JP6255808B2 - Liquid container - Google Patents
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Description
本発明は、生体高分子を含む液体を収容する液体収容容器に関する。 The present invention relates to a liquid container that contains a liquid containing a biopolymer.
一般に、細胞培養に用いる培地として、タンパク質等の生体高分子を含む液体が用いられており、このような液体は、プラスチック等からなる容器に収容される。しかしながら、このような液体に含まれるタンパク質は、容器を構成するプラスチックに吸着する事でその量が減少してしまうおそれがある。また容器を透過した紫外線によってタンパク質が分解され、その機能が失われてしまうおそれもある。このため、このような液体を容器に保管することができる期間が短いという問題がある。 In general, a liquid containing a biopolymer such as a protein is used as a medium for cell culture, and such a liquid is accommodated in a container made of plastic or the like. However, the amount of protein contained in such a liquid may be reduced by adsorbing to the plastic constituting the container. In addition, there is a possibility that the function is lost due to the protein being decomposed by the ultraviolet rays transmitted through the container. For this reason, there exists a problem that the period which can store such a liquid in a container is short.
一方、プラスチックにタンパク質が吸着することを抑制する方法として、プラスチックの表面に、タンパク質の吸着抑制作用がある材料を塗布する方法が知られている(例えば特許文献1参照)。具体的には、吸着抑制作用がある材料、例えば2−メタクリロイルエチルホスホリルコリン系物質(MPCポリマー)やポリエチレングリコール等の親水性ポリマーをプラスチックの表面に塗布する技術が知られている。上記材料をプラスチック製容器の内面に塗布することにより、液体に含まれるタンパク質が容器の内面に吸着することを抑制することができる。 On the other hand, as a method for suppressing the adsorption of protein to plastic, a method of applying a material having a protein adsorption inhibiting action on the surface of the plastic is known (for example, see Patent Document 1). Specifically, a technique is known in which a material having an adsorption inhibiting action, for example, a hydrophilic polymer such as 2-methacryloylethylphosphorylcholine-based substance (MPC polymer) or polyethylene glycol is applied to the surface of plastic. By apply | coating the said material to the inner surface of a plastic container, it can suppress that the protein contained in a liquid adsorb | sucks to the inner surface of a container.
しかしながら、吸着抑制作用がある材料の成分が液体に溶出することにより、吸着抑制作用が経年劣化したり、当該成分が液体に対して流出して液体に影響を及ぼしたりすることが課題となっている。このため、容器を製品化する際には、上記成分が液体に溶出することが無い事を確認しなければならないため、安全性を確認する作業の手間がかかり、容器のコストが上昇することが課題となっている。 However, the elution of the component of the material having the adsorption inhibiting action into the liquid causes the adsorption inhibiting action to deteriorate over time, or the component flows out to the liquid and affects the liquid. Yes. For this reason, when the container is commercialized, it is necessary to confirm that the above components do not elute into the liquid, which requires labor for confirming safety, and the cost of the container may increase. It has become a challenge.
また、上述したように、タンパク質等の生体高分子は、紫外線によってその機能が失われることが知られている。このため、生体高分子を収容する液体収容容器においては、容器内部に照射される紫外線の量を最小限にとどめる必要がある。 In addition, as described above, it is known that biopolymers such as proteins lose their functions due to ultraviolet rays. For this reason, in the liquid storage container that stores the biopolymer, it is necessary to minimize the amount of ultraviolet rays irradiated to the inside of the container.
しかしながら、容器の内面に紫外線遮光作用があるポリマーを固定することは、電子線によるグラフト重合等のコーティング操作を必要とするため、コスト等の面から難しい。このため、容器を着色する事により、紫外線の透過量を抑制するという方策が採られる場合もある。 However, fixing a polymer having an ultraviolet light shielding effect on the inner surface of the container requires a coating operation such as graft polymerization with an electron beam, which is difficult in terms of cost and the like. For this reason, a measure of suppressing the amount of transmitted ultraviolet light by coloring the container may be taken.
しかしながら、容器を着色した場合、容器の透明性が失われ、容器の中身が確認できないという課題が生じる。特に細胞培養に用いられる培地には、そのpHを確認するためにフェノールレッドが含まれている事が一般的であり、培地の色によって品質を確認する必要があるため、容器が透明性を有している事が必要となる。 However, when the container is colored, the transparency of the container is lost, causing a problem that the contents of the container cannot be confirmed. In particular, the medium used for cell culture generally contains phenol red in order to confirm its pH, and it is necessary to confirm the quality by the color of the medium. Therefore, the container has transparency. It is necessary to do.
さらに、容器に対して生体高分子の吸着抑制と紫外線遮光という2つの効果を付与するために、それぞれ別の工程を経る必要があり、手間やコストの面で課題となっている。 Furthermore, in order to provide the container with two effects of suppressing the adsorption of biopolymer and shielding light from ultraviolet rays, it is necessary to go through different processes, which is a problem in terms of labor and cost.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、容器内面にコーティングを施すことなく、容器の内面に生体高分子が吸着することを抑制するとともに、容器の紫外線の透過量を抑制することが可能な液体収容容器を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its object is to suppress the adsorption of biopolymers on the inner surface of the container without coating the inner surface of the container and It is in providing the liquid storage container which can suppress the permeation | transmission amount of water.
本発明の一実施形態による液体収容容器は、生体高分子を含む液体を収容する液体収容容器であって、前記生体高分子を含む液体に接触する内面を有する容器本体を備え、前記容器本体の前記内面に、前記容器本体の内側に開口し、前記容器本体の前記内面に前記液体が接触したときに内部に気体を保持可能な複数の微細孔が形成され、前記容器本体は、紫外線遮光剤を含むことを特徴とするものである。 A liquid storage container according to an embodiment of the present invention is a liquid storage container for storing a liquid containing a biopolymer, and includes a container body having an inner surface that contacts the liquid containing the biopolymer, The inner surface is formed with a plurality of fine holes that open to the inside of the container main body and can hold a gas therein when the liquid comes into contact with the inner surface of the container main body. It is characterized by including.
本発明の一実施形態による液体収容容器において、各微細孔の開口の幅は、500nm〜100μmであり、各微細孔のアスペクト比は、0.1〜3であってもよい。 In the liquid container according to the embodiment of the present invention, the opening width of each micropore may be 500 nm to 100 μm, and the aspect ratio of each micropore may be 0.1 to 3.
本発明の一実施形態による液体収容容器において、前記容器本体は、透明又は半透明なプラスチックにより構成されていてもよい。 In the liquid container according to the embodiment of the present invention, the container body may be made of a transparent or translucent plastic.
本発明の一実施形態による液体収容容器において、前記容器本体の垂直断面において、前記容器本体の前記内面と各微細孔の側面とのなす角が直角又は鋭角であってもよい。 In the liquid container according to the embodiment of the present invention, an angle formed by the inner surface of the container main body and the side surface of each fine hole may be a right angle or an acute angle in a vertical cross section of the container main body.
本発明の一実施形態による液体収容容器において、前記容器本体は、底面と側面と上面とを有し、前記微細孔は、前記容器本体の少なくとも前記底面および前記側面に形成されていてもよい。 In the liquid container according to the embodiment of the present invention, the container body may have a bottom surface, a side surface, and a top surface, and the fine holes may be formed on at least the bottom surface and the side surface of the container body.
本発明の一実施形態による液体収容容器において、前記容器本体の前記上面には、前記微細孔が形成されていなくてもよい。 In the liquid container according to the embodiment of the present invention, the fine holes may not be formed in the upper surface of the container body.
本発明の一実施形態による液体収容容器において、前記容器本体が、前記微細孔を有するとともに前記紫外線遮光剤を含む、単一の層から構成されてもよい。 In the liquid container according to the embodiment of the present invention, the container body may be formed of a single layer having the fine holes and including the ultraviolet light shielding agent.
本発明の一実施形態による液体収容容器において、前記容器本体が、2つの層から構成され、外側の層が前記紫外線遮光剤を含み、内側の層が前記微細孔を有するとともに前記紫外線遮光剤を含まなくてもよい。 In the liquid container according to the embodiment of the present invention, the container body is composed of two layers, the outer layer includes the ultraviolet light shielding agent, the inner layer includes the micropores, and the ultraviolet light shielding agent. It does not have to be included.
本発明の一実施形態による液体収容容器において、前記容器本体が、2つの層から構成され、外側の層が紫外線遮光剤を含まず、内側の層が前記微細孔を有するとともに紫外線遮光剤を含んでもよい。 In the liquid container according to the embodiment of the present invention, the container body is composed of two layers, the outer layer does not include the ultraviolet light shielding agent, the inner layer includes the micropores and the ultraviolet light shielding agent. But you can.
本発明の一実施形態による液体収容容器において、前記容器本体が、3つの層から構成され、中央の層が前記紫外線遮光剤を含み、外側の層が前記紫外線遮光剤を含まず、内側の層が前記微細孔を有するとともに前記紫外線遮光剤を含まなくてもよい。 In the liquid container according to the embodiment of the present invention, the container main body includes three layers, a central layer includes the ultraviolet light shielding agent, an outer layer does not include the ultraviolet light shielding agent, and an inner layer. May have the fine holes and may not contain the ultraviolet light shielding agent.
本発明によれば、容器の内面への生体高分子の吸着を抑制するとともに、容器の紫外線の透過量を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while suppressing adsorption | suction of the biopolymer to the inner surface of a container, the amount of permeation | transmission of the ultraviolet-ray of a container can be suppressed.
以下、図面を参照しながら本発明の各実施形態について説明する。図面は例示であり、説明のために特徴部を誇張することがあり、実物とは異なる場合がある。また、技術思想を逸脱しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Drawing is an illustration and may exaggerate a characteristic part for explanation, and may differ from an actual thing. In addition, the present invention can be implemented with appropriate modifications without departing from the technical idea. Note that, in the following drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals, and some detailed description may be omitted.
(液体収容容器)
まず本発明の一実施形態に係る液体収容容器の構成について説明する。図1乃至図9は、本発明の一実施形態を示す図である。
(Liquid container)
First, the configuration of a liquid container according to an embodiment of the present invention will be described. 1 to 9 are diagrams showing an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態による液体収容容器10は、生体高分子(例えばタンパク質、細胞等)を含む液体Lを収容するものであり、当該液体Lに接触する内面11aを有する容器本体11と、容器本体11に装着されたキャップ12とを備えている。
As shown in FIG. 1, a
このうち、容器本体11は、底面11bと、4つの側面11c、11d、11e、11fと、屋根形状の上面11gとを有している。なお、容器本体11の形状は、液体Lを収容できるものであればこれに限られるものではなく、例えば、側面全体が円筒形状のものや、上面が平坦な形状のものであっても良い。また、容器本体11は、細胞の浮遊培養に用いられるディッシュ、バック、又はフラスコ等の形状を有していても良い。
Among these, the container
次に、容器本体11の内面11aの構成について、図2および図3を用いて説明する。
Next, the configuration of the
図2および図3に示すように、容器本体11の内面11aには、多数(複数)の微細孔20が形成されている。各微細孔20は、容器本体11の内側(図3の上側)に向けて開口しており、それぞれ平面四角形状の開口21を有している。なお、各開口21の平面形状は、円形状、楕円形状、又は三角形状等の多角形状としても良い。
As shown in FIGS. 2 and 3, a large number (a plurality) of
各微細孔20は、容器本体11の内面11aに液体Lが接触したときに内部に気体(空気)を保持可能な構造を有している。すなわち各微細孔20は、全体として有底四角筒形状を有しており、各々容器本体11の内面11aに接続する側面22と、側面22に接続する底面23とにより囲まれた独立した空間24を有している。なお、各微細孔20の形状は有底四角筒形状に限られるものではない。開口21の平面形状に応じて各種有底筒形状をとることができる。例えば、各微細孔20が球体の一部から構成されていても良い(図4(c)参照)。この場合、各微細孔20内に空気を更に保持しやすくすることができる。
Each
図2において、多数の微細孔20は、互いに同一形状を有するとともに、平面から見て縦横それぞれ均等な間隔で正方格子状に配置されている。このように、多数の微細孔20を正方格子状に配置したことにより、容器本体11の内面11aに占める微細孔20の開口21の割合を大きくし、生体高分子が付着するおそれのある内面11aの面積を減らすことができる。具体的には、微細孔20のピッチpは、好ましくは1μm〜200μm(1μm以上200μm以下をいう。以下同様)である。ここで、微細孔20のピッチpとは、互いに隣接する微細孔20の中心から中心までの距離である。なお、微細孔20の平面形状が円形である場合、多数の微細孔20を正方三角状(細密充填状)に配置しても良い。
In FIG. 2, the numerous
また、各微細孔20の開口21の幅(径)wは、500nm〜100μmであり、5μm〜50μmとすることが更に好ましい。開口21の幅(径)wを500nm以上としたことにより、微細孔20内の空気が液体Lへ溶出することが無視できる程度となり、微細孔20の内部に確実に空気を保持することができる。また、開口21の幅(径)wを100μm以下としたことにより、微細孔20へ液体Lが進入することにより微細孔20内で空気を保持することが困難になることが防止される。
The width (diameter) w of the
また、図3において、微細孔20のアスペクト比は、0.1〜3であり、0.5〜3とすることが更に好ましい。微細孔20のアスペクト比を0.1以上としたことにより、空気を保持しやすくすることができる。また、微細孔20のアスペクト比を3以下としたことにより、微細孔20を確実に成形することができる。なお微細孔20のアスペクト比は、{(微細孔20の深さd)/(微細孔20の開口21の幅w)}によって算出される。
Moreover, in FIG. 3, the aspect ratio of the
微細孔20の深さdは、開口21の幅wと微細孔20のアスペクト比とが上述した関係を満たすように設定されており、具体的には50nm〜300μmである。
The depth d of the
さらに、微細孔20の空隙率は25%以上とすることが好ましく、とりわけ50%〜90%とすることが更に好ましい。微細孔20の空隙率を25%以上とすることにより、容器本体11の内面11aのうち生体高分子が付着する部分の面積を小さくすることができ、容器本体11の内面11aに対する生体高分子の吸着を抑制することができる。ここで、微細孔20の空隙率(%)とは、微細孔20が設けられた領域の面積全体に占める、当該領域内に存在する複数の開口21の全面積であり、{100×(微細孔20が設けられた領域に存在する複数の開口21の全面積)/(微細孔20が設けられた領域の全面積)}で定義される。
Furthermore, the porosity of the fine holes 20 is preferably 25% or more, and more preferably 50% to 90%. By setting the porosity of the
また、図4(a)〜(c)に示すように、容器本体11の内面11aに垂直な垂直断面において、容器本体11の内面11aと各微細孔20の側面22とのなす角θは直角(図4(a)参照)又は鋭角(図4(b)(c)参照)とすることが好ましい。これにより、微細孔20の内部に収容された空気が外部に逃げにくくなり、微細孔20の内部に空気を保持しやすくなるので、容器本体11の内面11aに対する生体高分子の吸着を更に抑制することができる。
4A to 4C, in the vertical cross section perpendicular to the
なお、微細孔20は、容器本体11の内面11aの全域に形成されていても良いが、内面11aの一部に形成されていても良く、望ましくは、液体Lが接触する面全てに形成されている。例えば微細孔20は、液体Lが接触する面である底面11bおよび側面11c、11d、11e、11fに形成され、かつ上面11gに形成されなくても良い。この場合、容器本体11の内面11aのうち、液体Lと接触する部分における生体高分子の吸着を効果的に抑制することができる。また、容器本体11の上面11gに微細孔20を形成しないことにより、上面11gを介して液体Lを視認しやすくすることができる。あるいは、微細孔20は、液体Lが接触する底面11bのみに形成されていても良い。
The fine holes 20 may be formed in the entire area of the
このような容器本体11は、透明又は半透明なプラスチック材料から作製されることが好ましい。容器本体11が透明又は半透明であることにより、容器本体11内部の液体Lの品質を目視により確認することが容易となる。また、プラスチック材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレンを挙げることができる。さらに、プラスチック材料としてポリエチレンテレフタレート(PET)やエチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)など、短波長側の紫外線の透過率を減少させるものを用いることがより好ましい。これにより、容器本体11を透過して液体Lに紫外線が照射されることを一定程度抑制することができる。また、プラスチック材料に添加される添加剤の種類や濃度にも特に制限は無いが、容器本体11内部の液体Lを視認できる程度の透明性を維持することが好ましい。
Such a
このように容器本体11の内面11aに多数の微細孔20を設けることにより、内面11aに生体高分子を含む液体Lが接触した際、多数の微細孔20内に空気(気体)Aが保持される(図5(a)(b)参照)。この空気Aが容器本体11と液体Lとの間に介在されることにより、液体Lと容器本体11の内面11aとの実質的な接触面積を減らすことができる。これにより、液体Lに含まれる生体高分子が容器本体11の内面11aに吸着することが抑制される。とりわけ、容器本体11の内面11aにコーティング等を施すことなく、生体高分子の吸着を抑制することができる。したがって、容器本体11の内面11aにコーティングを施す工程を設ける必要がなく、液体収容容器10を製造する工程を簡単なものとすることができる。また、容器本体11の内面11aにコーティングされた材料が液体L中へ溶出することを防止することができる。また、容器本体11の材質に関係なく、かつ生体高分子の大きさに関係なく、容器本体11の内面11aに対する生体高分子の吸着を抑制することができる。
By providing a large number of
なお、多数の微細孔20の全てに空気Aが保持されることが望ましいが、実際には全ての微細孔20に空気Aが保持されることは難しいと考えられる。しかしながら、微細孔20のアスペクト比を高くした場合(図5(b)参照)の方が、微細孔20のアスペクト比が低くした場合(図5(b)参照)と比較して、多数の微細孔20に占める空気Aが保持された微細孔20の割合が高くなる。このため、微細孔20のアスペクト比を高めた方が、より生体高分子の吸着を抑制しやすくなると考えられる。
Although it is desirable that the air A is held in all the numerous
また本実施形態において、容器本体11を構成するプラスチック材料は紫外線遮光剤を含んでいる。この紫外線遮光剤は、紫外線が容器本体11を透過することを抑制する役割を果たす。容器本体11が紫外線遮光剤を含むことにより、液体Lに含まれる生体高分子が紫外線によって変質したり、機能が失われたりすることを防止することができる。紫外線遮光剤を含むプラスチック材料は、例えば上記紫外線遮光剤を上記プラスチック材料に添加し、溶融混練することにより、該紫外線遮光剤の熱分解微粒子をプラスチック材料中に分散させて得ることができる。
Moreover, in this embodiment, the plastic material which comprises the container
紫外線遮光剤としては、例えば、紫外線吸収剤(図6(a))や紫外線散乱剤(図6(b))を挙げることができる。この場合、容器本体11は、紫外線吸収剤および紫外線散乱剤のうち一方を含んでいても良く、両方を含んでいても良い。
Examples of the ultraviolet light shielding agent include an ultraviolet absorber (FIG. 6 (a)) and an ultraviolet scattering agent (FIG. 6 (b)). In this case, the container
容器本体11が紫外線吸収剤を含む場合、図6(a)に示すように、紫外線吸収剤が紫外線のエネルギーを熱エネルギーに変換し、容器本体11を透過する紫外線の量を減少させる。このような紫外線吸収剤の例としては、例えばベンゾトリアゾール系物質、ベンゾフェノン、メトキシケイヒ酸オクチル、オキシベンゾン、t−ブチルメトキシジベンゾイルメタンなどを挙げることができる。具体的には、「厚生労働省告示331号 別表4 平成12年」および「Polyfile 2010年12月号 53ページ」に記載されている物質が挙げられる。
When the container
また、容器本体11が紫外線散乱剤を含む場合、図6(b)に示すように、紫外線散乱剤が紫外線を外部に散乱させ、容器本体11を透過する紫外線の量を減少させる。紫外線散乱剤を用いる場合、容器本体11に収容されている液体Lの温度が上昇しないので、液体L内部の生体高分子が不安定化するおそれがない。このような紫外線散乱剤の例としては、例えば酸化チタン、酸化亜鉛、酸化クロムや酸化ジルコニウムを挙げることができる。
Moreover, when the container
次に、容器本体11の層構成について、図7(a)〜(d)を用いて説明する。図7(a)〜(d)において、上方が容器本体11の内側に対応し、下方が容器本体11の外側に対応する。なお、図7(a)〜(d)において、容器本体11を構成する各層のうち、紫外線遮光剤を含む層を斜線で示している。
Next, the layer structure of the
図7(a)に示すように、容器本体11は、微細孔20を有するとともに紫外線遮光剤を含む、単一の層から構成されていても良い。この場合、容器本体11に対して生体高分子の吸着抑制と紫外線遮光という2つの効果を、一つの層によって付与することができる。このため、容器本体11の製造工程が簡略化され、製造コストを削減することができる。
As shown to Fig.7 (a), the container
あるいは、図7(b)に示すように、容器本体11が2つの層13a、13bから構成されていても良い。この場合、外側の層13aが紫外線遮光剤を含み、内側の層13bが微細孔20を有するとともに紫外線遮光剤を含まない。例えば、微細孔20を設けた層13bをフィルムにより構成し、紫外線遮光剤を含む層13aに対して該フィルムを貼着することにより、図7(b)に示す容器本体11が得られる。この場合、それぞれの層13a、13bを適宜変更することにより、様々な態様の容器本体11を作製することが可能となる。
Or as shown in FIG.7 (b), the container
あるいは、図7(c)に示すように、容器本体11が2つの層14a、14bから構成されていても良い。この場合、外側の層14aが紫外線遮光剤を含まず、内側の層14bが微細孔20を有するとともに紫外線遮光剤を含んでいる。例えば、微細孔20を有するとともに紫外線遮光剤を含む層14bをフィルムにより構成し、層14aに対して該フィルムを貼着することにより、図7(c)に示す容器本体11が得られる。図7(c)において、層14bを予め用意しておくことにより、この層14bを様々な形状からなる容器(層14a)に対して貼着することが可能となる。
Or as shown in FIG.7 (c), the container
あるいは、図7(d)に示すように、容器本体11が3つの層15a、15b、15cから構成されていても良い。この場合、中央の層15bが紫外線遮光剤を含み、内側の層15cが微細孔20を有している。また、内側の層15cと外側の層15aとはそれぞれ紫外線遮光剤を含んでいない。例えば、層15bを接着層とし、紫外線遮光剤を該接着層を構成する接着剤に予め含有させておいても良い。この場合、層15cをフィルムで構成し、接着層(層15b)を介して該フィルム(層15c)を層15aに貼着しても良い。
Or as shown in FIG.7 (d), the container
ところで、容器本体11を作製する方法は問わないが、例えば射出成形法、紫外線や熱を用いたナノインプリント法、微細加工で用いられるリソグラフィーによる表面作製法等、プラスチック成形に用いられる各種成形方法を用いることができる。また容器本体11の大きさに制限が無いため、3次元プリンターを使用することも可能である。
By the way, although the method of producing the container
このうち射出成形法を用いる場合、射出成形金型のうち容器本体11の内面11aに対応する領域に、例えば精密切削加工機を用いて微細孔20に対応する多数の微細凸部を予め形成しておく。その後、射出成形機に当該射出成形金型を装着し、射出成形機のノズルから射出成形金型に加熱した樹脂を射出することにより、容器本体11が成形される。このとき射出成形金型に設けられた多数の微細凸部によって、容器本体11の内面11aに多数の微細孔20が形成される。この場合、容器本体11を成形することと、容器本体11の内面11aに多数の微細孔20を形成することが一工程で同時に実行されるので、工程を簡略化することができる(図7(a)参照)。
Among these, when using the injection molding method, a large number of fine convex portions corresponding to the fine holes 20 are formed in advance in a region corresponding to the
また、例えばナノインプリント法やリソグラフィーによる表面作製法により、多数の微細孔20を有するフィルム(層13b、14b)を予め成形しておき、該フィルムを図示しない射出成形金型内に挟んで射出成形することにより、該フィルムを容器本体11の外形を構成する層(層13a、14a)と一体化させても良い(インモールド成形法)。この場合、いわゆるロールtoロール方式を用いて多数の微細孔20を有するフィルムを製造することにより、容器本体11の大量生産がより容易になる(図8参照)。なお、紫外線遮光剤は、容器本体11の外形を構成する層13aに含まれていても良く(図7(b)参照)、フィルム(層14b)に含まれていても良い(図7(c)参照)。
Further, for example, a film (layers 13b and 14b) having a large number of
また、例えばナノインプリント法やリソグラフィーによる表面作製法により、多数の微細孔20を有するフィルム(層13b、14b、15c)を予め成形しておき、該フィルムを容器本体11の外形を構成する層(層13a、14a、15a)に貼着しても良い。この場合においても、いわゆるロールtoロール方式を用いて多数の微細孔20を有するフィルムを製造することにより、容器本体11の大量生産がより容易になる(図8参照)。なお、紫外線遮光剤は、容器本体11の外形を構成する層13aに含まれていても良く(図7(b)参照)、フィルム(層14b)に含まれていても良く(図7(c)参照)、両者を接着する接着層(層15b)に含まれていても良い(図7(d)参照)。
Further, a film (
なお、多数の微細孔20を有するフィルム(層13b、14b、15c)を容器本体11の外形を構成する層(層13a、14a、15a)に貼着する場合、図9(a)(b)に示すように、例えば容器本体11を2つの部材16a、16bから構成しても良い。この場合、フィルム(層13b、14b、15c)を容器本体11の外形を構成する層(層13a、14a、15a)に貼着した後、超音波溶着法等を用いてこれら部材16a、16bを互いに連結しても良い。なお、図9(a)は、容器本体11を構成する部材16a、16bが互いに略対称な形状からなる場合を示しており、図9(a)は、容器本体11を構成する部材16aが蓋部からなり、部材16bが底部からなる場合を示している。
In addition, when sticking the film (
このように本実施形態によれば、容器本体11の内面11aに、容器本体11の内側に開口し、容器本体11の内面11aに液体Lが接触したときに内部に気体を保持可能な複数の微細孔20が形成され、かつ容器本体11は紫外線遮光剤を含んでいる。これにより、容器本体11の内面11aにコーティングを施すことなく、容器本体11に生体高分子が吸着することを抑制するとともに、容器本体11の紫外線の透過量を抑制することができる。このことにより、液体Lに含まれる生体高分子の量が減少することを防止し、かつ容器本体11を透過した紫外線によって生体高分子が分解され、その機能が失われてしまうことを防止することができる。この結果、生体高分子を含む液体Lを液体収容容器10に保管する期間を長くすることができる。また、容器本体11の内面11aにコーティングを行っていないので、コーティング剤の成分が液体Lに溶出し、液体Lに影響を及ぼすことが防止される。
As described above, according to the present embodiment, the
<微細孔による生体高分子吸着抑制効果>
次に、参考例として微細孔による生体高分子吸着抑制効果について述べる。
<Biopolymer adsorption suppression effect by micropores>
Next, the biopolymer adsorption suppression effect by the micropores will be described as a reference example.
<参考例1>
厚み6.35mm、50mm角の金属板(BeCu製)の表面に、機械切削装置(FANUC社製、ROBONANO)を使って、正方格子状の溝パターン(凹部)を形成した。各凹部間には平面正方形状の凸部が形成された。なお、各凸部は、後述するように樹脂側に転写した際に微細孔となる。凹部の幅wbは5μmとした。凹部の深さdaは、5μmとした。凸部の幅waと凹部81の幅wbとの比は、1:1であった。
<Reference Example 1>
A square lattice-like groove pattern (concave portion) was formed on the surface of a 6.35 mm thick, 50 mm square metal plate (made by BeCu) using a machine cutting device (manufactured by FANUC, ROBONANO). A planar square-shaped convex portion was formed between the concave portions. In addition, each convex part becomes a micropore when it transfers to the resin side so that it may mention later. The width w b of the recess was 5 μm. The depth d a of the recess was 5 μm. The ratio of the width w b of width w a and the recess 81 of the convex portion was 1: 1.
厚さ2mmのシート状のポリメタクリル酸メチル(PMMA)基材(三菱レイヨン社製)を準備し、当該基材を150℃で加熱して軟化させた後、当該基材に前記原版を接触させて10MPaで加圧した。PMMA基材の水に対する接触角は66.0°であった。加圧したまま基材を冷却し、次いで前記原版を剥離することにより、原版の凸部と凹部が反転した形状の、構造体を得た。 After preparing a sheet-like polymethyl methacrylate (PMMA) base material (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) having a thickness of 2 mm and heating the base material at 150 ° C. for softening, the base plate is brought into contact with the base material. And pressurized at 10 MPa. The contact angle of the PMMA base material with respect to water was 66.0 °. The base material was cooled while being pressurized, and then the original plate was peeled off to obtain a structure having a shape in which the convex portions and the concave portions of the original plate were inverted.
上記構造体をAlexa488標識抗ウサギIgG抗体(Molecular Probes社製)(PBSによる希釈率1/100)に1時間浸漬した後、構造体を0.05%Tween20(和光純薬工業社製)含有リン酸バッファー(PBS)に1分間浸漬を3回繰り返すことにより洗浄して未吸着の抗体(蛋白質)を十分に除去した。得られた構造体を共焦点顕微鏡(Carl Zeiss社製)のSingleScanによって、波長488nmの光で励起させ、波長520nm領域の蛍光強度を測定した。微細孔を作製していない場合と比べて、蛋白質の吸着量が40%未満となることを確認した。 The above structure was immersed in Alexa488-labeled anti-rabbit IgG antibody (Molecular Probes) (dilution ratio 1/100 with PBS) for 1 hour, and then the structure was phosphorous containing 0.05% Tween 20 (Wako Pure Chemical Industries). Washing was performed by repeating immersion for 1 minute in acid buffer (PBS) three times to sufficiently remove unadsorbed antibody (protein). The obtained structure was excited with light having a wavelength of 488 nm by a single scan of a confocal microscope (manufactured by Carl Zeiss), and the fluorescence intensity in the wavelength region of 520 nm was measured. It was confirmed that the amount of protein adsorbed was less than 40% compared to the case where no micropores were produced.
<タンパク質分解が起こる紫外線照射量>
次に、参考例として、タンパク質分解が起こる紫外線照射量を見積もるために行った解析について述べる。
<Amount of UV irradiation that causes protein degradation>
Next, as a reference example, an analysis performed to estimate the amount of ultraviolet irradiation that causes protein degradation will be described.
<参考例2>
ハンクス塩緩衝液(Sigma社)にウシ血清アルブミン(BSA;和光純薬工業社)を溶解し、その濃度が約12μg/mlとなるように調整した。この溶液2mlずつを3.5cmペトリディッシュ(Becton Dickinson社)に入れ、これを6つ作製し、安全キャビネット内(パナソニックヘルスケア社)に入れて紫外線照射を行った。0時間後(作製直後)、1時間後、4時間後、12時間後、18時間後、および24時間後にそれぞれ溶液を1mlずつ回収した。なおサンプルは測定まで−20℃の冷凍庫にて凍結保存した。
<Reference Example 2>
Bovine serum albumin (BSA; Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in Hank's salt buffer (Sigma), and the concentration was adjusted to about 12 μg / ml. Each 2 ml of this solution was placed in a 3.5 cm Petri dish (Becton Dickinson), six of which were prepared, placed in a safety cabinet (Panasonic Healthcare) and irradiated with ultraviolet light. After 0 hour (immediately after production), 1 hour, 4 hours, 12 hours, 18 hours, and 24 hours, 1 ml of the solution was collected. The samples were stored frozen in a -20 ° C freezer until measurement.
上記、緩衝液およびBSAを用いて濃度0μg/ml、0.7μg/ml、1.3μg/ml、2.5μg/ml、5μg/ml、10μg/ml、および20μg/mlのスタンダード希釈系列を作製した。次に、96穴プレート(Becton Dickinson社)に、Bio-rad Protein Assay Dye Reagent Concentrate(BIO RAD社)を20μlずつ各ウェルに入れた。次にスタンダード希釈系列および紫外線照射サンプルをそれぞれ180μl入れ発色反応させた。これら発光強度をプレートリーダー(TECAN社)により波長620nmでの吸光度を測定し、スタンダード希釈系列により検量線を作成した上で各紫外線照射サンプルのBSA濃度を見積もった。 Standard dilution series with concentrations of 0 μg / ml, 0.7 μg / ml, 1.3 μg / ml, 2.5 μg / ml, 5 μg / ml, 10 μg / ml, and 20 μg / ml are prepared using the above buffer and BSA. did. Next, 20 μl of Bio-rad Protein Assay Dye Reagent Concentrate (BIO RAD) was placed in each well in a 96-well plate (Becton Dickinson). Next, 180 μl of each of the standard dilution series and the ultraviolet irradiation sample was added to cause color development reaction. The absorbance at a wavelength of 620 nm was measured for these luminescence intensities with a plate reader (TECAN), and a calibration curve was prepared with a standard dilution series, and then the BSA concentration of each ultraviolet irradiation sample was estimated.
結果は図10の通りである。これより照射24時間の時点で紫外線によるBSAの分解が起きたと考えられた。 The result is as shown in FIG. From this, it was considered that the decomposition of BSA by ultraviolet rays occurred at 24 hours after irradiation.
次にクリーンベンチ内の紫外線照射量を紫外線照射計UIT−250(ウシオ電機社)を用いて、タンパク質にダメージを与える波長領域を含む範囲での強度を測定した。その結果、照射量は0.3mW/cm2であった。 Next, the ultraviolet ray irradiation amount in the clean bench was measured using a UV irradiometer UIT-250 (USHIO INC.) In a range including a wavelength region that damages the protein. As a result, the irradiation dose was 0.3 mW / cm 2 .
よって24時間の照射で受けた総紫外線照射エネルギーは約26J/cm2と見積もられた。この程度の紫外線を受けるとタンパク質が変性すると考えられる。 Therefore, the total ultraviolet irradiation energy received by irradiation for 24 hours was estimated to be about 26 J / cm 2 . It is considered that the protein is denatured when receiving ultraviolet rays of this level.
ここで室内において保管される際に、最も影響されると考えられる室内への屋外紫外線エネルギーの割合は約10%とされている。また屋外の紫外線量は、「紫外線環境保健マニュアル 環境省 2008年」によるとタンパク質にダメージを与えやすい日本国内でのUV−B量はおおよそ1日当たり10〜20kJ/m2となっている。これを元に算出すると、地表に到達するUV−A量(波長315〜400nm)とUV−B量(波長280〜315nm)はおおよそ99:1である事を考慮すると、室内において1日で受ける透過紫外線エネルギーは10〜20J/cm2と見積もられる。また白色蛍光灯の紫外線波長領域でのエネルギーはおおよそ1〜7μW/cm2と見積もられているが、この値は透過光紫外線エネルギーと比較して十分に弱いため無視する事ができる。 Here, when stored indoors, the ratio of outdoor ultraviolet energy to the room that is considered to be most affected is about 10%. According to the “Ultraviolet Environment and Health Manual Ministry of the Environment 2008”, the amount of UV-B outdoors in Japan is about 10 to 20 kJ / m 2 per day. Based on this calculation, considering that the amount of UV-A (wavelength 315 to 400 nm) and the amount of UV-B (wavelength 280 to 315 nm) reaching the ground surface is approximately 99: 1, it is received indoors in one day. transmitting ultraviolet energy is estimated to be 10~20J / cm 2. The energy of the white fluorescent lamp in the ultraviolet wavelength region is estimated to be approximately 1 to 7 μW / cm 2 , but this value is sufficiently weak compared with the transmitted light ultraviolet energy and can be ignored.
これよりタンパク質がダメージを受ける事無く1ヶ月持たせるためには91.3〜95.7%以上の紫外線カット率が必要だと見積もられる。 From this, it is estimated that an ultraviolet cut rate of 91.3 to 95.7% or more is necessary to allow the protein to have one month without being damaged.
上記、紫外線カット率を達成するために必要とされる紫外線吸収剤の添加量を検討する。例えば、特開2009−209343号公報に開示された物質を用いた場合によると、重量比にして容器を構成する樹脂の重量に対して0.001%で割合でも添加されていれば十分だと考えられる。なお、この割合は物質に依存するため、必ずしもこの値に拘泥されるものでは無い。また、紫外線吸収剤の添加量の増加に伴い紫外線カット率は増加するため、その値に上限は無いと考えられる。さらに単一の素材のみならず複数種の添加剤を加えた物を用いる事も可能である。 The addition amount of the ultraviolet absorber required to achieve the above-described ultraviolet cut rate is examined. For example, according to the case where the substance disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-209343 is used, it is sufficient that it is added at a ratio of 0.001% with respect to the weight of the resin constituting the container as a weight ratio. Conceivable. In addition, since this ratio is dependent on a substance, it is not necessarily restricted to this value. Moreover, since the ultraviolet cut rate increases as the amount of the ultraviolet absorber added increases, it is considered that there is no upper limit to the value. Furthermore, it is possible to use not only a single material but also a material to which a plurality of additives are added.
紫外線吸収剤の添加量を上げると容器製造コストに加算されるため、個々の場合に応じて必要な保管期間および使用する物質に対して最適な量を見積もる必要がある。 Increasing the amount of the UV absorber added adds to the container manufacturing cost, so it is necessary to estimate the optimum amount for the required storage period and the substance to be used in each case.
<BSAが減少した原因についての解析>
次に、上記参考例で見られたBSAの減少がペトリディッシュへの付着によるものかどうかを確認するため、以下の解析を行った。
<Analysis of the cause of the decrease in BSA>
Next, the following analysis was performed in order to confirm whether or not the decrease in BSA seen in the above Reference Example was due to adhesion to Petri dishes.
上記参考例と同様にBSAを入れたペトリディッシュサンプルを作製した上で24時間、室温環境下で放置した。これを比較例とする。 A Petri dish sample containing BSA was prepared in the same manner as in the above Reference Example, and left for 24 hours in a room temperature environment. This is a comparative example.
参考例と同様の工程により比較例の吸光度を測定する事でBSA濃度を得た。 The BSA concentration was obtained by measuring the absorbance of the comparative example by the same process as in the reference example.
結果は図11の通りである。なお、ここでの参考例とは24時間、紫外線照射を施した物である。比較例ではBSA濃度の減少が見られなかったため、参考例で見られたBSAの減少は紫外線による分解であると示唆された。 The result is as shown in FIG. In addition, the reference example here is a product that has been subjected to ultraviolet irradiation for 24 hours. Since no decrease in BSA concentration was observed in the comparative example, it was suggested that the decrease in BSA seen in the reference example was decomposition due to ultraviolet rays.
10 液体収容容器
11 容器本体
11a 表面
11b 底面
11c〜11f 側面
11g 上面
12 キャップ
13a〜13b 層
14a〜14b 層
15a〜15c 層
20 微細孔
21 開口
22 側面
23 底面
24 空間
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記生体高分子を含む液体に接触する内面を有する容器本体を備え、
前記容器本体の前記内面に、前記容器本体の内側に開口し、前記容器本体の前記内面に前記液体が接触している状態にある間、内部に気体を保持可能な複数の微細孔が形成され、
前記容器本体は、紫外線遮光剤を含むことを特徴とする液体収容容器。 A liquid storage container for storing a liquid containing a biopolymer,
A container body having an inner surface in contact with a liquid containing the biopolymer;
The inner surface of the container body is formed with a plurality of micropores that open to the inside of the container body and can hold gas while the liquid is in contact with the inner surface of the container body. ,
The container main body contains an ultraviolet light shielding agent.
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