(57)【要約】［課題］パターン形成時に発生する酸または塩基が細胞に悪影響を及ぼすことを抑制することのできる感放射線性樹脂組成物を提供する。［解決手段］式（１）で表される構造単位（Ｉ）を有する重合体（Ａ）と、感放射線性酸発生剤および感放射線性塩基発生剤から選ばれる少なくとも１種の感放射線性化合物（Ｂ）とを含有する感放射線性樹脂組成物。2018168309.tif 000014式（１）中、Ｒ1は、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基であり、Ｒ2およびＲ3は、それぞれ独立に炭素数１〜５のアルキル基またはアリール基であり、Ｒ4およびＲ5は、それぞれ独立に炭素数１〜１０のアルカンジイル基であり、Ｘは、カルボアニオン（−ＣＯＯ-基）、スルホアニオン（−ＳＯ3-基）、またはリン酸アニオンであり、Ｑは、酸素原子、エステル結合、アミド結合、アリーレン基、炭素数１〜１０のアルカンジイル基、またはこれらの基の組合せである。
2018168309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）で表される構造単位（Ｉ）を有する重合体（Ａ）と、
感放射線性酸発生剤および感放射線性塩基発生剤から選ばれる少なくとも１種の感放射線性化合物（Ｂ）と
を含有する感放射線性樹脂組成物。
【化１】
2018168309.tif 000012
［式（１）中、Ｒ1は、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基であり、Ｒ2およびＲ3は、それぞれ独立に炭素数１〜５のアルキル基またはアリール基であり、Ｒ4およびＲ5は、それぞれ独立に炭素数１〜１０のアルカンジイル基であり、Ｘは、カルボアニオン（−ＣＯＯ-基）、スルホアニオン（−ＳＯ3-基）、またはリン酸アニオンであり、Ｑは、酸素原子、エステル結合、アミド結合、アリーレン基、炭素数１〜１０のアルカンジイル基、またはこれらの基の組合せである。］
【請求項２】
重合体（Ａ）が、環状エーテル構造および環状カーボネート構造から選ばれる少なくとも１種を含む構造単位（II）をさらに有する請求項１に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項３】
構造単位（II）が環状エーテル構造を含み、当該環状エーテル構造がオキシラン構造およびオキセタン構造から選ばれる少なくとも１種である請求項２に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項４】
構造単位（Ｉ）の含有割合が、重合体（Ａ）の全構造単位１００モル％中、１０〜７０モル％である請求項１〜３のいずれか１項に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項５】
重合体（Ａ）１００質量部に対して、感放射線性化合物（Ｂ）を１０質量部以下の範囲で含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項６】
オクタノール／水分配係数が０以下である溶媒をさらに含有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の感放射線性樹脂組成物。
【請求項７】
（１）請求項１〜６のいずれか１項に記載の感放射線性樹脂組成物の樹脂膜を
基板上に形成する工程、
（２）前記樹脂膜を露光する工程、および
（３）露光された前記樹脂膜を現像液で現像する工程
を有するパターン膜の製造方法。
【請求項８】
工程（３）で用いられる現像液が水を含む請求項７に記載のパターン膜の製造方法。
【請求項９】
前記工程（１）〜（３）を２００℃以下の温度で行う請求項７または８に記載のパターン膜の製造方法。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか１項に記載のパターン膜の製造方法により形成されたパターン膜。
【請求項１１】
請求項１０に記載のパターン膜を表面の一部に有する細胞培養器具。
【請求項１２】
請求項１０に記載のパターン膜をマイクロ流路内表面の一部に有するマイクロ流路デバイス。
【請求項１３】
基板と、前記基板上にパターン膜とを有するパターン基板であり、
パターン膜における膜の非存在部分の大きさおよびパターン膜の厚さがそれぞれ独立に０．１μｍ〜１ｍｍであり、前記パターン膜が式（１）で表される構造単位（Ｉ）を有する重合体を含有する、パターン基板。
【化２】
2018168309.tif 000013
［式（１）中、Ｒ1は、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基であり、Ｒ2およびＲ3は、それぞれ独立に炭素数１〜５のアルキル基またはアリール基であり、Ｒ4およびＲ5は、それぞれ独立に炭素数１〜１０のアルカンジイル基であり、Ｘは、カルボアニオン（−ＣＯＯ-基）、スルホアニオン（−ＳＯ3-基）、またはリン酸アニオンであり、Ｑは、酸素原子、エステル結合、アミド結合、アリーレン基、炭素数１〜１０のアルカンジイル基、またはこれらの基の組合せである。］
【請求項１４】
請求項１１に記載の細胞培養器具を用いて細胞を培養し、細胞塊を形成する工程を有する、細胞塊の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感放射線性樹脂組成物、パターン膜およびその製造方法、パターン基板、細胞培養器具、マイクロ流路デバイス、ならびに細胞塊の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞培養技術では、生体内組織と同等の機能を有する組織体の培養が注目されている。前記組織体は、例えば、細胞が立体的に多数集合して形成された細胞塊である（例えば、特許文献１〜２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００７／０９７１２０号
【特許文献２】特開２００６−１２１９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
細胞培養技術として、感放射線性樹脂組成物を用いてパターン膜を形成し、このパターン膜を隔壁として用い、隔壁で画定される領域で細胞を培養することができる。ここで、例えば、前記樹脂組成物においてパターン形成のために感放射線性の酸発生剤または塩基発生剤を使用すると、パターン形成時に発生する酸または塩基が細胞に悪影響、例えば細胞の集合性が悪化する等の悪影響を及ぼす可能性がある。【０００５】
本発明は、パターン形成時に発生する酸または塩基が細胞に前記悪影響を及ぼすことを抑制することのできる感放射線性樹脂組成物、前記組成物を用いたパターン膜の製造方法およびパターン膜を提供することを課題とする。また、本発明は、細胞接着防止性に優れた、パターン基板、細胞培養器具およびマイクロ流路デバイスを提供することを課題とする。また、本発明は、細胞塊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】
【０００６】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、以下の構成により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、例えば以下の［１］〜［１４］に関する。【０００７】
［１］式（１）で表される構造単位（Ｉ）を有する重合体（Ａ）と、感放射線性酸発生剤および感放射線性塩基発生剤から選ばれる少なくとも１種の感放射線性化合物（Ｂ）とを含有する感放射線性樹脂組成物。【０００８】
【化１】
2018168309.tif 000003
［式（１）中、Ｒ1は、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基であり、Ｒ2およびＲ3は、それぞれ独立に炭素数１〜５のアルキル基またはアリール基であり、Ｒ4およびＲ5は、それぞれ独立に炭素数１〜１０のアルカンジイル基であり、Ｘは、カルボアニオン（−ＣＯＯ-基）、スルホアニオン（−ＳＯ3-基）、またはリン酸アニオンであり、Ｑは、酸素原子、エステル結合、アミド結合、アリーレン基、炭素数１〜１０のアルカンジイル基、またはこれらの基の組合せである。］【０００９】
［２］重合体（Ａ）が、環状エーテル構造および環状カーボネート構造から選ばれる少なくとも１種を含む構造単位（II）をさらに有する前記［１］に記載の感放射線性樹脂組成物。
［３］構造単位（II）が環状エーテル構造を含み、当該環状エーテル構造がオキシラン構造およびオキセタン構造から選ばれる少なくとも１種である前記［２］に記載の感放射線性樹脂組成物。【００１０】
［４］構造単位（Ｉ）の含有割合が、重合体（Ａ）の全構造単位１００モル％中、１０〜７０モル％である前記［１］〜［３］のいずれか１項に記載の感放射線性樹脂組成物。
［５］重合体（Ａ）１００質量部に対して、感放射線性化合物（Ｂ）を１０質量部以下の範囲で含有する前記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の感放射線性樹脂組成物。【００１１】
［６］オクタノール／水分配係数が０以下である溶媒をさらに含有する前記［１］〜［５］のいずれか１項に記載の感放射線性樹脂組成物。
［７］（１）前記［１］〜［６］のいずれか１項に記載の感放射線性樹脂組成物の樹脂膜を基板上に形成する工程、（２）前記樹脂膜を露光する工程、および（３）露光された前記樹脂膜を現像液で現像する工程を有するパターン膜の製造方法。【００１２】
［８］工程（３）で用いられる現像液が水を含む前記［７］に記載のパターン膜の製造方法。
［９］前記工程（１）〜（３）を２００℃以下の温度で行う前記［７］または［８］に記載のパターン膜の製造方法。【００１３】
［１０］前記［７］〜［９］のいずれか１項に記載のパターン膜の製造方法により形成されたパターン膜。
［１１］前記［１０］に記載のパターン膜を表面の一部に有する細胞培養器具。【００１４】
［１２］前記［１０］に記載のパターン膜をマイクロ流路内表面の一部に有するマイクロ流路デバイス。
［１３］基板と、前記基板上にパターン膜とを有するパターン基板であり、パターン膜における膜の非存在部分の大きさおよびパターン膜の厚さがそれぞれ独立に０．１μｍ〜１ｍｍであり、前記パターン膜が前記式（１）で表される構造単位（Ｉ）を有する重合体を含有する、パターン基板。
［１４］前記［１１］に記載の細胞培養器具を用いて細胞を培養し、細胞塊を形成する工程を有する、細胞塊の製造方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、パターン形成時に発生する酸または塩基が細胞に前記悪影響を及ぼすことを抑制することのできる感放射線性樹脂組成物、前記組成物を用いたパターン膜の製造方法およびパターン膜を提供することができる。前記組成物は、優れたフォトリソグラフィー性能を有すると共に、細胞接着防止効果に優れたパターン膜を形成でき、所望部分に選択的に細胞を集合させることができる。【００１６】
また、本発明によれば、細胞接着防止性に優れた、パターン基板、細胞培養器具およびマイクロ流路デバイスを提供することができ、また細胞塊の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
［感放射線性樹脂組成物］
本発明の感放射線性樹脂組成物（単に「樹脂組成物」ともいう）は、以下に説明する重合体（Ａ）と、感放射線性酸発生剤および感放射線性塩基発生剤から選ばれる少なくとも１種の感放射線性化合物（Ｂ）とを含有する。
【００１８】
＜重合体（Ａ）＞
〈構造単位（Ｉ）〉
重合体（Ａ）は、式（１）で表される構造単位（Ｉ）を有する。重合体（Ａ）は、１種の構造単位（Ｉ）を有してもよく、２種以上の構造単位（Ｉ）を有してもよい。
【００１９】
【化２】
2018168309.tif 000004
細胞培養用途のパターン膜等の材料として感放射線性組成物を用いる場合、パターン形成時に酸発生剤または塩基発生剤から発生する酸または塩基は、細胞集合性が悪化する等、細胞に悪影響を及ぼす可能性がある。しかしながら、本発明では構造単位（Ｉ）というベタイン構造を有する重合体（Ａ）が、前記酸または塩基に対してクエンチャーの役割を果たし、これらをトラップすると考えられ、したがって細胞への前記悪影響が抑制されているものと推測される。また、構造単位（Ｉ）を有する重合体（Ａ）は水溶性が高く、水現像性に優れている。
【００２０】
なお、本明細書において、ベタイン構造とは、正電荷と負電荷とを隣り合わない位置（式（１）ではＲ5が介在）に有し、形式電荷が正である原子（式（１）ではＮ原子）に、解離しうる水素原子が結合していない構造をいう。
【００２１】
式（１）中、Ｒ1は、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基であり、構造単位（Ｉ）を導く重合性化合物が入手容易である点から、好ましくはメチル基である。Ｒ2およびＲ3は、それぞれ独立に炭素数１〜５のアルキル基またはアリール基であり、好ましくはアルキル基である。Ｒ4およびＲ5は、それぞれ独立に炭素数１〜１０のアルカンジイル基である。
【００２２】
Ｘは、カルボアニオン（−ＣＯＯ-基）、スルホアニオン（−ＳＯ3-基）、またはリン酸アニオンであり、好ましくはカルボアニオンまたはスルホアニオンである。
Ｑは、酸素原子（−Ｏ−）、エステル結合（−ＣＯＯ−）、アミド結合（−ＣＯＮＲ−；Ｒは水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基）、アリーレン基、炭素数１〜１０のアルカンジイル基、またはこれらの基（すなわち酸素原子、エステル結合、アミド結合、アリーレン基、炭素数１〜１０のアルカンジイル基）の組合せであり、好ましくはエステル結合またはアミド結合である。
【００２３】
Ｒ2およびＲ3におけるアルキル基は、好ましくは炭素数１〜３のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基が挙げられ、好ましくはメチル基である。Ｒ2およびＲ3におけるアリール基は、好ましくは炭素数６〜１０のアリール基であり、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基が挙げられ、好ましくはフェニル基である。
【００２４】
Ｒ4およびＲ5におけるアルカンジイル基は、好ましくは炭素数１〜５のアルカンジイル基である。前記アルカンジイル基は、好ましくは直鎖状アルカンジイル基であり、例えば、メタンジイル基、エタン−１，２−ジイル基、プロパン−１，３−ジイル基が挙げられる。
【００２５】
Ｑにおけるアリーレン基は、好ましくは炭素数６〜１０のアリーレン基であり、例えば、フェニレン基、トリレン基、ナフチレン基が挙げられる。Ｑにおけるアルカンジイル基は、好ましくは炭素数１〜５のアルカンジイル基であり、例えば、メタンジイル基、エタン−１，２−ジイル基、プロパン−１，３−ジイル基が挙げられる。
【００２６】
構造単位（Ｉ）を導く重合性化合物としては、例えば、Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウム−α−Ｎ−メチルカルボキシベタイン、Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウム−α−Ｎ−エチルカルボキシベタイン、Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウム−α−Ｎ−プロピルスルホベタイン、Ｎ−（メタ）アクリロイルアミノプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウム−α−Ｎ−プロピルスルホベタインが挙げられる。
構造単位（Ｉ）は、以下の例が特に好ましい。
【００２７】
【化３】
2018168309.tif 000005
【００２８】
〈構造単位（II）〉
重合体（Ａ）は、感放射線性樹脂組成物をネガ型材料として用いる観点、および架橋反応性の観点から、環状エーテル構造および環状カーボネート構造から選ばれる少なくとも１種を含む構造単位（II）をさらに有することが好ましい。環状エーテル構造は、オキシラン構造およびオキセタン構造から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
重合体（Ａ）は、１種または２種以上の構造単位（II）を有することができる。
構造単位（II）は、好ましくは式（２）で表される。
【００２９】
【化４】
2018168309.tif 000006
式（２）中、Ｒ6は、水素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基であり、好ましくはメチル基である。Ｒ7は、炭素数１〜１０のアルカンジイル基である。Ｑは、酸素原子、エステル結合、アミド結合、アリーレン基、炭素数１〜１０のアルカンジイル基、またはこれらの基（すなわち酸素原子、エステル結合、アミド結合、アリーレン基、炭素数１〜１０のアルカンジイル基）の組合せである。Ｒ7およびＱにおける各基の具体例は、式（１）中のＲ4、Ｒ5およびＱで説明した各基の具体例と同様である。前記基の組合せとしては、例えば、アリーレンオキシ基（−Ａｒ−Ｏ−；Ａｒはアリーレン基）、アラルキレンオキシ基（−Ａｒ−Ｒ−Ｏ−；Ａｒはアリーレン基、Ｒはアルカンジイル基）が挙げられる。Ｑは、エステル結合またはアリーレンオキシ基が好ましい。
【００３０】
Ａは、環状エーテル含有基または環状カーボネート含有基である。式（２）中のＲ7は、前記Ａ中の環状エーテルまたは環状カーボネートに結合していることが好ましい。
環状エーテル含有基としては、例えば、３〜６員環（環状エーテル環）含有基であり、具体的には、オキシラニル基、オキセタニル基、３，４−エポキシシクロヘキシル基等のエポキシ化シクロヘキシル基が挙げられる。環状エーテル環は環炭素に結合した置換基を１又は２以上有してもよく、置換基としては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基等の炭素数６〜１０のアリール基が挙げられる。
【００３１】
環状カーボネート含有基としては、例えば、環炭素数３〜６の環状カーボネート基であり、例えば、エチレンカーボネート基、プロピレンカーボネート基、ブチレンカーボネート基が挙げられる。環状カーボネート基は環炭素に結合した置換基を１又は２以上有してもよく、置換基としては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基等の炭素数６〜１０のアリール基が挙げられる。
【００３２】
構造単位（II）を導く重合性化合物としては、例えば、（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸２−メチルグリシジル、（メタ）アクリル酸３，４−エポキシブチル、（メタ）アクリル酸６，７−エポキシヘプチル、（メタ）アクリル酸３，４−エポキシシクロへキシルメチル、ｏ，ｍ又はｐ−ビニルフェニルグリシジルエーテル、ｏ，ｍ又はｐ−イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル、ｏ，ｍ又はｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｏ，ｍ又はｐ−イソプロペニルベンジルグリシジルエーテル；３−（（メタ）アクリロイルオキシメチル）オキセタン、３−（（メタ）アクリロイルオキシメチル）−２−メチルオキセタン、３−（（メタ）アクリロイルオキシメチル）−３−エチルオキセタン、３−（（メタ）アクリロイルオキシメチル）−２−フェニルオキセタン、３−（２−（メタ）アクリロイルオキシエチル）オキセタン、３−（２−（メタ）アクリロイルオキシエチル）−２−エチルオキセタン、３−（２−（メタ）アクリロイルオキシエチル）−３−エチルオキセタン、３−（２−（メタ）アクリロイルオキシエチル）−２−フェニルオキセタン、３−（３−（メタ）アクリロイルオキシプロピル）オキセタン、３−（ｐ−ビニルフェニルオキシメチル）−３−メチルオキセタン、３−（ｐ−イソプロペニルフェニルオキシメチル）−３−メチルオキセタンが挙げられる。
構造単位（II）は、以下の例が特に好ましい。
【００３３】
【化５】
2018168309.tif 000007
【００３４】
〈構造単位（III）〉
重合体（Ａ）は、構造単位（Ｉ）および構造単位（II）以外の構造単位（III）をさらに有してもよい。重合体（Ａ）は、１種または２種以上の構造単位（III）を有することができる。
【００３５】
構造単位（III）を導く重合性化合物としては、例えば、
（メタ）アクリル酸鎖状アルキルエステル、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｓｅｃ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル酸ｎ−ラウリル、（メタ）アクリル酸トリデシル、（メタ）アクリル酸ｎ−ステアリル；
（メタ）アクリル酸脂環含有エステル、例えば、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸２−メチルシクロヘキシル、（メタ）アクリル酸トリシクロ［５．２．１．０2,6］デカン−８−イル、（メタ）アクリル酸トリシクロ［５．２．１．０2,6］デカン−８−イルオキシエチル、（メタ）アクリル酸イソボルニル；
（メタ）アクリル酸芳香環含有エステル、例えば、（メタ）アクリル酸フェニル等の（メタ）アクリル酸アリールエステル、（メタ）アクリル酸ベンジル等の（メタ）アクリル酸アラルキルエステル；
不飽和芳香族化合物、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン等のスチレン化合物（ただしヒドロキシ化スチレン化合物を除く）；
カルボン酸系不飽和化合物、例えば、（メタ）アクリル酸、クロトン酸等の不飽和モノカルボン酸；マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸；前記不飽和ジカルボン酸の無水物；コハク酸モノ〔２−（メタ）アクリロイルオキシエチル〕、フタル酸モノ〔２−（メタ）アクリロイルオキシエチル〕等の多価カルボン酸のモノ〔（メタ）アクリロイルオキシアルキル〕エステル；
水酸基含有不飽和化合物、例えば、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸５−ヒドロキシペンチル、（メタ）アクリル酸６−ヒドロキシヘキシル等の（メタ）アクリル酸ヒドロキアルキルのようにアルコール性水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステル；（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシフェニル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシフェニル等の（メタ）アクリル酸ヒドロキシアリールのようにフェノール性水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステル；ｏ−ヒドロキシスチレン、ｐ−ヒドロキシスチレン、α−メチル−ｐ−ヒドロキシスチレン、ｏ−ヒドロキシメチルスチレン、ｐ−ヒドロキシメチルスチレン等のヒドロキシ化スチレン化合物；
マレイミド化合物、例えば、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミド、Ｎ−（４−ヒドロキシフェニル）マレイミド、Ｎ−（４−ヒドロキシベンジル）マレイミド、Ｎ−スクシンイミジル−３−マレイミドベンゾエート、Ｎ−スクシンイミジル−４−マレイミドブチレート、Ｎ−スクシンイミジル−６−マレイミドカプロエート、Ｎ−スクシンイミジル−３−マレイミドプロピオネート、Ｎ−（９−アクリジニル）マレイミド；
その他、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン等の共役ジエン、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジエチル等の不飽和ジカルボン酸ジエステル、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド、塩化ビニル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル；
が挙げられる。
【００３６】
これらの中でも、樹脂組成物の保存安定性およびパターニング性の観点から、構造単位（III）を導く重合性化合物は、（メタ）アクリル酸鎖状アルキルエステル、（メタ）アクリル酸脂環含有エステル、（メタ）アクリル酸芳香環含有エステルおよび不飽和芳香族化合物から選ばれる少なくとも１種が好ましく、（メタ）アクリル酸芳香環含有エステルがより好ましい。
【００３７】
〈重合体（Ａ）の構成・物性等〉
重合体（Ａ）が共重合体である場合、その繰り返しの各構造単位の配列の態様は特に限定されず、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体およびグラフト共重合体のいずれであってもよい。
【００３８】
重合体（Ａ）における構造単位（Ｉ）の含有割合は、全構造単位１００モル％中、好ましくは１０モル％以上、より好ましくは２０モル％以上であり、また、好ましくは７０モル％以下、より好ましくは５０モル％以下であり、具体的には、好ましくは１０〜７０モル％、より好ましくは２０〜５０モル％である。前記下限値以上であると、細胞培養時に細胞が良好に集合して細胞塊を形成できる点や、現像性の点で好ましく、前記上限値以下であると、現像性および解像性の点で好ましい。
【００３９】
重合体（Ａ）における構造単位（II）の含有割合は、全構造単位１００モル％中、好ましくは１０モル％以上、より好ましくは２０モル％以上であり、また、好ましくは７０モル％以下、より好ましくは４０モル％以下であり、具体的には、好ましくは１０〜７０モル％、より好ましくは２０〜４０モル％である。前記下限値以上であると、パターン形成性および解像性の点で好ましく、前記上限値以下であると、樹脂組成物の保存安定性および現像性の点で好ましい。
【００４０】
重合体（Ａ）における構造単位（III）の含有割合は、構造単位（Ｉ）および（II）の含有割合が上記範囲にある限り特に限定されない。例えば、全構造単位１００モル％中、構造単位（III）の含有割合は、好ましくは８０モル％以下、より好ましくは６０モル％以下であり、また、好ましくは１０モル％以上であり、具体的には、好ましくは１０〜６０モル％である。
【００４１】
重合体（Ａ）の構造および構造単位の含有量は、重合体（Ａ）合成時の各々の重合性化合物の仕込み量から算出することも可能であるが、1Ｈ−ＮＭＲおよび13Ｃ−ＮＭＲ分析により測定することもできる。例えば、装置名「ＥＣＰ−４００Ｐ」（ＪＥＯＬ社製）を用い、重クロロホルム、重メタノールおよび重水から、重合体の溶解性が最も高い重溶媒を選択する。
【００４２】
重合体（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）は、通常は１０００〜１００００、好ましくは２０００〜８０００、より好ましくは２０００〜６０００である。このような態様であると、解像性が高く、膜厚の大きいパターン膜を形成することができる。
【００４３】
重合体（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比、すなわち分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、通常は１．５〜４．５、好ましくは１．５〜３．０、より好ましくは１．５〜２．５である。このような態様であると、解像性の点で好ましい。
【００４４】
ＭｗおよびＭｎは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定され、ポリスチレン換算の値である。ＧＰＣの測定条件の詳細は実施例に記載する。
本発明の樹脂組成物における重合体（Ａ）および感放射線性化合物（Ｂ）の合計含有量は、固形分１００質量％中、好ましくは１質量％以上、より好ましくは２質量％以上、さらに好ましくは５質量％以上であり、一実施態様において、例えば１０質量％以上または２０質量％以上とすることができる。このような態様であると、樹脂組成物の塗布制御を行いやすく、樹脂組成物の膜厚をより高めることができる。固形分とは、溶媒を除く全成分である。
【００４５】
〈重合体（Ａ）の合成方法〉
重合体（Ａ）の合成方法は特に限定されず、公知の方法を採用できる。例えば溶媒中で重合開始剤の存在下、上述した構造単位を導く重合性化合物を重合反応させることによって合成できる。
【００４６】
溶媒としては、例えば、後述する＜組成物の調製方法＞の欄に記載した溶媒が挙げられる。溶媒量は、特に限定されない。重合開始剤としては、一般的にラジカル重合開始剤として知られているものが使用できる。ラジカル重合開始剤としては、例えば、２，２'−アゾビスイソブチロニトリル、２，２'−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２'−アゾビス−（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物；過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、ｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、ｔ−ブチルペルオキシジイソブチレート、ｔ−ブチルペルオキシネオデカノエート、コハク酸ペルオキシド、グルタルペルオキシド、サクシニルペルオキシグルタレート、ｔ−ブチルペルオキシマレート、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、ジ−２−エトキシエチルペルオキシカーボネート、３−ヒドロキシ−１，１−ジメチルブチルペルオキシピバレート等の有機過酸化物が挙げられる。重合開始剤は、重合性化合物１００質量部に対して、通常は１〜１０質量部用いられる。
【００４７】
＜感放射線性化合物（Ｂ）＞
感放射線性化合物（Ｂ）は、感放射線性酸発生剤および感放射線性塩基発生剤から選ばれる少なくとも１種である。酸発生剤または塩基発生剤を用いることにより、感放射線性樹脂組成物の低温硬化を促進することができる。低温硬化の場合、重合体（Ａ）のベタイン構造に対する熱分解等の悪影響を抑制することができる。また、上述したように、これらを用いても、構造単位（Ｉ）を有する重合体（Ａ）が存在するため、細胞集合性が悪化する等の細胞への悪影響が抑制されている。
【００４８】
感放射線性酸発生剤としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、Ｘ線等の放射線の露光により酸を発生する化合物が挙げられる。感放射線性酸発生剤の具体例としては、例えば、ヨードニウム塩系、スルホニウム塩系、テトラヒドロチオフェニウム塩系、イミドスルホネート系またはオキシムスルホネート系の感放射線性酸発生剤や、キノンジアジド化合物が挙げられる。感放射線性酸発生剤は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４９】
ヨードニウム塩系感放射線性酸発生剤としては、例えば、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムピレンスルホネート、ジフェニルヨードニウムドデシルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウムノナフルオロｎ−ブタンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムドデシルベンゼンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムナフタレンスルホネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムノナフルオロｎ−ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネートが挙げられる。
【００５０】
スルホニウム塩系感放射線性酸発生剤としては、例えば、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムナフタレンスルホネート、トリフェニルスルホニウムノナフルオロ−ｎ−ブタンスルホネート、（ヒドロキシフェニル）ベンゼンメチルスルホニウムトルエンスルホネート、シクロヘキシルメチル（２−オキソシクロヘキシル）スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジシクロヘキシル（２−オキソシクロヘキシル）スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジメチル（２−オキソシクロヘキシル）スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムカンファースルホネート、（４−ヒドロキシフェニル）ベンジルメチルスルホニウムトルエンスルホネート、１−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、１−ナフチルジメチルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネートにおける「１−ナフチルジメチル」を１−ナフチルジエチル、４−シアノ−１−ナフチルジメチル、４−ニトロ−１−ナフチルジメチル、４−メチル−１−ナフチルジメチル、４−シアノ−１−ナフチル−ジエチル、４−ニトロ−１−ナフチルジエチル、４−メチル−１−ナフチルジエチル、４−ヒドロキシ−１−ナフチルジメチルに代えた化合物が挙げられる。
【００５１】
テトラヒドロチオフェニウム塩系感放射線性酸発生剤としては、例えば、４−ヒドロキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−メトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−エトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−メトキシメトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−エトキシメトキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−（１−メトキシエトキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−（２−メトキシエトキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−メトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−エトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ｎ−プロポキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ｉ−プロポキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ｎ−ブトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ｔ−ブトキシカルボニルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−（２−テトラヒドロフラニルオキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−（２−テトラヒドロピラニルオキシ）−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、４−ベンジルオキシ−１−ナフチルテトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、１−（ナフチルアセトメチル）テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネート、１−（４，７−ジブトキシ−１−ナフチル）テトラヒドロチオフェニウムトリフルオロメタンスルホネートが挙げられる。
【００５２】
イミドスルホネート系感放射線性酸発生剤としては、例えば、トリフルオロメチルスルホニルオキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エンジカルボキシイミド、スクシンイミドトリフルオロメチルスルホネート、フタルイミドトリフルオロメチルスルホネート、Ｎ−ヒドロキシナフタルイミドメタンスルホネート、Ｎ−ヒドロキシナフタルイミドトリフルオロメタンスルホネート、Ｎ−ヒドロキシ−５−ノルボルネン−２，３−ジカルボキシイミドプロパンスルホネートが挙げられる。
【００５３】
オキシムスルホネート系感放射線性酸発生剤としては、例えば、（５−プロピルスルホニルオキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）−（２−メチルフェニル）アセトニトリル、（５−オクチルスルホニルオキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）−（２−メチルフェニル）アセトニトリル、（カンファースルホニルオキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）−（２−メチルフェニル）アセトニトリル、（５−ｐ−トルエンスルホニルオキシイミノ−５Ｈ−チオフェン−２−イリデン）−（２−メチルフェニル）アセトニトリル、（５−オクチルスルホニルオキシイミノ）−（４−メトキシフェニル）アセトニトリルが挙げられる。
【００５４】
キノンジアジド化合物としては、例えば、トリヒドロキシベンゾフェノンの１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、テトラヒドロキシベンゾフェノンの１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、ペンタヒドロキシベンゾフェノンの１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、ヘキサヒドロキシベンゾフェノンの１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、（ポリヒドロキシフェニル）アルカンの１，２−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステルが挙げられる。
【００５５】
感放射線性塩基発生剤としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、Ｘ線等の放射線の露光により塩基を発生する化合物が挙げられる。感放射線性塩基発生剤の具体例としては、例えば、４−（メチルチオベンゾイル）−１−メチル−１−モルホリノエタン、（４−モルホリノベンゾイル）−１−ベンジル−１−ジメチルアミノプロパン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン、Ｎ−（２−ニトロベンジルオキシカルボニル）ピロリジン、１−（アントラキノン−２−イル）エチルイミダゾールカルボキシレート等の複素環基含有感放射線性塩基発生剤；２−ニトロベンジルシクロヘキシルカルバメート、［［（２，６−ジニトロベンジル）オキシ］カルボニル］シクロヘキシルアミン、ビス［［（２−ニトロベンジル）オキシ］カルボニル］ヘキサン−１，６−ジアミン、トリフェニルメタノール、ｏ−カルバモイルヒドロキシルアミド、ｏ−カルバモイルオキシム、ヘキサアンミンコバルト（ＩＩＩ）トリス（トリフェニルメチルボレート）、１，２−ジシクロヘキシル−４，４，５，５−テトラメチルビグアニジウムｎ−ブチルトリフェニルボラートが挙げられる。感放射線性塩基発生剤は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００５６】
本発明の樹脂組成物における感放射線性化合物（Ｂ）の含有量は、重合体（Ａ）１００質量部に対して、０質量部を超えて１０質量部以下が好ましく、０質量部を超えて５質量部以下がより好ましい。また、前記化合物（Ｂ）の含有量は、重合体（Ａ）１００質量部に対して、０．５質量部以上が好ましく、１質量部以上がより好ましい。このような態様であると、組成物の放射線感度をより高めることができる。
【００５７】
＜その他添加剤＞
本発明の樹脂組成物には、その他、重合体（Ａ）と反応しうる化合物、密着助剤、界面活性剤、酸又は塩基拡散制御剤、架橋微粒子、レベリング剤、増感剤、無機フィラー、クエンチャー等の各種添加剤を、本発明の目的および特性を損なわない範囲で含有させることができる。
【００５８】
重合体（Ａ）と反応しうる化合物としては、例えば、重合体（Ａ）がカルボキシ基を有する場合に、エポキシ系架橋剤およびオキセタン系架橋剤等の架橋性化合物が挙げられ；重合体（Ａ）が構造単位（II）を有する場合に、トリメリット酸等の多官能カルボン酸が挙げられる。
【００５９】
＜組成物の調製方法＞
本発明の樹脂組成物は、各成分を均一に混合することにより調製できる。また、前記組成物の取扱い性を向上させたり、粘度および保存安定性を調節したりするため、前記調製において溶媒を用いてもよい。また、異物を取り除くために、各成分を均一に混合した後、得られた混合物をフィルタ等で濾過してもよい。
【００６０】
溶媒としては、例えば、
アルコール系溶媒、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、イソブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、１−ヘキサノール、１−オクタノール、１−ノナノール、１−ドデカノール、ジアセトンアルコール等のアルキルアルコール；ベンジルアルコール等の芳香族アルコール；；
エーテル系溶媒、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル；プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル；ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のジエチレングリコールモノアルキルエーテル；ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル等のジエチレングリコールジアルキルエーテル；ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル等のジプロピレングリコールモノアルキルエーテル；；
エステル系溶媒、例えば、酢酸エチル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸アミル、乳酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル等のカルボン酸エステル；プロピレングリコールジアセテート等の多価アルコールカルボキシレート系溶媒；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の多価アルコール部分エーテルカルボキシレート系溶媒；；
ケトン系溶媒、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘプタノン；；
が挙げられる。
【００６１】
溶媒は、オクタノール／水分配係数が０以下である溶媒が好ましい。前記係数の下限値は特に限定されないが、例えば−０．５である。前記溶媒は、樹脂組成物の保存安定性の観点から好ましい。オクタノール／水分配係数が０以下である溶媒としては、例えば、乳酸エチル、アセトニトリル、プロピレングリコールモノメチルエーテルが挙げられる。オクタノール／水分配係数は、日本工業規格（ＪＩＳ Ｚ ７２６０−１０７（２０００））の「分配係数（１−オクタノール／水）の測定−フラスコ振とう法」により測定される値である。
【００６２】
溶媒は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
本発明の樹脂組成物は、溶媒を、好ましくは３０〜９０質量％、より好ましくは４０〜８８質量％、さらに好ましくは４５〜８５質量％の範囲で含有してもよい。
【００６３】
本発明の樹脂組成物は、保存中での粘度上昇が小さく、保存安定性に優れている。
本発明の樹脂組成物は好ましくはネガ型であり、前記樹脂組成物を用いることにより、パターン膜における膜の非存在部分の大きさおよびパターン膜の厚さがそれぞれ独立に通常は０．１μｍ〜１ｍｍのパターン膜を形成できる。このようなパターン膜は、立体的に細胞が集合した細胞塊を形成できるなど、細胞培養の観点から好ましく、また、現像残渣が少なく、細胞の配向培養にも寄与することができる。
【００６４】
また、本発明のパターン膜を用いると、２次元的に配列された、例えば列状に形成された、培養細胞を良好に得ることができる。２次元的な配列によって期待される利点としては、例えば、生体模倣（肝臓の形等）をより正確に行える点を期待できる点が挙げられる。
【００６５】
［パターン膜の製造方法］
本発明のパターン膜の製造方法は、本発明の感放射線性樹脂組成物の樹脂膜を基板上に形成する工程（１）、前記樹脂膜を露光する工程（２）、および露光された前記樹脂膜を現像液で現像する工程（３）を有する。
【００６６】
本発明では、工程（１）〜（３）を好ましくは２００℃以下、より好ましくは１５０℃以下、さらに好ましくは１２０℃以下の温度で行うことができる。これは、感放射線性化合物（Ｂ）を用いることにより、感放射線性樹脂組成物の低温硬化を促進することができるからである。低温硬化の場合、重合体（Ａ）のベタイン構造に対する熱分解等の悪影響を抑制することができる。
【００６７】
＜工程（１）＞
工程（１）では、例えば、本発明の樹脂組成物を基板上に塗布・乾燥し、樹脂膜を形成する。乾燥条件は、オーブンまたはホットプレートを用いて、例えば、通常は８０〜１５０℃、好ましくは８０〜１２０℃で、通常は１〜５分間加熱する。樹脂膜の厚さは、通常は０．１μｍ〜１ｍｍ、好ましくは０．１〜５０μｍ、より好ましくは０．１〜１０μｍである。膜厚が足りない場合は、２度塗りにより樹脂膜を形成してもよい。
【００６８】
組成物の塗布方法としては、例えば、ディッピング法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、スピンコート法、カーテンコート法、グラビア印刷法、シルクスクリーン法、インクジェット法が挙げられる。
【００６９】
基板としては、例えば、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアクリレート、ポリメタクリレートおよびセルロースから選ばれる少なくとも１種の樹脂等からなる樹脂基板；ガラス、セラミック、ステンレス鋼等の材料からなる基板；シリコンウエハ基板が挙げられる。ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクタン等の生分解性ポリマー等からなる樹脂基板であってもよい。
【００７０】
基板としては、細胞培養用の基板を用いることができる。前記基板としては、細胞培養に用いられる公知の基板を用いることができ、例えば、特開２００２−３３５９４９号公報に記載されたハニカム構造体フィルムや、ＯＲＧＡＮＯＧＥＮＩＸ（株）製の３次元培養プレートから外枠を外した下面基板が挙げられる。
【００７１】
基板表面は、凹凸を有する微細構造を有していてもよい。このような微細構造を設けることで、細胞組織体の前記表面への接着性を調整することができる。例えば、微細網目構造が挙げられ、前記網目構造としては、例えば、円形状、楕円形状、スクエア形状やハニカム形状等の多角形状が挙げられる。
【００７２】
基板としては、細胞を保持し細胞組織体を形成する点から、適度な細胞接着性の表面を有する基板を用いることが好ましい。細胞接着性の表面は、例えば、カルボキシ基、アミノ基等の電荷を有する官能基が導入された表面、アルギニン・グリシン・アスパラギン酸配列等の細胞接着性ペプチドが導入された表面、細胞接着性を有する高分子が固定された表面である。
【００７３】
前記電荷を有する官能基は、基板表面をプラズマ等で処理することによって導入することができる。このように基板は、プラズマ処理基板であってもよい。前記細胞接着性を有する高分子としては、例えば、ポリアクリル酸、ポリビニル硫酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアリルアミン等の電荷を有する合成高分子、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、デキストラン硫酸、ケラタン硫酸、ヘパラン硫酸、ヒアルロン酸、キチン等の電荷を有する多糖類、コラーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン、ハイドロネクチン、ラミニン等の細胞接着性タンパク質、細胞接着性タンパク質や細胞接着性ペプチドを固定した合成高分子が挙げられる。
【００７４】
＜工程（２）＞
工程（２）では、所望のパターンマスクを介して、例えばコンタクトアライナー、ステッパーまたはスキャナーを用いて、上記樹脂膜の少なくとも一部分を選択的に露光する。露光光としては、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、Ｘ線等の放射線が挙げられ、波長２００〜５００ｎｍの光（例：ｉ線（３６５ｎｍ））が好ましい。露光量は、感放射線性樹脂組成物中の各成分の種類、含有量および樹脂膜の厚さなどによって異なるが、露光量は、通常は１００〜１０，０００ｍＪ／ｃｍ2である。
【００７５】
また、架橋反応をより進めるため、露光後に加熱処理を行うことが好ましい。加熱条件は、感放射線性樹脂組成物中の各成分の種類、含有量および樹脂膜の厚さなどによって異なるが、例えば、通常は８０〜２００℃、好ましくは８０〜１５０℃、より好ましくは１００〜１２０℃で、通常は０．５〜１０分間、好ましくは１〜５分間程度である。前記温度範囲であると、重合体（Ａ）のベタイン構造に対する熱分解等の悪影響を抑制することができ好ましく、またパターニング性能の観点からも好ましい。
【００７６】
＜工程（３）＞
工程（３）では、露光された前記樹脂膜を現像液により現像して、ネガ型の場合は非露光部を溶解・除去することにより、基板上に所望のパターンを有するパターン膜を形成する。パターン膜における膜の非存在部分の大きさは、通常は０．１μｍ〜１ｍｍ、好ましくは０．１〜７５０μｍ、より好ましくは０．１〜５００μｍである。前記非存在部分の大きさの下限値は、好ましくは１０μｍ、より好ましくは２０μｍである。パターン膜の厚さは、通常は０．１μｍ〜１ｍｍ、好ましくは０．１〜５０μｍ、より好ましくは０．１〜１０μｍである。
【００７７】
現像液としては、例えば、超純水等の水、または水を含む混合溶媒が好ましい。混合溶媒を構成する水以外の溶媒としては、水と均一に混合し得る有機溶媒、例えばメタノール、エタノール、ｎ−ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル等のアルコール類や、シクロペンタノン等のケトン類が挙げられる。混合溶媒では、通常は２０質量％以上、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上が水である。これらの中でも、水を含む水現像液が好ましい。
【００７８】
現像方法としては、例えば、シャワー現像法、スプレー現像法、浸漬現像法、パドル現像法が挙げられる。例えば、基板上に形成された樹脂膜を、２０〜４０℃の現像液を用いて１〜１０分間程度の条件で現像する。
以上のようにして、パターン膜を製造することができる。
【００７９】
［パターン基板］
本発明のパターン基板は、基板と、前記基板上にパターン膜とを有する。パターン膜における膜の非存在部分の大きさおよびパターン膜の厚さは、それぞれ独立に０．１μｍ〜１ｍｍであり、前記パターン膜は、前述した式（１）で表される構造単位（Ｉ）を有する重合体を含有する。
【００８０】
前記重合体は、前述した重合体（Ａ）であってもよく、あるいは、重合体（Ａ）に好ましく含まれる構造単位（II）が架橋構造を形成してなる重合体であってもよい。
基板としては、＜工程（１）＞で基板として上述した具体例が挙げられる。
【００８１】
パターン膜における膜の非存在部分の大きさは、通常は０．１μｍ〜１ｍｍ、好ましくは０．１〜７５０μｍ、より好ましくは０．１〜５００μｍである。前記非存在部分の大きさの下限値は、好ましくは１０μｍ、より好ましくは２０μｍである。パターン膜の厚さは、通常は０．１μｍ〜１ｍｍ、好ましくは０．１〜５０μｍ、より好ましくは０．１〜１０μｍである。前記下限値以上の構成を有するパターン膜は、立体的に細胞が集合した細胞塊を形成できるなど、細胞培養の観点から好ましい。
【００８２】
なお、前記膜の非存在部分の大きさは、例えば、前記構造単位（I）を有する重合体を含有する膜が存在せずに、基板が露出した部分を平面視した場合の寸法であり、すなわち露出した基板面の寸法である。例えば、膜の非存在部分が円形状、楕円形状、多角形状の様な凹部である場合は、前記凹部において露出した基板面における最大長さであり、膜の非存在部分がライン状の様な凹部である場合は、膜同士の間隔（露出した基板面における、前記ラインに直交する方向における長さ）である。本明細書の他の箇所で言及する前記大きさについても同様である。
本発明のパターン基板は、上述したパターン膜の製造方法により製造できる。
【００８３】
［表面改質剤または細胞接着防止剤］
本発明の表面改質剤または細胞接着防止剤は、上述した重合体（Ａ）を含有し、細胞毒性が低く、かつ、優れた細胞接着防止効果を示す。重合体（Ａ）は、表面改質剤または細胞接着防止剤としてそのまま用いることができ、また、表面改質剤または細胞接着防止剤の含有成分として使用することができる。
本発明の表面改質剤または細胞接着防止剤が適用される表面とは、例えば、種々の器具・装置等の表面であり、前記器具・装置の具体例は［表面が改質された器具または装置］の欄にも記載する。
【００８４】
本発明の表面改質剤または細胞接着防止剤における重合体（Ａ）の含有量としては、細胞毒性の観点から、固形分中、１質量％以上が好ましく、１０質量％以上がより好ましく、２０質量％以上がさらに好ましい。
【００８５】
本発明の表面改質剤または細胞接着防止剤は、重合体（Ａ）の他に、溶媒、殺菌剤および防腐剤から選ばれる少なくとも１種を含有してもよい。溶媒としては、例えば、水の他、＜組成物の調製方法＞の欄に記載した溶媒が挙げられる。溶媒の含有量は、通常は１０〜９０質量％、好ましくは２０〜８０質量％、より好ましくは３０〜７０質量％である。
【００８６】
細胞接着防止とは、細胞と、当該細胞が接触する種々の表面との接着を防止または抑制することをいう。この効果が奏される理由は必ずしも明らかではないが、重合体（Ａ）の構造単位（Ｉ）によって前記剤が適用された器具および装置の壁面が親水化され、細胞の接着を防止または抑制することができるものと推察される。細胞の他、タンパク質、脂質、核酸等の生体物質・生体組織の接着抑制にも寄与しうる。
【００８７】
本発明の表面改質剤または細胞接着防止剤は、医療・バイオ分野（臨床検査・診断薬）で広く利用することができ、例えば、臨床診断薬、臨床診断装置、バイオチップ、細胞培養器具、生体材料・生体物質等に接触する材料（固体、器具・装置等）のコーティング剤；血液検査等の診断に使用される全自動分析機用測定セルのコンディショニング剤；細胞接着コントロール剤として有用である。
【００８８】
本発明の表面改質剤または細胞接着防止剤を、器具または装置の少なくとも一部にコーティングすることにより、使用するときに細胞が死滅しにくく、かつ、細胞が接着しにくい、表面が改質された器具および装置を提供できる。
【００８９】
［表面が改質された器具または装置］
本発明の表面が改質された器具または装置は、前述した重合体（Ａ）を、表面（内壁表面、外壁表面のいずれであってもよい）の少なくとも一部に有し、例えば、重合体（Ａ）を含む細胞接着防止膜を有する。
【００９０】
器具および装置としては、細胞培養用および医療用のものが好ましい。
器具としては、例えば、細胞培養器具；注射針、カテーテルおよび血糖値測定器などの、生体物質・生体組織（まとめて「生体物質等」と記載する）を採取または送液するための器具；血液バッグおよび試験管などの、生体物質等を保存するための容器；マイクロ流路デバイス、顕微鏡周辺器具、マイクロウェルプレート、アッセイチップ、バイオチップおよび全自動分析機用測定セルなどの、生体物質等を分析するための器具；反応槽、移送管、移送パイプ、精製用器具および細胞培養プレートなどのバイオ処理用器具；インプラント、骨固定材、縫合糸、癒着防止膜および人工血管などの、生体内に埋入するための器具；その他、小胞、マイクロ粒子およびナノ粒子等の薬物送達媒体や、胃カメラ、マイクロファイバー、ナノファイバーおよび磁性粒子が挙げられる。
【００９１】
装置としては、例えば、臨床診断装置、バイオセンサー、心臓ペースメーカーおよび埋入型バイオチップなどの医療用デバイス；発酵用ユニット、バイオリアクターが挙げられる。
【００９２】
本発明の表面が改質された器具または装置は、重合体（Ａ）を含む膜を、器具または装置表面の少なくとも一部に設けることにより製造できる。例えば、本発明の表面改質剤または細胞接着防止剤を、器具または装置表面の少なくとも一部にコーティングすることにより製造できる。前記一部は、好ましくは、その器具や装置を使用するときに器具や装置と細胞とが接触する部位である。
【００９３】
コーティング方法としては、例えば、塗布、スプレー、蒸着等の方法が挙げられる。また、前記剤に重合開始剤および重合性化合物を含有させ、前記剤を器具または装置にコーティングした後、熱や光で前記重合性化合物を重合させてもよい。また、架橋剤および架橋性モノマーを使用して前記剤を硬化することもできる。
【００９４】
コーティング条件としては、例えば、表面改質剤または細胞接着防止剤を器具または装置に５０〜２００℃で１〜１０分間程度接触させた後、水により洗浄し、乾燥する方法が挙げられる。
【００９５】
［細胞培養器具］
本発明の細胞培養器具の一態様は、前記製造方法で得られたパターン膜を表面の一部に有する。例えば、本発明の細胞培養器具は、細胞培養用の基板と、前記基板の表面の一部に、前記製造方法で得られたパターン膜とを有する。細胞培養用の基板については上述した。
【００９６】
また、本発明の細胞培養器具の一態様は、基板と、従来公知のパターン膜とを有しており、重合体（Ａ）を、パターン膜表面の少なくとも一部に有し、例えば、重合体（Ａ）を含む細胞接着防止膜をパターン膜の非存在部分（以下「細胞培養用凹部」または単に「凹部」ともいう）を画定する表面（特にパターン膜側壁）の少なくとも一部に有する。前記表面が親水化され、細胞が表面に付着しにくくなる。
【００９７】
細胞培養器具は、細胞、およびこの細胞から形成された細胞組織体（特に細胞塊）を保持するための、１つまたは複数の細胞培養用凹部を有する。パターン膜は、前記凹部を画定する隔壁であり、細胞組織体のサイズを制御することができ、したがって良好な細胞組織体を作成できる。
【００９８】
凹部の底面は、基板の表面により構成され、凹部の側面は、パターン膜により構成されている。基板の表面は、細胞保持の観点から、適度な細胞接着性を有することが好ましい。隔壁は、培養後に細胞組織体を凹部内から取り出す際の容易性を考慮して、細胞接着防止性を有することが好ましい。本発明の感放射線性樹脂組成物は、細胞接着防止性の重合体（Ａ）を含有することから、前記性質を有する隔壁を形成することができる。
【００９９】
凹部の形状は特に限定されず、例えば、円形状、楕円形状、多角形状、ライン状が挙げられる。凹部の底面の面積は、細胞および細胞組織体の大きさ・種類等によって適宜決定される。
【０１００】
パターン膜における凹部の大きさは、通常は０．１μｍ〜１ｍｍ、好ましくは０．１〜７５０μｍ、より好ましくは０．１〜５００μｍである。前記凹部の大きさの下限値は、好ましくは１０μｍ、より好ましくは２０μｍである。凹部の深さは、パターン膜の厚さにより決定され、通常は０．１μｍ〜１ｍｍ、好ましくは０．１〜５０μｍ、より好ましくは０．１〜１０μｍである。この範囲であれば、隔壁で区画される領域に細胞および細胞組織体を良好に保持することができる。
【０１０１】
［マイクロ流路デバイス］
本発明のマイクロ流路デバイスの一態様は、前記製造方法で得られたパターン膜をマイクロ流路内表面の一部に有する。例えば、前記パターン膜が、マイクロ流路を画定する。
【０１０２】
また、本発明のマイクロ流路デバイスの一態様は、重合体（Ａ）を、マイクロ流路内表面の少なくとも一部に有し、例えば、重合体（Ａ）を含む細胞接着防止膜をマイクロ流路内表面の少なくとも一部に、好ましくはほぼ全面に有する。流路内表面が親水化され、生体物質等が表面に付着しにくくなる。
【０１０３】
マイクロ流路デバイスとしては、例えば、微小反応デバイス（例：マイクロリアクターやマイクロプラント）、集積型核酸分析デバイス、微小電気泳動デバイス、微小クロマトグラフィーデバイス等の微小分析デバイス；質量スペクトルや液体クロマトグラフィー等の分析試料調製用微小デバイス；抽出、膜分離、透析などに用いる物理化学的処理デバイス；環境分析チップ、臨床分析チップ、遺伝子分析チップ（ＤＮＡチップ）、タンパク質分析チップ（プロテオームチップ）、糖鎖チップ、クロマトグラフチップ、細胞解析チップ、製薬スクリーニングチップ等のマイクロ流路チップが挙げられる。これらの中でも、マイクロ流路チップが好ましい。
【０１０４】
マイクロ流路は微量の試料（好ましくは液体試料）が流れる部位であり、その流路幅および深さは特に限定されないが、いずれも、通常は０．１μｍ〜１ｍｍ程度であり、好ましくは１０μｍ〜８００μｍである。
【０１０５】
［細胞塊の製造方法］
本発明の細胞塊の製造方法は、前述した細胞培養器具を用いて細胞を培養し、細胞塊を形成する工程を有する。細胞を培養する際には、細胞培養器具における隔壁で区画される領域において、細胞を培養し、細胞塊を形成する。例えば、細胞を含む培養液を細胞培養器具上に入れ、凹部の底面に播種された細胞が、当該底面である基板の表面上で３次元的に結合した細胞塊を形成する。細胞塊は、培養液中に浮遊することなく凹部の底面に接着した状態で、隔壁により区画された領域に安定して保持されたまま長期間にわたって培養される。
【０１０６】
細胞としては、細胞同士の間で互いに結合を形成するものであれば、動物種や臓器・組織の種類は特に限定されない。細胞としては、例えば、足場依存性細胞が挙げられる。例えば、ヒトやブタ、イヌ、ラット、マウス等の動物由来の肝臓、膵臓、腎臓、神経、皮膚、骨髄等から採取される初代細胞、および株化細胞が挙げられ、具体的には、ＨｅｐＧ２細胞、ＨｅＬａ細胞、Ｆ９細胞等の癌細胞、および正常細胞が挙げられる。具体例を挙げれば、３Ｔ３細胞等の線維芽細胞；ＥＳ細胞、ｉＰＳ細胞、間葉系幹細胞（例：ＵＥ７Ｔ−１３細胞）等の幹細胞；ＨＥＫ２９３細胞等の腎細胞；ＮＴ２細胞等の神経細胞；ＵＶ♀２細胞、ＨＭＥＣ−１細胞等の内皮細胞；Ｈ９ｃ２細胞等の心筋細胞；Ｃａｃｏ−２細胞等の上皮細胞；またはこれらに遺伝子操作等を施した細胞が挙げられる。その他、白血球、赤血球、血小板等の血液細胞のような浮遊細胞を用いてもよい。細胞は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
培養液としては、細胞の生存状態および機能を維持できるよう、必要な塩類および／または栄養成分を適切な濃度で含む水溶液を用いることができる。
【実施例】
【０１０７】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。以下の実施例等の記載において、特に言及しない限り、「部」は「質量部」を示す。
各物性値の測定方法を下記に示す。【０１０８】
［重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）］
重合体（Ａ）について、下記条件によるゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によりＭｗおよびＭｎを測定した。また、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は得られたＭｗおよびＭｎより算出した。
装置：ＧＰＣ−１０１（昭和電工製）
ＧＰＣカラム：ＧＰＣ−ＫＦ−８０１、ＧＰＣ−ＫＦ−８０２、ＧＰＣ−ＫＦ−８０３およびＧＰＣ−ＫＦ−８０４を結合（島津ジーエルシー製）
移動相：ジメチルホルムアミド
カラム温度：４０℃
流速：１．０ｍＬ／分
試料濃度：１．０質量％
試料注入量：１００μＬ
検出器：示差屈折計
標準物質：単分散ポリスチレン【０１０９】
［構造単位の含有割合］
重合体（Ａ）の各構造単位の含有割合については、各々の重合性化合物の仕込み量から算出した。【０１１０】
＜重合体の合成＞
各実施例および比較例の重合体の合成で用いた重合性化合物を以下に示す。
［構造単位（Ｉ）または比較用構造単位（ｃＩ）を与える重合性化合物］
合成例では、下記式（Ｉ−１）〜（Ｉ−４），（ｃＩ−１）〜（ｃＩ−３）で表される構造単位を導く重合性化合物（１−１）〜（１−４），（ｃ１−１）〜（ｃ１−３）を用いた。【０１１１】
【化６】
2018168309.tif 000008
Ｍｅはメチル基である。【０１１２】
［構造単位（II）を与える重合性化合物］
合成例では、下記式（II−１）〜（II−９）で表される構造単位を導く重合性化合物（２−１）〜（２−９）を用いた。【０１１３】
【化７】
2018168309.tif 000009
【０１１４】
［構造単位（III）を与える重合性化合物］
合成例では、下記式（III−１）〜（III−５）で表される構造単位を導く重合性化合物（３−１）〜（３−５）を用いた。【０１１５】
【化８】
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【０１１６】
［合成例１］（重合体（Ａ−１）の合成）
冷却管および撹拌機を備えたフラスコに、２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）１．０部および乳酸エチル４０．０部を仕込んだ。次いで、構造単位（Ｉ）を与える重合性化合物（１−１）３．６部、構造単位（II−１）を与える重合性化合物（２−１）２．４部、および構造単位（III−３）を与える重合性化合物（３−３）４．０部を仕込み、窒素置換し、緩やかに攪拌しつつ、溶液の温度を７０℃に上昇させ、この温度を４時間保持して重合することにより、重合体（Ａ−１）を含有する重合体溶液を得た。この重合体溶液の固形分濃度は２１質量％であり、重合体（Ａ−１）のＭｗは４６００、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．３であった。【０１１７】
［合成例２〜３２］（重合体の合成）
表１に示す種類および配合量の重合性化合物を用いたこと以外は合成例１と同様に操作し、重合体（Ａ−２）〜（Ａ−２８）および重合体（ｃＡ−１）〜（ｃＡ−４）を合成した。得られた各重合体溶液の固形分濃度、ならびに各重合体のＭｗおよびＭｗ／Ｍｎは、重合体（Ａ−１）の値と同程度であった。【０１１８】
【表１】
2018168309.tif 000011
【０１１９】
＜樹脂組成物（１）の調製＞
［実施例１］
重合体（Ａ−１）１００部（固形分）を含有する重合体溶液に、Ｎ−ヒドロキシナフタルイミドトリフルオロメタンスルホネート（ＮＡＩ−１０５，みどり化学）を５部加え、固形分濃度が２０質量％となるように溶媒としての乳酸エチルを添加した後、孔径０．２μｍのメンブランフィルタでろ過することにより、樹脂組成物（１）を調製した。【０１２０】
［実施例２〜３２および比較例１〜４］
重合体（Ａ）として表１に示す重合体を用いたこと以外は実施例１と同様に操作し、各樹脂組成物を調製した。ただし、溶媒として、実施例２〜２８および比較例１〜４では乳酸エチルを、実施例２９ではプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）を、実施例３０ではイソプロパノール（ＩＰＡ）を、実施例３１ではプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）を、それぞれ用いた。なお、乳酸エチル、ＰＧＭＥ、ＩＰＡおよびＰＧＭＥＡのオクタノール／水分配係数は、それぞれ、−０．１８、−０．４９、０．０５、０．３６であった。【０１２１】
＜評価＞
調製した各樹脂組成物を用い、下記評価方法に従い評価した。評価結果を表１に示す。
［保存安定性性能］
上記で調製した樹脂組成物の２５℃における粘度を、東京計器（株）製ＥＬＤ型粘度計を用いて測定した。その後、前記組成物を５℃にて静置しつつ、２５℃における粘度を毎日測定した。調製直後の粘度を基準に５％増粘するのに要した日数を求めた。この日数が７日以下である場合を「１」、８日以上１４日以下である場合を「２」、１５日以上２１日以下である場合を「３」、２２日以上２８日以下である場合を「４」、２９日以上である場合を「５」として評価した。 評価結果を表１に示す。数値が大きいほど、増粘が少なく、保存安定性が良好であると言える。【０１２２】
［パターニング性能］
スピンコーターを用い、ガラス基板上に各樹脂組成物を塗布した後、９０℃にて２分間ホットプレート上でプレベークして膜厚３．０μｍの塗膜を形成した。得られた塗膜に直径が２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００μｍのドットパターンを有するパターンマスクを介して、水銀ランプによって紫外線を照射した。波長３６５ｎｍでの露光量を３００ｍＪ／ｃｍ2とした。次いで実施例１〜３１および比較例１〜４では１１０℃、実施例３２では１８０℃にて２分間ホットプレート上でベークした後、超純水を用いて２５℃で１２０秒現像処理を行った。このとき、パターンコントラストが全く得られなかった場合を「１」、パターンコントラストは得られるがパターン「抜け」部が塗膜底部まで抜けきらなかった場合を「２」、パターン「抜け」部が塗膜底部まで抜ける最少パターンサイズが６０〜１００μｍの場合を「３」、パターン「抜け」部が塗膜底部まで抜ける最少パターンサイズが３０〜５０μｍの場合を「４」、パターン「抜け」部が塗膜底部まで抜ける最少パターンサイズが２０μｍの場合を「５」として評価した。評価結果を表１に示す。評価の数値が大きいほど、より小さなサイズのパターンを形成でき、パターニング性能が良好であると言える。【０１２３】
［細胞集合性］
ヒト骨髄由来の間葉系幹細胞（ｈＭＳＣ）であるＵＥ７Ｔ−１３細胞（ＪＣＲＢ１１５４）の培養に、１０質量％ＦＢＳ（ＧＥヘルスケア社）、１００Ｕ/ｍＬペニシリン、および１００μｇ/ｍＬストレプトマイシン（サーモフィッシャーサイエンティフィック社）を含有するダルベッコ改変イーグル培地（和光純薬工業株式会社）を使用した。細胞は３７℃、体積分率がＣＯ2 ５％、空気９５％の環境下で、細胞培養用フラスコ（サーモフィッシャーサイエンティフィック社）を用いた接着培養を行うことで維持した。細胞を実験に使用する際にはＴｒｙｐＬＥTM  Ｅｘｐｒｅｓｓ（サーモフィッシャーサイエンティフィック社）によって対数増殖期の細胞を剥離した後、細胞を培地中に懸濁することで単細胞懸濁液を調整した。［パターニング性能］と同様にして直径１００μｍのホールパターンを１００個形成した厚さ２μｍの薄膜を有するガラス基板を、ザルスタッド社製のシリコンチャンバー（ｆｌｅｘｉＰＥＲＭ  ｍｉｃｒｏ）で分画した細胞培養容器上に、２．１×１０4Ｃｅｌｌｓ/ｃｍ2のＵＥ７Ｔ−１３細胞を播種し、体積分率がＣＯ2 ５％、空気９５％の雰囲気下で、３７℃で４日間培養した。【０１２４】
４日後、ホールパターン中の細胞の集合を光学顕微鏡（オリンパス社、ＩＸ７１）によって明視野観察した。ホール部分にのみ細胞が存在する場合を「○」、ホール部分に大半の細胞が存在する場合を「△」、ホール部分及びそれ以外の部分に区別なく細胞が存在する場合を「×」として細胞集合性を評価した。「−」は、ホールパターンを形成できなかったため、評価不能であることを示す。評価結果を表１に示す。【０１２５】
表１の評価結果から分かるように、カルボベタインあるいはスルホベタインを特定量含有する重合体からなる感放射線性樹脂組成物では、いずれの特性も良好であったのに対し、４級アンモニウム塩を有する重合体からなる感放射線性樹脂組成物では、細胞集合性能の特性が不良であった。
【国際調査報告】
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