中、上記合成樹脂Xの含有量は、好ましくは90重量%以上、より好ましくは95重量%以上、更に好ましくは97.5重量%以上、特に好ましくは99重量%以上、最も好ましくは100重量%(全量)である。したがって、上記細胞培養用足場材料は、上記合成樹脂Xであることが最も好ましい。上記合成樹脂Xの含有量が上記下限以上であると、本発明の効果をより一層効果的に発揮させることができる。
[Scaffold material for cell culture]
The scaffold material for cell culture contains the above synthetic resin X. From the viewpoint of effectively exerting the effect of the present invention and increasing the productivity, the content of the synthetic resin X in 100% by weight of the scaffold material for cell culture is preferably 90% by weight or more, more preferably 90% by weight or more. It is 95% by weight or more, more preferably 97.5% by weight or more, particularly preferably 99% by weight or more, and most preferably 100% by weight (total amount). Therefore, it is most preferable that the scaffold material for cell culture is the synthetic resin X. When the content of the synthetic resin X is at least the above lower limit, the effect of the present invention can be exhibited even more effectively.

上記細胞培養用足場材料は、上記合成樹脂X以外の成分を含んでいてもよい。上記合成樹脂以外の成分としては、多糖類、セルロース、合成ペプチド、ポリペプチド等が挙げられる。 The scaffold material for cell culture may contain components other than the synthetic resin X. Examples of components other than the synthetic resin include polysaccharides, celluloses, synthetic peptides, polypeptides and the like.

本発明の効果を効果的に発揮させる観点から、上記合成樹脂X以外の成分の含有量は少ないほどよい。上記細胞培養用足場材料100重量%中、該成分の含有量は、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下、更に好ましくは2.5重量%以下、特に好ましくは1重量%以下、最も好ましくは0重量%(未含有)である。したがって、細胞培養用足場材料は、合成樹脂X以外の成分を含まないことが最も好ましい。 From the viewpoint of effectively exerting the effects of the present invention, the smaller the content of the components other than the synthetic resin X, the better. The content of the component in 100% by weight of the scaffold material for cell culture is preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, still more preferably 2.5% by weight or less, and particularly preferably 1% by weight or less. , Most preferably 0% by weight (not contained). Therefore, it is most preferable that the scaffold material for cell culture does not contain any component other than the synthetic resin X.

上記細胞培養用足場材料は、動物由来の原料を実質的に含まないことが好ましい。動物由来の原料を含まないことにより、安全性が高く、かつ、製造時に品質のばらつきが少ない細胞培養用足場材料を提供することができる。なお、「動物由来の原料を実質的に含まない」とは、細胞培養用足場材料中における動物由来の原料が、3重量%以下であることをいう。上記細胞培養用足場材料は、細胞培養用足場材料中における動物由来の原料が、1重量%以下であることが好ましく、0重量%であることがより好ましい。すなわち、上記細胞培養用足場材料は、動物由来の原料を全く含まないことがより好ましい。 It is preferable that the scaffold material for cell culture does not substantially contain an animal-derived raw material. By not containing an animal-derived raw material, it is possible to provide a scaffold material for cell culture, which is highly safe and has little variation in quality during production. In addition, "substantially free of animal-derived raw materials" means that the animal-derived raw materials in the cell culture scaffold material are 3% by weight or less. In the cell culture scaffold material, the animal-derived raw material in the cell culture scaffold material is preferably 1% by weight or less, and more preferably 0% by weight. That is, it is more preferable that the scaffold material for cell culture does not contain any animal-derived raw materials.

(細胞培養用足場材料を用いた細胞培養)
上記細胞培養用足場材料は、細胞を培養するために用いられる。上記細胞培養用足場材料は、細胞を培養する際の該細胞の足場として用いられる。したがって、本発明に係る樹脂膜は、細胞を培養するために用いられ、また、細胞を培養する際の該細胞の足場として用いられる。
(Cell culture using scaffold material for cell culture)
The above-mentioned scaffold material for cell culture is used for culturing cells. The above-mentioned scaffold material for cell culture is used as a scaffold for the cells when culturing the cells. Therefore, the resin film according to the present invention is used for culturing cells, and is also used as a scaffold for the cells when culturing the cells.

上記細胞としては、ヒト、マウス、ラット、ブタ、ウシ及びサル等の動物細胞が挙げられる。また、上記細胞としては、体細胞等が挙げられ、例えば、幹細胞、前駆細胞及び成熟細胞等が挙げられる。上記体細胞は、癌細胞であってもよい。 Examples of the cells include animal cells such as humans, mice, rats, pigs, cows and monkeys. Examples of the cells include somatic cells and the like, and examples thereof include stem cells, progenitor cells and mature cells. The somatic cells may be cancer cells.

上記幹細胞としては、間葉系幹細胞(MSC)、iPS細胞、ES細胞、Muse細胞、胚性がん細胞、胚性生殖幹細胞、及びmGS細胞等が挙げられる。 Examples of the stem cells include mesenchymal stem cells (MSCs), iPS cells, ES cells, Muse cells, embryonic cancer cells, embryonic reproductive stem cells, mGS cells and the like.

上記成熟細胞としては、神経細胞、心筋細胞、網膜細胞及び肝細胞等が挙げられる。 Examples of the mature cells include nerve cells, cardiomyocytes, retinal cells, hepatocytes and the like.

(細胞培養用足場材料の形状)
本発明に係る樹脂膜は、細胞培養用足場材料により形成される。上記樹脂膜は、細胞培養用足場材料を用いて形成される。上記樹脂膜は、膜状の細胞培養用足場材料であることが好ましい。上記樹脂膜は、細胞培養用足場材料の膜状物であることが好ましい。上記樹脂膜の厚みは特に限定されない。
(Shape of scaffold material for cell culture)
The resin film according to the present invention is formed of a scaffold material for cell culture. The resin film is formed by using a scaffold material for cell culture. The resin film is preferably a film-like scaffold material for cell culture. The resin film is preferably a film-like material for a scaffold material for cell culture. The thickness of the resin film is not particularly limited.

本明細書では、上記細胞培養用足場材料を含む、粒子、繊維、多孔体、又はフィルムも提供する。この場合、上記細胞培養用足場材料の形状は特に限定されず、粒子であっても、繊維であっても、多孔体であっても、フィルムであってもよい。なお、上記粒子、繊維、多孔体、又はフィルムは、上記細胞培養用足場材料以外の構成要素を含んでいてもよい。 The present specification also provides particles, fibers, porous bodies, or films containing the above-mentioned scaffold material for cell culture. In this case, the shape of the scaffold material for cell culture is not particularly limited, and may be particles, fibers, porous bodies, or films. The particles, fibers, porous body, or film may contain components other than the scaffold material for cell culture.

上記細胞培養用足場材料を含むフィルムは、細胞を平面培養(二次元培養)するために用いられることが好ましい。また、上記細胞培養用足場材料を含む、粒子、繊維、又は多孔体は、細胞を三次元培養するために用いられることが好ましい。 The film containing the scaffold material for cell culture is preferably used for plane culture (two-dimensional culture) of cells. In addition, particles, fibers, or porous bodies containing the above-mentioned scaffold material for cell culture are preferably used for three-dimensional culture of cells.

(細胞培養用容器)
本発明は、細胞の培養領域の少なくとも一部に上記樹脂膜を備える、細胞培養用容器にも関する。図1は、本発明の一実施形態に係る細胞培養用容器を模式的に示す正面断面図である。
(Cell culture container)
The present invention also relates to a cell culture container provided with the above resin film in at least a part of the cell culture area. FIG. 1 is a front sectional view schematically showing a cell culture container according to an embodiment of the present invention.

細胞培養用容器1は、容器本体2と、樹脂膜3とを備える。容器本体2の表面2a上に樹脂膜3が配置されている。容器本体2の底面上に樹脂膜3が配置されている。細胞培養用容器1に液体培地を添加し、また、細胞を樹脂膜3の表面に播種することで、細胞を平面培養することができる。 The cell culture container 1 includes a container body 2 and a resin film 3. The resin film 3 is arranged on the surface 2a of the container body 2. The resin film 3 is arranged on the bottom surface of the container body 2. The cells can be cultured in a plane by adding a liquid medium to the cell culture container 1 and seeding the cells on the surface of the resin film 3.

なお、容器本体は、第1の容器本体の底面上にカバーガラス等の第2の容器本体を備えていてもよい。第1の容器本体と第2の容器本体とは分離可能であってもよい。この場合、第2の容器本体の表面上に、該細胞培養用足場材料が配置されていてもよい。 The container body may be provided with a second container body such as a cover glass on the bottom surface of the first container body. The first container body and the second container body may be separable. In this case, the cell culture scaffold material may be arranged on the surface of the second container body.

上記容器本体として、従来公知の容器本体(容器)を用いることができる。上記容器本体の形状及び大きさは特に限定されない。 As the container body, a conventionally known container body (container) can be used. The shape and size of the container body are not particularly limited.

上記容器本体としては、1個又は複数個のウェル(穴)を備える細胞培養用プレート、及び細胞培養用フラスコ等が挙げられる。上記プレートのウェル数は特に限定されない。該ウェル数としては、特に限定されないが、例えば、2、4、6、12、24、48、96、384等が挙げられる。上記ウェルの形状としては、特に限定されないが、真円、楕円、三角形、正方形、長方形、五角形等が挙げられる。上記ウェル底面の形状としては、特に限定されないが、平底、丸底、凹凸等が挙げられる。 Examples of the container body include a cell culture plate provided with one or more wells (holes), a cell culture flask, and the like. The number of wells in the plate is not particularly limited. The number of wells is not particularly limited, and examples thereof include 2, 4, 6, 12, 24, 48, 96, and 384. The shape of the well is not particularly limited, and examples thereof include a perfect circle, an ellipse, a triangle, a square, a rectangle, and a pentagon. The shape of the bottom surface of the well is not particularly limited, and examples thereof include a flat bottom, a round bottom, and unevenness.

上記容器本体の材質は特に限定されないが、樹脂、金属及び無機材料が挙げられる。上記樹脂としては、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリイソプレン、シクロオレフィンポリマー、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、(メタ)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン等が挙げられる。上記金属としては、ステンレス、銅、鉄、ニッケル、アルミ、チタン、金、銀、白金等が挙げられる。上記無機材料としては、酸化ケイ素(ガラス)、酸化アルミ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄、窒化ケイ素等が挙げられる。 The material of the container body is not particularly limited, and examples thereof include resin, metal, and inorganic materials. Examples of the resin include polystyrene, polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyester, polyisoprene, cycloolefin polymer, polyimide, polyamide, polyamideimide, (meth) acrylic resin, epoxy resin, silicone and the like. Examples of the metal include stainless steel, copper, iron, nickel, aluminum, titanium, gold, silver, platinum and the like. Examples of the inorganic material include silicon oxide (glass), aluminum oxide, titanium oxide, zirconium oxide, iron oxide, silicon nitride and the like.

以下、本発明の実施例及び比較例を挙げ、より詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be given and described in more detail. The present invention is not limited to the following examples.

細胞培養用足場材料の原料として、以下の合成樹脂X1を合成した。 The following synthetic resin X1 was synthesized as a raw material for a scaffold material for cell culture.

撹拌装置を備えた反応機に、イオン交換水2700mL、平均重合度1600、アミン変性度2.0モル%、鹸化度97.5モル%のアミン変性ポリビニルアルコールを300重量部投入し、撹拌しながら加熱溶解し、溶液を得た。得られた溶液に、触媒として、塩酸濃度が0.2重量%となるように35重量%塩酸を添加した。次いで、温度を15℃に調整し、撹拌しながらn−ブチルアルデヒド22重量部を添加した。次いで、n−ブチルアルデヒド148重量部を添加し、白色粒子状のポリビニルブチラール樹脂を析出させた。析出してから15分後に、塩酸濃度が1.8重量%となるように35重量%塩酸を添加した後、50℃に加熱し、50℃で2時間保持した。次いで、溶液を冷却し、中和した後、ポリビニルブチラール樹脂を水洗し、乾燥させて、ポリビニルブチラール樹脂である合成樹脂X1を得た。 300 parts by weight of amine-modified polyvinyl alcohol having an ion-exchanged water of 2700 mL, an average degree of polymerization of 1600, an amine modification degree of 2.0 mol%, and a saponification degree of 97.5 mol% was added to a reactor equipped with a stirrer while stirring. It was dissolved by heating to obtain a solution. To the obtained solution, 35% by weight hydrochloric acid was added as a catalyst so that the hydrochloric acid concentration was 0.2% by weight. Then, the temperature was adjusted to 15 ° C., and 22 parts by weight of n-butyraldehyde was added with stirring. Then, 148 parts by weight of n-butyraldehyde was added to precipitate a white particulate polyvinyl butyral resin. Fifteen minutes after the precipitation, 35% by weight hydrochloric acid was added so that the hydrochloric acid concentration became 1.8% by weight, and then the mixture was heated to 50 ° C. and maintained at 50 ° C. for 2 hours. Then, the solution was cooled and neutralized, and then the polyvinyl butyral resin was washed with water and dried to obtain a synthetic resin X1 which is a polyvinyl butyral resin.

得られたポリビニルブチラール樹脂(合成樹脂X1)は、平均重合度1600、水酸基量21モル%、アミン基量2モル%、アセチル化度1モル%、アセタール化度(ブチラール化度)76モル%であった。 The obtained polyvinyl butyral resin (synthetic resin X1) had an average degree of polymerization of 1600, a hydroxyl group amount of 21 mol%, an amine group amount of 2 mol%, an acetylation degree of 1 mol%, and an acetalization degree (butyralization degree) of 76 mol%. there were.

なお、得られた合成樹脂における構造単位の含有率は、合成樹脂をDMSO−D6(ジメチルスルホキサイド)に溶解した後、H−NMR(核磁気共鳴スペクトル)により測定した。 The content of structural units in the obtained synthetic resin was measured by 1 H-NMR (nuclear magnetic resonance spectrum) after dissolving the synthetic resin in DMSO-D6 (dimethylsulfoxide).

(実施例1〜6及び比較例1〜4)
実施例1では上記合成樹脂X1を、実施例2〜6では合成樹脂X2〜X6をそれぞれ用いた。
(Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4)
In Example 1, the synthetic resin X1 was used, and in Examples 2 to 6, synthetic resins X2 to X6 were used.

合成樹脂X2は、ブチラール化度71モル%、アセチル化度1モル%及び水酸基量28モル%であるポリビニルアセタール樹脂に、モノマーとして、ジメチルアミノアクリルアミド2mol%が配合された樹脂であり、表1に示す構成を備える樹脂である。合成条件は、次の通りとした。すなわち、上記ポリビニルアセタール樹脂をTHFに濃度20wt%で溶解させ、ジメチルアミノアクリルアミドを2重量部添加した後、開始剤を3重量部溶解させ、UV重合試験機にて20分間UV照射した。 Synthetic resin X2 is a polyvinyl acetal resin having a butyralization degree of 71 mol%, an acetylation degree of 1 mol%, and a hydroxyl group amount of 28 mol%, in which 2 mol% of dimethylaminoacrylamide is blended as a monomer. It is a resin having the structure shown. The synthesis conditions were as follows. That is, the polyvinyl acetal resin was dissolved in THF at a concentration of 20 wt%, 2 parts by weight of dimethylaminoacrylamide was added, then 3 parts by weight of the initiator was dissolved, and UV irradiation was performed for 20 minutes with a UV polymerization tester.

また、合成樹脂X3及び合成樹脂X4は、表1に示すように、合成樹脂中のジメチルアミノアクリルアミドの含有割合を、2mol%から5mol%、21mol%としたことを除いては、合成樹脂X2と同様である。 Further, as shown in Table 1, the synthetic resin X3 and the synthetic resin X4 are different from the synthetic resin X2 except that the content ratio of dimethylaminoacrylamide in the synthetic resin is 2 mol% to 5 mol% and 21 mol%. The same is true.

合成樹脂X5は、モノマーとして、ジエチルアミノアクリルアミドを用いて、その含有割合を28mol%としたことを除いては、合成樹脂X2と同様である。合成樹脂X6は、モノマーとして、ビニルイミダゾールを用いて、その含有割合を16mol%としたことを除いて、合成樹脂X2と同様である。 The synthetic resin X5 is the same as the synthetic resin X2 except that diethylaminoacrylamide is used as a monomer and the content ratio is 28 mol%. The synthetic resin X6 is the same as the synthetic resin X2 except that vinyl imidazole is used as a monomer and the content ratio is 16 mol%.

また、比較例2〜4では、表2に示す組成のポリビニルアセタール樹脂を用いた。 Further, in Comparative Examples 2 to 4, the polyvinyl acetal resin having the composition shown in Table 2 was used.

細胞培養用容器の作製;
表1及び表2に示す合成樹脂0.1重量部をブタノール・メタノール混合溶媒(9:1)19.9重量部に溶解させた。得られた溶液200μLを、ポリスチレンディッシュにキャストした後、60℃で120分間加熱して、表面が平滑な樹脂膜(細胞培養用足場材料からなる樹脂膜)が形成された細胞培養用容器を得た。
Preparation of cell culture container;
0.1 part by weight of the synthetic resin shown in Tables 1 and 2 was dissolved in 19.9 parts by weight of a butanol / methanol mixed solvent (9: 1). 200 μL of the obtained solution was cast into a polystyrene dish and then heated at 60 ° C. for 120 minutes to obtain a cell culture container on which a resin film having a smooth surface (a resin film made of a scaffold material for cell culture) was formed. It was.

なお、比較例1では、ポリスチレンディッシュ自体を細胞培養用容器として用いた。 In Comparative Example 1, the polystyrene dish itself was used as a cell culture container.

pH7.0におけるゼータ電位の測定;
ゼータ電位測定機器(アントンパール社製、型番SURPASS 3)を用いて、実施例1〜6及び比較例2〜4で得られた樹脂膜のゼータ電位をそれぞれ求めた。まず、0.1mMのKCl溶液を用意した。次に、セルに足場材料の樹脂膜をセットしたあと、pH電極及び導電率計を設定した。HClとNaOH溶液を用いて、pH9〜3まで滴定することで各pHでのゼータ電位を測定した。
Measurement of zeta potential at pH 7.0;
Using a zeta potential measuring device (manufactured by Anton Pearl Co., Ltd., model number SURPASS 3), the zeta potentials of the resin films obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 2 to 4 were obtained, respectively. First, a 0.1 mM KCl solution was prepared. Next, after setting the resin film of the scaffolding material in the cell, the pH electrode and the conductivity meter were set. The zeta potential at each pH was measured by titrating to pH 9-3 using HCl and NaOH solution.

なお、比較例1では、ポリスチレンディッシュのゼータ電位を求めた。また、比較例2及び比較例3は、ゼータ電位が測定下限値未満だったため測定不能とした。 In Comparative Example 1, the zeta potential of the polystyrene dish was determined. Further, in Comparative Example 2 and Comparative Example 3, the zeta potential was less than the lower limit of measurement, so that the measurement was impossible.

表面自由エネルギーの測定;
実施例1〜6及び比較例2〜4で得られた樹脂膜の表面自由エネルギーについて接触角計(協和界面科学社製、DMo−701)を用いて測定した。上記樹脂膜上に純水1μLを着滴させ、30秒後の液滴像を撮影することで純水の接触角を得た。また、上記樹脂膜上にジヨードメタン1μLを着滴させ、30秒後の液滴像を撮影することでジヨードメタンの接触角を得た。得られた上記接触角をKaelble−Uy理論を用いて表面自由エネルギーγ、分散項成分γ、極性項成分である双極子成分γを導出した。なお、比較例1では、ポリスチレンディッシュの表面自由エネルギーを求めた。
Measurement of surface free energy;
The surface free energy of the resin films obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 2 to 4 was measured using a contact angle meter (DMo-701, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). A contact angle of pure water was obtained by dripping 1 μL of pure water on the resin film and photographing a droplet image 30 seconds later. Further, 1 μL of diiodomethane was dropleted on the resin film, and a droplet image after 30 seconds was taken to obtain a contact angle of diiodomethane. From the obtained contact angle, the surface free energy γ, the dispersion term component γ d , and the dipole component γ p , which is a polar term component, were derived using the Kaelble-Uy theory. In Comparative Example 1, the surface free energy of the polystyrene dish was determined.

水膨潤倍率;
長さ50mm、幅10mm、厚み0.05mm〜0.15mmの各足場材料からなる樹脂膜(測定サンプル)を、25℃の水に24時間に浸漬した。浸漬前と後のサンプルの重さを測定し、水膨潤倍率=(浸漬後のサンプル重量−浸漬前のサンプル重量)/(浸漬前のサンプル重量)×100(%)を算出した。
Water swelling ratio;
A resin film (measurement sample) made of each scaffold material having a length of 50 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 0.05 mm to 0.15 mm was immersed in water at 25 ° C. for 24 hours. The weights of the samples before and after immersion were measured, and the water swelling ratio = (sample weight after immersion-sample weight before immersion) / (sample weight before immersion) × 100 (%) was calculated.

貯蔵弾性率;
各樹脂膜の25℃及び100℃における貯蔵弾性率は、動的粘弾性測定装置(アイティー計測制御社製、DVA−200)により測定した。上記動的粘弾性測定装置による測定は、長さ50mm、幅5mm〜20mm、厚み0.1mm〜1mmの測定サンプルを用いて、周波数10Hz、ひずみ0.1%、温度−150℃〜150℃、及び昇温速度5℃/minの条件で行った。なお、比較例1では、ポリスチレンディッシュの貯蔵弾性率を求めた。また、得られた25℃及び100℃における貯蔵弾性率から、比((25℃における貯蔵弾性率)/(100℃における貯蔵弾性率))を算出した。
Storage modulus;
The storage elastic modulus of each resin film at 25 ° C. and 100 ° C. was measured by a dynamic viscoelasticity measuring device (DVA-200, manufactured by IT Measurement Control Co., Ltd.). The measurement by the dynamic viscoelasticity measuring device uses a measurement sample having a length of 50 mm, a width of 5 mm to 20 mm, and a thickness of 0.1 mm to 1 mm, and has a frequency of 10 Hz, a strain of 0.1%, and a temperature of −150 ° C. to 150 ° C. And the temperature rise rate was 5 ° C./min. In Comparative Example 1, the storage elastic modulus of the polystyrene dish was determined. Further, the ratio ((storage elastic modulus at 25 ° C.) / (storage elastic modulus at 100 ° C.)) was calculated from the obtained storage elastic moduli at 25 ° C. and 100 ° C.

細胞の播種及び培養;
以下の液体培地及びROCK(Rho結合キナーゼ)特異的阻害剤を用意した。
Seeding and culturing cells;
The following liquid medium and ROCK (Rho-associated kinase) -specific inhibitor were prepared.

TeSR E8培地(STEM CELL社製)
ROCK−Inhibitor(Y27632)
TeSR E8 medium (manufactured by STEM CELL)
ROCK-Inhibitor (Y27632)

得られた細胞培養用容器にリン酸緩衝生理食塩水1mLを加えて37℃のインキュベーター内で1時間静置後、細胞培養用容器からリン酸緩衝生理食塩水を除去した。 1 mL of phosphate buffered saline was added to the obtained cell culture vessel, and the mixture was allowed to stand in an incubator at 37 ° C. for 1 hour, and then the phosphate buffered saline was removed from the cell culture vessel.

φ35mmのディッシュにコンフルエント状態になったh−iPS細胞253G1のコロニーを配置し、0.5mMエチレンジアミン/リン酸緩衝溶液1mLを加え、室温で2分静置した。エチレンジアミン/リン酸緩衝溶液を除去した後、TeSR E8培地1mLでピペッティングすることにより50μm〜200μmの大きさに砕かれた細胞塊を得た。得られた細胞塊(細胞数0.5×10cells)を上記の細胞培養用容器にクランプ播種した。 Colonies of h-iPS cells 253G1 in a confluent state were placed on a dish having a diameter of 35 mm, 1 mL of 0.5 mM ethylenediamine / phosphate buffer solution was added, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 2 minutes. After removing the ethylenediamine / phosphate buffer solution, the cell mass was obtained by pipetting with 1 mL of TeSR E8 medium to obtain a cell mass crushed to a size of 50 μm to 200 μm. The resulting cell mass (cell number 0.5 × 10 5 cells) were clamped seeded into a container for said cell culture.

播種時は1.5mLの液体培地と、終濃度が10μMとなるようにROCK特異的阻害剤とを細胞培養用容器に添加した、37℃及びCO濃度5%のインキュベーター内で1日間培養を行った。 At the time of seeding, 1.5 mL of liquid medium and a ROCK-specific inhibitor were added to a cell culture vessel so that the final concentration was 10 μM, and the cells were cultured for 1 day in an incubator at 37 ° C. and a CO 2 concentration of 5%. went.

(評価)
SFの評価;
1日間培養を行った後、前述したように、シェイプファクター(SF)を評価した。評価に際しては、位相差顕微鏡による倍率4倍における観察画像を得た。画像解析ソフト(Image J)を用いて細胞塊の周囲長及びその面積を算出し、SF=4×π×(細胞塊の平面積/細胞塊の外周縁の長さ)でSF値を求めた。図3は、SF≒0.2の場合の細胞塊の平面形状を示す写真であり、図4はSF≒1である場合の細胞塊の平面形状の写真である。
(Evaluation)
Evaluation of SF;
After culturing for 1 day, the shape factor (SF) was evaluated as described above. In the evaluation, an observation image at a magnification of 4 times with a phase-contrast microscope was obtained. Calculate the peripheral length of the cell mass and its area using image analysis software (Image J), and obtain the SF value with SF = 4 × π × (flat area of cell mass / length of outer peripheral edge of cell mass) 2. It was. FIG. 3 is a photograph showing the planar shape of the cell mass when SF≈0.2, and FIG. 4 is a photograph of the planar shape of the cell mass when SF≈1.

また、以下の基準によりSFを評価した。
〇〇〇:SFが0.2未満
〇〇:SFが0.2以上、0.4未満
〇:SFが0.4以上、0.5未満
×:SFが0.5以上
In addition, SF was evaluated according to the following criteria.
〇 〇 〇: SF is less than 0.2 〇 〇: SF is 0.2 or more and less than 0.4 〇: SF is 0.4 or more and less than 0.5 ×: SF is 0.5 or more

結果を下記の表1及び表2に示す。 The results are shown in Tables 1 and 2 below.

表1及び表2から明らかなように、比較例1ではSF値が0.82と大きく、細胞の伸展性が低いことがわかる。比較例2〜4においても、SF値が0.56以上と大きく、細胞の伸展性が低いことがわかる。これに対して、実施例1〜6では、SF値が0.41以下であり、細胞の伸展性が大幅に優れていることがわかる。特に、実施例1,2,3では、SF値が0.25以下であり、より好ましく、実施例2,3では、SF値が0.17以下とさらに好ましいことがわかる。また、実施例1〜6では、細胞塊の収縮も見られなかった。 As is clear from Tables 1 and 2, in Comparative Example 1, the SF value is as large as 0.82, and the cell extensibility is low. Also in Comparative Examples 2 to 4, it can be seen that the SF value is as large as 0.56 or more and the cell extensibility is low. On the other hand, in Examples 1 to 6, the SF value was 0.41 or less, and it can be seen that the extensibility of the cells was significantly excellent. In particular, in Examples 1, 2 and 3, the SF value is 0.25 or less, which is more preferable, and in Examples 2 and 3, the SF value is 0.17 or less, which is even more preferable. Moreover, in Examples 1 to 6, no contraction of the cell mass was observed.

1…細胞培養用容器
2…容器本体
2a…表面
3…樹脂膜
1 ... Cell culture container 2 ... Container body 2a ... Surface 3 ... Resin film

Claims (10)

合成樹脂を含有する細胞培養用足場材料からなる樹脂膜であって、
pH7.0におけるゼータ電位が、−40mV以上であり、
表面自由エネルギーの分散項成分が24.5mJ/m以上、45mJ/m以下である、樹脂膜。
A resin membrane made of a scaffold material for cell culture containing a synthetic resin.
The zeta potential at pH 7.0 is -40 mV or higher.
A resin film having a dispersion term component of surface free energy of 24.5 mJ / m 2 or more and 45 mJ / m 2 or less.
前記表面自由エネルギーの極性項成分が1mJ/m以上、20mJ/m以下である、請求項1に記載の樹脂膜。 The resin film according to claim 1, wherein the polar component of the surface free energy is 1 mJ / m 2 or more and 20 mJ / m 2 or less. pH7.0におけるゼータ電位が+30mV以下である、請求項1又は2に記載の樹脂膜。 The resin film according to claim 1 or 2, wherein the zeta potential at pH 7.0 is +30 mV or less. 100℃における貯蔵弾性率が1×10Pa以上、1×10Pa以下であり、
25℃における貯蔵弾性率と100℃における貯蔵弾性率との比((25℃における貯蔵弾性率)/(100℃における貯蔵弾性率))が1×10以上、1×10以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂膜。
The storage elastic modulus at 100 ° C. is 1 × 10 4 Pa or more and 1 × 10 8 Pa or less.
The ratio of the storage modulus and the storage modulus at 100 ° C. at 25 ° C. ((storage modulus at 25 ° C.) / (storage modulus at 100 ° C.)) of 1 × 10 or more, and 1 × 10 5 or less, wherein Item 2. The resin film according to any one of Items 1 to 3.
前記合成樹脂は、構成単位中にブレンステッド塩基性基を0.2モル%以上、20モル%以下で含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂膜。 The resin film according to any one of claims 1 to 4, wherein the synthetic resin contains Bronsted basic groups in a constituent unit of 0.2 mol% or more and 20 mol% or less. 水膨潤倍率が50%以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の樹脂膜。 The resin film according to any one of claims 1 to 5, wherein the water swelling ratio is 50% or less. 前記細胞培養用足場材料が、動物由来の原料を実質的に含まない、請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂膜。 The resin film according to any one of claims 1 to 6, wherein the scaffold material for cell culture does not substantially contain an animal-derived raw material. 前記合成樹脂がビニル重合体を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の樹脂膜。 The resin film according to any one of claims 1 to 7, wherein the synthetic resin contains a vinyl polymer. 前記合成樹脂が、少なくともポリビニルアルコール誘導体又はポリ(メタ)アクリル酸エステルを含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の樹脂膜。 The resin film according to any one of claims 1 to 8, wherein the synthetic resin contains at least a polyvinyl alcohol derivative or a poly (meth) acrylic acid ester. 細胞の培養領域の少なくとも一部に請求項1〜9のいずれか1項に記載の樹脂膜を備える、細胞培養用容器。 A cell culture container provided with the resin membrane according to any one of claims 1 to 9 in at least a part of the cell culture region.
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