JP6801728B2 - Analytical device - Google Patents

Description

本発明は、細胞培養デバイスに関する。 The present invention relates to a cell culture device.

細胞を培養するための培養空間を有する細胞培養デバイスが利用されている。かかる細胞培養デバイスは、例えば培養空間において細胞を培養し、化合物の細胞への作用を評価する等の目的で利用される場合がある。このような目的で利用されるシステムの一例が、例えば下記の非特許文献１に開示されている。 A cell culture device having a culture space for culturing cells is used. Such a cell culture device may be used for the purpose of culturing cells in a culture space, for example, and evaluating the action of a compound on cells. An example of a system used for such a purpose is disclosed in, for example, Non-Patent Document 1 below.

細胞を培養するにあたっては、培養空間の下方を覆う底面部に支持される状態で培養することが考えられる。この場合、化合物が培養空間の側方を覆う側壁部に吸着してしまうと、その吸着によるロスによって相互作用評価の精度が低下してしまうという問題があった。 When culturing cells, it is conceivable to cultivate them in a state of being supported by a bottom surface covering the lower part of the culture space. In this case, if the compound is adsorbed on the side wall portion that covers the side of the culture space, there is a problem that the accuracy of the interaction evaluation is lowered due to the loss due to the adsorption.

The Pharmaceutical Society of Japan, YAKUGAKU ZASSHI 138, 815・822 (2018)The Pharmaceutical Society of Japan, YAKUGAKU ZASSHI 138, 815 ・ 822 (2018)

培養空間の側方を覆う側壁部に化合物が吸着しにくい細胞培養デバイスの実現が望まれる。 It is desired to realize a cell culture device in which compounds are less likely to be adsorbed on the side wall covering the side of the culture space.

本発明に係る細胞培養デバイスは、
細胞を培養するための培養空間を有する細胞培養デバイスであって、
前記培養空間の下方を覆い前記細胞を支持する底面部と、前記培養空間の側方を覆う側壁部と、を備え、
前記側壁部の内面の純水に対する接触角が３°以上９０°以下である。 The cell culture device according to the present invention is
A cell culture device having a culture space for culturing cells.
A bottom surface portion that covers the lower part of the culture space and supports the cells, and a side wall portion that covers the sides of the culture space are provided.
The contact angle of the inner surface of the side wall portion with pure water is 3 ° or more and 90 ° or less.

この構成によれば、培養空間の側方を覆う側壁部の内面の純水に対する接触角が３°以上９０°以下であることで、側壁部の内面の親水度が高められている。このため、その側壁部の内面には、親水性度があまり高くない（言い換えれば、疎水性度が比較的高い）化合物が吸着しにくい。従って、親水性または疎水性を調節することによって、側壁部に化合物が吸着しにくい細胞培養デバイスを実現することができる。 According to this configuration, the hydrophilicity of the inner surface of the side wall portion is enhanced by the contact angle of the inner surface of the side wall portion covering the side of the culture space with pure water of 3 ° or more and 90 ° or less. Therefore, it is difficult for a compound having a low degree of hydrophilicity (in other words, a relatively high degree of hydrophobicity) to be adsorbed on the inner surface of the side wall portion. Therefore, by adjusting the hydrophilicity or hydrophobicity, it is possible to realize a cell culture device in which the compound is less likely to be adsorbed on the side wall portion.

以下、本発明の好適な態様について説明する。但し、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定される訳ではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the scope of the present invention is not limited by the preferred embodiments described below.

一態様として、
前記側壁部の内面が、下記の式（１）、式（２）、式（３）、及び式（４）で表される基からなる群より選択される少なくとも１つの基を含むことが好ましい。

［ここで、
式（１）において、Ｒ_１２は、ＮＨ又は酸素原子であり、ｍは、０〜４の整数であり、Ｒ_１３は、水素原子、水酸基、又はメトキシ基であり、
式（３）において、Ｒ_３２は、水素原子又はメチル基であり、ｎは、２〜１００の整数である。］ As one aspect
It is preferable that the inner surface of the side wall portion contains at least one group selected from the group consisting of the groups represented by the following formulas (1), (2), (3) and (4). ..

[here,
In formula (1), R ₁₂ is an NH or oxygen atom, m is an integer from 0 to 4, and R ₁₃ is a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a methoxy group.
In formula (3), R ₃₂ is a hydrogen atom or a methyl group, and n is an integer of 2 to 100. ]

この構成によれば、式（１）、式（２）、式（３）、及び式（４）で表される基からなる群より選択される少なくとも１つの基を側壁部の内面に含ませることで、側壁部の内面の純水に対する接触角を、適切に３°以上９０°以下とすることができる。よって、側壁部に化合物を吸着しにくくすることができる。 According to this configuration, at least one group selected from the group consisting of the groups represented by the formula (1), the formula (2), the formula (3), and the formula (4) is included in the inner surface of the side wall portion. As a result, the contact angle of the inner surface of the side wall portion with pure water can be appropriately set to 3 ° or more and 90 ° or less. Therefore, it is possible to make it difficult for the compound to be adsorbed on the side wall portion.

一態様として、
前記側壁部の内面に、親水性構成単位を含む重合体を主体とするコーティング層が形成
されており、
前記親水性構成単位は、下記の式（５）、式（６）、式（７）、及び式（８）で表され
る構成単位からなる群より選択される少なくとも１つの構成単位を含むことが好ましい。

［ここで、＊は結合を表し、
式（５）において、Ｒ_１１は、水素原子又はメチル基であり、Ｒ_１２は、ＮＨ又は酸素
原子であり、ｍは、０〜４の整数であり、Ｒ_１３は、水素原子、水酸基、又はメトキシ基
であり、
式（６）において、Ｒ_２１は、水素原子又はメチル基であり、
式（７）において、Ｒ_３１は、水素原子又はメチル基であり、Ｒ_３２は、水素原子又は
メチル基であり、ｎは、２〜１００の整数である。］ As one aspect
A coating layer mainly composed of a polymer containing a hydrophilic structural unit is formed on the inner surface of the side wall portion.
The hydrophilic structural unit includes at least one structural unit selected from the group consisting of the structural units represented by the following formulas (5), (6), (7), and (8). Is preferable.

[Here, * represents a bond,
In formula (5), R ₁₁ is a hydrogen atom or a methyl group, R ₁₂ is an NH or an oxygen atom, m is an integer of 0 to 4, and R ₁₃ is a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a hydroxyl group. It is a methoxy group and
In formula (6), R ₂₁ is a hydrogen atom or a methyl group.
In formula (7), R ₃₁ is a hydrogen atom or a methyl group, R ₃₂ is a hydrogen atom or a methyl group, and n is an integer of 2 to 100. ]

この構成によれば、式（５）、式（６）、式（７）、及び式（８）で表される構成単位からなる群より選択される少なくとも１つの構成単位を含む親水性構成単位を含む重合体を主体とするコーティング層を側壁部の内面に形成することで、側壁部の内面の純水に対する接触角を、適切に３°以上９０°以下とすることができる。よって、側壁部に化合物を吸着しにくくすることができる。 According to this configuration, a hydrophilic structural unit containing at least one structural unit selected from the group consisting of the structural units represented by the formulas (5), (6), (7), and (8). By forming a coating layer mainly composed of a polymer containing the above on the inner surface of the side wall portion, the contact angle of the inner surface of the side wall portion with pure water can be appropriately set to 3 ° or more and 90 ° or less. Therefore, it is possible to make it difficult for the compound to be adsorbed on the side wall portion.

一態様として、
前記重合体における前記親水性構成単位の合計が４０ｍｏｌ％以上であることが好ましい。 As one aspect
The total of the hydrophilic constituent units in the polymer is preferably 40 mol% or more.

この構成によれば、側壁部の内面の親水性度をさらに高めることができる。よって、側壁部に化合物をより吸着しにくくすることができる。 According to this configuration, the degree of hydrophilicity of the inner surface of the side wall portion can be further increased. Therefore, it is possible to make it more difficult for the compound to be adsorbed on the side wall portion.

一態様として、
前記底面部の表面に、前記細胞が結合する細胞結合因子を有するポリマーを主体とする接着層が形成されていることが好ましい。 As one aspect
It is preferable that an adhesive layer mainly composed of a polymer having a cell binding factor to which the cells bind is formed on the surface of the bottom surface portion.

この構成によれば、底面部の表面に接着層を接着させ、その接着層を構成するポリマーの細胞結合因子に細胞を結合させることで、底面部の表面に強固に細胞を固定することができる。 According to this configuration, the adhesive layer is adhered to the surface of the bottom surface, and the cells are bound to the cell binding factor of the polymer constituting the adhesive layer, so that the cells can be firmly fixed to the surface of the bottom surface. ..

本発明のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。 Further features and advantages of the present invention will be further clarified by the following illustration of exemplary and non-limiting embodiments described with reference to the drawings.

細胞培養デバイスの平面図Top view of cell culture device 図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図II-II sectional view in FIG. 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図Section III-III sectional view in FIG. 図１におけるＩＶ−ＩＶ断面図IV-IV cross-sectional view in FIG. 図２の部分拡大図Partially enlarged view of FIG. 図４の部分拡大図Partially enlarged view of FIG.

細胞培養デバイスの実施形態について、図面を参照して説明する。図１〜図４に示すように、本実施形態の細胞培養デバイス１は、細胞Ｃを培養するための培養空間４１，４２を備えている。また、細胞培養デバイス１は、第一凹部２１、第二凹部２２、及び接続溝部２３が形成された基材２と、この基材２を覆うように一体化される被覆材３とを備えている。 Embodiments of the cell culture device will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 4, the cell culture device 1 of the present embodiment includes culture spaces 41 and 42 for culturing cells C. Further, the cell culture device 1 includes a base material 2 on which the first recess 21, the second recess 22, and the connecting groove 23 are formed, and a coating material 3 integrated so as to cover the base material 2. There is.

基材２は、例えば基材形成用樹脂組成物を用いて作製することができる。基材形成用樹脂組成物に含まれる樹脂としては、特に限定されないが、例えば（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリビニルアセテート、ビニル−アセテート共重合体、ナイロン、ポリメチルペンテン、シリコン樹脂、アミノ樹脂、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、及びポリイミドからなる群から選択される１種以上の樹脂を例示することができる。なお、基材２は、樹脂製に限定されることなく、例えばガラス製又はシリコン製等であっても良い。 The base material 2 can be produced, for example, by using a resin composition for forming a base material. The resin contained in the base material forming resin composition is not particularly limited, and for example, (meth) acrylic resin, styrene resin, polycarbonate resin, polyolefin resin, polyvinyl chloride, polyester, polyvinyl acetate, vinyl- An example may be one or more resins selected from the group consisting of acetate copolymers, nylons, polymethylpentenes, silicone resins, amino resins, polysulphons, polyethersulphons, polyetherimides, fluororesins, and polyimides. it can. The base material 2 is not limited to the resin material, and may be made of, for example, glass or silicon.

被覆材３は、例えばフィルム材形成用樹脂組成物を用いて作製することができる。フィルム材形成用樹脂組成物に含まれる樹脂としては、特に限定されないが、例えば（メタ）アクリル系樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリビニルアセテート、ビニル−アセテート共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ナイロン、ポリメチルペンテン、シリコン樹脂、アミノ樹脂、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、及びポリイミドからなる群から選択される１種以上の樹脂を例示することができる。なお、被覆材３は、上述したフィルム材形成用樹脂組成物を用いて作製する以外に、市販の樹脂製フィルム材をそのまま又は加工して用いても良い。 The covering material 3 can be produced, for example, by using a resin composition for forming a film material. The resin contained in the resin composition for forming a film material is not particularly limited, and is, for example, a (meth) acrylic resin, polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polycarbonate, polyester, polyvinyl acetate, vinyl-acetate copolymer. , Styrene-methyl methacrylate copolymer, acrylonitrile-styrene copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, nylon, polymethylpentene, silicone resin, amino resin, polysulphon, polyethersulphon, polyetherimide, fluorine One or more resins selected from the group consisting of resins and polypropylene can be exemplified. In addition to being produced by using the above-mentioned resin composition for forming a film material, the coating material 3 may be used as it is or by processing a commercially available resin film material.

第一凹部２１と被覆材３とで区画された空間として、第一培養空間４１が形成されている。第二凹部２２と被覆材３とで区画された空間として、第二培養空間４２が形成されている。接続溝部２３と被覆材３とで区画された空間として、接続流路４３が形成されている。接続流路４３は、第一培養空間４１と第二培養空間４２とを連通している。なお、この接続流路４３は、例えば、第一培養空間４１及び第二培養空間４２のいずれか一方で培養した細胞の上澄を他方の空間に移動させて、相互作用を見るとき等に用いることができる。 The first culture space 41 is formed as a space partitioned by the first recess 21 and the covering material 3. The second culture space 42 is formed as a space partitioned by the second recess 22 and the covering material 3. The connection flow path 43 is formed as a space partitioned by the connection groove portion 23 and the covering material 3. The connecting flow path 43 communicates the first culture space 41 and the second culture space 42. The connection flow path 43 is used, for example, when the supernatant of cells cultured in either one of the first culture space 41 and the second culture space 42 is moved to the other space and the interaction is observed. be able to.

細胞培養デバイス１は、例えば第一培養空間４１及び第二培養空間４２で細胞Ｃを培養した状態で化合物を導入し、その評価を行うために利用することができる。なお、本実施形態において、「化合物」とは、生体由来の物質（例えばタンパク質、脂質、及び糖質等）及び人工合成化合物を言う。 The cell culture device 1 can be used, for example, to introduce a compound in a state where cells C are cultured in the first culture space 41 and the second culture space 42, and to evaluate the compound. In the present embodiment, the “compound” refers to a substance derived from a living body (for example, protein, lipid, sugar, etc.) and an artificially synthesized compound.

図２及び図５に示すように、細胞培養デバイス１は、第一培養空間４１の下方を覆い細胞Ｃを支持する底面部４１Ａと、第一培養空間４１の側方を覆う側壁部４１Ｂと、第一培養空間４１の上方を覆う上面部４１Ｃとを備えている。また、図３に示すように、細胞培養デバイス１は、第二培養空間４２の下方を覆い細胞Ｃを支持する底面部４２Ａと、第二培養空間４２の側方を覆う側壁部４２Ｂと、第二培養空間４２の上方を覆う上面部４２Ｃとを備えている。また、図６に示すように、細胞培養デバイス１は、接続流路４３の下方を覆う底面部４３Ａと、接続流路４３の側方を覆う側壁部４３Ｂと、接続流路４３の上方を覆う上面部４３Ｃとを備えている。 As shown in FIGS. 2 and 5, the cell culture device 1 includes a bottom surface portion 41A that covers the lower part of the first culture space 41 and supports cells C, and a side wall portion 41B that covers the side of the first culture space 41. It is provided with an upper surface portion 41C that covers the upper part of the first culture space 41. Further, as shown in FIG. 3, the cell culture device 1 has a bottom surface portion 42A that covers the lower part of the second culture space 42 and supports the cells C, a side wall portion 42B that covers the side of the second culture space 42, and a second. (Ii) It is provided with an upper surface portion 42C that covers the upper part of the culture space 42. Further, as shown in FIG. 6, the cell culture device 1 covers the bottom surface portion 43A that covers the lower part of the connection flow path 43, the side wall portion 43B that covers the side of the connection flow path 43, and the upper side of the connection flow path 43. It is provided with an upper surface portion 43C.

本実施形態の細胞培養デバイス１において、第一培養空間４１の側壁部４１Ｂの内面の、純水に対する接触角は、３°以上９０°以下とされている。同様に、第二培養空間４２の側壁部４２Ｂの内面の、純水に対する接触角は、３°以上９０°以下とされている。これらの接触角を３°未満とするにはそのための処理が大がかりになる等してコスト面から好ましくない場合がある。一方、これらの接触角が９０°を超えて過大となると親水性度が低下して化合物の吸着量が増加するおそれがある。接触角を３°以上９０°以下とすることで、比較的低コストに、培養空間４１，４２の側壁部４１Ｂ，４２Ｂへの化合物の吸着量を少なく抑えることができる。 In the cell culture device 1 of the present embodiment, the contact angle of the inner surface of the side wall portion 41B of the first culture space 41 with respect to pure water is 3 ° or more and 90 ° or less. Similarly, the contact angle of the inner surface of the side wall portion 42B of the second culture space 42 with respect to pure water is set to 3 ° or more and 90 ° or less. In order to make these contact angles less than 3 °, there are cases where it is not preferable from the viewpoint of cost because the processing for that purpose becomes large. On the other hand, if these contact angles exceed 90 ° and become excessive, the degree of hydrophilicity may decrease and the amount of the compound adsorbed may increase. By setting the contact angle to 3 ° or more and 90 ° or less, the amount of the compound adsorbed on the side wall portions 41B and 42B of the culture spaces 41 and 42 can be suppressed to be small at a relatively low cost.

側壁部４１Ｂの内面の純水に対する接触角は、好ましくは５°以上であり、８°以上であることがさらに好ましい。また、側壁部４１Ｂの内面の純水に対する接触角は、好ましくは８０°以下であり、７０°以下であることがさらに好ましい。 The contact angle of the inner surface of the side wall portion 41B with respect to pure water is preferably 5 ° or more, and more preferably 8 ° or more. The contact angle of the inner surface of the side wall portion 41B with pure water is preferably 80 ° or less, and more preferably 70 ° or less.

これらのことは、第二培養空間４２の側方を覆う側壁部４２Ｂの内面の純水に対する接触角に関しても同様である。 The same applies to the contact angle of the inner surface of the side wall portion 42B covering the side of the second culture space 42 with respect to pure water.

側壁部４１Ｂ，４２Ｂの内面の純水に対する接触角を上記の範囲内の値とするため、側壁部４１Ｂ，４２Ｂの内面は、下記の式（１）、式（２）、式（３）、及び式（４）で表される基からなる群より選択される少なくとも１つの基を含むことができる。 In order to set the contact angle of the inner surfaces of the side wall portions 41B and 42B with pure water to a value within the above range, the inner surfaces of the side wall portions 41B and 42B have the following equations (1), (2) and (3). And at least one group selected from the group consisting of the groups represented by the formula (4) can be included.

ここで、式（１）において、Ｒ_１２は、ＮＨ又は酸素原子である。ｍは、０〜４の整数である。Ｒ_１３は、水素原子、水酸基、又はメトキシ基である。また、式（３）において、Ｒ_３２は、水素原子又はメチル基である。ｎは、２〜１００の整数である。 Here, in the formula (1), R ₁₂ is NH or an oxygen atom. m is an integer from 0 to 4. R ₁₃ is a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a methoxy group. Further, in the formula (3), R ₃₂ is a hydrogen atom or a methyl group. n is an integer of 2 to 100.

これらの基を側壁部４１Ｂ，４２Ｂの内面に含ませることで、側壁部４１Ｂ，４２Ｂの内面の低吸着性を高めることができる。また、細胞傷害性を低減させることができる。また、優れた生体適合性と低吸着性とを有するため、培養空間４１，４２において、細胞凝集塊を良好に作製することができる。 By including these groups in the inner surfaces of the side wall portions 41B and 42B, the low adsorptivity of the inner surfaces of the side wall portions 41B and 42B can be enhanced. In addition, cytotoxicity can be reduced. In addition, since it has excellent biocompatibility and low adsorptivity, cell aggregates can be satisfactorily produced in the culture spaces 41 and 42.

側壁部４１Ｂ，４２Ｂの内面に、上記の式（１）、式（２）、式（３）、及び式（４）で表される基からなる群より選択される少なくとも１つの基を含ませるため、親水性構成単位を含む重合体を主体とするコーティング層Ｌｃ（図５を参照）を形成することができる。このコーティング層Ｌｃの主体となる重合体における親水性構成単位は、下記の式（５）、式（６）、式（７）、及び式（８）で表される構成単位からなる群より選択される少なくとも１つの構成単位を含むことができる。 The inner surfaces of the side wall portions 41B and 42B include at least one group selected from the group consisting of the groups represented by the above formulas (1), (2), (3), and (4). Therefore, it is possible to form a coating layer Lc (see FIG. 5) mainly composed of a polymer containing a hydrophilic structural unit. The hydrophilic structural unit in the polymer that is the main component of the coating layer Lc is selected from the group consisting of the structural units represented by the following formulas (5), (6), (7), and (8). Can include at least one structural unit to be made.

ここで、＊は結合を表す。式（５）において、Ｒ_１１は、水素原子又はメチル基である。Ｒ_１２は、ＮＨ又は酸素原子である。ｍは、０〜４の整数である。Ｒ_１３は、水素原子、水酸基、又はメトキシ基である。式（６）において、Ｒ_２１は、水素原子又はメチル基である。式（７）において、Ｒ_３１は、水素原子又はメチル基である。Ｒ_３２は、水素原子又はメチル基である。ｎは、２〜１００の整数である。 Here, * represents a bond. In formula (5), R ₁₁ is a hydrogen atom or a methyl group. R ₁₂ is an NH or oxygen atom. m is an integer from 0 to 4. R ₁₃ is a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a methoxy group. In formula (6), R ₂₁ is a hydrogen atom or a methyl group. In formula (7), R ₃₁ is a hydrogen atom or a methyl group. R ₃₂ is a hydrogen atom or a methyl group. n is an integer of 2 to 100.

一例として、式（５）で表される構成単位に関しては、Ｒ_１１が水素原子である場合の親水性構成単位の原料となるモノマーとして、例えばＮ−（２−ヒドロキシエチル）アクリルアミド（ＨＥＡＡ）が挙げられる。また、Ｒ_１１がメチル基である場合の親水性構成単位の原料となるモノマーとして、例えばメタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）が挙げられる。 As an example, with respect to the structural unit represented by the formula (5), for example, N- (2-hydroxyethyl) acrylamide (HEAA) is used as a monomer that is a raw material of the hydrophilic structural unit when R ₁₁ is a hydrogen atom. Can be mentioned. Further, examples of the monomer used as a raw material for the hydrophilic constituent unit when R ₁₁ is a methyl group include 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA).

コーティング層Ｌｃの主体となる重合体は、疎水性構成単位をさらに含んでも良い。この場合の疎水性構成単位は、下記の式（９）及び式（１０）で表される構成単位からなる群より選択される少なくとも１つの構成単位を含むことができる。 The polymer that is the main component of the coating layer Lc may further contain hydrophobic constituent units. The hydrophobic structural unit in this case can include at least one structural unit selected from the group consisting of the structural units represented by the following formulas (9) and (10).

ここで、＊は結合を表す。式（９）において、Ｒ_４１は、水素原子又はメチル基である。Ｒ_４２は、炭素数１〜１０の直鎖又は分枝鎖のアルキル基、炭素数３〜８の脂環式アルキル基、若しくはこれらの組み合わせである。式（１０）において、Ｒ_５１は、水素原子又はメチル基である。 Here, * represents a bond. In formula (9), R ₄₁ is a hydrogen atom or a methyl group. R ₄₂ is a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alicyclic alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, or a combination thereof. In formula (10), R ₅₁ is a hydrogen atom or a methyl group.

一例として、炭素数１〜１０の直鎖又は分枝鎖のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、メチルエチル基、ブチル基、１，２−ジメチルエチル基、ペンチル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチル基、およびヘキシル基等が挙げられる。炭素数３〜８の脂環式アルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。 As an example, the alkyl group of a linear or branched chain having 1 to 10 carbon atoms includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a methyl ethyl group, a butyl group, a 1,2-dimethylethyl group, a pentyl group, and 1-. Examples thereof include a methylbutyl group, a 2-methylbutyl group, and a hexyl group. Examples of the alicyclic alkyl group having 3 to 8 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and the like.

コーティング層Ｌｃの主体となる重合体がこれらの疎水性構成単位をさらに含むことで、例えばポリプロピレン等の樹脂材料で構成される基材２へのコート性が改善される。よって、低吸着性と基材２へのコート性とを両立させることができる。 When the polymer that is the main component of the coating layer Lc further contains these hydrophobic building blocks, the coating property on the base material 2 made of a resin material such as polypropylene is improved. Therefore, both low adsorption property and coating property on the base material 2 can be achieved at the same time.

コーティング層Ｌｃの主体となる重合体における親水性構成単位の合計含有量は、４０ｍｏｌ％以上であることが好ましい。親水性構成単位の合計含有量は、４０ｍｏｌ％以上８０ｍｏｌ％以下であることが好ましく、５０ｍｏｌ％以上７０ｍｏｌ％以下であることがさらに好ましい。また、当該重合体における疎水性構成単位の合計含有量は、６０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。疎水性構成単位の合計含有量は、１０ｍｏｌ％以上５０ｍｏｌ％以下であることが好ましく、２０ｍｏｌ％以上３５ｍｏｌ％以下であることがさらに好ましい。 The total content of the hydrophilic constituent units in the polymer that is the main component of the coating layer Lc is preferably 40 mol% or more. The total content of the hydrophilic constituent units is preferably 40 mol% or more and 80 mol% or less, and more preferably 50 mol% or more and 70 mol% or less. Further, the total content of the hydrophobic structural units in the polymer is preferably 60 mol% or less. The total content of the hydrophobic constituent units is preferably 10 mol% or more and 50 mol% or less, and more preferably 20 mol% or more and 35 mol% or less.

コーティング層Ｌｃの主体となる重合体は、上述した親水性構成単位や疎水性構成単位に加え、架橋性構成単位をさらに含んでも良い。架橋性構成単位の含有量は、例えば１ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下であって良く、２ｍｏｌ％以上７ｍｏｌ％以下であることが好ましい。 The polymer that is the main component of the coating layer Lc may further contain a crosslinkable structural unit in addition to the above-mentioned hydrophilic structural unit and hydrophobic structural unit. The content of the crosslinkable structural unit may be, for example, 1 mol% or more and 10 mol% or less, and preferably 2 mol% or more and 7 mol% or less.

図５に示すように、本実施形態の細胞培養デバイス１において、第一培養空間４１の底面部４１Ａや第二培養空間４２の底面部４２Ａの表面には、上述した構成単位を含む重合体を主体とするコーティング層Ｌｃは形成されていない。それに代えて、底面部４１Ａ，４２Ａの表面には、細胞Ｃが結合する細胞結合因子を有するポリマーを主体とする接着層Ｌａが形成されている。 As shown in FIG. 5, in the cell culture device 1 of the present embodiment, a polymer containing the above-mentioned structural unit is formed on the surface of the bottom surface portion 41A of the first culture space 41 and the bottom surface portion 42A of the second culture space 42. The main coating layer Lc is not formed. Instead, an adhesive layer La mainly composed of a polymer having a cell binding factor to which cells C bind is formed on the surfaces of the bottom surfaces 41A and 42A.

接着層Ｌａの主体となるポリマーは、分子内に疎水性を有する直鎖状骨格と、その直鎖状骨格に結合した細胞結合因子とを有する、疎水結合性吸着ポリマーであって良い。この疎水結合性吸着ポリマーは、分子内に疎水性を有する直鎖状骨格と細胞結合因子が結合し得る官能基とを有するポリマーと、その官能基に結合して固定化された細胞結合因子とを有する。分子内に疎水性を有する直鎖状骨格と細胞結合因子が結合し得る官能基とを有するポリマーは、例えば下記の式（１１）で表される。 The polymer that is the main component of the adhesive layer La may be a hydrophobic adsorbent polymer having a linear skeleton having hydrophobicity in the molecule and a cell binding factor bound to the linear skeleton. This hydrophobic adsorptive polymer includes a polymer having a linear skeleton having hydrophobicity in the molecule and a functional group to which a cell binding factor can be bound, and a cell binding factor bonded to and immobilized on the functional group. Has. A polymer having a linear skeleton having hydrophobicity in the molecule and a functional group to which a cell binding factor can be bound is represented by, for example, the following formula (11).

ここで、＊は結合を表す。式（１１）において、Ｘは、ＣＨ又はＮＨＣＨＣＯを表す。Ｙは、ＣＨ又はＮＨＣＲ_６２ＣＯを表す。Ｒ_６１は、水素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数６〜１０のアリール基又はアラアルキル基、若しくは炭素数６〜１０のアリールオキシ基又はアラアルキルオキシ基を表す。Ｒ_６２は、水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基を表す。Ｚは、官能基（反応基）を表し、Ｘと互いに結合していても良い。ＳＰは、スペーサーであり、（−ＣＨ_２−）ｓ又は（−ＮＨＣＨＲ_６３ＣＯ−）ｔを表す。Ｒ_６３は、水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基を表す。ｐは、１以上の整数を表し、ｓ及びｔは、独立して０〜８の整数を表し、ｒは、１以上の整数を表す。 Here, * represents a bond. In formula (11), X represents CH or NHCHCO. Y represents CH or NHCR ₆₂ CO. R ₆₁ is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group or an araalkyl group having 6 to 10 carbon atoms, or an aryloxy group or an araalkyl group having 6 to 10 carbon atoms. Represents an oxy group. R ₆₂ represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Z represents a functional group (reactive group) and may be bonded to X. SP is a spacer and represents (-CH _2- ) s or (-NHCHR ₆₃ CO-) t. R ₆₃ represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. p represents an integer of 1 or more, s and t independently represent an integer of 0 to 8, and r represents an integer of 1 or more.

式（１１）においてＺで表される官能基（反応基）は、タンパク質又はペプチドが有する反応性基と反応して結合し得るものであれば特に限定されない。一例としては、カルボキシル基、アミノ基、メルカプト基、水酸基、及びこれらの反応性誘導体等を例示することができる。また、カルボキシル基の反応性誘導体としては、酸ハロゲン化物、酸無水物、酸イミド、及び活性エステル等を例示することができ、アミノ基の反応性誘導体としては、イソシアナート基等を例示することができる。また、酸無水物や酸イミド等は、Ｘと結合して環を形成していても良い。 The functional group (reactive group) represented by Z in the formula (11) is not particularly limited as long as it can react with and bind to the reactive group of the protein or peptide. As an example, a carboxyl group, an amino group, a mercapto group, a hydroxyl group, a reactive derivative thereof, and the like can be exemplified. Further, as the reactive derivative of the carboxyl group, an acid halide, an acid anhydride, an acid imide, an active ester and the like can be exemplified, and as the reactive derivative of the amino group, an isocyanato group and the like can be exemplified. Can be done. Further, acid anhydride, acid imide and the like may be bonded to X to form a ring.

分子内に疎水性を有する直鎖状骨格と細胞結合因子が結合し得る官能基とを有するポリマーは、共重合体であっても良い。例えば、無水マレイン酸とビニル系化合物との共重合体が代表例として例示される。具体的には、例えば無水マレイン酸とメチルビニルエーテルとの共重合体であるＭＭＡＣ（methyl vinyl ether/maleic anhydride copolymer）、無水マレイン酸とブチルビニルエーテルとの共重合体であるＭＢＡＣ（butyl vinyl ether/maleic anhydride copolymer）、無水マレイン酸とヘキシルビニルエーテルとの共重合体であるＭＨＡＣ（hexyl vinyl ether/maleic anhydride copolymer）、及び無水マレイン酸とスチレンとの共重合体であるＭＡＳＴ（styrene/maleic anhydride copolymer）を例示することができる。 The polymer having a linear skeleton having hydrophobicity in the molecule and a functional group to which a cell binding factor can be bound may be a copolymer. For example, a copolymer of maleic anhydride and a vinyl compound is exemplified as a typical example. Specifically, for example, MMAC (methyl vinyl ether / maleic anhydride copolymer) which is a copolymer of maleic anhydride and methyl vinyl ether, and MBAC (butyl vinyl ether / maleic) which is a copolymer of maleic anhydride and butyl vinyl ether. Maleic anhydride), MHAC (hexyl vinyl ether / maleic anhydride copolymer) which is a copolymer of maleic anhydride and hexyl vinyl ether, and MAST (styrene / maleic anhydride copolymer) which is a copolymer of maleic anhydride and styrene. It can be exemplified.

細胞結合因子は、Ｚで表される官能基（反応基）に結合するとともに、細胞Ｃが結合するものであり、例えば細胞接着タンパク質又は細胞接着ペプチドがこれに該当する。細胞結合因子は、Ｚで表される官能基（反応基）と、例えばアミド結合、チオアミド結合、エステル結合、及びチオエステル結合等によって結合（共有結合）する。細胞接着タンパク質としては、例えばフィブロネクチン（ＦＮ）、コラーゲン（Ｃｏｌ）、ラミニン（ＬＮ）、及びビトロネクチン（ＶＮ）等が例示される。細胞接着ペプチドとしては、上記の細胞接着タンパク質のアミノ酸配列の中で、細胞接着に関わる領域のいずれかのペプチドを用いることができる。 The cell binding factor binds to a functional group (reactive group) represented by Z and also to cell C, and for example, a cell adhesion protein or a cell adhesion peptide corresponds to this. The cell binding factor binds (covalently) to a functional group (reactive group) represented by Z by, for example, an amide bond, a thioamide bond, an ester bond, a thioester bond, or the like. Examples of the cell adhesion protein include fibronectin (FN), collagen (Col), laminin (LN), and vitronectin (VN). As the cell adhesion peptide, any peptide in the region involved in cell adhesion in the amino acid sequence of the cell adhesion protein described above can be used.

このような接着層Ｌａを底面部４１Ａ，４２Ａの表面に形成することで、底面部４１Ａ，４２Ａの表面に強固に細胞Ｃを固定することができる。 By forming such an adhesive layer La on the surfaces of the bottom surfaces 41A and 42A, the cells C can be firmly fixed to the surfaces of the bottom surfaces 41A and 42A.

このように、本実施形態の細胞培養デバイス１では、培養空間４１，４２において、底面部４１Ａ，４２Ａの表面に接着層Ｌａが形成され、側壁部４１Ｂ，４２Ｂの内面にコーティング層Ｌｃが形成されている。なお、上面部４１Ｃ，４２Ｃの内面にもコーティング層Ｌｃが形成されている。このため、底面部４１Ａ，４２Ａの表面に強固に細胞Ｃを固定しつつ、側壁部４１Ｂ，４２Ｂや上面部４１Ｃ，４２Ｃの内面への化合物の吸着量を少なく抑えることができる。 As described above, in the cell culture device 1 of the present embodiment, in the culture spaces 41 and 42, the adhesive layer La is formed on the surface of the bottom surface portions 41A and 42A, and the coating layer Lc is formed on the inner surface of the side wall portions 41B and 42B. ing. The coating layer Lc is also formed on the inner surfaces of the upper surface portions 41C and 42C. Therefore, the amount of the compound adsorbed on the inner surfaces of the side wall portions 41B and 42B and the upper surface portions 41C and 42C can be suppressed to be small while the cells C are firmly fixed to the surfaces of the bottom surface portions 41A and 42A.

また、本実施形態の細胞培養デバイス１では、図６に示すように、接続流路４３において、底面部４３Ａ及び側壁部４３Ｂの両方の内面にコーティング層Ｌｃが形成されている。なお、上面部４３Ｃの内面にもコーティング層Ｌｃが形成されている。このため、接続流路４３における化合物の吸着量を少なく抑えることができる。よって、細胞Ｃと化合物との相互作用を精度良く解析することができる。 Further, in the cell culture device 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 6, a coating layer Lc is formed on the inner surfaces of both the bottom surface portion 43A and the side wall portion 43B in the connection flow path 43. A coating layer Lc is also formed on the inner surface of the upper surface portion 43C. Therefore, the amount of the compound adsorbed in the connection flow path 43 can be suppressed to a small level. Therefore, the interaction between the cell C and the compound can be analyzed with high accuracy.

〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態では、培養空間４１，４２の底面部４１Ａ，４２Ａが基材２の表面により構成されている例について説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば培養空間４１，４２の底面部４１Ａ，４２Ａが膜によって構成されても良い。この場合、膜で構成される底面部４１Ａ，４２Ａの表面に接着層Ｌａが形成され、その接着層Ｌａを介して細胞Ｃが固定されると良い。また、接続流路４３は、第一培養空間４１の底面部４１Ａを通過した後の化合物含有溶液を第二培養空間４２に供給するように設けられても良い。 [Other Embodiments]
(1) In the above embodiment, an example in which the bottom surfaces 41A and 42A of the culture spaces 41 and 42 are composed of the surface of the base material 2 has been described. However, without being limited to such a configuration, for example, the bottom portions 41A and 42A of the culture spaces 41 and 42 may be composed of a membrane. In this case, it is preferable that the adhesive layer La is formed on the surfaces of the bottom surfaces 41A and 42A composed of the membrane, and the cells C are fixed via the adhesive layer La. Further, the connection flow path 43 may be provided so as to supply the compound-containing solution after passing through the bottom surface portion 41A of the first culture space 41 to the second culture space 42.

（２）上記の実施形態では、培養空間４１，４２の底面部４１Ａ，４２Ａに接着層Ｌａが形成されている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、細胞Ｃが十分な強度で底面部４１Ａ，４２Ａに固定されるのであれば、接着層Ｌａが形成されなくても良い。 (2) In the above embodiment, the configuration in which the adhesive layer La is formed on the bottom surfaces 41A and 42A of the culture spaces 41 and 42 has been described as an example. However, without being limited to such a configuration, if the cells C are fixed to the bottom surfaces 41A and 42A with sufficient strength, the adhesive layer La may not be formed.

（３）上述した各実施形態（上記の実施形態及びその他の実施形態を含む；以下同様）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 (3) The configurations disclosed in each of the above-described embodiments (including the above-described embodiment and other embodiments; the same shall apply hereinafter) are applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction. It is also possible to do. As for other configurations, the embodiments disclosed in the present specification are examples in all respects, and can be appropriately modified without departing from the spirit of the present disclosure.

１ 細胞培養デバイス
４１ 第一培養空間（培養空間）
４１Ａ 底面部
４１Ｂ 側壁部
４２ 第二培養空間（培養空間）
４２Ａ 底面部
４２Ｂ 側壁部
Ｌｃ コーティング層
Ｌａ 接着層
1 Cell culture device 41 First culture space (culture space)
41A Bottom part 41B Side wall part 42 Second culture space (culture space)
42A Bottom part 42B Side wall part Lc Coating layer La Adhesive layer

Claims (4)

細胞を培養するための培養空間と、前記培養空間に連通する接続流路と、を有し、化合物と前記細胞との相互作用を評価するための分析用デバイスであって、
前記培養空間の下方を覆い前記細胞を支持する培養空間底面部と、前記培養空間の側方を覆う培養空間側壁部と、前記接続流路の下方を覆う接続流路底面部と、前記接続流路の側方を覆う接続流路側壁部と、を備えるとともに、親水性構成単位を含む重合体を主体とするコーティング層を備え、
前記親水性構成単位は、下記の式（５）、式（６）、式（７）、及び式（８）で表される構成単位からなる群より選択される少なくとも１つの構成単位を含み、
前記培養空間側壁部の内面、前記接続流路側壁部の内面、及び前記接続流路底面部の内面に、前記コーティング層が形成されており、当該コーティング層の表面の純水に対する接触角が３°以上９０°以下であり、
前記培養空間底面部の表面に、前記コーティング層は形成されずに、前記細胞が結合する細胞結合因子を有するポリマーを主体とする接着層が形成されている、分析用デバイス。

［ここで、＊は結合を表し、
式（５）において、Ｒ _１１ は、水素原子又はメチル基であり、Ｒ _１２ は、ＮＨ又は酸素原子であり、ｍは、０〜４の整数であり、Ｒ _１３ は、水素原子、水酸基、又はメトキシ基であり、
式（６）において、Ｒ _２１ は、水素原子又はメチル基であり、
式（７）において、Ｒ _３１ は、水素原子又はメチル基であり、Ｒ _３２ は、水素原子又はメチル基であり、ｎは、２〜１００の整数である。］ And culture space for culturing cells, have a, a connecting channel communicating with the culture space, a analyzing device for assessing the interaction between the a compound cell,
The bottom surface of the culture space that covers the lower part of the culture space and supports the cells, the side wall of the culture space that covers the side of the culture space, the bottom surface of the connection flow path that covers the lower side of the connection flow path, and the connection flow. It is provided with a connecting flow path side wall portion that covers the side of the road, and is provided with a coating layer mainly composed of a polymer containing a hydrophilic constituent unit .
The hydrophilic structural unit includes at least one structural unit selected from the group consisting of the structural units represented by the following formulas (5), (6), (7), and (8).
The coating layer is formed on the inner surface of the side wall of the culture space, the inner surface of the side wall of the connecting flow path, and the inner surface of the bottom surface of the connecting flow path, and the contact angle of the surface of the coating layer with pure water is 3. ° Ri der 90 ° inclusive,
An analytical device in which the coating layer is not formed on the surface of the bottom surface of the culture space, but an adhesive layer mainly composed of a polymer having a cell binding factor to which the cells bind is formed .

[Here, * represents a bond,
In formula (5), R ₁₁ is a hydrogen atom or a methyl group, R ₁₂ is an NH or an oxygen atom, m is an integer of 0 to 4, and R ₁₃ is a hydrogen atom, a hydroxyl group, or a hydroxyl group. It is a methoxy group and
In formula (6), R ₂₁ is a hydrogen atom or a methyl group.
In formula (7), R ₃₁ is a hydrogen atom or a methyl group, R ₃₂ is a hydrogen atom or a methyl group, and n is an integer of 2 to 100. ] 前記重合体における前記親水性構成単位の合計が４０ｍｏｌ％以上である、請求項１に記載の分析用デバイス。 The analytical device according to claim 1 , wherein the total of the hydrophilic constituent units in the polymer is 40 mol% or more. 前記培養空間の上方を覆う培養空間上面部と、前記接続流路の上方を覆う接続流路上面部と、をさらに備え、Further, an upper surface portion of the culture space covering the upper part of the culture space and an upper surface portion of the connecting flow path covering the upper part of the connecting flow path are further provided.
前記培養空間上面部の内面及び前記接続流路上面部の内面にも前記コーティング層が形成されている、請求項１又は２に記載の分析用デバイス。 The analytical device according to claim 1 or 2, wherein the coating layer is also formed on the inner surface of the upper surface portion of the culture space and the inner surface of the upper surface portion of the connection flow path. 前記培養空間に対応する凹部及び前記接続流路に対応する溝部が形成された基材と、A base material having a recess corresponding to the culture space and a groove corresponding to the connection flow path,
前記基材を覆うように当該基材と一体化される被覆材と、を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の分析用デバイス。 The analytical device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a coating material that is integrated with the base material so as to cover the base material.

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