JP7109361B2 - 生体分子の付着が低減された表面を有するポリマー基材、及びそのような基材の熱可塑性物品 - Google Patents
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Description
(a)反応チャンバー内に基材を準備する工程;
(b)反応チャンバー内を真空引きする工程;
(c)O2を含有するガスを基材表面近傍に供給する工程;
(d)ガスからプラズマを発生させることでヒドロキシル官能性の基材表面を形成し、任意選択的に基材を加熱する工程;
(e)溶媒と少なくとも1つの双性イオン性コポリマーとを含有するコポリマー溶液を供給する工程であって、少なくとも1つの双性イオン性コポリマーが少なくとも1つのシロキサン部位と、少なくとも1つの双性イオン部位とを含む、工程;
(f)ヒドロキシル官能性表面を少なくとも1つの双性イオン性コポリマーと反応させ、任意選択的に基材を加熱する工程;
(g)任意選択的に待機する工程;
(h)コポリマー溶液を除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は非特異的な結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は非特異的な結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を形成する工程
を含む。
(a)反応チャンバー内に基材を準備する工程;
(b)反応チャンバー内を真空引きする工程;
(c)有機ケイ素前駆体と任意選択的なO2とを含有するガスを基材表面近傍に供給する工程;
(d)ガスからプラズマを発生させることでヒドロキシル官能性の基材表面を形成する工程;
(e)溶媒と少なくとも1つの双性イオン性コポリマーとを含有するコポリマー溶液を供給する工程であって、少なくとも1つの双性イオン性コポリマーが少なくとも1つのシロキサン部位と、少なくとも1つの双性イオン部位とを含む、工程;
(f)ヒドロキシル官能性表面を少なくとも1つの双性イオン性コポリマーと反応させ、任意選択的に基材を加熱する工程;
(g)任意選択的に待機する工程;
(h)コポリマー溶液を除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を形成する工程
を含む方法である。
(a)ヒドロキシル官能性表面を有する基材を準備する工程;
(b)溶媒と少なくとも1つの双性イオン性コポリマーとを含有するコポリマー溶液を供給する工程であって、少なくとも1つの双性イオン性コポリマーが少なくとも1つのシロキサン部位と、少なくとも1つの双性イオン部位とを含む、工程;
(c)ヒドロキシル官能性表面を少なくとも1つの双性イオン性コポリマーと反応させ、任意選択的に基材を加熱する工程;
(d)任意選択的に待機する工程;
(e)コポリマー溶液を除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は非特異的な結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は非特異的な結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を形成する工程
を含む方法である。
(a)ヒドロキシル官能性表面を有する基材を準備する工程;
(b)溶媒と少なくとも1つの双性イオン性コポリマーとを含有するコポリマー溶液を供給する工程であって、少なくとも1つの双性イオン性コポリマーが少なくとも1つのシロキサン部位と、少なくとも1つの双性イオン部位とを含む、工程;
(c)ヒドロキシル官能性表面を少なくとも1つの双性イオン性コポリマーと反応させ、任意選択的に基材を加熱する工程;
(d)任意選択的に待機する工程;
(e)コポリマー溶液を除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を形成する工程
を含む方法である。
(a)反応チャンバー内に基材を準備すること;
(b)反応チャンバー内を真空引きすること;
(c)O2を含有するガスを基材表面近傍に供給すること;
(d)ガスからプラズマを発生させることでヒドロキシル官能性の基材表面を形成し、任意選択的に基材を加熱すること;
(e)溶媒と少なくとも1つの双性イオン性コポリマーとを含有するコポリマー溶液を供給することであって、少なくとも1つの双性イオン性コポリマーが少なくとも1つのシロキサン部位と、少なくとも1つの双性イオン部位とを含む、供給すること;
(f)ヒドロキシル官能性表面を少なくとも1つの双性イオン性コポリマーと反応させ、任意選択的に基材を加熱すること;
(g)任意選択的に待機すること;
(h)コポリマー溶液を除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた基材を形成すること
によって製造される、非特異的な生体分子の吸着及び/又は非特異的な結合に対する抵抗力を有するコーティングされた基材である。
(a)反応チャンバー内に基材を準備すること;
(b)反応チャンバー内を真空引きすること;
(c)有機ケイ素前駆体と任意選択的なO2とを含有するガスを基材表面近傍に供給すること;
(d)ガスからプラズマを発生させることでヒドロキシル官能性の基材表面を形成すること;
(e)溶媒と少なくとも1つの双性イオン性コポリマーとを含有するコポリマー溶液を供給することであって、少なくとも1つの双性イオン性コポリマーが少なくとも1つのシロキサン部位と、少なくとも1つの双性イオン部位とを含む、供給すること;
(f)ヒドロキシル官能性表面を少なくとも1つの双性イオン性コポリマーと反応させ、任意選択的に基材を加熱すること;
(g)任意選択的に待機すること;
(h)コポリマー溶液を除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた基材を形成すること
によって製造される基材である。
(a)ヒドロキシル官能性表面を有する基材を準備すること;
(b)溶媒と少なくとも1つの双性イオン性コポリマーとを含有するコポリマー溶液を供給することであって、少なくとも1つの双性イオン性コポリマーが少なくとも1つのシロキサン部位と少なくとも1つの双性イオン部位とを含む2つ以上のモノマーを含む、供給すること;
(c)ヒドロキシル官能性表面を少なくとも1つの双性イオン性コポリマーと反応させ、任意選択的に基材を加熱すること;
(d)任意選択的に待機すること;
(e)コポリマー溶液を除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた基材を形成すること
によって製造される基材である。
(a)ヒドロキシル官能性表面を有する基材を準備すること;
(b)溶媒と少なくとも1つの双性イオン性コポリマーとを含有するコポリマー溶液を供給することであって、少なくとも1つの双性イオン性コポリマーが少なくとも1つのシロキサン部位と少なくとも1つの双性イオン部位とを含む2つ以上のモノマーを含む、供給すること;
(c)ヒドロキシル官能性表面を少なくとも1つの双性イオン性コポリマーと反応させ、任意選択的に基材を加熱すること;
(d)任意選択的に待機すること;
(e)コポリマー溶液を除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた基材を形成すること
によって製造される基材である。
(a)反応チャンバー内に基材を準備すること;
(b)反応チャンバー内を真空引きすること;
(c)O2を含有するガスを基材表面近傍に供給すること;
(d)ガスからプラズマを発生させることでヒドロキシル官能性の基材表面を形成し、任意選択的に基材を加熱すること;
(e)溶媒と少なくとも1つの双性イオン性コポリマーとを含有するコポリマー溶液を供給することであって、少なくとも1つの双性イオン性コポリマーが少なくとも1つのシロキサン部位と少なくとも1つの双性イオン部位とを含む2つ以上のモノマーを含む、供給すること;
(f)ヒドロキシル官能性表面を少なくとも1つの双性イオン性コポリマーと反応させ、任意選択的に基材を加熱すること;
(g)任意選択的に待機すること;
(h)コポリマー溶液を除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた容器を形成すること
によって製造される、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングで少なくとも一部がコーティングされている内部表面を有する容器である。
(a)反応チャンバー内に基材を準備すること;
(b)反応チャンバー内を真空引きすること;
(c)有機ケイ素前駆体と任意選択的なO2とを含有するガスを基材表面近傍に供給すること;
(d)ガスからプラズマを発生させることで基材表面上にヒドロキシル官能性の表面を形成すること;
(e)溶媒と少なくとも1つの双性イオン性コポリマーとを含有するコポリマー溶液を供給することであって、少なくとも1つの双性イオン性コポリマーが少なくとも1つのシロキサン部位と少なくとも1つの双性イオン部位とを含む2つ以上のモノマーを含む、供給すること;
(f)ヒドロキシル官能性表面を少なくとも1つの双性イオン性コポリマーと反応させ、任意選択的に基材を加熱すること;
(g)任意選択的に待機すること;
(h)コポリマー溶液を除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた容器を形成すること
によって製造される、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングである。
(a)ヒドロキシル官能性表面基材を準備すること;
(b)溶媒と少なくとも1つの双性イオン性コポリマーとを含有するコポリマー溶液を供給することであって、少なくとも1つの双性イオン性コポリマーが少なくとも1つのシロキサン部位と少なくとも1つの双性イオン部位とを含む2つ以上のモノマーを含む、供給すること;
(c)ヒドロキシル官能性表面を少なくとも1つの双性イオン性コポリマーと反応させ、任意選択的に基材を加熱すること;
(c)任意選択的に待機すること;
(d)コポリマー溶液を除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた容器を形成すること
によって製造される、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングである。
(a)ヒドロキシル官能性表面基材を準備すること;
(b)溶媒と少なくとも1つの双性イオン性コポリマーとを含有するコポリマー溶液を供給することであって、少なくとも1つの双性イオン性コポリマーが少なくとも1つのシロキサン部位と少なくとも1つの双性イオン部位とを含む2つ以上のモノマーを含む、供給すること;
(c)ヒドロキシル官能性表面を少なくとも1つの双性イオン性コポリマーと反応させ、任意選択的に基材を加熱すること;
(c)任意選択的に待機すること;
(d)コポリマー溶液を除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた容器を形成すること
によって製造される、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングである。
(a)反応チャンバー内に基材を準備する工程;
(b)反応チャンバー内を真空引きする工程;
(c)O2を含有し、任意選択的にアルゴンを含有し、任意選択的に窒素を含有するガスを基材表面近傍に供給する工程;
(d)ガスからプラズマを発生させることで作製された基材表面を形成し、任意選択的に基材を加熱する工程;
(e)少なくとも1つのシリルアミンカップリング剤を含有する蒸気を供給してアミンで修飾された基材を得る工程;
(f)任意選択的に重合開始剤の存在下で、溶媒を含有するコポリマー溶液を供給する工程であって、コポリマーが少なくとも1つの共重合可能な双性イオン性モノマーと、少なくとも1つの共重合可能なエポキシモノマーとを含有する、工程;
(g)コポリマーをアミンで修飾された基材と反応させ、任意選択的に基材を加熱する工程;
(h)任意選択的に待機する工程;
(i)コポリマーを除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は非特異的な結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は非特異的な結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を形成する工程
を含む、生体分子の低結合性若しくは非結合性及び/又は生体分子の低吸着性若しくは非吸着性を示す、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を付与するための実施形態(ii)による方法が述べられる。
(b)反応チャンバー内を真空引きする工程;
(c)O2を含有し、任意選択的にアルゴンを含有し、任意選択的に窒素を含有するガスを基材表面近傍に供給する工程;
(d)ガスからプラズマを発生させることで作製された基材表面を形成し、任意選択的に基材を加熱する工程;
(e)少なくとも1つのシリルアミンカップリング剤を含有する蒸気を供給してアミンで修飾された基材を得る工程;
(f)任意選択的に重合開始剤の存在下で、溶媒を含有するコポリマー溶液を供給する工程であって、コポリマーが少なくとも1つの共重合可能な双性イオン性モノマーと、少なくとも1つの共重合可能なエポキシモノマーとを含有する、工程;
(g)コポリマーをアミンで修飾された基材と反応させ、任意選択的に基材を加熱する工程;
(h)任意選択的に待機する工程;
(i)コポリマー溶液を除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は非特異的な結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を形成する工程
を含む、実施形態(ii)の方法である。
(b)反応チャンバー内を真空引きすること;
(c)O2を含有し、任意選択的にアルゴンを含有し、任意選択的に窒素を含有するガスを基材表面近傍に供給すること;
(d)ガスからプラズマを発生させることで作製された基材表面を形成し、任意選択的に基材を加熱すること;
(e)少なくとも1つのシリルアミンカップリング剤を含有する蒸気を供給してアミンで修飾された基材を得ること;
(f)任意選択的に重合開始剤の存在下で、溶媒を含有するコポリマー溶液を供給することであって、コポリマーが少なくとも1つの共重合可能な双性イオン性モノマーと、少なくとも1つの共重合可能なエポキシモノマーとを含有する、供給すること;
(g)コポリマーをアミンで修飾された基材と反応させ、任意選択的に基材を加熱すること;
(h)任意選択的に待機すること;
(i)コポリマー溶液を除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた基材を形成すること
によって製造される、実施形態(ii)の非特異的な生体分子の吸着及び/又は非特異的な結合に対する抵抗力を有するコーティングされた基材である。
(a)SiOxでコーティングされているガラス表面である基材を反応チャンバー内に準備すること;
(b)反応チャンバー内を真空引きすること;
(c)O2を含有し、任意選択的にアルゴンを含有し、任意選択的に窒素を含有するガスを基材表面近傍に供給すること;
(d)ガスからプラズマを発生させることで作製された基材表面を形成し、任意選択的に基材を加熱すること;
(e)少なくとも1つのシリルアミンカップリング剤を含有する蒸気を供給してアミンで修飾された基材を得ること;
(f)任意選択的に重合開始剤の存在下で、溶媒を含有するコポリマー溶液を供給することであって、コポリマーが少なくとも1つの共重合可能な双性イオン性モノマーと、少なくとも1つの共重合可能なエポキシモノマーとを含有する、供給すること;
(g)コポリマーをアミンで修飾された基材と反応させ、任意選択的に基材を加熱すること;
(h)任意選択的に待機すること;
(i)コポリマー溶液を除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は非特異的な結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた基材を形成すること
によって製造される、実施形態(ii)の方法である。
(b)反応チャンバー内を真空引きすること;
(c)O2を含有し、任意選択的にアルゴンを含有し、任意選択的に窒素を含有するガスを基材表面近傍に供給すること;
(d)ガスからプラズマを発生させることで作製された基材表面を形成し、任意選択的に基材を加熱すること;
(e)少なくとも1つのシリルアミンカップリング剤を含有する蒸気を供給してアミンで修飾された基材を得ること;
(f)任意選択的に重合開始剤の存在下で、溶媒を含有するコポリマー溶液を供給することであって、コポリマーが少なくとも1つの共重合可能な双性イオン性モノマーと、少なくとも1つの共重合可能なエポキシモノマーとを含有する、供給すること;
(g)コポリマーをアミンで修飾された基材と反応させ、任意選択的に基材を加熱すること;
(h)任意選択的に待機すること;
(i)コポリマー溶液を除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は非特異的な結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた容器を形成すること
によって製造される、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングで少なくとも一部がコーティングされている内部表面を有する実施形態(ii)の容器である。
(b)反応チャンバー内を真空引きすること;
(c)O2を含有し、任意選択的にアルゴンを含有し、任意選択的に窒素を含有するガスを基材表面近傍に供給すること;
(d)ガスからプラズマを発生させることで作製された基材表面を形成し、任意選択的に基材を加熱すること;
(e)少なくとも1つのシリルアミンカップリング剤を含有する蒸気を供給してアミンで修飾された基材を得ること;
(f)任意選択的に重合開始剤の存在下で、溶媒を含有するコポリマー溶液を供給することであって、コポリマーが少なくとも1つの共重合可能な双性イオン性モノマーと、少なくとも1つの共重合可能なエポキシモノマーとを含有する、供給すること;
(g)コポリマーをアミンで修飾された基材と反応させ、任意選択的に基材を加熱すること;
(h)任意選択的に待機すること;
(i)コポリマー溶液を除去し、任意選択的に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は非特異的な結合に対する抵抗力を有するコーティングされた表面を乾燥させ、任意選択的に表面を加熱し、その結果、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングされた容器を形成すること
によって製造される、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングで少なくとも一部がコーティングされている内部表面を有する実施形態(ii)の容器である。
任意の実施形態において、任意選択的に、前述の処理の結果物は、接触表面と内部とから本質的になるポリマー基材である。任意の実施形態において、任意選択的に、接触表面は、1~30原子%、任意選択的に5~20原子%、任意選択的に5~10原子%の酸素原子;0~30原子%、任意選択的に0~20原子%、任意選択的に0~10原子%の窒素原子;及び80~99原子%、任意選択的に80~95原子%、任意選択的に90~95原子%の炭素原子を含み、ここで、原子%の値はX線光電子分光(XPS)によって測定される。
任意の実施形態のプラズマ処理後、例えば容器の内腔表面などの処理された接触表面は、水性タンパク質又は他の生体分子と接触することができる。好適なタンパク質のいくつかの非限定的な例は、例えばウシ血清アルブミン(BSA)などの哺乳類血清アルブミン;フィブリノゲン(FBG);例えば血液セロトランスフェリン(又はシデロフィリン、別名トランスフェリン)などのトランスフェリン(TFN);ラクトトランスフェリン(ラクトフェリン);ミルクトランスフェリン;卵白オボトランスフェリン(コンアルブミン);及び膜結合メラノトランスフェリン;プロテインA(PrA);プロテインG(PrG);プロテインA/G;プロテインL;例えば六量体インスリン、単量体インスリン、ブタインスリン、ヒトインスリン、組み換えインスリン、及び医薬品グレードのインスリンなどのインスリン;医薬用タンパク質;血液又は血液成分のタンパク質;これらのタンパク質の任意の組み換え型、修飾型、全長前駆体、シグナルペプチド、プロペプチド、又は成熟変異体;又はこれらの2つ以上の組み合わせを含む水性タンパク質である。
第1のより詳しい実施形態の基材を有する容器は、例えば上で定義したいずれかの材料から作られていてもよい。透明でガラス状のポリマーが望まれる用途(例えば、シリンジ及びバイアル用)のために、環状オレフィンポリマー(COP)、環状オレフィンコポリマー(COC)、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、又はポリカーボネートが好ましい場合がある。ポリプロピレンなどの直鎖ポリオレフィン及びポリスチレンなどの芳香族ポリオレフィンも想定される。そのような基材は、非常に小さく正確な許容誤差(通常、ガラスで得られるよりもはるかに小さい)のため、例えば射出成形又は射出延伸ブロー成形(これは本開示の任意の実施形態において射出成形としても分類される)によって製造されてもよい。例えば、ホウケイ酸ガラス基材などのプラズマ処理されたガラス基材も想定される。
これら及び他の方法によって得られる処理された基材、及び特に処理された接触表面が想定される。
100%×89/(89+5+11)=84.8at.%C
である。
任意の実施形態における基材のある態様では、変換され且つ任意選択的に調整された接触表面は、極性グラフト種で修飾された炭化水素を含み、C=O(カルボニル)、C-O-C(エーテル)、C-N-C(アミン)、CO2(カルボキシル)、CO3、N-C3、N+C4、C≡N、又はこれらのグラフト種の2つ以上の組み合わせを形成している炭素の総原子割合は、基材中の炭素又は水素と結合している炭素の総原子割合の1~40%、任意選択的に5~30%、任意選択的に10~20%である。
・0~90°の水接触角;
・XPSによって定量化される、処理前の炭素化合物又はケイ素化合物よりも少ない、基材中の炭素又は水素と結合している炭素の総原子割合の水素結合供与性官能基(例えば、-OH、-N-H、-N-H2、-N+H3、又はこれらの2つ以上の組み合わせ);
・XPSによって定量化される、処理前の炭素化合物又はケイ素化合物よりも多い、基材中の炭素又は水素と結合している炭素の総原子割合の水素結合受容性官能基(例えば、-C=O(カルボニル)、C-O-C(エーテル)、C-N-C(アミン)、C-N+-C(アンモニウム)、CO2(カルボキシル)、若しくはCO3、又はこれらの2つ以上の組み合わせ);及び
・静電荷センサー - 3M Static Sensor718を使用して定量化される、例えば2キロボルト毎インチ(2kV/in、5kV/cm)未満、任意選択的に3kV/cm未満、任意選択的に2kV/cm未満、任意選択的に1kV/cm未満の、変換され且つ任意選択的に調整された接触表面上への静電荷の帯電などの中性の電荷又は中性に近い電荷。
生体分子の付着を低減するためのもう1つの手法は、それぞれXPSによって測定される(i)SiOx(xは約0.5~約2.4である)の原子割合のバリアコーティング若しくは層;又はSiOxCyHz(xは約0.5~2.4であり、yは約0.6~約3である)の原子割合のpH保護コーティング若しくは層を接触表面として付与することである。基材上にこれらを製造するためのそのようなコーティング及び方法は、WO2014US23813に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
以降の実施例を参照しつつ、様々な態様を更に詳細に説明するが、第1のより詳しい実施形態はこれらに限定されると見なされないと理解すべきである。
実施例中に別段の指示がない限り、全ての実施形態におけるプレートの試験に以降の手順を使用した。
・5mgのBSA:66,000Da
・5mgのFBG;340,000Da
・5mgのTFN:80,000Da
・1mgのPrA:45,000Da
・1mgのPrG:20,000Da
%回収率@1.5時間=[平均BSA 1.5時間]/[平均12.5nM溶液]*100
その主な態様では、実施形態(i)及び(ii)のいずれも、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有する容器の表面コーティングを提供する。この非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有する表面コーティングは、有利には以下の通りの方法を行うことによって作製される。
実施形態(i)は、例えば(3-アクリルオキシプロピル)トリメトキシシラン;メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン;n-(3-アクリルオキシ-2-ヒドロキシプロピル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン;o-(メタクリルオキシエチル)-n-(トリエトキシシリルプロピル)ウレタン;n-(3-メタクリルオキシ-2-ヒドロキシプロピル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン;メタクリルオキシメチルトリエトキシシラン;メタクリルオキシメチルトリメトキシシラン;メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン;(3-アクリルオキシプロピル)メチル-ジメトキシシラン;(メタクリルオキシメチル)メチル-ジエトキシシラン;(メタクリルオキシメチル)メチル-ジメトキシシラン;メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン;メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン;メタクリルオキシプロピルジメチルエトキシシラン;メタクリルオキシプロピルジメチルメトキシシランなどの共重合可能なシロキサンモノマーを利用する。
実施形態(ii)は、例えば共重合可能なエポキシモノマーを利用する場合がある。重合可能なエポキシモノマーの非限定的な例としては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート(GMA)、(E)-(オキシラン-2-イル)メチルブト-2-エノエート、(3,3-ジメチルオキシラン-2-イル)メチルメタクリレート、(E)-(オキシラン-2-イル)メチルシンナメート、(オキシラン-2-イル)メチル2-メチレンブタノエート、1-(オキシラン-2-イル)プロピルアクリレート、1-(オキシラン-2-イル)エチルメタクリレート、(オキシラン-2-イル)メチル3-メチル-2-メチレンブタノエート、(オキシラン-2-イル)メチル2-メチレンペンタノエート、(3-メチルオキシラン-2-イル)メチルアクリレート、2-(オキシラン-2-イル)プロパン-2-イルアクリレート、(オキシラン-2-イル)メチル2-メチレンヘキサノエート、(3-メチルオキシラン-2-イル)メチルメタクリレート、及び(3,3-ジメチルオキシラン-2-イル)メチルアクリレートが挙げられる。これらのモノマーは単独で使用されてもこれらの混合物として使用されてもよい。
実施形態(ii)は、シリルアミンカップリング剤を利用する場合がある。非限定的な例としては、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、4-アミノブチルトリエトキシシラン、M-アミノフェニルトリメトキシシラン、P-アミノフェニルトリメトキシシラン、O-アミノフェニルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリス(メトキシエトキシエトキシ)シラン、11-アミノウンデシルトリエトキシシラン、3-(M-アミノフェノキシ)プロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルシラントリオール、3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3-アミノプロピルジイソプロピルエトキシシラン、3-アミノプロピルジメチルエトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-[3-(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-(6-アミノヘキシル)アミノメチルトリエトキシシラン、N-(6-アミノヘキシル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-11-アミノウンデシルトリメトキシシラン、(アミノエチルアミノメチル)フェネチルトリメトキシシラン、N-3-[(アミノ(ポリプロピレンオキシ)]アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルシラントリオール、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノイソブチルメチルジメトキシシラン、(アミノエチルアミノ)-3-イソブチルジメチルメトキシシラン、(3-トリメトキシシリルプロピル)ジエチレントリアミン、N-ブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N-エチルアミノイソブチルトリメトキシシラン、N-メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、3-(N-アリルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、(シクロヘキシルアミノメチル)トリエトキシシラン、N-シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシラン、N-エチルアミノイソブチルメチルジエトキシシラン、(フェニルアミノメチル)メチルジメトキシシラン、N-フェニルアミノメチルトリエトキシシラン、N-メチルアミノプロピルメチルジメトキシシラン、ビス(2-ヒドロキシエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-(N-スチリルメチル-2-アミノエチルアミノ)-プロピルトリメトキシシラン塩酸塩、(2-N-ベンジルアミノエチル)-3-アミノプロピル-トリメトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)アミン、ビス(トリメトキシシリルプロピル)アミン、ビス[(3-トリメトキシシリル)プロピル]-エチレンジアミン、ビス[(3-トリメトキシシリル)プロピル]-エチレンジアミン、ビス(メチルジエトキシシリルプロピル)アミン、N-アリル-アザ-2,2-ジメトキシシラ-シクロペンタン、N-アミノエチル-アザ-2,2,4-トリメチル-シラシクロペンタン、N-(3-アミノプロピルジメチルシラ)アザ-2,2-ジメチル-2-シラシクロペンタン、N-N-ブチル-アザ-2,2-ジメトキシシラ-シクロペンタン、2,2-ジメトキシ-1,6-ジアザ-2-シラシクロ-オクタン、N-メチル-アザ-2,2,4-トリメチルシラ-シクロペンタン、及び1-(N-(N’,N’-ジメチルアミノエチル))-1-アザ-2,2,4-トリメチル-2-シラシクロペンタンが挙げられる。これらの試薬は単独で使用されてもこれらの混合物として使用されてもよい。
実施形態(i)及び(ii)のいずれも、例えば共重合可能な双性イオン性モノマーを利用することができる。共重合可能なモノマーの非限定的な例としては、例えば2-(メタ)アクリロイルオキシエチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート(MPC)、2-(メタクリルオキシ)エチル2-(ジメチルアンモニオ)エチルホスフェート(別名=2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、2-(メタクリルオキシ)エチル-2-(ジメチルアンモニオ)エチルカルボキシレート、2-(メタクリルオキシ)エチル-2-(ジメチルアンモニオ)プロピルスルホネート、2-(メタクリルアミド)エチル-2-(ジメチルアンモニオ)プロピルスルホネート、リン酸2-(メタクリロイルオキシ)エチル2-(トリメチルアンモニオ)エチルエステル)、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、4-(メタ)アクリロイルオキシブチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート5-(メタ)アクリロイルオキシペンチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチル-2’-(トリプロピルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチル-2’-(トリブチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(メタ)アクリロイルオキシブチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(メタ)アクリロイルオキシペンチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(メタ)アクリロイルオキシヘキシル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチル-3’-(トリメチルアンモニオ)プロピルホスフェート、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピル-3’-(トリメチルアンモニオ)プロピルホスフェート、4-(メタ)アクリロイルオキシブチル-3’-(トリメチルアンモニオ)プロピルホスフェート、5-(メタ)アクリロイルオキシペンチル-3’-(トリメチルアンモニオ)プロピルホスフェート、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシル-3’-(トリメチルアンモニオ)プロピルホスフェート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチル-4’-(トリメチルアンモニオ)ブチルホスフェート、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピル-4’-(トリメチルアンモニオ)ブチルホスフェート、4-(メタ)アクリロイルオキシブチル-4’-(トリメチルアンモニオ)ブチルホスフェート、5-(メタ)アクリロイルオキシペンチル-4’-(トリメチルアンモニオ)ブチルホスフェート、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシル-4’-(トリメチルアンモニオ)ブチルホスフェート、2-(ビニルオキシ)エチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(アリルオキシ)エチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(p-ビニルベンジルオキシ)エチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(p-ビニルベンゾイルオキシ)エチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(スチリルオキシ)エチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(p-ビニルベンジル)エチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(ビニルオキシカルボニル)エチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(アリルオキシカルボニル)エチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(アクリロイルアミノ)エチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(ビニルカルボニルアミノ)エチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(アリルオキシカルボニルアミノ)エチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(ブチロイルオキシ)エチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、2-(クロトノイルオキシ)エチル-2’-(トリメチルアンモニオ)エチルホスフェート、エチル-(2’-トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル)フマレート、ブチル-(2’-トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル)フマレート、ヒドロキシエチル-(2’-トリメチルアンモニオエチルホスホリルエチル)フマレート、β-カルボキシエチル-3,3-ジメチルアンモニウムエチルメタクリレート、及びスルホプロピル-3,3-ジメチルアンモニウムエチルメタクリレートが挙げられる。これらのモノマーは単独で使用されてもこれらの混合物として使用されてもよい。
実施形態(i)及び(ii)のいずれも、作製された基材表面を得るための基材表面の作製を提供する。作製された基材表面は、例えばポリプロピレンマイクロプレートなどのヒドロキシル化プラスチック表面を得るために容器の平らな表面上を酸素プラズマ処理することによって例えば作製されてもよい。或いは、実施形態(i)について、ある実施形態では、ヒドロキシル官能性表面は、(A)例えばC-OH部位を形成する炭素系ポリマー表面(AC)上への、又はSi-OH部位を形成するケイ素系(SiO2又はシリコーン)表面(ASi)上へのO2/プラズマ反応により形成することができる。更に、ヒドロキシル官能性表面は、(B)例えばポリビニルアルコール(PVOH)などのポリマー又はケイ素系ポリマー表面(SiO2又はシリコーン)等、新生表面が元々有しているものであってもよい。そのため、O2/プラズマによる表面作製方法は、表面上に元々備わっているヒドロキシル部位が存在する場合には任意選択的であってもよい。
実施形態(i)及び(ii)のいずれのためにも、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有するコーティングは、例えば容器の壁又はその一部などの基材表面に適用され得、これはガラスであってもよく、又はこれは、例えばオレフィンポリマー;ポリプロピレン(PP);ポリエチレン(PE);環状オレフィンコポリマー(COC);環状オレフィンポリマー(COP);ポリメチルペンテン;ポリエステル;ポリエチレンテレフタレート;ポリエチレンナフタレート;ポリブチレンテレフタレート(PBT);PVdC(ポリ塩化ビニリデン);ポリ塩化ビニル(PVC);ポリカーボネート;ポリメチルメタクリレート;ポリ乳酸;ポリ乳酸;ポリスチレン;水素化ポリスチレン;ポリ(シクロヘキシルエチレン)(PCHE);エポキシ樹脂;ナイロン;ポリウレタン、ポリアクリロニトリル;ポリアクリロニトリル(PAN);アイオノマー樹脂;Surlyn(登録商標)アイオノマー樹脂;ガラス;ホウケイ酸ガラス、又はこれらの任意の2つ以上の組み合わせを含む熱可塑性材料である。
実施例(i)及び(ii)のいずれのためにも、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有する表面コーティングでコーティングされた物品は、例えばシリンジバレル、又は例えばシリンジプランジャー若しくは容器の蓋などの容器の接触表面上に前記コーティングを有する容器の一部又は容器の蓋などの壁上、好ましくは内壁上に、非特異的な生体分子の吸着及び/又は結合に対する抵抗力を有する表面コーティングを有する容器であってもよい。本発明は、上述の方法により得られるコーティング、前記コーティングでコーティングされた表面、及び前記コーティングでコーティングされた容器を更に提供する。
実施形態(i)及び(ii)のいずれかの上述のコーティング方法によって容器がコーティングされる場合、コーティング方法は複数の工程を含む。開口端と、閉口端と、内部表面とを有する容器が準備される。表面の修飾は、例えば様々な条件でポリプロピレンマイクロプレート(NUNC、96ウェル、0.5ml、丸底)などの市販の製品に対して行われてもよい。例えば、方法は、i)例えばヒドロキシル化プラスチック又はSiOxでコーティングされたガラス表面などを得るための基材調整段階;ii)非特異的な生体分子の吸着及び/又は非特異的な結合に対する抵抗力を有する表面コーティングを得るための共重合試薬段階の2つの段階を例えば含み得る。
ポリプロピレンの96ウェルマイクロプレートを、第1のより詳しい実施形態の任意選択的な態様に従ってプラズマ処理した。マイクロプレートを処理するために使用したプロセスは、ラジオ波(RF)プラズマシステムを使用した。システムは、ガス供給口と、真空ポンプと、整合回路によって供給されるRF電力とを有していた。マイクロプレートは、チャンバーの周囲に沿ってプラズマと反対を向いてプラズマから保護された。これらの詳細は図2中に示されている。保護により、マイクロプレートの表面上の遠隔地点での放射密度と、プラズマ放電の最も明るい地点との間の比率が0.25未満である遠隔プラズマ処理となった。
第1のより詳しい実施形態のこの実施例では、2番目のサンプルが遠隔変換プラズマの代わりに直接プラズマで処理された以外(これは重要な除外である)はSIOと同じプロセス工程及び条件で変換された同じマイクロプレート(「直接プラズマ」サンプル)と、実施例1のSiO2プレートとが比較された。驚くべきことに、図4中に示されているように、直接プラズマサンプルは24時間後に72%の生体分子回収率を有していた一方、SIO2プレート(これは遠隔変換プラズマによる以外には同じ条件/プロセス工程で処理された)は、24時間後に90%の生体分子回収率を有していた。この注目すべき工程の変更は、直接プラズマの代わりに第1のより詳しい実施形態の遠隔変換プラズマを使用することのみから得られる予期しなかった改善を示す。
第1のより詳しい実施形態のこの実施例では、2番目の処理工程(水蒸気プラズマ工程又は変換プラズマ処理)が行われずに第1のより詳しい実施形態の方法の調整工程(すなわち非重合性化合物プラズマ工程又は調整プラズマ処理)のみで処理された同じマイクロプレート(「工程1のみ」のサンプル)と実施例1のSIOサンプルとが比較された。図5中に示されているように、工程1のみのサンプルは約25℃(特段の指示がない限り本明細書中の全てのタンパク質試料のエージングは25℃である)で24時間後に50%の生体分子回収率を有していた一方、SIO2プレート(遠隔変換プラズマによっても行われた以外は同じ条件/プロセス工程で処理された)は24時間後に90%の生体分子回収率を有していた。したがって、第1のより詳しい実施形態の実施形態による方法の両方の工程を使用すると、調整工程単独のみを使用するよりも大幅に改善された生体分子回収率となる。
第1のより詳しい実施形態の更に想定される任意選択的な利点は、利点を相殺する高い溶出性物質のプロファイルなしで生体分子の付着に対する高いレベルの抵抗力を与えることである。例えば、Eppendorf LoBind(登録商標)実験器具は、化学添加剤のために生体分子の付着に対する抵抗力を有するが、化学添加剤は基材から基材と接触する溶液に溶出する傾向がある。対照的に、第1のより詳しい実施形態は、基材にその生体分子の付着に対する抵抗性を付与するためにポリマー基材中に混合される化学添加剤に依存しない。また、第1のより詳しい実施形態の方法は、処理された基材から化合物又は粒子が溶出しないか溶出させない。更に、本開示に記載のpH保護プロセスが変換された表面から化合物又粒子が溶出しないか溶出させないことも決定された。
未調整且つ未変換のポリプロピレン(UTPP)製実験用ビーカー、第1のより詳しい実施形態により遠隔変換プラズマ処理されたポリプロピレン(TPP)製実験用ビーカー、及び未調整且つ未変換のガラス製実験用ビーカーからの生体分子回収率を比較するために、第1のより詳しい実施形態の実施例1と同様の試験を行った。使用した生体分子は凍結乾燥したBSA、FBG、TFN、PrA、及びPrGの12nM分散液であった。
タンパク質とプレートとを24時間接触させた後の、タンパク質濃度に対する2つのマルチウェルポリプロピレンプレートからの生体分子の回収率を比較するために、第1のより詳しい実施形態の実施例1と同様の試験を行った。「SiO2」プレートはポリプロピレンから成形され、実施例1に従ってプラズマ処理した。「CA」(競合A)プレートは、低減された非特異的なタンパク質の結合を与えるコーティングを備えた市販の競合品のポリプロピレン製プレートであった。
実施例6に記載の種類の変換された「SiO2」プレート及び「CA」プレートからの生体分子の回収率を比較するために、第1のより詳しい実施形態の実施例1と同様の試験を行った。使用した生体分子は凍結乾燥したBSA、FBG、TFN、PrA、及びPrGの1.5又は3nMの分散液であった。
96ウェル、500μLのSiO2及びCAのプレートを比較するために、第1のより詳しい実施形態の実施例7と同様の試験を行った。条件及び結果は表7に示されている。BSA、PrA、PrG、及びTFNタンパク質だけでなく、1.5nMの濃度のFBGについても、変換されたSiO2プレートはCAプレートと比較して著しく優れたタンパク質回収率を与えた。3nMの濃度のFBGは変則的であった。
96ウェル、1000μLの変換されたSiO2プレート及びCAプレートを比較するために、第1のより詳しい実施形態の実施例7と同様の試験を行った。条件及び結果は表8に示されている。BSA、PrA、及びPrGタンパク質について、変換されたSiO2プレートはCAプレートと比較して著しく優れたタンパク質回収率を与えた。FBGタンパク質は実質的に優れたタンパク質回収率を示さなかった。
384ウェルの55μL(変換されたSiO2)対200μL(CA)のシャロープレートを比較するために、第1のより詳しい実施形態の実施例7と同様の試験を行った。条件及び結果は表8に示されている。BSA、PrA、及びPrGタンパク質について、変換されたSiO2プレートはCAプレートと比較して著しく優れたタンパク質回収率を与えた。FBGタンパク質は実質的に優れたタンパク質回収率を示さなかった。
StabilBlot(登録商標)BSA Blocker(BSAタンパク質の付着を低減するために使用される市販の処理剤、SurModics,Inc.,Eden Prairie,MN,USAから販売)で処理されたポリプロピレン製プレートと、第1のより詳しい実施形態のSiO2変換されたプレートとを比較するために、第1のより詳しい実施形態の実施例1と同様の試験を行った。条件及び結果は表10に示されている。ここで、変換されたSiO2は実施例1のプレートであり、プレートAは5%のBSAブロッカーで1時間処理されたポリプロピレン製プレートであり、プレートBは1%のBSAブロッカーで1時間処理されたポリプロピレン製プレートである。FBGタンパク質以外は、ここでも本発明の技術がBSAブロッカーのプレートと比較して優れた結果を与えた。
1~4か月のより長い期間にわたっての、実施例1によってSiO2変換されたプレートのタンパク質回収率を比較するために、第1のより詳しい実施形態の実施例7と同様の試験を行った。条件及び結果は表11に示されており、これは、相当な期間にわたって全てのタンパク質について、タンパク質の付着に対する略変わらない抵抗性が観察されたことを示す。
ディープ(500μL)ウェルを有する2つの96ウェルプレート(全ての96ウェルプレートで2時間後に2nMのPrAタンパク質を試験したことを除いて実施例1に従って作製された変換されたSiO2プレートと、これも96ウェルプレートで2時間後に2nMのPrAタンパク質を試験した他方の競合Aプレート)を使用して、単一のプレートの異なるウェル間での結合の均一性を試験した。1つのプレート上の各ウェルからのタンパク質回収率を測定し、その後、平均化し、整理し(96ウェル内で最も高い回収率と最も低い回収率を決定)、標準偏差を計算した。変換されたSiO2プレートについて、平均回収率は95%であり、回収率の範囲は11%であり、標準偏差は2%であった。CAプレートについて、平均回収率は64%であり、回収率の範囲は14%であり、標準偏差は3%であった。
この実施例は、タンパク質とプレートとを96時間接触させた後の、タンパク質濃度に対する2つのマルチウェルポリプロピレン製プレートからのタンパク質の回収率を比較するために行った。SiO2プレートはポリプロピレンから成形され、実施例6に従ってプラズマ変換した。「EPP」プレートは、市販の競合品であるポリプロピレンEppendorf LoBind(登録商標)プレートであった。試験手順は、最も小さいタンパク質濃度が実施例6のものよりもはるかに低い0.1nMであったことを除いて実施例6と同じである。
GC-MS法を使用した、本発明の低タンパク質結合性を有する変換されたマイクロプレートから抽出した有機種の特徴付け
この試験は、本発明の変換処理が基材と接触する溶液に溶出物を追加することになるかどうかを評価するために、96ウェルマイクロプレート上で行った。マイクロプレートはポリプロピレンから成形され、実施例6に従ってプラズマで変換された。
96ウェルマイクロプレート中の合計16個のウェルに300μLのイソプロパノール(IPA)を添加した。添加後、プレートをガラスプレートで確実に覆い、室温で72時間貯蔵した。抽出後、16個のウェルの中身を1つの別個のバイアル内で合わせ、蓋をし、反転させて混合した。各一定分量をGC-MS分析用のオートサンプラーのバイアルに移した。
GC-MS(ガスクロマトグラフィー-マススペクトル)分析条件は表13に示されており、割り当てがなされた8個のピークの注釈付きの得られたプロットが図17に示されており、ピークの帰属は表14に記載されている。
LC-MS法を使用したSiO2低タンパク質結合性を有する変換されたマイクロプレートから抽出した有機種の特徴付け
LC-MS(液体クロマトグラフィー-マススペクトル)法を使用して有機抽出物を分析し、本発明の変換処理が基材と接触する溶液に有機溶出物を追加することになるかどうかを評価した。抽出手順は実施例15と同じである。
分析は、Agilent G6530A Q-TOFマススペクトロメーターを用いて行い、抽出物はポジティブとネガティブとの両方のAPCIモードで分析した。ポジティブAPCIについてのLC-MS条件は表15中に示されており、ネガティブAPCIについてのLC-MS条件は表16中に示されている。
ICP-MS法を使用した、SiO2マイクロプレートから抽出した無機種の特徴付け
3つの種類の96ウェルマイクロプレートの無機抽出物レベルを比較するためにICP-MS法を使用した。3つの種類のマイクロプレートは、未調整且つ未変換の市販のLabcyteポリプロピレンマイクロプレート(Labcyte)、未調整且つ未変換の市販のPorvairポリプロピレンマイクロプレート(Porvair)、及びSiO2 Medical Products,Inc.によりポリプロピレンから成形され、実施例6に従ってプラズマで変換された、SiO2低結合プラズマ変換マイクロプレートである。
2%v/vの硝酸(HNO3)の脱イオン(DI)水溶液で満たしたマイクロプレートのウェルをガラスプレートで覆い、室温で72時間抽出した。その後、約3mLの溶液をオートサンプラーチューブに移し、Agilent 7700xスペクトロメーターを使用してICP-MSにより分析した。条件は表17に示されている。
結果は表18に示されている。結果は、変換されたSiO2プレートの硝酸抽出物が、未調整且つ未変換のLabcyte及びPorvairプレートと略等しい低レベルの無機物を有することを示す。したがって、SiO2 Medical Productsの低タンパク質結合変換処理は、無機抽出物を追加しない。
処理された接触表面の特性を決定するために、特にポリマーへグラフトされた部位の導入を定性的に及び定量的に示すために、実施例1の処理された96ウェルマイクロプレートに対してX線光電子分光(XPS)分析を行った。
装置 PHI Quantum 2000
X線源 モノクロAlka 1486.6eV
受光角度 ±23°
取り出し角 45°
分析面積 600μm(マイクロメートル)
電荷補正 C1s 284.8eV
イオン銃条件 Ar+、1keV、2×2mmラスター
スパッタレート 15.6Å/分(SiO2と均等)
実施例1に従って処理されたポリプロピレンマイクロプレートの表面の化学成分に注目して、別のXPS分析を行った。表20に示されている化学成分が検出された。右の列は側壁のデータを正規化しており、C及びHに結合している100原子パーセントのCに対する割合として正規化されている。
第1のより詳しい実施形態の実施例1に従って処理された96ウェルのマイクロプレート上での蒸留水の接触角を測定した。接触角試験のための分析装置は、協和界面科学株式会社(東京、日本)製の接触角計DM-701型であった。接触角を得るために、各試験片から得た小片の内側表面上に5つの水滴を載せた。試験条件及びパラメータは下にまとめられている。プレートを壊して処理された接触表面を露出させた。各試験片について、最も代表的な小片を試験のために選択した。全てのサンプルについて、1μL(1マイクロリットル)の液径を使用した。試験片の湾曲のため、曲率補正ルーチンを使用して接触角を正確に測定した。
・試験装置 - DM-701接触角計
・液体ディスペンサー - 22ゲージステンレス鋼針
・液径 - μL(1マイクロリットル)
・試験液 - 蒸留水
・環境 - 大気中の空気、室温(約25℃)
・各試験片についての曲率半径(マイクロメートル、μm) - 測定の通り
ポリオレフィン及び様々な他のポリマーに適用することができ、任意選択的にタンパク質の付着を50%超削減する、第2のより詳しい実施形態による方法が開発された。方法は、プラズマ処理によって大気圧又は減圧で行うことができる1~4工程又はそれを超える工程を基本とする。方法は、幅広い高分子材料(多くの他の材料に加えて、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリスチレン)、及び多くの他の製品に加えて、実験器具、診断用装置、コンタクトレンズ、医療器具、又はインプラントなどの製品に適用することができる。
以降は第2のより詳しい実施形態の方法の詳述及び実施例である。
上述の通り水を部品に塗布してもよく(第2のより詳しい実施形態のミスト又は高湿キャビネットにより)、その後、
・第2のより詳しい実施形態の上で記載した通りの、イオン化空気の部品/製品への吹き付け、その後、
・窒素を含むプラズマ(イオン化ガス)を利用する減圧での第2のより詳しい実施形態の前処理、その後、以下の1つの最終処理:
i.メタン及び空気
ii.メタン及び窒素
iii.メタン及び水
iv.上の任意の組み合わせ
v.任意の他の炭化水素ガス
vi.シラン及び窒素
vii.シラン及び水
viii.シランの代わりに任意の有機ケイ素
が行われる。
処理 - これは、プレートが本明細書に記載の第2のより詳しい実施形態の方法により処理されたかどうかを示す(ns3,N - 窒素プラズマのみ(イオン化された加圧ガスで処理された接触表面の調整プラズマによる処理)、H - 水プラズマのみ(水、揮発性極性有機化合物、C1~C12炭化水素及び酸素、炭化水素及び窒素、ケイ素含有ガス、又はこれらの2つ以上の組み合わせを含む変換プラズマでの調整された接触表面の処理による処理された接触表面の形成)、1/+/H - イオン化された窒素プラズマと水プラズマ、すなわち極性処理された接触表面とイオン化ガスとの接触;イオン化された加圧ガスで処理された接触表面の調整プラズマでの処理による調整された接触表面の形成:及び調整された接触表面の変換プラズマでの処理)、U/C - 未被覆又は処理済み、これらは受け取ったままの状態のプレートであった、Lipidure - これは市販の液体の塗布され且つ硬化された化学品である。
・N-時間=秒単位での窒素ガス処理時間
・H-時間=秒単位での水ガス処理時間
・出力 - 標準はRF電源にかけられる600ワットであり、50%は300ワットであった。
・BSA、FBG、PrA、PrG、TFNは全て試験で使用したタンパク質であった。
例えば96ウェルマイクロプレートのウェル表面など、各記載したプロセスによって製造された処理された接触表面を、未調整且つ未変換の表面と比較したXPS、SIMS、及び水との接触角によって分析し、本発明の処理により生じる相違を決定する。以下の結果が考慮される。
第2のより詳しい実施形態の処理された接触表面の原子組成を特徴付けるために、「本発明で予定されている極性液体、イオン化ガス、調整プラズマ、又は変換プラズマによる処理のいずれか又は全ての前」対「第2のより詳しい実施形態の変換プラズマ処理後」のX線光電子分光(XPS)が使用される。
第2のより詳しい実施形態の本発明の処理された及び未調整且つ未変換のサンプルの二次イオン質量分析(SIMS)が計画される。SIMSは、固体表面及び薄膜の組成を分析するために使用される。SIMSでは、処理された及び未調整且つ未変換の表面は、集束イオンビームを向けることによって処理され、これは各表面に対して様々な組成を有していてもよく、これは表面材料から二次イオンを放出させる。1~2nm(ナノメートル)の深さまでの表面の化学組成を決定するために、二次イオンの質量/電荷比がマススペクトロメーターにより測定される。酸素及びヒドロキシル基を求めていることから、イオンビームは検出の妨げとなる酸素ビームではないと考えられる。イオンビームは、例えばセシウムイオンビームであってもよく、これは容易に未調整且つ未変換の及び処理された接触表面並びにバルクサンプルの全ての成分から区別することができる。第2のより詳しい実施形態のSIMS分析の結果は、未処理且つ未変換の表面に対して、処理された接触表面から検出される酸素、ヒドロキシル、及び酸素含有部位の合計を増加させると考えられる。
本発明の処理の効果を決定するために、第2のより詳しい実施形態の、未調整且つ未変換の表面に対する処理された接触表面についての接触角分析を行うことができる。
・試験装置 - DM-701接触角計
・液体ディスペンサー - 22ゲージステンレス鋼針
・液径 - μL(1マイクロリットル)
・試験液 - 蒸留水
・環境 - 大気中の空気、室温(約25℃)
本明細書で述べた第2のより詳しい実施形態のCOPプラスSiOxCyHzpH保護コーティングから作製した試験片が、全ての試験した試験片で最も大きい平均接触角を有している。COPプラスpH保護コーティングから作製した試験片についての平均接触角は99.1°(度)である。未被覆のCOP試験片についての平均接触角は90.5°である。ガラス試験片は10.6°の著しく低い平均接触角を有している。このデータは、pH保護コーティングが未被覆のCOP容器の接触角を増加させることを示す。表面安定化層又はpH保護コーティングを有さないSiOxでコーティングされている容器はガラスと同様の結果を示すと見込まれ、これは表面安定化層又はpH保護コーティングと比較した親水性コーティングの関係を示す。
環状オレフィンコポリマー(COC)樹脂を射出成形して、5mlのCOCバイアルのバッチを形成する。環状オレフィンポリマー(COP)樹脂を射出成形して、5mlのCOPバイアルのバッチを形成する。製造したCOC及びCOPのバイアルに対して、XPS、SIMS、及び接触角試験を行う。これらのバイアルは、以下でサンプル1バイアルと呼ばれる。
この実験では、処理された表面の特性を決定するために、特にポリマーへグラフトされた部位の導入を定性的に及び定量的に示すために、6つのタイプの96ウェルマイクロプレートに対してプラズマ処理した後、X線光電子分光(XPS)分析を行った。
真空チャンバーの内部にある固定具にマイクロプレートを取り付けた後、真空チャンバーの蓋を閉じた。真空を作動させ、チャンバー内部から大気ガスを除去する一方、チャンバーを密閉した。大気ガスを排出して酸素ガスの侵入を生じさせるためにプラズマの活性化は30秒遅らせた。チャンバーの圧力はこの30秒間安定化させた。酸素プラズマを真空チャンバー内で活性化させた。300秒後に酸素プラズマを失活させた。チャンバーの真空を開放し、蓋を開けた。チャンバーの内部にある固定具からマイクロプレートを取り外した。
真空チャンバーの内部にある固定具にマイクロプレートを取り付けた後、真空チャンバーの蓋を閉じた。その後、チャンバー内部から大気ガスを除去した一方、チャンバーを密閉した後に真空を作動させた。大気ガスを排出して酸素ガス及び水蒸気の侵入を生じさせるためにプラズマの活性化は30秒遅らせた。酸素は95sccmの速度で流した。水蒸気は10sccmの速度で流した。チャンバーの圧力はこの30秒間安定化させた。その後、酸素-水プラズマを真空チャンバー内で活性化させた。300秒後に酸素-水プラズマを失活させた。処理が完了した後、チャンバーの真空を開放し、チャンバーの蓋を開けた。チャンバーの内部にある固定具からマイクロプレートを取り外す。
真空チャンバーの内部にある固定具にマイクロプレートを取り付けた後、真空チャンバーの蓋を閉じた。チャンバーを密閉してチャンバー内部から大気ガスを除去した後に真空を作動させた。大気ガスを排出して酸素ガスの侵入を生じさせるためにプラズマの活性化は30秒遅らせた。酸素は95sccmの速度で流した。チャンバーの圧力はこの30秒間安定化させた。酸素プラズマを真空チャンバー内で活性化させた。300秒後に酸素プラズマを失活させた。処理が完了した後、チャンバーの真空を開放し、チャンバーの蓋を開けた。チャンバーの内部にある固定具からマイクロプレートを取り外した。
真空チャンバーの内部にある固定具にマイクロプレートを取り付けた後、真空チャンバーの蓋を閉じた。チャンバー内部から大気ガスを除去した一方、チャンバーを密閉した後に真空を作動させた。大気ガスを排出して水蒸気の侵入を生じさせるためにプラズマの活性化は30秒遅らせた。水蒸気は10sccmの速度で流した。チャンバーの圧力はこの30秒間安定化させた。水プラズマをチャンバー内で活性化させた。180秒後に水プラズマを失活させた。処理が完了した後、チャンバーの真空を開放し、チャンバーの蓋を開けた。チャンバーの内部にある固定具からマイクロプレートを取り外す。
真空チャンバーの内部にある固定具にマイクロプレートを取り付けた後、真空チャンバーの蓋を閉じた。チャンバー内部から大気ガスを除去した一方、チャンバーを密閉した後に真空を作動させた。未調節の大気ガスを排出して調節した大気ガスを侵入させるためにプラズマの活性化は30秒遅らせた。大気ガスは100sccmの速度で流した。チャンバーの圧力はこの30秒間安定化させた。大気プラズマを真空チャンバー内で活性化させた。300秒後に大気プラズマを失活させた。処理が完了した後、チャンバーの真空を開放し、チャンバーの蓋を開けた。チャンバーの内部にある固定具からマイクロプレートを取り外した。
この実験では、処理された表面の特性を決定するために、3つのタイプの96ウェルマイクロプレートに対してX線光電子分光(XPS)分析を行った。3つのタイプのマイクロプレートは、未処理のポリプロピレン(UTPP)Porvairマイクロプレート、液体接触表面としてバリアコーティングを有するマイクロプレート、液体接触表面としてpH保護コーティングを有するマイクロプレートである。バリアコーティング及びpH保護コーティングの塗布方法は本明細書に記載されている。実施例14に記載されているものと同じ方法でXPSを行った。3つのタイプのマイクロプレートについてのXPSの結果は表29に示されている。表29は、表面のC、N、O、及びSiの原子パーセントを示す。
更に、ガス前駆体を使用してタンパク質の結合に対する抵抗力を与える他の想定されるPECVDコーティングされた接触表面は、シロキサン、オルガノシロキサン、又はポリエチレングリコール(PEG)前駆体のPECVDによって被覆された表面を含み、その結果、コーティングが接触表面を特徴付ける。そのようなPECVDによって被覆される表面は、本明細書に記載のバリアコーティング又は層である。
・1~30原子%、任意選択的に5~20原子%、任意選択的に5~10原子%の、グラフト化された酸素原子、
・0~30原子%、任意選択的に0~20原子%、任意選択的に0~10原子%の、グラフト化された窒素原子、及び
・80~95原子%、任意選択的に90~95原子%の炭素原子
を含む、タンパク質の結合に対する抵抗力を与える本発明の接触表面を形成するために想定される代替の方法は、アセチレン、エチレン、メタン、プロパン、ブタン、エタン、又はこれらの2つ以上の組み合わせなどをモノマーガス前駆体として使用し、更に必要な酸素及び任意選択的に窒素ヘテロ原子を与える空気、酸素、水蒸気、又はこれらの任意の2つ以上の組み合わせなどのコモノマーガスとの組み合わせを用いるか、又はこれらコモノマーガスを後続のPECVD処理工程として用いる、PECVDによるアモルファス炭素のコーティングの塗布である。
(工程1)市販の成形されたポリプロピレン96ウェルマイクロプレートを真空プラズマ(Rf又はマイクロ波)反応器内に入れる。反応器を約1torrまで脱気し、次いで酸素/アルゴンガス混合物(各10/10sscm)を約50ワットのRf出力で5秒間開始する。表面C-OHの増加は、3300cm-1(CO-H伸縮)及び1600cm-1(C-OH伸縮)の増加を観察するFTIR-ATRによってモニタリングすることができる。
(工程1)市販の成形されたポリプロピレン96ウェルマイクロプレートを真空プラズマ(Rf又はマイクロ波)反応器内に入れる。反応器を約1torrまで脱気し、次いで酸素/アルゴンガス混合物(各10/10sscm)を約50ワットのRf出力で5秒間開始する。表面C-OHの増加は、3300cm-1(CO-H伸縮)及び1600cm-1(C-OH伸縮)の増加を観察するFTIR-ATRによってモニタリングすることができる。
最初の基材がSiOxプラズマコーティングされたポリプロピレンマイクロプレートである以外、実施形態(i)について実施例27で及び実施形態(ii)について実施例2で記載されているものと同じ手順を利用する。SiOxプラズマコーティングは他の技術で記載されている。成形されたプラスチック物品からの潜在的な溶出性及び浸出性の組成物からの溶質バリア性能を得るために、SiOxコーティングは、ウェル全体で少なくとも5ナノメートルの厚さである必要がある。
タンパク質結合評価手順(実施形態(i)及び(ii)の全てのコーティングされたマイクロプレートについての概要)
目的:この実験の目的は、表面コーティングされたマイクロタイタ―プレートへの経時的なタンパク質の結合量を決定することである。
- 表面がコーティングされた1つのマイクロプレートに対して5つのタンパク質:ウシ血清アルブミン(BSA)、フィブリノゲン(FBG)、トランスフェリン(TFN)、プロテインA(PrA)、及びプロテインG(PrG)を試験する。
- 各タンパク質は、Alexa Fluor 488で標識された蛍光標識粉末として受け取る。
○5mgのBSA:66,000Da
○5mgのFBG:340,000Da
○5mgのTFN:80,000Da
○1mgのPrA:45,000Da
○1mgのPrG:20,000Da
- 受け取った後、各バイアルのタンパク質を追加的に光から保護するためにアルミニウム箔で包み、適宜ラベル付けし、貯蔵のために冷凍庫に入れる。
- 1XのPBSの溶液を10XのPBSのストック溶液から調製する。
○100mLの10XのPBSをプラスチック製の1Lの瓶に添加し、引き続きMillipore Q-podからの蒸留水900mLを添加する。
- 100~1000μLのピペットを使用して、1000μLの1XのPBSを、タンパク質の各バイアル内に別々にピペットで入れることでタンパク質溶液を調製する。
- その後、溶液を完全に混合するために各バイアルを逆にしてボルテックスする。
- その後、各タンパク質をMillipore Direct Detect上で試験して正確なタンパク質濃度を得る。
○0.1~5μLのピペットを使用して、2μLのPBSの試料をDirect Detectの読み降りカードの1つ目のスポットの上に載せ、ソフトウェア中のブランクとして印を付ける。
○その後、1つ目のタンパク質の2μLの試料を残りの3つのスポット上に載せ、試料として印を付ける。
○カードを読み取った後、3つのタンパク質濃度の平均をmg/mL単位で記録する。
○これを残りの4つのタンパク質について繰り返す。
- その後、タンパク質溶液を保管のために冷蔵庫内に入れる。
- 各タンパク質について、1XのPBSを用いて標準曲線を作成する。
○標準曲線は25nMで開始し、残りの12.5nM、6.25nM、3.125nM、及び1.5625nMの4つの濃度を得るために段階希釈を行う。
○標準曲線から調製した12.5nMの溶液を試験に使用する。
- 必要とされる25nM標準の量は、以下の通りである:
○マイクロプレート上で、各タンパク質を入れるべき合計で16個のウェルのために、4つの時点について試験し、各時点で4つのウェルを試験する。
○250μLの12.5nM溶液を各ウェル内に入れる。
○16ウェル*250μLの12.5nM溶液=4000μL=4mLの12.5nMの標準溶液。
○標準曲線を得るために使用した溶液及び最初の試料の読み取りのために使用した溶液を考慮してその体積に2mLを追加する。
○そのため、合計6mLの12.5nM標準溶液が必要とされる。
○段階希釈が行われることから、必要とされる25nMの体積を得るためにその数を2倍する。
○6mL*2=12mLの25nM溶液が必要とされる。
○何らかのミスが生じる場合の保険として、20mLの25nM標準溶液を調製する。
○2つ以上のマイクロプレートを試験する場合、この計算は調節することができる。
・例えば、2つのマイクロプレートを試験する場合:
・(4時点)(4ウェル)=16ウェル
・(16ウェル)(2プレート)=32ウェル
・(32ウェル)(250μL溶液)=8000μL=必要とされる8mLの12.5nM溶液
・8mL+2mL=必要とされる10mLの12.5標準溶液
・(10mLの溶液)*2=必要とされる20mLの25nM標準溶液
・=30mLの25nM標準溶液
- 25nM溶液を調製するために必要とされる各タンパク質の量は、Millipore Direct Detectから得られるタンパク質濃度を使用して計算される。
・1mg/mL=1g/L
・Da=g/mol
・1nM=1.0E-9M
・1L=1.0E6μL
・1μL=0.001L
Pr(M)=Pr(g/L)÷Pr MW(g/mol)
M1V1=M2V2
(Pr(M))V1=(2.5E-8M)(V2L)
→V1=(2.5E-8M)(V2L)÷[Pr(M)]
→V1=PrのxL
→V1=(PrのxL)(1.0E6μL)
→V1=PrのxμL
xmLのPr溶液=(xμL)(0.001mL)
必要とされるxmLの溶液-xmLのPr=必要とされるxmLの1X PBS
25nMのPr溶液=xμLのPr+xmLの1X PBS
例)20mLの25nMのBSA溶液が必要とされ、BSAの濃度は5.165mg/mLである
5.165g/LのBSA÷66000g/molのBSA=7.826E-5 MのBSA
M1V1=M2V2
(7.826E-5MのBSA)V1=(2.5E-8Mの標準溶液)(0.02L)
V1=5.0E-10÷7.826E-5
V1=6.389E-6L
V1=(6.389E-6L)(1.0E6μL)
V1=必要とされる6.389μLのBSA
(6.389μL)(0.001mL)=0.006389mLの25nM溶液
合計20mLの溶液-0.006389mLの25nMのBSA=19.994mLの1XのPBS
25nMのBSA溶液=6.389μLのBSA+19.994mLのPBS
○25、100mLのガラスビーカーを5列に並べる。
○各ビーカーをアルミニウム箔で包み、ビーカー内の溶液の対応する曲線のタンパク質の名称及び濃度でラベル付けする。
○列1はBSAについての標準曲線であり、列2はFBG、列3はTFN、列4はPrA、列5はPrGである。
○したがって、1番目の列は、以下の通りラベル付けされる:BSA 25nM、BSA 12.5nM、BSA 6.25nM、BSA 3.125nM、BSA 1.56nM。
○第1の曲線は、xmLの1XのPBSとxμLのタンパク質を、25nMとラベル付けされた第1のビーカーに添加することによって作成する。
○25nMの溶液の半分を12.5nMビーカー内にピペットで入れ、その後、1XのPBSを12.5mLのビーカー内にピペットで入れ、必要とされる最終溶液を調製する。
・例えば、20mLの25nM溶液を調製する場合、10mLの25nM溶液と、10mLの1XのPBSを12.5nMのビーカーに添加することで、20mLの12.5nM溶液を得る。
・その後、同じことを行って他の3つの濃度を調製する。
○標準曲線を作成した後、マイクロプレートリーダーを使用して試験し、その後、以下の標準曲線を作成して試験し、以降同様とする。
- ソフトウェアを含むコンピューターにsynergy H1を繋ぎ、ソフトウェアを開いてリーダーをオンにする。
○ソフトウェアにおいて、「Protocols→Create New」をクリックしてプロトコルを設定する。
○「Multi-plate Assay Protocol」を選択し、入力するプレートの数は5である。
○プロトコルを形成した後、「Procedure→Read」を選択する。
○「read window」において、「Fluorescence intensity」及び「Endpoint/Kinetic」を選択し、「OK」を押す。
・「Read Step」ウインドウで「Excitation」波長を485に設定し、「Emission」波長を528に設定する。
・「Top read」を選択する。
・「Filter Set 1 Options」ウインドウ、「Read Step」ウインドウ、及び「Procedure」ウインドウで「Options→Automatic Gain Adjustment」を選択し、「OK」を押す。
○その後、「Plate Layout」リンクを選択する。
・「Plate Layout」ウインドウで「Blanks」、「Standard Curves」、及び「Samples」を選択し、次に「Next」ボタンを選択する。
・「Blank」タブで繰り返しの数を4に設定し、「Next」を押す。
・「Standard Curve」タブで繰り返しの数を4に設定し、nMを「Unit」ボックスに入れ、0.5を「Factor」ボックスに入れる。「STD1」ボックスに25を入力し、「STD2,STD3,STD4 AND STD5」についてのボックスをクリックして残りの標準曲線の値を入れる。その後、「next」ボタンをクリックする。
・「Sample」タブで繰り返し数を4に設定して「Finish」ボタンをクリックする。
・「Plate Layout」ウインドウを表し、「Plate1」タブ上で「BLK」をクリックしてスポットA1~A4に入れ、25nMをB1~B4に入れ、12.5nMをC1~C4に入れ、6.25nMをD1~D4に入れ、3.125nMをE1~E4に入れ、1.5625をF1~F4に入れ、SPL1をG1~G4に入れる。
・「Plate2」、「Plate3」、「Plate4」、及び「Plate5」のタブについて、SPL2をA1、B1、C1、及びD1のスポットに入れる。
・2つ以上のマイクロプレートを試験する場合にはSPL3をA2、B2、C2、及びD2のスポットに入れ、試験するマイクロプレートの数に応じて以下同様とする。
・その後、「OK」ボタンを選択する。
○その後、「Data Reduction」リンクを選択し、「Data Reduction」ウインドウで「Standard Curve」リンクを選択し、「Y Axis Data」についてのドロップダウンメニューで「485,528」を選択する。その後、「Standard Curve」と「Data Reduction」ウインドウとの両方で「OK」を選択する。
○その後、「Report/Export Builders」リンクを選択し、「New Export to Excel」を選択する。
・「Content」リンクを選択し、「General Format」ドロップダウンボックスを「Matrix」から「Row-wise Table」へと変更する。
・「New Export to Excel」及び「Report/Export Builders」の両方のウインドウで「OK」選択する。
○その後、プロトコルを「File→Save As Protocol1」をクリックしてセーブする。
○50~300μLのマルチチャンネルピペットを使用して、200μLの1XのPBSを黒色オプティカルボトムマイクロプレートのウェルA1~A4にピペットで入れる。
・その後、200μLの25nM溶液をウェルB1~B4にピペットで入れる。
・200μLの12.5nM溶液をウェルC1~C4にピペットで入れる。
・200μLの6.25nM溶液をウェルD1~D4にピペットで入れる。
・200μLの3.125nM溶液をウェルE1~E4にピペットで入れる。
・200μLの1.5625nM溶液をウェルF1~F4にピペットで入れる。
・200μLの12.5nM溶液をウェルG1~G4にピペットで入れる。
- Gen5ソフトウェアを開き、「Experiments→Create Using an Existing Protocol→Protocol1」を選択する。
○プレート1~5は、プレート名(例えば、Plate1)をクリックし、「Information」を右クリックし、テキストボックスにプレートの名前を入力し、「OK」をクリックすることによってラベル付けすることができる。
・Plate1:標準
・Plate2:1.5時間
・Plate3:2.5時間
・Plate4:4.5時間
・Plate5:24時間
○その後、標準曲線を含む黒色のオプティカルボトムマイクロプレートを、Synergy H1のトレーの上に置く。
○その後、「Plate1(Standards)」を右クリックし、オプション「Read Plate1」を選択する。
○その後、実験は「File→Save As」をクリックすることによって保存することができる。
○各タンパク質は独自の実験を必要とするため、第1の実験をBSAとして保存し、第2の実験をFBGとして保存し、以下同様とする。
○各標準曲線を作成した後、上の工程を繰り返す。
- 試験するマイクロプレートを6つの区分に区切る。
○Shaprieを使用して、行D&E、列4&5、及び8&9間に線を引く。
○左上隅の1つ目の区分をBSAとラベル付けし、上中央区分はFBG、右上区分はTFN、左下区分はPrA、右下区分はPrG、下中央区分はなしのままにする。
・BSAの区分について、1列目に1.5時間の印を付け、2列目が2.5時間、3列目が4.5時間、及び4列目が24時間である。
・FBGについて、5列目が1.5時間、6列目が2.5時間、7列目が4.5時間、及び8列目が24時間である。
・TFN:9列目が1.5時間、10列目が2.5時間、11列目が4.5時間、及び12列目が24時間である。
・PrA:1列目が1.5時間、2列目が2.5時間、3列目が4.5時間、及び4列目が24時間である。
・PrG:9列目が1.5時間、10列目が2.5時間、11列目が4.5時間、及び12列目が24時間である。
- マイクロプレートをラベル付けした後、充填の準備が整う。
○50~300μLのマルチチャンネルピペットを使用して、250μLの12.5nMのBSAをBSA区分のウェルにピペットで入れる。
○これを各タンパク質について行う。
- マイクロプレートを溶液で満たした後、これをアルミニウム箔で包み、区分と時点をラベル付けする。
○Gen5ソフトウェアを開き、「Experiments→BSA」を選択する。
○黒色マイクロプレートをマイクロプレートトレー内に置く。
○その後、「Plate2(1.5hr)」を右クリックし、「Read Plate2」オプションを選択する。
○その後、「File→Save」を選択する。
- 次いで、対応する実験を開けることによって他の4つのタンパク質を同じ方法で読み込む。
- 同じことを2.5時間、4.5時間、及び24時間後に行う。
- 24時間後、その後にメニューバーから「Plate→Export」を選択する。
- エクセル表計算が現れ、その後、所望の名前で所望の位置にこれを保存することができる。
- Gen5ソフトウェアによって生成したデータを使用して、標準曲線とSPL1の両方からの12.5nM溶液濃度を平均化する。
○1.5時間時点の4つのウェルの濃度を平均化する。
○その後、これを2.5時間、4.5時間及び24時間についても行う。
○その後、各時点の平均濃度を最初の12.5nMの平均濃度で割って100を乗じることで、各時点のパーセント回収率を得る。
・%回収率@1.5時間=[平均BSA 1.5時間]/[平均12.5nM溶液]*100
その後、エクセルでグラフを作成し、経時での各タンパク質のパーセント回収率をグラフ化する。
Claims (29)
- 接触表面と内部とから本質的になるポリマー基材を形成する方法であって、前記接触表面が、
・1~30原子%、任意選択的に5~20原子%、任意選択的に5~10原子%のグラフト化された酸素原子、
・0~30原子%、任意選択的に0~20原子%、任意選択的に0~10原子%のグラフト化された窒素原子、及び
・70~99原子%、任意選択的に80~95原子%、任意選択的に90~95原子%の炭素原子
を含み、
前記原子%値がX線光電子分光(XPS)によって測定され、
前記接触表面が24時間後に少なくとも85%の生体分子回収率を有し、
前記方法が、炭素を含む接触表面を有するポリマー物品を準備すること;及び前記接触表面を、酸素を含む調整プラズマで処理し、その後水蒸気を含む変換プラズマで処理することを含む、前記ポリマー基材を形成する方法。 - 前記内部が、少なくとも80原子%、任意選択的に少なくとも85原子%、任意選択的に少なくとも90原子%、任意選択的に少なくとも95原子%、任意選択的に100原子%の炭素原子と、前記接触表面より多い原子%の炭素原子とを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記接触表面が、0.1~10原子%、任意選択的に0.1~5原子%、任意選択的に1~5原子%の、酸素がグラフトされている炭素原子を含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記接触表面が、0.1~10原子%、任意選択的に0.1~5原子%の水素結合受容性基を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- X線光電子分光(XPS)によって測定されるときに、前記グラフト化された酸素原子又は窒素原子が、各場合に炭素に結合されている-N+-、-N-、=O、-O-、-O2、-O3、C=O、O-C=O、C-O-C、若しくは≡N、又はこれらの2つ以上の任意の組み合わせから選択される部位の形態で存在する、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接触表面が、熱可塑性材料を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接触表面が、オレフィンポリマー、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、環状オレフィンコポリマー(COC)、環状オレフィンポリマー(COP)、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、水素化ポリスチレン、ポリシクロヘキシルエチレン(PCHE)、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリ塩化ビニリデン(PVdC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリカーボネート、ポリ乳酸、エポキシ樹脂、ナイロン、ポリウレタン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリロニトリル(PAN)、アイオノマー樹脂、又は前記材料の任意の2つ以上の組み合わせ、複合材料、若しくはブレンド物を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接触表面が、24時間後に少なくとも90%の生体分子回収率を有する、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記生体分子回収率が、哺乳類血清アルブミン;ウシ血清アルブミン(BSA);フィブリノゲン(FBG);トランスフェリン(TFN);卵白オボトランスフェリン(コンアルブミン);膜結合メラノトランスフェリン;プロテインA(PrA);プロテインG(PrG);プロテインA/G;プロテインL;インスリン;医薬用タンパク質;血液又は血液成分のタンパク質;及び前記タンパク質の任意の組み換え型、修飾型、全長前駆体、シグナルペプチド、プロペプチド、又は成熟変異体の少なくとも1つに関して決定される、請求項8に記載の方法。
- 接触表面と内部とから本質的になるポリマー基材を形成する方法であって、前記接触表面が、
・1~30原子%、任意選択的に5~20原子%、任意選択的に5~10原子%のグラフト化された酸素原子、
・0~30原子%、任意選択的に0~20原子%、任意選択的に0~10原子%のグラフト化された窒素原子、及び
・70~99原子%、任意選択的に80~95原子%、任意選択的に90~95原子%の炭素原子
を含み、
前記原子%値がX線光電子分光(XPS)によって測定され、
以下:
・66,000ダルトンの原子質量を有する、12nMの濃度の凍結乾燥BSAの分散液に関し、前記生体分子回収率が30分後に少なくとも99%であること;
・340,000ダルトンの原子質量を有する、12nMの濃度の凍結乾燥FBGの分散液に関し、前記生体分子回収率が30分後に98%であること;
・80,000ダルトンの原子質量を有する、12nMの濃度の凍結乾燥TFNの分散液に関し、前記生体分子回収率が30分後に少なくとも90%であること;
・45,000ダルトンの原子質量を有する、12nMの濃度の凍結乾燥PrAの分散液に関し、前記生体分子回収率が30分後に少なくとも99%であること
のいずれか1つ以上が当てはまり、
前記方法が、炭素を含む接触表面を有するポリマー物品を準備すること;及び前記接触表面を、酸素を含む調整プラズマで処理し、その後水蒸気を含む変換プラズマで処理することを含む、前記ポリマー基材を形成する方法。 - 前記接触表面が容器の内腔表面である、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接触表面が実験器具製品の流体接触表面である、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接触表面が、マイクロプレート、遠沈菅、ピペットチップ、ウェルプレート、マイクロウェルプレート、ELISAプレート、マイクロタイタープレート、96ウェルプレート、384ウェルプレート、バイアル、瓶、広口瓶、シリンジ、カートリッジ、ブリスター包装、アンプル、真空採血管、試料管、遠沈管、又はクロマトグラフィーバイアルの流体接触表面である、請求項12に記載の方法。
- 前記接触表面が水性タンパク質と接触する、請求項1~13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接触表面が、50°~70°、任意選択的に55°~65°の蒸留水との接触角を有する、請求項1~14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接触表面が、5キロボルト毎cm(5kV/cm)未満、任意選択的に3kV/cm未満、任意選択的に2kV/cm未満、任意選択的に1kV/cm未満の静電荷帯電を有する、請求項1~15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接触表面が、1つ以上の非重合性化合物の調整プラズマ、及び1つ以上の非重合性化合物の変換プラズマで処理されて前記表面を形成する、請求項1~16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記調整プラズマを形成するために導入される前記1つ以上の非重合性化合物がO2を含み、前記変換プラズマを形成するために導入される前記1つ以上の非重合性化合物がH2Oを含む、請求項17に記載の方法。
- 前記変換プラズマが前記接触表面からの遠隔地点で生成され、前記変換プラズマの最も明るい地点での放射エネルギー密度に対する前記接触表面での放射エネルギー密度の割合が0.5未満、任意選択的に0.25未満、任意選択的に実質的に0、任意選択的に0である、請求項1~18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記生体分子回収率がウシ血清アルブミン(BSA)、プロテインA(PrA)、又はプロテインG(PrG)のうちの少なくとも1つについて決定されたものである、請求項1に記載の方法。
- 前記接触表面が3ヶ月後に少なくとも85%の生体分子回収率を有する、請求項20に記載の方法。
- 前記生体分子回収率が1.5nM~6nMの間の濃度で決定されたものである、請求項20に記載の方法。
- 前記生体分子回収率が1.5nMの濃度のウシ血清アルブミンについて決定されたものである、請求項1に記載の方法。
- 前記生体分子回収率が1.5nMの濃度のプロテインAについて決定されたものである、請求項1に記載の方法。
- 前記生体分子回収率が1.5nMの濃度のプロテインGについて決定されたものである、請求項1に記載の方法。
- 前記生体分子回収率が96ウェルマイクロプレート上で決定されたものである、請求項23に記載の方法。
- 前記生体分子回収率が96ウェルマイクロプレート上で決定されたものである、請求項24に記載の方法。
- 前記生体分子回収率が96ウェルマイクロプレート上で決定されたものである、請求項25に記載の方法。
- 前記生体分子回収率がウシ血清アルブミン(BSA)、プロテインA(PrA)、又はプロテインG(PrG)のうちの少なくとも1つについて決定されたものである、請求項10に記載の方法。
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