JPH07108060A - Cell adhesion controlled material and its manufacture - Google Patents
Cell adhesion controlled material and its manufactureInfo
- Publication number
- JPH07108060A JPH07108060A JP5255627A JP25562793A JPH07108060A JP H07108060 A JPH07108060 A JP H07108060A JP 5255627 A JP5255627 A JP 5255627A JP 25562793 A JP25562793 A JP 25562793A JP H07108060 A JPH07108060 A JP H07108060A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- ion beam
- adhesion
- cell adhesion
- cells
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、選択的な細胞非粘着面
を有する細胞粘着性制御材料に関するものであり、さら
にはその製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cell adhesion control material having a selective cell non-adhesion surface, and further to a method for producing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、皮膚，粘膜，血管，肝臓，脾臓
等、人工材料のみでは機能の代替が不十分な臓器につい
て、細胞埋め込み型のハイブリッド人工臓器を目指す動
きが活発化している。あるいは、細胞を用いたバイオセ
ンサー、スイッチング素子、バイオリアクター等の開発
も進められている。2. Description of the Related Art In recent years, there has been an active movement toward a cell-embedded hybrid artificial organ for organs such as skin, mucous membranes, blood vessels, liver, spleen, etc. for which function substitution is insufficient with artificial materials alone. Alternatively, development of cell-based biosensors, switching elements, bioreactors, and the like is also in progress.
【０００３】これらの開発に際しては、培養される細胞
の足場となるマトリックス材料を選択し設計することが
重要な課題となる。例えば細胞間の情報伝達機能を利用
して神経回路網を模倣したデバイスを構築しようとする
場合、細胞をマトリックス上に望み通りに配列させ、し
かもその機能を維持させておくことが必要となり、マト
リックス材料の細胞粘着性の制御がデバイス実現のため
の鍵を握ると言っても過言ではない。In these developments, it is an important subject to select and design a matrix material which will be a scaffold for the cells to be cultured. For example, when trying to construct a device that mimics a neural network by utilizing the information transmission function between cells, it is necessary to arrange the cells on the matrix as desired and maintain the function. It is no exaggeration to say that controlling cell adhesion of materials holds the key to device realization.
【０００４】細胞粘着性の制御技術としては、プラズマ
処理，放電処理等に代表される乾式処理や、コーティン
グ，グラフト化等に代表される湿式処理が知られている
が、これらは高分子材料の表面を粗面化したり極性基を
導入して親水性を付与することによって選択的に細胞粘
着性を付与するものが大部分である。Known cell adhesion control techniques include dry treatments such as plasma treatment and discharge treatment, and wet treatments such as coating and grafting. In most cases, the cell adhesion is selectively imparted by roughening the surface or introducing a polar group to impart hydrophilicity.
【０００５】この場合、ある程度の細胞粘着性を付与で
きるものの、ベースとなるものが元来細胞粘着性を持た
ない高分子材料であることから、例えば生体高分子材料
等に比べると細胞の粘着性、接着性は十分とは言い難
い。In this case, although a certain degree of cell adhesiveness can be imparted, the base material is a polymeric material that originally has no cell adhesiveness, and therefore cell adhesiveness is higher than that of, for example, a biopolymer material. , The adhesiveness is not enough.
【０００６】細胞粘着性表面に細胞非粘着性表面よりな
る配列パターンを形成する技術としては、僅かに特開平
３−７５７６号公報に記載されるものが知られている。
この特開平３−７５７６号公報に記載される技術は、い
わゆるフォトリソグラフィー技術を応用したもので、感
光性を有する細胞非接着性親水性高分子を細胞接着性表
面に塗布、若しくは吸着させた後、パターン露光及び現
像を施して、細胞非接着性親水性高分子よりなる像を形
成するというものである。As a technique for forming an array pattern composed of a cell-nonadhesive surface on a cell-adhesive surface, the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-7576 is known.
The technique described in JP-A-3-7576 is an application of a so-called photolithography technique. After applying a cell-adhesive hydrophilic polymer having photosensitivity to a cell-adhesive surface, or adsorbing it onto the cell-adhesive surface. Pattern exposure and development to form an image composed of a cell-nonadhesive hydrophilic polymer.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、細胞非接着性高分子の像の部分が凸部となり、
デバイス設計上、大きな障害となる。また、細胞非接着
性高分子と細胞接着性表面との界面に細胞が侵入する虞
れがあり、細胞非接着性高分子像が剥離する等、信頼性
の点で問題があり、製造方法も煩雑である。However, in this method, the image portion of the cell non-adhesive polymer becomes a convex portion,
This is a major obstacle in device design. In addition, there is a risk of cells invading the interface between the cell-nonadhesive polymer and the cell-adhesive surface, and the cell-nonadhesive polymer image is peeled off. It is complicated.
【０００８】そこで、本発明は、かかる従来の実情に鑑
みて提案されたものであって、十分な細胞粘着性を示す
とともに、粘着性が制御された部分では確実に細胞非粘
着性とされ、しかも平坦性に優れ信頼性の高い細胞粘着
性制御材料を提供することを目的とし、さらにはその製
造方法を提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-mentioned conventional circumstances, and shows sufficient cell adhesiveness, and at the portion where the adhesiveness is controlled, surely cell non-adhesive, Moreover, it is an object to provide a cell adhesion control material having excellent flatness and high reliability, and further to provide a method for producing the same.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の目
的を達成するべく、様々な観点から種々の検討を重ねて
きた。その結果、細胞粘着性の良いゼラチンやコラーゲ
ン等の生体高分子材料に対してイオンビームを照射する
と、この細胞粘着性が失われるとの全く新たな知見を得
るに至った。さらに、このイオンビームの照射の際の条
件（イオン種や加速エネルギー、照射量）を選定するこ
とで、特定の細胞に対する粘着性のみを制御することが
でき、例えば癌細胞に対する選択的細胞非粘着表面の形
成が可能であることを見出した。The present inventors have made various studies from various viewpoints in order to achieve the above-mentioned object. As a result, it has become possible to obtain a completely new finding that, when an ion beam is applied to a biopolymer material having good cell adhesion, the cell adhesion is lost. Furthermore, by selecting the conditions (ion species, acceleration energy, irradiation dose) for irradiation of this ion beam, it is possible to control only the adhesion to specific cells, for example, selective cell non-adhesion to cancer cells. It has been found that surface formation is possible.
【００１０】本発明は、これらの知見に基づいて完成さ
れたものである。すなわち、本発明の細胞粘着性制御材
料は、基材上にコーティングされた生体高分子材料に対
してイオンビームを照射することにより細胞粘着性が制
御され、照射部位が細胞非粘着面とされていることを特
徴とするものであり、さらには癌細胞の細胞粘着性が制
御され、照射部位が癌細胞非粘着面、且つ正常細胞粘着
面とされていることを特徴とするものである。The present invention has been completed based on these findings. That is, the cell adhesion control material of the present invention, the cell adhesion is controlled by irradiating the biopolymer material coated on the substrate with an ion beam, and the irradiation site is a cell non-adhesion surface. In addition, the cell adhesion of cancer cells is controlled, and the irradiation site is a cancer cell non-adhesion surface and a normal cell adhesion surface.
【００１１】また、本発明の製造方法は、基材上にコー
ティングされた生体高分子材料に対し、加速エネルギー
５０〜１５０ｋｅＶ、照射量１×１０15個／cm2 以上で
イオンビームを照射することを特徴とするものである。In the production method of the present invention, the biopolymer material coated on the substrate is irradiated with an ion beam at an acceleration energy of 50 to 150 keV and an irradiation dose of 1 × 10 15 pieces / cm 2 or more. It is characterized by.
【００１２】細胞の粘着を阻止する方法には、先の特開
平３−７５７６号公報にも見られるように、細胞粘着性
表面に細胞非粘着性高分子材料の像をフォトリソグラフ
ィー技術によって形成した例がある。この技術は、細胞
粘着性表面に細胞非粘着性材料を固定化する方法であ
る。これに対して、本発明では、細胞粘着性表面にイオ
ンビームを照射し、この構造を破壊することで非粘着面
の形成を行っており、この点で先の例とは大きな違いが
ある。As a method for preventing cell adhesion, an image of a cell non-adhesive polymer material is formed on a cell adhesive surface by a photolithography technique, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-7576. There is an example. This technique is a method of immobilizing a cell non-adhesive material on a cell adhesive surface. On the other hand, in the present invention, the cell adhesive surface is irradiated with an ion beam to destroy this structure to form a non-adhesive surface, which is a big difference from the previous example.
【００１３】本発明者等の実験によれば、基材としてポ
リスチレンを用い、この基材上にコーゲン、あるいはゼ
ラチンをコーティングした表面に、いわゆるイオン注入
法によってＯ+ ，Ｎｅ+ ，Ｎａ+ ，Ａｒ+ ，Ｋ+ 等のイ
オンビームを照射することにより、照射部に細胞非粘着
面の形成が行えた。According to experiments conducted by the present inventors, polystyrene was used as a base material, and the surface of the base material coated with corgen or gelatin was subjected to the so-called ion implantation method to produce O + , Ne + , Na + , Ar. By irradiating an ion beam of + , K +, etc., a cell non-adhesive surface could be formed in the irradiated part.
【００１４】ここで、細胞粘着性表面は、前述のコーゲ
ンやゼラチンのみならず、フィブロネクチン、フィブリ
ノーゲン、ラミニン等の生体高分子材料で構成されてい
ればよい。イオンビームに用いるイオン種としては、細
胞粘着部位を破壊できうるイオン（Ｈｅ+ : 質量数４〜
Ｋｒ+ : 質量数８０）がいずれも使用可能であり、場
合によってはさらに質量数の大きなイオンを使用するこ
とも可能である。イオンビームの加速エネルギーとして
は、５０〜１５０ｋｅＶの範囲であり、照射量は１×１
０15個／cm2 以上である。Here, the cell-adhesive surface may be composed of not only the above-mentioned cogen and gelatin, but also biopolymer materials such as fibronectin, fibrinogen and laminin. As the ion species used for the ion beam, ions capable of destroying cell adhesion sites (He + : mass number 4 to
Any of Kr + : mass number 80) can be used, and in some cases it is also possible to use ions having a larger mass number. The acceleration energy of the ion beam is in the range of 50 to 150 keV, and the irradiation dose is 1 × 1.
0 15 pieces / cm 2 or more.
【００１５】また、特にＮｅ+ イオンビームを加速エネ
ルギー１５０ｋｅＶ、照射量１×１０15個／cm2 で照射
することによって、悪性腫瘍細胞である癌細胞の粘着を
阻止するが、正常細胞の粘着は阻害しない表面の形成が
可能である。このような現象は、これまで全く報告され
たことがなく、本発明者等によって初めて見出されたも
のである。Further, by irradiating the Ne + ion beam with an acceleration energy of 150 keV and a dose of 1 × 10 15 cells / cm 2 , adhesion of cancer cells, which are malignant tumor cells, is prevented, but adhesion of normal cells is prevented. It is possible to form an unobstructed surface. Such a phenomenon has never been reported until now, and was first discovered by the present inventors.
【００１６】[0016]
【作用】細胞外マトリックスとして知られるコラーゲ
ン、ゼラチン等の生体高分子材料は、元来細胞粘着性が
良いことが知られているが、この生体高分子材料の細胞
粘着部位をイオンビームによって破壊することによっ
て、細胞が粘着しない表面が形成される。[Function] Biopolymer materials such as collagen and gelatin, which are known as extracellular matrix, are originally known to have good cell adhesion, but the cell adhesion sites of this biopolymer material are destroyed by ion beams. This creates a surface to which cells do not adhere.
【００１７】特に、イオンビームのイオン種、加速エネ
ルギー、照射量を選定することにより、細胞粘着部位の
内、癌細胞が認識する部位が選択的に破壊され、癌細胞
の粘着のみを阻害する表面が形成される。In particular, by selecting the ion species, acceleration energy, and irradiation dose of the ion beam, the surface recognized by the cancer cells among the cell adhesion sites is selectively destroyed, and the surface inhibiting only the adhesion of the cancer cells. Is formed.
【００１８】[0018]
【実施例】以下、本発明を適用した実施例について、具
体的な実験結果を参照しながら説明する。EXAMPLES Examples to which the present invention is applied will be described below with reference to specific experimental results.
【００１９】イオン注入装置の構成 図１に、本実施例で用いたイオン注入装置の概要を示
す。このイオン注入装置は、いわゆる前段加速型のイオ
ン注入装置であり、目的のイオンをイオン化するイオン
源１、イオンを加速する加速系２、目的のイオンだけを
分離する質量分離系３、イオンを照射するターゲット室
４より構成される。 Configuration of Ion Implanter FIG. 1 shows an outline of the ion implanter used in this embodiment. This ion implanter is a so-called pre-acceleration type ion implanter, which is an ion source 1 for ionizing target ions, an acceleration system 2 for accelerating ions, a mass separation system 3 for separating only target ions, and irradiation with ions. The target chamber 4 comprises
【００２０】上記イオン源１は、オーブン１１やフィラ
メント（陰極）１２、陽極１３、コイル１４を備えてな
るものであり、オーブン１１に入れられた適当な物質を
ガス化して、希望するイオンのイオンプラズマを発生す
る。The ion source 1 comprises an oven 11, a filament (cathode) 12, an anode 13 and a coil 14, and gasifies an appropriate substance placed in the oven 11 to produce desired ion ions. Generates plasma.
【００２１】上記加速系２は、引き出し電極やフォーカ
ス電極等から構成されるもので、この中を通過する間
に、イオンビームは必要なエネルギーを与えられる。ま
た、質量分離系３は、イオンビームの向きを９０°変え
るマグネットを備えてなるもので、質量の相違するイオ
ン種の軌跡の相違を利用して不純イオン種を選別し除去
するものである。The accelerating system 2 is composed of an extraction electrode, a focus electrode and the like, and the ion beam is given necessary energy while passing therethrough. Further, the mass separation system 3 is provided with a magnet that changes the direction of the ion beam by 90 °, and selects and removes the impure ion species by utilizing the difference in the loci of the ion species having different masses.
【００２２】一方、前記質量分離系３とターゲット室４
の間には、Ｙ−スキャナー（偏向電極）４１及びＸ−ス
キャナー４２が設置されており、イオンビームを電気的
にラスタ走査してターゲット室４内に置かれたターゲッ
ト４３に対して均一なイオン注入を行うことが可能であ
る。なお、前記ターゲット室４内に置かれるターゲット
４３は、表面に生体高分子材料をコーティングしたポリ
スチレン基材である。On the other hand, the mass separation system 3 and the target chamber 4
A Y-scanner (deflection electrode) 41 and an X-scanner 42 are installed between them, and an ion beam is electrically raster-scanned to uniformly target a target 43 placed in the target chamber 4. It is possible to make an injection. The target 43 placed in the target chamber 4 is a polystyrene base material whose surface is coated with a biopolymer material.
【００２３】このイオン注入装置を用いたイオン注入法
の特徴としては、質量分析系を有するため、非常に純度
の良い単一イオンビームが得られる点と、イオンの運動
エネルギーが５０ｋｅＶ以上という高エネルギーである
点であり、プラズマ処理とは大きく異なると言える。The features of the ion implantation method using this ion implantation apparatus are that a single ion beam having a very high purity can be obtained because it has a mass spectrometric system, and that the kinetic energy of ions is high at 50 keV or more. That is, it can be said that it is significantly different from the plasma treatment.
【００２４】試料 本実施例においては、試料として、表面にコラーゲンあ
るいはゼラチンをコーティングしたポリスチレン製シャ
ーレを準備した。また本実施例では、基材にポリスチレ
ンを用いたが、本質的には他の材料（ガラス、金属）で
あってもかまわない。 Sample In this example, a polystyrene dish having a surface coated with collagen or gelatin was prepared as a sample. Further, in this embodiment, polystyrene is used as the base material, but other materials (glass, metal) may be used in essence.
【００２５】実験１ 図１に示すイオン注入装置を用い、試料表面にＡｒ+ イ
オンビームを加速エネルギー１５０ｋｅＶ、照射量１×
１０15個／cm2 で照射した後、その表面に細胞培養( 血
管内皮細胞）を行い、照射への細胞粘着の阻害を確認し
た。 Experiment 1 Using the ion implantation apparatus shown in FIG. 1, an Ar + ion beam was accelerated on the sample surface at an acceleration energy of 150 keV and a dose of 1 ×.
After irradiation with 10 15 cells / cm 2 , cell culture (vascular endothelial cells) was performed on the surface, and inhibition of cell adhesion to irradiation was confirmed.
【００２６】血管内皮細胞は、Ｊａｆｆｅらの方法
〔Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｉｎｖｅｓｔ．，５２，（１９７
３），２６４５〕及びＳｃｈｗａｒｔｚの方法〔Ｉｎ
Ｖｉｔｒｏ，１４，（１９７８），９６６〕を若干改良
した方法により、ウシ胸部下行大動脈から単離した。The vascular endothelial cells can be prepared by the method of Jaffe et al. [J. Clin. Invest. , 52, (197
3), 2645] and the method of Schwartz [In
Vitro, 14, (1978), 966] by a slightly modified method and isolated from bovine thoracic descending aorta.
【００２７】細胞培養は、ウシ胎児血清１０％を添加し
た培養液（ニッスイ薬品社製，ＲＰＭＩ−１６４０）
に、１ｍｌ当たりの細胞数が２×１０4 〜２．５×１０
4 となるように血管内皮細胞を懸濁させ、この懸濁液を
イオン注入を行ったシャーレに注入することにより行
い、ＣＯ2 濃度５％のインキュベータ内で２〜７日間培
養した。The cell culture is carried out by adding 10% fetal bovine serum to the culture medium (Nissui Yakuhin, RPMI-1640).
In addition, the number of cells per ml is 2 × 10 4 to 2.5 × 10.
It was performed by suspending vascular endothelial cells so as to have a concentration of 4, and injecting this suspension into a petri dish having been subjected to ion implantation, and culturing in an incubator having a CO 2 concentration of 5% for 2 to 7 days.
【００２８】培養後のシャーレを顕微鏡観察したとこ
ろ、イオンビームを照射した部分には血管内皮細胞はほ
とんど粘着しておらず、イオン注入によって細胞粘着が
阻害されたことが確認された。Microscopic observation of the petri dish after culturing confirmed that vascular endothelial cells were hardly adhered to the part irradiated with the ion beam, and that cell adhesion was inhibited by ion implantation.
【００２９】また、図２にコラーゲン表面のイオンビー
ム照射前後のフーリィエ変換赤外分光全反射法（ＦＴ−
ＩＲ−ＡＴＲ）による吸収スペクトルを示す。同様に、
図３にゼラチンにイオンビーム照射した前後のＦＴ−Ｉ
Ｒ−ＡＴＲスペクトルを示す。使用した装置は、Ｂｉｏ
ｒａｄ Ｄｉｇｉｌａｂ社製のフーリィエ変換赤外線分
光装置，型式名ＦＴＳ−１５Ｅ／Ｄである。Further, FIG. 2 shows a Fourier transform infrared spectroscopic total reflection method (FT-
The absorption spectrum by IR-ATR) is shown. Similarly,
Figure 3 shows FT-I before and after irradiation of gelatin with an ion beam.
2 shows an R-ATR spectrum. The equipment used is Bio
Rad Digilab's Fourier transform infrared spectroscopic device, model name FTS-15E / D.
【００３０】これら図面を見ると、先ず、イオンビーム
照射前には、いずれの場合にも、３３００ｃｍ-1付近に
νＮＨ、３０００〜２４００ｃｍ-1付近にＮＨ3 + 、１
６５０ｃｍ-1付近にνＮＨ3 + 等、アミノ酸に基づくバ
ンドが観察される。これに対して、イオンビーム照射後
のスペクトルでは、コラーゲン、ゼラチンに特徴的であ
るアミノ酸に基づくスペクトルの減少が観測され、イオ
ンビームによって細胞粘着性部位が破壊されたことが観
測された。[0030] Turning to the drawings, first, the ion beam prior to irradiation, in each case, NyuNH around 3300 cm -1, NH near 3000~2400cm -1 3 +, 1
Amino acid-based bands such as νNH 3 + are observed near 650 cm −1 . On the other hand, in the spectrum after the ion beam irradiation, a decrease in the spectrum based on amino acids characteristic of collagen and gelatin was observed, and it was observed that the cell adhesive site was destroyed by the ion beam.
【００３１】図４(a)(b)に、コラーゲンのアミノ酸に基
づくＮ（窒素）のイオンビーム照射前後のＸ線光電子分
光（ＸＰＳ）スペクトルを示す。また、図５(a)(b)に
は、同じくゼラチンのアミノ酸に基づくＮ（窒素）のイ
オンビーム照射前後のＸＰＳスペクトルを示す。イオン
ビーム照射後では窒素の減少が観測され、アミノ酸の存
在比が著しく低下したことを示している。これらの結果
は、イオンビーム照射によって、コラーゲン、ゼラチン
の細胞粘着性が破壊されることを示唆するものである。FIGS. 4 (a) and 4 (b) show X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) spectra before and after the irradiation of N (nitrogen) ion beam based on the amino acid of collagen. Further, FIGS. 5 (a) and 5 (b) also show XPS spectra before and after the irradiation of N (nitrogen) ion beam based on the amino acid of gelatin. A decrease in nitrogen was observed after the ion beam irradiation, indicating that the abundance ratio of amino acids was significantly decreased. These results suggest that the cell adhesiveness of collagen and gelatin is destroyed by ion beam irradiation.
【００３２】実験２ 試料としてコラーゲンをコーティングしたポリスチレン
製シャーレを用い、コラーゲン表面にＮｅ+ イオンビー
ムを加速エネルギー１５０ｋｅＶ、照射量１×１０15個
／cm2 で照射した。 Experiment 2 Using a polystyrene-coated petri dish coated with collagen as a sample, the surface of collagen was irradiated with a Ne + ion beam at an acceleration energy of 150 keV and an irradiation dose of 1 × 10 15 pieces / cm 2 .
【００３３】図６に子宮頸部癌細胞の粘着状態を、図７
に正常細胞（血管内皮細胞）の粘着状態をそれぞれ示
す。図６を見ると、イオンビーム未照射部分５１上で
は、癌細胞５３がほぼ全面に粘着しているが、イオンビ
ーム照射部分（円形部分）５２では、粘着している癌細
胞５３はほとんど見られない。これに対して正常細胞
（血管内皮細胞）では、図７に示すように、イオンビー
ムの照射の有無によらず全面に正常細胞５４が粘着して
いる。FIG. 6 shows the adhesion state of cervical cancer cells, and FIG.
Shows the adhesion state of normal cells (vascular endothelial cells). As shown in FIG. 6, the cancer cells 53 adhere to almost the entire surface on the unirradiated portion 51 of the ion beam, but almost all the adhered cancer cells 53 are observed on the irradiated portion (circular portion) 52 of the ion beam. Absent. On the other hand, in the normal cells (vascular endothelial cells), as shown in FIG. 7, the normal cells 54 adhere to the entire surface regardless of whether or not the ion beam is irradiated.
【００３４】イオンビームの照射によって、コラーゲン
の癌細胞の粘着部位だけが破壊され、正常細胞の粘着部
位は破壊されず、その結果、癌細胞の粘着を阻止し、正
常細胞の粘着を促す選択的粘着性表面が形成されたもの
と推定される。By the irradiation of the ion beam, only the adhesion site of collagen cancer cells is destroyed, and not the adhesion site of normal cells. As a result, the adhesion of cancer cells is prevented and the adhesion of normal cells is promoted. It is presumed that a sticky surface was formed.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、十分な細胞粘着性を示すとともに、粘着性
が制御された部分では確実に細胞非粘着性とされ、しか
も平坦性に優れ信頼性の高い細胞粘着性制御材料を提供
することが可能である。かかる細胞粘着性制御材料は、
細胞埋め込み型のハイブリッド人工臓器や、細胞を用い
たバイオセンサー、スイッチング素子、バイオリアクタ
ー等を開発する上で極めて有用である。As is clear from the above description, according to the present invention, sufficient cell adhesiveness is exhibited, and in the area where the adhesiveness is controlled, the cell is surely non-adhesive and has a flatness. It is possible to provide a highly reliable cell adhesion control material. Such cell adhesion control material,
It is extremely useful for developing cell-embedded hybrid artificial organs, cell-based biosensors, switching elements, bioreactors, and the like.
【００３６】また、照射するイオンビームの条件を選定
することで、例えば癌細胞に対する細胞粘着性のみを制
御することが可能になるが、このような選択的粘着性表
面を有する細胞粘着性制御材料は、次のような用途が期
待される。Further, by selecting the conditions of the ion beam for irradiation, it is possible to control only the cell adhesion to, for example, cancer cells. However, the cell adhesion control material having such a selective adhesion surface. Is expected to have the following uses.
【００３７】1)癌細胞は粘着せず、正常細胞が粘着する
特性を利用し、癌細胞の診断用材料の開発。 活発な癌細胞は形態的には正常細胞とはほとんど区別が
つかないものが多く、本発明の癌細胞だけが粘着を阻害
する性質を利用し、臓器から採取した細胞を本発明の表
面上で細胞培養することによって、癌細胞であるか否か
を診断する。1) Development of a diagnostic material for cancer cells by utilizing the characteristic that normal cells do not adhere but cancer cells adhere. Many active cancer cells are morphologically almost indistinguishable from normal cells, and the cancer cells of the present invention utilize the property of inhibiting adhesion, and cells collected from an organ are used on the surface of the present invention. Whether or not the cells are cancer cells is diagnosed by culturing the cells.
【００３８】2)癌治療のために行う悪性腫瘍部位の摘出
手術後の臓器修復用材料，特に消化器系臓器（胃袋、小
腸、大腸）の摘出部位の修復。 胃癌に代表される消化器系の癌の治療は、癌化部位の摘
出手術が主流を占めている。これらの摘出手術後の患者
の消化器系臓器の消化能力は摘出部位の欠如にともない
著しい低下を示す。またその疾患部位が原発部位である
場合は、癌細胞の再発生たは転移による可能性が考えら
れる。本発明によって得られる表面は癌細胞の粘着を阻
止するために、これらの再発生および転移による癌化を
防止する効果を有する。2) Repair of organs after excision of a malignant tumor site for cancer treatment, in particular, excision site of digestive organs (stomach, small intestine, large intestine). For the treatment of gastrointestinal cancer represented by gastric cancer, surgery to remove the cancerous site is the mainstream. The digestive abilities of the digestive organs of patients after these surgical resections show a marked decrease with the lack of the resection site. If the diseased site is the primary site, it is possible that the cancer cells have regenerated or metastasized. The surface obtained by the present invention has the effect of preventing canceration due to their reoccurrence and metastasis in order to prevent adhesion of cancer cells.
【図１】イオン注入装置の一構成例を示す模式図であ
る。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an ion implantation apparatus.
【図２】コラーゲンのイオンビーム照射前後のフーリィ
エ変換赤外分光全反射法による吸収スペクトルである。FIG. 2 shows absorption spectra of collagen by Fourier transform infrared total reflection method before and after ion beam irradiation.
【図３】ゼラチンのイオンビーム照射前後のフーリィエ
変換赤外分光全反射法による吸収スペクトルである。FIG. 3 is an absorption spectrum of Gelatin before and after ion beam irradiation by Fourier transform infrared total reflection method.
【図４】コラーゲンのアミノ酸に基づくＮ（窒素）のイ
オンビーム照射前後のＸ線光電子分光スペクトルであ
る。FIG. 4 is an X-ray photoelectron spectroscopy spectrum before and after ion beam irradiation of N (nitrogen) based on the amino acid of collagen.
【図５】ゼラチンのアミノ酸に基づくＮ（窒素）のイオ
ンビーム照射前後のＸ線光電子分光スペクトルである。FIG. 5 is an X-ray photoelectron spectroscopy spectrum before and after ion beam irradiation of N (nitrogen) based on the amino acid of gelatin.
【図６】選択的粘着性制御表面における癌細胞の粘着状
態を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing the adhesion state of cancer cells on the selective adhesion control surface.
【図７】選択的粘着性制御表面における正常細胞の粘着
状態を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing the adhesion state of normal cells on the selective adhesion control surface.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩木 正哉 埼玉県和光市広沢２番１号 理化学研究所 内 (72)発明者 貝原 真 埼玉県和光市広沢２番１号 理化学研究所 内 (72)発明者 雀部 博之 埼玉県和光市広沢２番１号 理化学研究所 内 (72)発明者 西坂 剛 東京都小平市回田町252番地 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masaya Iwaki, 2-1, Hirosawa, Wako-shi, Saitama, RIKEN (72) Inventor, Makoto Kaihara, 2-1, Hirosawa, Wako, Saitama (72) Inventor Hiroyuki Sparrow, 2-1, Hirosawa, Wako-shi, Saitama, RIKEN (72) Inventor Go Nishisaka, 252, Kaita-cho, Kodaira-shi, Tokyo
Claims (5)
材料に対してイオンビームを照射することにより細胞粘
着性が制御され、照射部位が細胞非粘着面とされている
ことを特徴とする細胞粘着性制御材料。1. A cell characterized in that cell adhesion is controlled by irradiating a biopolymer material coated on a substrate with an ion beam, and the irradiation site is a cell non-adhesive surface. Adhesion control material.
位が癌細胞非粘着面、且つ正常細胞粘着面とされている
ことを特徴とする請求項１記載の細胞粘着性制御材料。2. The cell adhesion control material according to claim 1, wherein the cell adhesion of cancer cells is controlled, and the irradiation site is a cancer cell non-adhesion surface and a normal cell adhesion surface.
ゲンであることを特徴とする請求項１記載の細胞粘着性
制御材料。3. The cell adhesion control material according to claim 1, wherein the biopolymer material is gelatin or collagen.
材料に対し、加速エネルギー５０〜１５０ｋｅＶ、照射
量１×１０15個／cm2 以上でイオンビームを照射するこ
とを特徴とする細胞粘着性制御材料の製造方法。4. Cell adhesion, characterized in that a biopolymer material coated on a substrate is irradiated with an ion beam at an acceleration energy of 50 to 150 keV and an irradiation dose of 1 × 10 15 cells / cm 2 or more. Control material manufacturing method.
ることを特徴とする請求項４記載の細胞粘着性制御材料
の製造方法。5. The method for producing a cell adhesion control material according to claim 4, wherein the ionic species is an ion having a mass number of 4 to 80.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5255627A JPH07108060A (en) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | Cell adhesion controlled material and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5255627A JPH07108060A (en) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | Cell adhesion controlled material and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07108060A true JPH07108060A (en) | 1995-04-25 |
Family
ID=17281383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5255627A Pending JPH07108060A (en) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | Cell adhesion controlled material and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07108060A (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996015223A1 (en) * | 1994-11-14 | 1996-05-23 | Universite Catholique De Louvain | Biomaterial and method for obtaining it |
| WO1998052623A1 (en) * | 1997-05-22 | 1998-11-26 | The Regents Of The University Of California | Ion-implanted protein-coated intralumenal implants |
| JP2003021636A (en) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sensor with changeable surface geometry |
| JP2003527615A (en) * | 2000-03-17 | 2003-09-16 | プレジデント・アンド・フェローズ・オブ・ハーバード・カレッジ | Cell patterning technology |
| JP2006170630A (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Institute Of Physical & Chemical Research | Patterned microchip and its manufacturing method |
| JP2008164631A (en) * | 2008-03-07 | 2008-07-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Analyte measuring method and automatic gene detection device |
| JP2008191161A (en) * | 2008-03-07 | 2008-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Analyte measuring method, and automatic gene detector |
| JP2009145196A (en) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Lintec Corp | Modified substrate having low peptide adsorption region and manufacturing method therefor |
-
1993
- 1993-10-13 JP JP5255627A patent/JPH07108060A/en active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996015223A1 (en) * | 1994-11-14 | 1996-05-23 | Universite Catholique De Louvain | Biomaterial and method for obtaining it |
| BE1008955A3 (en) * | 1994-11-14 | 1996-10-01 | Univ Catholique Louvain | Process for obtaining and products obtained biomaterials. |
| WO1998052623A1 (en) * | 1997-05-22 | 1998-11-26 | The Regents Of The University Of California | Ion-implanted protein-coated intralumenal implants |
| JP2003527615A (en) * | 2000-03-17 | 2003-09-16 | プレジデント・アンド・フェローズ・オブ・ハーバード・カレッジ | Cell patterning technology |
| JP2003021636A (en) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sensor with changeable surface geometry |
| JP2006170630A (en) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Institute Of Physical & Chemical Research | Patterned microchip and its manufacturing method |
| JP4557699B2 (en) * | 2004-12-13 | 2010-10-06 | 独立行政法人理化学研究所 | Patterned microchip and manufacturing method thereof |
| JP2009145196A (en) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Lintec Corp | Modified substrate having low peptide adsorption region and manufacturing method therefor |
| JP2008164631A (en) * | 2008-03-07 | 2008-07-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Analyte measuring method and automatic gene detection device |
| JP2008191161A (en) * | 2008-03-07 | 2008-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Analyte measuring method, and automatic gene detector |
| JP4674611B2 (en) * | 2008-03-07 | 2011-04-20 | パナソニック株式会社 | Analyte measurement method and automatic gene detection apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0800574B1 (en) | Biomaterial and method for obtaining it | |
| JP4617060B2 (en) | Method and system for fixing a drug on a surface to enhance the effect of a medical device | |
| US8268300B2 (en) | Material for aneurysm curing | |
| JPH0549689A (en) | Cell adhesive material and production thereof | |
| WO1999044538A1 (en) | Biodegradable polymer/protein based coils for intralumenal implants | |
| JPH07108060A (en) | Cell adhesion controlled material and its manufacture | |
| Matthews | An ultrastructural study of axonal changes following constriction of postganglionic branches of the superio cervical ganglion in the rat | |
| JP3536051B2 (en) | Antithrombotic material and method for producing the same | |
| US8487284B2 (en) | Prohealing endovascular devices | |
| EP2793911B1 (en) | Methods for improving the bioactivity characteristics of a surface and objects with surfaces improved thereby | |
| KR102123020B1 (en) | Patterning and transferring of bioactive material for improving biological property of artificial vascular graft | |
| US8481493B2 (en) | Non-porous film for culturing cells | |
| JPS63198978A (en) | Base material for cultivating cell | |
| US20140315271A1 (en) | Methods for improving the bioactivity characteristics of a surface and objects with surfaces improved thereby | |
| JP2003325655A (en) | Stent and stent graft for treating inside of blood vessel | |
| Mirenghi et al. | Growth of human endothelial cells on plasma-treated polyethyleneterephthalate surfaces | |
| KR102241491B1 (en) | patterning and transferring of biomaterials for guided bone regeneration membrane and a preparation method thereof | |
| JP2005052011A (en) | Micropatterned cell substrate and method for producing the same | |
| JP3406351B2 (en) | Cell culture material and method for producing the same | |
| JP2000237299A (en) | Biologically compatible material and method for forming it | |
| EP3031480B1 (en) | A non-porous film for culturing cells | |
| Murayama et al. | Development of biologically active GDC for the treatment of cerebral aneurysms | |
| Štol et al. | Synthetic polymer-collagen composites for biomedical use | |
| WO2012154931A1 (en) | Methods for improving the bioactivity characteristics of a surface and objects with surfaces improved thereby | |
| JPH0276570A (en) | Cell culture substrate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020924 |