KR20230111219A - 세포 배양 부재 및 그의 표면 개질 방법 - Google Patents
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Abstract
우수한 세포 배양 성능, 및 그의 장기 안정성을 구비한 세포 배양 부재 및 그의 표면 개질 방법을 제공한다. 본 발명에 관계되는 세포 배양 부재는, 적어도 접착성 세포의 보유 지지 영역이 고분자 화합물을 포함하는 세포 배양 부재로서, 상기 보유 지지 영역의 적어도 일부는, 상기 고분자 화합물을 구성하는 탄소 원자 및/또는 규소 원자의 일부에 불소 원자가 직접 화학 결합한 표면 개질 영역인 것을 특징으로 하여, 접착성 세포의 표면 개질 영역에 대한 접착성을 향상시켜, 접착성의 경시 열화를 억제하여, 세포 배양 성능과 그의 장기 안정성이 우수한 세포 배양 부재를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 세포 배양 부재 및 그의 표면 개질 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 우수한 세포 배양 성능, 및 그의 장기 안정성을 갖는 세포 배양 부재 및 그의 표면 개질 방법에 관한 것이다.
세포 배양의 기술은, 생화학적 현상의 해명, 유용 물질의 생산, 재생 의료 및 약제 평가 등, 여러 분야에서의 연구 등에 이용되고 있다. 세포 배양의 기술 중, 세포 배양 용기에 있어서는, 감염·오염 등에 대한 인식의 고조와, 성형성 및 제조 비용의 관점에서, 열가소성 수지를 포함하는 고분자 화합물을 그 재료에 사용하는 것이 일반적이다. 세포 배양 용기의 형상이나 물성은, 각종 용도에서의 연구 등의 효율성이나 분석 정밀도 등에 큰 영향을 미친다.
특히, 접착성 세포(암 세포나 조혈 세포 등의 일부의 세포를 제외한, 포유 동물에 있어서의 모든 세포)를 사용한 연구 등에서는, 당해 접착성 세포와 세포 배양 용기의 접착성이, 세포 증식 효율이나 생리 활성 유지에 있어서 중요해진다. 그러나, 상기 열가소성 수지를 사용한 세포 배양 용기의 대부분에 있어서, 그 표면이 소수성이기 때문에, 접착성 세포의 접착성이 나빠서, 접착성 세포의 세포 활성이 현저하게 저해된다는 문제가 있다.
이와 같은 문제에 대하여 예를 들어, 특허문헌 1에서는, 세포 또는 생체 분자를 폴리프로필렌 기판 상에 퇴적 또는 고정화시키기 위해서, 당해 폴리프로필렌 기판의 표면을 플라스마 처리에 의해 표면 개질하는 것이 기재되어 있다. 특허문헌 1에 의하면, 플라스마 처리를 실시함으로써, 폴리프로필렌 기판의 표면 개질을 행하여, 폴리프로필렌 기판의 표면과, 세포 또는 생체 분자 간의 상호 작용을 최적화하는 것이 기재되어 있다.
그러나, 플라스마 처리로 대표되는 방전 처리에 의한 표면 개질을 행하는 경우, 피처리물의 표면은 요철이 없는 평활면인 것이 바람직하다. 그 때문에, 근년 수요가 증가하고 있는 삼차원 배양에서 사용되는 것과 같은, 복잡한 형상을 갖는 세포 배양 용기에의 적용은 곤란하다는 문제가 있다. 또한, 방전 처리가 실시된 표면은, 당해 방전 처리 직후에는 충분한 세포 배양 성능을 발휘하지만, 시간의 경과와 함께 세포 배양 성능이 저하하기 때문에, 그의 장기 안정성이 떨어진다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 우수한 세포 배양 성능, 및 그의 장기 안정성을 구비한 세포 배양 부재 및 그의 표면 개질 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관계되는 세포 배양 부재는, 상기한 과제를 해결하기 위해서, 적어도 접착성 세포의 보유 지지 영역이 고분자 화합물을 포함하는 세포 배양 부재로서, 상기 보유 지지 영역의 적어도 일부는, 상기 고분자 화합물을 구성하는 탄소 원자 및/또는 규소 원자의 일부에 불소 원자가 직접 화학 결합한 표면 개질 영역인 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 있어서는, 상기 불소 원자의 X선 광전자 분광법에 의해 측정된 결합 에너지의 피크값이 680eV 내지 690eV의 범위인 것이 바람직하다.
상기한 구성에 있어서, 상기 표면 개질 영역에 있어서의 상기 고분자 화합물을 구성하는 다른 탄소 원자 및/또는 다른 규소 원자의 일부에는, 표면 수식기가 직접 화학 결합하고 있고, 상기 표면 수식기는, -OR1기; -COOR2기; -COR3기; 탄화수소기; 실릴기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기; 시아노기; 니트로기; 니트로소기; 인산기; 술포닐기; 티올기; 티오닐기; 및 불소 원자를 제외하는 할로겐 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이며, 상기 R1 및 상기 R2는 각각 독립적으로, 수소 원자; 금속 원자; 탄화수소기; 실릴기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 또는, 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기의 어느 것이며, 상기 R3은, 탄화수소기; 헤테로 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 또는, 헤테로 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기의 어느 것인 것이 바람직하다.
상기한 구성에 있어서는, 상기 고분자 화합물이, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아세트산비닐, 폴리우레탄, 환상 폴리올레핀, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리카르보네이트, 폴리메타크릴산메틸, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리비닐알코올, 폴리올레핀 및 규소 함유 고분자 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 중합체인 것이 바람직하다.
본 발명의 세포 배양 부재의 표면 개질 방법은, 상기한 과제를 해결하기 위해서, 접착성 세포의 보유 지지 영역이 고분자 화합물을 포함하는 세포 배양 부재의 표면 개질 방법으로서, 상기 보유 지지 영역의 적어도 일부에, 불소 원자를 포함하는 가스와, 임의 성분으로서의 불활성 가스를 함유하는 제1 처리 가스를 접촉시킴으로써, 상기 고분자 화합물을 구성하는 탄소 원자 및/또는 규소 원자의 일부에 상기 불소 원자를 직접 화학 결합시킨 표면 개질 영역을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 있어서는, 상기 표면 개질 영역에 있어서의 상기 불소 원자의 X선 광전자 분광법에 의해 측정된 결합 에너지의 피크값이 680eV 내지 690eV의 범위인 것이 바람직하다.
상기한 구성에 있어서, 상기 공정은, 상기 제1 처리 가스로서, 또한 산소 원자를 포함하는 가스를 함유하는 것을 사용함으로써, 상기 고분자 화합물을 구성하는 다른 탄소 원자 및/또는 다른 규소 원자의 일부에, 표면 수식기를 직접 화학 결합시키는 것이며, 상기 표면 수식기는, -OR1기; -COOR2기; -COR3기; 탄화수소기; 실릴기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기; 니트로기; 니트로소기; 인산기; 술포닐기; 티오닐기; 및 불소 원자를 제외하는 할로겐 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이며, 상기 R1 및 상기 R2는 각각 독립적으로, 수소 원자; 금속 원자; 탄화수소기; 실릴기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 또는, 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기의 어느 것이며, 상기 R3은, 탄화수소기; 헤테로 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 또는, 헤테로 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기의 어느 것이어도 된다.
상기한 구성에 있어서는, 상기 제1 처리 가스를 접촉시킨 상기 보유 지지 영역의 적어도 일부에, 다른 산소 원자를 포함하는 가스를 함유하는 제2 처리 가스를 접촉시킴으로써, 상기 고분자 화합물을 구성하는 다른 탄소 원자 및/또는 다른 규소 원자의 일부에, 표면 수식기를 직접 화학 결합시키는 공정을 더 포함하고, 상기 R1 및 상기 R2는 각각 독립적으로, 수소 원자; 금속 원자; 탄화수소기; 실릴기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 또는, 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기의 어느 것이며, 상기 R3은, 탄화수소기; 헤테로 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 또는, 헤테로 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기의 어느 것이어도 된다.
상기한 구성에 있어서는, 상기 탄소 원자 및/또는 규소 원자의 일부에 직접 화학 결합한 상기 불소 원자, 및/또는 상기 다른 탄소 원자 및/또는 다른 규소 원자의 일부에 직접 화학 결합한 상기 표면 수식기에, 상기 불소 원자 및/또는 표면 수식기와 반응하는 처리 화합물을 접촉시킴으로써, 상기 불소 원자 및/또는 표면 수식기를, 상기 처리 화합물에서 유래하는 상기 표면 수식기로 치환시키는 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기한 구성에 있어서는, 상기 고분자 화합물이, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아세트산비닐, 폴리우레탄, 환상 폴리올레핀, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리카르보네이트, 폴리메타크릴산메틸, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리비닐알코올, 폴리올레핀 및 규소 함유 고분자 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 중합체인 것이 바람직하다.
본 발명의 세포 배양 부재에 의하면, 고분자 화합물을 포함하는 접착성 세포의 보유 지지 영역에 있어서, 고분자 화합물을 구성하는 탄소 원자 및/또는 규소 원자의 일부에 불소 원자를 직접 화학 결합시켜서 표면 개질 영역을 형성함으로써, 그와 같은 표면 개질을 행하고 있지 않은 영역과 비교하여, 접착성 세포의 표면 개질 영역에 대한 접착성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 세포 배양 성능이 우수한 세포 배양 부재를 제공할 수 있다. 또한, 불소 원자는 고분자 화합물을 구성하는 탄소 원자 등의 일부에 직접 화학 결합하여 고정화되어 있으므로, 본 발명의 세포 배양 부재는, 예를 들어, 플라스마 처리 등의 종래의 표면 개질된 것과 비교하여, 접착성 세포의 접착성의 경시 열화를 억제할 수 있다. 이에 의해, 세포 배양 성능의 장기 안정성이 우수한 세포 배양 부재를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 세포 배양 부재의 표면 개질 방법에 의하면, 세포 배양 부재의 보유 지지 영역의 적어도 일부에, 불소 원자를 포함하는 가스를 적어도 함유하는 제1 처리 가스를 접촉시키는 것만으로, 보유 지지 영역을 구성하는 고분자 화합물에 있어서의 탄소 원자 등의 일부에 불소 원자를 직접 화학 결합시킬 수 있어, 표면 개질 영역을 형성할 수 있다. 그 결과, 극히 간편한 방법으로, 세포 배양 성능이 우수하고, 또한, 그의 장기 안정성이 우수한 세포 배양 부재를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관계되는 세포 배양 부재에 있어서의 표면 개질 영역을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 상기 실시 형태에 관계되는 세포 배양 부재의 표면 개질 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 실시예 1에 관계되는 마이크로플레이트의 XPS의 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 실시예 1의 마이크로플레이트를 사용하여, 마우스 아스트로사이트 세포를 배양한 후의 도립 현미경에 의한 명시야 관찰상을 도시하는 도면이다.
도 5는 비교예 1의 마이크로플레이트를 사용하여, 마우스 아스트로사이트 세포를 배양한 후의 도립 현미경에 의한 명시야 관찰상을 도시하는 도면이다.
도 6은 비교예 2의 마이크로플레이트를 사용하여, 마우스 아스트로사이트 세포를 배양한 후의 도립 현미경에 의한 명시야 관찰상을 도시하는 도면이다.
도 2는 상기 실시 형태에 관계되는 세포 배양 부재의 표면 개질 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 실시예 1에 관계되는 마이크로플레이트의 XPS의 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 실시예 1의 마이크로플레이트를 사용하여, 마우스 아스트로사이트 세포를 배양한 후의 도립 현미경에 의한 명시야 관찰상을 도시하는 도면이다.
도 5는 비교예 1의 마이크로플레이트를 사용하여, 마우스 아스트로사이트 세포를 배양한 후의 도립 현미경에 의한 명시야 관찰상을 도시하는 도면이다.
도 6은 비교예 2의 마이크로플레이트를 사용하여, 마우스 아스트로사이트 세포를 배양한 후의 도립 현미경에 의한 명시야 관찰상을 도시하는 도면이다.
(세포 배양 부재)
우선, 본 실시 형태의 세포 배양 부재에 대해서, 도 1에 기초하여 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 관계되는 세포 배양 부재(10)에 있어서의 표면 개질 영역을 설명하기 위한 개념도이다.
본 실시 형태의 세포 배양 부재(10)는, 접착성 세포를 보유 지지하는 것이 가능한 보유 지지 영역(세포 배양면)을 적어도 구비한다. 본 실시 형태의 세포 배양 부재(10)는, 이 보유 지지 영역에 접착성 세포를 접착시켜, 당해 보유 지지 영역에서의 접착성 세포의 배양을 가능하게 하는 것이다.
본 명세서에 있어서 「세포 배양 부재」란, 접착성 세포가 증식, 분화 및 생존 등을 함에 있어서, 접착성 세포의 발판이 될 수 있는 고체 표면을 적어도 갖는 것을 의미한다. 따라서, 세포 배양 부재(10)로서는, 예를 들어, 필름(막), 시트, 마이크로플레이트, 플라스크, 디쉬, 튜브, 중공사막, 또는 대략 구상 등이 사용된다. 또한, 세포 배양 부재(10)가 필름(막)이나 시트인 경우의 양태에는, 예를 들어, 세포 배양 용기 등의 완성품의 부품인 경우를 포함한다.
또한, 본 명세서에 있어서 「접착성 세포」란, 증식, 분화 및 생존 등에 있어서, 고체 표면에 발판을 필요로 하고, 또한, 고체 표면에 접착되는 세포를 의미한다. 접착성 세포로서는, 예를 들어, 인간 태아 신장 세포(HEK293T 세포), 시리안 햄스터 신장 세포(BHK-21(C-13) 세포) 및 마우스 대뇌 피질 신경 세포 등의 상피 세포, 종양 세포, 내피 세포, 섬유아세포, 근육 세포, 신경/내분비선 세포, 초대 세포, 마우스 아스트로사이트 세포 등의 글리아 세포(신경 교세포) 등을 들 수 있다. 단, 접착성 세포는 예시한 이들 세포에 한정되지 않는다.
세포 배양 부재(10)는, 적어도 보유 지지 영역(세포 배양면)이 고분자 화합물을 포함하는 것이면 된다. 또한, 보유 지지 영역은, 고분자 화합물을 포함하는 것으로서, 또한 플라스마 처리 등의 공지된 표면 처리에 의해 표면이 개질된 표면 개질면이어도 된다.
고분자 화합물은, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아세트산비닐, 폴리우레탄, 환상 폴리올레핀, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리카르보네이트, 폴리메타크릴산메틸, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리비닐알코올, 폴리올레핀 및 규소 함유 고분자 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 중합체이다. 중합체에는, 열가소성 수지 외에, 엘라스토머도 포함된다. 이들 고분자 화합물 중, 성형성 및 제조 비용 등의 관점에서는 폴리스티렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌이 바람직하다.
보유 지지 영역의 적어도 일부는, 고분자 화합물을 구성하는 탄소 원자 및/또는 규소 원자(이하, 「탄소 원자 등」이라고 한다.)의 일부에 불소 원자가 직접 화학 결합한 표면 개질 영역이다(도 1 참조). 이에 의해, 불소 원자가 직접 화학 결합한 표면 개질 영역에서는, 당해 불소 원자가 직접 화학 결합하고 있지 않은 영역과 비교하여, 접착성 세포의 접착성을 증대시켜, 세포 배양 성능의 향상이 가능해진다. 또한, 불소 원자는, 보유 지지 영역을 형성하는 고분자 화합물의 탄소 원자 등의 일부에 직접 화학 결합하고 있으므로, 예를 들어, 표면 개질 영역은, 플라스마 처리 등의 다른 표면 처리가 실시된 영역과 비교하여, 접착성 세포의 접착성의 경시 열화를 억제할 수 있다. 그 결과, 세포 배양 성능의 장기 안정성도 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 표면 개질 영역은 보유 지지 영역의 적어도 일부에 형성되어 있으면 된다. 따라서, 본 발명은 보유 지지 영역의 전역이 표면 개질 영역이어도 된다.
표면 개질 영역에 있어서의 불소 원자의 X선 광전자 분광법(XPS: X-ray Photoelectron Spectroscopy)에 의해 측정된 결합 에너지의 피크값은, 680eV 내지 690eV의 범위인 것이 바람직하고, 682eV 내지 690eV의 범위인 것이 보다 바람직하고, 683eV 내지 690eV의 범위인 것이 특히 바람직하다. 결합 에너지의 피크값을 680eV 이상으로 함으로써, 표면 개질 영역이 친수화하여, 접착 성능을 증가시킬 수 있다. 결합 에너지의 피크값을 690eV 이하로 함으로써, 과도한 표면 개질에 의한 소수화를 방지하여, 표면 개질 영역과 접착성 세포의 적절한 접착성을 유지할 수 있다. 또한, 불소 원자의 결합 에너지의 피크값은, 예를 들어, X선 광전자 분광 장치(형식 번호: PHI VersaProbeIII, 알박·파이(주)제)를 사용하고, 조사하는 X선으로서 모노크로메이터에 의해 단색화된 AlKα선을 사용하여, X선의 출력을 50W, 가속 전압을 15kV, 1회의 측정 영역을 직경 약 200㎛, 결합 에너지의 측정 간격을 0.05eV로서 측정할 수 있다.
표면 개질 영역의 고분자 화합물을 구성하는 다른 탄소 원자 및/또는 다른 규소 원자(이하, 「다른 탄소 원자 등」이라고 한다.)의 일부에는, 또한 표면 수식기가 직접 화학 결합하고 있어도 된다.
상기 표면 수식기는, -OR1기; -COOR2기; -COR3기; 탄화수소기; 실릴기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기(이하, 「헤테로 원자 등을 갖는 탄화수소기」라고 한다.); 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기(이하, 「헤테로 원자 등을 갖는 실릴기」라고 한다.); 시아노기; 니트로기; 니트로소기; 인산기; 술포닐기; 티올기; 티오닐기; 및 불소 원자를 제외하는 할로겐 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이다.
상기 표면 수식기에 있어서의 상기 -OR1기의 R1 및 상기 -COOR2기의 R2는, 각각 독립적으로, 수소 원자; 금속 원자; 탄화수소기; 실릴기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 또는, 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기의 어느 것이다.
상기 R1 및 R2에 있어서의 금속 원자로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 리튬, 나트륨 및 칼륨 등의 알칼리 금속; 베릴륨, 마그네슘 및 칼슘 등의 알칼리 토류 금속; 알루미늄, 갈륨 및 인듐 등의 주기율표 제13족 원소; 란탄 등의 란타노이드 등을 들 수 있다.
상기 R1 및 R2에 있어서의 탄화수소기로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 탄소수가 1 내지 100, 바람직하게는 1 내지 50, 보다 바람직하게는 1 내지 20의 쇄상 탄화수소기; 탄소수가 3 내지 30, 바람직하게는 3 내지 20, 보다 바람직하게는 3 내지 12의 환상 탄화수소기 등을 들 수 있다. 상기 쇄상 탄화수소기로서는, 보다 구체적으로는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기 및 n-옥틸기 등의 직쇄상 탄화수소기; 이소프로필기, 이소부틸기, tert-부틸기 및 이소펜틸기 등의 분지쇄상 탄화수소기 등을 들 수 있다. 또한, 상기 환상 탄화수소기로서는, 보다 구체적으로는, 예를 들어, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 탄소수의 범위를 나타내는 경우, 그 범위는 당해 범위에 포함되는 모든 정수의 탄소수를 포함하는 것을 의미한다. 따라서, 예를 들어 「탄소수 1 내지 3」의 탄화수소기란, 탄소수가 1, 2 및 3의 모든 탄화수소기를 의미한다.
상기 R1 및 R2에 있어서의 실릴기로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, tert-부틸디메틸실릴기, 트리이소프로필실릴기 및 tert-부틸디페닐실릴(TBDPS)기 등을 들 수 있다.
상기 R1 및 R2에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 탄화수소기에 있어서, 헤테로 원자란, 산소 원자, 질소 원자 또는 황 원자 등을 의미하고, 할로겐 원자란, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 의미한다. 헤테로 원자를 갖는 탄화수소기란, 탄화수소기 중의 수소 및 탄소의 일부 또는 전부가, 이들 헤테로 원자의 어느 것으로 치환되어 있는 것을 의미한다. 또한, 할로겐 원자를 갖는 탄화수소기란, 탄화수소기 중의 수소 및 탄소의 일부 또는 전부가 이들 할로겐 원자의 어느 것으로 치환되어 있는 것을 의미한다.
상기 R1 및 R2에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 탄화수소기의 탄소수는, 1 내지 100, 바람직하게는 1 내지 50, 보다 바람직하게는 1 내지 20이다. 또한, 상기 R1 및 R2에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 탄화수소기에 있어서의 불포화 결합의 수는, 적절히 필요에 따라 설정할 수 있다.
상기 R1 및 R2에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 탄화수소기는, 보다 구체적으로는, 예를 들어, 2-메톡시에틸기 등을 들 수 있다.
상기 R1 및 R2에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 실릴기에 있어서, 헤테로 원자 및 할로겐 원자는, 상기 R1 및 R2에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 탄화수소기에 있어서의 헤테로 원자 및 할로겐 원자와 마찬가지이다. 따라서, 그의 상세한 설명은 생략한다.
상기 R1 및 R2에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 실릴기로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 2-메톡시실릴기 등을 들 수 있다. 또한, 상기 R1 및 R2에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 실릴기에 있어서의 불포화 결합의 수는, 적절히 필요에 따라 설정할 수 있다.
상기 표면 수식기에 있어서의 상기 -COR3기의 R3은, 탄화수소기; 헤테로 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기(이하, 「헤테로 원자 등을 갖는 탄화수소기」라고 한다.); 또는, 헤테로 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기(이하, 「헤테로 원자 등을 갖는 실릴기」라고 한다.)의 어느 것이다.
상기 R3에 있어서의 탄화수소기로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 탄소수가 1 내지 100, 바람직하게는 1 내지 50, 보다 바람직하게는 1 내지 20의 쇄상 탄화수소기; 탄소수가 3 내지 30, 바람직하게는 3 내지 20, 보다 바람직하게는 3 내지 12의 환상 탄화수소기 등을 들 수 있다. 상기 쇄상 탄화수소기로서는, 보다 구체적으로는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기 및 n-옥틸기 등의 직쇄상 탄화수소기; 이소프로필기, 이소부틸기, tert-부틸기 및 이소펜틸기 등의 분지쇄상 탄화수소기 등을 들 수 있다. 또한, 상기 환상 탄화수소기로서는, 보다 구체적으로는, 예를 들어, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다.
상기 R3에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 탄화수소기 및 상기 R3에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 실릴기에 있어서, 헤테로 원자는, 상기 R1 및 R2에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 탄화수소기에 있어서의 헤테로 원자와 마찬가지이다. 따라서, 그의 상세한 설명은 생략한다.
상기 R3에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 탄화수소기로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 2-메톡시에틸기 등을 들 수 있다. 또한, 상기 R3에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 탄화수소기에 있어서의 불포화 결합의 수는, 적절히 필요에 따라 설정할 수 있다.
상기 R3에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 실릴기로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 2-메톡시실릴기 등을 들 수 있다. 또한, 상기 R3에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 실릴기에 있어서의 불포화 결합의 수는, 적절히 필요에 따라 설정할 수 있다.
상기 표면 수식기에 있어서의 탄화수소기로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 탄소수가 1 내지 100, 바람직하게는 1 내지 50, 보다 바람직하게는 1 내지 20의 쇄상 탄화수소기; 탄소수가 3 내지 30, 바람직하게는 3 내지 20, 보다 바람직하게는 3 내지 12의 환상 탄화수소기 등을 들 수 있다. 상기 쇄상 탄화수소기로서는, 보다 구체적으로는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기 및 n-옥틸기 등의 직쇄상 탄화수소기; 이소프로필기, 이소부틸기, tert-부틸기 및 이소펜틸기 등의 분지쇄상 탄화수소기 등을 들 수 있다. 또한, 상기 환상 탄화수소기로서는, 보다 구체적으로는, 예를 들어, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다.
상기 표면 수식기에 있어서의 실릴기로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, tert-부틸디메틸실릴기, 트리이소프로필실릴기 및 tert-부틸디페닐실릴(TBDPS)기 등을 들 수 있다.
상기 표면 수식기에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 탄화수소기의 탄소수는, 1 내지 100, 바람직하게는 1 내지 50, 보다 바람직하게는 1 내지 20이다. 또한, 상기 표면 수식기에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 탄화수소기의 불포화 결합의 수는, 적절히 필요에 따라 설정할 수 있다.
상기 표면 수식기에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 탄화수소기는, 보다 구체적으로는, 예를 들어, 2-메톡시에틸기 등을 들 수 있다.
상기 표면 수식기에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 탄화수소기에 있어서, 헤테로 원자 및 할로겐 원자는, 상기 R1 및 R2에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 탄화수소기에 있어서의 헤테로 원자 및 할로겐 원자와 마찬가지이다. 따라서, 그의 상세한 설명은 생략한다.
상기 표면 수식기에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 실릴기에 있어서, 헤테로 원자 및 할로겐 원자는, 상기 R1 및 R2에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 탄화수소기에 있어서의 헤테로 원자 및 할로겐 원자와 마찬가지이다. 따라서, 그의 상세한 설명은 생략한다.
상기 표면 수식기에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 실릴기로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 2-메톡시실릴기 등을 들 수 있다. 또한, 상기 표면 수식기에 있어서의 헤테로 원자 등을 갖는 실릴기에 있어서의 불포화 결합의 수는, 적절히 필요에 따라 설정할 수 있다.
상기 표면 수식기에 있어서의 술포닐기로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 메실기, 토실기, 노실기, 트리플루오로메탄술포닐기 등을 들 수 있다.
상기 표면 수식기에 있어서의 티오닐기로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 염화티오닐기, 불화티오닐기 등을 들 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태의 세포 배양 부재(10)는, 접착성 세포의 보유 지지 영역에 있어서, 불소 원자나, -OH기 및 -COOH기 등의 표면 수식기가 직접 화학 결합한 구조를 갖고 있다. 그 때문에, 본 실시 형태의 세포 배양 부재(10)는, 접착성 세포와의 접착성을 충분히 높일 수 있어, 세포 배양 성능이 우수하다. 또한, 본 실시 형태의 세포 배양 부재(10)는 그 우수한 배양 성능의 장기 안정성도 우수하다.
(세포 배양 부재의 표면 개질 방법)
이어서, 본 실시 형태의 세포 배양 부재의 표면 개질 방법에 대해서, 도 2에 기초하여 설명한다.
본 실시 형태의 세포 배양 부재의 표면 개질 방법은, 세포 배양 부재(10)의 보유 지지 영역의 적어도 일부에, 제1 처리 가스를 접촉시켜서 표면 개질 처리를 실시하여, 표면 개질 영역을 형성하는 공정을 적어도 포함한다.
제1 처리 가스는, 불소 원자를 포함하는 가스와, 임의 성분으로서의 불활성 가스를 함유한다. 제1 처리 가스를 보유 지지 영역의 적어도 일부에 접촉시킴으로써, 보유 지지 영역에 있어서의 고분자 화합물을 구성하는 탄소 원자 등의 일부에 불소 원자를 직접 화학 결합시켜, 불소화 처리를 실시할 수 있다. 이에 의해, 보유 지지 영역에 있어서의 제1 처리 가스가 접촉한 영역에서는, 불소화된 표면 개질 영역을 형성할 수 있다. 본 실시 형태의 표면 개질 처리는, 고분자 화합물을 구성하는 탄소 원자 등의 일부에 불소 원자를 직접 화학 결합시키는 것이므로, 예를 들어, 플라스마를 사용하여 표면을 활성화하여 친수성을 부여하는 플라스마 처리와는 달리, 장기 안정성이 우수한 표면 처리를 가능하게 한다.
제1 처리 가스를 보유 지지 영역에 접촉시키는 방법으로서는, 예를 들어, 기상 중에서 행하는 방법을 들 수 있다.
상기 제1 처리 가스에 있어서의 불소 원자를 포함하는 가스의 농도는, 제1 처리 가스의 전체 체적에 대하여 0.01 내지 60vol％의 범위가 바람직하고, 0.05 내지 30vol％의 범위가 보다 바람직하고, 0.1 내지 20vol％의 범위가 특히 바람직하다. 불소 원자를 포함하는 가스의 농도를 0.01vol％ 이상으로 함으로써, 보유 지지 영역의 불소화가 불충분하게 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 불소 원자를 포함하는 가스의 농도를 60vol％ 이하로 함으로써, 처리 시에 보유 지지 영역의 고분자 화합물과 불소 원자가 격렬하게 반응하여, 연소되는 것을 방지할 수 있다.
불소 원자를 포함하는 기체는, 불소 원자를 포함하는 기체라면 특별히 한정되지 않는다. 그와 같은 불소 원자를 포함하는 가스로서는, 예를 들어, 불화수소(HF), 불소(F2), 3불화염소(ClF3), 4불화황(SF4), 3불화붕소(BF3), 3불화질소(NF3), 불화카르보닐(COF2), 5불화인(PF5) 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.
상기 제1 처리 가스에는, 불활성 가스가 포함되어 있어도 된다. 불활성 가스로서는 특별히 한정되지 않지만, 불소 원자를 포함하는 가스와 반응하여 보유 지지 영역의 표면 개질 처리에 악영향을 주는 것, 고분자 화합물과 반응하여 악영향을 주는 것 및 당해 악영향을 주는 불순물을 포함하는 것은 바람직하지 않다. 불활성 가스로서는, 구체적으로는, 예를 들어, 질소, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 크세논 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 불활성 가스의 순도로서는 특별히 한정되지 않지만, 당해 악영향을 주는 불순물에 대해서는 100ppm 이하인 것이 바람직하고, 10ppm 이하인 것이 보다 바람직하고, 1ppm 이하인 것이 특히 바람직하다.
또한, 상기 제1 처리 가스에는, 산소 원자를 포함하는 가스가 포함되어 있어도 된다. 이에 의해, 본 실시 형태의 표면 개질 처리에 있어서는, 불소화 처리에 추가로, 표면 수식기의 도입도 가능하게 된다. 즉, 제1 처리 가스에 산소 원자를 포함하는 가스를 함유시킴으로써, 보유 지지 영역의 고분자 화합물을 구성하는 다른 탄소 원자 등의 일부에, 또한 상기 표면 수식기를 직접 화학 결합시킬 수 있다.
산소 원자를 포함하는 가스로서는 특별히 한정되지 않지만, 산소 원자를 포함하는 가스와 반응하여 세포 배양 부재(10)의 표면 개질 처리(불소화 처리)에 악영향을 주는 것, 세포 배양 부재(10)를 구성하는 재료 등과 반응하여 악영향을 주는 것 및 당해 악영향을 주는 불순물을 포함하는 것은 바람직하지 않다. 산소 원자를 포함하는 가스로서는, 구체적으로는, 예를 들어, 산소, 오존, 수증기, 일산화탄소, 이산화탄소, 포스겐, 이산화황 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
표면 개질 처리를 행할 때의 처리 온도는, 세포 배양 부재(10)를 구성하는 고분자 화합물의 유리 전이점 이하라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 -20℃ 내지 150℃, 보다 바람직하게는 -10℃ 내지 120℃, 더욱 바람직하게는 0℃ 내지 100℃이다. 처리 온도를 -20℃ 이상으로 함으로써, 표면 개질 처리, 특히 불소화 처리를 촉진시킬 수 있다. 그 한편, 처리 온도를 150℃ 이하로 함으로써, 세포 배양 부재(10) 표면에의 불소 원자(불소기)의 도입에 수반하여 발생하는 탄소 골격 및/또는 규소 골격의 결함이 과도하게 증대하는 것을 억제하여, 탄소 골격 및/또는 규소 골격의 과도한 파괴 및 세포 배양 부재(10)의 기계적 강도가 감소하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 세포 배양 부재(10)에 열변형이 발생하는 것을 방지하여, 수율의 저하를 억제할 수 있다.
표면 개질 처리의 처리 시간(반응 시간)은 1초 내지 24시간의 범위 내가 바람직하고, 1분 내지 12시간의 범위 내가 보다 바람직하고, 3분 내지 1시간의 범위 내가 특히 바람직하다. 처리 시간을 1초 이상으로 함으로써, 세포 배양 부재(10) 표면의 표면 개질, 특히 불소화를 충분한 것으로 할 수 있다. 그 한편, 처리 시간을 24시간 이하로 함으로써, 처리 시간의 장기화에 의한 처리 효율의 저하를 방지할 수 있다.
표면 개질 처리를 행할 때의 압력 조건으로서는 특별히 한정되지 않고 상압 하, 가압 하 또는 감압 하에서 행할 수 있다. 경제상·안전상의 관점에서는, 상압 하에서 행하는 것이 바람직하다. 또한, 「상압」이란, 표준 대기압(101.3kPa)을 의미하는데, 본 발명에 있어서는 표준 대기압에 대하여 ±10％의 압력 조건 하인 경우도 포함할 수 있다.
표면 개질 처리를 행하기 위한 반응 용기로서는 특별히 한정되지 않고 고정상, 유동상 등의 종래 공지된 것을 채용할 수 있다.
세포 배양 부재(10)에 대한 제1 처리 가스의 접촉 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 당해 제1 처리 가스의 플로 하, 또는 당해 제1 처리 가스를 적어도 포함하는 분위기 하에 있어서, 밀폐 상태에서 접촉시키는 방법을 들 수 있다. 또한, 표면 개질 처리는 복수회 행해도 된다. 이에 의해, 세포 배양 부재(10) 표면에 또한 불소 원자나 표면 수식기를 도입할 수 있어, 세포 배양 부재(10) 표면의 장기 안정성을 일층 향상시킬 수 있다.
세포 배양 부재(10)에 대한 표면 개질 처리는, 접착성 세포의 보유 지지 영역의 적어도 임의의 일부의 영역에 실시되면 된다. 따라서, 표면 개질 처리는 보유 지지 영역의 전체면에 행해도 된다. 또한, 보유 지지 영역에는, 표면 개질 처리를 실시하기 전에 미리 다른 공지된 표면 처리가 실시되어 있어도 된다. 공지된 표면 처리로서는, 예를 들어, 플라스마 처리 등의 방전 처리를 들 수 있다. 또한, 본 발명은 보유 지지 영역 이외의 영역에 공지된 표면 처리가 실시되어 있는 경우도 포함할 수 있다.
임의의 일부의 영역에 대하여 표면 개질 처리를 행하는 경우(부분 표면 개질 처리), 당해 표면 개질 처리를 행하고자 하는 영역 이외의 영역을 마스킹함으로써 행할 수 있다. 마스킹에 사용하는 마스킹재로서는, 표면 개질 처리 시의 처리 온도에 대하여 내열성을 갖고 있는 것을 제외하고, 특별히 한정되지 않는다. 마스킹재로서는, 구체적으로는, 예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리테트라플루오로클로르에틸렌, 폴리불화비닐, 폴리불화비닐리덴, 폴리디클로르디플루오로에틸렌, 폴리트리플루오로클로르에틸렌 등의 불소 수지, 세라믹스, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 금속 등을 포함하는 것을 들 수 있다.
또한, 표면 개질 처리 직후에 후처리 공정을 행해도 된다. 후처리 공정은, 상기 제1 처리 가스를 불활성 가스로 치환하여 불활성 분위기 하로 하고, 또한, 실온까지 세포 배양 부재(10)를 냉각시키는 공정이다. 실온까지의 냉각은 방랭에 의해 행해도 된다. 또한, 불활성 가스로 치환하기 위하여 진공 배기한 후, 불활성 가스로 대기압으로 해도 된다. 이에 의해, 표면 개질 처리가 실시된 세포 배양 부재(10)의 표면에 불소 가스가 물리 흡착하여 잔존하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 불소 가스의 가수 분해에 의해 불화수소가 부생하는 것을 방지하여, 불화수소에 의한 배양 세포의 파괴 등의 문제가 발생할 일도 없다. 또한, 불활성 가스로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 질소 가스 등을 들 수 있다.
또한, 표면 개질 처리 후, 표면 개질 영역에, 다른 산소 원자를 포함하는 가스를 포함하는 제2 처리 가스를 접촉시켜서, 전술한 표면 수식기의 도입을 행해도 된다(제1 표면 수식기 도입 처리).
다른 산소 원자를 포함하는 가스로서는, 구체적으로는, 예를 들어, 산소, 오존, 수증기, 일산화탄소, 이산화탄소, 포스겐, 이산화황 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 제2 처리 가스에는, 불활성 가스가 포함되어 있어도 된다. 불활성 가스로서는 특별히 한정되지 않지만, 산소 원자를 포함하는 가스와 반응하여 보유 지지 영역의 표면 개질 처리에 악영향을 주는 것, 고분자 화합물과 반응하여 악영향을 주는 것 및 당해 악영향을 주는 불순물을 포함하는 것은 바람직하지 않다. 불활성 가스로서는, 구체적으로는, 예를 들어, 질소, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 크세논 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 불활성 가스의 순도로서는 특별히 한정되지 않지만, 당해 악영향을 주는 불순물에 대해서는 100ppm 이하인 것이 바람직하고, 10ppm 이하인 것이 보다 바람직하고, 1ppm 이하인 것이 특히 바람직하다.
제1 표면 수식기 도입 처리를 행할 때의 처리 온도는, 세포 배양 부재(10)를 구성하는 고분자 화합물의 유리 전이점 이하라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 -20℃ 내지 150℃, 보다 바람직하게는 -10℃ 내지 120℃, 더욱 바람직하게는 0℃ 내지 100℃이다. 처리 온도를 -20℃ 이상으로 함으로써, 표면 수식기의 도입을 촉진시킬 수 있다. 그 한편, 처리 온도를 150℃ 이하로 함으로써, 세포 배양 부재(10) 표면에의 제2 처리 가스를 사용한 처리에 수반하여 발생하는 탄소 골격 및/또는 규소 골격에의 결함이 과도하게 증대하는 것을 억제하여, 탄소 골격 및/또는 규소 골격의 과도한 파괴 및 세포 배양 부재(10)의 기계적 강도가 감소하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 세포 배양 부재(10)에 열변형이 발생하는 것을 방지하여, 수율의 저하를 억제할 수 있다.
제1 표면 수식기 도입 처리를 행할 때의 처리 시간(반응 시간)은 1초 내지 24시간의 범위 내가 바람직하고, 1분 내지 12시간의 범위 내가 보다 바람직하고, 3분 내지 1시간의 범위 내가 특히 바람직하다. 처리 시간을 1초 이상으로 함으로써, 표면 수식기의 도입을 충분한 것으로 할 수 있다. 그 한편, 처리 시간을 24시간 이하로 함으로써, 처리 시간의 장기화에 의한 처리 효율의 저하를 방지할 수 있다.
제1 표면 수식기 도입 처리를 행할 때의 압력 조건으로서는 특별히 한정되지 않고 상압 하, 가압 하 또는 감압 하에서 행할 수 있다. 경제상·안전상의 관점에서는, 상압 하에서 행하는 것이 바람직하다.
제1 표면 수식기 도입 처리를 행하기 위한 반응 용기로서는 특별히 한정되지 않고 고정상, 유동상 등의 종래 공지된 것을 채용할 수 있다.
세포 배양 부재(10)에 대한 제2 처리 가스의 접촉 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 당해 제2 처리 가스의 플로 하, 또는 당해 제2 처리 가스를 적어도 포함하는 분위기 하에 있어서, 밀폐 상태에서 접촉시키는 방법을 들 수 있다. 또한, 제1 표면 수식기 도입 처리는 복수회 행해도 된다. 이에 의해, 세포 배양 부재(10) 표면에 또한 -OH기나 -COOH기 등의 친수기를 도입할 수 있음과 함께, 세포 배양 부재(10) 표면의 장기 안정성을 일층 향상시킬 수 있다.
제1 표면 수식기 도입 처리는, 접착성 세포의 보유 지지 영역의 적어도 임의의 일부의 영역에 실시되면 된다. 따라서, 제1 표면 수식기 도입 처리는 보유 지지 영역의 전체면에 행해도 된다. 임의의 일부의 영역에 대하여 제1 표면 수식기 도입 처리를 행하는 경우(부분 표면 수식기 도입 처리), 당해 제1 표면 수식기 도입 처리를 행하고자 하는 영역 이외의 영역을 마스킹함으로써 행할 수 있다. 마스킹에 사용하는 마스킹재로서는, 제1 표면 수식기 도입 처리 시의 처리 온도에 대하여 내열성을 갖고 있는 것을 제외하고, 특별히 한정되지 않는다. 마스킹재로서는, 구체적으로는, 예를 들어, 부분 표면 개질 처리를 행할 때에 사용되는 전술한 마스킹재 등을 들 수 있다.
또한, 제1 표면 수식기 도입 처리 직후에, 표면 개질 영역에 대하여 다른 표면 수식기의 도입을 행해도 된다(제2 표면 수식기 도입 처리). 제2 표면 수식기 도입 처리는, 탄소 원자 등의 일부에 직접 화학 결합한 불소 원자, 및/또는 기타의 탄소 원자 등의 일부에 직접 화학 결합한 표면 수식기에 반응하는 처리 화합물을 접촉시켜서 행한다. 이에 의해, 제2 표면 수식기 도입 처리에서는, 불소 원자 및/또는 표면 수식기를, 상기 화합물에서 유래하는 표면 수식기로 치환시킬 수 있다.
상기 처리 화합물에서 유래하는 표면 수식기는, 제1 표면 수식기 도입 처리에 있어서의 표면 수식기와 마찬가지이다. 따라서, 그의 상세한 설명은 생략한다.
상기 처리 화합물로서는, 불소 원자 및/또는 표면 수식기에 반응하는 화합물이면, 기체상, 액체상 또는 고체상의 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다.
기체상의 처리 화합물로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 수증기 등을 들 수 있다. 또한, 기체상의 처리 화합물에는, 불활성 가스가 포함되어 있어도 된다. 불활성 가스로서는 특별히 한정되지 않지만, 처리 화합물과 반응하여 보유 지지 영역의 표면 개질 처리에 악영향을 주는 것, 고분자 화합물과 반응하여 악영향을 주는 것 및 당해 악영향을 주는 불순물을 포함하는 것은 바람직하지 않다. 불활성 가스로서는, 구체적으로는, 예를 들어, 질소, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 크세논 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 불활성 가스의 순도로서는 특별히 한정되지 않지만, 당해 악영향을 주는 불순물에 대해서는 100ppm 이하인 것이 바람직하고, 10ppm 이하인 것이 보다 바람직하고, 1ppm 이하인 것이 특히 바람직하다.
액체상의 처리 화합물로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 물 등을 들 수 있다. 처리 화합물이 물일 경우, 후술하는 세포 배양 부재(10)의 세정 처리로서 행하는 것도 가능하다. 또한, 세정 처리의 상세에 대해서는, 후단에서 설명한다.
제2 표면 수식기 도입 처리를 행할 때의 처리 온도는, 세포 배양 부재(10)를 구성하는 고분자 화합물의 유리 전이점 이하라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 -20℃ 내지 150℃, 보다 바람직하게는 -10℃ 내지 120℃, 더욱 바람직하게는 0℃ 내지 100℃이다. 처리 온도를 -20℃ 이상으로 함으로써, 처리 화합물에서 유래된 표면 수식기의 도입을 촉진시킬 수 있다. 그 한편, 처리 온도를 150℃ 이하로 함으로써, 세포 배양 부재(10) 표면에의 처리 화합물을 사용한 처리에 수반하여 발생하는 탄소 골격 및/또는 규소 골격에의 결함이 과도하게 증대하는 것을 억제하여, 탄소 골격 및/또는 규소 골격의 과도한 파괴 및 세포 배양 부재(10)의 기계적 강도가 감소하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 세포 배양 부재(10)에 열변형이 발생하는 것을 방지하여, 수율의 저하를 억제할 수 있다.
제2 표면 수식기 도입 처리를 행할 때의 처리 시간(반응 시간)은 1초 내지 24시간의 범위 내가 바람직하고, 1분 내지 12시간의 범위 내가 보다 바람직하고, 3분 내지 1시간의 범위 내가 특히 바람직하다. 처리 시간을 1초 이상으로 함으로써, 처리 화합물에서 유래된 표면 수식기의 도입을 충분한 것으로 할 수 있다. 그 한편, 처리 시간을 24시간 이하로 함으로써, 처리 시간의 장기화에 의한 처리 효율의 저하를 방지할 수 있다.
제2 표면 수식기 도입 처리를 행할 때의 압력 조건으로서는 특별히 한정되지 않고 상압 하, 가압 하 또는 감압 하에서 행할 수 있다. 경제상·안전상의 관점에서는, 상압 하에서 행하는 것이 바람직하다.
제2 표면 수식기 도입 처리를 행하기 위한 반응 용기로서는 특별히 한정되지 않고 고정상, 유동상 등의 종래 공지된 것을 채용할 수 있다.
처리 화합물이 기체상일 경우, 세포 배양 부재(10)에 대한 처리 화합물의 접촉 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 당해 처리 화합물의 플로 하, 또는 처리 화합물을 적어도 포함하는 분위기 하에 있어서, 밀폐 상태에서 접촉시키는 방법을 들 수 있다. 또한, 제2 표면 수식기 도입 처리는 복수회 행해도 된다.
제2 표면 수식기 도입 처리는, 접착성 세포의 보유 지지 영역의 적어도 임의의 일부의 영역에 실시되면 된다. 따라서, 제2 표면 수식기 도입 처리는 보유 지지 영역의 전체면에 행해도 된다. 임의의 일부의 영역에 대하여 제2 표면 수식기 도입 처리를 행하는 경우(부분 표면 수식기 도입 처리), 당해 제2 표면 수식기 도입 처리를 행하고자 하는 영역 이외의 영역을 마스킹함으로써 행할 수 있다. 마스킹에 사용하는 마스킹재로서는, 제2 표면 수식기 도입 처리 시의 처리 온도에 대하여 내열성을 갖고 있는 것을 제외하고, 특별히 한정되지 않는다. 마스킹재로서는, 구체적으로는, 제1 표면 수식기 도입 처리를 행할 때에 사용되는 전술한 마스킹재 등을 들 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 제1 표면 수식기 도입 처리 및 제2 표면 수식기 도입 처리 직후에 후처리를 행해도 된다. 후처리는, 제2 처리 가스 또는 기체상의 처리 화합물을 불활성 가스로 치환하여 불활성 분위기 하로 하고, 또한, 실온까지 세포 배양 부재(10)를 냉각시키는 공정이다. 실온까지의 냉각은 방랭에 의해 행해도 된다. 또한, 불활성 가스로 치환하기 위하여 진공 배기한 후, 불활성 가스로 대기압으로 해도 된다. 이에 의해, 제1 표면 수식기 도입 처리 직후에 후처리 공정을 행한 경우에는, 제1 표면 수식기 도입 처리가 실시된 세포 배양 부재(10)의 표면에 제2 처리 가스가 흡착하여 잔존하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제2 표면 수식기 도입 처리 직후에 후처리 공정을 행한 경우에는, 제2 표면 수식기 도입 처리가 실시된 세포 배양 부재(10)의 표면에 처리 화합물이 흡착하여 잔존하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 제2 처리 가스 또는 기체상의 처리 화합물의 분해에 의한 부생물의 발생을 방지하여, 부생물에 의한 배양 세포의 파괴 등의 문제가 발생할 일도 없다. 상기 불활성 가스로서는 특별히 한정되지 않고 질소 가스 등을 들 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 표면 개질 처리, 제1 표면 수식기 도입 처리, 제2 표면 수식기 도입 처리 및 후처리 후에, 세정 처리를 행해도 된다. 예를 들어, 세정제가 물인 경우, 세정에 의해, 탄소 원자 등의 직접 화학 결합한 불소 원자(불소기)의 일부를 물분자와 반응시켜, 불소기 대신에 -OH기, -COOH기 등을 직접 화학 결합시킬 수 있다. 그 결과, 세포 배양 부재(10) 표면을 더욱 친수화할 수 있다. 또한, 세포 배양 부재(10)의 표면에 고정화되지 않은 제1 처리 가스, 제2 처리 가스, 처리 화합물 및 부생성물을 제거할 수 있다. 사용하는 세정제로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 에탄올, 이소프로필알코올, 물(예를 들어, 초순수), 톨루엔, 아세톤 등을 들 수 있다. 또한, 세정 조건은 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로는 세정 온도(세정제의 온도) 0℃ 내지 100℃, 세정 시간 1초간 내지 60분간의 범위 내에서 행해진다.
세정 처리 후에 있어서는 건조 처리를 행하는 것이 바람직하다. 건조 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 자연 건조나 질소 가스 등의 분사에 의한 건조 등을 들 수 있다. 또한, 건조 조건은 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로는 건조 온도(질소 가스 등을 분사하는 경우에는, 당해 질소 가스의 온도) 0℃ 내지 100℃, 건조 시간 1초간 내지 24시간의 범위 내에서 행해진다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 관계되는 세포 배양 부재(10)의 표면 개질 방법은, 접착성 세포의 보유 지지 영역에, 불소 원자를 포함하는 가스를 함유하는 제1 처리 가스를 접촉시키는 것만으로, 당해 보유 지지 영역에 있어서의 접착성 세포와의 접착성을 향상시키는 표면 개질이 가능하게 된다. 그 결과, 우수한 세포 배양 성능을 갖고, 또한 그의 장기 안정성이 우수한 세포 배양 부재(10)의 제공이 가능해진다.
실시예
이하에, 본 발명의 적합한 실시예를 예시적으로 상세하게 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 재료나 배합량 등은, 특별히 한정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 그들에만 한정하는 것은 아니다.
(실시예 1)
우선, 폴리스티렌제 마이크로플레이트(AGC 테크노 글라스 가부시키가이샤제, 상품명: IWAKI 부유 배양용 마이크로플레이트 24WELL, 이하, 「마이크로플레이트」라고 한다.)를 준비하고, SUS316L제 챔버(용량 18L) 내에, 당해 마이크로플레이트를 설치하였다.
이어서, 챔버 내를 질소 가스로 진공 치환하고, 질소 가스의 기류(4L/min) 하, 4℃/min으로 챔버 내의 분위기 온도가 40℃로 될 때까지 승온시켰다. 그 후, 마이크로플레이트에 대하여 1시간의 항온 처리를 행하였다.
계속해서, 챔버 내에 제1 처리 가스를 도입하여 마이크로플레이트에 대하여 표면 개질 처리(불소화 처리)를 행하였다. 제1 처리 가스의 챔버 내에의 도입은, 진공 치환에 의해 챔버 내의 압력이 대기압에 달할 때까지 행하였다. 제1 처리 가스로서는, 제1 처리 가스의 전체 체적에 대하여 농도가 0.25vol％인 불소 가스와, 질소 가스를 포함하는 혼합 가스를 사용하였다. 또한, 표면 개질 처리는, 챔버를 밀폐 상태로 하고, 챔버 내의 분위기 온도(처리 온도)를 40℃, 표면 개질 처리의 처리 시간은 17분간으로 하였다. 그 후, 챔버 내를 질소 가스로 진공 치환하고, 질소 가스의 기류(4L/min) 하, 실온까지 방랭하였다.
이어서, 표면 개질 처리 후의 마이크로플레이트를 초순수로 충분히 세정하여 세정 처리를 한 후, 25℃의 질소 가스를 분사하여, 건조 처리를 행하였다. 이에 의해, 본 실시예에 관계되는 세포 배양 부재로서, 표면 개질 처리를 실시한 마이크로플레이트를 제작하였다. 또한, 세정 처리에 있어서의 초순수의 온도는 25℃로 하고, 세정 시간은 5분간으로 하였다. 또한, 건조 처리에 있어서의 질소 가스의 온도는 25℃로 하고, 건조 시간은 8시간으로 하였다.
(비교예 1)
본 비교예에 있어서는, 실시예 1의 표면 개질 처리가 실시되어 있지 않은 마이크로플레이트(AGC 테크노 글라스 가부시키가이샤제, 상품명: IWAKI 부유 배양용 마이크로플레이트 24WELL)를 사용하였다.
(비교예 2)
본 비교예에 있어서는, 실시예 1의 표면 개질 처리 대신에, 방전 처리를 실시한 마이크로플레이트(AGC 테크노 글라스 가부시키가이샤제, 상품명: IWAKI 부착성 배양용 마이크로플레이트 24WELL)를 사용하였다.
(원소 분석)
실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 관계되는 각 마이크로플레이트에 대해서, 각각 원소 분석을 행하였다. 원소 분석은, PHI5000 VersaProbe III(상품명, 울백-파이 가부시끼가이샤제)을 사용하여, X선 광전자 분광법에 의해 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(접촉각)
실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 관계되는 각 마이크로플레이트에 대해서, 각각 물의 접촉각을 측정하였다. 물의 접촉각 측정은, 접촉각계(교와 가이멘 가가꾸 가부시키가이샤제, 형식 번호: DM-300)를 사용하여 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(불소 원자의 결합 에너지의 측정)
실시예 1에 관계되는 마이크로플레이트 표면(불소화 처리가 실시된 표면)을 X선 광전자 분광법(XPS: X-ray Photoelectron Spectroscopy)에 의해 분석하여, 불소 원자의 결합 에너지를 측정하였다.
XPS의 측정 조건은, 다음과 같이 하였다. 즉, X선 광전자 분광 장치(형식 번호: PHIVersaProbeIII, 알박·파이(주)제)를 사용하고, 조사하는 X선으로서 모노크로메이터에 의해 단색화된 AlKα선을 사용하였다. X선의 출력을 50W, 가속 전압을 15kV, 1회의 측정 영역을 직경 약 200㎛, 결합 에너지의 측정 간격을 0.05eV로 하여, 결합 에너지 679 내지 699eV의 범위에 있어서의 강도를 측정하였다. 측정의 결과, 도 3에 도시한 바와 같이, 불소 원자의 결합 에너지가, 686.5eV에 피크값을 갖는 파형으로서 검출되었다. 도 3은, 실시예 1에 관계되는 마이크로플레이트의 XPS의 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
(세포 배양 평가)
실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 관계되는 각 마이크로플레이트에 대해서, 각각 인간 태아 신장 세포(HEK293T 세포) 및 시리안 햄스터 신장 세포(BHK-21(C-13) 세포)를 사용하여 세포 배양 평가를 실시하였다.
세포 배양 평가는, 우선, 세포수가 1×104개/WELL로 되도록 배양액을 마이크로플레이트의 각각에 파종하였다. 배양액 중에 있어서의 소태아 혈청(FBS)은 10％로 하였다.
이어서, 이 배양액을 사용하여, 37℃, 5％ CO2의 환경 하에서 4일간, 인간 태아 신장 세포 및 시리안 햄스터 신장 세포의 배양을 행하였다. 그 후, 배지를 발취하고, 세포를 박리하고, 각 세포의 생세포수를 카운트하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(저영양 배지 하에 있어서의 세포 배양 평가)
실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 관계되는 각 마이크로플레이트에 대해서, 각각 시리안 햄스터 신장 세포(BHK 세포)를 사용하여, 저영양 배지 하에서의 세포 배양 평가를 실시하였다.
즉, 배양액으로서 소태아 혈청(FBS)이 5％의 것을 사용하고, 그 이외에는, 전술한 세포 배양 평가와 마찬가지의 방법에 의해, 시리안 햄스터 신장 세포의 배양을 행하고, 그 생세포수를 카운트하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(세포 배양 성능의 장기 안정성 평가)
이어서, 실시예 1, 비교예 1 및 2에 관계되는 각 마이크로플레이트에 대해서, 각각 인간 태아 신장 세포(HEK293T 세포)를 사용하여 세포 배양 성능의 장기 안정성 평가를 실시하였다.
장기 안정성 평가는, 우선, 세포수가 1×104개/WELL로 되도록 배양액을 마이크로플레이트의 각각에 파종하였다. 배양액 중에 있어서의 소태아 혈청(FBS)은 10％로 하였다.
이어서, 이 배양액을, 대기 하, 25℃에서 30일간 보관하였다. 그 후, 37℃, 5％ CO2의 환경 하에서 4일간, 인간 태아 신장 세포의 배양을 행하였다. 배양 후, 배지를 발취하고, 세포를 박리하고, 인간 태아 신장 세포의 생세포수를 카운트하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(프라이머리 세포를 사용한 세포 배양 평가)
이어서, 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2의 각 마이크로플레이트에 대해서, 각각 마우스 아스트로사이트 세포를 사용하여 세포 배양 평가를 실시하였다.
세포 배양 평가는, 우선, 마우스(ICR계)의 태아로부터 대뇌 피질을 취출하고, 이것을 효소로 분해하고, 그 후, 라미닌 및 폴리리신으로 코팅된 마이크로플레이트에 파종하였다. 그 후, 15일간 배양하여 마우스 아스트로사이트 세포가 배양되어 있음을 확인 후, 이것을 박리하였다.
계속해서, 각 마이크로플레이트에 세포수가 1×105cells/well로 되도록 재파종하였다. 3일 후, 각 마이크로플레이트의 마우스 아스트로사이트 세포를 칼세인으로 형광 염색하고, 도립 현미경을 사용하여 당해 마우스 아스트로사이트 세포의 모습을 확인하였다. 결과를 도 4 내지 도 6에 도시한다. 도 4 내지 도 6은 각각, 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 있어서의 마이크로플레이트를 사용하여 마우스 아스트로사이트 세포를 배양한 후의 도립 현미경에 있어서의 명시야 관찰상을 도시하는 도면이다.
(결과)
XPS에 의한 원소 분석의 결과, 실시예 1의 불소화 처리 후의 마이크로플레이트에서는 14.0at％의 불소 원자가 검출되었다. 또한, 비교예 1의 미처리 마이크로플레이트와 비교하여, 산소 원자의 양이 증가되어 있는 것도 명확해졌다. 또한, XPS의 피크 위치로부터, 실시예 1의 마이크로플레이트에서는, 표면 수식기로서의 -OH기 및 -COOH기가 생성되어 있는 것도 확인할 수 있었다. 그 한편, 비교예 1 및 2의 마이크로플레이트에 대해서는 불소 원자가 검출되지 않았다.
또한, 물 접촉각의 측정의 결과, 실시예 1의 마이크로플레이트에 대해서는, 미처리의 마이크로플레이트를 사용한 비교예 1과 비교하여, 접촉각이 작게 되어 있었다. 이에 의해, 실시예 1의 마이크로플레이트에서는, 물에 대한 습윤성이 향상되어 있음이 명확해졌다.
또한, 세포 배양 평가의 결과, 실시예 1의 마이크로플레이트에서는 생세포수가 31.7×104개이며, 비교예 1의 미처리 마이크로플레이트에서는 1.6×104개였다. 이에 의해, 표면 개질 처리를 실시한 실시예 1의 마이크로플레이트는, 미처리의 비교예 1의 마이크로플레이트와 비교하여, 세포 배양 성능이 우수함이 확인되었다.
특히, 저영양 배지 하에서의 세포 배양 평가에서는, 불소화 처리를 실시한 실시예 1의 마이크로플레이트에 있어서 생세포수가 3.2×104개이며, 비교예 1 및 비교예 2의 마이크로플레이트에 대하여 세포 배양 성능이 우수함이 확인되었다.
또한, 세포 배양 성능의 장기 안정성에 대해서는, 불소화 처리를 실시한 실시예 1의 마이크로플레이트에서는 생세포수가 31.5×104개이며, 30일간 대기 보관 전과 동등한 세포 배양 성능이 유지되고 있음이 확인되었다. 그 한편, 플라스마 처리를 실시한 실시예 1의 마이크로플레이트에서는 생세포수가 23.4×104개이며, 30일간 대기 보관 전의 생세포수 31.2×104개로부터 대폭 감소되어 있어, 세포 배양 성능이 시간의 경과와 함께 저감하고 있는 것이 확인되었다.
또한 프라이머리 세포를 사용한 세포 배양 평가에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 불소화 처리를 실시한 실시예 1의 마이크로플레이트에 있어서 마우스 아스트로사이트 세포가 마이크로플레이트 표면에 접착된 상태에서, 그 신경 돌기가 신장되어 있음이 확인되었다. 그 한편, 표면 개질 처리를 실시하고 있지 않은 비교예 1의 마이크로플레이트에서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 마우스 아스트로사이트 세포가 마이크로플레이트 표면에 접착되어 있지 않고, 또한 플라스마 처리를 실시한 비교예 2의 마이크로플레이트에서는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 마우스 아스트로사이트 세포가 마이크로플레이트 표면에 접착되어 있지만, 그 신경 돌기의 신장이 실시예 1과 비교하여 충분하지 않았다. 이들 결과로부터, 프라이머리 세포를 사용한 세포 배양 평가에서도, 실시예 1의 마이크로플레이트는 비교예 1 및 2의 마이크로플레이트와 비교하여, 세포 배양 성능이 우수함이 명확해졌다.
이상의 결과로부터, 실시예 1의 불소화 처리 후의 마이크로플레이트에 대해서는, 비교예 1의 미처리 마이크로플레이트와 비교하여, 양호한 세포 배양 성능을 가짐이 명확해졌다. 또한, 실시예 1의 표면 개질 처리 후의 마이크로플레이트는, 비교예 2의 플라스마 처리 후의 마이크로플레이트와 비교하여, 30일 사이의 대기 보관 후에도, 우수한 세포 배양 성능을 유지하고 있음이 명확해졌다.
10: 세포 배양 부재
Claims (10)
- 적어도 접착성 세포의 보유 지지 영역이 고분자 화합물을 포함하는 세포 배양 부재로서,
상기 보유 지지 영역의 적어도 일부는, 상기 고분자 화합물을 구성하는 탄소 원자 및/또는 규소 원자의 일부에 불소 원자가 직접 화학 결합한 표면 개질 영역인 세포 배양 부재. - 제1항에 있어서, 상기 불소 원자의 X선 광전자 분광법에 의해 측정된 결합 에너지의 피크값이 680eV 내지 690eV의 범위인 세포 배양 부재.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 표면 개질 영역에 있어서의 상기 고분자 화합물을 구성하는 다른 탄소 원자 및/또는 다른 규소 원자의 일부에는, 표면 수식기가 직접 화학 결합하고 있고,
상기 표면 수식기는, -OR1기; -COOR2기; -COR3기; 탄화수소기; 실릴기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기; 시아노기; 니트로기; 니트로소기; 인산기; 술포닐기; 티올기; 티오닐기; 및 불소 원자를 제외하는 할로겐 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이며,
상기 R1 및 상기 R2는 각각 독립적으로, 수소 원자; 금속 원자; 탄화수소기; 실릴기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 또는, 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기의 어느 것이며,
상기 R3은, 탄화수소기; 헤테로 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 또는, 헤테로 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기의 어느 것인 세포 배양 부재. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고분자 화합물이, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아세트산비닐, 폴리우레탄, 환상 폴리올레핀, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리카르보네이트, 폴리메타크릴산메틸, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리비닐알코올, 폴리올레핀 및 규소 함유 고분자 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 중합체인 세포 배양 부재.
- 접착성 세포의 보유 지지 영역이 고분자 화합물을 포함하는 세포 배양 부재의 표면 개질 방법으로서,
상기 보유 지지 영역의 적어도 일부에, 불소 원자를 포함하는 가스와, 임의 성분으로서의 불활성 가스를 함유하는 제1 처리 가스를 접촉시킴으로써, 상기 고분자 화합물을 구성하는 탄소 원자 및/또는 규소 원자의 일부에 상기 불소 원자를 직접 화학 결합시킨 표면 개질 영역을 형성하는 공정을 포함하는 세포 배양 부재의 표면 개질 방법. - 제5항에 있어서, 상기 표면 개질 영역에 있어서의 상기 불소 원자의 X선 광전자 분광법에 의해 측정된 결합 에너지의 피크값이 680eV 내지 690eV의 범위인 세포 배양 부재의 표면 개질 방법.
- 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 공정은, 상기 제1 처리 가스로서, 산소 원자를 포함하는 가스를 더 함유하는 것을 사용함으로써, 상기 고분자 화합물을 구성하는 다른 탄소 원자 및/또는 다른 규소 원자의 일부에, 표면 수식기를 직접 화학 결합시키는 것이며,
상기 표면 수식기는, -OR1기; -COOR2기; -COR3기; 탄화수소기; 실릴기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기; 니트로기; 니트로소기; 인산기; 술포닐기; 티오닐기; 및 불소 원자를 제외하는 할로겐 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이며,
상기 R1 및 상기 R2는 각각 독립적으로, 수소 원자; 금속 원자; 탄화수소기; 실릴기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 또는, 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기의 어느 것이며,
상기 R3은, 탄화수소기; 헤테로 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 또는, 헤테로 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기의 어느 것인 세포 배양 부재의 표면 개질 방법. - 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 제1 처리 가스를 접촉시킨 상기 보유 지지 영역의 적어도 일부에, 다른 산소 원자를 포함하는 가스를 함유하는 제2 처리 가스를 접촉시킴으로써, 상기 고분자 화합물을 구성하는 다른 탄소 원자 및/또는 다른 규소 원자의 일부에, 표면 수식기를 직접 화학 결합시키는 공정을 더 포함하고,
상기 표면 수식기는, -OR1기; -COOR2기; -COR3기; 탄화수소기; 실릴기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기; 니트로기; 니트로소기; 인산기; 술포닐기; 티오닐기; 및 불소 원자를 제외하는 할로겐 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이며,
상기 R1 및 상기 R2는 각각 독립적으로, 수소 원자; 금속 원자; 탄화수소기; 실릴기; 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 또는, 헤테로 원자, 할로겐 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기의 어느 것이며,
상기 R3은, 탄화수소기; 헤테로 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 탄화수소기; 또는, 헤테로 원자 및 불포화 결합의 적어도 어느 하나를 갖는 실릴기의 어느 것인 세포 배양 부재의 표면 개질 방법. - 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 탄소 원자 및/또는 규소 원자의 일부에 직접 화학 결합한 상기 불소 원자, 및/또는 상기 다른 탄소 원자 및/또는 다른 규소 원자의 일부에 직접 화학 결합한 상기 표면 수식기에, 상기 불소 원자 및/또는 표면 수식기와 반응하는 처리 화합물을 접촉시킴으로써,
상기 불소 원자 및/또는 표면 수식기를, 상기 처리 화합물에서 유래하는 상기 표면 수식기로 치환시키는 공정을 더 포함하는 세포 배양 부재의 표면 개질 방법. - 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고분자 화합물이, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아세트산비닐, 폴리우레탄, 환상 폴리올레핀, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리카르보네이트, 폴리메타크릴산메틸, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 아크릴로니트릴·부타디엔·스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리비닐알코올, 폴리올레핀 및 규소 함유 고분자 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 중합체인 세포 배양 부재의 표면 개질 방법.
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