细胞培养构件及其表面改性方法技术

本发明专利技术提供一种具备优异的细胞培养性能及其长期稳定性的细胞培养构件及细胞培养构件的表面改性方法。本发明专利技术的细胞培养构件为至少的保持区域包含高分子化合物的细胞培养构件，其特征为，所述保持区域的至少一部分是在构成所述高分子化合物的碳原子和/或硅原子的一部分上直接化学键合有包含氮原子的官能团的表面改性区域，能够提供提高对表面改性区域的粘附性，抑制粘附性的经时劣化，细胞培养性能和其长期稳定性优异的细胞培养构件。能和其长期稳定性优异的细胞培养构件。能和其长期稳定性优异的细胞培养构件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】细胞培养构件及其表面改性方法


[0001]本专利技术涉及细胞培养构件及其表面改性方法，更详细而言，涉及具有优异的细胞培养性能及其长期稳定性的细胞培养构件及其表面改性方法。

技术介绍

[0002]细胞培养的技术用于生化现象的阐明、有用物质的生产、再生医疗及药剂评价等各种领域的研究等。细胞培养的技术中，在细胞培养容器中，从对感染、污染等认知的提高和成型性及制造成本的观点出发，通常在其材料中使用包含热塑性树脂的高分子化合物。细胞培养容器的形状、物性对各种用途中的研究等的效率性、分析精度等产生大的影响。
[0003]特别是在使用粘附性细胞(除癌细胞、造血细胞等一部分细胞以外的哺乳动物中的全部细胞)的研究等中，该粘附性细胞与细胞培养容器的粘附性对于细胞增殖效率、生理活性维持来说变得重要。但是，在大部分使用了上述热塑性树脂的细胞培养容器中，由于其表面为疏水性，存在粘附性细胞的粘附性不好，粘附性细胞的细胞活性显著受到阻碍的问题。
[0004]对于这样的问题，例如在专利文献1中记载了：为了使细胞或生物体分子堆积或固定化于聚丙烯基板上，利用等离子体处理对该聚丙烯基板的表面进行表面改性。根据专利文献1，记载了通过实施等离子体处理，进行聚丙烯基板的表面改性，使聚丙烯基板的表面与细胞或生物体分子之间的相互作用最优化。
[0005]然而，在利用等离子体处理进行表面改性的情况下，被处理物的表面优选为没有凹凸的平滑面。因此，存在难以应用于近年来需求增加的三维培养中使用的具有复杂形状的细胞培养容器的问题。另外，实施了等离子体处理的表面在该等离子体处理之后立即发挥充分的细胞培养性能，但随着时间的流逝，细胞培养性能降低，因此存在其长期稳定性差的问题。
[0006]另外，在专利文献2中，记载了在实施表面处理而亲水化的聚苯乙烯(PS)制的培养容器的培养面覆有层粘连蛋白等细胞粘附因子，使细胞粘附于该培养面而进行培养的方法。但是，细胞粘附因子昂贵，培养容器的制造成本高。另外，在专利文献2所记载的方法中，对于如原代细胞那样的细胞培养困难的细胞的培养性能不能说是充分的。现有技术文献专利文献
[0007]专利文献1：日本特表2014
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515692号公报专利文献2：日本特开2015
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178526号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0008]本专利技术是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供具备优异的细胞培养性能及其长期稳定性的细胞培养构件及其表面改性方法。
用于解决技术问题的技术方案
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术的细胞培养构件为至少粘附性细胞的保持区域包含高分子化合物的细胞培养构件，其特征为，所述保持区域的至少一部分为在构成所述高分子化合物的碳原子和/或硅原子的一部分上直接化学键合有包含氮原子的官能团的表面改性区域。
[0010]所述构成中，优选构成所述表面改性区域中的所述高分子化合物的其它碳原子和/或其它硅原子的一部分上直接化学键合有氟原子。
[0011]所述构成中，优选所述氮原子的通过X射线光电子能谱法测定的结合能的峰值为396eV～410eV的范围；所述氟原子的通过X射线光电子能谱法测定的结合能的峰值为680eV～690eV的范围。
[0012]所述构成中，优选，所述包含氮原子的官能团为选自由以下结构式(A)所表示的官能团、结构式(B)所表示的官能团及结构式(C)所表示的官能团中的至少一种。
[0013][化1](所述R1及所述R2各自独立地表示氢原子；羟基；卤原子；金属原子；烃基；甲硅烷基；具有杂原子、卤原子及不饱和键中的至少任一个的烃基；或具有杂原子、卤原子及不饱和键中的至少任一个的甲硅烷基中的任一者。)
[0014]所述构成中，优选，在构成所述表面改性区域中的所述高分子化合物的进一步的其它碳原子和/或进一步的其它硅原子的一部分上直接键合有表面修饰基团，所述表面修饰基团为选自由
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OR3基；
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COOR4基；
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COR5基；烃基；甲硅烷基；具有杂原子、卤原子及不饱和键中的至少任一个的烃基；具有杂原子、卤原子及不饱和键中的至少任一个的甲硅烷基；氰基；硝基；亚硝基；磷酸基；磺酰基；巯基；亚硫酰基；以及除氟原子以外的卤原子组成的组中
的至少一种，所述R3和所述R4各自独立地为氢原子；金属原子；烃基；甲硅烷基；具有杂原子、卤原子及不饱和键中的至少任一个的烃基；或具有杂原子、卤原子及不饱和键中的至少任一个的甲硅烷基中的任一者，所述R5为烃基；具有杂原子及不饱和键中的至少任一个的烃基；或具有杂原子及不饱和键中的至少任一个的甲硅烷基中的任一者。
[0015]所述构成中，优选，所述高分子化合物为选自由聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、聚氨酯、环状聚烯烃、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚乙烯醇、聚烯烃及含硅高分子化合物组成的组中的至少一种聚合物。
[0016]为了解决上述技术问题，本专利技术的细胞培养构件的表面改性方法的特征在于，为粘附性细胞的保持区域包含高分子化合物的细胞培养构件的表面改性方法，所述细胞培养构件的表面改性方法包括以下工序：氟化处理工序，其中，使含有包含氟原子的气体和作为任选成分的不活泼性气体的第一处理气体与所述保持区域的至少一部分接触，从而使所述氟原子直接化学键合到构成所述高分子化合物的碳原子和/或硅原子的一部分上；以及氮化处理工序，其中，使包含氮原子的化合物与接触过所述第一处理气体的所述保持区域的至少一部分接触，从而将所述氟原子替代为包含所述氮原子的官能团。
[0017]所述构成中，优选在所述氟化处理工序中，在所述氮化处理工序后的所述保持区域的至少一部分中残留有与构成所述高分子化合物的碳原子和/或硅原子的一部分直接化学键合的所述氟原子。
[0018]所述构成中，优选，所述包含氮原子的官能团为选自由以下结构式(A)所表示的官能团、结构式(B)所表示的官能团及结构式(C)所表示的官能团组成的组中的至少一种。
[0019][化2](所述R1及所述R2各自独立地表示氢原子；羟基；卤原子；金属原子；烃基；甲硅烷基；具有杂原子、卤原子及不饱和键中的至少任一个的烃基；或具有杂原子、卤原子及不饱和键中的至少任一个的甲硅烷基中的任一者。)
[0020]所述构成中，优选，所述氟化处理工序中，通过使用进一步含有包含氧原子的气体的所述第一处理气体，使表面修饰基团直接化学键合到构成所述高分子化合物的其它碳原子和/或其它硅原子的一部分上；所述表面修饰基团为选自由
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OR3基；
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COOR4基；
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COR5基；烃基；甲硅烷基；具有杂原子、卤原子及不饱和键中的至少任一个的烃基；具有杂原子、卤原子及不饱和键中的至少任一个的甲硅烷基；硝基；亚硝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种细胞培养构件，其特征在于，为至少粘附性细胞的保持区域包含高分子化合物的细胞培养构件，所述保持区域的至少一部分是在构成所述高分子化合物的碳原子和/或硅原子的一部分上直接化学键合有包含氮原子的官能团的表面改性区域。2.根据权利要求1所述的细胞培养构件，其中，在构成所述表面改性区域中的所述高分子化合物的其它碳原子和/或其它硅原子的一部分上直接化学键合有氟原子。3.根据权利要求2所述的细胞培养构件，其中，所述氮原子的通过X射线光电子能谱法测定的结合能的峰值为396eV～410eV的范围，所述氟原子的通过X射线光电子能谱法测定的结合能的峰值为680eV～690eV的范围。4.根据权利要求1～3中任一项所述的细胞培养构件，其中，所述包含氮原子的官能团为选自由以下的结构式(A)所表示的官能团、结构式(B)所表示的官能团及结构式(C)所表示的官能团组成的组中的至少1种，所述R1及所述R2各自独立地表示选自由氢原子；羟基；卤原子；金属原子；烃基；甲硅烷基；具有杂原子、卤原子及不饱和键中的至少任一个的烃基；或具有杂原子、卤原子及不饱和键中的至少任一个的甲硅烷基组成的组中的任一者。5.根据权利要求1所述的细胞培养构件，其中，在构成所述表面改性区域中的所述高分子化合物的进一步的其它碳原子和/或进一步的其它硅原子的一部分上直接键合有表面修饰基团，所述表面修饰基团为选自由
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OR3基；
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COOR4基；
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COR5基；烃基；甲硅烷基；具有杂原子、卤原子及不饱和键中的至少任一个的烃基；具有杂原子、卤原子及不饱和键中的至少任一个的甲硅烷基；氰基；硝基；亚硝基；磷酸基；磺酰基；巯基；亚硫酰基；以及除氟原子以外的卤原子组成的组中的至少一种，所述R3和所述R4各自独立地为选自由氢原子；金属原子；烃基；甲硅烷基；具有杂原子、
卤原子及不饱和键中的至少任一个的烃基；或具有杂原子、卤原子及不饱和键中的至少任一个的甲硅烷基组成的组中的任一者，所述R5为选自由烃基；具有杂原子及不饱和键中的至少任一个的烃基；或具有杂原子及不饱和键中的至少任一个的甲硅烷基组成的组中的任一者。6.根据权利要求5所述的细胞培养构件，其中，所述高分子化合物为选自由聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、聚氨酯、环状聚烯烃、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚乙烯醇、聚烯烃及含硅高分子化合物组成的组中的至少一种聚合物。7.一种细胞培养构件的表面改性方法，其特征在于，为粘附性细胞的保持区域包含高分子化合物的细胞培养构件的表面改性方法，所述细胞培养构件的表面改性方法包括以下工序：氟化处理工序，其中，使含有包含氟原子的气体和作为任选成分的不活泼性气体的第一处理气体与所述保持区域的至少一部分接触，从而使所述氟原子直接化学键合到构成所述高分子化合物的碳原子和/或硅原子的一部分上；以及氮化处理工序，其中，使包含氮原子的化合物与接触过所述第一处理气体的所述保持区域的至少一部分接触，从而将所述氟原子替代为包含所述氮原子的官能团。8.根据权利要求7所述的细胞培养构件的表面改性方法，其中，在所述氟化处理工序中，在所述氮化处理工序后的所述保持区域的至少一部分中残留有与构成所述高分子化合物的碳原子和/或硅原子的一部分直接化学键合的所述氟原子。9.根据权利要求8所述的细胞培养构件的表面改性方法，其中，所述氮原子的通过X射线光电子能谱法测定的结合能的峰值为396eV～410eV的范围，所述氟原子的通过X射线光电子能谱法测定的结合能的峰值为680eV～690eV的范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤直人，植村健，久野和俊，佐藤良宪，山本雅士，二井启一，西田哲郎，
申请(专利权)人：斯泰拉化工公司，
类型：发明
国别省市：