(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機材料からなる基材と、該基材の一の平面の所望の領域に位置する複数の突起とを備え、前記突起はシロキサン結合を有する無機材料からなり、前記突起を構成する無機材料は、ハイドロジェンシルセスキオキサンであることを特徴とする細胞担持用基板。
【請求項２】
前記突起が位置する領域の水の接触角が８０°以上であることを特徴とする請求項１に記載の細胞担持用基板。
【請求項３】
前記基材の一の平面の所望の領域に位置する基部を有し、該基部の所望の領域から前記突起が突出しており、前記基部と前記突起は同じ無機材料からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の細胞担持用基板。
【請求項４】
前記基部の全域において水の接触角が８０°以上であることを特徴とする請求項３に記載の細胞担持用基板。
【請求項５】
前記基部は、前記突起が位置する領域の水の接触角が８０°以上、前記突起が位置しない領域の水の接触角が３０°以下であることを特徴とする請求項３に記載の細胞担持用基板。
【請求項６】
前記基部は、全域が同じ厚みであることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の細胞担持用基板。
【請求項７】
前記基部は、前記突起が位置しない領域の中に厚みが異なる領域を有することを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の細胞担持用基板。
【請求項８】
前記基材はガラス基板であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の細胞担持用基板。
【請求項９】
前記ガラス基板の厚みが０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載の細胞担持用基板。
【請求項１０】
底部に開口部を有する容器と、該開口部を閉塞するように接合された細胞担持用基板と、を有し、前記細胞担持用基板は請求項９に記載の細胞担持用基板であることを特徴とする細胞観察用容器。
【請求項１１】
無機材料からなる基材の一の平面の所望の領域に、シロキサン結合を有する無機材料からなる複数の突起を備えた細胞担持用基板の製造方法において、
シロキサン結合のネットワークが形成可能な硬化性材料を無機材料からなる基材上に塗布して材料層を形成する塗布工程と、
柔軟性を有するモールドであって一の面に複数の凹部を有するモールドの該凹部側を前記材料層に接触させる接触工程と、
前記材料層にシロキサン結合のネットワークが形成された後に前記モールドを取り除く離型工程と、を有し、
前記モールドはガス透過性を具備するものであり、前記硬化性材料としてハイドロジェンシルセスキオキサンを使用することを特徴とする細胞担持用基板の製造方法。
【請求項１２】
前記モールドとしてポリジメチルシロキサンで構成されたものを使用することを特徴とする請求項１１に記載の細胞担持用基板の製造方法。
【請求項１３】
前記離型工程の後に、焼成処理工程を有することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の細胞担持用基板の製造方法。
【請求項１４】
前記焼成処理工程では、焼成雰囲気を酸素雰囲気、窒素雰囲気、不活性ガス雰囲気のいずれかとすることを特徴とする請求項１３に記載の細胞担持用基板の製造方法。
【請求項１５】
前記焼成処理工程では、焼成雰囲気を酸素雰囲気とすることにより、前記材料層の少なくとも一部に水の接触角が３０°以下となる領域を形成することを特徴とする請求項１３に記載の細胞担持用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞を担持して観察、分離、接着、分析等を行うための基板とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
動物組織等の細胞の担持部材として、有機ポリマー製の基体に複数の柱状突起を備えた基板が使用されている（特許文献１）。また、軟化状態の有機樹脂材料に金型を押し付けたり、有機樹脂材料を射出成型することにより、あるいは、無機材料をレーザ加工法等で直接加工することにより、容器と柱状突起を一体化した細胞培養容器を製造することが提案されている（特許文献２）。
しかし、従来の細胞培養容器は、柱状突起が有機樹脂材料である場合、細胞との相性の問題があり、全ての細胞に使用できるわけではなく、また、使用前の滅菌処理に高温滅菌方法が使えない等の制約を受けるものであった。さらに、柱状突起を備えた基板の製造段階で、形成した柱状突起と成形型との離型性を得るために有機系の離型処理剤が使用される場合、細胞へ悪影響が及ぶおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７０９３５号公報
【特許文献２】特開２００５−１６８４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に記載のように、無機材料を加工して製造された細胞培養容器では、使用前の滅菌処理に高温滅菌方法が使用できないという問題は解消される。しかし、形成した柱状突起が疎水性ではなく細胞の接着が悪い場合、疎水化剤やタンパク含有剤を柱状突起に塗布して柱状突起を疎水性状態にする必要があり、工程が煩雑であるとともに、雑菌やＤＮＡあるいはＲＮＡ等の不純物が混入するおそれがあった。
【０００５】
さらに、無機材料としてガラス等の透明基材を使用した細胞培養容器に細胞を担持し、容器の裏面から光学顕微鏡で細胞を観察する場合、柱状突起を備えた透明基材の厚みが薄い方が焦点位置を細胞に合わせ易く、倍率を上げることができる。このため、柱状突起を備えた基材の厚みは、例えば、０．５ｍｍ以下、好ましくは０．２ｍｍ以下であることが要求される。しかし、このような薄いガラス基材は機械的強度が低く、特許文献２に記載されているようなガラス基材への直接加工では、柱状突起の形成は困難であった。一方、直接加工に耐え得るような強度を有する比較的厚いガラス基材を使用して柱状突起を形成し、その後、ガラス基材の裏面を研磨して所望の厚みにする場合、製造コストが高くなるという問題があった。
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、細胞を安定して担持することができる細胞担持用基板と、このような基板を簡便に製造することができる製造方法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】
このような目的を達成するために、本発明の細胞担持用基板は、無機材料からなる基材と、該基材の一の平面の所望の領域に位置する複数の突起とを備え、前記突起はシロキサン結合を有する無機材料からなり、前記突起を構成する無機材料は、ハイドロジェンシルセスキオキサンであるような構成とした。
【０００７】
本発明の他の態様として、前記突起が位置する領域の水の接触角が８０°以上であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記基材の一の平面の所望の領域に位置する基部を有し、該基部の所望の領域から前記突起が突出しており、前記基部と前記突起は同じ無機材料からなるような構成とした。
【０００８】
本発明の他の態様として、前記基部の全域において水の接触角が８０°以上であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記基部は、前記突起が位置する領域の水の接触角が８０°以上、前記突起が位置しない領域の水の接触角が３０°以下であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記基部は、全域が同じ厚みであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記基部は、前記突起が位置しない領域の中に厚みが異なる領域を有するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記基材はガラス基板であるような構成とし、また、前記ガラス基板の厚みが０．５ｍｍ以下であるような構成とした。
【０００９】
本発明の細胞観察用容器は、底部に開口部を有する容器と、該開口部を閉塞するように接合された細胞担持用基板と、を有し、前記細胞担持用基板は上述のガラス基板の厚みが０．５ｍｍ以下である細胞担持用基板であるような構成とした。
【００１０】
本発明の細胞担持用基板の製造方法は、無機材料からなる基材の一の平面の所望の領域に、シロキサン結合を有する無機材料からなる複数の突起を備えた細胞担持用基板の製造方法において、シロキサン結合のネットワークが形成可能な硬化性材料を無機材料からなる基材上に塗布して材料層を形成する塗布工程と、柔軟性を有するモールドであって一の面に複数の凹部を有するモールドの該凹部側を前記材料層に接触させる接触工程と、前記材料層にシロキサン結合のネットワークが形成された後に前記モールドを取り除く離型工程と、を有し、前記モールドはガス透過性を具備するものであり、前記硬化性材料としてハイドロジェンシルセスキオキサンを使用するような構成とした。
【００１１】
本発明の他の態様として、前記モールドとしてポリジメチルシロキサンで構成されたものを使用するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記離型工程の後に、焼成処理工程を有するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記焼成処理工程では、焼成雰囲気を酸素雰囲気、窒素雰囲気、不活性ガス雰囲気のいずれかとするような構成とした。
本発明の他の態様として、前記焼成処理工程では、焼成雰囲気を酸素雰囲気とすることにより、前記材料層の少なくとも一部に水の接触角が３０°以下となる領域を形成するような構成とした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の細胞担持用基板は、細胞を安定して担持することができ、担持した細胞に対する観察、分離、接着、分析等を容易、かつ、精確に行うことを可能とするものである。
本発明の細胞担持用基板の製造方法は、細胞に対する悪影響が排除され、細胞を安定して担持することができる細胞担持用基板を簡便に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の細胞担持用基板の一実施形態を示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示される細胞担持用基板のＩ−Ｉ線における部分拡大断面図である。
【図３】図３は、本発明の細胞担持用基板の他の実施形態を示す図２相当の部分拡大断面図である。
【図４】図４は、本発明の細胞担持用基板の他の実施形態を示す平面図である。
【図５】図５は、図４に示される細胞担持用基板のII−II線における部分拡大断面図である。
【図６】図６は、本発明の細胞担持用基板の他の実施形態を示す平面図である。
【図７】図７は、図６に示される細胞担持用基板のIII−III線における部分拡大断面図である。
【図８】図８は、本発明の細胞担持用基板を用いた細胞観察用容器の一例を示す斜視図である。
【図９】図９は、図８に示される細胞観察用容器のIV−IVにおける断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の細胞担持用基板の製造方法の一実施形態を説明するための工程図である。
【図１１】図１１は、本発明の細胞担持用基板の製造方法に使用するモールドの製造例を説明するための工程図である。
【図１２】図１２は、本発明の細胞担持用基板の製造方法の他の実施形態を説明するための工程図である。
【図１３】図１３は、本発明の細胞担持用基板の製造方法の他の実施形態を説明するための工程図である。
【図１４】図１４は、図１３に示される本発明の細胞担持用基板の製造方法に使用するモールドの製造に使用する原版の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
尚、図面は模式的または概念的なものであり、各部材の寸法、部材間の大きさの比等は、必ずしも現実のものと同一とは限らず、また、同じ部材等を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比が異なって表される場合もある。
【００１５】
［細胞担持用基板］
図１は、本発明の細胞担持用基板の一実施形態を示す平面図であり、図２は、図１に示される細胞担持用基板のＩ−Ｉ線における部分拡大断面図である。図１および図２において、本発明の細胞担持用基板１１は、基材１２と、この基材１２の一の平面１２ａの所望の領域に位置する基部１４と、当該基部１４に設定された突起領域１５（図１では、一点鎖線で囲み示してる）から突出する複数の突起１６とを有している。
細胞担持用基板１１を構成する基材１２は、無機材料からなる。無機材料としては、細胞担持用基板１１に光透過性が必要な場合には、例えば、石英ガラス、珪酸系ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等のガラス類の他、サファイアや窒化ガリウム等を挙げることができ、細胞担持用基板１１に光透過性が必要でない場合には、上記のような無機材料以外に、例えば、シリコンやニッケル、チタン、アルミニウム等の金属およびこれらの合金、酸化物、窒化物、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。
【００１６】
基材１２の厚みは、細胞担持用基板１１の用途、例えば、細胞を担持しての観察、分離、接着、分析等に応じて適宜設定することができる。細胞担持用基板１１の用途が細胞の観察用であり、突起１６に担持した細胞を光学顕微鏡で基材１２の裏面１２ｂから観察する場合、基材１２の厚みは０．５ｍｍ以下、好ましくは０．２ｍｍ以下であることが好適である。また、基材１２の平面視の形状、寸法は、細胞担持用基板１１の用途等に応じて適宜設定することができる。
細胞担持用基板１１を構成する基部１４と、当該基部１４から突出する複数の突起１６は、同じ無機材料からなる。このような基部１４、突起１６を構成する無機材料は、シロキサン結合を有する無機材料であり、主鎖骨格がＳｉ−Ｏ結合からなり、分子間架橋によりシロキサン結合のネットワークが形成されたものである。具体的には、シルセスキオキサン、ハイドロジェンシルセスキオキサン等を挙げることができる。
【００１７】
基部１４の厚みＴは、適宜設定することができる。基部１４の厚みＴが薄い場合、例えば、数ｎｍ〜十数ｎｍ程度である場合、基材１２の表面の平坦性が反映されて、基部１４の面１４ａは平坦性が良好な面となる。一方、基部１４の厚みＴが十数ｎｍを超え、例えば、２０ｎｍを超える場合、基材１２の表面の平坦性は基部１４の面１４ａにほとんど反映されず、基部１４を構成する無機材料に固有の微細な凹凸が生じて、平坦性が低下した面となる。このような基部１４の面１４ａの平坦性は、水の接触角に影響を与え、平坦性が良好な面では水の接触角が小さく、平坦性が低下することにより水の接触角が大きくなる傾向にある。このため、基部１４の突起領域１５を除いた面１４ａに求められる疎水性、親水性に応じて、基部１４の厚みを設定してもよい。尚、突起領域１５を含む基部１４は、図示例では、基材１２の面１２ａの一部を覆うように位置しているが、図３に示すように、基材１２の面１２ａ全域に位置するものであってもよい。また、突起領域１５を含む基部１４は、基材１２の面１２ａの複数の領域にそれぞれ独立して位置するものであってもよい。
【００１８】
細胞担持用基板１１において基部１４に設定される突起領域１５の平面視形状、寸法、数は、細胞担持用基板１１の用途に応じて適宜設定することができる。また、突起領域１５に位置する突起１６は動物組織等の細胞を担持する部位であり、個々の突起１６は、例えば、幅Ｗが１０ｎｍ〜１０μｍ、好ましくは２０ｎｍ〜５μｍの範囲、高さＨが５０ｎｍ〜２０μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜１０μｍの範囲、アスペクト比（高さＨと幅Ｗとの比）が０．０１〜１０、好ましくは０．０５〜５、ピッチＰが２０ｎｍ〜５０μｍ、好ましくは４０ｎｍ〜２０μｍの範囲となるように、担持する対象となる細胞種、細胞担持用基板１１の用途等を考慮して、適宜設定することができる。また、突起１６の形状としては、例えば、柱形状、截頭錐体形状、錐体形状等を挙げることができ、これらの高さ方向に対して垂直な面における断面形状は円形状、楕円形状、多角形状等、特に制限はない。尚、截頭錐形状のように、高さ方向において突起１６の径が異なる場合、高さ方向先端における幅を突起の幅Ｗとし、突起１６の断面形状が楕円形状や多角形状である場合、最小幅を突起の幅Ｗとする。また、錐体形状には、頂部が丸みを有する形状も含まれる。
【００１９】
このような細胞担持用基板１１において、基材１２の面１２ａの水接触角、基部１４の面１４ａの水接触角、複数の突起１６が存在する突起領域１５の水接触角は、細胞担持用基板１１の用途、担持する細胞種等に応じて適宜設定することができる。例えば、基材１２の面１２ａは、ハイドロジェンシルセスキオキサン等の無機材料からなる基部１４が存在せず平坦であり、細胞担持の機能を発現する部位ではないので、水接触角が３０°以下、好ましくは２０°以下の親水性を示すものとすることができる。基部１４の面１４ａは、例えば、水接触角が３０°以下であるような親水性を示すものであってもよく、また、水接触角が８０°以上であるような疎水性を示すものであってもよい。さらに、複数の突起１６が位置する突起領域１５は、細胞担持の機能を発現する部位であり、例えば、水接触角が８０°以上、好ましくは９０°以上であるような疎水性を示すものとすることができる。
ここで、水の接触角は、温度２５℃、湿度３０％、大気圧下で対象物にマイクロシリンジから水滴を滴下して３０秒後に接触角測定器（協和界面科学（株）製  ＣＡ−Ｚ型）を用いて測定する。また、本発明では、水接触角が３０°以下である場合を親水性、水接触角が８０°以上である場合を疎水性とする。
【００２０】
図４は、本発明の細胞担持用基板の他の実施形態を示す平面図であり、図５は、図４に示される細胞担持用基板のII−II線における部分拡大断面図である。図４および図５において、本発明の細胞担持用基板２１は、基材２２と、この基材２２の一の平面２２ａの所望の領域に設定された突起領域２５（図４では、一点鎖線で囲み示してる）から突出する複数の突起２６とを有している。この細胞担持用基板２１は、基部１４に相当する部材を備えていない点で、上記の細胞担持用基板１１と相違している。
細胞担持用基板２１を構成する基材２２は、上述の細胞担持用基板１１を構成する基材１２と同様とすることができる。
細胞担持用基板２１において基材２２の一の平面２２ａの所望の領域に設定された突起領域２５は、図示例では、１個の長方形状の領域であるが、突起領域２５の平面視形状、寸法、数は、細胞担持用基板２１の用途等に応じて適宜設定することができる。
【００２１】
また、突起領域２５に位置する突起２６は動物組織等の細胞を担持する部位であり、個々の突起２６の幅Ｗ、高さＨ、アスペクト比、ピッチＰは、上述の細胞担持用基板１１を構成する突起１６と同様とすることができる。このような突起２６は無機材料からなり、無機材料としては、細胞担持用基板１１における基部１４、突起１６を構成する無機材料と同様とすることができる。
細胞担持用基板２１において、基材２２の面２２ａの水接触角、複数の突起２６が存在する突起領域２５の水接触角は、細胞担持用基板２１の用途、担持する細胞種等に応じて適宜設定することができる。例えば、基材２２の面２２ａの中で、突起領域２５を除く領域は、細胞担持の機能を発現する部位ではないので、水接触角が３０°以下、好ましくは２０°以下の親水性を示すものとすることができる。また、複数の突起２６が位置する突起領域２５は、細胞担持の機能を発現する部位であり、例えば、水接触角が８０°以上、好ましくは９０°以上であるような疎水性を示すものとすることができる。
【００２２】
図６は、本発明の細胞担持用基板の他の実施形態を示す平面図であり、図７は、図６に示される細胞担持用基板のIII−III線における部分拡大断面図である。図６および図７において、本発明の細胞担持用基板３１は、基材３２と、この基材３２の一の平面３２ａの所望の領域に位置する基部３４と、当該基部３４に設定された突起領域３５から突出する複数の突起３６とを有している。この細胞担持用基板３１は、基部３４が厚みの異なる２段構造である点で、上記の細胞担持用基板１１と相違している。
細胞担持用基板３１を構成する基材３２は、上述の細胞担持用基板１１を構成する基材１２と同様とすることができる。
細胞担持用基板３１を構成する基部３４と、当該基部３４から突出する複数の突起３６は、同じ無機材料からなる。このような無機材料は、細胞担持用基板１１における基部１４、突起１６を構成する無機材料と同様とすることができる。
【００２３】
基部３４は、突起領域３５が設定されている厚い部位と、この突起領域３５の周囲に位置する薄い部位との２段構造である。基部３４のうち、突起領域３５が設定されている厚い部位の厚みＴ１は、細胞担持用基板２１の用途、担持する細胞種等に応じて適宜設定することができ、例えば、５０ｎｍ〜２０μｍの範囲で適宜設定することができる。また、基部３４のうち、突起領域３５の周囲に位置する薄い部位の厚みＴ２も、細胞担持用基板２１の用途等を考慮して適宜設定することができる。この薄い部位の面３４ａを比較的平坦な面とする場合には、例えば、数ｎｍ〜十数ｎｍ程度とすることができ、基部３４を構成する無機材料に固有の微細な凹凸が生じて、平坦性が低下した面とする場合には、例えば、２０ｎｍを超えるものとすることができる。
細胞担持用基板３１において、２段構造の基部３４の厚い部位に設定される突起領域３５は、図示例では、１個の長方形状の領域であるが、突起領域３５の平面視形状、寸法、数は、細胞担持用基板３１の用途に応じて適宜設定することができる。
また、突起領域３５に位置する突起３６は動物組織等の細胞を担持する部位であり、個々の突起３６の幅Ｗ、高さＨ、アスペクト比、ピッチＰは、上述の細胞担持用基板１１を構成する突起１６と同様とすることができる。
尚、２段構造を有する基部３４は、図示例では、基材３２の面３２ａの一部を覆うように位置しているが、基材３２の面３２ａ全域に位置するものであってもよい。また、２段構造を有する基部３４が、基材３２の面３２ａの複数の領域にそれぞれ独立して位置するもの、あるいは、２段構造を有する複数の基部３４の薄い部位が繋がっているものであってもよい。
【００２４】
このような細胞担持用基板３１において、基材３２の面３２ａの水接触角、基部３４の面３４ａの水接触角、複数の突起３６が存在する突起領域３５の水接触角は、細胞担持用基板３１の用途、担持する細胞種等に応じて適宜設定することができる。例えば、基材３２の面３２ａは、ハイドロジェンシルセスキオキサン等の無機材料からなる基部３４が存在せず平坦であり、細胞担持の機能を発現する部位ではないので、水接触角が３０°以下、好ましくは２０°以下の親水性を示すものとすることができる。また、基部３４の面３４ａは、例えば、水接触角が３０°以下であるような親水性を示すものであってもよく、あるいは、水接触角が８０°以上であるような疎水性を示すものであってもよい。さらに、複数の突起３６が位置する突起領域３５は、細胞担持の機能を発現する部位であり、例えば、水接触角が８０°以上、好ましくは９０°以上であるような疎水性を示すものとすることができる。
【００２５】
このような本発明の細胞担持用基板１１，２１，３１は、基材１２，２２，３２、基部１４，３４、突起１６，２６，３６が無機材料からなり、有機樹脂材料は存在せず、かつ、所望の水接触角を具備して細胞に対する良好な担持機能を発現するので、例えば、疎水化剤やタンパク含有剤を突起に塗布して疎水性状態にする必要がなく、これにより、有機成分による汚染を防止することができ、また、細胞の移動範囲を制限することも可能であり、細胞を安定して担持することができ、担持した細胞に対する観察、分離、接着、分析等を容易、かつ、精確に行うことを可能とする。
上述の細胞担持用基板の実施形態は例示であり、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の細胞担持用基板３１において、基部３４は、厚みの異なる３段構造以上の多段構造であってもよく、この場合、突起領域３５と略同じ高さの平面を有するような段部を備えるものであってもよい。
【００２６】
図８は、本発明の細胞担持用基板を用いた細胞観察用容器の一例を示す斜視図であり、図９は、図８に示される細胞観察用容器のIV−IVにおける断面図である。図８および図９において、細胞観察用容器６１は、円形の浅い蓋付きガラス容器であり、底部６２の一部に開口部６３を有し、この開口部６３を閉塞するように、本発明の細胞担持用基板１１が接合されたものである。この細胞観察用容器６１に用いられる本発明の細胞担持用基板１１は、基材１２がガラス基板であり、その厚みが０．５ｍｍ以下である。尚、図８、図９において、細胞観察用容器６１の蓋材は省略しており、また、図９において、細胞担持用基板１１が備える基部１４、複数の突起１６は省略している。
細胞観察用容器６１の底部６２への細胞担持用基板１１の接合は、細胞担持用基板１１の図示しない基部１４、複数の突起１６が容器の内部側であって、開口部６３の内側となるように接合される。図示例では、基材１２の面１２ａと底部６２の裏面６２ｂとが接合されており、この接合は、例えば、シリコーンゴム接着剤のような無機系接着剤等を使用して行うことができる。
【００２７】
このような細胞観察用容器６１は、細胞担持用基板１１の基材１２がガラス基板であり、その厚みが０．５ｍｍ以下であるため、細胞担持用基板１１において担持した細胞を細胞観察用容器６１の裏面から光学顕微鏡で観察する場合、高い倍率での観察が可能となる。
上記の細胞観察用容器６１は、上述の細胞担持用基板１１を用いたものであるが、細胞観察用容器６１に用いられる本発明の細胞担持用基板は、基材であるガラス基板の厚みが０．５ｍｍ以下であれば、特に制限されない。
【００２８】
［細胞担持用基板の製造方法］
図１０は、本発明の細胞担持用基板の製造方法の一実施形態を説明するための工程図であり、上述の本発明の細胞担持用基板１１を例としたものである。
本発明の細胞担持用基板の製造方法では、まず、塗布工程において、シロキサン結合のネットワークが形成可能な硬化性材料を、無機材料からなる基材１２の面１２ａ上に塗布して、材料層１０５を形成する（図１０（Ａ））。材料層１０５を形成するための硬化性材料の塗布は、例えば、スピンコート法、ダイコート法、ブレードコート法を用いて行うことができる。
シロキサン結合のネットワークが形成可能な硬化性材料としては、シルセスキオキサン、ハイドロジェンシルセスキオキサン等を挙げることができ、特にハイドロジェンシルセスキオキサンが好適である。
【００２９】
上記の硬化性材料に含有される溶剤は、使用する硬化性材料に応じて適宜選択することができるが、後述する接触工程において、モールド１１１に移行して材料層１０５から除去され易い溶剤が好ましい。このような溶剤として、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、１−メトキシ−２−プロパノール、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、２−ブタノン、２−プロパノール、シクロヘキサン、メチル−３−メトキシプロピオネート、酢酸ジエチ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ジメチルエーテル、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、グリコールエステル、メチルイソブチルケトン等を挙げることができる。
【００３０】
無機材料からなる基材１２としては、光透過性が必要な場合には、例えば、石英ガラス、珪酸系ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等のガラス類の他、サファイアや窒化ガリウム等を挙げることができ、基材１２に光透過性が必要でない場合には、上記のような無機材料以外に、例えば、シリコンやニッケル、チタン、アルミニウム等の金属およびこれらの合金、酸化物、窒化物、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。また、使用する基材１２の厚みは、製造する細胞担持用基板の用途、例えば、細胞を担持しての観察、分離、接着、分析等に応じて適宜設定することができる。特に、細胞担持用基板の用途が細胞の観察用であり、基材１２の裏面１２ｂから観察する場合、基材１２の厚みは０．５ｍｍ以下、好ましくは０．２ｍｍ以下であることが好適である。
次いで、接触工程において、一の面１１１ａに複数の凹部１１２を有するモールド１１１の凹部１１２側を材料層１０５に接触させる（図１０（Ｂ））。この材料層１０５へのモールド１１１の接触は、加熱が不要であり、室温で行うことができる。また、モールド１１１を強制的に材料層１０５に押圧する必要もなく、モールド１１１の自重による押圧で十分であり、したがって、押圧力は例えば１ｋｇ／ｃｍ2以下程度の低いものとなる。
【００３１】
使用するモールド１１１は、柔軟性を有するものであり、かつ、ガス透過性を具備するものである。ガス透過性とは、ガス透過度（試料を透過する試験ガスの、定常状態における単位面積、単位時間、試料両面間の単位分圧差当りの透過量）と試料の厚さの積として求められるガス透過係数が１．０ｃｍ3・ｃｍ／（ｃｍ2・ｓ・Ｐａ）以上であることを意味する。このガス透過係数は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２７５−１に準拠して圧力センサまたはガスクロマトグラフィを用いて求めることができる。
このように、柔軟性を有し、かつ、ガス透過性を具備するモールド１１１は、例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、シリコーンゴム、ポリイミド、ポリウレタン、ウレタンアクリレート等のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂のような気体を吸収、透過し易い樹脂材料を用いて作製することができる。
【００３２】
ここで、図１１を参照しながら、モールド１１１の製造例を説明する。まず、モールド１１１を製造するための原版１０１を作製する（図１１（Ａ））。この原版１０１は、一の面１０１ａに微細な凸パターン１０２を有するものである。原版１０１の作製には特に制限はなく、例えば、ガラス、石英、シリコン、金属等の基板に電子線描画法、フォトリソグラフィー法によりレジストパターンを形成し、このレジストパターンを介してエッチング加工を施すことにより作製することができる。また、陽極酸化により作製した凹凸パターンに金属めっきを行う電鋳により作製してもよい。尚、このような原版１０１の面１０１ａには、後工程でのモールド１１１との離型を容易とするために離型剤を塗布してもよい。
次に、原版１０１上にポリジメチルシロキサン等の原料１１５を供給し、面１０１ａに位置する微細な凸パターン１０２を覆うように一定の厚みにレベリングさせる（図１１（Ｂ））。原料１１５の供給は、例えば、ディスペンサを使用して液滴として供給することができ、原料１１５のレベリングは、材料１１５の自重により行ってもよく、また、供給された液滴に支持基板を押し付けることにより行ってもよいが、これに限定されるものではない。使用するポリジメチルシロキサン等の原料１１５は、熱硬化型、紫外線硬化型いずれであってもよい。
尚、支持基板上にポリジメチルシロキサン等の原料１１５を供給し、この原料１１５に原版１０１を押し付けるようにしてもよい。
【００３３】
次いで、原版１０１上の原料１１５を硬化させてモールド１１１とし、このモールド１１１と原版１０１とを離型する（図１１（Ｃ））。この離型では、モールド１１１の端部側から剥がすことが好適であり、また、静電気が発生し易いので除電しながら離型することが好ましい。尚、上記のように支持基板を使用する場合には、得られたモールド１１１から支持基板を除去する。
本発明の細胞担持用基板の製造方法では、上記のように、柔軟性を有し、かつ、ガス透過性を具備するモールド１１１を使用するので、材料層１０５に含有される溶剤がモールド１１１に移行することとなる。そして、材料層１０５の残存する溶剤量が閾値以下まで減少すると、材料層１０５におけるシロキサン結合のネットワークが形成される。これにより、モールド１１１と基材１２との間に位置する基部１４と、モールド１１１の凹部１１２に位置する突起１６とが形成される（図１０（Ｃ））。材料層１０５におけるシロキサン結合のネットワーク形成が開始される残留溶剤量の閾値は、シロキサン結合のネットワークが形成可能な硬化性材料により異なる。また、モールド１１１が具備するガス透過性により材料層１０５からの溶剤の除去速度が異なる。このため、接触工程から次の離型工程に移るまでの時間は、シロキサン結合のネットワークが形成可能な硬化性材料、モールド１１１が具備するガス透過性を考慮して設定することが好ましい。尚、溶剤の除去速度を高め、接触工程から次の離型工程に移るまでの時間を短縮するために、雰囲気を減圧状態としたり、加温状態としてもよい。
【００３４】
次に、離型工程にて、シロキサン結合のネットワークが形成された材料層１０５、すなわち、基部１４と、この基部１４から突出する複数の突起１６からなる構造物とモールド１１１とを離型する。これにより、本発明の細胞担持用基板１１が得られる（図１０（Ｄ））。この離型工程では、例えば、使用するモールド１１１がポリジメチルシロキサンからなる場合、モールド１１１に離型処理を施さなくても、モールド１１１と突起１６との離型を安定して行うことができる。但し、静電気が発生してパターン破壊が生じるような場合には、除電しながら離型することが好ましい。
上記のように製造された細胞担持用基板１１は、その基部１４の面１４ａと、この基部１４から突出する複数の突起１６が位置する突起領域１５が疎水性を示し、水接触角が８０°以上である。このような状態の細胞担持用基板１１が用途に適している場合には、これにより細胞担持用基板の製造工程は完了する。一方、細胞担持用基板１１が備える基部１４の面１４ａと、この基部１４から突出する複数の突起１６が位置する突起領域１５の親水性、疎水性の制御が必要な場合には、上記の離型工程の後に、焼成処理工程を設けることができる。
【００３５】
このような焼成処理における焼成雰囲気は、酸素雰囲気、窒素雰囲気、不活性ガス雰囲気のいずれかとすることができ、これにより主鎖骨格のケイ素の側鎖に位置する元素を酸素あるいは水素とすることができる。例えば、酸素雰囲気で焼成することにより、親水性を発現することができ、窒素雰囲気や不活性ガス雰囲気で焼成することにより、疎水性を発現することができる。また、焼成温度は、例えば、３００〜６００℃、好ましくは４００〜５００℃の範囲で設定することができ、更に高温での焼成が必要な場合には、１０００℃における焼成処理を行っても、本発明の細胞担持用基板１１は、突起領域１５における突起１６のパターンが崩れることが防止される。ここで、焼成雰囲気を酸素雰囲気とする場合の酸素ガス流量は、例えば、１０〜３０Ｌ／分程度、窒素雰囲気とする場合の窒素ガス流量は、例えば、１０〜３０Ｌ／分程度、不活性ガス雰囲気とする場合の不活性ガス流量は、例えば、１０〜３０Ｌ／分程度とすることができる。
【００３６】
例えば、焼成処理を酸素雰囲気で行うことにより、基部１４の面１４ａを水接触角が３０°以下であるような親水性を示すものとし、複数の突起１６が位置する突起領域１５を水接触角が８０°以上であるような疎水性を示すものとすることができる。すなわち、シロキサン結合のネットワークが形成された後の材料層１０５の一部に、水接触角が３０°以下であるような親水性を示す領域を形成することができる。また、例えば、突起１６の寸法等を調整することにより、酸素雰囲気での焼成処理によって材料層１０５の全域を水接触角が３０°以下であるような親水性を示す領域としてもよい。
また、焼成処理を窒素雰囲気で行うことにより、基部１４の面１４ａを水接触角が３０°以下であるような親水性を示すものとし、複数の突起１６が位置する突起領域１５を水接触角が９０°以上であるような高い疎水性を示すものとすることができる。
上記のような焼成処理工程を設けることにより、基部１４や複数の突起１６に残留する溶剤を除去することができ、また、細胞担持用基板１１の滅菌を兼ねることもできる。
【００３７】
図１２は、本発明の細胞担持用基板の製造方法の他の実施形態を説明するための工程図であり、上述の本発明の細胞担持用基板２１を例としたものである。
本発明の細胞担持用基板の製造方法では、まず、塗布工程において、シロキサン結合のネットワークが形成可能な硬化性材料を、無機材料からなる基材２２の面２２ａ上に塗布して、材料層１０５を形成する（図１２（Ａ））。材料層１０５を形成するための硬化性材料、および、この硬化性材料の塗布は、上述の実施形態と同様とすることができる。また、無機材料からなる基材２２は、上述の実施形態における基材１２と同様とすることができる。
【００３８】
次いで、接触工程において、一の面１２１ａに複数の凹部１２２を有するモールド１２１の凹部１２２側を材料層１０５に接触させる（図１２（Ｂ））。この材料層１０５へのモールド１２１の接触は、上述の実施形態と同様とすることができる。
使用するモールド１２１は、柔軟性を有するものであり、かつ、ガス透過性を具備するものである。このようなモールド１２１は、上述のようなモールド１１１の製造例と同様にして製造することができる。
また、接触工程における材料層１０５に含有される溶剤のモールド１１１への移行によるシロキサン結合のネットワーク形成は、上述の実施形態と同様とすることができる。
次に、離型工程にて、シロキサン結合のネットワークが形成された材料層１０５、すなわち、基部２４と、この基部２４から突出する複数の突起２６からなる構造物とモールド１２１とを離型する（図１２（Ｃ））。このような離型工程は、上述の実施形態と同様とすることができる。
次いで、基部２４の除去、すなわち、モールド１２１と基材２２との間に存在していた残膜の除去を行うことにより、本発明の細胞担持用基板２１が得られる（図１２（Ｄ））。この残膜の除去は、基部２４に対するエッチング速度に比べて基材２２に対するエッチング速度が十分に小さい条件でのエッチングにより行うことができる。
【００３９】
上記のように、このように製造された細胞担持用基板２１は、基材２２に複数の突起２６が位置する突起領域２５が疎水性を示し、水接触角が８０°以上である。このような状態の細胞担持用基板２１が用途に適している場合には、これにより細胞担持用基板の製造工程は完了する。一方、細胞担持用基板２１が備える突起領域２５の親水性、疎水性の制御が必要な場合には、離型工程の後に、焼成処理工程を設けることができる。
このような焼成処理工程は、上述の実施形態と同様とすることができ、例えば、焼成処理を酸素雰囲気で行うことにより、複数の突起２６が位置する突起領域２５を水接触角が３０°〜８０°の間として、親水性と疎水性の中間の性質を示すものとすることができる。また、例えば、突起２６の寸法等を調整することにより、酸素雰囲気での焼成処理によって、複数の突起２６が位置する突起領域２５の全域を水接触角が３０°以下であるような親水性を示す領域としてもよい。
また、焼成処理を窒素雰囲気で行うことにより、複数の突起２６が位置する突起領域２５を水接触角が９０°以上であるような高い疎水性を示すものとすることができる。
【００４０】
図１３は、本発明の細胞担持用基板の製造方法の他の実施形態を説明するための工程図であり、上述の本発明の細胞担持用基板３１を例としたものである。
本発明の細胞担持用基板の製造方法では、まず、塗布工程において、シロキサン結合のネットワークが形成可能な硬化性材料を、無機材料からなる基材３２の面３２ａ上に塗布して、材料層１０５を形成する（図１３（Ａ））。材料層１０５を形成するための硬化性材料、および、この硬化性材料の塗布は、上述の実施形態と同様とすることができる。また、無機材料からなる基材３２は、上述の実施形態における基材１２と同様とすることができる。
次いで、接触工程において、一の面１３１ｂに複数の凹部１３２を有し、この一の面１３１ｂの外側に位置して面１３１ｂよりも突出している面１３１ａを有するモールド１３１の凹部１３２側を材料層１０５に接触させる（図１３（Ｂ））。この材料層１０５へのモールド１３１の接触は、基材３２の面３２ａとモールド１３１の面１３１ａとの間隙が所望の大きさとなるように設定する他は、上述の実施形態と同様とすることができる。
使用するモールド１３１は、柔軟性を有するものであり、かつ、ガス透過性を具備するものである。このようなモールド１３１は、図１４に示されるように、周囲に面１０１ａを有し、この面１０１ａの内側に面１０１ａよりも突出している面１０１ｂを有し、この面１０１ｂに微細な凸パターン１０２を有する原版１０１′を使用することにより、上述のようなモールド１１１の製造例と同様にして製造することができる。
【００４１】
この接触工程では、材料層１０５に含有される溶剤のモールド１３１への移行によるシロキサン結合のネットワーク形成によって、モールド１３１の面１３１ａと基材３２との間に位置する基部３４と、モールド１３１の面１３１ｂと基材３２との間に位置する基部３４と、モールド１３１の凹部１３２に位置する突起３６とが形成される（図１３（Ｃ））。このような接触工程における材料層１０５に含有される溶剤のモールド１３１への移行によるシロキサン結合のネットワーク形成は、上述の実施形態と同様とすることができる。
次に、離型工程にて、シロキサン結合のネットワークが形成された材料層１０５、すなわち、２段構造の基部３４と、厚みの大きい基部３４から突出する複数の突起３６からなる構造物とモールド１２１とを離型する。これにより、本発明の細胞担持用基板３１が得られる（図１３（Ｄ））。このような離型工程は、上述の実施形態と同様とすることができる。
【００４２】
上記のように製造された細胞担持用基板３１は、その基部３４の面３４ａと、この面３４ａよりも突出した面から突出する複数の突起３６が位置する突起領域３５が、疎水性を示し、水接触角が８０°以上である。このような状態の細胞担持用基板３１が用途に適している場合には、これにより細胞担持用基板の製造工程は完了する。一方、細胞担持用基板３１が備える基部３４の面３４ａと、複数の突起３６が位置する突起領域３５の親水性、疎水性の制御が必要な場合には、離型工程の後に、焼成処理工程を設けることができる。
このような焼成処理工程は、上述の実施形態と同様とすることができる。例えば、焼成処理を酸素雰囲気で行うことにより、基部３４の面３４ａを水接触角が３０°以下であるような親水性を示すものとし、複数の突起３６が位置する突起領域３５を水接触角が８０°以上であるような疎水性を示すものとすることができる。すなわち、シロキサン結合のネットワークが形成された後の材料層１０５の一部に、水接触角が３０°以下であるような親水性を示す領域を形成することができる。また、例えば、突起３６の寸法等を調整することにより、酸素雰囲気での焼成処理によって材料層１０５の全域を水接触角が３０°以下であるような親水性を示す領域としてもよい。
また、焼成処理を窒素雰囲気で行うことにより、基部３４の面３４ａを水接触角が９０°以上の疎水性を示すものとし、複数の突起３６が位置する突起領域３５を水接触角が更に大きく高い疎水性を示すものとすることができる。
【００４３】
上述のような本発明の細胞担持用基板の製造方法は、シロキサン結合のネットワークが形成可能な硬化性材料と、無機材料からなる基材を使用し、硬化性材料を塗布して形成した材料層に柔軟性を有するモールドを接触させ、材料層にシロキサン結合のネットワークが形成された後にモールドを取り除くものであり、使用するモールドはガス透過性を具備するものである。これにより、大きな押圧力を印加しなくてもモールドによるパターン形成が可能であり、硬化性材料に含まれる溶剤が除去されてシロキサン結合のネットワークが形成されて複数の突起パターンが形成されるので、細胞に対する悪影響が排除され、細胞を安定して担持することができる細胞担持用基板を簡便に製造することができる。また、モールドをポリジメチルシロキサンのような材質とすることにより、ガス透過性を具備するとともに、離型性がモールドに付与され、有機系の離型処理剤の使用が不要となり、細胞への悪影響を排除した細胞担持用基板を製造することができる。また、製造した細胞担持用基板の複数の突起が位置する突起領域は、疎水性を示すので、疎水化剤やタンパク含有剤を使用した疎水化処理が不要であり、雑菌やＤＮＡあるいはＲＮＡ等の不純物の混入を防止でき、さらに、焼成処理を行うことにより、親水性、疎水性の制御が可能である。
【００４４】
また、上記のように、材料層とモールドとの接触工程において大きな押圧力を印加する必要がなく、このため、厚みが０．５ｍｍ以下のような薄い基材を備えた細胞担持用基板の製造が容易である。これにより、基材厚みが０．５ｍｍ以下であった従来の細胞担持用基板に比べて、製造コストが大幅に低減可能である。
上述の細胞担持用基板の製造方法の実施形態は例示であり、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【００４５】
次に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
［実施例１］
（原版の作製）
厚み６．３５ｍｍの石英基板にスパッタリング法によりクロム薄膜（厚み１５ｎｍ）を成膜してハードマスク材料層とし、その後、このクロム薄膜上に市販の電子線感応型のレジストを塗布した。次いで、市販の電子線描画装置内のステージ上に石英基板を載置し、レジストに電子線を照射してレジストにパターン潜像を形成した。
次に、レジストを現像してレジストパターンを形成し、このレジストパターンをエッチングマスクとしてハードマスク材料層をドライエッチングして、クロムのハードマスクを形成した。その後、このハードマスクをエッチングマスクとして石英基板をドライエッチングした。これにより、１０ｍｍ×１０ｍｍの領域に微細な凸パターンを有する、図１１（Ａ）に示すような原版を作製した。
【００４６】
（モールドの作製）
上記の原版の凸パターンを有する面に離型剤（ダイキン工業（株）製  オプツール）を塗布して離型層を形成した。次いで、原版の凸パターン上に、ディスペンサを使用してポリジメチルシロキサン（信越化学（株）製  ＫＥ−１０６）を供給し、微細な凸パターンを覆うように一定の厚みにレベリングさせ、その後、硬化処理（１５０℃、３０分間）を施した。次に、この硬化物（モールド）と原版を離型し、モールド（厚み約２ｍｍ）を得た。このモールドは、一方の面の１０ｍｍ×１０ｍｍの領域に微細な凹部を複数有する、図１０（Ｂ）に示すようなモールドであった。
このように作製したモールドのガス透過係数を下記の方法で測定した結果、５．１ｃｍ3・ｃｍ／（ｃｍ2・ｓ・Ｐａ）であった。
（ガス透過係数の測定方法）
微細な凹部を備える面に対して垂直な方向でモールドを切断して、３０ｍｍ×３０ｍｍの寸法の試料片とした。この試料片の一方の面側に酸素を供給し、他方の面側に窒素キャリアガスを導入し、試料片を透過した酸素量を酸素検知器を用いて測定し、ガス透過係数を算出した。
【００４７】
（細胞担持用基板の製造）
細胞担持用基板用の基材として、厚み０．１７ｍｍのガラス基板（２４ｍｍ×２４ｍｍ）を準備した。
次に、ハイドロジェンシルセスキオキサン（東京応化工業（株）製  ＯＣＮＬ１０３）を上記の基材の一方の面上にスピンコート法により塗布して材料層を形成した（塗布工程）。
次に、２５℃の雰囲気下で、材料層に上記のモールドを凹部側が接触するように載置した（接触工程）。このような接触における材料層へのモールドの押圧力は約１．０ｋｇ／ｃｍ2程度であった。この状態で１５分間放置することにより、材料層を硬化させた。
次いで、硬化した材料層からモールドを離型した。これにより、図１、図２に示されるような細胞担持用基板Ｉを得た。この細胞担持用基板Ｉは、基材の２０ｍｍ×２０ｍｍの領域に厚み５ｎｍの基部を有しており、この基部の略中央に１０ｍｍ×１０ｍｍの突起領域を有し、この突起領域には基部から突出する複数の突起が存在するものであった。突起の形状は円柱形状であり、個々の突起は、幅Ｗが１００ｎｍ、高さＨが１５０ｎｍであり、突起のアスペクト比は１．５、突起のピッチＰは２００ｎｍであった。
【００４８】
作製した細胞担持用基板Ｉにおいて、基材上（図２の面１２ａ：以下、領域Ａとする）の水接触角、ハイドロジェンシルセスキオキサンからなる基部（図２の面１４ａ：以下、領域Ｂとする）の水接触角、突起領域（図１、図２の領域１５：以下、領域Ｃとする）の水接触角を測定して、下記の表１に示した。尚、水の接触角は、温度２５℃、湿度３０％、大気圧下で対象物にマイクロシリンジから水滴を滴下して３０秒後に接触角測定器（協和界面科学（株）製  ＣＡ−Ｚ型）を用いて測定した。
次いで、作製した細胞担持用基板Ｉに対して、窒素雰囲気（窒素ガス流量：２０Ｌ／分）、酸素雰囲気（酸素ガス流量：２０Ｌ／分）のそれぞれの雰囲気下で、５００℃、１５分間の焼成処理を施し、焼成処理後の細胞担持用基板の領域Ａ〜領域Ｃの水接触角を上記と同様に測定して、下記の表１に示した。
【００４９】
【表１】
0006451134.tif 000002
表１に示されるように、離型工程完了後の細胞担持用基板Ｉに対して施す焼成処理の条件により、領域Ａ〜領域Ｃの水接触角の変化が可能であることが確認された。
【００５０】
［実施例２］
（細胞担持用基板の製造）
実施例１と同様のモールドを使用して、実施例１と同様の工程により、細胞担持用基板Ｉを得た。
次に、この細胞担持用基板Ｉのハイドロジェンシルセスキオキサンからなる基部、および、突起領域に対して、ＣＦ4ガスを用いてドライエッチングを施し、基材上に突起のみを残した。これにより、図４、図５に示されるような細胞担持用基板IIを得た。
作製した細胞担持用基板IIは、基材の略中央に１０ｍｍ×１０ｍｍの突起領域を有し、この突起領域には基材から突出する複数の突起が存在するものであった。突起の形状は円柱形状であり、個々の突起は、幅Ｗが１００ｎｍ、高さＨが１３０ｎｍであり、突起のアスペクト比は１．３、突起のピッチＰは２００ｎｍであった。
【００５１】
作製した細胞担持用基板IIにおいて、基材上（図５の面２２ａ：以下、領域Ａとする）の水接触角、突起領域（図４、図５の領域２５：以下、領域Ｂとする）の水接触角を実施例１と同様に測定して、下記の表２に示した。
次いで、作製した細胞担持用基板IIに対して、実施例１と同様に、焼成処理を施し、焼成処理後の細胞担持用基板の領域Ａ、領域Ｂの水接触角を上記と同様に測定して、下記の表２に示した。
【００５２】
【表２】
0006451134.tif 000003
表２に示されるように、離型工程完了後の細胞担持用基板IIは、領域Ｂの水接触角が８０°以上であり、疎水性を示すものであった。また、細胞担持用基板IIに対して施す焼成処理の条件により、領域Ｂの水接触角を変化させることができ、親水性、疎水性を制御できることが確認された。
【００５３】
［実施例３］
（原版の作製）
厚み０．７２５ｍｍのシリコン基板を使用して、実施例１と同様にして、１０ｍｍ×１０ｍｍの領域に微細な凸パターンを有する原版を作製した。次に、この原版の上記の１０ｍｍ×１０ｍｍの領域が中心に位置するように、２０ｍｍ×２０ｍｍの領域にエッチングレジストを配設し、その周囲に露出しているシリコン基板をドライエッチングして０．５μｍ厚分のシリコンを削除した。その後、上記のエッチングレジストを除去した。これにより、１０ｍｍ×１０ｍｍの領域に微細な凸パターンを有し、この領域が中心に位置する２０ｍｍ×２０ｍｍの領域の周囲が一段低い面となっている、図１４に示すような原版を作製した。
【００５４】
（モールドの作製）
上記の原版の凸パターンを有する面、および、その周囲の一段低くなっている面に離型剤（ダイキン工業（株）製  オプツール）を塗布して離型層を形成した。次いで、原版の凸パターン上に、ディスペンサを使用してポリジメチルシロキサン（信越化学（株）製  ＫＥ−１０６）を供給し、供給されたポリジメチルシロキサンに支持基板を押し付けてレベリングさせ、その後、硬化処理（１５０℃、１５分間）を施した。次に、この硬化物（モールド）と原版を離型し、さらに、支持基板を離型して、モールド（厚み約２ｍｍ）を得た。このモールドは、１０ｍｍ×１０ｍｍの領域に微細な凹部を複数有し、この領域が中心に位置する２０ｍｍ×２０ｍｍの領域の外側に、突出した面を有する、図１３（Ｂ）に示されるようなモールドであった。
このように作製したモールドのガス透過係数を、実施例１と同様にして測定した結果、ガス透過係数は４．８ｃｍ3・ｃｍ／（ｃｍ2・ｓ・Ｐａ）であった。
【００５５】
（細胞担持用基板の製造）
細胞担持用基板用の基材として、厚み０．１７ｍｍのガラス基板（２４ｍｍ×２４ｍｍ）を準備し、この基材の一方の面上にハイドロジェンシルセスキオキサン（東京応化工業（株）製  ＯＣＮＬ１０３）をスピンコート法により塗布して材料層を形成した（塗布工程）。
次に、２５℃の雰囲気下で、材料層に上記のモールドを凹部側が接触するように載置した（接触工程）。このような接触における材料層へのモールドの押圧力は約１．０ｋｇ／ｃｍ2程度であった。この状態で３０分間放置することにより、材料層を硬化させた。
次いで、硬化した材料層からモールドを離型した。これにより、図６、図７に示されるような細胞担持用基板IIIを得た。この細胞担持用基板IIIは、基材の２０ｍｍ×２０ｍｍの領域に厚み２５ｎｍの基部を有しており、この基部の略中央に、基部よりも０．５μｍ高い、１０ｍｍ×１０ｍｍの突起領域を有し、この突起領域には複数の突起が存在するものであった。突起の形状は円柱形状であり、個々の突起は、幅Ｗが１００ｎｍ、高さＨが１００ｎｍであり、突起のアスペクト比は１．０、突起のピッチＰは２００ｎｍであった。
作製した細胞担持用基板IIIにおいて、基材上（図７の面３２ａ：以下、領域Ａとする）の水接触角、ハイドロジェンシルセスキオキサンからなる基部（図７の面３４ａ：以下、領域Ｂとする）の水接触角、突起領域（図６、図７の領域３５：以下、領域Ｃとする）の水接触角を実施例１と同様にして測定して、下記の表３に示した。
次いで、作製した細胞担持用基板IIIに対して、実施例１と同様に、焼成処理を施し、焼成処理後の細胞担持用基板の領域Ａ〜領域Ｃの水接触角を上記と同様に測定して、下記の表３に示した。
【００５６】
【表３】
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表３に示されるように、離型工程完了後の細胞担持用基板IIIは、領域Ｂおよび領域Ｃ共に、水接触角が８０°以上であり、疎水性を示すものであった。また、細胞担持用基板IIIに対して施す焼成処理の条件により、領域Ｂおよび領域Ｃの水接触角を変化させることができ、親水性、疎水性を制御できることが確認された。また、実施例１の領域Ｂである基部の厚み（５ｎｍ）と、実施例３の領域Ｂの基部の厚み（２５ｎｍ）との対比から、基部の厚みを調整することによっても親水性、疎水性を制御できることが確認された。
【００５７】
［実施例４］
円形の浅い蓋付きガラス容器を準備した。このガラス容器の内径は３５ｍｍ、深さは８ｍｍであり、底部に１４ｍｍ×１４ｍｍの開口部を有するものであった。
この容器の底部の裏側であって、上記の開口部の周縁に１ｍｍの幅で環状にシリコーン系接着剤（信越シリコーン（株）製  ＫＲ−１０５）を塗布した。次いで、実施例１で作製した細胞担持用基板Ｉのハイドロジェンシルセスキオキサンからなる基部（２０ｍｍ×２０ｍｍ）の略中央の突起領域（１０ｍｍ×１０ｍｍ）が、上記の開口部内に位置するように位置合わせして、細胞担持用基板Ｉの基材部分をシリコーン系接着剤に圧着してガラス容器の底部の開口部を細胞担持用基板Ｉにより閉塞した。これにより、細胞担持用基板Ｉの突起領域が底部に位置する細胞観察用容器を得た。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は細胞を担持して観察、分離、接着、分析等を行う種々の用途において有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１１，２１，３１…細胞担持用基板
１２，２２，３２…基材
１４，３４…基部
１５，２５，３５…突起領域
１６，２６，３６…突起
６１…細胞観察用容器
１０５…材料層
１１１，１２１，１３１…モールド
１１２，１２２，１３２…凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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