KR20170031770A - 의료 기구, 세포 배양 방법, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물, 및 배양 세포 - Google Patents

의료 기구, 세포 배양 방법, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물, 및 배양 세포 Download PDF

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Abstract

본 발명의 의료 기구는, 기재를 구비하고, 또한 상기 기재의 일면에 세포를 접촉 또는 보지시키는 의료 기구로서, 상기 기재의 적어도 세포를 보지하는 상기 일면은, 하기 화학식(1)로 표시되는 반복 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머에 의해 구성된다.
Figure pct00010

(식(1) 중, R1∼R4 중 적어도 하나는, 불소, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알킬, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 불소를 함유하는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬이다. R1∼R4가 불소를 함유하지 않는 기인 경우, R1∼R4는, 수소, 탄소수 1∼10의 알킬, 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬로부터 선택된다. R1∼R4는 서로 동일해도 상이해도 된다. R1∼R4는 서로 결합하여 환구조를 형성하고 있어도 된다.)

Description

의료 기구, 세포 배양 방법, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물, 및 배양 세포{MEDICAL EQUIPMENT, CELL CULTURE METHOD, FLUORINE-CONTAINING CYCLIC OLEFIN POLYMER, FLUORINE-CONTAINING CYCLIC OLEFIN POLYMER COMPOSITION, AND CULTURED CELLS}
본 발명은, 의료 기구, 세포 배양 방법, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물, 및 배양 세포에 관한 것이다.
동식물의 세포는, 종래부터 많은 것이 배양되고 있고, 배양 기술도 다양한 형태의 것이 검토되고 있다. 세포 배양 기술은, 특히, 생명 과학 분야에 있어서, 의약품의 개발이나 병태 메커니즘의 해명 등에 빼놓을 수 없는 기술이 되고 있어, 연구 목적의 세포 배양 기술뿐만 아니라, 생물학, 의학, 약학, 면역학 등의 분야에서의 이용을 목적으로 한 공업 생산적 배양 방법도 여러 가지 검토되고 있다. 또한, 근래에는 의료 등의 분야에 있어서, 조직 세포를 배양하고, 이것을 인공 장기(臟器), 인공 치골(齒骨), 인공 피부 등의 대체 조직으로서 이용하는 연구도 활발히 행해지고 있다.
이와 같은 세포 배양은, 통상 일정한 용기 중에서 배양액과 함께 배양을 행한다. 세포 배양은, 특히 동물 세포의 대부분은, 물질에 부착하여 육성되는 접착 의존성을 갖고 있고, 이와 같은 접착 의존성을 갖는 세포의 배양에는, 세포가 부착하기 위한 기재(기구)가 필요해진다. 세포 배양용 기재로서는, 그 재료로 주로 폴리스타이렌 성형품이 일반적이고, 기재의 표면에 저온 플라즈마 처리, 코로나 방전 처리 등을 실시하여, 친수성을 부여한 것이 샬레, 플라스크, 멀티 플레이트 등의 배양 기구로서 시판되고 있다.
그렇지만, 부착성 세포종의 중요한 성질로서, 배양 기구를 이용하여 세포 배양을 한 경우에 배양 용기의 배양면을 세포가 다 덮어 버리면 세포 증식이 정지되어 버리는 접촉 저해가 알려져 있다. 또한, 파종되는 세포 농도가 지나치게 낮으면, 영양분이나 산소 등이 세포에 충분히 공급되고 있는 환경이어도 세포의 접착이나 증식에 영향이 생긴다고 하는 밀도 효과도 알려져 있다. 더욱이, 세포는 배양 용기의 배양면에 부착되면서 평면적으로 증식하는 태양을 나타내기 때문에, 특히 조직 배양에 응용되는 세포 증식이 군체를 형성한 상태의 세포 시트를 제작하는 방법으로서, 파종을 반복하여 배양하는 조작(이하, 계대 조작이라고 약칭한다)이 이용되고 있지만, 조작이 번잡하고, 세포를 손상 없이 재현 좋게 배양하는 것이 곤란하다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 겔, 스펀지상으로 가교한 콜라겐을 배양 기재 상에 배치하여 섬유아세포나 각화세포 등을 파종, 배양함으로써 배양 점막·피부를 제조하는 방법이 개시되어 있지만(특허문헌 1), 이용되는 콜라겐종의 대부분은, 소 또는 돼지의 결합 조직으로부터 가용화하여 추출된 콜라겐으로, 근년 BSE(우해면상뇌증)나 구제역 등의 문제에 의해, 의료 응용 등을 고려하는 경우에 그 사용이 곤란해지고 있다.
계대 조작에 대하여 종래의 기술에서는, 분열을 반복하는 부착성 세포를 배양하기 위해서 배양 용기로 세포를 적당한 시간 배양하여 목적하는 세포 농도까지 증식할 때에, 세포를 배양면으로부터 박리하고, 그 일부를 새로운 배양 용기로 바꿔 옮기는 조작을 계속적으로 행하는 방법이 일반적이다(예를 들어, 특허문헌 2, 3). 특허문헌 2에서는, 면적이 상이한 복수의 배양면을 갖는 배양 용기를 이용하여 최소 면적을 갖는 배양면으로부터 세포 배양을 개시하고, 증식이 진행됨에 따라 세포를 스크레이퍼로 박리하여 서서히 면적이 큰 배양면으로 세포를 이동하면서 배양을 폐쇄계에서 행하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 가스 투과성의 수지로 제작된 세포 백끼리를 접속하여, 백 내의 배양액을 혼합시킴으로써, 세포 농도를 조정하는 계대 조작이 개시되어 있다(특허문헌 3). 그렇지만, 어느 방법이어도, 이 계대 조작은, 빈번한 액 교환 등의 매우 번잡한 작업을 수반하는 것이고, 또한, 기재에 부착된 세포를 벗겨 새로운 배양 용기로 바꿔 옮기는 조작을 행하기 때문에, 세포를 손상시켜, 증식된 형태를 붕괴시켜 버리는 등 잠재적으로 많은 문제가 있다.
한편, 세포를 배양하는 기재 표면의 성상과 증식성에 대해서는, L 세포(위장 내분비 세포)를 배양한 예로, 세포의 증식 형태와 기재의 수접촉각의 관계를 평가한 결과가 개시되어 있다(비특허문헌 1). 이 중에서는, 수접촉각이 43°∼116°의 범위인 기재에 대해, 배양 개시 1시간 경과 후의 세포 밀도를 계측하면, 기재의 종류에 상관 없이 60°∼70°의 범위에 있는 기재를 이용한 세포의 밀도가 높고, 세포의 접착성이 양호하다고 기재되어 있다.
또한, 최근에는 세포가 접촉하는 기재의 표면에, 요철 구조를 형성한 기재를 이용한 배양 기술이 제안되고 있다(예를 들어, 특허문헌 4, 5). 요철 구조를 부형 한 기재를 이용하는 배양은, 많은 경우, 스페로이드 배양이며 세포는 괴상의 형태로 증식하는 태양을 나타낸다. 그렇지만, 요철 구조를 부형하는 기재의 재료는, 사이클로올레핀 폴리머(특허문헌 4), 폴리다이메틸실록세인(특허문헌 5) 등의 종래부터 알려진 세포 접착성의 재료이며, 기재의 요철 구조에 의한 스페로이드 배양 에 있어서, 세포가 기재와 접촉하는 면적이 작아지고 있어도 본질적으로 접착성의 태양은 변함 없고 세포는 토대를 형성한다. 이것에 의해, 배양한 세포를 기재로부터 이탈시킬 때에, 세포를 손상시켜, 증식된 형태를 붕괴시켜 버리는 등 잠재적인 문제가 있다. 더욱이, 요철 구조를 부형한 기재를 이용하는 세포 배양에서는, 세포가 토대를 형성하는데 있어서의 효과적인 요철 구조의 형상, 사이즈에 대해 보고되고 있지만, 기재 표면의 수접촉각과 접착성 또는 증식성의 관계에 대한 기재는 없다.
일본 특허공개 2004-147585호 공보 일본 특허공개 2004-129558호 공보 일본 특허공개 평7-047105호 공보 국제공개 제2007/097121호 팸플릿 일본 특허공개 2010-88347호 공보
Y. Tamada, Y. Ikada, Journal of Colloid and Interface Science 155, 334-339(1993).
본 발명은, 기재의 일면에 접촉 또는 보지시킨 세포를, 손상시키지 않고 기재로부터 이탈시킬 수 있는 의료 기구를 제공하는 것을 과제로 한다.
또한 본 발명은, 약물 대사계 효소 활성을 장기간 유지 가능한 배양 세포를 제공하는 것을 과제로 한다. 약물 대사계 효소 활성을 유지할 수 있는 배양 세포는, 재생 의료 등에 적합하게 전개할 수 있다고 생각되므로, 본 발명의 의의는 극히 크다.
본 발명은, 이하에 나타난다.
(1) 기재를 구비하고, 또한 상기 기재의 일면에 세포를 접촉 또는 보지시키는 의료 기구로서, 상기 기재의 적어도 세포를 보지하는 상기 일면은, 하기 화학식(1)로 표시되는 반복 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머에 의해 구성되는 의료 기구.
Figure pct00001
(식(1) 중, R1∼R4 중 적어도 하나는, 불소, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알킬, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 불소를 함유하는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬이다. R1∼R4가 불소를 함유하지 않는 기인 경우, R1∼R4는, 수소, 탄소수 1∼10의 알킬, 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬로부터 선택된다. R1∼R4는 서로 동일해도 상이해도 된다. R1∼R4는 서로 결합하여 환구조를 형성하고 있어도 된다.)
(2) 세포를 접촉 또는 보지하는 상기 일면의 수접촉각이 70° 이상 160° 이하인 (1)에 기재된 의료 기구.
(3) 세포를 접촉 또는 보지하는 상기 일면의 수접촉각이 70° 이상 120° 이하인 (1) 또는 (2)에 기재된 의료 기구.
(4) 상기 기재의 적어도 세포와 접촉하는 상기 일면이, 요철 구조를 구비하는 (1)에 기재된 의료 기구.
(5) 세포와 접촉하는 상기 일면의 수접촉각이 121° 이상 160° 이하인 (4)에 기재된 의료 기구.
(6) 상기 기재의 적어도 세포를 접촉 또는 보지하는 상기 일면은, 상기 불소 함유 환상 올레핀 폴리머와, 광경화성 화합물과, 광경화 개시제를 포함하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물에 의해 구성되는 (1)∼(5) 중 어느 한 항에 기재된 의료 기구.
(7) 상기 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물 중에 있어서의 상기 불소 함유 환상 올레핀 폴리머와 상기 광경화성 화합물의 질량비(불소 함유 환상 올레핀 폴리머/광경화성 화합물)가, 99.9/0.1∼50/50인 (6)에 기재된 의료 기구.
(8) 상기 일면에 접촉 또는 보지시킨 세포를 배양하기 위해서 이용되는 (1)∼(7) 중 어느 한 항에 기재된 의료 기구.
(9) 세포 배양에 있어서, 세포가 군체를 형성하면서 증식하는 (8)에 기재된 의료 기구.
(10) 배양한 세포를 완충액에 의해 부유시켜 상기 일면으로부터 이탈시키는 (8) 또는 (9)에 기재된 의료 기구.
(11) (1)∼(10) 중 어느 한 항에 기재된 의료 기구의 상기 기재의 상기 일면 상에, 상기 일면에 접촉 또는 보지하도록 세포를 파종하는 공정과,
상기 세포를 배양하여 배양 세포를 얻는 공정과,
상기 일면 상에 완충액을 첨가하여, 상기 일면으로부터 상기 배양 세포를 부유시키는 공정
을 구비하는 세포 배양 방법.
(12) 기재를 구비하고, 또한 상기 기재의 일면에 세포를 접촉 또는 보지시키는 의료 기구의, 상기 기재의 적어도 세포를 보지시키는 상기 일면을 구성하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머로서, 하기 화학식(1)로 표시되는 반복 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머.
Figure pct00002
(식(1) 중, R1∼R4 중 적어도 하나는, 불소, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알킬, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 불소를 함유하는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬이다. R1∼R4가 불소를 함유하지 않는 기인 경우, R1∼R4는, 수소, 탄소수 1∼10의 알킬, 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬로부터 선택된다. R1∼R4는 서로 동일해도 상이해도 된다. R1∼R4는 서로 결합하여 환구조를 형성하고 있어도 된다.)
(13) 기재를 구비하고, 또한 상기 기재의 일면에 세포를 접촉 또는 보지시키는 의료 기구의, 상기 기재의 적어도 세포를 보지시키는 상기 일면을 구성하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물로서,
하기 화학식(1)로 표시되는 반복 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머와,
광경화성 화합물과,
광경화 개시제
를 포함하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물.
Figure pct00003
(식(1) 중, R1∼R4 중 적어도 하나는, 불소, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알킬, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 불소를 함유하는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬이다. R1∼R4가 불소를 함유하지 않는 기인 경우, R1∼R4는, 수소, 탄소수 1∼10의 알킬, 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬로부터 선택된다. R1∼R4는 서로 동일해도 상이해도 된다. R1∼R4는 서로 결합하여 환구조를 형성하고 있어도 된다.)
(14) 약물 대사계 효소 활성을 적어도 7일간 유지한 배양 세포.
기재의 일면에 접촉 또는 보지시킨 세포를, 손상시키지 않고 기재로부터 이탈시킬 수 있는 의료 기구를 제공할 수 있다.
전술한 목적, 및 그 외의 목적, 특징 및 이점은, 이하에 기술하는 적합한 실시형태, 및 그것에 부수하는 이하의 도면에 의해 더욱 명확해진다.
도 1은 인산 완충 생리 식염수에 침지하여 시트상으로 부유한 마우스 배(胚)섬유아세포이다.
도 2는 실시예 23에 기재된 세포 배양 용기로 7일간 배양한 인간 피부 섬유아세포의 세포핵, 및 세포 골격 단백의 형광 현미경 사진이다.
도 3은 비교예 6에 기재된 TCPS 멀티 웰 플레이트로 7일간 배양한 인간 피부 섬유아세포의 세포핵, 및 세포 골격 단백의 형광 현미경 사진이다.
도 4는 실시예 23에 기재된 세포 배양 용기로 7일간 배양한 인간 배양 세포의 사멸 자가 형광 발광을 관찰한 형광 현미경 사진이다.
이하, 실시형태에 대해, 도면을 이용하여 설명한다. 한편, 모든 도면에 있어서, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 적절히 설명을 생략한다.
본 실시형태에 따른 의료 기구는, 기재를 구비하고, 또한 당해 기재의 일면에 세포를 접촉 또는 보지시키는 의료 기구이다. 또한, 상기 기재의 세포를 보지시키는 적어도 일면은, 하기 화학식(1)로 표시되는 반복 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머에 의해 구성된다.
Figure pct00004
(식(1) 중, R1∼R4 중 적어도 하나는, 불소, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알킬, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 불소를 함유하는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬이다. R1∼R4가 불소를 함유하지 않는 기인 경우, R1∼R4는, 수소, 탄소수 1∼10의 알킬, 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬로부터 선택된다. R1∼R4는 서로 동일해도 상이해도 된다. 또한, R1∼R4는 서로 결합하여 환구조를 형성하고 있어도 된다.)
한편, 상기의 알킬, 알콕시, 알콕시알킬 등의 치환기는, 본 명세서에 있어서는 각각 알킬기, 알콕시기, 알콕시알킬기라고 기재하는 경우가 있다.
또한, 본 명세서 중의 「반복 구조 단위」에 대해, 간단히 「구조 단위」라고 표현할 수도 있다.
본 발명자는, 의료 기구를 구성하는 기재의 세포를 접촉 또는 보지시키는 일면을, 상기 화학식(1)에 의해 표시되는 반복 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머, 또는 당해 불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 포함하는 조성물을 이용하여 형성한 경우에, 당해 일면에 보지시킨 세포를, 예를 들어, 인산 완충 생리 식염수와 같은 완충액에 의해 용이하게 부유시킬 수 있다는 것을 새롭게 지견했다. 따라서, 본 실시형태에 따른 상기 의료 기구에 의하면, 기재의 일면에 접촉 또는 보지시킨 세포를, 완충액을 이용하여 부유시키는 것에 의해, 손상시키지 않고 기재로부터 이탈시키는 것이 가능해진다.
이하, 본 실시형태에 따른 의료 기구에 대해 상세하게 설명한다.
본 실시형태에 따른 의료 기구는, 기재를 구비하고, 기재의 일면에 세포 및/또는 배양액이 접촉 또는 보지되는 형태로 사용되는 의료 기구를 나타낸다. 이와 같은 의료 기구는, 예를 들어 기재의 일면에 접촉 또는 보지시킨 세포를 배양하거나, 또는 기재의 일면에 접촉 또는 보지시킨 세포를 이용한 검사를 행하기 위해서 이용되는 것이다. 본 실시형태에 있어서는, 예를 들어 배양 백, 배양 플레이트, 배양 샬레, 배양 디쉬, 배양 플라스크, 배양 튜브 등을 상기 의료 기구의 예로서 들 수 있다. 세포를 배양하기 위한 의료 기구에 있어서는, 상기 일면을, 세포를 배양하기 위한 배양면으로 할 수 있다.
본 실시형태에 따른 의료 기구에 있어서, 기재의 세포를 접촉 또는 보지시키는 적어도 일면은, 상기 화학식(1)로 표시되는 반복 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머에 의해 구성된다. 이것에 의해, 전술한 대로, 기재의 일면에 보지시킨 세포나, 일면 상에 있어서 배양한 세포를, 완충액을 이용하는 것에 의해 기재로부터 부유시킬 수 있는 의료 기구가 얻어진다. 이 때문에, 기재의 일면에 접촉 또는 보지시킨 세포를 손상시키지 않고 기재로부터 이탈시키는 것이 가능해진다. 여기에서는, 기재의 일면 상에 어떤 종의 완충액, 예를 들어, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하는 경우나, 기재를 인산 완충 생리 식염수 내에 침지시키는 경우 등에 의해 세포를 기재로부터 부유시킬 수 있다.
또한, 상기 화학식(1)로 표시되는 반복 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머에 의해 기재의 세포를 접촉 또는 보지시키는 적어도 일면을 구성하는 것에 의해, 일면에 보지시킨 세포가 기재에 대해서 적당한 토대를 형성하면서, 한편으로, 당해 일면에 강고하게 접착 및 부착하지 않는 기재를 실현할 수 있다. 이것에 의해, 세포 배양에 있어서, 세포를 두께 방향으로 군체를 형성하면서 증식시킬 수 있다.
여기에서의 두께 방향으로 군체를 형성하면서 증식한 세포의 형태는, 배양한 세포를, 예를 들어, 명암 시야 현미경, 위상차 현미경, 형광 현미경 등에 의해 관찰할 수 있다. 특히, 세포의 세포핵이나 세포 골격 단백 등을 부위별로 형광 발광 시약으로 염색한 형광색으로 관찰할 수 있는 형광 현미경 관찰은 세포의 형태 관찰법으로서 적합하다.
통상의 세포를 배양하기 위해서 이용되는 의료 기구에 있어서는, 증식한 세포가 배양면에 접착 또는 부착하면서 증식하기 때문에, 두께 방향에 대해서 균일한 평면 상태로 세포가 증식한다. 이 경우, 세포가 배양면을 다 덮어 버리면 세포가 접착 또는 부착할 토대가 없어지기 때문에, 접촉 저해 등의 영향에 의해 증식이 방해되게 된다. 한편으로, 효율적인 세포 배양을 실시하기 위해서 파종을 반복하여 배양하는 계대 조작을 이용하는 것이 고려되지만, 세포를 벗겨 새로운 배양 용기로 바꿔 옮기는 작업에 의해 세포를 손상시킬 우려가 있다. 또한, 계대 조작은 빈번한 액 교환 등의 매우 번잡한 작업을 수반하는 것이다.
이에 반해, 본 실시형태에 의하면, 상기 화학식(1)의 불소 함유 환상 올레핀 폴리머에 의해 세포를 보지시키는 기재의 일면을 구성하는 것에 의해, 증식 한 세포가 기재의 일면에 접착 및 부착하는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 계대 조작에 의하지 않고도, 두께 방향에 대해서 군체를 형성하도록 세포를 증식시키는 것이 가능해진다. 따라서, 세포의 손상의 발생이나 조작의 번잡화를 억제하면서, 보다 효율적인 세포 배양을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시형태의 의료 기구를 이용하여 제작한 배양 세포는, 약물 대사계 효소 활성을 적어도 7일간 유지한 배양 세포이다. 즉, 생체 내에서의 세포 증식과 거의 동일한 기능을 유지한 채로 성장시킨 배양 세포이며, 세포의 종류를 한정적으로 선택하지 않는다. 또는, 유전자 변이를 일으키는 확률이 높은 바이러스 또는 세균 등 극히 한정된 세포의 종류를 제외하고 정상적으로 생(生) 세포를 배양할 수 있다. 그 세포의 약물 대사계 효소 활성은, 저온하에서 보존하거나 또는 특별한 배양 보존 조작(예를 들어, 산소 과다에서 보존하는 등)을 하지 않고서, 적어도 7일간 유지되고, 바람직하게는, 10일간 유지한 배양 세포이다. 특히 바람직하게는 14일간 유지된 배양 세포이다. 한편, 세포의 형상은, 특별히 한정할 필요는 없지만, 예시한다면, 예를 들어, 시트상 세포, 군생상(포함하는 스페로이드) 세포, 신경계 형태 세포 등이다. 특히, 재생 의료의 분야에서는, 단기간에, 또한 생체 세포와 마찬가지의 약물 대사계 효소 활성을 유지하고 있을 것이 요망되고 있어, 본 실시형태의 배양 세포와 같이 적합하게 생산할 수 있을 것이, 중요한 소구점이 된다.
또한, 본 실시형태의 배양 세포는, 창약이나 바이오 약품, 미용에 있어서도 마찬가지의 기능을 장기간 유지할 것을 기대할 수 있어, 세계적인 조류가 될 수 있는 발명이다.
또한, 상기 불소 함유 환상 올레핀 폴리머에 의해 기재를 구성하는 것에 의해, 기재의 성형성을 향상시킬 수 있어, 공업적으로 가치가 있는 새로운 의료 기구가 실현된다.
기재의 세포를 접촉 또는 보지시키는 적어도 일면이 상기 불소 함유 환상 올레핀 폴리머에 의해 구성된다는 것은, 예를 들어 다른 재료에 의해 형성되는 지지체의 일면 상에 상기 불소 함유 환상 올레핀 폴리머에 의해 구성되는 필름(배양 세포 시트로도 칭함.)이 첩부되어 기재가 구성되는 경우나, 다른 재료에 의해 형성되는 지지체의 일면 상에 상기 불소 함유 환상 올레핀 폴리머에 의해 구성되는 코팅막이 도포 건조에 의해 형성되어 기재가 구성되는 경우, 기재 전체가 상기 불소 함유 환상 올레핀 폴리머에 의해 구성되는 성형물에 의해 형성되는 경우를 포함한다.
또한, 본 실시형태의 의료 기구 상에서 제작된 배양 세포를 면(綿), 포(布), 부직포 등으로 덮어 적층된 적층체도 제공해도 된다. 또는, 이 적층체는, 글리세린 등의 보습제를 함침시켜도 된다. 즉, 본 실시형태의 의료 기구로 제작된 배양 세포로서는, 적층체로서 설치된 덮개를 벗기고, 재생 의료의 용도로서 직접 환부에 첩합하고, 그 후 필름을 이탈시키는 의료 행위에 이용할 수도 있다.
기재의 세포를 접촉 또는 보지하는 일면에 있어서의 수접촉각은, 예를 들어 70° 이상 160° 이하로 할 수 있다. 이것에 의해, 배양액의 세포외 매트릭스 중에 존재하는 비트로넥틴이나 피브로넥틴 등의 단백질의 패밀리(부착 분자나 단백질)를 통하여 야기되는 기재로의 세포의 부착 또는 접착을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 세포와 세포외 매트릭스를 포함하는 주성분이 물인 배양액과의 친화성이 적당히 작은 기재를 세포의 배양 기재로서 이용함으로써, 일면에 접착 및 부착이 억제되면서 증식한 세포를, 예를 들어, 인산 완충 생리 식염수와 같은 완충액을 이용하여 보다 용이하게 부유시킬 수 있다. 이 때문에, 세포를 기재로부터 이탈시킬 때에, 세포에 손상이 발생하는 것을 보다 확실히 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 세포의 증식 과정에 있어서는, 두께 방향에 대해서 군체를 형성하도록 세포를 증식시키는 것이 보다 용이해져, 더 효율적인 세포 배양이 가능해진다. 즉, 전술한 범위로 수접촉각을 조정한 기재를 구비하는 의료 기구에 의해 세포를 배양함으로써, 기재 표면, 세포, 및 배양액 각각의 계면의 상호 작용을 유지하면서, 세포의 배양 기구로의 부착, 또는 밀착이 억제되면서 군체를 형성하면서 증식할 수 있다. 세포의 손상을 억제하는 관점이나, 효율적인 세포 배양을 실시하는 관점에서는, 상기 수접촉각이 75° 이상 155° 이하인 것이 보다 바람직하고, 80° 이상 150° 이하로 하는 것이 특히 바람직하다.
기재의 일면에 있어서의 수접촉각은, 일 태양에 있어서는, 기재 표면의 수접촉각이 70° 이상 120° 이하에서 바람직하게 이용되고, 기재의 일면을 구성하는 재료나, 기재의 제작 방법에 있어서의 여러 가지 조건을 적절히 선택하는 것에 의해 제어하는 것이 가능하다. 세포의 손상을 억제하는 관점이나, 효율적인 세포 배양을 행하는 관점에서는, 상기의 수접촉각이 75° 이상 115° 이하인 것이 보다 바람직하고, 80° 이상 110° 이하로 하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 다른 태양에 있어서는, 보다 높은 수접촉각으로 할 수도 있고, 예를 들어, 기재의 일면에 있어서의 수접촉각을 121°∼160°의 범위로 설정할 수도 있다. 이와 같이 121°∼160°의 수접촉각을 실현하기 위해서는, 기재의 일면에 요철 구조를 형성시켜 제어하는 방법이 바람직하게 이용된다. 세포의 손상을 억제하는 관점이나, 효율적인 세포 배양을 행하는 관점에서는, 상기의 수접촉각이 123° 이상 155° 이하인 것이 보다 바람직하고, 125° 이상 150° 이하로 하는 것이 특히 바람직하다. 본 실시형태에 있어서는, 상기 화학식(1)로 표시되는 반복 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 이용하여 상기 기재의 일면을 형성하는 것이, 수접촉각을 원하는 범위로 하기 위해서 중요한 요소 중 하나이다.
수접촉각의 측정은, 일본공업규격 JIS-R3257(기판 유리 표면의 젖음성 시험 방법)에 준하여, 25±5℃, 50±10%의 항온 항습 조건하에서 수적(水滴)의 형상을 구형으로 간주할 수 있는 4μl 이하의 용량의 수적을 기재 표면에 적하하고, 정적법에 의해, 기재 표면에 수적이 접촉한 직후부터 1분 이내의 기재와 수적의 접촉 계면의 각도를 계측하는 방법으로 행할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 예를 들어 여러 가지 플라스틱 재료의 물성치에 이용되는 수치와 마찬가지로, 상기 방법에 의해 수적이 접촉한 직후부터 1분 이내의 수치를 물성치로서 취급할 수 있다.
본 실시형태에 따른 의료 기구로 취급할 수 있는 세포의 종류로서는, 동물 세포의 경우에 부유계 세포, 접착계 세포에 상관 없이, 예를 들어, 섬유아세포, 간엽계(間葉系) 줄기세포, 조혈 줄기세포, 신경 줄기세포, 신경 세포, 각막 상피 세포, 구강 점막상 세포, 망막 색소상 세포, 치근막 줄기세포, 근섬유아세포, 심근 세포, 간(肝) 세포, 비내 분비 세포, 피부 각화세포, 피부 섬유아세포, 피하지방 유래 전구 세포, 신장 세포, 저부 모근초 세포, 비점막 상피 세포, 간엽계 줄기세포, 혈관 내피 전구 세포, 혈관 내피 세포, 혈관 평활근 세포, 골아세포, 연골 세포, 골격근 세포, 불사화 세포, 암 세포, 각화세포, 배성 줄기세포(ES 세포), EBV 형질 전환 B 세포, 인공 다능성 줄기세포(iPS 세포) 등이 예시되고, 보다 구체적으로는 HeLa 세포, CHO 세포, Cos 세포, HL-60 세포, Hs-68 세포, MCF7 세포, Jurkat 세포, Vero 세포, PC-12 세포, K562 세포, L 세포, 293 세포, HepG2 세포, U-937 세포, Caco-2 세포, HT-29 세포, A549 세포, B16 세포, MDCK 세포, BALB/3T3 세포, V79 세포, 3T3-L1 세포, NIH/3T3 세포, Raji 세포, NSCLC 세포, A431 세포, Sf9 세포, SH-SY5Y 세포, BHK-21 세포, J774 세포, C2C12 세포, 3T3-Swiss albino 세포, MOLT-4 세포, CV-1 세포, F9 세포, MC3T3-E1 세포, HaCaT 세포, L5178Y 세포, HuH-7 세포, Rat1 세포, Saos-2 세포, TIG 세포, CHL 세포, WI-38 세포, MRC-5 세포, Hep3B 세포, SK-N-SH 세포, MIN6 세포, KATO 세포, C3H/10T1/2 세포, DT40 세포, PLC/PRF/5 세포, IMR-90 세포, FM3A 세포 등이 예시된다. 또한, 초대(初代) 세포 또는 계대된 세포의 어느 것이어도 된다.
이들 세포의 유래로서는 각종 생물, 예를 들어, 인간, 개, 래트, 마우스, 새, 돼지, 소, 곤충 등의 세포, 또는 이들이 집합하여 형성된 조직, 기관, 미생물, 바이러스 등을 들 수 있고, 보다 구체적으로는, 인간 자궁 경부암 유래, Chinese hamster 난소 유래, CV-1 세포 유래, 인간 골수성 백혈병 유래, 인간 유방암 유래, 인간 T 세포 백혈병 유래, Africa green monkey 신장 유래, 인간 부신수 갈색세포종 유래, 인간 골수성 백혈병 유래, C3H 마우스 피하 조직 유래, 인간 태아 신장 유래, 인간 간암 유래, 인간 조직구성 백혈병 유래, 인간 대장암 유래, 인간 폐암 유래, 마우스 멜라노마 유래, 개 신장 유래, Balb/c 마우스 태자 유래, Chinese hamster 폐 유래, Swiss 3T3 유래, NIH Swiss 마우스 태자 유래, 인간 버킷 림프종 유래, 인간 폐비소세포암 유래, 인간 피부 Epidermoid Carcinoid 유래, 나방의 유충 난소 유래, 인간 신경아세포종 유래, Sirian golden hamster 신장 유래, 마우스 매크로파지 유래, 마우스 근조직 유래, 잡계 Swiss 마우스 태자 유래, 인간 급성 T 세포 백혈병 유래, 마우스 EC 세포 OTT6050 유래, 마우스 calvaria 유래, 인간 표피 각화세포 유래, DBA/2 마우스 흉선 종양 유래, 인간 줄기세포암 유래, 래트 결합직 유래, 인간 골육종 유래, 인간 태아 폐 유래, 인간 태아 폐 유래, 인간 신경아세포종 유래, 마우스 인슐리노마 유래, 인간 위암 유래, C3H 마우스 태자 유래, 닭 B 세포 백혈병 유래, 마우스 자연발생 유방암 유래 등이 예시된다.
다음에, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머에 대해 상세하게 설명한다.
(불소 함유 환상 올레핀 폴리머)
불소 함유 환상 올레핀 폴리머는, 전술한 바와 같이, 하기 화학식(1)로 표시되는 반복 구조 단위를 함유하는 것이다. 본 실시형태에 있어서는, 이 불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 이용하여, 기재의 일면에 세포를 접촉 또는 보지시키는 의료 기구의 당해 기재의 적어도 일면을 형성할 수 있다.
Figure pct00005
(식(1) 중, R1∼R4 중 적어도 하나는, 불소, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알킬, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 불소를 함유하는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬이다. R1∼R4가 불소를 함유하지 않는 기인 경우, R1∼R4는, 수소, 탄소수 1∼10의 알킬, 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬로부터 선택된다. R1∼R4는 서로 동일해도 상이해도 된다. 또한, R1∼R4는 서로 결합하여 환구조를 형성하고 있어도 된다.)
화학식(1)에 있어서 R1∼R4는, 불소; 플루오로메틸, 다이플루오로메틸, 트라이플루오로메틸, 트라이플루오로에틸, 펜타플루오로에틸, 헵타플루오로프로필, 헥사플루오로아이소프로필, 헵타플루오로아이소프로필, 헥사플루오로-2-메틸아이소프로필, 퍼플루오로-2-메틸아이소프로필, n-퍼플루오로뷰틸, n-퍼플루오로펜틸, 퍼플루오로사이클로펜틸 등의 알킬기의 수소의 일부 또는 전부가 불소로 치환된 알킬 등의 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알킬; 플루오로메톡시, 다이플루오로메톡시, 트라이플루오로메톡시, 트라이플루오로에톡시, 펜타플루오로에톡시, 헵타플루오로프로폭시, 헥사플루오로아이소프로폭시, 헵타플루오로아이소프로폭시, 헥사플루오로-2-메틸아이소프로폭시, 퍼플루오로-2-메틸아이소프로폭시, n-퍼플루오로뷰톡시, n-퍼플루오로펜톡시, 퍼플루오로사이클로펜톡시 등의 알콕시의 수소의 일부 또는 전부가 불소로 치환된 알콕시 등의 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알콕시; 또는 플루오로메톡시메틸, 다이플루오로메톡시메틸, 트라이플루오로메톡시메틸, 트라이플루오로에톡시메틸, 펜타플루오로에톡시메틸, 헵타플루오로프로폭시메틸, 헥사플루오로아이소프로폭시메틸, 헵타플루오로아이소프로폭시메틸, 헥사플루오로-2-메틸아이소프로폭시메틸, 퍼플루오로-2-메틸아이소프로폭시메틸, n-퍼플루오로뷰톡시메틸, n-퍼플루오로펜톡시메틸, 퍼플루오로사이클로펜톡시메틸 등의 알콕시알킬의 수소의 일부 또는 전부가 불소로 치환된 알콕시알킬 등의 불소를 함유하는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬이 예시된다.
또한, R1∼R4가 서로 결합하여 환구조를 형성하고 있어도 되고, 퍼플루오로사이클로알킬, 산소를 개재시킨 퍼플루오로사이클로에터 등의 환을 형성해도 된다.
더욱이, 불소를 함유하지 않는 그 외의 R1∼R4는, 수소; 메틸, 에틸, 프로필, 아이소프로필, 2-메틸아이소프로필, n-뷰틸, n-펜틸, 사이클로펜틸 등의 탄소수 1∼10의 알킬; 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 뷰톡시, 펜톡시 등의 탄소수 1∼10의 알콕시; 또는 메톡시메틸, 에톡시메틸, 프로폭시메틸, 뷰톡시메틸, 펜톡시메틸 등의 탄소수 2∼10의 알콕시알킬이 예시된다.
불소 함유 환상 올레핀 폴리머는, 화학식(1)로 표시되는 구조 단위만을 갖는 것이어도 되고, 화학식(1)로 표시되는 구조 단위와 함께 다른 구조 단위를 갖는 것이어도 된다. 또한, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머는, 화학식(1)로 표시되는 구조 단위이며, R1∼R4의 적어도 1개가 서로 다른 2종류 이상의 구조 단위를 포함하고 있어도 된다.
화학식(1)로 표시되는 반복 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머의 구체적인 예로서, 폴리(1-플루오로-2-트라이플루오로메틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-플루오로-1-트라이플루오로메틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-메틸-1-플루오로-2-트라이플루오로메틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,1-다이플루오로-2-트라이플루오로메틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-2-트라이플루오로메틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로에틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,1-비스(트라이플루오로메틸)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,1,2-트라이플루오로-2-트라이플루오로메틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-비스(트라이플루오로메틸)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로프로필-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-메틸-2-퍼플루오로프로필-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-뷰틸-2-퍼플루오로프로필-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로-iso-프로필-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-메틸-2-퍼플루오로-iso-프로필-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1,2-비스(트라이플루오로메틸)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,1,2,2,3,3,3a,6a-옥타플루오로사이클로펜틸-4,6-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,1,2,2,3,3,4,4,3a,7a-데카플루오로사이클로헥실-5,7-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로뷰틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로-iso-뷰틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로-tert-뷰틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-메틸-2-퍼플루오로-iso-뷰틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-뷰틸-2-퍼플루오로-iso-뷰틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1-트라이플루오로메틸-2-퍼플루오로에틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-(1-트라이플루오로메틸-2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로-사이클로펜틸)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌)), 폴리((1,1,2-트라이플루오로-2-퍼플루오로뷰틸)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1-트라이플루오로메틸-2-퍼플루오로뷰틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-플루오로-1-퍼플루오로에틸-2,2-비스(트라이플루오로메틸)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1-퍼플루오로프로판일-2-트라이플루오로메틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로헥실-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-메틸-2-퍼플루오로헥실-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-뷰틸-2-퍼플루오로헥실-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-헥실-2-퍼플루오로헥실-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-옥틸-2-퍼플루오로헥실-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로헵틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로옥틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로데칸일-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,1,2-트라이플루오로-퍼플루오로펜틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1-트라이플루오로메틸-2-퍼플루오로뷰틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,1,2-트라이플루오로-퍼플루오로헥실-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1-트라이플루오로메틸-2-퍼플루오로펜틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-비스(퍼플루오로뷰틸)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-비스(퍼플루오로헥실)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-메톡시-2-트라이플루오로메틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-tert-뷰톡시메틸-2-트라이플루오로메틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,1,3,3,3a,6a-헥사플루오로퓨란일-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-플루오로-2-트라이플루오로메톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-플루오로-1-트라이플루오로메톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-메틸-1-플루오로-2-트라이플루오로메톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,1-다이플루오로-2-트라이플루오로메톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-2-트라이플루오로메톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로에톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,1-비스(트라이플루오로메톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,1,2-트라이플루오로-2-트라이플루오로메톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-비스(트라이플루오로메톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로프로폭시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-메틸-2-퍼플루오로프로폭시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-뷰틸-2-퍼플루오로프로폭시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로-iso-프로폭시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-메틸-2-퍼플루오로-iso-프로폭시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1,2-비스(트라이플루오로메톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로뷰톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로-iso-뷰톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로-tert-뷰톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-메틸-2-퍼플루오로-iso-뷰톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-뷰틸-2-퍼플루오로-iso-뷰톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1-트라이플루오로메톡시-2-퍼플루오로에톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,1,2-트라이플루오로-2-퍼플루오로뷰톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1-트라이플루오로메톡시-2-퍼플루오로뷰톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-플루오로-1-퍼플루오로에톡시-2,2-비스(트라이플루오로메톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1-퍼플루오로프로폭시-2-트라이플루오로메톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로헤톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-메틸-2-퍼플루오로헤톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-뷰틸-2-퍼플루오로헤톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-헥실-2-퍼플루오로헤톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-옥틸-2-퍼플루오로헤톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로헵톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로옥톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-퍼플루오로데톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,1,2-트라이플루오로퍼플루오로펜톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1-트라이플루오로메톡시-2-퍼플루오로뷰톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,1,2-트라이플루오로-2-퍼플루오로헤톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1-트라이플루오로메톡시-2-퍼플루오로펜틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-비스(퍼플루오로뷰톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-비스(퍼플루오로헤톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-메톡시-2-트라이플루오로메톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-tert-뷰톡시메틸-2-트라이플루오로메톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-(2',2',2'-트라이플루오로에톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-(2',2',3',3',3'-펜타플루오로프로폭시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-메틸-2-(2',2',3',3',3'-펜타플루오로프로폭시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-뷰틸-2-(2',2',3',3',3'-펜타플루오로프로폭시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-(1',1',1'-트라이플루오로-iso-프로폭시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-메틸-(1',1',1'-트라이플루오로-iso-프로폭시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-(2',2',3',3',4',4',4'-헵타플루오로뷰톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-(1',1',1'-트라이플루오로-iso-뷰톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-(1',1',1'-트라이플루오로-iso-뷰톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-메틸-2-(1',1',1'-트라이플루오로-iso-뷰톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-뷰틸-2-(1',1',1'-트라이플루오로-iso-뷰톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1-트라이플루오로메톡시-2-(2',2',2'-트라이플루오로에톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,1,2-트라이플루오로-2-(2',2',3',3',4',4',4'-헵타플루오로뷰톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1-트라이플루오로메톡시-2-(2',2',3',3',4',4',4'-헵타플루오로뷰톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-플루오로-1-(2',2',2'-트라이플루오로에톡시)-2,2-비스(트라이플루오로메톡시))-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1-(2',2',3',3',3'-펜타플루오로프로폭시)-2-트라이플루오로메톡시-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-(2',2',3',3',4',4',5',5',6',6',6'-운데카플루오로헤톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-메틸-2-(2',2',3',3',4',4',5',5',6',6',6'-운데카플루오로헤톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-뷰틸-2-(2',2',3',3',4',4',5',5',6',6',6'-운데카플루오로헤톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-헥실-2-(2',2',3',3',4',4',5',5',6',6',6'-운데카플루오로헤톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-옥틸-2-(2',2',3',3',4',4',5',5',6',6',6'-운데카플루오로헤톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-(2',2',3',3',4',4',5',5',6',6',7',7',7'-트라이데카플루오로헵톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-(2',2',3',3',4',4',5',5',6',6',7',7',8',8',8'-펜타데카플루오로옥톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1-(2',2',3',3',4',4',5',5',6',6',7',7',8',8',9',9',9'-헵타데카플루오로데톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,1,2-트라이플루오로-2-(1',1',1'-트라이플루오로-iso-프로폭시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1-트라이플루오로메톡시-2-(2',2',3',3',4',4',4'-헵타플루오로뷰톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,1,2-트라이플루오로-(2',2',3',3',4',4',5',5',6',6',6'-운데카플루오로헤톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-비스(2',2',3',3',4',4',4'-헵타플루오로뷰톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-비스(2',2',3',3',4',4',5',5',6',6',6'-운데카플루오로헤톡시)-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1-퍼플루오로에틸-2-트라이플루오로메틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌), 폴리(1,2-다이플루오로-1-퍼플루오로-iso-프로필-2-트라이플루오로메틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌) 등을 들 수 있다.
불소 함유 환상 올레핀 폴리머의 분자량은, 예를 들어 시료 농도 3.0∼9.0mg/ml로 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정한 폴리스타이렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)에 있어서, 5,000∼1,000,000인 것이 바람직하고, 10,000∼300,000인 것이 보다 바람직하다. 이 중량 평균 분자량(Mw)을 상기 하한치 이상으로 하는 것에 의해, 용액 캐스팅법에 의해 성형한 성형물, 또는 기재에 코팅한 성형물에 있어서 굽힘 등의 외부 응력에 기인한 잔금 등이 발생하지 않는, 양호한 상태의 성형물을 보다 확실히 얻는 것이 가능해진다. 또한, 중량 평균 분자량(Mw)을 상기 상한치 이하로 하는 것에 의해, 용융 성형이 용이한 유동성을 가지는 것이 가능해진다.
한편, 본 명세서 중에 있어서, 「∼」로 나타낸 수치 범위는, 그의 상한치 및 하한치를 포함하는 것으로 한다.
또한, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비인 분자량 분포(Mw/Mn)는, 1.3∼5.0으로 하는 것이 바람직하고, 1.5∼4.5로 하는 것이 보다 바람직하고, 1.7∼4.0으로 하는 것이 특히 바람직하다. 이 분자량 분포(Mw/Mn)를 상기 하한치 이상으로 하는 것에 의해, 용액 캐스팅법이나 용융 성형법 등의 각종 성형법으로 제작한 필름 또는 성형물의 인성을 향상시켜, 외부 응력에 기인한 크랙이나 균열의 발생을 보다 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다. 한편, 분자량 분포(Mw/Mn)를 상기 상한치 이하로 하는 것에 의해, 올리고머 등의 특히 저분자량 성분이 용출하는 것을 억제하여, 기재 표면의 수접촉각이 변화하여 본 실시형태의 세포 증식의 형태가 방해되는 것을 보다 확실히 억제하는 것이 가능해진다. 중량 평균 분자량(Mw), 및 분자량 분포(Mw/Mn)를 상기한 범위로 하는 것에 의해, 세포 배양 및 세포를 이용한 검사에 이용되는 것으로서 특히 적합한 의료 기구를 얻는 것이 가능해진다.
시차 주사 열량 분석에 의한 불소 함유 환상 올레핀 폴리머의 유리전이온도는, 50∼300℃로 하는 것이 바람직하고, 80∼280℃로 하는 것이 보다 바람직하고, 100∼250℃로 하는 것이 더 바람직하다. 유리전이온도가 상기 범위이면, 가열 멸균 처리를 행할 수 있고, 또한 사용 환경하에서 형상을 유지할 수 있고, 더욱이 용융 성형에 있어서 가열 온도에 대해서 우수한 유동성을 가져 제조 안정성이 양호하고, 색상도 우수한 세포 배양 및 세포를 이용한 검사를 위한 기재로서의 의료 기구를 적합하게 얻는 것이 가능해진다.
본 실시형태의 화학식(1)의 부분화 불소화 폴리머는, 전불소화 폴리머와는 달리, 주쇄가 탄화수소이고 측쇄에 불소 원자를 갖는 부분적인 불소화 폴리머인 구조에 기인하여 극성이 크고, 이것에 의해, 폴리머 합성 시의 용제인 통상 시판되고 있는 에터, 케톤 등의 극성 용제에 대해서 잘 용해되고, 광경화성 화합물 등의 극성 화합물에도 우수한 용해성을 나타내면서, 그의 성형물은, PET, 아크릴 수지 등의 범용 수지로 이루어지는 성형물에 대해서 우수한 밀착성을 나타내고, 또한, 불소계 폴리머로서의 특징인 소수성인 표면 성상을 갖는다.
다음에, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머의 제조 방법에 대해 설명한다.
이하에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머로 이루어지는 필름, 또는 성형물을, 세포 배양 및 세포를 이용한 검사를 위한 기재로서 이용하는 것에 의해, 본 실시형태의 세포가 접착 및 부착되기 어려운 것을 특징으로 하는 의료 기구를 적합하게 얻을 수 있다.
(불소 함유 환상 올레핀 폴리머의 제조 방법)
본 실시형태에 있어서, 실질적으로 화학식(1)로 표시되는 반복 구조 단위로 이루어지는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머는, 후술하는 방법으로 제조할 수 있다. 이것에 의해, 본 실시형태의 세포의 접착 또는 부착이 억제되는 것을 특징으로 하는 세포 배양 및 세포를 이용한 검사를 위한 기재의 원료가 되는, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 적합하게 얻을 수 있다.
구체적으로는, 하기 화학식(2)로 표시되는 환상 올레핀 모노머를 개환 메타세시스 중합 촉매에 의해 중합하고, 얻어지는 중합체의 주쇄의 올레핀부를 수소 첨가하는 것에 의해, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 합성할 수 있다.
Figure pct00006
(식(2) 중, R1∼R4는, 상기 식(1)과 동의이다.)
한편, 본 실시형태의 효과를 해치지 않는 범위이면, 화학식(2)로 표시되는 환상 올레핀 모노머 이외의 모노머를 포함하고 있어도 된다.
본 실시형태의 화학식(1)로 표시되는 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머는, 화학식(2)로 표시되는 모노머를 개환 메타세시스 중합한 후에, 주쇄 이중 결합을 수소 첨가한 불소 함유 폴리머이다. 개환 메타세시스 중합은, Schrock 촉매가 바람직하게 이용되고, Grubbs 촉매를 이용해도 되며, 이것에 의해 극성 모노머에 대한 중합 촉매 활성을 높여 공업적으로 우수한 제조 방법을 실현하는 것이 가능해진다. 한편, 이들 개환 메타세시스 중합 촉매는, 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다. 또한, 고전적인 유기 전이 금속 착체, 전이 금속 할로젠화물 또는 전이 금속 산화물과 조촉매로서의 루이스산의 조합으로 이루어지는 개환 메타세시스 중합 촉매를 이용할 수도 있다.
환상 올레핀 모노머의 개환 메타세시스 중합에 있어서, 환상 올레핀 모노머와 개환 메타세시스 중합 촉매의 몰비는, 텅스텐, 몰리브데넘, 또는 루테늄 등의 전이 금속 알킬리덴 촉매의 경우는, 전이 금속 알킬리덴 촉매 1몰에 대해서, 해당 모노머를 100∼30,000몰로 하는 것이 바람직하고, 1,000∼20,000몰로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기한 범위로 분자량, 및 그의 분포를 제어하기 위해서, 연쇄 이동제로서 올레핀 또는 다이엔을 사용할 수 있다. 올레핀으로서는, 예를 들어, 에틸렌, 프로필렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐 등의 α-올레핀 또는 이들의 불소 함유 올레핀을 들 수 있고, 추가로 바이닐트라이메틸실레인, 알릴트라이메틸실레인, 알릴트라이에틸실레인, 알릴트라이아이소프로필실레인 등의 규소 함유 올레핀 또는 이들의 불소 및 규소 함유 올레핀을 들 수 있다. 또한, 다이엔으로서는, 1,4-펜타다이엔, 1,5-헥사다이엔, 1,6-헵타다이엔 등의 비공액계 다이엔 또는 이들의 불소 함유 비공액계 다이엔을 들 수 있다. 이들 올레핀, 불소 함유 올레핀 또는 다이엔은 각각 단독으로 이용해도 되고, 2종류 이상을 병용해도 된다.
상기 연쇄 이동제의 사용량은, 연쇄 이동제가 환상 올레핀 모노머 1몰에 대해서 0.001∼1,000몰인 것이 바람직하고, 0.01∼100몰인 것이 보다 바람직하다. 또한, 연쇄 이동제는, 전이 금속 알킬리덴 촉매 1몰에 대해서 0.1∼1,000몰인 것이 바람직하고, 1∼500몰인 것이 보다 바람직하다.
또한, 환상 올레핀 모노머의 개환 메타세시스 중합은, 무용매여도 용매를 사용해도 되지만, 특히 사용하는 용매로서는, 테트라하이드로퓨란, 다이에틸 에터, 다이뷰틸 에터, 다이메톡시에테인 또는 다이옥세인 등의 에터류, 아세트산 에틸, 아세트산 프로필 또는 아세트산 뷰틸 등의 에스터류, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 또는 에틸벤젠 등의 방향족 탄화수소, 펜테인, 헥세인 또는 헵테인 등의 지방족 탄화수소, 사이클로펜테인, 사이클로헥세인, 메틸 사이클로헥세인, 다이메틸 사이클로헥세인 또는 데칼린 등의 지방족 환상 탄화수소, 메틸렌 다이클로라이드, 다이클로로에테인, 다이클로로에틸렌, 테트라클로로에테인, 클로로벤젠 또는 트라이클로로벤젠 등의 할로젠화 탄화수소, 플루오로벤젠, 다이플루오로벤젠, 헥사플루오로벤젠, 트라이플루오로메틸벤젠, 메타자일렌 헥사플루오라이드 등의 불소 함유 방향족 탄화수소, 퍼플루오로헥세인 등의 불소 함유 지방족 탄화수소, 퍼플루오로사이클로데칼린 등의 불소 함유 지방족 환상 탄화수소, 또는 퍼플루오로-2-뷰틸테트라하이드로퓨란 등의 불소 함유 에터류를 들 수 있다. 이들은, 단독으로 이용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.
환상 올레핀 모노머의 개환 메타세시스 중합에서는, 해당 모노머의 반응성 및 중합 용매에 대한 용해성에 따라서 다르지만, 모노머 용액에 대한 환상 올레핀 모노머의 농도는 5∼100질량%인 것이 바람직하고, 10∼60질량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 반응 온도는, -30∼150℃인 것이 바람직하고, 30∼100℃인 것이 보다 바람직하다. 또한, 반응 시간은, 10분∼120시간인 것이 바람직하고, 30분∼48시간인 것이 보다 바람직하다. 더욱이, 뷰틸알데하이드 등의 알데하이드류, 아세톤 등의 케톤류, 메탄올 등의 알코올류, 물 등의 실활제로 반응을 정지하여, 중합체의 용액을 얻을 수 있다.
본 실시형태의 환상 올레핀 폴리머는, 환상 올레핀 모노머를 개환 메타세시스 중합하여 얻어진 폴리머의 주쇄의 올레핀부를, 촉매에 의해 수소 첨가 반응시키는 것에 의해 얻어진다. 또한, 그 수소 첨가 촉매는 사용하는 용매의 수소 첨가 반응을 일으키지 않고, 해당 폴리머의 주쇄의 올레핀부를 수소 첨가할 수 있는 촉매이면, 균일계 금속 착체 촉매여도 불균일계의 금속 담지 촉매의 어느 것이어도 되며, 균일계 금속 착체 촉매로서, 예를 들어, 클로로트리스(트라이페닐포스핀)로듐, 다이클로로트리스(트라이페닐포스핀)오스뮴, 다이클로로하이드라이드비스(트라이페닐포스핀)이리듐, 다이클로로트리스(트라이페닐포스핀)루테늄, 다이클로로테트라키스(트라이페닐포스핀)루테늄, 클로로하이드라이드카보닐트리스(트라이페닐포스핀)루테늄, 다이클로로트리스(트라이메틸포스핀)루테늄 등을 들 수 있고, 또한, 불균일계 금속 담지 촉매로서, 예를 들어, 활성탄 담지 팔라듐, 알루미나 담지 팔라듐, 활성탄 담지 로듐, 알루미나 담지 로듐, 활성탄 담지 루테늄, 알루미나 담지 루테늄 등을 들 수 있다. 이들 수소 첨가 촉매는, 단독으로 이용해도 되고, 또는 2종류 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 특히, 세포 배양의 관점에서는, 여과로 간단하게 제거할 수 있는 활성탄 담지 팔라듐, 또는 알루미나 담지 팔라듐이 적합하게 이용된다.
상기의 주쇄의 올레핀부의 수소 첨가 처리를 하기에 즈음하여, 불균일계 또는 균일계 수소 첨가 촉매를 사용하는 경우에는, 수소 첨가 촉매의 사용량은, 수소 첨가 촉매 중의 금속 성분이, 수소 첨가 처리 전의 폴리머 100질량부에 대해서 5×10-4질량부∼100질량부인 것이 바람직하고, 1×10-2질량부∼30질량부인 것이 보다 바람직하다.
수소 첨가에 이용되는 용매로서는, 환상 올레핀 폴리머를 용해하고, 또한 용매 자신이 수소 첨가되지 않는 것이면 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 테트라하이드로퓨란, 다이에틸 에터, 다이뷰틸 에터, 다이메톡시에테인 등의 에터류, 아세트산 에틸, 아세트산 프로필 또는 아세트산 뷰틸 등의 에스터류, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠 등의 방향족 탄화수소, 펜테인, 헥세인, 헵테인 등의 지방족 탄화수소, 사이클로펜테인, 사이클로헥세인, 메틸 사이클로헥세인, 다이메틸 사이클로헥세인, 데칼린 등의 지방족 환상 탄화수소, 메틸렌 다이클로라이드, 클로로폼, 다이클로로에테인, 다이클로로에틸렌, 테트라클로로에테인, 클로로벤젠, 트라이클로로벤젠 등의 할로젠화 탄화수소, 플루오로벤젠, 다이플루오로벤젠, 헥사플루오로벤젠, 트라이플루오로메틸벤젠, 메타자일렌 헥사플루오라이드 등의 불소 함유 방향족 탄화수소, 퍼플루오로헥세인 등의 불소 함유 지방족 탄화수소, 퍼플루오로사이클로데칼린 등의 불소 함유 지방족 환상 탄화수소, 퍼플루오로-2-뷰틸테트라하이드로퓨란 등의 불소 함유 에터류 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
상기의 주쇄의 올레핀부의 수소 첨가 반응은, 수소 압력이 상압∼30MPa인 것이 바람직하고, 0.5∼20MPa인 것이 보다 바람직하고, 2∼15MPa인 것이 특히 바람직하다. 또한, 반응 온도는, 0∼300℃의 온도인 것이 바람직하고, 실온∼250℃인 것이 보다 바람직하고, 50∼200℃인 것이 특히 바람직하다. 수소 첨가 반응의 실시 양식은, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 촉매를 용매 중에 분산 또는 용해하여 행하는 방법, 촉매를 컬럼 등에 충전하고, 고정상으로서 폴리머 용액을 유통시켜 행하는 방법 등을 들 수 있다.
더욱이, 주쇄의 올레핀부의 수소 첨가 처리는, 수소 첨가 처리 전의 환상 올레핀 폴리머의 중합 용액을 빈(貧)용매에 석출시켜 폴리머를 단리한 후에, 재차 용매에 용해하여 수소 첨가 처리를 행해도, 중합 용액으로부터 폴리머를 단리하지 않고, 상기의 수소 첨가 촉매로 수소 첨가 처리를 행해도 되고, 특별히 제한은 없다.
또한, 환상 올레핀 폴리머의 올레핀부의 수소 첨가율은 50% 이상인 것이 바람직하고, 70∼100%인 것이 보다 바람직하고, 90∼100%인 것이 특히 바람직하다. 수소 첨가율을 상기 하한치 이상으로 하는 것에 의해, 올레핀부에 있어서, 광흡수에 기인한 열화나 성형 시의 가열에 기인한 산화가 생기는 것을 억제하여, 수접촉각 등의 기재 표면의 성상을 양호한 것으로 하는 것을 용이하게 할 수 있다.
본 실시형태에 있어서 수소 첨가 후의, 특히, 활성탄 담지 팔라듐, 알루미나 담지 팔라듐 등의 고체 촉매를 바람직하게 이용하는 경우의 폴리머 용액으로부터 환상 올레핀 폴리머를 취득하는 방법은, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 여과, 원심분리, 데칸테이션 등의 방법으로 폴리머를 취득하고, 교반하의 빈용매에 반응 용액을 배출하는 방법, 반응 용액 중에 스팀을 취입하는 스팀 스트리핑 등의 방법에 의해 폴리머를 석출시키는 방법, 또는 반응 용액으로부터 용매를 가열 등에 의해 증발 제거하는 방법 등을 들 수 있다.
또한, 불균일계 금속 담지 촉매를 이용하여 수소 첨가 반응을 실시한 경우는, 합성액을 여과하여 금속 담지 촉매를 여과분별한 후에, 상기한 방법으로 환상 올레핀 폴리머를 취득할 수 있다. 한편, 입경이 큰 촉매 성분을 미리 데칸테이션, 연신 분리 등의 방법으로 폴리머 용액 중에 침강시키고, 상징액을 채취하고, 촉매 성분을 대략 제거한 용액을 여과하여, 상기한 방법으로 환상 올레핀 폴리머를 취득해도 된다. 특히, 촉매 성분을 정밀 여과하는 것이 적합하고, 여과 필터의 눈크기는, 바람직하게는 10μm∼0.05μm, 특히 바람직하게는 10μm∼0.1μm, 더 바람직하게는 5μm∼0.1μm이다.
다음에, 의료 기구의 제작 방법에 대해 설명한다.
(불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 이용한 의료 기구의 제작 방법)
본 실시형태에 있어서 전술한 바와 같이 제조한 불소 함유 환상 올레핀 폴리머로부터, 세포의 배양, 또는 세포의 검사를 위해서 이용하는 의료 기구를 제작하는 방법에 대해 기재한다. 예를 들어, 이하에 나타내는 방법에 의해, 본 실시형태의 기재 표면의 수접촉각이 70° 이상 120° 이하인 의료 기구를 제작하는 것이 가능해진다. 본 실시형태에 따른 의료 기구는, 예를 들어 필름이나 시트상의 단층막으로 이루어지는 기재나, 다른 재료 상에 코팅막을 형성하여 얻어지는 기재를 구비한다. 이와 같은 기재를 제작하는 방법으로서는, 예를 들어 상기에 있어서 예시한 화학식(1)로 표시되는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 유기 용제에 용해시켜 얻어지는 바니시를 이용한 용액 캐스팅법을 들 수 있다.
이하에, 용액 캐스팅법을 이용한 기재의 제작 방법에 대해 설명한다.
우선, 전술한 바와 같이, 상기에 있어서 예시한 화학식(1)로 표시되는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 유기 용제에 용해시켜 바니시를 얻는다.
유기 용매로서는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 메타자일렌 헥사플루오라이드, 벤조트라이플루오라이드, 플루오로벤젠, 다이플루오로벤젠, 헥사플루오로벤젠, 트라이플루오로메틸벤젠, 비스(트라이플루오로메틸)벤젠 등의 불소 함유 방향족 탄화수소, 퍼플루오로헥세인, 퍼플루오로옥테인 등의 불소 함유 지방족 탄화수소, 퍼플루오로사이클로데칼린 등의 불소 함유 지방족 환상 탄화수소, 퍼플루오로-2-뷰틸테트라하이드로퓨란 등의 불소 함유 에터류, 클로로폼, 클로로벤젠, 트라이클로로벤젠 등의 할로젠화 탄화수소, 테트라하이드로퓨란, 다이뷰틸 에터, 1,2-다이메톡시에테인, 다이옥세인 등의 에터류, 아세트산 에틸, 아세트산 프로필, 아세트산 뷰틸 등의 에스터류, 또는 메틸 에틸 케톤, 메틸 아이소뷰틸 케톤, 사이클로헥산온 등의 케톤류 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 용해성, 제막성을 고려하여 선택할 수 있다. 또한, 이들은 단독으로 이용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 이용해도 된다. 특히, 제막성의 관점에서는, 대기압하에서 70℃ 이상의 비점을 가지는 용매가 바람직하다. 이것에 의해, 증발 속도가 지나치게 빨라지는 것을 확실히 억제할 수 있다. 이 때문에, 도포할 때에 부분적으로 용매가 마르기 시작해 버리는 등에 기인하여 막 두께 정밀도의 악화나 막 표면에 있어서의 얼룩이 생겨 버리는 것을, 확실히 억제할 수 있다.
불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 용해시키는 농도는, 1.0∼99.0질량%인 것이 바람직하고, 5.0∼90.0질량%인 것이 보다 바람직하고, 10.0∼80.0질량%인 것이 특히 바람직하다. 농도는, 폴리머의 용해성, 여과 프로세스에 대한 적응성, 제막성, 필름의 막 두께를 고려하여 선택해도 된다.
더욱이, 본 실시형태에 있어서 필름 특성을 해치지 않는 범위이면, 필요에 따라서 다른 공지의 성분을 가해도 된다. 다른 성분으로서는, 노화 방지제, 레벨링제, 젖음성 개량제, 계면활성제, 가소제 등의 개질제, 자외선 흡수제, 방부제, 항균제 등의 안정제, 광증감제, 실레인 커플링제 등을 들 수 있다.
그 다음에, 상기한 방법으로 조제한 바니시를, 필터를 통과시켜 여과한다. 이것에 의해, 바니시로부터 폴리머 불용분, 겔, 이물 등을 크게 저감할 수 있어, 세포를 배양하는 배양 기구나, 세포를 이용한 검사를 행하는 검사 기구로서의 기재 표면을 평활하게, 그리고 소수성인 표면 성상을 전면에 걸쳐서 균일하게 형성할 수 있다.
여과 필터의 눈크기는, 바람직하게는 10μm∼0.05μm, 특히 바람직하게는 10μm∼0.1μm, 더 바람직하게는 5μm∼0.1μm이다. 여과의 프로세스는, 공경(孔徑)이 큰 필터로부터 작은 필터로 폴리머 용액을 보내는 다단 프로세스여도, 직접, 공경이 작은 필터에 바니시를 보내는 단일 프로세스여도 된다. 필터의 재질은, 테플론(등록상표), PP, PES, 셀룰로스 등의 유기 재료로 이루어지는 것이어도, 유리 섬유, 금속 등의 무기 재료로 이루어지는 것이어도 되고, 세포 배양에 악영향을 주지 않으면 바니시 특성, 프로세스 적응성에서 선택할 수 있다.
또한, 바니시를 필터에 보내는 방법으로서는, 압력차를 이용하는 방법이어도, 스크류 등을 통하여 기계적인 구동에 의해 바니시를 필터에 송액하는 방법이어도 된다. 더욱이, 여과의 온도는, 필터 성능, 용액 점도, 폴리머의 용해성을 고려한 범위에서 선택되고, -10∼200℃인 것이 바람직하고, 0℃∼150℃인 것이 보다 바람직하고, 실온∼100℃인 것이 특히 바람직하다.
상기와 같이 바니시를 여과한 후, 바니시로부터 필름을 제막한다. 용액 캐스팅법으로 제조하는 경우는, 우선, 지지체 상에, 테이블 코팅, 스핀 코팅, 딥 코팅, 다이 코팅, 스프레이 코팅, 바 코팅, 롤 코팅, 커텐 플로 코팅 등의 방법으로 폴리머 용액(바니시)을 도포하여, 제막한다. 지지체로서는, 스테인레스강, 실리콘 등의 금속 재료, 유리, 석영 등의 무기 재료, 폴리이미드, 폴리아마이드, 폴리에스터, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 에터, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등의 수지 재료 등으로 이루어지는 것으로부터 선택할 수 있다.
도막의 건조는, 가열판 상에, 용액이 캐스팅된 지지체를 놓고 가열 건조시켜도 되고, 가열한 건조로에 용액을 캐스팅한 기재를 넣어 가열 건조시켜도 되고, 공기, 질소 등의 기체를 가열한 온풍을 도포막에 쏘여 건조시켜도 되고, 이들을 조합한 프로세스를 이용하여 건조시켜도 된다. 건조 시의 온도는 10∼250℃인 것이 바람직하고, 20∼220℃인 것이 보다 바람직하고, 30∼200℃인 것이 특히 바람직하고, 바니시의 특성, 필름의 막 두께, 기재의 내열성을 고려하여 선택된다. 또한, 온도 설정이 2종류 이상인 다단의 건조 온도를 설정하여 도막을 건조시켜도 된다. 도막을 건조하는 시간은, 바니시 용제의 비점, 필름의 막 두께, 프로세스 요건을 고려한 조건에서 선택할 수 있다. 이들에 의해, 지지체 상에 필름이 형성된다.
필름이나 시트상의 단층막으로 이루어지는 기재를 얻는 경우에는, 예를 들어 지지체로부터 필름을 박리시키는 것에 의해 기재를 제조할 수 있다. 지지체로부터의 필름의 박리는, 필름의 단부에 시판되는 테이프를 첩부하고, 이것에 응력을 가하여 박리하는 것에 의해 행해도 되고, 물, 용제 등의 액체를 필름과 지지체의 접촉 계면에 접촉시켜 지지체 표면과 필름의 접촉면의 표면 장력의 차를 이용하여 필름을 박리하는 것에 의해 행해도 된다.
다른 재료 상에 코팅막을 형성하여 기재를 얻는 경우에는, 예를 들어 상기 공정 중 도막의 건조 공정까지를 실시하는 것에 의해, 지지체와 본 실시형태의 불소 함유 환상 올레핀 폴리머로 이루어지는 코팅막에 의해 구성되는 기재를 제조할 수 있다. 이 경우, 지지체는, PET, 아크릴 수지 등의 유기 재료, 또는 유리, 실리콘 등의 무기 재료로부터 선택되는 것이 특히 바람직하다.
또한, 다른 의료 기구를 구성하는 기재를 제작하는 방법으로서는, 용융 성형법에 의해 기재가 되는 필름을 제작하는 방법을 들 수 있다. 용융 성형법으로 필름 제조하는 방법으로서는, 상기에 예시한 불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 용융 혼련기를 이용하여 T 다이를 거쳐 필름화하는 방법이나, 인플레이션법 등을 들 수 있다. T 다이에 의한 용융 압출 필름 제조에 있어서는, 예를 들어, 필요에 따라서 첨가제를 배합한 환상 올레핀 폴리머를 압출기에 투입하고, 유리전이온도보다도 바람직하게는 50℃∼200℃ 높은 온도, 보다 바람직하게는 80℃∼150℃ 높은 온도에서 용융 혼련하여, T 다이로부터 압출하고, 냉각 롤 등으로 용융 폴리머를 냉각함으로써 필름으로 가공할 수 있다. 또한, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 난연제, 대전 방지제, 착색제 등의 첨가제를 첨가해도 된다.
불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 이용하여 제작되는 필름의 막 두께는, 1∼1000μm인 것이 바람직하고, 5∼500μm인 것이 보다 바람직하고, 10∼200μm인 것이 특히 바람직하다. 이들은, 예를 들어, 배양 백, 배양 플레이트, 배양 샬레 등의 세포 배양에 이용되는 의료 기구를 제작하는 관점에서 적합한 범위가 된다. 또한, 필름의 막 두께는, 그들 기구를 제작하는 프로세스에 맞추어 설정할 수 있다.
용액 캐스팅법, 또는 용융 성형법으로 제조한 필름으로부터는, 히트 시일법이나, 접착제를 이용한 시일법 등에 의해, 예를 들어, 자루[袋], 튜브 등의 형태의 의료 기구를 제조할 수 있고, 또한, 용융 프레스 등의 방법으로, 예를 들어, 샬레 등의 형태의 의료 기구를 제조할 수도 있다.
더욱이, 상기에 예시한 불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 이용하여, 예를 들어, 사출 성형, 프레스 성형, 압축 성형, 사출 압축 성형, 압출 성형, 블로 성형 등의 방법에 의해, 세포 배양용의 샬레, 멀티 웰 플레이트, 플라스크 등의 배양 기구를 제조할 수도 있다. 이 때의 용융 성형 온도는, 330℃ 이하인 것이 바람직하고, 300℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 280℃ 이하인 것이 특히 바람직하다. 이 범위의 온도에서 폴리머를 용융하여, 성형함으로써 폴리머의 열분해에 수반하는 황변이나, 분해 가스의 발생 등을 보다 확실히 억제할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 난연제, 대전 방지제, 착색제 등의 첨가제를 첨가해도 된다.
또한, 본 실시형태에 따른 불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 이용한 의료 기구는, 예를 들어, 세포를 보지 또는 접촉시키는 일면에 요철 구조를 형성한 필름이나 시트상의 단층막으로 이루어지는 기재나, 다른 재료 상에 요철 구조를 형성한 필름이나 시트상의 단층막을 접착제 또는 점착제 등으로 첩부하여 형성하여 얻어지는 기재를 구비해도 되고, 특히 121°∼160°의 수접촉각을 실현하기 위해서 바람직하게 이용된다.
이 요철 구조의 사이즈는, 볼록볼록간 거리가 40nm∼90μm인 패턴을 부형한 것이고, 바람직하게는 60nm∼80μm, 특히 바람직하게는 80nm∼70μm로 함으로써 수접촉각을 원하는 범위로 할 수 있고, 형상은 특별히 한정되지 않는다.
여기에서, 요철 구조는, 스크린 인쇄, 엠보싱 가공, 서브마이크론 임프린팅, 나노임프린팅 등 다양한 방법으로 요철 구조를 형성해도 된다.
특히, 요철 구조를 임프린트 방법으로 형성할 때는, 석영, 실리콘, 니켈, 레지스터 등으로 이루어지는 몰드의 다양한 패턴으로, 예를 들어 상기에 있어서 예시한 화학식(1)로 표시되는 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 유기 용제에 용해시켜 얻어지는 바니시를 도포하는 용액 캐스팅법을 들 수 있다.
이하에, 용액 캐스팅법에 의한 바니시로부터의 요철 구조를 형성한 기재의 제작 방법에 대해 설명한다.
우선, 전술한 용액 캐스팅법을 이용한 기재의 제작 방법과 마찬가지의 방법으로, 화학식(1)로 표시되는 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 유기 용제에 용해시켜 바니시를 조제하고, 필터를 통과시켜 여과를 행한다.
다음에, 상기 바니시와 요철 구조를 형성한 몰드의 패턴면을 접촉시키고, 용제를 증발시킴으로써 몰드의 패턴을 전사하는 것에 의해 요철 구조를 형성한 기재를 얻을 수 있다.
본 실시형태의 요철 구조를 형성한 기재의 제작에 이용되는 표면에 미세 패턴을 형성시킨 몰드의 기재 재질로서는, 니켈, 철, 스테인레스강, 저마늄, 타이타늄, 실리콘 등의 금속 재료, 유리, 석영, 알루미나 등의 무기 재료, 폴리이미드, 폴리아마이드, 폴리에스터, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 에터, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아릴레이트, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등의 수지 재료, 다이아몬드, 흑연 등의 탄소 재료 등을 들 수 있다.
본 실시형태의 화학식(1)로 표시되는 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 유기 용제에 용해한 바니시와 몰드를 접촉시키는 방법으로서는 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 테이블 코팅, 스핀 코팅, 다이 코팅, 스프레이 코팅, 바 코팅, 롤 코팅 등의 방법으로 몰드의 미세한 패턴면 상에 폴리머 용액(바니시)을 도포하는 방법, 또는 스테인레스강, 실리콘 등의 금속 재료, 유리, 석영 등의 무기 재료, 폴리이미드, 폴리아마이드, 폴리에스터, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 에터, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아릴레이트, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등의 수지 재료 등의 기재 상에 테이블 코팅, 스핀 코팅, 다이 코팅, 스프레이 코팅, 바 코팅, 롤 코팅 등의 방법으로 폴리머 용액을 도포하고, 몰드의 미세한 패턴면을 그것에 씌워 접촉시키는 방법의 어느 것이어도 된다.
구체적으로는, (1) 미세 패턴을 갖는 몰드 표면에, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머와 유기 용제로 이루어지는 용액(바니시)을 도포하는 공정과, 상기 용액으로부터 용제를 증발시키는 공정을 포함하는 방법, (2) 지지체(기재)에 불소 함유 환상 올레핀 폴리머와 유기 용제로 이루어지는 용액(바니시)을 도포하는 공정과, 도포층의 상면을 미세 패턴이 형성된 몰드 표면으로 압압(押壓)하는 공정과, 상기 도포층으로부터 용제를 증발시키는 공정을 포함하는 방법 등을 들 수 있다. 한편, (2)의 방법에 있어서는, 도포층으로부터 용제를 증발시킨 후, 몰드로 압압할 수도 있다.
전사체로부터 용제를 증발시켜, 건조하는 온도는 통상 10∼300℃이고, 바람직하게는 50∼200℃의 범위이며, 압력은 통상 133Pa로부터 대기압의 범위이고, 더욱이 건조 시간은 통상 10분∼120시간이며, 바람직하게는 30분∼48시간의 범위에서 실시할 수 있다. 또한, 건조 온도, 압력 및 시간은 각각의 설정에서 단계적으로 변화시켜도 된다.
본 실시형태에 있어서는, 용매를 증발시켜 몰드 상에 전사체를 형성시킨 후, 이 전사체를 박리하는 공정을 구비한다. 전사체의 박리는, 유리전이온도 이하의 온도에서 행하는 것이 바람직하고, 더욱이, (유리전이온도-20℃) 이하의 온도에서 박리하는 것이 보다 바람직하며, 이것에 의해 전사체에 형성된 패턴 형상을 정밀도 좋게 보지하고, 용이하게 박리할 수 있다. 박리의 방법은, 몰드로부터 박리에 의해 이형해도, 또는 몰드와 전사체를 예를 들어 물 등의 매체와 침지, 스프레이 등의 방법으로 접촉시킨 후에 표면 장력을 이용하여 박리할 수 있다. 또한, 전사체 배면에 수지재, 또는 유리 등의 무기재를 첩부하고 해당 기판을 지지체에서 박리해도 된다.
또한, 본 실시형태의 요철 구조를 형성한 세포를 보지 또는 접촉시키는 상기 일면의 기재는, 화학식(1)로 표시되는 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머로 이루어지는 필름을, 몰드의 패턴면과 접촉시켜 압압하는 것에 의해 몰드의 패턴을 전사시키는 것에 의해 얻을 수도 있다.
예를 들어, 필름에 유리전이온도 이상으로 가열한 몰드를 압착하는 방법, 또는 필름을 유리전이온도 이상으로 가열하여 몰드를 압착시키는 방법, 또는 필름 및 몰드를 유리전이온도 이상으로 가열하고, 몰드를 압착하는 방법이 바람직하고, 가열 온도는, 유리전이온도∼(유리전이온도+100℃)의 범위이고, 바람직하게는, (유리전이온도+5℃)∼(유리전이온도+50℃)이며, 또한, 압착 압력은, 통상 1MPa∼100MPa이고, 바람직하게는 1MPa∼60MPa의 범위이다. 이것에 의해, 전사체에 형성된 패턴 형상을 정밀도 좋게 형성할 수 있다.
압착에 의해 몰드 상에 형성시킨 전사체의 박리는, 유리전이온도 이하의 온도에서 행하는 것이 바람직하고, 더욱이, (유리전이온도-20℃) 이하의 온도에서 박리하는 것이 보다 바람직하다. 이것에 의해 전사체에 형성된 패턴 형상을 정밀도 좋게 보지하고, 용이하게 이탈할 수 있다. 박리의 방법은, 몰드로부터 박리에 의해 박리해도, 또는 몰드와 전사체를 예를 들어 물 등의 매체와 침지, 스프레이 등의 방법으로 접촉시킨 후에 표면 장력을 이용하여 박리할 수 있다. 또한, 전사체 배면에 수지재, 또는 유리 등의 무기재를 첩부하고 해당 기판을 지지체에서 박리해도 된다.
더욱이, 용융 성형법에 의해 요철 구조를 형성한 기재가 되는 필름을 제작하는 방법을 들 수 있다. 용융 성형법으로 필름 제조하는 방법으로서는, 상기에 예시한 불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 용융 혼련기를 이용하여 T 다이를 거쳐 필름화하는 방법을 들 수 있다. T 다이에 의한 용융 압출 필름 제조에 있어서는, 예를 들어, 필요에 따라서 첨가제를 배합한 환상 올레핀 폴리머를 압출기에 투입하고, 유리전이온도보다도 바람직하게는 50℃∼200℃ 높은 온도, 보다 바람직하게는 80℃∼150℃ 높은 온도에서 용융 혼련하여, T 다이로부터 압출하고, 냉각 롤로 보내면서 폴리머의 유리전이온도 이상으로 가열한 표면에 미세한 패턴을 갖는 롤 형상의 몰드를 필름에 꽉 누름으로써 요철 구조를 형성한 필름으로 가공한다. 이 때의, 표면에 미세한 패턴을 갖는 롤의 가열 온도는, 전술한 필름과 몰드를 가열 압착하는 것에 의해 요철 구조를 형성할 때의 가열 온도와 동일한 범위에서 이용된다. 또한, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 난연제, 대전 방지제, 착색제 등의 첨가제를 첨가해도 된다.
불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 이용하여 제작되는 요철 구조를 형성한 세포를 보지 또는 접촉시키는 상기 일면의 기재의 필름의 막 두께는, 1∼1000μm인 것이 바람직하고, 5∼500μm인 것이 보다 바람직하고, 10∼200μm인 것이 특히 바람직하다. 이들은, 예를 들어, 배양 백, 배양 플레이트, 배양 샬레 등의 세포 배양에 이용되는 의료 기구를 제작하는 관점에서 적합한 범위가 된다. 또한, 필름의 막 두께는, 그들 기구를 제작하는 프로세스에 맞추어 설정할 수 있다.
용액 캐스팅법, 가열 압착법 또는 용융 성형법으로 제조한 요철 구조를 형성한 필름 또는 시트로부터는, 히트 시일법이나, 접착제를 이용한 시일법 등에 의해, 예를 들어, 자루, 튜브 등의 형태의 의료 기구를 제조할 수 있다. 또한, 폴리스타이렌, 폴리에틸렌, 금속 등의 다른 재료로 제작된, 예를 들어 샬레, 멀티 웰 플레이트, 플라스크 등의 의료 기구의 세포를 보지 또는 접촉시키는 기재의 표면에, 본 실시형태의 요철 구조를 형성한 필름, 또는 시트를 첩부한 형태의 의료 기구를 제조할 수도 있다.
(불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물을 이용한 의료 기구의 제작 방법)
다음에, 본 실시형태에 있어서는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물로부터, 세포의 배양, 또는 세포의 검사를 위해서 이용하는 의료 기구를 제작하는 방법에 대해 기재한다. 예를 들어, 이하에 나타내는 방법에 의해, 본 실시형태의 기재 표면의 수접촉각이 70° 이상 120° 이하인 의료 기구를 제작하는 것이 가능해진다.
불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물은, 상기에 있어서 예시한 화학식(1)로 표시되는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머(이하, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머(A)라고도 부른다)와, 광경화성 화합물(B)와, 광경화 개시제(C)를 포함한다. 본 실시형태에 의하면, 이와 같은 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물을 이용하여, 기재의 일면에 세포를 접촉 또는 보지시키는 의료 기구의 당해 기재의 적어도 일면을 형성할 수 있다.
이것에 의해, 각종 부재와의 강고한 밀착성을 발현하면서, 세포 배양 백, 또는 플레이트 등의 각종 배양 기구의 세포를 접촉 또는 보지하는 기재 표면의 성상을 개질할 수 있어, 세포의 접착 및 부착을 억제하면서 증식시키는 것이 가능한 의료 기구를 제공할 수 있다.
본 실시형태에 따른 의료 기구는, 예를 들어 필름이나 시트상의 단층막으로 이루어지는 기재나, 다른 재료 상에 코팅막을 형성하여 얻어지는 기재를 구비한다. 이와 같은 기재를 제작하는 방법으로서는, 예를 들어 불소 함유 환상 올레핀 폴리머(A)를 포함하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물을 유기 용제에 용해시켜 얻어지는 바니시를 이용한 용액 캐스팅법을 들 수 있다.
이하에, 용액 캐스팅법을 이용한 기재의 제작 방법에 대해 설명한다.
우선, 전술한 바와 같이, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머(A)를 포함하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물을 유기 용제에 용해시켜 바니시를 얻는다.
본 실시형태에 따른 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물의 바니시는, 예를 들어 불소 함유 환상 올레핀 폴리머(A)를 미리 임의의 농도로 용액으로 조제하고, 그것에 불소 함유 환상 올레핀 폴리머(A)와 후술하는 광경화성 화합물(B)의 질량비(A)/(B)가, 바람직하게는 99.9/0.1∼50/50, 보다 바람직하게는 99.9/0.1∼55/45, 특히 바람직하게는 99.9/0.1∼60/40이 되도록 광경화성 화합물(B)를 가하여, 혼합함으로써 얻어진다.
불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물을 조제할 때에 이용하는 유기 용제는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 메타자일렌 헥사플루오라이드, 벤조트라이플루오라이드, 플루오로벤젠, 다이플루오로벤젠, 헥사플루오로벤젠, 트라이플루오로메틸벤젠, 비스(트라이플루오로메틸)벤젠, 메타자일렌 헥사플루오라이드 등의 불소 함유 방향족 탄화수소, 퍼플루오로헥세인, 퍼플루오로옥테인 등의 불소 함유 지방족 탄화수소, 퍼플루오로사이클로데칼린 등의 불소 함유 지방족 환상 탄화수소, 퍼플루오로-2-뷰틸테트라하이드로퓨란 등의 불소 함유 에터류, 클로로폼, 클로로벤젠, 트라이클로로벤젠 등의 할로젠화 탄화수소, 테트라하이드로퓨란, 다이뷰틸 에터, 1,2-다이메톡시에테인, 다이옥세인, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에터, 다이프로필렌 글리콜 모노메틸 에터, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에터 아세테이트 등의 에터류, 아세트산 에틸, 아세트산 프로필, 아세트산 뷰틸 등의 에스터류, 또는 메틸 에틸 케톤, 메틸 아이소뷰틸 케톤, 사이클로헥산온 등의 케톤류, 메탄올, 에탄올, 아이소프로필알코올, 2-메톡시에탄올, 3-메톡시프로판올 등의 알코올류 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 용해성, 제막성을 고려하여 선택할 수 있다. 또한, 이들은 단독으로 이용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 이용해도 된다. 특히, 제막성의 관점에서는, 대기압하에서 70℃ 이상의 비점을 가지는 용매가 바람직하다. 이것에 의해, 증발 속도가 지나치게 빨라지는 것을 확실히 억제할 수 있다. 이 때문에, 도포할 때에 부분적으로 용매가 마르기 시작해 버리는 등에 기인하여 막 두께 정밀도의 악화나 막 표면에 있어서의 얼룩이 생겨 버리는 것을, 확실히 억제할 수 있다.
한편, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물에는, 필요에 따라서, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머(A), 광경화성 화합물(B), 및 광경화 개시제(C) 이외의 다른 공지의 성분을 첨가할 수도 있다. 이와 같은 성분으로서는, 예를 들어, 노화 방지제, 레벨링제, 젖음성 개량제, 계면활성제, 가소제 등의 개질제, 자외선 흡수제, 방부제, 항균제 등의 안정제, 광증감제, 실레인 커플링제 등을 들 수 있다.
(광경화성 화합물(B))
불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물에 있어서, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머(A)와 광경화성 화합물(B)의 질량비(A)/(B)는, 99.9/0.1∼50/50인 것이 바람직하고, 99.9/0.1∼55/45인 것이 보다 바람직하고, 99.9/0.1∼60/40인 것이 더 바람직하다. 광경화성 화합물(B)로서는, 반응성 이중 결합기를 갖는 화합물, 양이온 중합 가능한 개환 중합성 화합물 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 코팅하여 이용할 때의 경화 후의 체적 수축에 수반되는 기재의 변형의 억제나, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머(A)와의 상용성의 관점에서 양이온 중합 가능한 개환 중합성 화합물이 선택된다.
반응성 이중 결합기를 갖는 화합물 및 양이온 중합 가능한 개환 중합성 화합물은, 1분자 중에 반응성기를 1개 갖고 있어도 되고, 복수개 갖고 있어도 된다. 또한, 광경화성 화합물(B) 중에는, 상이한 반응성기수의 화합물을 임의의 비율로 혼합하여 이용해도 된다. 더욱이, 광경화성 화합물(B)로서 반응성 이중 결합기를 갖는 화합물과 양이온 중합 가능한 개환 중합성 화합물을 임의의 비율로 혼합한 것을 이용해도 된다. 이들에 의해, 본 실시형태의 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물을, 다른 재료로 이루어지는 부재와 치수 정밀도 좋게, 또한 강고하게 밀착시키는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시형태의 효과를 발현 가능한 세포 배양, 또는 세포를 검사하기 위한 기재로서의 의료 기구를 적합하게 얻을 수 있다.
광경화성 화합물(B) 중, 양이온 중합 가능한 개환 중합성 화합물로서는, 예를 들어, 사이클로헥센 에폭사이드, 다이사이클로펜타다이엔 옥사이드, 리모넨 다이옥사이드, 4-바이닐사이클로헥센 다이옥사이드, 3,4-에폭시사이클로헥실메틸-3',4'-에폭시사이클로헥세인 카복실레이트, 다이(3,4-에폭시사이클로헥실)아디페이트, (3,4-에폭시사이클로헥실)메틸알코올, (3,4-에폭시-6-메틸사이클로헥실)메틸-3,4-에폭시-6-메틸사이클로헥세인 카복실레이트, 에틸렌-1,2-다이(3,4-에폭시사이클로헥세인카복실산)에스터, (3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트라이메톡시실레인, 페닐 글리시딜 에터, 다이사이클로헥실-3,3'-다이에폭사이드, 1,7-옥타다이엔 다이에폭사이드, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 할로젠화 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, o-, m-, p-크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 다가 알코올의 폴리글리시딜 에터, 3,4-에폭시사이클로헥센일메틸-3',4'-에폭시사이클로헥센 카복실레이트와 같은 지환식 에폭시 수지 또는 수소 첨가 비스페놀 A의 글리시딜 에터 등의 에폭시 화합물 등의, 에폭시 화합물류; 더욱이 3-메틸-3-(뷰톡시메틸)옥세테인, 3-메틸-3-(펜틸옥시메틸)옥세테인, 3-메틸-3-(헥실옥시메틸)옥세테인, 3-메틸-3-(2-에틸헥실옥시메틸)옥세테인, 3-메틸-3-(옥틸옥시메틸)옥세테인, 3-메틸-3-(데칸일옥시메틸)옥세테인, 3-메틸-3-(도데칸일옥시메틸)옥세테인, 3-메틸-3-(페녹시메틸)옥세테인, 3-에틸-3-(뷰톡시메틸)옥세테인, 3-에틸-3-(펜틸옥시메틸)옥세테인, 3-에틸-3-(헥실옥시메틸)옥세테인, 3-에틸-3-(2-에틸헥실옥시메틸)옥세테인, 3-에틸-3-(옥틸옥시메틸)옥세테인, 3-에틸-3-(데칸일옥시메틸)옥세테인, 3-에틸-3-(도데칸일옥시메틸)옥세테인, 3-(사이클로헥실옥시메틸)옥세테인, 3-메틸-3-(사이클로헥실옥시메틸)옥세테인, 3-에틸-3-(사이클로헥실옥시메틸)옥세테인, 3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세테인, 3,3-다이메틸옥세테인, 3-하이드록시메틸옥세테인, 3-메틸-3-하이드록시메틸옥세테인, 3-에틸-3-하이드록시메틸옥세테인, 3-에틸-3-페녹시메틸옥세테인, 3-n-프로필-3-하이드록시메틸옥세테인, 3-아이소프로필-3-하이드록시메틸옥세테인, 3-n-뷰틸-3-하이드록시메틸옥세테인, 3-아이소뷰틸-3-하이드록시메틸옥세테인, 3-sec-뷰틸-3-하이드록시메틸옥세테인, 3-tert-뷰틸-3-하이드록시메틸옥세테인, 3-에틸-3-(2-에틸헥실)옥세테인 등이 있고, 옥세탄일기를 2개 이상 갖는 화합물로서 비스(3-에틸-3-옥세탄일메틸)에터, 1,2-비스[(3-에틸-3-옥세탄일메톡시)]에테인, 1,3-비스[(3-에틸-3-옥세탄일메톡시)]프로페인, 1,3-비스[(3-에틸-3-옥세탄일메톡시)]-2,2-다이메틸-프로페인, 1,4-비스(3-에틸-3-옥세탄일메톡시)뷰테인, 1,6-비스(3-에틸-3-옥세탄일메톡시)헥세인, 1,4-비스[(3-메틸-3-옥세탄일)메톡시]벤젠, 1,3-비스[(3-메틸-3-옥세탄일)메톡시]벤젠, 1,4-비스{[(3-메틸-3-옥세탄일)메톡시]메틸}벤젠, 1,4-비스{[(3-메틸-3-옥세탄일)메톡시]메틸}사이클로헥세인, 4,4'-비스{[(3-메틸-3-옥세탄일)메톡시]메틸}바이페닐, 4,4'-비스{[(3-메틸-3-옥세탄일)메톡시]메틸}바이사이클로헥세인, 2,3-비스[(3-메틸-3-옥세탄일)메톡시]바이사이클로[2.2.1]헵테인, 2,5-비스[(3-메틸-3-옥세탄일)메톡시]바이사이클로[2.2.1]헵테인, 2,6-비스[(3-메틸-3-옥세탄일)메톡시]바이사이클로[2.2.1]헵테인, 1,4-비스[(3-에틸-3-옥세탄일)메톡시]벤젠, 1,3-비스[(3-에틸-3-옥세탄일)메톡시]벤젠, 1,4-비스{[(3-에틸-3-옥세탄일)메톡시]메틸}벤젠, 1,4-비스{[(3-에틸-3-옥세탄일)메톡시]메틸}사이클로헥세인, 4,4'-비스{[(3-에틸-3-옥세탄일)메톡시]메틸}바이페닐, 4,4'-비스{[(3-에틸-3-옥세탄일)메톡시]메틸}바이사이클로헥세인, 2,3-비스[(3-에틸-3-옥세탄일)메톡시]바이사이클로[2.2.1]헵테인, 2,5-비스[(3-에틸-3-옥세탄일)메톡시]바이사이클로[2.2.1]헵테인, 2,6-비스[(3-에틸-3-옥세탄일)메톡시]바이사이클로[2.2.1]헵테인 등의 옥세테인 화합물류를 들 수 있다. 이들은, 단독으로 이용해도, 2종 이상 조합으로 이용해도 된다.
또한, 광경화성 화합물(B) 중, 반응성 이중 결합기를 갖는 화합물로서는, 예를 들어, 플루오로다이엔(CF2=CFOCF2CF2CF=CF2, CF2=CFOCF2CF(CF3)CF=CF2, CF2=CFCF2C(OH)(CF3)CH2CH=CH2, CF2=CFCF2C(OH)(CF3)CH=CH2, CF2=CFCF2C(CF3)(OCH2OCH3)CH2CH=CH2, CF2=CFCH2C(C(CF3)2OH)(CF3)CH2CH=CH2 등) 등의 올레핀류; 노보넨, 노보나다이엔 등의 환상 올레핀류; 사이클로헥실메틸 바이닐 에터, 아이소뷰틸 바이닐 에터, 사이클로헥실 바이닐 에터, 에틸 바이닐 에터 등의 알킬 바이닐 에터류; 아세트산 바이닐 등의 바이닐 에스터류; (메트)아크릴산, 페녹시에틸 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 알릴 아크릴레이트, 1,3-뷰테인다이올 다이아크릴레이트, 1,4-뷰테인다이올 다이아크릴레이트, 1,6-헥세인다이올 다이아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 트라이아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 에톡시에틸 아크릴레이트, 메톡시에틸 아크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트, 다이에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 다이아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 트라이프로필렌 글리콜 다이아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트, 4-하이드록시뷰틸 바이닐 에터, N,N-다이에틸아미노에틸 아크릴레이트, N,N-다이메틸아미노에틸 아크릴레이트, N-바이닐피롤리돈, 다이메틸아미노에틸 메타크릴레이트 등의 (메트)아크릴산 및 그의 유도체 또는 그들의 불소 함유 아크릴레이트류 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 이용해도, 2종 이상 조합으로 이용해도 된다.
(광경화 개시제(C))
광경화 개시제(광중합 개시제)(C)로서는, 광의 조사에 의해 양이온을 생성하는 광양이온 개시제, 광의 조사에 의해 라디칼을 생성하는 광라디칼 개시제 등을 들 수 있다. 광경화 개시제(C)의 사용량은, 광경화성 화합물(B) 100질량부에 대해서 0.05질량부 이상인 것이 바람직하고, 0.1∼10질량부인 것이 보다 바람직하다.
광경화 개시제(C) 중, 광의 조사에 의해 양이온을 생성하는 광양이온 개시제로서는, 광 조사에 의해, 상기 양이온 중합 가능한 개환 중합성 화합물류의 양이온 중합을 개시시키는 화합물이면 특별히 한정은 없지만, 예를 들어, 오늄 양이온과 짝을 이루는 음이온의 오늄염과 같이 광반응하여 루이스산을 방출하는 화합물이 바람직하다.
오늄 양이온의 구체예로서는, 다이페닐아이오도늄, 4-메톡시다이페닐아이오도늄, 비스(4-메틸페닐)아이오도늄, 비스(4-tert-뷰틸페닐)아이오도늄, 비스(도데실페닐)아이오도늄, 트라이페닐설포늄, 다이페닐-4-싸이오페녹시페닐설포늄, 비스[4-(다이페닐설포니오)-페닐]설파이드, 비스[4-(다이(4-(2-하이드록시에틸)페닐)설포니오)-페닐]설파이드, η5-2,4-(사이클로펜타다이엔일)[1,2,3,4,5,6-η-(메틸에틸)벤젠]-철(1+) 등을 들 수 있다. 또한, 오늄 양이온 이외에, 과염소산 이온, 트라이플루오로메테인설폰산 이온, 톨루엔설폰산 이온, 트라이나이트로톨루엔설폰산 이온 등을 들 수 있다. 또한, 이들 광양이온 개시제는, 단독으로 이용해도, 2종 이상 조합하여 이용해도 된다.
한편, 음이온의 구체예로서는, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로인산염, 헥사플루오로안티모네이트, 헥사플루오로아르세네이트, 헥사클로로안티모네이트, 테트라(플루오로페닐)보레이트, 테트라(다이플루오로페닐)보레이트, 테트라(트라이플루오로페닐)보레이트, 테트라(테트라플루오로페닐)보레이트, 테트라(펜타플루오로페닐)보레이트, 테트라(퍼플루오로페닐)보레이트, 테트라(트라이플루오로메틸페닐)보레이트, 테트라[다이(트라이플루오로메틸)페닐]보레이트 등을 들 수 있다. 또한, 이들 광양이온 개시제는, 단독으로 이용해도, 2종 이상 조합하여 이용해도 된다.
더 바람직하게 이용되는 광양이온 개시제의 구체예로서는, 예를 들어, 이르가큐어 250(BASF사제), 이르가큐어 784(BASF사제), 에사큐어 1064(람베르티사제), WPI-124(와코준야쿠공업사제), CYRAURE UVI6990(유니온카바이트닛폰사제), CPI-100P(산아프로사제), 아데카 옵토머 SP-172(ADEKA사제), 아데카 옵토머 SP-170(ADEKA사제), 아데카 옵토머 SP-152(ADEKA사제), 아데카 옵토머 SP-150(ADEKA사제)을 들 수 있다. 또한, 이들 광양이온 개시제는, 단독으로 이용해도, 2종 이상 조합하여 이용해도 된다.
또한, 광경화 개시제(C) 중, 광의 조사에 의해 라디칼을 생성하는 광라디칼 개시제로서는, 예를 들어, 아세토페논, p-tert-뷰틸트라이클로로아세토페논, 클로로아세토페논, 2,2-다이에톡시아세토페논, 하이드록시아세토페논, 2,2-다이메톡시-2'-페닐아세토페논, 2-아미노아세토페논, 다이알킬아미노아세토페논 등의 아세토페논류; 벤조인, 벤조인 메틸 에터, 벤조인 에틸 에터, 벤조인 아이소프로필 에터, 벤조인 아이소뷰틸 에터, 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-2-메틸프로판-1-온, 1-(4-아이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온 등의 벤조인류; 벤조페논, 벤조일벤조산, 벤조일벤조산 메틸, 메틸-o-벤조일벤조에이트, 4-페닐벤조페논, 하이드록시벤조페논, 하이드록시프로필벤조페논, 아크릴벤조페논, 4,4'-비스(다이메틸아미노)벤조페논 등의 벤조페논류; 싸이옥산톤, 2-클로로싸이옥산톤, 2-메틸싸이옥산톤, 다이에틸싸이옥산톤, 다이메틸싸이옥산톤 등의 싸이옥산톤류; 퍼플루오로(tert-뷰틸퍼옥사이드), 퍼플루오로벤조일 퍼옥사이드 등의 불소계 퍼옥사이드류; α-아실옥심 에스터, 벤질-(o-에톡시카보닐)-α-모노옥심, 아실포스핀 옥사이드, 글리옥시 에스터, 3-케토쿠마린, 2-에틸안트라퀴논, 캠퍼퀴논, 테트라메틸티우람 설파이드, 아조비스아이소뷰티로나이트릴, 벤조일 퍼옥사이드, 다이알킬 퍼옥사이드, tert-뷰틸퍼옥시피발레이트 등을 들 수 있다.
더 바람직하게 이용되는 광라디칼 개시제의 구체예로서는, 예를 들어, 이르가큐어 651(BASF사제), 이르가큐어 184(BASF사제), 다로큐어 1173(BASF사제), 벤조페논, 4-페닐벤조페논, 이르가큐어 500(BASF사제), 이르가큐어 2959(BASF사제), 이르가큐어 127(BASF사제), 이르가큐어 907(BASF사제), 이르가큐어 369(BASF사제), 이르가큐어 1300(BASF사제), 이르가큐어 819(BASF사제), 이르가큐어 1800(BASF사제), 다로큐어 TPO(BASF사제), 다로큐어 4265(BASF사제), 이르가큐어 OXE01(BASF사제), 이르가큐어 OXE02(BASF사제), 에사큐어 KT55(람베르티사제), 에사큐어 KIP150(람베르티사제), 에사큐어 KIP100F(람베르티사제), 에사큐어 KT37(람베르티사제), 에사큐어 KTO46(람베르티사제), 에사큐어 1001M(람베르티사제), 에사큐어 KIP/EM(람베르티사제), 에사큐어 DP250(람베르티사제), 에사큐어 KB1(람베르티사제), 2,4-다이에틸싸이옥산톤을 들 수 있다. 이들 중에서, 더 바람직하게 이용되는 광라디칼 중합 개시제로서는, 이르가큐어 184(BASF사제), 다로큐어 1173(BASF사제), 이르가큐어 500(BASF사제), 이르가큐어 819(BASF사제), 다로큐어 TPO(BASF사제), 에사큐어 KIP100F(람베르티사제), 에사큐어 KT37(람베르티사제) 및 에사큐어 KTO46(람베르티사제)을 들 수 있다. 또한, 이들 광라디칼 개시제는, 단독으로 이용해도, 2종 이상 조합하여 이용해도 된다.
광경화성 화합물(B) 및 광경화 개시제(C)는, 이들을 함유하는 광경화성 조성물로서 이용할 수 있다. 광경화성 조성물은, 광경화 개시제(C)를 상기의 광경화성 화합물(B)에 용해하여 얻을 수 있고, 광경화성 화합물(B)과 광경화 개시제(C)를 모두 유기 용제에 용해하여 얻을 수도 있다. 더욱이, 필요에 따라서 제 3 성분으로서 다른 공지의 성분, 예를 들어, 노화 방지제, 레벨링제, 젖음성 개량제, 계면활성제, 가소제 등의 개질제, 자외선 흡수제, 방부제, 항균제 등의 안정제, 광증감제, 실레인 커플링제 등을 가해도 된다.
광경화성 조성물을 조제하기 위해서 사용하는 유기 용매로서는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 메타자일렌 헥사플루오라이드, 벤조트라이플루오라이드, 플루오로벤젠, 다이플루오로벤젠, 헥사플루오로벤젠, 트라이플루오로메틸벤젠, 비스(트라이플루오로메틸)벤젠, 메타자일렌 헥사플루오라이드 등의 불소 함유 방향족 탄화수소, 퍼플루오로헥세인, 퍼플루오로옥테인 등의 불소 함유 지방족 탄화수소, 퍼플루오로사이클로데칼린 등의 불소 함유 지방족 환상 탄화수소, 퍼플루오로-2-뷰틸 테트라하이드로퓨란 등의 불소 함유 에터류, 클로로폼, 클로로벤젠, 트라이클로로벤젠 등의 할로젠화 탄화수소, 테트라하이드로퓨란, 다이뷰틸 에터, 1,2-다이메톡시에테인, 다이옥세인, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에터, 다이프로필렌 글리콜 모노메틸 에터, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에터 아세테이트 등의 에터류, 아세트산 에틸, 아세트산 프로필, 아세트산 뷰틸 등의 에스터류, 또는 메틸 에틸 케톤, 메틸 아이소뷰틸 케톤, 사이클로헥산온 등의 케톤류, 메탄올, 에탄올, 아이소프로필알코올, 2-메톡시에탄올, 3-메톡시프로판올 등의 알코올류 등을 들 수 있다. 이들 중에서 용해성, 제막성을 고려하여 선택할 수 있고, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머(A)를 용해하는 유기 용제와 동일해도 상이해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 이용해도 된다. 특히, 제막성의 관점에서 대기압하에서 70℃ 이상의 비점을 가지는 용매가 바람직하다. 이것에 의해, 증발 속도가 지나치게 빨라지는 것을 확실히 억제할 수 있다. 이 때문에, 도포할 때에 부분적으로 용매가 마르기 시작해 버리는 등에 기인하여 막 두께 정밀도의 악화나 막 표면에 있어서의 얼룩이 생겨 버리는 것을, 확실히 억제할 수 있다.
본 실시형태에 있어서의 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물은, 주쇄에 탄화수소 구조, 측쇄에 불소 함유 지방족 환구조를 갖는 특정의 불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 이용하고 있으므로, 극성이 크고 광경화성 화합물 및 광경화 개시제와의 상용성이 좋으며, 경화 후의 형태로 투명 형상의 기재를 제작할 수도 있다. 또한, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 기반으로 하는 재료이므로, 기재 표면의 수접촉각을 70°∼160°로 유지할 수 있다. 이것에 의해, 각종 세포의 배양 또는 각종 세포의 검사를 위한 세포가, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물로 이루어지는 기재에 접착 또는 부착이 억제되면서 증식할 수 있다.
또한, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물은 경화 후의 형태로, 광경화성 화합물이 3차원의 망목(網目) 구조를 형성함으로써, 표면 경도를 딱딱하게 개질할 수 있다. 이 때문에, 의료 기구 등에 실장한 경우의 흠집성을 개선할 수 있어, 세포 배양이나 세포의 검사를 위한 기재로서 이용할 때에, 편리성 좋게 사용할 수 있다.
그 다음에, 상기한 방법으로 조제한 바니시를, 필터를 통과시켜 여과한다. 이것에 의해, 바니시로부터 폴리머 불용분, 겔, 이물 등을 크게 저감할 수 있어, 세포를 배양하는 배양 기구로서의 기재 표면을 평활하게, 그리고 소수성인 표면 성상을 전면에 걸쳐서 균일하게 형성할 수 있다.
여과 필터의 눈크기는, 바람직하게는 10μm∼0.05μm, 특히 바람직하게는 10μm∼0.1μm, 더 바람직하게는 5μm∼0.1μm이다. 여과의 프로세스는, 공경이 큰 필터로부터 작은 필터로 폴리머 용액을 보내는 다단 프로세스여도, 직접, 공경이 작은 필터에 바니시를 보내는 단일 프로세스여도 된다. 필터의 재질은, 테플론(등록상표), PP, PES, 셀룰로스 등의 유기 재료로 이루어지는 것이어도, 유리 섬유, 금속 등의 무기 재료로 이루어지는 것이어도 되고, 세포 배양에 악영향을 주지 않으면 바니시 특성, 프로세스 적응성에서 선택할 수 있다.
또한, 바니시를 필터에 보내는 방법으로서는, 압력차를 이용하는 방법이어도, 스크류 등을 통하여 기계적인 구동에 의해 바니시를 필터에 송액하는 방법이어도 된다. 더욱이, 여과의 온도는, 필터 성능, 용액 점도, 광경화성 화합물의 열안정성, 폴리머의 용해성을 고려한 범위에서 선택되고, -10∼200℃인 것이 바람직하고, 0℃∼150℃인 것이 보다 바람직하고, 실온∼100℃의 범위인 것이 특히 바람직하다.
상기와 같이 바니시를 여과한 후, 바니시로부터 필름을 제막한다. 용액 캐스팅법으로 제조하는 경우는, 우선, 지지체 상에, 테이블 코팅, 스핀 코팅, 딥 코팅, 다이 코팅, 스프레이 코팅, 바 코팅, 롤 코팅, 커텐 플로 코팅 등의 방법으로 폴리머 용액(바니시)을 도포하여, 제막한다. 지지체로서는, 스테인레스강, 실리콘 등의 금속 재료, 유리, 석영 등의 무기 재료, 폴리이미드, 폴리아마이드, 폴리에스터, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 에터, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등의 수지 재료 등으로 이루어지는 것을 들 수 있다.
도막의 건조는, 가열판 상에, 용액이 캐스팅된 기재를 놓고 가열 건조시켜도 되고, 가열한 건조로에 용액을 캐스팅한 지지체를 넣어 가열 건조시켜도 되고, 공기, 질소 등의 기체를 가열한 온풍을 도포막에 쏘여 건조시켜도 되고, 이들을 조합한 프로세스를 이용하여 건조시켜도 된다. 건조 시의 온도는 10∼250℃인 것이 바람직하고, 20∼220℃인 것이 보다 바람직하고, 30∼200℃인 것이 특히 바람직하고, 바니시의 특성, 필름의 막 두께, 기재의 내열성을 고려하여 선택된다. 또한, 온도 설정이 2종류 이상인 다단의 건조 온도를 설정하여 도막을 건조시켜도 된다. 도막을 건조하는 시간은, 바니시 용제의 비점, 필름의 막 두께, 프로세스 요건을 고려한 조건에서 선택할 수 있다. 이것에 의해, 지지체 상에 필름이 형성된다.
그 다음에, 얻어진 필름에 대해서 UV 조사 공정을 행하여, 광경화성 화합물(B)를 경화시킨다. 또한, UV 조사 공정은 멸균을 겸해도 된다. 조사광으로서는, 광경화 개시제(C)에 광을 조사하는 것에 의해 라디칼 반응 또는 이온 반응을 야기시키는 에너지를 줄 수 있으면 특별히 한정되는 것은 아니다. 이 광원으로서는, 파장 400nm 이하의 광선, 예를 들어, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등 및 메탈 할라이드 램프, i선, G선, KrF 엑시머 레이저광, ArF 엑시머 레이저광을 이용할 수 있다.
불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물로 이루어지는 상기 필름에 대한 조사 강도는, 목적으로 하는 제품마다 제어되는 것이며 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 후술하는 광경화 개시제(C)의 활성화에 유효한 광파장 영역(광경화 개시제(C)에 따라서 다르지만, 예를 들어 300∼420nm의 광이 이용된다)의 광조사 강도가 0.1∼100mW/cm2인 것이 바람직하다. 조사 강도를 0.1mW/cm2 이상으로 하는 것에 의해, 반응 시간이 지나치게 길어지는 것을 확실히 억제할 수 있다. 한편, 조사 강도를 100mW/cm2 이하로 하는 것에 의해, 램프로부터 복사되는 열 및 조성물의 중합 시의 발열에 기인하여 얻어지는 경화물의 응집력의 저하나 황변 또는 지지체의 열화가 생기는 것을, 보다 확실히 억제하는 것이 가능해진다.
이 광의 조사 시간은, 목적으로 하는 제품마다 제어되는 것이며 특별히 한정되는 것은 아니지만, 광파장 영역에서의 광조사 강도와 광조사 시간의 곱으로 표시되는 적산 광량을, 예를 들어 3∼1000mJ/cm2로 설정할 수 있다. 더욱 바람직하게는 5∼500mJ/cm2이며, 특히 바람직하게는 10∼300mJ/cm2이다. 적산 광량을 상기 하한치 이상으로 하는 것에 의해, 광중합 개시제(C)로부터의 활성종의 발생을 충분한 것으로 하여, 얻어지는 경화물의 특성의 향상을 도모할 수 있다. 한편, 적산 광량을 상기 상한치 이하로 하는 것에 의해, 생산성 향상에 기여할 수 있다. 또한, 중합 반응을 촉진하기 위해서 가열을 병용하는 것도 경우에 따라서는 바람직하다. 또한, 광을 조사하여 경화성 수지를 경화시키는 경우의 온도는, 통상 0∼150℃가 바람직하고, 0∼60℃가 보다 바람직하다.
필름이나 시트상의 단층막으로 이루어지는 기재를 얻는 경우에는, 예를 들어 지지체로부터 필름을 박리시키는 것에 의해 기재를 제조할 수 있다. 지지체로부터의 필름의 박리는, 필름의 단부에 시판되는 테이프를 첩부하고, 이것에 응력을 가하여 박리하는 것에 의해 행해도 되고, 물, 용제 등의 액체를 필름과 지지체의 접촉 계면에 접촉시켜 지지체 표면과 필름의 접촉면의 표면 장력의 차를 이용하여 필름을 박리하는 것에 의해 행해도 된다.
다른 재료 상에 코팅막을 형성하여 기재를 얻는 경우에는, 예를 들어 상기 공정 중 도막의 건조 공정까지를 실시하는 것에 의해, 지지체와, 본 실시형태의 불소 함유 환상 올레핀 폴리머로 이루어지는 코팅막에 의해 구성되는 기재를 제조할 수 있다. 이 경우, 지지체는, PET, 아크릴 수지 등의 유기 재료, 또는 유리, 실리콘 등의 무기 재료로부터 선택되는 것이 특히 바람직하다.
불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물을 지지체에 제막하고, 가열하고, 그 다음에 광을 조사하여 경화시켜 얻어지는 경화막의 막 두께는, 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는 1μm∼10mm이고, 보다 바람직하게는 5μm∼1mm이며, 더 바람직하게는 10μm∼0.5mm이다. 이들 범위이면, 자립한 단층 필름이나, 코팅막을 얻을 수 있다. 또한, 광경화 시의 체적 수축이 작아 기재의 변형을 확실히 억제할 수도 있다. 또한, 예를 들어, 배양 백, 배양 플레이트, 배양 샬레 등의 세포 배양에 이용되는 의료 기구를 제작하는 관점에서 적합한 범위가 된다. 또한, 필름의 막 두께는, 그들 기구를 제작하는 프로세스에 맞추어 설정할 수 있다.
더욱이, 본 실시형태에 따른 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물을 이용한 의료 기구는, 예를 들어, 세포를 보지 또는 접촉시키는 일면에, 본 실시형태의 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물로 이루어지는 요철 구조를 형성한 필름이나 시트상의 단층막으로 이루어지는 기재나, 다른 재료 상에 요철 구조를 형성한 필름이나 시트상의 단층막을 접착제 또는 점착제 등으로 첩부하여 형성하여 얻어지는 기재를 구비해도 되고, 특히 121°∼160°의 수접촉각을 실현하기 위해서 바람직하게 이용된다.
이 요철 구조의 사이즈는, 볼록볼록간 거리가 40nm∼90μm인 패턴을 부형한 것이고, 바람직하게는 60nm∼80μm, 특히 바람직하게는 80nm∼70μm로 함으로써 수접촉각을 원하는 범위로 할 수 있고, 형상은 특별히 한정되지 않는다.
여기에서, 요철 구조는, 스크린 인쇄, 엠보싱 가공, 서브마이크론 임프린팅, 나노임프린팅 등 다양한 방법으로 요철 구조를 형성해도 된다.
특히, 요철 구조를 임프린트 방법으로 형성할 때는, 석영, 실리콘, 니켈, 레지스터 등으로 이루어지는 몰드의 다양한 패턴으로, 예를 들어, 상기에 있어서 예시한 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물인 화학식(1)로 표시되는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머(A)와, 광경화성 화합물(B)와, 광경화 개시제(C)를 유기 용제에 용해시켜 얻어지는 바니시를 도포하는 용액 캐스팅법을 들 수 있다.
우선, 상기에 있어서 예시한 방법과 마찬가지로 화학식(1)로 표시되는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머(A)와, 광경화성 화합물(B)와, 광경화 개시제(C)를 유기 용제에 용해시켜 얻어지는 용액을, 필터를 통과시켜 여과를 행하여 바니시를 조제한다.
다음에, 상기 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물로 이루어지는 용액(바니시)과 요철 구조를 형성한 몰드의 패턴면을 접촉시키고, 용제를 증발시키고 UV 조사하여 박리하는 것에 의해, 몰드의 패턴을 전사한 요철 구조를 형성한 기재를 얻을 수 있다.
구체적으로는, (1) 미세 패턴을 갖는 몰드 표면에, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물과 유기 용제로 이루어지는 용액(바니시)을 도포하는 공정과, 상기 용액으로부터 용제를 증발시키는 공정을 포함하는 방법, (2) 지지체(기재)에 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물과 유기 용제로 이루어지는 용액(바니시)을 도포하는 공정과, 도포층의 상면을 미세 패턴이 형성된 몰드 표면으로 압압하는 공정과, 상기 도포층으로부터 용제를 증발시키는 공정을 포함하는 방법 등을 들 수 있고, 어느 방법이어도 몰드와 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물을 접촉시킨 후에 UV 조사 공정을 거쳐, 박리함으로써 요철 구조를 형성한 기재를 얻는다. 한편, (2)의 방법에 있어서는, 도포층으로부터 용제를 증발시킨 후, 몰드로 압압할 수도 있다.
본 실시형태의 요철 구조를 형성한 기재의 제작에 이용되는 표면에 미세 패턴을 형성시킨 몰드의 기재의 재질, 몰드와 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물 로 이루어지는 바니시를 접촉시키는 방법, 및 도막의 건조 방법은 특별히 제한 없고, 전술한 불소 함유 환상 올레핀 폴리머를 유기 용제에 용해한 바니시로부터의 요철 구조를 형성한 기재의 제작 방법과 마찬가지로 행할 수 있다.
그 다음에, 몰드 상에 형성한 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물에 대해서 UV 조사 공정을 행하여, 광경화성 화합물(B)를 경화시킨다. 또한, UV 조사 공정은 멸균을 겸해도 된다. UV 조사 공정에 있어서의, 광원, 조사 강도, 조사 시간, 조사 시의 온도의 각 조건은 특별히 제한 없고, 전술한 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물로부터의 기재의 제작 방법과 마찬가지의 방법으로 행할 수 있다.
필름이나 시트상의 단층막으로 이루어지는 기재를 얻는 경우에는, UV 조사 후에 몰드로부터 필름을 박리시키는 것에 의해 기재를 제조할 수 있다. 지지체로부터의 필름의 박리는, 필름의 단부에 시판되는 테이프를 첩부하고, 이것에 응력을 가하여 박리하는 것에 의해 행해도 되고, 물, 용제 등의 액체를 필름과 지지체의 접촉 계면에 접촉시켜 지지체 표면과 필름의 접촉면의 표면 장력의 차를 이용하여 필름을 박리하는 것에 의해 행해도 된다.
다른 지지체(기재) 상에 요철 구조를 형성한 코팅막을 형성한 기재를 얻는 경우에는, 예를 들어 상기 공정 중 지지체 상에 코팅한 도막의 건조 공정까지를 실시하고, 지지체 상에 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물을 코팅한다. 그 다음에, 몰드의 패턴면과 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물의 코팅면을 접촉시키고, 필요에 따라 압착하고, UV 조사, 박리하는 것에 의해 지지체 상에 본 실시형태의 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물로 이루어지는 요철 구조를 형성한 코팅막을 형성한 기재를 제조할 수 있다. 이 경우, 지지체는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 아크릴 수지 등의 유기 재료, 또는 유리, 실리콘, 알루미늄 등의 무기 재료로부터 선택되는 것이 특히 바람직하다.
몰드의 패턴면과 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물의 코팅면을 접촉시킬 때의 압력은, 0.01∼5MPa, 바람직하게는 0.05∼4MPa, 보다 바람직하게는 0.1∼3MPa의 범위에서 이용되고, 압착하면서 UV 조사해도, 라미네이터 등의 압착 장치를 이용하여 압착한 후에 UV 조사해도 된다. 이것에 의해, 패턴의 형상, 사이즈에 상관 없이, 몰드의 패턴을 높은 정밀도로 전사한 세포를 보지 또는 접촉시키기 위한 요철 구조를 갖는 기재를 제작할 수 있다.
불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물을 지지체에 제막하고, 가열하고, 필요에 따라 압착한 후에, 광을 조사하여 경화시켜 얻어지는 경화막의 막 두께는, 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는 1μm∼10mm이고, 보다 바람직하게는 5μm∼1mm이며, 더 바람직하게는 10μm∼0.5mm이다. 이들 범위이면, 자립한 단층 필름이나, 지지체 상의 코팅막을 얻을 수 있다. 또한, 광경화 시의 체적 수축이 작아, 정밀도 좋게 패턴을 전사하면서 기재의 변형을 확실히 억제할 수도 있다. 또한, 예를 들어, 배양 백, 배양 플레이트, 배양 샬레 등의 세포 배양에 이용되는 의료 기구를 제작하는 관점에서 적합한 범위가 된다. 더욱이, 필름의 막 두께는, 그들 기구를 제작하는 프로세스에 맞추어 설정할 수 있다.
불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물로부터 제조한 필름 또는 시트로부터는, 히트 시일법이나, 접착제를 이용한 시일법 등에 의해, 예를 들어, 자루, 튜브 등의 형태의 의료 기구를 제조할 수 있다. 또한, 폴리스타이렌, 폴리에틸렌, 금속 등의 다른 재료로 제작된, 예를 들어 샬레, 멀티 웰 플레이트, 플라스크 등의 의료 기구의 세포를 보지 또는 접촉시키는 기재의 표면에, 본 실시형태의 필름, 또는 시트를 첩부한 형태의 의료 기구를 제조할 수도 있다.
다음에, 본 실시형태에 따른 의료 기구를 이용한 세포 배양 방법을 설명한다.
(세포 배양 방법)
본 실시형태에 따른 세포 배양 방법은, 본 실시형태에 따른 의료 기구를 구성하는 기재의 일면 상에, 당해 일면에 접촉 또는 보지되도록 세포를 파종하는 공정과, 당해 세포를 배양하여 배양 세포를 얻는 공정과, 상기 일면 상에 완충액을 첨가하여, 상기 일면으로부터 상기 배양 세포를 부유시키는 공정을 구비한다. 이것에 의해, 배양 세포를 손상 없이 기재로부터 이탈시킬 수 있고, 또한 효율적인 증식이 가능한 세포 배양을 실현할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 세포 배양의 형태로서, 의료 기구 내에 세포를 파종 한 후, 정치한 상태로 부유 세포를 배양할 수 있다. 이는, 기재의 세포를 접촉 또는 보지하는 일면이 본 실시형태에 따른 불소 함유 환상 올레핀 폴리머, 또는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물에 의해 구성되어 있는 것에 의해 실현되고, 특히 당해 일면의 수접촉각이 70°∼160°인 경우에 보다 적합하게 실현될 수 있다. 또한, 세포의 형태나 증식성을 고려하여 진동을 주어 배양해도 되고, 배양액을 유동시키면서 배양해도 되고, 교반하면서 배양해도 되고, 특별히 제한은 없다. 이들 중에서, 세포의 특성, 장치의 형태, 생산성을 고려하여 적합하게 선택된다. 어느 형태여도, 본 실시형태에 따른 의료 기구로 세포를 배양하는 것에 의해, 세포의 배양 기구로의 부착, 또는 밀착을 억제하면서 군체를 형성하면서 증식할 수 있다.
배양 방법으로서는, 본 실시형태에 따른 기재를 각종 배양 방법에 따른 용기로 가공한 의료 기구를 이용하여, 예를 들어, 정치 배양, 회전 배양, 마이크로캐리어 배양, 선회 배양, 스페로이드 배양, 겔 내 배양, 삼차원 담체 배양, 가압 순환 배양 등의 방법으로 세포 배양을 실시할 수 있다. 이들 중, 세포의 특성, 배양 형태, 또는 생산성을 고려하여 적합하게 선택되고, 단독으로 이용해도 2종류 이상을 병용해도 된다.
이들 각종 배양 방법에 있어서의 온도는, 35∼40℃인 것이 바람직하고, 36∼38℃인 것이 보다 바람직하고, 36.5∼37.5℃인 것이 특히 바람직하다. 또한, 압력은, 0.02∼0.5MPa인 것이 바람직하고, 0.05∼0.3MPa인 것이 보다 바람직하고, 0.08∼0.2MPa인 것이 특히 바람직하다. 더욱이, 수소 이온 지수(pH)는, 8∼6인 것이 바람직하고, 7.5∼6.5인 것이 보다 바람직하다.
본 실시형태에 따른 의료 기구를 배양 기구로서 이용할 때의 멸균 방법으로서는, 예를 들어, 알코올 등에 침지하는 습식 멸균, 에틸렌 옥사이드에 의한 가스 멸균, 자외선 멸균, 방사선 멸균, 고온, 고압의 수증기에 의한 오토클레이브 멸균, 직접 증기에 접해서는 안 되는 것에 이용하는 건열 멸균, 열에 불안정한 성분을 포함하는 기재에 적절한 여과 멸균 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 프로세스 적합성을 고려하여 적합하게 선택되고, 2종류 이상의 멸균 방법을 조합하여 이용해도 된다.
또한, 배양에 이용하는 배지의 종류로서는, 액상, 겔상, 고형(분말) 등의 형태에 상관 없이, 세포의 특성, 배양 형태에 따라서 선택할 수 있고, 예를 들어, BME 배지, MEM 배지, DMEM 배지, 199 배지, RPMI 배지, 햄(Ham) F10 배지, 햄 F12 배지, MCDB 104, 107, 131, 151, 170, 202 배지, RITC 80-7 배지, MCDB 153 배지 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 이용해도 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 되고, 또한 인간, 개, 래트, 마우스, 새, 돼지, 소 등의 생물 유래의 혈청과 혼합하여 이용해도 된다.
더욱이, 세포 배양의 목적에 응하여 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, 예를 들어, 라미닌-5, 라미닌-511, 라미닌-521 등의 콜라겐, 본 실시형태의 불소 함유 환상 올레핀 폴리머, 또는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물 등을, 본 실시형태의 상기 기재의 내벽이나, 세포를 접촉 또는 보지하는 일면의 일부, 또는 전면에 도공하여 이용해도 된다. 이들은 단독, 또는 2종류 이상을 혼합하여 이용해도 된다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 세포의 종류, 배양 세포의 응용에 응하여, 세포의 배양액이나 완충액을 선택할 수 있고, 형광 색소나 세포의 고정화 시약도 자유롭게 선택해도 된다.
더욱이, 배양, 또는 배양한 세포를 부유시켜 기재로부터 이탈시킬 때에 이용하는 완충액으로서는, 세포가 증식하는 과정에 있어서, 계 내의 수소 이온 지수(pH)를 변화시키지 않는 것이면 되고, 통상은, 예를 들어, 인산 완충액, 인산 완충 생리 식염수, 염산 완충액, 아세트산 완충액, 시트르산 완충액, 붕산 완충액, 타르타르산 완충액, 트리스 완충액, 트리스 염산 완충액, 에틸렌다이아민 사아세트산 완충액, 트리스 EDTA 완충액, 트리스 아세트산 EDTA 완충액, 트리스 붕산 EDTA 완충액, 농축 SSC 완충액, 농축 SSPE 완충액, 시트르산 나트륨 완충액, 탄산 중탄산 완충액, 붕산 나트륨 완충액, 말레산 완충액, CABS 완충액, 피페리딘 완충액, 글리신 완충액, 말산 완충액, 폼산 완충액, 석신산 완충액, 아세트산 완충액, 프로피온산 완충액, 피페라진 완충액, 피리딘 완충액, 카코딜산 완충액, MES 완충액, 히스티딘 완충액, 에탄올아민 완충액, ADA 완충액, 탄산 완충액, ACES 완충액, PIPES 완충액, 이미다졸 완충액, 비스-트리스프로페인 완충액, BES 완충액, MOPS 완충액, HEPES 완충액, TES 완충액, MOPSO 완충액, MOBS 완충액, DIPSO 완충액, TAPSO 완충액, TEA 완충액, 피로인산 완충액, HEPPSO 완충액, POPSO 완충액, 트라이신 완충액, 하이드라진 완충액, 글리실글리신 완충액, EPPS 완충액, 바이신 완충액, HEPBS 완충액, TAPS 완충액, AMPD 완충액, TABS 완충액, AMPSO 완충액, 타우린 완충액, CHES 완충액, 글리신 완충액, 수산화암모늄 완충액, CAPSO 완충액, 메틸아민 완충액, CAPS 완충액 등을 단독 또는 트립신, 펩신, 레닛, 키모트립신, 에라스타제, NADPH 데하이드로제나제 또는 NADH 데하이드로제나제 등의 효소를 함유시켜 이용해도 되고,
바람직하게는, 인산 완충액, 인산 완충 생리 식염수, 염산 완충액, 아세트산 완충액, 시트르산 완충액, 붕산 완충액, 타르타르산 완충액, 트리스 완충액, 트리스 염산 완충액, 에틸렌다이아민 사아세트산 완충액, 트리스 EDTA 완충액, 트리스 아세트산 EDTA 완충액, 트리스 붕산 EDTA 완충액, 농축 SSC 완충액, 농축 SSPE 완충액, 시트르산 나트륨 완충액, 탄산 중탄산 완충액, 붕산 나트륨 완충액, 말레산 완충액 등을 단독 또는 트립신, 펩신, 레닛, 키모트립신, 에라스타제, NADPH 데하이드로제나제 또는 NADH 데하이드로제나제 등의 효소를 함유시켜 이용해도 된다.
더 바람직하게는, 인산 완충액, 인산 완충 생리 식염수, 트리스 염산 완충액, 에틸렌다이아민 사아세트산 완충액, 트리스 EDTA 완충액, 트리스 아세트산 EDTA 완충액, 트리스 붕산 EDTA 완충액, 농축 SSC 완충액, 농축 SSPE 완충액, 시트르산 나트륨 완충액, 탄산 중탄산 완충액, 붕산 나트륨 완충액 등을 단독 또는 트립신, 펩신, 레닛, 키모트립신, 에라스타제, NADPH 데하이드로제나제 또는 NADH 데하이드로제나제 등의 효소를 함유시켜 이용해도 된다.
예의 검토의 결과, 본 발명자는, 본 실시형태의 배양 기구를 이용하여, 예를 들어, 마우스 배섬유아세포를 배양하고, 검사를 위해서 세포를 채취하는 과정에 있어서, 예를 들어, 인산 완충 생리 식염수와 같은 완충액을 첨가하면, 세포가 자연스럽게 부유한 상태로 기재로부터 이탈하는 현상을 발견했다. 즉, 본 실시형태에 의하면, 특정의 불소 함유 환상 올레핀 폴리머, 또는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물로 이루어지는 배양 기구를 이용하여 세포 배양하는 것에 의해, 세포는 부유하여 군체를 형성하면서 증식하고, 증식한 세포는 부유시켜 세포를 손상시키지 않고 기재로부터 이탈시킬 수 있다고 하는 우수한 세포 배양 방법을 실현하는 것이 가능해진다.
한편, 본 발명은 전술한 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함되는 것이다.
실시예
이하, 실시예에 있어서 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다. 한편, 실시예에 있어서의 폴리머 분석치 측정 방법, 세포의 취급 방법, 배양 기구의 멸균 방법 및 배양 평가 방법을 이하에 기재했다.
[중량 평균 분자량(Mw), 분자량 분포(Mw/Mn)]
하기의 조건하에서 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)를 사용하여, 테트라하이드로퓨란(THF) 또는 트라이플루오로메틸벤젠(TFT)에 용해한 폴리머의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량(Mn)을, 폴리스타이렌 스탠다드에 의해 분자량을 교정하여 측정했다.
검출기: 닛폰분광사제 RI-2031 및 875-UV 또는 Viscotec사제 Model 270, 직렬 연결 컬럼: Shodex K-806M, 804, 803, 802.5, 컬럼 온도: 40℃, 유량: 1.0ml/분 , 시료 농도: 3.0∼9.0mg/ml
[유리전이온도]
시마즈제작소사제 DSC-50을 이용하여 측정 시료를 질소 분위기하에서 10℃／분의 승온 속도로 가열하여 측정했다.
[수접촉각 측정]
교와계면과학사제 고체 표면 에너지 해석 장치 CA-XE형을 사용하여 JIS R3257(기판 유리 표면의 젖음성 시험 방법)에 준거하여, 2μl의 수적을 기재 표면에 적하하고, 정적법에 의해, 기재 표면에 수적이 접촉하고 나서 1분 이내에 접촉각을 측정했다.
[UV 경화]
도포막의 경화에는 광원으로서, 시시에스사제 UV 조사 장치를 이용하여 파장 365nm의 LED광, 또는 엔지니어링시스템사제 UV식 임프린트 장치를 이용하여 375nm의 LED광을 조사하여 경화했다.
[세포종 및 배양액에 대해]
마우스 배섬유아세포(이하, BALB/3T3 세포라고 약칭한다)를 이용하여 10% 송아지 혈청(Calf Bovine Serum, CBS)과, 고글루코스와, D-MEM 배지(L-글루타민, 페놀 레드, 피루브산 나트륨 함유)를 포함하는 용액(이하, BALB/3T3 세포액이라고도 부른다) 중에서, 모든 계대 배양 및 세포 증식성 시험을 행했다.
[세포의 해동]
동결한 세포 현탁액을 37℃ 워터 배쓰에 담가 해동하고, 해동한 세포 현탁액에 빙상 냉각한 10% 송아지 혈청 D-MEM 배지를 첨가하여 원심 분리했다. 원심 후, 상징액을 제거하고 세포괴를 태핑에 의해 푼 후, 37℃ 워터 배쓰로 보온한 10% 송아지 혈청 D-MEM 배지를 첨가했다. 혈구 계산반(計算盤)으로 세포수를 계수하고, 워터 배쓰로 보온한 10% 송아지 혈청 D-MEM 배지를 이용하여 세포 현탁액을 조제하여 배양 플라스크에 세포를 파종한 후, 가습 인큐베이터로 배양했다.
[세포의 계대]
가습 인큐베이터로부터 배양 플라스크를 꺼내어 배지를 아스피레이터로 제거하고, 37℃ 워터 배쓰 중에서 보온한 둘베코 PBS(-)를 가하고, 상징액을 아스피레이터로 제거했다. 재차, 마찬가지의 조작을 행한 후, 37℃ 워터 배쓰 중에서 보온한 0.025w/v% 트립신 EDTA 용액을 가하여 가습 인큐베이터 내에서 정치한 후, 10% 송아지 혈청 D-MEM 배지를 가하고 벗겨진 세포를 회수하여 원심관으로 옮겨 원심 분리하고 상징액을 제거하여, 태핑에 의해 세포괴를 푼 후, 10% 송아지 혈청 D-MEM 배지를 가했다. 혈구 계산반으로 세포수를 계수한 후, 10% 송아지 혈청 D-MEM 배지에서 세포 현탁액을 조제하고, 배양 플라스크에 세포를 파종하고, 가습 인큐베이터로 배양했다. 실시예에 기재된 세포 증식성 평가에서는, 계대수 3∼20대의 것을 이용했다.
[세포 배양 기구의 멸균 방법]
직경 15mm로 잘라낸 원형의 배양 필름을 TCPS 멀티 웰 플레이트(코닝사제) 구멍 부분에 놓고, 70% 에탄올 수용액을 가하여 40분∼1시간 침지한 후, 70% 에탄올 수용액을 제거하고 둘베코 PBS(-)에 15분∼40분간 침지했다. 다음에, PBS(-)를 제거하고, 배양 기구를 뒤집어, 마찬가지의 조작을 행하여, 배양 기구의 표리면을 멸균 처리했다. 멸균 처리 종료 후, 클린 벤치 내에서 하룻밤 건조시켰다.
[세포 현탁액의 조제]
25cm2 배양 플라스크에서 약 60% 컨플루언트 상태가 된 BALB/3T3 세포를, 상기, 세포의 계대 조작과 마찬가지의 방법으로 0.025w/v% 트립신 EDTA로 처리하여 벗겼다. 혈구 계산반으로 세포수를 계수하고, 10% 송아지 혈청 D-MEM 배지에서 7500 cells/mL의 세포 현탁액을 조제했다.
[세포 증식성의 평가]
배양 개시 후 1, 3, 및 7일 경과 후의 TCPS 멀티 웰 플레이트를 가습 인큐베이터로부터 꺼내고 배지를 제거하여, 10% WST-8(Cell Counting Kit-8)/10% 송아지 혈청 D-MEM 배지의 혼합 용액을 첨가하고, 가습 인큐베이터로 3시간 인큐베이트했다. 그 후, 배지 200μl를 96웰 플레이트에 옮기고, 플레이트 리더(SPECTRA max PLUS384, Molecular Devices사제)로 파장 450nm의 흡광도를 측정했다. 각 배양 기구의 세포 증식성은, 흡광도의 경시 변화에 의해 확인했다.
[유의차 검정]
각종 배양 기구에 대해, 세포를 파종한 샘플을 9 검체 준비하여 배양하고, 흡광도의 측정 결과를 Prism 6 for Windows(등록상표) 6.01(엠디에프사제)에 의해 수치 해석하고, 결과의 평균치를 흡광도로서 산출하고, 표준 편차에 ±의 부호를 붙여 불균일의 범위로 했다.
[형광 현미경 관찰]
7일간 세포 배양한 용기로부터 배지를 제거하고, 4% 글루타르알데하이드/인산 완충액을 첨가하여 1시간 정치한 후, 4% 글루타르알데하이드/인산 완충액을 제거했다. 그 후, 멸균수로 세정하고, Image-iT Fixation/Permeabilization 키트(라이프사이언스사제)를 사용하여 세포핵 및 세포 골격 단백을 염색하여 형광 현미경 관찰에 이용하는 시료를 조제했다. 형광 현미경 관찰은, 올인원 형광 현미경 BZ-X700(키엔스사제)을 사용했다.
[제조예 1] 폴리머 1
5,5,6-트라이플루오로-6-(트라이플루오로메틸)바이사이클로[2.2.1]헵트-2-엔(100g)과 1-헥센(0.268g)의 테트라하이드로퓨란 용액에, Mo(N-2,6-Pri 2C6H3)(CHCMe2Ph)(OBut)2(50mg)의 테트라하이드로퓨란 용액을 첨가하고, 70℃에서 개환 메타세시스 중합을 행했다. 얻어진 폴리머의 올레핀부를, 팔라듐 알루미나(5g)에 의해 160℃에서 수소 첨가 반응을 행하여, 폴리(1,1,2-트라이플루오로-2-트라이플루오로메틸-3,5-사이클로펜틸렌에틸렌)의 테트라하이드로퓨란 용액을 얻었다. 그 용액을 공경 5μm의 필터로 가압 여과하여 팔라듐 알루미나를 제거한 용액을 메탄올에 가하고, 백색의 폴리머를 여과분별, 건조하여 99g의 폴리머 1을 얻었다. 얻어진 폴리머 1은, 상기 화학식(1)에 의해 표시되는 반복 구조 단위를 함유하고 있었다. 또한, 수소 첨가율은 100%, 중량 평균 분자량(Mw)은 83000, 분자량 분포(Mw/Mn)는 1.73, 유리전이온도는 109℃였다.
[제조예 2] 배양 필름 1
제조예 1에서 합성한 폴리머 1을 메틸 아이소뷰틸 케톤에 30질량% 농도로 용해하고, 그 용액을 공경 1μm의 필터로 가압 여과하고, 그 다음에 0.1μm의 필터로 여과하여 폴리머 1의 메틸 아이소뷰틸 케톤 용액을 조제했다. 그 다음에, 폴리머 1의 메틸 아이소뷰틸 케톤 용액을 유리 기판에 도포하고, 어플리케이터를 이용하여 균일하게 코팅한 후, 140℃에서 60분 건조하여 박리함으로써 두께 60μm의 필름을 제작했다. 필름의 수접촉각은 15초에 93.6°였다. 더욱이, 10분 경과 후에 88.1°이며 수적이 소실할 때까지의 시간에 있어서 변화는 보이지 않았다.
[제조예 3] 배양 필름 2
제조예 2에서 조제한 폴리머 1의 메틸 아이소뷰틸 케톤 용액을, 코팅 기재인 PET 필름(루미러, 도레이)에 바 코터를 이용하여 균일하게 도포하고, 100℃에서 20분 건조하고 실온까지 방랭하여, 코팅막의 두께가 5μm인 배양 필름 2를 제작했다. 필름의 수접촉각은 15초에 93.7°였다. 더욱이, 10분 경과 후에 87.7°이며 수적이 소실할 때까지의 시간에 있어서 변화는 보이지 않았다.
[제조예 4] 배양 필름 3
코팅 기재를 아크릴 필름(아크리플렌, 미쓰비시레이온)으로, 코팅 후의 건조 조건을 90℃, 40분으로 변경한 것 이외에는 제조예 3과 동일한 방법으로, 코팅막의 두께가 5μm인 배양 필름 3을 제작했다. 필름의 수접촉각은 15초에 94.1°였다. 더욱이, 10분 경과 후에 88.0°이며 수적이 소실할 때까지의 시간에 있어서 변화는 보이지 않았다.
[제조예 5] 배양 필름 4
제조예 1에서 합성한 불소 함유 환상 올레핀 폴리머(A)인 폴리머 1을 30질량% 농도로 용해한 메틸 아이소뷰틸 케톤 용액 100g에, 광경화성 화합물(B)로서 3-에틸-3{[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시]메틸}옥세테인과 1,7-옥타다이엔 다이에폭사이드의 질량비 9/1의 혼합물을 7.5g[(A)/(B)=80/20], 및 광중합 개시제(C)로서 광양이온 개시제(아데카 옵토머 SP-172, 아사히덴카사제)를 0.4g 가한 용액을 조제하고, 공경 1μm의 필터로 가압 여과하고, 그 다음에 0.1μm의 필터로 여과하여 폴리머 1과 광경화성 화합물 및 광경화 개시제의 메틸 아이소뷰틸 케톤 용액을 조제했다. 그 다음에, 코팅 기재인 PET 필름(루미러, 도레이)에 도포하고, 바 코터를 이용하여 균일하게 코팅하고, 100℃에서 10분 건조하고 실온까지 방랭한 후, 200mJ/cm2의 광량으로 UV 조사하여 경화 수지를 경화시켜 코팅 두께 5μm의 배양 필름 4를 제작했다. 코팅면의 수접촉각은 15초에 88.1°였다. 더욱이, 10분 경과 후에 84.9°이며 수적이 소실할 때까지의 시간에 있어서 변화는 보이지 않았다.
[제조예 6] 배양 필름 5
불소 함유 환상 올레핀 폴리머(A)인 폴리머 1과, 광경화성 화합물(B)인 3-에틸-3{[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시]메틸}옥세테인과 1,7-옥타다이엔 다이에폭사이드의 질량비 9/1의 혼합물의 질량비를 [(A)/(B)=60/40]으로 변경한 것 이외에는 제조예 5와 마찬가지의 방법으로 코팅 두께 5μm의 배양 필름 5를 제작했다. 코팅면의 수접촉각은 15초에 84.2°였다. 더욱이, 10분 경과 후에 81.3°이며 수적이 소실할 때까지의 시간에 있어서 변화는 보이지 않았다.
[제조예 7] 배양 필름 6
코팅 기재를 아크릴 필름(아크리플렌, 미쓰비시레이온)으로, 코팅 후의 건조 조건을 90℃, 40분으로 변경한 것 이외에는 제조예 6과 동일한 방법으로, 코팅막의 두께가 5μm의 배양 필름 6을 제작했다. 필름의 수접촉각은 15초에 84.3°였다. 더욱이, 10분 경과 후에 81.0°이며 수적이 소실할 때까지의 시간에 있어서 변화는 보이지 않았다.
[제조예 8] 배양 필름 7
제조예 1에서 합성한 폴리머 1에 내열 산화 방지제로서 수밀라이저 GP(스미토모화학사제)를 0.5질량% 첨가하고, 펠리타이저에 의해 펠릿화한 후, 메이호제 소형 사출성형기 Micro-1을 이용하여, 가열 혼련부의 온도를 260℃, 금형의 온도를 90℃로 설정하고, 사출 속도 20mm/sec, 사출 압력 40MPa의 조건에서 직경 20mm×두께 3mm의 배양 필름 7을 제작했다. 기재 표면의 수접촉각은 15초에 94.0°였다. 더욱이, 10분 경과 후에 88.4°이며 수적이 소실할 때까지의 시간에 있어서 변화는 보이지 않았다.
[실시예 1]
제조예 2에서 제작한 멸균 완료된 배양 필름 1을 24웰 TCPS 멀티 웰 플레이트의 구멍 부분 저면에 놓고, 멸균 그리스(도레이·다우코닝사제)로 SUS제 O-링(내경 11mm)과 밀착시켜 고정한 후, BALB/3T3 세포액(1mL)을 배양 필름 1 상에 파종했다. 동 조작을 9회 실시하여, 검체수로 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 가습 인큐베이터로 이동하여, 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.10±0.02이고, 3일 경과 후에 0.35±0.08이며, 7일 경과 후에 0.73±0.24였다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 시트상으로, 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 시트상의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 2]
제조예 3에서 제작한 멸균 완료된 배양 필름 2를 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 24웰 TCPS 멀티 웰 플레이트에 고정하고, 해동 완료된 BALB/3T3 세포액(1mL)을 파종했다. 동 조작을 9회 반복하여, 검체수로 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 인큐베이터로 이동하여 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.11±0.02이고, 3일 경과 후에 0.36±0.05이며, 7일 경과 후에 0.78±0.13이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 시트상으로, 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 시트상의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 3]
제조예 4에서 제작한 멸균 완료된 배양 필름 3을 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 24웰 TCPS 멀티 웰 플레이트에 고정하고, 해동 완료된 BALB/3T3 세포액(1mL)을 파종했다. 동 조작을 9회 반복하여, 검체수로 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 인큐베이터로 이동하여 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.11±0.04이고, 3일 경과 후에 0.38±0.04이며, 7일 경과 후에 0.83±0.11이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 시트상으로, 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 시트상의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 4]
제조예 5에서 제작한 멸균 완료된 배양 필름 4를 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 24웰 TCPS 멀티 웰 플레이트에 고정하고, 해동 완료된 BALB/3T3 세포액(1mL)을 파종했다. 동 조작을 9회 반복하여, 검체수로 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 인큐베이터로 이동하여 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.11±0.03이고, 3일 경과 후에 0.23±0.04이며, 7일 경과 후에 0.51±0.11이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 시트상으로, 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 시트상의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 5]
제조예 6에서 제작한 멸균 완료된 배양 필름 5를 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 24웰 TCPS 멀티 웰 플레이트에 고정하고, 해동 완료된 BALB/3T3 세포액(1mL)을 파종했다. 동 조작을 9회 반복하여, 검체수로 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 인큐베이터로 이동하여 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.11±0.02이고, 3일 경과 후에 0.27±0.04이며, 7일 경과 후에 0.55±0.18이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 시트상으로, 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 시트상의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 6]
제조예 7에서 제작한 멸균 완료된 배양 필름 6을 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 24웰 TCPS 멀티 웰 플레이트에 고정하고, 해동 완료된 BALB/3T3 세포액(1mL)을 파종했다. 동 조작을 9회 반복하여, 검체수로 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 인큐베이터로 이동하여 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.11±0.04이고, 3일 경과 후에 0.23±0.02이며, 7일 경과 후에 0.53±0.13이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 시트상으로, 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 시트상의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 7]
제조예 8에서 제작한 멸균 완료된 배양 필름 7을 24웰 TCPS 멀티 웰 플레이트의 구멍 부분 저면에 놓고, 멸균 그리스(도레이·다우코닝제)로 SUS제 O-링(내경 16 mm)과 밀착시켜 고정한 후, 해동 완료된 BALB/3T3 세포액(1mL)을 배양 필름 7 상에 파종했다. 동 조작을 9회 실시하여, 검체수로 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 인큐베이터로 이동하여 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.11±0.05이고, 3일 경과 후에 0.42±0.15이며, 7일 경과 후에 0.96±0.06이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 시트상으로, 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 시트상의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 8]
불소 함유 환상 올레핀 모노머의 종류를 5,6-다이플루오로-5-펜타플루오로에틸-6-트라이플루오로메틸바이사이클로[2.2.1]헵트-2-엔으로 변경한 것 이외에는, 제조예 1과 마찬가지의 방법에 의해 97g의 폴리머 2를 얻었다. 얻어진 폴리머 2는, 상기 화학식(1)에 의해 표시되는 반복 구조 단위를 함유하고 있었다. 또한, 수소 첨가율은 100%, 중량 평균 분자량(Mw)은 91000, 분자량 분포(Mw/Mn)는 1.93, 유리전이온도는 104℃였다.
다음에, 제조예 2와 마찬가지의 방법에 의해 두께 55μm의 배양 필름 8을 제작했다. 필름의 수접촉각은 15초에 101.6°였다. 더욱이, 10분 경과 후에 99.7°이며 수적이 소실할 때까지의 시간에 있어서 변화는 보이지 않았다.
배양 필름 8에 의한 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시한 BALB/3T3 세포의 배양은, WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서 1일 경과 후의 흡광도가 0.10±0.01이고, 3일 경과 후에 0.33±0.05이며, 7일 경과 후에 0.74±0.17이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 시트상으로, 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 시트상의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 9]
불소 함유 환상 올레핀 폴리머(A)인 실시예 8에서 제조한 폴리머 2와, 광경화성 화합물(B)로서 3-에틸-3{[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시]메틸}옥세테인과 1,7-옥타다이엔 다이에폭사이드의 질량비 9/1의 혼합물을 제조예 5와 동일한 방법으로 혼합하여, [질량비(A)/(B)=80/20]의 조성물을 조제했다. 다음에, PET 필름(루미러, 도레이)에 코팅하여, 배양 필름 9를 제작했다. 필름의 수접촉각은 15초에 95.3°였다. 더욱이, 10분 경과 후에 94.9°이며 수적이 소실할 때까지의 시간에 있어서 변화는 보이지 않았다.
배양 필름 9에 의한 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시한 BALB/3T3 세포의 배양은, WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서 1일 경과 후의 흡광도가 0.10±0.01이고, 3일 경과 후에 0.25±0.07이며, 7일 경과 후에 0.60±0.13이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 시트상으로, 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 시트상의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 10]
불소 함유 환상 올레핀 모노머의 종류를 5,6-다이플루오로-5-헵타플루오로-iso-프로필-6-트라이플루오로메틸바이사이클로[2.2.1]헵트-2-엔으로 변경한 것 이외에는, 제조예 1과 마찬가지의 방법에 의해 98g의 폴리머 3을 얻었다. 얻어진 폴리머 3은, 상기 화학식(1)에 의해 표시되는 반복 구조 단위를 함유하고 있었다. 또한, 수소 첨가율은 100%, 중량 평균 분자량(Mw)은 142000, 분자량 분포(Mw/Mn)는 1.40, 유리전이온도는 137℃이었다.
다음에, 제조예 2와 마찬가지의 방법에 의해 두께 58μm의 배양 필름 10을 제작했다. 필름의 수접촉각은 15초에 103.9°였다. 더욱이, 10분 경과 후에 102.2°이며 수적이 소실할 때까지의 시간에 있어서 변화는 보이지 않았다.
배양 필름 10에 의한 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시한 BALB/3T3 세포의 배양은, WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서 1일 경과 후의 흡광도가 0.11±0.03이고, 3일 경과 후에 0.32±0.03이며, 7일 경과 후에 0.79±0.21이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 시트상으로, 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 시트상의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[제조예 9] 배양 필름 13
제조예 1에서 합성한 폴리머 1을 메틸 아이소뷰틸 케톤에 30질량% 농도로 용해하고, 그 용액을 공경 1μm의 필터로 가압 여과하고, 그 다음에 0.1μm의 필터로 여과하여 폴리머 1의 메틸 아이소뷰틸 케톤 용액을 조제했다. 그 다음에, 직경 150nm, 피치 250nm의 홀 형상을 갖는 사이즈가 4cm×4cm인 니켈 몰드에 폴리머 1의 메틸 아이소뷰틸 케톤 용액을 도포하고, 어플리케이터를 이용하여 균일하게 코팅한 후, 140℃에서 60분 건조하여 박리함으로써, 두께 50μm의 필러 형상의 배양 필름 13을 제작했다. 배양 필름 13의 수접촉각(15초 경과 시)은 147.0°였다.
[제조예 10] 배양 필름 14
제조예 9에서 사용한 폴리머 1의 메틸 아이소뷰틸 케톤 용액을, 라인 폭 200nm, 피치 400nm이고 라인과 스페이스가 2μm 주기로 종횡 최밀 충전 배열된 사이즈가 5cm×5cm인 실리콘 몰드에 도포하고, 어플리케이터를 이용하여 균일하게 코팅한 후, 140℃에서 60분 건조하여 박리함으로써, 두께 50μm의 홀 형상의 배양 필름 14를 제작했다. 배양 필름 14의 수접촉각(15초 경과 시)은 136.0°였다.
[제조예 11] 배양 필름 15
제조예 9에서 사용한 폴리머 1의 메틸 아이소뷰틸 케톤 용액을, 직경 150nm, 피치 250nm의 필러 형상을 갖는 사이즈가 4cm×4cm인 니켈 몰드에 도포하고, 어플리케이터를 이용하여 균일하게 코팅한 후, 140℃에서 60분 건조하여 박리함으로써, 두께 50μm의 홀 형상의 배양 필름 15를 제작했다. 배양 필름 15의 수접촉각(15초 경과 시)은 124.3°였다.
[제조예 12] 배양 필름 16
제조예 9에서 사용한 폴리머 1의 메틸 아이소뷰틸 케톤 용액을, 직경이 25μm인 돔 형상의 반전 패턴을 갖는 사이즈가 4cm×4cm인 석영 몰드에 폴리머 1의 메틸 아이소뷰틸 케톤 용액을 도포하고, 어플리케이터를 이용하여 균일하게 코팅한 후, 140℃에서 60분 건조하여 박리함으로써, 두께 60μm의 돔 형상의 배양 필름 16을 제작했다. 배양 필름 16의 수접촉각(15초 경과 시)은 127.3°였다.
[제조예 13] 배양 필름 17
제조예 1에서 합성한 폴리머 1을 30질량% 농도로 용해한 메틸 아이소뷰틸 케톤 용액 100g에, 광경화성 화합물(B)로서 3-에틸-3{[(3-에틸옥세탄-3-일)메톡시]메틸}옥세테인과 1,7-옥타다이엔 다이에폭사이드의 질량비 9/1의 혼합물을 20g[(A)/(B)=60/40], 및 광경화 개시제(C)로서 (아데카 옵토머 SP-172, ADEKA사제)를 0.8g 가한 용액을 조제하고, 공경 1μm의 필터로 가압 여과하고, 그 다음에 0.1μm의 필터로 여과하여 광경화성 조성물 1을 조제했다. 그 다음에, 제조예 12에서 사용한 석영 몰드에 광경화성 조성물 1을 어플리케이터를 이용하여 균일하게 코팅한 후, 140℃에서 30분 건조하고, 코팅면의 배면으로부터 파장 365nm의 UV광을 200mJ/cm2의 적산 광량으로 조사하고, 그 후 몰드로부터 박리함으로써, 두께 60μm의 돔 형상의 배양 필름 17을 제작했다. 배양 필름 17의 수접촉각(15초 경과 시)은 129.5°였다.
[실시예 11]
제조예 9에서 제작한 배양 필름 13을 멸균하고, 패턴면을 상방으로 24웰 TCPS 멀티 웰 플레이트의 구멍 부분 저면에 놓고, 멸균 그리스(도레이·다우코닝사제)로 SUS제 O-링(내경 11mm)과 밀착시켜 고정한 후, BALB/3T3 세포액(1mL)을 배양 필름 13의 패턴면에 파종했다. 동 조작을 9회 실시하여, 검체수로 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 가습 인큐베이터로 이동하여, 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.10±0.03이고, 3일 경과 후에 0.33±0.06이며, 7일 경과 후에 0.68±0.09였다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 군체 형성의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 12]
제조예 10에서 제작한 배양 필름 14를 멸균하고, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 24웰 TCPS 멀티 웰 플레이트에 고정하고, 해동 완료된 BALB/3T3 세포액(1mL)을 배양 필름 14의 패턴면에 파종했다. 동 조작을 9회 반복하여, 검체수로 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 인큐베이터로 이동하여 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.10±0.01이고, 3일 경과 후에 0.32±0.06이며, 7일 경과 후에 0.67±0.10이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 군체 형성의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 13]
제조예 11에서 제작한 배양 필름 15를 멸균하고, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 24웰 TCPS 멀티 웰 플레이트에 고정하고, 해동 완료된 BALB/3T3 세포액(1mL)을 배양 필름 15의 패턴면에 파종했다. 동 조작을 9회 반복하여, 검체수로 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 인큐베이터로 이동하여 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.10±0.02이고, 3일 경과 후에 0.34±0.03이며, 7일 경과 후에 0.70±0.09였다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 군체 형성의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 14]
제조예 12에서 제작한 배양 필름 16을 멸균하고, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 24웰 TCPS 멀티 웰 플레이트에 고정하고, 해동 완료된 BALB/3T3 세포액(1mL)을 배양 필름 16의 패턴면에 파종했다. 동 조작을 9회 반복하여, 검체수로 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 인큐베이터로 이동하여 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.09±0.02이고, 3일 경과 후에 0.32±0.03이며, 7일 경과 후에 0.66±0.08이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 군체 형성의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 15]
제조예 13에서 제작한 배양 필름 17을 멸균하고, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 24웰 TCPS 멀티 웰 플레이트에 고정하고, 해동 완료된 BALB/3T3 세포액(1mL)을 배양 필름 17의 패턴면에 파종했다. 동 조작을 9회 반복하여, 검체수로 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 인큐베이터로 이동하여 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.10±0.04이고, 3일 경과 후에 0.26±0.02이며, 7일 경과 후에 0.52±0.12였다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 군체 형성의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 16]
실시예 8에서 제조한 폴리머 2를 이용하여, 제조예 9와 마찬가지의 방법에 의해 두께 55μm의 필러 형상의 배양 필름 18을 제작했다. 배양 필름 18의 수접촉각(15초 경과 시)은 150.5°였다.
배양 필름 18을 이용하여 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시한 BALB/3T3 세포의 배양은, WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서 1일 경과 후의 흡광도가 0.10±0.03이고, 3일 경과 후에 0.32±0.03이며, 7일 경과 후에 0.72±0.10이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 군체 형성의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 17]
실시예 10에서 제조한 폴리머 3을 이용하고 몰드를 제조예 11에서 사용한 필러 형상의 니켈 몰드로 변경한 것 이외에는, 제조예 9와 마찬가지의 방법에 의해 두께 58μm의 홀 형상의 배양 필름 19를 제작했다. 배양 필름 19의 수접촉각(15초 경과 시)은 130.3°였다.
배양 필름 19에 의한 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시한 BALB/3T3 세포의 배양은, WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서 1일 경과 후의 흡광도가 0.09±0.02이고, 3일 경과 후에 0.32±0.04이며, 7일 경과 후에 0.78±0.19였다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 군체 형성의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 18]
제조예 1에서 합성한 폴리머 1로부터 제작한 두께 50μm의 필름을 제조예 9에서 사용한 홀 형상의 니켈 몰드의 패턴면에 씌우고, 150℃로 가열하고 10MPa로 열압착하여 그대로 5초간 보지했다. 50℃로 냉각 후, 몰드를 이탈시켜 필러 형상의 배양 필름 20을 제작했다. 배양 필름 20의 수접촉각(15초 경과 시)은 148.1°였다.
배양 필름 20을 이용하여 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시한 BALB/3T3 세포의 배양은, WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서 1일 경과 후의 흡광도가 0.11±0.03이고, 3일 경과 후에 0.39±0.04이며, 7일 경과 후에 0.81±0.11이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 군체 형성의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 19]
제조예 13에서 조제한 광경화성 조성물 1[(A)/(B)=60/40]을 PET 필름에 스핀 코팅하고, 100℃에서 1분간 가열한 후에, 제조예 9에서 사용한 홀 형상의 니켈 몰드의 패턴면과 광경화성 조성물 1의 코팅면이 접촉하도록 PET 필름을 씌우고, 0.3MPa의 압력으로 압착하면서 파장 375nm의 UV광을 200mJ/cm2의 적산 광량으로 조사했다. 그 다음에, 니켈 몰드로부터 PET 필름을 박리하여, PET 필름의 표면에 필러 형상을 형성한 배양 필름 21을 제작했다. 배양 필름 21의 수접촉각(15초 경과 시)은 146.9°였다.
배양 필름 21에 의한 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시한 BALB/3T3 세포의 배양은, WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서 1일 경과 후의 흡광도가 0.11±0.02이고, 3일 경과 후에 0.26±0.03이며, 7일 경과 후에 0.53±0.10이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 군체 형성의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
[실시예 20]
세포종을 인간 피부 섬유아세포(이하, Hs-68 세포라고 약칭한다)로 변경하고, 마우스 배섬유아세포와 마찬가지의 방법에 의해 세포의 해동, 계대, 현탁액을 조제하여, 10% 송아지 혈청 D-MEM 배지에서 7500 cells/mL의 세포 현탁액을 조제했다.
다음에, 제조예 2에서 제작한 멸균 완료된 배양 필름 1을 사용하여, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해, 해동 완료된 Hs-68 세포액(1mL)을 파종했다. 동 조작을 9회 반복하여, 검체수로 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 인큐베이터로 이동하여 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.34±0.07이고, 3일 경과 후에 1.55±0.10이며, 7일 경과 후에 4.27±0.16이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 시트상으로, 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 트립신 함유 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 시트상의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
이 배양 세포의 NADPH 데하이드로제나제로 약물 대사계 효소 활성 평가를 행하면 거의 100%가, 생태계와 마찬가지의 약물 대사계 효소 활성이 있다는 것을 알 수 있었다. 더욱이, 자가 형광을 관찰하면 마찬가지로 100%의 배양 세포가 생 세포인 것을 확인했다.
[실시예 21]
제조예 6에서 제작한 멸균 완료된 배양 필름 5를 사용하여, 실시예 20과 마찬가지의 방법에 의해, 해동 완료된 Hs-68 세포액(1mL)을 파종했다. 동 조작을 9회 반복하여, 검체수로 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 인큐베이터로 이동하여 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.31±0.03이고, 3일 경과 후에 1.49±0.09이며, 7일 경과 후에 3.77±0.19였다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 시트상으로, 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 트립신 함유 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 시트상의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
이 배양 세포의 NADPH 데하이드로제나제로 약물 대사계 효소 활성 평가를 행하면 거의 100%가, 생태계와 마찬가지의 약물 대사계 효소 활성이 있다는 것을 알 수 있었다. 더욱이, 자가 형광을 관찰하면 마찬가지로 100%의 배양 세포가 생 세포인 것을 확인했다.
[실시예 22]
실시예 10에서 기재한 멸균 완료된 배양 필름 10을 사용하여, 실시예 20과 마찬가지의 방법에 의해, 해동 완료된 Hs-68 세포액(1mL)을 파종했다. 동 조작을 9회 반복하여, 검체수로 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 인큐베이터로 이동하여 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.33±0.04이고, 3일 경과 후에 1.53±0.05이며, 7일 경과 후에 4.17±0.11이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 시트상으로, 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 트립신 함유 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 시트상의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
이 배양 세포의 NADPH 데하이드로제나제로 약물 대사계 효소 활성 평가를 행하면 거의 100%가, 생태계와 마찬가지의 약물 대사계 효소 활성이 있다는 것을 알 수 있었다. 더욱이, 자가 형광을 관찰하면 마찬가지로 100%의 배양 세포가 생 세포인 것을 확인했다.
[실시예 23]
6웰 TCPS 멀티 웰 플레이트(코닝사제)의 오목부 저면을 오려내고, 제조예 2에서 제작한 필름 1을 6웰 모든 오목부 저면에 첩부하여 세포 배양 용기를 제작하고, 에탄올에 의해 멸균 처리했다.
그 다음에, 세포액의 양을 10mL로 변경한 것 이외에는, 실시예 20과 마찬가지의 방법에 의해, 해동 완료된 Hs-68 세포액을 파종했다. 동 조작을 9회 반복하여, 검체수로 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 인큐베이터로 이동하여 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.52±0.03이고, 3일 경과 후에 1.70±0.03이며, 7일 경과 후에 4.35±0.09였다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 시트상으로, 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 트립신 함유 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 시트상의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
더욱이, 7일간 배양한 세포를 형광 발광 시약으로 염색하여 세포핵 및 세포 골격 단백의 형태를 형광 현미경 관찰하면, 청색 형광 발광(도 2의 백색부)한 세포핵, 및 녹색 형광 발광(도 2의 회색부)한 세포 골격 단백은, 이차원적으로 밀도 얼룩을 수반하면서, 삼차원적으로는 두께 방향으로 세포가 겹친 상태의 군체를 형성한 형태로 관찰되었다(도 2 참조).
이 배양 세포의 NADPH 데하이드로제나제로 약물 대사계 효소 활성 평가를 행하면 거의 100%가, 생태계와 마찬가지의 약물 대사계 효소 활성이 있다는 것을 알 수 있었다. 더욱이, 자가 형광을 관찰해도, 거의 형광이 관찰되지 않으므로, 마찬가지로 99.98%의 배양 세포가 생 세포인 것을 확인했다(도 4 참조).
[실시예 24]
실시예 13에서 기재한 멸균 완료된 배양 필름 15를 사용하여, 실시예 20과 마찬가지의 방법에 의해, 해동 완료된 Hs-68 세포액(1mL)을 파종했다. 동 조작을 9회 반복하여, 검체수로 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 인큐베이터로 이동하여 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.25±0.02이고, 3일 경과 후에 0.78±0.04이며, 7일 경과 후에 1.80±0.09였다. 경과일수에 대해서 흡광도는 직선적으로 증대하고 있고, 7일 경과해도 증식성에 변화는 보이지 않았다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 두께 방향에 대해서 군체를 형성한 상태로 증식하고 있고, 트립신 함유 인산 완충 생리 식염수를 첨가하면 시트상의 형태를 유지한 상태로 부유했다.
이 배양 세포의 NADPH 데하이드로제나제로 약물 대사계 효소 활성 평가를 행하면 거의 100%가, 생태계와 마찬가지의 약물 대사계 효소 활성이 있다는 것을 알 수 있었다. 더욱이, 자가 형광을 관찰하면 마찬가지로 100%의 배양 세포가 생 세포인 것을 확인했다.
[비교예 1]
γ선 멸균 완료된 24웰 TCPS 멀티 웰 플레이트(코닝제, 수접촉각은 15초 후에 46.1°. 더욱이, 10분 후에 11.2°)의 구멍 부분 저면에 해동 완료된 BALB/3T3 세포액(1mL)을 파종했다. 동 조작을 9회 반복하여, 검체수 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 인큐베이터로 이동하여 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.27±0.03이고, 3일 경과 후에 1.08±0.11이며, 7일 경과 후에 1.51±0.23이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 서서히 감쇠하는 경향을 나타내고, 경과일수에 따라서 세포 증식의 정도는 작아졌다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 시트상으로, 두께 방향에 대해서 균일한 평면 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가해도 형태에 변화 없고 부유하지 않았다.
[비교예 2]
저밀도 폴리에틸렌 필름(미쓰이화학제, 수접촉각은 15초 후에 96.8°. 더욱이, 10분 후에 59.5°)을 실시예의 배양 필름의 취급법과 마찬가지로 잘라내어 멸균 처리했다. 다음에, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 BALB/3T3 세포를 배양했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.22±0.02이고, 3일 경과 후에 0.71±0.09이며, 7일 경과 후에 1.11±0.18이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 서서히 감쇠하는 경향을 나타내고, 경과일수에 따라서 세포 증식의 정도는 작아졌다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 시트상으로, 두께 방향에 대해서 균일한 평면 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가해도 형태에 변화 없고 부유하지 않았다.
[비교예 3]
제조예 1에 기재된 모노머를 5-메틸-바이사이클로[2.2.1]헵트-2-엔(20.0g)과 8-메틸-테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]-3-도데센(32.2g)으로, 용매를 사이클로헥세인으로 변경한 것 이외에는 제조예 1과 마찬가지의 방법에 의해, 폴리(1-메틸-사이클로펜틸렌에틸렌)과 폴리(3-메틸-트라이사이클로[4.3.0.12,5]데칸일렌에틸렌)의 사이클로헥세인 용액을 얻었다. 그 용액을 공경 5μm의 필터로 가압 여과하고, 용액을 메탄올에 가하고, 백색의 폴리머를 여과분별, 건조하여 51g의 폴리머 4를 얻었다. 수소 첨가율은 100%, 중량 평균 분자량(Mw)은 82000, 분자량 분포(Mw/Mn)는 2.26, 유리전이온도는 104℃였다.
다음에, 용제를 사이클로헥세인으로 변경한 것 이외에는, 제조예 2와 마찬가지의 방법에 의해, 두께 55μm의 배양 필름 11을 제작했다. 필름의 수접촉각은 15초에 92.1°였다. 더욱이, 10분 경과 후에 55.4°이며, 수접촉각은 변화했다. 더욱이, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 BALB/3T3 세포를 배양했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.20±0.04이고, 3일 경과 후에 0.51±0.10이며, 7일 경과 후에 0.85±0.13이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 서서히 감쇠하는 경향을 나타내고, 경과일수에 따라서 세포 증식의 정도는 작아졌다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 시트상으로, 두께 방향에 대해서 균일한 평면 상태로 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가해도 형태에 변화 없고 부유하지 않았다.
[비교예 4]
테플론(등록상표) AF1600(알드리치제)의 분말을 200℃의 가열 조건에서 열프레스하여 두께 200μm의 배양 필름 12를 제작하고, 실시예의 배양 필름의 취급법과 마찬가지로 잘라내어 멸균 처리했다. 기재 제작 시의 수접촉각은 15초 후에 111.6°였다. 더욱이, 10분 후에 110.3°였다. 다음에, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 BALB/3T3 세포를 배양했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.06±0.02이고, 3일 경과 후에 0.14±0.11이며, 7일 경과 후에 0.18±0.09였다. 경과일수에 대해서 흡광도는 서서히 감쇠하는 경향을 나타내고, 경과일수에 따라서 세포 증식의 정도는 작아졌다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 점재해 증식하고 있고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가해도 형태에 변화 없고 부유하지 않았다.
[비교예 5]
멸균 완료된 24웰 나노컬처 플레이트(S사제, 수접촉각(15초 경과 시)은 125°)의 구멍 부분 저면의 패턴면에 해동 완료된 BALB/3T3 세포액(1mL)을 파종했다. 동 조작을 9회 반복하여, 검체수 9개의 샘플을 준비했다. 그 후, 덮개를 하고 인큐베이터로 이동하여 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.07±0.03이고, 3일 경과 후에 0.09±0.02이며, 7일 경과 후에 0.10±0.09였다. 경과일수에 대해서 흡광도는 서서히 감쇠하는 경향을 나타내고, 경과일수에 따라서 세포 증식의 정도는 작아졌다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 세포는 두께 방향에 대해서 군체를 형성하여 증식하고, 인산 완충 생리 식염수를 첨가해도 형태에 변화 없고 부유하지 않았다.
[비교예 6]
세포 현탁액을 Hs-68 세포액(10mL)으로 변경한 것 이외에는, 비교예 1과 마찬가지로 인큐베이터의 창고내 온도 37℃, 탄산 가스 농도 5%의 멸균 공기하에서 배양을 개시했다.
WST-8법에 의한 세포 증식성의 평가에서는, 1일 경과 후의 흡광도가 0.33±0.06이고, 3일 경과 후에 1.49±0.11이며, 7일 경과 후에 3.10±0.13이었다. 경과일수에 대해서 흡광도는 서서히 감쇠하는 경향을 나타내고, 경과일수에 따라서 세포 증식의 정도는 작아졌다. 또한, 7일간 배양한 세포를 현미경 관찰하면, 시트상으로 세포는 증식하고 있고, 트립신 함유 인산 완충 생리 식염수를 첨가해도 형태에 변화 없고 부유하지 않았다.
더욱이, 7일간 배양한 세포를 형광 발광 시약으로 염색하여 세포핵 및 세포 골격 단백의 형태를 형광 현미경 관찰하면, 청색 형광 발광(도 3의 백색부)한 세포핵, 및 녹색 형광 발광(도 3의 회색부)한 세포 골격 단백은, 이차원적으로 퍼진 시트 형상의 형광 발광 분포가 관찰되었다(도 3 참조). 실시예 23에 기재된 세포 배양 용기에서 배양한 Hs-68 세포에 보이는 두께 방향으로 세포가 겹친 군체 형성은 확인할 수 없었다.
이 배양 세포의 NADPH 데하이드로제나제로 약물 대사계 효소 활성 평가를 행하면 거의 0%가, 생태계와 마찬가지의 약물 대사계 효소 활성이 있다는 것을 알 수 있었다. 더욱이, 자가 형광 관찰은, γ선 멸균 완료된 24웰 TCPS 멀티 웰 플레이트의 형광 흡수로 측정할 수 없고, 효소 활성 평가만으로 실증했다.
이 출원은, 2014년 8월 13일에 출원된 일본 출원 특원 2014-164912호 및 2015년 2월 4일에 출원된 일본 출원 특원 2015-019996호를 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시의 전부를 여기에 도입한다.

Claims (14)

  1. 기재를 구비하고, 또한 상기 기재의 일면에 세포를 접촉 또는 보지시키는 의료 기구로서,
    상기 기재의 적어도 세포를 보지하는 상기 일면은, 하기 화학식(1)로 표시되는 반복 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머에 의해 구성되는 의료 기구.
    Figure pct00007

    (식(1) 중, R1∼R4 중 적어도 하나는, 불소, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알킬, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 불소를 함유하는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬이다. R1∼R4가 불소를 함유하지 않는 기인 경우, R1∼R4는, 수소, 탄소수 1∼10의 알킬, 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬로부터 선택된다. R1∼R4는 서로 동일해도 상이해도 된다. R1∼R4는 서로 결합하여 환구조를 형성하고 있어도 된다.)
  2. 제 1 항에 있어서,
    세포를 접촉 또는 보지하는 상기 일면의 수접촉각이 70° 이상 160° 이하인 의료 기구.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    세포를 접촉 또는 보지하는 상기 일면의 수접촉각이 70° 이상 120° 이하인 의료 기구.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재의 적어도 세포와 접촉하는 상기 일면이, 요철 구조를 구비하는 의료 기구.
  5. 제 4 항에 있어서,
    세포와 접촉하는 상기 일면의 수접촉각이 121° 이상 160° 이하인 의료 기구.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재의 적어도 세포를 접촉 또는 보지하는 상기 일면은, 상기 불소 함유 환상 올레핀 폴리머와, 광경화성 화합물과, 광경화 개시제를 포함하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물에 의해 구성되는 의료 기구.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물 중에 있어서의 상기 불소 함유 환상 올레핀 폴리머와 상기 광경화성 화합물의 질량비(불소 함유 환상 올레핀 폴리머/광경화성 화합물)가, 99.9/0.1∼50/50인 의료 기구.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일면에 접촉 또는 보지시킨 세포를 배양하기 위해서 이용되는 의료 기구.
  9. 제 8 항에 있어서,
    세포 배양에 있어서, 세포가 군체를 형성하면서 증식하는 의료 기구.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    배양한 세포를 완충액에 의해 부유시켜 상기 일면으로부터 이탈시키는 의료 기구.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 의료 기구의 상기 기재의 상기 일면 상에, 상기 일면에 접촉 또는 보지하도록 세포를 파종하는 공정과,
    상기 세포를 배양하여 배양 세포를 얻는 공정과,
    상기 일면 상에 완충액을 첨가하여, 상기 일면으로부터 상기 배양 세포를 부유시키는 공정
    을 구비하는 세포 배양 방법.
  12. 기재를 구비하고, 또한 상기 기재의 일면에 세포를 접촉 또는 보지시키는 의료 기구의, 상기 기재의 적어도 세포를 보지시키는 상기 일면을 구성하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머로서, 하기 화학식(1)로 표시되는 반복 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머.
    Figure pct00008

    (식(1) 중, R1∼R4 중 적어도 하나는, 불소, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알킬, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 불소를 함유하는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬이다. R1∼R4가 불소를 함유하지 않는 기인 경우, R1∼R4는, 수소, 탄소수 1∼10의 알킬, 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬로부터 선택된다. R1∼R4는 서로 동일해도 상이해도 된다. R1∼R4는 서로 결합하여 환구조를 형성하고 있어도 된다.)
  13. 기재를 구비하고, 또한 상기 기재의 일면에 세포를 접촉 또는 보지시키는 의료 기구의, 상기 기재의 적어도 세포를 보지시키는 상기 일면을 구성하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물로서,
    하기 화학식(1)로 표시되는 반복 구조 단위를 함유하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머와,
    광경화성 화합물과,
    광경화 개시제
    를 포함하는 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물.
    Figure pct00009

    (식(1) 중, R1∼R4 중 적어도 하나는, 불소, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알킬, 불소를 함유하는 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 불소를 함유하는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬이다. R1∼R4가 불소를 함유하지 않는 기인 경우, R1∼R4는, 수소, 탄소수 1∼10의 알킬, 탄소수 1∼10의 알콕시, 또는 탄소수 2∼10의 알콕시알킬로부터 선택된다. R1∼R4는 서로 동일해도 상이해도 된다. R1∼R4는 서로 결합하여 환구조를 형성하고 있어도 된다.)
  14. 약물 대사계 효소 활성을 적어도 7일간 유지한 배양 세포.
KR1020177004697A 2014-08-13 2015-08-10 의료 기구, 세포 배양 방법, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머, 불소 함유 환상 올레핀 폴리머 조성물, 및 배양 세포 KR101960203B1 (ko)

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