WO2016068271A1 - 感光性組成物、パターン付き基板、細胞培養支持体および培養細胞の製造方法 - Google Patents

感光性組成物、パターン付き基板、細胞培養支持体および培養細胞の製造方法 Download PDF

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WO2016068271A1
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temperature
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高広 岸岡
横山 義之
和義 糸賀
岡野 光夫
善一 熊代
木下 洋平
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日産化学工業株式会社
富山県
東京応化工業株式会社
学校法人東京女子医科大学
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/06Plates; Walls; Drawers; Multilayer plates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52Amides or imides
    • C08F220/54Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/56Acrylamide; Methacrylamide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/20Material Coatings
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/038Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable

Definitions

  • the present invention relates to a photosensitive composition, a patterned substrate, a cell culture support and a method for producing cultured cells.
  • Non-Patent Document 1 In a cell culture support produced using a temperature-responsive polymer, cells attached to the support can be detached by adjusting the temperature.
  • Patent Document 1 A technique for manufacturing a chip having a dot pattern formed by a photolithography method using a photosensitive composition containing a temperature-responsive polymer is known.
  • Patent Document 1 the following formula:
  • R 1 and R 2 represent a hydrogen atom or a C 1-4 alkyl group
  • R 3 represents a hydrocarbon structure capable of crosslinking with a crosslinking agent.
  • a photosensitive composition containing an N-alkylacrylamide copolymer having a repeating unit represented by the following formula, a crosslinking agent and an acid generator is described.
  • the N-alkylacrylamide copolymer is a binary copolymer composed of a structural unit derived from N-alkylacrylamide and a crosslinkable structural unit (R 3 portion), as represented by the above formula.
  • response temperature Various temperature-responsive patterned substrates (especially cell culture supports) having different temperatures (hereinafter abbreviated as “response temperature”) at which the hydrophilicity and hydrophobicity of the pattern change are varied. It is demanded to produce a photosensitive composition containing a photopolymer by patterning by a photolithography method. This response temperature can be changed by changing the composition of the temperature-responsive polymer used and adjusting its lower critical temperature (LCST). However, in the binary copolymer as described in Patent Document 1, if the composition is changed in order to adjust the LCST, the amount of the crosslinkable structural unit is insufficient, and patterning by photolithography cannot be performed. There is a case.
  • the present invention has been made paying attention to the above-described circumstances, and its purpose is to manufacture a temperature-responsive patterned substrate (particularly a cell culture support) having a desired response temperature by a photolithography method. It is in providing the photosensitive composition which can do.
  • a temperature-responsive polymer containing structural units represented by the following formulas (1) to (3) (that is, a copolymer containing at least three kinds of structural units) has been used.
  • the temperature can be adjusted to a desired lower critical point temperature (LCST) without impairing the crosslinkability (patterning characteristics), and a temperature having a desired response temperature can be obtained from the photosensitive composition containing the temperature-responsive polymer.
  • LCST lower critical point temperature
  • a temperature having a desired response temperature can be obtained from the photosensitive composition containing the temperature-responsive polymer.
  • R 21 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 22 represents —CO—O—R 23 or —CO—NR 24 R 25 .
  • R 23 represents a C 1-10 alkyl group having a reactive group, a C 3-10 cycloalkyl group having a reactive group, or a 3- to 10-membered heterocyclic group having a reactive group.
  • R 24 and R 25 is a hydrogen atom, an optionally substituted C 1-10 alkyl group, an optionally substituted C 3-10 cycloalkyl group, or an optionally substituted 3-10
  • the remaining one is a C 1-10 alkyl group having a reactive group, a C 3-10 cycloalkyl group having a reactive group, or a 3-10 membered heterocyclic group having a reactive group Indicates. * Indicates a binding position. ) (Hereinafter sometimes abbreviated as “structural unit (2)”), and formula (3):
  • R 31 represents a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 32 represents —CO—O—R 33 or —CO—NR 34 R 35 .
  • R 33 represents an optionally substituted C 1-10 alkyl group, an optionally substituted C 3-10 cycloalkyl group, or an optionally substituted 3- to 10-membered heterocyclic group.
  • R 34 and R 35 are each independently a hydrogen atom, an optionally substituted C 1-10 alkyl group, an optionally substituted C 3-10 cycloalkyl group, or an optionally substituted 3 to A 10-membered heterocyclic group is shown. * Indicates a binding position.
  • structural unit (3) A copolymer comprising
  • a photosensitive composition containing a photoacid generator and a solvent A photosensitive composition containing a photoacid generator and a solvent.
  • R 22 is —CO—O—R 23
  • R 23 is a C 1-4 alkyl group having a reactive group.
  • R 33 is a C 2-10 alkyl group which may have a hydroxy group or —R 36 —R 37 —R 38 (wherein R 36 is a C 1-4 alkylene group, R 37 is a C 3-6 cycloalkanediyl group, R 38 is a C 1-4 alkyl group optionally having a hydroxy group, and one of R 34 and R 35 is The photosensitive composition according to any one of the above [1] to [3], which is a C 3-10 alkyl group and the remaining one is a hydrogen atom or a C 1-10 alkyl group.
  • the structural unit represented by the formula (3) is ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) ) Acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate, N- Derived from a monomer selected from the group consisting of propyl (meth) acrylamide, N-butyl (meth) acrylamide, N- (tert-butyl) (meth) acrylamide, and N-methyl-N-isopropyl (meth) acrylamide
  • composition unit The photosensitive composition according to any one of the above [1
  • the structural unit represented by the formula (3) is acrylamide, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, N-ethyl-N-methylacrylamide, Any one of [1] to [3], which is a structural unit derived from a monomer selected from the group consisting of N- (2-hydroxyethyl) acrylamide and N- (2-hydroxy-1-methylethyl) acrylamide
  • the photosensitive composition as described in any one.
  • the amount of the structural unit represented by the formula (1) is 10 to 94 mol%, and the amount of the structural unit represented by the formula (2) is 5 to 40 mol.
  • a coating film is formed on a substrate using the photosensitive composition according to any one of [1] to [11], the coating film is irradiated with light, and the coating film after exposure is formed.
  • a coating film is formed on a substrate using the photosensitive composition according to any one of [1] to [11], the coating film is irradiated with light, and an exposed coating film is formed.
  • a coating film is formed on the substrate using the photosensitive composition containing the temperature-responsive polymer (I), the coating film is irradiated with light, the exposed coating film is developed, and a pattern is formed.
  • a method for producing a cell culture support comprising: [17] The production method according to [16], wherein the photosensitive composition further contains a photoacid generator and a solvent.
  • One of the temperature-responsive polymer (I) and the temperature-responsive polymer (II) is a copolymer containing the structural unit (1), the structural unit (2), and the structural unit (3), and the temperature response
  • the other of the functional polymer (I) and the temperature-responsive polymer (II) is a copolymer containing the structural unit (1) and the structural unit (2) and not containing the structural unit (3), or temperature
  • the responsive polymer (I) and the temperature-responsive polymer (II) are each independently a copolymer containing the structural unit (1), the structural unit (2), and the structural unit (3).
  • the photosensitive composition further contains a photoacid generator and a solvent.
  • One of the temperature-responsive polymer (I) and the temperature-responsive polymer (II) is a copolymer containing the structural unit (1), the structural unit (2), and the structural unit (3), and the temperature response
  • the other of the functional polymer (I) and the temperature-responsive polymer (II) is a copolymer containing the structural unit (1) and the structural unit (2) and not containing the structural unit (3), or temperature
  • the responsive polymer (I) and the temperature responsive polymer (II) are each independently a copolymer containing the structural unit (1), the structural unit (2), and the structural unit (3).
  • the cell culture support according to any one of [26].
  • a substrate and a cell culture support having a plurality of patterns on the substrate, At least one pattern includes a cross-linked product of the temperature-responsive polymer (I), and at least one other pattern of the temperature-responsive polymer (II) having a lower critical temperature different from that of the temperature-responsive polymer (I).
  • One of the temperature responsive polymer (I) and the temperature responsive polymer (II) is a copolymer containing the structural unit (1), the structural unit (2), and the structural unit (3), and the temperature responsive polymer ( The other of I) and the temperature-responsive polymer (II) is a copolymer containing the structural unit (1) and the structural unit (2) and not containing the structural unit (3), or a temperature-responsive polymer
  • a cell culture support wherein (I) and the temperature-responsive polymer (II) are each independently a copolymer comprising the structural unit (1), the structural unit (2), and the structural unit (3).
  • the temperature of the pattern (I) and the pattern (II) is adjusted to a temperature lower than the lower critical point temperature of the temperature-responsive polymer (I) and the temperature-responsive polymer (II), and cell culture
  • the photosensitive composition further contains a crosslinking agent.
  • One of the temperature-responsive polymer (I) and the temperature-responsive polymer (II) is a copolymer containing the structural unit (1), the structural unit (2), and the structural unit (3), and the temperature response
  • the other of the functional polymer (I) and the temperature-responsive polymer (II) is a copolymer containing the structural unit (1) and the structural unit (2) and not containing the structural unit (3), or temperature [31]
  • the responsive polymer (I) and the temperature responsive polymer (II) are each independently a copolymer containing the structural unit (1), the structural unit (2), and the structural unit (3).
  • the manufacturing method according to any one of [34] to [34].
  • a cross-linked product of a temperature-responsive polymer (II) having a critical point temperature One of the temperature responsive polymer (I) and the temperature responsive polymer (II) is a copolymer containing the structural unit (1), the structural unit (2), and the structural unit (3), and the temperature responsive polymer ( The other of I) and the temperature-responsive polymer (II) is a copolymer containing the structural unit (1) and the structural unit (2) and not containing the structural unit (3), or a temperature-responsive polymer (I) and the temperature-responsive polymer (II) are each independently a copolymer containing the structural unit (1), the structural unit (2), and the structural unit (3), On the at least one pattern (I) at a temperature higher than the lower critical point temperature of the temperature responsive polymer (I) and lower than the lower critical point temperature of the temperature responsive polymer (II), cells ( I), and cells (I) on at least one other pattern (II) at a temperature higher than the lower critical point temperature that the temperature-responsive polymer (I)
  • the temperature of pattern (I) and pattern (II) is adjusted to a temperature lower than the lower critical point temperature of temperature-responsive polymer (I) and temperature-responsive polymer (II), and cell culture
  • the production method according to the above [36] which comprises a step of separating the cells (I) and the cells (II) from the support.
  • a cell culture support comprising the steps of: forming a coating film on a substrate using a photosensitive composition containing a temperature-responsive polymer; and irradiating the coating film with light to form a cured product layer.
  • a manufacturing method comprising: The manufacturing method whose temperature-responsive polymer is a copolymer containing a structural unit (1), a structural unit (2), and a structural unit (3).
  • a cell culture support having a substrate and a cured product layer formed from a photosensitive composition containing a temperature-responsive polymer on the substrate, A cell culture support, wherein the temperature-responsive polymer is a copolymer comprising the structural unit (1), the structural unit (2), and the structural unit (3).
  • a cell culture support having a substrate and a cured layer containing a crosslinked product of a temperature-responsive polymer on the substrate, A cell culture support, wherein the temperature-responsive polymer is a copolymer comprising the structural unit (1), the structural unit (2), and the structural unit (3).
  • the cured product layer is formed from a photosensitive composition containing a temperature-responsive polymer,
  • the temperature-responsive polymer is a copolymer including the structural unit (1), the structural unit (2), and the structural unit (3).
  • a production method comprising a step of culturing cells on a cured product layer at a temperature higher than a lower critical point temperature of a temperature-responsive polymer.
  • the cured product layer includes a crosslinked product of a temperature-responsive polymer,
  • the temperature-responsive polymer is a copolymer including the structural unit (1), the structural unit (2), and the structural unit (3).
  • a production method comprising a step of culturing cells on a cured product layer at a temperature higher than a lower critical point temperature of a temperature-responsive polymer.
  • a temperature-responsive patterned substrate (particularly a cell culture support) having a desired response temperature can be produced by patterning using a photolithography method.
  • Example 2 is a graph showing the results of a sensitivity test of the photosensitive composition obtained in Example 1.
  • 4 is a graph showing the results of a sensitivity test of the photosensitive composition obtained in Example 2.
  • 4 is a graph showing the results of a sensitivity test of the photosensitive composition obtained in Example 3. It is a graph which shows the result of the sensitivity test of the photosensitive composition obtained in Example 4.
  • 6 is a graph showing the results of a sensitivity test of the photosensitive composition obtained in Example 5.
  • 5 is a graph showing the results of a sensitivity test of the photosensitive composition obtained in Comparative Example 1.
  • 2 is a graph showing the results of a patterning test for the photosensitive composition obtained in Example 1.
  • FIG. It is a graph which shows the result of the patterning test of the photosensitive composition obtained in Example 2.
  • FIG. 4 is a graph showing the results of a patterning test of the photosensitive composition obtained in Example 3. It is a graph which shows the result of the patterning test of the photosensitive composition obtained in Example 4.
  • 6 is a graph showing the results of a patterning test of the photosensitive composition obtained in Comparative Example 1. 6 is a schematic plan view of patterns Ia, Ib, IIa and IIb in the cell culture support 2 obtained in Example 7.
  • FIG. 7 is a schematic plan view of patterns Ia, Ib, IIa and IIb in the cell culture support 2 obtained in Example 7.
  • the photosensitive composition of the present invention contains a copolymer containing the structural units (1) to (3), a photoacid generator, and a solvent.
  • the photosensitive composition of the present invention preferably further contains a crosslinking agent that reacts with a reactive group in the presence of an acid.
  • each of the structural units (1) to (3) may be one kind or two or more kinds.
  • the groups contained in the structural units (1) to (3) will be described in order.
  • C ab (wherein a and b are integers) means that the carbon number is a to b.
  • the “reactive group” means a hydroxy group, a sulfanyl group, a carboxy group or a C 1-4 alkoxymethyl group. From the viewpoint of reactivity, the reactive group is preferably a hydroxy group.
  • the alkyl group may be linear or branched.
  • Examples of the “C 1-10 alkyl group” include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl Decyl.
  • C 1-3 alkyl group “C 1-4 alkyl group”, “C 2-10 alkyl group” and “C 3-10 alkyl group” are the above-mentioned “C 1-10 alkyl group”.
  • alkyl group those having 1 to 3 carbon atoms, those having 1 to 4 carbon atoms, those having 2 to 10 carbon atoms, and those having 3 to 10 carbon atoms, respectively. are illustrated.
  • examples of the “C 3-10 cycloalkyl group” include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, and cyclodecyl.
  • examples of the “3- to 10-membered heterocyclic group” include aromatic heterocycles such as thienyl, furyl, pyrrolyl, imidazolyl, pyrazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, oxazolyl, isoxazolyl, pyridyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl and the like.
  • Non-aromatic heterocycles such as lysinyl, dihydrothiopyranyl, tetrahydropyrimidinyl, tetrahydropyridazinyl, dihydropyranyl, tetrahydropyranyl, tetrahydrothiopyranyl, morpholinyl, thiomorpholinyl, azepanyl, diazepanyl, azepinyl, oxepanyl, azocanyl, diazocanyl A cyclic group is mentioned.
  • the alkylene group may be linear or branched.
  • Examples of the “C 1-4 alkylene group” include —CH 2 —, — (CH 2 ) 2 —, — (CH 2 ) 3 —, — (CH 2 ) 4 —, —CH (CH 3 ) —, —C (CH 3 ) 2 —, —CH (C 2 H 5 ) —, —CH (C 3 H 7 ) —, —CH (CH (CH 3 ) 2 ) —, — (CH (CH 3 )) 2 -, -CH 2 -CH (CH 3 )-, -CH (CH 3 ) -CH 2- .
  • examples of the “C 3-6 cycloalkanediyl group” include cyclopropane-1,2-diyl, cyclobutane-1,3-diyl, cyclopentane-1,3-diyl, cyclohexane-1, 4-diyl is mentioned.
  • examples of the substituent that the “optionally substituted alkyl group” and the “optionally substituted cycloalkyl group” may have include, for example, a halogen atom, an amino group, mono- or di-C Examples include a 1-4 alkylamino group, a nitro group, a cyano group, an oxo group, a hydroxy group, a sulfanyl group, a C 1-4 alkoxy group, a C 1-4 alkoxycarbonyl group, a formyl group, and a C 6-14 aryl group.
  • examples of the substituent that the “optionally substituted heterocyclic group” may have include a halogen atom, an amino group, a mono- or di-C 1-4 alkylamino group, a nitro group, and a cyano group.
  • a halogen atom an amino group, a mono- or di-C 1-4 alkylamino group, a nitro group, and a cyano group.
  • halogen atom examples include fluorine, chlorine, bromine and iodine.
  • examples of the “mono- or di-C 1-4 alkylamino group” include methylamino, ethylamino, propylamino, isopropylamino, butylamino, dimethylamino, diethylamino, dipropylamino, and dibutylamino. , N-ethyl-N-methylamino.
  • the alkoxy group may be linear or branched.
  • Examples of the “C 1-4 alkoxy group” include methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, tert-butoxy.
  • examples of the “C 6-14 aryl group” include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-anthryl, 2-anthryl, and 9-anthryl.
  • R 11 in the structural unit (1) is a hydrogen atom or a methyl group, preferably a hydrogen atom.
  • R 12 and R 13 are each independently a C 1-4 alkyl group, preferably a methyl group.
  • the structural unit (1) is preferably a structural unit derived from N-isopropylacrylamide.
  • the structural unit derived from N-isopropylacrylamide means a structural unit formed by polymerization of a carbon-carbon double bond of N-isopropylacrylamide, and may be formed directly from N-isopropylacrylamide. Alternatively, it may be one indirectly formed from another monomer (for example, one obtained by forming a structural unit by polymerization of an N-isopropylacrylamide derivative and then converting the structural unit).
  • the meaning of “derived” is the same in the structural units (2) and (3).
  • R 21 in the structural unit (2) is a hydrogen atom or a methyl group, preferably a hydrogen atom.
  • R 22 is —CO—O—R 23 or —CO—NR 24 R 25 .
  • R 23 is a C 1-10 alkyl group having a reactive group, a C 3-10 cycloalkyl group having a reactive group, or a 3- to 10-membered heterocyclic group having a reactive group.
  • R 24 and R 25 is a hydrogen atom, an optionally substituted C 1-10 alkyl group, an optionally substituted C 3-10 cycloalkyl group, or an optionally substituted 3-10
  • the other is a C 1-10 alkyl group having a reactive group, a C 3-10 cycloalkyl group having a reactive group, or a 3 to 10 membered heterocyclic group having a reactive group It is.
  • the structural unit (2) is a crosslinkable structural unit having a reactive group on the side chain R 22 .
  • a crosslinked structure can be formed by the reaction.
  • the structural unit (3) has a substituent that reacts with the reactive group, a crosslinked structure can be formed by the reaction between the reactive group and the substituent.
  • the photosensitive composition of this invention contains a crosslinking agent, a crosslinked structure can be formed by reaction of a reactive group and a crosslinking agent.
  • R 22 is preferably —CO—O—R 23 (wherein R 23 is preferably a C 1-4 alkyl group having a reactive group, more preferably a C 1-4 having a hydroxy group). An alkyl group, more preferably 1-hydroxymethyl or 2-hydroxyethyl, most preferably 2-hydroxyethyl), or —CO—NR 24 R 25 (wherein R 24 is preferably Is a hydrogen atom, and R 25 is preferably a C 1-10 alkyl group having a reactive group, more preferably a C 1-4 alkyl group having a reactive group, and further preferably having a hydroxy group. C 1-4 alkyl group, most preferably 2-hydroxy-1-methylethyl).
  • R 22 is more preferably —CO—O—R 23 (wherein R 23 is preferably a C 1-4 alkyl group having a reactive group, more preferably a C 1-4 having a hydroxy group). An alkyl group, more preferably 1-hydroxymethyl or 2-hydroxyethyl, and most preferably 2-hydroxyethyl).
  • the structural unit (2) is preferably a structural unit derived from a monomer selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl acrylate and N- (2-hydroxy-1-methylethyl) acrylamide, more preferably 2 -A structural unit derived from hydroxyethyl acrylate.
  • R 31 in the structural unit (3) is a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 32 is —CO—O—R 33 or —CO—NR 34 R 35 .
  • R 33 is an optionally substituted C 1-10 alkyl group, an optionally substituted C 3-10 cycloalkyl group, or an optionally substituted 3- to 10-membered heterocyclic group.
  • R 34 and R 35 are each independently a hydrogen atom, an optionally substituted C 1-10 alkyl group, an optionally substituted C 3-10 cycloalkyl group, or an optionally substituted 3 to It is a 10-membered heterocyclic group.
  • the structural unit (3) is different from the structural units (1) and (2) described above.
  • the structural unit (3) different from the structural units (1) and (2) is mainly used for adjusting the lower critical point temperature (LCST) of the copolymer.
  • the LCST of the copolymer containing the structural unit (3) that is more hydrophobic than these is a binary copolymer consisting of the structural units (1) and (2). It tends to be lower than the combined LCST.
  • the LCST of the copolymer containing the structural unit (3) that is more hydrophilic than these includes the structural units (1) and (2). It tends to be higher than the LCST of a binary copolymer.
  • the value of the lower critical point temperature (LCST) of the copolymer is determined in one of two containers of a differential scanning calorimeter (DSC) in an aqueous solution of copolymer (copolymer concentration: 2 wt%, solvent: pure water), and the temperature at the peak top of the measurement curve obtained by measuring differential heat using an empty container with only air as a control while lowering the temperature of the solution at 1 ° C./min. Is calculated as
  • a copolymer having a lower critical point temperature (LCST) of 15 ° C. or more and less than 33 ° C. (hereinafter abbreviated as “low temperature copolymer”) and a copolymer having an LCST of 33 to 45 ° C. (Hereinafter abbreviated as “high temperature copolymer”) can be used.
  • the LCST of the low temperature copolymer is preferably 20 ° C. or higher and lower than 33 ° C.
  • the LCST of the high temperature copolymer is preferably 33 to 40 ° C.
  • the value of the point temperature (LCST) is preferably 10 ° C. or more and less than 29 ° C., more preferably 20 ° C. or more and less than 29 ° C. for low temperature copolymers, and preferably 29 to 29 ° C. for high temperature copolymers. It is 42 ° C, more preferably 29 to 40 ° C.
  • the value of the lower critical point temperature (LCST) of the copolymer in the present invention is a value measured using pure water as a solvent unless otherwise specified.
  • R 33 in the structural unit (3) is an optionally substituted C 2-10 alkyl group or —R 36 —R 37 —R 38 (in the above formula, R 36 is a C 1-4 alkylene group, R 37 is a C 3-6 cycloalkanediyl group, and R 38 is a C 1-4 alkyl group which may have a hydroxy group.) It is preferable that one of R 34 and R 35 is a C 3-10 alkyl group, and the other is a hydrogen atom or a C 1-10 alkyl group.
  • the structural unit (3) is preferably ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, sec- Butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate , N-propyl (meth) acrylamide, N-butyl (meth) acrylamide, N- (tert-butyl) (meth) acrylamide, and N-methyl-N-isopropyl (meth) acrylamide It is a structural unit derived from. In the present specification, “(meth) acrylate” and the like
  • the structural unit (3) is more preferably 2-hydroxyethyl methacrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol monoacrylate, N-propyl.
  • the structural unit (3) is more preferably a structural unit derived from N-propylacrylamide.
  • the structural unit (1) is a structural unit derived from N-isopropylacrylamide
  • the structural unit (2) is 2-hydroxyethyl acrylate and N- (2-hydroxy-1-methylethyl).
  • the structural unit (3) includes ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, Isobutyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 1,4- Cyclohexanedimethanol mono Selected from the group consisting of (meth) acrylate, N-propyl (meth) acrylamide, N-butyl (meth) acrylamide, N- (tert-butyl) (meth) acrylamide, and N-methyl-N-isopropyl (meth) acrylamide
  • the structural unit (1) is a structural unit derived from N-isopropylacrylamide
  • the structural unit (2) is 2-hydroxyethyl acrylate and N- (2-hydroxy-1-methylethyl).
  • the structural unit (3) is 2-hydroxyethyl methacrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol monoacrylate, N-propyl. More preferred is a structural unit derived from a monomer selected from the group consisting of acrylamide, N-butylacrylamide, N- (tert-butyl) acrylamide, and N-methyl-N-isopropylacrylamide.
  • the structural unit (1) is a structural unit derived from N-isopropylacrylamide
  • the structural unit (2) is 2-hydroxyethyl acrylate and N- (2-hydroxy-1-methylethyl).
  • a structural unit selected from the group consisting of acrylamide, and the structural unit (3) is more preferably a structural unit derived from N-propylacrylamide.
  • R 32 in the structural unit (3) is —CO—NR 34 R 35
  • R 34 and R 35 are each independently a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, or A C 1-3 alkyl group having a hydroxy group is preferred.
  • the structural unit (3) is preferably acrylamide, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, N-ethyl-N—.
  • the structural unit is derived from a monomer selected from the group consisting of methylacrylamide, N- (2-hydroxyethyl) acrylamide, and N- (2-hydroxy-1-methylethyl) acrylamide.
  • the structural unit (3) is more preferably a single amount selected from the group consisting of acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, and N- (2-hydroxy-1-methylethyl) acrylamide.
  • the structural unit (1) is a structural unit derived from N-isopropylacrylamide
  • the structural unit (2) is composed of 2-hydroxyethyl acrylate and N- (2-hydroxy-1-methylethyl).
  • the structural unit (3) is acrylamide, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethyl.
  • the structural unit (1) is a structural unit derived from N-isopropylacrylamide
  • the structural unit (2) is a structural unit derived from 2-hydroxyethyl acrylate
  • the structural unit (3 ) Is more preferably a structural unit derived from a monomer selected from the group consisting of acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, and N- (2-hydroxy-1-methylethyl) acrylamide.
  • the total amount of the structural unit (1) in the total structural unit of the copolymer is preferably 10 to 94 mol%, more preferably 20 to 90 mol% for adjusting the LCST and increasing the phase change enthalpy change. More preferably, it is 40 to 80 mol%.
  • the amount (2) of the structural units in the total structural units of the copolymer is preferably 5 to 40 mol%, more preferably 7 to 30 mol%, still more preferably 10 to 20 in order to achieve sufficient crosslinking. Mol%.
  • the total amount of the structural unit (3) in the total structural unit of the copolymer is preferably 1 to 80 mol%, more preferably 2 to 60 mol%, still more preferably 3 to 40 mol% for LCST adjustment. is there.
  • the copolymer may contain structural units other than the structural units (1) to (3) as long as the temperature responsiveness and crosslinkability (patterning characteristics) are not impaired.
  • the amount of structural units other than the structural units (1) to (3) in the total structural units of the copolymer is preferably 20 mol% or less, more preferably 10 mol% or less.
  • the copolymer is more preferably composed of the structural units (1) to (3).
  • the weight average molecular weight (Mw) of the copolymer is preferably 500 to 1,000,000, more preferably 1,000 to 500,000, and still more preferably 3,000 to 100 in order to obtain good patterning characteristics. , 000.
  • the value of Mw of the copolymer in the present invention is measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • the content of the copolymer is preferably 50 to 99% by weight, based on the solid content of the photosensitive composition excluding the solvent, in order to achieve good patterning characteristics and good expression of LCST.
  • the amount is preferably 60 to 97% by weight, more preferably 80 to 95% by weight.
  • the above-mentioned copolymer can be produced by polymerizing a commercially available monomer or a monomer produced by a known method by a known method.
  • the photosensitive composition of the present invention contains a photoacid generator. Only one photoacid generator may be used, or two or more photoacid generators may be used in combination.
  • the photoacid generator is not particularly limited, and those commonly used in the field of photosensitive compositions can be used in the present invention.
  • Examples of photoacid generators include diazomethane compounds, onium salt compounds, sulfonimide compounds, nitrobenzyl compounds, iron arene complexes, benzoin tosylate compounds, halogen-containing triazine compounds, cyano group-containing oxime sulfonate compounds, and naphthalimide compounds. Is mentioned.
  • diazomethane compound examples include bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, bis (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, and bis (2,4-dimethylphenylsulfonyl) diazomethane.
  • onium salt compound examples include bis (4-tert-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate and triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonate.
  • sulfonimide compound examples include N- (trifluoromethanesulfonyloxy) succinimide, N- (nonafluoro-normalbutanesulfonyloxy) succinimide, N- (camphorsulfonyloxy) succinimide, and N- (trifluoromethanesulfonyloxy) naphthalimide. Can be mentioned.
  • nitrobenzyl compound examples include 2-nitrobenzyl p-toluenesulfonate, 2,6-dinitrobenzyl p-toluenesulfonate, and 2,4-dinitrobenzyl p-toluenesulfonate.
  • iron arene complex examples include biscyclopentadienyl- ( ⁇ 6 -isopropylbenzene) -iron (II) hexafluorophosphate.
  • benzoin tosylate compound examples include benzoin tosylate and ⁇ -methylbenzoin tosylate.
  • halogen-containing triazine compound examples include 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -4,6-bis. (Trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- [2- (2-furyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- [2- ( 5-methyl-2-furyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine.
  • Examples of the cyano group-containing oxime sulfonate compound include ⁇ - (methylsulfonyloxyimino) -4-methoxybenzyl cyanide, ⁇ - (trifluoromethylsulfonyloxyimino) -4-methoxybenzyl cyanide, ⁇ - (ethyl And sulfonyloxyimino) -4-methoxybenzyl cyanide and ⁇ - (propylsulfonyloxyimino) -4-methylbenzyl cyanide.
  • naphthalimide compounds include 6- (n-butylthio) -2- (perfluorobutylsulfonyloxy) -2-aza-2H-phenalene-1,3-dione, 6- (n-butylthio) -2 -(Trifluoromethylsulfonyloxy) -2-aza-2H-phenalene-1,3-dione and 6- (isopropylthio) -2- (trifluoromethylsulfonyloxy) -2-aza-2H-phenalene-1, 3-dione is mentioned.
  • the photoacid generator is preferably a naphthalimide compound, more preferably 6- (n-butylthio) -2- (perfluorobutylsulfonyloxy) -2-aza-2H-phenalene-1,3-dione, 6- (n-Butylthio) -2- (trifluoromethylsulfonyloxy) -2-aza-2H-phenalene-1,3-dione and 6- (isopropylthio) -2- (trifluoromethylsulfonyloxy) -2 -Aza-2H-phenalene-1,3-dione.
  • the content of the photoacid generator is preferably 0.1 to 30% by weight, more preferably 0.5 to 25% based on the solid content of the photosensitive composition excluding the solvent in order to obtain good patterning performance. % By weight, more preferably 1 to 20% by weight.
  • the photosensitive composition of the present invention preferably contains a crosslinking agent (particularly a crosslinking agent that reacts with a reactive group in the presence of an acid). Only 1 type may be used for a crosslinking agent and it may use 2 or more types together. When two or more types of reactive groups that react with each other are present in the copolymer, or when the structural unit (3) has a substituent that reacts with the reactive group, the copolymer has no crosslinking agent. Can be crosslinked (self-crosslinking). In such a case, the photosensitive composition of this invention does not need to contain a crosslinking agent.
  • the crosslinking agent is not particularly limited, and those usually used in the field of photosensitive compositions can be used in the present invention.
  • Examples of the crosslinking agent include glycoluril compounds and melamine compounds.
  • Examples of the glycoluril compound include 1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril, 1,3,4,6-tetrakis (ethoxymethyl) glycoluril, 1,3,4,6-tetrakis ( And propoxymethyl) glycoluril and 1,3,4,6-tetrakis (butoxymethyl) glycoluril.
  • Examples of the melamine compound include hexamethoxymethyl melamine, hexaethoxymethyl melamine, hexapropoxymethyl melamine, and hexabutoxymethyl melamine.
  • the crosslinking agent is preferably a glycoluril compound, more preferably 1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril, 1,3,4,6-tetrakis (ethoxymethyl) glycoluril, It is at least one selected from the group consisting of 3,4,6-tetrakis (propoxymethyl) glycoluril and 1,3,4,6-tetrakis (butoxymethyl) glycoluril, more preferably 1,3,4 , 6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril.
  • a crosslinking agent When a crosslinking agent is used, its content is preferably 0.1 to 40% by weight based on the solid content of the photosensitive composition excluding the solvent in order to obtain good patterning characteristics and sufficient temperature responsiveness. More preferably, it is 0.5 to 30% by weight, and further preferably 1 to 20% by weight.
  • the photosensitive composition of the present invention contains a solvent. Only 1 type may be used for a solvent and it may use 2 or more types together. There is no restriction
  • solvent examples include ethylene glycol monoalkyl ether acetate, propylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol dialkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether acetate, carboxylic acid ester and derivatives thereof, aromatic hydrocarbons, and ketones.
  • ethylene glycol monoalkyl ether acetate examples include ethylene glycol monomethyl ether acetate and ethylene glycol monoethyl ether acetate.
  • propylene glycol monoalkyl ether examples include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, and propylene glycol monobutyl ether.
  • propylene glycol dialkyl ether examples include propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol dipropyl ether, and propylene glycol dibutyl ether.
  • propylene glycol monoalkyl ether acetate examples include propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, and propylene glycol monobutyl ether acetate.
  • carboxylic acid esters and derivatives thereof include methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, isopropyl lactate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, isopropyl propionate, butyl propionate, isobutyl propionate, Examples include methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate, and ethyl pyruvate.
  • the aromatic hydrocarbon include toluene and xylene.
  • the ketone include 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, and cyclohexanone.
  • the solvent is preferably propylene glycol monoalkyl ether, more preferably propylene glycol monobutyl ether.
  • the content of the solvent is preferably 70 to 99.5% by weight, more preferably 50 to 99.5% by weight based on the photosensitive composition in order to control the film thickness and obtain good patterning characteristics. %, More preferably 85 to 99% by weight.
  • the photosensitive composition of the present invention contains components other than the above-mentioned copolymer, photoacid generator, crosslinking agent and solvent (known surfactants) as long as the temperature responsiveness and patterning characteristics in photolithography are not impaired. , Additives, etc.).
  • the present invention also provides a cured product obtained from the photosensitive composition.
  • the cured product of the present invention can be produced by a method known per se and the method described in the following ⁇ Pattern with a pattern, method for producing the substrate and method for forming a pattern>.
  • a temperature-responsive patterned substrate having a desired response temperature can be produced by patterning by a photolithography method using the photosensitive composition of the present invention.
  • the present invention also provides such a patterned substrate.
  • the substrate with a pattern of the present invention may be a substrate having one type of pattern (cured product layer) produced using only one type of the photosensitive composition of the present invention and having a single response temperature,
  • substrate which has a pattern in which 2 or more types of response temperature produced using 2 or more types of photosensitive compositions of this invention differs may be sufficient.
  • the shape of the pattern is not particularly limited, and when observed from the upper side of the substrate, for example, a square shape, a round shape, a linear shape, a line and space, and the like can be mentioned. When two or more patterns having different response temperatures exist, they may be formed adjacent to each other or may be formed apart from each other. There is no particular limitation on the size of the pattern observed from above and the thickness (height) observed from the pattern cross section. The size of one side of the pattern is, for example, 0.1 ⁇ m to 1,000 mm, and the thickness (height) of the pattern is, for example, 5 nm to 1,000 ⁇ m.
  • the shape of these patterns can be controlled by using a plurality of masks having different shapes of transmitted light during the exposure process.
  • the patterned substrate of the present invention can be produced by a method known per se, for example, the method described below.
  • the photosensitive composition of this invention is apply
  • the coating film is irradiated with light such as i-rays (wavelength 365 nm), ultraviolet rays, deep ultraviolet rays, and electron beams through a mask in order to obtain a desired pattern, an acid is generated only in the exposed portion, and crosslinking ( Curing) occurs. Thereafter, it is desirable to perform post-exposure baking (PEB).
  • PEB post-exposure baking
  • the exposed coating film is developed with a developer or the like, and an unexposed portion (uncured portion of the coating film) is removed to produce a substrate with a pattern.
  • the irradiation light is preferably ultraviolet light, visible light of 500 nm or less, more preferably ultraviolet light.
  • the exposure dose is preferably 1 to 10,000 mJ / cm 2 , more preferably 10 to 5,000 mJ / cm 2 , and still more preferably 20 to 3,000 mJ / cm 2 .
  • a substrate having a pattern having two or more different response temperatures can be produced by repeating the above operation for each photosensitive composition having a different composition.
  • Examples of the material for the substrate include metals, metalloids, metal-containing compounds, metalloid-containing compounds, and resins.
  • Examples of the metal or metalloid include aluminum, nickel titanium, stainless steel (SUS304, SUS316, SUS316L, etc.), silicon, and the like.
  • Examples of the metal-containing compound or metalloid-containing compound include ceramics, metal oxide or metalloid oxide (glass, silicon oxide, alumina, etc.), metal carbide or metalloid carbide, metal nitride or metalloid nitride (nitriding). Silicon, etc.), metal borides, metalloid borides and the like.
  • the resin may be a natural resin, a modified natural resin, or a synthetic resin.
  • natural resins include cellulose.
  • modified natural resin include cellulose triacetate (CTA), cellulose on which dextran sulfate is immobilized, and the like.
  • Examples of the synthetic resin include polyacrylonitrile (PAN), polyester polymer alloy (PEPA), polystyrene (PS), polysulfone (PSF), polyethylene terephthalate (PET), polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinyl alcohol (PVA), Polyurethane (PU), ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVAL), polyethylene (PE), polyester (PEs), polypropylene (PP), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyethersulfone (PES), poly-N-isopropyl Examples include acrylamide.
  • the present invention relates to a method for producing a cell culture support comprising forming a temperature-responsive cured product layer or pattern on a substrate using a photosensitive composition containing a temperature-responsive polymer, and the production method.
  • the resulting cell culture support is also provided.
  • a method for producing a cell culture support using one type of photosensitive composition will be described.
  • a coating film is formed on a substrate using a photosensitive composition containing a temperature-responsive polymer that is a copolymer containing the structural units (1) to (3). It includes a step of irradiating the coating film with light to form a cured product layer.
  • the photosensitive composition preferably contains a photoacid generator and a solvent.
  • the photosensitive composition preferably contains a crosslinking agent (particularly a crosslinking agent that reacts with a reactive group in the presence of an acid).
  • the description of the photosensitive composition (particularly, the type and amount of its components) is the same as the description in the above ⁇ Photosensitive composition and cured product obtained therefrom>.
  • the cured product layer can be formed by a method known per se and the method described in ⁇ Pattern with Pattern, Method for Producing the Substrate, and Pattern Forming Method>.
  • the thickness (height) of the cured product layer is such that the cells adhere to the cured product layer during the culture, and the culture cell is detached from the cured product layer by changing the temperature of the culture system when collecting the cultured cells.
  • the thickness is preferably 1 to 100 nm, more preferably 2 to 50 nm, still more preferably 3 to 30 nm.
  • the size of the cured product layer observed from the upper side is not particularly limited, and the size of one side of the cured product layer is, for example, 0.1 to 1,000 mm.
  • the explanation of the substrate is the same as the explanation in ⁇ Pattern with pattern, method for producing the substrate and pattern forming method>, except for the points described later.
  • the material of the substrate is preferably glass, polystyrene (PS), polyester (PEs), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, or acrylic resin.
  • the cell culture support of the present invention of this embodiment is formed from a photosensitive composition containing a substrate and a temperature-responsive polymer that is a copolymer containing the structural units (1) to (3) on the substrate. It has a cured product layer (that is, a cured product layer containing a crosslinked product of the temperature-responsive polymer).
  • the photosensitive composition preferably contains a photoacid generator and a solvent.
  • the photosensitive composition preferably contains a crosslinking agent (particularly a crosslinking agent that reacts with a reactive group in the presence of an acid).
  • the description of the photosensitive composition (particularly, the types and amounts of its components), the cured product layer, and the substrate is the same as described above.
  • the photosensitive composition is used in the production method of the cell culture support, and the lower critical point temperatures of the temperature-responsive polymers contained in the two or more photosensitive compositions are different from each other. It is characterized by.
  • a coating film is formed on a substrate using a photosensitive composition containing the temperature-responsive polymer (I), the coating film is irradiated with light, and the coating film after exposure And developing a pattern on the substrate using a photosensitive composition containing a temperature-responsive polymer (II) having a lower critical point temperature different from that of the temperature-responsive polymer (I) (I) It includes a step (II) of forming a coating film, irradiating the coating film with light, developing the exposed coating film, and forming a pattern.
  • the photosensitive composition preferably contains a photoacid generator and a solvent.
  • the photosensitive composition preferably contains a crosslinking agent (particularly a crosslinking agent that reacts with a reactive group in the presence of an acid).
  • one of the temperature-responsive polymers (I) and (II) is abbreviated as a copolymer containing the structural units (1) to (3) (hereinafter referred to as “copolymer (123)”).
  • the other of the temperature-responsive polymers (I) and (II) includes the structural units (1) and (2) and does not include the structural unit (3) (hereinafter referred to as “copolymer”). It is preferable that the temperature-responsive polymers (I) and (II) are each independently a copolymer (123).
  • copolymer (123), the photoacid generator and the solvent is the same as the explanation in the above ⁇ Photosensitive composition and cured product obtained therefrom>.
  • description of the structural unit (1) and the structural unit (2) in the copolymer (12) is the same as that described in the above ⁇ Photosensitive composition and cured product obtained therefrom>, except for the points described below. It is.
  • Each of the structural units (1) and (2) in the copolymer (12) may be one kind or two or more kinds.
  • the copolymer (12) may contain structural units other than the structural units (1) to (3).
  • the amount of structural units other than the structural units (1) to (3) in the total structural unit of the copolymer (12) is preferably 20 mol% or less, more preferably 10 mol% or less. More preferably, the copolymer consists of the structural units (1) and (2).
  • the amount of the structural unit (1) in all the structural units of the copolymer (12) is preferably 10 to 94 mol%, more preferably 20 to 92 mol%, and further preferably 40 to 90 mol%.
  • the amount (2) of the structural unit in all the structural units of the copolymer is preferably 5 to 40 mol%, more preferably 7 to 30 mol%, and still more preferably 10 to 25 mol%.
  • the copolymer (12) does not contain the structural unit (3).
  • the structural unit (1) is a structural unit derived from N-isopropylacrylamide
  • the structural unit (2) is composed of 2-hydroxyethyl acrylate and N- (2-hydroxy-1-methylethyl).
  • It is preferably a structural unit derived from a monomer selected from the group consisting of acrylamide
  • the structural unit (1) is a structural unit derived from N-isopropylacrylamide
  • the structural unit (2) is 2-hydroxy More preferred is a structural unit derived from ethyl acrylate.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the copolymer (12) is preferably 500 to 1,000,000, more preferably 1,000 to 500,000, still more preferably 3, in order to obtain good patterning characteristics. 000 to 100,000. This Mw is measured by gel permeation chromatography (GPC) as described above.
  • the content thereof is preferably 50 to 99% by weight, more preferably 60 to 98% by weight, still more preferably based on the solid content of the photosensitive composition excluding the solvent. 80 to 97% by weight.
  • the copolymer (12) can be produced by polymerizing a commercially available monomer or a monomer produced by a known method by a known method.
  • the explanation of the substrate is the same as the explanation in the method for producing a cell culture support using one kind of photosensitive composition.
  • the pattern can be basically formed by a method known per se and the method described in ⁇ Pattern with Pattern, Method for Producing the Substrate, and Pattern Forming Method>.
  • step (I) In order to prevent the pattern formed in the step (I) from being damaged by the solvent contained in the photosensitive composition of the step (II) (that is, the solvent resistance of the pattern formed in the step (I) is reduced). In order to improve), it is preferable to perform post-exposure baking (PEB) in step (I) or to further irradiate the pattern formed in step (I).
  • PEB post-exposure baking
  • PEB post-exposure baking
  • the post-exposure baking temperature is preferably 40 to 200 ° C., more preferably 50 to 180 ° C., further preferably 70 to 160 ° C., and the time is preferably 0.5 to 1440 minutes, more preferably 1 to 1 ° C. 600 minutes, more preferably 2 to 480 minutes.
  • the light applied to the formed pattern is preferably ultraviolet light, visible light of 500 nm or less, more preferably ultraviolet light.
  • the irradiation time is preferably 1 to 30 seconds, more preferably 1 to 20 seconds, and further preferably 1 to 10 seconds.
  • the shape of the pattern may be appropriately set according to the target shape of the cultured cell.
  • the shape of the pattern can be controlled by using a plurality of masks having different shapes of transmitted light during the exposure process.
  • the thickness (height) of the pattern is preferably set so that the cells adhere to the cured product layer during the culture and the cultured cells are separated from the cured product layer by changing the temperature of the culture system when collecting the cultured cells.
  • the thickness is 1 to 100 nm, more preferably 2 to 50 nm, still more preferably 3 to 30 nm.
  • the size of one side of the pattern is, for example, 0.1 to 1,000 mm.
  • temperature-responsive polymers (I) and (II) only two types of temperature-responsive polymers with different response temperatures (that is, temperature-responsive polymers (I) and (II)) are used to form two patterns with different response temperatures.
  • the response temperature is different by using three or more temperature-responsive polymers having different response temperatures (that is, temperature-responsive polymers (I) and (II) and one or more other temperature-responsive polymers). Three or more patterns may be formed.
  • two or more types of temperature-responsive polymers are the copolymer (123) from the viewpoint of adjusting the lower critical point temperature (LCST) and maintaining the crosslinkability, and the rest It is preferable that one kind of the temperature-responsive polymer is a copolymer (12), or all of the three or more kinds of temperature-responsive polymers are each independently a copolymer (123).
  • the cell culture support of the present invention has a substrate and at least one pattern (that is, a temperature responsive polymer (I) formed on the substrate from a photosensitive composition containing the temperature responsive polymer (I). At least one pattern comprising a cross-linked product of I), and at least one photosensitive composition containing a temperature-responsive polymer (II) having a lower critical temperature different from that of the temperature-responsive polymer (I) It has a pattern (that is, at least one pattern including a cross-linked product of the temperature-responsive polymer (II)).
  • the photosensitive composition preferably contains a photoacid generator and a solvent.
  • the photosensitive composition preferably contains a crosslinking agent (particularly a crosslinking agent that reacts with a reactive group in the presence of an acid).
  • a crosslinking agent particularly a crosslinking agent that reacts with a reactive group in the presence of an acid.
  • the cell culture support of this embodiment is a temperature-responsive polymer formed from two photosensitive compositions containing two patterns with different response temperatures (ie, temperature-responsive polymer (I) or (II)). (Two types of patterns including the cross-linked product of (I) or (II)), and three or more patterns having different response temperatures (that is, the two patterns and one or more other patterns) Pattern).
  • the present invention also provides a method for producing cultured cells using a substrate and a cell culture support having a cured layer or pattern formed from a photosensitive composition containing a temperature-responsive polymer on the substrate.
  • the explanation of the cell culture support used in this production method is the same as that described in the above ⁇ Cell culture support and production method thereof>, except as described below.
  • the cell culture method and conditions are not particularly limited, and the cells can be cultured by a method known per se, for example, the method described in Non-Patent Document 1.
  • a method for producing cultured cells using a cell culture support having a cured product layer will be described.
  • a cured product layer formed from a photosensitive composition containing a substrate and a temperature-responsive polymer that is a copolymer (123) on the substrate (that is, the temperature response).
  • the photosensitive composition preferably contains a photoacid generator and a solvent.
  • the photosensitive composition preferably contains a crosslinking agent (particularly a crosslinking agent that reacts with a reactive group in the presence of an acid).
  • a crosslinking agent particularly a crosslinking agent that reacts with a reactive group in the presence of an acid.
  • the cured product layer is changed to hydrophilicity and swelled by adjusting the temperature of the cured product layer to a temperature lower than the lower critical point temperature of the temperature-responsive polymer.
  • the cultured cells are detached from the cell culture support and collected.
  • cells are seeded on a cell culture support, and the cells are cultured by incubating the cells at a temperature suitable for culture and higher than the lower critical point temperature of the temperature-responsive polymer. Then, by adjusting the temperature of the cured product layer to a temperature lower than the lower critical point temperature of the temperature-responsive polymer, the cells can be detached from the cell culture support and the cells can be recovered.
  • the cells are not particularly limited, and various cells can be cultured.
  • the cells include epithelial cells and endothelial cells constituting each tissue and organ in the living body; skeletal muscle cells, smooth muscle cells and cardiomyocytes exhibiting contractility; neurons and glial cells constituting the nervous system; fibroblasts Hepatocytes, non-hepatocytes, and adipocytes related to metabolism in the living body; stem cells existing in various tissues, bone marrow cells, ES cells, and the like.
  • the method of seeding cells is not particularly limited, and a method known per se can be used.
  • the method of seed inoculating on a cell culture support body in the state suspended in the culture medium is mentioned.
  • the method for recovering the cultured cells detached from the cell culture support there is no particular limitation on the method for recovering the cultured cells detached from the cell culture support, and a method known per se can be used.
  • the cells can be recovered by contacting and attaching the cells to the recovery membrane.
  • a film known per se for example, collagen gel film, cellulose film, PVDF film, nylon mesh, parchment paper, gelatin film and the like can be used.
  • the collection membrane and cells can be separated by a method known per se.
  • a collagen gel membrane, cellulose membrane, PVDF membrane, nylon mesh, or parchment paper is used as the recovery membrane, the adsorption force between the recovery membrane and the cells is reduced by dripping water onto the recovery membrane. Cells can be detached from the membrane.
  • a gelatin film is used as the recovery film, the gelatin film can be dissolved by heating to about 33 to 40 ° C. to remove the gelatin film from the cells.
  • the production method of the present invention of this embodiment is the substrate, and at least one pattern (I) (that is, the temperature responsive polymer (I) formed from the photosensitive composition containing the temperature responsive polymer (I) on the substrate.
  • Photosensitivity containing at least one pattern (I)) containing a cross-linked product of I) and a temperature-responsive polymer (II) having a lower critical point temperature higher than the lower critical point temperature of the temperature-responsive polymer (I) Using a cell culture support having at least one other pattern (II) formed from the sex composition (ie, at least one pattern (II) comprising a cross-linked product of temperature-responsive polymer (II)), and The temperature is higher than the lower critical point temperature of the temperature responsive polymer (I) and lower than the lower critical point temperature of the temperature responsive polymer (II).
  • the method includes culturing a cell (II) different from the cell (I) on another pattern (II).
  • the photosensitive composition preferably contains a photoacid generator and a solvent.
  • the photosensitive composition preferably contains a crosslinking agent (particularly a crosslinking agent that reacts with a reactive group in the presence of an acid).
  • the description of the photosensitive composition (particularly, the type and amount of its components), the pattern, and the substrate is the same as the above description.
  • the temperature of the patterns (I) and (II) is adjusted to a temperature lower than the lower critical point temperature of the temperature-responsive polymers (I) and (II), It is preferable to peel the cells (I) and (II) from the cell culture support by changing the patterns (I) and (II) to hydrophilic and swelling them.
  • One of the temperature-responsive polymers (I) and (II) is a copolymer (123), and the other of the temperature-responsive polymers (I) and (II) is a copolymer (12), Alternatively, it is preferable that the temperature-responsive polymers (I) and (II) are each independently a copolymer (123).
  • the low temperature copolymer is used as the copolymer (123) and the copolymer (12) is used, the low temperature copolymer is used as the temperature responsive polymer (I) having a low lower critical temperature. It is preferable to use a copolymer (12) as a temperature-responsive polymer (II) having a high lower critical temperature using a coalescence.
  • the copolymer (12) is used as the temperature-responsive polymer (I) having a low lower critical temperature. It is preferable to use a high temperature copolymer as the temperature-responsive polymer (II) having a high lower critical temperature.
  • a co-culture cell sheet formed by contacting cells (I) and (II) with each other by using a cell culture support in which patterns (I) and (II) are in contact with each other is used. Can be manufactured.
  • a cell culture support having only two types of patterns having different response temperatures that is, patterns (I) and (II)
  • three or more types of patterns having different response temperatures That is, cell culture supports having patterns (I) and (II) and one or more other patterns
  • only two types of cells ie, cells (I) and (II)
  • three or more types of cells ie, cells (I) and (II), and one type
  • Other cells described above may be cultured.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the obtained terpolymer was 24,900.
  • Mw of the obtained terpolymer was also measured with the same apparatus and conditions.
  • Measuring device HLC-8320GPC [trade name] (manufactured by Tosoh Corporation) Column: Shodex® KF-803L, KF-802 and KF-801 Column temperature: 40 ° C Eluent: DMF Flow rate: 0.6 ml / min Detector: RI Standard sample: Polystyrene
  • Example 1 Production of photosensitive composition> To 2.2 g of the terpolymer obtained in Production Example 3, 0.154 g of a crosslinking agent (1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril) and a photoacid generator (6- (n- (Butylthio) -2- (trifluoromethylsulfonyloxy) -2-aza-2H-phenalene-1,3-dione) (0.33 g) and a solvent (propylene glycol monobutyl ether) (119.3 g) were added to prepare a photosensitive composition. Obtained.
  • a crosslinking agent (1,3,4,6-tetrakis (methoxymethyl) glycoluril)
  • a photoacid generator 6- (n- (Butylthio) -2- (trifluoromethylsulfonyloxy) -2-aza-2H-phenalene-1,3-dione) (0.33 g) and a solvent (propylene glyco
  • Example 2 Production of photosensitive composition> A photosensitive composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ternary copolymer obtained in Production Example 4 was used instead of the ternary copolymer obtained in Production Example 3.
  • Example 3 Production of photosensitive composition> A photosensitive composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ternary copolymer obtained in Production Example 5 was used instead of the ternary copolymer obtained in Production Example 3.
  • Example 4 Production of photosensitive composition> A photosensitive composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ternary copolymer obtained in Production Example 6 was used instead of the ternary copolymer obtained in Production Example 3.
  • Example 5 Production of photosensitive composition> A photosensitive composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ternary copolymer obtained in Production Example 7 was used instead of the ternary copolymer obtained in Production Example 3.
  • Example 6 Production of photosensitive composition> A photosensitive composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ternary copolymer obtained in Production Example 8 was used in place of the ternary copolymer obtained in Production Example 3.
  • a substrate having a good pattern (line pattern with a spacing of 20 ⁇ m) was obtained from the photosensitive compositions of Examples 1 to 4 (FIGS. 7 to 10). In addition, a substrate having a good pattern was not obtained (FIG. 11).
  • the reason why the photosensitive composition of Comparative Example 1 could not be satisfactorily patterned was that the lower critical point temperature of the binary copolymer of Production Example 9 (35.4 ° C., see Table 1) was changed to Production Examples 4 to 6. In order to achieve the same level as the lower critical point temperature (33.9 to 34.5 ° C.) of the terpolymer of It can be thought that it was reduced.
  • Example 7 Production of cell culture support> Photosensitive composition containing the photosensitive composition obtained in Example 1 (that is, the terpolymer obtained in Production Example 3 (lower critical point temperature in phosphate buffered saline: 23.3 ° C.)) The product was coated on a 5 cm square glass substrate with a spin coater and heated at 80 ° C. for 2 minutes (prebaking) to obtain a coating film having a film thickness of 15 nm. Next, the area 1 and 120 of the coating film are exposed to 120 by a liquid crystal projector maskless exposure apparatus ⁇ peak : 450 to 480 nm on the entire surface of the areas 1 and 2 (size of each area: about 5 mm ⁇ about 3.75 mm).
  • the area 2 was irradiated with ultraviolet rays for 180 seconds (exposure).
  • the exposed coating film is heated at 80 ° C. for 16 hours (post-exposure bake), immersed in water at 23 ° C. for 60 seconds and shaken to dissolve and remove the peripheral unexposed portions other than regions 1 and 2.
  • a pattern was formed by drying at 60 ° C. for 10 minutes.
  • the obtained pattern was irradiated with ultraviolet rays under the same conditions using the above exposure apparatus (re-exposure).
  • the pattern after re-exposure was obtained by immersing it in isopropyl alcohol at 23 ° C. for 60 seconds, washing it by immersing it in water at 60 ° C. for 60 seconds, and drying it at 60 ° C. for 10 minutes.
  • a cell culture support 1 having pattern Ia (corresponding to region 1) and pattern Ib (corresponding to region 2) formed from the obtained photosensitive composition was obtained.
  • the photosensitive composition obtained in Comparative Example 2 that is, the binary copolymer obtained in Production Example 10 (in phosphate buffered saline).
  • the photosensitive composition containing a lower critical point temperature of 27.4 ° C. was applied with a spin coater and heated at 80 ° C. for 2 minutes (prebaking) to obtain a coating film having a film thickness of 15 nm.
  • the area 3 and 4 size of each area: about 5 mm ⁇ about 3.75 mm
  • this coating film is applied to the area 3 by a liquid crystal projector maskless exposure apparatus ( ⁇ peak : 450 to 480 nm).
  • the region 4 was irradiated with ultraviolet rays for 200 seconds (exposure).
  • the exposed coating film is heated at 80 ° C. for 16 hours (post-exposure baking), immersed in isopropyl alcohol at 23 ° C. for 60 seconds and shaken to dissolve and remove unexposed portions around the area other than regions 3 and 4 (Development), washed by immersing in water at 60 ° C. for 60 seconds, and dried at 60 ° C. for 10 minutes.
  • the photosensitive composition obtained in Comparative Example 2 A cell culture support 2 having pattern IIa (corresponding to region 3) and pattern IIb (corresponding to region 4) formed from the above was obtained.
  • FIG. 12 is a schematic diagram for showing the relative positions of the patterns Ia, Ib, IIa, and IIb, and the scale is not accurate.
  • Example 8 Production of cultured cells> A cell seeding density of 2.5 ⁇ 10 4 cells / cm 2 of bovine vascular endothelial cells suspended in DMEM medium containing 10% by weight FBS (serum) is applied to the cell culture support 2 obtained in Example 7. Then, the cells were seeded in a 37 ° C. incubator (CO 2 concentration: 5% by volume) for one day, and the adhesion state of the cultured cells was observed. As a result of observation, it was confirmed that the cells adhered and spread.
  • FBS serum
  • the cell culture support 2 to which the cultured cells adhered was held in an incubator at 20 ° C. (CO 2 concentration: 5% by volume) for 60 minutes, and the cell desorption state was observed. As a result of observation, it was confirmed that the cells were detached from the surface of the substrate and formed into a spherical shape.
  • the photosensitive composition of the present invention is useful for producing a temperature-responsive patterned substrate (particularly a cell culture support) having a desired response temperature.

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Abstract

 本発明は、式(1)~(3)で表される構成単位を含む共重合体、光酸発生剤、および溶媒を含有する感光性組成物を提供する(下記式中の基の定義は明細書に記載した通りである)。

Description

感光性組成物、パターン付き基板、細胞培養支持体および培養細胞の製造方法
 本発明は、感光性組成物、パターン付き基板、細胞培養支持体および培養細胞の製造方法に関する。
 ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)等は、下限臨界点温度(LCST)以下では水に溶解し、それよりも高い温度では水に溶解しない温度応答性ポリマーとして知られている。このような温度応答性ポリマーを用いて細胞培養支持体を製造する技術が知られている(例えば、非特許文献1)。温度応答性ポリマーを用いて製造された細胞培養支持体では、その温度調節によって、該支持体に付着した細胞を剥離させることができる。
 温度応答性ポリマーを含有する感光性組成物を用いて、フォトリソグラフィ法により形成したドットパターンを有するチップを製造する技術が知られている。例えば特許文献1には、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
(上記式中、RおよびRは、水素原子またはC1-4アルキル基を示し、Rは、架橋剤と架橋可能な炭化水素構造を示す。)
で表される繰り返し単位を有するN-アルキルアクリルアミド共重合体、架橋剤および酸発生剤を含有する感光性組成物が記載されている。該N-アルキルアクリルアミド共重合体は、上記式で表されるように、N-アルキルアクリルアミドに由来する構成単位および架橋性の構成単位(Rの部分)からなる2元共重合体である。
国際公開第2005/095510号
Y. Tsuda et al., Biochemical and Biophysical Research Communications 348 (2006) 937-944
 各種物性、例えば、パターンの親水性および疎水性が変化する温度(以下「応答温度」と略称する。)が異なる種々の温度応答性のパターン付き基板(特に、細胞培養支持体)を、温度応答性ポリマーを含有する感光性組成物からフォトリソグラフィ法によるパターニングで製造することが求められている。この応答温度は、使用する温度応答性ポリマーの組成を変更し、その下限臨界点温度(LCST)を調整することによって変更させることができる。しかし、特許文献1に記載されているような2元共重合体では、LCSTを調整するためにその組成を変更させると、架橋性の構成単位の量が不足し、フォトリソグラフィ法によるパターニングができない場合がある。
 本発明は上述のような事情に着目してなされたものであって、その目的は、所望の応答温度を有する温度応答性のパターン付き基板(特に、細胞培養支持体)をフォトリソグラフィ法により製造することが可能な感光性組成物を提供することにある。
 本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、下記式(1)~(3)で表される構成単位を含む温度応答性ポリマー(即ち、少なくとも3種の構成単位を含む共重合体)を用いれば、架橋性(パターニング特性)を損なわずに、所望の下限臨界点温度(LCST)に調整することができ、該温度応答性ポリマーを含有する感光性組成物から、所望の応答温度を有する温度応答性のパターン付き基板(特に、細胞培養支持体)を、フォトリソグラフィ法によるパターニングで製造し得ることを見出した。この知見に基づく本発明は以下の通りである。
 [1] 式(1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
(式中、R11は、水素原子またはメチル基を示す。
 R12およびR13は、それぞれ独立に、C1-4アルキル基を示す。
 *は、結合位置を示す。)
で表される構成単位(以下「構成単位(1)」と略称することがある。)、
 式(2):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
(式中、R21は、水素原子またはメチル基を示す。
 R22は、-CO-O-R23または-CO-NR2425を示す。
 R23は、反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
 R24およびR25の一つは、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示し、残りの一つは反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
 *は、結合位置を示す。)
で表される構成単位(以下「構成単位(2)」と略称することがある。)、および
 式(3):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
(式中、R31は、水素原子またはメチル基を示す。
 R32は、-CO-O-R33または-CO-NR3435を示す。
 R33は、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
 R34およびR35は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
 *は、結合位置を示す。)
で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)(以下「構成単位(3)」と略称することがある。)を含む共重合体、
 光酸発生剤、並びに
 溶媒
を含有する感光性組成物。
 [2] R22は、-CO-O-R23であり、R23は、反応性基を有するC1-4アルキル基である前記[1]に記載の感光性組成物。
 [3] 反応性基がヒドロキシ基である前記[1]または[2]に記載の感光性組成物。
 [4] R33は、ヒドロキシ基を有していてもよいC2-10アルキル基または-R36-R37-R38(前記式中、R36は、C1-4アルキレン基であり、R37は、C3-6シクロアルカンジイル基であり、R38は、ヒドロキシ基を有していてもよいC1-4アルキル基である。)であり、R34およびR35の一つはC3-10アルキル基であり、残りの一つは水素原子またはC1-10アルキル基である前記[1]~[3]のいずれか一つに記載の感光性組成物。
 [5] 式(3)で表される構成単位が、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、N-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-(tert-ブチル)(メタ)アクリルアミド、およびN-メチル-N-イソプロピル(メタ)アクリルアミドからなる群から選ばれる単量体に由来する構成単位である前記[1]~[3]のいずれか一つに記載の感光性組成物。
 [6] 共重合体の下限臨界点温度が15℃以上33℃未満である前記[4]または[5]に記載の感光性組成物。
 [7] R32は、-CO-NR3435であり、R34およびR35は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基若しくはエチル基、またはヒドロキシ基を有するC1-3アルキル基である前記[1]~[3]のいずれか一つに記載の感光性組成物。
 [8] 式(3)で表される構成単位が、アクリルアミド、N-メチルアクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、N-エチル-N-メチルアクリルアミド、N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド、およびN-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミドからなる群から選ばれる単量体に由来する構成単位である前記[1]~[3]のいずれか一つに記載の感光性組成物。
 [9] 共重合体の下限臨界点温度が33~45℃である前記[7]または[8]に記載の感光性組成物。
 [10] 共重合体の全構成単位中、式(1)で表される構成単位の量が10~94モル%であり、式(2)で表される構成単位の量が5~40モル%であり、式(3)で表される構成単位の量が1~80モル%である前記[1]~[9]のいずれか一つに記載の感光性組成物。
 [11] さらに、酸存在下で反応性基と反応する架橋剤を含有する前記[1]~[10]のいずれか一つに記載の感光性組成物。
 [12] 細胞培養支持体を製造するために用いられる前記[1]~[11]のいずれか一つに記載の感光性組成物。
 [13] 前記[1]~[11]のいずれか一つに記載の感光性組成物から形成されたパターン付き基板。
 [14] 前記[1]~[11]のいずれか一つに記載の感光性組成物を用いて基板上に塗膜を形成し、該塗膜に光を照射し、露光後の塗膜を現像する工程を含む、パターン付き基板の製造方法。
 [15] 前記[1]~[11]のいずれか一つに記載の感光性組成物を用いて基板上に塗膜を形成し、該塗膜に光を照射し、露光後の塗膜を現像する工程を含む、パターン形成方法。
 [16] 温度応答性ポリマー(I)を含有する感光性組成物を用いて基板上に塗膜を形成し、該塗膜に光を照射し、露光後の塗膜を現像して、パターンを形成する工程(I)、および
 下限臨界点温度が温度応答性ポリマー(I)とは異なる温度応答性ポリマー(II)を含有する感光性組成物を用いて基板上に塗膜を形成し、該塗膜に光を照射し、露光後の塗膜を現像して、パターンを形成する工程(II)
を含む、細胞培養支持体の製造方法。
 [17] 感光性組成物が、さらに光酸発生剤および溶媒を含有する前記[16]に記載の製造方法。
 [18] 感光性組成物が、さらに架橋剤を含有する前記[16]または[17]に記載の製造方法。
 [19] 温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)の一方が、構成単位(1)、構成単位(2)、および構成単位(3)を含む共重合体であり、温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)のもう一方が、構成単位(1)および構成単位(2)を含み、且つ構成単位(3)を含まない共重合体であるか、または
 温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が、それぞれ独立に、構成単位(1)、構成単位(2)、および構成単位(3)を含む共重合体である、前記[16]~[18]のいずれか一つに記載の製造方法。
 [20] 工程(I)において、40~200℃の温度で露光後ベークを行う前記[16]~[19]のいずれか一つに記載の製造方法。
 [21] 工程(I)で形成されたパターンに光照射する前記[16]~[20]のいずれか一つに記載の製造方法。
 [22] 形成されたパターンの厚さが、1~100nmである前記[16]~[21]のいずれか一つに記載の製造方法。
 [23] 前記[16]~[22]のいずれか一つに記載の製造方法によって得られた細胞培養支持体。
 [24] 基板および該基板上に複数のパターンを有する細胞培養支持体であって、少なくとも一つのパターンが、温度応答性ポリマー(I)を含有する感光性組成物から形成されたものであり、少なくとも一つの別のパターンが、下限臨界点温度が温度応答性ポリマー(I)とは異なる温度応答性ポリマー(II)を含有する感光性組成物から形成されたものである、細胞培養支持体。
 [25] 感光性組成物が、さらに光酸発生剤および溶媒を含有する前記[24]に記載の細胞培養支持体。
 [26] 感光性組成物が、さらに架橋剤を含有する前記[24]または[25]に記載の細胞培養支持体。
 [27] 温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)の一方が、構成単位(1)、構成単位(2)、および構成単位(3)を含む共重合体であり、温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)のもう一方が、構成単位(1)および構成単位(2)を含み、且つ構成単位(3)を含まない共重合体であるか、または
 温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が、それぞれ独立に、構成単位(1)、構成単位(2)、および構成単位(3)を含む共重合体である、前記[24]~[26]のいずれか一つに記載の細胞培養支持体。
 [28] 形成されたパターンの厚さが、1~100nmである前記[24]~[27]のいずれか一つに記載の細胞培養支持体。
 [29] 基板および該基板上に複数のパターンを有する細胞培養支持体であって、
 少なくとも一つのパターンが、温度応答性ポリマー(I)の架橋物を含み、少なくとも一つの別のパターンが、下限臨界点温度が温度応答性ポリマー(I)とは異なる温度応答性ポリマー(II)の架橋物を含み、
 温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)の一方が、構成単位(1)、構成単位(2)、および構成単位(3)を含む共重合体であり、温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)のもう一方が、構成単位(1)および構成単位(2)を含み、且つ構成単位(3)を含まない共重合体であるか、または
 温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が、それぞれ独立に、構成単位(1)、構成単位(2)、および構成単位(3)を含む共重合体である、細胞培養支持体。
 [30] パターンの厚さが、1~100nmである前記[29]に記載の細胞培養支持体。
 [31] 基板および該基板上に複数のパターンを有する細胞培養支持体を用いる培養細胞の製造方法であって、
 少なくとも一つのパターン(I)が、温度応答性ポリマー(I)を含有する感光性組成物から形成されたものであり、少なくとも一つの別のパターン(II)が、温度応答性ポリマー(I)が有する下限臨界点温度よりも高い下限臨界点温度を有する温度応答性ポリマー(II)を含有する感光性組成物から形成されたものであり、
 温度応答性ポリマー(I)が有する下限臨界点温度よりも高い温度、且つ温度応答性ポリマー(II)が有する下限臨界点温度よりも低い温度で、少なくとも一つのパターン(I)上で、細胞(I)を培養する工程、および
 温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が有する下限臨界点温度よりも高い温度で、少なくとも一つの別のパターン(II)上で、細胞(I)とは異なる細胞(II)を培養する工程
を含む製造方法。
 [32] さらに、パターン(I)およびパターン(II)の温度を、温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が有する下限臨界点温度よりも低い温度に調整して、細胞培養支持体から細胞(I)および細胞(II)を剥離させる工程を含む前記[31]に記載の製造方法。
 [33] 感光性組成物が、さらに光酸発生剤および溶媒を含有する前記[31]または[32]に記載の製造方法。
 [34] 感光性組成物が、さらに架橋剤を含有する前記[31]~[33]のいずれか一つに記載の製造方法。
 [35] 温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)の一方が、構成単位(1)、構成単位(2)、および構成単位(3)を含む共重合体であり、温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)のもう一方が、構成単位(1)および構成単位(2)を含み、且つ構成単位(3)を含まない共重合体であるか、または
 温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が、それぞれ独立に、構成単位(1)、構成単位(2)、および構成単位(3)を含む共重合体である、前記[31]~[34]のいずれか一つに記載の製造方法。
 [36] 基板および該基板上に複数のパターンを有する細胞培養支持体を用いる培養細胞の製造方法であって、
 少なくとも一つのパターン(I)が、温度応答性ポリマー(I)の架橋物を含み、少なくとも一つの別のパターン(II)が、温度応答性ポリマー(I)が有する下限臨界点温度よりも高い下限臨界点温度を有する温度応答性ポリマー(II)の架橋物を含み、
 温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)の一方が、構成単位(1)、構成単位(2)、および構成単位(3)を含む共重合体であり、温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)のもう一方が、構成単位(1)および構成単位(2)を含み、且つ構成単位(3)を含まない共重合体であるか、または
 温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が、それぞれ独立に、構成単位(1)、構成単位(2)、および構成単位(3)を含む共重合体であり、
 温度応答性ポリマー(I)が有する下限臨界点温度よりも高い温度、且つ温度応答性ポリマー(II)が有する下限臨界点温度よりも低い温度で、少なくとも一つのパターン(I)上で、細胞(I)を培養する工程、および
 温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が有する下限臨界点温度よりも高い温度で、少なくとも一つの別のパターン(II)上で、細胞(I)とは異なる細胞(II)を培養する工程
を含む製造方法。
 [37] さらに、パターン(I)およびパターン(II)の温度を、温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が有する下限臨界点温度よりも低い温度に調整して、細胞培養支持体から細胞(I)および細胞(II)を剥離させる工程を含む前記[36]に記載の製造方法。
 [38] 前記[1]~[12]のいずれか一つに記載の感光性組成物から得られる硬化物。
 [39] 温度応答性ポリマーを含有する感光性組成物を用いて基板上に塗膜を形成し、該塗膜に光を照射して硬化物層を形成する工程を含む、細胞培養支持体の製造方法であって、
 温度応答性ポリマーが、構成単位(1)、構成単位(2)、および構成単位(3)を含む共重合体である、製造方法。
 [40] 基板および該基板上に温度応答性ポリマーを含有する感光性組成物から形成された硬化物層を有する細胞培養支持体であって、
 温度応答性ポリマーが、構成単位(1)、構成単位(2)、および構成単位(3)を含む共重合体である、細胞培養支持体。
 [41] 基板および該基板上に温度応答性ポリマーの架橋物を含む硬化物層を有する細胞培養支持体であって、
 温度応答性ポリマーが、構成単位(1)、構成単位(2)、および構成単位(3)を含む共重合体である、細胞培養支持体。
 [42] 基板および該基板上に硬化物層を有する細胞培養支持体を用いる培養細胞の製造方法であって、
 硬化物層が、温度応答性ポリマーを含有する感光性組成物から形成されたものであり、
 温度応答性ポリマーが、構成単位(1)、構成単位(2)、および構成単位(3)を含む共重合体であり、
 温度応答性ポリマーが有する下限臨界点温度よりも高い温度で、硬化物層上で、細胞を培養する工程を含む製造方法。
 [43] 基板および該基板上に硬化物層を有する細胞培養支持体を用いる培養細胞の製造方法であって、
 硬化物層が、温度応答性ポリマーの架橋物を含み、
 温度応答性ポリマーが、構成単位(1)、構成単位(2)、および構成単位(3)を含む共重合体であり、
 温度応答性ポリマーが有する下限臨界点温度よりも高い温度で、硬化物層上で、細胞を培養する工程
を含む、製造方法。
 本発明の感光性組成物を用いれば、所望の応答温度を有する温度応答性のパターン付き基板(特に、細胞培養支持体)をフォトリソグラフィ法によるパターニングで製造することができる。
実施例1で得られた感光性組成物の感度試験の結果を示すグラフである。 実施例2で得られた感光性組成物の感度試験の結果を示すグラフである。 実施例3で得られた感光性組成物の感度試験の結果を示すグラフである。 実施例4で得られた感光性組成物の感度試験の結果を示すグラフである。 実施例5で得られた感光性組成物の感度試験の結果を示すグラフである。 比較例1で得られた感光性組成物の感度試験の結果を示すグラフである。 実施例1で得られた感光性組成物のパターニング試験の結果を示すグラフである。 実施例2で得られた感光性組成物のパターニング試験の結果を示すグラフである。 実施例3で得られた感光性組成物のパターニング試験の結果を示すグラフである。 実施例4で得られた感光性組成物のパターニング試験の結果を示すグラフである。 比較例1で得られた感光性組成物のパターニング試験の結果を示すグラフである。 実施例7で得られた細胞培養支持体2におけるパターンIa、Ib、IIaおよびIIbの概略平面図である。
<感光性組成物およびそれから得られる硬化物>
 本発明の感光性組成物は、構成単位(1)~(3)を含む共重合体、光酸発生剤、および溶媒を含有する。本発明の感光性組成物は、好ましくは、酸存在下で反応性基と反応する架橋剤をさらに含有する。前記共重合体中において、構成単位(1)~(3)は、それぞれ、1種のみでもよく、2種以上でもよい。以下、構成単位(1)~(3)中に含まれる基から順に説明する。
 本明細書中、「Ca-b」(前記式中、aおよびbは整数を示す。)とは、炭素数がa~bであることを意味する。
 本明細書中、「反応性基」とは、ヒドロキシ基、スルファニル基、カルボキシ基またはC1-4アルコキシメチル基を意味する。反応性の観点から、反応性基は、好ましくはヒドロキシ基である。
 本明細書中、アルキル基は、直鎖状または分枝鎖状のいずれでもよい。「C1-10アルキル基」としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert-ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルが挙げられる。
 本明細書中、「C1-3アルキル基」、「C1-4アルキル基」、「C2-10アルキル基」および「C3-10アルキル基」としては、上述の「C1-10アルキル基」の例示の中で、それぞれ、炭素数が1~3であるもの、炭素数が1~4であるもの、炭素数が2~10であるもの、および炭素数が3~10であるものが例示される。
 本明細書中、「C3-10シクロアルキル基」としては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシルが挙げられる。
 本明細書中、「3~10員複素環基」としては、例えば、チエニル、フリル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニルなどの芳香族複素環基;およびアジリジニル、オキシラニル、チイラニル、アゼチジニル、オキセタニル、チエタニル、テトラヒドロチエニル、テトラヒドロフラニル、ピロリニル、ピロリジニル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、オキサゾリニル、オキサゾリジニル、ピラゾリニル、ピラゾリジニル、チアゾリニル、チアゾリジニル、テトラヒドロイソチアゾリル、テトラヒドロオキサゾリル、テトラヒドロイソオキサゾリル、ピペリジニル、ピペラジニル、テトラヒドロピリジニル、ジヒドロピリジニル、ジヒドロチオピラニル、テトラヒドロピリミジニル、テトラヒドロピリダジニル、ジヒドロピラニル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロチオピラニル、モルホリニル、チオモルホリニル、アゼパニル、ジアゼパニル、アゼピニル、オキセパニル、アゾカニル、ジアゾカニルなどの非芳香族複素環基が挙げられる。
 本明細書中、アルキレン基は、直鎖状または分枝鎖状のいずれでもよい。「C1-4アルキレン基」としては、例えば、-CH-、-(CH-、-(CH-、-(CH-、-CH(CH)-、-C(CH-、-CH(C)-、-CH(C)-、-CH(CH(CH)-、-(CH(CH))-、-CH-CH(CH)-、-CH(CH)-CH-が挙げられる。
 本明細書中、「C3-6シクロアルカンジイル基」としては、例えば、シクロプロパン-1,2-ジイル、シクロブタン-1,3-ジイル、シクロペンタン-1,3-ジイル、シクロヘキサン-1,4-ジイルが挙げられる。
 本明細書中、「置換されていてもよいアルキル基」および「置換されていてもよいシクロアルキル基」が有し得る置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アミノ基、モノ-またはジ-C1-4アルキルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、オキソ基、ヒドロキシ基、スルファニル基、C1-4アルコキシ基、C1-4アルコキシカルボニル基、ホルミル基、C6-14アリール基が挙げられる。
 本明細書中、「置換されていてもよい複素環基」が有し得る置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アミノ基、モノ-またはジ-C1-4アルキルアミノ基、ニトロ基、シアノ基、オキソ基、ヒドロキシ基、スルファニル基、C1-4アルコキシ基、C1-4アルコキシカルボニル基、ホルミル基、C1-10アルキル基が挙げられる。
 本明細書中、「ハロゲン原子」としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられる。
 本明細書中、「モノ-またはジ-C1-4アルキルアミノ基」としては、例えば、メチルアミノ、エチルアミノ、プロピルアミノ、イソプロピルアミノ、ブチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジプロピルアミノ、ジブチルアミノ、N-エチル-N-メチルアミノが挙げられる。
 本明細書中、アルコキシ基は、直鎖状または分枝鎖状のいずれでもよい。「C1-4アルコキシ基」としては、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、sec-ブトキシ、tert-ブトキシが挙げられる。
 本明細書中、「C6-14アリール基」としては、例えば、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、1-アントリル、2-アントリル、9-アントリルが挙げられる。
 構成単位(1)中のR11は、水素原子またはメチル基、好ましくは水素原子である。
 R12およびR13は、それぞれ独立に、C1-4アルキル基、好ましくはメチル基である。
 構成単位(1)は、好ましくは、N-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位である。ここで、N-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位とは、N-イソプロピルアクリルアミドの炭素-炭素二重結合により重合して形成される構成単位を意味し、N-イソプロピルアクリルアミドから直接形成されたものでもよく、他の単量体から間接的に形成されたもの(例えば、N-イソプロピルアクリルアミド誘導体の重合により構成単位を形成した後、該構成単位を変換して得られたもの)でもよい。この「由来する」の意味は、構成単位(2)および(3)でも同様である。
 構成単位(2)中のR21は、水素原子またはメチル基、好ましくは水素原子である。
 R22は、-CO-O-R23または-CO-NR2425である。
 R23は、反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基である。
 R24およびR25の一つは、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基であり、残りの一つは反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基である。
 構成単位(2)は、側鎖であるR22に反応性基を有する架橋性の構成単位である。共重合体中に2種以上の構成単位(2)が含まれ、それらが互いに反応する反応性基を有する場合は、それらの反応により、架橋構造を形成することができる。また、反応性基と反応する置換基を構成単位(3)が有する場合、反応性基と置換基との反応により、架橋構造を形成することができる。また、本発明の感光性組成物が架橋剤を含有する場合、反応性基と架橋剤との反応により、架橋構造を形成することができる。
 R22は、好ましくは、-CO-O-R23(前記式中、R23は、好ましくは反応性基を有するC1-4アルキル基であり、より好ましくはヒドロキシ基を有するC1-4アルキル基であり、さらに好ましくは1-ヒドロキシメチルまたは2-ヒドロキシエチルであり、最も好ましくは2-ヒドロキシエチルである。)、または-CO-NR2425(前記式中、R24は、好ましくは水素原子であり、R25は、好ましくは反応性基を有するC1-10アルキル基であり、より好ましくは反応性基を有するC1-4アルキル基であり、さらに好ましくはヒドロキシ基を有するC1-4アルキル基であり、最も好ましくは2-ヒドロキシ-1-メチルエチルである。)である。
 R22は、より好ましくは-CO-O-R23(前記式中、R23は、好ましくは反応性基を有するC1-4アルキル基であり、より好ましくはヒドロキシ基を有するC1-4アルキル基であり、さらに好ましくは1-ヒドロキシメチルまたは2-ヒドロキシエチルであり、最も好ましくは2-ヒドロキシエチルである。)である。
 構成単位(2)は、好ましくは、2-ヒドロキシエチルアクリレートおよびN-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミドからなる群から選ばれる単量体に由来する構成単位であり、より好ましくは2-ヒドロキシエチルアクリレートに由来する構成単位である。
 構成単位(3)中のR31は、水素原子またはメチル基である。
 R32は、-CO-O-R33または-CO-NR3435である。
 R33は、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基である。
 R34およびR35は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基である。
 但し、本発明において、構成単位(3)は、上述の構成単位(1)および(2)とは異なる。
 構成単位(1)および(2)とは異なる構成単位(3)は、主として、共重合体の下限臨界点温度(LCST)を調整するために用いられる。構成単位(1)および(2)に加えて、これらよりも疎水性である構成単位(3)を含有する共重合体のLCSTは、構成単位(1)および(2)からなる2元共重合体のLCSTに比べて低くなる傾向がある。逆に、構成単位(1)および(2)に加えて、これらよりも、親水性である構成単位(3)を含有する共重合体のLCSTは、構成単位(1)および(2)からなる2元共重合体のLCSTに比べて高くなる傾向がある。
 本発明における共重合体の下限臨界点温度(LCST)の値は、示差走査熱量計(Differential scanning calorimetry、DSC)の二つの容器の内の一つに共重合体の水溶液(共重合体濃度:2重量%、溶媒:純水)を入れ、該溶液の温度を1℃/分で下げながら、大気のみの空の容器を対照として示差熱を測定して得られた測定曲線のピークトップの温度として算出される。
 本発明では、下限臨界点温度(LCST)が15℃以上33℃未満である共重合体(以下「低温用の共重合体」と略称する。)およびLCSTが33~45℃である共重合体(以下「高温用の共重合体」と略称する。)のいずれも使用することができる。低温用の共重合体のLCSTは、好ましくは20℃以上33℃未満であり、高温用の共重合体のLCSTは、好ましくは33~40℃である。
 溶媒が純水ではなく、リン酸緩衝生理食塩水である共重合体の水溶液(共重合体濃度:2重量%)を用いること以外は、上記と同様にして測定される共重合体の下限臨界点温度(LCST)の値は、低温用の共重合体では、好ましくは10℃以上29℃未満、より好ましくは20℃以上29℃未満であり、高温用の共重合体では、好ましくは29~42℃、より好ましくは29~40℃である。なお、本発明における共重合体の下限臨界点温度(LCST)の値は、特段の記載が無い限り、純水を溶媒として用いて測定した値である。
 以下、低温用の共重合体における好ましい構成単位(3)について、順に説明する。
 低温用の共重合体において、構成単位(3)中のR33は、ヒドロキシ基を有していてもよいC2-10アルキル基または-R36-R37-R38(前記式中、R36は、C1-4アルキレン基であり、R37は、C3-6シクロアルカンジイル基であり、R38は、ヒドロキシ基を有していてもよいC1-4アルキル基である。)であり、R34およびR35の一つはC3-10アルキル基であり、残りの一つは水素原子またはC1-10アルキル基であることが好ましい。
 低温用の共重合体において、構成単位(3)は、好ましくは、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、N-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-(tert-ブチル)(メタ)アクリルアミド、およびN-メチル-N-イソプロピル(メタ)アクリルアミドからなる群から選ばれる単量体に由来する構成単位である。なお、本明細書中、「(メタ)アクリレート」等は「アクリレートおよびメタクリレート」等を意味する。
 低温用の共重合体において、構成単位(3)は、より好ましくは、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、3-ヒドロキシプロピルアクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート、N-プロピルアクリルアミド、N-ブチルアクリルアミド、N-(tert-ブチル)アクリルアミド、およびN-メチル-N-イソプロピルアクリルアミドからなる群から選ばれる単量体に由来する構成単位である。
 低温用の共重合体において、構成単位(3)は、さらに好ましくは、N-プロピルアクリルアミドに由来する構成単位である。
 次に、低温用の共重合体における構成単位の組合せについて説明する。
 低温用の共重合体において、構成単位(1)はN-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位であり、構成単位(2)は、2-ヒドロキシエチルアクリレートおよびN-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミドからなる群から選ばれる単量体に由来する構成単位であり、構成単位(3)は、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、N-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-(tert-ブチル)(メタ)アクリルアミド、およびN-メチル-N-イソプロピル(メタ)アクリルアミドからなる群から選ばれる単量体に由来する構成単位であることが好ましい。
 低温用の共重合体において、構成単位(1)はN-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位であり、構成単位(2)は、2-ヒドロキシエチルアクリレートおよびN-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミドなる群から選ばれる構成単位であり、構成単位(3)は、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、3-ヒドロキシプロピルアクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート、N-プロピルアクリルアミド、N-ブチルアクリルアミド、N-(tert-ブチル)アクリルアミド、およびN-メチル-N-イソプロピルアクリルアミドからなる群から選ばれる単量体に由来する構成単位であることがより好ましい。
 低温用の共重合体において、構成単位(1)はN-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位であり、構成単位(2)は、2-ヒドロキシエチルアクリレートおよびN-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミドなる群から選ばれる構成単位であり、構成単位(3)は、N-プロピルアクリルアミドに由来する構成単位であることがさらに好ましい。
 以下、高温用の共重合体における好ましい構成単位(3)について、順に説明する。
 高温用の共重合体において、構成単位(3)中のR32は、-CO-NR3435であり、R34およびR35は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基若しくはエチル基、またはヒドロキシ基を有するC1-3アルキル基であることが好ましい。
 高温用の共重合体において、構成単位(3)は、好ましくは、アクリルアミド、N-メチルアクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、N-エチル-N-メチルアクリルアミド、N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド、およびN-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミドからなる群から選ばれる単量体に由来する構成単位である。
 高温用の共重合体において、構成単位(3)は、より好ましくは、アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、およびN-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミドからなる群から選ばれる単量体に由来する構成単位である。
 次に、高温用の共重合体における構成単位の組合せについて説明する。
 高温用の共重合体において、構成単位(1)はN-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位であり、構成単位(2)は、2-ヒドロキシエチルアクリレートおよびN-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミドからなる群から選ばれる単量体に由来する構成単位であり、構成単位(3)は、アクリルアミド、N-メチルアクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、N-エチル-N-メチルアクリルアミド、N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド、およびN-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミドからなる群から選ばれる単量体に由来する構成単位であることが好ましい。
 高温用の共重合体において、構成単位(1)はN-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位であり、構成単位(2)は、2-ヒドロキシエチルアクリレートに由来する構成単位であり、構成単位(3)は、アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、およびN-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミドからなる群から選ばれる単量体に由来する構成単位であることがより好ましい。
 共重合体の全構成単位中、構成単位(1)の量は、LCST調整のため、および相転移エンタルピー変化を大きくするために、好ましくは10~94モル%、より好ましくは20~90モル%、さらに好ましくは40~80モル%である。
 共重合体の全構成単位中、構成単位の量(2)は、充分な架橋を達成するために、好ましくは5~40モル%、より好ましくは7~30モル%、さらに好ましくは10~20モル%である。
 共重合体の全構成単位中、構成単位(3)の量は、LCST調整のために、好ましくは1~80モル%、より好ましくは2~60モル%、さらに好ましくは3~40モル%である。
 共重合体は、その温度応答性および架橋性(パターニング特性)を損なわない範囲で、構成単位(1)~(3)以外の構成単位を含んでいてもよい。共重合体の全構成単位中、構成単位(1)~(3)以外の構成単位の量は、好ましくは20モル%以下、より好ましくは10モル%以下である。共重合体は、構成単位(1)~(3)からなることがさらに好ましい。
 共重合体の重量平均分子量(Mw)は、良好なパターニング特性を得るために、好ましくは500~1,000,000、より好ましくは1,000~500,000、さらに好ましくは3,000~100,000である。本発明における共重合体のMwの値は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定される。
 共重合体の含有量は、良好なパターニング特性を達成するため、およびLCSTの良好な発現のために、溶媒を除く感光性組成物の固形分を基準に、好ましくは50~99重量%、より好ましくは60~97重量%、さらに好ましくは80~95重量%である。
 上述の共重合体は、市販の単量体または公知の方法で製造した単量体を公知の方法で重合させることによって製造することができる。
 本発明の感光性組成物は、光酸発生剤を含有する。光酸発生剤は1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 光酸発生剤に特に制限は無く、感光性組成物の分野で通常使用されているものを、本発明でも使用することができる。光酸発生剤としては、例えば、ジアゾメタン化合物、オニウム塩化合物、スルホンイミド化合物、ニトロベンジル化合物、鉄アレーン錯体、ベンゾイントシラート化合物、ハロゲン含有トリアジン化合物、シアノ基含有オキシムスルホナート化合物、ナフタルイミド系化合物が挙げられる。
 ジアゾメタン化合物としては、例えば、ビス(p-トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(1,1-ジメチルエチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(2,4-ジメチルフェニルスルホニル)ジアゾメタンが挙げられる。
 オニウム塩化合物としては、例えば、ビス(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネートが挙げられる。
 スルホンイミド化合物としては、例えば、N-(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N-(ノナフルオロ-ノルマルブタンスルホニルオキシ)スクシンイミド、N-(カンファースルホニルオキシ)スクシンイミド、N-(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ナフタルイミドが挙げられる。
 ニトロベンジル化合物としては、例えば、p-トルエンスルホン酸2-ニトロベンジル、p-トルエンスルホン酸2,6-ジニトロベンジル、p-トルエンスルホン酸2,4-ジニトロベンジルが挙げられる。
 鉄アレーン錯体としては、例えば、ビスシクロペンタジエニル-(η-イソプロピルベンゼン)-鉄(II)ヘキサフルオロホスフェートが挙げられる。
 ベンゾイントシラート化合物としては、例えば、ベンゾイントシラート、α-メチルベンゾイントシラートが挙げられる。
 ハロゲン含有トリアジン化合物としては、例えば、2-(4-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-(4-メトキシナフチル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-[2-(2-フリル)エテニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-[2-(5-メチル-2-フリル)エテニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジンが挙げられる。
 シアノ基含有オキシムスルホナート化合物としては、例えば、α-(メチルスルホニルオキシイミノ)-4-メトキシベンジルシアニド、α-(トリフルオロメチルスルホニルオキシイミノ)-4-メトキシベンジルシアニド、α-(エチルスルホニルオキシイミノ)-4-メトキシベンジルシアニド、α-(プロピルスルホニルオキシイミノ)-4-メチルベンジルシアニドが挙げられる。
 ナフタルイミド系化合物としては、例えば、6-(n-ブチルチオ)-2-(パーフルオロブチルスルホニルオキシ)-2-アザ-2H-フェナレン-1,3-ジオン、6-(n-ブチルチオ)-2-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)-2-アザ-2H-フェナレン-1,3-ジオンおよび6-(イソプロピルチオ)-2-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)-2-アザ-2H-フェナレン-1,3-ジオンが挙げられる。
 光酸発生剤は、好ましくはナフタルイミド系化合物であり、より好ましくは6-(n-ブチルチオ)-2-(パーフルオロブチルスルホニルオキシ)-2-アザ-2H-フェナレン-1,3-ジオン、6-(n-ブチルチオ)-2-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)-2-アザ-2H-フェナレン-1,3-ジオンおよび6-(イソプロピルチオ)-2-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)-2-アザ-2H-フェナレン-1,3-ジオンである。
 光酸発生剤の含有量は、良好なパターニング性能を得るために、溶媒を除く感光性組成物の固形分を基準に、好ましくは0.1~30重量%、より好ましくは0.5~25重量%、さらに好ましくは1~20重量%である。
 本発明の感光性組成物は、架橋剤(特に、酸存在下で反応性基と反応する架橋剤)を含有することが好ましい。架橋剤は1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。なお、共重合体中に互いに反応する2種以上の反応性基が存在する場合、または構成単位(3)が反応性基と反応する置換基を有する場合には、共重合体は架橋剤無しで架橋することができる(自己架橋)。このような場合には、本発明の感光性組成物は架橋剤を含まなくてもよい。
 架橋剤に特に制限は無く、感光性組成物の分野で通常使用されているものを、本発明でも使用することができる。
 架橋剤としては、例えば、グリコールウリル化合物、メラミン化合物が挙げられる。
 グリコールウリル化合物としては、例えば、1,3,4,6-テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル、1,3,4,6-テトラキス(エトキシメチル)グリコールウリル、1,3,4,6-テトラキス(プロポキシメチル)グリコールウリル、1,3,4,6-テトラキス(ブトキシメチル)グリコールウリルが挙げられる。
 メラミン化合物としては、例えば、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサプロポキシメチルメラミン、ヘキサブトキシメチルメラミンが挙げられる。
 架橋剤は、好ましくは、グリコールウリル化合物であり、より好ましくは1,3,4,6-テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル、1,3,4,6-テトラキス(エトキシメチル)グリコールウリル、1,3,4,6-テトラキス(プロポキシメチル)グリコールウリル、および1,3,4,6-テトラキス(ブトキシメチル)グリコールウリルからなる群から選ばれる少なくとも一つであり、さらに好ましくは1,3,4,6-テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリルである。
 架橋剤を使用する場合、その含有量は、良好なパターニング特性および充分な温度応答性を得るために、溶媒を除く感光性組成物の固形分を基準に、好ましくは0.1~40重量%、より好ましくは0.5~30重量%、さらに好ましくは1~20重量%である。
 本発明の感光性組成物は、溶媒を含有する。溶媒は1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。溶媒に特に制限は無く、感光性組成物の分野で通常使用されているものを、本発明でも使用することができる。
 溶媒としては、例えば、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、カルボン酸エステルおよびその誘導体、芳香族炭化水素、ケトンが挙げられる。
 エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテートとしては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテートが挙げられる。
 プロピレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルが挙げられる。
 プロピレングリコールジアルキルエーテルとしては、例えば、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテルが挙げられる。
 プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテートとしては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテートが挙げられる。
 カルボン酸エステルおよびその誘導体としては、例えば、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸イソプロピル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソブチル、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エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチルが挙げられる。
 芳香族炭化水素としては、例えば、トルエン、キシレンが挙げられる。
 ケトンとしては、例えば、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン、4-ヘプタノン、シクロヘキサノンが挙げられる。
 溶媒は、好ましくはプロピレングリコールモノアルキルエーテルであり、より好ましくはプロピレングリコールモノブチルエーテルである。
 溶媒の含有量は、膜厚をコントロールするため、および良好なパターニング特性を得るために、感光性組成物を基準に、好ましくは70~99.5重量%、より好ましくは50~99.5重量%、さらに好ましくは85~99重量%である。
 本発明の感光性組成物は、その温度応答性およびフォトリソグラフィ法におけるパターニング特性を損なわない範囲で、上述の共重合体、光酸発生剤、架橋剤および溶媒以外の成分(公知の界面活性剤、添加剤等)を含んでいてもよい。
 本発明は、前記感光性組成物から得られる硬化物も提供する。本発明の硬化物は、自体公知の方法および下記<パターン付き基板、該基板の製造方法およびパターン形成方法>に記載の方法によって製造することができる。
<パターン付き基板、該基板の製造方法およびパターン形成方法>
 本発明の感光性組成物を用いてフォトリソグラフィ法によるパターニングで、所望の応答温度を有する温度応答性のパターン付き基板を製造することができる。本発明は、このようなパターン付き基板も提供する。本発明のパターン付き基板は、本発明の感光性組成物を1種のみ用いて製造した1種のパターン(硬化物層)を有し、応答温度が一つである基板であってもよく、本発明の感光性組成物を2種以上用いて製造した2種以上の応答温度が異なるパターンを有する基板であってもよい。
 パターンの形状に特に制限は無く、基板の上側から観察した場合、例えば、四角状、丸状、線状、ラインアンドスペース等が挙げられる。2種以上の応答温度の異なるパターンが存在する場合、それらは隣接して形成されていてもよく、離して形成されていてもよい。上側から観察したパターンの大きさおよびパターン断面から観察したその厚さ(高さ)に特に制限は無い。パターンの一辺の大きさは、例えば0.1μm~1,000mm、パターンの厚さ(高さ)は、例えば5nm~1,000μmである。これらパターンの形状は、露光工程時に、透過光の形状が異なる複数のマスクを用いることで制御可能である。
 本発明のパターン付き基板は、自体公知の方法、例えば以下に記載するような方法で製造できる。まず、本発明の感光性組成物をスピンコート、スリットコート等の方法で基板に塗布し、溶媒除去することによって塗膜を形成する。該塗膜にi線(波長365nm)、紫外線、深紫外線、電子線等の光を、所望のパターンを得るためにマスクを介して照射すると、露光部分のみで酸が発生し、それによる架橋(硬化)が生ずる。この後、露光後ベーク(PEB)を行なうことが望ましい。露光後の塗膜を、現像液等で現像を行い、未露光部(塗膜の未硬化部分)を除去してパターン付き基板を製造することができる。
 照射する光は、好ましくは紫外線、500nm以下の可視光線、より好ましくは紫外線である。露光量としては、好ましくは1~10,000mJ/cm、より好ましくは10~5,000mJ/cm、さらに好ましくは20~3,000mJ/cmである。
 2種以上の応答温度が異なるパターンを有する基板は、組成が異なる感光性組成物毎に上記操作を繰り返すことによって、製造することができる。
 基板の材料としては、例えば、金属、半金属、金属含有化合物、半金属含有化合物、樹脂等が挙げられる。
 金属または半金属としては、例えば、アルミニウム、ニッケルチタン、ステンレス(SUS304、SUS316、SUS316L等)、シリコン等が挙げられる。
 金属含有化合物または半金属含有化合物としては、例えば、セラミックス、金属酸化物または半金属酸化物(ガラス、酸化ケイ素、アルミナ等)、金属炭化物または半金属炭化物、金属窒化物または半金属窒化物(窒化ケイ素等)、金属ホウ化物または半金属ホウ化物等が挙げられる。
 樹脂は、天然樹脂、変性天然樹脂および合成樹脂のいずれでもよい。天然樹脂としては、例えば、セルロース等が挙げられる。変性天然樹脂として、例えば、三酢酸セルロース(CTA)、デキストラン硫酸を固定化したセルロース等が挙げられる。合成樹脂としては、例えば、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリエステル系ポリマーアロイ(PEPA)、ポリスチレン(PS)、ポリスルホン(PSF)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリウレタン(PU)、エチレン-ビニルアルコール共重合体(EVAL)、ポリエチレン(PE)、ポリエステル(PEs)、ポリプロピレン(PP)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリ-N-イソプロピルアクリルアミド等が挙げられる。
<細胞培養支持体およびその製造方法>
 本発明は、温度応答性ポリマーを含有する感光性組成物を用いて、温度応答性の硬化物層またはパターンを基板上に形成することを含む細胞培養支持体の製造方法、および該製造方法から得られる細胞培養支持体も提供する。
 まず、1種の感光性組成物を用いる細胞培養支持体の製造方法について説明する。この態様の本発明の製造方法は、構成単位(1)~(3)を含む共重合体である温度応答性ポリマーを含有する感光性組成物を用いて、基板上に塗膜を形成し、該塗膜に光を照射して硬化物層を形成する工程を含むことを特徴とする。感光性組成物は、光酸発生剤および溶媒を含有することが好ましい。また、感光性組成物は、架橋剤(特に、酸存在下で反応性基と反応する架橋剤)を含有することが好ましい。感光性組成物(特に、その成分の種類および量)の説明は、前記<感光性組成物およびそれから得られる硬化物>における説明と同じである。
 硬化物層は、自体公知の方法および前記<パターン付き基板、該基板の製造方法およびパターン形成方法>に記載の方法によって形成することができる。硬化物層の厚さ(高さ)は、培養中には細胞を硬化物層に付着させ、培養細胞の回収時には培養系の温度を変化させて培養細胞を硬化物層から剥離させるために、好ましくは1~100nm、より好ましくは2~50nm、さらに好ましくは3~30nmである。上側から観察した硬化物層の大きさに特に制限は無く、硬化物層の一辺の大きさは、例えば0.1~1,000mmである。
 基板の説明は、後述する点を除いては、前記<パターン付き基板、該基板の製造方法およびパターン形成方法>における説明と同じである。基板の材料は、好ましくは、ガラス、ポリスチレン(PS)、ポリエステル(PEs)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート、またはアクリル樹脂である。
 次に、1種の感光性組成物を用いる細胞培養支持体の製造方法から得られる細胞培養支持体について説明する。この態様の本発明の細胞培養支持体は、基板、および該基板上に構成単位(1)~(3)を含む共重合体である温度応答性ポリマーを含有する感光性組成物から形成された硬化物層(即ち、前記温度応答性ポリマーの架橋物を含む硬化物層)を有することを特徴とする。感光性組成物は、光酸発生剤および溶媒を含有することが好ましい。また、感光性組成物は、架橋剤(特に、酸存在下で反応性基と反応する架橋剤)を含有することが好ましい。感光性組成物(特に、その成分の種類および量)、硬化物層および基板の説明は、前記説明と同じである。
 次に、2種以上の感光性組成物を用いる細胞培養支持体の製造方法について説明する。この態様の製造方法では、細胞培養支持体の製造方法に、感光性組成物を使用すること、および2種以上の感光性組成物が含有する温度応答性ポリマーの下限臨界点温度が互いに異なることを特徴とする。
 この態様の本発明の製造方法は、温度応答性ポリマー(I)を含有する感光性組成物を用いて基板上に塗膜を形成し、該塗膜に光を照射し、露光後の塗膜を現像して、パターンを形成する工程(I)、および下限臨界点温度が温度応答性ポリマー(I)とは異なる温度応答性ポリマー(II)を含有する感光性組成物を用いて基板上に塗膜を形成し、該塗膜に光を照射し、露光後の塗膜を現像して、パターンを形成する工程(II)を含む。感光性組成物は、光酸発生剤および溶媒を含有することが好ましい。また、感光性組成物は、架橋剤(特に、酸存在下で反応性基と反応する架橋剤)を含有することが好ましい。
 この態様の製造方法では、温度応答性ポリマー(I)および(II)の一方が、構成単位(1)~(3)を含む共重合体(以下「共重合体(123)」と略称することがある)であり、温度応答性ポリマー(I)および(II)のもう一方が、構成単位(1)および(2)を含み、且つ構成単位(3)を含まない共重合体(以下「共重合体(12)」と略称することがある)であるか、または温度応答性ポリマー(I)および(II)が、それぞれ独立に、共重合体(123)であることが好ましい。
 共重合体(123)、光酸発生剤、溶媒の説明は、前記<感光性組成物およびそれから得られる硬化物>における説明と同じである。また、共重合体(12)中の構成単位(1)および構成単位(2)の説明は、後述する点を除いては、前記<感光性組成物およびそれから得られる硬化物>における説明と同じである。
 共重合体(12)中の構成単位(1)および(2)は、それぞれ、1種のみでもよく、2種以上でもよい。共重合体(12)は、構成単位(1)~(3)以外の構成単位を含んでいてもよい。共重合体(12)の全構成単位中、構成単位(1)~(3)以外の構成単位の量は、好ましくは20モル%以下、より好ましくは10モル%以下である。共重合体は、構成単位(1)および(2)からなることがさらに好ましい。
 共重合体(12)の全構成単位中、構成単位(1)の量は、好ましくは10~94モル%、より好ましくは20~92モル%、さらに好ましくは40~90モル%である。
 共重合体の全構成単位中、構成単位の量(2)は、好ましくは5~40モル%、より好ましくは7~30モル%、さらに好ましくは10~25モル%である。
 なお、共重合体(12)は、構成単位(3)を含まない。
 共重合体(12)において、構成単位(1)はN-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位であり、構成単位(2)は、2-ヒドロキシエチルアクリレートおよびN-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミドからなる群から選ばれる単量体に由来する構成単位であることが好ましく、構成単位(1)はN-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位であり、構成単位(2)は、2-ヒドロキシエチルアクリレートに由来する構成単位であることがより好ましい。
 共重合体(12)の重量平均分子量(Mw)は、良好なパターニング特性を得るために、好ましくは500~1,000,000、より好ましくは1,000~500,000、さらに好ましくは3,000~100,000である。このMwは、上述したように、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定される。
 共重合体(12)を使用する場合、その含有量は、溶媒を除く感光性組成物の固形分を基準に、好ましくは50~99重量%、より好ましくは60~98重量%、さらに好ましくは80~97重量%である。
 共重合体(12)は、市販の単量体または公知の方法で製造した単量体を公知の方法で重合させることによって製造することができる。
 基板の説明は、1種の感光性組成物を用いる細胞培養支持体の製造方法における前記説明と同じである。
 パターンは、基本的に、自体公知の方法および前記<パターン付き基板、該基板の製造方法およびパターン形成方法>に記載の方法によって形成することができる。
 工程(I)で形成されたパターンが、工程(II)の感光性組成物に含まれる溶媒で損なわれることを回避するために(即ち、工程(I)で形成されたパターンの耐溶媒性を向上させるために)、工程(I)において露光後ベーク(PEB)を行うか、工程(I)で形成されたパターンにさらに光照射することが好ましい。工程(II)の後に、さらに工程(I)を行う場合、または温度応答性ポリマー(I)および(II)とは異なる温度応答性ポリマーを含有する感光性組成物を用いてパターンを形成する工程を行う場合、工程(II)でも、露光後ベーク(PEB)を行うか、その形成されたパターンにさらに光照射することが好ましい。
 露光後ベークの温度は、好ましくは40~200℃、より好ましくは50~180℃、さらに好ましくは70~160℃であり、その時間は、好ましくは0.5~1440分、より好ましくは1~600分、さらに好ましくは2~480分である。
 形成されたパターンに照射する光は、好ましくは紫外線、500nm以下の可視光線、より好ましくは紫外線である。その照射時間は、好ましくは1~30秒、より好ましくは1~20秒、さらに好ましくは1~10秒である。
 パターンの形状は、培養細胞の目的とする形状に応じて適宜設定すればよい。パターンの形状は、露光工程時に、透過光の形状が異なる複数のマスクを用いることで制御可能である。培養中には細胞を硬化物層に付着させ、培養細胞の回収時には培養系の温度を変化させて培養細胞を硬化物層から剥離させるために、パターンの厚さ(高さ)は、好ましくは1~100nm、より好ましくは2~50nm、さらに好ましくは3~30nmである。パターンの一辺の大きさは、例えば0.1~1,000mmである。
 この態様の製造方法では、応答温度が異なる2種の温度応答性ポリマー(即ち、温度応答性ポリマー(I)および(II))のみを用いて、応答温度が異なる2種のパターンを形成してもよく、応答温度が異なる3種以上の温度応答性ポリマー(即ち、温度応答性ポリマー(I)および(II)、並びに1種以上の他の温度応答性ポリマー)を用いて、応答温度が異なる3種以上のパターンを形成してもよい。
 3種以上の温度応答性ポリマーを使用する場合、下限臨界点温度(LCST)の調整および架橋性の維持の観点から、2種以上の温度応答性ポリマーが共重合体(123)であり、残りの1種の温度応答性ポリマーが共重合体(12)であるか、または3種以上の温度応答性ポリマーの全てが、それぞれ独立に、共重合体(123)であることが好ましい。
 次に、2種以上の感光性組成物を用いる細胞培養支持体の製造方法から得られる細胞培養支持体について説明する。この態様の本発明の細胞培養支持体は、基板、並びに該基板上に、温度応答性ポリマー(I)を含有する感光性組成物から形成された少なくとも一つのパターン(即ち、温度応答性ポリマー(I)の架橋物を含む少なくとも一つのパターン)、および下限臨界点温度が温度応答性ポリマー(I)とは異なる温度応答性ポリマー(II)を含有する感光性組成物から形成された少なくとも一つのパターン(即ち、温度応答性ポリマー(II)の架橋物を含む少なくとも一つのパターン)を有することを特徴とする。感光性組成物は、光酸発生剤および溶媒を含有することが好ましい。また、感光性組成物は、架橋剤(特に、酸存在下で反応性基と反応する架橋剤)を含有することが好ましい。感光性組成物(特に、その成分の種類および量)、パターンおよび基板の説明は、前記説明と同じである。
 この態様の細胞培養支持体は、応答温度が異なる2種のパターン(即ち、温度応答性ポリマー(I)または(II)を含有する2種の感光性組成物から形成された、温度応答性ポリマー(I)または(II)の架橋物を含む2種のパターン)のみを有していてもよく、応答温度が異なる3種以上のパターン(即ち、前記2種のパターンおよび1種以上の他のパターン)を有していてもよい。
<培養細胞の製造方法>
 本発明は、基板、および該基板上に温度応答性ポリマーを含有する感光性組成物から形成された硬化物層またはパターンを有する細胞培養支持体を用いる培養細胞の製造方法も提供する。この製造方法で用いる細胞培養支持体の説明は、後述する点を除いては、前記<細胞培養支持体およびその製造方法>における説明と同じである。また、本発明において、細胞の培養方法および条件に特に限定は無く、自体公知の方法、例えば、非特許文献1に記載の方法によって細胞を培養することができる。
 まず、硬化物層を有する細胞培養支持体を用いる培養細胞の製造方法について説明する。この態様の本発明の製造方法は、基板、および該基板上に、共重合体(123)である温度応答性ポリマーを含有する感光性組成物から形成された硬化物層(即ち、前記温度応答性ポリマーの架橋物を含む硬化物層)を有する細胞培養支持体を用いること、および温度応答性ポリマーが有する下限臨界点温度よりも高い温度で、硬化物層上で、細胞を培養する工程を含むことを特徴とする。感光性組成物は、光酸発生剤および溶媒を含有することが好ましい。また、感光性組成物は、架橋剤(特に、酸存在下で反応性基と反応する架橋剤)を含有することが好ましい。感光性組成物(特に、その成分の種類および量)、パターンおよび基板の説明は、前記説明と同じである。
 この態様の製造方法では、細胞の培養後に、硬化物層の温度を温度応答性ポリマーが有する下限臨界点温度よりも低い温度に調整することによって、硬化物層を親水性に変化させ、膨潤させることによって、細胞培養支持体から培養細胞を剥離させて、回収することが好ましい。
 この態様の製造方法では、細胞培養支持体上に細胞を播種し、培養に適した温度、且つ温度応答性ポリマーが有する下限臨界点温度よりも高い温度で細胞をインキュベートすることで細胞を培養し、その後、硬化物層の温度を温度応答性ポリマーが有する下限臨界点温度よりも低い温度に調整することによって、細胞培養支持体から細胞を剥離し、細胞を回収することができる。
 本発明において、細胞に特に限定は無く、種々の細胞を培養することができる。細胞としては、例えば、生体内の各組織および臓器を構成する上皮細胞および内皮細胞;収縮性を示す骨格筋細胞、平滑筋細胞および心筋細胞;神経系を構成するニューロンおよびグリア細胞;繊維芽細胞;生体の代謝に関係する肝実質細胞、非肝実質細胞、および脂肪細胞;種々の組織に存在する幹細胞、並びに骨髄細胞およびES細胞等が挙げられる。
 本発明において、細胞を播種する方法に特に限定は無く、自体公知の方法を用いることができる。例えば、細胞を培地中に懸濁させた状態で細胞培養支持体上に播種する方法が挙げられる。
 本発明において、細胞培養支持体から剥離させた培養細胞を回収する方法に特に限定は無く、自体公知の方法を用いることができる。例えば、細胞を回収膜に接触および付着させることにより、細胞を回収することができる。回収膜としては、自体公知のもの、例えば、コラーゲンゲル膜、セルロース膜、PVDF膜、ナイロンメッシュ、パーチメント紙、ゼラチン膜等を使用することができる。
 回収膜を使用して細胞を回収した場合、自体公知の方法によって、回収膜と細胞とを分離させることができる。例えば、回収膜としてコラーゲンゲル膜、セルロース膜、PVDF膜、ナイロンメッシュ、またはパーチメント紙を用いる場合、回収膜に水を滴下することによって、回収膜と細胞との間の吸着力を低下させ、回収膜から細胞を剥離させることができる。また、回収膜としてゼラチン膜を用いる場合、ゼラチン膜を約33~40℃に温めることによって溶かし、細胞からゼラチン膜を除去することができる。
 次に、応答温度が異なる複数のパターンを有する細胞培養支持体を用いる培養細胞の製造方法について説明する。なお、この態様の製造方法の説明は、後述する点を除いては、上述した硬化物層を有する細胞培養支持体を用いる培養細胞の製造方法の説明と同じである。
 この態様の本発明の製造方法は、基板、並びに該基板上に温度応答性ポリマー(I)を含有する感光性組成物から形成された少なくとも一つのパターン(I)(即ち、温度応答性ポリマー(I)の架橋物を含む少なくとも一つのパターン(I))、および温度応答性ポリマー(I)が有する下限臨界点温度よりも高い下限臨界点温度を有する温度応答性ポリマー(II)を含有する感光性組成物から形成された少なくとも一つの別のパターン(II)(即ち、温度応答性ポリマー(II)の架橋物を含む少なくとも一つのパターン(II))を有する細胞培養支持体を用いること、並びに温度応答性ポリマー(I)が有する下限臨界点温度よりも高い温度、且つ温度応答性ポリマー(II)が有する下限臨界点温度よりも低い温度で、少なくとも一つのパターン(I)上で、細胞(I)を培養する工程、および温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が有する下限臨界点温度よりも高い温度で、少なくとも一つの別のパターン(II)上で、細胞(I)とは異なる細胞(II)を培養する工程を含むことを特徴とする。感光性組成物は、光酸発生剤および溶媒を含有することが好ましい。また、感光性組成物は、架橋剤(特に、酸存在下で反応性基と反応する架橋剤)を含有することが好ましい。感光性組成物(特に、その成分の種類および量)、パターンおよび基板の説明は、前記説明と同じである。
 この態様の製造方法では、細胞の培養後に、パターン(I)および(II)の温度を、温度応答性ポリマー(I)および(II)が有する下限臨界点温度よりも低い温度に調整して、パターン(I)および(II)を親水性に変化させ、膨潤させることによって、細胞培養支持体から細胞(I)および(II)を剥離させることが好ましい。
 温度応答性ポリマー(I)および(II)の一方が、共重合体(123)であり、温度応答性ポリマー(I)および(II)のもう一方が、共重合体(12)であるか、または温度応答性ポリマー(I)および(II)が、それぞれ独立に、共重合体(123)であることが好ましい。
 共重合体(123)として上述の低温用の共重合体を使用し、且つ共重合体(12)を使用する場合、下限臨界点温度が低い温度応答性ポリマー(I)として低温用の共重合体を使用し、下限臨界点温度が高い温度応答性ポリマー(II)として共重合体(12)を使用することが好ましい。
 共重合体(123)として上述の高温用の共重合体を使用し、且つ共重合体(12)を使用する場合、下限臨界点温度が低い温度応答性ポリマー(I)として共重合体(12)を使用し、下限臨界点温度が高い温度応答性ポリマー(II)として高温用の共重合体を使用することが好ましい。
 この態様の製造方法では、パターン(I)および(II)が互いに接触した細胞培養支持体を使用することによって、細胞(I)および(II)が互いに接触して形成される共培養細胞シートを製造することができる。
 この態様の製造方法では、応答温度が異なる2種のパターン(即ち、パターン(I)および(II))のみを有する細胞培養支持体を用いてもよく、応答温度が異なる3種以上のパターン(即ち、パターン(I)および(II)、並びに1種以上の他のパターン)を有する細胞培養支持体を用いてもよい。また、細胞も、2種のみの細胞(即ち、細胞(I)および(II))のみを培養してもよく、3種以上の細胞(即ち、細胞(I)および(II)、並びに1種以上の他の細胞)を培養してもよい。
 以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、上記・下記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
<製造例1:単量体の製造>
 アルゴン雰囲気下、フラスコにメタノール801mL、プロピルアミン100g、4-メトキシフェノール0.02g、炭酸カリウム128gを入れ、反応液を-20℃に冷却した。その後、反応液を-20℃に調整しながらアクリル酸クロリド137mLを30分かけて滴下した。その後、室温で反応液を1時間撹拌した後、反応を終了させた。反応液の溶媒留去後、酢酸エチルを添加し、塩をろ過した。その後、酢酸エチルと水で分液抽出し、分離した有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムをろ過で除去し、ろ液を濃縮した後、減圧蒸留することによってN-プロピルアクリルアミド121.9gを得た。
<製造例2:単量体の製造>
 アルゴン雰囲気下、フラスコにメタノール2690mL、DL-2-アミノ-1-プロパノール335.8g、4-メトキシフェノール0.07g、炭酸カリウム340gを入れ、反応液を-20℃に冷却した。その後、反応液を-20℃に維持しながらアクリル酸クロリド363mLを30分かけて滴下した。その後-20℃で反応液を3時間撹拌した後、反応を終了させた。反応液の溶媒留去後、酢酸エチルを添加し、塩をろ過した。その後、酢酸エチルと水で分液抽出し、分離した有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムをろ過で除去し、ろ液を濃縮した後、カラム精製し、N-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミド426.6gを得た。
<製造例3:3元共重合体の製造>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 上記式(1.1)で表されるN-イソプロピルアクリルアミド7.0g、上記式(2.1)で表される2-ヒドロキシエチルアクリレート3.6g、上記式(3a.1)で表されるN-プロピルアクリルアミド7.0g、およびアゾビスイソブチロニトリル0.18gをプロピレングリコールモノメチルエーテル26.7gに溶解させたものを、加熱還流しているプロピレングリコールモノメチルエーテル44.4gの中に2時間かけて滴下した。その後、加熱還流で24時間重合した。得られたポリマー溶液をヘキサンで再沈殿させ、得られた沈殿物を50℃の真空オーブンで乾燥させて、3元共重合体を得た。単量体の使用量から計算される3元共重合体中の構成単位の量は以下の通りである:N-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位(1)の量=40モル%、2-ヒドロキシエチルアクリレートに由来する構成単位(2)の量=20モル%、N-プロピルアクリルアミドに由来する構成単位(3)の量=40モル%。得られた3元共重合体の重量平均分子量(Mw)は24,900であった。
 得られた3元共重合体のMwの測定に使用した機器および測定条件を以下に記載する。なお、後述の3元共重合体または2元共重合体のMwも同じ機器および条件で測定した。測定装置:HLC-8320GPC〔商品名〕(東ソー(株)製)
カラム:Shodex(登録商標)KF-803L、KF-802およびKF-801
カラム温度:40℃
溶離液:DMF
流量:0.6ml/分
検出器:RI
標準試料:ポリスチレン
<製造例4:3元共重合体の製造>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 上記式(1.1)で表されるN-イソプロピルアクリルアミド7.0g、上記式(2.1)で表される2-ヒドロキシエチルアクリレート1.2g、上記式(3b.1)で表されるN-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミド0.7g、およびアゾビスイソブチロニトリル0.09gをプロピレングリコールモノメチルエーテル12.9gに溶解させたものを、加熱還流しているプロピレングリコールモノメチルエーテル22.4gの中に2時間かけて滴下した。その後、加熱還流で24時間重合した。得られたポリマー溶液をヘキサンで再沈殿させ、得られた沈殿物を50℃の真空オーブンで乾燥させて、3元共重合体を得た。単量体の使用量から計算される3元共重合体中の構成単位の量は以下の通りである:N-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位(1)の量=80モル%、2-ヒドロキシエチルアクリレートに由来する構成単位(2)の量=13モル%、N-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミドに由来する構成単位(3)の量=7モル%。得られた3元共重合体のMwは35,400であった。
<製造例5:3元共重合体の製造>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 上記式(1.1)で表されるN-イソプロピルアクリルアミド7.0g、上記式(2.1)で表される2-ヒドロキシエチルアクリレート1.9g、上記式(3b.2)で表されるアクリルアミド0.3g、およびアゾビスイソブチロニトリル0.09gをプロピレングリコールモノメチルエーテル14.0gに溶解させたものを、加熱還流しているプロピレングリコールモノメチルエーテル23.3gの中に2時間かけて滴下した。その後、加熱還流で24時間重合した。得られたポリマー溶液をヘキサンで再沈殿させ、50℃の真空オーブンで乾燥させて、3元共重合体を得た。単量体の使用量から計算される3元共重合体中の構成単位の量は以下の通りである:N-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位(1)の量=75モル%、2-ヒドロキシエチルアクリレートに由来する構成単位(2)の量=20モル%、アクリルアミドに由来する構成単位(3)の量=5モル%。得られた3元共重合体のMwは18,700であった。
<製造例6:3元共重合体の製造>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 上記式(1.1)で表されるN-イソプロピルアクリルアミド7.0g、上記式(2.1)で表される2-ヒドロキシエチルアクリレート1.97g、上記式(3b.3)で表されるN,N-ジメチルアクリルアミド0.59g、およびアゾビスイソブチロニトリル0.10gをプロピレングリコールモノメチルエーテル14.5gに溶解させたものを、加熱還流しているプロピレングリコールモノメチルエーテル24.1gの中に2時間かけて滴下した。その後、加熱還流で24時間重合した。得られたポリマー溶液をヘキサンで再沈殿させ、得られた沈殿物を50℃の真空オーブンで乾燥させて、3元共重合体を得た。単量体の使用量から計算される3元共重合体中の構成単位の量は以下の通りである:N-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位(1)の量=73モル%、2-ヒドロキシエチルアクリレートに由来する構成単位(2)の量=20モル%、N,N-ジメチルアクリルアミドに由来する構成単位(3)の量=7モル%。得られた3元共重合体のMwは19,600であった。
<製造例7:3元共重合体の製造>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 上記式(1.1)で表されるN-イソプロピルアクリルアミド7.0g、上記式(2.2)で表されるN-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミド1.33g、上記式(3a.1)で表されるN-プロピルアクリルアミド3.99g、およびアゾビスイソブチロニトリル0.12gをプロピレングリコールモノメチルエーテル18.7gに溶解させたものを、加熱還流しているプロピレングリコールモノメチルエーテル31.1gの中に2時間かけて滴下した。その後、加熱還流で24時間重合した。得られたポリマー溶液をヘキサンで再沈殿させ、得られた沈殿物を50℃の真空オーブンで乾燥させて、3元共重合体を得た。単量体の使用量から計算される3元共重合体中の構成単位の量は以下の通りである:N-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位(1)の量=60モル%、N-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミドに由来する構成単位(2)の量=10モル%、N-プロピルアクリルアミドに由来する構成単位(3)の量=30モル%。得られた3元共重合体のMwは22,700であった。
<製造例8:3元共重合体の製造>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
 上記式(1.1)で表されるN-イソプロピルアクリルアミド21.0g、上記式(2.1)で表される2-ヒドロキシエチルアクリレート2.9g、上記式(3b.1)で表されるN-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミド4.8g、およびアゾビスイソブチロニトリル0.29gをプロピレングリコールモノメチルエーテル43.4gに溶解させたものを、加熱還流しているプロピレングリコールモノメチルエーテル72.4gの中に2時間かけて滴下した。その後、加熱還流で24時間重合した。得られたポリマー溶液をヘキサンで再沈殿させ、得られた沈殿物を50℃の真空オーブンで乾燥させて、3元共重合体を得た。単量体の使用量から計算される3元共重合体中の構成単位の量は以下の通りである:N-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位(1)の量=75モル%、2-ヒドロキシエチルアクリレートに由来する構成単位(2)の量=10モル%、N-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミドに由来する構成単位(3)の量=15モル%。得られた3元共重合体のMwは15,000であった。
<製造例9:2元共重合体の製造>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 上記式(1.1)で表されるN-イソプロピルアクリルアミド7.0g、上記式(2.3)で表されるN-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド0.38g、およびアゾビスイソブチロニトリル0.07gをプロピレングリコールモノメチルエーテル11.2gに溶解させたものを、加熱還流しているプロピレングリコールモノメチルエーテル18.6gの中に2時間かけて滴下した。その後、加熱還流で24時間重合した。得られたポリマー溶液をヘキサンで再沈殿させ、得られた沈殿物を50℃の真空オーブンで乾燥させて、2元共重合体を得た。単量体の使用量から計算される2元共重合体中の構成単位の量は以下の通りである:N-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位(1)の量=95モル%、N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミドに由来する構成単位(2)の量=5モル%。得られた2元共重合体のMwは30,400であった。
<製造例10:2元共重合体の製造>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
 上記式(1.1)で表されるN-イソプロピルアクリルアミド7.0g、上記式(2.3)で表されるN-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド1.03g、およびアゾビスイソブチロニトリル0.08gをプロピレングリコールモノメチルエーテル12.2gに溶解させたものを、加熱還流しているプロピレングリコールモノメチルエーテル20.3gの中に2時間かけて滴下した。その後、加熱還流で24時間重合した。得られたポリマー溶液をヘキサンで再沈殿させ、得られた沈殿物を50℃の真空オーブンで乾燥させて、2元共重合体を得た。単量体の使用量から計算される2元共重合体中の構成単位の量は以下の通りである:N-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位(1)の量=80モル%、N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミドに由来する構成単位(2)の量=20モル%。得られた2元共重合体のMwは23,300であった。
<製造例11:2元共重合体の製造>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
 上記式(1.1)で表されるN-イソプロピルアクリルアミド7.0g、上記式(2.2)で表されるN-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミド0.89g、およびアゾビスイソブチロニトリル0.08gをプロピレングリコールモノメチルエーテル11.9gに溶解させたものを、加熱還流しているプロピレングリコールモノメチルエーテル19.9gの中に2時間かけて滴下した。その後、加熱還流で24時間重合した。得られたポリマー溶液をヘキサンで再沈殿させ、得られた沈殿物を50℃の真空オーブンで乾燥させて、2元共重合体を得た。単量体の使用量から計算される2元共重合体中の構成単位の量は以下の通りである:N-イソプロピルアクリルアミドに由来する構成単位(1)の量=90モル%、N-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミドに由来する構成単位(2)の量=10モル%。得られた2元共重合体のMwは14,000であった。
[ポリマーの下限臨界点温度(LCST)の測定]
 製造例3~7および9で得られたポリマー(3元共重合体または2元共重合体)を、それぞれ純水に2重量%の濃度で溶解させた。窒素雰囲下、該水溶液の温度を1℃/分で下げながら、示差走査熱量計(Differential scanning calorimetry、DSC)(SIIナノテクノロジー(株)製「DSC7020」)を用いて示差熱測定して得られた測定曲線のピークトップの温度をポリマーの下限臨界点温度(LCST)として算出した。製造例3~11で得られたポリマー(3元共重合体または2元共重合体)を用いて、純水をリン酸緩衝生理食塩水(Sigma-Aldrich製、製品番号P5493, Phosphate buffered saline, 10x concentrate, BioPerformance Certified, suitable for cell culture)に変更したこと以外は、上記と同様にして、ポリマーのLCSTを算出した。溶媒として純水を用いて測定したLCSTの結果を表1に、溶媒としてリン酸緩衝生理食塩水を用いて測定したLCSTの結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000048
<実施例1:感光性組成物の製造>
 製造例3で得られた3元共重合体2.2gに、架橋剤(1,3,4,6-テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル)0.154g、光酸発生剤(6-(n-ブチルチオ)-2-(トリフルオロメチルスルホニルオキシ)-2-アザ-2H-フェナレン-1,3-ジオン)0.33g、および溶媒(プロピレングリコールモノブチルエーテル)119.3gを加え、感光性組成物を得た。
<実施例2:感光性組成物の製造>
 製造例3で得られた3元共重合体に替えて、製造例4で得られた3元共重合体を使用したこと以外は実施例1と同様にして、感光性組成物を得た。
<実施例3:感光性組成物の製造>
 製造例3で得られた3元共重合体に替えて、製造例5で得られた3元共重合体を使用したこと以外は実施例1と同様にして、感光性組成物を得た。
<実施例4:感光性組成物の製造>
 製造例3で得られた3元共重合体に替えて、製造例6で得られた3元共重合体を使用したこと以外は実施例1と同様にして、感光性組成物を得た。
<実施例5:感光性組成物の製造>
 製造例3で得られた3元共重合体に替えて、製造例7で得られた3元共重合体を使用したこと以外は実施例1と同様にして、感光性組成物を得た。
<実施例6:感光性組成物の製造>
 製造例3で得られた3元共重合体に替えて、製造例8で得られた3元共重合体を使用したこと以外は実施例1と同様にして、感光性組成物を得た。
<比較例1:感光性組成物の製造>
 製造例3で得られた3元共重合体に替えて、製造例9で得られた2元共重合体を使用したこと以外は実施例1と同様にして、感光性組成物を得た。
<比較例2:感光性組成物の製造>
 製造例3で得られた3元共重合体に替えて、製造例10で得られた2元共重合体を使用したこと以外は実施例1と同様にして、感光性組成物を得た。
<比較例3:感光性組成物の製造>
 製造例3で得られた3元共重合体に替えて、製造例11で得られた2元共重合体を使用したこと以外は実施例1と同様にして、感光性組成物を得た。
[感度試験]
 実施例1~5および比較例1で得られた感光性組成物を、それぞれ、シリコンウェハ上にスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレート上で80℃で1分間プリベークしてシリコンウェハ上に塗膜を形成した。次いで、i線アライナーPLA-501(キヤノン(株)製)を用いて、露光量を変化させて塗膜を露光した。次いで、オーブン中で80℃で20時間、露光後ベーク(PEB)した。露光後ベークした塗膜をイソプロピルアルコールで1分間曝露し、その後60℃の水で3分間振とうしながらリンスを行った。その後、塗膜を60℃で10分間乾燥させ、露光エリアの塗膜の膜厚を測定した。結果を図1~6に示す。
 なお、露光後ベーク(PEB)を80℃で5時間行っても、同様の結果が得られた。
[パターニング試験]
 実施例1~4および比較例1で得られた感光性組成物を、それぞれ、シリコンウェハ上にスピンコーターを用いて塗布し、ホットプレート上において80℃で1分間プリベークしてシリコンウェハ上に塗膜を形成した。次いで、i線アライナーPLA-501(キヤノン(株)製、露光量:2,000mJ/cm)を用いて、間隔20μmのラインパターンのマスクを介して露光した。次いで、オーブン中で80℃で20時間露光後ベーク(PEB)した。露光後ベークした塗膜をイソプロピルアルコールで1分間曝露し、その後60℃の水で3分間振とうしながらリンスを行った。その後、60℃で10分間乾燥させ、パターン付き基板を得た。パターン付き基板の表面を原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope、AFM)(ブルカー・エイエックスエス(株)製「Dimension Icon」)を用いて観察し、パターン(塗膜)がある部分およびパターンが無い部分の厚さを測定した。結果を図7~11に示す。
 実施例1~4の感光性組成物から、良好なパターン(間隔20μmのラインパターン)を有する基板が得られたが(図7~10)、比較例1の感光性組成物からは、パターン間に残渣が多く、良好なパターンを有する基板は得られなかった(図11)。比較例1の感光性組成物で良好にパターニングできなかった理由としては、製造例9の2元共重合体の下限臨界点温度(35.4℃、表1参照)を、製造例4~6の3元共重合体の下限臨界点温度(33.9~34.5℃)と同程度にするために、N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミドに由来する架橋性の構成単位(2)を少なくしたことが考えられる。
<実施例7:細胞培養支持体の製造>
 実施例1で得られた感光性組成物(即ち、製造例3で得られた3元共重合体(リン酸緩衝生理食塩水中での下限臨界点温度:23.3℃)を含む感光性組成物)を、5cm角ガラス基板上にスピンコーターで塗布し、80℃で2分加熱し(プリベーク)、膜厚15nmの塗膜を得た。次いで、この塗膜の領域1および2(各領域の大きさ:約5mm×約3.75mm)の全面に対して、液晶プロジェクタマスクレス露光装置λpeak:450~480nm)により、領域1に120秒、領域2に180秒、紫外線を照射した(露光)。次いで露光後の塗膜を80℃で16時間加熱し(露光後ベーク)、23℃の水で60秒間浸漬し揺動することにより、領域1および2以外の周辺の未露光部分を溶解除去し(現像)、60℃で10分乾燥させることによって、パターンを形成した。次いで、得られたパターンに、上記露光装置を用いて同じ条件で紫外線を照射した(再露光)。次いで、再露光後のパターンを、23℃のイソプロピルアルコールに60秒間浸漬した後に、60℃の水で60秒間浸漬することにより洗浄し、60℃で10分乾燥させることによって、実施例1で得られた感光性組成物から形成されたパターンIa(領域1に対応)およびパターンIb(領域2に対応)を有する細胞培養支持体1を得た。
 上記のようにして得られた細胞培養支持体1上に、比較例2で得られた感光性組成物(即ち、製造例10で得られた2元共重合体(リン酸緩衝生理食塩水中での下限臨界点温度:27.4℃)を含む感光性組成物)をスピンコーターで塗布し、80℃で2分加熱し(プリベーク)、膜厚15nmの塗膜を得た。次いで、この塗膜の領域3および4(各領域の大きさ:約5mm×約3.75mm)の全面に対して、液晶プロジェクタマスクレス露光装置(λpeak:450~480nm)により領域3に140秒、領域4に200秒、紫外線を照射した(露光)。次いで露光後の塗膜を80℃で16時間加熱し(露光後ベーク)、23℃のイソプロピルアルコールで60秒間浸漬し揺動することにより、領域3および4以外の周辺の未露光部分を溶解除去し(現像)、60℃の水で60秒間浸漬することにより洗浄し、60℃で10分乾燥させることによって、上記パターンIaおよびIbに加えて、さらに比較例2で得られた感光性組成物から形成されたパターンIIa(領域3に対応)およびパターンIIb(領域4に対応)を有する細胞培養支持体2を得た。得られた細胞培養支持体2におけるパターンIa、Ib、IIaおよびIIbの概略平面図を図12に示す。なお、図12は、パターンIa、Ib、IIaおよびIIbの相対的な位置を示すための概略図であり、その縮尺は正確ではない。
<実施例8:培養細胞の製造>
 実施例7で得られた細胞培養支持体2に、10重量%FBS(血清)入りDMEM培地に懸濁させたウシ血管内皮細胞を細胞播種密度が2.5×10個/cmとなるように播種し、37℃のインキュベーター内(CO濃度:5体積%)中で一日培養し、培養細胞の接着状態を観察した。観察の結果、細胞が接着・伸展していることが確認された。
 次いで、培養細胞が接着した細胞培養支持体2を、20℃のインキュベーター内(CO濃度:5体積%)中で60分保持し、細胞の脱着状態を観察した。観察の結果、細胞が基材表面から脱着し、球状になっていることが確認された。
 本発明の感光性組成物は、所望の応答温度を有する温度応答性のパターン付き基板(特に、細胞培養支持体)などの製造に有用である。
 本願は、日本で出願された特願2014-223734号を基礎としており、その内容は本願明細書に全て包含される。

Claims (43)

  1.  式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、R11は、水素原子またはメチル基を示す。
     R12およびR13は、それぞれ独立に、C1-4アルキル基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、
     式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、R21は、水素原子またはメチル基を示す。
     R22は、-CO-O-R23または-CO-NR2425を示す。
     R23は、反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     R24およびR25の一つは、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示し、残りの一つは反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、および
     式(3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式中、R31は、水素原子またはメチル基を示す。
     R32は、-CO-O-R33または-CO-NR3435を示す。
     R33は、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     R34およびR35は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含む共重合体、
     光酸発生剤、並びに
     溶媒
    を含有する感光性組成物。
  2.  R22は、-CO-O-R23であり、R23は、反応性基を有するC1-4アルキル基である請求項1に記載の感光性組成物。
  3.  反応性基がヒドロキシ基である請求項1または2に記載の感光性組成物。
  4.  R33は、ヒドロキシ基を有していてもよいC2-10アルキル基または-R36-R37-R38(前記式中、R36は、C1-4アルキレン基であり、R37は、C3-6シクロアルカンジイル基であり、R38は、ヒドロキシ基を有していてもよいC1-4アルキル基である。)であり、R34およびR35の一つはC3-10アルキル基であり、残りの一つは水素原子またはC1-10アルキル基である請求項1~3のいずれか一項に記載の感光性組成物。
  5.  式(3)で表される構成単位が、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、N-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-(tert-ブチル)(メタ)アクリルアミド、およびN-メチル-N-イソプロピル(メタ)アクリルアミドからなる群から選ばれる単量体に由来する構成単位である請求項1~3のいずれか一項に記載の感光性組成物。
  6.  共重合体の下限臨界点温度が15℃以上33℃未満である請求項4または5に記載の感光性組成物。
  7.  R32は、-CO-NR3435であり、R34およびR35は、それぞれ独立に、水素原子、メチル基若しくはエチル基、またはヒドロキシ基を有するC1-3アルキル基である請求項1~3のいずれか一項に記載の感光性組成物。
  8.  式(3)で表される構成単位が、アクリルアミド、N-メチルアクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、N-エチル-N-メチルアクリルアミド、N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド、およびN-(2-ヒドロキシ-1-メチルエチル)アクリルアミドからなる群から選ばれる単量体に由来する構成単位である請求項1~3のいずれか一項に記載の感光性組成物。
  9.  共重合体の下限臨界点温度が33~45℃である請求項7または8に記載の感光性組成物。
  10.  共重合体の全構成単位中、式(1)で表される構成単位の量が10~94モル%であり、式(2)で表される構成単位の量が5~40モル%であり、式(3)で表される構成単位の量が1~80モル%である請求項1~9のいずれか一項に記載の感光性組成物。
  11.  さらに、酸存在下で反応性基と反応する架橋剤を含有する請求項1~10のいずれか一項に記載の感光性組成物。
  12.  細胞培養支持体を製造するために用いられる請求項1~11のいずれか一項に記載の感光性組成物。
  13.  請求項1~11のいずれか一項に記載の感光性組成物から形成されたパターン付き基板。
  14.  請求項1~11のいずれか一項に記載の感光性組成物を用いて基板上に塗膜を形成し、該塗膜に光を照射し、露光後の塗膜を現像する工程を含む、パターン付き基板の製造方法。
  15.  請求項1~11のいずれか一項に記載の感光性組成物を用いて基板上に塗膜を形成し、該塗膜に光を照射し、露光後の塗膜を現像する工程を含む、パターン形成方法。
  16.  温度応答性ポリマー(I)を含有する感光性組成物を用いて基板上に塗膜を形成し、該塗膜に光を照射し、露光後の塗膜を現像して、パターンを形成する工程(I)、および
     下限臨界点温度が温度応答性ポリマー(I)とは異なる温度応答性ポリマー(II)を含有する感光性組成物を用いて基板上に塗膜を形成し、該塗膜に光を照射し、露光後の塗膜を現像して、パターンを形成する工程(II)
    を含む、細胞培養支持体の製造方法。
  17.  感光性組成物が、さらに光酸発生剤および溶媒を含有する請求項16に記載の製造方法。
  18.  感光性組成物が、さらに架橋剤を含有する請求項16または17に記載の製造方法。
  19.  温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)の一方が、式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式中、R11は、水素原子またはメチル基を示す。
     R12およびR13は、それぞれ独立に、C1-4アルキル基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、
     式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式中、R21は、水素原子またはメチル基を示す。
     R22は、-CO-O-R23または-CO-NR2425を示す。
     R23は、反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     R24およびR25の一つは、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示し、残りの一つは反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、および
     式(3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (式中、R31は、水素原子またはメチル基を示す。
     R32は、-CO-O-R33または-CO-NR3435を示す。
     R33は、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     R34およびR35は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含む共重合体であり、温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)のもう一方が、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位を含み、且つ式(3)で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含まない共重合体であるか、または
     温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が、それぞれ独立に、式(1)で表される構成単位、式(2)で表される構成単位、および式(3)で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含む共重合体である、請求項16~18のいずれか一項に記載の製造方法。
  20.  工程(I)において、40~200℃の温度で露光後ベークを行う請求項16~19のいずれか一項に記載の製造方法。
  21.  工程(I)で形成されたパターンに光照射する請求項16~20のいずれか一項に記載の製造方法。
  22.  形成されたパターンの厚さが、1~100nmである請求項16~21のいずれか一項に記載の製造方法。
  23.  請求項16~22のいずれか一項に記載の製造方法によって得られた細胞培養支持体。
  24.  基板および該基板上に複数のパターンを有する細胞培養支持体であって、少なくとも一つのパターンが、温度応答性ポリマー(I)を含有する感光性組成物から形成されたものであり、少なくとも一つの別のパターンが、下限臨界点温度が温度応答性ポリマー(I)とは異なる温度応答性ポリマー(II)を含有する感光性組成物から形成されたものである、細胞培養支持体。
  25.  感光性組成物が、さらに光酸発生剤および溶媒を含有する請求項24に記載の細胞培養支持体。
  26.  感光性組成物が、さらに架橋剤を含有する請求項24または25に記載の細胞培養支持体。
  27.  温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)の一方が、式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    (式中、R11は、水素原子またはメチル基を示す。
     R12およびR13は、それぞれ独立に、C1-4アルキル基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、
     式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
    (式中、R21は、水素原子またはメチル基を示す。
     R22は、-CO-O-R23または-CO-NR2425を示す。
     R23は、反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     R24およびR25の一つは、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示し、残りの一つは反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、および
     式(3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
    (式中、R31は、水素原子またはメチル基を示す。
     R32は、-CO-O-R33または-CO-NR3435を示す。
     R33は、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     R34およびR35は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含む共重合体であり、温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)のもう一方が、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位を含み、且つ式(3)で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含まない共重合体であるか、または
     温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が、それぞれ独立に、式(1)で表される構成単位、式(2)で表される構成単位、および式(3)で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含む共重合体である、請求項24~26のいずれか一項に記載の細胞培養支持体。
  28.  形成されたパターンの厚さが、1~100nmである請求項24~27のいずれか一項に記載の細胞培養支持体。
  29.  基板および該基板上に複数のパターンを有する細胞培養支持体であって、
     少なくとも一つのパターンが、温度応答性ポリマー(I)の架橋物を含み、少なくとも一つの別のパターンが、下限臨界点温度が温度応答性ポリマー(I)とは異なる温度応答性ポリマー(II)の架橋物を含み、
     温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)の一方が、式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
    (式中、R11は、水素原子またはメチル基を示す。
     R12およびR13は、それぞれ独立に、C1-4アルキル基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、
     式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
    (式中、R21は、水素原子またはメチル基を示す。
     R22は、-CO-O-R23または-CO-NR2425を示す。
     R23は、反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     R24およびR25の一つは、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示し、残りの一つは反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、および
     式(3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
    (式中、R31は、水素原子またはメチル基を示す。
     R32は、-CO-O-R33または-CO-NR3435を示す。
     R33は、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     R34およびR35は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含む共重合体であり、温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)のもう一方が、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位を含み、且つ式(3)で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含まない共重合体であるか、または
     温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が、それぞれ独立に、式(1)で表される構成単位、式(2)で表される構成単位、および式(3)で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含む共重合体である、細胞培養支持体。
  30.  パターンの厚さが、1~100nmである請求項29に記載の細胞培養支持体。
  31.  基板および該基板上に複数のパターンを有する細胞培養支持体を用いる培養細胞の製造方法であって、
     少なくとも一つのパターン(I)が、温度応答性ポリマー(I)を含有する感光性組成物から形成されたものであり、少なくとも一つの別のパターン(II)が、温度応答性ポリマー(I)が有する下限臨界点温度よりも高い下限臨界点温度を有する温度応答性ポリマー(II)を含有する感光性組成物から形成されたものであり、
     温度応答性ポリマー(I)が有する下限臨界点温度よりも高い温度、且つ温度応答性ポリマー(II)が有する下限臨界点温度よりも低い温度で、少なくとも一つのパターン(I)上で、細胞(I)を培養する工程、および
     温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が有する下限臨界点温度よりも高い温度で、少なくとも一つの別のパターン(II)上で、細胞(I)とは異なる細胞(II)を培養する工程
    を含む製造方法。
  32.  さらに、パターン(I)およびパターン(II)の温度を、温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が有する下限臨界点温度よりも低い温度に調整して、細胞培養支持体から細胞(I)および細胞(II)を剥離させる工程を含む請求項31に記載の製造方法。
  33.  感光性組成物が、さらに光酸発生剤および溶媒を含有する請求項31または32に記載の製造方法。
  34.  感光性組成物が、さらに架橋剤を含有する請求項31~33のいずれか一項に記載の製造方法。
  35.  温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)の一方が、式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
    (式中、R11は、水素原子またはメチル基を示す。
     R12およびR13は、それぞれ独立に、C1-4アルキル基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、
     式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
    (式中、R21は、水素原子またはメチル基を示す。
     R22は、-CO-O-R23または-CO-NR2425を示す。
     R23は、反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     R24およびR25の一つは、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示し、残りの一つは反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、および
     式(3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
    (式中、R31は、水素原子またはメチル基を示す。
     R32は、-CO-O-R33または-CO-NR3435を示す。
     R33は、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     R34およびR35は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含む共重合体であり、温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)のもう一方が、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位を含み、且つ式(3)で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含まない共重合体であるか、または
     温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が、それぞれ独立に、式(1)で表される構成単位、式(2)で表される構成単位、および式(3)で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含む共重合体である、請求項31~34のいずれか一項に記載の製造方法。
  36.  基板および該基板上に複数のパターンを有する細胞培養支持体を用いる培養細胞の製造方法であって、
     少なくとも一つのパターン(I)が、温度応答性ポリマー(I)の架橋物を含み、少なくとも一つの別のパターン(II)が、温度応答性ポリマー(I)が有する下限臨界点温度よりも高い下限臨界点温度を有する温度応答性ポリマー(II)の架橋物を含み、
     温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)の一方が、式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
    (式中、R11は、水素原子またはメチル基を示す。
     R12およびR13は、それぞれ独立に、C1-4アルキル基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、
     式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
    (式中、R21は、水素原子またはメチル基を示す。
     R22は、-CO-O-R23または-CO-NR2425を示す。
     R23は、反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     R24およびR25の一つは、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示し、残りの一つは反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、および
     式(3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
    (式中、R31は、水素原子またはメチル基を示す。
     R32は、-CO-O-R33または-CO-NR3435を示す。
     R33は、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     R34およびR35は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含む共重合体であり、温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)のもう一方が、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位を含み、且つ式(3)で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含まない共重合体であるか、または
     温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が、それぞれ独立に、式(1)で表される構成単位、式(2)で表される構成単位、および式(3)で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含む共重合体であり、
     温度応答性ポリマー(I)が有する下限臨界点温度よりも高い温度、且つ温度応答性ポリマー(II)が有する下限臨界点温度よりも低い温度で、少なくとも一つのパターン(I)上で、細胞(I)を培養する工程、および
     温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が有する下限臨界点温度よりも高い温度で、少なくとも一つの別のパターン(II)上で、細胞(I)とは異なる細胞(II)を培養する工程
    を含む製造方法。
  37.  さらに、パターン(I)およびパターン(II)の温度を、温度応答性ポリマー(I)および温度応答性ポリマー(II)が有する下限臨界点温度よりも低い温度に調整して、細胞培養支持体から細胞(I)および細胞(II)を剥離させる工程を含む請求項36に記載の製造方法。
  38.  請求項1~12のいずれか一項に記載の感光性組成物から得られる硬化物。
  39.  温度応答性ポリマーを含有する感光性組成物を用いて基板上に塗膜を形成し、該塗膜に光を照射して硬化物層を形成する工程を含む、細胞培養支持体の製造方法であって、
     温度応答性ポリマーが、式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
    (式中、R11は、水素原子またはメチル基を示す。
     R12およびR13は、それぞれ独立に、C1-4アルキル基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、
     式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
    (式中、R21は、水素原子またはメチル基を示す。
     R22は、-CO-O-R23または-CO-NR2425を示す。
     R23は、反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     R24およびR25の一つは、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示し、残りの一つは反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、および
     式(3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
    (式中、R31は、水素原子またはメチル基を示す。
     R32は、-CO-O-R33または-CO-NR3435を示す。
     R33は、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     R34およびR35は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含む共重合体である、製造方法。
  40.  基板および該基板上に温度応答性ポリマーを含有する感光性組成物から形成された硬化物層を有する細胞培養支持体であって、
     温度応答性ポリマーが、式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
    (式中、R11は、水素原子またはメチル基を示す。
     R12およびR13は、それぞれ独立に、C1-4アルキル基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、
     式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
    (式中、R21は、水素原子またはメチル基を示す。
     R22は、-CO-O-R23または-CO-NR2425を示す。
     R23は、反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     R24およびR25の一つは、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示し、残りの一つは反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、および
     式(3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
    (式中、R31は、水素原子またはメチル基を示す。
     R32は、-CO-O-R33または-CO-NR3435を示す。
     R33は、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     R34およびR35は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含む共重合体である、細胞培養支持体。
  41.  基板および該基板上に温度応答性ポリマーの架橋物を含む硬化物層を有する細胞培養支持体であって、
     温度応答性ポリマーが、式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
    (式中、R11は、水素原子またはメチル基を示す。
     R12およびR13は、それぞれ独立に、C1-4アルキル基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、
     式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
    (式中、R21は、水素原子またはメチル基を示す。
     R22は、-CO-O-R23または-CO-NR2425を示す。
     R23は、反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     R24およびR25の一つは、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示し、残りの一つは反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、および
     式(3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
    (式中、R31は、水素原子またはメチル基を示す。
     R32は、-CO-O-R33または-CO-NR3435を示す。
     R33は、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     R34およびR35は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含む共重合体である、細胞培養支持体。
  42.  基板および該基板上に硬化物層を有する細胞培養支持体を用いる培養細胞の製造方法であって、
     硬化物層が、温度応答性ポリマーを含有する感光性組成物から形成されたものであり、
     温度応答性ポリマーが、式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
    (式中、R11は、水素原子またはメチル基を示す。
     R12およびR13は、それぞれ独立に、C1-4アルキル基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、
     式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
    (式中、R21は、水素原子またはメチル基を示す。
     R22は、-CO-O-R23または-CO-NR2425を示す。
     R23は、反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     R24およびR25の一つは、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示し、残りの一つは反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、および
     式(3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
    (式中、R31は、水素原子またはメチル基を示す。
     R32は、-CO-O-R33または-CO-NR3435を示す。
     R33は、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     R34およびR35は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含む共重合体であり、
     温度応答性ポリマーが有する下限臨界点温度よりも高い温度で、硬化物層上で、細胞を培養する工程を含む製造方法。
  43.  基板および該基板上に硬化物層を有する細胞培養支持体を用いる培養細胞の製造方法であって、
     硬化物層が、温度応答性ポリマーの架橋物を含み、
     温度応答性ポリマーが、式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
    (式中、R11は、水素原子またはメチル基を示す。
     R12およびR13は、それぞれ独立に、C1-4アルキル基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、
     式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
    (式中、R21は、水素原子またはメチル基を示す。
     R22は、-CO-O-R23または-CO-NR2425を示す。
     R23は、反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     R24およびR25の一つは、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示し、残りの一つは反応性基を有するC1-10アルキル基、反応性基を有するC3-10シクロアルキル基、または反応性基を有する3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位、および
     式(3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
    (式中、R31は、水素原子またはメチル基を示す。
     R32は、-CO-O-R33または-CO-NR3435を示す。
     R33は、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     R34およびR35は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよいC1-10アルキル基、置換されていてもよいC3-10シクロアルキル基、または置換されていてもよい3~10員複素環基を示す。
     *は、結合位置を示す。)
    で表される構成単位(但し、式(1)で表される構成単位および式(2)で表される構成単位と同じであるものを除く)を含む共重合体であり、
     温度応答性ポリマーが有する下限臨界点温度よりも高い温度で、硬化物層上で、細胞を培養する工程
    を含む、製造方法。
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