WO2014203668A1 - 表面改質方法及び表面改質体 - Google Patents

表面改質方法及び表面改質体 Download PDF

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WO2014203668A1
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medical
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皆川　康久
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住友ゴム工業株式会社
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    • C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds

Definitions

  • the present invention provides a method for surface modification that imparts low adhesion to proteins and cells in blood and body fluids, or selective adhesion to cancer cells and the like, and at least a modified surface obtained by the modification method.
  • the present invention relates to surface modification products such as medical / medical infrastructure, filters, channels, tubes, etc.
  • the medical / medical infrastructure, filters, channels, tubes, etc. used in the medical / medical field etc. are proteins in blood or body fluid on their surface due to contact with blood or body fluid inside or outside the body at the time of use And cells adhere and adsorb, and there is a problem that the original function is lost.
  • specific cells such as cancer cells are required to be selectively adsorbed and recovered in order to be captured and used for diagnosis and medical treatment, but there is also a problem that selective adsorption is difficult.
  • Patent Documents 1 and 2 propose that a polymer obtained by polymerizing a hydrophilic monomer is coated on the surface of a medical / medical substrate, a filter, a channel, or a tube to solve the above problems, but it is hydrophilic. Therefore, the coating layer may peel off or curl, and there is a problem with durability.
  • the present invention solves the above problems and is not only a coating having problems such as performance degradation due to peeling or curling, but is chemically fixed and excellent not only for low adsorptive or selective adsorptive surfaces for proteins or cells It is an object of the present invention to provide a method for modifying the surface of a vulcanized rubber or thermoplastic resin which can also impart high durability. Another object of the present invention is to provide a surface treatment product such as a medical / medical substrate, a filter, a channel, a tube or the like having at least a part of a modified surface obtained by the surface modification method.
  • the present invention is a surface modification method using a vulcanized rubber or a thermoplastic resin as an object to be reformed, wherein Step 1 of forming a polymerization initiation point on the surface of the object to be reformed, and starting from the polymerization initiation point And a step 2 of radically polymerizing the hydrophilic monomer by irradiation with UV light of 300 to 400 nm to grow a polymer chain on the surface of the object to be modified.
  • the present invention is a surface modification method using a vulcanized rubber or a thermoplastic resin as an object to be modified, wherein UV light of 300 to 400 nm is irradiated in the presence of a photopolymerization initiator to radically polymerize a hydrophilic monomer. And a step of growing polymer chains on the surface of the object to be modified.
  • a photopolymerization initiator is adsorbed on the surface of the object to be modified, or UV light of 300 to 400 nm is further irradiated to form a polymerization initiation point from the photopolymerization initiator on the surface. Is preferred.
  • the photopolymerization initiator is preferably a benzophenone type compound and / or a thioxanthone type compound.
  • the surface of the object to be modified is preferably irradiated with UV light of 300 nm or less.
  • the radical polymerization of the hydrophilic monomer in the step 2 or the step I is carried out by coating or spraying a liquid containing the hydrophilic monomer on the surface of the object to be modified, and then applying the coating or spraying.
  • the object is covered with a transparent glass or resin, and the UV light is irradiated from above the transparent glass or resin to effect radical polymerization.
  • step 2 or the step I it is preferable to wash the surface modified body on which the polymer chain is grown.
  • the washing be performed at least one selected from the group consisting of hot water washing, alcohol washing, and acetone washing.
  • the hydrophilic monomer includes acrylic acid, acrylic acid ester, acrylic acid alkali metal salt, acrylic acid amine salt, methacrylic acid, methacrylic acid ester, methacrylic acid alkali metal salt, methacrylic acid amine salt, acrylonitrile, acrylamide, dimethylacrylamide, diethyl Acrylamide, isopropyl acrylamide, hydroxyethyl acrylamide, methoxyethyl acrylamide, acryloyl morpholine, methacrylamide, dimethyl methacrylamide, diethyl methacrylamide, isopropyl methacrylamide, hydroxyethyl methacrylamide, methoxyethyl methacrylamide, and methacryloyl morpholine
  • it is at least one of
  • the hydrophilic monomer is preferably an alkali metal-containing monomer.
  • the alkali metal-containing monomer may be acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, 3-vinylpropionic acid, vinylsulfonic acid, 2-sulfoethyl (meth) acrylate, 3-sulfopropyl (meth) acrylate, 2-acrylamido-
  • it is at least one of 2-methylpropanesulfonic acid or an alkali metal salt of styrenesulfonic acid.
  • the hydrophilic monomer is preferably at least one selected from the group consisting of a zwitterionic monomer and the alkali metal-containing monomer.
  • the liquid containing the hydrophilic monomer contains a polymerization inhibitor, and is preferably polymerized in the presence of the polymerization inhibitor.
  • the polymerization inhibitor is preferably 4-methylphenol.
  • the length of the polymer chain is preferably 10 to 50000 nm.
  • the present invention relates to a surface modifying body obtained by the above surface modifying method.
  • the present invention relates to a surface modifier which is difficult to adhere and adsorb proteins and cells in blood and body fluid, obtained by the above-mentioned surface modification method.
  • the present invention relates to a surface modifier which is capable of selectively adhering and adsorbing specific proteins and cells in blood and body fluid, which can be obtained by the surface modification method.
  • the present invention relates to a surface modified body in which at least a part of a three-dimensional solid surface is modified by the surface modification method.
  • the surface modifier is preferably a polymer brush.
  • the present invention relates to a medical / medical base having at least a part of a surface modified by the surface modification method.
  • the present invention relates to a medical / medical filter having at least a part of a surface modified by the surface modification method.
  • the medical / medical filter preferably has a porous structure or a pillar structure.
  • the present invention relates to a medical / medical channel having at least a part of a surface modified by the surface modification method.
  • the present invention relates to a medical / medical tube having at least a part of a surface modified by the surface modification method.
  • a surface reforming method using a vulcanized rubber or a thermoplastic resin as an object to be reformed wherein Step 1 of forming a polymerization initiation point on the surface of the object to be reformed;
  • Surface curing method including the step 2 of radically polymerizing a hydrophilic monomer by irradiating UV light of 300 to 400 nm from the starting point, and growing a polymer chain on the surface of the object to be modified;
  • a surface modification method using rubber or a thermoplastic resin as a modification target, in which UV light of 300 to 400 nm is irradiated in the presence of a photopolymerization initiator to radically polymerize a hydrophilic monomer, and the modification target is It is a surface modification method including the process I which makes a polymer chain grow on the surface of a thing.
  • a polymer having hydrophilicity is immobilized on the surface of the object to be modified, so it has low adsorption to proteins and cells, or selective adsorption to specific proteins and cells, as well as repeated use. Durability can also be imparted, and the deterioration of the low adhesion and selective adhesion can be sufficiently suppressed. Therefore, by forming a hydrophilic polymer chain on the surface of an object using this method, it is possible to provide a surface treatment product such as a medical / medical substrate, filter, channel, tube or the like excellent in the above performance.
  • the present invention is a surface modification method using a vulcanized rubber or a thermoplastic resin as an object to be reformed, wherein Step 1 of forming a polymerization initiation point on the surface of the object to be reformed, and starting from the polymerization initiation point And UV radiation of 300 to 400 nm to radically polymerize the hydrophilic monomer, thereby growing a polymer chain on the surface of the object to be modified.
  • a polymerization initiation point is formed on the surface of the rubber after vulcanization molding or the thermoplastic resin (modified object) after molding.
  • a photopolymerization initiator is adsorbed on the surface of the object to be reformed to form a polymerization initiation point
  • a photopolymerization initiator is adsorbed on the surface of the object to be reformed, and further 300 to It can be carried out by irradiating UV light of 400 nm and forming a polymerization initiation point from a photopolymerization initiator on the surface.
  • polyester resin such as polyethylene terephthalate (PET), polyimide resin, polystyrene, polypropylene, cyclic polyolefin, polycarbonate, polytetrafluoroethylene, polydimethylsiloxane, acrylic resin, methacrylic resin, methyl resin Methacrylic resin etc. are mentioned.
  • PET polyethylene terephthalate
  • polyimide resin polystyrene
  • polypropylene polypropylene
  • cyclic polyolefin polycarbonate
  • polytetrafluoroethylene polydimethylsiloxane
  • acrylic resin methacrylic resin
  • methyl resin Methacrylic resin etc.
  • silicone rubber fluororubber, natural rubber, deproteinized natural rubber, styrene butadiene rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, and butyl rubber containing several percent of isoprene unit as unsaturation degree, halogenated butyl rubber Etc.
  • the vulcanization conditions of the rubber may be set appropriately, and the vulcanization temperature of the rubber is preferably 140 ° C. or more, more preferably 170 ° C. or more, and further preferably 175 ° C. or more.
  • photopolymerization initiator examples include carbonyl compounds, organic sulfur compounds such as tetraethylthiuram disulfide, persulfides, redox compounds, azo compounds, diazo compounds, halogen compounds, and photoreducible dyes. Carbonyl compounds are preferred.
  • benzophenone and its derivative are preferable, for example, the benzophenone type compound represented by a following formula can be used suitably.
  • R 1 to R 5 and R 1 ′ to R 5 ′ are the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen (fluorine, chlorine, bromine, iodine), a hydroxyl group, a primary to tertiary amino group, A mercapto group or a hydrocarbon group which may contain an oxygen atom, a nitrogen atom or a sulfur atom, and any two adjacent groups may be linked to each other to form a ring structure together with the carbon atom to which they are bound. )
  • benzophenone compounds include benzophenone, xanthone, 9-fluorenone, 2,4-dichlorobenzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4'-bis (Diethylamino) benzophenone and the like.
  • benzophenone, xanthone and 9-fluorenone are particularly preferable in that a polymer brush can be obtained well.
  • thioxanthone-based compounds can also be suitably used from the viewpoint of high polymerization rate and the ease of adsorption and / or reaction with rubber and the like.
  • a compound represented by the following formula can be suitably used.
  • R 6 to R 9 and R 6 ′ to R 9 ′ are the same or different and each is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cyclic alkyl group, an aryl group, an alkenyl group, an alkoxy group, or an aryloxy group Represents
  • Thioxanthone compounds represented by the above formula include thioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 2,3-diethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2-methoxythioxanthone, 1 2-Chloro-4-propoxythioxanthone, 2-cyclohexylthioxanthone, 4-cyclohexylthioxanthone, 2-vinylthioxanthone, 2,4-divinylthioxanthone 2,4-diphenylthioxanthone, 2-butenyl-4-phenylthioxanthone, 2-methoxythioxanthone, 2-p-octyloxyphenyl-4-ethylthioxanthone and the like.
  • the surface site to be modified of the object is benzophenone type or thioxanthone
  • the system compound is dissolved in an organic solvent and treated with a solution obtained to cause adsorption on the surface, and if necessary, the organic solvent is evaporated by drying to form a polymerization initiation point.
  • the surface treatment method is not particularly limited as long as the benzophenone-based or thioxanthone-based compound solution can be brought into contact with the surface of the object to be modified.
  • the photopolymerization initiator may be adsorbed to only the required part of the surface, and in this case, for example, the application of the solution, the solution Spraying is preferred.
  • the solvent methanol, ethanol, acetone, benzene, benzene, toluene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, THF and the like can be used, but acetone is preferable in that it does not swell the object to be reformed and drying and evaporation are quick.
  • UV light of 300 to 400 nm is further irradiated to form a polymerization initiation point from the photopolymerization initiator on the surface.
  • a known method can be adopted for UV light irradiation in this case, and for example, it can be carried out by the same method as UV light irradiation of step 2 described later.
  • step 2 UV light of 300 to 400 nm is irradiated from the polymerization start point formed in step 1 as a starting point to radically polymerize the hydrophilic monomer, and polymer chains are grown on the surface of the object to be modified. The thing is done.
  • hydrophilic monomer examples include monomers having a functional group that can be converted to a functional group exhibiting hydrophilicity, and examples thereof include an amide group, a sulfuric acid group, a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, a hydroxyl group, an amino group, an amide group, and an oxy group. It is a monomer having a hydrophilic group represented by an ethylene group or a functional group to be a precursor thereof or the like.
  • hydrophilic monomer examples include (meth) acrylic acid, (meth) acrylic ester (alkoxyalkyl (meth) acrylate such as methoxyethyl (meth) acrylate, etc., hydroxyalkyl (meth) acrylate such as hydroxyethyl (meth) acrylate, etc. ) Acrylates, alkali metal salts of (meth) acrylic acid, amine salts of (meth) acrylic acid, and further, monomers having a C—N bond in the molecule.
  • an alkali metal-containing monomer (a monomer containing an alkali metal in the molecule), a zwitterionic monomer (a compound containing a zwitterionic group: a compound having a center of permanent positive charge and a center of negative charge) Etc.
  • a zwitterionic monomer (a compound containing a zwitterionic group: a compound having a center of permanent positive charge and a center of negative charge) Etc.
  • these may be used alone or in combination of two or more.
  • alkali metal salts of acrylic acid sodium acrylate, potassium acrylate, etc.
  • alkali metal salts of methacrylic acid sodium methacrylate, potassium methacrylate, etc.
  • alkali metal salt of itaconic acid sodium itaconate, itaconic acid
  • alkali metal salt of 3-vinyl propionate sodium 3-vinyl propionate, potassium 3-vinyl propionate, etc.
  • alkali metal salt of vinyl sulfonic acid sodium vinyl sulfonate, potassium vinyl sulfonate, etc.
  • 2 -Sulfoethyl (meth) acrylate alkali metal salt sodium 2-sulfoethyl (meth) acrylate, potassium 2-sulfoethyl (meth) acrylate etc); 3-sulfopropyl (meth) acrylate alkal
  • Examples of zwitterionic monomers include carboxybetaine, sulfobetaine, phosphobetaine and the like.
  • the compound shown by following formula (1) is also mentioned, Especially, the compound represented by following formula (2) is suitable. (Wherein, R 11 is -H or -CH 3, X is -O-, NH - or N + -, m is an integer of 1 or more, Y is zwitterionic group and a halogen group (Cl -, Br - , F - etc)))
  • R 11 is preferably —CH 3
  • X is preferably —O—
  • m is preferably an integer of 1 to 10.
  • examples of the cation include quaternary ammonium such as tetraalkyl ammonium
  • examples of the anion include carboxylic acid, sulfonic acid, and phosphate.
  • R 11 represents —H or —CH 3
  • p and q each represent an integer of 1 or more
  • Y 1 and Y 2 represent ionic functional groups having opposite charges
  • p is preferably an integer of 2 or more, more preferably an integer of 2 to 10.
  • q is preferably an integer of 1 to 10, more preferably an integer of 2 to 4.
  • R 11 is the same as the above.
  • Y 1 and Y 2 are the same as the cation and the anion.
  • zwitterionic monomers include compounds represented by the following formulas (2-1) to (2-4). (Wherein, R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group, and p and q represent an integer of 1 to 10)
  • R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group, and p and q represent an integer of 1 to 10)
  • R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 12 represents a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms
  • p and q each represent an integer of 1 to 10
  • R 11 is a hydrogen atom or a methyl group
  • R 13 , R 14 and R 15 are the same or different and each is a hydrocarbon group having 1 or 2 carbon atoms
  • p and q are integers of 1 to 10
  • a compound represented by the said Formula (2-1) as a compound represented by Formula (2-2), such as dimethyl (3-sulfopropyl) (2- (meth) acryloyl oxyethyl) ammonium betaine,
  • a compound represented by the formula (2-3) such as dimethyl (2-carboxyethyl) (2- (meth) acryloyloxyethyl) ammonium betaine, dimethyl (3-methoxyphosphopropyl) (2- (meth) acryloyl)
  • Examples of the compound represented by the formula (2-4) such as oxyethyl) ammonium betaine include 2- (meth) acryloyloxyethyl phosphorylcholine and the like.
  • 2- (meth) acryloyloxyethyl carboxybetaine 2- (meth) acryloyloxyethyl sulfobetaine and the like can also be mentioned.
  • 2- (meth) acryloyloxyethyl phosphoryl choline is preferable in terms of high biocompatibility, that is, low protein adsorption.
  • a hydrophilic monomer-containing liquid is coated (sprayed) on the surface of the object to be modified on which a benzophenone type, thioxanthone type compound or the like is adsorbed, or the modification
  • a radical polymerization photo radical polymerization
  • the surface is covered with a transparent glass, PET, polycarbonate etc., and light such as ultraviolet light is irradiated from above to advance each radical polymerization (photo radical polymerization) to promote the surface of the object to be modified.
  • radical polymerization photo radical polymerization
  • polymers can be grown.
  • the coating (spraying) solvent for the coating (spraying) solvent, the coating (spraying) method, the dipping method, the irradiation conditions and the like, conventionally known materials and methods can be applied.
  • a solution of the radically polymerizable monomer a solution in which an aqueous solution or a photopolymerization initiator (such as benzophenone type or thioxanthone type compound) used is not dissolved is used.
  • the radically polymerizable monomer-containing liquid one containing a known polymerization inhibitor such as 4-methylphenol can also be used.
  • light irradiation causes the radical polymerization of the hydrophilic monomer to proceed, but the high pressure mainly having the emission wavelength of ultraviolet light.
  • a UV irradiation light source such as a mercury lamp, a metal halide lamp, and an LED lamp can be suitably used.
  • the irradiation light amount may be appropriately set in consideration of the uniformity of the polymerization time and the progress of the reaction.
  • an inert gas such as nitrogen gas or argon gas is introduced into the reaction vessel, in the reaction cylinder or in the reaction liquid, and the active gas such as oxygen is discharged out of the reaction system to make the reaction system inert gas atmosphere. Replacing is performed as appropriate.
  • a UV irradiation light source is installed at a position where an air layer (oxygen content of 15% or more) does not enter between the reaction container such as glass or plastic and the reaction liquid.
  • the wavelength of the ultraviolet light is 300 to 400 nm.
  • a light source a high pressure mercury lamp, an LED having a central wavelength of 365 nm, an LED having a central wavelength of 375 nm, or the like can be used. It is more preferable to irradiate LED light of 355 to 380 nm. In particular, an LED having a central wavelength of 365 nm close to the excitation wavelength of 366 nm of benzophenone is preferable in terms of efficiency.
  • the molecule of the object to be reformed may be cut to cause damage, so light of 300 nm or more is preferable, and from the viewpoint of very little damage to the object to be reformed, 355 nm or more Light is more preferred.
  • light with a wavelength of 400 nm or less is preferable because light with a wavelength of more than 400 nm is difficult to activate the photopolymerization initiator and the polymerization reaction does not easily proceed.
  • LED light is suitable in that the wavelength is narrow and no wavelength other than the central wavelength is emitted, the same effect as LED light can be obtained by cutting light of less than 300 nm using a filter even with a mercury lamp or the like. It is also possible.
  • the present invention is also a surface modification method using a vulcanized rubber or a thermoplastic resin as an object to be modified, which comprises irradiating a UV light of 300 to 400 nm in the presence of a photopolymerization initiator to radicalize a hydrophilic monomer.
  • It is a surface modification method including the step I of polymerizing and growing polymer chains on the surface of the object to be modified.
  • UV irradiation is performed by using a photopolymerization initiator as an initiator to radically polymerize a hydrophilic monomer to produce a polymer chain, whereby the surface is reformed in which the polymer layer is formed on the surface of the object to be modified. It can produce a body.
  • the photopolymerization initiator and the hydrophilic monomer to be used in Step I the same as those described above can be used.
  • step I After contacting the surface of the object to be modified with a photopolymerization initiator and a hydrophilic monomer, step I generates a polymerization initiation point from the photopolymerization initiator by irradiating LED light of 300 to 400 nm. It can be carried out by radically polymerizing a hydrophilic monomer starting from the polymerization initiation point to grow a polymer chain.
  • a hydrophilic monomer-containing liquid containing a photopolymerization initiator such as a benzophenone compound or a thioxanthone compound is coated (sprayed) on the surface of the object to be modified.
  • the object to be modified is immersed in a hydrophilic monomer-containing solution containing a photopolymerization initiator, and light such as ultraviolet light is irradiated to promote radical polymerization (photo radical polymerization) to the surface of the object to be modified.
  • photo radical polymerization photo radical polymerization
  • irradiating light such as an ultraviolet-ray, etc. from the top is also employable.
  • the same materials and methods as described above can be applied to a coating (spray) solvent, a coating (spray) method, an immersion method, irradiation conditions, and the like.
  • the present invention it is preferable to irradiate the surface of the object to be modified with UV light of 300 nm or less before step 1 or step I.
  • UV light 300 nm or less
  • hydroxyl groups, carboxyl groups and the like can be generated on the surface of the object to be modified, and the affinity with the polymerization initiator is increased to facilitate adsorption, and as a result, the protein adsorption and cell adsorption of the surface modified body
  • the durability can be further improved and the durability by repeated use can be further improved. More preferably, it is 150 to 280 nm, still more preferably 175 to 270 nm.
  • the light source of UV light to be irradiated prior to step 1 or step I is a low pressure mercury lamp or the like which can be irradiated with UV light having large peak intensities at 185 nm and 254 nm in order to efficiently generate hydroxyl group, carboxyl group etc. It can be used suitably.
  • the irradiation light amount and the irradiation time may be appropriately set in consideration of the uniformity of the progress of the reaction.
  • the surface modification body on which the polymer chain is grown is subjected to a washing treatment after the step 2 or the step I.
  • the polymerization initiator remaining on the surface of the surface-modified product can be reduced, and protein adsorption and cell adsorption can be further reduced.
  • washing treatment conventionally known methods such as immersion washing can be adopted, but hot water washing, alcohol washing and acetone washing are preferable.
  • washing treatment under heating conditions under pressure conditions such as autoclave treatment is preferable Can be adopted.
  • the pressure of the cleaning treatment is preferably 0.1 to 0.5 MPa, more preferably 0.15 to 0.4 MPa.
  • the temperature is preferably 50 to 150 ° C., more preferably 100 to 140 ° C., and still more preferably 110 to 140 ° C.
  • the time is preferably 20 to 1000 minutes, and more preferably 30 to 500 minutes.
  • the length of the polymer chain formed in step 2, step I is preferably 10 to 50000 nm, more preferably 100 to 50000 nm. If the thickness is less than 10 nm, good adsorptivity to proteins or cells tends to be low. If it exceeds 50,000 nm, further improvement of low and selective adsorption to proteins and cells can not be expected, the raw material cost tends to rise due to the use of expensive monomers, and the surface pattern by surface treatment Tends to be visible to the naked eye, detract from the aesthetics, and to reduce sealing properties.
  • step 2 and step I two or more monomers may be simultaneously radically polymerized. Furthermore, multiple polymer chains may be grown on the surface of the object to be modified.
  • the surface modification method of the present invention may crosslink between polymer chains. In this case, ionic crosslinking, crosslinking by a hydrophilic group having an oxygen atom, or crosslinking by a halogen group such as iodine may be formed between polymer chains.
  • a surface modified body By applying the surface modification method to a vulcanized rubber or a thermoplastic resin, a surface modified body is obtained. In addition, by applying the method to at least a part of the three-dimensional solid, a modified surface modified body is obtained.
  • a polymer brush (polymer brush) is mentioned as a preferable example of this surface-modification body.
  • the polymer brush means a graft polymer obtained by the grafting from method using surface initiated polymerization.
  • the graft chain is oriented in a substantially perpendicular direction from the surface of the object to be modified because the entropy is small and the molecular motion of the graft chain is low to obtain lubricity.
  • semi-lean and thick brushes having a brush density of 0.01 chains / nm 2 or more are preferable.
  • a medical device such as a medical / medical substrate having at least a part of a modified surface, a filter, a channel, a tube, etc.
  • Modification is at least a medical / medical basis (such as a platform for removing specific proteins or cells (such as cancer cells) from collected blood and body fluid and adsorbing them), a filter (a porous structure with a large number of pores), Or it is preferable to have a pillar structure provided with a large number of pillar-like structures arranged at appropriate intervals.) It is applied to the surface of the medical device such as a channel, a tube, etc.
  • a hydrophilic monomer according to the desired performance, adhesion or adsorption of proteins and cells in blood and body fluid to the surface can be prevented or cancer cells etc. can be selectively adhered and adsorbed. While being possible, since the polymer chain is immobilized, excellent durability is also obtained.
  • Example 1 A 3 wt% acetone solution of benzophenone was applied to the surface of a polyethylene terephthalate (PET) object to be modified to adsorb the benzophenone and dried. Thereafter, LED light (5 mW / cm 2 ) having a wavelength of 365 nm was irradiated for 60 minutes. At that time, the object to be reformed was rotated so that the entire surface was irradiated with light. Then, it was immersed in a glass reaction vessel containing an aqueous solution of acrylamide (1.25 M), covered with a rubber, introduced with argon gas, and bubbled for 120 minutes to expel oxygen. While rotating the glass reaction vessel, radical polymerization was performed by irradiating LED light having a wavelength of 365 nm for 300 minutes to grow a polymer chain on the PET surface to obtain a surface modified body (polymer brush).
  • PTT polyethylene terephthalate
  • Example 2 A 3 wt% acetone solution of benzophenone was applied to the surface of the modified object of PET to adsorb the benzophenone and dried. Then, it was immersed in a glass reaction vessel containing an aqueous solution of acrylamide (1.25 M), covered with a rubber, introduced with argon gas, and bubbled for 120 minutes to expel oxygen. While rotating the glass reaction vessel, perform radical polymerization by irradiating LED light (5 mW / cm 2 ) with a wavelength of 365 nm for 300 minutes to grow a polymer chain on the PET surface, surface modified body (polymer brush) Obtained.
  • LED light 5 mW / cm 2
  • Example 3 An aqueous solution of acrylamide (1.25 M) was prepared using water in which benzophenone was dissolved to be 0.015 wt%, and the surface of the object to be modified with PET was dipped in a glass reaction vessel containing the aqueous solution, and then treated with rubber. The lid was closed, argon gas was introduced, and bubbling was performed for 120 minutes to purge oxygen. While rotating the glass reaction vessel, perform radical polymerization by irradiating LED light (5 mW / cm 2 ) with a wavelength of 365 nm for 300 minutes to grow a polymer chain on the PET surface, surface modified body (polymer brush) Obtained.
  • LED light 5 mW / cm 2
  • Example 4 A surface modified product (polymer brush) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine was used instead of acrylamide.
  • Example 5 A surface modified product (a polymer brush having a polymer chain grown on the surface of polystyrene) was obtained in the same manner as in Example 1 except that polystyrene was used instead of PET.
  • Example 6 A surface-modified product (a polymer brush having a polymer chain grown on a polytetrafluoroethylene surface) was obtained in the same manner as in Example 1 except that polytetrafluoroethylene was used instead of PET.
  • Example 7 A surface modified product (polymer brush) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 2-methoxyethyl acrylate was used instead of acrylamide.
  • Example 8 A 3 wt% acetone solution of benzophenone was applied to the surface of the modified object of PET to adsorb the benzophenone and dried. Thereafter, an aqueous solution of acrylamide (1.25 M) was applied, and the surface was covered with glass. Next, radical polymerization is performed by irradiating LED light (5 mW / cm 2 ) having a wavelength of 365 nm for 300 minutes from above the glass to grow polymer chains on the PET surface to obtain a surface modified body (polymer brush) The
  • Example 9 A surface modified product (polymer brush) was prepared in the same manner as in Example 7 except that a low-pressure mercury lamp (intensity at 254 nm: 7.2 mW / cm 2 ) was irradiated for 5 minutes on the PET surface as the modification target. Got).
  • a low-pressure mercury lamp intensity at 254 nm: 7.2 mW / cm 2
  • Example 10 After washing the surface of the surface-modified body obtained in Example 9 with ethanol, it is immersed in 10 times the volume of the volume of the surface-modified body, and autoclaved at 135 ° C. and 0.32 MPa for 1 hour. A surface modified body (polymer brush) was obtained.
  • the surface-modified bodies prepared in Examples and Comparative Examples were evaluated by the following methods.
  • (Polymer chain length) The length of the polymer chain formed on the surface of the surface-modified body was measured at an acceleration voltage of 15 kV at a magnification of 1000 using an SEM and the cross-section of the surface-modified body on which the polymer chain was formed. The thickness of the photographed polymer layer was taken as the length of the polymer chain.
  • the amount of adsorbed protein after endurance A protein adsorption test was performed, and then the surface was washed with hot water at 70 ° C. to remove protein. After repeating this adsorption and washing ten times, a protein adsorption test was performed again to calculate the amount of protein adsorption after endurance and the rate of increase from the initial amount of adsorption.
  • the surface modified body of the example had a small amount of protein adsorption and a low rate of increase in the amount of protein adsorption due to repeated adsorption and washing.
  • the adsorption amount was large from the beginning, and the increase rate of the protein adsorption amount by repeated adsorption and washing was also high.
  • the amount of protein adsorption is small, cells also hardly adhere and adsorb.
  • hydrophilic monomer such as acrylamide or 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine
  • a hydrophilic monomer such as acrylamide or 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine
  • the PET surface is irradiated with UV light of 300 nm or less before step 1, or after step 2, alcohol washing or autoclave treatment is performed to obtain protein adsorption and cell adsorption. It became clear that it was able to reduce more and the durability by repeated use could also be improved more.
  • the polymer of 2-methoxyethyl acrylate grown in Example 7 is a material that does not adsorb platelets, white blood cells or red blood cells in blood but selectively adsorbs only cancer cells, for example, cancer cells. It can be expected to selectively adhere and adsorb only cancer cells in blood containing blood.

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Abstract

剥がれや捲れによる性能低下等の問題があるコーティングではなく、化学的に固定され、タンパク質や細胞に対する低吸着性表面や選択的吸着性表面だけでなく、優れた耐久性も付与することが可能な加硫ゴム又は熱可塑性樹脂の表面改質方法を提供する。 加硫ゴム又は熱可塑性樹脂を改質対象物とする表面改質方法であって、前記改質対象物の表面に重合開始点を形成する工程１と、前記重合開始点を起点にして、３００～４００ｎｍのＵＶ光を照射して親水性モノマーをラジカル重合させ、前記改質対象物の表面にポリマー鎖を成長させる工程２とを含む表面改質方法に関する。

Description

表面改質方法及び表面改質体
本発明は、血液及び体液中のタンパク質や細胞に対する低接着性、又は癌細胞等に対する選択的接着性を付与する表面改質方法、並びに、該改質方法により得られる改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用基盤、フィルター、流路、チューブなどの表面改質体に関する。
医療・医用分野などにおいて使用される医療・医用基盤、フィルター、流路、チューブ等は、使用時に体内・体外で血液や体液に接することに起因して、それらの表面に血液や体液中のタンパク質や細胞が接着、吸着し、本来の機能が損なわれるという問題がある。一方、癌細胞等の特定の細胞は、捕捉して診断・診療に役立てるため、選択的に吸着させて回収するという要請もあるが、選択的に吸着させることが難しいという問題もある。
特許文献１～２には、親水性モノマーを重合したポリマーを医療・医用基盤、フィルター、流路、チューブ表面にコーティングし、上記の問題を解決することが提案されているが、親水性であるため、コーティング層が剥がれたり、捲れたりし、耐久性に問題がある。
特表２００５－５１６７３６号公報 特表２００５－５２３９８１号公報
本発明は、前記課題を解決し、剥がれや捲れによる性能低下等の問題があるコーティングではなく、化学的に固定され、タンパク質や細胞に対する低吸着性表面や選択的吸着性表面だけでなく、優れた耐久性も付与することが可能な加硫ゴム又は熱可塑性樹脂の表面改質方法を提供することを目的とする。また、該表面改質方法により得られる改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用基盤、フィルター、流路、チューブ等の表面改質体を提供することも目的とする。
本発明は、加硫ゴム又は熱可塑性樹脂を改質対象物とする表面改質方法であって、前記改質対象物の表面に重合開始点を形成する工程１と、前記重合開始点を起点にして、３００～４００ｎｍのＵＶ光を照射して親水性モノマーをラジカル重合させ、前記改質対象物の表面にポリマー鎖を成長させる工程２とを含む表面改質方法に関する。
本発明は、加硫ゴム又は熱可塑性樹脂を改質対象物とする表面改質方法であって、光重合開始剤の存在下で３００～４００ｎｍのＵＶ光を照射して親水性モノマーをラジカル重合させ、前記改質対象物の表面にポリマー鎖を成長させる工程Ｉを含む表面改質方法に関する。
前記工程１は、前記改質対象物の表面に光重合開始剤を吸着させ、又は更に３００～４００ｎｍのＵＶ光を照射し、前記表面上の光重合開始剤から重合開始点を形成させるものであることが好ましい。
前記光重合開始剤は、ベンゾフェノン系化合物及び／又はチオキサントン系化合物であることが好ましい。
前記工程１又は前記工程Ｉの前に、前記改質対象物表面に３００ｎｍ以下のＵＶ光を照射することが好ましい。
前記光照射時又は光照射前に反応容器、反応筒及び反応液に不活性ガスを導入し、不活性ガス雰囲気に置換して重合させることが好ましい。
前記工程２又は前記工程Ｉにおける前記親水性モノマーのラジカル重合は、前記改質対象物の表面に前記親水性モノマーの含有液を塗工又は噴霧した後、該塗工又は噴霧を施した改質対象物を透明なガラス又は樹脂で覆い、更に該透明なガラス又は樹脂上から前記ＵＶ光を照射し、ラジカル重合させるものであることが好ましい。
前記工程２又は前記工程Ｉの後に、前記ポリマー鎖を成長させた表面改質体を洗浄することが好ましい。
前記洗浄が、熱水洗浄、アルコール洗浄、及びアセトン洗浄からなる群より選択される少なくとも１つを行うものであることが好ましい。
前記親水性モノマーは、アクリル酸、アクリル酸エステル、アクリル酸アルカリ金属塩、アクリル酸アミン塩、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、メタクリル酸アルカリ金属塩、メタクリル酸アミン塩、アクリロニトリル、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド、メトキシエチルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、メタクリルアミド、ジメチルメタクリルアミド、ジエチルメタクリルアミド、イソプロピルメタクリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリルアミド、メトキシエチルメタクリルアミド、及びメタクリロイルモルホリンからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
前記親水性モノマーはアルカリ金属含有モノマーであることが好ましい。
ここで、前記アルカリ金属含有モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、３－ビニルプロピオン酸、ビニルスルホン酸、２－スルホエチル（メタ）アクリレート、３－スルホプロピル（メタ）アクリレート、２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、又はスチレンスルホン酸のアルカリ金属塩の少なくとも１種であることが好ましい。
前記親水性モノマーは、双性イオン性モノマー及び前記アルカリ金属含有モノマーからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
前記親水性モノマーの含有液が重合禁止剤を含むもので、該重合禁止剤の存在下で重合させることが好ましい。ここで、前記重合禁止剤が４－メチルフェノールであることが好ましい。
前記ポリマー鎖の長さは、１０～５００００ｎｍであることが好ましい。
本発明は、前記表面改質方法により得られる表面改質体に関する。
本発明は、前記表面改質方法により得られる、血液及び体液中のタンパク質や細胞を接着・吸着しにくい表面改質体に関する。
本発明は、前記表面改質方法により得られる、血液及び体液中の特定のタンパク質や細胞を選択的に接着・吸着しやすい表面改質体に関する。
本発明は、前記表面改質方法により三次元形状の固体表面の少なくとも一部が改質された表面改質体に関する。
前記表面改質体は、ポリマーブラシであることが好ましい。
本発明は、前記表面改質方法により改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用基盤に関する。
本発明は、前記表面改質方法により改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用フィルターに関する。
前記医療・医用フィルターは多孔質構造又はピラー構造を有することが好ましい。
本発明は、前記表面改質方法により改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用流路に関する。
本発明は、前記表面改質方法により改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用チューブに関する。
本発明によれば、加硫ゴム又は熱可塑性樹脂を改質対象物とする表面改質方法であって、前記改質対象物の表面に重合開始点を形成する工程１と、前記重合開始点を起点にして、３００～４００ｎｍのＵＶ光を照射して親水性モノマーをラジカル重合させ、前記改質対象物の表面にポリマー鎖を成長させる工程２とを含む表面改質方法、又は、加硫ゴム又は熱可塑性樹脂を改質対象物とする表面改質方法であって、光重合開始剤の存在下で３００～４００ｎｍのＵＶ光を照射して親水性モノマーをラジカル重合させ、前記改質対象物の表面にポリマー鎖を成長させる工程Ｉを含む表面改質方法である。これにより、改質対象物表面に親水性を有する高分子が固定されることから、タンパク質や細胞に対する低吸着性、又は特定のタンパク質や細胞に対する選択的吸着性を有するだけでなく、繰り返し使用に対する耐久性も付与し、該低接着性や選択的接着性の悪化を充分に抑制することもできる。従って、該方法を用いて対象物表面に親水性ポリマー鎖を形成することで、以上の性能に優れた医療・医用基盤、フィルター、流路、チューブ等の表面改質体を提供できる。
本発明は、加硫ゴム又は熱可塑性樹脂を改質対象物とする表面改質方法であって、前記改質対象物の表面に重合開始点を形成する工程１と、前記重合開始点を起点にして、３００～４００ｎｍのＵＶ光を照射して親水性モノマーをラジカル重合させ、前記改質対象物の表面にポリマー鎖を成長させる工程２とを含む表面改質方法である。
工程１では、加硫成形後のゴム又は成形後の熱可塑性樹脂（改質対象物）の表面に重合開始点が形成される。例えば、前記工程１は、前記改質対象物の表面に光重合開始剤を吸着させて重合開始点を形成すること、前記改質対象物の表面に光重合開始剤を吸着させて更に３００～４００ｎｍのＵＶ光を照射し、該表面上の光重合開始剤から重合開始点を形成させること、等により実施できる。
改質対象物としての熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリジメチルシロキサン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、メチルメタクリル樹脂等が挙げられる。
改質対象物としてのゴムとしては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、脱タンパク天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、及びイソプレンユニットを不飽和度として数パーセント含むブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムなどが挙げられる。
なお、ゴムの加硫条件は適宜設定すれば良く、ゴムの加硫温度は、好ましくは１４０℃以上、より好ましくは１７０℃以上、更に好ましくは１７５℃以上である。
光重合開始剤としては、例えば、カルボニル化合物、テトラエチルチウラムジスルフィドなどの有機硫黄化合物、過硫化物、レドックス系化合物、アゾ化合物、ジアゾ化合物、ハロゲン化合物、光還元性色素などが挙げられ、なかでも、カルボニル化合物が好ましい。
光重合開始剤としてのカルボニル化合物としては、ベンゾフェノン及びその誘導体（ベンゾフェノン系化合物）が好ましく、例えば、下記式で表されるベンゾフェノン系化合物を好適に使用できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 （式において、Ｒ１～Ｒ５及びＲ１′～Ｒ５′は、同一若しくは異なって、水素原子、アルキル基、ハロゲン（フッ素、塩素、臭素、ヨウ素）、水酸基、１～３級アミノ基、メルカプト基、又は酸素原子、窒素原子、硫黄原子を含んでもよい炭化水素基を表し、隣り合う任意の２つが互いに連結し、それらが結合している炭素原子と共に環構造を形成してもよい。）
ベンゾフェノン系化合物の具体例としては、ベンゾフェノン、キサントン、９－フルオレノン、２，４－ジクロロベンゾフェノン、ｏ－ベンゾイル安息香酸メチル、４，４′－ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４′－ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンなどが挙げられる。なかでも、良好にポリマーブラシが得られるという点から、ベンゾフェノン、キサントン、９－フルオレノンが特に好ましい。
光重合開始剤としては、重合速度が速い点、及びゴムなどに吸着及び／又は反応し易い点から、チオキサントン系化合物も好適に使用可能である。例えば、下記式で表される化合物を好適に使用できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 （式において、Ｒ６～Ｒ９及びＲ６′～Ｒ９′は、同一若しくは異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、環状アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルコキシ基、又はアリールオキシ基を表す。）
上記式で示されるチオキサントン系化合物としては、チオキサントン、２－イソプロピルチオキサントン、４－イソプロピルチオキサントン、２，３－ジエチルチオキサントン、２，４－ジエチルチオキサントン、２，４－ジクロロチオキサントン、２－メトキシチオキサントン、１－クロロ－４－プロポキシチオキサントン、２－シクロヘキシルチオキサントン、４－シクロヘキシルチオキサントン、２－ビニルチオキサントン、２，４－ジビニルチオキサントン２，４－ジフェニルチオキサントン、２－ブテニル－４－フェニルチオキサントン、２－メトキシチオキサントン、２－ｐ－オクチルオキシフェニル－４－エチルチオキサントンなどが挙げられる。なかでも、Ｒ６～Ｒ９及びＲ６′～Ｒ９′のうちの１～２個、特に２個がアルキル基により置換されているものが好ましく、２，４－Ｄｉｅｔｈｙｌｔｈｉｏｘａｎｔｈｏｎｅ（２，４－ジエチルチオキサントン）がより好ましい。
ベンゾフェノン系、チオキサントン系化合物などの光重合開始剤の改質対象物表面への吸着方法としては、例えば、ベンゾフェノン系、チオキサントン系化合物については、対象物の改質する表面部位を、ベンゾフェノン系、チオキサントン系化合物を有機溶媒に溶解させて得られた溶液で処理することで表面に吸着させ、必要に応じて有機溶媒を乾燥により蒸発させることにより、重合開始点が形成される。表面処理方法としては、該ベンゾフェノン系、チオキサントン系化合物溶液を改質対象物の表面に接触させることが可能であれば特に限定されず、例えば、該ベンゾフェノン系、チオキサントン系化合物溶液の塗布、吹き付け、該溶液中への浸漬などが好適である。更に、一部の表面にのみ表面改質が必要なときには、必要な一部の表面にのみ光重合開始剤を吸着させればよく、この場合には、例えば、該溶液の塗布、該溶液の吹き付けなどが好適である。前記溶媒としては、メタノール、エタノール、アセトン、ベンゼン、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、ＴＨＦなどを使用できるが、改質対象物を膨潤させない点、乾燥・蒸発が早い点でアセトンが好ましい。
また、前記のとおり、改質対象物の表面に光重合開始剤を吸着させた後、更に３００～４００ｎｍのＵＶ光を照射し、該表面上の光重合開始剤から重合開始点を形成させることも可能であるが、この場合のＵＶ光照射については公知の方法を採用でき、例えば、後述の工程２のＵＶ光照射と同様の方法で実施できる。
工程２では、工程１で形成された記重合開始点を起点にして、３００～４００ｎｍのＵＶ光を照射して親水性モノマーをラジカル重合させ、前記改質対象物の表面にポリマー鎖を成長させることが行われる。
親水性モノマーとしては、親水性を示す官能基に変換可能な官能基を有するモノマーが挙げられ、例えば、アミド基、硫酸基、スルホン酸基、カルボン酸基、水酸基、アミノ基、アミド基、オキシエチレン基又はその前駆体となる官能基等に代表されるような親水性基を有するモノマーである。
前記親水性モノマーの具体例としては、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル（メトキシエチル（メタ）アクリレート等のアルコキシアルキル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート）、（メタ）アクリル酸アルカリ金属塩、（メタ）アクリル酸アミン塩が挙げられ、更に分子内にＣ－Ｎ結合を持つモノマーなども挙げられる。分子内にＣ－Ｎ結合を持つモノマーとしては、（メタ）アクリルアミド；Ｎ－アルキル置換（メタ）アクリルアミド誘導体（Ｎ－エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ｎ－プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－シクロプロピル（メタ）アクリルアミド；Ｎ－メトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－メトキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－エトキシエチル（メタ）アクリルアミド等のアルコキシアルキル（メタ）アクリルアミド）；Ｎ，Ｎ－ジアルキル置換（メタ）アクリルアミド誘導体（Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－エチルメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチル（メタ）アクリルアミド等）；ヒドロキシ（メタ）アクリルアミド；ヒドロキシ（メタ）アクリルアミド誘導体（Ｎ－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミド）；環状基を有する（メタ）アクリルアミド誘導体（（メタ）アクリロイルモルホリン等）などが挙げられる。なかでも、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸アルカリ金属塩、（メタ）アクリル酸アミン塩、アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド、ジメチル（メタ）アクリルアミド、ジエチル（メタ）アクリルアミド、イソプロピル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、メトキシエチル（メタ）アクリルアミド、メトキシメチル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロイルモルホリンが好ましく、（メタ）アクリロイルモルホリン、メトキシメチル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルアミド、２－メトキシエチルアクリレートがより好ましく、メトキシメチル（メタ）アクリルアミド、２－メトキシエチルアクリレートが特に好ましい。
前記親水性モノマーとしては、アルカリ金属含有モノマー（分子中にアルカリ金属を含むモノマー）、双性イオン性モノマー（双性イオン性基含有化合物：永久陽電荷の中心及び陰電荷の中心を有する化合物）なども好適に使用できる。これらは単独で用いても２種以上を併用してもよい。
アルカリ金属含有モノマーとしては、アクリル酸アルカリ金属塩（アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウムなど）；メタクリル酸アルカリ金属塩（メタクリル酸ナトリウム、メタクリル酸カリウムなど）；イタコン酸アルカリ金属塩（イタコン酸ナトリウム、イタコン酸カリウムなど）；３－ビニルプロピオン酸アルカリ金属塩（３－ビニルプロピオン酸ナトリウム、３－ビニルプロピオン酸カリウムなど）；ビニルスルホン酸アルカリ金属塩（ビニルスルホン酸ナトリウム、ビニルスルホン酸カリウムなど）；２－スルホエチル（メタ）アクリレートアルカリ金属塩（２－スルホエチル（メタ）アクリル酸ナトリウム、２－スルホエチル（メタ）アクリル酸カリウムなど）；３－スルホプロピル（メタ）アクリレートアルカリ金属塩（３－スルホプロピル（メタ）アクリル酸ナトリウム、３－スルホプロピル（メタ）アクリル酸カリウムなど）；２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸アルカリ金属塩（２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸ナトリウム、２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸カリウムなど）；スチレンスルホン酸アルカリ金属塩（スチレンスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸カリウムなど）；などが挙げられる。
双性イオン性モノマーとしては、カルボキシベタイン、スルホベタイン、ホスホベタインなどが挙げられる。また、下記式（１）で示される化合物も挙げられ、なかでも、下記式（２）で表される化合物が好適である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 （式中、Ｒ１１は－Ｈ又は－ＣＨ３、Ｘは－Ｏ－、ＮＨ－又はＮ＋－、ｍは１以上の整数、Ｙは双性イオン性基又はハロゲン基（Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｆ－など）を表す。）
式（１）において、Ｒ１１は－ＣＨ３、Ｘは－Ｏ－、ｍは１～１０の整数が好ましい。Ｙで表される双性イオン性基において、カチオンとしては、テトラアルキルアンモニウムなどの第四級アンモニウム、アニオンとしては、カルボン酸、スルホン酸、ホスフェートなどが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 （式中、Ｒ１１は－Ｈ又は－ＣＨ３、ｐ及びｑは１以上の整数、Ｙ１及びＹ２は反対の電荷を有するイオン性官能基を表す。）
式（２）において、ｐは２以上の整数が好ましく、２～１０の整数がより好ましい。ｑは１～１０の整数が好ましく、２～４の整数がより好ましい。また、好ましいＲ１１は前記と同様である。Ｙ１及びＹ２は、前記カチオン、アニオンと同様である。
前記双性イオン性モノマーの好適な代表例としては、下記式（２－１）～（２－４）で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 （式中、Ｒ１１は水素原子又はメチル基、ｐ及びｑは１～１０の整数を示す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 （式中、Ｒ１１は水素原子又はメチル基、ｐ及びｑは１～１０の整数を示す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 （式中、Ｒ１１は水素原子又はメチル基、Ｒ１２は炭素数１～６の炭化水素基、ｐ及びｑは１～１０の整数を示す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 （式中、Ｒ１１は水素原子又はメチル基、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５は、同一若しくは異なって炭素数１又は２の炭化水素基、ｐ及びｑは１～１０の整数を示す。）
上記式（２－１）で表される化合物としては、ジメチル（３－スルホプロピル）（２－（メタ）アクリロイルオキシエチル）アンモニウムベタインなど、式（２－２）で表される化合物としては、ジメチル（２－カルボキシエチル）（２－（メタ）アクリロイルオキシエチル）アンモニウムベタインなど、式（２－３）で表される化合物としては、ジメチル（３－メトキシホスホプロピル）（２－（メタ）アクリロイルオキシエチル）アンモニウムベタインなど、式（２－４）で表される化合物としては、２－（メタ）アクリロイルオキシエチルホスホリルコリンなどが挙げられる。また、双性イオン性モノマーとしては、２－（メタ）アクリロイルオキシエチルカルボキシベタイン、２－（メタ）アクリロイルオキシエチルスルホベタインなども挙げられる。なかでも、生体適合性が高い、即ちタンパク吸着性が低いという点から、２－（メタ）アクリロイルオキシエチルホスホリルコリンが好ましい。
工程２の親水性モノマーのラジカル重合の方法としては、ベンゾフェノン系、チオキサントン系化合物などが吸着した改質対象物の表面に、親水性モノマー含有液を塗工（噴霧）し、又は、該改質対象物を親水性モノマー含有液に浸漬し、ＵＶ光を照射することでそれぞれのラジカル重合（光ラジカル重合）が進行し、該改質対象物表面に対して、ポリマー鎖を成長させることができる。更に前記塗工後に、表面に透明なガラス・ＰＥＴ・ポリカーボネートなどで覆い、その上から紫外線などの光を照射することでそれぞれのラジカル重合（光ラジカル重合）を進行させ、改質対象物表面に対して、ポリマーを成長させることもできる。
塗工（噴霧）溶媒、塗工（噴霧）方法、浸漬方法、照射条件などは、従来公知の材料及び方法を適用できる。なお、ラジカル重合性モノマーの溶液としては、水溶液又は使用する光重合開始剤（ベンゾフェノン系、チオキサントン系化合物など）を溶解しない有機溶媒に溶解させた溶液が使用される。また、ラジカル重合性モノマー含有液として、４－メチルフェノールなどの公知の重合禁止剤を含むものも使用できる。
本発明では、親水性モノマー含有液の塗布後又は親水性モノマー若しくはその溶液への浸漬後、光照射することで親水性モノマーのラジカル重合が進行するが、主に紫外光に発光波長をもつ高圧水銀灯、メタルハライドランプ、ＬＥＤランプなどのＵＶ照射光源を好適に利用できる。照射光量は、重合時間や反応の進行の均一性を考慮して適宜設定すればよい。また、反応容器内や反応筒内における酸素などの活性ガスによる重合阻害を防ぐために、光照射時又は光照射前において、反応容器内、反応筒内や反応液中の酸素を除くことが好ましい。そのため、反応容器内、反応筒内や反応液中に窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスを導入して酸素などの活性ガスを反応系外に排出し、反応系内を不活性ガス雰囲気に置換すること、などが適宜行われている。更に、酸素などの反応阻害を防ぐために、ＵＶ照射光源をガラスやプラスチックなどの反応容器と反応液や改質対象物の間に空気層（酸素含有量が１５％以上）が入らない位置に設置する、などの工夫も適宜行われる。
紫外線の波長は、３００～４００ｎｍである。これにより、改質対象物の表面に良好にポリマー鎖を形成できる。光源としては高圧水銀ランプや、３６５ｎｍの中心波長を持つＬＥＤ、３７５ｎｍの中心波長を持つＬＥＤなどを使用することが出来る。３５５～３８０ｎｍのＬＥＤ光を照射することがより好ましい。特に、ベンゾフェノンの励起波長３６６ｎｍに近い３６５ｎｍの中心波長を持つＬＥＤなどが効率の点から好ましい。波長が３００ｎｍ未満では、改質対象物の分子を切断させて、ダメージを与える可能性があるため、３００ｎｍ以上の光が好ましく、改質対象物のダメージが非常に少ないという観点から、３５５ｎｍ以上の光が更に好ましい。一方、４００ｎｍを超える光では、光重合開始剤が活性されにくく、重合反応が進みにくいため、４００ｎｍ以下の光が好ましい。なお、ＬＥＤ光は波長が狭く、中心波長以外の波長が出ない点で好適であるが、水銀ランプ等でもフィルターを用いて、３００ｎｍ未満の光をカットすれば、ＬＥＤ光と同様の効果を得ることも可能である。
本発明はまた、加硫ゴム又は熱可塑性樹脂を改質対象物とする表面改質方法であって、光重合開始剤の存在下で３００～４００ｎｍのＵＶ光を照射して親水性モノマーをラジカル重合させ、前記改質対象物の表面にポリマー鎖を成長させる工程Ｉを含む表面改質方法である。具体的には、光重合開始剤を開始剤としてＵＶ光を照射して親水性モノマーをラジカル重合させてポリマー鎖を作製することで、改質対象物の表面にポリマー層が形成された表面改質体を製造できる。工程Ｉで使用される改質対象物、光重合開始剤、親水性モノマーとしては、前記と同様のものを使用できる。
例えば、工程Ｉは、改質対象物の表面に光重合開始剤及び親水性モノマーを接触させた後、３００～４００ｎｍのＬＥＤ光を照射することで、該光重合開始剤から重合開始点を生じさせるとともに、該重合開始点を起点として親水性モノマーをラジカル重合させてポリマー鎖を成長させることにより実施できる。
工程Ｉの親水性モノマーのラジカル重合の方法としては、改質対象物の表面に、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物などの光重合開始剤を含む親水性モノマー含有液を塗工（噴霧）し、又は、改質対象物を光重合開始剤を含む親水性モノマー含有液に浸漬し、紫外線などの光を照射することでラジカル重合（光ラジカル重合）が進行し、該改質対象物表面に対して、ポリマー鎖を成長させることができる。更に、前述の透明なガラス・ＰＥＴ・ポリカーボネートなどで覆い、その上から紫外線などの光を照射する方法なども採用できる。なお、塗工（噴霧）溶媒、塗工（噴霧）方法、浸漬方法、照射条件などは、前述と同様の材料及び方法を適用できる。
本発明では、工程１又は工程Ｉの前に、改質対象物表面に３００ｎｍ以下のＵＶ光を照射することが好ましい。これにより、改質対象物表面に水酸基、カルボキシル基等を生成させることができ、重合開始剤との親和性が高まって吸着しやすくなる結果、表面改質体のタンパク質吸着性や細胞吸着性をより低下でき、繰り返し使用による耐久性もより向上できる。より好ましくは１５０～２８０ｎｍ、更に好ましくは１７５～２７０ｎｍである。
工程１又は工程Ｉの前に照射するＵＶ光の光源は、水酸基、カルボキシル基等を効率よく生成させるために、１８５ｎｍと２５４ｎｍに大きなピーク強度を持つＵＶ光の照射が可能な低圧水銀ランプなどを好適に使用できる。なお、照射光量及び照射時間は反応の進行の均一性を考慮して適宜設定すればよい。
また、本発明では、工程２又は工程Ｉの後に、前記ポリマー鎖を成長させた表面改質体に洗浄処理が施されることが好ましい。これにより、表面改質体の表面に残存する重合開始剤を減らすことができ、タンパク質吸着性や細胞吸着性をより低下できる。
洗浄処理としては、浸漬水洗等、従来公知の方法を採用できるが、熱水洗浄、アルコール洗浄、アセトン洗浄が好ましく、例えば、オートクレーブ処理等、加圧条件下、加熱条件下での洗浄処理を好適に採用できる。
洗浄処理の条件は、圧力は、０．１～０．５ＭＰａが好ましく、０．１５～０．４ＭＰａがより好ましい。温度は、５０～１５０℃が好ましく、１００～１４０℃がより好ましく、１１０～１４０℃が更に好ましい。時間は、２０～１０００分が好ましく、３０～５００分がより好ましい。上記条件で洗浄処理を施すと、表面改質体の表面に残存する重合開始剤を減らすことができ、タンパク質吸着性や細胞吸着性をより低下できる。
工程２、工程Ｉで形成されるポリマー鎖の長さは、好ましくは１０～５００００ｎｍ、より好ましくは１００～５００００ｎｍである。１０ｎｍ未満であると、良好なタンパク質や細胞に対する低吸着性・選択的吸着性が得られない傾向がある。５００００ｎｍを超えると、タンパク質や細胞に対する低吸着性・選択的吸着性の更なる向上が期待できず、高価なモノマーを使用するために原料コストが上昇する傾向があり、また、表面処理による表面模様が肉眼で見えるようになり、美観を損ねたり、シール性が低下する傾向がある。
工程２、工程Ｉでは、２種以上のモノマーを同時にラジカル重合させてもよい。更に、改質対象物の表面に複数のポリマー鎖を成長させてもよい。本発明の表面改質方法は、ポリマー鎖間を架橋してもよい。この場合、ポリマー鎖間には、イオン架橋、酸素原子を有する親水性基による架橋、ヨウ素などのハロゲン基による架橋が形成されてもよい。
加硫ゴム又は熱可塑性樹脂に前記表面改質方法を適用することで、表面改質体が得られる。また、三次元形状の固体の少なくとも一部に前記方法を適用することで、改質された表面改質体が得られる。更に、該表面改質体の好ましい例としては、ポリマーブラシ（高分子ブラシ）が挙げられる。ここで、ポリマーブラシとは、表面開始重合を用いたｇｒａｆｔｉｎｇ　ｆｒｏｍ法で得られるグラフトポリマーを意味する。また、グラフト鎖は、改質対象物の表面から略垂直方向に配向しているものがエントロピーが小さくなり、グラフト鎖の分子運動が低くなることにより、潤滑性が得られて好ましい。更に、ブラシ密度として、０．０１ｃｈａｉｎｓ／ｎｍ２以上である準希薄及び濃厚ブラシが好ましい。
また、加硫ゴム又は熱可塑性樹脂に前記表面改質方法を適用することで、改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用基盤、フィルター、流路、チューブ等の医療用具を製造できる。改質は、少なくとも医療・医用基盤（採取した血液及び体液から特定のタンパク質や細胞（癌細胞など）を取り出し、それらを吸着する基盤など）、フィルター（多数の細孔を備えた多孔質構造、又は適宜の間隔をあけて配置された多数の柱状構造を備えたピラー構造を有することが好ましい。）、流路、チューブ等の医療用具の表面における血液及び体液が接する箇所に施されていることが好ましく、表面全体に施されていてもよい。所望の性能に応じて親水性モノマーを適宜選択することで、血液及び体液中のタンパク質や細胞が表面に接着、吸着することを防止したり、癌細胞等を選択的に接着、吸着させることが可能になるとともに、ポリマー鎖が固定化されているため、優れた耐久性も得られる。
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
（実施例１）
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の改質対象物表面にベンゾフェノンの３ｗｔ％アセトン溶液を塗布して、ベンゾフェノンを吸着させ、乾燥した。その後、３６５ｎｍの波長を持つＬＥＤ光（５ｍＷ／ｃｍ２）を６０分照射した。その際、改質対象物を回転させて、全面に光が照射されるようにした。
その後、アクリルアミド水溶液（１．２５Ｍ）の入ったガラス反応容器に浸漬し、ゴムで蓋をし、アルゴンガスを導入して１２０分間バブリングをし、酸素を追い出した。ガラス反応容器を回転させながら、３６５ｎｍの波長を持つＬＥＤ光を３００分照射してラジカル重合を行い、ＰＥＴ表面にポリマー鎖を成長させ、表面改質体（ポリマーブラシ）を得た。
（実施例２）
ＰＥＴの改質対象物表面にベンゾフェノンの３ｗｔ％アセトン溶液を塗布して、ベンゾフェノンを吸着させ、乾燥した。
その後、アクリルアミド水溶液（１．２５Ｍ）の入ったガラス反応容器に浸漬し、ゴムで蓋をし、アルゴンガスを導入して１２０分間バブリングをし、酸素を追い出した。ガラス反応容器を回転させながら、３６５ｎｍの波長を持つＬＥＤ光（５ｍＷ／ｃｍ２）を３００分照射してラジカル重合を行い、ＰＥＴ表面にポリマー鎖を成長させ、表面改質体（ポリマーブラシ）を得た。
（実施例３）
ベンゾフェノンを０．０１５ｗｔ％になるように溶かした水を用いて、アクリルアミド水溶液（１．２５Ｍ）を作製し、その水溶液が入ったガラス反応容器にＰＥＴの改質対象物表面を浸漬し、ゴムで蓋をし、アルゴンガスを導入して１２０分間バブリングをし、酸素を追い出した。ガラス反応容器を回転させながら、３６５ｎｍの波長を持つＬＥＤ光（５ｍＷ／ｃｍ２）を３００分照射してラジカル重合を行い、ＰＥＴ表面にポリマー鎖を成長させ、表面改質体（ポリマーブラシ）を得た。
（実施例４）
アクリルアミドに代えて２－メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンを用いた以外は、実施例１と同様にして表面改質体（ポリマーブラシ）を得た。
（実施例５）
ＰＥＴに代えてポリスチレンを用いた以外は、実施例１と同様にして表面改質体（ポリスチレン表面にポリマー鎖を成長させたポリマーブラシ）を得た。
（実施例６）
ＰＥＴに代えてポリテトラフルオロエチレンを用いた以外は、実施例１と同様にして表面改質体（ポリテトラフルオロエチレン表面にポリマー鎖を成長させたポリマーブラシ）を得た。
（実施例７）
アクリルアミドに代えて２－メトキシエチルアクリレートを用いた以外は、実施例１と同様にして表面改質体（ポリマーブラシ）を得た。
（実施例８）
ＰＥＴの改質対象物表面にベンゾフェノンの３ｗｔ％アセトン溶液を塗布して、ベンゾフェノンを吸着させ、乾燥した。
その後、アクリルアミド水溶液（１．２５Ｍ）を塗布し、表面にガラスを被せて覆った。次いで、ガラスの上から、３６５ｎｍの波長を持つＬＥＤ光（５ｍＷ／ｃｍ２）を３００分照射してラジカル重合を行い、ＰＥＴ表面にポリマー鎖を成長させ、表面改質体（ポリマーブラシ）を得た。
（実施例９）
改質対象物として、ＰＥＴ表面に低圧水銀ランプ（２５４ｎｍの強度：７．２ｍＷ／ｃｍ２）を５分間照射したものを用いた以外は、実施例７と同様にして表面改質体（ポリマーブラシ）を得た。
（実施例１０）
実施例９で得られた表面改質体の表面をエタノールで洗浄後、表面改質体の体積の１０倍量の水に浸漬し、１３５℃、０．３２ＭＰａで１時間のオートクレーブ処理を行い、表面改質体（ポリマーブラシ）を得た。
（比較例１）
ＰＥＴそのものを用いた。
実施例、比較例で作製した表面改質体を以下の方法で評価した。
（ポリマー鎖の長さ）
表面改質体表面に形成されたポリマー鎖の長さは、ポリマー鎖が形成された表面改質体断面を、ＳＥＭを使用し、加速電圧１５ｋＶ、１０００倍で測定した。撮影されたポリマー層の厚みをポリマー鎖の長さとした。
（タンパク質吸着量）
試料（表面改質体）の表面を１ｍｇ／ｍｌのウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）溶液に接触させ、３７℃で３時間静置した。試料表面をリン酸緩衝生理食塩水で軽く洗浄し、タンパク質吸着試料とした。タンパク質吸着試料全量を５０ｍｌ用遠沈管に入れ、ＪＩＳ　Ｔ９０１０：１９９９「ゴム製品の生物学的安全性に関する試験方法」の３．６項水溶性タンパク質に記載の方法に従って、試料表面に吸着したタンパク質を抽出した。得られたタンパク質に０．１ｍｏｌ／ｌ水酸化ナトリウム水溶液０．５ｍｌを正確に加えて溶解し、試料溶液とした。また、試料を入れずに同じ操作を行ったものを操作ブランクとした。
試料溶液及び標準溶液（ＢＳＡ溶液（５～１００μｇ／ｍｌ））０．２ｍｌを正確にとり、Ｌｏｗｒｙ法によりタンパク量を定量した。標準溶液のＢＳＡ濃度（μｇ／ｍｌ）と吸光度から検量線を作成し、それを用いて試料溶液１ｍｌあたりのタンパク濃度（μｇ／ｍｌ）を算出し、その値を表面改質体の面積当たりの値に換算した。
（耐久後のタンパク質吸着量）
タンパク質吸着試験を行い、その後、表面を７０℃のお湯につけて洗浄して、タンパク質を落とした。この吸着・洗浄を１０回繰り返した後、再度タンパク質吸着試験を行い、耐久後のタンパク質吸着量及び初期吸着量からの増加率を算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
表１の結果から、実施例の表面改質体は、タンパク質の吸着量が少なく、繰り返しの吸着・洗浄によるタンパク質吸着量の増加率も低かった。一方、ＰＥＴ表面自体の比較例１は吸着量が初めから多く、繰り返しの吸着・洗浄によるタンパク質吸着量の増加率も高かった。なお、細胞はタンパク質が吸着した上に接着・吸着を起こすので、タンパク質吸着量が少なければ、細胞も接着・吸着を起こしにくい。
従って、アクリルアミド、２－メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンなどの親水性モノマーを用いて、医療・医用基盤、フィルター、流路、チューブ等の表面にポリマー鎖を形成することで、タンパク質吸着性や細胞吸着性を低下できると同時に、繰り返し使用による耐久性も付与することが可能であることが明らかとなった。
また、実施例７、９、１０から、工程１の前にＰＥＴ表面に３００ｎｍ以下のＵＶ光を照射したり、工程２の後にアルコール洗浄やオートクレーブ処理することで、タンパク質吸着性や細胞吸着性をより低下でき、繰り返し使用による耐久性もより向上できることが明らかとなった。
また、実施例７で成長させた２－メトキシエチルアクリレートのポリマーは、血液中で、血小板や白血球や赤血球を吸着せず、癌細胞のみを選択的に吸着する材料であり、例えば、癌細胞を含む血液中で選択的に癌細胞のみを接着・吸着させることを期待できる。
　

Claims (26)

  1. 加硫ゴム又は熱可塑性樹脂を改質対象物とする表面改質方法であって、
    前記改質対象物の表面に重合開始点を形成する工程１と、
    前記重合開始点を起点にして、３００～４００ｎｍのＵＶ光を照射して親水性モノマーをラジカル重合させ、前記改質対象物の表面にポリマー鎖を成長させる工程２とを含む表面改質方法。
  2. 加硫ゴム又は熱可塑性樹脂を改質対象物とする表面改質方法であって、
    光重合開始剤の存在下で３００～４００ｎｍのＵＶ光を照射して親水性モノマーをラジカル重合させ、前記改質対象物の表面にポリマー鎖を成長させる工程Ｉを含む表面改質方法。
  3. 前記工程１は、前記改質対象物の表面に光重合開始剤を吸着させ、又は更に３００～４００ｎｍのＵＶ光を照射し、前記表面上の光重合開始剤から重合開始点を形成させるものである請求項１記載の表面改質方法。
  4. 前記光重合開始剤は、ベンゾフェノン系化合物及び／又はチオキサントン系化合物である請求項２又は３記載の表面改質方法。
  5. 前記工程１又は前記工程Ｉの前に、前記改質対象物表面に３００ｎｍ以下のＵＶ光を照射する請求項１～４のいずれかに記載の表面改質方法。
  6. 前記光照射時又は光照射前に反応容器、反応筒及び反応液に不活性ガスを導入し、不活性ガス雰囲気に置換して重合させる請求項１～５のいずれかに記載の表面改質方法。
  7. 前記工程２又は前記工程Ｉにおける前記親水性モノマーのラジカル重合は、前記改質対象物の表面に前記親水性モノマーの含有液を塗工又は噴霧した後、該塗工又は噴霧を施した改質対象物を透明なガラス又は樹脂で覆い、更に該透明なガラス又は樹脂上から前記ＵＶ光を照射し、ラジカル重合させるものである請求項１～６のいずれかに記載の表面改質方法。
  8. 前記工程２又は前記工程Ｉの後に、前記ポリマー鎖を成長させた表面改質体を洗浄する請求項１～７のいずれかに記載の表面改質方法。
  9. 前記洗浄が、熱水洗浄、アルコール洗浄、及びアセトン洗浄からなる群より選択される少なくとも１つを行うものである請求項８記載の表面改質方法。
  10. 前記親水性モノマーは、アクリル酸、アクリル酸エステル、アクリル酸アルカリ金属塩、アクリル酸アミン塩、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、メタクリル酸アルカリ金属塩、メタクリル酸アミン塩、アクリロニトリル、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド、メトキシエチルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、メタクリルアミド、ジメチルメタクリルアミド、ジエチルメタクリルアミド、イソプロピルメタクリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリルアミド、メトキシエチルメタクリルアミド、及びメタクリロイルモルホリンからなる群より選択される少なくとも１種である請求項１～９のいずれかに記載の表面改質方法。
  11. 前記親水性モノマーは、アルカリ金属含有モノマーである請求項１～９のいずれかに記載の表面改質方法。
  12. 前記アルカリ金属含有モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、３－ビニルプロピオン酸、ビニルスルホン酸、２－スルホエチル（メタ）アクリレート、３－スルホプロピル（メタ）アクリレート、２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、又はスチレンスルホン酸のアルカリ金属塩の少なくとも１種である請求項１１記載の表面改質方法。
  13. 前記親水性モノマーは、双性イオン性モノマー及び前記アルカリ金属含有モノマーからなる群より選択される少なくとも１種である請求項１～９のいずれかに記載の表面改質方法。
  14. 前記親水性モノマーの含有液が重合禁止剤を含むもので、該重合禁止剤の存在下で重合させる請求項１～１３のいずれかに記載の表面改質方法。
  15. 前記重合禁止剤が４－メチルフェノールである請求項１４記載の表面改質方法。
  16. 前記ポリマー鎖の長さは、１０～５００００ｎｍである請求項１～１５のいずれかに記載の表面改質方法。
  17. 請求項１～１６のいずれかに記載の表面改質方法により得られる表面改質体。
  18. 請求項１～１６のいずれかに記載の表面改質方法により得られる、血液及び体液中のタンパク質や細胞を接着・吸着しにくい表面改質体。
  19. 請求項１～１６のいずれかに記載の表面改質方法により得られる、血液及び体液中の特定のタンパク質や細胞を選択的に接着・吸着しやすい表面改質体。
  20. 請求項１～１６のいずれかに記載の表面改質方法により三次元形状の固体表面の少なくとも一部が改質された表面改質体。
  21. ポリマーブラシである請求項１７～２０のいずれかに記載の表面改質体。
  22. 請求項１～１６のいずれかに記載の表面改質方法により改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用基盤。
  23. 請求項１～１６のいずれかに記載の表面改質方法により改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用フィルター。
  24. 多孔質構造又はピラー構造を有する請求項２３記載の医療・医用フィルター。
  25. 請求項１～１６のいずれかに記載の表面改質方法により改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用流路。
  26. 請求項１～１６のいずれかに記載の表面改質方法により改質された表面を少なくとも一部に有する医療・医用チューブ。
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