WO2019054500A1 - マイクロ流路チップ - Google Patents

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WO2019054500A1
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雅博 大倉
大輔 田口
正迪 井手
松岡 直樹
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Definitions

  • the present invention relates to a microchannel chip provided with an internal space that can be used as a channel.
  • Patent Document 1 describes a method of supplying and culturing a drug and cells in a flow channel using a microfluidic device having a flow channel inside when performing functional evaluation of an experimental animal drug and the like.
  • the material of the microfluidic device is not particularly considered, and in paragraph 0083, a general polymer such as polydimethylsiloxane is exemplified.
  • a general polymer such as polydimethylsiloxane
  • the material of such a device requires a flow path in the device when the drug is evaluated. If the material being formed absorbs the drug or reacts with the drug, accurate evaluation can not be made.
  • the present invention is suitable as a microfluidic device used for evaluation of toxicity to animals such as drugs, etc.
  • the material forming the channel in the device has softness and transparency, and is excellent in non-absorbability of drugs.
  • An object of the present invention is to provide a microchannel chip (hereinafter, also simply referred to as a chip) provided with an internal space that can be used as a channel.
  • the present invention is for achieving the above object, and has the following aspects.
  • a chip comprising a fluorocopolymer containing 5 to 99% by mole of units based on the above with respect to all units of the copolymer.
  • the internal space includes a container for containing cells.
  • At least a first substrate, a second substrate and a third substrate are stacked in this order, a plurality of through holes are formed in the first substrate, and the first substrate is formed in the second substrate.
  • a through groove penetrating from the front surface to the back surface is formed to connect the plurality of through holes of the substrate, At least one of the first substrate, the second substrate and the third substrate is made of the fluorine-containing copolymer, or The inner wall surface of the plurality of through holes of the first substrate and the surface facing the through groove, the inner wall surface of the through groove of the second substrate, and the surface of the third substrate facing the through groove
  • the chip according to [3], wherein the internal space formed by the plurality of through holes and the through groove includes a housing portion for housing cells.
  • At least a first substrate and a second substrate are laminated, a plurality of through holes are formed in the first substrate, and a plurality of through holes of the first substrate are formed in the second substrate.
  • a bottomed groove is formed to connect, At least one of the first substrate and the second substrate is made of the fluorine-containing copolymer, or At least a portion of the inner wall surface of the plurality of through holes of the first substrate and the surface facing the groove, and the bottom surface and the inner wall surface of the groove of the second substrate are coated with the fluorine-containing copolymer [1] or [2] chip.
  • the chip according to [5], wherein the internal space formed by the plurality of through holes and the bottomed groove includes a housing portion for housing cells.
  • At least a first substrate and a second substrate are stacked, and a plurality of through holes are formed in the first substrate, and the through holes have a bottomed groove arranged to connect the through holes.
  • the second substrate has neither holes nor grooves, At least a part of the inner wall surface of the plurality of through holes of the first substrate and the surface facing the groove is made of the fluorine-containing copolymer, or The chip according to [1] or [2], wherein at least a part of the inner wall surfaces of the plurality of through holes of the first substrate and the surface facing the groove is coated with the fluorine-containing copolymer.
  • At least a first substrate and a second substrate are stacked, a plurality of through holes and a groove having a bottom are formed in the first substrate, and the second substrate is made of the first substrate It has a bottomed groove arranged so as to connect a plurality of through holes, and has a film arranged so as not to block the through holes between the first and second substrates, Whether at least a part of the inner wall surface of the plurality of through holes of the first substrate and the surface facing the groove with the bottom consist of the fluorine-containing copolymer at least a part of the bottom surface and the inner wall surface of the groove of the second substrate Or at least a part of the inner wall surface of the plurality of through holes of the first substrate and the bottom surface and the inner wall surface of the groove of the second substrate are coated with the fluorocopolymer [, 1) or [2] chip.
  • the film described in the above [8] contains 5 to 99 mol% of a unit based on collagen, polydimethylsiloxane, or CF 2 CCFX (X is a fluorine atom, a chlorine atom, or CF 3 ).
  • the tip of [8] which consists of a fluorine-containing copolymer.
  • the fluorine-containing copolymer is a copolymer having 50 to 80 mo% of a unit based on tetrafluoroethylene, and has a permeability coefficient of oxygen of 1.0 to 390 ⁇ 10 ⁇ 10 [cm 3 * cm / ( cm 2 * s * cmHg)], and the permeability coefficient of carbon dioxide is 5.0 to 1900 ⁇ 10 ⁇ 10 [cm 3 * cm / (cm 2 * s * cmHg)], [1] to [9] One of the chips.
  • the fluorine-containing copolymer is a copolymer containing 50 to 70 mo% of a unit based on tetrafluoroethylene, has a type A durometer hardness of 80 or less, a Young's modulus of 1.5 MPa or less, and a nifedipine absorption coefficient Is 30% or less, and BayK8644 absorption is 10% or less, and the internal space of the chip can be visually confirmed. [1] to [10].
  • the fluorine-containing copolymer further includes at least one selected from the group consisting of units based on propylene, units based on ethylene, units based on vinylidene fluoride, and units based on perfluoro (alkyl vinyl ether).
  • the chip according to any one of [1] to [12] containing 1 to 95 moles with respect to the total units contained in the polymer.
  • the fluorine-containing copolymer is A copolymer comprising units based on tetrafluoroethylene and units based on propylene, the sum of these being 65 to 100 mol%, based on all units, A copolymer comprising tetrafluoroethylene-based units and ethylene-based units, the sum of which is 80 to 100 mol% with respect to all units, Copolymers comprising units based on hexafluoropropylene and units based on vinylidene fluoride, the sum of these being 50 to 100 mol%, based on all units, A copolymer comprising units based on chlorotrifluoroethylene and units based on ethylene, the sum of which is 80 to 100 mol%, based on all units, A copolymer comprising units based on tetrafluoroethylene and units based on perfluoro (alkyl vinyl ether), the total of these being 50 to 100 mol% with respect to all units, or units based on
  • the fluorine-containing copolymer is Comprising tetrafluoroethylene-based units and propylene-based units, the sum of which is 65 to 100 mol%, based on all units, The molar ratio of a unit based on tetrafluoroethylene / a unit based on propylene is 30/70 to 70/30 and contains 0.01 to 5.0% by mass of iodine atom, any one of [1] to [15] Chip.
  • the fluorine-containing copolymer is Comprising tetrafluoroethylene-based units and perfluoro (alkyl vinyl ether) -based units, the sum of these being 50 to 100 mol%, based on all units, The molar ratio of units based on tetrafluoroethylene to units based on perfluoro (alkyl vinyl ether) is 5/95 to 95/5,
  • CR 11 R 12 CF-Q-R 13 -CO-Z ⁇ ⁇ ⁇ (III)
  • R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom or a fluorine atom
  • Q is a single bond or an etheric oxygen atom
  • R 13 is a fluoroalkylene group or two or more fluoroalkylenes
  • the fluorine-containing copolymer is a copolymer containing 50 to 70 mol% of a unit based on tetrafluoroethylene, and the elongation of the cell culture surface in the state in which cells are contained in the internal space is 1.0 to The chip of [18] which is 25.0%.
  • the microchannel chip of the present invention has an internal space that can be used as a channel, the material forming the channel having softness and transparency, and excellent in drug non-absorptivity, and the drug non-absorptivity of the channel is Excellent.
  • FIG. 5 is a schematic plan view of two substrates with the chip of FIG. 4 disassembled. It is a schematic cross section which shows the 5th aspect of the chip
  • FIG. 1 It is a fluorescence-microscope photograph which shows the evaluation result of drug non-absorptivity of Experimental example 3.
  • FIG. 2 is a fluorescence-microscope photograph which shows the evaluation result of drug non-absorptivity of Experimental example 4.
  • FIG. It is a fluorescence-microscope photograph which shows the evaluation result of drug non-absorbability of Experimental example 5.
  • FIG. It is a fluorescence-microscope photograph which shows the evaluation result of drug non-absorptivity of Experimental example 6.
  • FIG. 1 It is a fluorescence-microscope photograph which shows the evaluation result of drug non-absorptivity of Experimental example 3.
  • the “unit based on a monomer” is a generic term for an atomic group directly formed by polymerization of one monomer molecule and an atomic group obtained by chemically converting a part of the atomic group.
  • etheric oxygen atom means an oxygen atom that forms an ether bond (-O-) between carbon and carbon atoms.
  • perfluoroalkylene group means a group in which all hydrogen atoms covalently bonded to carbon atoms of the alkylene group are substituted by fluorine atoms.
  • the numerical range represented by “...” means a numerical range in which numerical values before and after “to” are the lower limit value and the upper limit value.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a first embodiment of the chip of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the chip of FIG.
  • Reference numerals 1 to 3 indicate first to third substrates, respectively.
  • FIG. 3 is a schematic plan view in which the chip is disassembled into first to third substrates.
  • the first to third substrates are made of a fluorine-containing copolymer.
  • the first substrate 1, the second substrate 2 and the third substrate 3 are stacked in this order.
  • Two through holes S1 and S2 are formed in the first substrate 1. Opening ends of the through holes S1 and S2 opposite to the second substrate 2 are openings H1 and H2.
  • 1a shows an inner wall surface of the through hole S1
  • 1b shows an inner wall surface of the through hole S2.
  • the second substrate 2 is provided with a through groove S3 penetrating from the front surface to the back surface.
  • the through groove S3 is provided so as to connect the through holes S1 and S2 when the first substrate 1 and the second substrate 2 are stacked.
  • the front and back surfaces of the third substrate 3 are flat surfaces.
  • symbol 1c shows the surface which faces the penetration groove
  • 3a shows the surface which faces the penetration groove
  • the space formed by the through holes S1 and S2 and the through groove S3 is an internal space S connecting the openings H1 and H2.
  • the chip of this embodiment can be used as a container for culturing cells in the internal space S.
  • the internal space S includes a container (not shown) for containing cells.
  • the housing portion is provided on the surface 3 a facing the through groove S 3 of the third substrate 3.
  • a direction passing through the centers of the two openings H1 and H2 is a length, and a direction orthogonal to the length direction is a width, a length direction and a width direction
  • the chip length is 10 to 100 mm
  • the width is 10 to 100 mm
  • the thickness is 100 to 20,000 ⁇ m.
  • the total volume of the inner space S connecting the two openings H1 and H2 is, for example, 10 to 2,000 ⁇ L.
  • the inner diameter of the openings H1 and H2 is, for example, 100 to 3,000 ⁇ m.
  • the thickness of each of the first to third substrates 1 to 3 may be the same as or different from each other.
  • the thickness of each substrate is, for example, preferably 200 to 10,000 ⁇ m.
  • the first to third substrates are preferably transparent in terms of easy observation of the inside.
  • the transmittance of each substrate is preferably 80% or more at a wavelength of 400 nm.
  • the haze value measured with a haze meter according to JIS-K-7136 is preferably 50% or less, more preferably 30% or less, and more preferably 20% or less.
  • at least one of the first to third substrates has flexibility.
  • the chip is flexible, it can be deformed as needed to apply mechanical force to cells in the interior space. For example, cells in culture can be given vibrations that mimic the movement of an organ.
  • the type A durometer hardness of the substrate is preferably 80 or less, more preferably 60 or less.
  • the chip of this embodiment can be manufactured, for example, by the following method.
  • Three films made of a fluorine-containing copolymer are prepared and used as first to third substrates.
  • the first substrate 1 is provided with two through holes S1 and S2 penetrating from the front surface to the back surface.
  • the second substrate 2 is provided with a through groove S3 penetrating from the front surface to the back surface.
  • the third substrate 3 is not processed.
  • the first substrate 1, the second substrate 2, and the third substrate 3 are stacked in this order from above so that the through grooves S3 connect the two through holes S1 and S2, and the substrates are bonded together in a liquid tight manner. Get a chip.
  • the method of bonding the substrates is a method of heating to thermally bond the substrates, a method of overlapping the substrates, a method of crosslinking by ultraviolet irradiation, radiation irradiation, electron beam irradiation or heating, an adhesive between the substrates
  • a method of providing a layer a method of activating the adhesive surface by corona discharge irradiation, plasma irradiation, ultraviolet irradiation, ozone exposure, base exposure and the like and then superposing, or a method combining two or more of these methods.
  • the chip of this embodiment is sterilized in advance when cells are placed.
  • a method of sterilizing the chip a method of subjecting the chip to treatments such as ultraviolet irradiation, radiation irradiation, electron beam irradiation, corona discharge irradiation, plasma irradiation, ozone exposure, base exposure, vapor autoclave sterilization, etc., ethylene
  • a method of placing the chip in an environment containing a bactericidal gas such as oxide can be exemplified.
  • the surface of the chip in contact with the inner space may be used as it is, but may be subjected to surface modification such that cell adhesion can be controlled.
  • surface modification such that cell adhesion can be controlled.
  • at least the surface serving as a cell accommodation part is surface-modified to improve cell adhesion.
  • the surface not containing cells is modified to suppress adhesion of cells and drugs.
  • the surface in contact with the inner space is subjected to treatment such as ultraviolet irradiation, radiation irradiation, electron beam irradiation, corona discharge irradiation, plasma irradiation, ozone exposure, base exposure, etc., or hydrophilicity or
  • a method of coating the channel surface with a water repellent compound can be exemplified.
  • hydrophilic or water repellent compounds include phospholipid polymer, polyhydroxyethyl methacrylate, polyacrylamide, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyurea, polyurethane, agarose, chitosan, albumin, polydimethylsiloxane, perfluoropolyether It can be illustrated. It is preferable that a part of the chemical structure, in particular, the main chain terminal, is functionalized with a silane coupling group or the like in that these compounds can improve the adhesion to the flow path surface.
  • Dow Corning trade name 2634 coating can be mentioned.
  • coating treatment of proteins and peptides can be mentioned. Examples of proteins and peptides include, but are not limited to, collagen, gelatin, fibronectin, vitronectin, laminin, albumin, RGD peptide and the like. Combining two or more of these methods can also be illustrated.
  • the type of cell is not limited.
  • the form of the cell may be a single cell or a cell mass in which a plurality of cells are collected. Alternatively, it may be a living tissue having structural units in which several types of cells are assembled in a certain pattern, and having an integrated role as a whole. It is not limited whether the cell mass is differentiated to the level of the living tissue. Further, it is not limited whether the cell mass is constituted by mature cells. The shapes of the cell mass and the living tissue are not limited.
  • the fluorine-containing copolymer used in this embodiment contains 5 to 99 mol% of a unit A based on CF 2 CCFX (X is a fluorine atom, a chlorine atom, or CF 3 ).
  • the fluorine-containing copolymer contains a unit B in addition to the unit A.
  • the fluorine-containing copolymer may be any of a random copolymer, a block copolymer and a graft copolymer.
  • the unit A is preferably 10 to 90% by mole, more preferably 80 to 20% by mole, based on the total units of the fluorine-containing copolymer, from the viewpoint of achieving both drug absorption and transparency.
  • TFE units tetrafluoroethylene-based units
  • HFP units hexafluoropropylene-based units
  • CTFE units chlorotrifluoroethylene-based units
  • the fluorine-containing copolymer includes, as unit B, a unit based on propylene (hereinafter referred to as P unit), a unit based on ethylene (hereinafter referred to as E unit), a unit based on vinylidene fluoride (hereinafter referred to as VdF unit), It is preferable to include one or more of the group consisting of units based on perfluoro (alkyl vinyl ether) (hereinafter referred to as PAVE units).
  • the fluorine-containing copolymer used in this embodiment is produced by a general radical polymerization method.
  • the compositional distribution of the fluorine-containing copolymer is small, and the method is to post-add each raw material according to the reaction rate of the raw material consumed during polymerization. And the method of making the change of the raw material composition ratio in superposition
  • the composition distribution of the fluorine-containing copolymer can be reduced by using a living radical polymerization method such as iodine transfer polymerization method in which radical polymerization is carried out in the presence of elemental iodine or iodine compound, high transparency Is obtained.
  • the molecular weight distribution of the fluorine-containing copolymer is reduced by the living radical polymerization method, low molecular weight components that cause adhesion to the mold can be reduced, which may cause release of the cells.
  • Application of the agent to the mold can be reduced or eliminated.
  • a living radical polymerization method such as iodine transfer polymerization is used Is useful.
  • TFE-P copolymer A copolymer having TFE units and P units, wherein the total of TFE units and P units is 65 to 100 mol% with respect to all units.
  • TFE-E copolymer A copolymer having TFE units and E units, wherein the total of TFE units and E units is 80 to 100 mol% with respect to all units.
  • HFP-VdF copolymer A copolymer having HFP units and VdF units, wherein the total of HFP units and VdF units is 50 to 100 mol% with respect to all units.
  • HFP-VdF copolymer A copolymer having CTFE units and E units, wherein the total of CTFE units and E units is 80 to 100 mol% with respect to all units (hereinafter referred to as CTFE-E copolymer).
  • CTFE-E copolymer A copolymer having TFE units and PAVE units, wherein the total of TFE units and PAVE units is 50 to 100 mol% with respect to all units.
  • TFE-PAVE copolymer A copolymer having TFE units and HFP units, wherein the total of TFE units and HFP units is 50 to 100 mol% with respect to all units.
  • the following (1-1) and (1-2) can be exemplified as the TFE-P copolymer.
  • (1-1) The total of TFE units and P units is 65 to 100 mol%, and the molar ratio of TFE units / P units is 30/70 to 70/30, preferably 45/55 to 65/35, more preferably The copolymer is 50/50 to 60/40. It may contain 0.01 to 5.0% by mass of iodine atom.
  • the unit based on the following other monomers can be illustrated.
  • fluorinated olefins such as monofluoroethylene, trifluoroethylene, trifluoropropylene, pentafluoropropylene, hexafluoropropylene, hexafluoroisobutylene and dichlorodifluoroethylene
  • hydrocarbons such as ethylene, 1-butene and isobutylene Olefins
  • alkyl vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether) and cyclohexyl vinyl ether
  • vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate
  • vinyl chloride vinylidene chloride, trifluorostyrene, etc.
  • the content of iodine atom is preferably 0.01 to 1.5% by mass, more preferably 0.01 to 1.0% by mass, with respect to the total mass of the copolymer.
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom or a methyl group, and R 4 has 1 carbon atom Or a perfluoroalkylene group of to 10 or a group having an etheric oxygen atom between both ends, one end or a carbon-carbon bond of the perfluoroalkylene group.
  • the content of the unit I with respect to all the units is preferably 0.1 to 1.5 mol%, more preferably 0.15 to 0.8 mol%, and still more preferably 0.15 to 0.6 mol%.
  • the molar ratio of TFE units / P units is preferably 30/70 to 99/1, more preferably 30/70 to 70/30, and still more preferably 40/60 to 60/40.
  • units based on the following fluorine-containing monomers or non-fluorinated monomers can be exemplified.
  • non-fluorinated monomer examples include isobutylene, pentene, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl caproate and vinyl caprylate.
  • 2.0 mol% or less is preferable with respect to all the units, and 1.0 mol% or less is more preferable, and 0.5 mol% or less is especially preferable.
  • the iodine atom is preferably 0.01 to 1.5% by mass with respect to the total mass of the copolymer, and more preferably 0.01 to 1.0% by mass from the viewpoint of suppressing the coloration.
  • the following (2-1) and (2-2) can be exemplified as the TFE-E copolymer.
  • (2-1) The total of TFE units and E units is 80 to 100 mol%, and the molar ratio of TFE units / E units is 75/25 to 30/70, preferably 70/30 to 45/65, more preferably The copolymer is 70/30 to 50/50. It may contain 0.01 to 5.0% by mass of iodine atom.
  • units other than TFE unit and E unit units based on the monomers (2) to (7) described in paragraph 0014 of WO 2017/082417 can be exemplified. 20 mol% or less is preferable with respect to all units, and 20 mol% or less is preferable, 15 mol% or less is more preferable, and 8 mol% or less is more preferable.
  • CH 2 CY 1 (CF 2 ) n Y 2 (II) (In formula (II), Y 1 and Y 2 are each independently a hydrogen atom or a fluorine atom, and n is an integer of 2 to 8.)
  • n is 2 to 8, preferably 3 to 7, and more preferably 4 to 6.
  • the content of the unit II is preferably 2.6 to 6.0 mol%, more preferably 2.8 to 5.0 mol%, still more preferably 3.0 to 5.0 mol%, based on all units. ⁇ 4.5 mol% is particularly preferred.
  • the molar ratio of TFE units / E units is preferably 51/49 to 60/40, more preferably 52/48 to 57/43, still more preferably 53/47 to 55/45.
  • the following (3-1) and (3-2) can be exemplified as the HFP-VdF copolymer.
  • (3-1) The total of HFP units and VdF units is 50 to 100 moles, and the molar ratio of VdF units / HFP units is 60/40 to 95/5, preferably 70/30 to 90/10, more preferably Copolymers which are 75/25 to 85/15. It may contain 0.01 to 5.0% by mass of iodine atom.
  • the unit based on the following other monomers can be illustrated.
  • Examples of other monomers include chlorotrifluoroethylene, trifluoroethylene, vinyl fluoride, ethylene, ethylidene norbornene and vinyl crotonate. 50 mol% or less is preferable with respect to all the units, and 30 mol% or less is more preferable, and 10 mol% or less is further more preferable.
  • the total of HFP units, VdF units and TFE units is 50 to 100 moles, and the molar ratio of VdF units / TFE units / HFP units is 50/5/45 to 65/30/5, preferably 50 Copolymers having a ratio of 15/35 to 65/25/10, more preferably 50/20/30 to 65/20/15. It may contain 0.01 to 5.0% by mass of iodine atom.
  • units other than the HFP unit, VdF unit and TFE unit units based on the other monomers of the above (3-1) can be exemplified. 50 mol% or less is preferable with respect to all the units, and 30 mol% or less is more preferable, and 10 mol% or less is further more preferable.
  • the following (4-1) can be exemplified as a CTFE-E copolymer.
  • the total of CTFE units and E units is 80 to 100 mol, preferably 85 to 100 mol%, more preferably 90 to 100 mol%, and the molar ratio of E units / CTFE units is 68/32 to Copolymers which are 14/86, preferably 55/45 to 35/65. It may contain 0.01 to 5.0% by mass of iodine atom.
  • units based on the monomer described in paragraph 0025 of WO 2014/168076 can be exemplified. 20 mol% or less is preferable with respect to all the units, and, as for another unit, 15 mol% or less is more preferable.
  • the following (5-1), (5-2) and (5-3) can be exemplified as the TFE-PAVE copolymer.
  • (5-1) A coweight having a total of 50 to 100 moles of TFE units and PAVE units, and a molar ratio of TFE units / PAVE units of 20/80 to 80/20, preferably 50/50 to 80/20. United. It may contain 0.01 to 5.0% by mass of iodine atom.
  • Propyl vinyl ether can be illustrated.
  • units other than the TFE unit and the PAVE unit include units based on the other monomers of the above (3-1), HFP and VdF. 50 mol% or less is preferable with respect to all the units, and 30 mol% or less is more preferable, and 10 mol% or less is further more preferable.
  • R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom or a fluorine atom
  • Q is a single bond or an etheric oxygen atom
  • R 13 is a fluoroalkylene group or two or more fluoroalkylenes And at least one terminal of the group or a group having an etheric oxygen atom between carbon-carbon bonds
  • -Z is -OH, -OR 14 , -NR 15 R 16 , -NR 17 R 18 H, or NR 19 OR 20
  • R 14 is an alkyl group
  • R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 and R 20 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.
  • R 13 is a fluoroalkylene group
  • the number of carbon atoms is preferably 1 to 6, and more preferably 1 to 4.
  • R 13 is a fluoroalkylene group having an etheric oxygen atom
  • the number of carbon atoms is preferably 2 to 10, and more preferably 2 to 6.
  • the etheric oxygen atom is present at one end of the fluoroalkylene group, between carbon-carbon bonds, or both.
  • R 13 is a fluoroalkylene group having an etheric oxygen atom
  • a perfluoroalkylene group is preferred.
  • the number of carbon atoms in R 14 is preferably 1 to 6, and more preferably 1 or 2.
  • Each of R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , R 19 and R 20 independently is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a hydrogen atom or an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms Is more preferred.
  • -Z is -OR 14 is more preferable.
  • CF 2 CFO (CF 2 ) 2 COOCH 3
  • CF 2 CFO (CF 2 ) 3 COOCH 3
  • CF 2 CFO (CF 2 ) 4 COOCH 3
  • CF 2 CFO (CF 2 ) 5 COOCH 3
  • CF 2 CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 2 COOCH 3
  • CF 2 CFOCF 2 CF (CF 3 ) O (CF 2 ) 3 COOCH 3
  • CF 2 CFO (CF 2 ) 2 O (CF 2 ) 2 COOCH 3
  • CF 2 CFO (CF 2 ) 3 O (CF 2 ) 2 COOCH 3
  • CH 2 CFCF 2 OCF (CF 3) COOCH 3
  • CH 2 CFCF 2 OCF (CF 3) CF 2 OCF (CF 3) COOCH 3
  • CH 2 CFCF 2 OCF (CF 3) CF 2 OCF (CF 3) COOCH 3
  • CH 2 CFCF 2 OCF (CF 3)
  • Unit -III -QR 13 -CO-Z is irradiated with light at a wavelength of 150 to 300 nm to cause a reaction in which -CO-Z is eliminated to generate -QR 13 radical, resulting in two -Q
  • -QR 13 -R 13 -Q- an intermolecular crosslinked structure
  • the content of the unit III with respect to all the units is preferably 0.01 to 100 mol%, more preferably 0.1 to 20 mol%, and still more preferably 0.1 to 5 mol%.
  • the molar ratio of TFE units / PAVE units is preferably 5/95 to 95/5, more preferably 20/80 to 80/20, and still more preferably 50/50 to 70/30.
  • the unit (4) described in paragraph 0041 of WO 2015/098773 can be exemplified. 30 mol% or less is preferable with respect to all the units, and, as for another unit, 10 mol% or less is more preferable.
  • the content of the group represented by -CO-Z per 1 g of the fluorine-containing polymer of the present example is preferably 0.1 to 4 mmol / g, more preferably 0.1 to 3 mmol / g, and 0.3 to 1 mmol / g is more preferred.
  • the weight-average molecular weight in terms of polymethyl methacrylate, calculated from the size exclusion chromatogram of the fluorine-containing polymer is 1,000 to 1,000,000.
  • 5,000 to 300,000 are more preferable, and 10,000 to 50,000 are more preferable.
  • the value of weight average molecular weight / number average molecular weight is preferably 1 to 20, more preferably 1 to 10, and still more preferably 1 to 3.
  • units other than the TFE unit and the PAVE unit include units based on the other monomers of the above (3-1), HFP and VdF. 10 mol% or less is preferable with respect to all the units, and, as for another unit, 5 mol% or less is more preferable.
  • TFE-HFP copolymer examples include the following (6-1).
  • (6-1) A coweight having a total of 50 to 100 moles of TFE units and HFP units, and a molar ratio of TFE units / HFP units of 96/4 to 87/13, preferably 95/5 to 85/15. United. It may contain 0.01 to 5.0% by mass of iodine atom.
  • 6-1 A coweight having a total of 50 to 100 moles of TFE units and HFP units, and a molar ratio of TFE units / HFP units of 96/4 to 87/13, preferably 95/5 to 85/15. United. It may contain 0.01 to 5.0% by mass of iodine atom.
  • VdF can be exemplified. 10 mol% or less is preferable with respect to all the units, and, as for another unit, 5 mol% or less is more preferable.
  • TFE-P-based copolymers are preferred in terms of transparency. It is a copolymer, and a TFE-PAVE copolymer is particularly preferable.
  • the TFE-P copolymer, the HFP-VdF copolymer, or the TFE-PAVE copolymer is preferable in terms of flexibility, and the HFP-VdF copolymer is particularly preferable.
  • the fluid flowing in the flow path contains water as a main component
  • the TFE-P copolymer, TFE-E copolymer, HFP-VdF copolymer, TFE-PAVE copolymer are preferable, and the TFE-PAVE copolymer is preferable because it is easy to observe the inside of the passage. Particularly preferred.
  • the film comprising the fluorine-containing copolymer used in this embodiment uses the fluorine-containing copolymer alone or prepares the fluorine-containing copolymer composition containing the fluorine-containing copolymer, and is molded using a mold
  • a mold Can be manufactured by
  • the fluorine-containing copolymer or fluorine-containing copolymer composition may be heated as needed to allow it to flow, pressurized as necessary, poured into a mold, or applied to the surface of the mold, and thereafter It can be manufactured by a method of curing.
  • the material of the mold is not limited.
  • a metal mold also referred to as a mold
  • a silicon substrate using photolithography and a mold made of a resist resin or a mold in which the shape is transferred from these molds or a molded body using an epoxy resin or the like.
  • a curing method a method of cooling, or a method of crosslinking by ultraviolet irradiation, irradiation, electron beam irradiation or heating can be exemplified.
  • the degree of curing of the film may be such that it does not flow when the chip is used.
  • the film can be processed by a processing method using a drill, a blade or a laser, or a microblast method as needed.
  • the fluorine-containing copolymer composition may optionally contain a solvent and an additive.
  • a solvent and an additive are particularly preferable in terms of easy formation into a film It is a TFE-PAVE copolymer, and a TFE-P copolymer or a TFE-E copolymer is particularly preferable.
  • TFE-P copolymer and the above (5-1) in combination with a known crosslinking agent, a crosslinking auxiliary agent, etc. and vulcanized, if necessary, for physical properties as a rubber.
  • the surface in contact with the internal space is made of a fluorine-containing copolymer, and is excellent in non-drug-absorptivity.
  • a drug it is excellent in the non-absorbability of a hydrophobic low molecular weight compound. It is excellent in the non-absorptivity of a hydrophobic low molecular weight compound having an octanol / water distribution coefficient log P of 0 or more, particularly preferably 3 or more, which is an index of hydrophobicity.
  • the chip of this embodiment is suitable as a culture vessel for performing evaluation tests of various drugs using cells, and can improve the accuracy of the test.
  • a protein layer such as fibronectin or a gel thereof, collagen or a gel thereof, gelatin or a gel thereof may be provided on at least the surface serving as the accommodation part of cells on the surface in contact with the internal space.
  • a film suitable for cell culture for example, a porous body having pores with a size that does not allow an object of observation or measurement such as cells to flow, is provided in the internal space to form a storage unit, and the object is placed there. It can also be done.
  • the porous body may be made of a membrane made of collagen such as Vitrigel (as defined in Vitrigel, Cell Transplantation 2004, Vol. 13, No. 4 and 463-473), and polydimethylsiloxane such as Sylgard (trade name of Dow Corning).
  • the types of fluorine-containing copolymers constituting the first to third substrates may be the same or different.
  • it is preferable to form the whole chip by one kind of fluorine-containing copolymer since it is excellent in uniformity and scattering and refraction of light are suppressed, and observation of cells and the like is easy.
  • the fluorine-containing copolymer has good gas permeability because it can appropriately culture cells, etc. without giving a load to cells when used in a chip.
  • the gas permeability can be evaluated by the gas permeation coefficient measured using the gas permeation test / differential pressure method of “JIS K 7126-1: 2006”.
  • the oxygen permeation coefficient of the fluorine-containing copolymer is 1.0 to 390 ⁇ 10 ⁇ 10 cm 3 ⁇ cm / (cm 2 ⁇ s ⁇ cm Hg)
  • this unit may be omitted. . Is preferable, and 1.0 to 100 ⁇ 10 ⁇ 10 is more preferable.
  • the carbon dioxide permeation coefficient is 5.0 to 1900 ⁇ 10 -10 [cm 3 ⁇ cm / (cm 2 ⁇ s ⁇ cmHg), and this unit may be omitted below. Are preferable, and 5.0 to 1000 ⁇ 10 ⁇ 10 are more preferable.
  • the permeability of water vapor can be evaluated by the permeability coefficient measured by using the water vapor permeation test and Mocon method of “JIS K 7129: 2008”.
  • the water vapor transmission coefficient of the fluorine-containing copolymer is 0.1 to 18 [g ⁇ mm / (m 2 ⁇ 24 h), and this unit may be omitted below. Are preferable, and 0.1 to 2 are more preferable. When each permeation coefficient is in this range, gas permeability is good, and volatilization of liquid such as water in the inner space of the chip can be suppressed, so that it can be suitably used as a chip.
  • a fluorine-containing copolymer a copolymer containing 50 to 80 mol% of TFE units is preferable.
  • the TFE-P copolymer or TFE-PAVE copolymer is preferable, and the copolymer of (1-2) or (5-2) is particularly preferable.
  • the above-mentioned fluorine-containing copolymer is preferred to have the following hardness and Young's modulus since it has flexibility and can give an appropriate vibration to cells when used in a chip.
  • the hardness is preferably 80 or less, more preferably 60 or less.
  • the Young's modulus is preferably 10 MPa or less, more preferably 5.0 MPa or less, and particularly preferably 3.0 MPa or less.
  • the fluorine-containing copolymer is excellent in non-absorbability with respect to a specific drug because it is difficult to absorb the drug when used in a chip and can appropriately perform various evaluation tests.
  • nifedipine absorption rate is preferably 30% or less, more preferably 20% or less, and particularly preferably 10% or less.
  • the absorption rate of Bay K 8644 is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, and particularly preferably 2% or less.
  • the fluorocopolymer tends to easily absorb the drug. Moreover, when using for a chip
  • a copolymer containing 50 to 70 mol% of a TFE unit is preferable in order to have both hardness, Young's modulus, non-drug absorption and transparency.
  • the TFE-P copolymer or TFE-PAVE copolymer is preferable, and the copolymer of (1-2) or (5-2) is particularly preferable.
  • ⁇ Second aspect> the entire surface of the chip having the shape shown in FIG. 1 in contact with the internal space S is coated with a fluorine-containing copolymer.
  • the inner wall surface 1a of the through hole S1, the inner wall surface 1b of the through hole S2, the surface 1c facing the through groove S3 of the first substrate 1, the inner wall surface 2b of the through groove S3, and the third substrate 3 The covering layer of the fluorine-containing copolymer is present on the entire surface 3a facing the through groove S3.
  • the first to third substrates and the covering layer are preferably transparent in terms of easy observation of the inside, and preferred embodiments are the same as in the first embodiment.
  • the hardness is also the same as in the first embodiment.
  • the thickness of the covering layer is preferably 0.1 to 200 ⁇ m, and more preferably 1 to 50 ⁇ m. When the thickness of the coating layer is equal to or more than the lower limit value of the above range, it is excellent in drug non-absorbability. It is easy to maintain the shape of a flow path as it is below an upper limit.
  • the fluorine-containing copolymer may be the same as that of the first embodiment.
  • a fluorine-containing copolymer composition containing a fluorine-containing copolymer and a solvent is prepared and used as a coating liquid.
  • the fluorine-containing copolymer composition may optionally contain an additive.
  • perfluoropolyether etc. are mentioned.
  • TFE-P copolymers, HFP-VdF copolymers, CTFE-E copolymers, or TFE- are preferred for forming the coating layer. It is a PAVE copolymer, and a TFE-P copolymer and a TFE-PAVE copolymer are particularly preferable.
  • the material of the chip is not limited. Materials capable of forming transparent films are preferred. Also, materials having flexibility are preferred.
  • the material of the chip may be a fluorine-containing copolymer different from the coating layer, a polysiloxane polymer (polydimethylsiloxane, diphenylsiloxane, etc.), a silicone resin, a silicone rubber, a natural rubber, an isoprene rubber, a butadiene rubber, a chloroprene rubber, a polyolefin Acrylic resin, acrylic rubber, styrene resin, styrene rubber, polyester, polycarbonate, polyurethane, polyvinyl chloride, epichlorohydrin rubber, polyvinyl alcohol, polylactic acid, polyglycolic acid, thermoplastic elastomer, silica glass can be exemplified.
  • the chip of this embodiment can be manufactured, for example, by the following method.
  • Three transparent films are prepared, processed in the same manner as in the chip of the first embodiment, laminated and bonded to obtain a main body.
  • a coating liquid is applied to the surface in contact with the inner space in the main body to form a coated layer of the fluorocopolymer.
  • the coating layer of the fluorine-containing copolymer may be formed on the portion of each film that will be in contact with the inner space.
  • three transparent films are prepared and processed in the same manner as the chip of the first aspect.
  • a coating solution is applied to the inner wall surface 1a of the through hole S1, the inner wall surface 1b of the through hole S2, and the surface 1c of the film to be the first substrate 1 facing the through groove S3 to form the covering layer of the fluorocopolymer.
  • a coating solution is applied to the inner wall surface 2b of the through groove S3 of the film to be the second substrate 2 to form a coating layer of the fluorocopolymer.
  • the coating liquid is applied to the surface 3a of the film to be the third substrate 3 facing the through groove S3 to form a coating layer of the fluorocopolymer. Thereafter, these three films are laminated and bonded in the same manner as in the first embodiment to obtain a chip of this embodiment. Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In this aspect, since the degree of freedom of the material of the main body is high as compared with the first aspect, the cost can be further reduced.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a third aspect of the chip of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic plan view in which the chip is disassembled into a first substrate and a second substrate.
  • the present embodiment differs from the first embodiment in that the chip of the first embodiment is a laminate of three substrates, whereas the chip of the present embodiment is a laminate of two substrates, 3 in that the through groove S3 is provided in the second substrate 2 in the first embodiment, while the bottom groove S13 is provided in the second substrate 12 in the present embodiment. is there.
  • the first substrate and the second substrate are made of a fluorine-containing copolymer.
  • a first substrate 11 and a second substrate 12 are stacked.
  • Two through holes S11 and S12 are formed in the first substrate 11. Opening ends of the through holes S11 and S12 opposite to the second substrate 12 are openings H11 and H12.
  • symbol 11a shows the inner wall surface of through-hole S11
  • 11b shows the inner wall surface of through-hole S12.
  • the second substrate 12 is provided with a bottomed groove S13.
  • the bottomed groove S13 is provided so as to connect the through holes S11 and S12 when the first substrate 11 and the second substrate 12 are stacked.
  • symbol 11c shows the surface which faces the bottomed groove
  • substrate 11, 12b shows the bottom face of the bottomed groove
  • a space formed by the through holes S11 and S12 and the bottomed groove S13 is an internal space S connecting the openings H11 and H12.
  • the chip of this embodiment can be used as a container for culturing cells in the internal space S.
  • the internal space S includes a container (not shown) for containing cells.
  • a housing portion (not shown) housing portion for housing cells is provided on the bottom surface 12b of the bottomed groove S13.
  • the chip of this embodiment can be manufactured, for example, by the following method.
  • Two films comprising a fluorine-containing copolymer are prepared and used as first and second substrates.
  • the first substrate 11 is provided with two through holes S11 and S12 penetrating from the front surface to the back surface.
  • the second substrate 12 is provided with a bottomed groove S13.
  • the first substrate 11 and the second substrate 12 are stacked so that the bottomed groove S13 connects the two through holes S11 and S12, and the substrates are liquid-tightly bonded to obtain a chip.
  • the present embodiment is different from the second embodiment in that the tip having the shape shown in FIG. 4 and the entire surface in contact with the inner space S are coated with a fluorine-containing copolymer.
  • a coating layer of a fluorocopolymer is present on the entire surface of the bottom surface 12b of S13.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a fifth aspect of the chip of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic plan view in which the chip is disassembled into a first substrate and a second substrate.
  • the present embodiment is different from the third embodiment in that the second substrate of the third embodiment has a bottomed groove while the second substrate surface of the present embodiment is flat on the front and back surfaces.
  • the point is that the first substrate of the third aspect has a bottomed groove so as to connect not only through holes but also through holes.
  • substrate are the same as that of the 1st aspect and 3rd aspect.
  • a sixth aspect of the chip of the present invention is one in which the whole of the main body in the shape shown in FIG. 6 in contact with the inner space is coated with a fluorine-containing copolymer.
  • the preferred embodiment of each substrate, the coating method, and the manufacturing method are the same as those of the second and fourth embodiments.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a seventh aspect of the chip of the present invention
  • FIG. 9 is a schematic plan view of the chip divided into a first substrate and a second substrate.
  • the present embodiment is different from the fifth embodiment in that the second substrate of the fifth embodiment is flat, while the second substrate of the present embodiment is a bottomed groove arranged to connect the through holes. And a film disposed between the first substrate and the second substrate so as not to block the through hole.
  • substrate are the same as that of the 1st aspect, the 3rd aspect, and the 5th aspect.
  • An eighth aspect of the chip of the present invention is obtained by coating the whole surface of the chip having the shape shown in FIG. 8 in contact with the inner space with a fluorine-containing copolymer.
  • the preferred embodiment, coating method and manufacturing method of each substrate are the same as those of the second embodiment, the fourth embodiment and the sixth embodiment.
  • FIG. 10A The specific structure of the 7th and 8th aspect is shown in FIG.
  • the internal space of the first substrate and the internal space of the second substrate exist independently at the top and bottom, and different drugs can be flowed to the chip without being mixed.
  • FIG. 10B is a plan view of a state in which the first base and the second base are stacked.
  • FIG. 10C is a cross-sectional view of a state in which the first base and the second base are stacked.
  • the entire surface in contact with the inner space of the chip is the surface made of the fluorine-containing copolymer, but at least a part of the surface in contact with the inner space is the surface made of the fluorine-containing copolymer can do.
  • the surface made of the fluorine-containing copolymer By making part of the surface in contact with the drug in the chip the surface made of the fluorine-containing copolymer, an effect of reducing the absorption of the drug in the chip can be obtained.
  • the entire surface in contact with the drug in the chip is a surface made of a fluorine-containing copolymer from the viewpoint of being superior to the non-absorbability of the drug.
  • the remaining surface is preferably the surface (exposed surface) on which the substrate made of the following other material is exposed.
  • the first substrate 1 and the third substrate 3 are made of silica glass
  • the second substrate 2 is made of a fluorine-containing copolymer as in the first embodiment.
  • Substrates made of silica glass are commercially available.
  • the through holes S1 and S2 are provided in the glass film to be the first substrate 1.
  • the second substrate 2 is provided with a through groove S3 as in the first embodiment.
  • the glass film to be the third substrate 3 is not processed. Next, these three films are laminated and adhered to obtain a chip.
  • the first substrate 1 and the third substrate 3 are made of silica glass
  • the second substrate 2 is made of a polysiloxane based polymer
  • the through groove S3 of the second substrate 2 is formed.
  • the coating layer of the fluorocopolymer is provided only on the inner wall surface 2b.
  • through holes S1 and S2 are provided in a glass film to be the first substrate 1.
  • the second substrate 2 is provided with a through groove S3 as in the second embodiment, and a coating solution is applied to the inner wall surface 2b to form a coating layer of a fluorine-containing copolymer.
  • the glass film to be the third substrate 3 is not processed. Next, these three films are laminated and adhered to obtain a chip.
  • the first substrate 11 is made of silica glass
  • the second substrate 12 is made of a fluorine-containing copolymer as in the third embodiment.
  • first, through holes S11 and S12 are provided in a glass film to be the first substrate 11.
  • the second substrate 12 is provided with a bottomed groove S13 as in the third embodiment. Then, these two films are laminated and adhered to obtain a chip.
  • the first substrate 11 is made of silica glass
  • the second substrate 12 is made of a polysiloxane polymer
  • the coating layer of the fluorine-containing copolymer is provided only on the bottom surface 12b of the bottomed groove S13.
  • first, through holes S11 and S12 are provided in a glass film to be the first substrate 11.
  • the second substrate 12 is provided with a bottomed groove S13, and a coating liquid is applied to the inner wall surface 12a and the bottom surface 12b to form a coating layer of the fluorocopolymer. Then, these two films are laminated and adhered to obtain a chip.
  • a processing method by laser, micro blast or etching can be exemplified.
  • the method of bonding the substrates to each other is a method of superposing the substrates and a method of crosslinking by ultraviolet irradiation, radiation irradiation, electron beam irradiation or heating, and providing an adhesive layer between the substrates
  • a method, a method in which the adhesion surface is activated by corona discharge irradiation, plasma irradiation, ultraviolet irradiation, ozone exposure, base exposure and then overlapping, and a method combining two or more of these methods can be exemplified.
  • the number of openings may be plural and is not limited.
  • One internal space may connect three or more openings.
  • the shape of the opening can be any shape.
  • the openings are not limited to the upper surface of the chip, and may be provided on the lower surface or the side surface, or these may be combined.
  • the surface on the second substrate side of the third substrate is a flat surface, but a groove with a bottom may be provided on this surface.
  • the through hole may be provided in the third substrate, and the fourth substrate may be provided on the side opposite to the second substrate.
  • the surface on the third substrate side of the fourth substrate may be a flat surface, or a groove with a bottom may be formed.
  • a chip having a structure described in Non Patent Literature Dongeun Huh et al., “Microfabrication of human organs-on-chips”, NATURE PROTOCOLS, vol. 8, no. 11, 2013, pp. 2135-2157
  • It can be produced by a fluorine-containing copolymer.
  • cells can be cultured in a chip by the method described in the non-patent document.
  • the chip When the cells are cultured in the chip, the chip may be deformed as necessary to impart mechanical force to the cells in the internal space and to give a vibration that mimics the movement of an organ. At this time, it is necessary to stretch the cell culture surface in order to give vibration, but if it is stretched too much, the cells may not withstand deformation and may die.
  • the elongation of the cell culture surface is preferably 1.0 to 25.0%, more preferably 1.0 to 10.0%, 1.0 to 7.0% Is particularly preferred.
  • a fluorine-containing copolymer a copolymer containing 50 to 70 mol% of TFE units is preferable. Among them, the TFE-P copolymer is preferable, and the copolymer (1-2) is particularly preferable.
  • the cell adhesion of the internal space be good.
  • the TFE-P copolymer or TFE-PAVE copolymer is preferable, the copolymer of (1-2) or (5-2) is more preferable, and the copolymer of (5-2) is more preferable.
  • Polymers are particularly preferred.
  • cell adhesion can be improved by performing appropriate crosslinking and surface treatment.
  • the method of producing a substrate of a desired shape may be a method using a 3D printer. Alternatively, a 3D printer may be used to produce a chip in which the entire internal space is formed on a single substrate.
  • Nile red manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
  • ion-exchanged water was further added to prepare a 1.0 ⁇ M Nile red aqueous solution (containing 0.03 mass% of ethanol).
  • test film The film to be evaluated is immersed in 1.0 ⁇ M Nile red aqueous solution at room temperature (25 ° C.) for 1 hour, then transferred to a container containing ion exchanged water and stirred for 1 minute, and the water droplets on the surface of the film taken out are nitrogen gas What was blown off was used as a test film.
  • the test film was placed in a freezing embedding agent (Sakura Finetech Co., Ltd.), frozen at -20 ° C. using a cryostat (manufactured by Leica Co.), and cut to obtain 60 ⁇ thick frozen sections. After sticking the obtained frozen section to a slide glass using an adhesive tape, the fluorescence image (red color) and the phase image of the cross section of the sample are measured using a fluorescence microscope system (trade name: Thermo Fisher Scientific Inc., EVOS, FL Auto) I observed it.
  • the white part is the part where red fluorescence is observed.
  • the fluorine-containing copolymer P1 is made into a 100 ⁇ m thick film by heat press and placed in a container having a synthetic quartz plate of 3 mm in thickness on the irradiated surface, and a 200 W low pressure mercury lamp (manufactured by SEN SPECIAL LIGHT SOURCE, EUV 200 GL-31 ozoneless type under a nitrogen atmosphere) UV irradiation was performed for 1 hour using a wavelength center (254 nm) to obtain a colorless and transparent fluorine-containing crosslinked film Q1. The distance from the film to the lamp was 25 mm. The non-absorbable property of the fluorine-containing crosslinked film Q1 was evaluated by the method described above. The results are shown in FIG. No fluorescence derived from Nile red was found inside the film. The test film remained colorless and transparent by visual observation.
  • Example 2 The fluorocopolymer P1 of Experimental Example 1 was dissolved in nC 6 F 13 H (manufactured by AGC Co., Ltd., trade name of Asahi Clean ACN-2000) to obtain a 10% by mass fluorocopolymer P1 solution.
  • the polydimethylsiloxane crosslinked film Q2 of Comparative Example 1 was coated by repeating the operation of immersing and pulling up the fluorine-containing copolymer P1 solution five times.
  • the polydimethylsiloxane crosslinked film Q2 of Comparative Example 1 was coated by repeating the operation of immersing and pulling up the fluorocopolymer P2 solution three times. Subsequently, it heat-dried in 170 degreeC ventilation type oven for 1 hour, and obtained the colorless and transparent fluorine-containing copolymer coating film Q4.
  • the evaluation result of non-absorbability of the fluorine-containing copolymer-coated film Q4 is shown in FIG. No fluorescence derived from Nile red was found inside the film. The test film remained colorless and transparent by visual observation. The thickness of the thinnest portion of the coating layer of the fluorine-containing copolymer P2 measured by the phase image was 22 ⁇ m.
  • Example 4 The evaluation results of non-absorbent property of colorless and transparent 550 ⁇ m thick film Q5 of copolymer P3 (trade name: Daiel G-901, trade name of Daikin Industries, Ltd.) consisting of VdF unit, TFE unit and HFP unit are shown in FIG. No fluorescence derived from Nile red was found inside the film. The test film remained colorless and transparent by visual observation.
  • Example 5 A colorless and transparent 1.0 mm thick tube Q6 of fluorine-containing thermoplastic elastomer P4 (Tigers Polymer Co., Ltd. product name: Tigerflon), which is a block copolymer of TFE-E copolymer and HFP-VdF copolymer.
  • the evaluation results of non-absorbable drug are shown in FIG. No fluorescence derived from Nile red was found inside the tube. The test film remained colorless and transparent by visual observation.
  • Example 6 According to Example 2 of WO 2017/082417, a fluorinated copolymer P5 having 47.3 mol% of E unit and 52.7 mol% of TFE unit was synthesized. The fluorine-containing copolymer P5 was heat-pressed to obtain a 100 ⁇ m thick colorless and transparent fluorine-containing copolymer film Q7. The non-absorbable result of the fluorine-containing copolymer film Q7 is shown in FIG. No fluorescence derived from Nile red was found inside the film. The test film remained colorless and transparent by visual observation.
  • the fluorine-containing copolymer P6 which contains 0.5 mass% of iodine by% was synthesize
  • the fluorine-containing copolymer P6 was heat-pressed to obtain a 560 ⁇ m thick colorless and transparent fluorine-containing copolymer film Q8.
  • the fluorine-containing copolymer film Q8 was measured by a haze meter according to JIS-K-7136, the haze value was 10%.
  • the drug non-absorbable results of the fluorine-containing copolymer film Q8 are shown in FIG. No fluorescence derived from Nile red was found inside the film. The test film remained colorless and transparent by visual observation.
  • Example 8 The powder of a fluorine-containing copolymer P7 (Salvay Specialty Polymers, trade name, Halar 6014) consisting of CTFE units and E units was heat-pressed to obtain a colorless and transparent fluorine-containing copolymer film Q9 having a thickness of 67 ⁇ m.
  • the test films for drug non-absorptivity evaluation remained visually clear and colorless.
  • Example 9 1 part by mass of Percadox 14 (manufactured by Kayaku Akzo Co., Ltd.), 3 parts by mass of triallyl isocyanurate, and 1 part by mass of calcium stearate with respect to 100 parts by mass of the fluorine-containing copolymer P6 synthesized in Experimental example 7
  • the resulting mixture was uniformly kneaded and press-cured at 150 ° C. for 20 minutes to obtain a fluorocopolymer film Q10.
  • the film had a Type A durometer hardness of 58 and a Young's modulus of 1.4 MPa. The hardness was measured according to JIS K6253-3.
  • the Young's modulus was measured three times with a No. 8 dumbbell (3 mm wide, 10 mm long) under a tensile speed of 10 mm / min using Tensilon (manufactured by A and D) series, and the average value was used.
  • a disc was produced similarly to the said fluorine-containing copolymer film Q10, and the absorption amount of the chemical
  • the polydimethylsiloxane crosslinked product 40% of the drug disappeared from the solution after 3 hours in the case of the polydimethylsiloxane crosslinked product, but it remained at 10% in the fluorocopolymer film Q10.
  • Bay K 8644 20% of the drug disappeared after 3 hours in the cross-linked polydimethylsiloxane, but the loss was hardly observed in the fluorocopolymer film Q10.
  • Example 1 Using the fluoropolymer P1 described in Experimental Example 1, a 0.6 mm-thick film was produced by heat pressing, and ultraviolet irradiation was performed under the same conditions as in Experimental Example 1 to obtain a fluorinated crosslinked film Q10. From this, three 20 mm ⁇ 40 mm rectangular films were cut out with a blade. In the first sheet, two through holes with a diameter of 2 mm were formed by punching from the side of the irradiated surface (the distance between the hole centers is 20 mm). In the second sheet, two through holes were formed at the same position as the first sheet by the same operation, and a blade was used to form a through groove having a line width of 1 mm connecting between these through holes.
  • the two sheets were superimposed so that the positions of the first and second through holes coincided. Furthermore, the third sheet was placed under the second sheet so that the irradiation surface was on the opposite side to the second sheet side, and the four rectangular vertices were stacked so as to overlap. Three pieces were adhered by heating at 100 ° C. for 3 hours under vacuum reduced pressure, and a chip structure having an internal space connecting two openings was produced.
  • Example 2 [Cell culture test]
  • the fluorine-containing copolymer film Q10 was molded into a mold to prepare a film having a height of 0.2 mm and a width of 1.0 mm and a bottomed groove having a width of 1.0 mm and a thickness of 1.5 mm.
  • a film punched with a predetermined position of 2 mm ⁇ with Shoken Trepan (manufactured by Shell Seal Co., Ltd.) was used as a first substrate, and a film without a through hole was used as a second substrate so that grooves at groove centers face each other. As shown in FIG.
  • a 10 ⁇ m thick PDMS (polydimethylsiloxane) film was sandwiched between the first and second substrates so as to separate the central groove as shown in FIG. .
  • the chip was sterilized by UV for 30 minutes, and a fibronectin solution was injected through a syringe from the liquid delivery port to coat the PDMS membrane.
  • the PDMS membrane was washed by injecting PBS from a liquid delivery port via a syringe.
  • the GFP-expressing HUVEC (vascular endothelial cells) suspended in the culture solution was injected from the liquid delivery port via a syringe and cultured at a temperature of 37 ° C. in a 5% CO 2 environment for 16 hours.
  • Example 3 The polydimethylsiloxane crosslinked film Q2 was molded using a mold made of a silicon substrate and a resist resin to prepare a film 6 mm thick having a groove with a bottom of 0.2 mm high and 1.0 mm wide. This film was coated with the fluorine-containing copolymer P1 in the same manner as in Experimental Example 2 to obtain a fluorine-containing copolymer-coated film Q13. However, UV irradiation was performed under the atmosphere.
  • Example 2 a film Q13 having a bottomed groove is used instead of the film Q10 having a bottomed groove, and a collagen vitrigel (trade name of AGC Technoglass Co., Ltd.) film is used instead of a 10 ⁇ m thick PDMS film. It laminated
  • Example 4 A fluorine-containing crosslinked film Q1 was obtained in the same manner as in Experimental Example 1 except that UV irradiation was performed under the atmosphere. This was placed in a polystyrene petri dish, and TIG-3 cells, human fetal lung-derived fibroblasts, were cultured on film Q1 for 3 days. Cell adhesion was good.
  • the films Q1 and Q5 to Q9 consisting of the fluorine-containing copolymers P1 and P3 to P7 are excellent in non-drug-absorptivity, and can be suitably used as a chip substrate for use in drug evaluation tests.
  • the polydimethylsiloxane crosslinked film Q2 absorbs a drug, and a fluorocopolymer coated film Q3 provided with a coating layer of the fluorocopolymer P1 on this film, and a coat layer of the fluorocopolymer P2
  • the fluorine-containing copolymer-coated film Q4 provided with is excellent in non-absorbability of drug, and can be suitably used as a substrate of a chip used for a drug evaluation test.
  • first substrate 2 second substrate 3: third substrate H1, H2, H11, H12: opening S: internal space S1, S2, S11, S12: through hole S3: through Groove: S13: groove with bottom (bottom groove) 1a, 1b, 11a, 11b: inner wall surface of through hole 1c: surface facing through groove 2a: inner wall surface of through groove 3a: facing through groove Surface 11c: Surface facing groove with bottom 12a: inner wall surface of groove with bottom 12b: bottom of groove with bottom 21: first substrate 22: second substrate S21, S22: penetration Hole S23: through groove 21a, 21b: inner wall surface of through hole 21c: surface facing through groove H21, H22: opening 31: first substrate 32: second substrate 33: film S31 , S32, S33, S34: through holes, S3 : Bottom-equipped groove, 31a, 31b, 31c, 31d: inner wall surface of the through-hole, 32a, 32 b: the inner wall surface of the bottomed groove, H31, H32, H33

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Abstract

内部に流路として使用できる内部空間を設けたチップであり、流路の薬剤非吸収性に優れるマイクロ流路チップを提供する。 複数の開口H1、H2と、複数の開口H1、H2をつなぐ内部空間Sが形成されており、内部空間Sに接する面の少なくとも一部が、CF=CFX(Xはフッ素原子、塩素原子、又はCF)に基づく単位を5~99モル%含む含フッ素共重合体からなるマイクロ流路チップ。

Description

マイクロ流路チップ
 本発明は、流路として使用できる内部空間を設けたマイクロ流路チップに関する。
 薬品などの動物に対する毒性評価などを行う試験では、細胞を生きた状態で収容し、流路を通じてそこに薬剤を供給して細胞を培養しながら薬剤と接触させて観察、評価を行うデバイスが必要とされている。特許文献1には、動物実験薬剤の機能評価などを行う際に、内部に流路を有するマイクロ流体デバイスを用い、流路内に薬剤と細胞を供給して培養する方法が記載されている。
国際公開第2016/104541号
 特許文献1において、マイクロ流体デバイスの材料は特に考慮されておらず、段落0083にはポリジメチルシロキサン等の一般的な重合体が例示されている。
 しかし、このようなデバイスの材料は、生体のような柔らかさや、細胞の状態を外部から観察するために透明性が必要とされるほかに、薬剤の評価を行う際に、デバイスにおける流路を形成する材料が薬剤を吸収したり、薬剤と反応したりする場合には、正確な評価ができない。
 本発明は、薬品などの動物に対する毒性評価などに使用されるマイクロ流体デバイスとして好適である、デバイスにおいて流路を形成する材料が柔らかさや透明性を有し、かつ薬剤の非吸収性に優れる、流路として使用できる内部空間を設けたマイクロ流路チップ(以下、単に、チップともいう。)の提供を目的とする。
 本発明は、前記の目的を達成するためのものであり、以下の態様を有する。
 [1]複数の開口と、前記複数の開口をつなぐ内部空間が形成されており、前記内部空間に接する面の少なくとも一部が、CF=CFX(Xはフッ素原子、塩素原子、又はCFである。)に基づく単位を、共重合体の全単位に対して、5~99モル%含む含フッ素共重合体からなるチップ。
 [2]前記内部空間が、細胞を収容する収容部を含む、[1]のチップ。
 [3]少なくとも第1の基板と第2の基板と第3の基板がこの順に積層され、前記第1の基板には複数の貫通孔が形成され、前記第2の基板には前記第1の基板の複数の貫通孔をつなぐように、表面から裏面に貫通する貫通溝が形成され、
 前記第1の基板、第2の基板及び第3の基板のうち少なくとも1つが前記含フッ素共重合体からなるか、又は、
 前記第1の基板の複数の貫通孔の内壁面及び前記貫通溝に臨む面、前記第2の基板の貫通溝の内壁面、並びに前記第3の基板の前記貫通溝に臨む面のうち少なくとも一部が前記含フッ素共重合体でコーティングされている、[1]又は[2]のチップ。
 [4]前記複数の貫通孔と前記貫通溝で形成される内部空間が、細胞を収容する収容部を含む、[3]のチップ。
 [5]少なくとも第1の基板と第2の基板が積層され、前記第1の基板には複数の貫通孔が形成され、前記第2の基板には前記第1の基板の複数の貫通孔をつなぐように有底の溝が形成され、
 前記第1の基板及び第2の基板のうち少なくとも1つが前記含フッ素共重合体からなるか、又は、
 前記第1の基板の複数の貫通孔の内壁面及び前記溝に臨む面、並びに前記第2の基板の溝の底面及び内壁面のうち少なくとも一部が、前記含フッ素共重合体でコーティングされている、[1]又は[2]のチップ。
 [6]前記複数の貫通孔と前記有底の溝で形成される内部空間が、細胞を収容する収容部を含む、[5]のチップ。
 [7]少なくとも第1の基板と第2の基板が積層され、前記第1の基板には複数の貫通孔が形成され、貫通孔と貫通孔を繋ぐように配置された有底の溝を有し、前記第2の基板には孔も溝も有さず、
 前記第1の基板の複数の貫通孔の内壁面及び前記溝に臨む面のうち少なくとも一部が前記含フッ素共重合体からなるか、又は、
 前記第1の基板の複数の貫通孔の内壁面及び前記溝に臨む面のうち少なくとも一部が前記含フッ素共重合体でコーティングされている、[1]又は[2]のチップ。
 [8]少なくとも第1の基板と第2の基板が積層され、前記第1の基板には複数の貫通孔と有底の溝が形成され、前記第2の基板には前記第1の基板の複数の貫通孔をつなぐように配置された有底の溝を有し、前記第1と第2の基板の間に、前記貫通孔を塞がないように配置されたフィルムを有し、
 前記第1の基板の複数の貫通孔の内壁面及び前記有底の溝に臨む面前記第2の基板の前記溝の底面及び内壁面のうち少なくとも一部が前記含フッ素共重合体からなるか、又は、前記第1の基板の複数の貫通孔の内壁面及び前記第2の基板の前記溝の底面及び内壁面のうち少なくとも一部が、前記含フッ素共重合体でコーティングされている、[1]又は[2]のチップ。
 [9]上記[8]に記載のフィルムが、コラーゲン、ポリジメチルシロキサン、又はCF=CFX(Xはフッ素原子、塩素原子、又はCFである。)に基づく単位を5~99モル%含む含フッ素共重合体からなる、[8]のチップ。
 [10]前記含フッ素共重合体が、テトラフルオロエチレンに基づく単位を50~80mo%有する共重合体であり、酸素の透過係数が1.0~390×10-10[cm3*cm/(cm2*s*cmHg)]、かつ二酸化炭素の透過係数が5.0~1900×10-10[cm3*cm/(cm2*s*cmHg)]である、[1]~[9]のいずれかのチップ。
 [11]前記含フッ素共重合体が、テトラフルオロエチレンに基づく単位を50~70mo%含む共重合体であり、タイプAデュロメータ硬度が80以下であり、ヤング率が1.5MPa以下、ニフェジピン吸収率が30%以下、BayK8644吸収率が10%以下であり、チップの内部空間を目視で確認できる、[1]~[10]のいずれかのチップ。
 [12]前記CF=CFXに基づく単位が、テトラフルオロエチレンに基づく単位、ヘキサフルオロプロピレンに基づく単位、又はクロロトリフルオロエチレンに基づく単位である、[1]~[11]のいずれかのチップ。
 [13]前記含フッ素共重合体が、さらに、プロピレンに基づく単位、エチレンに基づく単位、フッ化ビニリデンに基づく単位、及びパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位からなる群から選ばれる少なくとも1種を、重合体が含む全単位に対して、1~95モルを含む、[1]~[12]のいずれかのチップ。
 [14]前記含フッ素共重合体が、
 テトラフルオロエチレンに基づく単位とプロピレンに基づく単位を含み、全単位に対してこれらの合計が65~100モル%である共重合体、
 テトラフルオロエチレンに基づく単位とエチレンに基づく単位を含み、全単位に対してこれらの合計が80~100モル%である共重合体、
 ヘキサフルオロプロピレンに基づく単位とフッ化ビニリデンに基づく単位を含み、全単位に対してこれらの合計が50~100モル%である共重合体、
 クロロトリフルオロエチレンに基づく単位とエチレンに基づく単位を含み、全単位に対してこれらの合計が80~100モル%である共重合体、
 テトラフルオロエチレンに基づく単位とパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を含み、全単位に対してこれらの合計が50~100モル%である共重合体、又は
 テトラフルオロエチレンに基づく単位とヘキサフルオロプロピレンに基づく単位を含み、全単位に対してこれらの合計が50~100モル%である共重合体、のいずれかである、[1]~[13]のいずれかのチップ。
 [15]前記含フッ素共重合体が、該共重合体に対して、ヨウ素原子を0.01~5.0質量%有する、[1]~[14]のいずれかのチップ。
 [16]前記含フッ素共重合体が、
 テトラフルオロエチレンに基づく単位とプロピレンに基づく単位を含み、全単位に対してこれらの合計が65~100モル%であり、
 テトラフルオロエチレンに基づく単位/プロピレンに基づく単位のモル比が30/70~70/30であり、ヨウ素原子を0.01~5.0質量%含む、[1]~[15]のいずれかのチップ。
 [17]前記含フッ素共重合体が、
 テトラフルオロエチレンに基づく単位とパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を含み、全単位に対してこれらの合計が50~100モル%であり、
 テトラフルオロエチレンに基づく単位/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位のモル比が5/95~95/5であり、
 下式(III)で表される単量体IIIに基づく単位を0.1~20mol%含む、[1]~[16]のいずれかのチップ。
 CR1112=CF-Q-R13-CO-Z ・・・(III)
(式(III)中、R11、R12は、それぞれ独立に、水素原子又はフッ素原子であり、Qは単結合又はエーテル性酸素原子であり、R13はフルオロアルキレン基又は2以上のフルオロアルキレン基の少なくとも片末端もしくは炭素-炭素結合間にエーテル性酸素原子を有する基であり、-Zは-OH、-OR14、-NR1516、-NR17NR18H、又はNR19OR20であり、R14はアルキル基であり、R15、R16、R17、R18、R19、R20はそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基である。)
 [18]前記内部空間に細胞を含む、[1]~[17]のいずれかのチップ。
 [19]前記含フッ素共重合体が、テトラフルオロエチレンに基づく単位を50~70モル%含む共重合体であり、前記内部空間に細胞を含んだ状態における細胞培養面の伸びが1.0~25.0%である、[18]のチップ。
 本発明のマイクロ流路チップは、流路を形成する材料が柔らかさや透明性を有し、かつ薬剤非吸収性に優れる、流路として使用できる内部空間を有し、流路の薬剤非吸収性に優れる。
本発明のチップの第1の態様の模式斜視図である。 図1のチップの模式断面図である。 図1のチップを分解した3つの基体の模式平面図である。 本発明のチップの第3の態様を示す模式断面図である。 図4のチップを分解した2つの基体の模式平面図である。 本発明のチップの第5の態様を示す模式断面図である。
図6のチップを分解した模式平面図である。 本発明のチップの第7の態様を示す模式断面図である。 図8のチップを分解した模式平面図である。 本発明のチップの第7、第8の態様の具体例構造を示す。 実験例1の薬剤非吸収性の評価結果を示す蛍光顕微鏡写真である。 比較例1の薬剤非吸収性の評価結果を示す蛍光顕微鏡写真である。 実験例2の薬剤非吸収性の評価結果を示す蛍光顕微鏡写真である。
実験例3の薬剤非吸収性の評価結果を示す蛍光顕微鏡写真である。 実験例4の薬剤非吸収性の評価結果を示す蛍光顕微鏡写真である。 実験例5の薬剤非吸収性の評価結果を示す蛍光顕微鏡写真である。 実験例6の薬剤非吸収性の評価結果を示す蛍光顕微鏡写真である。 実験例7の薬剤非吸収性の評価結果を示す蛍光顕微鏡写真である。
 以下の用語の定義は、本明細書及び特許請求の範囲にわたって適用される。
 「単量体に基づく単位」とは、単量体1分子が重合することで直接形成される原子団と、前記原子団の一部を化学変換することで得られる原子団との総称である。
 「エーテル性酸素原子」とは、炭素-炭素原子間においてエーテル結合(-O-)を形成する酸素原子を意味する。
 「ペルフルオロアルキレン基」とは、アルキレン基の炭素原子に共有結合する水素原子がすべてフッ素原子に置換された基を意味する。
 「~」で表される数値範囲は、~の前後の数値を下限値及び上限値とする数値範囲を意味する。
<第1の態様>
 図1は、本発明のチップの第1の態様を示す模式斜視図であり、図2は図1のチップの模式断面図である。1~3は第1~第3の基板をそれぞれ示す。図3はチップを第1~第3の基板に分解した模式平面図である。本態様において、第1~第3の基板は含フッ素共重合体からなる。
 本態様のチップは第1の基板1と第2の基板2と第3の基板3がこの順に積層されている。第1の基板1には2個の貫通孔S1、S2が形成されている。貫通孔S1、S2の第2の基板2と反対側の開口端が開口H1、H2である。1aは貫通孔S1の内壁面、1bは貫通孔S2の内壁面を示す。
 第2の基板2には、表面から裏面に貫通する貫通溝S3が設けられている。貫通溝S3は、第1の基板1と第2の基板2を積層したときに、貫通溝S3が貫通孔S1、S2をつなぐように設けられている。第3の基板3の表面と裏面は平坦面である。符号1cは第1の基板1の貫通溝S3を臨む面を示し、3aは第3の基板3の貫通溝S3を臨む面を示す。
 第1~第3の基板1~3が積層されたチップにおいて、貫通孔S1、S2と貫通溝S3とで形成される空間が開口H1、H2をつなぐ内部空間Sである。
 本態様のチップは、内部空間S内で細胞を培養する容器として使用できる。この場合、内部空間Sは細胞を収容する収容部(不図示)を含む。例えば、第3の基板3の貫通溝S3を臨む面3aの面上に収容部を設ける。
 チップの大きさは限定されないが、第1の基板1の表面において、2つの開口H1、H2の中心を通る方向を長さ、前記長さ方向に直交する方向を幅、長さ方向と幅方向とに直交する方向を厚さとすると、例えばチップの長さは10~100mm、幅は10~100mm、厚さは100~20,000μmである。2つの開口H1、H2をつなぐ内部空間Sの合計の容積は、例えば10~2,000μLである。
 開口H1、H2の内径は、例えば100~3,000μmである。
 第1~第3の基板1~3のそれぞれの厚さは、互いに同じであってもよく、異なってもよい。各基板の厚さは、例えば200~10,000μmが好ましい。
 第1~第3の基板は、内部を観察しやすい点で透明が好ましい。例えば、各基板の透過率は波長400nmにおいて80%以上が好ましい。
 同様に、JIS-K-7136に準じてヘイズメーターで測定したヘイズ値が50%以下であることが好ましく、30%以下であることがさらに好ましく、20%以下であることがより好ましい。
 第1~第3の基板のうち少なくとも1つは、柔軟性を有することが好ましい。チップが柔軟性を有すると、必要に応じてチップを変形させて、内部空間内の細胞に機械力を付与できる。例えば培養中の細胞に、臓器の動きを模倣した振動を与えることができる。例えば、基板のタイプAデュロメータ硬度は80以下が好ましく、60以下がさらに好ましい。
 本態様のチップは、例えば以下の方法で製造できる。
 含フッ素共重合体からなるフィルムを3枚用意し、第1~第3の基板として使用する。第1の基板1には表面から裏面に貫通する2個の貫通孔S1、S2を設ける。第2の基板2には表面から裏面に貫通する貫通溝S3を設ける。第3の基板3は加工しない。
 貫通溝S3が2個の貫通孔S1、S2をつなぐように、上から第1の基板1、第2の基板2、第3の基板3の順に積層し、基板どうしを液密に接着してチップを得る。
 基板どうしを接着する方法は、加熱して基板どうしを熱融着する方法、基板どうしを重ね合わせ、さらに紫外線照射、放射線照射、電子線照射又は加熱して架橋する方法、基板の間に接着剤層を設ける方法、接着面をコロナ放電照射、プラズマ照射、紫外線照射、オゾン暴露、塩基暴露などにより活性化させた後に重ね合わせる方法、又はこれらの方法を2つ以上組み合わせた方法が例示できる。
 本態様のチップは、細胞を入れる場合には事前に滅菌処理をする。チップを滅菌する方法としては、チップに対して紫外線照射、放射線照射、電子線照射、コロナ放電照射、プラズマ照射、オゾン暴露、塩基暴露、蒸気加圧滅菌(オートクレーブ)等の処理を施す方法、エチレンオキサイドなどの殺菌性気体を含む環境にチップを入れる方法が例示できる。
 チップの、内部空間に接する面は、そのまま使用してもよいが、細胞の接着性が制御できるような表面改質をしてもよい。例えば、少なくとも細胞の収容部となる面を、細胞の接着性が向上するように表面改質する。また、細胞を収容しない面を、細胞や薬剤の接着を抑制するように表面改質する。
 表面改質の方法としては、内部空間に接する面に対して、紫外線照射、放射線照射、電子線照射、コロナ放電照射、プラズマ照射、オゾン暴露、塩基暴露等の処理を施す方法、又は親水性もしくは撥水性の化合物を用いて流路表面をコーティングする方法が例示できる。親水性又は撥水性の化合物としては、リン脂質ポリマー、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリウレア、ポリウレタン、アガロース、キトサン、アルブミン、ポリジメチルシロキサン、ペルフルオロポリエーテルが例示できる。これらの化合物は流路表面との接着性向上できる点で、化学構造の一部分、特に主鎖末端がシランカップリング基等に官能基化されていることが好ましい。例えば、ダウコーニング社商品名、2634コーティングが挙げられる。
 また、タンパク質やペプチドのコーティング処理もあげられる。タンパク質、ペプチドの例としては、コラーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン、ビトロネクチン、ラミニン、アルブミン、RGDペプチドなどが挙げられるがこれに限定されない。これらの方法を2つ以上組み合わせることも例示できる。
 細胞の種類は限定されない。細胞の形態は細胞単体であっても、複数の細胞が集まった細胞塊であってもよい。又は、何種類かの細胞が一定のパターンで集合した構造単位を有し、全体としてまとまった役割を持つ生体組織であってもよい。細胞塊が生体組織の水準まで分化しているか否かは限定されない。また細胞塊が成熟した細胞により構成されるか否かは限定されない。細胞塊、生体組織の形状は限定されない。
 本態様で用いられる含フッ素共重合体は、CF=CFX(Xはフッ素原子、塩素原子、又はCFである)に基づく単位Aを5~99モル%含む。含フッ素共重合体は単位A以外に単位Bを含む。含フッ素共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体のいずれでもよい。
 含フッ素共重合体の全単位に対して、単位Aは薬剤非吸収と透明性を両立させる点から10~90モル%が好ましく、80~20モル%がより好ましい。
 単位Aとしては、テトラフルオロエチレンに基づく単位(以下、TFE単位という)、ヘキサフルオロプロピレンに基づく単位(以下、HFP単位という)、クロロトリフルオロエチレンに基づく単位(以下、CTFE単位という)が例示できる。
 含フッ素共重合体は、単位Bとして、プロピレンに基づく単位(以下、P単位という)、エチレンに基づく単位(以下、E単位という)、フッ化ビニリデンに基づく単位(以下、VdF単位という)、及びパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位(以下、PAVE単位という)からなる群の1種以上を含むことが好ましい。
 本態様で用いられる含フッ素共重合体は、一般的なラジカル重合法により製造される。高い透明性を得るためには、含フッ素共重合体の組成分布が小さいことが好ましく、その方法として、重合中に消費される原料の反応速度に応じて、それぞれの原料を後添加することにより、重合中の原料組成比の変化を小さくする方法が挙げられる。さらに必要に応じて、ヨウ素単体又はヨウ素化合物存在下にラジカル重合するヨウ素移動重合法などのリビングラジカル重合法を用いることにより、含フッ素共重合体の組成分布を小さくすることができ、高い透明性が得られる。
 また、リビングラジカル重合法により含フッ素共重合体の分子量分布が小さくなるため、金型への粘着の原因となる低分子量成分を少なくすることができ、細胞に悪影響を与える可能性のある離型剤の金型への塗布を減らす、又は無くすことができる。特に、細い溝や小さい孔を有するチップの基板を金型で作る場合、離型性が悪いと金型から剥がす際に変形や損傷が生じるため、ヨウ素移動重合法などのリビングラジカル重合法を用いることは有用である。
 好ましい含フッ素共重合体として、以下の(1)~(6)が例示できる。
 (1)TFE単位とP単位を有し、全単位に対して、TFE単位とP単位の合計が65~100モル%である共重合体(以下、TFE-P系共重合体という)。(2)TFE単位とE単位を有し、全単位に対して、TFE単位とE単位の合計が80~100モル%である共重合体(以下、TFE-E系共重合体という)。(3)HFP単位とVdF単位を有し、全単位に対して、HFP単位とVdF単位の合計が50~100モル%である共重合体(以下、HFP-VdF系共重合体という)。(4)CTFE単位とE単位を有し、全単位に対して、CTFE単位とE単位の合計が80~100モル%である共重合体(以下、CTFE-E系共重合体という)。(5)TFE単位とPAVE単位を有し、全単位に対してTFE単位とPAVE単位の合計が50~100モル%である共重合体(以下、TFE-PAVE系共重合体という)。(6)TFE単位とHFP単位を有し、全単位に対してTFE単位とHFP単位の合計が50~100モル%である共重合体(以下、TFE-HFP系共重合体という)。
(1)TFE-P系共重合体としては以下の(1-1)、(1-2)が例示できる。
 (1-1)TFE単位とP単位の合計が65~100モル%であり、TFE単位/P単位のモル比が30/70~70/30、好ましくは45/55~65/35、より好ましくは50/50~60/40である共重合体。ヨウ素原子を0.01~5.0質量%含んでもよい。
 TFE単位及びP単位以外の他の単位としては、下記の他の単量体に基づく単位が例示できる。
 他の単量体:モノフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、トリフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、ヘキサフルオロプロピレン、ヘキサフルオロイソブチレン、ジクロロジフルオロエチレン等のフッ素化オレフィン;エチレン、1-ブテン、イソブチレン等の炭化水素オレフィン;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル)、シクロヘキシルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル;塩化ビニル、塩化ビニリデン、トリフルオロスチレン
 他の単位の含有量は、全単位に対して、35モル%以下が好ましく、33モル%以下がより好ましく、31モル%以下がさらに好ましい。
 また、ヨウ素原子の含有量は、共重合体の全質量に対して0.01~1.5質量%が好ましく、0.01~1.0質量%がより好ましい。
 (1-2)TFE単位とP単位と下式(I)で表される単量体Iに基づく単位Iの1種以上を含み、TFE単位とP単位と単位Iの合計が98~100モル%である共重合体。ヨウ素原子を0.01~5.0質量%含んでもよい。
 CR=CR-R-CR=CR ・・・(I)
(式(I)中、R、R、R、R、R、及びRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又はメチル基であり、Rは、炭素原子数1~10のパーフルオロアルキレン基又は前記パーフルオロアルキレン基の両末端、片末端もしくは炭素-炭素結合間にエーテル性酸素原子を有する基である。)
 単量体Iとしては、CF=CFO(CFOCF=CF、CF=CFO(CFOCF=CF、CH=CH(CFCH=CHが例示できる。
 全単位に対する単位Iの含有量は0.1~1.5モル%が好ましく、0.15~0.8モル%がより好ましく、0.15~0.6モル%がさらに好ましい。
 TFE単位/P単位のモル比は30/70~99/1が好ましく、30/70~70/30がより好ましく、40/60~60/40がさらに好ましい。
 TFE単位、P単位及び単位I以外の他の単位としては、下記の含フッ素系単量体又は非フッ素系単量体に基づく単位が例示できる。
 含フッ素系単量体としてはフッ化ビニル、ペンタフルオロプロピレン、パーフルオロシクロブテン、CH=CHCF、CH=CHCFCF、CH=CHCFCFCF、CH=CHCFCFCFCF、CH=CHCFCFCFCFCFが例示できる。
 非フッ素系単量体としては、イソブチレン、ペンテン、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニルが例示できる。
 全単位に対して、他の単位は、2.0モル%以下が好ましく、1.0モル%以下がより好ましく、0.5モル%以下が特に好ましい。
 また、共重合体の全質量に対してヨウ素原子は0.01~1.5質量%が好ましく、着色が抑制できる点から0.01~1.0質量%がより好ましい。
(2)TFE-E系共重合体としては以下の(2-1)、(2-2)が例示できる。
 (2-1)TFE単位とE単位の合計が80~100モル%であり、TFE単位/E単位のモル比が75/25~30/70、好ましくは70/30~45/65、より好ましくは70/30~50/50である共重合体。ヨウ素原子を0.01~5.0質量%含んでもよい。
 TFE単位及びE単位以外の他の単位としては、国際公開第2017/082417号の段落0014に記載の単量体(2)~(7)に基づく単位が例示できる。
 全単位に対して、他の単位は、20モル%以下が好ましく、15モル%以下がより好ましく、8モル%以下がさらに好ましい。
 (2-2)TFE単位とE単位と下式(II)で表される単量体IIに基づく単位IIの1種以上を含み、TFE単位とE単位と単位IIの合計が100モル%である共重合体。ヨウ素原子を0.01~5.0質量%含んでもよい。
 CH=CY(CF・・・(II)
(式(II)中、Y及びYはそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子であり、nは2~8の整数である。)
 単量体IIとしては、CH=CF(CFF、CH=CF(CFH、CH=CH(CFF、CH=CH(CFHが例示できる。nは2~8であり、3~7が好ましく、4~6がより好ましい。
 全単位に対する単位IIの含有量は2.6~6.0モル%が好ましく、2.8~5.0モル%がより好ましく、3.0~5.0モル%がさらに好ましく、3.3~4.5モル%が特に好ましい。
 TFE単位/E単位のモル比は51/49~60/40が好ましく、52/48~57/43がより好ましく、53/47~55/45がさらに好ましい。
(3)HFP-VdF系共重合体としては以下の(3-1)、(3-2)が例示できる。
 (3-1)HFP単位とVdF単位の合計が50~100モルであり、VdF単位/HFP単位のモル比が60/40~95/5、好ましくは70/30~90/10、より好ましくは75/25~85/15である共重合体。ヨウ素原子を0.01~5.0質量%含んでもよい。
 HFP単位及びVdF単位以外の他の単位としては、下記の他の単量体に基づく単位が例示できる。
 他の単量体としては、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、フッ化ビニル、エチレン、エチリデンノルボルネン、クロトン酸ビニルが例示できる。
 全単位に対して、他の単位は、50モル%以下が好ましく、30モル%以下がより好ましく、10モル%以下がさらに好ましい。
 (3-2)HFP単位とVdF単位とTFE単位の合計が50~100モルであり、VdF単位/TFE単位/HFP単位のモル比が50/5/45~65/30/5、好ましくは50/15/35~65/25/10、より好ましくは50/20/30~65/20/15である共重合体。ヨウ素原子を0.01~5.0質量%含んでもよい。
 HFP単位、VdF単位及びTFE単位以外の他の単位としては、前記(3-1)の他の単量体に基づく単位が例示できる。
 全単位に対して、他の単位は、50モル%以下が好ましく、30モル%以下がより好ましく、10モル%以下がさらに好ましい。
(4)CTFE-E系共重合体としては以下の(4-1)が例示できる。
 (4-1)CTFE単位とE単位の合計が80~100モル、好ましくは85~100モル%、より好ましくは90~100モル%であり、E単位/CTFE単位のモル比が68/32~14/86、好ましくは55/45~35/65である共重合体。ヨウ素原子を0.01~5.0質量%含んでもよい。
 CTFE単位及びE単位以外の他の単位としては、国際公開第2014/168076号の段落0025に記載されている単量体に基づく単位が例示できる。
 全単位に対して、他の単位は、20モル%以下が好ましく、15モル%以下がより好ましい。
(5)TFE-PAVE系共重合体としては以下の(5-1)、(5-2)、(5-3)が例示できる。
 (5-1)TFE単位とPAVE単位の合計が50~100モルであり、TFE単位/PAVE単位のモル比が20/80~80/20、好ましくは50/50~80/20である共重合体。ヨウ素原子を0.01~5.0質量%含んでもよい。
 パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)としては、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)、パーフルオロ(メトキシエチルビニルエーテル)、パーフルオロ(プロポキシエチルビニルエーテル)、パーフルオロ(プロポキシプロピルビニルエーテル)が例示できる。
 TFE単位及びPAVE単位以外の他の単位としては、前記(3-1)の他の単量体に基づく単位、HFP、VdFが例示できる。
 全単位に対して、他の単位は、50モル%以下が好ましく、30モル%以下がより好ましく、10モル%以下がさらに好ましい。
 (5-2)TFE単位とPAVE単位と下式(III)で表される単量体IIIに基づく単位IIIの1種以上を含み、TFE単位とPAVE単位と単位IIIの合計が50~100モル%である共重合体。ヨウ素原子を0.01~5.0質量%含んでもよい。
 CR1112=CF-Q-R13-CO-Z ・・・(III)
(式(III)中、R11、R12は、それぞれ独立に、水素原子又はフッ素原子であり、Qは単結合又はエーテル性酸素原子であり、R13はフルオロアルキレン基又は2以上のフルオロアルキレン基の少なくとも片末端もしくは炭素-炭素結合間にエーテル性酸素原子を有する基であり、-Zは-OH、-OR14、-NR1516、-NR17NR18H、又はNR19OR20であり、R14はアルキル基であり、R15、R16、R17、R18、R19、R20はそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基である。)
 R13がフルオロアルキレン基である場合、その炭素原子数は1~6が好ましく、1~4がより好ましい。
 R13がエーテル性酸素原子を有するフルオロアルキレン基である場合、その炭素原子数は2~10が好ましく、2~6がより好ましい。エーテル性酸素原子は、フルオロアルキレン基の片末端、炭素-炭素結合間又はその両方に存在する。
 R13がエーテル性酸素原子を有するフルオロアルキレン基である場合、ペルフルオロアルキレン基が好ましい。
 R14の炭素原子数は1~6が好ましく、1又は2がより好ましい。
 R15、R16、R17、R18、R19、R20は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基が好ましく、水素原子又は炭素原子数1もしくは2のアルキル基がより好ましい。
 -Zは-OR14がより好ましい。
 単量体IIIとしては、
CF=CFO(CFCOOCH、CF=CFO(CFCOOCH
CF=CFO(CFCOOCH、CF=CFO(CFCOOCH
CF=CFOCFCF(CF)O(CFCOOCH
CF=CFOCFCF(CF)O(CFCOOCH
CF=CFO(CFO(CFCOOCH
CF=CFO(CFO(CFCOOCH
CH=CFCFOCF(CF)COOCH
CH=CFCFOCF(CF)CFOCF(CF)COOCHが例示できる。
 単位IIIの-Q-R13-CO-Zは、波長150~300nmの光の照射により、-CO-Zが脱離する反応が生じ、-Q-R13・ラジカルが生じ、2つの-Q-R13・ラジカルが反応することにより、分子間の架橋構造(-Q-R13-R13-Q-)が形成される。
 全単位に対する単位IIIの含有量は0.01~100モル%が好ましく、0.1~20モル%がより好ましく、0.1~5モル%がさらに好ましい。
 TFE単位/PAVE単位のモル比は5/95~95/5が好ましく、20/80~80/20がより好ましく、50/50~70/30がさらに好ましい。
 TFE単位とPAVE単位と単量体III以外の他の単位としては、国際公開第2015/098773号の段落0041に記載されている単位(4)が例示できる。
 全単位に対して、他の単位は、30モル%以下が好ましく、10モル%以下がより好ましい。
 本例の含フッ素重合体の1g当たりの、-CO-Zで表される基の含有量は0.1~4mmol/gが好ましく、0.1~3mmol/gがより好ましく、0.3~1mmol/gがさらに好ましい。
 本例の含フッ素重合体をフィルム状に成形する場合、含フッ素重合体の、サイズ排除クロマトグラムにより算出される、ポリメタクリル酸メチル換算の重量平均分子量は1,000~1,000,000が好ましく、5,000~300,000がより好ましく、10,000~50,000がさらに好ましい。重量平均分子量/数平均分子量の値は1~20が好ましく、1~10がより好ましく、1~3がさらに好ましい。
 (5-3)TFE単位とPAVE単位の合計が50~100モルであり、TFE単位/PAVE単位のモル比が92/8~99/1、より好ましくは95/5~99/1である共重合体。ヨウ素原子を0.01~5.0質量%含んでもよい。
 TFE単位及びPAVE単位以外の他の単位としては、前記(3-1)の他の単量体に基づく単位、HFP、VdFが例示できる。
 全単位に対して、他の単位は、10モル%以下が好ましく、5モル%以下がより好ましい。
(6)TFE-HFP系共重合体としては以下の(6-1)が例示できる。
 (6-1)TFE単位とHFP単位の合計が50~100モルであり、TFE単位/HFP単位のモル比が96/4~87/13、好ましくは95/5~85/15である共重合体。ヨウ素原子を0.01~5.0質量%含んでもよい。
 TFE単位及びHFP単位以外の他の単位としては、前記(3-1)の他の単量体に基づく単位、VdFが例示できる。
 全単位に対して、他の単位は、10モル%以下が好ましく、5モル%以下がより好ましい。
 前記に挙げた含フッ素共重合体のなかで、透明性の点で好ましいのはTFE-P系共重合体、TFE-E系共重合体、CTFE-E系共重合体、又はTFE-PAVE系共重合体であり、TFE-PAVE系共重合体が特に好ましい。
 柔軟性の点で好ましいのはTFE-P系共重合体、HFP―VdF系共重合体、又はTFE-PAVE系共重合体であり、HFP―VdF系共重合体が特に好ましい。
 また、流路を流れる流体が水を主成分とする場合、含フッ素共重合体と水との屈折率の差が小さいほうが、流路と流体の界面における光の散乱と屈折が抑制され、流路内部を観察しやすいため、TFE-P系共重合体、TFE-E系共重合体、HFP―VdF系共重合体、TFE-PAVE系共重合体が好ましく、TFE-PAVE系共重合体が特に好ましい。
 本態様で用いられる含フッ素共重合体からなるフィルムは、含フッ素共重合体を単独で使用し、又は含フッ素共重合体を含む含フッ素共重合体組成物を調製し、型を用いて成形する方法で製造できる。例えば、含フッ素共重合体又は含フッ素共重合体組成物を、必要に応じて加熱して流動できるようにし、必要に応じて加圧して型に流し込み、又は型の表面に塗布し、その後に硬化させる方法で製造できる。型の材質は限定されない。例えば金属製の型(金型とも呼ぶ)、フォトリソグラフィを用いたシリコン基板とレジスト樹脂からなる型、これらの型や成形体からエポキシ樹脂などを用いて形状を転写された型などが挙げられる。硬化方法は、冷却する方法、又は紫外線照射、放射線照射、電子線照射又は加熱して架橋させる方法が例示できる。フィルムの硬化の程度は、チップの使用時に流動しない程度であればよい。フィルムは必要に応じてドリル、刃もしくはレーザーを用いた加工法、又はマイクロブラスト法により加工できる。
 含フッ素共重合体組成物は、必要に応じて溶媒及び添加剤を含んでもよい。
 前記に挙げた含フッ素共重合体のなかで、特にフィルム状に成形しやすい点で好ましいのはTFE-P系共重合体、TFE-E系共重合体、CTFE-E系共重合体、又はTFE-PAVE系共重合体であり、TFE-P系共重合体又はTFE-E系共重合体が特に好ましい。
 また、TFE-P系共重合体や前記(5-1)はゴムとしての物性等の必要に応じて公知の架橋剤、架橋助剤等と混合し、加硫して用いることも好ましい。
 本態様のチップは、2つの開口と、前記開口をつなぐ内部空間が形成されており、内部空間内で細胞を培養できる。また内部空間に接する面は含フッ素共重合体からなっており、薬剤非吸収性に優れる。特に薬剤としては疎水性の低分子化合物の非吸収性に優れる。疎水性の指標である、オクタノール/水分配係数logPが0以上、特に好ましくは3以上の疎水性低分子化合物の非吸収性に優れる。従って、本態様のチップは、細胞を用いて種々の薬剤の評価試験を行う培養容器として好適であり、試験の精度を向上できる。必要に応じて、内部空間に接する面の、少なくとも細胞の収容部となる面上に、フィブロネクチン又はそのゲル、コラーゲン又はそのゲル、ゼラチン又はそのゲル等のタンパク質層を設けてもよい。
 また、前記内部空間に細胞培養に適したフィルム、例えば細胞などの観察又は測定の対象物が流れない程度の大きさの孔が空いた多孔体を設けて収容部とし、そこに対象物を乗せることもできる。多孔体としては、ビトリゲル(Vitrigel、Cell Transplantation 2004年13巻4号463-473ページにて定義される)等のコラーゲンからなる膜、Sylgard(ダウコーニング社商品名)等のポリジメチルシロキサンから作製される多孔膜、Falcon(コーニング社商品名)等のポリエチレンテレフタレートからなる多孔膜、日本特開2002-335949号公報の手法により作製される疎水性溶媒に溶解する高分子からなるハニカム構造体フィルム、VECELL(ベセル社商品名)等の延伸ポリテトラフルオロエチレン多孔膜、エスパンシオーネ(KBセーレン社商品名)等のポリウレタン不織布、などが挙げられる。
 本態様において、第1~第3の基板をそれぞれ構成する含フッ素共重合体の種類は同じでもよく、異なってもよい。特に、チップ全体を1種の含フッ素共重合体で形成すると、均一性に優れるため光の散乱や屈折が抑制され、細胞などの観察がしやすい点で好ましい。
 前記含フッ素共重合体は、チップに用いたときに細胞に負荷を与えず細胞の培養等が適切に行えることから、気体透過性が良好であることが好ましい。気体透過性は、「JIS K7126-1:2006」のガス透過試験・差圧法を用いて測定した気体の透過係数で評価できる。本発明では、含フッ素共重合体の酸素透過係数が、1.0~390×10-10[cm・cm/(cm・s・cmHg)、以下では、この単位を省略する場合がある。]が好ましく、1.0~100×10-10がより好ましい。二酸化炭素透過係数は、5.0~1900×10-10[cm・cm/(cm・s・cmHg)、以下では、この単位を省略する場合がある。]が好ましく、5.0~1000×10-10がより好ましい。
 また、水蒸気の透過性は、「JIS K7129:2008」の水蒸気透過試験・モコン法を用いて測定した透過係数で評価できる。本発明では、含フッ素共重合体の水蒸気透過係数が、0.1~18[g・mm/(m・24h) 、以下では、この単位を省略する場合がある。]が好ましく、0.1~2がより好ましい。各透過係数がこの範囲であると、気体透過性が良好であるとともに、チップ内部空間の水などの液体の揮発が抑制できるため、チップとして好適に用いることができる。
 このような含フッ素共重合体としては、TFE単位を50~80モル%含有する共重合体が好ましい。中でも前記TFE-P系共重合体又はTFE―PAVE系共重合体が好ましく、前記(1-2)又は前記(5-2)の共重合体が特に好ましい。
 前記含フッ素共重合体は、チップに用いたときに柔軟性を有し細胞に適切な振動を与えられることから次の硬度とヤング率を有するものが好ましい。硬度はタイプAデュロメータ硬度80以下が好ましく、60以下がさらに好ましい。ヤング率は10MPa以下が好ましく、5.0MPa以下がさらに好ましく、3.0MPa以下が特に好ましい。
 前記含フッ素共重合体は、チップに用いたときに薬剤を吸収しにくく各種評価試験を適切に行えることから、特定の薬剤に対する非吸収性にも優れることも好ましい。例えば、高血圧・狭心症治療剤であるニフェジピンや、カルシウムチャネル阻害作用を持つBay K8644の非吸収性に優れることが好ましい。非吸収性の測定方法としては、参考文献(Biochemical and Biophysical Research Communications 482 (2017) 323-328)に記載された方法が挙げられる。ニフェジピン吸収率は30%以下が好ましく、20%以下がより好ましく、10%以下が特に好ましい。Bay K8644の吸収率は10%以下が好ましく、5%以下がより好ましく、2%以下が特に好ましい。
 なお、硬度を下げて柔軟性を向上させると、含フッ素共重合体が薬剤を吸収しやすくなる傾向がある。また、チップに用いる場合はチップの内部空間を目視で確認できる透明性が必要である。硬度、ヤング率、薬剤非吸収性、透明性を兼ね備えるためには、含フッ素共重合体としては、TFE単位を50~70モル%含有する共重合体が好ましい。中でも前記TFE-P系共重合体又はTFE―PAVE系共重合体が好ましく、前記(1-2)又は前記(5-2)の共重合体が特に好ましい。
<第2の態様>
 本発明のチップの第2の態様は、図1に示す形状のチップの、内部空間Sに接する面の全部に含フッ素共重合体をコーティングしたものである。図示していないが、貫通孔S1の内壁面1a、貫通孔S2の内壁面1b、第1の基板1の貫通溝S3に臨む面1c、貫通溝S3の内壁面2b、及び第3の基板3の貫通溝S3に臨む面3aの全面に含フッ素共重合体の被覆層が存在する。
 第1~第3の基板、及び被覆層は、内部を観察しやすい点で透明が好ましく、好ましい態様は第1の態様と同様である。また硬度についても第1の態様と同様である。
 被覆層の厚さは0.1~200μmが好ましく、1~50μmがより好ましい。被覆層の厚さが前記範囲の下限値以上であると薬剤非吸収性に優れる。上限値以下であると流路の形状を保ちやすい。
 含フッ素共重合体は第1の態様と同様のものを用いることができる。本態様では、含フッ素共重合体と溶媒を含む含フッ素共重合体組成物を調製し、コーティング液として用いる。含フッ素共重合体組成物は、必要に応じて添加剤を含んでもよい。添加剤としてはペルフルオロポリエーテル等が挙げられる。
 前記に挙げた含フッ素共重合体のなかで、被覆層を形成するのに好ましいのはTFE-P系共重合体、HFP―VdF系共重合体、CTFE-E系共重合体、又はTFE-PAVE系共重合体であり、TFE-P系共重合体とTFE-PAVE系共重合体が特に好ましい。
 チップの材質は限定されない。透明なフィルムを成形できる材料が好ましい。また柔軟性を有する材料が好ましい。
 チップの材料としては、被覆層とは異なる含フッ素共重合体、ポリシロキサン系ポリマー(ポリジメチルシロキサン、ジフェニルシロキサン等)、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリオレフィン、アクリル樹脂、アクリルゴム、スチレン樹脂、スチレンゴム、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、エピクロルヒドリンゴム、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、熱可塑性エラストマー、珪酸ガラスが例示できる。
 本態様のチップは、例えば以下の方法で製造できる。
 透明なフィルムを3枚用意し、第1の態様のチップと同様に加工し、積層し、接着して本体を得る。次いで、本体内の内部空間に接する面にコーティング液を塗布して、含フッ素共重合体の被覆層を形成する。又は、3枚のフィルムを積層する前に、各フィルムの、内部空間に接する面となる部分に、含フッ素共重合体の被覆層を形成してもよい。例えば、まず、透明なフィルムを3枚用意し、第1の態様のチップと同様に加工する。第1の基板1となるフィルムの、貫通孔S1の内壁面1a、貫通孔S2の内壁面1b及び貫通溝S3に臨む面1cにコーティング液を塗布して、含フッ素共重合体の被覆層を形成する。第2の基板2となるフィルムの、貫通溝S3の内壁面2bにコーティング液を塗布して、含フッ素共重合体の被覆層を形成する。
 第3の基板3となるフィルムの、貫通溝S3に臨む面3aにコーティング液を塗布して、含フッ素共重合体の被覆層を形成する。その後、これら3枚のフィルムを、第1の態様と同様の方法で積層し、接着して本態様のチップを得る。 
 本態様においても第1の態様と同様の効果が得られる。本態様は第1の態様に比べて、本体の材質の自由度が高いため、コストをより低減することができる。
<第3の態様>
 図4は、本発明のチップの第3の態様を示す模式断面図であり、図5はチップを第1の基板と第2の基板に分解した模式平面図である。本態様が第1の態様と異なる点は、第1の態様のチップが3枚の基板の積層体であったのに対して、本態様のチップは2枚の基板の積層体であり、第3の基板3を用いない点、及び第1の態様においては第2の基板2には貫通溝S3を設けるのに対して、本態様では第2の基板12に有底溝S13を設ける点である。本態様において、第1の基板及び第2の基板は含フッ素共重合体からなる。
 本態様のチップは第1の基板11と第2の基板12とが積層されている。第1の基板11には2個の貫通孔S11、S12が形成されている。貫通孔S11、S12の第2の基板12と反対側の開口端が開口H11、H12である。符号11aは貫通孔S11の内壁面、11bは貫通孔S12の内壁面を示す。
 第2の基板12には、有底溝S13が設けられている。有底溝S13は、第1の基板11と第2の基板12を積層したときに、有底溝S13が貫通孔S11、S12をつなぐように設けられている。符号11cは第1の基板11の有底溝S13を臨む面を示し、12bは有底溝S13の底面を示す。
 第1の基板11と第2の基板12が積層されたチップにおいて、貫通孔S11、S12と有底溝S13とで形成される空間が開口H11、H12をつなぐ内部空間Sである。
 本態様のチップは、内部空間S内で細胞を培養する容器として使用できる。この場合、内部空間Sは細胞を収容する収容部(不図示)を含む。例えば、有底溝S13の底面12b上に細胞を収容する収容部(不図示)収容部を設ける。
 本態様のチップは、例えば以下の方法で製造できる。
 含フッ素共重合体からなるフィルムを2枚用意し、第1、第2の基板として使用する。第1の基板11には表面から裏面に貫通する2個の貫通孔S11、S12を設ける。第2の基板12には有底溝S13を設ける。
 有底溝S13が2個の貫通孔S11、S12をつなぐように、第1の基板11と第2の基板12を積層し、基板どうしを液密に接着してチップを得る。
<第4の態様>
 本態様が第2の態様と異なる点は、図4に示す形状のチップ、内部空間Sに接する面の全部に含フッ素共重合体をコーティングしたものである。図示していないが、貫通孔S11の内壁面11a、貫通孔S12の内壁面11b、第1の基板11の有底溝S13に臨む面11c、有底溝S13の内壁面12a、及び有底溝S13の底面12bの全面に含フッ素共重合体の被覆層が存在する。
<第5の態様>
 図6は本発明のチップの第5の態様を示す模式断面図である。図7はチップを第1の基板と第2の基板に分解した模式平面図である。本態様が第3の態様と異なる点は、第3の態様の第2の基板が有底溝を有するのに対して、本態様の第2の基板表面は表面と裏面は平坦である点と、第3の態様の第1の基板が貫通孔だけでなく貫通孔をつなぐように有底溝を有す点である。各基板の好ましい態様、製造方法は、第1の態様及び第3の態様と同様である。
<第6の態様>
 本発明のチップの第6の態様は、図6に示す形状の本体の、内部空間に接する面の全部に含フッ素共重合体をコーティングしたものである。各基板の好ましい態様、コーティング法、製造方法は第2の態様及び第4の態様と同様である。
<第7の態様>
 図8は本発明のチップの第7の態様を示す模式断面図であり、図9はこのチップを第1の基板と第2の基板に分解した模式平面図である。本態様が第5の態様と異なる点は、第5の態様の第2の基板が平坦であるのに対して、本態様の第2の基板は貫通孔をつなぐように配置された有底溝を有する点と、第1の基板と第2の基板の間に、貫通孔を塞がないように配置されたフィルムを有する点である。各基板の好ましい態様、製造方法は第1の態様、第3の態様及び第5の態様と同様である。
<第8の態様>
 本発明のチップの第8の態様は、図8に示す形状のチップの、内部空間に接する面の全部に含フッ素共重合体をコーティングしたものである。各基板の好ましい態様、コーティング法、製造方法は第2の態様、第4の態様及び第6の態様と同様である。
 図10に第7及び第8の態様の具体的構造を示す。第1の基板の内部空間と第2の基板の内部空間が上下に独立して存在し、異なる薬剤を混合せずにチップに流すことができる。
 図10(a)の左側図、右側図は、それぞれ、第1基体、第2基体の平面図である。図10(b)は第1基体と第2基体とを積層した状態の平面図ある。図10(c)は、第1基体と第2基体とを積層した状態の断面図である。
<変形例>
 第1~8の態様においては、チップの内部空間に接する面の全部を含フッ素共重合体からなる面としたが、内部空間に接する面の少なくとも一部を含フッ素共重合体からなる面とすることができる。チップ内で薬剤と接触する面の一部を含フッ素共重合体からなる面とすることにより、チップ内で薬剤が吸収されるのを低減させる効果が得られる。薬剤の非吸収性により優れる点からは、チップ内で薬剤と接触する面の全部が含フッ素共重合体からなる面であることがより好ましい。
 チップの内部空間に接する面の一部のみが含フッ素共重合体からなる面である場合、残りの面は、下記他の材料からなる基板が露出した面(露出面)であることが好ましい。
 他の材料としては、薬剤の吸収が少ない点で、珪酸ガラス、ステンレス鋼、シクロオレフィンポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレンが好ましい。透明性の点で珪酸ガラス、シクロオレフィンポリマーがより好ましい。
 例えば、第1の態様において、第1の基板1と第3の基板3を珪酸ガラスで構成し、第2の基板2を第1の態様と同様に含フッ素共重合体で構成する。
 珪酸ガラスからなる基板は市販品から入手できる。
 この態様のチップの製造方法は、まず、第1の基板1となるガラスフィルムに貫通孔S1、S2を設ける。第2の基板2は第1の態様と同様に貫通溝S3を設ける。第3の基板3となるガラスフィルムは加工しない。次いで、これら3枚のフィルムを積層し、接着してチップを得る。
 例えば、第2の態様において、第1の基板1及び第3の基板3を珪酸ガラスで構成し、第2の基板2をポリシロキサン系ポリマーで構成し、第2の基板2の貫通溝S3の内壁面2bにのみ含フッ素共重合体の被覆層を設ける。
 この態様のチップの製造方法は、まず、第1の基板1となるガラスフィルムに貫通孔S1、S2を設ける。第2の基板2は第2の態様と同様に貫通溝S3を設け、その内壁面2bにコーティング液を塗布して含フッ素共重合体の被覆層を形成する。第3の基板3となるガラスフィルムは加工しない。次いで、これら3枚のフィルムを積層し、接着してチップを得る。
 例えば、第3の態様において、第1の基板11を珪酸ガラスで構成し、第2の基板12を第3の態様と同様に含フッ素共重合体で構成する。
 この態様のチップの製造方法は、まず、第1の基板11となるガラスフィルムに貫通孔S11、S12を設ける。第2の基板12は第3の態様と同様に有底溝S13を設ける。次いで、これら2枚のフィルムを積層し、接着してチップを得る。
 例えば、第4の態様において、第1の基板11を珪酸ガラスで構成し、第2の基板12をポリシロキサン系ポリマーで構成し、第2の基板12の有底溝S13の内壁面12a、及び有底溝S13の底面12bにのみ含フッ素共重合体の被覆層を設ける。
 この態様のチップの製造方法は、まず、第1の基板11となるガラスフィルムに貫通孔S11、S12を設ける。第2の基板12は第4の態様と同様に有底溝S13を設け、その内壁面12a及び底面12bにコーティング液を塗布して含フッ素共重合体の被覆層を形成する。次いで、これら2枚のフィルムを積層し、接着してチップを得る。
 珪酸ガラスからなる基板に貫通孔を設ける方法としてはレーザー、マイクロブラスト、又はエッチングによる加工法が例示できる。
 珪酸ガラスからなる基板を用いる場合、基板どうしを接着させる方法は、基板どうしを重ね合わせ、さらに紫外線照射、放射線照射、電子線照射又は加熱して架橋させる方法、基板の間に接着剤層を設ける方法、接着面をコロナ放電照射、プラズマ照射、紫外線照射、オゾン暴露、塩基暴露により活性化させた後に重ね合わせる方法、及びこれらの方法を2つ以上組み合わせた方法が例示できる。
 第1~8の態様においては、開口を2個設けたが、開口の数は複数であればよく、限定されない。1つの内部空間が3個以上の開口をつないでもよい。開口の形状は任意の形状とできる。開口はチップの上面に限らず、下面又は側面に設けてもよく、これらを組み合わせてもよい。
 第1、第2の態様において、第3の基板の第2の基板側の面は平坦面としたが、この面に有底の溝を設けてもよい。又は第3の基板に貫通溝を設け、第2の基板とは反対側に第4の基板を設けてもよい。第4の基板の第3の基板側の面は平坦面でもよく、有底の溝を形成してもよい。
 例えば、非特許文献(Dongeun Huh、他著、“Microfabrication of human organs-on-chips”、NATURE PROTOCOLS、vol.8、no.11、2013年、pp.2135-2157)に記載の構造のチップを含フッ素共重合体により作製できる。
 また、前記非特許文献に記載の方法により、細胞をチップ内で培養できる。
 細胞をチップ内で培養する場合、前記のとおり必要に応じてチップを変形させて、内部空間内の細胞に機械力を付与し、臓器の動きを模倣した振動を与えることがある。このとき、振動を与えるためには細胞培養面の伸びが必要だが、伸び過ぎると細胞が変形に耐えられず死んでしまうことがある。チップの内部空間に細胞を含んだ状態においては、細胞培養面の伸びは1.0~25.0%が好ましく、1.0~10.0%がより好ましく、1.0~7.0%が特に好ましい。
 このような含フッ素共重合体としては、TFE単位を50~70モル%含有する共重合体が好ましい。中でも前記TFE-P系共重合体が好ましく、前記(1-2)の共重合体が特に好ましい。
 また、細胞を培養する場合、内部空間の細胞接着性が良好であることが好ましい。中でも、前記TFE-P系共重合体又はTFE―PAVE系共重合体が好ましく、前記(1-2)又は前記(5-2)の共重合体がより好ましく、前記(5-2)の共重合体が特に好ましい。また前記(1-2)は適切な架橋や表面処理を行うことにより細胞接着性を向上させることができる。
 所望の形状の基板を作製する方法は、3Dプリンタを用いた方法でもよい。
 また、3Dプリンタを用いて1枚の基板に内部空間の全部が形成されたチップを作製してもよい。
 以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
<薬剤非吸収性の評価方法>
[1.0μMナイルレッド水溶液の調製]
 ナイルレッド(東京化成工業社製)をエタノールに溶解させ、さらにイオン交換水を加えて1.0μMナイルレッド水溶液(エタノール0.03質量%含む)を調製した。
[試験フィルムの作製]
 評価対象のフィルムを1.0μMナイルレッド水溶液に室温(25℃)で1時間浸漬させた後、イオン交換水の入った容器に移して1分間攪拌し、取り出したフィルムの表面の水滴を窒素ガスで吹き飛ばしたものを試験フィルムとした。
[蛍光顕微鏡による断面観察]
 試験フィルムを凍結用包埋剤(サクラファインテック社製)に入れ、クリオスタット(Leica社製)を用いて-20℃で凍結し、切削して60μ厚の凍結切片を得た。粘着テープを用い、得られた凍結切片をスライドガラスへ貼り付けた後、蛍光顕微鏡システム(Thermo Fisher Scientific社商品名、EVOS、FL Auto)を用いてサンプル断面の蛍光像(赤色)と位相像を観察した。蛍光顕微鏡システムは、Light=35/100、露光時間=320ms、GAIN=12.0dbに設定した。
 図11~18に示す蛍光像の写真において、白い部分が赤色の蛍光が観察された部分である。白い部分が少ない方が、薬剤(1.0μMナイルレッド水溶液)の吸収が少ないことを意味する。
(実験例1)
 国際公開第2015/098773号の製造例3と同様の手順で、CF=CFOCFCFCFCOOCHに基づく単位が1.2モル%、CF=CFOCFCFCFに基づく単位が25.4モル%、テトラフルオロエチレンに基づく単位が73.5モル%である含フッ素共重合体P1を得た。サイズ排除クロマトグラムにより算出される、ポリメタクリル酸メチル換算の重量平均分子量は100,000であり、重量平均分子量/数平均分子量の値は1.5であった。
 含フッ素共重合体P1を熱プレスにより100μm厚フィルムとし、照射面に3mm厚の合成石英板を有する容器に入れ、窒素雰囲気下、200W低圧水銀ランプ(セン特殊光源製、EUV200GL-31オゾンレスタイプ、波長中心254nm)を用いて紫外線照射を1時間行い、無色透明な含フッ素架橋フィルムQ1を得た。フィルムからランプまでの距離は25mmであった。
 前記の方法で、含フッ素架橋フィルムQ1の薬剤非吸収性を評価した。結果を図11に示す。フィルムの内部にナイルレッドに由来する蛍光は見られなかった。試験フィルムは目視でも無色透明のままであった。
(比較例1)
 無色透明なポリジメチルシロキサン架橋体フィルム(ダウコーニング社商品名、Sylgard、184)Q2の薬剤非吸収性を評価した。結果を図12に示す。500μm厚のフィルムの内部にナイルレッドに由来する蛍光が見られた。試験フィルムは目視では赤く着色していた。
(実験例2)
 実験例1の含フッ素共重合体P1を、n-C13H(AGC社商品名、アサヒクリンAC-2000)に溶解させ、10質量%の含フッ素共重合体P1溶液を得た。
 比較例1のポリジメチルシロキサン架橋体フィルムQ2を、含フッ素共重合体P1溶液に浸漬させて引き上げる操作を5回繰り返してコーティングした。次いで、室温(25℃)で2時間静置して乾燥し、実験例1と同じ条件で両面1時間ずつ紫外線照射し、無色透明な含フッ素共重合体被覆フィルムQ3を得た。
 含フッ素共重合体被覆フィルムQ3の薬剤非吸収性の評価結果を図13に示す。フィルムの内部にナイルレッドに由来する蛍光は見られなかった。試験フィルムは目視でも無色透明のままであった。位相像から測定した、含フッ素共重合体P1の被覆層の最も薄い箇所の厚みは12μmであった。
(実験例3)
 日本特許第5321580号公報の実施例に従って、TFE単位が56モル%、P単位が44モル%である含フッ素共重合体P2を合成した。
 含フッ素共重合体P2を、1,2,4-トリメチルベンゼン40質量%とCFCHOCFCFH(AGC社商品名、アサヒクリンAE-3000)60質量%からなる混合溶媒へ溶解させ、10質量%の含フッ素共重合体P2溶液を得た。
 比較例1のポリジメチルシロキサン架橋体フィルムQ2を、含フッ素共重合体P2溶液に浸漬させて引き上げる操作を3回繰り返してコーティングした。次いで、170℃の送風式オーブンで1時間加熱乾燥して、無色透明な含フッ素共重合体被覆フィルムQ4を得た。
 含フッ素共重合体被覆フィルムQ4の薬剤非吸収性の評価結果を図14に示す。フィルムの内部にナイルレッドに由来する蛍光は見られなかった。試験フィルムは目視でも無色透明のままであった。位相像から測定した、含フッ素共重合体P2の被覆層の最も薄い箇所の厚みは22μmであった。
(実験例4)
 VdF単位とTFE単位とHFP単位からなる共重合体P3(ダイキン工業社商品名、ダイエルG-901)の無色透明な550μm厚フィルムQ5の薬剤非吸収性の評価結果を図15に示す。フィルムの内部にナイルレッドに由来する蛍光は見られなかった。試験フィルムは目視でも無色透明のままであった。
(実験例5)
 TFE-E系共重合体とHFP-VdF系共重合体とのブロック共重合体である、含フッ素熱可塑性エラストマーP4(タイガースポリマー社製品名:タイガーフロン)の無色透明な1.0mm厚チューブQ6の薬剤非吸収性の評価結果を図16に示す。チューブの内部にナイルレッドに由来する蛍光は見られなかった。試験フィルムは目視でも無色透明のままであった。
(実験例6)
 国際公開第2017/082417号の例2に従って、E単位が47.3モル%、TFE単位が52.7モル%である含フッ素共重合体P5を合成した。
 含フッ素共重合体P5を熱プレスして、100μm厚の無色透明な含フッ素共重合体フィルムQ7を得た。含フッ素共重合体フィルムQ7の薬剤非吸収性の結果を図17に示す。フィルムの内部にナイルレッドに由来する蛍光は見られなかった。試験フィルムは目視でも無色透明のままであった。
(実験例7)
 国際公開第2017/057512号の実施例5に従って、TFE単位が56モル%、P単位が43.8モル%、CF=CFO(CFOCF=CFに基づく単位が0.2モル%でヨウ素を0.5質量%含む含フッ素共重合体P6を合成した。
 含フッ素共重合体P6を熱プレスして、560μm厚の無色透明な含フッ素共重合体フィルムQ8を得た。含フッ素共重合体フィルムQ8をJIS-K-7136に準じ、ヘイズメーターで測定したところ、ヘイズ値は10%であった。含フッ素共重合体フィルムQ8の薬剤非吸収性の結果を図18に示す。フィルムの内部にナイルレッドに由来する蛍光は見られなかった。試験フィルムは目視でも無色透明のままであった。
(実験例8)
 CTFE単位とE単位からなる含フッ素共重合体P7(ソルベイスペシャルティポリマーズ社商品名、ヘイラー6014)の粉体を熱プレスし、67μm厚の無色透明な含フッ素共重合体フィルムQ9を得た。薬剤非吸収性の評価の試験フィルムは目視で無色透明のままであった。
(実験例9)
 実験例7で合成した含フッ素共重合体P6の100質量部に対して、パーカドックス14(化薬アクゾ社製)の1質量部、トリアリルイソシアヌレートの3質量部、及びステアリン酸カルシウムの1質量部を均一に混練し、150℃で20分間プレス加硫させ、含フッ素共重合体フィルムQ10を得た。前記フィルムのタイプAデュロメータ硬度は58、ヤング率は1.4MPaであった。
 なお、硬度はJIS K6253-3に準じて測定した。ヤング率はテンシロン(A and D社製)シリーズを用い、8号ダンベル(幅3mm, 長さ10mm)で引っ張り速度10[mm/min]の条件で3回測定を行い、平均値を用いた。
 参考文献(Biochemical and Biophysical Research Communications 482 (2017) 323-328)に記載された方法を参照し、薬剤としてニフェジピンとBay K8644を用い、96wellプレート(AGCテクノグラス社製)に厚み2mm、直径6.5mmとなるよう打ち抜いた比較例1で用いたポリジメチルシロキサン架橋体を入れ、1μMの薬剤溶液250uLを添加した。3時間まで継時的に液中の薬剤濃度を測定し、吸収量を算出した。コントロールとして何も入れないwell(TCPS)を用いた。
 前記含フッ素共重合体フィルムQ10も同様にディスクを作製し、同様の方法で薬剤の吸収量を算出した。ニフェジピンはポリジメチルシロキサン架橋体では3時間後に4割の薬剤が溶液中から無くなったが、含フッ素共重合体フィルムQ10では1割に留まった。Bay K8644はポリジメチルシロキサン架橋体では3時間後に2割の薬剤が消失したが、含フッ素共重合体フィルムQ10では消失はほとんどなかった。
(実験例10)
 実験例1で得た含フッ素架橋フィルムQ1をJIS K7126-1:2006に準じて測定したところ、酸素の透過係数は1.7×10-9]、二酸化炭素の透過係数は4.0×10-9であった。水蒸気の透過係数をJIS K7129:2008に準じて測定したところ、透過係数は1.0であった。
 同様にして、実験例9で得た含フッ素共重合体からなるフィルムQ10を前記同様に気体透過定数を測定したところ、酸素の透過係数は2.0×10-10、二酸化炭素の透過係数は10.0×10-10であった。
(実施例1)
 実験例1に記載の含フッ素重合体P1を用い、熱プレスにより0.6mm厚フィルムを作製し、実験例1と同じ条件で紫外線照射して含フッ素架橋フィルムQ10を得た。これから20mm×40mmの長方形フィルム3枚を刃により切り出した。1枚目には照射面側からポンチにより直径2mmの貫通孔を2つ形成した(孔中心間距離は20mm)。2枚目には1枚目と同じ位置に同様の操作で貫通孔を2つ形成し、さらに刃を用いて、これらの貫通孔間をつなぐ線幅1mmの貫通溝を形成した。1枚目と2枚目の貫通孔の位置が一致するように2枚を重ね合わせた。さらに3枚目を、照射面が2枚目側とは反対側となるように2枚目の下に置き、長方形の4頂点が重なり合うように積層した。真空減圧下、100℃で3時間加熱して3枚を接着し、2つの開口をつなぐ内部空間を有するチップ構造体を作製した。
 (実施例2)[細胞培養試験]
 前記含フッ素共重合体フィルムQ10を金型成型し、高さ0.2mmで幅1.0mmの有底の溝を持つ厚み1.5mmのフィルムを作製した。所定の位置を2mmφの生研トレパン(貝印社製)で打ち抜いたフィルムを第一の基板とし、貫通孔を空けないフィルムを第二の基板として溝中心の溝が向かい合うように積層した。
 前記第一と第二の基板の間に、図10のように中心の溝を隔てるように厚み10μmのPDMS(ポリジメチルシロキサン)フィルムを挟み、PDMS糊を塗布して積層してチップを作製した。チップをUVで30分間殺菌し、送液ポートからシリンジを介してフィブロネクチン溶液を注入しPDMS膜をコーティングした。送液ポートからシリンジを介してPBSを注入しPDMS膜を洗浄した。送液ポートからシリンジを介して培養液に懸濁したGFP発現HUVEC(血管内皮細胞)を注入し、温度37℃、5%CO環境下で16時間培養した。
 16時間培養後の細胞(HUVEC)を顕微鏡観察したところ、位相差像及びGFP蛍光画像において細胞が明瞭に観察可能であった。また、細胞収容部を伸縮させ、細胞に伸展刺激を与えたところ、細胞に対して5%程度の伸展刺激を行うことが可能であった。
 このことから、生体に近い環で評価を行える生体模倣チップに必要な薬剤非収着性、細胞非毒性、細胞観察性、柔軟性を備えており、生体模倣チップとして好適に使用できることが分かった。
(実施例3)
 前記ポリジメチルシロキサン架橋体フィルムQ2をシリコン基板とレジスト樹脂からなる型を用いて成形し、高さ0.2mmで幅1.0mmの有底の溝を持つ厚さ6mmのフィルムを作製した。このフィルムに実験例2と同様に含フッ素共重合体P1をコーティングし、含フッ素共重合体被覆フィルムQ13を得た。ただし、UV照射は大気下で行った。実施例2において、有底の溝を持つフィルムQ10の代わりに有底の溝を持つフィルムQ13を用い、厚み10μmのPDMSフィルムの代わりにコラーゲンビトリゲル(AGCテクノグラス社商品名)フィルムを用い、PDMS糊を塗布せずに積層して30℃で圧着させ、チップを作製した。ビトリゲル上では細胞を育てることができるため、生体模倣チップとして好適に使用できることが分かった。
(実験例4)
 大気下でUV照射を行った以外、実験例1と同様に含フッ素架橋フィルムQ1を得た。これをポリスチレン製シャーレ中に入れ、フィルムQ1上でヒト胎児肺由来線維芽細胞であるTIG-3細胞を3日間培養した。細胞接着は良好であった。
 以上の結果より、含フッ素共重合体P1、P3~P7からなるフィルムQ1、Q5~Q9は薬剤非吸収性に優れており、薬剤の評価試験に用いられるチップの基板として好適に使用できる。
 ポリジメチルシロキサン架橋体フィルムQ2は薬剤を吸収するが、このフィルム上に、含フッ素共重合体P1の被覆層を設けた含フッ素共重合体被覆フィルムQ3、及び含フッ素共重合体P2の被覆層を設けた含フッ素共重合体被覆フィルムQ4は、薬剤非吸収性に優れており、薬剤の評価試験に用いられるチップの基板として好適に使用できる。
 なお、2017年9月15日に出願された日本特許出願2017-177979号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
 1:第1の基板、 2:第2の基板、 3:第3の基板、 H1、H2、H11、 H12:開口、 S:内部空間、 S1、S2、S11、S12:貫通孔、 S3: 貫通溝、 S13:有底の溝(有底溝)、 1a、1b、11a、11b:貫通孔の内壁面、 1c:貫通溝を臨む面、 2a:貫通溝の内壁面、 3a:貫通溝を臨む面、 11c:有底の溝を臨む面、 12a:有底の溝の内壁面、 12b:有底の溝の底面、 21:第1の基板、 22:第2の基板、 S21、S22:貫通孔、 S23:貫通溝、 21a、21b:貫通孔の内壁面、 21c:貫通溝を臨む面、H21、H22:開口、 31:第1の基板、 32:第2の基板、 33:フィルム、 S31、S32、S33、S34:貫通孔、 S35:有底溝、 31a、31b、31c、31d:貫通孔の内壁面、 32a、32b:有底溝の内壁面、 H31、H32、H33、H34:開口

Claims (19)

  1.  複数の開口と、前記複数の開口をつなぐ内部空間が形成されており、前記内部空間に接する面の少なくとも一部が、CF=CFX(Xはフッ素原子、塩素原子、又はCFである。)に基づく単位を、共重合体の全単位に対して、5~99モル%含む含フッ素共重合体からなるマイクロ流路チップ。
  2.  前記内部空間が、細胞を収容する収容部を含む、請求項1に記載のマイクロ流路チップ。
  3.  少なくとも第1の基板と第2の基板と第3の基板がこの順に積層され、前記第1の基板には複数の貫通孔が形成され、前記第2の基板には前記第1の基板の複数の貫通孔をつなぐように、表面から裏面に貫通する貫通溝が形成され、
     前記第1の基板、第2の基板及び第3の基板のうち少なくとも1つが前記含フッ素共重合体からなるか、又は、
     前記第1の基板の複数の貫通孔の内壁面及び前記貫通溝に臨む面、前記第2の基板の貫通溝の内壁面、並びに前記第3の基板の前記貫通溝に臨む面のうち少なくとも一部が前記含フッ素共重合体でコーティングされている、請求項1又は2に記載のマイクロ流路チップ。
  4.  前記複数の貫通孔と前記貫通溝で形成される内部空間が、細胞を収容する収容部を含む、請求項3に記載のマイクロ流路チップ。
  5.  少なくとも第1の基板と第2の基板が積層され、前記第1の基板には複数の貫通孔が形成され、前記第2の基板には前記第1の基板の複数の貫通孔をつなぐように有底の溝が形成され、
     前記第1の基板及び第2の基板のうち少なくとも1つが前記含フッ素共重合体からなるか、又は、
     前記第1の基板の複数の貫通孔の内壁面及び前記溝に臨む面、並びに前記第2の基板の溝の底面及び内壁面のうち少なくとも一部が、前記含フッ素共重合体でコーティングされている、請求項1又は2に記載のマイクロ流路チップ。
  6.  前記複数の貫通孔と前記有底の溝で形成される内部空間が、細胞を収容する収容部を含む、請求項5に記載のマイクロ流路チップ。
  7.  少なくとも第1の基板と第2の基板が積層され、前記第1の基板には複数の貫通孔が形成され、貫通孔と貫通孔を繋ぐように配置された有底の溝を有し、前記第2の基板には孔も溝も有さず、
     前記第1の基板の複数の貫通孔の内壁面及び前記溝に臨む面のうち少なくとも一部が前記含フッ素共重合体からなるか、又は、
     前記第1の基板の複数の貫通孔の内壁面及び前記溝に臨む面のうち少なくとも一部が前記含フッ素共重合体でコーティングされている、請求項1又は2に記載のマイクロ流路チップ。
  8.  少なくとも第1の基板と第2の基板が積層され、前記第1の基板には複数の貫通孔と有底の溝が形成され、前記第2の基板には前記第1の基板の複数の貫通孔をつなぐように配置された有底の溝を有し、前記第1と第2の基板の間に、前記貫通孔を塞がないように配置されたフィルムを有し、
     前記第1の基板の複数の貫通孔の内壁面及び前記有底の溝に臨む面前記第2の基板の前記溝の底面及び内壁面のうち少なくとも一部が前記含フッ素共重合体からなるか、又は、
     前記第1の基板の複数の貫通孔の内壁面及び前記第2の基板の前記溝の底面及び内壁面のうち少なくとも一部が、前記含フッ素共重合体でコーティングされている、請求項1又は2に記載のマイクロ流路チップ。
  9.  請求項8に記載のフィルムが、コラーゲン、ポリジメチルシロキサン、又はCF=CFX(Xはフッ素原子、塩素原子、又はCFである。)に基づく単位を5~99モル%含む含フッ素共重合体からなる、請求項8に記載のマイクロ流路チップ。
  10.  前記含フッ素共重合体が、テトラフルオロエチレンに基づく単位を50~80mo%有する共重合体であり、酸素の透過係数が1.0~390×10-10[cm3*cm/(cm2*s*cmHg)]、かつ二酸化炭素の透過係数が5.0~1900×10-10[cm3*cm/(cm2*s*cmHg)]である、請求項1~9のいずれか一項に記載のマイクロ流路チップ。
  11.  前記含フッ素共重合体が、テトラフルオロエチレンに基づく単位を50~70mo%含む共重合体であり、タイプAデュロメータ硬度が80以下であり、ヤング率が1.5MPa以下、ニフェジピン吸収率が30%以下、BayK8644吸収率が10%以下であり、チップの内部空間を目視で確認できる、請求項1~10のいずれか一項に記載のマイクロ流路チップ。
  12.  前記CF=CFXに基づく単位が、テトラフルオロエチレンに基づく単位、ヘキサフルオロプロピレンに基づく単位、又はクロロトリフルオロエチレンに基づく単位である、請求項1~11のいずれか一項に記載のチップ。
  13.  前記含フッ素共重合体が、さらに、プロピレンに基づく単位、エチレンに基づく単位、フッ化ビニリデンに基づく単位、及びパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位からなる群から選ばれる少なくとも1種を、重合体が含む全単位に対して、1~95モルを含む、請求項1~12のいずれか一項に記載のマイクロ流路チップ。
  14.  前記含フッ素共重合体が、
     テトラフルオロエチレンに基づく単位とプロピレンに基づく単位を含み、全単位に対してこれらの合計が65~100モル%である共重合体、
     テトラフルオロエチレンに基づく単位とエチレンに基づく単位を含み、全単位に対してこれらの合計が80~100モル%である共重合体、
     ヘキサフルオロプロピレンに基づく単位とフッ化ビニリデンに基づく単位を含み、全単位に対してこれらの合計が50~100モル%である共重合体、
     クロロトリフルオロエチレンに基づく単位とエチレンに基づく単位を含み、全単位に対してこれらの合計が80~100モル%である共重合体、
     テトラフルオロエチレンに基づく単位とパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を含み、全単位に対してこれらの合計が50~100モル%である共重合体、又は
     テトラフルオロエチレンに基づく単位とヘキサフルオロプロピレンに基づく単位を含み、全単位に対してこれらの合計が50~100モル%である共重合体、のいずれかである、請求項1~13のいずれか一項に記載のマイクロ流路チップ。
  15.  前記含フッ素共重合体が、該共重合体に対して、ヨウ素原子を0.01~5.0質量%有する、請求項1~14のいずれか一項に記載のマイクロ流路チップ。
  16.  前記含フッ素共重合体が、
     テトラフルオロエチレンに基づく単位とプロピレンに基づく単位を含み、全単位に対してこれらの合計が65~100モル%であり、
     テトラフルオロエチレンに基づく単位/プロピレンに基づく単位のモル比が30/70~70/30であり、ヨウ素原子を0.01~5.0質量%含む、請求項1~15のいずれか一項に記載のマイクロ流路チップ。
  17.  前記含フッ素共重合体が、
     テトラフルオロエチレンに基づく単位とパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位を含み、全単位に対してこれらの合計が50~100モル%であり、
     テトラフルオロエチレンに基づく単位/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)に基づく単位のモル比が5/95~95/5であり、
     下式(III)で表される単量体IIIに基づく単位を0.1~20mol%含む、請求項1~16のいずれか一項に記載のマイクロ流路チップ。
     CR1112=CF-Q-R13-CO-Z ・・・(III)
    (式(III)中、R11、R12は、それぞれ独立に、水素原子又はフッ素原子であり、Qは単結合又はエーテル性酸素原子であり、R13はフルオロアルキレン基又は2以上のフルオロアルキレン基の少なくとも片末端もしくは炭素-炭素結合間にエーテル性酸素原子を有する基であり、-Zは-OH、-OR14、-NR1516、-NR17NR18H、又はNR19OR20であり、R14はアルキル基であり、R15、R16、R17、R18、R19、R20はそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基である。)
  18.  前記内部空間に細胞を含む、請求項1~17のいずれか一項に記載のマイクロ流路チップ。
  19.  前記含フッ素共重合体が、テトラフルオロエチレンに基づく単位を50~70モル%含む共重合体であり、前記内部空間に細胞を含んだ状態における細胞培養面の伸びが1.0~25.0%である、請求項18に記載のマイクロ流路チップ。
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