WO2005095510A1

WO2005095510A1 - 感熱応答性ポリマー組成物及びその用途

Info

Publication number: WO2005095510A1
Application number: PCT/JP2005/005686
Authority: WO
Inventors: Eiichi Tamiya; Katsumi Tanino; Satoshi Fujiki; Yoshiyuki Yokoyama; Yuzuru Takamura; Shohei Yamamura
Original assignee: Toyama Prefecture; Toyama New Industry Organization
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2005-10-13
Also published as: JPWO2005095510A1; JP4140924B2

Description

明細書

感熱応答性ポリマー組成物及びその用途

技術分野

[0001] 本発明は、架橋性を有する感熱応答性ポリマー組成物及びその用途に関する。

背景技術

[0002] ポリ（N-イソプロピルアクリルアミド） (PNIPAAm)は感熱応答性ポリマーとして知られている。 PNIPAAmの水溶液は温度変化によって相分離を起こし、 31 °C以下では水に溶解、それ以上の温度では不溶ィ匕し析出する。 N-イソプロピルアクリルアミド

(NIPAAm)は、ラジカル開始剤により容易に重合し、 PNIPAAmが得られる。また、 NIPAAmは他の機能性モノマーと共重合することも知られており、得られるポリマーは、温度変化のみならず、光、電場、 pH変化、溶媒交換などのいろいろな刺激に応答する。

[0003] 感熱応答性ポリマーは、生体材料を固定ィ匕するための材料として使用されることも知られて!/ヽる (特開 2003-102466号公報 (特許文献 1)、特開平 9-23876号公報 (特許文献 2))。

[0004] 一方、細胞を 1つ 1つのレベルで特定し、選別し、選別された細胞を用いる試みがなされている。例えば、 1つ 1つのリンパ球の抗原特異性を個別に検出し、さらに検出された 1つの抗原特異的リンパ球を回収し、回収された 1つの抗原特異的リンパ球を用いて、例えば、抗体を製造することが検討されている（民谷ら、 BIO INDUSTRY, p60-67, Vol.20, No.7, 2003 (非特許文献 1))。

[0005] しかし、通常の PNIPAAmの塗布膜は、水や極性有機溶媒に、非常に溶解しやすヽ。従って、 PNIPAAmの塗布膜を用いて、細胞等の生体材料を固定ィ匕しょうとすると、水に触れた部分がどんどん解け出してしまう。

また、 PNIPAAmの塗布膜を微細加工しようと、レジストを PNIPAAmの塗布膜の上層に重ね塗りすると、レジスト溶媒に PNIPAAmが溶け出し、両層が混合してしまう。

[0006] そこで本発明の目的は、水や水溶液、さらには、有機溶媒に不溶性であり、かつ感熱応答性を有する材料を提供することにある。さらに本発明の目的は、この感熱応答性を有する材料を用いたチップ等を提供することにめる。

発明の開示

課題を解決するための手段

[0007] 上記課題を解決するための本発明は以下の通りである。

[1]一般式（1)で示される繰り返し単位を持ち、かつ重量平均分子量が 800— 500, 000である N—アルキルアクリルアミド共重合体と架橋剤とを含有する組成物。

[0008] [化 1]

(一般式（1)において、 R及び Rは、同一または異なっても良ぐ水素原子または炭

1 2

素数 1から 4のアルキル基を表し、 Rは、前記架橋剤と架橋可能な官能基を有する炭

3

化水素構造を表す。 X及び yは、それぞれ x+y= l、 0< x≤l、 0≤y< lを満たす任意の数である。 )

[2]前記架橋剤と架橋可能な官能基を有する炭化水素構造は、前記架橋剤と架橋可能な官能基をエステル部に持つアタリレート構造、メタタリレート構造、アクリルアミド構造、またはメタクリルアミド構造である [1]に記載の組成物。

[3]前記架橋剤と架橋可能な官能基は、ヒドロキシ基、カルボキシ基またはエポキシ基である [1]または [2]に記載の組成物。

[4]架橋剤は、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤、グリコゥリル系架橋剤、ヒドロキシ基またはカルボキシ基を 2つ以上有する化合物である [1]一 [3]のいずれかに記載の組成物。 [5]エポキシ系架橋剤は、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、 1, 2—シク口へキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 2—ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 3—ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 4 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 5 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 6 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 7 ナフタレンジ力ルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 8 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 2, 3 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 2, 6 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 2, 7—ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 4— シクロへキサンジメタノールジグリシジルエーテル、ビスフエノールー A—ジグリシジルエーテル、ビスフエノールー S—ジグリシジルエーテル、ビス [4一（2, 3 エポキシプロピルチオ）フエ-ル]サルファイド、または 1 , 4 ビス（グリシジルォキシ）ベンゼンである [4]に記載の組成物。

[6]メラミン系架橋剤は、へキサメトキシメチルメラミン、へキサエトキシメチルメラミンまたはへキサプロポキシメチルメラミンである [4]に記載の組成物。

[7]グリコゥリル系架橋剤は、 1, 3, 4, 6—テトラキス (メトキシメチル)グリコゥリル、 1, 3 , 4, 6—テトラキス（エトキシメチル)グリコゥリル、または 1, 3, 4, 6—テトラキス（プロボキシメチル)グリコゥリルである [4]に記載の組成物。

[8]ヒドロキシ基またはカルボキシ基を 2つ以上有する化合物は、 1, 2—ジヒドロキシナフタレン、 1, 3—ジヒドロキシナフタレン、 1, 4ージヒドロキシナフタレン、 1, 5 ジヒドロキシナフタレン、 1, 6—ジヒドロキシナフタレン、 1, 7—ジヒドロキシナフタレン、 1, 8— ジヒドロキシナフタレン、 2, 3—ジヒドロキシナフタレン、 2, 6—ジヒドロキシナフタレン、 2, 7—ジヒドロキシナフタレン、 1, 3—シクロペンタンジオール、 2, 6 キノリンジオール、 2, 3—ジヒドロキシキノキサリン、 1, 4 ジォキサンジオール、 1, 4ーシクロへキサンジメタノール、ポリビュルアルコール、 1, 2 ナフタレンジカルボン酸、 1, 3 ナフタレンジカルボン酸、 1, 4 ナフタレンジカルボン酸、 1, 5 ナフタレンジカルボン酸、 1, 6— ナフタレンジカルボン酸、 1, 7 ナフタレンジカルボン酸、 1, 8—ナフタレンジカルボン酸、 2, 3 ナフタレンジカルボン酸、 2, 6 ナフタレンジカルボン酸、シクロへキサンジカルボン酸、テレフタル酸、 1, 2—シクロペンタンジカルボン酸、 2, 5—チォフェンジカルボン酸、 2—メチルー 3, 4 キノリンジカルボン酸、 9, 10—アントラセンジカルボン酸、ジヒドロアントラセン 9, 10—ジカルボン酸、クェン酸、こはく酸、ポリアクリル酸、またはポリメタクリル酸である [4]に記載の組成物。

[9] [1]一 [8]のいずれかに記載の組成物を基板に塗布して塗膜を形成する工程、上記塗膜を加熱により架橋させて架橋生成物を構成成分とする塗膜を形成する工程を含むことを特徴とする塗膜を有する基板の製造方法。

[10]組成物を塗布する基板は、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板、マイ力基板、セラミック基板、または金属基板である [9]に記載の製造方法。

[11]組成物の基板への塗布は、組成物を溶剤に溶解する工程、得られた溶液を基板上に滴下する工程、基板を回転することによって溶媒を蒸発させ塗膜を得る工程を含むことを特徴とする [9]または [10]に記載の製造方法。

[12]溶剤として、水、 1ーメトキシー 2—プロパノール、エチレングリコールモノメチルェ一テル、メチルセ口ソルブアセテート、トルエン、キシレン、シクロへキサノン、 2—ヒドロキシプロピオン酸ェチル、 2—ヒドロキシー 2—メチルプロピオン酸ェチル、エトキシ酢酸ェチル、ヒドロキシ酢酸ェチル、 2—ヒドロキシー 3 メチルブタン酸メチル、 3—メトキシプロピオン酸メチル、 3—メトキシプロピオン酸ェチル、 3—エトキシプロピオン酸ェチル、 3—エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸ェチル、酢酸ェチル、酢酸ブチル、乳酸ェチル、及び乳酸ブチルカなる群力選ばれる少なくとも一種を用いる [11]に記載の製造方法。

[13]塗膜の加熱を、ホットプレートもしくはベーク炉を用いて、 170°C以上 300°C以下の温度範囲で、 30分以上 24時間以内行うこととする [9]一 [12]のいずれかに記載の製造方法。

[14][9]一 [13]のいずれかに記載の製造方法により得られた架橋生成物を構成成分とする塗膜を有する基板を含む物品。

[15]塗膜温度を制御することにより、塗膜に生体物質を接着し、または塗膜から生体物質を剥離するために用いられる [14]に記載の物品。

[16] [1]一 [8]の、ずれかに記載の組成物を用いて基板にドットパタンを形成するェ程、及び上記ドットパタンを加熱により架橋させて、架橋生成物を構成成分とするドットパタンを形成する工程を含むことを特徴とするドットパタンを有するチップの製造方法。

[17]基板へのドットパタンの形成は、組成物を溶剤に溶解した溶液を基板上に、ィンクジェット印刷する力、またはマスクを介してスクリーン印刷することで行われる [16] に記載の製造方法。

[18] [1]一 [8]の、ずれかに記載の組成物及び酸発生剤を溶剤に溶解した溶液を基板上に塗布して塗膜を形成する工程、前記塗膜にマスクを介して酸発生剤を活性化させる放射線を照射してドットパタンを形成する工程、及び前記ドットパタンを加熱により架橋させて、架橋生成物を構成成分とするドットパタンを形成する工程、を含むことを特徴とするドットパタンを有するチップの製造方法。

[19]酸発生剤は、ォ -ゥム塩、スルホ-ルォキシイミド及びスルホン酸エステルから成る群力選ばれる少なくとも 1種である [18]に記載の製造方法。

[20]放射線が、水銀ランプ光、電子線、またはエキシマレーザーである [18ほたは [ 19]に記載の製造方法。

[21]溶剤として、水、 1ーメトキシー 2—プロパノール、エチレングリコールモノメチルェ一テル、メチルセ口ソルブアセテート、トルエン、キシレン、シクロへキサノン、 2—ヒドロキシプロピオン酸ェチル、 2—ヒドロキシー 2—メチルプロピオン酸ェチル、エトキシ酢酸ェチル、ヒドロキシ酢酸ェチル、 2—ヒドロキシー 3—メチルブタン酸メチル、 3—メトキシプロピオン酸メチル、 3—メトキシプロピオン酸ェチル、 3—エトキシプロピオン酸ェチル、 3—エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸ェチル、酢酸ェチル、酢酸ブチル、乳酸ェチル、及び乳酸ブチルカなる群力選ばれる少なくとも一種を用いる [18]— [20]の、ずれかに記載の製造方法。

[22]ドットパタンの加熱による架橋を、酸触媒の不存在下で、ホットプレートまたはべ一ク炉を用いて、 170°C以上 300°C以下の温度範囲で、 30分以上 24時間以内行う [ 18]— [21 ]の、ずれかに記載の製造方法。

[23]ドットパタンの加熱による架橋を、酸触媒の存在下で、ホットプレートまたはべ一ク炉を用いて、 90°C以上 170°C未満で 10秒以上 30分未満の間行う [18]— [21]の Vヽずれかに記載の製造方法。 [24]ドットパタンを形成する基板は、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板、マイカ基板、セラミック基板、または金属基板である [18]— [23]のいずれかに記載の製造方法。

[25] [9]— [ 13]の、ずれかに記載の製造方法により得られた架橋生成物を構成成分とするドットパタンを基板に有するチップ。

[26]直径 1一 1000 /z mのドッ卜を lcm²当たり 10個一 30, 000, 000個有する [25] に記載のチップ。

[27] [9]— [ 13]の、ずれかに記載の製造方法により得られた架橋生成物を構成成分とする塗膜を有する基板の前記塗膜の上に、可撓性材料からなり、かつ穴パタンを有する層を有するチップ。

[28]前記穴パタンの内径が 1一 1000 /z mの範囲であり、かつ穴を lcm²当たり 10個一 30, 000, 000個有する [27]に記載のチップ。

[29]塗膜温度を制御することにより、塗膜に穴パタンの穴を介して生体物質を接着し、または塗膜から生体物質を剥離するために用いられる [27]または [28]に記載のチップ。

[30]可撓性材料がフォトマスク材料である [27]— [29]の、ずれかに記載のチップ発明の効果

[0009] 本発明によれば、水や水溶液、さらには、有機溶媒に不溶性であり、かつ感熱応答性を有する材料を提供することができる。さらに本発明によれば、感熱応答性を有する材料を用いたバイオシート等の物品やチップを提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

[0010] (感熱応答性ポリマー組成物）

本発明の感熱応答性ポリマー組成物は、一般式（1)で示される繰り返し単位を持ち、かつ重量平均分子量が 800— 500, 000の範囲である N—アルキルアクリルアミド共重合体と架橋剤とを含有する組成物である。上記 N -アルキルアクリルアミド共重合体の、重量平均分子量は好ましくは、 5, 000— 100, 000の範囲である。 [0011] [化 2]

[0012] 一般式（1)において、 R及び Rは、同一または異なっていても良ぐ水素原子また

1 2

は炭素数 1から 4のアルキル基を表し、 Rは、前記架橋剤と架橋可能な官能基を有

3

する炭化水素構造を表す。炭素数 1から 4のアルキル基は、例えば、メチル基、ェチル基、プロピル基、ブチル基である。 X及び yは、それぞれ x+y= l、 0< x≤l、 0≤y く 1を満たす任意の数である。好ましくは、 0. 6< x≤0. 95、 0. 05≤y< 0. 4を満たす任意の数である。尚、一般式（1)の両末端は水素である。

[0013] 架橋剤と架橋可能な官能基を有する炭化水素構造は、例えば、前記架橋剤と架橋可能な官能基をエステル部に持つアタリレート構造、メタタリレート構造、アクリルアミド構造、メタクリルアミド構造であることができる。

[0014] 架橋剤と架橋可能な官能基は、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基またはェポキシ基であることができる。

[0015] 架橋可能な官能基を有する炭化水素構造は、より具体的には、例えば、ヒドロキシェチルアタリレート、ヒドロキシェチルメタタリレート、ヒドロキシェチルアクリルアミド、ヒドロキシェチルメタクリルアミド、グリシジルアタリレート、グリシジルメタタリレート、グリシジルアクリルアミド、グリシジルメタクリルアミド、 γ—ヒドロキシ酸アタリレート、 γ—ヒド口キシ酸メタタリレート、 γ—ヒドロキシ酸アクリルアミド、 γ—ヒドロキシ酸メタクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸を挙げることができる。

[0016] 架橋剤は、例えば、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤、グリコゥリル系架橋剤、ヒドロキシ基またはカルボキシ基を 2つ以上有する化合物であることができる。

[0017] エポキシ系架橋剤は、例えば、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、 1, 2 —シクロへキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 2—ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 3—ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 4—ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 5 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 6—ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 7 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 8 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 2, 3 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 2, 6 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 2, 7—ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 4— シクロへキサンジメタノールジグリシジルエーテル、ビスフエノールー A—ジグリシジルエーテル、ビスフエノールー S—ジグリシジルエーテル、ビス [4一（2, 3 エポキシプロピルチオ）フエ-ル]サルファイド、または 1 , 4 ビス（グリシジルォキシ）ベンゼンであることがでさる。

[0018] メラミン系架橋剤は、例えば、へキサメトキシメチルメラミン、へキサエトキシメチルメラミンまたはへキサプロポキシメチルメラミンであることができる。

[0019] グリコゥリル系架橋剤は、例えば、 1, 3, 4, 6—テトラキス (メトキシメチル)グリコゥリル、 1, 3, 4, 6—テトラキス（エトキシメチル)グリコゥリル、または 1, 3, 4, 6—テトラキス (プロボキシメチル)グリコゥリルであることができる。

[0020] ヒドロキシ基またはカルボキシ基を 2つ以上有する化合物は、例えば、 1, 2—ジヒドロキシナフタレン、 1, 3—ジヒドロキシナフタレン、 1, 4ージヒドロキシナフタレン、 1, 5— ジヒドロキシナフタレン、 1, 6—ジヒドロキシナフタレン、 1, 7—ジヒドロキシナフタレン、 1, 8—ジヒドロキシナフタレン、 2, 3—ジヒドロキシナフタレン、 2, 6—ジヒドロキシナフタレン、 2, 7—ジヒドロキシナフタレン、 1, 3—シクロペンタンジオール、 2, 6 キノリンジオール、 2, 3—ジヒドロキシキノキサリン、 1, 4 ジォキサンジオール、 1, 4ーシクロへキサンジメタノール、ポリビニルアルコール、 1, 2 ナフタレンジカルボン酸、 1, 3—ナフタレンジ力ノレボン酸、 1, 4 ナフタレンジ力ノレボン酸、 1, 5 ナフタレンジ力ノレボン酸、 1, 6 ナフタレンジカルボン酸、 1, 7 ナフタレンジカルボン酸、 1, 8 ナフタレンジカルボン酸、 2, 3 ナフタレンジカルボン酸、 2, 6 ナフタレンジカルボン酸、シクロへキサンジカルボン酸、テレフタル酸、 1, 2—シクロペンタンジカルボン酸、 2, 5—チォフェンジカルボン酸、 2—メチルー 3, 4 キノリンジカルボン酸、 9, 10—アントラセンジカルボン酸、ジヒドロアントラセン— 9, 10—ジカルボン酸、クェン酸、こはく酸、ポリアクリル酸、またはポリメタクリル酸であることができる。

[0021] (塗膜を有する基板の製造方法）

本発明は、塗膜を有する基板の製造方法を包含し、この方法は、上記本発明の感熱応答性ポリマー組成物を基板に塗布して塗膜を形成する工程、得られた塗膜を加熱により架橋させる工程を含む。

[0022] 感熱応答性ポリマー組成物を塗布する基板は、例えば、シリコン基板、ガラス基板

、プラスチック基板、マイ力基板、セラミック基板、または金属基板であることができる。

[0023] 感熱応答性ポリマー組成物の基板への塗布は、例えば、組成物を溶剤に溶解する工程、得られた溶液を基板上に滴下する工程、及び基板を回転することによって溶媒を蒸発させ塗膜を得る工程を含むことができる。

本発明の方法では、例えば、 lOnm— 100 mの厚さの塗膜を作製することができる。

[0024] 組成物を溶解する溶剤としては、例えば、水、 1ーメトキシー 2—プロパノール、ェチレングリコールモノメチルエーテル、メチルセ口ソルブアセテート、トルエン、キシレン、シクロへキサノン、 2—ヒドロキシプロピオン酸ェチル、 2—ヒドロキシー 2—メチルプロピオン酸ェチル、エトキシ酢酸ェチル、ヒドロキシ酢酸ェチル、 2—ヒドロキシー 3—メチルブタン酸メチル、 3—メトキシプロピオン酸メチル、 3—メトキシプロピオン酸ェチル、 3—エトキシプロピオン酸ェチル、 3—エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸ェチル、酢酸ェチル、酢酸ブチル、乳酸ェチル、乳酸ブチルを用いることができる。これらの溶剤は単独で、または 2種以上の組合せで使用することができる。

[0025] 溶剤へ溶解した組成物の濃度は、所望の溶液粘度、塗膜厚さ等を考慮して適宜決定でき、例えば、 0. 5重量％—30重量％の範囲とすることができる。

[0026] 得られた溶液を基板上に滴下する。基板上への溶液の滴下は、例えば、フォトレジスト塗布用ノズル、スポイト、シリンジもしくはインクジェットプリンタ用ノズルによって行うことができる。溶液の滴下量は、所望の塗膜厚さおよび基板面積を考慮して適宜決定できるが、例えば、 10 L一 10mLの範囲とすることができる。

[0027] 溶液を滴下した基板は、回転することによって溶媒を蒸発させて塗膜を得る。回転による溶媒の蒸発は、例えば、回転によって生じる気流によって、さらには、外部からヒーターによって加熱を行うことによって行うことができる。

[0028] 塗膜の加熱は、例えば、ホットプレートもしくはベーク炉を用い、 170°C以上 300°C 以下の温度範囲で、 30分以上 24時間以内行うことができる。

[0029] (物品）

本発明の物品は、上記本発明の製造方法により得られた塗膜を有する基板を含むものである。この物品は、塗膜温度を制御することにより、塗膜に生体物質を接着し、または塗膜から生体物質を剥離するために用いられる。この物品は、例えば、バイオシートであることができる。バイオシートとは、シート表面に生体物質を固定化し、場合によってはシート表面から生体物質を回収することが可能なシートである。例えば、バィォシート上に複数のリンパ球を固定ィ匕し、それぞれの生理活性を測定した後、特異的な活性を示すリンパ球のみ回収するシート、表皮細胞や肝細胞をシート上に固定化し、所定の大きさまで培養した後、培養された組織構造を維持したまま回収するシート、細胞、蛋白質、染色体、 DNA等をシート上に固定ィ匕し、切断、接合等のマ-ピユレーシヨン操作を行うシート、さらにはその後、切断、接合した生体物質を剥離させ、回収するシート、複数の神経細胞をシート上に固定ィ匕し、神経ネットワークを形成するシート、さらには、任意の神経細胞のみを剥離させ、シート上に任意の神経ネットヮークを形成するシートであることができる。

[0030] 未架橋の N—アルキルアクリルアミドポリマーは、アルキル基の構造によって、それぞれ固有の下限臨界点温度 (LCST)を有して、る。下限臨界点温度以下の温度では分子表面が親水性あるいは水溶性を呈して水に溶けるが、臨界点温度以上の温度では分子表面が疎水性を示すので水中に析出する。上記本発明のバイオシートも、塗膜形成に用いた感熱応答性ポリマー内の N—アルキルアクリルアミドのアルキル基の構造に対応した上記の下限臨界点温度以上の温度環境にすると、膜表面が疎水性を有し、生体物質に対する接着性を発現させることができる。また、上記下限臨界点温度より低い温度環境にすると、膜表面が親水性を示し、生体物質に対する接着性が失われ、生体物質の剥離が生じる。例えば、 N—イソプロピルアクリルアミドポリマーの下限臨界点温度は約 32°Cであり、 N—イソプロピルアクリルアミド構造を有する感熱応答性ポリマーを用いたバイオシートを、下限臨界点温度以上の 34°C付近に保持するとことで、生体物質に対する接着性を持たせることができる。また、下限臨界点温度よりも低い 15°C付近に保持すると、生体物質をバイオシートから剥離させることがでさる。

[0031] 生体物質の接着方法としては、バイオシートを下限臨界点温度以上に保持した状態で、生体物質を溶かした溶液、または、懸濁液をシート上に滴下するか、基板自体を上記液中に浸す方法が挙げられる。バイオシートを下限臨界点温度以上に保持する手段としては、下限臨界点温度以上の恒温槽に基板を入れる、または下限臨界点温度以上のプレート上に基板を置く方法が挙げられる。また、シート全体を下限臨界点温度以上に保持する必要はなぐ生体物質を接着させたい部分のみ、赤外線レーザ一の照射や小型のヒーターで局所的に加熱し、下限臨界点温度以上にすることも可能である。

[0032] 生体物質を剥離する方法としては、バイオシートを下限臨界点温度より低い温度にする方法が挙げられる。さらには、剥離した生体物質を洗浄によってシート上から除去する工程を含んでもよい。バイオシートを下限臨界点温度より低い温度にする手段としては、下限臨界点温度より低い温度の恒温槽に基板を入れる、または下限臨界点温度より低い温度のプレート上に基板を置く方法が挙げられる。また、シート全体を下限臨界点温度より低い温度にする必要はなぐ生体物質を剥離させたい部分にのみ、下限臨界点温度より低、温度の液体をピペットやシリンジ等の先端力流し込み接触させる方法や、小型のペルチェ素子を用いて局所的に冷却する方法も可能である。

[0033] また、本発明のバイオシートで接着、剥離の制御ができる生体物質としては、特に制限はないが、例えば、リンパ球、表皮細胞、肝細胞、神経細胞、幹細胞等の細胞、タンパク質、染色体、 DNA等が挙げられる。

[0034] (チップ）

本発明は、ドットパタンを有するチップの製造方法を包含し、この方法は、上記本発明の感熱応答性ポリマー組成物を用いて基板にドットパタンを形成する工程、上記ドットパタンを加熱により架橋させて、架橋生成物を構成成分とするドットパタンを形成する工程を含む。基板としては、前記物品で用いた基板と同様の物を用いることができる。

[0035] 基板へのドットパタンの形成は、例えば、組成物を溶剤に溶解した溶液を基板上に、インクジェット印刷する力、またはマスクを介してスクリーン印刷することで行われる。これら以外にも、凹凸を有するスタンパーの凸部に前記溶液を塗り、基板に押し当てて、溶液を基板へ転写するコンタクトプリントリソグラフィ法や、塗膜を基板上に形成後、熱架橋する前に、凹凸を有するスタンパーを押し当てて、凹凸パタンを転写した後に熱架橋させるエンボスカ卩工法によってもドットパタンの形成は行うことができる。組成物を溶解する溶剤は、前記塗膜の形成で説明したものと同様の物を用いることができる。

[0036] 本発明は、上記以外のドットパタンを有するチップの製造方法も包含し、この方法は、上記本発明の感熱応答性ポリマー組成物及び酸発生剤を溶剤に溶解した溶液を基板上に塗布して塗膜を形成する工程、前記塗膜にマスクを介して酸発生剤を活性化させる放射線を照射してドットパタンを形成する工程、及び前記ドットパタンをカロ熱により架橋させて、架橋生成物を構成成分とするドットパタンを形成する工程、を含む。

[0037] 酸発生剤は、活性放射線照射により酸を発生するものであれば良ぐ活性放射線は、例えば、水銀ランプ光、電子線、またはエキシマレーザーであることができる。酸発生剤としては、例えば、トリフエ-ルスルホ-ゥムトリフレート、トリフエ-ルスルホ-ゥムノナフレート等のォ-ゥム塩、 N—トリフルォロメタンスルホ-ルォキシナフチルイミド、 N—メタンスルホ-ルォキシナフチルイミド等のスルホ-ルォキシイミド、さらには、スルホン酸エステル等を挙げることができる。

[0038] 組成物及び酸発生剤を溶解する溶剤は、前記塗膜の形成で説明したものと同様の物を用いることができる。酸発生剤の含有量は、ノタン形成に必要な露光感度を考慮して適宜決定でき、例えば、感熱応答性ポリマー 100重量部に対して、 0. 1重量部から 20重量部の範囲とすることができる。

[0039] ドットパタンの加熱による架橋は、塗膜が酸触媒を含まない場合には、例えば、ホットプレートもしくはベーク炉を用いて、 170°C以上 300°C以下の温度範囲で、 30分以上 24時間以内で行うことができる。また、塗膜が酸触媒を含む場合には、ドットパタンの加熱による架橋は、ホットプレートまたはべ一ク炉を用いて、 90°C以上 170°C未満で 10秒以上 30分未満の間行うことができる。ここで、酸触媒とは、塗布溶液中に酸を直接添加しておいたものでも良ぐ前記酸発生剤を含む塗膜への放射線の照射によつて発生する酸でも良い。尚、触媒としては、例えば、塩酸、臭酸、硫酸、硝酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、トリフルォロメタンスルホン酸等の酸が挙げられる

[0040] (チップ）

本発明のチップは、上記本発明の製造方法により得られたドットパタンを基板に有するチップである。このチップは、ドット温度を制御することにより、ドットに生体物質を接着し、またはドットから生体物質を剥離するために用いられる。ドットの大きさ、形状、密度、配置 (パタンの形状)等は、目的に応じて適宜決定できる。例えば、ドットの直径は、例えば、 1一 1000 mの範囲とすることができ、また、ドットの形状は円形または矩形 (例えば、正方形)であることができ、ドットの密度は、例えば、 1cm²当たり 10 一 30, 000, 000個とすること力できる。

[0041] 本発明のチップは、上記バイオシートと同様に、生体物質の接着及び剥離を制御しながら、生体物質をノ、ンドリングすることができる。生体物質としては、特に制限はないが、例えば、リンパ球、表皮細胞、肝細胞、神経細胞、幹細胞等の細胞、タンパク質、染色体、 DNA等が挙げられる。

実施例

[0042] 以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

(実施例 1)

N—イソプロピルアクリルアミドモノマー（2) 0. 91g (8. 0 X 10— ³モル）と、ヒドロキシェチルアタリレートモノマー（3) 0. 23g (2. 0 X 10— ³モル）をテトラヒドロフラン 30mlに溶解し、 10分間窒素パブリングを行った。続いて、重合開始剤として 2, 2'—ァゾビス (ィソブチ口-トリル) 0. 04gを加え、窒素雰囲気下、 70°Cで過熱還流して、 6時間重合を行った。重合後、 n—へキサン 300mlに溶液を注ぎ、ポリマーを析出させ、濾別、乾燥して、白色のポリマーを得た。得られたポリマーの構造は、種々の分析法力ゝら N—ィソプロピルアクリルアミド構造のモル分率 80%、ヒドロキシェチルアタリレート構造のモル分率 20%のポリマー（4)であることがわかった。ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフィー（GPC)によりテトラヒドロフラン中で、このポリマーのポリスチレン換算の分子量を調べたところ、重量平均分子量が 63, 000、数平均分子量が 45, 000であった。

[化 3]

2

3 )

次に、上記ポリマー 100重量部と、架橋剤としてトリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（5) 15重量部を、 1-メトキシ -2—プロパノール 1000重量部に溶解し、これを孔径 0. 40 /z mのテフロンフィルターを用いて濾過し、塗布溶液とした。

へキサメチルジシラザンで疎水処理したガラス基板上に、上記の塗布溶液を回転速度 3000rpmで回転塗布した。塗布後 180°Cで 30分間加熱処理して、ヒドロキシェチルアタリレート構造内のヒドロキシ基と、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル構造内のエポキシ基間で架橋反応を進行させ、膜厚 3 μ mの架橋された塗膜を得

[0045] [化 4]

上記塗膜を上記ポリマー (4)の良溶媒であるテトラヒドロフランに 1分間浸した後、残膜厚を測定し、残膜率 (初期膜厚を 1として規格化)を求めたところ、残膜率が 0. 9となり、架橋反応によって上記塗膜が、溶剤に対して充分に不溶ィ匕していることがわかつた o

次に、上記塗膜に対する生体物質 (リンパ球)の接着、剥離の制御を、塗膜温度を変化させることによって行った。上記塗膜を 34°Cもしくは 15°Cに保持しながら、リンパ球懸濁液を滴下し、 15分間静置した後、保持温度と同じ温度の水で洗浄操作を行つた。塗膜温度を 34°Cに保つことによって、塗膜表面にリンパ球が接着し、洗浄後にもリンパ球が流されずに残存した（図 1の写真 1)。それに対し、塗膜温度を 15°Cに保つと、塗膜表面のリンパ球が剥離し、洗浄操作によってリンパ球が塗膜上カゝら流された（図 1の写真 2)。

[0046] (実施例 2)

実施例 1のヒドロキシルェチルアタリレートモノマーをグリシジルメタクリレートモノマ一（6)に替えたことを除いて、実施例 1の合成方法を反復した。得られたポリマーの構造は、種々の分析法力ゝら N—イソプロピルアクリルアミド構造のモル分率 80%、ダリシジルメタタリレート構造のモル分率 20%のポリマー（7)であることがわかった。ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフィー（GPC)によりテトラヒドロフラン中で、このポリマーのポリスチレン換算の分子量を調べたところ、重量平均分子量が 72, 000、数平均分子量カ 45, 000であった

[0047] [化 5]

[0048] 次に、上記ポリマー 100重量部と、架橋剤として 1, 4—シクロへキサンジメタノール ( 8) 15重量部を、ジアセトンアルコール 1000重量部に溶解し、これを孔径 0. 40 m のテフロンフィルターを用いて濾過し、塗布溶液とした。

[0049] [化 6]

( 8 ) トリメチルクロロシランで疎水処理したシリコン基板上に、上記の塗布溶液を回転速度 3000rpmで回転塗布した。塗布後 180°Cで 30分間加熱処理して、グリシジルメタタリレート構造内のエポキシ基と、 1, 4ーシクロへキサンジメタノール構造内のヒドロキシ基間で架橋反応を進行させ、膜厚 3 μ mの架橋された塗膜を得た。

[0051] 上記塗膜を上記ポリマー（7)の良溶媒であるテトラヒドロフランに 1分間浸した後、残膜厚を測定し、残膜率 (初期膜厚を 1として規格化)を求めたところ、残膜率が 0. 9となり、架橋反応によって上記塗膜が、溶剤に対して充分に不溶ィ匕していることがわかつた o

[0052] 次に、実施例 1と同様に、上記塗膜に対する生体物質 (リンパ球)の接着、剥離の制御を、塗膜温度を変化させることによって行った。上記塗膜を 34°Cもしくは 15°Cに保持しながら、リンパ球懸濁液を滴下し、 15分間静置した後、保持温度と同じ温度の水で洗浄操作を行った。塗膜温度を 34°Cに保つことによって、塗膜表面にリンパ球が接着し、洗浄後にもリンパ球が流されずに残存した。それに対し、塗膜温度を 15°C に保つと、塗膜表面のリンパ球が剥離し、洗浄操作によってリンパ球が塗膜上力ゝら流された。

[0053] (実施例 3)

橋剤^^ τ な^^ ^^する [^ま觀告 (R )のモル >率、び、

3

感件有する Ν-イソプロピルアクリルアミド構;告のモル分率

実施例 1の合成例のように、重合に用いる Ν—イソプロピルアクリルアミドモノマー（2

)とヒドロキシェチルアタリレートモノマー（3)の割合を制御することによって、異なるモル分率を有する種々のポリマーを合成した。

[0054] 次に、上記ポリマー 100重量部と、架橋剤としてトリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（5) 15重量部を、 1-メトキシ -2—プロパノール 1000重量部に溶解し、これを孔径 0. 40 /z mのテフロンフィルターを用いて濾過し、塗布溶液とした。

[0055] へキサメチルジシラザンで疎水処理したガラス基板上に、上記の塗布溶液を回転速度 3000rpmで回転塗布した。塗布後 180°Cで 30分間加熱処理して、架橋反応を進行させ、膜厚 3 μ mの塗膜を得た。

[0056] 上記塗膜の溶剤に対する溶解性と、ヒドロキシェチルアタリレート構造のモル分率の関係を調べた。膜厚 3 mの上記塗膜をテトラヒドロフランに 1分間浸した後、残膜厚を測定し、残膜率 (初期膜厚を 1として規格化)を求めた。結果を図 2に示す。これによると、ヒドロキシェチルアタリレート構造のモル分率が 5%以上になると、残膜率が 0. 7以上になり、溶剤に対して塗膜が充分に不溶ィ匕することがわ力つた。また、ヒドロキシェチルアタリレート構造のモル分率が ₅ %未満になると、充分な架橋密度が得られず、溶剤に対して充分に不溶ィ匕しないことがわ力つた。

[0057] 次に、実施例 1と同様に、上記塗膜に対する生体物質 (リンパ球)の接着、剥離の制御を、塗膜温度を変化させることによって行った。ヒドロキシェチルアタリレート構造のモル分率が 5%未満のポリマーを用いた塗膜では、 15°Cに塗膜を保持しながら、リンパ球懸濁液を滴下すると、懸濁液に塗膜が溶解してしまい、温度による接着、剥離の制御ができな力つた。ヒドロキシェチルアタリレート構造のモル分率が 5%以上 40 %未満、かつ、 N—イソプロピルアクリルアミド構造のモル分率が 60%以上 95%未満のポリマーを用いた塗膜では、塗膜温度を 15°Cに保つことによって、塗膜表面のリンパ球は剥離し、洗浄操作によってリンパ球が塗膜上から流された。また、塗膜温度を 34°Cに保つと、塗膜表面にリンパ球が接着し、洗浄後にもリンパ球が流されずに残存した。ヒドロキシェチルアタリレート構造のモル分率が 5%以上、かつ、 N—イソプロピルアクリルアミド構造のモル分率が 60%未満のポリマーを用いた塗膜では、温度感受性を示す N—イソプロピルアクリルアミド構造が少な、ために、塗膜温度を 15°C 力も 34°Cに変化させても、塗膜表面にリンパ球が接着せず、温度による接着、剥離の制御ができな力つた。

[0058] (実施例 4)

籠剤の

実施例 1で合成したポリマー (4) 100重量部に対して、種々の量の架橋剤トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（5)を、 1ーメトキシー 2—プロパノール 1000重量部に溶解し、これを孔径 0. 40 /z mのテフロンフィルターを用いて濾過し、塗布溶液を作製した。

[0059] へキサメチルジシラザンで疎水処理したガラス基板上に、上記の塗布溶液を回転速度 3000rpmで回転塗布した。塗布後 180°Cで 30分間加熱処理して、架橋反応を進行させ、膜厚 3 μ mの架橋された塗膜を得た。

[0060] 上記塗膜の溶剤に対する溶解性と、ポリマーに対する架橋剤の割合の関係を調べた。膜厚 3 mの上記塗膜をテトラヒドロフランに 1分間浸した後、残膜厚を測定し、残膜率 (初期膜厚を 1として規格化)を求めた。結果を図 3に示す。これ〖こよると、ポリマ一 100重量部に対して、架橋剤が 10重量部以上になると、残膜率が 0. 7以上になり、溶剤に対して塗膜が充分に不溶ィ匕することがわ力た。また、ポリマー 100重量部に対して、架橋剤が 10重量部未満になると、充分な架橋密度が得られず、溶剤に対して充分に不溶ィ匕しな、ことがわかった。

[0061] 次に、実施例 1と同様に、上記塗膜に対する生体物質 (リンパ球)の接着、剥離の制御を、塗膜温度を変化させることによって行った。ポリマー 100重量部に対して、架橋剤が 10重量部未満の塗布溶液を用いた塗膜では、 15°Cに塗膜を保持しながら、リンパ球懸濁液を滴下すると、懸濁液に塗膜が溶解してしまい、温度による接着、剥離の制御ができな力つた。ポリマー 100重量部に対して、架橋剤が 10重量部以上、 40重量部以下の塗布溶液を用いた塗膜では、塗膜温度を 34°Cに保つことによって、塗膜表面にリンパ球が接着し、洗浄後にもリンパ球が流されずに残存した。また、塗膜温度を 15°Cに保つと、塗膜表面のリンパ球は剥離し、洗浄操作によってリンパ球が塗膜上から流された。ポリマー 100重量部に対して、架橋剤が 40重量部より多い塗布溶液を用いた塗膜では、架橋密度が高くなり過ぎて、 N—イソプロピルアクリルアミド構造の温度感受性を阻害してしま、、塗膜温度を 34°Cから 15°Cに変化させても、塗膜表面にリンパ球が接着したままで、塗膜表面のリンパ球が剥離せず、温度による接着、剥離の制御ができな力つた。

[0062] (実施例 5)

酸蝕の添加による架橋反の低温、短時間化

実施例 1で合成したポリマー (4) 100重量部に対して、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（5) 15重量部を、 1ーメトキシー 2—プロパノール 1000重量部に溶解し、さらに、架橋反応の触媒としてトリフルォロメタンスルホン酸を 1重量部添加した。これを孔径 0. 40 mのテフロンフィルターを用いて濾過し、塗布溶液を作製した。 ( 触媒としては、塩酸、臭酸、硫酸、硝酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、トリフルォロメタンスルホン酸等の酸が挙げられる。 )

[0063] へキサメチルジシラザンで疎水処理したガラス基板上に、上記の塗布溶液を回転速度 3000rpmで回転塗布した。塗布後 130°Cで 5分間加熱処理して、架橋反応を進行させ、膜厚 3 μ mの架橋された塗膜を得た。

上記塗膜をテトラヒドロフランに 1分間浸した後、残膜厚を測定し、残膜率 (初期膜厚を 1として規格化)を求めたところ、残膜率が 0. 9となり、酸触媒の添カ卩によって低温、短時間でも架橋反応が充分進行し、上記塗膜が溶剤に対して充分に不溶化していることがわかった。

[0064] 尚、酸触媒を添加しない塗布溶液を用いた塗膜では、塗布後 170°C以下の加熱処理では 2時間行っても、充分な不溶ィ匕が起こらなカゝつた力 180°Cで 30分加熱処理を行うと充分な不溶ィ匕が起こった。

[0065] (実施例 6)

酴牛剤の添加によるフォトパターユング

実施例 1で合成したポリマー (4) 100重量部と、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（5) 20重量部を、 1ーメトキシー 2—プロパノール 1000重量部に溶解し、さらに、酸発生剤として N—トリフルォロメタンスルホ-ルォキシナフチルイミド 5重量部を添カロした。これを孔径 0. 2 mのテフロンフィルターを用いて濾過し、塗布溶液とした。ここでは、酸発生剤として N—トリフルォロメタンスルホ-ルォキシナフチルイミドを用いた。

[0066] へキサメチルジシラザンで処理したガラス基板上に、上記の塗布溶液を回転塗布し、 90°Cで 30秒間加熱処理して溶媒のみを揮発させ、膜厚 3 mの塗膜を形成した。高圧水銀ランプを光源とするマスクァライナを用いて、マスクを介してこの塗膜への露光を行った。露光後 130°Cで 5分間加熱処理を行い、酸が発生した露光部のみ架橋反応を進行させた。その後、テトラヒドロフランを用いて現像を 1分間行い、続いて、 3 0秒間へキサンでリンスした。その結果、ネガ型の 10 /z mドットパタンが得られた。

[0067] 次に、実施例 1と同様に、上記基板上のドットパタンに対する生体物質 (リンパ球)の接着、剥離の制御を、塗膜温度を変化させることによって行った。基板温度を 34°Cに保つことによって、ドットパタン表面にリンパ球が接着し、洗浄後にもリンパ球が流されずに残存した。また、基板温度を 15°Cに保つと、ドットパタン表面のリンパ球は剥離し、洗浄操作によってリンパ球が塗膜上力も流された。

[0068] 尚、本実施例では、感光性基として光酸発生剤を用いることで、得られた塗膜バタンは 400— 600nmの光に対する吸収や蛍光特性を持たず、特に、生体物質の蛍光観察時に、塗膜パタン自身による遮光や蛍光によって観察が阻害されることがな!、、という利点がある。

[0069] (実施例 7)

スクリーン印刷法によるパターニング

実施例 1で合成したポリマー (4) 100重量部と、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（5) 20重量部を、 1ーメトキシー 2—プロパノール 400重量部に溶解し、トリフルォロメタンスルホン酸を 1重量部添カ卩した。これを孔径 0. 2 μ mのテフロンフィルタ一を用いて濾過し、スクリーン印刷用溶液とした。

[0070] へキサメチルジシラザンで処理したガラス基板に、スクリーン印刷用マスクを介し、上記溶液を用いてスクリーン印刷を行った。印刷後 90°Cで 30秒間加熱処理して溶媒を蒸発させ、続いて 120°Cで 5分間加熱処理を行い、架橋反応を進行させた。その結果、 300 mのドットパタンが得られた。

[0071] 次に、実施例 1と同様に、上記基板上ドットパタンに対する生体物質 (リンパ球)の接着、剥離の制御を、塗膜温度を変化させることによって行った。基板温度を 34°Cに保つことによって、ドットパタン表面にリンパ球が接着し、洗浄後にもリンパ球が流されずに残存した。また、基板温度を 15°Cに保つと、ドットパタン表面のリンパ球は剥離し、洗浄操作によってリンパ球が塗膜上力も流された。

[0072] (実施例 8)

インクジェット法によるパターニング

実施例 1で合成したポリマー (4) 100重量部と、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル（5) 20重量部を、 1ーメトキシー 2—プロパノール 3000重量部に溶解した。これを孔径 0. 2 mのテフロンフィルターを用いて濾過し、インクジェット用溶液とした。

[0073] へキサメチルジシラザンで処理したガラス基板に、インクジェットプリンタを用いて上記溶液をドットパタン状に吹き付けた。吹き付け後 90°Cで 30秒間加熱処理して溶媒を揮発させ、続いて 180°Cで 30分間加熱処理を行い、架橋反応を進行させた。その結果、 300 mのドットパタンが得られた。

[0074] 次に、実施例 1と同様に、上記基板上ドットパタンに対する生体物質 (リンパ球)の接着、剥離の制御を、塗膜温度を変化させることによって行った。基板温度を 34°Cに保つことによって、ドットパタン表面にリンパ球が接着し、洗浄後にもリンパ球が流されずに残存した。また、基板温度を 15°Cに保つと、ドットパタン表面のリンパ球は剥離し、洗浄操作によってリンパ球が塗膜上力も流された。

[0075] (実施例 9)

フォトレジストの重ね塗りによるパターニング

実施例 1で作製した加熱処理後 (架橋済み)の感熱応答性塗膜上に、フォトレジスト (OFPR— 800 ;東京応化製)を回転塗布し、膜厚 1. 5 mのレジスト膜を上層として新たに形成した。高圧水銀ランプを光源とするマスクァライナを用いて、マスクを介してこのレジスト膜への露光を行った。露光後、アルカリ現像液を用いて現像を行い、直径 10 /z mの円形の穴パタンを有するレジスト膜が得られた。その結果、上層のレジスト膜の穴パタン部分のみ、その穴を通して、下層の感熱応答性塗膜が表面に表れて、る構造を持つチップが得られた (図 4)。

[0076] 次に、実施例 1と同様に、上記チップ上の穴パタンを通して表面に表れている感熱応答性塗膜に対する生体物質 (リンパ球)の接着、剥離の制御を、感熱応答性塗膜の温度を変化させることによって行った。基板温度を 34°Cに保つことによって、穴パタンを通して表面に表れている感熱応答性塗膜部分にリンパ球が一個ずつ接着し、洗浄後にも感熱応答性塗膜部分のリンパ球だけは流されずに残存した。また、基板温度を 15°Cに保つと、感熱応答性塗膜部分のリンパ球は剥離し、キヤピラリーで吸 V、込むことで容易にリンパ球を回収することができた。

[0077] また、この時、フォトレジスト； OFPR— 800の代わりに、 400— 600nmの光に対して蛍光特性を持たないレジストを用いると、レジスト自身力もの蛍光が抑制され、生体物質力もの蛍光観察が行い易くなつた。さらには、生体物質を接着させにくい生体適合性のあるレジストを用いると、穴パタンを通して表面に表れて、る感熱応答性塗膜以外のレジスト膜部分に、不用な生体物質が強く吸着することがなぐその後の洗浄操作が容易になった。

[0078] 400— 600nmの光に対して吸収や蛍光特性を持たないレジストとしては、感光性基として、ジァゾナフトキノン基やアジド基を持たな、ィ匕学増幅型のレジストを用いた。特に、波長 400應以下の光に対してのみ反応する光酸発生剤を用いている化学増幅型ジストが優れていた。

[0079] 生体適合性のあるレジストとしては、レジストのベースポリマーとして、ヒドロキシェチルメタタリレート構造を 50mol%以上有する共重合体、もしくは、メトキシェチルアタリレート構造を 50mol%以上有する共重合体、もしくは、フォスファチジルコリン構造を 50mol%以上有する共重合体を用いて!/、るレジストが優れて!/、た。

[0080] (実施例 10)

スクリーン印刷の重ね塗りによるパターニング実施例 1で作製した加熱処理後 (架橋済み)の感熱応答性塗膜上に、スクリーン印刷用マスクを介し、スクリーン印刷用レジストを用いてスクリーン印刷を行った。印刷後 120°Cで 2時間加熱処理し、膜厚 3 μ m、直径 10 μ mの穴パタンを有するレジスト膜を得た。その結果、上層のレジスト膜の穴パタン部分のみ、その穴を通して、下層の実施例 1で作製した感熱応答性塗膜が表面に表れている構造を持つチップが得られた。

[0081] 次に、実施例 1と同様に、上記チップ上の穴パタンを通して表面に表れている感熱応答性塗膜に対する生体物質 (リンパ球)の接着、剥離の制御を、感熱応答性塗膜の温度を変化させることによって行った。基板温度を 34°Cに保つことによって、穴パタンを通して表面に表れている感熱応答性塗膜部分にリンパ球が接着し、洗浄後にも感熱応答性塗膜部分のリンパ球だけは流されずに残存した。また、基板温度を 15 °Cに保つと、感熱応答性塗膜部分のリンパ球は剥離し、キヤビラリ一で吸い込むことで容易にリンパ球を回収することができた。

[0082] (実施例 11)

実施例 1で基板の疎水処理 (基板と感熱応答性塗膜の密着性向上のため）に用いたへキサメチルジシラザンの代わりに、エポキシ基を有するシラン化剤を用いると、基板と感熱応答性塗膜との間に強い共有結合が生じ、基板と感熱応答性塗膜の密着性が大幅に向上した。その結果、温度変化の繰り返しによる膜の剥離は全く見られなくなつた。

産業上の利用可能性 [0083] 本発明によれば、細胞等を温度制御により任意に接着脱離できるバイオシートゃチップを提供することができ、細胞を用いたスクリーニング (抗原、抗体、化学物質等）や診断、さらには再生医療のための培養細胞シート等の作製等にも利用することができる。

図面の簡単な説明

[0084] [図 1]実施例 1における塗膜に対する生体物質 (リンパ球)の接着、剥離の制御の状態を示す写真。

[図 2]実施例 3における塗膜の溶剤に対する溶解性と、ヒドロキシェチルアタリレート構造のモル分率の関係を調べた結果を示す。

[図 3]実施例 4における塗膜の溶剤に対する溶解性と、ポリマーに対する架橋剤の割合の関係を調べた結果を示す。

[図 4]実施例 9において作成したチップの断面説明図を示す。

Claims

請求の範囲 [1] 一般式（1)で示される繰り返し単位を持ち、かつ重量平均分子量が 800— 500, 0 00である N アルキルアクリルアミド共重合体と架橋剤とを含有する組成物。 [化 1]

1 2

3

[2] 前記架橋剤と架橋可能な官能基を有する炭化水素構造は、前記架橋剤と架橋可能な官能基をエステル部に持つアタリレート構造、メタタリレート構造、アクリルアミド構造、またはメタクリルアミド構造である請求項 1に記載の組成物。

[3] 前記架橋剤と架橋可能な官能基は、ヒドロキシ基、カルボキシ基またはエポキシ基である請求項 1または 2に記載の組成物。

[4] 架橋剤は、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤、グリコゥリル系架橋剤、ヒドロキシ基またはカルボキシ基を 2つ以上有する化合物である請求項 1一 3のいずれ力 1項に記載の組成物。

[5] エポキシ系架橋剤は、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、 1, 2—シクロへキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 2—ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 3 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 4 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 5 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 6 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 7 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 8—ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 2 , 3 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 2, 6 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 2, 7 ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、 1, 4ーシク口へキサンジメタノールジグリシジルエーテル、ビスフエノールー A—ジグリシジルエーテル、ビスフエノールー S—ジグリシジルエーテル、ビス [4— (2, 3—エポキシプロピルチォ）フエ-ル]サルファイド、または 1 , 4 ビス（グリシジルォキシ）ベンゼンである請求項 4に記載の糸且成物。

[6] メラミン系架橋剤は、へキサメトキシメチルメラミン、へキサエトキシメチルメラミンまたはへキサプロポキシメチルメラミンである請求項 4に記載の組成物。

[7] グリコゥリル系架橋剤は、 1, 3, 4, 6—テトラキス (メトキシメチル)グリコゥリル、 1, 3, 4, 6—テトラキス（エトキシメチル)グリコゥリル、または 1, 3, 4, 6—テトラキス（プロポキシメチル)グリコゥリルである請求項 4に記載の組成物。

[8] ヒドロキシ基またはカルボキシ基を 2つ以上有する化合物は、 1, 2—ジヒドロキシナフタレン、 1, 3—ジヒドロキシナフタレン、 1, 4ージヒドロキシナフタレン、 1, 5—ジヒドロキシナフタレン、 1, 6—ジヒドロキシナフタレン、 1, 7—ジヒドロキシナフタレン、 1, 8— ジヒドロキシナフタレン、 2, 3—ジヒドロキシナフタレン、 2, 6—ジヒドロキシナフタレン、 2, 7—ジヒドロキシナフタレン、 1, 3—シクロペンタンジオール、 2, 6 キノリンジオール、 2, 3—ジヒドロキシキノキサリン、 1, 4 ジォキサンジオール、 1, 4ーシクロへキサンジメタノール、ポリビュルアルコール、 1, 2 ナフタレンジカルボン酸、 1, 3 ナフタレンジカルボン酸、 1, 4 ナフタレンジカルボン酸、 1, 5 ナフタレンジカルボン酸、 1, 6— ナフタレンジカルボン酸、 1, 7 ナフタレンジカルボン酸、 1, 8—ナフタレンジカルボン酸、 2, 3 ナフタレンジカルボン酸、 2, 6 ナフタレンジカルボン酸、シクロへキサンジカルボン酸、テレフタル酸、 1, 2—シクロペンタンジカルボン酸、 2, 5—チォフェンジカルボン酸、 2—メチルー 3, 4 キノリンジカルボン酸、 9, 10—アントラセンジカルボン酸、ジヒドロアントラセン 9, 10—ジカルボン酸、クェン酸、こはく酸、ポリアクリル酸、またはポリメタクリル酸である請求項 4に記載の組成物。

[9] 請求項 1一 8の、ずれか 1項に記載の組成物を基板に塗布して塗膜を形成するェ程、上記塗膜を加熱により架橋させて架橋生成物を構成成分とする塗膜を形成する工程を含むことを特徴とする塗膜を有する基板の製造方法。

[10] 組成物を塗布する基板は、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板、マイ力基板、セラミック基板、または金属基板である請求項 9に記載の製造方法。

[11] 組成物の基板への塗布は、組成物を溶剤に溶解する工程、得られた溶液を基板上に滴下する工程、基板を回転することによって溶媒を蒸発させ塗膜を得る工程を含むことを特徴とする請求項 9または 10に記載の製造方法。

[12] 溶剤として、水、 1ーメトキシー 2—プロパノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、メチルセ口ソルブアセテート、トルエン、キシレン、シクロへキサノン、 2—ヒドロキシプロピオン酸ェチル、 2—ヒドロキシー 2—メチルプロピオン酸ェチル、エトキシ酢酸ェチル、ヒドロキシ酢酸ェチル、 2—ヒドロキシー 3—メチルブタン酸メチル、 3—メトキシプロピオン酸メチル、 3—メトキシプロピオン酸ェチル、 3—エトキシプロピオン酸ェチル、 3— エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸ェチル、酢酸ェチル、酢酸ブチル、乳酸ェチル、及び乳酸ブチルカゝらなる群カゝら選ばれる少なくとも一種を用 V、る請求項 11に記載の製造方法。

[13] 塗膜の加熱を、ホットプレートもしくはベーク炉を用いて、 170°C以上 300°C以下の温度範囲で、 30分以上 24時間以内行うこととする請求項 9一 12のいずれか 1項に記載の製造方法。

[14] 請求項 9一 13のいずれか 1項に記載の製造方法により得られた架橋生成物を構成成分とする塗膜を有する基板を含む物品。

[15] 塗膜温度を制御することにより、塗膜に生体物質を接着し、または塗膜から生体物質を剥離するために用いられる請求項 14に記載の物品。

[16] 請求項 1一 8のいずれか 1項に記載の組成物を用いて基板にドットパタンを形成する工程、及び上記ドットパタンを加熱により架橋させて、架橋生成物を構成成分とするドットパタンを形成する工程を含むことを特徴とするドットパタンを有するチップの製造方法。

[17] 基板へのドットパタンの形成は、組成物を溶剤に溶解した溶液を基板上に、インクジェット印刷する力、またはマスクを介してスクリーン印刷することで行われる請求項 1 6に記載の製造方法。

[18] 請求項 1一 8のいずれか 1項に記載の組成物及び酸発生剤を溶剤に溶解した溶液を基板上に塗布して塗膜を形成する工程、前記塗膜にマスクを介して酸発生剤を活性化させる放射線を照射してドットパタンを形成する工程、及び前記ドットパタンをカロ熱により架橋させて、架橋生成物を構成成分とするドットパタンを形成する工程、を含むことを特徴とするドットパタンを有するチップの製造方法。

[19] 酸発生剤は、ォ -ゥム塩、スルホ-ルォキシイミド及びスルホン酸エステル力も成る群力選ばれる少なくとも 1種である請求項 18に記載の製造方法。

[20] 放射線が、水銀ランプ光、電子線、またはエキシマレーザーである請求項 18または 19に記載の製造方法。

[21] 溶剤として、水、 1ーメトキシー 2—プロパノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、メチルセ口ソルブアセテート、トルエン、キシレン、シクロへキサノン、 2—ヒドロキシプロピオン酸ェチル、 2—ヒドロキシー 2—メチルプロピオン酸ェチル、エトキシ酢酸ェチル、ヒドロキシ酢酸ェチル、 2—ヒドロキシー 3—メチルブタン酸メチル、 3—メトキシプロピオン酸メチル、 3—メトキシプロピオン酸ェチル、 3—エトキシプロピオン酸ェチル、 3— エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸ェチル、酢酸ェチル、酢酸ブチル、乳酸ェチル、及び乳酸ブチルカゝらなる群カゝら選ばれる少なくとも一種を用いる請求項 18— 20のいずれか 1項に記載の製造方法。

[22] ドットパタンの加熱による架橋を、酸触媒の不存在下で、ホットプレートまたはベータ炉を用いて、 170°C以上 300°C以下の温度範囲で、 30分以上 24時間以内行う請求項 18— 21のいずれか 1項に記載の製造方法。

[23] ドットパタンの加熱による架橋を、酸触媒の存在下で、ホットプレートまたはべーク炉を用いて、 90°C以上 170°C未満で 10秒以上 30分未満の間行う請求項 18— 21のいずれか 1項に記載の製造方法。

[24] ドットパタンを形成する基板は、シリコン基板、ガラス基板、プラスチック基板、マイ力基板、セラミック基板、または金属基板である請求項 18— 23のいずれか 1項に記載の製造方法。

[25] 請求項 9一 13のいずれか 1項に記載の製造方法により得られた架橋生成物を構成成分とするドットパタンを基板に有するチップ。

[26] 直径 1一 1000 mのドッ卜を lcm²当たり 10個一 30, 000, 000個有する請求項 25 に記載のチップ。

[27] 請求項 9一 13のいずれか 1項に記載の製造方法により得られた架橋生成物を構成成分とする塗膜を有する基板の前記塗膜の上に、可撓性材料からなり、かつ穴バタンを有する層を有するチップ。

[28] 前記穴パタンの内径が 1一 1000 /z mの範囲であり、かつ穴を lcm²当たり 10個一 3

0, 000, 000個有する請求項 27に記載のチップ。

[29] 塗膜温度を制御することにより、塗膜に穴パタンの穴を介して生体物質を接着し、または塗膜から生体物質を剥離するために用いられる請求項 27または 28に記載のチップ。

[30] 可撓性材料がフォトマスク材料である請求項 27— 29の!、ずれか 1項にチップ。