JPWO2014203668A1 - 表面改質方法及び表面改質体 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、前記アルカリ金属含有モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、3−ビニルプロピオン酸、ビニルスルホン酸、2−スルホエチル(メタ)アクリレート、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、又はスチレンスルホン酸のアルカリ金属塩の少なくとも1種であることが好ましい。
前記ポリマー鎖の長さは、10〜50000nmであることが好ましい。
本発明は、前記表面改質方法により得られる、血液及び体液中のタンパク質や細胞を接着・吸着しにくい表面改質体に関する。
本発明は、前記表面改質方法により得られる、血液及び体液中の特定のタンパク質や細胞を選択的に接着・吸着しやすい表面改質体に関する。
前記表面改質体は、ポリマーブラシであることが好ましい。
本発明は、前記表面改質方法により改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用フィルターに関する。
前記医療・医用フィルターは多孔質構造又はピラー構造を有することが好ましい。
本発明は、前記表面改質方法により改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用流路に関する。
本発明は、前記表面改質方法により改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用チューブに関する。
ポリエチレンテレフタレート(PET)の改質対象物表面にベンゾフェノンの3wt%アセトン溶液を塗布して、ベンゾフェノンを吸着させ、乾燥した。その後、365nmの波長を持つLED光(5mW/cm2)を60分照射した。その際、改質対象物を回転させて、全面に光が照射されるようにした。
その後、アクリルアミド水溶液(1.25M)の入ったガラス反応容器に浸漬し、ゴムで蓋をし、アルゴンガスを導入して120分間バブリングをし、酸素を追い出した。ガラス反応容器を回転させながら、365nmの波長を持つLED光を300分照射してラジカル重合を行い、PET表面にポリマー鎖を成長させ、表面改質体(ポリマーブラシ)を得た。
PETの改質対象物表面にベンゾフェノンの3wt%アセトン溶液を塗布して、ベンゾフェノンを吸着させ、乾燥した。
その後、アクリルアミド水溶液(1.25M)の入ったガラス反応容器に浸漬し、ゴムで蓋をし、アルゴンガスを導入して120分間バブリングをし、酸素を追い出した。ガラス反応容器を回転させながら、365nmの波長を持つLED光(5mW/cm2)を300分照射してラジカル重合を行い、PET表面にポリマー鎖を成長させ、表面改質体(ポリマーブラシ)を得た。
ベンゾフェノンを0.015wt%になるように溶かした水を用いて、アクリルアミド水溶液(1.25M)を作製し、その水溶液が入ったガラス反応容器にPETの改質対象物表面を浸漬し、ゴムで蓋をし、アルゴンガスを導入して120分間バブリングをし、酸素を追い出した。ガラス反応容器を回転させながら、365nmの波長を持つLED光(5mW/cm2)を300分照射してラジカル重合を行い、PET表面にポリマー鎖を成長させ、表面改質体(ポリマーブラシ)を得た。
アクリルアミドに代えて2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンを用いた以外は、実施例1と同様にして表面改質体(ポリマーブラシ)を得た。
PETに代えてポリスチレンを用いた以外は、実施例1と同様にして表面改質体(ポリスチレン表面にポリマー鎖を成長させたポリマーブラシ)を得た。
PETに代えてポリテトラフルオロエチレンを用いた以外は、実施例1と同様にして表面改質体(ポリテトラフルオロエチレン表面にポリマー鎖を成長させたポリマーブラシ)を得た。
アクリルアミドに代えて2−メトキシエチルアクリレートを用いた以外は、実施例1と同様にして表面改質体(ポリマーブラシ)を得た。
PETの改質対象物表面にベンゾフェノンの3wt%アセトン溶液を塗布して、ベンゾフェノンを吸着させ、乾燥した。
その後、アクリルアミド水溶液(1.25M)を塗布し、表面にガラスを被せて覆った。次いで、ガラスの上から、365nmの波長を持つLED光(5mW/cm2)を300分照射してラジカル重合を行い、PET表面にポリマー鎖を成長させ、表面改質体(ポリマーブラシ)を得た。
改質対象物として、PET表面に低圧水銀ランプ(254nmの強度:7.2mW/cm2)を5分間照射したものを用いた以外は、実施例7と同様にして表面改質体(ポリマーブラシ)を得た。
実施例9で得られた表面改質体の表面をエタノールで洗浄後、表面改質体の体積の10倍量の水に浸漬し、135℃、0.32MPaで1時間のオートクレーブ処理を行い、表面改質体(ポリマーブラシ)を得た。
PETそのものを用いた。
(ポリマー鎖の長さ)
表面改質体表面に形成されたポリマー鎖の長さは、ポリマー鎖が形成された表面改質体断面を、SEMを使用し、加速電圧15kV、1000倍で測定した。撮影されたポリマー層の厚みをポリマー鎖の長さとした。
試料(表面改質体)の表面を1mg/mlのウシ血清アルブミン(BSA)溶液に接触させ、37℃で3時間静置した。試料表面をリン酸緩衝生理食塩水で軽く洗浄し、タンパク質吸着試料とした。タンパク質吸着試料全量を50ml用遠沈管に入れ、JIS T9010:1999「ゴム製品の生物学的安全性に関する試験方法」の3.6項水溶性タンパク質に記載の方法に従って、試料表面に吸着したタンパク質を抽出した。得られたタンパク質に0.1mol/l水酸化ナトリウム水溶液0.5mlを正確に加えて溶解し、試料溶液とした。また、試料を入れずに同じ操作を行ったものを操作ブランクとした。
試料溶液及び標準溶液(BSA溶液(5〜100μg/ml))0.2mlを正確にとり、Lowry法によりタンパク量を定量した。標準溶液のBSA濃度(μg/ml)と吸光度から検量線を作成し、それを用いて試料溶液1mlあたりのタンパク濃度(μg/ml)を算出し、その値を表面改質体の面積当たりの値に換算した。
タンパク質吸着試験を行い、その後、表面を70℃のお湯につけて洗浄して、タンパク質を落とした。この吸着・洗浄を10回繰り返した後、再度タンパク質吸着試験を行い、耐久後のタンパク質吸着量及び初期吸着量からの増加率を算出した。
Claims (26)
- 加硫ゴム又は熱可塑性樹脂を改質対象物とする表面改質方法であって、
前記改質対象物の表面に重合開始点を形成する工程1と、
前記重合開始点を起点にして、300〜400nmのUV光を照射して親水性モノマーをラジカル重合させ、前記改質対象物の表面にポリマー鎖を成長させる工程2とを含む表面改質方法。 - 加硫ゴム又は熱可塑性樹脂を改質対象物とする表面改質方法であって、
光重合開始剤の存在下で300〜400nmのUV光を照射して親水性モノマーをラジカル重合させ、前記改質対象物の表面にポリマー鎖を成長させる工程Iを含む表面改質方法。 - 前記工程1は、前記改質対象物の表面に光重合開始剤を吸着させ、又は更に300〜400nmのUV光を照射し、前記表面上の光重合開始剤から重合開始点を形成させるものである請求項1記載の表面改質方法。
- 前記光重合開始剤は、ベンゾフェノン系化合物及び/又はチオキサントン系化合物である請求項2又は3記載の表面改質方法。
- 前記工程1又は前記工程Iの前に、前記改質対象物表面に300nm以下のUV光を照射する請求項1〜4のいずれかに記載の表面改質方法。
- 前記光照射時又は光照射前に反応容器、反応筒及び反応液に不活性ガスを導入し、不活性ガス雰囲気に置換して重合させる請求項1〜5のいずれかに記載の表面改質方法。
- 前記工程2又は前記工程Iにおける前記親水性モノマーのラジカル重合は、前記改質対象物の表面に前記親水性モノマーの含有液を塗工又は噴霧した後、該塗工又は噴霧を施した改質対象物を透明なガラス又は樹脂で覆い、更に該透明なガラス又は樹脂上から前記UV光を照射し、ラジカル重合させるものである請求項1〜6のいずれかに記載の表面改質方法。
- 前記工程2又は前記工程Iの後に、前記ポリマー鎖を成長させた表面改質体を洗浄する請求項1〜7のいずれかに記載の表面改質方法。
- 前記洗浄が、熱水洗浄、アルコール洗浄、及びアセトン洗浄からなる群より選択される少なくとも1つを行うものである請求項8記載の表面改質方法。
- 前記親水性モノマーは、アクリル酸、アクリル酸エステル、アクリル酸アルカリ金属塩、アクリル酸アミン塩、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、メタクリル酸アルカリ金属塩、メタクリル酸アミン塩、アクリロニトリル、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド、メトキシエチルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、メタクリルアミド、ジメチルメタクリルアミド、ジエチルメタクリルアミド、イソプロピルメタクリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリルアミド、メトキシエチルメタクリルアミド、及びメタクリロイルモルホリンからなる群より選択される少なくとも1種である請求項1〜9のいずれかに記載の表面改質方法。
- 前記親水性モノマーは、アルカリ金属含有モノマーである請求項1〜9のいずれかに記載の表面改質方法。
- 前記アルカリ金属含有モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、3−ビニルプロピオン酸、ビニルスルホン酸、2−スルホエチル(メタ)アクリレート、3−スルホプロピル(メタ)アクリレート、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、又はスチレンスルホン酸のアルカリ金属塩の少なくとも1種である請求項11記載の表面改質方法。
- 前記親水性モノマーは、双性イオン性モノマー及び前記アルカリ金属含有モノマーからなる群より選択される少なくとも1種である請求項1〜9のいずれかに記載の表面改質方法。
- 前記親水性モノマーの含有液が重合禁止剤を含むもので、該重合禁止剤の存在下で重合させる請求項1〜13のいずれかに記載の表面改質方法。
- 前記重合禁止剤が4−メチルフェノールである請求項14記載の表面改質方法。
- 前記ポリマー鎖の長さは、10〜50000nmである請求項1〜15のいずれかに記載の表面改質方法。
- 請求項1〜16のいずれかに記載の表面改質方法により得られる表面改質体。
- 請求項1〜16のいずれかに記載の表面改質方法により得られる、血液及び体液中のタンパク質や細胞を接着・吸着しにくい表面改質体。
- 請求項1〜16のいずれかに記載の表面改質方法により得られる、血液及び体液中の特定のタンパク質や細胞を選択的に接着・吸着しやすい表面改質体。
- 請求項1〜16のいずれかに記載の表面改質方法により三次元形状の固体表面の少なくとも一部が改質された表面改質体。
- ポリマーブラシである請求項17〜20のいずれかに記載の表面改質体。
- 請求項1〜16のいずれかに記載の表面改質方法により改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用基盤。
- 請求項1〜16のいずれかに記載の表面改質方法により改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用フィルター。
- 多孔質構造又はピラー構造を有する請求項23記載の医療・医用フィルター。
- 請求項1〜16のいずれかに記載の表面改質方法により改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用流路。
- 請求項1〜16のいずれかに記載の表面改質方法により改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用チューブ。
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