JP6995476B2 - 培養容器カバー、培養容器カバーの製造方法、及びカバー付き培養容器 - Google Patents

Description

本発明は、培養容器カバー、培養容器カバーの製造方法、及びカバー付き培養容器に関する。

例えば特許文献１、２に開示されるように、培養容器の底面に微細構造体を形成する技術が知られている。培養容器の底面に微細構造体を形成することで、細胞の成育や増殖に関して安定したデータが得られる。特許文献１に開示された技術では、培養容器の底面に直接微細構造体を形成する。特許文献２に開示された技術では、シャーレあるいはマルチウェルプレートの底面に微細構造体を形成する。具体的には、プレート状の基材上に微細構造体を形成する。ついで、一又は複数の柱状空間が形成された筒状部材を基材の底面に固定する。特許文献２には、他の方法として、微細構造体が形成されたフィルム体を上記筒状部材と基材とで挟み込み、これらを固定する方法が挙げられている。固定の方法として、特許文献２には、接着剤、熱融着、吸着、ネジによる螺合が挙げられている。

特開平２－８４１７４号公報 国際公開第２００７／０９７１２０号

しかし、特許文献１、２に開示された技術では、微細構造体が培養容器と一体化されているので、使用済みの培養容器をリサイクルすることができないという問題があった。つまり、培養試験毎に新しい培養容器を用意する必要があった。

さらに、特許文献２では、筒状部材と微細構造体が形成された基材とを固定するのに手間がかかるため、培養容器に微細構造体を形成するためのコストが高くなるといった問題もあった。さらに、筒状部材の固定に接着剤を使用した場合、接着剤に含まれる添加剤等が微細構造体に溶出し、微細構造体を汚染する可能性があった。この場合、添加剤によって細胞の培養に悪影響を与える可能性があった。さらに、固定が不十分の場合、筒状部材と微細構造体との隙間から培養液等が漏れる可能性もあった。したがって、培養容器の品質が低下する可能性があった。

ここで、培養容器の品質低下を抑制する方法として、原盤（金型）を用いて培養容器を一体成型することも考えられる。この方法では、培養容器の反転形状を有する原盤が必要になる。つまり、この原盤の表面には、筒状部材の柱状空間に対応する凸部が一又は複数形成されている。さらに、原盤の凸部の先端には、微細構造体の反転形状を有する微細構造体が形成されている。そして、この原盤の表面形状を基材に転写することで、培養容器が作製される。ただし、この方法では、原盤の凸部の先端に微細構造体を形成する必要がある。そして、原盤の凸部の先端に微細構造体を形成することは非常に難しいという問題があった。したがって、この方法では、培養容器の品質低下の問題を根本的に解決することができない。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、培養容器をリサイクルすることができ、培養容器に微細構造体を形成するためのコストを低減することができ、かつ、培養容器の品質低下を抑制することが可能な、新規かつ改良された培養容器カバー、培養容器カバーの製造方法、及びカバー付き培養容器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、
培養液を収容する複数の凹部を有する培養容器の上面全体を被覆し、前記培養容器の上面側に着脱可能な定形の培養容器カバーであって、
透明な基材と、
前記基材の一方の表面に形成され、１０～１０００μｍの内径を有する微細凹部が配列された凹凸構造体と、
前記基材の他方の表面側に突出し、前記培養容器の前記凹部の底面部及び側面部に沿って折れ曲がった形状を有し、前記凹部に嵌合するように前記凹部を被覆可能な複数の変形部と、
を備える、培養容器カバーが提供される。

ここで、変形部は、凹部の底面部を被覆可能であってもよい。

また、変形部は、凹部の側面部のうち、少なくとも一部を被覆可能であってもよい。

また、変形部は、凹部の底面部及び側面部に沿って折れ曲がった形状を有していてもよい。

前記変形部は、
前記基材及び前記凹凸構造体に形成され、互いに離間して同一方向に伸びる１対の側面用切り込み部と、
前記１対の側面用切り込み部の先端に形成される環状の底面用切り込み部と、
前記１対の側面用切り込み部によって形成される側面被覆部と、
前記底面用切り込み部によって前記側面被覆部の先端に形成される底面被覆部と、
を備え、
前記側面被覆部は、前記凹部の側面部に沿って前記基材の他方の表面側に折れ曲がっており、かつ、前記凹部の側面部の少なくとも一部を被覆可能であり、
前記底面被覆部は、前記凹部の底面部に沿って折れ曲がっており、かつ、前記凹部の底面部を被覆可能であってもよい。

また、底面用切り込み部は、前記凹部の底面部の輪郭に沿った形状を有していてもよい。

また、変形部は、凹部の側面部の全体を被覆可能であってもよい。

また、前記凹凸構造体は、微細凸部及び前記微細凹部が周期的に配列された凹凸構造体であってもよい。

また、微細凸部及び微細凹部のうち、少なくとも一方の平面視形状は、多角形または円形であってもよい。

また、微細凹部の平面視形状が多角形または円形であってもよい。

また、微細凸部のアスペクト比は０．５以上であってもよい。

また、微細構造体は、熱可塑性樹脂、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、及び化学重合性樹脂からなる群から選択される何れか１種以上で構成されていてもよい。
本発明の他の観点によれば、
透明な基材と、
前記基材の一方の表面に形成され、１０～１０００μｍの内径を有する微細凹部が配列された凹凸構造体と、
前記基材の他方の表面側に突出し、培養容器の凹部を被覆可能な変形部と、
を備え、
前記変形部は、
前記基材及び前記凹凸構造体に形成され、互いに離間して同一方向に伸びる１対の側面用切り込み部と、
前記１対の側面用切り込み部の先端に形成される環状の底面用切り込み部と、
前記１対の側面用切り込み部によって形成される側面被覆部と、
前記底面用切り込み部によって前記側面被覆部の先端に形成される底面被覆部と、を備え、
前記側面被覆部は、前記凹部の側面部に沿って前記基材の他方の表面側に折れ曲がっており、かつ、前記凹部の側面部の少なくとも一部を被覆可能であり、
前記底面被覆部は、前記凹部の底面部に沿って折れ曲がっており、かつ、前記凹部の底面部を被覆可能である、培養容器カバーが提供される。

本発明の他の観点によれば、前記培養容器カバーの製造方法において、透明な基材の一方の表面に、１０～１０００μｍの内径を有する微細凹部が配列された凹凸構造体を形成する凹凸構造体形成工程と、
培養容器の表面形状に相当する表面形状を有する原盤の表面形状を前記基材に転写する転写工程と、
を含む、培養容器カバーの製造方法が提供される。

ここで、転写工程では、原盤を基材の他方の表面の下方に配置し、真空・圧空成型法により原盤の表面形状を基材に転写してもよい。

本発明の他の観点によれば、
透明な基材の一方の表面に、１０～１０００μｍの内径を有する微細凹部が配列された凹凸構造体を形成する凹凸構造体形成工程と、
互いに離間して同一方向に伸びる１対の側面用切り込み部を前記基材及び前記凹凸構造体に形成する第１の切り込み部形成工程と、
環状の底面用切り込み部を前記１対の側面用切り込み部の先端に形成する第２の切り込み部形成工程と、
前記１対の側面用切り込み部によって形成される側面被覆部を培養容器の凹部の側面部に沿って前記基材の他方の表面側に折り曲げる第１の折り曲げ工程と、
前記底面用切り込み部によって前記側面被覆部の先端に形成される底面被覆部を前記凹部の底面部に沿って折り曲げる第２の折り曲げ工程と、
を含む、培養容器カバーの製造方法が提供される。

本発明の他の観点によれば、培養容器と、培養容器を被覆する上記の培養容器カバーと、を備える、カバー付き培養容器が提供される。

以上説明したように本発明によれば、培養容器を培養容器カバーで被覆するだけで、微細構造体を培養容器に形成することができる。したがって、培養容器に微細構造体を形成するためのコストを抑制することができる。そして、培養試験終了後は、培養容器カバーを培養容器から剥がすことで、培養容器をリサイクルすることができる。さらに、接着剤が不要になるので、接着剤が培養容器の微細構造体を汚染することもない。さらに、カバー付き微細構造体を作製するに際して、接着剤、熱融着、吸着、ネジによる螺合といった固着工程は不要なので、液漏れといった問題も発生しない。したがって、培養容器、具体的にはカバー付き培養容器の品質低下を抑制することができる。

本発明の第１の実施形態に係る培養容器カバーの概略構成を示す断面図である。 微細構造体を拡大して示す平面図である。 微細構造体を拡大して示す断面図である。 微細構造体の他の例を示す平面図である。 微細構造体の他の例を示す平面図である。 微細構造体の他の例を示す平面図である。 微細構造体が形成された基材を示す断面図である。 培養容器に培養容器カバーを装着する様子を示す断面図である。 培養容器カバーが装着された培養容器の構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る培養容器カバーの概略構成を示す断面図である。 切り込み部及び各被覆部の構成を示す平面図である。 切り込み部及び各被覆部の他の例を示す平面図である。 切り込み部及び各被覆部の他の例を示す平面図である。 培養容器に培養容器カバーを装着する様子を示す断面図である。 培養容器カバーが装着された培養容器の構成を示す断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．第１の実施形態＞
（１－１．培養容器カバーの構成）
まず、図１～図６に基づいて、第１の実施形態に係る培養容器カバー１０－１の構成について説明する。培養容器カバー１０－１は、透明な基材２０と、基材２０の一方の表面２０ａ上に形成された微細構造体３０と、変形部４０とを備える。

基材２０には、微細構造体３０が形成される。基材２０の材質は透明であれば特に制限されないが、例えば、生体適合性があり、かつ透明な熱可塑性樹脂で形成されることが好ましい。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、オレフィン系樹脂（例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレンビニルアセテート等）、ポリアミド系樹脂（例えばナイロン等）、ポリスチレン系樹脂（例えば、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル－スチレンコポリマー（ＡＳ）樹脂、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレンコポリマー（ＡＢＳ）樹脂等）、塩化ビニル、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィン系樹脂（例えば、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）樹脂、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）樹脂等）、ポリアセタール、シリコーン系樹脂、メタクリル系樹脂（例えば、ポリメチルメタクリレート等）、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。

基材２０の厚さは特に制限されないが、１０～１０００μｍ程度であっても良い。したがって、基材２０はいわゆるフィルム状、薄板状の材料である。厚さの下限値は数十μｍ程度、例えば２０～３０μｍ程度であってもよく、厚さの上限値は数百μｍ程度、例えば４～５００μｍ程度であってもよい。

微細構造体３０は、培養対象の細胞が設置される構造体であり、基材２０の一方の表面２０ａに形成される。具体的には、微細構造体３０は、微細凸部３０ａ及び微細凹部３０ｂが周期的に配列された凹凸構造体となっている。

より具体的には、図２に示すように、基材２０上に微細凹部３０ｂがマトリックス状に配置されており、微細凸部３０ａは微細凹部３０ｂ間の隔壁となっている。また、微細凹部３０ｂの平面視形状（基材２０の表面２０ａに平行な断面形状）は正方形となっている。もちろん、微細凹部３０ｂの平面視形状はこの例に限られず、正六角形（図４）、正三角形（図５）、または円形（図６）であってもよい。微細凹部３０ｂの平面視形状はさらに他の形状（例えば各種多角形、楕円等）であってもよい。また、微細凹凸構造の凹凸が逆になっていても良い。すなわち、微細凸部３０ａが基材２０上にマトリックス状に配置されていてもよい。この場合、微細凸部３０ａの平面視形状が図２等に示す形状を有することになる。

微細凸部３０ａの幅Ｗ（隣接する微細凹部３０ｂ間の距離）は特に制限されないが、１～１００μｍ程度であってもよい。幅Ｗの下限値は数μｍ程度、例えば２～３μｍ程度であってもよく、上限値は数十μｍ程度、例えば４０～５０μｍ程度であってもよい。

微細凹部３０ｂの内径Ｌは特に制限されないが、１０～１０００μｍ程度であってもよい。内径Ｌの下限値は数十μｍ程度、例えば２０～３０μｍ程度であってもよく、内径Ｌの上限値は数百μｍ程度、例えば４～５００μｍ程度であってもよい。なお、微細凹部３０ｂの内径Ｌは、微細凹部３０ｂの平面視形状が正三角形、正方形となる場合、平面視形状の各辺の長さとなる。微細凹部３０ｂの内径Ｌは、微細凹部３０ｂの平面視形状が円形となる場合、平面視形状の直径となる。微細凹部３０ｂの内径Ｌは、微細凹部３０ｂの平面視形状が正六角形となる場合、対向する微細凸部３０ａ間の距離となる。微細凹部３０ｂの平面視形状が他の形状となる場合、微細凹部３０ｂの内径Ｌは、例えば平面視形状を内包する最小の円の直径とすれば良い。

微細凹部３０ｂの深さＨ（図３参照）は特に制限されないが、アスペクト比（Ｈ／Ｗ）が０．５以上となるように設定されれば良い。

微細構造体３０の構造は上記の例に限定されない。例えば、微細凸部３０ａ及び微細凹部３０ｂの平面視形状および配列はランダムであってもよい。

微細構造体３０を構成する材質は特に制限されないが、例えば、熱可塑性樹脂、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、及び化学重合性樹脂からなる群から選択される何れか１種以上で構成されることが好ましい。

熱可塑性樹脂は、基材２０と同種のものであればよい。この場合、後述する原盤の表面形状を直接基材２０の一方の表面２０ａに転写することで微細構造体３０が形成される。紫外線硬化樹脂は、重合性化合物及び紫外線硬化開始剤を含む。重合性化合物は、例えばエポキシ重合性化合物及びアクリル重合性化合物である。紫外線硬化開始剤は、紫外線によって活性化し、重合性化合物の重合を開始させる材料である。紫外線硬化開始剤としては、例えば、エポキシ重合性化合物を硬化させるアニオンまたはカチオン硬化開始剤、アクリル重合性化合物を硬化させるラジカル重合型硬化剤等が挙げられる。

熱硬化樹脂は、重合性化合物及び熱硬化開始剤を含む。重合性化合物は、例えばエポキシ重合性化合物及びアクリル重合性化合物である。熱硬化開始剤は、熱によって活性化し、重合性化合物の重合を開始させる材料である。熱硬化開始剤としては、例えば、エポキシ重合性化合物を硬化させる熱アニオンまたは熱カチオン硬化開始剤、アクリル重合性化合物を硬化させる熱ラジカル重合型硬化剤等が挙げられる。

化学重合性樹脂は、たとえば重合性化合物と硬化剤とを含む。未使用時にはこれらは別々に保管される。重合性化合物は、例えばチオール修飾ヒアルロン酸等である。硬化剤の種類は特に問われないが、例えばポリエチレングリコールジアクリレート等が挙げられる。化学重合性樹脂の使用時には、重合性化合物と硬化剤とを混合し、必要であればインキュベート等の追加処理を行う。これにより、重合性化合物が硬化剤によって硬化される。結果として生成される樹脂は、例えばハイドロゲル（あるいはその凝固物）となる。なお、化学重合性樹脂の例としては、ＥＳＩ ＢＩＯ社製ＨｙＳｔｅｍ（登録商標）、１０１ Ｂｉｏ社製Ｃｏｌ－Ｔｇｅｌ等が挙げられる。

ＥＳＩ ＢＩＯ社製ＨｙＳｔｅｍは、Ｇｌｙｃｏｓｉｌ（登録商標）（チオール修飾ヒアルロン酸）、Ｅｘｔｒａｌｉｎｋ（登録商標）－Ｌｉｔｅ（硬化剤。ＰＥＧＤＡ、ポリエチレングリコールジアクリレート）、および脱気脱イオン水（ＤＧ Ｗａｔｅｒ）で構成される。１０１ Ｂｉｏ社製Ｃｏｌ－Ｔｇｅｌは、架橋後に固体基質を形成する、調整可能なコラーゲンベースのヒドロゲルである。この化学重合性樹脂は、主成分に 硬化剤を混合し、３７℃で４５分間インキュベートすることで、ゲルが凝固する。

なお、微細構造体３０を構成する樹脂は上記に限られず、例えば電子線硬化樹脂などであっても良い。

また、微細構造体３０を構成する樹脂には、生体適合性のフィラーを添加しても良い。このような添加剤としては、ハイドロキシアパタイト、シリコン、カーボン等が挙げられる。

変形部４０は、培養容器１００（図８参照）の凹部１１０を被覆可能な部分である。具体的には、変形部４０は、基材２０の他方の表面２０ｂ側に突出している。変形部４０は、凹部１１０の側面部１１０ｂを被覆する側面被覆部４０ｂと、凹部１１０の底面部１１０ａを被覆する底面被覆部４０ａとを備える。ここで、変形部４０の数は、培養容器１００に形成される凹部１１０の数によって調整されればよい。例えば、変形部４０の数は、培養容器１００の凹部１１０の数と同数であってもよく、凹部１１０の数よりも少なくても良い。詳細は後述するが、変形部４０は、培養容器１００の表面形状に相当する培養容器用原盤を用いて作製される。つまり、基材２０の他方の表面２０ｂの形状が培養容器１００の表面形状と略同一とされる。変形部４０は、凹部１１０の底面部１１０ａ及び側面部１１０ｂに沿って折れ曲がった形状を有する。このため、変形部４０は、凹部１１０の全体を被覆することができる。

ここで、培養容器１００の種類は特に制限されず、例えばシャーレ、マルチウェルプレート等であってもよい。培養容器１００がシャーレとなる場合、凹部１１０の数は１つとなるので、変形部４０の数も１つとなる。培養容器１００がマルチウェルプレートとなる場合、凹部１１０は複数存在するので、これに応じて変形部４０の数が調整される。

（１－２．培養容器カバーの製造方法）
つぎに、図１及び図７に基づいて、培養容器カバー１０－１の製造方法について説明する。まず、図７に示すように、基材２０の一方の表面２０ａに微細構造体３０を形成する。微細構造体３０の形成方法は、例えば以下の方法が挙げられる。まず、微細構造体３０の反転形状（微細凹部３０ｂに相当する部分が微細凸部となり、微細凸部３０ａに相当する部分が微細凹部となる形状）を有する微細構造体用原盤を準備する。微細構造体用原盤の製造方法は特に限定されない。例えば、微細構造体用原盤は、フォトリソグラフィ及びエッチングによって作製されてもよい。この方法では、まず、微細構造体用原盤基材上にレジスト層を形成する。ついで、レジスト層の所望の部分（具体的には、微細構造体用原盤の微細凹部が形成される部分）にレーザ光を照射することで、当該部分を露光する。ついで、露光部分を現像することで、レジスト層に凹凸を形成する。ついで、このレジスト層をマスクとして微細構造体用原盤基材をエッチングすることで、微細構造体用原盤基材の表面に微細構造体を形成する。なお、微細構造体用原盤は、機械的な切削（例えば、ダイヤモンドバイト等を用いた切削）によって作製されても良い。

その後の工程は基材２０の材質によって異なる。基材２０が熱可塑性樹脂で構成される場合、基材２０を加熱して柔らかくし、一方の表面２０ａに微細構造体用原盤の微細構造体を押し付ける。これにより、基材２０の一方の表面２０ａに微細構造体用原盤の微細構造体を転写する。つまり、一方の表面２０ａに微細構造体３０を形成する。

一方、微細構造体３０が硬化樹脂（つまり、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、または化学重合性樹脂等）で構成される場合には、まず、微細構造体用原盤の微細構造体上に未硬化樹脂からなる未硬化樹脂層を形成する。化学重合性樹脂を使用する場合、重合性化合物及び硬化剤を混合して未硬化樹脂とする。ついで、未硬化樹脂層に基材２０を押し付ける。ついで、この状態で未硬化樹脂層を硬化する。これにより、基材２０上に微細構造体３０を形成する。なお、化学重合性樹脂を使用する場合、未硬化樹脂層を形成した直後から未硬化樹脂層の硬化が開始される場合があるので、未硬化樹脂層を形成後なるべく早めに基材２０を未硬化樹脂層に押し付けることが好ましい。

以上の工程により、図１に示すように、基材２０の一方の表面２０ａに微細構造体３０を形成する。すなわち、微細構造体形成基材１０ａを作製する。ついで、微細構造体３０が形成された基材２０、すなわち微細構造体形成基材１０ａに変形部４０を形成する。変形部４０は、例えば以下に説明する真空・圧空成型法により形成される。具体的には、まず、微細構造体形成基材１０ａを成型ボックス内に設置する。ここで、微細構造体形成基材１０ａは、成型ボックスのほぼ中心位置に配置される。そして、成型ボックスの内部空間は、微細構造体形成基材１０ａによって上下に２分割される。そして、下方の空間側に基材２０の他方の表面２０ｂを向ける。また、下側の空間に変形部用原盤を配置する。ここで、変形部用原盤は、培養容器１００の表面形状に相当する（すなわち、培養容器１００の表面形状と略同一の）表面形状を有する。変形部用原盤は、微細構造体用原盤と同じ方法で作製されれば良い。ついで、上下の空間を同時に真空引きする。ついで、微細構造体形成基材１０ａを加熱することで柔らかくする。ここで、変形部用原盤を加熱しても良い。

ついで、変形部用原盤を上昇させることで、変形部用原盤の表面形状を基材２０の他方の表面２０ｂに押し当てる。ついで、上方の空間を大気開放する。これにより、上下の空間に圧力差が生じるので、変形部用原盤の表面形状、すなわち培養容器１００の表面形状が基材２０の他方の表面２０ｂに転写される。さらに転写を進行させるために、上方の空間に圧空（例えば０．５ＭＰａ程度）を掛ける。この状態を所定時間保持する。これにより、変形部用原盤の表面形状、すなわち培養容器１００の表面形状を基材２０の他方の表面２０ｂに転写する。すなわち、図１に示す培養容器カバー１０－１を作製する。その後、培養容器カバー１０－１を十分に冷却する。ついで、上下の空間の圧力を大気圧に戻して、培養容器カバー１０－１を成型ボックスから取出す。以上の工程により、図１に示す培養容器カバー１０－１を作製する。なお、上記の真空・圧空成型法によれば、変形部用原盤を微細構造体３０に押し当てることがないので、微細構造体３０の損傷を抑制することができる。

ここで、基材２０がポリエチレンで構成される場合、微細構造体形成基材１０ａを１１０℃、変形部用原盤を１００℃に加熱した状態で、上方の空間に０．５ＭＰａの圧力を加えて数十秒保持する。ついで、微細構造体形成基材１０ａを５０℃付近まで除冷してから変形部用原盤を離型する。これにより、良好な成型結果が得られる。もちろん、培養容器カバー１０－１の製造方法は上記に限られず、培養容器カバー１０－１が作製できるのであればどのような方法であってもよい。

＜３．培養容器カバーの使用方法＞
つぎに、図８及び図９に基づいて、培養容器カバー１０－１の使用方法について説明する。まず、図８に示す培養容器１００を準備する。培養容器１００の表面には、細胞が培養される凹部１１０が一又は複数形成されている。培養容器１００がシャーレとなる場合、凹部１１０は１つとなり、培養容器１００がマルチウェルプレートとなる場合、凹部１１０は複数となる。ついで、培養容器カバー１０－１の変形部４０が凹部１１０に嵌合するように、培養容器カバー１０－１で培養容器１００を被覆する。これにより、図９に示すように、培養容器１００を培養容器カバー１０－１で覆う。すなわち、カバー付き培養容器２００を作製する。ついで、カバー付き培養容器２００を用いて細胞を培養する。なお、培養容器カバー１０－１で培養容器１００を被覆するに際して、接着剤は不要である。つまり、培養容器カバー１０－１は培養容器１００から自由に着脱することができる。このため、培養容器１００をリサイクルすることができる。さらに、接着剤によって微細構造体３０が汚染されることはない。なお、接着剤を用いて培養容器１００と培養容器カバー１０－１を接着しても良い。この場合でも、接着剤は微細構造体３０が形成されていない他方の表面２０ｂと培養容器１００とを接着するので、微細構造体３０を汚染しない。したがって、接着剤を使用しても、微細構造体３０の品質にほとんど影響は与えない。しかし、リサイクルの観点からは接着剤を使用しないことが好ましい。

第１の実施形態によれば、培養容器１００を培養容器カバー１０－１で被覆するだけで、微細構造体３０を培養容器１００に形成することができる。したがって、培養容器１００に微細構造体３０を形成するためのコストを抑制することができる。そして、培養試験終了後は、培養容器カバー１０－１を培養容器１００から剥がしてもよい。これにより、培養容器１００をリサイクルすることができる。さらに、接着剤が不要になるので、接着剤が培養容器１００の微細構造体３０を汚染することもない。仮に接着剤を使用しても、接着剤は微細構造体３０を汚染しない。さらに、カバー付き培養容器２００を作製するに際して、接着剤、熱融着、吸着、ネジによる螺合といった固着工程は不要なので、液漏れといった問題も発生しない。したがって、培養容器１００、具体的にはカバー付き培養容器２００の品質低下を抑制することができる。

＜２．第２の実施形態＞
（２－１．培養容器カバーの構成）
つぎに、図１０～図１３に基づいて、第２の実施形態に係る培養容器カバー１０－２の構成について説明する。培養容器カバー１０－２は、基材２０と、基材２０の一方の表面２０ａ上に形成された微細構造体３０と、変形部５０とを備える。つまり、第２の実施形態は、変形部５０の構成が変形部４０と異なる。そこで、変形部５０について説明する。

変形部５０は、図１０及び図１１に示すように、底面用切り込み部５１と、１対の側面用切り込み部５２と、底面被覆部５０ａと、側面被覆部５０ｂとを備える。１対の側面用切り込み部５２は、基材２０及び微細構造体３０に互いに離間して形成され、同一方向に伸びる切り込みである。ここで、同一方向とは、側面用切り込み部５２の延伸方向が互いに垂直でないことを意味する。一例として、側面用切り込み部５２の延伸方向が平行であれば良い。

底面用切り込み部５１は、１対の側面用切り込み部５２の先端に形成される。底面用切り込み部５１は、凹部１１０（培養容器１００の凹部１１０）の底面部１１０ａの輪郭に沿った形状を有する。図１１の例では、底面部１１０ａは四角形となっている。ここで、底面用切り込み部５１は、必ずしも凹部１１０の底面部１１０ａの輪郭に沿っている必要はなく、環状であればよい。例えば、凹部１１０の底面部１１０ａの形状が円形であっても、底面用切り込み部５１の形状は四角形などであってもよい。より隙間なく底面部１１０ａを被覆するという観点からは、底面用切り込み部５１は、凹部１１０の底面部１１０ａの輪郭に沿っていることが好ましい。

側面被覆部５０ｂは、１対の側面用切り込み部５２によって形成される。具体的には、１対の側面用切り込み部５２によって挟まれる領域が側面被覆部５０ｂとなる。側面被覆部５０ｂは、凹部１１０の側面部１１０ｂに沿って基材２０の他方の表面２０ｂ側に折れ曲がっており、かつ、凹部１１０の側面部１１０ｂの少なくとも一部を被覆可能となっている。なお、図１１は、折り曲げられる前の側面被覆部５０ｂを示す。なお、側面用切り込み部５２の長さを凹部１１０の側面部１１０ｂの長さに合わせた場合、変形部５０の形成に必要な切り出し領域（具体的には、底面用切り込み部５０ａ及び側面用切り込み部５２によって囲まれる領域）が大きくなりすぎる場合がある。例えば、凹部１１０が深い形状となっている場合、側面用切り込み部５２を長くする必要があるので、切り出し領域が大きくなりやすい。この場合、切り出し領域同士が重なる（干渉する）ことがありうる。凹部１１０が狭いピッチで形成される場合も同様の問題が発生しうる。そして、切り出し領域が重なる場合、全ての凹部１１０に対応する変形部５０を形成することができない。この場合、側面用切り込み部５２の長さを側面部１１０ｂよりも短くし、側面被覆部５０ｂを側面部１１０ｂに合わせて延伸させてもよい。つまり、切り出し領域を小さくしてもよい。また、一部の凹部１１０に対応する変形部５０だけ形成するようにしてもよい。

底面被覆部５０ａは、底面用切り込み部５１によって側面被覆部５０ｂの先端に形成される。底面被覆部５０ａは、凹部１１０の底面部１１０ａに沿って折れ曲がっており、かつ、凹部１１０の底面部１１０ａを被覆可能となっている。なお、図１１は、折り曲げられる前の底面被覆部５０ａを示す。したがって、変形部５０は、凹部１１０の底面部１１０ａ及び側面部１１０ｂに沿って折れ曲がった形状を有する。

ここで、図１１に示す例では、底面用切り込み部５１が四角形となっているが、凹部１１０の形状に応じて底面用切り込み部５１の形状も変わってもよい。図１２は円形の例を示し、図１３は正六角形の例を示す。なお、図１１及び図１３から明らかな通り、底面用切り込み部５１が多角形となる場合、側面用切り込み部５２は、底面用切り込み部５１の頂点に連結されることが好ましい。

（２－２．培養容器カバーの製造方法）
つぎに、図７、図１０及び図１１に基づいて、培養容器カバー１０－２の製造方法について説明する。まず、第１の実施形態と同様の方法により、図７に示す微細構造体形成基材１０ａを作製する。ついで、図１１に示すように、微細構造体形成基材１０ａ上の所望の位置（具体的には、凹部１１０に対向する位置）に、図１１に示す底面用切り込み部５１及び１対の側面用切り込み部５２を形成する。底面用切り込み部５１及び１対の側面用切り込み部５２を形成する方法は特に問われないが、底面用切り込み部５１及び１対の側面用切り込み部５２の輪郭を有する金型を微細構造体形成基材１０ａに押し当てても良い。ついで、側面被覆部５０ｂを基材２０の他方の表面２０ｂ側に折り曲げる。具体的には、側面被覆部５０ｂを凹部１１０の側面部１１０ｂに沿って折り曲げる。ついで、底面被覆部５０ａを凹部１１０の底面部１１０ａに沿って折り曲げる。以上の工程により、図１０に示す培養容器カバー１０－２を作製する。したがって、第２の実施形態によれば、第１の実施形態よりも簡易な工程で培養容器カバー１０－２を作製することができる。なお、微細構造体形成基材１０ａに切り込みを入れるタイミング、及び折り曲げを行うタイミングは特に問われない。例えば、培養容器カバー１０－２を使用する前に予め微細構造体形成基材１０ａに切り込みを入れ、かつ折り曲げを行ってもよい。あるいは、微細構造体形成基材１０ａに切り込みだけ先に入れておき、培養容器カバー１０－２の使用直前に折り曲げを行っても良い。培養容器カバー１０－２の使用直前に微細構造体形成基材１０ａに切り込みを入れ、折り曲げを行っても良い。以下の使用方法の例では、培養容器カバー１０－２を使用する前に予め微細構造体形成基材１０ａに切り込みを入れ、かつ折り曲げを行っている。

＜３．培養容器カバーの使用方法＞
つぎに、図１４及び図１５に基づいて、培養容器カバー１０－２の使用方法について説明する。まず、図１４に示す培養容器１００を準備する。培養容器１００は第１の実施形態と同様のものである。ついで、培養容器カバー１０－２の変形部５０が凹部１１０に嵌合するように、培養容器カバー１０－２で培養容器１００を被覆する。ここで、側面被覆部５０ｂの長さが不足している場合、側面被覆部５０ｂを延伸すればよい。これにより、図１５に示すように、培養容器１００を培養容器カバー１０－２で覆う。すなわち、カバー付き培養容器３００を作製する。ついで、カバー付き培養容器３００を用いて細胞を培養する。なお、培養容器カバー１０－２で培養容器２００を被覆するに際して、接着剤は使用しないことが好ましい。接着剤によって微細構造体３０が汚染される可能性があるからである。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる。なお、図１５から明らかな通り、第２の実施形態による培養容器カバー１０－２は、側面部１１０ｂの一部を覆うが、側面部１１０ｂの全体を覆うことができない。このため、側面部１１０ｂの一部が露出する。しかし、細胞の培養は基本的に底面部１１０ａで行われるため、培養試験に与える影響はほとんどない。ただし、リサイクル時には露出部分を洗浄することが好ましい。また、培養容器カバー１０－２を、培養容器１００から取り外した際、培養液（培地）が底面被覆部５０ａの周囲から流出する。ただし、細胞は底面被覆部５０ａにとどまる。したがって、培養容器カバー１０－２を培養容器１００から取り外し、他の培養容器１００に付け替えた後に、他の培養容器において培養液の交換を行うことができる。すなわち、培養液の交換を容易に行うことができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１０－１、１０－２ 培養容器カバー
２０ 基材
２０ａ 一方の表面
２０ｂ 他方の表面
３０ 微細構造体
３０ａ 微細凸部
３０ｂ 微細凹部
４０ 変形部
１００ 培養容器
１１０ 凹部

Claims (16)

1. 培養液を収容する複数の凹部を有する培養容器の上面全体を被覆し、前記培養容器の上面側に着脱可能な定形の培養容器カバーであって、
   透明な基材と、
   前記基材の一方の表面に形成され、１０～１０００μｍの内径を有する微細凹部が配列された凹凸構造体と、
   前記基材の他方の表面側に突出し、前記培養容器の前記凹部の底面部及び側面部に沿って折れ曲がった形状を有し、前記凹部に嵌合するように前記凹部を被覆可能な複数の変形部と、
   を備える、培養容器カバー。
2. 前記変形部は、前記凹部の底面部を被覆可能である、請求項１記載の培養容器カバー。
3. 前記変形部は、前記凹部の側面部のうち、少なくとも一部を被覆可能である、請求項２記載の培養容器カバー。
4. 前記変形部は、
   前記基材及び前記凹凸構造体に形成され、互いに離間して同一方向に伸びる１対の側面用切り込み部と、
   前記１対の側面用切り込み部の先端に形成される環状の底面用切り込み部と、
   前記１対の側面用切り込み部によって形成される側面被覆部と、
   前記底面用切り込み部によって前記側面被覆部の先端に形成される底面被覆部と、
   を備え、
   前記側面被覆部は、前記凹部の側面部に沿って前記基材の他方の表面側に折れ曲がっており、かつ、前記凹部の側面部の少なくとも一部を被覆可能であり、
   前記底面被覆部は、前記凹部の底面部に沿って折れ曲がっており、かつ、前記凹部の底面部を被覆可能である、請求項１～３の何れか１項に記載の培養容器カバー。
5. 前記底面用切り込み部は、前記凹部の底面部の輪郭に沿った形状を有する、請求項４記載の培養容器カバー。
6. 前記変形部は、前記凹部の側面部の全体を被覆可能である、請求項１～３の何れか１項に記載の培養容器カバー。
7. 前記凹凸構造体は、微細凸部及び前記微細凹部が周期的に配列された凹凸構造体である、請求項１～６の何れか１項に記載の培養容器カバー。
8. 前記微細凸部及び前記微細凹部のうち、少なくとも一方の平面視形状は、多角形または円形である、請求項７記載の培養容器カバー。
9. 前記微細凹部の平面視形状が多角形または円形である、請求項８記載の培養容器カバー。
10. 前記微細凸部または前記微細凹部のアスペクト比は０．５以上である、請求項７～９の何れか１項に記載の培養容器カバー。
11. 前記凹凸構造体は、熱可塑性樹脂、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、及び化学重合性樹脂からなる群から選択される何れか１種以上で構成される、請求項１～１０の何れか１項に記載の培養容器カバー。
12. 透明な基材と、
    前記基材の一方の表面に形成され、１０～１０００μｍの内径を有する微細凹部が配列された凹凸構造体と、
    前記基材の他方の表面側に突出し、培養容器の凹部を被覆可能な変形部と、
    を備え、
    前記変形部は、
    前記基材及び前記凹凸構造体に形成され、互いに離間して同一方向に伸びる１対の側面用切り込み部と、
    前記１対の側面用切り込み部の先端に形成される環状の底面用切り込み部と、
    前記１対の側面用切り込み部によって形成される側面被覆部と、
    前記底面用切り込み部によって前記側面被覆部の先端に形成される底面被覆部と、を備え、
    前記側面被覆部は、前記凹部の側面部に沿って前記基材の他方の表面側に折れ曲がっており、かつ、前記凹部の側面部の少なくとも一部を被覆可能であり、
    前記底面被覆部は、前記凹部の底面部に沿って折れ曲がっており、かつ、前記凹部の底面部を被覆可能である、培養容器カバー。
13. 請求項１～１１の何れか１項に記載の培養容器カバーの製造方法において、
    透明な基材の一方の表面に、１０～１０００μｍの内径を有する微細凹部が配列された凹凸構造体を形成する凹凸構造体形成工程と、
    培養容器の表面形状に相当する表面形状を有する原盤の表面形状を前記基材に転写する転写工程と、
    を含む、培養容器カバーの製造方法。
14. 前記転写工程では、前記原盤を前記基材の他方の表面の下方に配置し、真空・圧空成型法により前記原盤の表面形状を前記基材に転写する、請求項１３記載の培養容器カバーの製造方法。
15. 透明な基材の一方の表面に、１０～１０００μｍの内径を有する微細凹部が配列された凹凸構造体を形成する凹凸構造体形成工程と、
    互いに離間して同一方向に伸びる１対の側面用切り込み部を前記基材及び前記凹凸構造体に形成する第１の切り込み部形成工程と、
    環状の底面用切り込み部を前記１対の側面用切り込み部の先端に形成する第２の切り込み部形成工程と、
    前記１対の側面用切り込み部によって形成される側面被覆部を培養容器の凹部の側面部に沿って前記基材の他方の表面側に折り曲げる第１の折り曲げ工程と、
    前記底面用切り込み部によって前記側面被覆部の先端に形成される底面被覆部を前記凹部の底面部に沿って折り曲げる第２の折り曲げ工程と、
    を含む、培養容器カバーの製造方法。
16. 培養容器と、
    前記培養容器を被覆する請求項１～１２の何れか１項に記載の培養容器カバーと、
    を備える、カバー付き培養容器。

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