JPWO2005095510A1

JPWO2005095510A1 - Film forming agent and method for producing chip having dot pattern

Info

Publication number: JPWO2005095510A1
Application number: JP2006511634A
Authority: JP
Inventors: 民谷　栄一; 栄一民谷; 克巳谷野; 敏史藤城; 横山　義之; 義之横山; 禪高村; 山村　昌平; 昌平山村
Original assignee: Toyama Prefecture
Current assignee: Toyama Prefecture
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2025-03-28
Also published as: WO2005095510A1; JP4140924B2

Abstract

【解決手段】一般式（１）で示される繰り返し単位を持ち、かつ重量平均分子量が８００〜５００，０００であるＮ−アルキルアクリルアミド共重合体と架橋剤とを含有する組成物。【化１】（一般式（１）において、Ｒ1及びＲ2は、同一または異なっても良く、水素原子または炭素数１から４のアルキル基を表し、Ｒ3は、前記架橋剤と架橋可能な官能基を有する炭化水素構造を表す。ｘ及びｙは、それぞれｘ＋ｙ＝１、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１を満たす任意の数である。）上記組成物を基板に塗布して塗膜を形成し、塗膜を加熱架橋させて架橋生成物を構成成分とする塗膜を有する基板の製造方法。上記組成物及び酸発生剤を含む塗膜を形成し、塗膜にドットパタンを形成し、ドットパタンを加熱架橋させて架橋生成物を構成成分とするドットパタンを有するチップの製造方法。水や水溶液、さらには、有機溶媒に不溶性であり、かつ感熱応答性を有する材料を提供すること及びこの感熱応答性を有する材料を用いたチップ等を提供する。A composition comprising an N-alkylacrylamide copolymer having a repeating unit represented by the general formula (1) and having a weight average molecular weight of 800 to 500,000 and a crosslinking agent. (In the general formula (1), R1 and R2 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R3 represents a functional group capable of crosslinking with the crosslinking agent. And x and y are arbitrary numbers satisfying x + y = 1, 0 <x ≦ 1, and 0 ≦ y <1, respectively.) The above composition is applied to a substrate to form a coating film. A method for producing a substrate having a coating film which is formed and the coating film is heated and crosslinked to form a crosslinked product as a constituent component. A method for producing a chip having a dot pattern comprising a coating film containing the composition and an acid generator, forming a dot pattern on the coating film, and subjecting the dot pattern to heat crosslinking to form a crosslinked product as a constituent component. Provided is a material that is insoluble in water, an aqueous solution, or an organic solvent, and has a heat responsiveness, and a chip using the material having the heat responsiveness.

Description

本発明は、架橋性を有する感熱応答性ポリマー組成物及びその用途に関する。 The present invention relates to a thermosensitive polymer composition having crosslinkability and use thereof.

ポリ（N-イソプロピルアクリルアミド）（PNIPAAm）は感熱応答性ポリマーとして知られている。PNIPAAmの水溶液は温度変化によって相分離を起こし、31 ℃以下では水に溶解、それ以上の温度では不溶化し析出する。N-イソプロピルアクリルアミド(NIPAAm)は、ラジカル開始剤により容易に重合し、PNIPAAmが得られる。また、NIPAAmは他の機能性モノマーと共重合することも知られており、得られるポリマーは、温度変化のみならず、光、電場、pH変化、溶媒交換などのいろいろな刺激に応答する。 Poly (N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm) is known as a thermosensitive polymer. An aqueous solution of PNIPAAm undergoes phase separation due to temperature change, dissolves in water at temperatures below 31 ° C, and becomes insoluble and precipitates at temperatures above that. N-isopropylacrylamide (NIPAAm) is easily polymerized with a radical initiator to give PNIPAAm. NIPAAm is also known to copolymerize with other functional monomers, and the resulting polymer responds to various stimuli such as light, electric field, pH change, solvent exchange as well as temperature change.

感熱応答性ポリマーは、生体材料を固定化するための材料として使用されることも知られている(特開2003-102466号公報(特許文献1)、特開平9-23876号公報(特許文献2))。 It is also known that a thermosensitive polymer is used as a material for immobilizing a biomaterial (JP 2003-102466 A (Patent Document 1), JP 9-23876 A (Patent Document 2). )).

一方、細胞を1つ1つのレベルで特定し、選別し、選別された細胞を用いる試みがなされている。例えば、１つ１つのリンパ球の抗原特異性を個別に検出し、さらに検出された1つの抗原特異的リンパ球を回収し、回収された1つの抗原特異的リンパ球を用いて、例えば、抗体を製造することが検討されている（民谷ら、BIO INDUSTRY, p60-67, Vol.20, No.7, 2003 (非特許文献1)）。 On the other hand, attempts have been made to identify and select cells one by one and use the selected cells. For example, the antigen specificity of each lymphocyte is individually detected, and further, the detected antigen-specific lymphocyte is recovered, and the recovered antigen-specific lymphocyte is used, for example, an antibody Has been studied (Tamiya et al., BIO INDUSTRY, p60-67, Vol. 20, No. 7, 2003 (Non-patent Document 1)).

しかし、通常のPNIPAAmの塗布膜は、水や極性有機溶媒に、非常に溶解しやすい。従って、PNIPAAmの塗布膜を用いて、細胞等の生体材料を固定化しようとすると、水に触れた部分がどんどん解け出してしまう。
また、PNIPAAmの塗布膜を微細加工しようと、レジストをPNIPAAmの塗布膜の上層に重ね塗りすると、レジスト溶媒にPNIPAAmが溶け出し、両層が混合してしまう。However, ordinary PNIPAAm coating films are very soluble in water and polar organic solvents. Therefore, when a biological material such as a cell is immobilized using a coating film of PNIPAAm, the portion that has come into contact with water is gradually dissolved.
If a resist is applied over the upper layer of the PNIPAAm coating film in order to finely process the PNIPAAm coating film, the PNIPAAm dissolves in the resist solvent and the two layers are mixed.

そこで本発明の目的は、水や水溶液、さらには、有機溶媒に不溶性であり、かつ感熱応答性を有する材料を提供することにある。
さらに本発明の目的は、この感熱応答性を有する材料を用いたチップ等を提供することにある。Accordingly, an object of the present invention is to provide a material that is insoluble in water, an aqueous solution, and further an organic solvent and has heat-responsiveness.
A further object of the present invention is to provide a chip or the like using this heat-sensitive material.

上記課題を解決するための本発明は以下の通りである。
［１］一般式（１）で示される繰り返し単位を持ち、かつ重量平均分子量が８００〜５００，０００であるＮ−アルキルアクリルアミド共重合体と架橋剤とを含有する組成物。The present invention for solving the above problems is as follows.
[1] A composition comprising an N-alkylacrylamide copolymer having a repeating unit represented by the general formula (1) and having a weight average molecular weight of 800 to 500,000 and a crosslinking agent.

（一般式（１）において、Ｒ₁及びＲ₂は、同一または異なっても良く、水素原子または炭素数１から４のアルキル基を表し、Ｒ₃は、前記架橋剤と架橋可能な官能基を有する炭化水素構造を表す。ｘ及びｙは、それぞれｘ＋ｙ＝１、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１を満たす任意の数である。）
［２］前記架橋剤と架橋可能な官能基を有する炭化水素構造は、前記架橋剤と架橋可能な官能基をエステル部に持つアクリレート構造、メタクリレート構造、アクリルアミド構造、またはメタクリルアミド構造である[１]に記載の組成物。
［３］前記架橋剤と架橋可能な官能基は、ヒドロキシ基、カルボキシ基またはエポキシ基である[１]または[２]に記載の組成物。
［４］架橋剤は、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤、グリコウリル系架橋剤、ヒドロキシ基またはカルボキシ基を２つ以上有する化合物である[１]〜[３]のいずれかに記載の組成物。
［５］エポキシ系架橋剤は、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル、１，２−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、１，３−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、１，４−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、１，５−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、１，６−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、１，７−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、１，８−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、２，３−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、２，６−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、２，７−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、ビスフェノール−Ａ−ジグリシジルエーテル、ビスフェノール−Ｓ−ジグリシジルエーテル、ビス［４−（２，３−エポキシプロピルチオ）フェニル］サルファイド、または１，４−ビス（グリシジルオキシ）ベンゼンである[４]に記載の組成物。
［６］メラミン系架橋剤は、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミンまたはヘキサプロポキシメチルメラミンである[４]に記載の組成物。
［７］グリコウリル系架橋剤は、１，３，４，６−テトラキス（メトキシメチル）グリコウリル、１，３，４，６−テトラキス（エトキシメチル）グリコウリル、または１，３，４，６−テトラキス（プロポキシメチル）グリコウリルである[４]に記載の組成物。
［８］ヒドロキシ基またはカルボキシ基を２つ以上有する化合物は、１，２−ジヒドロキシナフタレン、１，３−ジヒドロキシナフタレン、１，４−ジヒドロキシナフタレン、１，５−ジヒドロキシナフタレン、１，６−ジヒドロキシナフタレン、１，７−ジヒドロキシナフタレン、１，８−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレン、２，６−ジヒドロキシナフタレン、２，７−ジヒドロキシナフタレン、１，３−シクロペンタンジオール、２，６−キノリンジオール、２，３−ジヒドロキシキノキサリン、１，４−ジオキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ポリビニルアルコール、１，２−ナフタレンジカルボン酸、１，３−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、１，６−ナフタレンジカルボン酸、１，７−ナフタレンジカルボン酸、１，８−ナフタレンジカルボン酸、２，３−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、１，２−シクロペンタンジカルボン酸、２，５−チオフェンジカルボン酸、２−メチル−３，４−キノリンジカルボン酸、９，１０−アントラセンジカルボン酸、ジヒドロアントラセン−９，１０−ジカルボン酸、クエン酸、こはく酸、ポリアクリル酸、またはポリメタクリル酸である[４]に記載の組成物。
［９］[１]〜［８］のいずれかに記載の組成物を基板に塗布して塗膜を形成する工程、上記塗膜を加熱により架橋させて架橋生成物を構成成分とする塗膜を形成する工程を含むことを特徴とする塗膜を有する基板の製造方法。
［１０］組成物を塗布する基板は、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板、マイカ基板、セラミック基板、または金属基板である[９］に記載の製造方法。
［１１］組成物の基板への塗布は、組成物を溶剤に溶解する工程、得られた溶液を基板上に滴下する工程、基板を回転することによって溶媒を蒸発させ塗膜を得る工程を含むことを特徴とする[９］または［１０］に記載の製造方法。
［１２］溶剤として、水、１−メトキシ−２−プロパノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、トルエン、キシレン、シクロヘキサノン、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、及び乳酸ブチルからなる群から選ばれる少なくとも一種を用いる[１１]に記載の製造方法。
［１３］塗膜の加熱を、ホットプレートもしくはベーク炉を用いて、１７０℃以上３００℃以下の温度範囲で、３０分以上２４時間以内行うこととする[９］〜［１２］のいずれかに記載の製造方法。
［１４］[９］〜［１３］のいずれかに記載の製造方法により得られた架橋生成物を構成成分とする塗膜を有する基板を含む物品。
［１５］塗膜温度を制御することにより、塗膜に生体物質を接着し、または塗膜から生体物質を剥離するために用いられる[１４]に記載の物品。
［１６］[１]〜［８］のいずれかに記載の組成物を用いて基板にドットパタンを形成する工程、及び上記ドットパタンを加熱により架橋させて、架橋生成物を構成成分とするドットパタンを形成する工程を含むことを特徴とするドットパタンを有するチップの製造方法。
［１７］基板へのドットパタンの形成は、組成物を溶剤に溶解した溶液を基板上に、インクジェット印刷するか、またはマスクを介してスクリーン印刷することで行われる[１６]に記載の製造方法。
［１８］[１]〜［８］のいずれかに記載の組成物及び酸発生剤を溶剤に溶解した溶液を基板上に塗布して塗膜を形成する工程、前記塗膜にマスクを介して酸発生剤を活性化させる放射線を照射してドットパタンを形成する工程、及び前記ドットパタンを加熱により架橋させて、架橋生成物を構成成分とするドットパタンを形成する工程、を含むことを特徴とするドットパタンを有するチップの製造方法。
［１９］酸発生剤は、オニウム塩、スルホニルオキシイミド及びスルホン酸エステルから成る群から選ばれる少なくとも1種である[１８]に記載の製造方法。
［２０］放射線が、水銀ランプ光、電子線、またはエキシマレーザーである[１８]または［１９］に記載の製造方法。
［２１］溶剤として、水、１−メトキシ−２−プロパノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、トルエン、キシレン、シクロヘキサノン、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、及び乳酸ブチルからなる群から選ばれる少なくとも一種を用いる[１８]〜［２０］のいずれかに記載の製造方法。
［２２］ドットパタンの加熱による架橋を、酸触媒の不存在下で、ホットプレートまたはベーク炉を用いて、１７０℃以上３００℃以下の温度範囲で、３０分以上２４時間以内行う[１８]〜［２１］のいずれかに記載の製造方法。
［２３］ドットパタンの加熱による架橋を、酸触媒の存在下で、ホットプレートまたはベーク炉を用いて、９０℃以上１７０℃未満で１０秒以上３０分未満の間行う[１８]〜［２１］のいずれかに記載の製造方法。
［２４］ドットパタンを形成する基板は、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板、マイカ基板、セラミック基板、または金属基板である[１８]〜［２３］のいずれかに記載の製造方法。
［２５］[９］〜［１３］のいずれかに記載の製造方法により得られた架橋生成物を構成成分とするドットパタンを基板に有するチップ。
［２６］直径１〜１０００μｍのドットを１ｃｍ²当たり１０個〜３０，０００，０００個有する[２５]に記載のチップ。
［２７］［９］〜［１３］のいずれかに記載の製造方法により得られた架橋生成物を構成成分とする塗膜を有する基板の前記塗膜の上に、可撓性材料からなり、かつ穴パタンを有する層を有するチップ。
［２８］前記穴パタンの内径が１〜１０００μｍの範囲であり、かつ穴を１ｃｍ²当たり１０個〜３０，０００，０００個有する［２７］に記載のチップ。
［２９］塗膜温度を制御することにより、塗膜に穴パタンの穴を介して生体物質を接着し、または塗膜から生体物質を剥離するために用いられる［２７］または［２８］に記載のチップ。
［３０］可撓性材料がフォトマスク材料である［２７］〜［２９］のいずれかに記載のチップ。 (In the general formula (1), R ₁ and R ₂ may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R ₃ represents a functional group capable of crosslinking with the crosslinking agent. X and y are arbitrary numbers satisfying x + y = 1, 0 <x ≦ 1, and 0 ≦ y <1, respectively.)
[2] The hydrocarbon structure having a functional group capable of crosslinking with the crosslinking agent is an acrylate structure, a methacrylate structure, an acrylamide structure, or a methacrylamide structure having a functional group capable of crosslinking with the crosslinking agent in the ester portion. ] The composition as described in.
[3] The composition according to [1] or [2], wherein the functional group capable of crosslinking with the crosslinking agent is a hydroxy group, a carboxy group, or an epoxy group.
[4] The composition according to any one of [1] to [3], wherein the crosslinking agent is an epoxy-based crosslinking agent, a melamine-based crosslinking agent, a glycouril-based crosslinking agent, or a compound having two or more hydroxy groups or carboxy groups. .
[5] The epoxy-based crosslinking agent is trimethylolpropane triglycidyl ether, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,2-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,3-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1 , 4-Naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,6-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,7-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid Diglycidyl ester, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,4-cyclohex Dimethanol diglycidyl ether, bisphenol-A-diglycidyl ether, bisphenol-S-diglycidyl ether, bis [4- (2,3-epoxypropylthio) phenyl] sulfide, or 1,4-bis (glycidyloxy) benzene A composition according to [4].
[6] The composition according to [4], wherein the melamine-based crosslinking agent is hexamethoxymethyl melamine, hexaethoxymethyl melamine or hexapropoxymethyl melamine.
[7] The glycouril-based crosslinking agent is 1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluryl, 1,3,4,6-tetrakis (ethoxymethyl) glycoluril, or 1,3,4,6-tetrakis ( The composition according to [4], which is propoxymethyl) glycoluril.
[8] Compounds having two or more hydroxy groups or carboxy groups are 1,2-dihydroxynaphthalene, 1,3-dihydroxynaphthalene, 1,4-dihydroxynaphthalene, 1,5-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene. 1,7-dihydroxynaphthalene, 1,8-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,6-dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxynaphthalene, 1,3-cyclopentanediol, 2,6-quinolinediol 2,3-dihydroxyquinoxaline, 1,4-dioxanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, polyvinyl alcohol, 1,2-naphthalenedicarboxylic acid, 1,3-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-na Taleenedicarboxylic acid, 1,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,7-naphthalenedicarboxylic acid, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid 1,2-cyclopentane dicarboxylic acid, 2,5-thiophene dicarboxylic acid, 2-methyl-3,4-quinoline dicarboxylic acid, 9,10-anthracene dicarboxylic acid, dihydroanthracene-9,10-dicarboxylic acid, citric acid The composition according to [4], which is succinic acid, polyacrylic acid, or polymethacrylic acid.
[9] A step of applying a composition according to any one of [1] to [8] to a substrate to form a coating film, and a coating film comprising a crosslinked product as a constituent by crosslinking the coating film by heating. The manufacturing method of the board | substrate which has a coating film characterized by including the process of forming.
[10] The manufacturing method according to [9], wherein the substrate to which the composition is applied is a silicon substrate, a glass substrate, a plastic substrate, a mica substrate, a ceramic substrate, or a metal substrate.
[11] Application of the composition to the substrate includes a step of dissolving the composition in a solvent, a step of dropping the obtained solution onto the substrate, and a step of rotating the substrate to evaporate the solvent to obtain a coating film. The production method according to [9] or [10], wherein
[12] Water, 1-methoxy-2-propanol, ethylene glycol monomethyl ether, methyl cellosolve acetate, toluene, xylene, cyclohexanone, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethoxy Ethyl acetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate, pyruvin [11] The production method according to [11], wherein at least one selected from the group consisting of ethyl acid, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, and butyl lactate is used.
[13] In any one of [9] to [12], the coating film is heated in a temperature range of 170 ° C. to 300 ° C. within 30 minutes to 24 hours using a hot plate or a baking furnace. The manufacturing method as described.
[14] An article comprising a substrate having a coating film comprising a crosslinked product obtained by the production method according to any one of [9] to [13] as a constituent component.
[15] The article according to [14], which is used for adhering a biological material to the coating film or peeling the biological material from the coating film by controlling the coating film temperature.
[16] A step of forming a dot pattern on a substrate using the composition according to any one of [1] to [8], and a dot having the crosslinked product as a constituent component by crosslinking the dot pattern by heating. A method of manufacturing a chip having a dot pattern, comprising a step of forming a pattern.
[17] The production method according to [16], wherein the dot pattern is formed on the substrate by performing inkjet printing on a substrate with a solution obtained by dissolving the composition in a solvent or screen printing through a mask. .
[18] A step of applying a solution prepared by dissolving the composition according to any one of [1] to [8] and an acid generator in a solvent onto a substrate to form a coating film, and through the mask to the coating film A step of forming a dot pattern by irradiating radiation for activating the acid generator, and a step of forming a dot pattern comprising the crosslinked product as a constituent by crosslinking the dot pattern by heating. A method for manufacturing a chip having a dot pattern.
[19] The production method according to [18], wherein the acid generator is at least one selected from the group consisting of onium salts, sulfonyloxyimides, and sulfonic acid esters.
[20] The production method according to [18] or [19], wherein the radiation is mercury lamp light, electron beam, or excimer laser.
[21] As a solvent, water, 1-methoxy-2-propanol, ethylene glycol monomethyl ether, methyl cellosolve acetate, toluene, xylene, cyclohexanone, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethoxy Ethyl acetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate, pyruvin The production method according to any one of [18] to [20], wherein at least one selected from the group consisting of ethyl acid, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, and butyl lactate is used.
[22] Cross-linking by heating of the dot pattern is performed in the temperature range of 170 ° C. or higher and 300 ° C. or lower using a hot plate or a baking furnace in the absence of an acid catalyst within 30 minutes to 24 hours. [21] The production method according to any one of [21].
[23] Cross-linking by heating of the dot pattern is performed at 90 ° C. or higher and lower than 170 ° C. for 10 seconds or longer and less than 30 minutes using a hot plate or a baking furnace in the presence of an acid catalyst [18] to [21] The manufacturing method in any one of.
[24] The manufacturing method according to any one of [18] to [23], wherein the substrate on which the dot pattern is formed is a silicon substrate, a glass substrate, a plastic substrate, a mica substrate, a ceramic substrate, or a metal substrate.
[25] A chip having, on a substrate, a dot pattern having a cross-linked product obtained by the production method according to any one of [9] to [13] as a constituent component.
[26] The chip according to [25], having 10 to 30,000,000 dots of 1 to 1000 μm in diameter per 1 cm ² .
[27] On the coating film of the substrate having a coating film containing the cross-linked product obtained by the production method according to any one of [9] to [13] as a constituent component, a flexible material, And a chip having a layer having a hole pattern.
[28] The chip according to [27], wherein an inner diameter of the hole pattern is in a range of 1 to 1000 μm and 10 to 30,000,000 holes per 1 cm ² .
[29] The method according to [27] or [28], which is used for adhering a biological material to a coating film through a hole in a hole pattern or peeling the biological material from the coating film by controlling a coating film temperature. Chips.
[30] The chip according to any one of [27] to [29], wherein the flexible material is a photomask material.

本発明によれば、水や水溶液、さらには、有機溶媒に不溶性であり、かつ感熱応答性を有する材料を提供することができる。さらに本発明によれば、感熱応答性を有する材料を用いたバイオシート等の物品やチップを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a material that is insoluble in water, an aqueous solution, and further an organic solvent and has heat-sensitive response. Furthermore, according to the present invention, an article such as a biosheet or a chip using a material having heat sensitivity can be provided.

（感熱応答性ポリマー組成物）
本発明の感熱応答性ポリマー組成物は、一般式（１）で示される繰り返し単位を持ち、かつ重量平均分子量が８００〜５００，０００の範囲であるＮ−アルキルアクリルアミド共重合体と架橋剤とを含有する組成物である。上記Ｎ−アルキルアクリルアミド共重合体の、重量平均分子量は好ましくは、５，０００〜１００，０００の範囲である。(Heat-sensitive polymer composition)
The thermosensitive polymer composition of the present invention comprises an N-alkylacrylamide copolymer having a repeating unit represented by the general formula (1) and having a weight average molecular weight in the range of 800 to 500,000 and a crosslinking agent. It is a composition to contain. The weight average molecular weight of the N-alkylacrylamide copolymer is preferably in the range of 5,000 to 100,000.

一般式（１）において、Ｒ₁及びＲ₂は、同一または異なっていても良く、水素原子または炭素数１から４のアルキル基を表し、Ｒ₃は、前記架橋剤と架橋可能な官能基を有する炭化水素構造を表す。炭素数１から４のアルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基である。ｘ及びｙは、それぞれｘ＋ｙ＝１、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１を満たす任意の数である。好ましくは、０．６＜ｘ≦０．９５、０．０５≦ｙ＜０．４を満たす任意の数である。尚、一般式（１）の両末端は水素である。In the general formula (1), R ₁ and R ₂ may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R ₃ represents a functional group capable of crosslinking with the crosslinking agent. Represents a hydrocarbon structure having The alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group. x and y are arbitrary numbers satisfying x + y = 1, 0 <x ≦ 1, and 0 ≦ y <1, respectively. Preferably, it is an arbitrary number satisfying 0.6 <x ≦ 0.95 and 0.05 ≦ y <0.4. Incidentally, both ends of the general formula (1) are hydrogen.

架橋剤と架橋可能な官能基を有する炭化水素構造は、例えば、前記架橋剤と架橋可能な官能基をエステル部に持つアクリレート構造、メタクリレート構造、アクリルアミド構造、メタクリルアミド構造であることができる。 The hydrocarbon structure having a functional group capable of crosslinking with a crosslinking agent can be, for example, an acrylate structure, a methacrylate structure, an acrylamide structure, or a methacrylamide structure having a functional group capable of crosslinking with the crosslinking agent in the ester portion.

架橋剤と架橋可能な官能基は、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基またはエポキシ基であることができる。 The functional group capable of crosslinking with the crosslinking agent can be, for example, a hydroxy group, a carboxy group or an epoxy group.

架橋可能な官能基を有する炭化水素構造は、より具体的には、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリルアミド、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリルアミド、グリシジルメタクリルアミド、γ―ヒドロキシ酸アクリレート、γ―ヒドロキシ酸メタクリレート、γ―ヒドロキシ酸アクリルアミド、γ―ヒドロキシ酸メタクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸を挙げることができる。 More specifically, the hydrocarbon structure having a crosslinkable functional group is, for example, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxyethyl acrylamide, hydroxyethyl methacrylamide, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylamide, glycidyl methacrylamide, Examples include γ-hydroxy acid acrylate, γ-hydroxy acid methacrylate, γ-hydroxy acid acrylamide, γ-hydroxy acid methacrylamide, acrylic acid, and methacrylic acid.

架橋剤は、例えば、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤、グリコウリル系架橋剤、ヒドロキシ基またはカルボキシ基を２つ以上有する化合物であることができる。 The crosslinking agent can be, for example, an epoxy crosslinking agent, a melamine crosslinking agent, a glycouril crosslinking agent, a compound having two or more hydroxy groups or carboxy groups.

エポキシ系架橋剤は、例えば、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル、１，２−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、１，３−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、１，４−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、１，５−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、１，６−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、１，７−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、１，８−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、２，３−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、２，６−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、２，７−ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、ビスフェノール−Ａ−ジグリシジルエーテル、ビスフェノール−Ｓ−ジグリシジルエーテル、ビス［４−（２，３−エポキシプロピルチオ）フェニル］サルファイド、または１，４−ビス（グリシジルオキシ）ベンゼンであることができる。 Examples of the epoxy crosslinking agent include trimethylolpropane triglycidyl ether, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,2-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,3-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1, 4-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,6-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,7-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid diglyceride Glycidyl ester, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,4-cyclohexane With sandimethanol diglycidyl ether, bisphenol-A-diglycidyl ether, bisphenol-S-diglycidyl ether, bis [4- (2,3-epoxypropylthio) phenyl] sulfide, or 1,4-bis (glycidyloxy) benzene Can be.

メラミン系架橋剤は、例えば、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミンまたはヘキサプロポキシメチルメラミンであることができる。 The melamine-based crosslinking agent can be, for example, hexamethoxymethylmelamine, hexaethoxymethylmelamine or hexapropoxymethylmelamine.

グリコウリル系架橋剤は、例えば、１，３，４，６−テトラキス（メトキシメチル）グリコウリル、１，３，４，６−テトラキス（エトキシメチル）グリコウリル、または１，３，４，６−テトラキス（プロポキシメチル）グリコウリルであることができる。 Examples of the glycouril-based crosslinking agent include 1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycouril, 1,3,4,6-tetrakis (ethoxymethyl) glycouril, or 1,3,4,6-tetrakis (propoxy). Methyl) glycoluril.

ヒドロキシ基またはカルボキシ基を２つ以上有する化合物は、例えば、１，２−ジヒドロキシナフタレン、１，３−ジヒドロキシナフタレン、１，４−ジヒドロキシナフタレン、１，５−ジヒドロキシナフタレン、１，６−ジヒドロキシナフタレン、１，７−ジヒドロキシナフタレン、１，８−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレン、２，６−ジヒドロキシナフタレン、２，７−ジヒドロキシナフタレン、１，３−シクロペンタンジオール、２，６−キノリンジオール、２，３−ジヒドロキシキノキサリン、１，４−ジオキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ポリビニルアルコール、１，２−ナフタレンジカルボン酸、１，３−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、１，６−ナフタレンジカルボン酸、１，７−ナフタレンジカルボン酸、１，８−ナフタレンジカルボン酸、２，３−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、１，２−シクロペンタンジカルボン酸、２，５−チオフェンジカルボン酸、２−メチル−３，４−キノリンジカルボン酸、９，１０−アントラセンジカルボン酸、ジヒドロアントラセン−９，１０−ジカルボン酸、クエン酸、こはく酸、ポリアクリル酸、またはポリメタクリル酸であることができる。 Examples of the compound having two or more hydroxy groups or carboxy groups include 1,2-dihydroxynaphthalene, 1,3-dihydroxynaphthalene, 1,4-dihydroxynaphthalene, 1,5-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene, 1,7-dihydroxynaphthalene, 1,8-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,6-dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxynaphthalene, 1,3-cyclopentanediol, 2,6-quinolinediol, 2,3-dihydroxyquinoxaline, 1,4-dioxanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, polyvinyl alcohol, 1,2-naphthalenedicarboxylic acid, 1,3-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1 , 5- Phthalenedicarboxylic acid, 1,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,7-naphthalenedicarboxylic acid, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalate Acid, 1,2-cyclopentane dicarboxylic acid, 2,5-thiophene dicarboxylic acid, 2-methyl-3,4-quinoline dicarboxylic acid, 9,10-anthracene dicarboxylic acid, dihydroanthracene-9,10-dicarboxylic acid, It can be an acid, succinic acid, polyacrylic acid, or polymethacrylic acid.

（塗膜を有する基板の製造方法）
本発明は、塗膜を有する基板の製造方法を包含し、この方法は、上記本発明の感熱応答性ポリマー組成物を基板に塗布して塗膜を形成する工程、得られた塗膜を加熱により架橋させる工程を含む。(Manufacturing method of a substrate having a coating film)
This invention includes the manufacturing method of the board | substrate which has a coating film, and this method heats the obtained coating film, the process of apply | coating the said thermosensitive polymer composition of this invention to a board | substrate, and forming a coating film. A step of crosslinking by.

感熱応答性ポリマー組成物を塗布する基板は、例えば、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板、マイカ基板、セラミック基板、または金属基板であることができる。 The substrate on which the thermosensitive polymer composition is applied can be, for example, a silicon substrate, a glass substrate, a plastic substrate, a mica substrate, a ceramic substrate, or a metal substrate.

感熱応答性ポリマー組成物の基板への塗布は、例えば、組成物を溶剤に溶解する工程、得られた溶液を基板上に滴下する工程、及び基板を回転することによって溶媒を蒸発させ塗膜を得る工程を含むことができる。
本発明の方法では、例えば、１０ｎｍ〜１００μｍの厚さの塗膜を作製することができる。Application of the thermosensitive polymer composition to the substrate includes, for example, a step of dissolving the composition in a solvent, a step of dripping the obtained solution onto the substrate, and rotating the substrate to evaporate the solvent and form a coating film. A obtaining step can be included.
In the method of the present invention, for example, a coating film having a thickness of 10 nm to 100 μm can be produced.

組成物を溶解する溶剤としては、例えば、水、１−メトキシ−２−プロパノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、トルエン、キシレン、シクロヘキサノン、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、乳酸ブチルを用いることができる。これらの溶剤は単独で、または２種以上の組合せで使用することができる。 Examples of the solvent for dissolving the composition include water, 1-methoxy-2-propanol, ethylene glycol monomethyl ether, methyl cellosolve acetate, toluene, xylene, cyclohexanone, ethyl 2-hydroxypropionate, 2-hydroxy-2-methyl. Ethyl propionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, Methyl pyruvate, ethyl pyruvate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, butyl lactate can be used. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

溶剤へ溶解した組成物の濃度は、所望の溶液粘度、塗膜厚さ等を考慮して適宜決定でき、例えば、０．５重量％〜３０重量％の範囲とすることができる。 The density | concentration of the composition melt | dissolved in the solvent can be suitably determined in consideration of desired solution viscosity, coating film thickness, etc., for example, can be set as the range of 0.5 weight%-30 weight%.

得られた溶液を基板上に滴下する。基板上への溶液の滴下は、例えば、フォトレジスト塗布用ノズル、スポイト、シリンジもしくはインクジェットプリンタ用ノズルによって行うことができる。溶液の滴下量は、所望の塗膜厚さおよび基板面積を考慮して適宜決定できるが、例えば、１０μＬ〜１０ｍＬの範囲とすることができる。 The obtained solution is dropped on the substrate. The dropping of the solution onto the substrate can be performed by, for example, a photoresist coating nozzle, a dropper, a syringe, or an inkjet printer nozzle. The dropping amount of the solution can be appropriately determined in consideration of the desired coating film thickness and the substrate area, and can be in the range of 10 μL to 10 mL, for example.

溶液を滴下した基板は、回転することによって溶媒を蒸発させて塗膜を得る。回転による溶媒の蒸発は、例えば、回転によって生じる気流によって、さらには、外部からヒーターによって加熱を行うことによって行うことができる。 The substrate on which the solution is dropped is rotated to evaporate the solvent to obtain a coating film. The evaporation of the solvent by rotation can be performed by, for example, heating with an airflow generated by rotation or by a heater from the outside.

塗膜の加熱は、例えば、ホットプレートもしくはベーク炉を用い、１７０℃以上３００℃以下の温度範囲で、３０分以上２４時間以内行うことができる。 The coating film can be heated, for example, using a hot plate or a baking furnace in a temperature range of 170 ° C. to 300 ° C. for 30 minutes to 24 hours.

（物品）
本発明の物品は、上記本発明の製造方法により得られた塗膜を有する基板を含むものである。この物品は、塗膜温度を制御することにより、塗膜に生体物質を接着し、または塗膜から生体物質を剥離するために用いられる。この物品は、例えば、バイオシートであることができる。バイオシートとは、シート表面に生体物質を固定化し、場合によってはシート表面から生体物質を回収することが可能なシートである。例えば、バイオシート上に複数のリンパ球を固定化し、それぞれの生理活性を測定した後、特異的な活性を示すリンパ球のみ回収するシート、表皮細胞や肝細胞をシート上に固定化し、所定の大きさまで培養した後、培養された組織構造を維持したまま回収するシート、細胞、蛋白質、染色体、DNA等をシート上に固定化し、切断、接合等のマニピュレーション操作を行うシート、さらにはその後、切断、接合した生体物質を剥離させ、回収するシート、複数の神経細胞をシート上に固定化し、神経ネットワークを形成するシート、さらには、任意の神経細胞のみを剥離させ、シート上に任意の神経ネットワークを形成するシートであることができる。(Goods)
The article of the present invention includes a substrate having a coating film obtained by the production method of the present invention. This article is used to adhere a biological material to a coating film or to peel a biological material from a coating film by controlling the coating film temperature. This article can be, for example, a biosheet. A biosheet is a sheet in which a biological material is immobilized on the surface of the sheet, and in some cases, the biological material can be recovered from the surface of the sheet. For example, after immobilizing a plurality of lymphocytes on a biosheet and measuring each physiological activity, a sheet that collects only lymphocytes exhibiting specific activity, epidermal cells and hepatocytes are immobilized on the sheet, After culturing to size, the sheet, cells, proteins, chromosomes, DNA, etc. to be recovered while maintaining the cultured tissue structure are fixed on the sheet, and manipulation operations such as cutting and joining are performed, and then cutting A sheet that peels and collects the bonded biological material, a sheet that fixes a plurality of nerve cells on the sheet to form a nerve network, and a nerve network that peels only any nerve cells, and any nerve network on the sheet It can be a sheet that forms.

未架橋のＮ−アルキルアクリルアミドポリマーは、アルキル基の構造によって、それぞれ固有の下限臨界点温度（ＬＣＳＴ）を有している。下限臨界点温度以下の温度では分子表面が親水性あるいは水溶性を呈して水に溶けるが、臨界点温度以上の温度では分子表面が疎水性を示すので水中に析出する。上記本発明のバイオシートも、塗膜形成に用いた感熱応答性ポリマー内のＮ−アルキルアクリルアミドのアルキル基の構造に対応した上記の下限臨界点温度以上の温度環境にすると、膜表面が疎水性を有し、生体物質に対する接着性を発現させることができる。また、上記下限臨界点温度より低い温度環境にすると、膜表面が親水性を示し、生体物質に対する接着性が失われ、生体物質の剥離が生じる。例えば、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドポリマーの下限臨界点温度は約３２℃であり、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド構造を有する感熱応答性ポリマーを用いたバイオシートを、下限臨界点温度以上の３４℃付近に保持するとことで、生体物質に対する接着性を持たせることができる。また、下限臨界点温度よりも低い１５℃付近に保持すると、生体物質をバイオシートから剥離させることができる。 Each uncrosslinked N-alkylacrylamide polymer has a specific lower critical point temperature (LCST) depending on the structure of the alkyl group. At a temperature below the lower critical point temperature, the molecular surface is hydrophilic or water-soluble and dissolves in water. However, at a temperature above the critical point temperature, the molecular surface is hydrophobic and precipitates in water. When the biosheet of the present invention is brought to a temperature environment equal to or higher than the above-mentioned lower critical point temperature corresponding to the structure of the alkyl group of N-alkylacrylamide in the thermosensitive polymer used for coating film formation, the membrane surface is hydrophobic. And exhibit adhesiveness to biological materials. If the temperature environment is lower than the lower critical point temperature, the membrane surface exhibits hydrophilicity, the adhesion to the biological material is lost, and the biological material is peeled off. For example, the lower critical point temperature of N-isopropylacrylamide polymer is about 32 ° C., and the biosheet using the thermosensitive polymer having an N-isopropylacrylamide structure is held at around 34 ° C. above the lower critical point temperature. Thus, adhesion to biological materials can be provided. Further, when the temperature is kept near 15 ° C. lower than the lower critical point temperature, the biological material can be peeled from the biosheet.

生体物質の接着方法としては、バイオシートを下限臨界点温度以上に保持した状態で、生体物質を溶かした溶液、または、懸濁液をシート上に滴下するか、基板自体を上記液中に浸す方法が挙げられる。バイオシートを下限臨界点温度以上に保持する手段としては、下限臨界点温度以上の恒温槽に基板を入れる、または下限臨界点温度以上のプレート上に基板を置く方法が挙げられる。また、シート全体を下限臨界点温度以上に保持する必要はなく、生体物質を接着させたい部分のみ、赤外線レーザーの照射や小型のヒーターで局所的に加熱し、下限臨界点温度以上にすることも可能である。 As a method for adhering a biological material, a solution or suspension in which the biological material is dissolved is dropped on the sheet or the substrate itself is immersed in the liquid while the biosheet is held at the lower critical temperature or higher. A method is mentioned. Examples of the means for holding the biosheet above the lower critical point temperature include a method of placing the substrate in a thermostat having a temperature lower than the lower critical point temperature or placing the substrate on a plate having the temperature lower than the lower critical point temperature. In addition, it is not necessary to keep the entire sheet above the lower critical point temperature, and only the part where the biological material is to be adhered can be locally heated with infrared laser irradiation or a small heater to bring it above the lower critical point temperature. Is possible.

生体物質を剥離する方法としては、バイオシートを下限臨界点温度より低い温度にする方法が挙げられる。さらには、剥離した生体物質を洗浄によってシート上から除去する工程を含んでもよい。バイオシートを下限臨界点温度より低い温度にする手段としては、下限臨界点温度より低い温度の恒温槽に基板を入れる、または下限臨界点温度より低い温度のプレート上に基板を置く方法が挙げられる。また、シート全体を下限臨界点温度より低い温度にする必要はなく、生体物質を剥離させたい部分にのみ、下限臨界点温度より低い温度の液体をピペットやシリンジ等の先端から流し込み接触させる方法や、小型のペルチェ素子を用いて局所的に冷却する方法も可能である。 Examples of the method for exfoliating the biological material include a method of bringing the biosheet to a temperature lower than the lower critical point temperature. Furthermore, you may include the process of removing the peeled biological material from on a sheet | seat by washing | cleaning. As a means for bringing the biosheet to a temperature lower than the lower critical point temperature, there is a method of placing the substrate in a thermostat having a temperature lower than the lower critical point temperature or placing the substrate on a plate having a temperature lower than the lower critical point temperature. . In addition, it is not necessary to set the entire sheet to a temperature lower than the lower critical point temperature, and a method in which a liquid having a temperature lower than the lower critical point temperature is poured from the tip of a pipette, a syringe, or the like only to a portion where biological material is to be peeled off. A method of locally cooling using a small Peltier element is also possible.

また、本発明のバイオシートで接着、剥離の制御ができる生体物質としては、特に制限はないが、例えば、リンパ球、表皮細胞、肝細胞、神経細胞、幹細胞等の細胞、タンパク質、染色体、ＤＮＡ等が挙げられる。 In addition, the biological material that can control adhesion and separation with the biosheet of the present invention is not particularly limited. For example, cells such as lymphocytes, epidermis cells, hepatocytes, nerve cells, stem cells, proteins, chromosomes, DNA Etc.

（チップ）
本発明は、ドットパタンを有するチップの製造方法を包含し、この方法は、上記本発明の感熱応答性ポリマー組成物を用いて基板にドットパタンを形成する工程、上記ドットパタンを加熱により架橋させて、架橋生成物を構成成分とするドットパタンを形成する工程を含む。基板としては、前記物品で用いた基板と同様の物を用いることができる。(Chip)
The present invention includes a method for producing a chip having a dot pattern. This method includes a step of forming a dot pattern on a substrate using the thermosensitive polymer composition of the present invention, and the dot pattern is crosslinked by heating. And a step of forming a dot pattern containing the crosslinked product as a constituent component. As the substrate, a substrate similar to the substrate used in the article can be used.

基板へのドットパタンの形成は、例えば、組成物を溶剤に溶解した溶液を基板上に、インクジェット印刷するか、またはマスクを介してスクリーン印刷することで行われる。これら以外にも、凹凸を有するスタンパーの凸部に前記溶液を塗り、基板に押し当てて、溶液を基板へ転写するコンタクトプリントリソグラフィ法や、塗膜を基板上に形成後、熱架橋する前に、凹凸を有するスタンパーを押し当てて、凹凸パタンを転写した後に熱架橋させるエンボス加工法によってもドットパタンの形成は行うことができる。組成物を溶解する溶剤は、前記塗膜の形成で説明したものと同様の物を用いることができる。 The dot pattern is formed on the substrate by, for example, ink-jet printing a solution obtained by dissolving the composition in a solvent on the substrate or screen printing through a mask. In addition to these, the above-mentioned solution is applied to the convex part of the stamper having irregularities, pressed against the substrate, the contact print lithography method for transferring the solution to the substrate, and after the coating film is formed on the substrate, before thermal crosslinking The dot pattern can also be formed by an embossing method in which an uneven stamper is pressed to transfer the uneven pattern and then thermally crosslinked. As the solvent for dissolving the composition, the same ones as described in the formation of the coating film can be used.

本発明は、上記以外のドットパタンを有するチップの製造方法も包含し、この方法は、上記本発明の感熱応答性ポリマー組成物及び酸発生剤を溶剤に溶解した溶液を基板上に塗布して塗膜を形成する工程、前記塗膜にマスクを介して酸発生剤を活性化させる放射線を照射してドットパタンを形成する工程、及び前記ドットパタンを加熱により架橋させて、架橋生成物を構成成分とするドットパタンを形成する工程、を含む。 The present invention also includes a method for producing a chip having a dot pattern other than the above, and this method comprises applying a solution obtained by dissolving the thermosensitive polymer composition of the present invention and an acid generator in a solvent onto a substrate. A step of forming a coating film, a step of forming a dot pattern by irradiating the coating film with radiation for activating an acid generator through a mask, and a cross-linking product are formed by crosslinking the dot pattern by heating. Forming a dot pattern as a component.

酸発生剤は、活性放射線照射により酸を発生するものであれば良く、活性放射線は、例えば、水銀ランプ光、電子線、またはエキシマレーザーであることができる。酸発生剤としては、例えば、トリフェニルスルホニウムトリフレ−ト、トリフェニルスルホニウムノナフレート等のオニウム塩、Ｎ−トリフルオロメタンスルホニルオキシナフチルイミド、Ｎ−メタンスルホニルオキシナフチルイミド等のスルホニルオキシイミド、さらには、スルホン酸エステル等を挙げることができる。 The acid generator is not particularly limited as long as it generates an acid upon irradiation with actinic radiation, and the actinic radiation can be, for example, mercury lamp light, electron beam, or excimer laser. Examples of the acid generator include onium salts such as triphenylsulfonium triflate and triphenylsulfonium nonaflate, sulfonyloxyimides such as N-trifluoromethanesulfonyloxynaphthylimide, N-methanesulfonyloxynaphthylimide, and the like. And sulfonic acid esters.

組成物及び酸発生剤を溶解する溶剤は、前記塗膜の形成で説明したものと同様の物を用いることができる。酸発生剤の含有量は、パタン形成に必要な露光感度を考慮して適宜決定でき、例えば、感熱応答性ポリマー１００重量部に対して、０．１重量部から２０重量部の範囲とすることができる。 As the solvent for dissolving the composition and the acid generator, the same ones as described in the formation of the coating film can be used. The content of the acid generator can be appropriately determined in consideration of the exposure sensitivity necessary for pattern formation. For example, the content of the acid generator is in the range of 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoresponsive polymer. Can do.

ドットパタンの加熱による架橋は、塗膜が酸触媒を含まない場合には、例えば、ホットプレートもしくはベーク炉を用いて、１７０℃以上３００℃以下の温度範囲で、３０分以上２４時間以内で行うことができる。また、塗膜が酸触媒を含む場合には、ドットパタンの加熱による架橋は、ホットプレートまたはベーク炉を用いて、９０℃以上１７０℃未満で１０秒以上３０分未満の間行うことができる。ここで、酸触媒とは、塗布溶液中に酸を直接添加しておいたものでも良く、前記酸発生剤を含む塗膜への放射線の照射によって発生する酸でも良い。尚、触媒としては、例えば、塩酸、臭酸、硫酸、硝酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等の酸が挙げられる。 When the coating film does not contain an acid catalyst, crosslinking by heating the dot pattern is performed, for example, using a hot plate or a baking furnace in a temperature range of 170 ° C. to 300 ° C. for 30 minutes to 24 hours. be able to. Moreover, when a coating film contains an acid catalyst, the bridge | crosslinking by heating of a dot pattern can be performed between 90 degreeC or more and less than 170 degreeC for 10 second or more and less than 30 minutes using a hotplate or a baking furnace. Here, the acid catalyst may be one in which an acid is directly added to the coating solution, or an acid generated by irradiation of the coating film containing the acid generator. Examples of the catalyst include acids such as hydrochloric acid, odorous acid, sulfuric acid, nitric acid, methanesulfonic acid, toluenesulfonic acid, and trifluoromethanesulfonic acid.

（チップ）
本発明のチップは、上記本発明の製造方法により得られたドットパタンを基板に有するチップである。このチップは、ドット温度を制御することにより、ドットに生体物質を接着し、またはドットから生体物質を剥離するために用いられる。ドットの大きさ、形状、密度、配置（パタンの形状）等は、目的に応じて適宜決定できる。例えば、ドットの直径は、例えば、１〜１０００μｍの範囲とすることができ、また、ドットの形状は円形または矩形（例えば、正方形）であることができ、ドットの密度は、例えば、１ｃｍ²当たり１０〜３０，０００，０００個とすることができる。(Chip)
The chip of the present invention is a chip having a dot pattern obtained by the production method of the present invention on a substrate. This chip is used to adhere a biological material to a dot or peel a biological material from a dot by controlling the dot temperature. The size, shape, density, arrangement (pattern shape), etc. of the dots can be appropriately determined according to the purpose. For example, the diameter of the dots can be, for example, in the range of 1-1000 μm, and the shape of the dots can be circular or rectangular (eg, square), and the density of the dots is, for example, per cm ² It can be 10 to 30,000,000.

本発明のチップは、上記バイオシートと同様に、生体物質の接着及び剥離を制御しながら、生体物質をハンドリングすることができる。生体物質としては、特に制限はないが、例えば、リンパ球、表皮細胞、肝細胞、神経細胞、幹細胞等の細胞、タンパク質、染色体、ＤＮＡ等が挙げられる。 The chip of the present invention can handle a biological material while controlling the adhesion and peeling of the biological material, like the biosheet. Although there is no restriction | limiting in particular as a biological material, For example, cells, such as a lymphocyte, an epidermis cell, a hepatocyte, a nerve cell, a stem cell, protein, a chromosome, DNA etc. are mentioned.

以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
（実施例１）
Ｎ−イソプロピルアクリルアミドモノマー（２）０．９１ｇ（８．０×１０^-3モル）と、ヒドロキシエチルアクリレートモノマー（３）０．２３ｇ（２．０×１０^-3モル）をテトラヒドロフラン３０ｍｌに溶解し、１０分間窒素バブリングを行った。続いて、重合開始剤として２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）０．０４ｇを加え、窒素雰囲気下、７０℃で過熱還流して、６時間重合を行った。重合後、ｎ−ヘキサン３００ｍｌに溶液を注ぎ、ポリマーを析出させ、濾別、乾燥して、白色のポリマーを得た。得られたポリマーの構造は、種々の分析法からＮ−イソプロピルアクリルアミド構造のモル分率８０％、ヒドロキシエチルアクリレート構造のモル分率２０％のポリマー（４）であることがわかった。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によりテトラヒドロフラン中で、このポリマーのポリスチレン換算の分子量を調べたところ、重量平均分子量が６３，０００、数平均分子量が４５，０００であった。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
(Example 1)
0.91 g (8.0 × 10 ⁻³ mol) of N-isopropylacrylamide monomer (2) and 0.23 g (2.0 × 10 ⁻³ mol) of hydroxyethyl acrylate monomer (3) were dissolved in 30 ml of tetrahydrofuran, Nitrogen bubbling was performed for 10 minutes. Subsequently, 0.04 g of 2,2′-azobis (isobutyronitrile) was added as a polymerization initiator, and the mixture was superheated and refluxed at 70 ° C. in a nitrogen atmosphere to carry out polymerization for 6 hours. After the polymerization, the solution was poured into 300 ml of n-hexane to precipitate a polymer, which was filtered and dried to obtain a white polymer. The structure of the obtained polymer was found to be a polymer (4) having a molar fraction of N-isopropylacrylamide structure of 80% and a hydroxyethyl acrylate structure of 20% by various analytical methods. When the molecular weight of this polymer in terms of polystyrene was examined in tetrahydrofuran by gel permeation chromatography (GPC), the weight average molecular weight was 63,000 and the number average molecular weight was 45,000.

次に、上記ポリマー１００重量部と、架橋剤としてトリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（５）１５重量部を、１−メトキシ−２−プロパノール１０００重量部に溶解し、これを孔径０．４０μｍのテフロンフィルターを用いて濾過し、塗布溶液とした。
ヘキサメチルジシラザンで疎水処理したガラス基板上に、上記の塗布溶液を回転速度３０００ｒｐｍで回転塗布した。塗布後１８０℃で３０分間加熱処理して、ヒドロキシエチルアクリレート構造内のヒドロキシ基と、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル構造内のエポキシ基間で架橋反応を進行させ、膜厚３μｍの架橋された塗膜を得た。Next, 100 parts by weight of the above polymer and 15 parts by weight of trimethylolpropane triglycidyl ether (5) as a cross-linking agent are dissolved in 1000 parts by weight of 1-methoxy-2-propanol, and this is a Teflon filter having a pore size of 0.40 μm. To obtain a coating solution.
The above coating solution was spin-coated at a rotational speed of 3000 rpm on a glass substrate hydrophobically treated with hexamethyldisilazane. After coating, heat treatment is performed at 180 ° C. for 30 minutes to cause a crosslinking reaction to proceed between the hydroxy group in the hydroxyethyl acrylate structure and the epoxy group in the trimethylolpropane triglycidyl ether structure, and a crosslinked film having a thickness of 3 μm. Got.

上記塗膜を上記ポリマー（４）の良溶媒であるテトラヒドロフランに１分間浸した後、残膜厚を測定し、残膜率（初期膜厚を１として規格化）を求めたところ、残膜率が０．９となり、架橋反応によって上記塗膜が、溶剤に対して充分に不溶化していることがわかった。
次に、上記塗膜に対する生体物質（リンパ球）の接着、剥離の制御を、塗膜温度を変化させることによって行った。上記塗膜を３４℃もしくは１５℃に保持しながら、リンパ球懸濁液を滴下し、１５分間静置した後、保持温度と同じ温度の水で洗浄操作を行った。塗膜温度を３４℃に保つことによって、塗膜表面にリンパ球が接着し、洗浄後にもリンパ球が流されずに残存した（図１の写真１）。それに対し、塗膜温度を１５℃に保つと、塗膜表面のリンパ球が剥離し、洗浄操作によってリンパ球が塗膜上から流された（図１の写真２）。 After immersing the coating film in tetrahydrofuran, which is a good solvent for the polymer (4), for 1 minute, the remaining film thickness was measured and the remaining film ratio (standardized with an initial film thickness of 1) was determined. It was found that the coating film was sufficiently insoluble in the solvent by the crosslinking reaction.
Next, the adhesion and peeling of the biological material (lymphocytes) to the coating film were controlled by changing the coating film temperature. While maintaining the above coating film at 34 ° C. or 15 ° C., the lymphocyte suspension was dropped and allowed to stand for 15 minutes, and then washed with water having the same temperature as the holding temperature. By maintaining the coating film temperature at 34 ° C., lymphocytes adhered to the surface of the coating film, and lymphocytes remained without being washed even after washing (Photo 1 in FIG. 1). On the other hand, when the coating film temperature was kept at 15 ° C., lymphocytes on the surface of the coating film were peeled off, and lymphocytes were washed away from the coating film by the washing operation (Photo 2 in FIG. 1).

（実施例２）
実施例１のヒドロキシルエチルアクリレートモノマーをグリシジルメタクリレートモノマー（６）に替えたことを除いて、実施例１の合成方法を反復した。得られたポリマーの構造は、種々の分析法からＮ−イソプロピルアクリルアミド構造のモル分率８０％、グリシジルメタクリレート構造のモル分率２０％のポリマー（７）であることがわかった。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によりテトラヒドロフラン中で、このポリマーのポリスチレン換算の分子量を調べたところ、重量平均分子量が７２，０００、数平均分子量が４５，０００であった。(Example 2)
The synthesis method of Example 1 was repeated except that the hydroxylethyl acrylate monomer of Example 1 was replaced with glycidyl methacrylate monomer (6). The structure of the obtained polymer was found to be a polymer (7) having a mole fraction of N-isopropylacrylamide structure of 80% and a mole fraction of glycidyl methacrylate structure of 20% from various analysis methods. When the molecular weight of this polymer in terms of polystyrene was examined in tetrahydrofuran by gel permeation chromatography (GPC), the weight average molecular weight was 72,000 and the number average molecular weight was 45,000.

次に、上記ポリマー１００重量部と、架橋剤として１，４−シクロヘキサンジメタノール（８）１５重量部を、ジアセトンアルコール１０００重量部に溶解し、これを孔径０．４０μｍのテフロンフィルターを用いて濾過し、塗布溶液とした。 Next, 100 parts by weight of the polymer and 15 parts by weight of 1,4-cyclohexanedimethanol (8) as a cross-linking agent are dissolved in 1000 parts by weight of diacetone alcohol, and this is dissolved using a Teflon filter having a pore diameter of 0.40 μm. Filtration was performed to obtain a coating solution.

トリメチルクロロシランで疎水処理したシリコン基板上に、上記の塗布溶液を回転速度３０００ｒｐｍで回転塗布した。塗布後１８０℃で３０分間加熱処理して、グリシジルメタクリレート構造内のエポキシ基と、１，４−シクロヘキサンジメタノール構造内のヒドロキシ基間で架橋反応を進行させ、膜厚３μｍの架橋された塗膜を得た。 The above coating solution was spin-coated at a rotation speed of 3000 rpm on a silicon substrate that had been hydrophobically treated with trimethylchlorosilane. After coating, the film is heat-treated at 180 ° C. for 30 minutes to cause a crosslinking reaction to proceed between the epoxy group in the glycidyl methacrylate structure and the hydroxy group in the 1,4-cyclohexanedimethanol structure, and has a thickness of 3 μm. Got.

上記塗膜を上記ポリマー（７）の良溶媒であるテトラヒドロフランに１分間浸した後、残膜厚を測定し、残膜率（初期膜厚を１として規格化）を求めたところ、残膜率が０．９となり、架橋反応によって上記塗膜が、溶剤に対して充分に不溶化していることがわかった。 After immersing the coating film in tetrahydrofuran, which is a good solvent for the polymer (7), for 1 minute, the remaining film thickness was measured and the remaining film ratio (standardized with an initial film thickness of 1) was determined. It was found that the coating film was sufficiently insoluble in the solvent by the crosslinking reaction.

次に、実施例１と同様に、上記塗膜に対する生体物質（リンパ球）の接着、剥離の制御を、塗膜温度を変化させることによって行った。上記塗膜を３４℃もしくは１５℃に保持しながら、リンパ球懸濁液を滴下し、１５分間静置した後、保持温度と同じ温度の水で洗浄操作を行った。塗膜温度を３４℃に保つことによって、塗膜表面にリンパ球が接着し、洗浄後にもリンパ球が流されずに残存した。それに対し、塗膜温度を１５℃に保つと、塗膜表面のリンパ球が剥離し、洗浄操作によってリンパ球が塗膜上から流された。 Next, in the same manner as in Example 1, the adhesion and peeling of the biological material (lymphocytes) to the coating film were controlled by changing the coating film temperature. While maintaining the above coating film at 34 ° C. or 15 ° C., the lymphocyte suspension was dropped and allowed to stand for 15 minutes, and then washed with water having the same temperature as the holding temperature. By maintaining the coating film temperature at 34 ° C., lymphocytes adhered to the surface of the coating film, and the lymphocytes remained without being washed away even after washing. On the other hand, when the coating film temperature was kept at 15 ° C., lymphocytes on the surface of the coating film were peeled off, and lymphocytes were washed away from the coating film by a washing operation.

（実施例３）
架橋剤と架橋可能な官能基を有する炭化水素構造（Ｒ ₃ ）のモル分率、及び、温度感受性を有するＮ−イソプロピルアクリルアミド構造のモル分率
実施例１の合成例のように、重合に用いるＮ−イソプロピルアクリルアミドモノマー（２）とヒドロキシエチルアクリレートモノマー（３）の割合を制御することによって、異なるモル分率を有する種々のポリマーを合成した。(Example 3)
Mole fraction of hydrocarbon structure (R ₃ ) having functional group capable of crosslinking with cross-linking agent and mole fraction of N-isopropylacrylamide structure having temperature sensitivity Used for polymerization as in the synthesis example of Example 1. Various polymers having different molar fractions were synthesized by controlling the ratio of N-isopropylacrylamide monomer (2) and hydroxyethyl acrylate monomer (3).

次に、上記ポリマー１００重量部と、架橋剤としてトリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（５）１５重量部を、１−メトキシ−２−プロパノール１０００重量部に溶解し、これを孔径０．４０μｍのテフロンフィルターを用いて濾過し、塗布溶液とした。 Next, 100 parts by weight of the above polymer and 15 parts by weight of trimethylolpropane triglycidyl ether (5) as a cross-linking agent are dissolved in 1000 parts by weight of 1-methoxy-2-propanol, and this is a Teflon filter having a pore size of 0.40 μm. To obtain a coating solution.

ヘキサメチルジシラザンで疎水処理したガラス基板上に、上記の塗布溶液を回転速度３０００ｒｐｍで回転塗布した。塗布後１８０℃で３０分間加熱処理して、架橋反応を進行させ、膜厚３μｍの塗膜を得た。 The above coating solution was spin-coated at a rotational speed of 3000 rpm on a glass substrate hydrophobically treated with hexamethyldisilazane. After coating, the film was heat-treated at 180 ° C. for 30 minutes to advance the crosslinking reaction, and a coating film having a thickness of 3 μm was obtained.

上記塗膜の溶剤に対する溶解性と、ヒドロキシエチルアクリレート構造のモル分率の関係を調べた。膜厚３μｍの上記塗膜をテトラヒドロフランに１分間浸した後、残膜厚を測定し、残膜率（初期膜厚を１として規格化）を求めた。結果を図２に示す。これによると、ヒドロキシエチルアクリレート構造のモル分率が５％以上になると、残膜率が０．７以上になり、溶剤に対して塗膜が充分に不溶化することがわかった。また、ヒドロキシエチルアクリレート構造のモル分率が５％未満になると、充分な架橋密度が得られず、溶剤に対して充分に不溶化しないことがわかった。 The relationship between the solubility of the coating film in the solvent and the molar fraction of the hydroxyethyl acrylate structure was examined. After immersing the above-mentioned coating film having a thickness of 3 μm in tetrahydrofuran for 1 minute, the remaining film thickness was measured, and the remaining film ratio (standardized with an initial film thickness of 1) was determined. The results are shown in FIG. According to this, it was found that when the molar fraction of the hydroxyethyl acrylate structure was 5% or more, the remaining film ratio was 0.7 or more, and the coating film was sufficiently insoluble in the solvent. Further, it was found that when the molar fraction of the hydroxyethyl acrylate structure was less than 5%, a sufficient crosslinking density could not be obtained and the solution was not sufficiently insolubilized in the solvent.

次に、実施例１と同様に、上記塗膜に対する生体物質（リンパ球）の接着、剥離の制御を、塗膜温度を変化させることによって行った。ヒドロキシエチルアクリレート構造のモル分率が５％未満のポリマーを用いた塗膜では、１５℃に塗膜を保持しながら、リンパ球懸濁液を滴下すると、懸濁液に塗膜が溶解してしまい、温度による接着、剥離の制御ができなかった。ヒドロキシエチルアクリレート構造のモル分率が５％以上４０％未満、かつ、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド構造のモル分率が６０％以上９５％未満のポリマーを用いた塗膜では、塗膜温度を１５℃に保つことによって、塗膜表面のリンパ球は剥離し、洗浄操作によってリンパ球が塗膜上から流された。また、塗膜温度を３４℃に保つと、塗膜表面にリンパ球が接着し、洗浄後にもリンパ球が流されずに残存した。ヒドロキシエチルアクリレート構造のモル分率が５％以上、かつ、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド構造のモル分率が６０％未満のポリマーを用いた塗膜では、温度感受性を示すＮ−イソプロピルアクリルアミド構造が少ないために、塗膜温度を１５℃から３４℃に変化させても、塗膜表面にリンパ球が接着せず、温度による接着、剥離の制御ができなかった。 Next, in the same manner as in Example 1, the adhesion and peeling of the biological material (lymphocytes) to the coating film were controlled by changing the coating film temperature. In a coating film using a polymer having a molar fraction of hydroxyethyl acrylate structure of less than 5%, when the lymphocyte suspension is dropped while maintaining the coating film at 15 ° C., the coating film dissolves in the suspension. As a result, it was impossible to control adhesion and peeling depending on the temperature. In a coating film using a polymer having a molar fraction of hydroxyethyl acrylate structure of 5% or more and less than 40% and a molar fraction of N-isopropylacrylamide structure of 60% or more and less than 95%, the coating temperature is set to 15 ° C. By keeping, the lymphocytes on the surface of the coating film were detached, and the lymphocytes were washed away from the coating film by a washing operation. Further, when the coating film temperature was kept at 34 ° C., lymphocytes adhered to the coating film surface, and lymphocytes remained without being washed away even after washing. The coating film using a polymer having a molar fraction of hydroxyethyl acrylate structure of 5% or more and an N-isopropylacrylamide structure of less than 60% has few N-isopropylacrylamide structures exhibiting temperature sensitivity. Even when the coating film temperature was changed from 15 ° C. to 34 ° C., lymphocytes did not adhere to the coating film surface, and adhesion and peeling due to temperature could not be controlled.

（実施例４）
架橋剤の量
実施例１で合成したポリマー（４）１００重量部に対して、種々の量の架橋剤トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（５）を、１−メトキシ−２−プロパノール１０００重量部に溶解し、これを孔径０．４０μｍのテフロンフィルターを用いて濾過し、塗布溶液を作製した。Example 4
The synthesized polymer (4) 100 parts by weight in an amount Example 1 of the crosslinking agent, various amounts of crosslinking agent trimethylolpropane triglycidyl ether (5), dissolved in 1000 parts by weight of 1-methoxy-2-propanol This was filtered using a Teflon filter having a pore diameter of 0.40 μm to prepare a coating solution.

ヘキサメチルジシラザンで疎水処理したガラス基板上に、上記の塗布溶液を回転速度３０００ｒｐｍで回転塗布した。塗布後１８０℃で３０分間加熱処理して、架橋反応を進行させ、膜厚３μｍの架橋された塗膜を得た。 The above coating solution was spin-coated at a rotational speed of 3000 rpm on a glass substrate hydrophobically treated with hexamethyldisilazane. After coating, the film was heat-treated at 180 ° C. for 30 minutes to advance the crosslinking reaction to obtain a crosslinked coating film having a thickness of 3 μm.

上記塗膜の溶剤に対する溶解性と、ポリマーに対する架橋剤の割合の関係を調べた。膜厚３μｍの上記塗膜をテトラヒドロフランに１分間浸した後、残膜厚を測定し、残膜率（初期膜厚を１として規格化）を求めた。結果を図３に示す。これによると、ポリマー１００重量部に対して、架橋剤が１０重量部以上になると、残膜率が０．７以上になり、溶剤に対して塗膜が充分に不溶化することがわかった。また、ポリマー１００重量部に対して、架橋剤が１０重量部未満になると、充分な架橋密度が得られず、溶剤に対して充分に不溶化しないことがわかった。 The relationship between the solubility of the coating film in the solvent and the ratio of the crosslinking agent to the polymer was examined. After immersing the above-mentioned coating film having a thickness of 3 μm in tetrahydrofuran for 1 minute, the remaining film thickness was measured, and the remaining film ratio (standardized with an initial film thickness of 1) was determined. The results are shown in FIG. According to this, it was found that when the crosslinking agent was 10 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the polymer, the remaining film ratio was 0.7 or more, and the coating film was sufficiently insoluble in the solvent. It was also found that when the cross-linking agent was less than 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer, a sufficient cross-linking density could not be obtained and the insolubilization was not sufficiently achieved with respect to the solvent.

次に、実施例１と同様に、上記塗膜に対する生体物質（リンパ球）の接着、剥離の制御を、塗膜温度を変化させることによって行った。ポリマー１００重量部に対して、架橋剤が１０重量部未満の塗布溶液を用いた塗膜では、１５℃に塗膜を保持しながら、リンパ球懸濁液を滴下すると、懸濁液に塗膜が溶解してしまい、温度による接着、剥離の制御ができなかった。ポリマー１００重量部に対して、架橋剤が１０重量部以上、４０重量部以下の塗布溶液を用いた塗膜では、塗膜温度を３４℃に保つことによって、塗膜表面にリンパ球が接着し、洗浄後にもリンパ球が流されずに残存した。また、塗膜温度を１５℃に保つと、塗膜表面のリンパ球は剥離し、洗浄操作によってリンパ球が塗膜上から流された。ポリマー１００重量部に対して、架橋剤が４０重量部より多い塗布溶液を用いた塗膜では、架橋密度が高くなり過ぎて、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド構造の温度感受性を阻害してしまい、塗膜温度を３４℃から１５℃に変化させても、塗膜表面にリンパ球が接着したままで、塗膜表面のリンパ球が剥離せず、温度による接着、剥離の制御ができなかった。 Next, in the same manner as in Example 1, the adhesion and peeling of the biological material (lymphocytes) to the coating film were controlled by changing the coating film temperature. In a coating film using a coating solution having a crosslinking agent of less than 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer, when the lymphocyte suspension is dropped while maintaining the coating film at 15 ° C., the coating film is applied to the suspension. Dissolved, and adhesion and peeling could not be controlled by temperature. In a coating film using a coating solution in which the crosslinking agent is 10 parts by weight or more and 40 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polymer, the lymphocytes adhere to the coating film surface by keeping the coating film temperature at 34 ° C. Even after washing, lymphocytes remained without being washed away. Further, when the coating film temperature was kept at 15 ° C., lymphocytes on the surface of the coating film were peeled off, and lymphocytes were flowed from the coating film by a washing operation. In a coating film using a coating solution containing more than 40 parts by weight of the crosslinking agent with respect to 100 parts by weight of the polymer, the crosslinking density becomes too high and the temperature sensitivity of the N-isopropylacrylamide structure is hindered. Even when the temperature was changed from 34 ° C. to 15 ° C., lymphocytes remained adhered to the surface of the coating film, and the lymphocytes on the surface of the coating film did not peel off, and adhesion and peeling due to temperature could not be controlled.

（実施例５）
酸触媒の添加による架橋反応の低温、短時間化
実施例１で合成したポリマー（４）１００重量部に対して、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（５）１５重量部を、１−メトキシ−２−プロパノール１０００重量部に溶解し、さらに、架橋反応の触媒としてトリフルオロメタンスルホン酸を１重量部添加した。これを孔径０．４０μｍのテフロンフィルターを用いて濾過し、塗布溶液を作製した。（触媒としては、塩酸、臭酸、硫酸、硝酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等の酸が挙げられる。）(Example 5)
Shortening and shortening of the crosslinking reaction by addition of an acid catalyst 15 parts by weight of trimethylolpropane triglycidyl ether (5) is added to 1-methoxy-2-l of 100 parts by weight of the polymer (4) synthesized in Example 1. Dissolved in 1000 parts by weight of propanol, 1 part by weight of trifluoromethanesulfonic acid was further added as a catalyst for the crosslinking reaction. This was filtered using a Teflon filter having a pore diameter of 0.40 μm to prepare a coating solution. (Examples of the catalyst include acids such as hydrochloric acid, odorous acid, sulfuric acid, nitric acid, methanesulfonic acid, toluenesulfonic acid, and trifluoromethanesulfonic acid.)

ヘキサメチルジシラザンで疎水処理したガラス基板上に、上記の塗布溶液を回転速度３０００ｒｐｍで回転塗布した。塗布後１３０℃で５分間加熱処理して、架橋反応を進行させ、膜厚３μｍの架橋された塗膜を得た。
上記塗膜をテトラヒドロフランに１分間浸した後、残膜厚を測定し、残膜率（初期膜厚を１として規格化）を求めたところ、残膜率が０．９となり、酸触媒の添加によって低温、短時間でも架橋反応が充分進行し、上記塗膜が溶剤に対して充分に不溶化していることがわかった。The above coating solution was spin-coated at a rotational speed of 3000 rpm on a glass substrate hydrophobically treated with hexamethyldisilazane. After coating, the film was heat treated at 130 ° C. for 5 minutes to advance the crosslinking reaction, and a crosslinked coating film having a thickness of 3 μm was obtained.
After immersing the above-mentioned coating film in tetrahydrofuran for 1 minute, the remaining film thickness was measured and the remaining film ratio (standardized with an initial film thickness of 1) was determined. Thus, it was found that the crosslinking reaction proceeded sufficiently even at a low temperature for a short time, and the coating film was sufficiently insoluble in the solvent.

尚、酸触媒を添加しない塗布溶液を用いた塗膜では、塗布後１７０℃以下の加熱処理では２時間行っても、充分な不溶化が起こらなかったが、１８０℃で３０分加熱処理を行うと充分な不溶化が起こった。 In addition, in the coating film using the coating solution to which no acid catalyst was added, even when the heat treatment at 170 ° C. or lower after the coating was performed for 2 hours, sufficient insolubilization did not occur, but when the heat treatment was performed at 180 ° C. for 30 minutes, Sufficient insolubilization occurred.

（実施例６）
酸発生剤の添加によるフォトパターニング
実施例１で合成したポリマー（４）１００重量部と、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（５）２０重量部を、１−メトキシ−２−プロパノール１０００重量部に溶解し、さらに、酸発生剤としてＮ−トリフルオロメタンスルホニルオキシナフチルイミド５重量部を添加した。これを孔径０．２μｍのテフロンフィルターを用いて濾過し、塗布溶液とした。ここでは、酸発生剤としてN−トリフルオロメタンスルホニルオキシナフチルイミドを用いた。(Example 6)
Photo patterning by addition of acid generator 100 parts by weight of the polymer (4) synthesized in Example 1 and 20 parts by weight of trimethylolpropane triglycidyl ether (5) were dissolved in 1000 parts by weight of 1-methoxy-2-propanol. Furthermore, 5 parts by weight of N-trifluoromethanesulfonyloxynaphthylimide was added as an acid generator. This was filtered using a Teflon filter having a pore diameter of 0.2 μm to obtain a coating solution. Here, N-trifluoromethanesulfonyloxynaphthylimide was used as the acid generator.

ヘキサメチルジシラザンで処理したガラス基板上に、上記の塗布溶液を回転塗布し、９０℃で３０秒間加熱処理して溶媒のみを揮発させ、膜厚３μｍの塗膜を形成した。高圧水銀ランプを光源とするマスクアライナを用いて、マスクを介してこの塗膜への露光を行った。露光後１３０℃で５分間加熱処理を行い、酸が発生した露光部のみ架橋反応を進行させた。その後、テトラヒドロフランを用いて現像を１分間行い、続いて、３０秒間ヘキサンでリンスした。その結果、ネガ型の１０μｍドットパタンが得られた。 The above coating solution was spin-coated on a glass substrate treated with hexamethyldisilazane and heat-treated at 90 ° C. for 30 seconds to volatilize only the solvent, thereby forming a coating film having a thickness of 3 μm. The coating film was exposed through a mask using a mask aligner using a high-pressure mercury lamp as a light source. After the exposure, heat treatment was performed at 130 ° C. for 5 minutes, and the crosslinking reaction was allowed to proceed only in the exposed portion where the acid was generated. Thereafter, development was performed using tetrahydrofuran for 1 minute, followed by rinsing with hexane for 30 seconds. As a result, a negative 10 μm dot pattern was obtained.

次に、実施例１と同様に、上記基板上のドットパタンに対する生体物質（リンパ球）の接着、剥離の制御を、塗膜温度を変化させることによって行った。基板温度を３４℃に保つことによって、ドットパタン表面にリンパ球が接着し、洗浄後にもリンパ球が流されずに残存した。また、基板温度を１５℃に保つと、ドットパタン表面のリンパ球は剥離し、洗浄操作によってリンパ球が塗膜上から流された。 Next, in the same manner as in Example 1, the adhesion and separation of the biological material (lymphocytes) with respect to the dot pattern on the substrate were controlled by changing the coating film temperature. By maintaining the substrate temperature at 34 ° C., lymphocytes adhered to the surface of the dot pattern, and the lymphocytes remained without being washed away even after washing. Further, when the substrate temperature was kept at 15 ° C., the lymphocytes on the surface of the dot pattern were peeled off, and the lymphocytes were flowed from the coating film by the washing operation.

尚、本実施例では、感光性基として光酸発生剤を用いることで、得られた塗膜パタンは４００〜６００ｎｍの光に対する吸収や蛍光特性を持たず、特に、生体物質の蛍光観察時に、塗膜パタン自身による遮光や蛍光によって観察が阻害されることがない、という利点がある。 In this example, by using a photoacid generator as a photosensitive group, the obtained coating film pattern does not have absorption or fluorescence characteristics with respect to light of 400 to 600 nm. There is an advantage that the observation is not hindered by the shading or fluorescence caused by the coating pattern itself.

（実施例７）
スクリーン印刷法によるパターニング
実施例１で合成したポリマー（４）１００重量部と、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（５）２０重量部を、１−メトキシ−２−プロパノール４００重量部に溶解し、トリフルオロメタンスルホン酸を１重量部添加した。これを孔径０．２μｍのテフロンフィルターを用いて濾過し、スクリーン印刷用溶液とした。(Example 7)
Patterning by Screen Printing Method 100 parts by weight of the polymer (4) synthesized in Example 1 and 20 parts by weight of trimethylolpropane triglycidyl ether (5) are dissolved in 400 parts by weight of 1-methoxy-2-propanol to obtain trifluoromethane. 1 part by weight of sulfonic acid was added. This was filtered using a Teflon filter having a pore size of 0.2 μm to obtain a screen printing solution.

ヘキサメチルジシラザンで処理したガラス基板に、スクリーン印刷用マスクを介し、上記溶液を用いてスクリーン印刷を行った。印刷後９０℃で３０秒間加熱処理して溶媒を蒸発させ、続いて１２０℃で５分間加熱処理を行い、架橋反応を進行させた。その結果、３００μｍのドットパタンが得られた。 Screen printing was performed on a glass substrate treated with hexamethyldisilazane through the screen printing mask using the above solution. After printing, the solvent was evaporated by heating at 90 ° C. for 30 seconds, followed by heating at 120 ° C. for 5 minutes to advance the crosslinking reaction. As a result, a 300 μm dot pattern was obtained.

次に、実施例１と同様に、上記基板上ドットパタンに対する生体物質（リンパ球）の接着、剥離の制御を、塗膜温度を変化させることによって行った。基板温度を３４℃に保つことによって、ドットパタン表面にリンパ球が接着し、洗浄後にもリンパ球が流されずに残存した。また、基板温度を１５℃に保つと、ドットパタン表面のリンパ球は剥離し、洗浄操作によってリンパ球が塗膜上から流された。 Next, in the same manner as in Example 1, the adhesion and separation of the biological material (lymphocytes) with respect to the dot pattern on the substrate were controlled by changing the coating film temperature. By maintaining the substrate temperature at 34 ° C., lymphocytes adhered to the surface of the dot pattern, and the lymphocytes remained without being washed away even after washing. Further, when the substrate temperature was kept at 15 ° C., the lymphocytes on the surface of the dot pattern were peeled off, and the lymphocytes were flowed from the coating film by the washing operation.

（実施例８）
インクジェット法によるパターニング
実施例１で合成したポリマー（４）１００重量部と、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（５）２０重量部を、１−メトキシ−２−プロパノール３０００重量部に溶解した。これを孔径０．２μｍのテフロンフィルターを用いて濾過し、インクジェット用溶液とした。(Example 8)
Patterning by Inkjet Method 100 parts by weight of the polymer (4) synthesized in Example 1 and 20 parts by weight of trimethylolpropane triglycidyl ether (5) were dissolved in 3000 parts by weight of 1-methoxy-2-propanol. This was filtered using a Teflon filter having a pore size of 0.2 μm to obtain an inkjet solution.

ヘキサメチルジシラザンで処理したガラス基板に、インクジェットプリンタを用いて上記溶液をドットパタン状に吹き付けた。吹き付け後９０℃で３０秒間加熱処理して溶媒を揮発させ、続いて１８０℃で３０分間加熱処理を行い、架橋反応を進行させた。その結果、３００μｍのドットパタンが得られた。 The solution was sprayed onto the glass substrate treated with hexamethyldisilazane in a dot pattern using an inkjet printer. After spraying, heat treatment was performed at 90 ° C. for 30 seconds to volatilize the solvent, and then heat treatment was performed at 180 ° C. for 30 minutes to advance the crosslinking reaction. As a result, a 300 μm dot pattern was obtained.

（実施例９）
フォトレジストの重ね塗りによるパターニング
実施例１で作製した加熱処理後（架橋済み）の感熱応答性塗膜上に、フォトレジスト（ＯＦＰＲ−８００；東京応化製）を回転塗布し、膜厚１．５μｍのレジスト膜を上層として新たに形成した。高圧水銀ランプを光源とするマスクアライナを用いて、マスクを介してこのレジスト膜への露光を行った。露光後、アルカリ現像液を用いて現像を行い、直径１０μｍの円形の穴パタンを有するレジスト膜が得られた。その結果、上層のレジスト膜の穴パタン部分のみ、その穴を通して、下層の感熱応答性塗膜が表面に表れている構造を持つチップが得られた（図４）。Example 9
Patterning by overcoating of photoresist A photoresist (OFPR-800; manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is spin-coated on the heat-sensitive coating film after heat treatment (crosslinked) prepared in Example 1 to obtain a film thickness of 1.5 μm. The resist film was newly formed as an upper layer. The resist film was exposed through a mask using a mask aligner using a high-pressure mercury lamp as a light source. After the exposure, development was performed using an alkali developer, and a resist film having a circular hole pattern with a diameter of 10 μm was obtained. As a result, a chip having a structure in which only the hole pattern portion of the upper resist film was exposed on the surface through the hole was obtained (FIG. 4).

次に、実施例１と同様に、上記チップ上の穴パタンを通して表面に表れている感熱応答性塗膜に対する生体物質（リンパ球）の接着、剥離の制御を、感熱応答性塗膜の温度を変化させることによって行った。基板温度を３４℃に保つことによって、穴パタンを通して表面に表れている感熱応答性塗膜部分にリンパ球が一個ずつ接着し、洗浄後にも感熱応答性塗膜部分のリンパ球だけは流されずに残存した。また、基板温度を１５℃に保つと、感熱応答性塗膜部分のリンパ球は剥離し、キャピラリーで吸い込むことで容易にリンパ球を回収することができた。 Next, in the same manner as in Example 1, the adhesion and separation of the biological material (lymphocytes) with respect to the heat-sensitive coating film appearing on the surface through the hole pattern on the chip are controlled, and the temperature of the heat-sensitive coating film is adjusted. Done by changing. By maintaining the substrate temperature at 34 ° C., the lymphocytes adhere to the heat-sensitive coating film part that appears on the surface through the hole pattern, and only the lymphocytes in the heat-sensitive coating film part are not flowed even after washing. Remained. Further, when the substrate temperature was kept at 15 ° C., the lymphocytes in the heat-sensitive coating film part were detached, and the lymphocytes could be easily recovered by sucking with a capillary.

また、この時、フォトレジスト；ＯＦＰＲ−８００の代わりに、４００〜６００ｎｍの光に対して蛍光特性を持たないレジストを用いると、レジスト自身からの蛍光が抑制され、生体物質からの蛍光観察が行い易くなった。さらには、生体物質を接着させにくい生体適合性のあるレジストを用いると、穴パタンを通して表面に表れている感熱応答性塗膜以外のレジスト膜部分に、不用な生体物質が強く吸着することがなく、その後の洗浄操作が容易になった。 At this time, if a resist that does not have fluorescence characteristics with respect to light of 400 to 600 nm is used instead of the photoresist; OFPR-800, fluorescence from the resist itself is suppressed, and fluorescence observation from a biological material is performed. It became easy. Furthermore, if a biocompatible resist that is difficult to adhere biomaterials is used, unnecessary biomaterials are not strongly adsorbed to the resist film portions other than the heat-sensitive coating film that appears on the surface through the hole pattern. The subsequent washing operation became easier.

４００〜６００ｎｍの光に対して吸収や蛍光特性を持たないレジストとしては、感光性基として、ジアゾナフトキノン基やアジド基を持たない化学増幅型のレジストを用いた。特に、波長４００nm以下の光に対してのみ反応する光酸発生剤を用いている化学増幅型ジストが優れていた。 As a resist having no absorption or fluorescence characteristics with respect to light of 400 to 600 nm, a chemically amplified resist having no diazonaphthoquinone group or azide group as a photosensitive group was used. In particular, a chemically amplified dyst using a photoacid generator that reacts only with light having a wavelength of 400 nm or less was excellent.

生体適合性のあるレジストとしては、レジストのベースポリマーとして、ヒドロキシエチルメタクリレート構造を５０ｍｏｌ％以上有する共重合体、もしくは、メトキシエチルアクリレート構造を５０ｍｏｌ％以上有する共重合体、もしくは、フォスファチジルコリン構造を５０ｍｏｌ％以上有する共重合体を用いているレジストが優れていた。 As a biocompatible resist, as a resist base polymer, a copolymer having a hydroxyethyl methacrylate structure of 50 mol% or more, a copolymer having a methoxyethyl acrylate structure of 50 mol% or more, or a phosphatidylcholine structure A resist using a copolymer having 50 mol% or more of was excellent.

（実施例１０）
スクリーン印刷の重ね塗りによるパターニング
実施例１で作製した加熱処理後（架橋済み）の感熱応答性塗膜上に、スクリーン印刷用マスクを介し、スクリーン印刷用レジストを用いてスクリーン印刷を行った。印刷後１２０℃で２時間加熱処理し、膜厚３μｍ、直径１０μｍの穴パタンを有するレジスト膜を得た。その結果、上層のレジスト膜の穴パタン部分のみ、その穴を通して、下層の実施例１で作製した感熱応答性塗膜が表面に表れている構造を持つチップが得られた。(Example 10)
Patterning by Overprinting of Screen Printing Screen printing was performed on the heat-sensitive coating film after heat treatment (crosslinked) produced in Example 1 using a screen printing resist through a screen printing mask. After printing, heat treatment was performed at 120 ° C. for 2 hours to obtain a resist film having a hole pattern with a film thickness of 3 μm and a diameter of 10 μm. As a result, a chip having a structure in which only the hole pattern portion of the upper resist film was exposed on the surface through the hole was obtained.

次に、実施例１と同様に、上記チップ上の穴パタンを通して表面に表れている感熱応答性塗膜に対する生体物質（リンパ球）の接着、剥離の制御を、感熱応答性塗膜の温度を変化させることによって行った。基板温度を３４℃に保つことによって、穴パタンを通して表面に表れている感熱応答性塗膜部分にリンパ球が接着し、洗浄後にも感熱応答性塗膜部分のリンパ球だけは流されずに残存した。また、基板温度を１５℃に保つと、感熱応答性塗膜部分のリンパ球は剥離し、キャピラリーで吸い込むことで容易にリンパ球を回収することができた。 Next, in the same manner as in Example 1, the adhesion and separation of the biological material (lymphocytes) with respect to the heat-sensitive coating film appearing on the surface through the hole pattern on the chip are controlled, and the temperature of the heat-sensitive coating film is adjusted. Done by changing. By maintaining the substrate temperature at 34 ° C., the lymphocytes adhere to the heat-responsive coating film portion appearing on the surface through the hole pattern, and only the lymphocytes in the heat-sensitive coating film portion remain without being washed away after washing. did. Further, when the substrate temperature was kept at 15 ° C., the lymphocytes in the heat-sensitive coating film part were detached, and the lymphocytes could be easily recovered by sucking with a capillary.

（実施例１１）
実施例１で基板の疎水処理（基板と感熱応答性塗膜の密着性向上のため）に用いたヘキサメチルジシラザンの代わりに、エポキシ基を有するシラン化剤を用いると、基板と感熱応答性塗膜との間に強い共有結合が生じ、基板と感熱応答性塗膜の密着性が大幅に向上した。その結果、温度変化の繰り返しによる膜の剥離は全く見られなくなった。(Example 11)
When a silanizing agent having an epoxy group is used in place of hexamethyldisilazane used for the hydrophobic treatment of the substrate in Example 1 (to improve the adhesion between the substrate and the thermosensitive coating film), the substrate and the thermosensitive response A strong covalent bond was formed between the coating and the adhesion between the substrate and the heat-sensitive coating significantly improved. As a result, no film peeling due to repeated temperature changes was observed.

本発明によれば、細胞等を温度制御により任意に接着脱離できるバイオシートやチップを提供することができ、細胞を用いたスクリーニング（抗原、抗体、化学物質等）や診断、さらには再生医療のための培養細胞シート等の作製等にも利用することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the biosheet and chip | tip which can carry out adhesion | attachment / detachment | desorption of cells etc. arbitrarily by temperature control can be provided, screening (antigen, antibody, chemical substance etc.) and diagnosis using cells, and also regenerative medicine It can also be used for production of cultured cell sheets and the like.

実施例１における塗膜に対する生体物質（リンパ球）の接着、剥離の制御の状態を示す写真。The photograph which shows the state of control of adhesion | attachment of a biological material (lymphocyte) with respect to the coating film in Example 1, and peeling. 実施例3における塗膜の溶剤に対する溶解性と、ヒドロキシエチルアクリレート構造のモル分率の関係を調べた結果を示す。The result of having investigated the relationship of the solubility with respect to the solvent of the coating film in Example 3, and the molar fraction of a hydroxyethyl acrylate structure is shown. 実施例４における塗膜の溶剤に対する溶解性と、ポリマーに対する架橋剤の割合の関係を調べた結果を示す。The result of having investigated the solubility with respect to the solvent of the coating film in Example 4, and the relationship of the ratio of the crosslinking agent with respect to a polymer is shown. 実施例９において作成したチップの断面説明図を示す。FIG. 10 is a cross-sectional explanatory diagram of a chip created in Example 9.

本発明は、塗膜形成剤及びドットパタンを有するチップの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a chip having a coating film forming agent and a dot pattern .

［１］一般式（１）で示される繰り返し単位を持ち、かつ重量平均分子量が８００〜５００，０００であるＮ−アルキルアクリルアミド共重合体と架橋剤とを含有する組成物
［化１］
（一般式（１）において、Ｒ₁及びＲ₂は、同一または異なっても良く、水素原子または炭素数１から４のアルキル基を表し、Ｒ₃は、前記架橋剤と架橋可能な官能基を有する炭化水素構造を表す。ｘ及びｙは、それぞれｘ＋ｙ＝１、０＜ｘ≦１、０≦ｙ＜１を満たす任意の数である。）
及び酸発生剤を溶剤に溶解した溶液を含有する塗膜形成剤。
［２］前記架橋剤と架橋可能な官能基を有する炭化水素構造は、前記架橋剤と架橋可能な官能基をエステル部に持つアクリレート構造、メタクリレート構造、アクリルアミド構造、またはメタクリルアミド構造である［１］に記載の塗膜形成剤。
［３］前記架橋剤と架橋可能な官能基は、ヒドロキシ基、カルボキシ基またはエポキシ基である［１］または［２］に記載の塗膜形成剤。
［４］架橋剤は、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤、グリコウリル系架橋剤、ヒドロキシ基またはカルボキシ基を２つ以上有する化合物である［１］〜［３］のいずれかに記載の塗膜形成剤。
［５］酸発生剤は、オニウム塩、スルホニルオキシイミド及びスルホン酸エステルから成る群から選ばれる少なくとも1種である［１］〜［４］のいずれかに記載の塗膜形成剤。
［６］溶剤として、水、１−メトキシ−２−プロパノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、トルエン、キシレン、シクロヘキサノン、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、及び乳酸ブチルからなる群から選ばれる少なくとも一種を用いる［１］〜［５］のいずれかに記載の塗膜形成剤。
［７］［１〜６］のいずれかに記載の塗膜形成剤を基板上に塗布して塗膜を形成する工程、前記塗膜にマスクを介して酸発生剤を活性化させる放射線を照射してドットパタンを形成する工程、及び前記ドットパタンを加熱により架橋させて、架橋生成物を構成成分とするドットパタンを形成する工程、を含むことを特徴とするドットパタンを有するチップの製造方法。
［８］放射線が、水銀ランプ光、電子線、またはエキシマレーザーである［７］に記載の製造方法。
［９］ドットパタンの加熱による架橋を、酸触媒の不存在下で、ホットプレートまたはベーク炉を用いて、１７０℃以上３００℃以下の温度範囲で、３０分以上２４時間以内行う［７］〜［８］のいずれかに記載の製造方法。
［１０］ドットパタンの加熱による架橋を、酸触媒の存在下で、ホットプレートまたはベーク炉を用いて、９０℃以上１７０℃未満で１０秒以上３０分未満の間行う［７］〜［９］のいずれかに記載の製造方法。
［１１］ドットパタンを形成する基板は、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板、マイカ基板、セラミック基板、または金属基板である［７］〜［１０］のいずれかに記載の製造方法。
［１２］直径１〜１０００μｍのドットを１ｃｍ²当たり１０個〜３０，０００，０００個有するチップを得る［７］〜［１１］のいずれかに記載の製造方法。 [1] A composition comprising an N-alkylacrylamide copolymer having a repeating unit represented by the general formula (1) and having a weight average molecular weight of 800 to 500,000 and a crosslinking agent [Chemical Formula 1]
(In the general formula (1), R ₁ and R ₂ may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R ₃ represents a functional group capable of crosslinking with the crosslinking agent. X and y are arbitrary numbers satisfying x + y = 1, 0 <x ≦ 1, and 0 ≦ y <1, respectively.)
And a film-forming agent containing a solution obtained by dissolving an acid generator in a solvent.
[2] The hydrocarbon structure having a functional group capable of crosslinking with the crosslinking agent is an acrylate structure, a methacrylate structure, an acrylamide structure, or a methacrylamide structure having a functional group capable of crosslinking with the crosslinking agent in an ester portion. ] The coating-film formation agent as described in.
[3] The film forming agent according to [1] or [2], wherein the functional group capable of crosslinking with the crosslinking agent is a hydroxy group, a carboxy group, or an epoxy group.
[4] The coating film according to any one of [1] to [3], wherein the crosslinking agent is an epoxy-based crosslinking agent, a melamine-based crosslinking agent, a glycouril-based crosslinking agent, or a compound having two or more hydroxy groups or carboxy groups. Forming agent .
[ 5 ] The film forming agent according to any one of [ 1] to [4] , wherein the acid generator is at least one selected from the group consisting of onium salts, sulfonyloxyimides, and sulfonate esters.
[ 6 ] Water, 1-methoxy-2-propanol, ethylene glycol monomethyl ether, methyl cellosolve acetate, toluene, xylene, cyclohexanone, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethoxy Ethyl acetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate, pyruvin The film-forming agent according to any one of [ 1] to [5] , wherein at least one selected from the group consisting of ethyl acid, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, and butyl lactate is used.
[7] A step of applying a coating film forming agent according to any one of [1 to 6] onto a substrate to form a coating film, and irradiating the coating film with radiation that activates the acid generator through a mask Forming a dot pattern, and a step of cross-linking the dot pattern by heating to form a dot pattern containing a cross-linked product as a constituent component, and a method for producing a chip having a dot pattern .
[8] The production method according to [7], wherein the radiation is mercury lamp light, an electron beam, or an excimer laser.
[ 9 ] Cross-linking by heating the dot pattern is carried out in the temperature range of 170 ° C. or more and 300 ° C. or less using a hot plate or a baking furnace in the absence of an acid catalyst within 30 minutes to 24 hours . [8] The production method according to any one of [8] .
[ 10 ] Cross-linking by heating of the dot pattern is carried out in the presence of an acid catalyst using a hot plate or a baking furnace at 90 ° C. or higher and lower than 170 ° C. for 10 seconds or longer and less than 30 minutes [ 7] to [9] The manufacturing method in any one of.
[ 11 ] The manufacturing method according to any one of [ 7] to [10] , wherein the substrate on which the dot pattern is formed is a silicon substrate, a glass substrate, a plastic substrate, a mica substrate, a ceramic substrate, or a metal substrate.
[ 12 ] The manufacturing method according to any one of [7] to [11], wherein a chip having 10 to 30,000,000 dots having a diameter of 1 to 1000 μm per cm ² is obtained.

Claims

A composition comprising an N-alkylacrylamide copolymer having a repeating unit represented by the general formula (1) and having a weight average molecular weight of 800 to 500,000 and a crosslinking agent.
(In the general formula (1), R ₁ and R ₂ may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R ₃ represents a functional group capable of crosslinking with the crosslinking agent. X and y are arbitrary numbers satisfying x + y = 1, 0 <x ≦ 1, and 0 ≦ y <1, respectively.)

The hydrocarbon structure having a functional group capable of crosslinking with the crosslinking agent is an acrylate structure, a methacrylate structure, an acrylamide structure, or a methacrylamide structure having a functional group capable of crosslinking with the crosslinking agent in an ester portion. Composition.

The composition according to claim 1, wherein the functional group capable of crosslinking with the crosslinking agent is a hydroxy group, a carboxy group, or an epoxy group.

The composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the crosslinking agent is an epoxy-based crosslinking agent, a melamine-based crosslinking agent, a glycouril-based crosslinking agent, or a compound having two or more hydroxy groups or carboxy groups.

Epoxy crosslinking agents include trimethylolpropane triglycidyl ether, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,2-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,3-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,4- Naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,6-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,7-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester 2,3-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid diglycidyl ester, 1,4-cyclohexanedi Thanol diglycidyl ether, bisphenol-A-diglycidyl ether, bisphenol-S-diglycidyl ether, bis [4- (2,3-epoxypropylthio) phenyl] sulfide, or 1,4-bis (glycidyloxy) benzene The composition according to claim 4.

The composition according to claim 4, wherein the melamine-based crosslinking agent is hexamethoxymethyl melamine, hexaethoxymethyl melamine, or hexapropoxymethyl melamine.

The glycouril-based crosslinking agent is 1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril, 1,3,4,6-tetrakis (ethoxymethyl) glycoluril, or 1,3,4,6-tetrakis (propoxymethyl) 5. A composition according to claim 4 which is glycouril.

Compounds having two or more hydroxy groups or carboxy groups are 1,2-dihydroxynaphthalene, 1,3-dihydroxynaphthalene, 1,4-dihydroxynaphthalene, 1,5-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene, 1, 7-dihydroxynaphthalene, 1,8-dihydroxynaphthalene, 2,3-dihydroxynaphthalene, 2,6-dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxynaphthalene, 1,3-cyclopentanediol, 2,6-quinolinediol, 2, 3-dihydroxyquinoxaline, 1,4-dioxanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, polyvinyl alcohol, 1,2-naphthalenedicarboxylic acid, 1,3-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,5 -Naphthale Dicarboxylic acid, 1,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,7-naphthalenedicarboxylic acid, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid, 1,2-cyclopentanedicarboxylic acid, 2,5-thiophenedicarboxylic acid, 2-methyl-3,4-quinolinedicarboxylic acid, 9,10-anthracene dicarboxylic acid, dihydroanthracene-9,10-dicarboxylic acid, citric acid, The composition according to claim 4, which is succinic acid, polyacrylic acid, or polymethacrylic acid.

The process of apply | coating the composition of any one of Claims 1-8 to a board | substrate, and forming a coating film, The said coating film is bridge | crosslinked by heating, and the coating film which uses a crosslinked product as a structural component is formed. The manufacturing method of the board | substrate which has a coating film characterized by including a process.

The manufacturing method according to claim 9, wherein the substrate to which the composition is applied is a silicon substrate, a glass substrate, a plastic substrate, a mica substrate, a ceramic substrate, or a metal substrate.

Application of the composition to the substrate includes a step of dissolving the composition in a solvent, a step of dripping the obtained solution onto the substrate, and a step of rotating the substrate to evaporate the solvent to obtain a coating film. The manufacturing method according to claim 9 or 10.

As a solvent, water, 1-methoxy-2-propanol, ethylene glycol monomethyl ether, methyl cellosolve acetate, toluene, xylene, cyclohexanone, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, Ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, The production method according to claim 11, wherein at least one selected from the group consisting of ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, and butyl lactate is used.

The production according to any one of claims 9 to 12, wherein the coating film is heated using a hot plate or a baking furnace in a temperature range of 170 ° C to 300 ° C within 30 minutes to 24 hours. Method.

An article comprising a substrate having a coating film comprising the cross-linked product obtained by the production method according to claim 9 as a constituent component.

15. The article according to claim 14, which is used for adhering a biological material to the coating film or for peeling the biological material from the coating film by controlling the coating film temperature.

A step of forming a dot pattern on a substrate using the composition according to any one of claims 1 to 8, and the dot pattern is crosslinked by heating to form a dot pattern comprising a crosslinked product as a constituent component. The manufacturing method of the chip | tip which has a dot pattern characterized by including the process to do.

The method for producing a dot pattern according to claim 16, wherein the formation of the dot pattern on the substrate is carried out by inkjet printing or screen printing through a mask with a solution obtained by dissolving the composition in a solvent.

The process of apply | coating the solution which melt | dissolved the composition and acid generator of any one of Claims 1-8 in a solvent on a board | substrate, and forming a coating film, The acid generator through a mask in the said coating film A step of forming a dot pattern by irradiating radiation that activates the dot, and a step of forming a dot pattern comprising the crosslinked product as a constituent by crosslinking the dot pattern by heating. A method for manufacturing a chip having a pattern.

The production method according to claim 18, wherein the acid generator is at least one selected from the group consisting of an onium salt, a sulfonyloxyimide, and a sulfonic acid ester.

The manufacturing method according to claim 18 or 19, wherein the radiation is a mercury lamp light, an electron beam, or an excimer laser.

As a solvent, water, 1-methoxy-2-propanol, ethylene glycol monomethyl ether, methyl cellosolve acetate, toluene, xylene, cyclohexanone, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl ethoxyacetate, Ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, The production method according to any one of claims 18 to 20, wherein at least one selected from the group consisting of ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, and butyl lactate is used.

The crosslinking by heating the dot pattern is carried out in the temperature range of 170 ° C to 300 ° C in the absence of an acid catalyst in a temperature range of 170 ° C to 300 ° C within 30 minutes to 24 hours. The production method according to claim 1.

The cross-linking by heating the dot pattern is performed at 90 ° C or higher and lower than 170 ° C for 10 seconds or longer and less than 30 minutes using a hot plate or a baking furnace in the presence of an acid catalyst. The manufacturing method as described in.

The manufacturing method according to any one of claims 18 to 23, wherein the substrate on which the dot pattern is formed is a silicon substrate, a glass substrate, a plastic substrate, a mica substrate, a ceramic substrate, or a metal substrate.

The chip | tip which has a dot pattern which uses the crosslinked product obtained by the manufacturing method of any one of Claims 9-13 as a structural component on a board | substrate.

The chip according to claim 25, having 10 to 30,000,000 dots of 1 to 1000 µm in diameter per 1 cm ² .

It consists of a flexible material on the said coating film of the board | substrate which has a coating film which uses the crosslinked product obtained by the manufacturing method of any one of Claims 9-13 as a structural component, and is a hole pattern. A chip having a layer with

28. The chip according to claim 27, wherein an inner diameter of the hole pattern is in a range of 1 to 1000 μm, and 10 to 30,000,000 holes per 1 cm ² .

29. The chip according to claim 27 or 28, which is used for adhering a biological material to a coating film through a hole in a hole pattern or peeling the biological material from the coating film by controlling a coating film temperature.

The chip according to any one of claims 27 to 29, wherein the flexible material is a photomask material.