(57)【要約】  生体物質接着用基材は、生体物質が接着するように構成されて親水性を有する表面を有する基体を備える。その基体の表面は酸性溶液で覆われている。この生体物質接着用基材は、長期的に保管されても生体物質の接着性を維持することが可能である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体物質が接着するように構成されて親水性を有する表面を有する基体を備え、
前記基体の前記表面は酸性溶液で覆われている、生体物質接着用基材。
【請求項２】
前記基体の前記表面は前記酸性溶液で完全に覆われている、請求項１に記載の生体物質接着用基材。
【請求項３】
前記酸性溶液は容器に収容されており、
前記基体は前記酸性溶液中に配置されている、請求項１に記載の生体物質接着用基材。
【請求項４】
前記基体は疎水性高分子からなり、
前記基体の前記表面には親水化処理が施されている、請求項１に記載の生体物質接着用基材。
【請求項５】
前記疎水性高分子はポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリ乳酸、環状オレフィンコポリマー及び環状オレフィンポリマーのいずれか１つよりなる、請求項４に記載の生体物質接着用基材。
【請求項６】
前記親水化処理はプラズマ処理、コロナ処理、ＵＶ照射、フレーム処理のいずれかである、請求項４に記載の生体物質接着用基材。
【請求項７】
前記酸性溶液はオキソ酸からなる、請求項１に記載の生体物質接着用基材。
【請求項８】
前記酸性溶液はカルボン酸、スルホン酸あるいはホスホン酸を含有する、請求項１に記載の生体物質接着用基材。
【請求項９】
生体物質が接着するように構成されて親水性を有する表面を有する基体を準備するステップと、
前記基体の前記表面を酸性溶液で覆うステップと、
を含む、生体物質接着用基材の製造方法。
【請求項１０】
前記基体の前記表面を前記酸性溶液で覆うステップは、前記基体の前記表面を前記酸性溶液で完全に覆うステップを含む、請求項９に記載の生体物質接着用基材の製造方法。
【請求項１１】
前記基体の前記表面を前記酸性溶液で覆うステップは、前記基体を前記酸性溶液中に配置するステップを含む、請求項９に記載の生体物質接着用基材の製造方法。
【請求項１２】
前記基体が疎水性高分子からなり、
前記表面は親水化処理が施されている、請求項９に記載の生体物質接着用基材の製造方法。
【請求項１３】
前記疎水性高分子はポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリ乳酸、環状オレフィンコポリマー及び環状オレフィンポリマーのいずれか１つよりなる、請求項１２に記載の生体物質接着用基材の製造方法。
【請求項１４】
前記基体を準備するステップは、前記基体の前記表面にプラズマ処理、コロナ処理、ＵＶ照射、フレーム処理のいずれか１つにより前記基体の前記表面に親水化処理を施すステップを含む、請求項１２に記載の生体物質接着用基材の製造方法。
【請求項１５】
生体物質が接着するように構成されて親水性を有する表面を有する生体物質接着用基材を準備するステップと、
前記生体物質接着用基材の前記表面を酸性溶液で覆った状態で生体物質接着用基材を保管するステップと、
を含む、生体物質接着用基材の保管方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞、血球、組織、生体分子等の生体物質を接着させるように構成された生体物質接着用基材およびその製造方法と保管方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞、血球、組織、生体分子等の生体物質を検査、分析するために生体物質を基材へ接着させて固定させる場合がある。その場合には、基材が親水性であることが求められる。【０００３】
一般的に高分子基材は疎水性であるので、高分子基材をプラズマ処理あるいはイオンビーム処理する。特許文献１には、高分子基材をプラズマ処理あるいはイオンビーム処理した後に、その高分子基材を水中あるいは真空中に配置することによって、その高分子基材表面の親水性を長期に亘って維持することが記載されている。【０００４】
しかし、上記の方法では、基材の親水性は維持されていても、生体物質の接着性が低減してしまう場合がある。さらには、基材の保管時間によって生体物質の接着性におけるばらつきが発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２８２８７１号公報
【発明の概要】
【０００６】
生体物質接着用基材は、生体物質が接着するように構成された親水性の表面を有する基体を備える。その基体の表面は酸性溶液で覆われている。
【０００７】
この生体物質接着用基材は、長期的に保管されても生体物質の接着性を維持することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は実施の形態における生体物質接着用装置の斜視図である。
【図２】図２は図１に示す生体物質接着用装置の線２−２における断面図である。
【図３】図３は実施の形態における生体物質接着用基材の使用方法を示す断面図である。
【図４】図４は実施の形態における生体物質接着用基材の使用方法を示す断面図である。
【図５】図５は実施の形態における他の生体物質接着用装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は実施の形態における生体物質接着用装置１００１の斜視図である。図２は図１に示す生体物質接着用装置１００１の線２−２における断面図である。生体物質接着用装置１００１は、生体物質接着用基材１００と、酸性溶液１０２と、生体物質接着用基材１００と酸性溶液１０２とを収容する容器１０３とを備える。容器１０３内にて、生体物質接着用基材１００は酸性溶液１０２中に配置されている。
【００１０】
生体物質接着用基材１００は、基体１０１を備える。基体１０１は、面１０１Ａと、面１０１Ａの反対側の面１０１Ｂとを有する板形状を有する。基体１０１の面１０１Ａには複数の凹部（キャビティ）１０５が設けられている。凹部１０５は基体１０１を貫通しておらず、基体１０１の面１０１Ａに繋がる側壁面１０５Ｂと、側壁面１０５Ｂに繋がる底面１０５Ａとを有する。底面１０５Ａは生体物質が接着するように構成された基体１０１の表面１００Ａである。表面１００Ａ（底面１０５Ａ）には親水化処理が施されている。生体物質接着用基材１００が酸性溶液１０２中に配置されている状態では、基体１０１の表面１００Ａは酸性溶液１０２で完全に覆われている。
【００１１】
基体１０１は、例えば、疎水性高分子からなる。疎水性高分子とは、その表面上に水がある場合に水との接触角が３０度以上の高分子である。疎水性高分子よりなる基体１０１は、例えば、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）及び環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）のいずれか少なくとも１つよりなる。また、基体１０１は、ガラスやシリコン、金属酸化物、金属等の高分子以外の材料で構成されていてもよい。
【００１２】
生体物質接着用基材１００すなわち基体１０１の形状は、その使用目的に応じて適宜決定すればよいため特に限定されないが、例えば、基板、ディスク、容器、フィルム、チューブが挙げられる。さらに、面１０１Ａに複数の凹部１０５が形成されていなくてもよく、１つのみの凹部１０５が形成されていても平坦であってもよい。その場合には、基体１０１の面１０１Ａには生体物質が接着するように構成されており、面１０１Ａは親水化処理が施された表面である。
【００１３】
生体物質接着用基材１００の大きさは、その使用目的に応じて適宜決定すればよいため特に限定されない。
【００１４】
親水化処理とは、基体１０１の表面１００Ａ（凹部１０５の底面１０５Ａ）と水との接触角が２０度以下になるようにする処理である。親水化処理とは、例えば、プラズマ処理、ＵＶ照射、コロナ処理、フレーム処理のいずれかである。
【００１５】
プラズマ処理とは、不活性ガス雰囲気下での放電により発生したプラズマガスを表面１００Ａに吹き付けることで、油分等の有機物や水分に対して分子レベルでの分解・除去を可能とする洗浄、または官能基導入などによる改質処理である。プラズマ処理の不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス、酸素ガス、ヘリウムガス、ネオンガスおよびキセノンガス等が挙げられる。
【００１６】
コロナ処理とは、コロナ放電により表面１００Ａを改質する表面処理である。プラズマによる表面処理と異なり、コロナ放電を当てると、電子などの衝突により表面の分子構造が変化し、表面１００Ａが荒面化する。コロナ処理により基体１０１の表面１００Ａに、親水性のカルボキシル基や水酸基ができるので、水に対する濡れ性が向上する。
【００１７】
ＵＶ照射とは、紫外線によって形成された活性酸素を発生させ、それを基体１０１の表面１００Ａに衝突させて表面１００Ａとその付近の部分での分子鎖を切断し、そこに新たな官能基を導入する処理である。
【００１８】
フレーム処理とは、可燃性ガスに酸素を吹き込みながら表面１００Ａ上で燃焼させ、酸化反応を起こして官能基を表面１００Ａに導入する処理である。
【００１９】
このように基体１０１の表面１００Ａに親水化処理を施すことによって表面１００Ａの親水性を向上させる。
【００２０】
表面１００Ａが親水化処理された基体１０１は酸性溶液１０２中に配置される。
【００２１】
酸性溶液１０２は、例えばカルボン酸、スルホン酸あるいはホスホン酸を含有する溶液であり、例えば、酢酸、クエン酸、硫酸を用いることができる。あるいはリン酸を用いることが出来る。酸性溶液１０２の好ましいｐＨは６以下であり、より好ましくは４以下である。
【００２２】
なお、表面１００Ａが予め親水性を有している場合は、基体１０１の表面１０１Ａには親水化処理を施さなくてもよい。
【００２３】
図１と図２に示す生体物質接着用基材１００は以下のように製造することができる。まず、生体物質が接着するように構成されて親水性を有する表面１００Ａを有する基体１０１を準備する。その後、基体１０１の表面１００Ａを酸性溶液１０２で覆う。基体１０１の表面１００Ａを酸性溶液１０２で完全に覆ってもよい。また。基体１０１を酸性溶液１０２中に配置してもよい。
【００２４】
以上のように親水化処理されて酸性溶液１０２内で保管された生体物質接着用基材１００について、以下にその効果を説明する。図３と図４は生体物質接着用基材１００の使用方法を示す断面図である。実施の形態では、赤血球を生体物質１２０として分析するために表面１００Ａ（底面１０５Ａ）に接着させる。
【００２５】
生体物質接着用基材１００を酸性溶液１０２から取り出す。その後、図３に示すように、赤血球である生体物質１２０を含有する測定液１１０を生体物質接着用基材１００（基体１０１）の面１０１Ａに配置する。これにより、生体物質１２０は凹部１０５の底面１０５Ａ（表面１００Ａ）と面１０１Ａに多層に堆積する。その後、生体物質接着用基材１００（基体１０１）の面１０１Ａを洗浄することで、凹部１０５の底面１０５Ａ（表面１００Ａ）に接触する生体物質１２０以外の生体物質１２０が生体物質接着用基材１００から流されて離れる。これにより、図４に示すように、凹部１０５の底面１０５Ａ（基体１０１の表面１００Ａ）上に生体物質１２０が接着されて単層で残る。
【００２６】
実施の形態における生体物質接着用基材１００の基体１０１の試料を作製した。実施例１の生体物質接着用基材１００は酸性溶液１０２であるクエン酸中で保管し、実施例２の生体物質接着用基材１００は酸性溶液１０２である硫酸中で保管した。また、実施例３の生体物質接着用基材１００は酸性溶液１０２であるリン酸中で保管した。さらに、比較例１の生体物質接着用基材は大気中で保管し、比較例２の生体物質接着用基材は純水中に保管した。これらの試料の生体物質接着用基材のいくつかの保管の時間に対する水との接触角について比較した結果を表１に示す。それぞれの試料は室温下で保管した。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
表１に示すように、大気や純水中で保管された比較例１、２では水の接触角は保管時間が長くなると大きくなり、３ヶ月を経過すると３０度を超える。一方、酸性溶液中での保管された実施例１、２、３では、保管時間が３ヶ月を経過しても接触角が２０度以下であり親水性を維持している。比較例１で接触角が大きくなることは、大気中で生体物質接着用基材を保管した場合、大気中のコンタミネーションの影響を受けやすくなることに起因する。また、比較例２で接触角が大きくなることは、親水化処理にて導入された親水性官能基が純水中で分子鎖運動することで、純水中の基体の表面に顕在化した親水性官能基量が酸性溶液中に比べて減少することに起因する。尚、実施例１、２、３での水の接触角は、保管時間が６ヶ月以上において３０度以下を維持できることを確認した。
【００２９】
さらに、実施の形態における生体物質接着用基材１００の実施例１、２、３と大気中で保管された比較例１と純水中で保管された比較例２において、基材に接着した生体物質の数を表２に示す。
【００３０】
これらの実施例での基体１０１の表面１００Ａは半径３４μｍの円形状を有し、表面１００Ａの面積は約３６００μｍ２である。なお、約３６００μｍ２の面積には生体物質１２０である約１００個の赤血球を接着させることができる。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
表２に示すように、大気中で保管された比較例１と純水中で保管された比較例２では、１．５ヶ月の保管時間が経過して以降、基材に接着する生体物質１２０の数が大きく減少し、かつ、その数のばらつきが大きくなる。特に、大気中で保管された比較例１では、他の試料に比較して、接着する生体物質１２０の数は少なく、しかもその数のばらつきは大きく、ともに性能の悪化が顕著である。さらに、純水中で保管された比較例２では、保管時間が１．５ヶ月以降では、接着する生体物質１２０の数は少なくなっている。一方、酸性溶液中で保管された実施例１、２、３では、保管時間が３ヶ月を経過しても接着する生体物質１２０の数は多く、ばらつきは大きくなっていない。これは、親水化処理により導入された官能基の特に生体物質の接着に寄与するカルボキシル基等の官能基が、同質の環境下を好み、より基体１０１の表面１００Ａに顕在化していることに起因する。
【００３３】
生体物質１２０の接着性に関して、純水中で保管された比較例２で接着する生体物質の数が小さく、その数のばらつきが大きくなっている原因は、純水中で、親水化処理にて導入されて生体物質の接着に寄与する官能基が分子鎖運動することで、純水中の基材の表面に顕在化した官能基量が酸性溶液中に比べて減少することに起因する。
【００３４】
一方、生体物質１２０の接着性に関して、酸性溶液１０２中で保管された実施例１、２、３では生体物質接着用基材１００に接着する生体物質１２０の数、やその数のばらつきの変化が抑えられている。これは、親水化処理にて導入されて生体物質の接着に寄与する官能基の分子鎖運動が抑制され、酸性溶液１０２中の生体物質接着用基材１００の表面１００Ａに、生体物質の接着に寄与する、より多くの量の官能基が顕在化したことに起因する。その結果、実施例１、２、３では生体物質１２０の生体物質接着用基材１００の表面１００Ａへのより強い接着性が得られる。尚、実施例１、２、３の生体物質の接着性は、水の接触角同様、６ヶ月以上の期間に亘って維持できることを確認した。
【００３５】
以上の結果より、水の接触角よりも生体物質１２０への接着性が表面状態の影響を受けやすいので、生体物質接着用基材１００への生体物質１２０の接着能を維持するためには、酸性溶液１０２中に生体物質接着用基材１００（基体１０１）を保管することがより好ましい。
【００３６】
図５は実施の形態における他の生体物質接着用装置１００２の断面図である。図５において図１に示す生体物質接着用装置１００１と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【００３７】
図１に示す生体物質接着用装置１００１では、生体物質接着用基材１００（基体１０１）が酸性溶液１０２中に配置されており、面１０１Ａ、１０１Ｂがともに酸性溶液１０２で覆われる。
【００３８】
図５に示す生体物質接着用装置１００２では、酸性溶液１０２が複数の凹部１０５に充填された状態で生体物質接着用基材１００（基体１０１）の面１０１Ａに貼られたシート１５０で複数の凹部１０５が密閉されている。図５に示す生体物質接着用装置１００２でも、図１に示す生体物質接着用装置１００１と同様に、生体物質が接着するように構成されて、かつ親水化処理された凹部の１０５の底面１０５Ａ（基体１０１の表面１００Ａ）が酸性溶液１０２で完全に覆われる。これにより、底面１０５Ａ（表面１００Ａ）の親水性と生体物質１２０への接着性とが長期間維持される。
【００３９】
以上のように実施の形態によれば、親水化処理した基体１０１を酸性溶液中に配置させることにより、生体物質接着用基材１００を長期間保管した後であっても、生体物質接着用基材１００への生体物質１２０の接着性を維持することができるので、生体物質１２０の安定した分析を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の生体物質接着用基材及び生体物質接着用基材を用いた接着性維持方法は、細胞、血球、組織、生体分子といった生体物質を検査、分析するのに有用である。
【符号の説明】
【００４１】
１００    生体物質接着用基材
１０１    基体
１０２    酸性溶液
１２０    生体物質
【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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【手続補正書】
【提出日】平成27年9月25日(2015.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
図５に示す生体物質接着用装置１００２では、酸性溶液１０２が複数の凹部１０５に充填された状態で生体物質接着用基材１００（基体１０１）の面１０１Ａに貼られたシート１５０で複数の凹部１０５が密閉されている。図５に示す生体物質接着用装置１００２でも、図１に示す生体物質接着用装置１００１と同様に、生体物質が接着するように構成されて、かつ親水化処理された凹部１０５の底面１０５Ａ（基体１０１の表面１００Ａ）が酸性溶液１０２で完全に覆われる。これにより、底面１０５Ａ（表面１００Ａ）の親水性と生体物質１２０への接着性とが長期間維持される。
【国際調査報告】
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2014199578.tif 000011
2014199578.tif 000012
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