JP2015188420A - Support treatment method and treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、支持体の処理方法及び処理装置に関する。 The present invention relates to a support processing method and a processing apparatus.
支持体を利用して細胞を培養する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、このような支持体に生体材料（例えば、細胞培養制御用物質）を固定し、これを足場材料として細胞を培養する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。 A technique for culturing cells using a support is known (for example, see Patent Document 1). In addition, a technique is known in which a biological material (for example, a cell culture control substance) is fixed to such a support and cells are cultured using this as a scaffold material (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、従来の細胞培養技術では、足場となる生体材料の種類によっては、支持体への固定が困難であったり、固定の効率が悪かったりする場合がある。また、生体材料を固定した後に支持体を紫外線によって滅菌処理すると、固定された生体材料への影響が強すぎるため、固定された生体材料の破壊や変性を招く恐れがある。 However, in the conventional cell culture technique, depending on the type of biomaterial used as a scaffold, it may be difficult to fix to a support or the efficiency of fixing may be poor. In addition, if the support is sterilized with ultraviolet rays after the biomaterial is fixed, the influence on the fixed biomaterial is too strong, and there is a possibility that the fixed biomaterial is destroyed or denatured.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、支持体の滅菌と細胞培養に必要な生体材料固定効率の向上を図ることのできる支持体の処理方法及び当該処理方法に用いられる処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve at least a part of the above-described problems, and a method for treating a support capable of improving the efficiency of fixing a biomaterial necessary for sterilization of the support and cell culture, and the method It aims at providing the processing apparatus used for a processing method.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、所定の処理をすることにより上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成させた。 The present inventors diligently studied to solve the above problems. As a result, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by performing a predetermined process, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明は以下のとおりである。
〔１〕
細胞培養用の足場となる生体材料を固定させるための支持体の処理方法であって、
前記支持体にプラズマを照射するプラズマ照射工程を、２回以上実施する、
支持体の処理方法。
〔２〕
ｎ回目の前記プラズマ照射工程において、前記プラズマを発生させるために利用するガスが、ｍ回目の前記プラズマ照射工程において、前記プラズマを発生させるために利用するガスと異なり、
ｎは１以上の自然数であり、ｍはｎよりも大きい自然数である、前項〔１〕に記載の支持体の処理方法。
〔３〕
ｎ’回目の前記プラズマ照射工程において、前記支持体の洗浄及び滅菌を行い、
ｍ’回目の前記プラズマ照射工程において、前記支持体に所定の官能基を発生させ、
ｎ’は１以上の自然数であり、ｍ’はｎ’よりも大きい自然数である、
前項〔２〕に記載の支持体の処理方法。
〔４〕
ｎ’’回目の前記プラズマ照射工程において、前記支持体に官能基ｃを発生させ、
ｍ’’回目の前記プラズマ照射工程において、前記支持体に官能基ｄとは異なる官能基ｃを発生させ、
ｎ’’は１以上の自然数であり、ｍ’’はｎ’’よりも大きい自然数である、
前項〔２〕に記載の支持体の処理方法。
〔５〕
前記プラズマ照射工程を３回以上実施し、
３回以上の前記プラズマ照射工程のうち、少なくとも２回の前記プラズマ照射工程において、前記プラズマを発生させるために利用するガスが互いに異なる、前項〔１〕〜〔４〕のいずれか１項に記載の支持体の処理方法。
〔６〕
前記プラズマ照射工程において、前記プラズマを発生させるためのプラズマ発生部が前記支持体に接触しない状態で、前記支持体にプラズマを照射する、前項〔１〕〜〔５〕のいずれか１項に記載の支持体の処理方法。
〔７〕
少なくとも１回の前記プラズマ照射工程は、前記支持体に前記生体材料を固定させた後に実施される、前項〔１〕〜〔６〕のいずれか１項に記載の支持体の処理方法。
〔８〕
細胞培養用の足場となる生体材料を固定させるための支持体を処理する処理装置であって、
前記支持体を収容する収容部と、
プラズマを発生させるためのガスを貯留するガス貯留部と、
該ガス貯留部から供給された前記ガスをプラズマ化させるプラズマ発生部、及び、プラズマ化した前記ガスを前記収容部内に収容された前記支持体に射出する射出口を備えるプラズマ照射機構と、
プラズマ照射を２回以上実施するよう前記プラズマ照射機構を制御する制御部と、を有する、
処理装置。
〔９〕
前記ガス貯留部として、異なるガスを貯留する２以上の前記ガス貯留部を有する、前項〔８〕に記載の処理装置。
〔１０〕
前記ガス貯留部として、ガスＡを貯留する第１のガス貯留部と、前記ガスＡとは異なるガスＢを貯留する第２のガス貯留部と、を有し、
前記ガスＡのプラズマが、前記支持体を洗浄及び滅菌するものであり、
前記ガスＢのプラズマが、前記支持体に所定の官能基ｂを発生させるものである、前項〔９〕に記載の処理装置。
〔１１〕
前記ガス貯留部として、ガスＣを貯留する第３のガス貯留部と、ガスＤを貯留する第４のガス貯留部と、を有し、
前記ガスＣのプラズマが、前記支持体に官能基ｃを発生させるものであり、
前記ガスＤのプラズマが、前記支持体に前記官能基ｃとは異なる官能基ｄを発生させるものである、前項〔９〕に記載の処理装置。
〔１２〕
前記制御部は、プラズマ照射を３回以上実施するよう前記プラズマ照射機構を制御するものであり、かつ、
少なくとも２回のプラズマ照射において、異なる２種の前記ガスをプラズマ化させて、プラズマ化した前記ガスを前記収容部内に収容された前記支持体に照射するようプラズマ照射機構を制御するものである、前項〔８〕〜〔１１〕のいずれか１項に記載の処理装置。
〔１３〕
前記プラズマ発生部は、前記支持体に接触しないように配置される、前項〔８〕〜〔１２〕のいずれか１項に記載の処理装置。
〔１４〕
前記支持体が、細胞培養用の足場となる前記生体材料が固定されたものである、前項〔８〕〜〔１３〕のいずれか１項に記載の処理装置。
That is, the present invention is as follows.
[1]
A method for treating a support for immobilizing a biomaterial to be a scaffold for cell culture,
Performing the plasma irradiation step of irradiating the support with plasma twice or more;
A method for treating a support.
[2]
The gas used for generating the plasma in the nth plasma irradiation step is different from the gas used for generating the plasma in the mth plasma irradiation step,
n is a natural number greater than or equal to 1, and m is a natural number larger than n, The processing method of the support body of the preceding clause [1].
[3]
In the n′th plasma irradiation step, the support is washed and sterilized,
In the m′th plasma irradiation step, a predetermined functional group is generated on the support,
n ′ is a natural number of 1 or more, and m ′ is a natural number larger than n ′.
The method for treating a support according to item [2].
[4]
In the n''th plasma irradiation step, a functional group c is generated on the support,
In the plasma irradiation step of the m''th time, a functional group c different from the functional group d is generated on the support,
n ″ is a natural number greater than or equal to 1, m ″ is a natural number greater than n ″,
The method for treating a support according to item [2].
[5]
Performing the plasma irradiation step three times or more;
Any one of [1] to [4] above, wherein gases used for generating the plasma are different from each other in at least two plasma irradiation steps among the three or more plasma irradiation steps. Method of treating the support.
[6]
In the plasma irradiation step, any one of [1] to [5], wherein the support is irradiated with plasma in a state where a plasma generation unit for generating the plasma is not in contact with the support. Method of treating the support.
[7]
The method for treating a support according to any one of [1] to [6], wherein at least one plasma irradiation step is performed after the biomaterial is fixed to the support.
[8]
A processing apparatus for processing a support for fixing a biological material to be a scaffold for cell culture,
An accommodating portion for accommodating the support;
A gas reservoir for storing gas for generating plasma;
A plasma generation mechanism comprising: a plasma generation unit configured to convert the gas supplied from the gas storage unit into plasma; and an injection port configured to inject the plasmad gas into the support stored in the storage unit;
A control unit that controls the plasma irradiation mechanism to perform plasma irradiation twice or more,
Processing equipment.
[9]
The processing apparatus according to [8], wherein the gas storage section includes two or more gas storage sections that store different gases.
[10]
As the gas storage part, it has a first gas storage part that stores gas A, and a second gas storage part that stores gas B different from the gas A,
The gas A plasma cleans and sterilizes the support;
The processing apparatus according to [9], wherein the plasma of the gas B generates a predetermined functional group b on the support.
[11]
As said gas storage part, it has the 3rd gas storage part which stores gas C, and the 4th gas storage part which stores gas D,
The plasma of the gas C generates a functional group c on the support,
The processing apparatus according to [9], wherein the plasma of the gas D generates a functional group d different from the functional group c on the support.
[12]
The control unit controls the plasma irradiation mechanism to perform plasma irradiation three times or more, and
In at least two plasma irradiations, the plasma irradiation mechanism is controlled such that two different types of gas are converted into plasma and the support gas stored in the storage unit is irradiated with the plasmaized gas. The processing apparatus according to any one of [8] to [11] above.
[13]
The processing apparatus according to any one of [8] to [12], wherein the plasma generation unit is disposed so as not to contact the support.
[14]
The processing apparatus according to any one of [8] to [13], wherein the support is fixed with the biomaterial serving as a scaffold for cell culture.
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右などの位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings as necessary. However, the present invention is not limited to this, and the gist thereof is described below. Various modifications are possible without departing from the scope. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, positional relationships such as up, down, left and right are based on the positional relationships shown in the drawings unless otherwise specified. Further, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios.
〔支持体の処理方法〕
本実施形態の支持体の処理方法は、細胞培養の際、細胞の足場となる生体材料を支持体に固定させるための支持体の処理方法であって、支持体にプラズマを照射するプラズマ照射工程を２回以上実施する。
[Method of treating support]
The support treatment method of the present embodiment is a support treatment method for fixing a biological material to be a scaffold for cells to a support during cell culture, and a plasma irradiation step of irradiating the support with plasma Repeat two or more times.
〔プラズマ照射工程〕
プラズマ照射工程を２回以上実施することによって、支持体を洗浄及び滅菌することができ、かつ、支持体表面に特定の官能基を発生させることができる。この官能基によって生体材料と支持体との親和性を向上させ、支持体への生体材料への固定を容易にし、固定の効率も向上させることができる。なお、プラズマは、コロナ放電、グロー放電、及びアーク放電等により発生させることができるものを含む。
[Plasma irradiation process]
By carrying out the plasma irradiation step twice or more, the support can be cleaned and sterilized, and a specific functional group can be generated on the support surface. This functional group improves the affinity between the biomaterial and the support, facilitates fixation to the biomaterial on the support, and improves the efficiency of fixation. The plasma includes those that can be generated by corona discharge, glow discharge, arc discharge, or the like.
プラズマの照射により生じる作用としては、支持体の洗浄殺菌、プラズマが支持体表面へ付加することなどに由来する支持体への官能基の付与、及びプラズマが支持体表面の化学結合を切断することに由来する支持体への官能基の付与が挙げられるが、特に限定されない。 Actions caused by plasma irradiation include washing and sterilization of the support, addition of a functional group to the support derived from the addition of plasma to the support surface, and plasma breaking the chemical bond on the support surface. Although the provision of the functional group to the support derived from is mentioned, it is not particularly limited.
〔支持体〕
支持体は、後述する生体材料固定工程において、細胞培養用の足場となる生体材料を固定させるためのものである。支持体としては、細胞培養物を形成し得るものであれば特に限定されないが、例えば、種々の材質の容器が挙げられる。容器は、培養液などの液体を透過させない構造・材料が好ましい。かかる材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、テフロン（登録商標）、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ナイロン６，６、ポリビニルアルコール、セルロース、シリコン、ポリスチレン、ガラス、ポリアクリルアミド、ポリジメチルアクリルアミド、及び金属（例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、及び真鍮）等が挙げられる。また、容器は、その内部に固形もしくは半固形の表面を有してもよい。
[Support]
The support is for fixing a biomaterial to be a scaffold for cell culture in a biomaterial fixing step described later. The support is not particularly limited as long as it can form a cell culture, and examples thereof include containers made of various materials. The container preferably has a structure / material that does not allow permeation of a liquid such as a culture solution. Examples of such materials include, but are not limited to, polyethylene, polypropylene, Teflon (registered trademark), polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, nylon 6,6, polyvinyl alcohol, cellulose, silicon, polystyrene, glass, polyacrylamide, polydimethyl. Examples include acrylamide and metals (for example, iron, stainless steel, aluminum, copper, and brass). Further, the container may have a solid or semi-solid surface therein.
図１に支持体表面の構造例を示す。支持体表面は、格子状（図１（ａ）及び（ｂ））、ハニカム状（ｃ）、剣山状（不図示）であってもよい。 FIG. 1 shows an example of the structure of the support surface. The support surface may have a lattice shape (FIGS. 1A and 1B), a honeycomb shape (c), and a sword mountain shape (not shown).
支持体は、細胞培養用の足場となる生体材料が固定される前のものであっても、細胞培養用の足場となる生体材料が固定された後のものであってもよい。また、少なくとも１回のプラズマ照射工程を生体材料が固定される前の支持体に対して行い、少なくとも１回のプラズマ照射工程を生体材料が固定された後の支持体に対して行ってもよい。 The support may be either before the biomaterial that becomes the scaffold for cell culture is fixed or after the biomaterial that becomes the scaffold for cell culture is fixed. Further, at least one plasma irradiation step may be performed on the support before the biomaterial is fixed, and at least one plasma irradiation step may be performed on the support after the biomaterial is fixed. .
生体材料が固定される前の支持体に対して、少なくとも１回のプラズマ照射工程を行うことにより、その後に付与される生体材料に適した官能基を支持体に付与することができる。また、支持体を洗浄及び滅菌することができ、微生物等によって細胞の培養が阻害されることを防ぐことができる。 By performing at least one plasma irradiation step on the support before the biomaterial is fixed, a functional group suitable for the biomaterial applied thereafter can be imparted to the support. In addition, the support can be washed and sterilized, and cell culture can be prevented from being inhibited by microorganisms or the like.
また、生体材料が固定された後の支持体に対して、少なくとも１回のプラズマ照射工程を行うことにより、細胞培養前に、支持体を洗浄及び殺菌することができ、微生物等によって細胞の培養が阻害されることを防ぐことができる。 In addition, by performing at least one plasma irradiation step on the support after the biomaterial is fixed, the support can be washed and sterilized before cell culture. Can be prevented.
〔処理装置〕
次に、プラズマ照射工程を実施するための処理装置について説明する。本実施形態の処理装置は、細胞培養用の足場となる生体材料を固定させるための支持体を処理する処理装置であって、支持体を収容する収容部と、プラズマを発生させるためのガスを貯留するガス貯留部と、該ガス貯留部から供給されたガスをプラズマ化させるプラズマ発生部、及び、プラズマ化したガスを収容部内に収容された支持体に射出する射出口を備えるプラズマ照射機構と、プラズマ照射を２回以上実施するようプラズマ照射機構を制御する制御部と、を有する。
[Processing equipment]
Next, a processing apparatus for performing the plasma irradiation process will be described. The processing apparatus of the present embodiment is a processing apparatus that processes a support for fixing a biological material to be used as a scaffold for cell culture, and includes a storage unit that stores the support and a gas for generating plasma. A plasma storage mechanism comprising: a gas storage unit for storing; a plasma generation unit configured to convert the gas supplied from the gas storage unit into plasma; and an injection port configured to inject the plasmad gas into a support stored in the storage unit; And a control unit that controls the plasma irradiation mechanism so that the plasma irradiation is performed twice or more.
以下、本実施形態の処理装置を模式的に示す図２、本実施形態の処理装置に備えられるプラズマ照射機構の断面を模式的に示す図３を用いて、本実施形態の処理装置をより詳細に説明する。 Hereinafter, the processing apparatus of this embodiment will be described in more detail with reference to FIG. 2 schematically showing the processing apparatus of the present embodiment and FIG. 3 schematically showing the cross section of the plasma irradiation mechanism provided in the processing apparatus of the present embodiment. Explained.
〔収容部〕
収容部２は、支持体３を収容するチャンバである。収容部２には、プラズマ照射機構４が備えられており、そのほか、キャリアガスライン５、排ガスライン６などが備えられていてもよい。キャリアガスライン５は、プラズマガス以外の不活性ガスを収容部２に供給する配管であり、キャリアガス貯留部７に接続されている。キャリアガスライン５から収容部２へのキャリアガスの供給は制御部８により制御される。また、排ガスライン６は、プラズマガス及びキャリアガスを収容部２より排出するよう設けられている。キャリアガスライン５によりガスを供給したり、排ガスライン６によりガスを排出したりすることにより、収容部２内の内圧を制御することができる。
[Container]
The accommodating portion 2 is a chamber that accommodates the support 3. The accommodating portion 2 is provided with a plasma irradiation mechanism 4, and in addition, a carrier gas line 5, an exhaust gas line 6, and the like may be provided. The carrier gas line 5 is a pipe that supplies an inert gas other than the plasma gas to the storage unit 2, and is connected to the carrier gas storage unit 7. The supply of the carrier gas from the carrier gas line 5 to the storage unit 2 is controlled by the control unit 8. Further, the exhaust gas line 6 is provided so as to discharge the plasma gas and the carrier gas from the housing part 2. By supplying gas through the carrier gas line 5 or exhausting gas through the exhaust gas line 6, the internal pressure in the housing portion 2 can be controlled.
図２の例では、プラズマ照射機構４は、支持体３から所定の距離離間しているため支持体３に接触せず、照射口２５が支持体３に対向するように備えられている。射出口２５は、支持体３の幅方向の全域にプラズマを照射できるように、支持体３の幅方向に沿って複数配列されていてもよい。また、プラズマ照射量を増加させるという観点から、プラズマ照射機構４を複数設けたり、射出口２５を複数設けたりしてもよい。 In the example of FIG. 2, the plasma irradiation mechanism 4 is provided so that the irradiation port 25 faces the support 3 without contacting the support 3 because it is separated from the support 3 by a predetermined distance. A plurality of injection ports 25 may be arranged along the width direction of the support 3 so that the entire area of the support 3 in the width direction can be irradiated with plasma. Further, from the viewpoint of increasing the plasma irradiation amount, a plurality of plasma irradiation mechanisms 4 or a plurality of injection ports 25 may be provided.
〔ガス貯留部〕
ガス貯留部９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは、プラズマを発生させるためのガスを貯留するタンクである。異なるガスを貯留するために、２以上のガス貯留部を有することが好ましい。具体的な態様としては、支持体３を洗浄及び滅菌するガスＡを貯留する第１のガス貯留部９ａと、ガスＡとは異なり、支持体３に所定の官能基ｂを発生させるガスＢを貯留する第２のガス貯留部９ｂと、を有することが好ましい。また、別の態様としては、支持体３に官能基ｃを発生させるガスＣを貯留する第３のガス貯留部９ｃと、支持体３に官能基ｃとは異なる官能基ｄを発生させるガスＤを貯留する第４のガス貯留部９ｄと、をさらに有することが好ましい。また、第１〜４のガス貯留部９ａ−９ｄをすべて有していてもよい。なお、ガス貯留部の数はこれに限定されない。
[Gas storage section]
The gas reservoirs 9a, 9b, 9c, and 9d are tanks that store gas for generating plasma. In order to store different gases, it is preferable to have two or more gas storage units. As a specific aspect, unlike the gas A, the first gas storage part 9a for storing the gas A for cleaning and sterilizing the support 3 and the gas B for generating a predetermined functional group b on the support 3 are used. It is preferable to have the 2nd gas storage part 9b to store. Moreover, as another aspect, the gas D which produces | generates the functional group d different from the 3rd gas storage part 9c which stores the gas C which generates the functional group c on the support body 3 and the functional group c on the support body 3 is shown. It is preferable to further include a fourth gas storage unit 9d for storing the gas. Moreover, you may have all the 1st-4th gas storage parts 9a-9d. In addition, the number of gas storage parts is not limited to this.
ガス貯留部９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは、制御部８により制御されるバルブを介してプラズマ照射機構４に接続される。 The gas reservoirs 9 a, 9 b, 9 c, 9 d are connected to the plasma irradiation mechanism 4 through a valve controlled by the controller 8.
〔プラズマ照射機構〕
図３に示すように、プラズマ照射機構４は、ガス貯留部９ａ−９ｄから供給されたガスをプラズマ化させるプラズマ発生部２１、及び、プラズマ化したガスを収容部内に収容された支持体に射出する射出口２５を備える。
[Plasma irradiation mechanism]
As shown in FIG. 3, the plasma irradiation mechanism 4 injects the plasma supplied from the gas reservoirs 9a-9d into plasma, and the plasmaized gas is injected into the support housed in the housing section. The injection port 25 is provided.
プラズマ発生部２１は、ガス貯留部９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄと接続されたガス供給室２２と、ガス供給室２２の少なくとも一部に対向するように設けられた電極対２３と、電源２４と、射出口２５と、排気管２６と、を備える。 The plasma generation unit 21 includes a gas supply chamber 22 connected to the gas storage units 9a, 9b, 9c, and 9d, an electrode pair 23 provided to face at least a part of the gas supply chamber 22, a power supply 24, The injection port 25 and the exhaust pipe 26 are provided.
ガス供給室２２は、図示しないガス供給管によってガス貯留部９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄと接続されており、ガス貯留部９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに貯留されたガスが流入可能な状態になっている。ガス供給室２２の任意の位置には、電極対２３が設けられている。電極対２３は、対向するように設置された電極２３ａ及び電極２３ｂを備える。電極２３ａ及び電極２３ｂには、電圧が印加できるように、電源２４が接続されている。 The gas supply chamber 22 is connected to the gas reservoirs 9a, 9b, 9c, and 9d by a gas supply pipe (not shown), so that the gas stored in the gas reservoirs 9a, 9b, 9c, and 9d can flow. ing. An electrode pair 23 is provided at an arbitrary position in the gas supply chamber 22. The electrode pair 23 includes an electrode 23a and an electrode 23b installed so as to face each other. A power source 24 is connected to the electrodes 23a and 23b so that a voltage can be applied.
射出口２５は、ガス供給管（図示せず）とは異なる位置でガス供給室２２に設けられている。射出口２５から、電極２３ａ及び電極２３ｂの間を通過して発生したプラズマが照射される。射出口２５は、支持体と対向する位置に設けられている。 The injection port 25 is provided in the gas supply chamber 22 at a position different from a gas supply pipe (not shown). The plasma generated by passing between the electrode 23a and the electrode 23b is irradiated from the injection port 25. The injection port 25 is provided at a position facing the support.
排気管２６は、余剰ガスを吸引、排気しながらプラズマ照射を行うことで、プラズマ照射ノズル２５から放射されるプラズマ照射範囲を適正化し、所望の範囲を局地的に処理するために設置される。排気管２６の設置位置は、特に限定されるものではないが、例えば図３の例では、２つの排気管２６ａ及び排気管２６ｂを備えており、ガス供給室２２に沿って設けられている。 The exhaust pipe 26 is installed in order to optimize the plasma irradiation range radiated from the plasma irradiation nozzle 25 and process the desired range locally by performing plasma irradiation while sucking and exhausting excess gas. . The installation position of the exhaust pipe 26 is not particularly limited. For example, in the example of FIG. 3, the exhaust pipe 26 includes two exhaust pipes 26 a and 26 b and is provided along the gas supply chamber 22.
電源２４によって電極２３ａ及び電極２３ｂに電圧が印加されると、電極２３ａと電極２３ｂとの間に放電が生じる。このように放電が生じている状態で、ガス供給室２２にガスを供給して、電極２３ａ及び電極２３ｂとの間にガスを通過させることで、ガスのプラズマが生じる（すなわち、ガスの少なくとも一部がプラズマ化する）。このようにして発生したプラズマは、射出口２５に送られて、射出口２５から支持体１の表面に向かって照射される。すなわち、プラズマ発生部２１で発生させたプラズマは、プラズマ発生部が支持体１に接触しない状態で支持体１の表面に照射される。 When a voltage is applied to the electrodes 23a and 23b by the power source 24, a discharge is generated between the electrodes 23a and 23b. In such a state where discharge is generated, gas is supplied to the gas supply chamber 22 and gas is passed between the electrode 23a and the electrode 23b, thereby generating gas plasma (that is, at least one of the gases). Part becomes plasma). The plasma generated in this way is sent to the injection port 25 and irradiated from the injection port 25 toward the surface of the support 1. That is, the plasma generated by the plasma generator 21 is irradiated on the surface of the support 1 in a state where the plasma generator does not contact the support 1.
プラズマ照射機構４としては、ライン状のプラズマ射出口を備えたライン型と、スポット状のプラズマ照射口を備えたスポット型のいずれをも採用することが可能である。支持体３の上面に平行かつ互いに直交する２つの方向をＸ方向及びＹ方向とした場合、ライン型のプラズマ照射機構は、Ｘ方向またはＹ方向のうち、一方の方向に走査される。スポット型の場合は、Ｘ方向およびＹ方向に走査される。 As the plasma irradiation mechanism 4, it is possible to employ either a line type having a line-shaped plasma injection port or a spot type having a spot-shaped plasma irradiation port. When two directions parallel to the upper surface of the support 3 and perpendicular to each other are defined as an X direction and a Y direction, the line-type plasma irradiation mechanism is scanned in one of the X direction and the Y direction. In the case of the spot type, scanning is performed in the X direction and the Y direction.
プラズマ照射機構４は、大気圧下でプラズマを発生させて照射する大気圧プラズマ装置である。処理装置１は、真空などの減圧雰囲気下でプラズマを発生させて照射する減圧プラズマ装置であってもよい。しかし、減圧プラズマ装置は、一般的に、非常に大がかりで汎用性の低い装置である。減圧プラズマ装置に、プラズマ処理以外の工程を実施する他の機構を組み込んだり、減圧プラズマ装置によるプラズマ処理と、プラズマ処理以外の他の処理とをインラインで（連続で）実施したりすることは、非常に困難である。一方、本実施形態のように、大気圧プラズマ装置を採用すれば、装置の小型化が図れる。また、後述するように、処理装置１にインクジェット記録装置１０を組み込んだり、プラズマの照射とインクジェット記録装置１０による処理とをインラインで（連続で）行えたりするといった利点がある。 The plasma irradiation mechanism 4 is an atmospheric pressure plasma apparatus that generates and irradiates plasma under atmospheric pressure. The processing apparatus 1 may be a reduced pressure plasma apparatus that generates and irradiates plasma in a reduced pressure atmosphere such as a vacuum. However, the low-pressure plasma apparatus is generally a very large-sized apparatus with low versatility. Incorporating other mechanisms for performing processes other than plasma processing in a low-pressure plasma apparatus, or performing plasma processing by a low-pressure plasma apparatus and other processing other than plasma processing in-line (continuously) It is very difficult. On the other hand, if an atmospheric pressure plasma apparatus is employed as in this embodiment, the apparatus can be miniaturized. Further, as will be described later, there are advantages that the inkjet recording apparatus 10 is incorporated into the processing apparatus 1 and that plasma irradiation and processing by the inkjet recording apparatus 10 can be performed in-line (continuously).
ガス供給室２２には、１種類のガスが供給されてもよいし、２種以上のガスを混合して得られる混合ガスが供給されてもよい。なお、ガス供給室２２に供給されるガスの流量は、ガス供給室２２の容量、ガスの種類、支持体の種類等に応じて適宜設定することができ、特に制限されるものではない。 One type of gas may be supplied to the gas supply chamber 22 or a mixed gas obtained by mixing two or more types of gases may be supplied. The flow rate of the gas supplied to the gas supply chamber 22 can be appropriately set according to the capacity of the gas supply chamber 22, the type of gas, the type of support, and the like, and is not particularly limited.
〔制御部〕
制御部８は、プラズマ照射を２回以上実施するようプラズマ照射機構４を制御するコンピュータ装置である。制御部８により、ガス貯留部９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄからプラズマ照射機構４にガスを供給するラインの開閉を制御し、かつ、プラズマ照射機構４の電気量などのプラズマ照射工程に関する条件を制御することができる。また、制御部８は、キャリアガスの供給量や、排ガスライン８の開閉なども制御することができる。さらに、制御部８は、収容部２内におけるプラズマ照射機構４の位置を移動させることもでき、これにより、支持体２上の任意の部分のみに任意のプラズマを照射することができる。
(Control part)
The control unit 8 is a computer device that controls the plasma irradiation mechanism 4 so that the plasma irradiation is performed twice or more. The control unit 8 controls the opening and closing of a line that supplies gas from the gas storage units 9a, 9b, 9c, and 9d to the plasma irradiation mechanism 4, and controls conditions related to the plasma irradiation process such as the amount of electricity of the plasma irradiation mechanism 4. can do. The control unit 8 can also control the supply amount of the carrier gas, the opening and closing of the exhaust gas line 8, and the like. Furthermore, the control unit 8 can also move the position of the plasma irradiation mechanism 4 in the housing unit 2, and can thereby irradiate only an arbitrary part on the support 2 with an arbitrary plasma.
また、制御部８は、プラズマ照射を３回以上実施するようプラズマ照射機構４を制御するものであり、かつ、少なくとも２回のプラズマ照射において、異なる２種のガスをプラズマ化させて、プラズマ化したガスを収容部２内に収容された支持体３に照射するようプラズマ照射機構４を制御するものであってもよい。 Further, the control unit 8 controls the plasma irradiation mechanism 4 so that the plasma irradiation is performed three times or more, and in at least two plasma irradiations, two different kinds of gases are converted into plasma and converted into plasma. The plasma irradiation mechanism 4 may be controlled so as to irradiate the support 3 accommodated in the accommodating portion 2 with the prepared gas.
〔インクジェット記録装置〕
本実施形態の処理装置１は、さらに、インクジェット記録装置１０を備えている。インクジェット記録装置１０は、インクを吐出するためのヘッド１４を備えている。ヘッド１４は、カートリッジ１１ａ，１１ｂ，１１ｃに接続される。カートリッジ１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、それぞれ、生体材料を含む溶液（以下、「インク液」ともいう。）を収容する。ヘッド１４は、インクジェット方式により、カートリッジ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，に収容されたインク液を吐出して、支持体３に付着させるインクジェットヘッドである。ヘッド１４は、Ｘ方向またはＹ方向のうち一方の方向に走査されるライン型でも、Ｘ方向およびＹ方向に走査されるシリアル型でも良い。本実施形態において、インクジェット記録装置１０は処理装置１と一体的に設けられており、ヘッド１４は制御部８によって制御される。インクジェット記録装置１０は、処理装置１とは別に設けても良い。その場合、記録装置１０は、記録装置１０独自の制御部１８によって制御される。
[Inkjet recording device]
The processing apparatus 1 of the present embodiment further includes an ink jet recording apparatus 10. The ink jet recording apparatus 10 includes a head 14 for ejecting ink. The head 14 is connected to the cartridges 11a, 11b, and 11c. Each of the cartridges 11a, 11b, and 11c contains a solution containing a biomaterial (hereinafter also referred to as “ink liquid”). The head 14 is an ink jet head that discharges ink liquid accommodated in the cartridges 11 a, 11 b, 11 c and adheres it to the support 3 by an ink jet method. The head 14 may be a line type that is scanned in one of the X direction and the Y direction, or a serial type that is scanned in the X direction and the Y direction. In the present embodiment, the ink jet recording apparatus 10 is provided integrally with the processing apparatus 1, and the head 14 is controlled by the control unit 8. The ink jet recording apparatus 10 may be provided separately from the processing apparatus 1. In that case, the recording apparatus 10 is controlled by the control unit 18 unique to the recording apparatus 10.
〔処理条件〕
次に、プラズマ照射工程の処理条件について説明する。プラズマ照射工程において用いるガスとしては、特に限定されないが、例えば、水素、ヘリウム、希ガス、酸素、窒素、ハロゲン、アンモニア、二酸化炭素、水蒸気、及び亜酸化窒素、並びにこれらの混合ガスが挙げられる。具体的な作用としては、特に限定されないが、例えば、酸素を用いると、支持体の洗浄殺菌、及び支持体へのヒドロキシル基（ＯＨ基）の付与ができる。希ガスを用いると、支持体の洗浄殺菌、及び支持体表面の化学結合の切断による、支持体へのＯＨ基、アミノ基（ＮＨ2）基等の付与ができる。窒素を用いると、支持体の洗浄殺菌、及び支持体へのＮＨ2基の付与ができる。アンモニアを用いると、支持体の洗浄殺菌、及び支持体へのＮＨ2基の付与ができる。二酸化炭素を用いると、支持体の洗浄殺菌、及び支持体へのカルボキシル基（ＣＯＯＨ基）の付与ができる。
[Processing conditions]
Next, processing conditions for the plasma irradiation process will be described. Although it does not specifically limit as gas used in a plasma irradiation process, For example, hydrogen, helium, a noble gas, oxygen, nitrogen, a halogen, ammonia, a carbon dioxide, water vapor | steam, nitrous oxide, and these mixed gas are mentioned. Although it does not specifically limit as a concrete effect | action, For example, when oxygen is used, the washing | cleaning sterilization of a support body and the provision of the hydroxyl group (OH group) to a support body can be performed. When a rare gas is used, it is possible to impart an OH group, an amino group (NH 2 ) group or the like to the support by cleaning and sterilizing the support and breaking the chemical bond on the support surface. When nitrogen is used, the support can be washed and sterilized, and NH 2 groups can be imparted to the support. When ammonia is used, the support can be washed and sterilized, and NH 2 groups can be imparted to the support. When carbon dioxide is used, the support can be washed and sterilized, and a carboxyl group (COOH group) can be imparted to the support.
本実施形態の処理方法においては、１回のプラズマ照射では不十分であり、プラズマ照射工程を２回以上実施する。１回目のプラズマ照射で発生したプラズマは、大部分が支持体の洗浄や滅菌に費やされる。よって、１回のプラズマ照射では、生体材料の固定に寄与する官能基を十分に発生させることができなかったり、官能基の発生位置に偏りが生じたりする可能性がある。また、１回のプラズマ照射で十分に官能基を発生させようとすると、処理に時間がかかってしまったり、支持体が長時間プラズマに晒されることによって支持体、又は固定された生体材料が損傷してしまったりする可能性がある。 In the treatment method of the present embodiment, one plasma irradiation is insufficient, and the plasma irradiation step is performed twice or more. Most of the plasma generated by the first plasma irradiation is spent on cleaning and sterilization of the support. Therefore, in one plasma irradiation, there is a possibility that functional groups contributing to fixation of the biomaterial cannot be sufficiently generated or that the functional group generation position is biased. In addition, if sufficient functional groups are generated by one plasma irradiation, it takes time for the treatment, or the support or the fixed biological material is damaged by exposing the support to the plasma for a long time. There is a possibility of doing.
プラズマ照射工程１回当たりにおける照射口から流出するガス流量は、好ましくは２．５〜５０Ｌ／ｍｉｎである。ガス流量が２．５Ｌ／ｍｉｎ以上であることにより、一定量以上のプラズマが安定的に発生し、特定官能基の支持体への付与効率がより向上する傾向にある。また、ガス流量が５０Ｌ／ｍｉｎ以下であることにより、過剰量のプラズマが発生することを抑制し、支持体表面や、支持体表面にあらかじめ修飾されている生体分子等への損傷を抑えることができる。 The gas flow rate flowing out from the irradiation port per plasma irradiation step is preferably 2.5 to 50 L / min. When the gas flow rate is 2.5 L / min or more, a certain amount or more of plasma is stably generated, and the application efficiency of the specific functional group to the support tends to be further improved. In addition, when the gas flow rate is 50 L / min or less, generation of an excessive amount of plasma is suppressed, and damage to the support surface and biomolecules modified in advance on the support surface can be suppressed. it can.
プラズマ照射工程においては、リモート方式でプラズマを照射しても、ダイレクト方式でプラズマを照射してもよい。このなかでも、リモート方式でプラズマを照射することが好ましい。リモート方式を用いることにより、支持体の損傷をより防止でき、また、支持体に生体材料が固定されている場合には、その生体材料の損傷をより防止できる傾向にある。ここで、「リモート方式」とはプラズマを発生させるためのプラズマ発生部を直接被照射物に接触させない状態で、被照射物の表面にプラズマを照射する方式をいい、「ダイレクト方式」とはプラズマを発生させるためのプラズマ発生部を直接被照射物の表面に接触させた状態で、被照射物の表面にプラズマを照射する方式をいう。 In the plasma irradiation step, plasma may be irradiated by a remote method or plasma by a direct method. Among these, it is preferable to irradiate plasma by a remote method. By using the remote method, damage to the support can be further prevented, and when the biomaterial is fixed to the support, the biomaterial tends to be further prevented from being damaged. Here, the “remote method” refers to a method in which the surface of the object to be irradiated is irradiated with the plasma generation unit for generating plasma in direct contact with the object to be irradiated, and the “direct method” refers to the plasma. A method of irradiating the surface of the irradiated object with plasma in a state in which the plasma generating portion for generating the light is in direct contact with the surface of the irradiated object.
リモート方式において、照射ギャップ（射出口と支持体との距離）は、好ましくは１〜２０ｍｍであり、より好ましくは３〜７ｍｍである。照射ギャップが１ｍｍ以上であることにより、プラズマガスが支持体表面に局所的に照射され、支持体表面が損傷することを抑制できる。また、照射ギャップが２０ｍｍ以下であることにより、発生したプラズマガスの拡散を抑え支持体表面を効率よく処理できる。 In the remote system, the irradiation gap (distance between the injection port and the support) is preferably 1 to 20 mm, more preferably 3 to 7 mm. When the irradiation gap is 1 mm or more, it is possible to suppress the plasma gas from being locally irradiated on the support surface and damaging the support surface. Further, when the irradiation gap is 20 mm or less, the diffusion of the generated plasma gas can be suppressed and the support surface can be efficiently processed.
プラズマ照射工程１回当たりにおける照射時間は、好ましくは１０〜６００秒である。照射時間が１０秒以上であることにより、特定官能基が支持体表面に安定的に導入される傾向にある。一方、照射時間が６００秒以下であることにより、支持体表面や、あらかじめ支持体に修飾された生体分子等を損傷せずに、特定官能基を付与することができる。また、支持体上に複数の官能基を付与する場合には、プラズマ照射工程の回を追っていく毎に、照射時間は短くすることが好ましい。これにより、プラズマ照射工程により付与される支持体上の官能基の割合を適切に制御することができる。 The irradiation time per plasma irradiation step is preferably 10 to 600 seconds. When the irradiation time is 10 seconds or longer, the specific functional group tends to be stably introduced onto the support surface. On the other hand, when the irradiation time is 600 seconds or less, the specific functional group can be imparted without damaging the support surface, biomolecules or the like previously modified on the support. In addition, when a plurality of functional groups are provided on the support, it is preferable to shorten the irradiation time each time the plasma irradiation process is followed. Thereby, the ratio of the functional group on the support provided by the plasma irradiation step can be appropriately controlled.
プラズマ照射工程１回当たりにおける、電極で消費される電力量は、供給したガスからプラズマを発生させることができる量であれば特に限定されるものではないが、例えば、２０Ｗｈ以上２００Ｗｈ以下とすることができる。 The amount of power consumed by the electrode per plasma irradiation step is not particularly limited as long as it is an amount that can generate plasma from the supplied gas, but it is, for example, 20 Wh or more and 200 Wh or less. Can do.
プラズマ照射工程１回当たりにおける、電源から供給される電流の周波数は、供給したガスからプラズマを発生させることができる量であれば特に限定されるものではないが、例えば、５０Ｈｚ以上３０ＭＨｚ以下とすることができる。 The frequency of the current supplied from the power source per plasma irradiation step is not particularly limited as long as the plasma can be generated from the supplied gas. For example, the frequency is 50 Hz to 30 MHz. be able to.
ガス流量、照射ギャップ、照射時間、電力量、及び周波数は、各プラズマ照射工程ごとに同一であっても異なっていてもよい。プラズマ照射工程は、スループットの観点から同一の処理装置内で行うことが好ましい。 The gas flow rate, irradiation gap, irradiation time, electric energy, and frequency may be the same or different for each plasma irradiation step. The plasma irradiation step is preferably performed in the same processing apparatus from the viewpoint of throughput.
〔処理態様〕
次に、プラズマ照射工程の処理態様について説明する。一態様として、ｎ回目のプラズマ照射工程において、プラズマを発生させるために利用するガスが、ｍ回目のプラズマ照射工程において、プラズマを発生させるために利用するガスと異なることが好ましい。なお、ｎは１以上の自然数であり、ｍはｎよりも大きい自然数である。このように異なるガスを用いることにより、プラズマ照射による処理内容や支持体に付与する官能基を変えることができる。また、同一のプラズマ処理装置で異なるガスを用いることにより、処理内容や必要な官能基ごとに、処理を行う場所や環境を変更するといった作業負担を容易に軽減でき、処理効率を上げることが可能となる。すなわち、用いるガスの種類を切り替えることで、処理内容の変更と、支持体に発生させる官能基の変更とを、一連の処理の流れのなかで達成することができる。「異なるガス」とは、ガスの種類が異なる場合だけでなく、２種以上ガスを混合した混合ガスの混合割合が異なる場合も含むものとする。
[Treatment mode]
Next, the processing mode of the plasma irradiation process will be described. As one embodiment, it is preferable that the gas used for generating plasma in the n-th plasma irradiation step is different from the gas used for generating plasma in the m-th plasma irradiation step. Note that n is a natural number of 1 or more, and m is a natural number larger than n. By using different gases in this way, it is possible to change the treatment content by plasma irradiation and the functional group imparted to the support. Also, by using different gases in the same plasma processing equipment, it is possible to easily reduce the work burden of changing the processing place and environment for each processing content and required functional group, and to increase processing efficiency. It becomes. That is, by changing the type of gas to be used, it is possible to achieve a change in the processing content and a change in the functional group generated on the support in a series of processing flows. The “different gas” includes not only the case where the gas types are different, but also the case where the mixing ratio of the mixed gas in which two or more gases are mixed is different.
上記と同様の理由により、プラズマ照射工程を３回以上実施し、３回以上のプラズマ照射工程のうち、少なくとも２回のプラズマ照射工程において、プラズマを発生させるために利用するガスが互いに異なることが好ましい。例えば、ｓ，ｔ，ｕが、１≦ｓ＜ｔ＜ｕの関係を満たす自然数であるとしたとき、ｓ回目のプラズマ照射工程において、ガスＡを用いて支持体の洗浄及び滅菌を行い、ｔ回目のプラズマ照射工程において、ガスＡを用いて支持体に官能基ａを付与し、ｕ回目のプラズマ照射工程において、ガスＢを用いて支持体に官能基ａとは異なる官能基ｂを発生させる、といった処理が可能である。このとき、すべての工程においてガスを変更する必要はなく、例えば、ｓ回目の工程に利用するガスＡとｔ回目の工程に利用するガスＡは同じであってもよい。 For the same reason as described above, the plasma irradiation process is performed three times or more, and among the three or more plasma irradiation processes, at least two plasma irradiation processes use different gases for generating plasma. preferable. For example, when s, t, u are natural numbers satisfying the relationship 1 ≦ s <t <u, the support is cleaned and sterilized using the gas A in the s-th plasma irradiation step, and t In the second plasma irradiation step, the functional group a is imparted to the support using the gas A, and in the u-th plasma irradiation step, the functional group b different from the functional group a is generated on the support using the gas B. Can be processed. At this time, it is not necessary to change the gas in all the processes. For example, the gas A used for the s-th process and the gas A used for the t-th process may be the same.
また、ｓ回目のプラズマ照射工程において、ガスＡを用いて支持体に官能基ａを発生させ、ｔ回目の工程においてガスＢを用いて官能基ｂを発生させ、ｕ回目の工程においてガスＣを用いて官能基ｃを発生させる、といった処理も可能である。なお、ｓ回目のプラズマ照射工程と同じプラズマ照射工程を、複数回実施するようにしてもよい。ｔ回目及びｕ回目の工程についても同様である。 Further, in the s-th plasma irradiation process, the functional group a is generated on the support using the gas A, the functional group b is generated using the gas B in the t-th process, and the gas C is generated in the u-th process. It is also possible to perform a process such as generating a functional group c. Note that the same plasma irradiation step as the s-th plasma irradiation step may be performed a plurality of times. The same applies to the t-th and u-th steps.
別の態様として、ｎ’回目のプラズマ照射工程において、支持体の洗浄及び滅菌を行い、ｍ’回目のプラズマ照射工程において、支持体に所定の官能基を発生させることが好ましい。なお、ｎ’は１以上の自然数であり、ｍ’はｎ’よりも大きい自然数である。このようなプラズマ照射工程ごとの処理内容の変更は、ガスを変更することによって可能である。例えば、１回目のプラズマ照射工程では、ガスＡを用いて支持体の洗浄や滅菌を行い、２回目のプラズマ照射工程では、ガスＢを用いて支持体に官能基ｂを付与させることができる。なお、ガスＡやガスＢによるプラズマ照射工程は、それぞれ複数回ずつ実施してもよい。このように、処理内容に応じてガスを変更すれば、処理内容や必要な官能基ごとに、処理を行う場所や環境を変更するといった作業負担を軽減でき、処理効率を上げることが可能となる。 As another aspect, it is preferable that the support is cleaned and sterilized in the n'th plasma irradiation step, and a predetermined functional group is generated on the support in the m'th plasma irradiation step. Note that n ′ is a natural number of 1 or more, and m ′ is a natural number larger than n ′. Such a change in processing content for each plasma irradiation step can be performed by changing the gas. For example, in the first plasma irradiation step, the support can be cleaned and sterilized using the gas A, and in the second plasma irradiation step, the functional group b can be imparted to the support using the gas B. In addition, you may implement the plasma irradiation process by the gas A or the gas B several times, respectively. In this way, if the gas is changed in accordance with the processing content, it is possible to reduce the work load of changing the processing place and environment for each processing content and necessary functional group, and to increase processing efficiency. .
また別の態様として、ｎ’’回目のプラズマ照射工程において、支持体に官能基ｃを発生させ、ｍ’’回目のプラズマ照射工程において、支持体に官能基ｄとは異なる官能基ｃを発生させることが好ましい。なお、ｎ’’は１以上の自然数であり、ｍ’’はｎ’’よりも大きい自然数である。このようなプラズマ照射工程ごとの処理内容の変更は、ガスを変更することによって可能である。例えば、３回目のプラズマ照射工程では、ガスＣを用いて支持体に官能基ｃを付与し、４回目のプラズマ照射工程では、ガスＤを用いて支持体に官能基ｄを付与させることができる。なお、ガスＣやガスＤによるプラズマ照射工程は、それぞれ複数回ずつ実施してもよい。このように、処理内容に応じてガスを変更することによって、生体材料の種類に応じて、複数の官能基を所定の割合で有する支持体を得ることが可能となる。 In another embodiment, the functional group c is generated on the support in the n ″ plasma irradiation step, and the functional group c different from the functional group d is generated on the support in the m ″ plasma irradiation step. It is preferable to make it. Note that n ″ is a natural number of 1 or more, and m ″ is a natural number larger than n ″. Such a change in processing content for each plasma irradiation step can be performed by changing the gas. For example, in the third plasma irradiation step, the functional group c can be imparted to the support using the gas C, and in the fourth plasma irradiation step, the functional group d can be imparted to the support using the gas D. . In addition, you may implement the plasma irradiation process by the gas C or the gas D several times, respectively. As described above, by changing the gas according to the processing content, it is possible to obtain a support having a plurality of functional groups at a predetermined ratio according to the type of the biomaterial.
本実施形態の処理方法によれば、複数種類の生体材料を固定させる場合に、プラズマ処理工程、及び、支持体上に生体分子を固定させる固定工程を繰り返し行ってもよい。例えば、本実施形態の支持体の処理方法による処理パターンの第１態様を示す図４に表されるように、ガスＡによってプラズマ照射を行い、支持体表面に１種類目の生体材料ｘに適した官能基ａ（例えば、ＮＨ2）を付与する。その後、ＮＨ2基と親和性のある生体材料ｘを支持体表面に付与し、固定する。その次に、ガスＢによってプラズマ照射を行い、支持体表面に２種類目の生体材料ｙに適した官能基ｂ（例えば、ＣＯＯＨ）を付与する。その後、ＣＯＯＨ基と親和性のある生体材料ｙを支持体表面に付与し、固定する。このように、プラズマ処理から生体材料の固定までの単位で工程を繰り返す際に、リモート方式によってプラズマを照射することによって、前の工程で固定された生体材料ｘの破壊や変性を防ぐことが可能である。しかも、プラズマ処理から生体材料の固定までの単位で工程を繰り返すことによって、プラズマ照射によって発生させた官能基ａや官能基ｂが消滅しないうちに、生体材料ｘや生体材料ｙの付与及び固定を実施することができるため、生体材料をより確実に、効率よく固定することが可能となる。 According to the treatment method of the present embodiment, when a plurality of types of biomaterials are immobilized, the plasma treatment step and the immobilization step of immobilizing biomolecules on the support may be repeated. For example, as shown in FIG. 4 showing the first aspect of the processing pattern of the support processing method of the present embodiment, plasma irradiation is performed with gas A, and the support surface is suitable for the first type of biomaterial x. The functional group a (for example, NH 2 ) is added. Thereafter, a biomaterial x having affinity for the NH 2 group is applied to the support surface and fixed. Next, plasma irradiation is performed with gas B, and a functional group b (for example, COOH) suitable for the second type of biomaterial y is imparted to the surface of the support. Thereafter, a biomaterial y having affinity for the COOH group is applied to the support surface and fixed. In this way, when the process is repeated in units from plasma processing to fixation of the biomaterial, it is possible to prevent destruction or denaturation of the biomaterial x fixed in the previous process by irradiating the plasma with a remote method. It is. In addition, by repeating the process in units from plasma treatment to fixation of the biomaterial, the biomaterial x and the biomaterial y can be applied and fixed before the functional group a and the functional group b generated by the plasma irradiation disappear. Since it can implement, it becomes possible to fix a biomaterial more reliably and efficiently.
また、プラズマ照射工程では、少なくとも生体分子を固定する領域又は、生体分子が固定された領域に、プラズマ照射を行なえばよく、支持体の表面の全域にプラズマ照射を行うものであってもよい。また、本実施形態の支持体の処理方法による処理パターンの第２態様を示す図５に表されるように支持体上の任意の箇所（例えば、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）に異なるガス種でプラズマを照射することで、支持体上に所定の官能基が密集した領域を分けて形成することもできる。これにより、支持体上に固定される生体材料ｘ，ｙ，ｚの位置を制御することが可能となる。 In the plasma irradiation step, plasma irradiation may be performed on at least a region where a biomolecule is fixed or a region where the biomolecule is fixed, and plasma irradiation may be performed on the entire surface of the support. Further, as shown in FIG. 5 showing the second mode of the processing pattern by the processing method of the support of the present embodiment, plasma is generated at different locations (for example, S1, S2, S3) with different gas types. , It is possible to divide and form a region where predetermined functional groups are densely formed on the support. This makes it possible to control the positions of the biomaterials x, y, and z that are fixed on the support.
さらに、本実施形態の支持体の処理方法による処理パターンの第３態様を示す図６に表されるように、支持体上の同一の領域に異なるガスを用いてプラズマ照射をすることで、支持体上の同一の領域に複数の官能基を付与した領域を形成することもできる。これにより、支持体と固定される生体材料との静電相互作用をより高めることができる。 Furthermore, as shown in FIG. 6 which shows the 3rd aspect of the process pattern by the processing method of the support body of this embodiment, it supports by carrying out plasma irradiation using different gas to the same area | region on a support body. A region where a plurality of functional groups are added to the same region on the body can also be formed. Thereby, the electrostatic interaction of a support body and the biomaterial fixed can be improved more.
〔生体材料固定工程〕
生体材料固定工程は、支持体に対して生体材料を固定する工程である。「固定」とは、処理された支持体に対し、生体材料が、共有結合、静電相互作用、生物学的親和作用などを介して吸着していることをいう。具体的には、処理された支持体が有するＯＨ、ＮＨ2、ＣＯＯＨなどの官能基と、生体材料が有する官能基がエステル結合やアミド結合を形成する場合や、処理された支持体が有するＯＨ、ＮＨ2、ＣＯＯＨなどの官能基と、生体材料が有する官能基が多点で静電相互作用する場合が挙げられるが、特に限定されない。
[Biomaterial fixing process]
The biomaterial fixing step is a step of fixing the biomaterial to the support. “Immobilized” means that the biomaterial is adsorbed to the treated support through a covalent bond, electrostatic interaction, biological affinity, or the like. Specifically, when a functional group such as OH, NH 2 , or COOH that the treated support has and a functional group that the biological material has form an ester bond or an amide bond, or the OH that the treated support has , NH 2 , COOH, and the like and the functional group of the biological material may interact in many ways with no particular limitation.
〔固定方法〕
官能基が導入された支持体表面への生体材料の固定方法としては、特に限定されないが、例えば、処理後の支持体に対して、インクジェット方式により、生体材料を含む溶液（以下、「インク液」ともいう。）を付着させる方法、処理後の支持体を、生体材料を含む溶液に浸漬する方法が挙げられる。このなかでも、インクジェット方式を用いる方法が好ましい。インクジェット方式を用いることにより、支持体上の任意の箇所に任意の量の生体材料を付与することが可能となる。
[Fixing method]
The method for fixing the biological material to the surface of the support into which the functional group has been introduced is not particularly limited. For example, a solution containing the biological material (hereinafter referred to as “ink liquid” is applied to the treated support by an inkjet method. And a method of immersing the support after the treatment in a solution containing a biomaterial. Among these, the method using an ink jet method is preferable. By using the inkjet method, it is possible to apply an arbitrary amount of biomaterial to an arbitrary location on the support.
〔生体材料〕
細胞培養用の足場となる生体材料としては、特に限定されないが、例えば、タンパク質、ペプチド、糖鎖、リガンド、ＤＮＡ、ＲＮＡ、抗原、抗体、及び脂質が挙げられる。「足場となる」とは、「細胞が生存し増殖・分化といった機能を発現するために適した環境を提供する」ことをいう。
[Biomaterial]
The biomaterial that serves as a scaffold for cell culture is not particularly limited, and examples thereof include proteins, peptides, sugar chains, ligands, DNA, RNA, antigens, antibodies, and lipids. “Becoming a scaffold” means “providing an environment suitable for cells to survive and express functions such as proliferation and differentiation”.
タンパク質としては、特に限定されないが、例えば、コラーゲン、エラスチン、フィブロネクチン、ラミニン、及びサイトカインが挙げられる。サイトカインとしては、特に限定されないが、例えば、神経成長因子（ＮＧＦ）、上皮細胞成長因子（ＥＧＦ）、線維芽細胞成長因子のような細胞成長因子；及びインスリンやアドレナリンのようなホルモンが挙げられる。 Although it does not specifically limit as protein, For example, collagen, elastin, fibronectin, laminin, and cytokine are mentioned. Cytokines include, but are not limited to, cell growth factors such as nerve growth factor (NGF), epidermal growth factor (EGF), fibroblast growth factor; and hormones such as insulin and adrenaline.
生体材料は、全体として正又は負に帯電していたり、局所的には正又は負に帯電しているところが散在していたりする。そのため、プラズマ照射工程において、複数の官能基を所定の割合で支持体に付与することで、より強固に支持体上に生体材料を固定することが可能となる。複数の官能基が支持体上に存在する場合、それらの割合は、プラズマ照射工程毎の条件、例えば処理時間、ガス流量などを調整することにより制御することができる。支持体上の官能基の種類、個数、及び存在割合は、固定する生体材料に応じて適宜設定することが好ましい。 The biomaterial may be positively or negatively charged as a whole, or may be scattered locally where positively or negatively charged. Therefore, in the plasma irradiation step, it is possible to more firmly fix the biomaterial on the support by applying a plurality of functional groups to the support at a predetermined ratio. When a plurality of functional groups are present on the support, the ratio thereof can be controlled by adjusting the conditions for each plasma irradiation step, for example, the processing time and the gas flow rate. It is preferable that the type, number, and presence ratio of functional groups on the support are appropriately set according to the biomaterial to be fixed.
また、例えば、処理した支持体上に、他の生体分子と極めて親和性の高い生体分子、例えば（ストレプト）アビジンなどを固定し、その上にさらに、ビオチン化した生体分子を付与してもよい。アビジンとビオチンのように極めて親和性の高い生体分子の組み合わせを用いることで、支持体上に固定できる生体分子のバリエーションがより広がる。 Further, for example, a biomolecule having a very high affinity with other biomolecules such as (strept) avidin may be immobilized on the treated support, and a biotinylated biomolecule may be further provided thereon. . By using a combination of biomolecules having extremely high affinity such as avidin and biotin, variations of biomolecules that can be immobilized on the support are further expanded.
なお、インク液の水素イオン指数（ｐＨ）が生体材料の等電点以下であると、生体分子は正に帯電し、ｐＨが等電点以上であると、生体分子は負に帯電する。生体分子の帯電を制御することにより支持体上の官能基との静電相互作用の強さなどを制御することができる。すなわち、固定に際し、インク溶液のｐＨを調整することにより固定効率を向上させることが可能である。 When the hydrogen ion index (pH) of the ink liquid is below the isoelectric point of the biomaterial, the biomolecule is positively charged, and when the pH is above the isoelectric point, the biomolecule is negatively charged. By controlling the charging of the biomolecule, the strength of electrostatic interaction with the functional group on the support can be controlled. That is, at the time of fixing, the fixing efficiency can be improved by adjusting the pH of the ink solution.
〔細胞培養工程〕
細胞培養工程は、生体材料が固定された支持体上に細胞を付与し、細胞を培養する工程である。
[Cell culture process]
The cell culturing step is a step of culturing cells by providing cells on a support on which a biomaterial is fixed.
支持体上への細胞の付与方法としては、特に限定されないが、例えば、生体分子が固定された支持体に対して、インクジェット方式により、細胞を含む溶液を付着させる方法、生体分子が固定された支持体を、細胞を含む溶液に浸漬する方法が挙げられる。このなかでも、インクジェット方式を用いる方法が好ましい。インクジェット方式を用いることにより、支持体上の任意の箇所に任意の量の細胞を付与することが可能となる。 The method for applying cells on the support is not particularly limited. For example, a method in which a solution containing cells is attached to a support on which a biomolecule is fixed by an inkjet method, or the biomolecule is fixed. A method of immersing the support in a solution containing cells can be mentioned. Among these, the method using an ink jet method is preferable. By using the ink jet method, it is possible to give an arbitrary amount of cells to an arbitrary location on the support.
また、培養方法としては、特に限定されず、細胞の種類により適宜高知の方法を選択することができる。 Moreover, it does not specifically limit as a culture method, A Kochi method can be selected suitably according to the kind of cell.
〔細胞〕
培養される細胞としては、特に限定されないが、例えば、臓器由来の細胞、表皮細胞、膵実質細胞、膵管細胞、腎臓細胞、肝細胞、血液細胞、心筋細胞、骨格筋細胞、骨芽細胞、骨格筋芽細胞、神経細胞、血管内皮細胞、色素細胞、平滑筋細胞、脂肪細胞、骨細胞、軟骨細胞、赤血球、白血球；上皮組織、結合組織、筋肉組織、神経組織、皮膚組織、骨髄組織、角膜組織などの組織に存在する細胞；皮膚、血管、角膜、腎臓、心臓、肝臓、さい帯、腸、神経、肺、胎盤、膵臓、脳、四肢末梢、網膜などの器官に存在する細胞；並びに種々のタイプの細菌及び植物細胞、ｉＰＳ細胞やＥＳ細胞といった多能性幹細胞が挙げられる。
〔cell〕
The cells to be cultured are not particularly limited. For example, organ-derived cells, epidermis cells, pancreatic parenchymal cells, pancreatic duct cells, kidney cells, hepatocytes, blood cells, cardiomyocytes, skeletal muscle cells, osteoblasts, skeletal cells Myoblasts, nerve cells, vascular endothelial cells, pigment cells, smooth muscle cells, fat cells, bone cells, chondrocytes, erythrocytes, leukocytes; epithelial tissue, connective tissue, muscle tissue, nerve tissue, skin tissue, bone marrow tissue, cornea Cells present in tissues such as tissues; cells present in organs such as skin, blood vessels, cornea, kidney, heart, liver, umbilical cord, intestine, nerve, lung, placenta, pancreas, brain, extremity, retina; and various Pluripotent stem cells such as types of bacteria and plant cells, iPS cells and ES cells.
以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited in any way by the following examples.
〔プラズマ照射工程の条件〕
実施例１〜５、及び比較例１におけるプラズマ照射工程の条件を、下記表１に示す。実施例１〜５、及び比較例１におけるプラズマ照射工程は、リモート方式で実施し、ヘッドと支持体（ガラス基板）との距離は５ｍｍ（リモート方式）とした。
[Conditions for plasma irradiation process]
The conditions of the plasma irradiation process in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 are shown in Table 1 below. The plasma irradiation process in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 was performed by a remote method, and the distance between the head and the support (glass substrate) was 5 mm (remote method).
〔実施例１〕
（Ｉ．インク液の調整）
ゼラチン０．５％（等電点５）、グリセリン４％となるようにイオン交換水で希釈し、生体分子を含むインク液を調製した。次に、７０％エタノール水溶液を用いて洗浄した３つのインクカートリッジすべてにこのインク液を充填し、図２で示される処理装置にセットした。
[Example 1]
(I. Adjustment of ink liquid)
The ink liquid was diluted with ion-exchanged water so that the gelatin was 0.5% (isoelectric point 5) and glycerin 4% to prepare an ink solution containing biomolecules. Next, all three ink cartridges cleaned with 70% ethanol aqueous solution were filled with this ink liquid, and set in the processing apparatus shown in FIG.
（ＩＩ．支持体の処理方法）
支持体であるガラス基板を図２で示される処理装置にセットした後、アルゴンガスをプラズマ源として発生させたプラズマガスをガラス基板全面に照射し、ガラス基板の滅菌／洗浄を行った。次に、アンモニアガスをプラズマ源として発生させたプラズマガスを、滅菌／洗浄を行ったガラス基板に照射することで、ガラス基板の処理を行った。この処理によりガラス基板上にアミノ基が付与された。
(II. Support Method for Support)
After setting the glass substrate as a support in the processing apparatus shown in FIG. 2, the entire surface of the glass substrate was irradiated with a plasma gas generated using argon gas as a plasma source to sterilize / clean the glass substrate. Next, the glass substrate was processed by irradiating the sterilized / cleaned glass substrate with plasma gas generated using ammonia gas as a plasma source. This treatment gave an amino group on the glass substrate.
（ＩＩＩ．生体分子の固定方法）
その後、処理したガラス基板上に特定パターンを印刷することで、ガラス基板上にゼラチンの特定パターンを形成した。上記操作により、分子全体として負に帯電しているゼラチンと正に帯電するアミノ基との静電相互作用により、ゼラチンを特定パターンで固定した。
(III. Method for immobilizing biomolecules)
Then, the specific pattern of gelatin was formed on the glass substrate by printing a specific pattern on the processed glass substrate. By the above operation, gelatin was fixed in a specific pattern by electrostatic interaction between gelatin negatively charged as a whole molecule and an amino group positively charged.
（ＩＶ．細胞培養）
ゼラチンを固定したガラス基板をガラスシャーレに静置し、塩基性線維芽細胞成長因子（ｂ−ＦＧＦ、等電点9）２０μｇ／ｍｌとＦＢＳ（Ｆｅｔａｌ Ｂｏｖｉｎｅ Ｓｅｒｕｍ）２％とを含むＤＭＥＭ（Ｄｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｅａｇｌｅ’ｓ ｍｉｎｉｍｕｍ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｍｅｄｉｕｍ）培地をガラスシャーレに加え、マウス骨格筋細胞Ｃ２Ｃ１２を、５％ＣＯ2を含む湿潤空気中で３７℃、９６時間培養した。この際、培養液のｐＨを７．０に制御した。
(IV. Cell culture)
A glass substrate on which gelatin was fixed was placed in a glass petri dish, and DMEM (Dulbecco ') containing 20 μg / ml of basic fibroblast growth factor (b-FGF, isoelectric point 9) and 2% of FBS (Fetal Bovine Serum). s Modified Eagle's minimum essential medium) was added to a glass petri dish, and mouse skeletal muscle cells C2C12 were cultured in humidified air containing 5% CO 2 at 37 ° C. for 96 hours. At this time, the pH of the culture solution was controlled to 7.0.
培養後のガラス基板を顕微鏡で観察するとゼラチンをパターン吐出した領域では、パターンに沿って細胞が増殖している様子が観察された。 When the glass substrate after culturing was observed with a microscope, it was observed that cells were proliferating along the pattern in the area where the gelatin was discharged in a pattern.
〔実施例２〕
（Ｉ．インク液の調整）
塩基性線維芽細胞成長因子（ｂ−ＦＧＦ、等電点９）、インスリン様成長因子（ＩＧＦ−Ｉ、等電点８．２）、骨形成タンパク質（ＢＭＰ−２、等電点９）の生体分子を、ｂ−ＦＧＦは生物食塩水、ＩＧＦ−Ｉは１０ｍＭ酢酸、ＢＭＰ−２は４ｍＭ塩酸でそれぞれ希釈し、生体分子２０μｇ／ｍｌとグリセリン４％を含む３種類のインク液を調製した。３つのカートリッジを、７０％エタノール水溶液を用いて洗浄した後、第１のカートリッジに第１のインク液を、第２のカートリッジに第２のインク液を、第３のカートリッジに第３のインク液を充填し、図２で示される処理装置にセットした。
[Example 2]
(I. Adjustment of ink liquid)
Living body of basic fibroblast growth factor (b-FGF, isoelectric point 9), insulin-like growth factor (IGF-I, isoelectric point 8.2), bone morphogenetic protein (BMP-2, isoelectric point 9) The molecules were diluted with biological saline, b-FGF, IGF-I with 10 mM acetic acid, and BMP-2 with 4 mM hydrochloric acid, respectively, to prepare three types of ink solutions containing 20 μg / ml biomolecule and 4% glycerin. After the three cartridges are washed with a 70% aqueous ethanol solution, the first ink liquid is stored in the first cartridge, the second ink liquid is stored in the second cartridge, and the third ink liquid is stored in the third cartridge. Was set in the processing apparatus shown in FIG.
（ＩＩ．支持体の処理方法）
支持体であるガラス基板を図２で示される処理装置にセットした後、二酸化炭素をプラズマ源として発生させたプラズマガスをガラス基板全面に照射し、ガラス基板の滅菌／洗浄を行った。次に、二酸化炭素をプラズマ源として発生させたプラズマガス、酸素ガスをプラズマ源として発生させたプラズマガス、アンモニアガスをプラズマ源として発生させたプラズマガスを順次、滅菌／洗浄を行ったガラス基板全面に照射することで、ガラス基板の処理を行った。この処理により、ガラス基板全面に、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基が付与された。
(II. Support Method for Support)
After the glass substrate as a support was set in the processing apparatus shown in FIG. 2, the entire surface of the glass substrate was irradiated with plasma gas generated using carbon dioxide as a plasma source to sterilize / clean the glass substrate. Next, the entire surface of the glass substrate that has been sterilized / cleaned in sequence with plasma gas generated using carbon dioxide as a plasma source, plasma gas generated using oxygen gas as a plasma source, and plasma gas generated using ammonia gas as a plasma source The glass substrate was processed by irradiation. By this treatment, a carboxyl group, a hydroxyl group, and an amino group were imparted to the entire surface of the glass substrate.
（ＩＩＩ．生体分子の固定方法）
その後、処理したガラス基板上に特定パターンを印刷することで、ガラス基板上に各生体分子の特定パターンをそれぞれ形成した。３種類の生体分子は、分子全体で正に帯電しており、これをカルボキシル基との静電相互作用により固定した。また、アミノ基とヒドロキシル基を基板上に混在させることで、生体分子中に部分的に存在する負電荷をもつ官能基とアミノ基とヒドロキシル基との静電相互作用を達成した。これにより、カルボキシル基のみが存在する支持体と比較して、より強固に生体分子を固定することができる。
(III. Method for immobilizing biomolecules)
Then, the specific pattern of each biomolecule was formed on the glass substrate by printing a specific pattern on the processed glass substrate, respectively. The three types of biomolecules were positively charged as a whole, and were fixed by electrostatic interaction with the carboxyl group. In addition, by mixing the amino group and the hydroxyl group on the substrate, electrostatic interaction between the amino group and the hydroxyl group, a functional group having a negative charge partially present in the biomolecule, was achieved. Thereby, a biomolecule can be more firmly fixed compared with the support body in which only a carboxyl group exists.
（ＩＶ．細胞培養）
各生体分子をパターン吐出したガラス基板をガラスシャーレに静置し、ＦＢＳ（Ｆｅｔａｌ Ｂｏｖｉｎｅ Ｓｅｒｕｍ）を２％含むＤＭＥＭ（Ｄｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｅａｇｌｅ’ｓ ｍｉｎｉｍｕｍ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｍｅｄｉｕｍ）培地をガラスシャーレに加え、マウス骨格筋細胞Ｃ２Ｃ１２を、５％ＣＯ2を含む湿潤空気中で３７℃、９６時間培養した。この際、培養液のｐＨを７．０に制御した。
(IV. Cell culture)
The glass substrate on which each biomolecule was ejected was placed in a glass petri dish, and a DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's minimum essential medium) medium containing 2% FBS (Fetal Bovine Serum) was added to the glass petri dish. Cells C2C12 were cultured at 37 ° C. for 96 hours in humid air containing 5% CO 2 . At this time, the pH of the culture solution was controlled to 7.0.
培養後のガラス基板を顕微鏡で観察するとｂ−ＦＧＦをパターン吐出した領域ではパターンに沿って、細胞が増殖し、ＩＧＦ−Ｉをパターン吐出した領域では、パターンに沿って筋分化が促進され、ＢＭＰ−２をパターン吐出した領域ではパターンに沿って骨分化が促進されている様子が観察された。 When the glass substrate after culturing is observed with a microscope, cells proliferate along the pattern in the region where the pattern of b-FGF is discharged, and muscle differentiation is promoted along the pattern in the region where the pattern of IGF-I is discharged. In the region where pattern -2 was discharged, it was observed that bone differentiation was promoted along the pattern.
〔実施例３〕
（Ｉ．インク液の調整）
（１） 塩基性線維芽細胞成長因子ｂ−ＦＧＦ（等電点９：ヒドロキシル基が付与された領域に固定される：水素結合により固定）、骨形成タンパク質ＢＭＰ−２（等電点９：カルボキシル基が付与された領域に固定される：静電相互作用により固定）を含むインク液の調製方法
ｂ−ＦＧＦは生物食塩水、ＢＭＰ−２は４ｍＭ塩酸でそれぞれ希釈し、生体分子２０μｇ／ｍｌとグリセリン４％を含む２種類のインク液を調製した。２つのカートリッジを、７０％エタノール水溶液を用いて洗浄した後、第１のカートリッジに第１のインク液を、第２のカートリッジに第２のインク液を充填し、図２に示す処理装置にセットした。
（２）インスリン（基板上のアミノ基と共有結合で反応し固定される）を含むインク液の調製方法
脱イオン水中に溶解した６０ｍｍｏｌのＮ−ヒドロキシスクシンイミド基中に、脱イオン水中に溶解した１−エチル−３−（３−（ジメチルアミノ）プロピル）カルボジイミド（ＷＳＣ）を滴下し、４℃で２４時間撹拌した。続いて、リン酸等張緩衝液中に溶解した６０ｍｍｏｌのインスリン中に反応液を滴下し、４℃で２４時間撹拌し、反応生成物をリン酸等張緩衝液により透析して未反応物を除去し、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド基を導入したインスリン溶液を得た。
Example 3
(I. Adjustment of ink liquid)
(1) Basic fibroblast growth factor b-FGF (isoelectric point 9: fixed to a region to which a hydroxyl group is attached: fixed by hydrogen bonding), bone morphogenetic protein BMP-2 (isoelectric point 9: carboxyl) Preparation method of ink liquid containing (fixed to the region to which the group is attached: fixed by electrostatic interaction) b-FGF is diluted with biological saline, BMP-2 is diluted with 4 mM hydrochloric acid, and 20 μg / ml of biomolecule is obtained. Two types of ink liquid containing 4% glycerin were prepared. After the two cartridges are washed with 70% ethanol aqueous solution, the first cartridge is filled with the first ink liquid, the second cartridge is filled with the second ink liquid, and set in the processing apparatus shown in FIG. did.
(2) Method for preparing an ink solution containing insulin (reacted and fixed covalently with an amino group on a substrate) 1 dissolved in deionized water in 60 mmol N-hydroxysuccinimide group dissolved in deionized water -Ethyl-3- (3- (dimethylamino) propyl) carbodiimide (WSC) was added dropwise and stirred at 4 ° C. for 24 hours. Subsequently, the reaction solution is dropped into 60 mmol of insulin dissolved in phosphate isotonic buffer, stirred at 4 ° C. for 24 hours, and the reaction product is dialyzed against phosphate isotonic buffer to remove unreacted product. This was removed to obtain an insulin solution into which an N-hydroxysuccinimide group was introduced.
次に、上記で調製した透析後のインスリン溶液を５０％エタノール水溶液で希釈し５０μｇ／ｍｌとし、グリセリン４％を含む第３のインク液を調製した。第３のインクカートリッジをリン酸等張緩衝液で十分洗浄した後、第３のインク液を充填し、処理装置にセットした。 Next, the insulin solution after dialysis prepared above was diluted with a 50% aqueous ethanol solution to 50 μg / ml to prepare a third ink solution containing 4% glycerin. The third ink cartridge was sufficiently washed with a phosphate isotonic buffer solution, filled with the third ink solution, and set in a processing apparatus.
（ＩＩ．支持体の処理方法）
支持体であるガラス基板を図２で示される処理装置にセットした後、二酸化炭素をプラズマ源として発生させたプラズマガスをガラス基板全面に照射し、ガラス基板の滅菌／洗浄を行った。次に、二酸化炭素をプラズマ源として発生させたプラズマガス、酸素ガスをプラズマ源として発生させたプラズマガス、アンモニアガスをプラズマ源として発生させたプラズマガスを、滅菌／洗浄を行ったガラス基板上の特定領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に、順次、照射することで、ガラス基板の処理を行った。この処理により、ガラス基板のＳ１領域にはカルボキシル基、Ｓ２領域にはヒドロキシル基、Ｓ３領域にはアミノ基が付与された（図５参照）。
(II. Support Method for Support)
After the glass substrate as a support was set in the processing apparatus shown in FIG. 2, the entire surface of the glass substrate was irradiated with plasma gas generated using carbon dioxide as a plasma source to sterilize / clean the glass substrate. Next, a plasma gas generated using carbon dioxide as a plasma source, a plasma gas generated using oxygen gas as a plasma source, and a plasma gas generated using ammonia gas as a plasma source are sterilized / cleaned on a glass substrate. The glass substrate was processed by sequentially irradiating the specific areas S1, S2, and S3. By this treatment, a carboxyl group was added to the S1 region of the glass substrate, a hydroxyl group was added to the S2 region, and an amino group was added to the S3 region (see FIG. 5).
（ＩＩＩ．生体分子の固定方法）
その後、Ｓ１領域にＢＭＰ−２を含むインクを、Ｓ２領域にｂ−ＦＧＦを含むインクを、Ｓ３領域にインスリンを含むインクを特定パターンでそれぞれ吐出し、Ｓ１領域にＢＭＰ−２のパターン、Ｓ２領域にｂ−ＦＧＦのパターン、Ｓ３領域にインスリンのパターンをそれぞれ形成した。
(III. Method for immobilizing biomolecules)
Thereafter, an ink containing BMP-2 in the S1 area, an ink containing b-FGF in the S2 area, and an ink containing insulin in the S3 area are ejected in a specific pattern, respectively, and the BMP-2 pattern and the S2 area in the S1 area. A b-FGF pattern and an insulin pattern were formed in the S3 region, respectively.
（ＩＩＩ．細胞培養）
各生体分子をパターン吐出したガラス基板をガラスシャーレに静置し、ＦＢＳ（Ｆｅｔａｌ Ｂｏｖｉｎｅ Ｓｅｒｕｍ）を２％含むＤＭＥＭ（Ｄｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｅａｇｌｅ’ｓ ｍｉｎｉｍｕｍ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｍｅｄｉｕｍ）培地をガラスシャーレに加え、マウス骨格筋細胞Ｃ２Ｃ１２を、５％ＣＯ2を含む湿潤空気中で３７℃、９６時間培養した。この際、培養液のｐＨを７．０に制御した。
(III. Cell culture)
The glass substrate on which each biomolecule was ejected was placed in a glass petri dish, and a DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's minimum essential medium) medium containing 2% FBS (Fetal Bovine Serum) was added to the glass petri dish. Cells C2C12 were cultured at 37 ° C. for 96 hours in humid air containing 5% CO 2 . At this time, the pH of the culture solution was controlled to 7.0.
培養後のガラス基板を顕微鏡で観察すると、ＢＭＰ−２をパターン吐出した領域ではパターンに沿って骨分化が促進され、ｂ−ＦＧＦをパターン吐出した領域ではパターンに沿って細胞が増殖し、インスリンをパターン吐出した領域ではパターンに沿って筋分化が促進されている様子が観察された。 When the glass substrate after culturing is observed with a microscope, bone differentiation is promoted along the pattern in the region where BMP-2 is ejected in a pattern, and cells grow along the pattern in the region where b-FGF is ejected as a pattern. It was observed that muscle differentiation was promoted along the pattern in the region where the pattern was discharged.
〔実施例４〕
（Ｉ．インク液の調整）
インスリンを含むインク液、及び、塩基性線維芽細胞成長因子ｂ−ＦＧＦ、骨形成タンパク質ＢＭＰ−２を含む３種類のインク液を実施例３と同様に調製した。実施例３と同様の手順で、調製した各インク液を、洗浄した３つのカートリッジにそれぞれ充填し、図２で示される処理装置にセットした。
Example 4
(I. Adjustment of ink liquid)
Ink liquid containing insulin and three kinds of ink liquid containing basic fibroblast growth factor b-FGF and bone morphogenetic protein BMP-2 were prepared in the same manner as in Example 3. In the same procedure as in Example 3, each of the prepared ink liquids was filled into three washed cartridges and set in the processing apparatus shown in FIG.
（ＩＩ．支持体の処理方法、及び、生体分子の固定方法）
支持体であるポリオレフィンシート（ＮＯＶＩＸ−ＩＩ（Ｒ）ＡＳＡＨＩ ＴＥＣＨＮＯ ＧＬＡＳＳ製）を図２で示される処理装置にセットした後、二酸化炭素をプラズマ源として発生させたプラズマガスをポリオレフィンシート全面に照射し、ポリオレフィンシートの滅菌／洗浄を行った。次に、二酸化炭素をプラズマ源として発生させたプラズマガスを、ポリオレフィンシートの特定領域Ｓ１に照射した。この操作により特定領域Ｓ１上にはカルボキシル基が付与された。次に、Ｓ１領域にＢＭＰ−２を含むインクを特定パターンで吐出し、ＢＭＰ−２をＳ１領域に固定しＢＭＰ−２のパターンを形成した。これにより、ＢＭＰ−２の官能基とカルボキシル基間の静電相互作用により、ＢＭＰ−２を固定した。
(II. Supporting Method and Biomolecule Immobilization Method)
After setting the polyolefin sheet (manufactured by NOVIX-II (R) ASAHI TECHNO GLASS) as a support in the processing apparatus shown in FIG. 2, the entire surface of the polyolefin sheet is irradiated with a plasma gas generated using carbon dioxide as a plasma source, The polyolefin sheet was sterilized / washed. Next, a specific region S1 of the polyolefin sheet was irradiated with a plasma gas generated using carbon dioxide as a plasma source. By this operation, a carboxyl group was provided on the specific region S1. Next, ink containing BMP-2 in the S1 region was ejected in a specific pattern, and BMP-2 was fixed in the S1 region to form a BMP-2 pattern. Thereby, BMP-2 was fixed by the electrostatic interaction between the functional group and carboxyl group of BMP-2.
次に、ポリオレフィンシートの特定領域Ｓ２に、酸素ガスをプラズマ源として発生させたプラズマガスを照射した。この操作により特定領域Ｓ２上にはヒドロキシル基が付与された。その後、Ｓ２領域にｂ−ＦＧＦを含むインクを特定パターンで吐出し、ｂ−ＦＧＦをＳ２領域に固定しｂ−ＦＧＦのパターンを形成した。これにより、ｂ−ＦＧＦの官能基とヒドロキシル基間の水素結合により、ｂ−ＦＧＦを固定した。 Next, a plasma gas generated by using oxygen gas as a plasma source was irradiated onto the specific region S2 of the polyolefin sheet. By this operation, a hydroxyl group was added on the specific region S2. Thereafter, ink containing b-FGF was ejected in a specific pattern in the S2 region, and b-FGF was fixed in the S2 region to form a b-FGF pattern. Thereby, b-FGF was fixed by the hydrogen bond between the functional group of b-FGF and the hydroxyl group.
上記操作の後、ポリオレフィンシートの特定領域Ｓ３に、アンモニアガスをプラズマ源として発生させたプラズマガスを照射した。この操作により特定領域Ｓ３上にはアミノ基が付与された。その後、Ｓ３領域にインスリンを含むインクを特定パターンで吐出し、インスリンをＳ３領域に固定しインスリンのパターンを形成した。これにより、インスリンの官能基とアミノ基が共有結合で結合させ、インスリンを固定した。 After the above operation, the specific region S3 of the polyolefin sheet was irradiated with a plasma gas generated using ammonia gas as a plasma source. By this operation, an amino group was added on the specific region S3. Thereafter, ink containing insulin was ejected in a specific pattern in the S3 region, and insulin was fixed in the S3 region to form an insulin pattern. As a result, the insulin functional group and amino group were covalently bonded to fix the insulin.
（ＩＩＩ．細胞培養）
各生体分子をパターン吐出したポリオレフィンシートをガラスシャーレに静置し、ＦＢＳ（Ｆｅｔａｌ Ｂｏｖｉｎｅ Ｓｅｒｕｍ）を２％含むＤＭＥＭ（Ｄｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｅａｇｌｅ’ｓ ｍｉｎｉｍｕｍ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｍｅｄｉｕｍ）培地をガラスシャーレに加え、マウス骨格筋細胞Ｃ２Ｃ１２を、５％ＣＯ2を含む湿潤空気中で３７℃、９６時間培養した。この際、培養液のｐＨを７．０に制御した。
(III. Cell culture)
The polyolefin sheet on which each biomolecule was ejected was placed in a glass petri dish, a DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's minimum essential medium) medium containing 2% FBS (Fetal Bovine Serum) was added to the glass petri dish, and mouse skeletal muscle Cells C2C12 were cultured at 37 ° C. for 96 hours in humid air containing 5% CO 2 . At this time, the pH of the culture solution was controlled to 7.0.
培養後のポリオレフィンシートを顕微鏡で観察するとＢＭＰ−２をパターン吐出した領域ではパターンに沿って骨分化が促進され、ｂ−ＦＧＦをパターン吐出した領域ではパターンに沿って細胞が増殖し、インスリンをパターン吐出した領域では、パターンに沿って筋分化が促進されている様子が観察された。 When the polyolefin sheet after culture is observed with a microscope, bone differentiation is promoted along the pattern in the region where BMP-2 is ejected in a pattern, and cells grow along the pattern in the region where pattern b-FGF is ejected, patterning insulin. In the discharged region, it was observed that muscle differentiation was promoted along the pattern.
〔実施例５〕
（Ｉ．インク液の調整）
塩基性線維芽細胞成長因子（ｂ−ＦＧＦ、等電点９）、インスリン様成長因子（ＩＧＦ−Ｉ、等電点８．２）、骨形成タンパク質（ＢＭＰ−２、等電点９）の３種類の生体分子を含む３種類のインク液を実施例２と同様に調製した。実施例３と同様の手順で、調整した各インク液を、洗浄した３つのカートリッジにそれぞれ充填し、図２で示される処理装置にセットした。
Example 5
(I. Adjustment of ink liquid)
Basic fibroblast growth factor (b-FGF, isoelectric point 9), insulin-like growth factor (IGF-I, isoelectric point 8.2), bone morphogenetic protein (BMP-2, isoelectric point 9) Three types of ink liquids containing various types of biomolecules were prepared in the same manner as in Example 2. In the same procedure as in Example 3, each of the adjusted ink liquids was filled into three washed cartridges and set in the processing apparatus shown in FIG.
（ＩＩ．支持体の処理方法、及び、生体分子の固定方法）
ポリオレフィンシート（ＮＯＶＩＸ−ＩＩ（Ｒ）ＡＳＡＨＩ ＴＥＣＨＮＯ ＧＬＡＳＳ製）を処理装置にセットした後、二酸化炭素をプラズマ源として発生させたプラズマガスをポリオレフィンシート全面に照射し、ポリオレフィンシートの滅菌／洗浄を行った。次に、二酸化炭素をプラズマ源として発生させたプラズマガスを、ポリオレフィンシート全面に照射した。この操作によりポリオレフィンシート上にはカルボキシル基が付与された。次に、ＩＧＦ−Ｉを含むインクを特定パターンで吐出し、ＩＧＦ−Ｉを固定しＩＧＦ−Ｉのパターンを形成した。
(II. Supporting Method and Biomolecule Immobilization Method)
After setting a polyolefin sheet (NOVIX-II (R) ASAHI TECHNO GLASS) on the processing apparatus, the polyolefin sheet was irradiated with plasma gas generated using carbon dioxide as a plasma source to sterilize / clean the polyolefin sheet. . Next, the entire surface of the polyolefin sheet was irradiated with a plasma gas generated using carbon dioxide as a plasma source. By this operation, a carboxyl group was provided on the polyolefin sheet. Next, ink containing IGF-I was ejected in a specific pattern, and IGF-I was fixed to form an IGF-I pattern.
次に、ＩＧＦ−Ｉを固定したポリオレフィンシート全面に、酸素ガスをプラズマ源として発生させたプラズマガスを照射した。この操作によりポリオレフィンシート上にはヒドロキシル基が付与された。その後ｂ−ＦＧＦを含むインクを特定パターンで吐出し、ｂ−ＦＧＦを固定しｂ−ＦＧＦのパターンを形成した。 Next, the entire surface of the polyolefin sheet on which IGF-I was fixed was irradiated with plasma gas generated using oxygen gas as a plasma source. By this operation, a hydroxyl group was provided on the polyolefin sheet. Thereafter, ink containing b-FGF was ejected in a specific pattern, and b-FGF was fixed to form a b-FGF pattern.
上記操作の後、ＩＧＦ−Ｉ、ｂ−ＦＧＦを固定したポリオレフィンシート全面に、アンモニアガスをプラズマ源として発生させたプラズマガスを照射した。この操作によりポリオレフィンシート上にはアミノ基が付与された。その後、ＢＭＰ−２を含むインクを特定パターンで吐出し、ＢＭＰ−２を固定しＢＭＰ−２のパターンを形成した。 After the above operation, the entire surface of the polyolefin sheet on which IGF-I and b-FGF were fixed was irradiated with plasma gas generated using ammonia gas as a plasma source. This operation gave an amino group on the polyolefin sheet. Thereafter, ink containing BMP-2 was ejected in a specific pattern, and BMP-2 was fixed to form a BMP-2 pattern.
（ＩＩＩ．細胞培養）
各生体分子をパターン吐出したポリオレフィンシートをガラスシャーレに静置し、ＦＢＳ（Ｆｅｔａｌ Ｂｏｖｉｎｅ Ｓｅｒｕｍ）を２％含むＤＭＥＭ（Ｄｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｅａｇｌｅ’ｓ ｍｉｎｉｍｕｍ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｍｅｄｉｕｍ）培地をガラスシャーレに加え、マウス骨格筋細胞Ｃ２Ｃ１２を、５％ＣＯ2を含む湿潤空気中で３７℃、９６時間培養した。この際、培養液のｐＨを７．０に制御した。
(III. Cell culture)
The polyolefin sheet on which each biomolecule was ejected was placed in a glass petri dish, a DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's minimum essential medium) medium containing 2% FBS (Fetal Bovine Serum) was added to the glass petri dish, and mouse skeletal muscle Cells C2C12 were cultured at 37 ° C. for 96 hours in humid air containing 5% CO 2 . At this time, the pH of the culture solution was controlled to 7.0.
培養後のポリオレフィンシートを顕微鏡で観察するとｂ−ＦＧＦをパターン吐出した領域ではパターンに沿って、細胞が増殖し、ＩＧＦ−Ｉをパターン吐出した領域では、パターンに沿って筋分化が促進され、ＢＭＰ−２をパターン吐出した領域ではパターンに沿って骨分化が促進されている様子が観察された。 When the polyolefin sheet after culturing is observed with a microscope, cells proliferate along the pattern in the region where the pattern of b-FGF is discharged, and muscle differentiation is promoted along the pattern in the region where the pattern of IGF-I is discharged. In the region where pattern -2 was discharged, it was observed that bone differentiation was promoted along the pattern.
〔比較例１〕
（Ｉ．インク液の調整）
ゼラチンを含むインク液を、実施例１と同様に調整した。実施例１と同様の手順で、調整したインク液を、洗浄した３つのカートリッジに充填し、図２で示される処理装置にセットした。
[Comparative Example 1]
(I. Adjustment of ink liquid)
An ink liquid containing gelatin was prepared in the same manner as in Example 1. In the same procedure as in Example 1, the adjusted ink liquid was filled into three washed cartridges and set in the processing apparatus shown in FIG.
（ＩＩ．支持体の処理方法）
支持体であるガラス基板を図２で示される処理装置にセットした後、アルゴンガスをプラズマ源として発生させたプラズマガスをガラス基板全面に照射し、ガラス基板の滅菌／洗浄を行った。
(II. Support Method for Support)
After setting the glass substrate as a support in the processing apparatus shown in FIG. 2, the entire surface of the glass substrate was irradiated with a plasma gas generated using argon gas as a plasma source to sterilize / clean the glass substrate.
（ＩＩＩ．生体分子の固定方法）
その後、処理したガラス基板上に特定パターンを印刷することで、ガラス基板上にゼラチンの特定パターンを形成した。
(III. Method for immobilizing biomolecules)
Then, the specific pattern of gelatin was formed on the glass substrate by printing a specific pattern on the processed glass substrate.
（ＩＶ．細胞培養）
ゼラチンを固定したガラス基板をガラスシャーレに静置し、塩基性線維芽細胞成長因子（ｂ−ＦＧＦ）２０μｇ／ｍｌとＦＢＳ（Ｆｅｔａｌ Ｂｏｖｉｎｅ Ｓｅｒｕｍ）２％とを含むＤＭＥＭ（Ｄｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｅａｇｌｅ’ｓ ｍｉｎｉｍｕｍ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｍｅｄｉｕｍ）培地をガラスシャーレに加え、マウス骨格筋細胞Ｃ２Ｃ１２を、５％ＣＯ2を含む湿潤空気中で３７℃、９６時間培養した。この際、培養液のｐＨを７．０に制御した。
(IV. Cell culture)
A glass substrate on which gelatin has been fixed is allowed to stand in a glass petri dish, and DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's) containing 20 μg / ml of basic fibroblast growth factor (b-FGF) and 2% of FBS (Metal Bovine Serum). (minimum essential medium) medium was added to a glass petri dish, and mouse skeletal muscle cells C2C12 were cultured in humidified air containing 5% CO 2 at 37 ° C. for 96 hours. At this time, the pH of the culture solution was controlled to 7.0.
培養後のガラス基板を顕微鏡で観察すると、パターンに沿って細胞が増殖している様子は観察されなかった。 When the glass substrate after culturing was observed with a microscope, it was not observed that the cells were growing along the pattern.
以上のように、細胞の分化、増殖が確認されたことから、本発明の処理方法によれば、支持体の滅菌と細胞培養に必要な生体材料固定効率の向上が図れることが分かった。 As described above, since the differentiation and proliferation of cells were confirmed, it was found that the treatment method of the present invention can improve the biomaterial fixation efficiency required for sterilization of the support and cell culture.
１…処理装置、２…収容部、３…支持体、４…プラズマ照射機構、５…キャリアガスライン、６…排ガスライン、７…キャリアガス貯留部、８…制御部、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ…ガス貯留部、１０…インクジェット記録装置、１１ａ,１１ｂ，１１ｃ…カートリッジ、１４…ヘッド、１８…制御部、２０…プラズマ照射手段、２１…プラズマ発生部、２２…ガス供給室、２３…電極対、２３ａ，２３ｂ…電極、２４…電源、２５…プラズマ照射ノズル、２６（２６ａ，２６ｂ）…排気管、２９…ガス貯留部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Processing apparatus, 2 ... Accommodating part, 3 ... Support body, 4 ... Plasma irradiation mechanism, 5 ... Carrier gas line, 6 ... Exhaust gas line, 7 ... Carrier gas storage part, 8 ... Control part, 9a, 9b, 9c, 9d: Gas storage unit, 10: Inkjet recording apparatus, 11a, 11b, 11c ... Cartridge, 14 ... Head, 18 ... Control unit, 20 ... Plasma irradiation means, 21 ... Plasma generation unit, 22 ... Gas supply chamber, 23 ... Electrode 23a, 23b ... electrodes, 24 ... power source, 25 ... plasma irradiation nozzle, 26 (26a, 26b) ... exhaust pipe, 29 ... gas reservoir
Claims (14)
前記支持体にプラズマを照射するプラズマ照射工程を、２回以上実施する、
支持体の処理方法。 A method for treating a support for immobilizing a biomaterial to be a scaffold for cell culture,
Performing the plasma irradiation step of irradiating the support with plasma twice or more;
A method for treating a support.
ｎは１以上の自然数であり、ｍはｎよりも大きい自然数である、請求項１に記載の支持体の処理方法。 The gas used for generating the plasma in the nth plasma irradiation step is different from the gas used for generating the plasma in the mth plasma irradiation step,
The method for treating a support according to claim 1, wherein n is a natural number of 1 or more, and m is a natural number larger than n.
ｍ’回目の前記プラズマ照射工程において、前記支持体に所定の官能基を発生させ、
ｎ’は１以上の自然数であり、ｍ’はｎ’よりも大きい自然数である、
請求項２に記載の支持体の処理方法。 In the n′th plasma irradiation step, the support is washed and sterilized,
In the m′th plasma irradiation step, a predetermined functional group is generated on the support,
n ′ is a natural number of 1 or more, and m ′ is a natural number larger than n ′.
The processing method of the support body of Claim 2.
ｍ’’回目の前記プラズマ照射工程において、前記支持体に官能基ｄとは異なる官能基ｃを発生させ、
ｎ’’は１以上の自然数であり、ｍ’’はｎ’’よりも大きい自然数である、
請求項２に記載の支持体の処理方法。 In the n''th plasma irradiation step, a functional group c is generated on the support,
In the plasma irradiation step of the m''th time, a functional group c different from the functional group d is generated on the support,
n ″ is a natural number greater than or equal to 1, m ″ is a natural number greater than n ″,
The processing method of the support body of Claim 2.
３回以上の前記プラズマ照射工程のうち、少なくとも２回の前記プラズマ照射工程において、前記プラズマを発生させるために利用するガスが互いに異なる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の支持体の処理方法。 Performing the plasma irradiation step three times or more;
The support according to any one of claims 1 to 4, wherein gases used to generate the plasma are different from each other in at least two plasma irradiation steps among the three or more plasma irradiation steps. Processing method.
前記支持体を収容する収容部と、
プラズマを発生させるためのガスを貯留するガス貯留部と、
該ガス貯留部から供給された前記ガスをプラズマ化させるプラズマ発生部、及び、プラズマ化した前記ガスを前記収容部内に収容された前記支持体に射出する射出口を備えるプラズマ照射機構と、
プラズマ照射を２回以上実施するよう前記プラズマ照射機構を制御する制御部と、を有する、
処理装置。 A processing apparatus for processing a support for fixing a biological material to be a scaffold for cell culture,
An accommodating portion for accommodating the support;
A gas reservoir for storing gas for generating plasma;
A plasma generation mechanism comprising: a plasma generation unit configured to convert the gas supplied from the gas storage unit into plasma; and an injection port configured to inject the plasmad gas into the support stored in the storage unit;
A control unit that controls the plasma irradiation mechanism to perform plasma irradiation twice or more,
Processing equipment.
前記ガスＡのプラズマが、前記支持体を洗浄及び滅菌するものであり、
前記ガスＢのプラズマが、前記支持体に所定の官能基ｂを発生させるものである、請求項９に記載の処理装置。 As the gas storage part, it has a first gas storage part that stores gas A, and a second gas storage part that stores gas B different from the gas A,
The gas A plasma cleans and sterilizes the support;
The processing apparatus according to claim 9, wherein the plasma of the gas B generates a predetermined functional group b on the support.
前記ガスＣのプラズマが、前記支持体に官能基ｃを発生させるものであり、
前記ガスＤのプラズマが、前記支持体に前記官能基ｃとは異なる官能基ｄを発生させるものである、請求項９に記載の処理装置。 As said gas storage part, it has the 3rd gas storage part which stores gas C, and the 4th gas storage part which stores gas D,
The plasma of the gas C generates a functional group c on the support,
The processing apparatus according to claim 9, wherein the plasma of the gas D generates a functional group d different from the functional group c on the support.
少なくとも２回のプラズマ照射において、異なる２種の前記ガスをプラズマ化させて、プラズマ化した前記ガスを前記収容部内に収容された前記支持体に照射するようプラズマ照射機構を制御するものである、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の処理装置。 The control unit controls the plasma irradiation mechanism to perform plasma irradiation three times or more, and
In at least two plasma irradiations, the plasma irradiation mechanism is controlled such that two different types of gas are converted into plasma and the support gas stored in the storage unit is irradiated with the plasmaized gas. The processing apparatus of any one of Claims 8-11.
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