(57)【要約】【課題】所望の大きさ及び所望の凹凸形状を有する構造体を形成する際に、構造体の凹凸形状表面へのボイドの発生がなく、成形型からの剥離性が向上し、凹凸形状が良好であると共に、蛋白質吸着量がさらに低減され、細胞親和性がコントロールされて三次元培養が可能となる含フッ素ポリイミド構造体及びその製造方法を提供すること。【解決手段】凹凸形状を周期的に配置してなる含フッ素ポリイミド構造体であって、前記含フッ素ポリイミド構造体において、フッ素含有量が１〜６０質量％、イミド化率が２０％以上であり、凹凸形状が特定の条件を満たすことを特徴とする含フッ素ポリイミド構造体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸形状を周期的に配置してなる含フッ素ポリイミド構造体であって、
前記含フッ素ポリイミド構造体において、フッ素含有量が１〜６０質量％、イミド化率が２０％以上であり、
凹凸形状が以下の（１）または（２）の条件を満たすことを特徴とする含フッ素ポリイミド構造体。
（１）凸形状の基底面の平均円相当径または基底辺の長さが１００μｍ以下、凸形状の基底面の平均円相当径または基底辺の長さと、平均高さとの比（平均高さ／基底面の平均円相当径または基底辺の長さ）が３以下、平均円相当径の中心間の距離または隣り合う基底辺の端間の距離が１００μｍ以下
（２）凹形状の平均円相当径が１００μｍ以下、凹形状の平均円相当径と、平均深さとの比（平均深さ／平均円相当径）が３以下、凹形状の平均円相当径の中心間の距離が１００μｍ以下
【請求項２】
凹凸形状がインプリントにより形成されたものである請求項１に記載の含フッ素ポリイミド構造体。
【請求項３】
凸形状が、ハニカム形状、ストライプ形状、モスアイ形状、ピラー形状、およびピラミッド形状からなる群より選択される１種以上である請求項１または２に記載の含フッ素ポリイミド構造体。
【請求項４】
細胞培養に使用される、請求項１〜３のいずれかに記載の含フッ素ポリイミド構造体。
【請求項５】
フッ素含有量が１〜６０質量％、イミド化率が２０％以上である含フッ素ポリイミド構造体に、インプリント法により、以下の（１）または（２）の条件を満たす凹凸形状を形成することを特徴とする含フッ素ポリイミド構造体の製造方法。
（１）凸形状の基底面の平均円相当径または基底辺の長さが１００μｍ以下、凸形状の基底面の平均円相当径または基底辺の長さと、平均高さとの比（平均高さ／基底面の平均円相当径または基底辺の長さ）が３以下、平均円相当径の中心間の距離または隣り合う基底辺の端間の距離が１００μｍ以下
（２）凹形状の平均円相当径が１００μｍ以下、凹形状の平均円相当径と、平均深さとの比（平均深さ／平均円相当径）が３以下、凹形状の平均円相当径の中心間の距離が１００μｍ以下
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹凸形状が周期的に配置された含フッ素ポリイミド構造体および含フッ素ポリイミド構造体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基材の表面にナノメーターからマイクロメーターサイズの凹凸形状を形成する技術として、フォトリソグラフィ法に代表されるパターニング方法が知られている。
一方、フォトリソグラフィ法に比べ簡便且つ低コストの凹凸形状形成方法としてナノインプリント法が検討されている。ナノインプリント法としては、光ナノインプリント方式、熱ナノインプリント方式に大別される。
【０００３】
熱ナノインプリント方式は、一般に、成形材料として熱可塑性樹脂を使用し、成形型を押し付けるとともに、樹脂を加熱することにより軟化・流動させ、成形型の形状に樹脂を充填した後、冷却し、成形型を剥離することにより凹凸形状を形成する。この方法を用いる場合、熱可塑性樹脂の耐熱性（ガラス転移温度）が高いと、樹脂を軟化・流動させるためには、成形型を押し付ける温度がさらに高い温度でなければならず、高温とするための特殊な装置が必要となったり、生産性が低くなるといった問題がある。
【０００４】
このような高耐熱性を必要とする樹脂に凹凸形状を形成するために、成形材料として熱可塑性樹脂に代えて熱硬化性樹脂を基材上に塗布し、成形型を押し付け、加熱により樹脂を硬化させた後、成形型を剥離することにより凹凸形状を形成する方法も提案されている（特許文献１）。
【０００５】
特許文献１では、ポリアミド酸塗膜に成形型を押圧した状態で加熱し、イミド化して熱硬化させているが、イミド化の際に副生する水は、樹脂と成形型の形状との間に残留してしまうため、得られる凹凸形状の表面にボイドが発生する問題がある。
【０００６】
一方、このようなボイドの発生を抑えるために、成形型に熱硬化性樹脂の溶液を塗布し、乾燥及び硬化することにより、熱硬化性樹脂による凹凸形状を形成する方法が提案されている（特許文献２）。
【０００７】
特許文献２では、凹凸構造を有する転写型（成形型）にアミド酸状態のフッ素化ポリイミド溶液を塗布、焼成によりイミド化を行い、離型性が良好ではないことから転写型ごと温水に浸漬することにより、凹凸形状を有するフッ素化ポリイミドフィルムを得ている。この方法では、凹凸形状を形成したフィルムを得るために、温水に浸漬する等の剥離工程、排水処理、乾燥工程等の後工程が必要となるために生産性が低くなる、またフィルムの吸水によってフィルム強度や透明性等が低下する、といった問題がある。
【０００８】
また、インプリントに使用する型は、離型剤等を使用して離型処理を行い、汚染されることなくフィルムから外れることが理想的である。例えば、型の離型処理では、表面活性化処理を行い、次に離型剤への浸漬・リンス・脱水ベークといった多数の工程を必要とする。このため、離型剤が均一に塗布できない他に、多数の工程内での汚染、取り扱いによる型の破損等の問題がある。
【０００９】
さらに、型の離型処理を行った場合でも、インプリントを重ねるとともに離型効果が弱くなり、再び離型処理する必要があるため、型の洗浄に加えて、上記の工程を繰り返し行わなければならなかった。
【００１０】
ところで、含フッ素ポリイミドフィルムは、細胞の三次元培養を可能にし得る生体適合性を有することが知られている（特許文献３、非特許文献１〜４）。含フッ素ポリイミドフィルムは、例えばポリイミドの熱処理温度またはラビングの際の押圧を高くすることにより、蛋白質の付着を抑制している。しかしながら、ロールに巻きつけた布でラビングするため、ロールの回転方向に対してフィルムの進行方向に平行な凹凸形状を付与できるだけであり、しかも凹凸形状が不均一となることから、所望の凹凸形状を付与できない。また、ラビングの押圧の大きさで凹凸形状の高さ（深さ）が決まるのであるが、ラビングされた凹凸形状の高さ（深さ）は数ｎｍ、凹凸形状の周期も数十〜数百ｎｍに限られ、所望の大きさを有する凹凸形状を付与できないという問題があった。
【００１１】
インプリント技術により含フッ素ポリイミド以外の樹脂に凹凸構造を形成した細胞培養構造体においても、凹凸の幅の大きさを３μｍ以下、深さを１０ｎｍ以上とする技術（特許文献４）、柱状微小突起群の高さと直径の比を所定値以上とする技術が提案されている（特許文献５）。しかしながら、発明者が確認したところ、例えば引用文献４で使用されるポリスチレンは、蛋白質の付着を十分に低減できていないという知見を得ている。そして、特許文献５でも、有機ポリマーの成形型からの離型性が十分ではない。結果として、ボイドの発生の抑制、離型性、蛋白質付着低減が十分ではないという問題があった。
【００１２】
この様に、上記特許文献および非特許文献において、所望の大きさ及び所望の凹凸形状を有する構造体を形成する際に、ボイドの発生を抑制し、離型性を改善すると共に、蛋白質付着性がさらに低減され、細胞親和性がコントロールされて三次元培養が可能となる含フッ素ポリイミドフィルム（構造体）の改善が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１０−１９２７０２号公報
【特許文献２】特開２００５−３２１６１１号公報
【特許文献３】特開２００９−２１３７１６号公報
【特許文献４】特許第４１５９１０３号公報
【特許文献５】特許第４８９７１９２号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Ｋａｗａｋａｍｉ  Ｈ，ｅｔ．ａｌ．，Ｊ．Ｂｉｏｍｅｄ．Ｍａｔｅｒ．Ｒｅｓ  ２００２；６０：５３−６０
【非特許文献２】Ｋａｗａｋａｍｉ  Ｈ，ｅｔ．ａｌ．，Ｊ．Ｂｉｏｍｅｄ．Ｍａｔｅｒ．Ｒｅｓ  ２００３；６７Ａ：１３９３−１４００
【非特許文献３】Ｋａｗａｋａｍｉ  Ｈ，ｅｔ．ａｌ．，Ｊ．Ｂｉｏｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．Ｐｏｌｙｍｅｒ．Ｅｄｎ  ２００５；１６（８）：１０２３−１０３４
【非特許文献４】Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ  Ｎ，ｅｔ．ａｌ．，Ｐｏｌｙｍ．Ａｄｖ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．２００８；１９：１００２−１００８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、所望の大きさ及び所望の凹凸形状を有する構造体を形成する際に、構造体の凹凸形状表面へのボイドの発生がなく、成形型からの剥離性が向上し、凹凸形状が良好であると共に、蛋白質吸着量がさらに低減され、細胞親和性がコントロールされて三次元培養が可能となる含フッ素ポリイミド構造体及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、上記フィルムにフッ素原子を含有させて、その含有量を１〜６０質量％とし、フィルム状構造体のイミド化率を２０％以上とした時に、凹凸形状形成時のボイドの発生を抑制でき、成形型からの離型性及び凹凸形状に優れる構造体が得られ、また、凹凸形状が付与されると蛋白質付着量がさらに低減され、細胞親和性がコントロールされて三次元培養が可能となることを見出し、本発明を完成した。
【００１７】
すなわち、本発明は、凹凸形状を周期的に配置してなる含フッ素ポリイミド構造体であって、前記含フッ素ポリイミド構造体において、フッ素含有量が１〜６０質量％、イミド化率が２０％以上であり、凹凸形状が以下の（１）または（２）の条件を満たすことを特徴とする含フッ素ポリイミド構造体である。
（１）凸形状の基底面の平均円相当径または基底辺の長さが１００μｍ以下、凸形状の基底面の平均円相当径または基底辺の長さと、平均高さとの比（平均高さ／基底面の平均円相当径または基底辺の長さ）が３以下、平均円相当径の中心間の距離または隣り合う基底辺の端間の距離が１００μｍ以下
（２）凹形状の平均円相当径が１００μｍ以下、凹形状の平均円相当径と、平均深さとの比（平均深さ／平均円相当径）が３以下、凹形状の平均円相当径の中心間の距離が１００μｍ以下
上記凹凸形状はインプリントにより形成されたものであることが好ましく、上記凸形状が、ハニカム形状、ストライプ形状、モスアイ形状、ピラー形状、およびピラミッド形状からなる群より選択される１種以上であることが好ましい。上記含フッ素ポリイミド構造体は、細胞培養に使用されることも好ましい。
本発明には、フッ素含有量が１〜６０質量％、イミド化率が２０％以上である含フッ素ポリイミド構造体に、インプリント法により、以下の（１）または（２）の条件を満たす凹凸形状を形成することを特徴とする含フッ素ポリイミド構造体の製造方法も含まれる。
（１）凸形状の基底面の平均円相当径または基底辺の長さが１００μｍ以下、凸形状の基底面の平均円相当径または基底辺の長さと、平均高さとの比（平均高さ／基底面の平均円相当径または基底辺の長さ）が３以下、平均円相当径の中心間の距離または隣り合う基底辺の端間の距離が１００μｍ以下
（２）凹形状の平均円相当径が１００μｍ以下、凹形状の平均円相当径と、平均深さとの比（平均深さ／平均円相当径）が３以下、凹形状の平均円相当径の中心間の距離が１００μｍ以下
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、上記構造体が特定のフッ素含有量及びイミド化率を有することにより、例えば、熱ナノインプリント法を用いてポリイミド構造体表面に凹凸形状を形成する場合でも、イミド化の際に副生する水が構造体中あるいは構造体と成形型との間に残留しないことにより、ボイドの発生がなく、成形型からの凹凸形状の転写精度に優れ、構造体の強度や透明性の低下などの問題も生じず、また、生産性を低下させることなく成形型から構造体を容易に剥離可能な構造体を製造することができる。さらに、インプリントにより凹凸形状が構造体表面に付与されると、蛋白質吸着量をより低減することができ、細胞親和性がコントロールされて三次元培養が可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係る含フッ素ポリイミド構造体は、凹凸形状を周期的に配置してなる含フッ素ポリイミド構造体であって、
前記含フッ素ポリイミド構造体において、フッ素含有量が１〜６０質量％、イミド化率が２０％以上であり、
凹凸形状が以下の（１）または（２）の条件を満たすことを特徴とする含フッ素ポリイミド構造体であることを特徴とする。
（１）凸形状の基底面の平均円相当径または基底辺の長さが１００μｍ以下、凸形状の基底面の平均円相当径または基底辺の長さと、平均高さとの比（平均高さ／基底面の平均円相当径または基底辺の長さ）が３以下、平均円相当径の中心間の距離または隣り合う基底辺の端間の距離が１００μｍ以下
（２）凹形状の平均円相当径が１００μｍ以下、凹形状の平均円相当径と、平均深さとの比（平均深さ／平均円相当径）が３以下、凹形状の平均円相当径の中心間の距離が１００μｍ以下
なお、本発明において、凹凸形状を周期的に配置してなる含フッ素ポリイミド構造体とは、例えばポリイミドフィルム表面に所望の凹凸形状をインプリントにより形成したものである。
【００２０】
前記含フッ素ポリイミド構造体中のフッ素含有量は、１〜６０質量％、好ましくは５〜６０質量％、より好ましくは１０〜６０質量％、さらに好ましくは１５〜５０質量％である。上記フッ素含有量とするためには、使用される酸二無水物又はジアミンの一方又は両方が１個以上のフッ素原子を含めばよい。かかるフッ素含有量であれば、成形体の凹凸形状表面へのボイド発生の抑制及び離型性の向上に寄与する。
【００２１】
前記含フッ素ポリイミド構造体を形成するための樹脂組成物は、含フッ素ポリイミド樹脂を含んでなることが好ましく、含フッ素芳香族ポリイミド樹脂を含んでなることがより好ましい。また、上記樹脂組成物には、含フッ素ポリアミド酸樹脂が含まれてもよく、より好ましくは含フッ素芳香族ポリアミド酸樹脂が含まれる。本明細書中では、イミド化率が０％のものをポリアミド酸、イミド化率が０％を超えるものをポリイミドと称する。
また、本明細書中で、「含フッ素ポリアミド酸樹脂」を「ポリアミド酸樹脂」、「含フッ素芳香族ポリアミド酸樹脂」を「芳香族ポリアミド酸樹脂」、「含フッ素ポリイミド樹脂」を「ポリイミド樹脂」、「含フッ素芳香族ポリイミド樹脂」を「芳香族ポリイミド樹脂」と各々称することがある。
【００２２】
前記含フッ素ポリアミド酸樹脂または前記含フッ素ポリイミド樹脂は、加熱処理または環化触媒処理を行うことによりイミド化率を高めることができる。
【００２３】
前記含フッ素ポリイミド構造体のイミド化率は、２０％以上であり、好ましくは２５％以上、より好ましくは３０％以上、さらに好ましくは３５％以上、特に好ましくは４０％以上であり、好ましくは１００％以下、より好ましくは９９．５％以下、さらに好ましくは９９％以下である。かかるイミド化率であれば、成形体の凹凸形状表面へのボイド発生の抑制及び成形型の凹凸形状の高精度な転写に寄与する。なお、イミド化率は、後述の実施例に記載の方法で測定することができる。ここで、イミド化率を上記範囲に調節するため、後述されるようにポリアミド酸樹脂をポリイミド化する条件と同様な条件を使用してもよいが、例えば、以下のいずれかの基準を満たせばよい。（１）加熱処理によりイミド化率を高める場合には、好ましくは温度１００〜４００℃、より好ましくは２００〜３８０℃、好ましくは時間０．５〜１０時間、より好ましくは０．７５〜５時間の条件下で処理する、（２）環化触媒処理によりイミド化率を高める場合には、脱水環化触媒と反応させる温度は、室温でよいが、好ましくは温度５〜４０℃、より好ましくは２０〜３０℃、混合時間は、後述の条件で処理する。混合後の静置時間は好ましくは２４時間以上、より好ましくは４８時間以上である。
【００２４】
前記含フッ素ポリイミド構造体の表面の接触角は、通常の疎水性を示す程度の角度であればよく、好ましくは７０°以上、より好ましくは７５°以上、さらに好ましくは８０°以上である。かかる接触角の範囲であれば、成形型からの構造体の剥離性の向上に寄与する。なお、接触角は自動接触角計（協和界面科学製：ＤＭ−５００）を用いた水による接触角測定を行うことにより算出できる。上記接触角は、例えばポリイミドの焼成温度を高くすることにより、大きい角度に調整することができる。
【００２５】
前記ポリイミド樹脂は、溶媒存在下で、ジアミンと酸二無水物とを重合させて合成されるポリアミド酸樹脂に由来し、ジアミンと酸二無水物の一方又は両方が１分子中に１個以上のフッ素原子を含むことが好ましい。さらに、前記ポリアミド酸樹脂は、ジアミンと酸二無水物の一方又は両方が１分子中に１個以上のフッ素原子及び１個以上の芳香族環構造を有する芳香族ポリアミド酸樹脂を含んでなることが好ましく、前記芳香族ポリアミド酸樹脂は、下記式（Ｉ）で表される構造を有することが好ましい。
【００２６】
【化１】
2014210404.tif 000002
［上記式（Ｉ）中、Ｘ及びＹは互いに独立して２価の有機基を示し；Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は互いに独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子のいずれかを示し、Ｘ、Ｙ、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３の少なくとも１つはフッ素原子を１個以上含み、ｐは０又は１である。］
【００２７】
上記式（Ｉ）中、ｐ＝０である場合にはＸは存在していなくても（換言すれば、左右のベンゼン環が直接結合していても）よいが、ｐ＝１である場合には、左右のベンゼン環はＸを介して結合する。
Ｘで示される２価の有機基としては、具体的には、アルキレン基、アリーレン基、アリーレンオキシ基、アリーレンチオ基等が挙げられ、これらの中でも、アルキレン基、アリーレンオキシ基、アリーレンチオ基が好ましく、アルキレン基、アリーレンオキシ基がより好ましく、これらはハロゲン原子（フッ素原子）で置換されていてもよい。
【００２８】
Ｘの例であるアルキレン基としては、例えば、−Ｃ（ＣＡ3）2−，−Ｃ（ＣＡ3）2−Ｃ（ＣＡ3）2−等を例示することができ、式中Ａはフッ素原子である。
Ｘの例である上述したアルキレン基の中では、−Ｃ（ＣＡ3）2−が好適である。かかるフッ素置換アルキレン基は、嵩高い構造を取り接触角が大きくなるため、離型性の向上に寄与する。
【００２９】
Ｘの例であるアリーレン基としては、例えば、以下のものを例示することができる。
【００３０】
【化２】
2014210404.tif 000003
【００３１】
Ｘの例であるアリーレンオキシ基としては、例えば、以下のものを例示することができる。
【００３２】
【化３】
2014210404.tif 000004
【００３３】
Ｘの例であるアリーレンチオ基としては、例えば、以下のものを例示することができる。
【００３４】
【化４】
2014210404.tif 000005
【００３５】
Ｘの例である上述したアリーレン基、アリーレンオキシ基及びアリーレンチオ基は、各々独立して、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子であり、好ましくはフッ素原子又は塩素原子、より好ましくはフッ素原子である。）、メチル基及びトリフルオロメチル基よりなる群から選択される基により置換されていてもよい。これら置換基は複数であってもよく、その場合には置換基の種類は互いに同一であっても異なっていてもよい。アリーレン基、アリーレンオキシ基及びアリーレンチオ基に置換している好適な置換基は、フッ素原子及び／又はトリフルオロメチル基であり、最も好適にはフッ素原子である。アリーレン基、アリーレンオキシ基及びアリーレンチオ基は、Ｙにフッ素原子が含まれない場合、少なくとも１つ以上のフッ素原子で置換されることが好ましい。
【００３６】
Ｘの例である上述したアリーレン基、アリーレンオキシ基及びアリーレンチオ基の中では、以下の基が好適である。
【００３７】
【化５】
2014210404.tif 000006
［上記式中、Ｗ1及びＷ2はそれぞれ独立して酸素原子又は硫黄原子を示す。］
この場合、Ｗ1とＷ2は同一である、即ちＷ1とＷ2は共に酸素原子であるか或いは硫黄原子であることが好ましく、共に酸素原子であることがより好ましい。
【００３８】
上記式（Ｉ）中、Ｙで示される２価の有機基としては、特に制限されないが、例えば、芳香環を有する２価の有機基が挙げられる。詳しくは、１個のベンゼン環からなる基もしくは、２個以上のベンゼン環が炭素原子、酸素原子、硫黄原子を介して又は直接結合した構造を有する基が挙げられる。具体的には、以下の基を例示することができる。
【００３９】
【化６】
2014210404.tif 000007
【００４０】
Ｙの例である上述した芳香環を有する２価の有機基は、置換可能であれば、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子であり、好ましくはフッ素原子又は塩素原子、より好ましくはフッ素原子である。）、メチル基及びトリフルオロメチル基からなる群から選択される基により置換されていてもよい。これら置換基は複数であってもよく、その場合には置換基の種類は互いに同一であっても異なっていてもよい。芳香環を有する２価の有機基に置換している好適な置換基は、特にＸにフッ素原子が含まれない場合は、フッ素原子及び／又はトリフルオロメチル基であり、最も好適にはフッ素原子である。
【００４１】
上記式（Ｉ）中、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は、各々同じであってもよく異なっていてもよく、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子から選ばれ、Ｘ、Ｙにフッ素原子が含まれない場合、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３の少なくとも１つはフッ素原子である。
【００４２】
Ｘ、Ｙ、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３の少なくとも１つはフッ素原子を１個以上含むことが好ましく、Ｘはフッ素原子含有アリーレンオキシ基、Ｙはフッ素原子含有フェニレン基、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は全てフッ素原子であることがより好ましく、あるいはＸはフッ素原子含有アリーレンオキシ基、Ｙはフッ素原子を含有しないフェニルエーテル基、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は全て水素原子がより好ましく、あるいはＸはフッ素原子含有アルキレン基、Ｙはフッ素原子を含有しないフェニルエーテル基、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は全て水素原子がより好ましく、あるいはＸはフッ素原子含有アルキレン基、Ｙはフッ素原子含有フェニレン基、Ｚ１、Ｚ２及びＺ３は全て水素原子であることがより好ましい。
【００４３】
前記ポリアミド酸樹脂は、酸二無水物とジアミンとを溶媒中で公知の手法によりアミド化反応させることにより、製造することができる。ここで、原料として用いる酸二無水物及びジアミン化合物は、得ようとするポリアミド酸樹脂の構造に応じて適宜選択すればよい。アミド化反応は、例えば、窒素等の不活性ガス雰囲気中、室温で攪拌して均一溶液とすることにより進行する。溶媒は、原料として用いる酸二無水物及びジアミン化合物に応じて適宜選択すればよい。後述する溶媒をポリアミド酸樹脂と混合した場合、アミド化反応で得られた反応液をそのままポリアミド酸樹脂組成物として用いることができる。
【００４４】
上記含フッ素ポリイミド構造体において、ポリアミド酸樹脂は、熱イミド化又は化学イミド化のいずれかによりイミド化される。熱イミド化によりイミド化する場合では、例えば、基材上にポリアミド酸樹脂組成物を塗布した後、窒素雰囲気下で、好ましくは温度１００〜４００℃、より好ましくは２００〜３８０℃、好ましくは時間０．５〜１０時間、より好ましくは０．７５〜５時間の条件下で焼成してイミド化反応を行うことにより、含フッ素ポリイミド構造体とすることができる。
化学イミド化によりイミド化する場合では、後述の脱水環化試薬の使用によりポリアミド酸樹脂組成物中のポリアミド酸樹脂を直接イミド化することができる。化学イミド化処理により得られたポリイミド樹脂組成物は、例えば、基材上に塗布して、窒素雰囲気下、好ましくは１００〜４００℃、より好ましくは１００〜３００℃、好ましくは１０分〜５時間、より好ましくは３０分〜３時間の条件下で焼成して含フッ素ポリイミド構造体とすることができる。なお、ポリイミド樹脂組成物は、少なくともポリイミド樹脂及び溶媒を含む。該ポリイミド樹脂としては、ポリアミド酸樹脂組成物中のポリアミド酸樹脂をイミド化して得られたポリイミド樹脂溶液から精製されるものを使用することができる。この他、「ポリアミド酸樹脂組成物」又は「ポリイミド樹脂組成物」には、前述の通りに「芳香族」及び／又は「含フッ素」なる用語が含まれるものとする。
【００４５】
化学イミド化において、前記脱水環化試薬は、ポリアミド酸樹脂を化学的に脱水環化してポリイミド樹脂とする作用を有するものであれば、特に制限なく用いることができる。このような脱水環化試薬としては、３級アミンを単独で用いるか、又は、３級アミンとカルボン酸無水物とを組合せて用いることが、イミド化を効率よく促進させうる点で好ましい。
【００４６】
３級アミンとしては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルジアミノメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，４−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，６−ヘキサンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチルメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチルエチレンジアミン等が挙げられる。これらの中でも特に、ピリジン、ＤＡＢＣＯ、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルジアミノメタンが好ましく、ＤＡＢＣＯがより好ましい。３級アミンは１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。
【００４７】
カルボン酸無水物としては、例えば、無水酢酸、無水トリフルオロ酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸、無水イソ酪酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等が挙げられる。これらの中でも特に、無水酢酸、無水トリフルオロ酢酸が好ましく、無水酢酸がより好ましい。カルボン酸無水物は１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。
【００４８】
前記溶媒としては、溶解性に優れる極性溶媒が好適である。例えば、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド等が挙げられ、これらの中でも特に、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド及びＮ−メチルピロリドンからなる群より選ばれる１種以上であることが、製膜時の溶媒除去が容易である点で好ましい。
【００４９】
前記ポリイミド樹脂溶液を調製するに際しては、上述したポリアミド酸樹脂、脱水環化試薬及び溶媒を混合すればよく、混合によりイミド化が進行し、ポリイミド樹脂溶液が得られる。
【００５０】
ポリアミド酸樹脂の混合量は、ポリイミド樹脂組成物とした際に室温でポリイミド樹脂が析出しない程度の濃度であればよい。かかる観点から、ポリアミド酸樹脂の混合量は、ポリアミド酸樹脂、脱水環化試薬及び溶媒の合計質量に対し、ポリアミド酸樹脂の濃度として４５質量％以下が好ましく、より好ましくは４０質量％以下である。ポリアミド酸樹脂の濃度の下限は特に制限されず、例えば、５質量％以上が好ましく、より好ましくは１０質量％以上である。いずれにしても、具体的な濃度は予備実験により決定すればよい。
【００５１】
脱水環化試薬の混合量は、ポリアミド酸樹脂の混合量に応じて適宜設定すればよく、例えば、脱水環化試薬として３級アミンを用いる場合には、ポリアミド酸樹脂中のアミド単位に対して、０．００５当量以上、０．３当量以下とすることが好ましく、より好ましくは０．０１当量以上、０．２当量以下である。３級アミンが０．００５当量未満であると、イミド化が充分に進行しない虞があり、一方、０．３当量を超えて添加してもその触媒効果は飽和し経済的に不利になることが懸念される。また脱水環化試薬としてカルボン酸無水物をも併用する場合には、ポリアミド酸樹脂中のアミド単位に対して、カルボン酸無水物を１当量以上、２０当量以下とすることが好ましく、より好ましくは１．１当量以上、１５当量以下である。カルボン酸無水物が１当量未満であるとアミド結合が残り脱水剤としての効果を十分に発揮できない虞があり、一方、２０当量を超えて添加してもその触媒効果は飽和し経済的に不利になることが懸念される。
溶媒の混合量は、ポリアミド酸樹脂の濃度が上述した範囲になるよう適宜設定すればよい。
【００５２】
前記ポリイミド樹脂溶液を調製するにあたり、ポリアミド酸樹脂（ポリアミド酸樹脂溶液）、脱水環化試薬及び溶媒の混合順序には、特に制限はなく、例えば、ポリアミド酸樹脂と溶媒との混合物に対して、脱水環化試薬を直接加えるか、もしくは脱水環化試薬を溶媒に溶解してポリアミド酸樹脂（ポリアミド酸樹脂溶液）に加えるようにすればよい。また、脱水環化試薬として３級アミンとカルボン酸無水物との組合せを用いる場合の両者の混合順序も特に制限されず、例えば、３級アミンとカルボン酸無水物を同時に加えてもよいし、まず何れか一方をポリアミド酸樹脂と溶媒との混合物に加え、ある程度攪拌した後に、他方を加えるようにしてもよい。
【００５３】
前記ポリアミド酸樹脂（ポリアミド酸樹脂溶液）、脱水環化試薬及び溶媒の混合は、通常、特段加熱や冷却を行うことなく、好ましくは５〜４０℃、より好ましくは２０〜３０℃で行われるが、イミド化を促進するために必要に応じて１００℃程度以下の範囲で加温してもよい。
【００５４】
前記ポリアミド酸樹脂（ポリアミド酸樹脂溶液）、脱水環化試薬及び溶媒を混合する際の混合時間は、特に制限されないが、自転公転式混合法を用いた場合には極めて効率よく混合が進むので、例えば１分間〜３０分間程度とすることができる。具体的な混合時間は、予備実験により決定すればよい。その後、得られたポリイミド樹脂は、脱水環化触媒等の成分を除去する観点から、アセトンなどの有機溶媒に溶解させて希釈し、水含有メタノール中に再沈させて、精製することもできる。化学的にイミド化したポリイミド樹脂は、溶媒可溶性があるため、精製された粉末状ポリイミド樹脂を合成時とは別の有機溶媒に溶解させてポリイミド樹脂組成物を調製してもよい。
【００５５】
以上のようにして得られた樹脂組成物は、繰り返し単位構造中に１個以上のフッ素原子を有するポリイミド樹脂を含み、好ましくは、さらに繰り返し単位構造中に１個以上のフッ素原子及び１個以上の芳香族環構造を有する芳香族ポリイミド樹脂を含み、より好ましくは、下記式（II）で表される芳香族ポリイミド樹脂を含むポリイミド樹脂組成物である。かかる特定構造を有するポリイミド樹脂は、ポリイミドが本来有する高耐熱性などの特性に加え、離型性を発現しうるものである。例えば、離型性を発現させるため、ポリイミド樹脂は、フッ素含有量を多くする以外に、芳香族環にフッ素置換基、芳香族置換基等の嵩高い構造を含んでいてもよい。
【００５６】
【化７】
2014210404.tif 000008
［上記式（ＩＩ）中、Ｘ、Ｙ、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３及びｐの定義と好適な具体例は、化合物（Ｉ）の定義で説明したものと同様とする。］
【００５７】
前記樹脂組成物は、さらに必要に応じて、通常用いられる各種添加剤、例えば、分散剤、有機溶媒、無機充填材、離型剤、カップリング剤、難燃剤等を、本発明の効果を損なわない範囲で適宜含有していてもよい。
【００５８】
前記樹脂組成物から含フッ素ポリイミド構造体を製造する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、溶液流延法、溶液キャスト法などの溶液製膜法；溶融押出法、押出成形法などの溶融製膜法；カレンダー法；プレス成形法などが挙げられる。これらの方法のなかでは、当該含フッ素ポリイミド構造体の生産性に優れていることから、溶液製膜法および溶融製膜法が好ましい。
【００５９】
また、前記含フッ素ポリイミド構造体は、延伸されていてもよい。前記含フッ素ポリイミド構造体の延伸は、一軸延伸であってもよく、二軸延伸であってもよい。一軸延伸は、縦延伸（フィルムの巻取り方向の延伸）であってもよく、横延伸（フィルムの幅方向の延伸）であってもよい。縦延伸の場合、フィルムの幅方向の変化を自由とする自由端一軸延伸であってもよく、フィルムの幅方向の変化を固定とする固定端一軸延伸であってもよい。二軸延伸は、縦延伸後に横延伸を行なう逐次二軸延伸であってもよく、縦横延伸を同時に行なう同時二軸延伸であってもよい。また、フィルムの厚さ方向の延伸またはフィルムのロールに対して斜め方向の延伸を行なってもよい。延伸方法、延伸温度および延伸倍率は、目的とする前記含フッ素ポリイミド構造体の光学特性、機械的強度などに応じて適宜選択することが好ましい。
【００６０】
前記含フッ素ポリイミド構造体を溶液製膜法により製造する場合において、前記樹脂組成物を基材に塗布する際の塗布方法としては、特に制限はなく、例えば、スピンコーティング法、キャスティング法、ロールコーティング法、ダイコーティング法、グラビアコーティング法、スプレイコーティング法、バーコーティング法、フレキソ印刷法、ディップコーティング法等の通常の方法を採用することができる。また前記樹脂組成物を基材に塗布する際の塗布量は、乾燥膜厚が０．２μｍ以上、５００μｍ以下となるようにすることが好ましく、０．５μｍ以上、２００μｍ以下となるように調整することがより好ましい。その後、溶媒を除去し、必要に応じて熱イミド化又は化学イミド化された含フッ素ポリイミド構造体に成形型を押圧することによって、含フッ素ポリイミド構造体を有する成形体を得ることができる。当該含フッ素ポリイミド構造体を有する成形体は、基材を含んでいてもよく、基材から剥がしたものであってもよい。
【００６１】
基材を構成する材料としては、例えば、石英；ホウ珪酸ガラス、ソーダガラス等の無機ガラス；カーボン；金、銀、銅、シリコン、ニッケル、チタン、アルミニウム、タングステン等の金属；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル；環状オレフィン開環重合／水素添加体（ＣＯＰ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）等の環状オレフィン系樹脂；ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂；エポキシ樹脂；ＡＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン共重合体）、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ビニルエーテル、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリアリールエーテル、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド酸（ＰＡＡ）、ポリアミドイミドアクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、フェノール樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）樹脂等の樹脂；上記金属、又はその酸化物若しくは混合酸化物等を表面に有するガラス、金属、樹脂等が挙げられる。前記混合酸化物としては、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の透明導電性酸化物、ＳｉＯ2等が挙げられる。混合酸化物等を表面に有する金属としては、ＳｉＯ2／Ｓｉ基材等が挙げられる。基材は、
板状、フィルム状のいずれも使用できる。
【００６２】
含フッ素ポリイミド構造体の全体厚み（基材を含まない）は、０．２μｍ以上、１ｍｍ以下とすることが好ましく、０．５μｍ以上、５００μｍ以下とすることがより好ましく、１μｍ以上、２００μｍ以下とすることがさらに好ましい。かかる厚みの範囲であれば、成形型の凹凸形状の高精度な転写及び成形型からの構造体の剥離性の向上に寄与する。
【００６３】
前記凹凸形状としては、形状の基底面又は頭頂面を基準して、凸形状又は凹形状が形成されてなる。前記凸形状の立体形状としては、多角柱形、多角錐形、多角錐台形、円柱形、円錐形、円錐台形、モスアイ形状、複数の突条が略平行に延設されたストライプ形状、凸形状がハニカム状に配設されたハニカム形状、レンズ形状等が挙げられる。なかでも、上記凸形状は、ハニカム形状、ストライプ形状、モスアイ形状、ピラー形状、およびピラミッド形状からなる群より選択される１種以上であることが好ましい。前記ストライプ形状及びハニカム形状において、前記凸形状の基材法線方向を含む断面形状としては、円形、三角形、四角形、台形等が挙げられる。また、前記凹形状の立体形状としては、前記凸形状の立体形状として挙げた形状を彫りこんだ形状となっているものが挙げられる。この他、凹形状には、ホール形状等も含まれてもよいが、凹形状としてホール状を形成する場合、凹凸形状を付与する前の構造体表面を凸形状とみなすことができる。上記凹凸形状は、マイクロレベルからナノレベルの凹凸形状を形成する観点から、熱インプリントにより形成されたものであることが好ましく、より好ましくは熱ナノインプリントにより形成されたものである。
凹凸形状が付与された含フッ素ポリイミド構造体は、フッ素原子を含むため蛋白質付着性が低い。一方、凹凸形状がインプリントで形成されると、特定の蛋白質の付着を凹凸形状付与前よりも低減することができ、細胞親和性をコントロールすることが可能となる。この様な構造体を細胞培養に用いた場合は、細胞と所望の付着性を付与したシートとすることが可能となる。
【００６４】
前記凸形状又は凹形状は、その基底面の平均円相当径（ストライプ形状の場合は断面に於ける基底辺の長さ）が１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下、好ましくは１ｎｍ以上、より好ましくは５ｎｍ以上、さらに好ましくは１０ｎｍ以上、さらにより好ましくは５０ｎｍ以上である。
上記平均円相当径は、上記範囲で小さい方が蛋白質付着を低減できる傾向がある。
上記平均円相当径は、含フッ素ポリイミド構造体において、同一の大きさであってもよく、異なる２以上の大きさであってもよい。異なる２以上の大きさを有する場合、平均円相当径は一定方向に段々大きくなるように設定してもよく、互い違いに設定してもよい。
基底辺の長さは、基底部を構成する辺の全てまたはいずれかが上記範囲であればよい。
本発明において、平均円相当径とは、各凸形状又は凹形状について基底面形状（平面視形状）の面積を測定し、それらの平均面積を求め、該平均面積から算出される円相当径である。
【００６５】
前記凸形状の平均高さ又は前記凹形状部の平均深さは、１ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは５ｎｍ以上、さらに好ましくは１０ｎｍ以上であり、１ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは１００μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下、さらにより好ましくは２０μｍ以下である。上記平均高さまたは平均深さは、含フッ素ポリイミド構造体において、同一のものであってもよく、異なる２つ以上のものであってもよい。平均高さ（平均深さ）が異なる２以上で形成される場合、傾斜状に高さ（深さ）を設定してもよく、互い違いに高さ（深さ）を設定してもよい。
【００６６】
平均円相当径の中心（または頂部）と、隣接する平均円相当径の中心（または頂部）とを結んだ直線と、これに平行である、平均円相当径の中心（または頂部）間を結んだ直線との距離（ピッチ）は、好ましくは１ｎｍ以上、より好ましくは５ｎｍ以上、さらに好ましくは１０ｎｍ以上であり、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以下である。
【００６７】
ハニカム形状を採用する場合、例えば、凹形状のハニカムとその周囲を囲む凸形状の縁を１つの構成単位とすると、複数の構成単位の縁が互いに共有されて、平面上かつ連続的に配置されたものとなる。凹形状の深さは、凸形状の高さと同様であるとみなしてもよく、凹形状のハニカムは、平均円相当径とみなしてもよい。凹形状のハニカムの周囲を囲む凸形状の縁線の幅は、好ましくは１〜２０００ｎｍ、より好ましくは５〜１５００ｎｍである。
【００６８】
前記凸形状又は凹形状は、その基底面の平均円相当径と、平均高さ又は平均深さとの比（平均高さまたは平均深さ／平均円相当径）が好ましくは０．０５以上、より好ましくは０．１以上、さらに好ましくは０．２以上であり、３以下であり、好ましくは２．５以下、さらに好ましくは２以下、さらにより好ましくは１．５以下である。前記比が３以下であれば、形状が自立することができ、折れ、倒れや潰れ等が抑制される。加えて、前記比が３以下で、より小さい方が蛋白質付着を低減する傾向がある。前記凸形状又は凹形状は、基材上に、規則的に配されていてもよいし、不規則に配されていてもよい。凸形状又は凹形状の配列態様としては、ハニカム状、格子状、千鳥状等が挙げられる。
【００６９】
凸形状の平均円相当径の中心間の距離もしくは隣り合う基底辺の端間の距離、または凹形状の平均円相当径の中心間の距離が１００μｍ以下であり、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下である。上記距離は、好ましくは１ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上、さらに好ましくは５０ｎｍ以上である。上記距離は、上記の範囲内で細胞種類や蛋白質種類によって適便選択される。
基底辺の端間の距離とは、例えば凹凸形状がストライプ形状から構成される場合、１つの凸形状部分の基底辺の端から隣り合う別の凸形状部分の基底辺の端までの距離のことをいう。
【００７０】
本発明の含フッ素ポリイミド構造体において、上記周期構造が構造体表面の全体または構造体の一部分のみに配置されていてもよく、上記周期構造は、構造体の全面に配置されていなくともよい。上記周期構造が、構造体の全面に配置されていない場合には、例えば、細胞塊を培養するための凹形状が規則的に配置されることが好ましい。
【００７１】
本発明には、フッ素含有量が１〜６０質量％、イミド化率が２０％以上である含フッ素ポリイミド構造体に、インプリント法により、上記の凹凸形状の条件を満たす凹凸形状を形成することを特徴とする含フッ素ポリイミド構造体の製造方法も含まれる。
【００７２】
前記含フッ素ポリイミド構造体に凹凸形状を形成させる際には、前記成形体の表面が有する凹凸形状に対応する形状を表面に有する成形型を用いることができる。前記成形型を用いる場合、前記含フッ素ポリイミド構造体の表面に当該成形型を押し付けることにより、成形型の表面に形成されている凹凸形状を前記含フッ素ポリイミド構造体の表面に転写することができる。したがって、前記含フッ素ポリイミド構造体の表面に凸部を形成させる場合には、当該凸形状に対応した凹部の形状を有する成形型を用いることができる。凹形状を形成させる場合には、当該凹部の形状に対応した凸形状を有する成形型を用いることができる。また、前記含フッ素ポリイミド構造体の表面に凸形状および凹形状を形成させる場合には、当該凸形状および凹形状に対応した凹形状および凸形状を有する成形型を用いることができる。
【００７３】
前記成形体の表面が有する凹凸形状に対応する形状を表面に有する成形型は、特に限定されるものではないが、例えば、マスクとしてフォトリソグラフィ、電子線リソグラフィなどによって形成されたレジストパターンを介し、シリコン、石英などからなる基板の表面をドライエッチングする方法、前記シリコン、石英などからなる基板の表面をドライエッチングした型をマスターとして用い、凹凸構造が反転した凸凹構造を有する複製品をめっきによって製造する方法などが挙げられる。
前記成形型を構成する材料としては、一般に使用される物であれば限定されないが、石英、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｎｉなどが挙げられる。
【００７４】
成形型は離型処理を行ってもよく、離型処理を行わなくともよい。離型処理をしなくとも含フッ素ポリイミド樹脂自体が離型性に優れるため、成形型に積層した離型層が剥がれても離型不良が発生しないという効果を奏する。
【００７５】
成形型を構造体に押圧する条件は、特に限定されず、材料の状態と使用される型の材質に応じて適宜調節することができるが、押圧力は好ましくは５００Ｐａ〜３０ＭＰａ、より好ましくは１ＭＰａ〜２０ＭＰａ、さらに好ましくは２ＭＰａ〜１０ＭＰａであり、その際の温度は好ましくは５０〜５００℃、より好ましくは６０〜４００℃、さらに好ましくは８０〜３００℃である。
【００７６】
本発明において、含フッ素ポリイミド構造体の蛋白質付着量は、生体適合性を呈する観点から、１μg／ｃｍ2以下であることが好ましく、より好ましくは０．８μｇ／ｃｍ2以下、さらに好ましくは０．５μg／ｃｍ2以下、さらにより好ましくは０．４５μｇ／ｃｍ2以下である。上記蛋白質付着量の下限は、上記値以下であれば特に限定されないが、例えば０μｇ／ｃｍ2以上、０．００１μｇ／ｃｍ2以上または０．００２μｇ／ｃｍ2以上である。
蛋白質としては、特に限定されないが、アルブミン、免疫グロブリン、フィブリノーゲン等の蛋白質等が挙げられる。なかでも、含フッ素ポリイミド構造体は、フッ素原子およびインプリントの凹凸形状により、親水性の蛋白質の付着をより一層低減することができる。
【００７７】
本発明の含フッ素ポリイミド構造体は、蛋白質付着量が低減され、細胞親和性がコントロールされてスフェロイド（細胞凝集体）を形成するように凹凸形状が調節されていることから、シート状に形成されて、細胞培養に使用されることが好適である。例えば、がん細胞やウィルスの培養、幹細胞や軟骨細胞の再生、細胞を用いた薬剤評価やそれに伴う動物実験の省略などが期待される。
【００７８】
本発明に用いられる細胞は動物起源のものであれば、いかなる動物のものであってもよく、例えば、家禽類、哺乳動物、特に、ヒト由来のものであることができる。本発明に用いられる動物細胞は、スフェロイド形成能を有し、本発明の目的に沿うものである細胞であれば、いずれの細胞であってもよい。例えば、ＥＳ細胞やｉＰＳ細胞などの多能性幹細胞、肺胞上皮細胞、膵ベータ細胞、腎臓細胞、肝臓細胞、心筋細胞、グリア細胞、皮膚上皮細胞、軟骨細胞、骨細胞および造血幹細胞、乳腺幹細胞、腸管幹細胞、間葉幹細胞、神経幹細胞などの成体幹細胞などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００７９】
また、上記のスフェロイドを形成できる細胞を生存および機能させるのに役立つことができる細胞を組み合わせて共培養することもできる。共培養できる細胞は、内皮細胞、上皮細胞、線維芽細胞等の細胞を挙げることができる。好ましくは内皮細胞、特に血管内皮細胞、特に好ましくは臍帯静脈血管内皮細胞である。また、別の好ましいものとしては、線維芽細胞であり、線維芽細胞は動物個体内の殆どすべての組織中に分散して存在する中胚葉由葉細胞であるが、上記の培養を行うことによりスフェロイドを形成する細胞に応じて、すなわち該細胞の存在する臓器の形態形成に重要な役割を果たす線維芽細胞が好ましくは使用できる。なお、共培養される相互に異なる動物細胞の組み合わせてしては限定されるものでないが、上記の組み合わせに加えて、線維芽細胞−内皮細胞、上皮細胞−内皮細胞のような非実質細胞−非実質細胞、心筋細胞−肝細胞、膵ベータ細胞−肝細胞のような実質細胞−実質細胞の組み合わせであってもよい。
【００８０】
上記含フッ素ポリイミド構造体上に培養を細胞してスフェロイドを形成しうるものであれば、系統化（または株化）された細胞やいかなる形質転換もしくはトランスフェクションされた細胞であってもよい。細胞の培養は、それ自体既知の培養法によって培養することができる。
【００８１】
本手法で形成されるスフェロイドは、ヒト等の生体組織モデルとしての応用、動物実験に代わる新しい薬理試験システムへの応用、ヒト等の生体組織再生医療への応用等が期待される。
【実施例】
【００８２】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。なお、以下においては、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」を意味する。
【００８３】
＜フッ素含有量の測定方法＞
元素分析装置（ジェイサイエンス製  マイクロコーダー  ＪＭ−１０）により、ポリイミド構造体中のフッ素含有量の定量を行った。
【００８４】
＜イミド化率の測定方法＞
ＦＴ−ＩＲ（サーモフィッシャーサイエンティフィック製  Ｎｉｃｏｌｅｔ  Ｎｅｘｕｓ６７０）によるフィルム状ポリイミド構造体分析で、ポリイミドのＣＮ伸縮振動に由来する１３７０ｃｍ-1付近の吸光度（Ａ(１３７０ｃｍ-1)）とベンゼン環骨格振動に由来する１５００ｃｍ-1付近の吸光度（Ａ(１５００ｃｍ-1)）との吸光度比（Ａ(１３７０ｃｍ-1)／Ａ(１５００ｃｍ-1)）を用いて、以下の式に基づいてフィルム状ポリイミド構造体のイミド化率を算出した。
イミド化率（％）
＝［試料フィルム状ポリイミド構造体の（Ａ(１３７０ｃｍ-1)）／（Ａ(１５００ｃｍ-1)）］÷［熱処理後の試料フィルム状ポリイミド構造体の（Ａ(１３７０ｃｍ-1)）／（Ａ(１５００ｃｍ-1)）］×１００  なお、上記「熱処理後の試料フィルム状ポリイミド構造体の（Ａ(１３７０ｃｍ-1)）／（Ａ(１５００ｃｍ-1)）」は、試料フィルム状ポリイミド構造体を、完全イミド化（イミド化率：１００％）する温度および時間の条件で処理したフィルム状ポリイミド構造体における測定値である。
【００８５】
＜成形体に関する評価＞
実施例および比較例において得られたポリイミド構造体を有する成形体について、成形型からのポリイミド構造体の離型性、凹凸形状の精度、およびボイドの発生を、以下の基準に基づいて評価した。
【００８６】
＜離型性の評価＞
成形型からのポリイミド構造体の剥離の状況を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
○：成形型が容易に剥離できる
△：成形型が剥離できるが、容易には剥離しない
×：成形型が剥離できない又は剥離するとポリイミド構造体が破損する
【００８７】
＜凹凸形状精度の評価＞
成形体の凹凸形状および成形型の凹凸形状を原子間力顕微鏡にて観察し、成形型の凹凸形状に相当する凹凸形状が成形体に形成されているかについて、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
○：凹凸形状に欠陥なし
△：凹凸形状に若干の崩れあり
×：成形型相当の凹凸形状が得られず
【００８８】
＜ボイド発生の評価＞
成形体の表面を走査型電子顕微鏡(ＳＥＭ)で観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
（評価基準）
○：ボイドなし
△：わずかにボイドがみられる
×：ボイドが多い
【００８９】
＜蛋白質付着量の測定＞
１．検量線の作製
蛋白質濃度の測定には、Ｍｉｃｒｏ  ＢＣＡ  Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ａｓｓａｙ  Ｋｉｔ（販売元  タカラバイオ株式会社)を用いた。０．５〜１０μg／ｃｍ3の範囲でアルブミン標準液を調製し、本キットの測定方法に従って測定を行い、検量線を作成した。
【００９０】
２．蛋白質付着量の算出
各実施例および比較例で得られた構造体を各アルブミン溶液に浸漬し、３６．５℃で構造体（フィルム）へ吸着させる。アルブミンを吸着させた構造体をリン酸バッファー溶液に浸漬して各構造体表面に付着した余剰アルブミンを洗浄した。その後、１％のドデシル硫酸ナトリウム溶液へ浸漬し、各構造体に吸着したアルブミンを抽出した。得られた抽出液を前記のＭｉｃｒｏ  ＢＣＡ  Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ａｓｓａｙ  Ｋｉｔ（販売元  タカラバイオ株式会社)を用い、先に作成した検量線により含まれる蛋白質濃度を定量した。
【００９１】
≪調製例１≫
１００ｍｌ容量の三口フラスコに１，３−ジアミノ−２，４，５，６−テトラフルオロベンゼン４．４８９ｇ（２４．９ミリモル）、４，４’−[(２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレン)ビス（オキシ）]ビス（３，５，６−トリフルオロフタル酸無水物）１４．５１ｇ（２４．９ミリモル）、Ｎ−メチルピロリドン３１．０ｇを仕込んだ。窒素雰囲気下、室温で、５日間攪拌することで、含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物（固形分濃度３８．０質量％）を得た。
【００９２】
≪調製例２≫
１００ｍｌ容量の三口フラスコに１，４−ビス（アミノフェノキシ）ベンゼン２．９７６ｇ（１０．２ミリモル）、４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物４．５２４ｇ（１０．２ミリモル）、Ｎ−メチルピロリドン４２．５ｇを仕込んだ。窒素雰囲気下、室温で、５日間攪拌することで、含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物（固形分濃度１５．０質量％）を得た。
【００９３】
≪調製例３≫
１００ｍｌ容量の三口フラスコに２，２’―ビス（４―アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン３．２２ｇ（９．６ミリモル）、４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物４．２８ｇ（９．６ミリモル）、Ｎ−メチルピロリドン４２．５ｇを仕込んだ。窒素雰囲気下、室温で、５日間攪拌することで、含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物（固形分濃度１５．０質量％）を得た。
【００９４】
≪比較調製例１≫
１００ｍｌ容量の三口フラスコに４，４−ジアミノジフェニルエーテル２．３９３ｇ（１２．０ミリモル）、無水ピロメリット酸２．６０７ｇ（１２．０ミリモル）、Ｎ−メチルピロリドン４５．０ｇを仕込んだ。窒素雰囲気下、室温で、５日間攪拌することで、フッ素原子を含まないポリアミド酸樹脂組成物（固形分濃度１０．０質量％）を得た。
【００９５】
≪実施例１≫
調製例１において得られた含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物を、基材としてＳｉウェハ上に、スピンコーター（ミカサ製  １Ｈ−ＤＸ２）を用いて、焼成後のポリイミド構造体厚みが２０μｍとなるようにフィルム状に製膜し、２５０℃で１時間、窒素雰囲気下で焼成を行った後、Ｓｉウェハより剥離し、含フッ素ポリイミド構造体を得た。得られた含フッ素ポリイミド構造体のフッ素含有量は３６質量％であり、イミド化率は９０％であり、水接触角は７８°であった。
得られた含フッ素ポリイミド構造体に対し、簡易インプリント装置（東芝機械製：ＳＴ−０２）を用いて、凹形状のホール状を有するニッケル製の成形型（綜研化学製：ＨＯＮ１４０／２４０（実施例１−Ａ）：構造体表面の凸形状はピラー状を有する、ＨＯＮ１７００／１７００（実施例１−Ｂ）：構造体表面の凸形状はピラー状を有する）または凸形状のモスアイ状に対応する凹凸形状を有するニッケル製の成形型（綜研化学製（実施例１−Ｃ）：構造体表面の凸形状はモスアイ状を有する）を３００℃、５ＭＰａで１０分間押圧した。押圧後、成形型を剥離し、凹凸形状を周期的に配置してなる含フッ素ポリイミド構造体（実施例１−Ａ〜Ｃ）を得た。成形型からの離型性、凹凸形状の精度、ボイドの発生について評価を行った。その結果を表１に示す。
また、実施例１−Ａ〜Ｃの構造体について、蛋白質付着量の測定を行った結果を表２に示す。
【００９６】
≪実施例２≫
調製例１において得られた含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物２０ｇを１００ｍｌガラス容器に移し、１，４−ジアザビシクロ[２，２，２]オクタン０．０３５ｇ（０．３１ミリモル）、無水酢酸２．１４ｇ（０．０２モル）を加え、５分間撹拌反応させた後２４時間静置することで、含フッ素ポリイミド樹脂溶液を得た。得られた含フッ素ポリイミド樹脂溶液をアセトンで希釈し、水及びメタノール中に再沈させて、精製し、得られた粉末状含フッ素ポリイミド樹脂を１５％濃度の２−ブタノン溶液に溶解させて含フッ素ポリイミド樹脂組成物を得た。この含フッ素ポリイミド樹脂組成物を、基材としてＳｉウェハ上に、スピンコーター（ミカサ製  １Ｈ−ＤＸ２）を用いて、焼成後の含フッ素ポリイミド構造体厚みが２０μｍとなるようにフィルム状に製膜し、２００℃で１時間、窒素雰囲気下で焼成を行った後、Ｓｉウェハより剥離し、含フッ素ポリイミド構造体を得た。得られた含フッ素ポリイミド構造体のフッ素含有量は３６質量％であり、イミド化率は９８％であり、水接触角は７８°であった。
得られた含フッ素ポリイミド構造体に対し、簡易インプリント装置（東芝機械製：ＳＴ−０２）を用いて、凹形状のホール状を有するニッケル製の成形型（綜研化学製：ＨＯＮ１４０／２４０（実施例２−Ａ）：構造体表面の凸形状はピラー状を有する）を３００℃、５ＭＰａで１０分間押圧した。押圧後、成形型を剥離し、凹凸形状を周期的に配置してなる含フッ素ポリイミド構造体（実施例２−Ａ）を得た。成形型からの離型性、凹凸形状の精度、ボイドの発生について評価を行った。その結果を表１に示す。
また、実施例２−Ａの構造体について、蛋白質付着量の測定を行った結果を表２に示す。
【００９７】
≪実施例３≫
調製例２において得られた含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物を、基材としてＳｉウェハ上に、スピンコーター（ミカサ製  １Ｈ−ＤＸ２）を用いて、焼成後の含フッ素ポリイミド構造体厚みが２０μｍとなるようにフィルム状に製膜し、２５０℃で１時間、窒素雰囲気下で焼成を行った後、Ｓｉウェハより剥離し、含フッ素ポリイミド構造体を得た。得られた含フッ素ポリイミド構造体のフッ素含有量は１７質量％であり、イミド化率は９０％であり、水接触角は９０°であった。
得られた含フッ素ポリイミド構造体に対し、簡易インプリント装置（東芝機械製：ＳＴ−０２）を用いて、凹形状のホール状を有するニッケル製の成形型（綜研化学製：ＨＯＮ１４０／２４０（実施例３−Ａ）：構造体表面の凸形状はピラー状を有する、ＨＯＮ１７００／１７００（実施例３−Ｂ）：構造体表面の凸形状はピラー状を有する）または凸形状のモスアイ状に対応する凹凸形状を有するニッケル製の成形型（綜研化学製：モスアイモールド（実施例３−Ｃ）：構造体表面の凸形状はモスアイ状を有する）を３００℃、５ＭＰａで１０分間押圧した。押圧後、成形型を剥離し、凹凸形状を周期的に配置してなる含フッ素ポリイミド構造体（実施例３−Ａ〜Ｃ）を得た。成形型からの離型性、凹凸形状の精度、ボイドの発生について評価を行った。その結果を表１に示す。
また、実施例３−Ａ〜Ｃの構造体について、蛋白質付着量の測定を行い、その結果を表２に示す。
【００９８】
≪実施例４≫
調製例２において得られた含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物を、基材としてＳｉウェハ上に、スピンコーター（ミカサ製  １Ｈ−ＤＸ２）を用いて、焼成後の含フッ素ポリイミド構造体厚みが２０μｍとなるようにフィルム状に製膜し、１３０℃で１時間、窒素雰囲気下で焼成を行った後、Ｓｉウェハより剥離し、含フッ素ポリイミド構造体を得た。得られた含フッ素ポリイミド構造体のフッ素含有量は１７質量％であり、イミド化率は３０％であり、水接触角は７５°であった。
得られた含フッ素ポリイミド構造体に対し、簡易インプリント装置（東芝機械製：ＳＴ−０２）を用いて、凹形状のホール状を有するニッケル製の成形型（綜研化学製：ＨＯＮ１４０／２４０（実施例４−Ａ）：構造体表面の凸形状はピラー状を有する）を３００℃、５ＭＰａで１０分間押圧した。押圧後、成形型を剥離し、凹凸形状を周期的に配置してなる含フッ素ポリイミド構造体を得た（実施例４−Ａ）。成形型からの離型性、凹凸形状の精度、ボイドの発生について評価を行った。その結果を表１に示す。
また、実施例４−Ａの構造体について、蛋白質付着量の測定を行い、その結果を表２に示す。
【００９９】
≪実施例５≫
調製例３において得られた含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物を、基材としてＳｉウェハ上に、スピンコーター（ミカサ製  １Ｈ−ＤＸ２）を用いて、焼成後の含フッ素ポリイミド構造体厚みが２０μｍとなるようにフィルム状に製膜し、２５０℃で１時間、窒素雰囲気下で焼成を行った後、Ｓｉウェハより剥離し、含フッ素ポリイミド構造体を得た。得られた含フッ素ポリイミド構造体のフッ素含有量は３１質量％であり、イミド化率は８９％であり、水接触角は９０°であった。
得られた含フッ素ポリイミド構造体に対し、簡易インプリント装置（東芝機械製：ＳＴ−０２）を用いて、凹形状のホール状を有するニッケル製の成形型（綜研化学製：ＨＯＮ１４０／２４０（実施例５−Ａ）：構造体表面の凸形状はピラー状を有する、ＨＯＮ１７００／１７００（実施例５−Ｂ）：構造体表面の凸形状はピラー状を有する）または凸形状のモスアイ状に対応する凹凸形状を有するニッケル製の成形型（綜研化学製：モスアイモールド（実施例５−Ｃ）：構造体表面の凸形状はモスアイ状を有する）を３００℃、５ＭＰａで１０分間押圧した。押圧後、成形型を剥離し、凹凸形状を周期的に配置してなる含フッ素ポリイミド構造体を得た（実施例５−Ａ〜Ｃ）。成形型からの離型性、凹凸形状の精度、ボイドの発生について評価を行った。その結果を表１に示す。
また、実施例５−Ａ〜Ｃの構造体について、蛋白質付着量の測定を行い、その結果を表２に示す。
【０１００】
≪比較例１≫
比較調製例１において得られたポリアミド酸樹脂組成物を、基材としてＳｉウェハ上に、スピンコーター（ミカサ製  １Ｈ−ＤＸ２）を用いて、焼成後のポリイミド構造体厚みが２０μｍとなるようにフィルム状に製膜し、３４０℃で１時間、窒素雰囲気下で焼成を行った後、Ｓｉウェハより剥離し、ポリイミド構造体を得た。得られたポリイミド構造体のフッ素含有量は０質量％であり、イミド化率は９０％であり、水接触角は６８°であった。
また、得られたポリイミド構造体に対し、簡易インプリント装置（東芝機械製：ＳＴ−０２）を用いて、凹形状のホール状を有するニッケル製の成形型（綜研化学製：ＨＯＮ１４０／２４０：構造体表面の凸形状はピラー状を有する）を３００℃、５ＭＰａで１０分間押圧した。押圧後、成形型を剥離し、凹凸形状を周期的に配置してなるポリイミド構造体を得た（比較例１−Ａ）。成形型からの離型性、凹凸形状の精度、ボイドの発生について評価を行った。その結果を表１に示す。
また、比較例１−Ａの構造体について、蛋白質付着量の測定を行い、その結果を表２に示す。
【０１０１】
≪比較例２≫
比較例１における焼成温度を６０℃とした以外は、比較例１と同様にしてポリイミド構造体を得た。得られたポリイミド構造体のフッ素含有量は０質量％であり、イミド化率は１８％であり、水接触角は５９°であった。
また、得られたポリイミド構造体に対し、簡易インプリント装置（東芝機械製：ＳＴ−０２）を用いて、凹形状のホール状を有するニッケル製の成形型（綜研化学製：ＨＯＮ１４０／２４０：構造体表面の凸形状はピラー状を有する）を３００℃、５ＭＰａで１０分間押圧した。押圧後、成形型を剥離し、凹凸形状を周期的に配置してなるポリイミド構造体を得た（比較例２−Ａ）。成形型からの離型性、凹凸形状の精度、ボイドの発生について評価を行った。その結果を表１に示す。
また、比較例２−Ａの構造体について、蛋白質付着量の測定を行い、その結果を表２に示す。
【０１０２】
≪比較例３≫
比較調製例１において得られたポリアミド酸樹脂組成物２０ｇを５０ｍｌガラス容器に移し、１，４−ジアザビシクロ[２，２，２]オクタン６．８ｇ（０．０６１ミリモル）、無水酢酸０．４１５５ｇ（４．０６ミリモル）を加え、５分間撹拌反応させた後２４時間静置することで、ポリイミド樹脂溶液を得た。得られたポリイミド樹脂溶液をアセトンで希釈し、水及びメタノール中に再沈させて、精製し、得られた粉末状ポリイミド樹脂を１０％濃度の２−ブタノン溶液に溶解させてポリイミド樹脂組成物を得た。このポリイミド樹脂組成物を、基材であるＳｉウェハ上に、スピンコーター（ミカサ製  １Ｈ−ＤＸ２）を用いて、焼成後のポリイミド構造体厚みが３０μｍとなるようにフィルム状に製膜し、２００℃で１時間、窒素雰囲気下で焼成を行った後、Ｓｉウェハより剥離し、ポリイミド構造体を得た。得られたポリイミド構造体のフッ素含有量は０質量％であり、イミド化率は９８％であり、水接触角は６８°であった。
また、得られたポリイミド構造体に対し、簡易インプリント装置（東芝機械製：ＳＴ−０２）を用いて、凹形状のホール状を有するニッケル製の成形型（綜研化学製：ＨＯＮ１４０／２４０：構造体表面の凸形状はピラー状を有する）を３００℃、５ＭＰａで１０分間押圧した。押圧後、成形型を剥離し、凹凸形状を周期的に配置してなるポリイミド構造体を得た（比較例３−Ａ）。成形型からの離型性、凹凸形状の精度、ボイドの発生について評価を行った。その結果を表１に示す。
また、比較例３−Ａの構造体について、蛋白質付着量の測定を行い、その結果を表２に示す。
【０１０３】
≪比較例４≫
実施例１における焼成温度を６０℃とした以外は、実施例１と同様にして含フッ素ポリイミド構造体を得た。得られた含フッ素ポリイミド構造体のフッ素含有量は３６質量％であり、イミド化率は１４％であり、水接触角は６８°であった。
また、得られた含フッ素ポリイミド構造体に対し、簡易インプリント装置（東芝機械製：ＳＴ−０２）を用いて、凹形状のホール状を有するニッケル製の成形型（綜研化学製：ＨＯＮ１４０／２４０：構造体表面の凸形状はピラー状を有する）を３００℃、５ＭＰａで１０分間押圧した。押圧後、成形型を剥離し、凹凸形状を周期的に配置してなる含フッ素ポリイミド構造体を得た（比較例４−Ａ）。成形型からの離型性、凹凸形状の精度、ボイドの発生について評価を行った。その結果を表１に示す。
また、比較例４−Ａの構造体について、蛋白質付着量の測定を行い、その結果を表２に示す。
【０１０４】
≪比較例５≫
ポリスチレンからなる構造体を得た。得られたフィルムのフッ素含有量は０質量％であり、イミド化率は０％であり、水接触角は９０°であった。
また、得られた構造体に対し、簡易インプリント装置（東芝機械製：ＳＴ−０２）を用いて、凹形状のホール状を有するニッケル製の成形型（綜研化学製：ＨＯＮ１４０／２４０：構造体表面の凸形状はピラー状を有する）を９０℃、５ＭＰａで５分間押圧した。押圧後、成形型を剥離し、凹凸形状を周期的に配置してなるポリスチレンの構造体を得た（比較例５−Ａ）。成形型からの離型性、凹凸形状の精度、ボイドの発生について評価を行った。その結果を表１に示す。
また、この比較例５−Ａの構造体について、蛋白質付着量の測定を行い、その結果を表２に示す。
【０１０５】
【表１】
2014210404.tif 000009
【０１０６】
実施例１〜５の含フッ素ポリイミド構造体は、所定のフッ素含有量及びイミド化率の両方を満たすため、ボイドがなく、成形型が容易に剥離し、凹凸形状に欠陥がない。
一方、比較例１〜３のポリイミド構造体および比較例５のポリスチレン構造体は、所定のフッ素含有量を満たさないため、成形型が剥離できない又は剥離するとフィルムが破損する。また、比較例２のポリイミド構造体は、所定のフッ素含有量及びイミド化率を満たさないため、ボイドが多く、成形型が剥離できない又は剥離するとフィルムが破損し、成形型相当の凹凸形状が得られない。さらに、比較例４の含フッ素ポリイミド構造体は、所定のイミド化率を満たさないため、ボイドが多く、成形型が剥離できるが容易には剥離せず、成形型相当の凹凸形状が得られない。
【０１０７】
加えて、離型性の観点から、実施例１〜５の含フッ素ポリイミド構造体は、７０°以上の水接触角を示す。特に、実施例３及び５の含フッ素ポリイミド構造体は、上記式（ＩＩ）のＸとしてフッ素置換アルキレン基（−Ｃ（ＣＦ3）2−）を芳香族環に含んで嵩高い構造を有するため、実施例１及び２の水接触角よりも大きな水接触角を示す。また、比較例１〜３のポリイミド構造体では、フッ素含有量が０質量％であり水接触角も実施例１〜５のものより小さいことから、フッ素含有量が水接触角に寄与することが分かる。さらに、比較例２のポリイミド構造体では、比較例１よりもイミド化率が低下して水接触角も小さくなるため、イミド化率も水接触角に寄与することが分かる。
以上のことから、含フッ素ポリイミド構造体が所定のフッ素含有量及びイミド化率の両方を満足すれば、水接触角を大きくすることができ、結果として、離型性を向上させることもできると考えられる。
【０１０８】
各実施例および比較例で作製された構造体について、焼成温度、フッ素含有量、イミド化率、水接触角と共に、凹凸形状、平均円相当径、平均高さまたは平均深さ、平均高さまたは平均深さ／平均円相当径比、平均円相当径の中心間の距離、および蛋白質付着量の結果を表２に示す。
【０１０９】
【表２】
2014210404.tif 000010
【０１１０】
以上の結果から、実施例１〜５の含フッ素ポリイミド構造体は、比較例１〜５の構造体よりも蛋白質付着量が低減されている。これは、フッ素含有量、イミド化率を所定の範囲に調節し、所定の水接触角とすると共に、さらに所定のアスペクト比等を有する凹凸形状を付与することにより蛋白質付着量が低減されたためであると考えられる。
また、実施例１〜５の含フッ素ポリイミド構造体において、平均円相当径、平均高さまたは平均深さ、平均高さまたは平均深さ／平均円相当径比が小さいと、蛋白質付着量をより低減できることが分かる。
データとして示さないが、凹凸形状が付与された含フッ素ポリイミド構造体は、凹凸形状が付与されていない含フッ素ポリイミド構造体よりも蛋白質付着量が低減していることが分かっており、これは凹凸形状の付与によるものであると考えられる。
比較例１−Ａ、２−Ａ、３−Ａ、および５−Ａでは、型は離型処理されず、型の構造体からの離型性が悪くなりフィルムが破損したが、蛋白質付着性試験を行った。しかしながら、これらの構造体では、細胞付着性のコントロールが不十分であり、蛋白質付着量を十分低減できなかった。
比較例４−Ａでは、離型性、パターン性が十分ではなく、適切な凹凸が付与されなかったため、細胞付着性のコントロールが不十分であり、蛋白質付着量を十分低減できなかった。
【０１１１】
＜細胞培養＞
各実施例で作製した厚さ２０μｍの凹凸形状がパターニングされたフィルム状の構造体を１．５ｃｍ角の大きさに切り取り、これを直径３．５ｃｍφのシャーレ内に設置して培養器を調製した。本培養器にラット間葉系幹細胞培養用培地を添加し、構造体面積１ｃｍ2当たり１×１０6ｃｅｌｌのラット間葉幹細胞を播種した。これをＣＯ２インキュベーター内（ＣＯ2濃度５％）で３７℃で培養を行い、経過観察したところ、凹凸形状をパターニングした構造体上（細胞親和性表面）に細胞が接着し、スフェロイドが形成された。