(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞及び培地を収容するための容器部を備える細胞培養容器であって、
容器部は、
樹脂製の容器本体部材と、
樹脂製の基材層及び該基材層上に配置された機能性有機化合物層を少なくとも備える機能性基体と
を備え、
機能性基体は、容器本体部材の表面に、細胞及び培地を収容するための空間側に機能性有機化合物層が向くように固定されている
細胞培養容器を製造する方法であって、
機能性基体の機能性有機化合物層側の表面の、前記空間内において機能するための領域を第１領域とし、該第１領域を包囲する領域を第２領域とし、機能性基体の第１領域の裏側の基材層側の表面を第３領域とし、機能性基体の第２領域の裏側の基材層側の表面を第４領域としたとき、
容器本体部材又はその一部である部材と、機能性基体とを、前記部材の表面と、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面とが接する部位において、樹脂を溶融一体化することにより接合する接合工程
を含み、
前記接合工程が、予め用意された樹脂製の容器本体部材又はその一部である部材と、機能性基体とを、前記部材の表面と、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面とが接し、かつ、細胞及び培地を収容するための空間側に機能性基体の機能性有機化合物層が向くように組み合わせて配置し、その状態で、前記部材の表面と、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面とが接する部位に超音波振動を与えることにより、該部位において樹脂を溶融一体化し、容器本体部材と機能性基体とを接合する超音波溶着工程を含み、
前記超音波溶着工程が、
前記部材と機能性基体とを、前記部材の表面と、機能性基体の第４領域の表面とが接するように配置して組み合わせ、
機能性基体の第２領域と当接可能な突出部を備え、該突出部に包囲された部分が窪んでいる形状の超音波ホーンを、前記部材と機能性基体との組み合わせに対して、前記部材の側から、前記部材の表面上の、機能性基体の第２領域の裏側に位置する部分に前記突出部が接するように圧接させ、その状態で、前記超音波ホーンから超音波振動を与えるか、或いは、前記機能性基体の側から、機能性基体の第２領域の表面上に前記突出部が接するように圧接させ、その状態で、前記超音波ホーンから超音波振動を与える工程を含む、前記方法。
【請求項２】
細胞及び培地を収容するための容器部を備える細胞培養容器であって、
容器部は、
樹脂製の容器本体部材と、
樹脂製の基材層及び該基材層上に配置された機能性有機化合物層を少なくとも備える機能性基体と
を備え、
機能性基体は、容器本体部材の表面に、細胞及び培地を収容するための空間側に機能性有機化合物層が向くように固定されている
細胞培養容器を製造する方法であって、
機能性基体の機能性有機化合物層側の表面の、前記空間内において機能するための領域を第１領域とし、該第１領域を包囲する領域を第２領域とし、機能性基体の第１領域の裏側の基材層側の表面を第３領域とし、機能性基体の第２領域の裏側の基材層側の表面を第４領域としたとき、
容器本体部材又はその一部である部材と、機能性基体とを、前記部材の表面と、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面とが接する部位において、樹脂を溶融一体化することにより接合する接合工程
を含み、
前記接合工程が、予め用意された樹脂製の容器本体部材又はその一部である部材と、機能性基体とを、前記部材の表面と、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面とが接し、かつ、細胞及び培地を収容するための空間側に機能性基体の機能性有機化合物層が向くように組み合わせて配置し、その状態で、前記部材の表面と、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面とが接する部位に超音波振動を与えることにより、該部位において樹脂を溶融一体化し、容器本体部材と機能性基体とを接合する超音波溶着工程を含み、
前記超音波溶着工程が、
溶着用治具上に、上方から、機能性有機化合物層が下面となるように機能性基体を載置し、該機能性基体の上方から更に前記部材を載置し、超音波ホーンを、前記部材の側から、前記部材の表面上の、機能性基体の第２領域の裏側に位置する部分に前記超音波ホーンが接するように圧接させ、その状態で、前記超音波ホーンから超音波振動を与える工程
を含む、前記方法。
【請求項３】
前記溶着用治具の、機能性基体が載置される部位が、機能性基体の第２領域と当接可能な突出部を備え、該突出部に包囲された部分が窪んでいる形状を有する、請求項２の方法。
【請求項４】
細胞及び培地を収容するための容器部を備える細胞培養容器であって、
容器部は、
樹脂製の容器本体部材と、
樹脂製の基材層及び該基材層上に配置された機能性有機化合物層を少なくとも備える機能性基体と
を備え、
機能性基体は、容器本体部材の表面に、細胞及び培地を収容するための空間側に機能性有機化合物層が向くように固定されている
細胞培養容器を製造する方法であって、
機能性基体の機能性有機化合物層側の表面の、前記空間内において機能するための領域を第１領域とし、該第１領域を包囲する領域を第２領域とし、機能性基体の第１領域の裏側の基材層側の表面を第３領域とし、機能性基体の第２領域の裏側の基材層側の表面を第４領域としたとき、
容器本体部材又はその一部である部材と、機能性基体とを、前記部材の表面と、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面とが接する部位において、樹脂を溶融一体化することにより接合する接合工程
を含み、
前記接合工程が、予め用意された樹脂製の容器本体部材又はその一部である部材と、機能性基体とを、前記部材の表面と、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面とが接し、かつ、細胞及び培地を収容するための空間側に機能性基体の機能性有機化合物層が向くように組み合わせて配置し、その状態で、前記部材の表面と、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面とが接する部位に超音波振動を与えることにより、該部位において樹脂を溶融一体化し、容器本体部材と機能性基体とを接合する超音波溶着工程を含み、
前記超音波溶着工程が、機能性基体の機能性有機化合物層の表面に、取り外し可能な第１の保護部材を載せた状態で実施される、前記方法。
【請求項５】
細胞及び培地を収容するための容器部を備える細胞培養容器であって、
容器部は、
樹脂製の容器本体部材と、
樹脂製の基材層及び該基材層上に配置された機能性有機化合物層を少なくとも備える機能性基体と
を備え、
機能性基体は、容器本体部材の表面に、細胞及び培地を収容するための空間側に機能性有機化合物層が向くように固定されている
細胞培養容器を製造する方法であって、
機能性基体の機能性有機化合物層側の表面の、前記空間内において機能するための領域を第１領域とし、該第１領域を包囲する領域を第２領域とし、機能性基体の第１領域の裏側の基材層側の表面を第３領域とし、機能性基体の第２領域の裏側の基材層側の表面を第４領域としたとき、
容器本体部材又はその一部である部材と、機能性基体とを、前記部材の表面と、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面とが接する部位において、樹脂を溶融一体化することにより接合する接合工程
を含み、
容器本体部材が、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面と接合される樹脂製の第１部材であって、該表面に接合される部分が包囲する領域が開口されている形状の第１部材を少なくとも一部分に含み、
前記接合工程が、
前記第１部材を成形するための射出成形型であって、射出成形型内の所定位置に機能性基体を配置し、型締めした場合に、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面が、型内の、前記第１部材に対応する鋳型空間に露出するとともに、機能性基体の第１領域の表面及び第３領域の表面への溶融樹脂の流入が型の内壁により阻止されるように形成された前記射出成形型、の内部の前記所定位置に、機能性基体を配置し、型締めし、前記鋳型空間内に溶融状態の樹脂を充填し、固化させることにより、機能性基体が一体化された前記第１部材を成形する工程
を含む、前記方法。
【請求項６】
細胞及び培地を収容するための容器部を備える細胞培養容器であって、
容器部は、
樹脂製の容器本体部材と、
樹脂製の基材層及び該基材層上に配置された機能性有機化合物層を少なくとも備える機能性基体と
を備え、
機能性基体は、容器本体部材の表面に、細胞及び培地を収容するための空間側に機能性有機化合物層が向くように固定されている
細胞培養容器を製造する方法であって、
容器本体部材又はその一部である部材を成形するための射出成形型の内部に、機能性基体を、機能性有機化合物層が射出成形型の内壁面の一部の領域を覆い、基材層側の表面の少なくとも一部が前記部材の鋳型空間に露出するように配置し、型締めし、該射出成形型内に溶融状態の樹脂を充填し、固化させることにより、機能性基体が一体化された前記部材を成形する工程を含み、
機能性基体の機能性有機化合物層側の表面の、前記空間内において機能するための領域を第１領域とし、該第１領域を包囲する領域を第２領域とし、機能性基体の第１領域の裏側の基材層側の表面を第３領域とし、機能性基体の第２領域の裏側の基材層側の表面を第４領域としたとき、
機能性基体の機能性有機化合物層により覆われる射出成形型の内壁面の領域が、機能性基体の第２領域と当接する当接領域と、該当接領域に包囲された窪み領域とを備え、機能性基体を前記内壁面の領域を覆うように配置した状態で射出成形型内に溶融樹脂を充填したときに、機能性基体の第２領域と内壁面の当接領域とが密接して、該第２領域及び該第２領域により包囲された第１領域への溶融樹脂の流入が阻止され、且つ、機能性基体の第１領域と、内壁面の窪み領域との間には空隙が形成される、前記方法。
【請求項７】
細胞及び培地を収容するための容器部を備える細胞培養容器であって、
容器部は、
樹脂製の容器本体部材と、
樹脂製の基材層及び該基材層上に配置された機能性有機化合物層を少なくとも備える機能性基体と
を備え、
機能性基体は、容器本体部材の表面に、細胞及び培地を収容するための空間側に機能性有機化合物層が向くように固定されている
細胞培養容器を製造する方法であって、
機能性基体の機能性有機化合物層側の表面の、前記空間内において機能するための領域を第１領域とし、該第１領域を包囲する領域を第２領域とし、機能性基体の第１領域の裏側の基材層側の表面を第３領域とし、機能性基体の第２領域の裏側の基材層側の表面を第４領域としたとき、
容器本体部材又はその一部である部材を成形するための射出成形型の内部に、機能性基体を、該機能性基体の機能性有機化合物層側の表面の、第１領域を含む部分に、取り外し可能な第２の保護部材を載せた状態で、該第２の保護部材の側が射出成形型の内壁面の一部の領域を覆い、且つ、基材層側の表面の少なくとも一部が前記部材の鋳型空間に露出するように配置し、型締めし、該射出成形型内に溶融状態の樹脂を充填し、固化させることにより、機能性基体が一体化された容器本体部材又はその一部である部材を成形する工程を含む、前記方法。
【請求項８】
細胞及び培地を収容するための容器部を備える細胞培養容器であって、
容器部は、
樹脂製の容器本体部材と、
樹脂製の基材層及び該基材層上に配置された機能性有機化合物層を少なくとも備える機能性基体と
を備え、
機能性基体は、容器本体部材の表面に、細胞及び培地を収容するための空間側に機能性有機化合物層が向くように固定されている
細胞培養容器を製造する方法であって、
機能性基体の機能性有機化合物層側の表面の、前記空間内において機能するための領域を第１領域とし、該第１領域を包囲する領域を第２領域とし、機能性基体の第１領域の裏側の基材層側の表面を第３領域とし、機能性基体の第２領域の裏側の基材層側の表面を第４領域としたとき、
容器本体部材又はその一部である部材を成形するための射出成形型の内部に、機能性基体を、該機能性基体の基材層側の表面の、第３領域を含む部分に、第３の保護部材を載せた状態で、機能性有機化合物層が射出成形型の内壁面の一部の領域を覆い、且つ、前記第３の保護部材の表面の少なくとも一部が鋳型空間に露出するように配置し、型締めし、該射出成形型内に溶融状態の樹脂を充填し、固化させることにより、機能性基体が一体化された容器本体部材又はその一部である部材を成形する工程を含む、前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は細胞培養容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微生物や細胞の適するプラスチック製のシャーレの製造方法として、特許文献１によるものが提案されている。特許文献１ではフィルムの表面に親水性膜として酸化ケイ素を蒸着したプラスチックフィルム層にシャーレの底部内面をインサート射出成型法により貼設する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−８８２９９号公報
【特許文献２】特開平２−２１１８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ポリイソプロプルアクリルアミドなどの温度応答性高分子を用いてシート状に形成した細胞シートを非侵襲的に回収する技術が、例えば、特許文献２に報告されている。射出成型のような熱及び圧力を伴うプロセスにより、温度応答性高分子を含む親水性高分子膜を備えたフィルムを容器となる支持部材に接合する場合、親水性高分子膜の機能が劣化することが確認された。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものである。本発明は、機能性有機化合物層を有する機能性基体と、容器本体部材との、超音波溶着や射出成形などの熱及び圧力を伴う接合方法において、機能性有機化合物層の機能を維持しながら接合する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下の発明を包含する。
（１）細胞及び培地を収容するための容器部を備える細胞培養容器であって、
容器部は、
樹脂製の容器本体部材と、
樹脂製の基材層及び該基材層上に配置された機能性有機化合物層を少なくとも備える機能性基体と
を備え、
機能性基体は、容器本体部材の表面に、細胞及び培地を収容するための空間側に機能性有機化合物層が向くように固定されている
細胞培養容器を製造する方法であって、
機能性基体の機能性有機化合物層側の表面の、前記空間内において機能するための領域を第１領域とし、該第１領域を包囲する領域を第２領域とし、機能性基体の第１領域の裏側の基材層側の表面を第３領域とし、機能性基体の第２領域の裏側の基材層側の表面を第４領域としたとき、
容器本体部材又はその一部である部材と、機能性基体とを、前記部材の表面と、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面とが接する部位において、樹脂を溶融一体化することにより接合する接合工程
を含む、前記方法。
【０００７】
（２）前記接合工程が、予め用意された樹脂製の容器本体部材又はその一部である部材と、機能性基体とを、前記部材の表面と、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面とが接し、かつ、細胞及び培地を収容するための空間側に機能性基体の機能性有機化合物層が向くように組み合わせて配置し、その状態で、前記部材の表面と、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面とが接する部位に超音波振動を与えることにより、該部位において樹脂を溶融一体化し、容器本体部材と機能性基体とを接合する超音波溶着工程を含む、（１）の方法。
（３）超音波溶着工程が、
前記部材と機能性基体とを、前記部材の表面と、機能性基体の第４領域の表面とが接するように配置して組み合わせ、
機能性基体の第２領域と当接可能な突出部を備え、該突出部に包囲された部分が窪んでいる形状の超音波ホーンを、前記部材と機能性基体との組み合わせに対して、前記部材の側から、前記部材の表面上の、機能性基体の第２領域の裏側に位置する部分に前記突出部が接するように圧接させ、その状態で、前記超音波ホーンから超音波振動を与えるか、或いは、前記機能性基体の側から、機能性基体の第２領域の表面上に前記突出部が接するように圧接させ、その状態で、前記超音波ホーンから超音波振動を与える工程を含む、（２）の方法。
【０００８】
（４）超音波溶着工程が、
溶着用治具上に、上方から、機能性有機化合物層が下面となるように機能性基体を載置し、該機能性基体の上方から更に前記部材を載置し、超音波ホーンを、前記部材の側から、前記部材の表面上の、機能性基体の第２領域の裏側に位置する部分に前記超音波ホーンが接するように圧接させ、その状態で、前記超音波ホーンから超音波振動を与える工程
を含む、（２）又は（３）の方法。
（５）前記溶着用治具の、機能性基体が載置される部位が、機能性基体の第２領域と当接可能な突出部を備え、該突出部に包囲された部分が窪んでいる形状を有する、（４）の方法。
（６）超音波溶着工程が、機能性基体の機能性有機化合物層の表面に、取り外し可能な第１の保護部材を載せた状態で実施される、（２）〜（５）のいずれかの方法。
（７）容器本体部材が、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面と接合される樹脂製の第１部材であって、該表面に接合される部分が包囲する領域が開口されている形状の第１部材を少なくとも一部分に含み、
前記接合工程が、
前記第１部材を成形するための射出成形型であって、射出成形型内の所定位置に機能性基体を配置し、型締めした場合に、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面が、型内の、前記第１部材に対応する鋳型空間に露出するとともに、機能性基体の第１領域の表面及び第３領域の表面への溶融樹脂の流入が型の内壁により阻止されるように形成された前記射出成形型、の内部の前記所定位置に、機能性基体を配置し、型締めし、前記鋳型空間内に溶融状態の樹脂を充填し、固化させることにより、機能性基体が一体化された前記第１部材を成形する工程
を含む、（１）の方法。
【０００９】
（８）細胞及び培地を収容するための容器部を備える細胞培養容器であって、
容器部は、
樹脂製の容器本体部材と、
樹脂製の基材層及び該基材層上に配置された機能性有機化合物層を少なくとも備える機能性基体と
を備え、
機能性基体は、容器本体部材の表面に、細胞及び培地を収容するための空間側に機能性有機化合物層が向くように固定されている
細胞培養容器を製造する方法であって、
容器本体部材又はその一部である部材を成形するための射出成形型の内部に、機能性基体を、機能性有機化合物層が射出成形型の内壁面の一部の領域を覆い、基材層側の表面の少なくとも一部が前記部材の鋳型空間に露出するように配置し、型締めし、該射出成形型内に溶融状態の樹脂を充填し、固化させることにより、機能性基体が一体化された前記部材を成形する工程を含み、
機能性基体の機能性有機化合物層側の表面の、前記空間内において機能するための領域を第１領域とし、該第１領域を包囲する領域を第２領域とし、機能性基体の第１領域の裏側の基材層側の表面を第３領域とし、機能性基体の第２領域の裏側の基材層側の表面を第４領域としたとき、
機能性基体の機能性有機化合物層により覆われる射出成形型の内壁面の領域が、機能性基体の第２領域と当接する当接領域と、該当接領域に包囲された窪み領域とを備え、機能性基体を前記内壁面の領域を覆うように配置した状態で射出成形型内に溶融樹脂を充填したときに、機能性基体の第２領域と内壁面の当接領域とが密接して、該第２領域及び該第２領域により包囲された第１領域への溶融樹脂の流入が阻止され、且つ、機能性基体の第１領域と、内壁面の窪み領域との間には空隙が形成される、前記方法。
【００１０】
（９）細胞及び培地を収容するための容器部を備える細胞培養容器であって、
容器部は、
樹脂製の容器本体部材と、
樹脂製の基材層及び該基材層上に配置された機能性有機化合物層を少なくとも備える機能性基体と
を備え、
機能性基体は、容器本体部材の表面に、細胞及び培地を収容するための空間側に機能性有機化合物層が向くように固定されている
細胞培養容器を製造する方法であって、
機能性基体の機能性有機化合物層側の表面の、前記空間内において機能するための領域を第１領域とし、該第１領域を包囲する領域を第２領域とし、機能性基体の第１領域の裏側の基材層側の表面を第３領域とし、機能性基体の第２領域の裏側の基材層側の表面を第４領域としたとき、
容器本体部材又はその一部である部材を成形するための射出成形型の内部に、機能性基体を、該機能性基体の機能性有機化合物層側の表面の、第１領域を含む部分に、取り外し可能な第２の保護部材を載せた状態で、該第２の保護部材の側が射出成形型の内壁面の一部の領域を覆い、且つ、基材層側の表面の少なくとも一部が前記部材の鋳型空間に露出するように配置し、型締めし、該射出成形型内に溶融状態の樹脂を充填し、固化させることにより、機能性基体が一体化された容器本体部材又はその一部である部材を成形する工程を含む、前記方法。
【００１１】
（１０）細胞及び培地を収容するための容器部を備える細胞培養容器であって、
容器部は、
樹脂製の容器本体部材と、
樹脂製の基材層及び該基材層上に配置された機能性有機化合物層を少なくとも備える機能性基体と
を備え、
機能性基体は、容器本体部材の表面に、細胞及び培地を収容するための空間側に機能性有機化合物層が向くように固定されている
細胞培養容器を製造する方法であって、
機能性基体の機能性有機化合物層側の表面の、前記空間内において機能するための領域を第１領域とし、該第１領域を包囲する領域を第２領域とし、機能性基体の第１領域の裏側の基材層側の表面を第３領域とし、機能性基体の第２領域の裏側の基材層側の表面を第４領域としたとき、
容器本体部材又はその一部である部材を成形するための射出成形型の内部に、機能性基体を、該機能性基体の基材層側の表面の、第３領域を含む部分に、第３の保護部材を載せた状態で、機能性有機化合物層が射出成形型の内壁面の一部の領域を覆い、且つ、前記第３の保護部材の表面の少なくとも一部が鋳型空間に露出するように配置し、型締めし、該射出成形型内に溶融状態の樹脂を充填し、固化させることにより、機能性基体が一体化された容器本体部材又はその一部である部材を成形する工程を含む、前記方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、機能性有機化合物層を有する機能性基体と、容器本体部材との、超音波溶着や射出成形などの熱及び圧力を伴う接合方法において、機能性有機化合物層の機能を維持しながら接合することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１Aは、本発明において製造される細胞培養容器の一例を示す。図１BはI-I’断面図である。図１CはII-II'断面図である。
【図２】図２Aは、本発明において製造される細胞培養容器の一例を示す。図２BはIII-III’断面図である。
【図３】図３は、容器部分部材に機能性基体を固定した後に他の部材を組み合わせて容器部を完成させる実施形態の一例を示す。
【図４】図４は、容器部分部材に機能性基体を固定した後に他の部材を組み合わせて容器部を完成させる実施形態の一例を示す。
【図５】図５は、機能性基体の断面図を示す。
【図６】図６Aは、機能性基体１４０の、機能性有機化合物層５０１の側の面６０１の面を示す。図６Bは、機能性基体１４０の、基材層５０２の側の面６０２の面を示す。
【図７】図７Aは、超音波溶着のための容器部分部材の一例を示す。図７BはIV-IV’断面図である。
【図８】図８は、超音波溶着による接合工程の一例を説明するための断面模式図である。
【図９】図９は、超音波溶着による接合工程の一例における、各要素の上下の位置関係を説明するための斜視図である。
【図１０】図１０は、超音波溶着による接合工程の一例を説明するための断面模式図である。
【図１１】図１１は、超音波溶着による接合工程の一例を説明するための断面模式図である。
【図１２】図１２は、超音波溶着による接合工程の一例を説明するための断面模式図である。
【図１３】図１３は、インモールド成形による接合工程の一例を説明するための断面模式図である。
【図１４】図１４Aは、機能性基体が接合された、容器部の第一部材の一例を示す。図１４Bは、そのV-V’断面図である。
【図１５】図１５は、インモールド成形による接合工程の一例を説明するための断面模式図である。
【図１６】図１６は、インモールド成形による接合工程の一例を説明するための断面模式図である。
【図１７】図１７は、インモールド成形による接合工程の一例を説明するための断面模式図である。
【図１８】図１８は、インモールド成形による接合工程の一例を説明するための断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の説明では必要に応じて図面を参照し本発明の特徴を説明するが、各図は模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は理解を容易にするために適宜誇張して示している。
【００１５】
＜細胞培養容器の形状＞
本発明において製造される細胞培養容器の全体の形状について説明する。
本発明により製造される細胞培養容器は、細胞及び培地を収容するための容器部を少なくとも備え、更に適宜蓋等を備える。
【００１６】
容器部は図１に示すように、細胞及び培地を収容するための空間が壁面により閉塞された形状であってもよいし、図２に示すように該空間の一端が開放された形状であってもよい。
【００１７】
容器部の好ましい実施形態の一例を図１に示す。図１Ａに示す容器部１００は、底部１０１と、底部１０１の周縁に立設された側壁部１０２と、側壁部１０２の上端部に接合された、底部１０１に対向配置される天面部１０３とを少なくとも備える。側壁部１０２の一部に通孔１０４が穿設されており、通孔１０４の周縁から容器部外側に延びる首部１０５を備える、「フラスコ型」と呼ばれる形状の容器部である。容器部１００の首部１０５には蓋１１０を係止するための係止部１０６が形成されており、該係止部を介して蓋１１０が着脱可能に装着される。容器部１００と蓋１１０とを組み合わせることによりフラスコ型の細胞培養容器１２０が形成される。
【００１８】
図１Ｂは容器部１００のＩ−Ｉ’断面図を示し、図１ＣはＩＩ−ＩＩ’断面図を示す。容器部１００の、底部１０１、側壁部１０２及び天面部１０３に包囲される部分には、細胞及び培地を収容するための空間１３０が形成されている。空間１３０に面する内壁面の一部分（図１に示す実施形態では底部１０１）には、機能性基体１４０が固定されている。
【００１９】
容器部の他の実施形態としては、図２に示すように、底部２０１と、底部２０１の周縁に立設した側壁部２０２とを備える皿状の容器部２００が挙げられる。底部２０１の、細胞及び培地を収容するための空間２２０の側の面（内底面）には機能性基体２１０が固定されている。
【００２０】
本発明では、容器部のうち、機能性基体を除いた部分を「容器本体部材」と称する。例えば図１の容器部１００では、容器本体部材とは、底部１０１、側壁部１０２、天面部１０３及び首部１０５から構成される部分であり、図２の容器部２００では、容器本体部材とは、底部２０１及び側壁部２０２から構成される部分である。
【００２１】
本発明における接合工程は、容器本体部材又はその一部である部材と、機能性基体とを接合する工程である。接合工程において、容器本体部材の一部である部材（以下「容器部分部材」と呼ぶことがある）が用いられた場合、機能性基体の接合後に、容器部分部材と他の部材とを接合して容器部を完成させる。このように分割して容器部を形成する点について図３及び４に沿ってより説明する。
【００２２】
図３に示すように、接合工程後に容器部１００を形成するための一実施形態では、接合工程において、底部１０１と側壁部１０２とからなる容器部分部材３０１の内底面に、機能性基体１４０を接合する。次いで、天面部１０３に対応する天面部材３０２接合することにより容器部１００を形成させる。容器部分部材３０１と天面部材３０２との接合は、細胞培養の目的に応じて、必要な場合は培養液が漏出しないように液密に接合される。
【００２３】
図４に示す、接合工程後に容器部１００を形成するための他の実施形態では、接合工程において、底部１０１に対応する容器部分部材４０１の、完成後に空間１３０に臨む側の面に、機能性基体１４０を接合する。首部１０５を備えた側壁部１０２に対応する側壁部材４０２と、天面部１０３に対応する天面部材３０２とを接合することにより容器部１００を形成する。
複数の部材の組み合わせは図３及び４に示した形態には限定されない。
【００２４】
＜細胞培養容器の材料＞
容器部及び蓋などの他の細胞培養容器の部材を形成する材料は特に限定されず、細胞培養において一般的に用いられる材料を用いることができる。
【００２５】
本発明の方法では、少なくとも容器部は超音波溶着による接合又は射出成形が可能な樹脂材料である。
【００２６】
容器部を構成する樹脂としては、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ナイロン、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、メチルペンテン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂等の樹脂材料、表面親水化処理を施した上記の少なくとも１種を含む樹脂材料が挙げられる。樹脂材料としては、ポリスチレン樹脂又はポリエチレンテレフタレート樹脂であることが特に好ましい。
【００２７】
＜機能性基体＞
本発明における機能性基体１４０の厚さ方向に沿った断面は、図５に示すように、樹脂製の基材層５０２及び該基材層５０２上に配置された機能性有機化合物層５０１を少なくとも備える。ここで「基体」とは、所定の構造を有している限り、フィルムであってもよいし、板状体であってもよい。
【００２８】
フィルム状の機能性基体（以下「機能性フィルム」と呼ぶことがある）は、好ましくはロール状に巻き取り可能な可撓性を有するものである。可撓性の機能性フィルムは、ロール・ツー・ロール法による大量生産が容易であるため好ましい。
【００２９】
機能性基体は、樹脂製の基材層に機能性有機化合物層を適当な方法により形成することにより製造することができる。樹脂製の基材層と機能性有機化合物層との間には必要に応じて１つ以上の他の層（例えば後述するプライマー層）が存在していてもよい。
【００３０】
機能性基体の形状は、固定される部材の領域の形状に応じた任意の形状であることができる。例えば、三角形、四角形（長方形、正方形、平行四辺形、菱形等）、五角形、六角形、七角形、八角形等の多角形や、円形、楕円形等の形状であることができる。
【００３１】
＜基材層＞
基材層は、最終的な機能性基体に応じて適宜選択される。機能性基体が板状であれば板状の樹脂製基材層が用いられ、機能性基体がフィルム状であればフィルム状の樹脂製基材層（以下「フィルム基材層」という）が用いられる。
【００３２】
基材層と容器本体部材とは、本発明の超音波溶着又はインモールド成形により相互に溶融一体化が可能な材料から適宜選択されることができる。
【００３３】
基材層は、一方の表面に上述の機能性有機化合物層を形成することが可能な樹脂材料を含むものであればよく、材料の種類は特に限定されない。典型的には、基材層の材料として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ポリイミド（ＰＩ）、ナイロン（Ｎｙ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、アクリル等が挙げられる。
【００３４】
基材層の、容器本体部材と接合される部分の表面は、ヒートシール性樹脂材料を含んでいてもよい。ヒートシール性樹脂材料は、高温の溶融樹脂との接触により溶融し、樹脂の固化とともに固化するため基材層と容器本体部材との接合をより強固にすることができる。
【００３５】
基材層の、機能性有機化合物層が形成される側の表面は、易接着処理された表面であることができる。「易接着処理」とは、例えば、ポリエステル、アクリル酸エステル、ポリウレタン、ポリエチレンイミン、シランカップリング剤、ペルフルオロオクタンスルホン酸（ＰＦＯＳ）等の易接着剤による処理を指す。
【００３６】
基材層の厚さは適宜選択することができる。基材層がフィルム基材層である場合、その厚さ（フィルム基材層が基材の層に加えて易接着層を備える場合は、易接着層を含むフィルム基材層の全体の厚さを指す）は、特に制限は無いが可撓性を付与する厚さであることが好ましく、例えば５〜５００μｍ、より好ましくは２０〜５００μｍ、特に好ましくは５０〜２５０μｍである。
【００３７】
＜機能性有機化合物層＞
機能性有機化合物層を構成する有機化合物としては、所望の機能を有する層であれば特に限定されないが、より好ましくは、所定の刺激によって細胞接着性から細胞非接着性へと変化することが可能な表面を有する刺激応答性ポリマーや、1つ以上のエチレングリコール単位（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）からなるエチレングリコール鎖等の親水性化合物が挙げられる。
【００３８】
機能性有機化合物層の膜厚は、例えば、０．５ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内とするよく、なかでも１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００３９】
以下「刺激応答性ポリマー層」及び「親水性化合物層」の好適な実施形態について説明する。
【００４０】
＜刺激応答性ポリマー層＞
機能性有機化合物層は、刺激応答性ポリマー層であることが特に好ましい。刺激応答性ポリマー層とは、所定の刺激によって表面の細胞の接着度合いが変化するポリマーを含む層である。刺激応答性ポリマーとしては、温度応答性ポリマー、ｐＨ応答性ポリマー、イオン応答性ポリマー、光応答性ポリマーなどを挙げることができる。なかでも温度応答性ポリマーが、刺激の付与が容易であることから好ましい。
【００４１】
温度応答性ポリマーとして、例えば、細胞を培養する温度では細胞接着性を示し、作製した細胞シートの剥離する時の温度では細胞非接着性を示すものを用いるとよい。例えば、温度応答性ポリマーは、臨界溶解温度未満の温度では周囲の水に対する親和性が向上し、ポリマーが水を取り込んで膨潤して表面に細胞を接着しにくくする性質（細胞非接着性）を示し、同温度以上の温度ではポリマーから水が脱離することでポリマーが収縮して表面に細胞を接着しやすくする性質（細胞接着性）を示すものを用いるとよい。このような臨界溶解温度は、下限臨界溶解温度と呼ばれる。下限臨界溶解温度Ｔが０℃〜８０℃、さらに好ましくは０℃〜５０℃である温度応答性ポリマーを用いるとよい。Ｔが０℃〜８０℃であると、細胞を安定的に培養できるからである。
【００４２】
好適な温度応答性ポリマーとしてはアクリル系ポリマー又はメタクリル系ポリマーが挙げられる。具体的に好適な温度応答性ポリマーとしては、例えばポリ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド(Ｔ＝３２℃)、ポリ−Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド(Ｔ＝２１℃)、ポリ−Ｎ−ｎ−プロピルメタクリルアミド(Ｔ＝３２℃)、ポリ−Ｎ−エトキシエチルアクリルアミド(Ｔ＝約３５℃)、ポリ−Ｎ−テトラヒドロフルフリルアクリルアミド(Ｔ＝約２８℃)、ポリ−Ｎ−テトラヒドロフルフリルメタクリルアミド（Ｔ＝約３５℃）、及びポリ−Ｎ,Ｎ−ジエチルアクリルアミド(Ｔ＝３２℃)等が挙げられる。
【００４３】
これらのポリマーを形成するためのモノマーとしては、放射線照射によって重合し得るモノマーを用いることができる。モノマーとしては例えば、（メタ）アクリルアミド化合物、Ｎ−（若しくはＮ，Ｎ−ジ）アルキル置換（メタ）アクリルアミド誘導体、環状基を有する（メタ）アクリルアミド誘導体、及びビニルエーテル誘導体等が挙げられ、これらの１種以上を使用してよい。モノマーが一種類単独で使用された場合、基材上に形成されるポリマーはホモポリマーとなり、モノマーが複数種一緒に使用された場合、基材上に形成されるポリマーはヘテロポリマーとなるが、どちらの形態も本発明に包含される。
【００４４】
また、増殖細胞の種類によってＴを調節する必要がある場合や、被覆物質と細胞培養支持体との相互作用を高める必要が生じた場合や、細胞支持体の親水・疎水性のバランスを調整する必要がある場合などには、上記以外の他のモノマー類を更に加えて共重合してよい。更に本発明に使用する上記ポリマーとその他のポリマーとのグラフト又はブロック共重合体、あるいは本発明のポリマーと他のポリマーとの混合物を用いてもよい。また、ポリマー本来の性質が損なわれない範囲で架橋することも可能である。
【００４５】
ｐＨ応答性ポリマー及びイオン応答性ポリマーは作製しようとする細胞シートに適したものを適宜選択することができる。
【００４６】
刺激応答性ポリマー層は、重合して目的の刺激応答性ポリマーを形成するモノマーと、該モノマーを溶解しうる有機溶媒と含む塗布用組成物を調製し、これを慣用の塗布方法に従って、基材層の表面に塗布して塗膜を形成し、次に、該塗膜に放射線照射等の適当な手段により塗膜中のモノマーを重合してポリマーを形成するとともに、基材層の表面とポリマーとの間にグラフト化反応を生じさせることにより形成することができる。
【００４７】
＜親水性化合物層＞
機能性有機化合物層の他の実施形態として、1つ以上のエチレングリコール単位からなるエチレングリコール鎖（複数のエチレングリコール単位からなるエチレングリコール鎖は、「ポリエチレングリコール鎖」ということができる）等の親水性化合物の層が挙げられる。
【００４８】
エチレングリコール鎖の末端は水酸基により封鎖された形態であってもよいし、エチレングリコール鎖の末端に生体関連物質等の他の物質が共有結合により連結された形態であってもよい。
【００４９】
末端が水酸基により封鎖されたエチレングリコール鎖を含む層は、細胞が接着し難い親水性の表面を提供することができる。
【００５０】
エチレングリコール鎖の末端に共有結合されうる生体関連物質としては、抗原、抗体、DNA、RNA、ペプチド、ホルモン、酵素、サイトカイン、糖鎖、脂質、補酵素、酵素阻害剤、細胞、その他の機能を有するタンパク質が含まれる。更に、このような生体関連物質と親和性を有する低分子化合物、及び高分子化合物も生体関連物質の範囲に含まれる。
【００５１】
エチレングリコール鎖等の親水性化合物の層を、樹脂製の基材層の表面に固定化するためには、予め、基材層の表面に、該表面に物理的に吸着可能であって、エチレングリコール鎖の末端の水酸基と反応して共有結合を形成可能な官能基を側鎖に含むポリシロキサンを含むプライマー層を設ける。ポリシロキサンの側鎖上の官能基としては、グリシジル基又はエポキシ基が好ましい。プライマー層は、基材層の表面に、所望の側鎖を有するシラノール化合物を適用し、該表面上で縮合重合してポリシロキサンに変換することにより形成することができる。
【００５２】
次いで、プライマー層の官能基と、エチレングリコール又はエチレングリコール単位が２以上繰り返されたポリエチレングリコールの水酸基とを反応させて共有結合を形成し、エチレングリコール鎖を固定化する。このとき、触媒量の濃硫酸を含むエチレングリコール又はポリエチレングリコールをプライマー層に接触させる。
【００５３】
末端が水酸基により封鎖されたエチレングリコール鎖を含む層はこのようにして形成される。
【００５４】
更に、必要に応じて、エチレングリコール鎖の一端に、他の物質との共有結合を形成することが可能な、少なくとも１つの官能基を直接的又は間接的に連結させる。官能基の導入方法は特に限定されない。
【００５５】
＜細胞培養容器の製造方法＞
以下、本発明に係る細胞培養容器の製造方法について具体的に説明する。接合工程は、図３に示す容器部分部材３０１に機能性基体１４０を接合する実施形態を中心に説明するが、該工程は当該実施形態に限定されるものではない。
【００５６】
＜第一の実施形態＞
本発明の方法の第一の実施形態は、
細胞及び培地を収容するための容器部を備える細胞培養容器であって、
容器部は、
樹脂製の容器本体部材と、
樹脂製の基材層及び該基材層上に配置された機能性有機化合物層を少なくとも備える機能性基体と
を備え、
機能性基体は、容器本体部材の表面に、細胞及び培地を収容するための空間側に機能性有機化合物層が向くように固定されている
細胞培養容器を製造する方法であって、
機能性基体の機能性有機化合物層側の表面の、前記空間内において機能するための領域を第１領域とし、該第１領域を包囲する領域を第２領域とし、機能性基体の第１領域の裏側の基材層側の表面を第３領域とし、機能性基体の第２領域の裏側の基材層側の表面を第４領域としたとき、
容器本体部材又はその一部である部材と、機能性基体とを、前記部材の表面と、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面とが接する部位において、樹脂を溶融一体化することにより接合する接合工程
を含むことを特徴とする。
【００５７】
図６Ａに示すとおり、機能性基体１４０の、機能性有機化合物層５０１の表面６０１の、細胞及び培地を収容するための空間内で機能するための領域を第１領域６１０と称し、その周縁を包囲する領域を第２領域６２０と称する。「細胞及び培地を収容するための空間内で機能するための第１領域」とは、培養時に細胞及び／又は培地が存在する環境中で所望の機能を発揮する領域であり、前記空間内に露出した領域である。第２領域６２０は、前記空間内に露出して第１領域と同様に所望の機能を発揮するものであることが好ましいが、これには限定されず、前記空間内に露出していなくてもよい。そして、図６Ｂに示すように、機能性基体１４０の、基材層５０２側の表面６０２の、第１領域の裏側に相当する領域を第３領域６３０と称し、第１領域の裏側に相当する領域を第４領域６４０と称する。
【００５８】
本発明の第一の実施形態では、接合工程において、機能性基体１４０の第４領域６４０の表面又は第２領域６２０の表面（好ましくは、第４領域６４０の表面）と、樹脂製の容器本体部材又は容器部分部材の一部の表面とが接する部位において、樹脂を溶融一体化（すなわち溶接）する。細胞培養時に機能を発揮すべき機能性基体１４０の第１領域６１０及びその裏側の第３領域６３０において樹脂部材同士を溶接する必要がないため、溶接に伴う熱及び力の影響が第１領域に及ぶことを回避することができ、第１領域６１０の機能を維持しながら細胞培養容器を製造することが可能である。
【００５９】
機能性基体と樹脂製の容器本体部材又は容器部分部材とを接合する方法としては、典型的には、超音波溶着による接合方法と、インモールド成形による接合方法が挙げられる。インモールド成形とは、本発明では、容器本体部材又は容器部分部材を製造するための鋳型空間が形成された射出成形型内の所定位置に機能性基体を配置し、型締めし、前記鋳型空間内に溶融状態の樹脂を充填し、固化させることにより、機能性基体が一体化された容器本体部材又は容器部分部材を得る方法を指す。以下、超音波溶着による接合方法及びインモールド成形による接合方法についてそれぞれ具体的に説明する。
【００６０】
＜第一の実施形態／超音波溶着による接合方法＞
樹脂製の容器部分部材３０１’に、機能性基体１４０を超音波溶着により接合する例について図７等に基づいて説明する。
【００６１】
超音波溶着では、通常は、エネルギーダイレクターとして機能する薄い樹脂突起物が設けられた樹脂部材と、他の樹脂部材とを、エネルギーダイレクターの頂点を他の樹脂部材に押し付けながら接触させ、接触状態を維持しながら、超音波ホーンから超音波を発振して接触面を振動させることによりエネルギーダイレクターを溶融させ、両部材を一体化して接合する。図７に示すように、樹脂製の容器部分部材３０１’の、機能性基体１４０の第４領域との接合部位には、超音波溶着するときにエネルギーダイレクターとしての機能を果たす、幅の狭い突起７０１が一体成形されている。突起７０１の横幅は限定されないが１００〜１０００μｍ程度であり、高さは５０〜１０００μｍ程度である。突起７０１は先端が先鋭であることが望ましい。
【００６２】
図８Ａに示すとおり、溶着用治具８０１に固定された容器部分部材３０１’に、機能性基体１４０を、細胞及び培地を収容するための空間１３０（図１B、C）の側に機能性有機化合物層５０１側の表面６０１が向くように配置させて組み合わせ、機能性基体１４０の側から、機能性基体の第２領域の表面上に超音波ホーン８１０の突出部８１１が接するように圧接させ、その状態で、前記超音波ホーン８１０から超音波振動を与える。これにより、機能性基体１４０の第４領域と容器部分部材３０１’との接触面に、突起７０１が溶融して固化し、機能性基体１４０と容器部分部材３０１’とが一体化する（図８Ｂ、Ｃ）。最後に天面部１０３に対応する天面部材３０２を接合して、容器部１００を完成させる。
【００６３】
図８では、容器部分部材３０１’と機能性基体１４０とを組み合わせて配置した状態に、超音波ホーン８１０を機能性基体１４０の側から近づけ超音波振動を与える形態を示すが、これには限定されず、図９等に示すとおり、容器部分部材３０１’の側から超音波ホーン８１０を近づけ超音波振動を与えてもよい。
【００６４】
超音波ホーン８１０は図示するように、機能性基体１４０の第２領域６２０と当接可能な形状を有する突出部８１１を備え、該突出部に包囲された部分が窪んでいる形状のものを用いることが好ましい（図９の斜視図も参照）。このような形状の超音波ホーンは機能性基体１４０の第２領域６２０（又は容器部分部材３０１’の、第２領域６２０の裏側に位置する部分）のみに選択的に接触することができるため、超音波ホーンの接触によるずり応力、超音波ホーンを圧接する圧力、及び超音波振動による、機能性基体１４０の第１領域６１０の機能への悪影響を低下させることができる。
【００６５】
超音波溶着工程のより好ましい実施形態では、図９に示すように、溶着用治具９０１上に、上方から、機能性有機化合物層５０１側の表面６０１が下面となるように機能性基体１４０を載置し、その上方から更に容器部分部材３０１’を載置する。溶着用治具９０１の外郭形状は、容器部分部材３０１’の内側面と一致しているため、機能性基体１４０が介在した状態で容器部分部材３０１’を溶着用治具９０１に嵌合することができ、安定に保持することができる。更に、超音波ホーン８１０を、容器部分部材３０１’の側から、前記部材の表面上の、機能性基体１４０の第２領域６２０の裏側に位置する部分に前記超音波ホーンが接するように圧接させ、その状態で、前記超音波ホーンから超音波振動を与える。このときの断面の模式図を図１０に示す。溶着用治具９０１上に、機能性基体１４０が介在した状態で容器部分部材３０１’を配置し（図１０Ａ）、超音波ホーン８１０の突出部８１１を、容器部分部材３０１’側から圧接し、その状態で超音波振動を与えて、溶融一体化する（図１０Ｂ）。この載置順序によれば、機能性基体１４０と容器部分部材３０１’との間の気泡の残留を回避することが可能である。この効果は機能性基体として機能性フィルムを用いた場合に特に顕著である。溶着用治具９０１の天面と容器部分部材３０１’の底板との間に挟まれた状態で超音波ホーン８１０により押し付けられることにより機能性基材（フィルム）１４０が平坦になり、気泡が抜け易くなると考えられる。
【００６６】
超音波溶着工程の他の好ましい実施形態では、平坦な機能性基体１４０と接触する天面を有する溶着用治具９０１に代えて、図１１に示すように、機能性基体１４０が載置される部位が、機能性基体１４０の第２領域６２０と当接可能な突出部１１０１を備え、該突出部に包囲された部分が窪んでいる形状を有する溶着用治具１１００を用いる。この溶着用治具１１００を用いた場合には、溶着用治具と、機能性基体１４０の機能性有機化合物層５０１側の表面６０１との接触面が、第２領域６２０のみであり、第１領域６１０と溶着用治具１１００とが接触しないため、超音波振動時に第１領域６１０の表面にずり応力が発生せず（図１１Ｂ）、第１領域６１０の機能の損傷を防ぐことができる。
【００６７】
超音波溶着工程の他の好ましい実施形態では、上述の超音波溶着工程を、機能性基体１４０の機能性有機化合物層５０１側の表面６０１に、取り外し可能な第１の保護部材１２０１を載せた状態で実施する。図１２に示す実施形態では、第１の保護部材１２０１は機能性基体１４０の機能性有機化合物層５０１側の表面６０１と、溶着用治具９０１の天面との間に介在させ、超音波振動を与えて、機能性基体１４０と容器部分部材３０１’とを接合する（図１２Ｂ）。接合後に、第１の保護部材１２０１は取り外し、以降の工程に進む（図１２Ｃ、１２Ｄ）。なお、図示していないが、図８に示すように、機能性基体１４０の側に超音波ホーンが圧接される実施形態においても、同様に第１の保護部材を載せた状態で超音波溶着工程を実施することができる。第１の保護部材の存在により溶着用治具又は超音波ホーンと機能性基体１４０の機能性有機化合物５０１層の表面６０１との直接的な接触を回避することができるため、機能性有機化合物層５０１の機能の損傷につながる可能性のあるずり応力を低減することができる。
【００６８】
第１の保護部材としては特に限定されないが、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＴＡＣ(トリアセチルセルロース)、ポリイミド（ＰＩ）、ナイロン（Ｎｙ）、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ウレタン、アクリル、シリコン樹脂系、テフロン、フッ素樹脂系の保護部材、またはこれら保護部材にアルミニウムなどの無機金属やシリコンが蒸着されたものを使用することができる。第１の保護部材としては、フィルム状又は板状のものを使用することができる。アルミニウムなどの無機金属やシリコンが蒸着された前記保護部材は、蒸着された層の表面が機能性有機化合物層と接するように配置されることが好ましい。
【００６９】
＜第一の実施形態／インモールド成形による接合方法＞
インモールド成形により樹脂製の容器本体部材又は容器部分部材と機能性基体とを接合する方法の概要を、図１３に沿って説明する。型締め時に容器部分部材３０１に対応する鋳型空間１３０４を形成する凸型１３０１と凹型１３０２とを組み合わせる射出成形型において、機能性基体１４０を、機能性有機化合物層５０１側の面６０１が射出成形型の内壁面の一部の領域を覆い、基材層５０２側の表面６０２の少なくとも一部（図１３では全部）が鋳型空間１３０４に露出するように配置し（図１３Ａ）、型締めする。次いで、ゲート１３０３を通じて、樹脂を、射出圧を加えて型内に充填する（図１３Ｂ）。充填後、樹脂を固化させてから型を開き、機能性基体１４０が固定された容器部分部材３０１を取得する（図１８Ｃ）。最後に天面部材３０２を容器部分部材３０１の開放端に接合し、容器部１００を完成させる。
【００７０】
ただし、図１３に示す方法では、高温の溶融樹脂が機能性基体１４０の第１領域６１０の裏側に位置する第３領域に接触するため、溶融樹脂の熱により第１領域の機能が低下する可能性がある。この可能性は、機能性基体１４０が薄い機能性フィルムである場合には回避する必要性がより高い。
【００７１】
そこで本発明の第一の実施形態では、図１４及び１５に示すような態様により、インモールド成形を実施する。
【００７２】
この例では、図１４に示すように、開口１４０２が形成された樹脂製の第１部材１４０１を示す。機能性基体１４０が、開口１４０２の周縁部分に、その第４領域６４０を介して接合している。機能性基体１４０の第３領域６３０は、開口１４０２から露出している。図示していないが、機能性基体１４０は、第１部材１４０１に、第２領域６２０を介して接合されていてもよく、この場合、第１領域は開口１４０２から、細胞及び培地が収容される空間１３０に露出する。
【００７３】
次に、樹脂製の第１部材１４０１に機能性基体１４０を固定化する手順を、図１５を参照して説明する。
【００７４】
第１部材１４０１を成形するための射出成形型は、凸型１５０１と凹型１５０２との一対から構成される。型内の所定位置に、機能性有機化合物５０１層の表面６０１が型の内壁面に接するように機能性基体１４０を配置し、型締めした場合に、機能性基体１４０の第４領域６４０の表面が、型内の、第１部材１４０１に対応する鋳型空間１５０６に露出するように形成されている。一方、型の内壁面には、型締め時に機能性基体１４０の第３領域６３０に、該領域を覆うように当接する隆起部１５０４が形成されている。型締めしてゲート１５０３を介して溶融樹脂を充填する。このとき、隆起部１５０４により第３領域の表面への溶融樹脂の流入が阻止される。一方、第１領域及び第２領域を含む機能性有機化合物層５０１の表面６０１への溶融樹脂の流入は凸型１５０１により阻止される。樹脂充填後、樹脂を固化させ、型から取り出し、機能性基体１４０が第４領域を介して第１部材１４０１と接合した部材が得られる。この実施形態によれば、機能性基体１４０の第１領域及び第３領域に高温の溶融樹脂が接触しないため、第１領域の表面の機能の熱による低下の可能性を低減できる。
【００７５】
図示していないが、型締め時に、一方の射出成形型の内壁面の一部が、機能性基体１４０の第３領域及び第４領域を含む側の表面の全体に当接してそれを被覆し、他方の射出成形型の内壁面の一部に形成された隆起部の天面が、機能性基体１４０の第１領域に当接してそれを被覆し、機能性基体１４０の第２領域が鋳型空間に露出するように構成されていてもよい。また、型締め時に、一方の射出成形型の内壁面の一部に形成された隆起部の天面が、機能性基体１４０の第１領域に当接してそれを被覆し、一方の射出成形型の内壁面の一部に形成された隆起部の天面が、機能性基体１４０の第３領域に当接してそれを被覆し、第２領域及び第４領域が鋳型空間に露出するように構成されていてもよい。
【００７６】
＜第二の実施形態／インモールド成形による接合方法＞
図１３に示す方法では機能性基体１４０の第１領域６１０と型の内壁面とが接触するため、射出成形時のずり応力により、第１領域の機能が低下する可能性がある。この可能性を低減するために、以下に示す、インモールド成形による接合工程の第二の実施形態を提供する。
【００７７】
インモールド成形による接合工程の第二の実施形態は、容器本体部材又はその一部である部材を成形するための射出成形型の内部に、機能性基体を、機能性有機化合物層が射出成形型の内壁面の一部の領域を覆い、基材層側の表面の少なくとも一部が前記部材の鋳型空間に露出するように配置し、型締めし、該射出成形型内に溶融状態の樹脂を充填し、固化させることにより、機能性基体が一体化された前記部材を成形する工程を含み、機能性基体の機能性有機化合物層により覆われる射出成形型の内壁面の領域が、機能性基体の第２領域と当接する当接領域と、該当接領域に包囲された窪み領域とを備え、機能性基体を前記内壁面の領域を覆うように配置した状態で射出成形型内に溶融樹脂を充填したときに、機能性基体の第２領域と内壁面の当接領域とが密接して、該第２領域及び該第２領域により包囲された第１領域への溶融樹脂の流入が阻止され、且つ、機能性基体の第１領域と、内壁面の窪み領域との間には空隙が形成される、ことを特徴とする。
【００７８】
この実施形態の具体例を図１６に示す。この実施形態では、射出成形型として、型締め時に容器部分部材３０１に対応する鋳型空間１６０４を形成する凸型１６０１と凹型１６０２の一対を用いる。凸型１６０１には、機能性基体１４０の機能性有機化合物層５０１の側の表面６０１で覆ったときに、第２領域６２０に接触し当接する当接領域１６１０が、第２領域６２０と接する位置に設けられている。更に、凸型１６０１の当接領域１６１０に囲われる部分には窪み領域１６１１が形成されている。樹脂の充填の際は、当接領域１６１０と機能性基体１４０の第２領域６２０とが密接し、該第２領域及び該第２領域により包囲された第１領域への溶融樹脂の流入が阻止される。窪み領域１６１１の存在によって機能性基体１４０の第１領域６１０は凸型１６０１と接触しない。このため、機能性基体の第１領域の機能がずり応力により低下することを回避することができる。
【００７９】
＜第三の実施形態／インモールド成形による接合方法＞
図１３に示す方法では機能性基体１４０の第１領域６１０と型の内壁面とが接触するため、射出成形時のずり応力により、第１領域の機能が低下する可能性がある。この可能性を低減するための他の手段として、以下に示す、インモールド成形による接合工程の第三の実施形態を提供する。
【００８０】
インモールド成形による接合工程の第三の実施形態は、容器本体部材又はその一部である部材を成形するための射出成形型の内部に、機能性基体を、該機能性基体の機能性有機化合物層側の表面の、第１領域を含む部分に、取り外し可能な第２の保護部材を載せた状態で、該第２の保護部材の側が射出成形型の内壁面の一部の領域を覆い、且つ、基材層側の表面の少なくとも一部が前記部材の鋳型空間に露出するように配置し、型締めし、該射出成形型内に溶融状態の樹脂を充填し、固化させることにより、機能性基体が一体化された容器本体部材又はその一部である部材を成形する工程を含むこと、
を特徴とする。
【００８１】
この実施形態の具体例を図１７に示す。この実施形態では、射出成形型として、型締め時に容器部分部材３０１に対応する鋳型空間１７０４を形成する凸型１７０１と凹型１７０２の一対を用いる。この実施形態では、機能性基体１４０の機能性有機化合物層５０１側の表面６０１に、取り外し可能な第２の保護部材１７１０を載せた状態で、該機能性基体を、凸型１７０１に接触させ、型締めして溶融樹脂を充填し（図１７Ｂ）、射出成形を行う。成形物を型から取り出した後、第２の保護部材１７１０を取り除いて、機能性基体１４０が固定された容器部分部材３０１を得る（図１７Ｃ）。第２の保護部材の存在により射出成形型の内壁面と機能性基体１４０の機能性有機化合物層５０１の表面６０１との直接的な接触を回避することができるため、機能の損傷につながる可能性のあるずり応力を低減することができる。
【００８２】
第２の保護部材としては特に限定されないが、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＴＡＣ(トリアセチルセルロース)、ポリイミド（ＰＩ）、ナイロン（Ｎｙ）、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ウレタン、アクリル、シリコン樹脂系、テフロンなどのフッ素樹脂系の保護部材、またはこれら保護部材にアルミニウムなどの無機金属やシリコンが蒸着されたものを使用することができる。第２の保護部材としては、フィルム状又は板状のものを使用することができる。アルミニウムなどの無機金属やシリコンが蒸着された前記保護部材は、蒸着された層の表面が機能性有機化合物層と接するように配置されることが好ましい。
【００８３】
＜第四の実施形態／インモールド成形による接合方法＞
図１３に示す方法では機能性基体１４０の基材層側の表面に高温の溶融樹脂が直接接触するため、温度によって機能性有機化合物層の機能が低下する可能性がある。この可能性を低減するための他の手段として、以下に示す、インモールド成形による接合工程の第四の実施形態を提供する。
【００８４】
インモールド成形による接合工程の第四の実施形態は、容器本体部材又はその一部である部材を成形するための射出成形型の内部に、機能性基体を、該機能性基体の基材層側の表面の、第３領域を含む部分に、第３の保護部材を載せた状態で、機能性有機化合物層が射出成形型の内壁面の一部の領域を覆い、且つ、前記第３の保護部材の表面の少なくとも一部が鋳型空間に露出するように配置し、型締めし、該射出成形型内に溶融状態の樹脂を充填し、固化させることにより、機能性基体が一体化された容器本体部材又はその一部である部材を成形する工程を含むことを特徴とする。
【００８５】
この実施形態の具体例を図１８に示す。この実施形態では、射出成形型として、型締め時に容器部分部材３０１に対応する鋳型空間１８０４を形成する凸型１８０１と凹型１８０２の一対を用いる。この実施形態では、機能性基体１４０の基材層５０２側の表面６０２に、第３の保護部材１８１０を配置する。このとき、第３の保護部材１８１０は少なくとも機能性基体１４０の第３領域６３０を被覆するように配置する。機能性基体１４０を、第３の保護部材１８１０と重ねた状態で、機能性有機化合物層５０１側の表面６０１を凸型１８０１と接触させ、第３の保護部材１８１０の表面の少なくとも一部（図１８では全体）が鋳型空間１８０４に露出するように配置する。型締めして溶融樹脂を充填し（図１８Ｂ）、射出成形を行う。成形品において、第３の保護部材１８１０は機能性基体１４０と容器部分部材３０１との間に挟まれた状態で一体化されている（図１８C）。この実施形態では、第３の保護部材の存在により溶融樹脂が機能性基体１４０に直接的に接触することが回避されるため、機能の損傷につながる可能性がある熱の影響を低減することができる。この効果は、機能性基体１４０がフィルム状の機能性フィルムである場合に特に有利である。
【００８６】
第３の保護部材としては、機能性基体１４０及び容器部分部材３０１と一体化されうるものであれば特に限定されないが、好ましくはポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ポリイミド（ＰＩ）、ナイロン（Ｎｙ）、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ウレタン、アクリル製の部材にコロナ処理やプラズマ処理などの表面処理された部材、ヒートシール剤が塗布されたものを挙げることができる。また、断熱効果の高いセルロースメッシュシートなどの木質繊維シートなどを使用してもよい。第３の保護部材としては、フィルム状又は板状のものを使用することができる。
【００８７】
以上により、細胞及び培地を収容するための内室が内部に形成されている樹脂製の容器部と、この容器部の、内室に面する内壁面の少なくとも一領域に、樹脂製の基材層と、基材層上に配置された、刺激応答性ポリマーを含む機能性有機化合物層とを少なくとも備える機能性基体と、を備え、機能性基体の機能性有機化合物層側の表面の、前記容器部内において機能するための領域を第１領域とし、該第１領域を包囲する領域を第２領域とし、機能性基体の第１領域の裏側の基材層側の表面を第３領域とし、機能性基体の第２領域の裏側の基材層側の表面を第４領域としたとき、容器部と、機能性基体とを、容器部の内壁面の表面と、機能性基体の第４領域の表面又は第２領域の表面とが接する部位において、樹脂が溶融されて接合された、細胞培養容器が提供される。
【実施例】
【００８８】
（実施例１）インモールド成形法
試料１
Ｎ−イソプロアクリルアミドを最終濃度２０重量％になるようにイソプロプルアルコールに溶解させて塗工液を作製した。厚さ５０μｍのポリスチレンフィルム（旭化成ケミカルズより入手）にコロナ処理を施して親水化した面に、ワイヤーバーを用いて上記塗工液をフィルム上に塗布した（１．４ｇ／ｍ２）。その後４０℃の熱風で乾燥させた後、電子線を照射してＮ−イソプロアクリルアミドをグラフト重合させ、フィルム表面にポリ−Ｎ−イソプロアクリルアミドを固定化した。
【００８９】
試料２
厚さ５０μｍポリスチレンフィルム（旭化成ケミカルズより入手）にコロナ処理を施して親水化した面に、グラビアダイレクト法により上記塗工液をフィルム上に塗布した（１．１ｇ／ｃｍ２、搬送速度：５ｍ／ｍｉｎ）。その後１２０℃の乾燥フードを２ｍ通過させて乾燥させた後、電子線を照射してＮ−イソプロアクリルアミドをグラフト重合させ、フィルム表面にポリ−Ｎ−イソプロアクリルアミドを固定化した。
【００９０】
作製した試料１及び試料２を適切な大きさのシート状に裁断した後、水中に４時間浸漬させ、乾燥させた。そして、ハンドプレス機を用いて図６のような台形形状に切り抜いた。こうして台形形状の機能性基体を得た。
【００９１】
射出成形機（α‐１００Ｃ、ファナック）のコア金型（凸型）に機能性基体を配置する。機能性基体の機能面に対して溶融樹脂が接触しないように、ガイドが付いたキャビティ金型（凹型）を配置する。ポリスチレンペレット（ＰＳジャパン  ＳＧＰ１０）を用いてインモールド成型を行った（樹脂温度：２２０℃、金型温度：２０℃）。これにより、機能性基体と、底板とが接合された部材を作製した。その後、射出成型により作製したポリスチレン樹脂製の周側壁部材及び天板部材を順に、先に作製した部材と超音波溶着で接合し、フラスコ形状の部材を得た。最後にキャッピングを行い、底面が温度応答性機能を有するフラスコ型の細胞培養容器（以下、フラスコ）を作製した。
【００９２】
上記フラスコをクリーンベンチ内で所定時間紫外線滅菌を実施し、ウシ大動脈血管内皮細胞を表面細胞密度が１×１０５ｃｅｌｌｓ／ｃｍ２になるように調整し、作製したフラスコ内に播種した。使用培地は１０％ＦＢＳ含有ＤＭＥＭ（シグマ製）であり、培養はＣＯ２インキュベーターで３７℃、５％ＣＯ２の条件にて４８時間行った。その後、フラスコを２０℃、５％ＣＯ２条件下のインキュベーターに入庫した。２０分後、２０℃のインキュベーターから出庫した。温度応答性フィルムの培養面に形成された細胞シートを剥離した。
【００９３】
（実施例２）超音波融着１
超音波プラスチック溶着機（９００シリーズ、ブランソン社）を用い、金属製の溶着用治具上に、実施例１で作成したのと同様の機能性基体を、機能性ポリマー層が溶着用治具表面に接するように配置する。
【００９４】
フラスコ型容器を構成するための、ポリスチレン樹脂製の、底板部材、周側壁部材、及び天板部材を用いて、以下の手順でフラスコ型細胞培養容器を作製した。具体的には、機能性基体が載置された溶着用治具の周囲に嵌め合わせることが可能な、ポリスチレン樹脂製の周側壁部材と、該周側壁部材と当接する位置、並びに、機能性基体が固定される位置の周縁にエネルギーダイレクターが形成された、ポリスチレン樹脂製の底板部材とを用意した。機能性基体が載置された溶着用治具に、周側壁部材を嵌め合わせて固定し、上方から底板部材を、エネルギーダイレクターが機能性基体の基材層及び周側壁部材の端部に接するように載置した。底板部材の側から超音波ホーンを圧接し、２０ｋＨｚ、２秒間の条件で超音波振動を与えることにより、エネルギーダイレクターを溶融させ、各部材を溶着させた。その後、射出成型により作製したポリスチレン樹脂製の天板部材を超音波溶着で接合し、フラスコ形状の部材を得た。最後にキャッピングを行い、底面が温度応答性機能を有するフラスコを作製した。
機能性基体と底板部材との間に気泡は見られなかった。
【００９５】
（実施例３）超音波融着２
実施例２と同様の機能性基体と、フラスコ型容器を構成するための、ポリスチレン樹脂製の、底板部材、周側壁部材、及び天板部材を用意した。
【００９６】
超音波プラスチック溶着機（９００シリーズ、ブランソン社）を用い、金属製の溶着用治具上に底板部材を固定し、機能性基体を、基材層が底板部材の側になり、底板部材のエネルギーダイレクターが基材層の表面の周縁部に位置するように配置した。
【００９７】
機能性基体の側から、超音波ホーンを圧接し、２０ｋＨｚ、２秒間の条件で超音波振動を与えることにより、エネルギーダイレクターを溶融させ、底板部材と機能性基体とを溶着させた。これにより、機能性基体と、底板とが接合された部材を作製した。その後、射出成型により作製したポリスチレン樹脂製の周側壁部材及び天板部材を順に、先に作製した部材と超音波溶着で接合し、フラスコ型の細胞培養容器を作製した。最後にキャッピングを行い、底面が温度応答性機能を有するフラスコを作製した。
【００９８】
この場合、機能性基体と底板部分との間に、実施例２と比較して若干多くの気泡が見られたが、実用上問題はなかった。
【符号の説明】
【００９９】
１００，２２０・・・容器部
１２０・・・細胞培養容器
１０１〜１０６，２０１〜２０２・・・容器本体部材
１４０，２１０・・・機能性基体
６１０・・・第１領域
６２０・・・第２領域
６３０・・・第３領域
６４０・・・第４領域
【図１】
0005811786.tif 000002
【図２】
0005811786.tif 000003
【図３】
0005811786.tif 000004
【図４】
0005811786.tif 000005
【図５】
0005811786.tif 000006
【図６】
0005811786.tif 000007
【図７】
0005811786.tif 000008
【図８】
0005811786.tif 000009
【図９】
0005811786.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0005811786.tif 000014
【図１４】
0005811786.tif 000015
【図１５】
0005811786.tif 000016
【図１６】
0005811786.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
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