NO139962B - PROCEDURE FOR IMPROVING THE SURFACE PROPERTIES OF OBJECTS MANUFACTURED BY POLYSTYRENE, POLYAMIDE OR POLYCARBONATE FOR USE IN CULTIVATION OF LIVING CELLS OR TISSUE - Google Patents

PROCEDURE FOR IMPROVING THE SURFACE PROPERTIES OF OBJECTS MANUFACTURED BY POLYSTYRENE, POLYAMIDE OR POLYCARBONATE FOR USE IN CULTIVATION OF LIVING CELLS OR TISSUE Download PDF

Info

Publication number
NO139962B
NO139962B NO171/73A NO17173A NO139962B NO 139962 B NO139962 B NO 139962B NO 171/73 A NO171/73 A NO 171/73A NO 17173 A NO17173 A NO 17173A NO 139962 B NO139962 B NO 139962B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
polystyrene
cultivation
objects
polycarbonate
polyamide
Prior art date
Application number
NO171/73A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO139962C (en
Inventor
Peter Bo
Arne Johansson
Helmuth Ingvorsen
Original Assignee
Nunc As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nunc As filed Critical Nunc As
Publication of NO139962B publication Critical patent/NO139962B/en
Publication of NO139962C publication Critical patent/NO139962C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12Chemical modification

Abstract

Fremgangsmåte for å forbedre overflateegenskapene hos gjenstander fremstilt av polystyren, polyamid eller polykarbonat for anvendelse ved dyrking av levende celler eller vev.Method for improving the surface properties of articles made from polystyrene, polyamide or polycarbonate for use in the cultivation of living cells or tissues.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å for- The present invention relates to a method for

bedre overflateegenskapene hos gjenstander fremstilt av polystyren, polyamid eller polykarbonat for anvendelse ved dyrking av levende animalske eller menneskeceller eller -vev, hvorved gjenstandenes overflater gjøres hydrofile, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at overflaten av gjenstandene bringes i kontakt med et medium omfattende vann og oksygen under samtidig bestråling med UV-lys med dominerende bølgelengde 2540 Å. improve the surface properties of objects made of polystyrene, polyamide or polycarbonate for use in the cultivation of living animal or human cells or tissues, whereby the surfaces of the objects are made hydrophilic, and the distinctive feature of the method according to the invention is that the surface of the objects is brought into contact with a medium comprising water and oxygen under simultaneous irradiation with UV light with a dominant wavelength of 2540 Å.

Ved en særlig foretrukket utførelsesform av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen bringes gjenstandene i kontakt med atmosfærisk luft inneholdende vanndamp. In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, the objects are brought into contact with atmospheric air containing water vapour.

Gjenstander fremstilt av plast, f.eks. fremstilt av polystyren, Objects made of plastic, e.g. made of polystyrene,

har vist seg uegnet til dyrking av levende animalske eller menneskeceller eller -vev på grunn av at disse materialers overflate-egenskaper forhindrer væsker med høye overflatespenninger, have proven unsuitable for the cultivation of live animal or human cells or tissues due to the fact that the surface properties of these materials prevent liquids with high surface tensions,

spesielt vandige oppløsninger, i å henge fast ved overflatene. Videre er levende celler og vev ikke i stand til å vokse som especially aqueous solutions, in sticking to the surfaces. Furthermore, living cells and tissues are unable to grow as

et monolag på overflaten av slike gjenstander men krøller sammen til dannelse av klumper som ikke kan undersøkes på passende måte. a monolayer on the surface of such objects but crumples to form clumps that cannot be suitably examined.

Det er blitt forsøkt å forbedre overflateegenskapene hos gjenstander av plastmaterial til bruk til medisinske formål ved å underkaste disse gjenstander en sterk gammabestråling til opp-nåelse av en strålingsdose på minst 5 megarad. En slik fremgangsmåte er beskrevet i britisk patentskrift 1.036.237. I praksis har det.imidlertid vist seg at det kreves en strålingsdose på ca. 10,5 megarad og selv når det anvendes en så stor strålingsdose har det vist seg vanskelig å oppnå reproduserbare resultater. Videre har man konstatert at det ved så store strålingsdoser dannes stoffer som er giftige overfor de følsomme celler og vev. Dette viser seg særlig ved langtidsdyrking (opptil 30 døgn) hvor det ved anvendelse av slike bestrålte gjenstander ikke er mulig å opprettholde et ønsket cellelag. Dessuten resulterer den kraftige bestråling i en gulfarging av materialet. Attempts have been made to improve the surface properties of objects made of plastic material for use for medical purposes by subjecting these objects to strong gamma irradiation to achieve a radiation dose of at least 5 megarads. Such a method is described in British patent document 1,036,237. In practice, however, it has been shown that a radiation dose of approx. 10.5 megarad and even when such a large radiation dose is used, it has proved difficult to achieve reproducible results. It has also been established that with such large doses of radiation, substances are formed which are toxic to the sensitive cells and tissues. This is particularly evident in long-term cultivation (up to 30 days) where, when such irradiated objects are used, it is not possible to maintain a desired cell layer. In addition, the strong irradiation results in a yellowing of the material.

Det har nå vist seg at overflaten av gjenstander av de ovennevnte plastmaterialer kan gjøres tilstrekkelig hydrofil til at vev eller celler kan vokse derpå i form av et monolag ved en behandling av overflaten som ikke fører til dannelse av giftige stoffer og som ikke medfører de øvrige ovennevnte ulemper ved tidligere kjente fremgangsmåter. It has now been shown that the surface of objects made of the above-mentioned plastic materials can be made sufficiently hydrophilic so that tissue or cells can grow thereon in the form of a monolayer by treating the surface which does not lead to the formation of toxic substances and which does not entail the other above-mentioned disadvantages of previously known methods.

Når overflaten av en plastgjenstand utsettes for bestråling med ultrafiolett lys under tilstedeværelse av vann og oksygen, dannes store mengder ozon. Ozonet synes å være et viktig mellom-produkt ved reaksjonen med plastmaterialet, og for å øke mengden av dannet ozon er det hensiktsmessig at den ultrafiolette strålingskilde slås på noen tid før behandlingen av plastgjen-standen påbegynnes. When the surface of a plastic object is exposed to ultraviolet light in the presence of water and oxygen, large amounts of ozone are formed. Ozone appears to be an important intermediate in the reaction with the plastic material, and in order to increase the amount of ozone formed, it is appropriate that the ultraviolet radiation source is switched on some time before the treatment of the plastic object begins.

Ozon dekomponeres ved bestråling med et kvanteutbytte på 0,62 mol ozon pr. lyskvantum. Tilstedeværelsen av vann forøker i vesentlig grad dette kvanteutbytte. Ozone is decomposed by irradiation with a quantum yield of 0.62 mol ozone per light quantum. The presence of water substantially increases this quantum yield.

Når en blanding av ozon og vann bestråles kan man iaktta dannelse av fri hydroksylradikaler. Disse hydroksylradikaler omdannes som følge av dekomponeringen av ozon til et oksygenmolekyl og et oksygenatom, hvorav sistnevnte reagerer med vann til dannelse av to hydroksylradikaler. When a mixture of ozone and water is irradiated, the formation of free hydroxyl radicals can be observed. These hydroxyl radicals are converted as a result of the decomposition of ozone into an oxygen molecule and an oxygen atom, the latter of which reacts with water to form two hydroxyl radicals.

Det antas at en av de følgende reaksjoner deretter foregår: It is assumed that one of the following reactions then takes place:

1. Noen av hydroksylradikalene reagerer direkte med plastmaterialet til dannelse av et hydrofilt produkt. Når det dreier seg om polystyren reagerer hydroksylradikalene med en særlig reaktiv form av polystyrenet, som dannes som følge av bestrålingen med ultrafiolett lys. Det har imidlertid vist seg at det også skjer en reaksjon med polystyrenet selv om polystyrenet ikke er blitt omdannet til en slik reaktiv form. 2. Hydroksylradikalene slutter seg sammen i par under dannelse av hydrogenperoksyd som også dekomponerer ved bestråling til dannelse av hydroksylradikaler som deretter kan reagere med plastmaterialet. 1. Some of the hydroxyl radicals react directly with the plastic material to form a hydrophilic product. When it comes to polystyrene, the hydroxyl radicals react with a particularly reactive form of the polystyrene, which is formed as a result of the irradiation with ultraviolet light. However, it has been shown that a reaction also takes place with the polystyrene even if the polystyrene has not been converted into such a reactive form. 2. The hydroxyl radicals join together in pairs to form hydrogen peroxide which also decomposes upon irradiation to form hydroxyl radicals which can then react with the plastic material.

Betydningen av at bestrålingen av gjenstandenes overflate skjer under samtidig tilstedeværelse av vann og oksygen er blitt demonstrert ved noen laboratorieforsøk. The importance of the irradiation of the object's surface taking place in the simultaneous presence of water and oxygen has been demonstrated in some laboratory experiments.

Ved disse laboratorieforsøk ble petriskåler av styren bestrålet med en 15 watt UV-lavtrykkslampe anbragt i en hul sylinder med huller til petriskåler med en diameter på 5 cm. Laboratorie-apparaturen var videre slik innrettet at det gjennom sylinderen kunne føres en gassblanding med gitt sammensetning. De omhand-lede petriskåler ble bestrålt med UV-lys i et tidsrom på 5 min. ved en temperatur på 40°C. De således behandlede petriskåler ble deretter undersøkt til bestemmelse av om de var egnet til dyrking av levende animalske celler eller vev. In these laboratory experiments, petri dishes made of styrene were irradiated with a 15 watt UV low-pressure lamp placed in a hollow cylinder with holes for petri dishes with a diameter of 5 cm. The laboratory equipment was also arranged in such a way that a gas mixture with a given composition could be passed through the cylinder. The treated Petri dishes were irradiated with UV light for a period of 5 min. at a temperature of 40°C. The Petri dishes thus treated were then examined to determine whether they were suitable for growing living animal cells or tissues.

Ved forsøket ble følgende gasser anvendt: The following gases were used in the experiment:

1) tørt nitrogen 1) dry nitrogen

2) fuktig nitrogen 2) moist nitrogen

3) tørt oksygen 3) dry oxygen

4) fuktig oksygen 4) moist oxygen

Uttrykket "fuktig" betyr at gassen var mettet med vanndamp ved 40°C. The term "moist" means that the gas was saturated with water vapor at 40°C.

Undersøkelsene av de behandlede petriskåler viste at de petriskåler som var blitt bestrålt med UV-lys under tilstedeværelse av tørt nitrogen, fuktig nitrogen og tørt oksygen, i motsetning til de skåler som var blitt bestrålt under tilstedeværelse av fuktig oksygen, ikke var egnet til dyrking av celler eller vev. The investigations of the treated petri dishes showed that the petri dishes that had been irradiated with UV light in the presence of dry nitrogen, moist nitrogen and dry oxygen, in contrast to the dishes that had been irradiated in the presence of moist oxygen, were not suitable for the cultivation of cells or tissues.

I stedet for å anvende en oksygenholdig gass inneholdende vanndamp kan vannet påsprøytes eller på annen måte påføres gjen-standens overflate til dannelse av et vannlag på denne. Instead of using an oxygen-containing gas containing water vapour, the water can be sprayed on or otherwise applied to the object's surface to form a water layer on it.

Oksygenet tilveiebringes -som nevnt fortrinnsvis i form av atmosfærisk luft. The oxygen is provided - as mentioned, preferably in the form of atmospheric air.

Når det som UV-strålingskilde anvendes en 15 watt lavtrykks-kvikksølvlampe oppnås en vesentlig virkning på polystyren i løpet av et tidsrom på omtrent 2,5 min. When a 15 watt low-pressure mercury lamp is used as the UV radiation source, a significant effect on the polystyrene is achieved within a period of approximately 2.5 minutes.

Den hydrofile karakter av overflaten av plastgjenstander, som er blitt behandlet ved hjelp av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, kommer til uttrykk ved at vinkelen mellom vann-overflaten og overflaten av plastgjenstandene, hvorpå vann er blitt påført, er nesten null, når vinkelen er over null, er overflaten mer eller mindre hydrofob. The hydrophilic character of the surface of plastic objects, which have been treated using the method according to the invention, is expressed by the fact that the angle between the water surface and the surface of the plastic objects, on which water has been applied, is almost zero, when the angle is above zero, the surface is more or less hydrophobic.

Oppfinnelsen skal i det følgende illustreres mer detaljert under henvisning til følgende utførelseseksempler: In the following, the invention will be illustrated in more detail with reference to the following design examples:

EKSEMPEL 1 EXAMPLE 1

Med vann besprøytede polystyrenskåler ble innført i en strøm Polystyrene bowls sprayed with water were introduced into a stream

av atmosfærisk luft mettet med vann ved en temperatur på 40°C og ble bestrålt ved hjelp av en UV-lampe som utsendte lys med en dominerende bølgelengde på 2540 Ångstrøm i 3 min. Den således behandlede overflate var hydrofil. Et ESCA-spektrum av overflaten viser at den inneholder oksygen. of atmospheric air saturated with water at a temperature of 40°C and was irradiated using a UV lamp emitting light with a dominant wavelength of 2540 Angstroms for 3 min. The thus treated surface was hydrophilic. An ESCA spectrum of the surface shows that it contains oxygen.

EKSEMPEL 2 EXAMPLE 2

En med vann besprøytet plate av nylon ("Maranyl F 10 3" (ICI) A water-sprayed sheet of nylon ("Maranyl F 10 3" (ICI)

på kaprolaktambasis (nylon-6)) ble innført i en strøm av vann-mettet atmosfærisk luft ved 35°C og bestrålt ved hjelp av en UV-lampe, som utsendte lys med en dominerende bølgelengde på 2540 Å i 65 min. Den således behandlede overflate var hydrofil. on a caprolactam base (nylon-6)) was introduced into a stream of water-saturated atmospheric air at 35°C and irradiated by means of a UV lamp, which emitted light with a dominant wavelength of 2540 Å for 65 min. The thus treated surface was hydrophilic.

EKSEMPEL 3 EXAMPLE 3

En med vann besprøytet plate av polykarbonat ("Makrolon" (Bayer) på bisfenolbasis) ble innført i en med vann mettet strøm av atmosfærisk luft ved en temperatur på 35°C og bestrålt ved hjelp av en UV-lampe som utsendte lys med en dominerende bølgelengde på 2540 Å i 65 min. Den således behandlede overflate var hydrofil. A water-sprayed sheet of polycarbonate ("Makrolon" (Bayer) on a bisphenol basis) was introduced into a water-saturated stream of atmospheric air at a temperature of 35°C and irradiated by means of a UV lamp emitting light with a dominant wavelength of 2540 Å for 65 min. The thus treated surface was hydrophilic.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for å forbedre overflateegenskapene hos gjenstander fremstilt av polystyren, polyamid eller polykarbonat for anvendelse ved dyrking av levende animalske eller menneskeceller eller -vev, hvorved gjenstandenes overflater gjøres hydrofile, karakterisert ved at overflaten av gjenstandene bringes i kontakt med et medium omfattende vann og oksygen under samtidig bestråling med UV-lys med dominerende bølgelengde 2540 Å.1. Process for improving the surface properties of articles made from polystyrene, polyamide or polycarbonate for use in the cultivation of living animal or human cells or tissues, whereby the surfaces of the articles are made hydrophilic, characterized in that the surface of the objects is brought into contact with a medium comprising water and oxygen under simultaneous irradiation with UV light with a dominant wavelength of 2540 Å. 2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at overflaten av gjenstandene bringes i kontakt med atmosfærisk luft inneholdende vanndamp.2. Method as stated in claim 1, characterized in that the surface of the objects is brought into contact with atmospheric air containing water vapour.
NO171/73A 1972-01-14 1973-01-12 PROCEDURE FOR IMPROVING THE SURFACE PROPERTIES OF OBJECTS MANUFACTURED BY POLYSTYRENE, POLYAMIDE OR POLYCARBONATE FOR USE IN CULTIVATION OF LIVING CELLS OR TISSUE NO139962C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB181872A GB1414671A (en) 1972-01-14 1972-01-14 Method of improving the surface properties of articles made from a plastics material
GB3788572 1972-08-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO139962B true NO139962B (en) 1979-03-05
NO139962C NO139962C (en) 1979-06-13

Family

ID=26237006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO171/73A NO139962C (en) 1972-01-14 1973-01-12 PROCEDURE FOR IMPROVING THE SURFACE PROPERTIES OF OBJECTS MANUFACTURED BY POLYSTYRENE, POLYAMIDE OR POLYCARBONATE FOR USE IN CULTIVATION OF LIVING CELLS OR TISSUE

Country Status (15)

Country Link
JP (1) JPS4881966A (en)
AR (1) AR197209A1 (en)
BE (1) BE793952A (en)
CA (1) CA1016332A (en)
CH (1) CH571036A5 (en)
DD (1) DD106854A5 (en)
DE (1) DE2301073A1 (en)
ES (1) ES410622A1 (en)
FR (1) FR2168013B1 (en)
GB (1) GB1414671A (en)
IE (1) IE37054B1 (en)
IL (1) IL41223A (en)
IT (1) IT978154B (en)
NL (1) NL7300431A (en)
NO (1) NO139962C (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53129263A (en) * 1977-04-19 1978-11-11 Toshiba Corp Production of chemical plating substrate
US6528292B1 (en) * 1987-05-29 2003-03-04 Aventis Pharmaceuticals Holdings Inc. Derivatized polystyrene and other polymer supports for spectroscopic studies
EP0852598A1 (en) * 1995-09-28 1998-07-15 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Sulfonated polymers and method of sulfonating polymers
US5798078A (en) * 1996-07-11 1998-08-25 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Sulfonated polymers and method of sulfonating polymers
AT408227B (en) * 1999-07-22 2001-09-25 Wolfgang Dr Kern METHOD FOR MODIFYING POLYMER SURFACES
FR2891834B1 (en) * 2005-10-11 2007-12-14 Alchimer Sa PROCESS FOR MODIFYING SURFACES OF POLYMERS, IN PARTICULAR HYDROXYLATION OF POLYMER SURFACES, AND PRODUCTS SUCH AS OBTAINED
WO2012048275A2 (en) 2010-10-08 2012-04-12 Caridianbct, Inc. Configurable methods and systems of growing and harvesting cells in a hollow fiber bioreactor system
JP6633522B2 (en) 2013-11-16 2020-01-22 テルモ ビーシーティー、インコーポレーテッド Cell growth in bioreactors
WO2015148704A1 (en) 2014-03-25 2015-10-01 Terumo Bct, Inc. Passive replacement of media
JP6830059B2 (en) 2014-09-26 2021-02-17 テルモ ビーシーティー、インコーポレーテッド Scheduled cell feeding
WO2017004592A1 (en) 2015-07-02 2017-01-05 Terumo Bct, Inc. Cell growth with mechanical stimuli
WO2017205667A1 (en) 2016-05-25 2017-11-30 Terumo Bct, Inc. Cell expansion
US11104874B2 (en) 2016-06-07 2021-08-31 Terumo Bct, Inc. Coating a bioreactor
US11685883B2 (en) 2016-06-07 2023-06-27 Terumo Bct, Inc. Methods and systems for coating a cell growth surface
US11624046B2 (en) 2017-03-31 2023-04-11 Terumo Bct, Inc. Cell expansion
US11629332B2 (en) 2017-03-31 2023-04-18 Terumo Bct, Inc. Cell expansion

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE540128A (en) * 1954-12-27
US3418066A (en) * 1966-11-08 1968-12-24 Eastman Kodak Co Surface oxidation and treatment of polymers

Also Published As

Publication number Publication date
IE37054B1 (en) 1977-04-27
CA1016332A (en) 1977-08-30
NO139962C (en) 1979-06-13
DE2301073A1 (en) 1973-07-19
IL41223A0 (en) 1973-03-30
BE793952A (en) 1973-05-02
ES410622A1 (en) 1976-01-01
FR2168013A1 (en) 1973-08-24
IT978154B (en) 1974-09-20
GB1414671A (en) 1975-11-19
AR197209A1 (en) 1974-03-22
FR2168013B1 (en) 1976-11-05
CH571036A5 (en) 1975-12-31
JPS4881966A (en) 1973-11-01
NL7300431A (en) 1973-07-17
DD106854A5 (en) 1974-07-05
IL41223A (en) 1977-01-31
IE37054L (en) 1973-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO139962B (en) PROCEDURE FOR IMPROVING THE SURFACE PROPERTIES OF OBJECTS MANUFACTURED BY POLYSTYRENE, POLYAMIDE OR POLYCARBONATE FOR USE IN CULTIVATION OF LIVING CELLS OR TISSUE
US4681739A (en) Use of chlorine dioxide gas as a chemosterilizing agent
US5098618A (en) Surface modification of plastic substrates
Jagger Photoreactivation
US4504442A (en) Use of chlorine dioxide gas as a chemosterilizing agent
US4407846A (en) Method of producing a hydrophilic membrane from a polyethylene base film
AU610613B2 (en) Low pressure hydrogen peroxide vapor sterilization system
Gray Cellular radiobiology
JPH08505536A (en) Circulatory bacteria based on biomarkers for gaseous fungicides
SU604462A3 (en) Method of sterilizing packaging material
PT78027A (en) METHOD AND APPARATUS FOR STERILIZING USING A GASEOUS AGENT
JPH0330770A (en) Method for sterilizing vessel with hydrogen peroxide, peroxy acid and u.v. radiation
JPS5969077A (en) Sterilization by hydrogen peroxide liquid film
Martusevich et al. Comparative study of the influence of helium and argon plasma on crystallogenic properties of the blood
CN101253882B (en) Fruit-vegetables fresh-keeping technology based on single oxygen oxidation
Blackith Stability of contact insecticides. I—ultra‐violet photolysis of the pyrethrins
DK147335B (en) PROCEDURE FOR REGULATED MICROBIOLOGICAL MODIFICATION OF LEAVES WITH MICRO-ORGANISMS
US2189948A (en) Sterilization of pancreatin
Dąbrowska-Gralak et al. The combined effect of humidity and electron beam irradiation on collagen type I-implications for collagen-based devices
Bradley et al. Low p H of Irradiated Sucrose in Induction of Chromosome Aberrations
Romila et al. APPLICATIONS OF PLASMA IN MEDICINE.
Beggiato et al. Effects of 60Co gamma rays on poly [bis (p-tolylamino) Phosphazene]
Woods et al. Radiation-induced dechlorination of chloral hydrate and 1, 1, 1-trichloro-2, 2-bis (p-chlorophenyl) ethane (DDT)
Klebanov et al. A comparative study of the effects of laser and light-emitting diode radiation on superoxide dismutase activity and nitric oxide production in rat wound fluid
YUSOF 19 EFFECT OF RADIATION ON MICROORGANISMS—MECHANISM OF RADIATION STERILISATION