(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞培養用容器であって、
一方の表面が、細胞及び培地の収容部の底面を形成し、他方の表面が容器外に露出するように配置された基材、を少なくとも一部に備え、
前記基材の前記一方の表面の少なくとも一部がポリイミドを含む樹脂組成物により構成されており、
前記ポリイミドが、繰り返し単位中に１個以上のフッ素原子を有する含フッ素ポリイミドであり、
前記基材の酸素ガス透過度が２１９ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）以上であり、
前記基材の、前記ポリイミドを含む樹脂組成物により構成された表面が、平滑な表面であり、
前記ポリイミドは式（Ｖ）
【化１】
0006681664.tif 000065
で表される繰り返し単位構造を含む芳香族ポリイミドであり、
ｐは０又は１であり、
Ｘ１は、
基ｘ１：
−Ｃ（ＣＦ３）２−
基ｘ２：
【化２】
0006681664.tif 000066
及び
基ｘ３：
【化３】
0006681664.tif 000067
から選ばれる少なくとも１種であり、
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は、全て水素原子であるか、全てフッ素原子であり、
Ｙ１は、
基ｙ１：
【化４】
0006681664.tif 000068
基ｙ３：
【化５】
0006681664.tif 000069
基ｙ５：
【化６】
0006681664.tif 000070
基ｙ６：
【化７】
0006681664.tif 000071
基ｙ８：
【化８】
0006681664.tif 000072
及び、
基ｙ９：
【化９】
0006681664.tif 000073
から選ばれる少なくとも１種であり、
ただし、Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６の少なくとも１つはフッ素原子を含むことを特徴とする細胞培養用容器。
【請求項２】
前記含フッ素ポリイミドが、酸二無水物とジアミンとを各々１種又は２種以上反応させて得られたポリイミドであり、
前記酸二無水物及び前記ジアミンのうち少なくとも１種の化合物は、分子内にフッ素原子を有し、
前記酸二無水物が式（１）
【化１０】
0006681664.tif 000074
で表され、
前記ジアミンが式（２）
【化１１】
0006681664.tif 000075
で表され、
Ｘ０が式（Ｅ１）
【化１２】
0006681664.tif 000076
で表される基であり、
Ｙ０がＹ１である、
請求項１に記載の細胞培養用容器。
【請求項３】
前記樹脂組成物の酸素ガス透過係数が０．１０×１０−１０ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）以上である、請求項１又は２に記載の細胞培養用容器。
【請求項４】
前記樹脂組成物におけるフッ素含有量が１〜６０質量％であり、イミド化率が２０％以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の細胞培養用容器。
【請求項５】
細胞を培養する方法であって、
一方の表面の少なくとも一部がポリイミドを含む樹脂組成物により構成される基材を用いて、前記基材の前記一方の表面に細胞及び培地が接し、前記基材の他方の表面が酸素含有ガスに接した状態で細胞を培養する工程を含み、
前記ポリイミドが、繰り返し単位中に１個以上のフッ素原子を有する含フッ素ポリイミドであり、
前記基材の酸素ガス透過度が２１９ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）以上であり、
前記基材の、前記ポリイミドを含む樹脂組成物により構成された表面が、平滑な表面であり、
前記ポリイミドは式（Ｖ）
【化１３】
0006681664.tif 000077
で表される繰り返し単位構造を含む芳香族ポリイミドであり、
ｐは０又は１であり、
Ｘ１は、
基ｘ１：
−Ｃ（ＣＦ３）２−
基ｘ２：
【化１４】
0006681664.tif 000078
及び
基ｘ３：
【化１５】
0006681664.tif 000079
から選ばれる少なくとも１種であり、
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は、全て水素原子であるか、全てフッ素原子であり、
Ｙ１は、
基ｙ１：
【化１６】
0006681664.tif 000080
基ｙ３：
【化１７】
0006681664.tif 000081
基ｙ５：
【化１８】
0006681664.tif 000082
基ｙ６：
【化１９】
0006681664.tif 000083
基ｙ８：
【化２０】
0006681664.tif 000084
及び、
基ｙ９：
【化２１】
0006681664.tif 000085
から選ばれる少なくとも１種であり、
ただし、Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６の少なくとも１つはフッ素原子を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
前記含フッ素ポリイミドが、酸二無水物とジアミンとを各々１種又は２種以上反応させて得られたポリイミドであり、
前記酸二無水物及び前記ジアミンのうち少なくとも１種の化合物は、分子内にフッ素原子を有し、
前記酸二無水物が式（１）
【化２２】
0006681664.tif 000086
で表され、
前記ジアミンが式（２）
【化２３】
0006681664.tif 000087
で表され、
Ｘ０が式（Ｅ１）
【化２４】
0006681664.tif 000088
で表される基であり、
Ｙ０がＹ１である、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記樹脂組成物の酸素ガス透過係数が０．１０×１０−１０ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）以上である、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記樹脂組成物におけるフッ素含有量が１〜６０質量％であり、イミド化率が２０％以上である、請求項５〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記工程が、細胞を三次元培養する工程である、請求項５〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
細胞を三次元培養する前記工程が、前記細胞を培養してスフェロイド又は三次元細胞集合体を形成する工程である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
細胞培養用基材であって、
前記基材の表面の少なくとも一部がポリイミドを含む樹脂組成物により構成されており、
前記ポリイミドが、繰り返し単位中に１個以上のフッ素原子を有する含フッ素ポリイミドであり、
前記基材の酸素ガス透過度が２１９ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）以上であり、
前記基材の、前記ポリイミドを含む樹脂組成物により構成された表面が、平滑な表面であり、
前記ポリイミドは式（Ｖ）
【化２５】
0006681664.tif 000089
で表される繰り返し単位構造を含む芳香族ポリイミドであり、
ｐは０又は１であり、
Ｘ１は、
基ｘ１：
−Ｃ（ＣＦ３）２−
基ｘ２：
【化２６】
0006681664.tif 000090
及び
基ｘ３：
【化２７】
0006681664.tif 000091
から選ばれる少なくとも１種であり、
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は、全て水素原子であるか、全てフッ素原子であり、
Ｙ１は、
基ｙ１：
【化２８】
0006681664.tif 000092
基ｙ３：
【化２９】
0006681664.tif 000093
基ｙ５：
【化３０】
0006681664.tif 000094
基ｙ６：
【化３１】
0006681664.tif 000095
基ｙ８：
【化３２】
0006681664.tif 000096
及び、
基ｙ９：
【化３３】
0006681664.tif 000097
から選ばれる少なくとも１種であり、
ただし、Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６の少なくとも１つはフッ素原子を含むことを特徴とする細胞培養用基材。
【請求項１２】
前記含フッ素ポリイミドが、酸二無水物とジアミンとを各々１種又は２種以上反応させて得られたポリイミドであり、
前記酸二無水物及び前記ジアミンのうち少なくとも１種の化合物は、分子内にフッ素原子を有し、
前記酸二無水物が式（１）
【化３４】
0006681664.tif 000098
で表され、
前記ジアミンが式（２）
【化３５】
0006681664.tif 000099
で表され、
Ｘ０が式（Ｅ１）
【化３６】
0006681664.tif 000100
で表される基であり、
Ｙ０がＹ１である、
請求項１１に記載の細胞培養用基材。
【請求項１３】
前記樹脂組成物の酸素ガス透過係数が０．１０×１０−１０ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）以上である、請求項１１又は１２に記載の細胞培養用基材。
【請求項１４】
前記樹脂組成物におけるフッ素含有量が１〜６０質量％であり、イミド化率が２０％以上である、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の細胞培養用基材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞培養用基材、該基材を備えた細胞培養用容器、該基材を用いて細胞を培養する方法、及び、該基材を用いて細胞から三次元的な組織を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
肝臓、膵臓、皮膚、血管等の各器官を形成する細胞は、生体内において、細胞同士が三次元的にネットワークを形成し機能を発現している。
【０００３】
そこでこれらの器官の機能を再生する再生医療の研究において、これらの器官の細胞を培養する場合には、細胞同士が三次元的にネットワークを形成できるような培養（すなわち三次元培養）が求められる。細胞同士が三次元的にネットワークを形成した最小の組織としてスフェロイドがある。しかしながら一般的な樹脂製の細胞培養用基材の表面で細胞を培養する場合、細胞は平面状に広がって増殖し、三次元的なネットワークは形成されない。
【０００４】
三次元培養を行うための基材として従来から種々のものが開発されている。
例えば特許文献１では、熱可塑性の有機ポリマーから形成された基体と、該基体から延伸した柱状微小突起群とを備え、柱状微小突起群の突起に細胞を付着させて培養する細胞培養シートが開示されている。また特許文献２では、平面方向の形状が多角形であると共に最小内径が３μｍ以下である微小セルが複数連続して形成された、細胞接着面として機能する凹凸構造を有する細胞内容構造体が開示されている。
【０００５】
非特許文献１では、含フッ素ポリイミドが優れた生体適合性を有することに着目し、含フッ素ポリイミドの１種である６ＦＤＡ−６ＦＡＰの膜の表面上で細胞培養を行ったところ、表面が平坦な６ＦＤＡ−６ＦＡＰ膜上では細胞は二次元的に増殖してしまいスフェロイドが形成されないのに対して、ラビング処理により表面に微細な凹凸を形成するとスフェロイドが形成されたことを開示している。ここで６ＦＤＡ−６ＦＡＰとは、酸二無水物である２，２’−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物（６ＦＤＡ）と、ジアミン化合物である２，２’−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン（６ＦＡＰ）とを重合させたポリイミドである。非特許文献１の筆者らは、特許文献３において、ラビング処理していない平坦な６ＦＤＡ−６ＦＡＰ膜上で二次元的に血管内皮細胞を培養したのちにゲルに転写して血管組織を形成し、ラビング処理した凹凸表面の６ＦＤＡ−６ＦＡＰ膜上で三次元的に肝癌細胞を培養してスフェロイドを形成し、両者を組み合わせることを開示する。
【０００６】
特許文献４は、細胞培養用容器を、気体透過性プラスチック材料により形成する技術を開示する。特許文献４は酸素供給の装置を必要としない細胞培養用容器の提供を目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４８９７１９２号公報
【特許文献２】特許第４１５９１０３号公報
【特許文献３】特開２００９−２１３７１６号公報
【特許文献４】特許第３７６１６７６号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｎ．  Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｆｏｒ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，  １９，  １００２  （２００８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１及び２に開示されている三次元培養用の細胞培養基板はいずれも基材表面に微細な凹凸構造を形成することで三次元培養を可能にするものであった。このような基材は、微細凹凸の作成が容易ではなく加工コストがかかるという問題があった。また微細な凹凸を有する基板の表面上で細胞培養を行う場合、液体培地を基材表面に適用したときに基材表面上に気泡が残り易いため、基材表面に液体培地を適用した後に脱泡処理が必要であるという問題もあった。
【００１０】
非特許文献１及び特許文献３に開示されている、含フッ素ポリイミドである６ＦＤＡ−６ＦＡＰのラビング処理された膜を備えた細胞培養用基材は、特許文献１及び２と比較して簡便に作成可能ではあるが、特許文献１及び２と同様の問題は有しており、なお改善の余地があった。
【００１１】
特許文献４の容器は三次元組織の形成を目的としたものではなく、特許文献４の容器を用いて三次元組織の形成が可能であるか否かは一切検討されていない。
【００１２】
そこで本発明は、ラビング処理を必要とせず、三次元的な組織培養が可能な細胞培養用基材、該基材を備えた細胞培養用容器、該基材を用いた細胞の培養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】
【００１３】
本発明者らは、フッ素含有ポリイミドを表面に含み、且つ酸素ガス透過性の高い樹脂組成物を含む基材を用い、該基材のフッ素含有ポリイミドを含む表面に細胞及び培地を接触させ、培地上面に加えて該基材の他方の表面を空気等の酸素含有ガスと接触させた状態で細胞培養を行うとき、細胞がスフェロイド等の三次元的な組織を形成することができるという驚くべき知見を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
本発明は第一に、細胞培養用容器であって、
一方の表面が、細胞及び培地の収容部の底面を形成し、他方の表面が容器外に露出するように配置された基材、を少なくとも一部に備え、
前記基材の前記一方の表面の少なくとも一部がポリイミドを含む樹脂組成物により構成されており、
前記ポリイミドが、繰り返し単位中に１個以上のフッ素原子を有する含フッ素ポリイミドであり、
前記基材の酸素ガス透過度が２１９ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）以上である
ことを特徴とする細胞培養用容器
に関する。
【００１５】
本発明の細胞培養用容器を用いると、通常の培地上面からの酸素供給に加え、容器外から基材底面側を通じて細胞に酸素が供給され易く、細胞の生育とスフェロイド、三次元細胞集合体等の三次元的な組織の形成が進み易い。
【００１６】
本発明の細胞培養用容器では、より好ましくは前記樹脂組成物の酸素ガス透過係数が０．１０×１０−１０ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）以上である。
【００１７】
本発明の細胞培養用容器のこの実施形態によれば、細胞により多くの酸素が供給され易く、細胞の生育とスフェロイド、三次元細胞集合体等の三次元的な組織の形成が進み易い。
【００１８】
本発明の細胞培養用容器では、より好ましくは前記樹脂組成物におけるフッ素含有量が１〜６０質量％であり、イミド化率が２０％以上である。
【００１９】
本発明の細胞培養用容器のこの実施形態によれば、基材表面上で細胞が三次元的な組織を形成することが更に容易になる。
【００２０】
本発明はまた、
細胞を培養する方法であって、
一方の表面の少なくとも一部がポリイミドを含む樹脂組成物により構成される基材を用いて、前記基材の前記一方の表面に細胞及び培地が接し、前記基材の他方の表面が酸素含有ガスに接した状態で細胞を培養する工程を含み、
前記ポリイミドが、繰り返し単位中に１個以上のフッ素原子を有する含フッ素ポリイミドであり、
前記基材の酸素ガス透過度が２１９ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）以上である、
ことを特徴とする方法
に関する。
【００２１】
本発明の細胞培養方法では、通常の培地上面からの酸素供給に加え、基材底面側を通じて細胞に酸素が供給され易く、細胞の生育が進み易い。
【００２２】
本発明の細胞培養方法では、より好ましくは前記樹脂組成物の酸素ガス透過係数が０．１０×１０−１０ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）以上である。
【００２３】
本発明の細胞培養方法のこの実施形態によれば、細胞により多くの酸素が供給され易く、細胞の生育が進み易い。
【００２４】
本発明の細胞培養方法では、より好ましくは前記樹脂組成物におけるフッ素含有量が１〜６０質量％であり、イミド化率が２０％以上である。
本発明の細胞培養方法のこの実施形態によれば、細胞の生育が更に進み易い。
【００２５】
本発明の細胞培養方法では、より好ましくは、前記工程が、細胞を三次元培養する工程である。ここで細胞を三次元培養する工程は、より好ましくは、前記細胞を培養してスフェロイド又は三次元細胞集合体を形成する工程である。
【００２６】
これらの、本発明の細胞培養方法のより好ましい形態によれば、簡便な操作により細胞の培養と、スフェロイド、三次元細胞集合体等の三次元的な組織の形成が可能である。
【００２７】
本発明はまた、
細胞培養用基材であって、
前記基材の表面の少なくとも一部がポリイミドを含む樹脂組成物により構成されており、
前記ポリイミドが、繰り返し単位中に１個以上のフッ素原子を有する含フッ素ポリイミドであり、
前記基材の酸素ガス透過度が２１９ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）以上である
ことを特徴とする細胞培養用基材
に関する。
【００２８】
本発明の細胞培養用基材では、通常の培地上面からの酸素供給に加え、基材を通じて細胞に酸素が供給され易く、細胞の生育が進み易い。
【００２９】
本発明の細胞培養用基材では、より好ましくは、前記樹脂組成物の酸素ガス透過係数が０．１０×１０−１０ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）以上である。
【００３０】
本発明の細胞培養用基材のこの実施形態によれば、細胞により多くの酸素が供給され易く、細胞の生育が進み易い。
【００３１】
本発明の細胞培養用基材では、より好ましくは、前記樹脂組成物におけるフッ素含有量が１〜６０質量％であり、イミド化率が２０％以上である。
【００３２】
本発明の細胞培養用基材のこの実施形態によれば、基材表面上で細胞が三次元的な組織を形成することが更に容易になる。
【００３３】
本発明で用いる前記の含フッ素ポリイミドは、典型的には、酸二無水物とジアミンとを各々１種又は２種以上反応させて得られたポリイミドであって、前記酸二無水物及び前記ジアミンのうち少なくとも１種の化合物が、分子内にフッ素原子を有するものである。
【００３４】
本発明において「樹脂組成物」は「樹脂」と言い換えることもできる。フッ素含有ポリマーは通常は重合度が異なる多数のフッ素含有ポリマー分子からなることから、フッ素含有ポリマーを含有する樹脂を「樹脂組成物」と称する。本発明において「樹脂組成物」又は「樹脂」は本発明の効果を損なわない範囲の量の他の成分を含んでいてもよいし、含んでいなくともよい。他の成分としては、本発明の効果を損なわない範囲の量の、重合反応に使用される成分や、通常の添加剤であることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば細胞からスフェロイド、三次元細胞集合体等の三次元組織を形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明の細胞培養方法での、基材１０と、培地２と、細胞３と、外気（酸素含有ガス）４との位置関係を説明する模式図である。
【図２】図２はラット初代肝細胞の培養５日目の結果を示す写真である。（Ａ）はポリスチレン製のマルチウェルセルカルチャープレート２４ｗｅｌｌ（ＢＤ  Ｆａｌｃｏｎ社）での培養結果を示す。（Ｂ）は本発明の６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ膜での培養結果を示す。（Ｃ）は本発明の６ＦＤＡ／ＴＦＭＢ膜での培養結果を示す。
【図３】図３はラット初代肝細胞の培養５日目におけるアルブミンの定量結果を示す図である。
【図４】図４は、ラット初代肝細胞の培養５日目に６ＦＤＡ／ＴＦＭＢ膜上に形成された細胞凝集塊の、カドヘリン及びアクチンの免疫染色を示す写真（蛍光顕微鏡像）である。（Ａ）はカドヘリンの染色結果を示す。（Ｂ）はアクチンの染色結果を示す。（Ｃ）はカドヘリン染色の蛍光顕微鏡像とアクチン染色の蛍光顕微鏡像とを重ね合わせたものである。
【図５】図５は、本発明の細胞培養用基材の実施形態１において、樹脂組成物により構成されるフィルム１を、フィルム１の主面に対して垂直な平面に沿って切った断面を模式的に示す図である。
【図６】図６は、本発明の細胞培養用基材の実施形態２において、樹脂組成物により構成されるフィルム１及び支持体２を、フィルム１の主面に対して垂直な平面に沿って切った断面を模式的に示す図である。
【図７】本発明の細胞培養用容器の一実施形態を示す。（ａ）細胞培養用容器１００の縦断面の模式図である。（ｂ）細胞培養用容器１００を用いて細胞培養を行う方法を説明するための図である。
【図８】本発明の細胞培養用容器の他の実施形態を示す。（ａ）細胞培養用容器１００の斜視図である。（ｂ）細胞培養用容器１００のA-A断面の模式図である。（ｃ）別の実施形態の細胞培養用容器１００のA-A断面の模式図である。
【図９】本発明の細胞培養用容器の更なる実施形態を示す。
【図１０】無血清培地を用いたラット初代肝細胞の培養結果を示す写真である。（Ａ）はＮａｎｏＣｕｌｔｕｒｅ  Ｐｌａｔｅ  ＭＳパターン／高接着／２４ウェル（サイバックス社）での培養結果を示す。（Ｂ）はＰｒｉｍｅＳｕｒｆａｃｅマルチウェルプレート２４ｗｅｌｌ（住友ベークライト社）での培養結果を示す。（Ｃ）は本発明の６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ  ２４ｗｅｌｌプレートでの培養結果を示す。
【図１１】無血清培地を用いたラット初代肝細胞の培養５日目の培養液でのＣＹＰ１Ａ活性の測定結果を示す図である。
【図１２】血清培地を用いたラット初代肝細胞の培養結果を示す写真である。（Ａ）はコラーゲンタイプＩコートマイクロプレート２４ウェル（旭硝子社）での培養結果を示す。（Ｂ）はＮａｎｏＣｕｌｔｕｒｅ  Ｐｌａｔｅ  ＭＳパターン／高接着／２４ウェル（サイバックス社）での培養結果を示す。（Ｃ）はＰｒｉｍｅＳｕｒｆａｃｅマルチウェルプレート２４ｗｅｌｌ（住友ベークライト社）での培養結果を示す。（Ｄ）はＬｕｍｏｘマルチウェルプレート２４ウェル（グライナー社）での培養結果を示す。（Ｅ）は本発明の６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ  ２４ｗｅｌｌプレートでの培養結果を示す。
【図１３】血清培地を用いたラット初代肝細胞の培養５日目の培養液でのアルブミンの定量結果を示す図である。
【図１４】ＨｅｐＧ２細胞の培養結果を示す写真である。（Ａ）はマルチウェルセルカルチャープレート２４ｗｅｌｌ（ＢＤ  Ｆａｌｃｏｎ社）での培養結果を示す。（Ｂ）はＰｒｉｍｅＳｕｒｆａｃｅマルチウェルプレート２４ｗｅｌｌ（住友ベークライト社）での培養結果を示す。（Ｃ）は本発明の６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ膜での培養結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
１．含フッ素ポリイミド
本発明で用いるポリイミドは、繰り返し単位中に１個以上のフッ素原子を有する含フッ素ポリイミドであり、典型的には、酸二無水物とジアミンとを各々１種以上反応させて得られる含フッ素ポリイミドである。含フッ素ポリイミドの製造のためには、好ましくは、酸二無水物及びジアミンのうち少なくとも１種の化合物として、分子内にフッ素原子を有するものを用いる。該ポリイミドを含む、本発明の基材表面を構成する樹脂組成物中のフッ素含量は、１〜６０質量％、好ましくは５〜６０質量％、より好ましくは１０〜６０質量％、さらに好ましくは１５〜５０質量％である。上記フッ素含有量とするためには、使用される酸二無水物又はジアミンの一方又は両方が１個以上のフッ素原子を含めばよい。かかるフッ素含有量の樹脂組成物により構成される基材表面では細胞が三次元的な組織を形成し易い。
【００３８】
前記酸二無水物及び前記ジアミンのうち少なくとも１種の化合物が有するフッ素原子は、酸二無水物とジアミンとのアミド化反応及びイミド化反応によって消滅しないことが好ましい。
【００３９】
ポリイミドは、酸二無水物とジアミンとを各々１種以上重合させて得られるポリアミド酸をイミド化することにより得られるものである。本発明の基材において細胞の足場となる表面を構成する樹脂組成物は、ポリイミドに加えて、ポリアミド酸を一部に含んでいてもよい。本明細書中では、イミド化率が０％のものをポリアミド酸、イミド化率が０％を超えるものをポリイミドと称する。
【００４０】
また、本明細書中で、「含フッ素ポリアミド酸」を「ポリアミド酸」、「含フッ素芳香族ポリアミド酸」を「芳香族ポリアミド酸」、「含フッ素ポリイミド」を「ポリイミド」、「含フッ素芳香族ポリイミド」を「芳香族ポリイミド」と各々称することがある。
【００４１】
酸二無水物として式（１）で示される化合物を用い、ジアミンとして式（２）で示される化合物を用いて得られる本発明のポリイミドは、その主鎖（主鎖骨格とも言う）中に式（３）で示される繰り返し単位を含む。
【００４２】
【化１】
0006681664.tif 000002
【００４３】
【化２】
0006681664.tif 000003
【００４４】
【化３】
0006681664.tif 000004
【００４５】
式（１）〜（３）において、Ｘ０は、酸二無水物残基を表し、４価の有機基である。Ｙ０は、ジアミン化合物残基を表し、２価の有機基である。Ｘ０及びＹ０に含まれるフッ素原子の合計は１個以上である。
【００４６】
本発明で用いられる樹脂組成物中の含フッ素ポリイミドは式（３）で示される繰り返し単位を有している限り、どのような製法で製造されたものでもよく、式（１）で示される酸二無水物と式（２）で示されるジアミンとを反応させて得られる含フッ素ポリイミドには限定されない。本発明での「酸二無水物とジアミンとを各々１種又は２種以上反応させて得られたポリイミド」において、酸二無水物は酸二無水物の誘導体の形態でもよく、ジアミンはジアミンの誘導体の形態でもよいことは当業者に自明である。
【００４７】
ポリイミドを製造する方法としては、実施例で示すような二段合成法や、一段合成法が使用できる。
【００４８】
ポリイミドの二段合成法は前駆体としてポリアミド酸を合成し、ポリアミド酸をポリイミド酸に変換する方法である。前駆体としてのポリアミド酸はポリアミド酸誘導体であってもよい。ポリアミド酸誘導体としては、例えばポリアミド酸塩、ポリアミド酸アルキルエステル、ポリアミド酸アミド、ビスメチリデンピロメリチドからのポリアミド酸誘導体、ポリアミド酸シリルエステル、ポリアミド酸イソイミドなどが挙げられる。
【００４９】
ポリイミドの一段合成法としては、例えば高温溶融重合法、イソシアナート法、テトラカルボン酸ジチオ無水物法、イオン液体を用いる方法などの、溶媒を用いる一段合成法が使用できる。その他の一段合成法としては、ナイロン塩型モノマーを経由する重合法として、高温固相重合法、高圧下での高温固相重合法、水中での固相重合法などが挙げられる。
【００５０】
また、本発明において、「酸二無水物残基」は上記構造を形成する４価の有機基であればよく、実際に酸二無水物が反応して形成された残基である必要はなく、同様に、「ジアミン化合物残基」は上記構造を形成する２価の有機基であればよく、実際にジアミン化合物が反応して形成された残基である必要はない。
【００５１】
１．１．含フッ素ポリアミド酸
式（３）で示される繰り返し単位を含むポリイミドは、式（１）の酸二無水物と式（２）のジアミンとを反応させて得られるポリアミド酸をイミド化して得ることができ、該ポリアミド酸は、その主鎖（主鎖骨格）中に式（４）で表される繰り返し単位を含む。
【００５２】
【化４】
0006681664.tif 000005
【００５３】
ポリアミド酸の１分子に含まれる式（４）の繰り返し単位の数は１〜１３００であることが好ましく、１〜１０００であることがより好ましい。
【００５４】
前記ポリアミド酸の分子量は、重量平均分子量として、１０００〜１００万であることが好ましく、５０００〜７０万であることがより好ましい。分子量がこの範囲内であると重合時にゲル化する恐れが無く、低粘度で重合やフィルム化が容易になり、適当な耐熱性や膜強度の付与と維持が期待できる。重量平均分子量は更に好ましくは１万〜５０万である。
【００５５】
上記重量平均分子量は、後述する実施例と同様に、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）により、標準ポリスチレンの検量線を用いて測定することができる。
【００５６】
前記ポリアミド酸は、好ましくは芳香族ポリアミド酸又は脂肪族ポリアミド酸であり、より好ましくは芳香族ポリアミド酸である。以下にポリアミド酸の好適な実施形態を説明する。
【００５７】
１．１．１．芳香族ポリアミド酸の具体例
芳香族酸二無水物とはＸ０が芳香族基を含む式（１）の化合物であり、芳香族ジアミンとはＹ０が芳香族基を含む式（２）の化合物である。芳香族ポリアミド酸は、酸二無水物とジアミンとを各々１種又は２種以上重合させたポリアミド酸であって、重合に用いられる酸二無水物が、Ｘ０が芳香族基を含む式（１）の酸二無水物を少なくとも含み、重合に用いられるジアミンが、Ｙ０が芳香族基を含む式（２）のジアミンを少なくとも含む。含フッ素芳香族ポリアミド酸とは、式（４）において、重合繰り返し単位に含まれる酸二無水物に由来するＸ０とジアミンに由来するＹ０の一方又は両方が１個以上のフッ素原子及び１個以上の芳香族環構造を有するものである。
【００５８】
芳香族ポリアミド酸の好ましい実施形態では、酸二無水物とジアミンとを各々１種又は２種以上重合させたポリアミド酸であって、重合に用いられる酸二無水物が式（１）においてＸ０が式（Ｅ１）
【化５】
0006681664.tif 000006
で示される基である酸二無水物を少なくとも含み、重合に用いられるジアミンが式（２）においてＹ０が後述するＹ１で示される基であるジアミンを少なくとも含むポリアミド酸である。該ポリアミド酸は好ましくは、下記式（Ｉ）で表される重合単位を含む。
【００５９】
【化６】
0006681664.tif 000007
ここで、Ｘ１は２価の有機基を示し、Ｙ１は芳香族基を有する２価の有機基を示す。
【００６０】
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は互いに独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子のいずれかを示し、Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６の少なくとも１つはフッ素原子を１個以上含む。
ｐは０又は１である。
【００６１】
上記式（Ｉ）及び（Ｅ１）中、ｐ＝０である場合は、Ｘ１は存在せず、左右のベンゼン環が直接結合しており、ｐ＝１である場合は、左右のベンゼン環がＸ１を介して結合する。
【００６２】
Ｘ１としては、具体的には、アルキレン基、アリーレン基、アリーレンオキシ基、アリーレンチオ基、−Ｏ−及び−Ｓ−からなる群から選択される少なくとも１つの基であり、これらの中でも、アルキレン基、アリーレン基、アリーレンオキシ基及びアリーレンチオ基からなる群から選択される少なくとも１つの基が好ましく、アルキレン基、アリーレンオキシ基及びアリーレンチオ基からなる群から選択される少なくとも１つの基がより好ましく、アルキレン基及びアリーレンオキシ基からなる群から選択される少なくとも１つの基が更に好ましく、これらはハロゲン原子（フッ素原子等）で置換されていてもよい。
【００６３】
Ｘ１の例であるアルキレン基としては、−Ｃ（ＣＡ３）２−及び−Ｃ（ＣＡ３）２−Ｃ（ＣＡ３）２−からなる群から選択される少なくとも１つの基を例示することができ、式中Ａは独立して水素原子又はフッ素原子であり、好ましくは全てがフッ素原子である。Ｘ１の例である上述したアルキレン基の中では、Ａが全てフッ素原子である−Ｃ（ＣＡ３）２−、すなわち−Ｃ（ＣＦ３）２−が好適である。かかるフッ素置換アルキレン基は、嵩高い構造を取り接触角が大きくなるため、生体物質付着防止性が向上するとともに三次元培養が容易となる。アルキレン基は、Ｙ１にフッ素原子が含まれない場合は、フッ素置換されたアルキレン基であることが特に好ましい。
【００６４】
Ｘ１の例であるアリーレン基としては、例えば、以下の群から選択される少なくとも１つの基を例示することができる。
【００６５】
【化７】
0006681664.tif 000008
【００６６】
Ｘ１の例であるアリーレンオキシ基としては、例えば、以下の群から選択される少なくとも１つの基を例示することができる。
【００６７】
【化８】
0006681664.tif 000009
【００６８】
Ｘ１の例であるアリーレンチオ基としては、例えば、以下の群から選択される少なくとも１つの基を例示することができる。
【００６９】
【化９】
0006681664.tif 000010
【００７０】
Ｘ１の例である上述したアリーレン基、アリーレンオキシ基及びアリーレンチオ基は、各々独立して、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子であり、好ましくはフッ素原子又は塩素原子、より好ましくはフッ素原子である。）、メチル基及びトリフルオロメチル基よりなる群から選択される少なくとも１つの基により置換されていてもよい。これら置換基は複数であってもよく、その場合には置換基の種類は互いに同一であっても異なっていてもよい。アリーレン基、アリーレンオキシ基及びアリーレンチオ基に置換している好適な置換基は、フッ素原子及び／又はトリフルオロメチル基であり、最も好適にはフッ素原子である。アリーレン基、アリーレンオキシ基及びアリーレンチオ基は、Ｙ１にフッ素原子が含まれない場合、少なくとも１つ以上のフッ素原子で置換されることが好ましい。
【００７１】
Ｘ１の例である上述したアリーレン基、アリーレンオキシ基及びアリーレンチオ基の中では、以下の群から選択される少なくとも１つの基が好適である。
【００７２】
【化１０】
0006681664.tif 000011
［上記式中、Ｗ1及びＷ2はそれぞれ独立して酸素原子又は硫黄原子を示す。］
【００７３】
この場合、Ｗ1とＷ2は同一である、即ちＷ1とＷ2は共に酸素原子であるか或いは硫黄原子であることが好ましく、共に酸素原子であることがより好ましい。
【００７４】
Ｙ１で示される芳香族基を有する２価の有機基としては、特に制限されないが、１個のベンゼン環からなる基若しくは、２個以上のベンゼン環が炭素原子、酸素原子又は硫黄原子を介して又は直接結合した構造を有する基が挙げられる。具体的には、以下の群から選択される少なくとも１つの基を例示することができる。
【００７５】
【化１１】
0006681664.tif 000012
【００７６】
Ｙ１の例である上述した芳香族基を有する２価の有機基は、置換可能であれば、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子であり、好ましくはフッ素原子又は塩素原子、より好ましくはフッ素原子である。）、メチル基、エチル基、及びトリフルオロメチル基からなる群から選択される少なくとも１つの基により置換されていてもよく、前記置換基はより好ましくは、ハロゲン原子、メチル基、及びトリフルオロメチル基からなる群から選択される少なくとも１つの基である。これら置換基は複数であってもよく、その場合には置換基の種類は互いに同一であっても異なっていてもよい。芳香環基を有する２価の有機基に置換している好適な置換基は、特にＸ１にフッ素原子が含まれない場合は、フッ素原子及び／又はトリフルオロメチル基であり、最も好適にはフッ素原子である。
【００７７】
Ｙ１の他の例としては下記の式（５）：
【化１２】
0006681664.tif 000013
で示される２価の有機基が好ましい。式（５）において、Ｂ１は、ＣＦ３又はＣＮを表す。Ｂ２は、同一若しくは異なって、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを表す。Ｒ１は、炭素数１〜２０のハロゲン置換アルキル基を表す。ＸＡは、同一若しくは異なって、Ｏ又はＳを表す。ＸＢは、Ｏ又はＳを表す。ｎは、Ｂ２の数を表し、０〜２の整数である。ｍは、Ｒ１ＸＢで表される基の置換数を表し、１〜３の整数である。また、ｎ＋ｍ＝３である。
【００７８】
Ｙ０がＹ１であり、かつ該Ｙ１が式（５）で示される基である式（２）のジアミンは国際公開２０１０／１５０９０８に記載されている。
【００７９】
式（５）において、Ｒ１はハロゲン置換アルキル基を表すが、ハロゲン置換アルキル基とは、アルキル基を構成する炭素原子に結合した水素原子の少なくとも一部がハロゲン原子で置換された基を意味し、構造は特に制限されず、直鎖、分岐、環状アルキル基のいずれの構造であってもよい。また、ハロゲン置換アルキル基中にエーテル結合を有するものであってもよい。
【００８０】
上記ハロゲン原子としては、フッ素原子（Ｆ）、塩素原子（Ｃｌ）、臭素原子（Ｂｒ）、又はヨウ素原子（Ｉ）が好ましく、これらの２種以上の原子で置換されていてもよい。Ｒ１は炭素数１〜２０のフッ素置換アルキル基であることが好ましい。
【００８１】
Ｒ１の炭素数は、２〜１８であることがより好ましく、更に好ましくは３〜１５である。
【００８２】
Ｒ１として特に好適な基としては、例えば、下記化学式で表される群から選択される少なくとも１つの基が挙げられる。
ＣＦ３−（ＣＦ２）７−（ＣＨ２）２−
ＣＦ３−（ＣＦ２）９−（ＣＨ２）２−
ＣＦ３−（ＣＦ２）２−ＣＨ２−
ＣＦ３−（ＣＦ２）３−ＣＨ２−
ＣＨＦ２−（ＣＦ２）７−ＣＨ２−
（ＣＦ３）２−ＣＦ（ＣＦ２）２−（ＣＨ２）２−
ＣＦ３ＣＨ２−
ＨＣＦ２ＣＨ２−
Ｆ（ＣＦ２）２ＣＨ２−
ＣＨＦ２ＣＦ２ＣＨ２−
（ＣＦ３）２ＣＨ−
ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２−
Ｈ（ＣＦ２）２ＣＨ２−
Ｃｌ（ＣＦ２）２ＣＨ２−
（ＣＦ３）Ｃ（ＣＨ３）Ｈ−
Ｆ（ＣＦ２）３ＣＨ２−
Ｆ（ＣＦ２）２（ＣＨ２）２−
ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２ＣＨ２−
ＣＦ３（ＣＨ２）３−
Ｆ（ＣＦ２）２Ｃ（ＣＨ３）Ｈ−
ＣＦ３Ｃ（ＣＨ３）２−
ＣＨ３Ｃ（ＣＦ３）２−
（ＣＦ３）４Ｃ−
（ＣＦ３）２Ｃ（ＣＣｌ３）−
Ｆ（ＣＦ２）４ＣＨ２−
Ｆ（ＣＦ２）３（ＣＨ２）２−
Ｆ（ＣＦ２）２（ＣＨ２）３−
ＣＦ３（ＣＨ２）４−
（ＣＦ３）２ＣＦＣＨ２ＣＨ２−
（ＣＦ３）２Ｃ（ＣＨ３）ＣＨ２−
Ｈ（ＣＦ２）４ＣＨ２−
Ｃｌ（ＣＦ２）４ＣＨ２−
Ｂｒ（ＣＦ２）２（ＣＨ２）３−
ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２−
ＣＦ３ＣＦ（ＯＣＦ３）ＣＨ２ＣＨ２−
（ＣＦ３）２ＣＨＯＣＨ２ＣＨ２−
Ｆ（ＣＦ２）３Ｃ（ＣＨ３）Ｈ−
Ｆ（ＣＦ２）５ＣＨ２−
Ｆ（ＣＦ２）４（ＣＨ２）２−
Ｆ（ＣＦ２）３（ＣＨ２）３−
Ｆ（ＣＦ２）２（ＣＨ２）４−
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＨ２）３−
（ＣＦ３）３ＣＣＨ２ＣＨ２−
ＣＦ３ＣＦ（ＯＣＦ３）（ＣＨ２）３−
Ｆ（ＣＦ２）３ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＨ２−
Ｈ（ＣＦ２）５ＣＨ２−
Ｆ（ＣＦ２）２Ｃ（ＣＨ３）２−
ＣＦ３ＣＨＦＣＦ２Ｃ（ＣＨ３）２−
Ｆ（ＣＦ２）６ＣＨ２−
Ｆ（ＣＦ２）５（ＣＨ２）２−
Ｆ（ＣＦ２）４（ＣＨ２）３−
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）２（ＣＨ２）２−
（ＣＦ３）２ＣＦＣＨＦＣＦ（ＣＦ３）ＣＨ２−
ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）（ＣＨ２）３−
Ｈ（ＣＦ２）６ＣＨ２−
Ｃｌ（ＣＦ２）６ＣＨ２−
Ｆ（ＣＦ２）７ＣＨ２−
Ｆ（ＣＦ２）６（ＣＨ２）２−
Ｆ（ＣＦ２）５（ＣＨ２）３−
Ｆ（ＣＦ２）４（ＣＨ２）４−
Ｆ（ＣＦ２）２（ＣＨ２）６−
Ｆ（ＣＦ２）３ＯＣＦ（ＣＦ３）（ＣＨ２）３−
（ＣＦ３）３Ｃ（ＣＨ２）４−
Ｈ（ＣＦ２）７ＣＨ２−
Ｆ（ＣＦ２）８ＣＨ２−
Ｆ（ＣＦ２）６（ＣＨ２）３−
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＨ２）６−
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）４（ＣＨ２）２−
Ｆ（ＣＦ２）３ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＨ２−
Ｈ（ＣＦ２）８ＣＨ２−
Ｆ（ＣＦ２）４（ＣＨ２）６−
ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２−
Ｆ（ＣＦ２）８（ＣＨ２）３−
（ＣＦ３）２ＣＦ（ＣＦ２）６（ＣＨ２）２−
Ｈ（ＣＦ２）１０ＣＨ２−
Ｆ（ＣＦ２）６（ＣＨ２）６−
Ｆ（ＣＦ２）１０（ＣＨ２）２−
Ｈ（ＣＦ２）１２ＣＨ２−
Ｆ（ＣＦ２）８（ＣＨ２）６−
【００８３】
式（５）中、ｍは１〜３の整数であり、より好ましくは２〜３である。
式（５）中、ＸＡは２つともＯであるか、２つともＳであることが好ましく、２つともＯであることが最も好ましい。
【００８４】
式（５）において、Ｂ２は、同一若しくは異なって、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを表すが、Ｂ２の少なくとも１つがハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩ）であることが好適である。中でも式（５）における２個のＢ２が、いずれもハロゲン原子であることが好ましい。また、ハロゲン原子の中でも塩素原子（Ｃｌ）やフッ素原子（Ｆ）が好ましく、より好ましくはフッ素原子（Ｆ）である。特に好ましくは、式（５）における２個のＢ２が、いずれもフッ素原子（Ｆ）であることであり、このように上記Ｂ２がＦ（フッ素原子）である形態もまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【００８５】
Ｙ１の他の例としては、後述する「１．５．３．ビフェニル基を有する含フッ素ポリイミド」において詳述する式（Ｄ）で示される二価の基が挙げられ、より好ましくはＹ１は式（Ｄ１）〜（Ｄ６）のいずれか１つで示される二価の基である。
【００８６】
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は、各々同じであってもよく異なっていてもよく、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子から選ばれる。Ｘ１、Ｙ１にフッ素原子が含まれない場合、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６の少なくとも１つはフッ素原子である。
【００８７】
式（Ｉ）で示される繰り返し単位の更に好ましい実施形態では、
ｐが１であり、
Ｘ１が、上記のＸ１のうち、フッ素原子を含有するアルキレン基であるか、フッ素原子を有していてもよいアリーレンオキシ基であり、
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６がフッ素原子又は水素原子であり、
Ｙ１が、上記の有機基である。
【００８８】
式（Ｉ）で示される繰り返し単位の別の更に好ましい実施形態では、
Ｘ１は、基ｘ１：
−Ｃ（ＣＦ３）２−
基ｘ２：
【化１３】
0006681664.tif 000014
【００８９】
又は、基ｘ３：
【化１４】
0006681664.tif 000015
であることが好ましく、
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は、全て水素原子であるか、全てフッ素原子であることが好ましく、
Ｙ１は以下の基ｙ１〜ｙ９から選ばれる少なくとも１種であることが特に好ましい。
【００９０】
基ｙ１：
【化１５】
0006681664.tif 000016
【００９１】
基ｙ２：
【化１６】
0006681664.tif 000017
【００９２】
基ｙ３：
【化１７】
0006681664.tif 000018
【００９３】
基ｙ４：
【化１８】
0006681664.tif 000019
【００９４】
基ｙ５：
【化１９】
0006681664.tif 000020
【００９５】
基ｙ６：
【化２０】
0006681664.tif 000021
【００９６】
基ｙ７：
【化２１】
0006681664.tif 000022
【００９７】
基ｙ８：
【化２２】
0006681664.tif 000023
【００９８】
基ｙ９：
【化２３】
0006681664.tif 000024
【００９９】
ただし、Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６の少なくとも１つはフッ素原子を含む。
【０１００】
この実施形態において、Ｘ１が基ｘ１のときＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は全て水素原子であることが好ましく、Ｘ１が基ｘ２又はｘ３のときＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は全てフッ素原子であることが好ましい。
この実施形態において、Ｘ１は、基ｘ１であることがより好ましい。
【０１０１】
基ｘ２は好ましくは基ｘ２−１：
【化２４】
0006681664.tif 000025
である。
【０１０２】
基ｘ３は好ましくは基ｘ３−１：
【化２５】
0006681664.tif 000026
である。
【０１０３】
基ｙ１は好ましくは基ｙ１−１：
【化２６】
0006681664.tif 000027
【０１０４】
又は基ｙ１−２：
【化２７】
0006681664.tif 000028
である。
【０１０５】
基ｙ２は好ましくは基ｙ２−１：
【化２８】
0006681664.tif 000029
である。
【０１０６】
基ｙ３は好ましくは基ｙ３−１：
【化２９】
0006681664.tif 000030
である。
【０１０７】
基ｙ４は好ましくは基ｙ４−１：
【化３０】
0006681664.tif 000031
である。
【０１０８】
基ｙ５は好ましくは基ｙ５−１：
【化３１】
0006681664.tif 000032
である。
【０１０９】
基ｙ６は好ましくは基ｙ６−１：
【化３２】
0006681664.tif 000033
である。
【０１１０】
基ｙ７は好ましくは基ｙ７−１：
【化３３】
0006681664.tif 000034
である。
【０１１１】
基ｙ８は好ましくは基ｙ８−１：
【化３４】
0006681664.tif 000035
である。
【０１１２】
基ｙ９は好ましくは基ｙ９−１：
【化３５】
0006681664.tif 000036
である。
【０１１３】
上記構造を有するポリアミド酸の製造に用いられる式（１）の酸二無水物のうち、Ｘ０が式（Ｅ１）で示される基である酸二無水物の割合は特に限定されず、Ｘ０が式（Ｅ１）で示される基である酸二無水物の特性が発揮される範囲であれば他の酸二無水物を併用することもできる。酸二無水物の総使用量を１００モル％としたとき、Ｘ０が式（Ｅ１）で示される基である酸二無水物の使用量は２５モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上が更に好ましく、１００モル％が最も好ましい。用い得る他の酸二無水物としては、特に限定されないが、Ｘ０が後述する式（Ｅ２）で示される基である酸二無水物や、Ｘ０が後述する式（Ｅ３）で示される基である酸二無水物や、Ｘ０が後述する式（Ｅ４）で示される基である酸二無水物が挙げられる。酸二無水物の総使用量を１００モル％としたとき、Ｘ０が式（Ｅ１）で示される基である酸二無水物と、Ｘ０が式（Ｅ２）で示される基である酸二無水物と、Ｘ０が式（Ｅ３）で示される基である酸二無水物と、Ｘ０が式（Ｅ４）で示される基である酸二無水物との合計が９０モル％以上であることがより好ましく、１００モル％であることが最も好ましい。
【０１１４】
上記構造を有するポリアミド酸の製造に用いられる式（２）のジアミンのうち、Ｙ０がＹ１であるジアミンの割合は特に限定されず、Ｙ０がＹ１であるジアミンの特性が発揮される範囲であれば他のジアミンを併用することもできる。ジアミンの総使用量を１００モル％としたとき、Ｙ０がＹ１であるジアミンの使用量は２５モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上が更に好ましく、１００モル％が最も好ましい。用い得る他のジアミンとしては、特に限定されないが、Ｙ０が後述するＹ２であるジアミンや、Ｙ０が後述するＹ３であるジアミンや、Ｙ０が後述するＹ４であるジアミンが挙げられる。ジアミンの総使用量を１００モル％としたとき、Ｙ０がＹ１であるジアミンと、Ｙ０がＹ２であるジアミンと、Ｙ０がＹ３であるジアミンと、Ｙ０がＹ４であるジアミンとの合計が９０モル％以上であることがより好ましく、１００モル％であることが最も好ましい。
【０１１５】
ここで、式（１）及び（２）におけるＸ１、Ｙ１、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は式（Ｉ）に関し上記で定義した通りである。
【０１１６】
１．１．２．脂肪族ポリアミド酸
本発明において、着色の観点から芳香族ポリアミド酸樹脂の代わりに又はこれと共に脂肪族ポリアミド酸樹脂を採用することができる。
【０１１７】
脂肪族ポリアミド酸樹脂は、例えば（１）芳香族ジアミンと脂肪族酸二無水物、（２）脂肪族ジアミンと芳香族酸二無水物、又は（３）脂肪族ジアミンと脂肪族酸二無水物の重合物である。脂肪族ポリアミド酸樹脂は、芳香族又は脂肪族のジアミン及び酸二無水物の一方又は両方が１分子中に１個以上のフッ素原子及び１個以上の脂肪族構造を有することが好ましく、前記脂肪族ポリアミド酸樹脂は、下記式（ＩＩ）〜（ＩＶ）で表される構造を有する少なくとも１種の脂肪族ポリアミド酸樹脂であることが好ましい。
【０１１８】
式（ＩＩ）で表される脂肪族ポリアミド酸
好適な脂肪族ポリアミド酸は、酸二無水物とジアミンとを各々１種又は２種以上重合させたポリアミド酸であって、重合に用いられる酸二無水物が式（１）においてＸ０が式（Ｅ２）
【化３６】
0006681664.tif 000037
で示される基である酸二無水物を少なくとも含み、重合に用いられるジアミンが式（２）においてＹ０が下記のＹ２であるジアミンを少なくとも含むポリアミド酸である。該ポリアミド酸は好ましくは、下記式（ＩＩ）で表される重合単位を含む。
【０１１９】
【化３７】
0006681664.tif 000038
【０１２０】
ここでＸ２は２価の有機基を示し、Ｙ２は脂肪族基を有する２価の有機基を示す；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は互いに独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子のいずれかを示し、Ｘ２、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６の少なくとも１つはフッ素原子を１個以上含み、ｐは０又は１である。
【０１２１】
上記式（ＩＩ）及び式（Ｅ２）中、ｐ＝０である場合は、Ｘ２は存在せず、左右のベンゼン環が直接結合しており、ｐ＝１である場合は、左右のベンゼン環がＸ２を介して結合する。
【０１２２】
Ｘ２で示される２価の有機基は、上記Ｘ１として示されるものと同様の基であることができる。
【０１２３】
上記式（ＩＩ）及び式（Ｅ２）中、Ｙ２で示される脂肪族基を有する２価の有機基としては、特に制限されないが、１個の脂環族基若しくは、２個以上の脂環族基が炭素原子、酸素原子、硫黄原子を介して又は直接結合した構造を有する基が挙げられる。具体的には、以下の群から選択される少なくとも１つの基を例示することができる。
【０１２４】
【化３８】
0006681664.tif 000039
【０１２５】
Ｙ２の例である上述した脂肪族基を有する２価の有機基は、置換可能であれば、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子であり、好ましくはフッ素原子又は塩素原子、より好ましくはフッ素原子である。）、メチル基及びトリフルオロメチル基からなる群から選択される少なくとも１つの基により置換されていてもよい。これら置換基は複数であってもよく、その場合には置換基の種類は互いに同一であっても異なっていてもよい。脂肪族基を有する２価の有機基に置換している好適な置換基は、特にＸ２にフッ素原子が含まれない場合は、フッ素原子及び／又はトリフルオロメチル基であり、最も好適にはフッ素原子である。
【０１２６】
上記式（ＩＩ）及び式（Ｅ２）中、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は、各々同じであってもよく異なっていてもよく、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子から選ばれ、Ｘ２、Ｙ２にフッ素原子が含まれない場合、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６の少なくとも１つはフッ素原子である。
【０１２７】
Ｘ２、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６の少なくとも１つはフッ素原子を１個以上含むことが好ましく、Ｘ２はフッ素原子含有アルキレン基が好ましく、Ｙ２は上記の脂肪族基であることが好ましく、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は全て水素原子がより好ましい。
【０１２８】
上記構造を有するポリアミド酸の製造に用いられる式（１）の酸二無水物のうち、Ｘ０が式（Ｅ２）で示される基である酸二無水物の割合は特に限定されず、Ｘ０が式（Ｅ２）で示される基である酸二無水物の特性が発揮される範囲であれば他の酸二無水物を併用することもできる。酸二無水物の総使用量を１００モル％としたとき、Ｘ０が式（Ｅ２）で示される基である酸二無水物の使用量は２５モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上が更に好ましく、１００モル％が最も好ましい。用い得る他の酸二無水物としては、特に限定されないが、Ｘ０が前記式（Ｅ１）で示される基である酸二無水物や、Ｘ０が後述する式（Ｅ３）で示される基である酸二無水物や、Ｘ０が後述する式（Ｅ４）で示される基である酸二無水物が挙げられる。酸二無水物の総使用量を１００モル％としたとき、Ｘ０が式（Ｅ１）で示される基である酸二無水物と、Ｘ０が式（Ｅ２）で示される基である酸二無水物と、Ｘ０が式（Ｅ３）で示される基である酸二無水物と、Ｘ０が式（Ｅ４）で示される基である酸二無水物との合計が９０モル％以上であることがより好ましく、１００モル％であることが最も好ましい。
【０１２９】
上記構造を有するポリアミド酸の製造に用いられる式（２）のジアミンのうち、Ｙ０がＹ２であるジアミンの割合は特に限定されず、Ｙ０がＹ２であるジアミンの特性が発揮される範囲であれば他のジアミンを併用することもできる。ジアミンの総使用量を１００モル％としたとき、Ｙ０がＹ２であるジアミンの使用量は２５モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上が更に好ましく、１００モル％が最も好ましい。用い得る他のジアミンとしては、特に限定されないが、Ｙ０が前記Ｙ１であるジアミンや、Ｙ０が後述するＹ３であるジアミンや、Ｙ０が後述するＹ４であるジアミンが挙げられる。ジアミンの総使用量を１００モル％としたとき、Ｙ０がＹ１であるジアミンと、Ｙ０がＹ２であるジアミンと、Ｙ０がＹ３であるジアミンと、Ｙ０がＹ４であるジアミンとの合計が９０モル％以上であることがより好ましく、１００モル％であることが最も好ましい。
【０１３０】
ここで、式（１）及び（２）におけるＸ２、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は式（ＩＩ）に関し上記で定義した通りである。
【０１３１】
式（ＩＩＩ）で表される脂肪族ポリアミド酸
好適な脂肪族ポリアミド酸は、酸二無水物とジアミンとを各々１種又は２種以上重合させたポリアミド酸であって、重合に用いられる酸二無水物が式（１）においてＸ０が式（Ｅ３）
【化３９】
0006681664.tif 000040
で示される基である酸二無水物を少なくとも含み、重合に用いられるジアミンが式（２）においてＹ０が下記のＹ３であるジアミンを少なくとも含むポリアミド酸である。該ポリアミド酸は好ましくは、下記式（ＩＩＩ）で表される重合単位を含む。
【０１３２】
【化４０】
0006681664.tif 000041
【０１３３】
ここで、Ｘ３は２価の有機基を示し、Ｙ３は脂肪族基又は芳香族基を有する２価の有機基を示す；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は互いに独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子のいずれかを示し、Ｘ３、Ｙ３、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６の少なくとも１つはフッ素原子を１個以上含み、ｐは０又は１である。
【０１３４】
上記式（ＩＩＩ）及び式（Ｅ３）中、ｐ＝０である場合は、Ｘ３は存在せず、左右のエチレン基が直接結合しており、ｐ＝１である場合は、左右のエチレン基がＸ３を介して結合する。Ｘ３で示される２価の有機基は、好ましくは脂肪族基を有する２価の有機基であり、炭素数１〜４０の脂肪族炭化水素基が特に好ましい。前記有機基としては、環構造を２以上含む場合、環同士が１個以上の結合を共有する多環式構造、スピロ炭化水素構造、及び環と環とを単結合等の結合基で結合した構造からなる群から選択される少なくとも１種の構造を有する有機基が含まれる。前記結合基としては、前記単結合の他にエーテル結合、チオエーテル基、ケトン基、エステル結合、スルフォニル基、アルキレン基、アミド基及びシロキサン基からなる群から選択される少なくとも１つが挙げられる。Ｘ３で示される２価の有機基は、例えば以下に示される群から選択される少なくとも１つの基であることが好ましい。
【０１３５】
【化４１】
0006681664.tif 000042
【０１３６】
Ｘ３の例である２価の有機基（ｐは１の場合）は、置換可能であれば、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子であり、好ましくはフッ素原子又は塩素原子、より好ましくはフッ素原子である。）、メチル基及びトリフルオロメチル基からなる群から選択される少なくとも１つの基により置換されていてもよい。これら置換基は複数であってもよく、その場合には置換基の種類は互いに同一であっても異なっていてもよい。
【０１３７】
Ｙ３は脂肪族基又は芳香族基を有する２価の有機基を示し、上記Ｘ１、Ｙ１、Ｙ２又はＸ３に示されるものと同様の基であることができる。
【０１３８】
上記式（ＩＩＩ）及び（Ｅ３）中、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は、各々同じであってもよく異なっていてもよく、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子から選ばれ、Ｘ３、Ｙ３にフッ素原子が含まれない場合、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６の少なくとも１つはフッ素原子である。
【０１３９】
上記構造を有するポリアミド酸の製造に用いられる式（１）の酸二無水物のうち、Ｘ０が式（Ｅ３）で示される基である酸二無水物の割合は特に限定されず、Ｘ０が式（Ｅ３）で示される基である酸二無水物の特性が発揮される範囲であれば他の酸二無水物を併用することもできる。酸二無水物の総使用量を１００モル％としたとき、Ｘ０が式（Ｅ３）で示される基である酸二無水物の使用量は２５モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上が更に好ましく、１００モル％が最も好ましい。用い得る他の酸二無水物としては、特に限定されないが、Ｘ０が前記式（Ｅ１）で示される基である酸二無水物や、Ｘ０が前記式（Ｅ２）で示される基である酸二無水物や、Ｘ０が後述する式（Ｅ４）で示される基である酸二無水物が挙げられる。酸二無水物の総使用量を１００モル％としたとき、Ｘ０が式（Ｅ１）で示される基である酸二無水物と、Ｘ０が式（Ｅ２）で示される基である酸二無水物と、Ｘ０が式（Ｅ３）で示される基である酸二無水物と、Ｘ０が式（Ｅ４）で示される基である酸二無水物との合計が９０モル％以上であることがより好ましく、１００モル％であることが最も好ましい。
【０１４０】
上記構造を有するポリアミド酸の製造に用いられる式（２）のジアミンのうち、Ｙ０がＹ３であるジアミンの割合は特に限定されず、Ｙ０がＹ３であるジアミンの特性が発揮される範囲であれば他のジアミンを併用することもできる。ジアミンの総使用量を１００モル％としたとき、Ｙ０がＹ３であるジアミンの使用量は２５モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上が更に好ましく、１００モル％が最も好ましい。用い得る他のジアミンとしては、特に限定されないが、Ｙ０が前記Ｙ１であるジアミンや、Ｙ０が前記Ｙ２であるジアミンや、Ｙ０が後述するＹ４であるジアミンが挙げられる。ジアミンの総使用量を１００モル％としたとき、Ｙ０がＹ１であるジアミンと、Ｙ０がＹ２であるジアミンと、Ｙ０がＹ３であるジアミンと、Ｙ０がＹ４であるジアミンとの合計が９０モル％以上であることがより好ましく、１００モル％であることが最も好ましい。
【０１４１】
ここで、式（１）及び（２）におけるＸ３、Ｙ３、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は式（ＩＩＩ）に関し上記で定義した通りである。
【０１４２】
式（ＩＶ）で表される脂肪族ポリアミド酸
好適な脂肪族ポリアミド酸は、酸二無水物とジアミンとを各々１種又は２種以上重合させたポリアミド酸であって、重合に用いられる酸二無水物が式（１）においてＸ０が式（Ｅ４）
【化４２】
0006681664.tif 000043
で示される基である酸二無水物を少なくとも含み、重合に用いられるジアミンが式（２）においてＹ０が下記のＹ４であるジアミンを少なくとも含むポリアミド酸である。該ポリアミド酸は好ましくは、下記式（ＩＶ）で表される重合単位を含む。
【０１４３】
【化４３】
0006681664.tif 000044
【０１４４】
ここで、Ｘ４は脂肪族基を有する４価の有機基を示し、Ｙ４は脂肪族基又は芳香族基を有する２価の有機基を示す；Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、及びＺ４は互いに独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子のいずれかを示し、Ｘ４、Ｙ４、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、及びＺ４の少なくとも１つはフッ素原子を１個以上含む。
【０１４５】
Ｘ４で示される脂肪族基を有する４価の有機基としては、炭素数１〜４０の脂肪族炭化水素基が好ましい。前記有機基としては、環構造を２以上含む場合、環同士が１個以上の結合を共有する多環式構造、スピロ炭化水素構造、及び環と環とを単結合等の結合基で結合した構造からなる群から選択される少なくとも１種の構造を有する有機基が含まれる。前記結合基としては、前記単結合の他にエーテル結合、チオエーテル基、ケトン基、エステル結合、スルフォニル基、アルキレン基、アミド基及びシロキサン基からなる群から選択される少なくとも１つが挙げられる。具体的に、Ｘ４は、下記から選ばれる少なくとも１つの基であることが好ましく、これらは、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子であり、好ましくはフッ素原子又は塩素原子、より好ましくはフッ素原子である。）、メチル基及びトリフルオロメチル基からなる群から選択される少なくとも１つの基により置換されていてもよい。
【０１４６】
【化４４】
0006681664.tif 000045
Ｙ４は、上記Ｙ３と同意義である。
【０１４７】
上記式（ＩＶ）及び（Ｅ４）中、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、及びＺ４は、各々同じであってもよく異なっていてもよく、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子から選ばれ、Ｘ４、Ｙ４にフッ素原子が含まれない場合、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、及びＺ４の少なくとも１つはフッ素原子である。
【０１４８】
上記構造を有するポリアミド酸の製造に用いられる式（１）の酸二無水物のうち、Ｘ０が式（Ｅ４）で示される基である酸二無水物の割合は特に限定されず、Ｘ０が式（Ｅ４）で示される基である酸二無水物の特性が発揮される範囲であれば他の酸二無水物を併用することもできる。酸二無水物の総使用量を１００モル％としたとき、Ｘ０が式（Ｅ４）で示される基である酸二無水物の使用量は２５モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上が更に好ましく、１００モル％が最も好ましい。用い得る他の酸二無水物としては、特に限定されないが、Ｘ０が前記式（Ｅ１）で示される基である酸二無水物や、Ｘ０が前記式（Ｅ２）で示される基である酸二無水物や、Ｘ０が前記式（Ｅ３）で示される基である酸二無水物が挙げられる。酸二無水物の総使用量を１００モル％としたとき、Ｘ０が式（Ｅ１）で示される基である酸二無水物と、Ｘ０が式（Ｅ２）で示される基である酸二無水物と、Ｘ０が式（Ｅ３）で示される基である酸二無水物と、Ｘ０が式（Ｅ４）で示される基である酸二無水物との合計が９０モル％以上であることがより好ましく、１００モル％であることが最も好ましい。
【０１４９】
上記構造を有するポリアミド酸の製造に用いられる式（２）のジアミンのうち、Ｙ０がＹ４であるジアミンの割合は特に限定されず、Ｙ０がＹ４であるジアミンの特性が発揮される範囲であれば他のジアミンを併用することもできる。ジアミンの総使用量を１００モル％としたとき、Ｙ０がＹ４であるジアミンの使用量は２５モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上が更に好ましく、１００モル％が最も好ましい。用い得る他のジアミンとしては、特に限定されないが、Ｙ０が前記Ｙ１であるジアミンや、Ｙ０が前記Ｙ２であるジアミンや、Ｙ０が前記Ｙ３であるジアミンが挙げられる。ジアミンの総使用量を１００モル％としたとき、Ｙ０がＹ１であるジアミンと、Ｙ０がＹ２であるジアミンと、Ｙ０がＹ３であるジアミンと、Ｙ０がＹ４であるジアミンとの合計が９０モル％以上であることがより好ましく、１００モル％であることが最も好ましい。
【０１５０】
ここで、式（１）及び（２）におけるＸ４、Ｙ４、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３及びＺ４は式（ＩＶ）に関し上記で定義した通りである。
【０１５１】
１．１．３．含フッ素ポリアミド酸の製造方法
式（４）或いはその具体例である式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）又は（ＩＶ）で示される前記ポリアミド酸は、式（１）で示される芳香族又は脂肪族の酸二無水物と、式（２）で示される芳香族又は脂肪族のジアミンとを溶媒中で公知の手法によりアミド化反応させることにより、製造することができる。ここで、原料として用いる酸二無水物及びジアミン化合物は、得ようとするポリアミド酸樹脂の構造に応じて適宜選択すればよい。
【０１５２】
式（１）で示される芳香族酸酸二無水物としては、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸酸二無水物、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸、４，４’−［（２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレン）ビス（オキシ）］ビス（３，５，６−トリフルオロフタル酸無水物）（１０ＦＥＤＡＮ）、４，４’−［（１，４−フェニレン）ビス（オキシ）］ビス（３，５，６−トリフルオロフタル酸無水物）（６Ｆ４ＨＥＤＡＮ）、４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物（６ＦＤＡ）等が挙げられる。
【０１５３】
式（１）で示される脂肪族酸二無水物としては、シクロブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、１−カルボキシメチル−２，３，５−シクロペンタントリカルボン酸−２，６：３，５−二無水物、ブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサン−１，２，４，５−テトラカルボン酸酸二無水物等が挙げられる。
【０１５４】
式（２）で示される芳香族ジアミンとしては、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、２，４−ジアミノトルエン、２，５−ジアミノトルエン、２，４−ジアミノキシレン、２，４−ジアミノデュレン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−メチレンビス（２−メチルアニリン）、４，４’−メチレンビス（２−エチルアニリン）、４，４’−メチレンビス（２，６−ジメチルアニリン）、４，４’−メチレンビス（２，６−ジエチルアニリン）、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＯＤＡ）、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、２，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンズアニリド、４−アミノフェニル−４’−アミノベンゾエート、ベンジジン、３，３’−ジヒドロキシベンジジン、３，３’−ジメトキシベンジジン、ｏ−トリジン、ｍ−トリジン、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ベンジジン（ＴＦＭＢ）、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＴＰＥＱ）、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＴＰＥＲ）、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル（ＢＡＰＢ）、ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）スルホン、ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）スルホン、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン（ＢＡＰＰ）、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＢＡＰＰ）、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン（６ＦＡＰ）、１，３−ジアミノ−２，４，５，６−テトラフルオロベンゼン（４ＦＭＰＤ）、２，６−ビス（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジフルオロ−４−（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ヘプタデカフルオロ−ｎ−デカノキシ）ベンゾニトリル（ＡＦＤＭ）等が挙げられる。
【０１５５】
式（２）で示される芳香族ジアミンとしてはまた、後述する「１．５．３．ビフェニル基を有する含フッ素ポリイミド」に詳述する式（ＩＸ）で示されるジアミン化合物が挙げられ、より好ましくは、式（ＩＸ−１）〜（ＩＸ−６）で示されるジアミン化合物が挙げられる。
【０１５６】
式（２）で示される脂肪族ジアミンとしては、４，４’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、イソホロンジアミン、２，５−ビス（アミノメチル）ビシクロ〔２．２．１〕ヘプタン、２，６−ビス（アミノメチル）ビシクロ〔２．２．１〕ヘプタン、３，８−ビス（アミノメチル）トリシクロ〔５．２．１．０〕デカン、１，３−ジアミノアダマンタン、２，２−ビス（４−アミノシクロヘキシル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノシクロヘキシル）ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。
【０１５７】
また、式（２）で示される脂肪族又は芳香族ジアミンは、以下の化合物の群から選択される少なくとも１つの化合物であってもよい。
【０１５８】
【化４５】
0006681664.tif 000046
【０１５９】
アミド化反応は、溶媒中に酸二無水物とジアミンとを溶解させた溶液を、例えば、窒素等の不活性ガス雰囲気中、室温で攪拌して均一溶液とすることにより進行する。溶媒は、原料として用いる酸二無水物及びジアミンに応じて適宜選択すればよい。アミド化反応終了後の反応混合物は、溶媒中にポリアミド酸を含む。当該反応混合物はそのまま熱イミド化に供することができる。また、生成されたポリアミド酸を反応混合物から分離し再度適当な溶媒に溶解してから熱イミド化に供することも可能である。
【０１６０】
アミド化反応は有機溶媒中で行われることが好適である。上記有機溶媒としては、原料である酸二無水物とジアミンとの反応が効率よく進行でき、かつこれらの原料に対して不活性であれば、特に限定されるものではない。例えば、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、メチルイソブチルケトン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ニトロベンゼン、ニトロメタン、ジメチルスルフォキシド、アセトン、メチルエチルケトン、イソブチルケトン、メタノール等の極性溶媒；トルエンやキシレン等の非極性溶媒等が挙げられる。中でも、極性溶媒を用いることが好ましい。これらの有機溶媒は、単独で使用されてもよいし、２種以上の混合物として使用されてもよい。
【０１６１】
１．２．含フッ素ポリイミドの製造方法
前記ポリアミド酸を、熱イミド化又は化学イミド化のいずれかによりイミド化してポリイミドを含む樹脂組成物を得る。
【０１６２】
ポリアミド酸をイミド化する際、ポリアミド酸が完全にポリイミドに転化されるとは限らず、生成された樹脂組成物中には、ポリイミドだけでなくポリアミド酸や、その他の成分が含まれていてよい。後述するイミド化率の範囲内でイミド化されていることが好ましい。
【０１６３】
１．２．１．熱イミド化
熱イミド化によりイミド化する場合、例えば、前記ポリアミド酸を、空気中で、又はより好ましくは窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で、或いは真空中で、好ましくは温度５０〜４００℃、より好ましくは１００〜３８０℃、好ましくは時間０．１〜１０時間、より好ましくは０．２〜５時間の条件下で焼成してイミド化反応を行うことによりポリイミドを含む樹脂組成物を得ることができる。熱イミド化反応に供する前記ポリアミド酸は、適当な溶媒中に溶解された形態であることが好ましい。溶媒としては、ポリアミド酸を溶解するものであれば良く、アミド化反応に関して上記した溶媒を用いることもできる。例えば、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、メチルイソブチルケトン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ニトロベンゼン、ニトロメタン、ジメチルスルフォキシド、アセトン、メチルエチルケトン、イソブチルケトン、メタノール等の極性溶媒；トルエンやキシレン等の非極性溶媒等が挙げられる。中でも、極性溶媒を用いることが好ましい。これらの有機溶媒は、単独で使用されてもよいし、２種以上の混合物として使用されてもよい。上記の通り、アミド化反応後の反応混合物をそのまま熱イミド化に供してもよい。前記ポリアミド酸の溶液中の前記ポリアミド酸の濃度は特に限定されないが、得られる樹脂組成物の重合反応性と重合後の粘度、その後の製膜、焼成での取り扱いやすさから、好ましくは、５重量％以上、より好ましくは１０重量％以上、好ましくは５０重量％以下、より好ましくは４０重量％以下である。
【０１６４】
１．２．２．化学イミド化
化学イミド化によりイミド化する場合では、適当な溶媒中で後述の脱水環化試薬の使用によりポリアミド酸を直接イミド化することができる。
【０１６５】
前記脱水環化試薬は、ポリアミド酸を化学的に脱水環化してポリイミドとする作用を有するものであれば、特に制限なく用いることができる。このような脱水環化試薬としては、第三級アミン化合物を単独で用いるか、又は、第三級アミン化合物とカルボン酸無水物とを組合せて用いることが、イミド化を効率よく促進させうる点で好ましい。
【０１６６】
第三級アミン化合物としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルジアミノメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，４−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，６−ヘキサンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチルメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチルエチレンジアミン等が挙げられる。これらの中でも特に、ピリジン、ＤＡＢＣＯ、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルジアミノメタンが好ましく、ＤＡＢＣＯがより好ましい。３級アミンは１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。
【０１６７】
カルボン酸無水物としては、例えば、無水酢酸、無水トリフルオロ酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸、無水イソ酪酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等が挙げられる。これらの中でも特に、無水酢酸、無水トリフルオロ酢酸が好ましく、無水酢酸がより好ましい。カルボン酸無水物は１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。
【０１６８】
化学イミド化においてポリアミド酸を溶解する溶媒としては、溶解性に優れる極性溶媒が好適である。例えば、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド等が挙げられ、これらの中でも特に、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド及びＮ−メチルピロリドンからなる群より選ばれる１種以上であることが均一反応をする観点から好ましい。アミド化反応の溶媒としてこれらの溶媒を用いた場合、アミド化反応後の反応混合物からポリアミド酸を分離せずそのまま化学イミド化に用いることができる。
【０１６９】
前記ポリイミド溶液を調製するに際しては、上述したポリアミド酸、脱水環化試薬及び溶媒を混合すればよく、混合によりイミド化が進行し、ポリイミド溶液が得られる。
【０１７０】
また、芳香族ポリアミド酸の溶液及び脂肪族ポリアミド酸の溶液を別々に調製して、これらを混合して、芳香族ポリイミドと脂肪族ポリイミドをランダム又は交互に重合させてもよい。
【０１７１】
ポリアミド酸、脱水環化試薬及び溶媒を含む前記混合物中でのポリアミド酸の混合量は、ポリイミド生成時に室温でポリイミドが析出しない程度の濃度であればよい。かかる観点から、ポリアミド酸の混合量は、ポリアミド酸、脱水環化試薬及び溶媒の合計質量に対し、ポリアミド酸の濃度として４５質量％以下が好ましく、より好ましくは４０質量％以下である。ポリアミド酸の濃度の下限は特に制限されず、例えば、５質量％以上が好ましく、より好ましくは１０質量％以上である。いずれにしても、具体的な濃度は予備実験により決定すればよい。
【０１７２】
前記混合物中での脱水環化試薬の混合量は、ポリアミド酸の混合量に応じて適宜設定すればよく、例えば、脱水環化試薬として３級アミンを用いる場合には、ポリアミド酸中のアミド単位に対して、０．００５当量以上、０．３当量以下とすることが好ましく、より好ましくは０．０１当量以上、０．２当量以下である。３級アミンが０．００５当量未満であると、イミド化が充分に進行しない虞があり、一方、０．３当量を超えて添加してもその触媒効果は飽和し経済的に不利になることが懸念される。また脱水環化試薬としてカルボン酸無水物をも併用する場合には、ポリアミド酸中のアミド単位に対して、カルボン酸無水物を１当量以上、２０当量以下とすることが好ましく、より好ましくは１．１当量以上、１５当量以下である。カルボン酸無水物が１当量未満であるとアミド結合が残り脱水剤としての効果を十分に発揮できない虞があり、一方、２０当量を超えて添加してもその触媒効果は飽和し経済的に不利になることが懸念される。
【０１７３】
前記混合物中での溶媒の混合量は、ポリアミド酸の濃度が上述した範囲になるよう適宜設定すればよい。
【０１７４】
前記ポリイミド溶液を調製するにあたり、ポリアミド酸、脱水環化試薬及び溶媒の混合順序には、特に制限はなく、例えば、ポリアミド酸と溶媒との混合物に対して、脱水環化試薬を直接加えるか、若しくは脱水環化試薬を溶媒に溶解してポリアミド酸に加えるようにすればよい。また、脱水環化試薬として３級アミンとカルボン酸無水物との組合せを用いる場合の両者の混合順序も特に制限されず、例えば、３級アミンとカルボン酸無水物を同時に加えてもよいし、まず何れか一方をポリアミド酸樹脂と溶媒との混合物に加え、ある程度攪拌した後に、他方を加えるようにしてもよい。
【０１７５】
前記ポリアミド酸、脱水環化試薬及び溶媒の混合は、通常、特段加熱や冷却を行うことなく、好ましくは５〜４０℃、より好ましくは２０〜３０℃で行われるが、イミド化を促進するために必要に応じて１００℃程度以下の範囲で加温してもよい。
【０１７６】
前記ポリアミド酸、脱水環化試薬及び溶媒を混合する際の混合時間は、特に制限されないが、自転公転式混合法を用いた場合には極めて効率よく混合が進むので、例えば１分間〜３０分間程度とすることができる。具体的な混合時間は、予備実験により決定すればよい。その後、得られたポリイミドは、脱水環化触媒等の成分を除去する観点から、アセトンなどの有機溶媒に溶解させて希釈し、水含有メタノール中に再沈させて、精製することもできる。化学的にイミド化したポリイミドは、溶媒可溶性があるため、精製された粉末状ポリイミドを合成時とは別の有機溶媒に溶解させてポリイミド溶液を調製してもよい。
【０１７７】
１．３．含フッ素ポリイミドの化学構造
以上のようにして得られた樹脂組成物は、繰り返し単位構造中に１個以上のフッ素原子を有するポリイミドを含有する。該ポリイミドは、より好ましくは、下記式（Ｖ）で表される繰り返し単位構造を含む芳香族ポリイミドである。かかる特定構造を有するポリイミドを表面に含む基材では、細胞の三次元的な培養が可能である。
【０１７８】
【化４６】
0006681664.tif 000047
【０１７９】
上記式（Ｖ）において、Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、Ｚ６及びｐの定義と好適な具体例は、式（Ｉ）の定義で説明したものと同様である。
【０１８０】
また、以上のようにして得られた樹脂組成物は、繰り返し単位構造中に１個以上のフッ素原子を有する脂肪族基を有する脂肪族ポリイミド、より好ましくは、下記式（ＶＩ）〜（ＶＩＩＩ）のいずれかで表される繰り返し単位構造を含む少なくとも１種の脂肪族ポリイミドを含むことができる。かかる特定構造を有するポリイミドを表面に含む基材では、細胞の三次元的な培養が可能である。
【０１８１】
【化４７】
0006681664.tif 000048
［上記式（ＶＩ）中、Ｘ２、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５、Ｚ６及びｐの定義と好適な具体例は、式（ＩＩ）の定義で説明したものと同様とする。］
【０１８２】
【化４８】
0006681664.tif 000049
［上記式（ＶＩＩ）中、Ｘ３、Ｙ３、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６の定義と好適な具体例は、式（ＩＩＩ）の定義で説明したものと同様とする。］
【０１８３】
【化４９】
0006681664.tif 000050
［上記式（ＶＩＩＩ）中、Ｘ４、Ｙ４、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３及びＺ４の定義と好適な具体例は、式（ＩＶ）の定義で説明したものと同様とする。］
【０１８４】
前記ポリイミドを含む樹脂組成物は、必要に応じて、通常用いられる各種添加剤、例えば、分散剤、有機溶媒、無機充填材、離型剤、カップリング剤、難燃剤等を本発明の効果を損なわない範囲で適宜含有することができる。前記ポリイミドとその前駆体である未反応のポリアミド酸とを主成分とする樹脂組成物である。ポリイミドと前記ポリアミド酸との合計量が、樹脂組成物の全量に対して、好ましくは８５質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、最も好ましくは９５質量％以上である。
【０１８５】
本発明において「ポリイミドを含む樹脂組成物」は、典型的には、酸二無水物とジアミンとを各々１種以上重合させて得られるポリアミド酸をイミド化することにより得られるポリイミド樹脂を指す。
【０１８６】
本発明で用いられる樹脂組成物中のポリイミドは、製法に関わりなく、式（３）で示される繰り返し単位を含むポリイミドであることができ、前記式（３）中のＸ０及びＹ０は、本明細書中で説明した酸二無水物、ジアミン及び／又はポリアミド酸におけるＸ０及びＹ０と同様の構造であることができる。特に好ましい式（３）で示される繰り返し単位の例は、上記の式（V）、（VI）、（VII）及び（VIII）のいずれかで表される構造である。
【０１８７】
式（V）で示される繰り返し単位は、式（３）におけるＸ０が式（Ｅ１）で表される基であり且つY０がＹ１である構造である。式（V）で示される繰り返し単位を含むポリイミドは、式（V）において、式（Ｅ１）で示される基が他の４価の有機基に置換され及び／又はＹ１が他の２価の有機基に置換された繰り返し単位を更に含んでいてもよい。ここで便宜上、式（Ｅ１）で示される基及び他の４価の有機基を総称して「４価残基」といい、Ｙ１及び他の２価の有機基を総称して「２価残基」と呼ぶ。式（V）で示される繰り返し単位を含むポリイミドは、好ましくは、４価残基の総量を１００モル％としたとき、式（Ｅ１）で示される基の割合は２５モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上が更に好ましく、１００モル％が最も好ましい。他の４価残基としては、式（Ｅ２）で示される基、式（Ｅ３）で示される基、式（Ｅ４）で示される基等が挙げられる。４価残基の総量を１００モル％としたとき、式（Ｅ１）で示される基と、式（Ｅ２）で示される基と、式（Ｅ３）で示される基と、式（Ｅ４）で示される基との合計が９０モル％以上であることがより好ましく、１００モル％であることが最も好ましい。また、式（V）で示される繰り返し単位を含むポリイミドは、２価残基の総量を１００モル％としたとき、Ｙ１の割合は２５モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上が更に好ましく、１００モル％が最も好ましい。他の２価残基としてはY２、Y３、Y４等が挙げられる。２価残基の総量を１００モル％としたとき、Y１と、Y２と、Y３と、Y４との合計が９０モル％以上であることがより好ましく、１００モル％であることが最も好ましい。
【０１８８】
式（VI）で示される繰り返し単位は、式（３）におけるＸ０が式（Ｅ２）で表される基であり且つY０がＹ２である構造である。式（VI）で示される繰り返し単位を含むポリイミドは、式（VI）において、式（Ｅ２）で示される基が他の４価の有機基に置換され及び／又はＹ２が他の２価の有機基に置換された繰り返し単位を更に含んでいてもよい。ここで便宜上、式（Ｅ２）で示される基及び他の４価の有機基を総称して「４価残基」といい、Ｙ２及び他の２価の有機基を総称して「２価残基」と呼ぶ。式（VI）で示される繰り返し単位を含むポリイミドは、好ましくは、４価残基の総量を１００モル％としたとき、式（Ｅ２）で示される基の割合は２５モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上が更に好ましく、１００モル％が最も好ましい。他の４価残基としては、式（Ｅ１）で示される基、式（Ｅ３）で示される基、式（Ｅ４）で示される基等が挙げられる。４価残基の総量を１００モル％としたとき、式（Ｅ１）で示される基と、式（Ｅ２）で示される基と、式（Ｅ３）で示される基と、式（Ｅ４）で示される基との合計が９０モル％以上であることがより好ましく、１００モル％であることが最も好ましい。また、式（VI）で示される繰り返し単位を含むポリイミドは、２価残基の総量を１００モル％としたとき、Ｙ２の割合は２５モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上が更に好ましく、１００モル％が最も好ましい。他の２価残基としてはY１、Y３、Y４等が挙げられる。２価残基の総量を１００モル％としたとき、Y１と、Y２と、Y３と、Y４との合計が９０モル％以上であることがより好ましく、１００モル％であることが最も好ましい。
【０１８９】
式（VII）で示される繰り返し単位は、式（３）におけるＸ０が式（Ｅ３）で表される基であり且つY０がＹ３である構造である。式（VII）で示される繰り返し単位を含むポリイミドは、式（VII）において、式（Ｅ３）で示される基が他の４価の有機基に置換され及び／又はＹ３が他の２価の有機基に置換された繰り返し単位を更に含んでいてもよい。ここで便宜上、式（Ｅ３）で示される基及び他の４価の有機基を総称して「４価残基」といい、Ｙ３及び他の２価の有機基を総称して「２価残基」と呼ぶ。式（VII）で示される繰り返し単位を含むポリイミドは、好ましくは、４価残基の総量を１００モル％としたとき、式（Ｅ３）で示される基の割合は２５モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上が更に好ましく、１００モル％が最も好ましい。他の４価残基としては、式（Ｅ１）で示される基、式（Ｅ２）で示される基、式（Ｅ４）で示される基等が挙げられる。４価残基の総量を１００モル％としたとき、式（Ｅ１）で示される基と、式（Ｅ２）で示される基と、式（Ｅ３）で示される基と、式（Ｅ４）で示される基との合計が９０モル％以上であることがより好ましく、１００モル％であることが最も好ましい。また、式（VII）で示される繰り返し単位を含むポリイミドは、２価残基の総量を１００モル％としたとき、Ｙ３の割合は２５モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上が更に好ましく、１００モル％が最も好ましい。他の２価残基としてはY１、Y２、Y４等が挙げられる。２価残基の総量を１００モル％としたとき、Y１と、Y２と、Y３と、Y４との合計が９０モル％以上であることがより好ましく、１００モル％であることが最も好ましい。
【０１９０】
式（VIII）で示される繰り返し単位は、式（３）におけるＸ０が式（Ｅ４）で表される基であり且つY０がＹ４である構造である。式（VIII）で示される繰り返し単位を含むポリイミドは、式（VIII）において、式（Ｅ４）で示される基が他の４価の有機基に置換され及び／又はＹ４が他の２価の有機基に置換された繰り返し単位を更に含んでいてもよい。ここで便宜上、式（Ｅ４）で示される基及び他の４価の有機基を総称して「４価残基」といい、Ｙ４及び他の２価の有機基を総称して「２価残基」と呼ぶ。式（VIII）で示される繰り返し単位を含むポリイミドは、好ましくは、４価残基の総量を１００モル％としたとき、式（Ｅ４）で示される基の割合は２５モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上が更に好ましく、１００モル％が最も好ましい。他の４価残基としては、式（Ｅ１）で示される基、式（Ｅ２）で示される基、式（Ｅ３）で示される基等が挙げられる。４価残基の総量を１００モル％としたとき、式（Ｅ１）で示される基と、式（Ｅ２）で示される基と、式（Ｅ３）で示される基と、式（Ｅ４）で示される基との合計が９０モル％以上であることがより好ましく、１００モル％であることが最も好ましい。また、式（VIII）で示される繰り返し単位を含むポリイミドは、２価残基の総量を１００モル％としたとき、Ｙ４の割合は２５モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、８０モル％以上が更に好ましく、１００モル％が最も好ましい。他の２価残基としてはY１、Y２、Y３等が挙げられる。２価残基の総量を１００モル％としたとき、Y１と、Y２と、Y３と、Y４との合計が９０モル％以上であることがより好ましく、１００モル％であることが最も好ましい。
【０１９１】
１．４．ポリイミド含有樹脂組成物の化学的、物理的特徴
１．４．１．イミド化率
前記含フッ素ポリイミドを含む樹脂組成物は、イミド化の時点又は後述する細胞培養用基材の形態とする時点で加熱処理又は環化触媒処理を行うことによりイミド化率を高めることができる。
【０１９２】
本発明において基材の表面を構成するポリイミドを含む樹脂組成物でのイミド化率は、２０％以上であり、好ましくは２５％以上、より好ましくは３０％以上、さらに好ましくは３５％以上、特に好ましくは４０％以上であり、好ましくは１００％以下、より好ましくは９９．５％以下、さらに好ましくは９９％以下である。イミド化率をこの範囲とすることにより、樹脂組成物の柔軟性と疎水性が、細胞の三次元培養が可能となる範囲に調整され好適である。また、得られた膜をオートクレーブ等による滅菌処理等により再加熱した場合もクラックや寸法変化を起こすことがなく好ましい。なお、イミド化率とは、ポリアミド酸をイミド化して得られるポリイミドにおいて、ポリアミド酸のアミド結合のうち脱水縮合してイミド基へと変換されたものの割合を指す。あるポリイミド樹脂試料のイミド化率（％）は、ＩＲ測定でのイミド特定波長（実施例では１３７０ｃｍ−１付近）における吸光度の相対値（イミド化相対値という）を、３８０℃１時間の最終イミド化反応後のポリイミド樹脂試料でのイミド化相対値を１００％として示したものである。芳香族基を有するポリイミドのイミド化率は実施例に記載の方法で測定することができる。また脂肪族基を有するポリイミドのイミド化率は、実施例に記載のＩＲ測定を用いたイミド化測定法における、「ベンゼン環骨格振動に由来する１５００ｃｍ−１付近の吸光度」の代わりに、Ｃ−Ｈ変角に由来する１４６０ｃｍ−１付近の吸光度」を基準ピークとすることで、同様にＩＲ測定を用いたイミド化測定法により測定可能である。ここで、上述したイミド化の条件でポリアミド酸をポリイミドに変換することにより、イミド化率を上記範囲に調節することができる。また、以下の基準を満たすことによって上記範囲のイミド化率を実現することが可能である。基準：加熱処理によりイミド化率を高める場合には、好ましくは温度５０〜４００℃、より好ましくは１００〜３８０℃、好ましくは時間０．１〜１０時間、より好ましくは０．２〜５時間の条件下で処理する。
【０１９３】
１．４．２．水接触角
本発明の細胞培養用基材においてポリイミドを含む樹脂組成物（フィルム状、膜状、板状等の形状に加工された状態）により構成される表面の水接触角は、好ましくは７０°以上、より好ましくは７３°以上、更に好ましくは７５°以上であり、好ましくは１１５°以下、より好ましくは１１２°以下、更に好ましくは１１０°以下である。水接触角がこの範囲内であるとき、細胞が基材表面に適度な強度で付着し易く、該表面を足場として細胞が三次元的な組織を形成することが可能となる。なお、接触角は自動接触角計（協和界面科学製：ＤＭ−５００）を用いて温度２５℃において水による接触角測定を行うことにより算出できる。
【０１９４】
１．４．３．引張弾性率
前記ポリイミドを含む樹脂組成物はまた、柔軟性に優れるものであることが好ましい。柔軟性は、引張弾性率によって評価することができる。例えば、引張弾性率が２ＧＰａ以下とすることができる。このように前記樹脂組成物が引張弾性率が２ＧＰａ以下である形態もまた、本発明の好適な形態の１つである。引張弾性率がこの範囲である柔軟性を有する樹脂組成物により構成される表面上において細胞は三次元組織を形成し易い。前記樹脂組成物の引張弾性率は、より好ましくは１．５ＧＰａ以下、更に好ましくは１．２ＧＰａ以下である。引張弾性率の下限は特に限定されないが、好ましくは０．３ＧＰa以上、より好ましくは０．５ＧＰa以上である。引張弾性率（ＧＰａ）は、実施例に示す、動的粘弾性測定方法により測定することができる。
【０１９５】
１．４．４．ポリイミドの分子量
前記樹脂組成物中での前記ポリイミドの分子量は、重量平均分子量として、１０００〜１００万であることが好ましく、５０００〜７０万であることがより好ましい。分子量がこの範囲内であると重合時にゲル化する恐れが無く、低粘度で重合やフィルム化が容易になり、適当な耐熱性や膜強度の付与と維持が期待できる。重量平均分子量は更に好ましくは１万〜５０万である。
【０１９６】
上記重量平均分子量は、後述する実施例と同様に、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）により、標準ポリスチレンの検量線を用いて測定することができる。
【０１９７】
１．５．含フッ素ポリイミドのより好ましい形態
１．５．１．エーテル結合及び／又はチオエーテル結合を含む含フッ素ポリイミド
本発明で用いるポリイミドは、より好ましくは、
繰り返し単位中に１個以上のフッ素原子を有する含フッ素ポリイミドであり、
前記ポリイミドを構成する重合繰り返し単位中でのエーテル結合及びチオエーテル結合の総和が１以上である
ことを特徴とするポリイミドである。
【０１９８】
前記ポリイミドは、典型的には、酸二無水物とジアミンとを各々１種又は２種以上反応させて得られるポリイミドであり、前記酸二無水物及び前記ジアミンのうち少なくとも１種の化合物は、分子内にフッ素原子を有するものである。そして、前記酸二無水物及び前記ジアミンのうち少なくとも１種の化合物は、分子内にエーテル結合及び／又はチオエーテル結合を有しており、前記ポリイミドを構成する前記酸二無水物及び前記ジアミンに由来する重合繰り返し単位でのエーテル結合及びチオエーテル結合の総和が１以上である。
【０１９９】
ただし該ポリイミドは、
主鎖（主鎖骨格）中に前記式（３）で示される繰り返し単位であって、式中Ｘ０が４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物残基であり、Ｙ０が２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン残基である前記単位を含むポリイミド、
主鎖（主鎖骨格）中に前記式（３）で示される繰り返し単位であって、式中Ｘ０が４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物残基であり、Ｙ０がビス[４−（４−アミノフェノキシ）フェニル]スルホン残基である前記単位を含むポリイミド、及び
主鎖（主鎖骨格）中に前記式（３）で示される繰り返し単位であって、式中Ｘ０が４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物残基であり、Ｙ０がビス[４−（３−アミノフェノキシ）フェニル]スルホン残基である前記単位を含むポリイミド、
からなる群から選択される少なくとも１種であることはない。
【０２００】
ここで、４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物残基とは、式（１）が４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物を表す４価の有機基Ｘ０を指し；２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン残基とは、式（２）が２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパンを表す２価の有機基Ｙ０を指し；ビス[４−（４−アミノフェノキシ）フェニル]スルホン残基とは、式（２）がビス[４−（４−アミノフェノキシ）フェニル]スルホンを表す２価の有機基Ｙ０を指し；ビス[４−（３−アミノフェノキシ）フェニル]スルホン残基とは、式（２）がビス[４−（３−アミノフェノキシ）フェニル]スルホンを表す２価の有機基Ｙ０を指す。
【０２０１】
すなわち本発明で用いるポリイミドは、好ましくは、
４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物と、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパンとを反応させて得られるポリイミド、
４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物と、ビス[４−（４−アミノフェノキシ）フェニル]スルホンとを反応させて得られるポリイミド、及び、
４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物と、ビス[４−（３−アミノフェノキシ）フェニル]スルホンとを反応させて得られるポリイミド
からなる群から選択される少なくとも１種であることはない。
【０２０２】
すなわち、前記ポリイミドが式（I）で表される繰り返し単位を含み、Ｘ１が基ｘ１、基ｘ２及び基ｘ３から選択され、Ｙ１が基ｙ１、基ｙ２、基ｙ３、基ｙ４、基ｙ５、基ｙ６、基ｙ７、基ｙ８及び基ｙ９から選択される少なくとも１種である上記の好適な実施形態のポリイミドにおいて、Ｘ１が基ｘ１である場合は、Ｙ１は基ｙ３以外の基であることが好ましく、基ｙ１、基ｙ２、基ｙ４、基ｙ５、基ｙ６、基ｙ７、基ｙ８及び基ｙ９から選択される少なくとも１種であることがより好ましい。  
【０２０３】
本発明者らは、重合繰り返し単位（例えば、酸二無水物及びジアミンに由来する重合繰り返し単位）中でのエーテル結合及びチオエーテル結合の総和が１以上である含フッ素ポリイミドを表面に含む基材上では、細胞がスフェロイド、三次元細胞集合体等の三次元的な組織を形成し易いという驚くべき知見を見出した。この特徴を備える細胞培養用基材は、適度な柔軟性と疎水性を備えた表面を有するため、該表面上で細胞が三次元的な組織を形成し易いと考えられる。また、本発明の基材は、細胞の足場となる表面に立体的な構造を付与する必要がないため製造が容易である。
【０２０４】
該ポリイミドを構成する重合繰り返し単位（例えば、酸二無水物及びジアミンに由来する重合繰り返し単位）中のエーテル結合及びチオエーテル結合の総和は１以上であり、上限は特に限定されないが、６以下であることが好ましく、５以下であることがより好ましく、４以下であることが更に好ましい。かかるエーテル結合及びチオエーテル結合の数がこの範囲内であるポリイミドは適度な柔軟性を有しており、それにより細胞の三次元的な培養が可能となる。
【０２０５】
なお、上記エーテル結合とは−Ｏ−で表される結合であるが、本発明でいうエーテル結合の数には、酸二無水物が有する酸無水物基（−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−部分）中の−Ｏ−部分の数は含まない。
【０２０６】
上記エーテル結合及びチオエーテル結合の数は、分子内にエーテル結合及び／又はチオエーテル結合を有する化合物中の当該エーテル結合及びチオエーテル結合の数と、当該分子内にエーテル結合及び／又はチオエーテル結合を有する化合物の反応モル比とから算出することができる。以下に計算方法の例を示すが、以下の形態のみに限定されるものではない。
（１）１分子内にエーテル結合を２個有する酸二無水物と、分子内にエーテル結合及びチオエーテル結合を有さないジアミンとを、モル比１／１で反応させてポリアミド酸を得、ポリイミドを得る場合、エーテル結合及びチオエーテル結合の総和は、２×１＋０×１＝２個となる。分子内にエーテル結合及びチオエーテル結合を有さない酸二無水物と、１分子内にエーテル結合を２個有するジアミンとを、モル比１／１で反応させてポリアミド酸組成物を得、ポリイミドを得る場合も同様に計算され、２個となる。
（２）１分子内にエーテル結合を２個有する酸二無水物と、１分子内にエーテル結合を１個有するジアミンとを、モル比１／１で反応させてポリアミド酸を得、ポリイミドを得る場合、エーテル結合及びチオエーテル結合の総和は、２×１＋１×１＝３個となる。１分子内にエーテル結合を１個有する酸二無水物と、１分子内にエーテル結合を２個有するジアミンとを、モル比１／１で反応させてポリアミド酸を得、ポリイミドを得る場合も同様に計算され、３個となる。
（３）１分子内にエーテル結合を２個有する酸二無水物ａと、分子内にエーテル結合及びチオエーテル結合を有さない酸二無水物ｂと、１分子内にエーテル結合を１個有するジアミンとを、モル比０．５／０．５／１．０で反応させてポリアミド酸を得、ポリイミドを得る場合、エーテル結合及びチオエーテル結合の総和は、２×０．５＋０×０．５＋１×１＝２個となる。
（４）１分子内にエーテル結合を２個有する酸二無水物と、１分子内にエーテル結合を１個有するジアミンａと、１分子内にエーテル結合を２個有するジアミンｂとを、モル比１／０．５／０．５で反応させてポリアミド酸を得、ポリイミドを得る場合、エーテル結合及びチオエーテル結合の総和は、２×１．０＋１×０．５＋２×０．５＝３．５個となる。
なお、上記のように、全ての酸二無水物、ジアミン各々の和がそれぞれ等モルとなるように、原料成分の反応モル比を設定するものとする。
【０２０７】
エーテル結合及び／又はチオエーテル結合、並びにフッ素原子を含むポリイミドの製造に用いる酸二無水物及びジアミンのうち、少なくとも１種の化合物が有するエーテル結合及び／又はチオエーテル結合、並びにフッ素原子は、酸二無水物とジアミンとのアミド化反応及びイミド化反応によって消滅しない結合であることが好ましい。すなわち、上記ポリイミドは、その主鎖（主鎖骨格）中に、酸二無水物及び／又はジアミン化合物に由来するエーテル結合及び／又はチオエーテル結合、並びにフッ素原子を有する構造単位を含むものであることが好適である。また、製法に関わらず、上記ポリイミドは、その主鎖（主鎖骨格）中に、エーテル結合及び／又はチオエーテル結合、並びにフッ素原子を有する構造単位を含むものであることが好適である。
【０２０８】
１．５．２．熱イミド化により得られた含フッ素ポリイミド
本発明で用いるポリイミドは、より好ましくは、
ポリアミド酸を加熱処理によりイミド化させて得られたポリイミドであり、且つ、繰り返し単位中に１個以上のフッ素原子を有する含フッ素ポリイミドである。
前記含フッ素ポリアミドは、典型的には、酸二無水物とジアミンとを各々１種又は２種以上重合させて得られたポリアミド酸を加熱処理によりイミド化させて得られた、前記酸二無水物及び前記ジアミンのうち少なくとも１種の化合物は分子内にフッ素原子を有する化合物である、ポリイミドである。
【０２０９】
このような含フッ素ポリイミドを含む樹脂組成物により構成される基材表面は、該イミド化触媒を必要としない熱イミド化により行われるため、三次元培養を妨げる原因となる可能性のあるイミド化触媒の存在しない表面とすることが可能であり、該表面上で細胞が三次元的な組織を形成し易いと考えられる。
【０２１０】
熱イミド化の具体的な条件としては、上記１．２．１に例示した条件を採用することができる。熱イミド化におけるポリアミド酸の加熱処理は第三級アミン化合物の不存在下で行うことが好ましい。
【０２１１】
第三級アミン化合物の例は、上記１．２．２において化学イミド化触媒として例示した通りである。第三級アミン化合物とは、アンモニア分子の３つの水素原子がいずれも炭化水素基により置換された構造を有する化合物である。本発明においては、イミド化合物、アミド化合物のようにカルボニル基（Ｃ＝Ｏ）の炭素原子が窒素原子に結合した構造は第三級アミン化合物の範囲から除外する。すなわち、本発明での第三級アミン化合物とは、アンモニア分子の３つの水素原子がいずれも炭化水素基により置換された構造（ただし、イミド化合物、アミド化合物のようにカルボニル基（Ｃ＝Ｏ）の炭素原子が窒素原子に結合した構造を除く）を有する第三級アミン化合物を指す。
【０２１２】
上記ポリイミドを得るための熱イミド化は、イミド化触媒として第三級アミンに加えてカルボン酸無水物も存在しない条件下で行われることが更に好ましい。ここでカルボン酸無水物とは上記１．２．２において例示したものが挙げられる。
【０２１３】
本発明で用いる樹脂組成物の、他のより好ましい形態は、
繰り返し単位中に１個以上のフッ素原子を有する含フッ素ポリイミド（例えば、酸二無水物とジアミンとを各々１種又は２種以上反応させて得られたポリイミドであって、前記酸二無水物及び前記ジアミンのうち少なくとも１種の化合物は、分子内にフッ素原子を有するポリイミド）を含み、
前記樹脂組成物中の上記の第三級アミン化合物の量が、前記樹脂組成物中の前記ポリイミド及び残存する前記ポリアミド酸の合計量に対して０．０３０質量％以下であり、より好ましくは０．０１５質量％以下であり、更に好ましくは０．００５質量％以下であり、最も好ましくは前記イミド化触媒が全く存在しない。
【０２１４】
このような含フッ素ポリイミドを含む樹脂組成物により構成される基材表面は、三次元培養を阻害する原因となる可能性のある第三級アミン化合物の量が十分に少ないため、該表面上で細胞が三次元的な組織を形成し易いと考えられる。
【０２１５】
前記樹脂組成物中の第三級アミン化合物の量は、プロトン核磁気共鳴（１Ｈ−ＮＭＲ）スペクトル、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）、ガスクロマトグラフィー−質量分析（ＧＣ−ＭＳ）（ＳＩＭ法）等の任意の測定手段により定量することができ、適当な標準試料の分析結果を参照することで、前記樹脂組成物中のポリイミド及び残存する前記ポリアミド酸の合計量に対する量を求めることができる。ポリイミド及び残存する前記ポリアミド酸の合計量は、ポリイミドを製造するための成分（例えば、酸二無水物及び／又はジアミン）が有する基のうち重合後も保持される基の化学構造に由来する特性値に基づき評価することができる。
【０２１６】
１．５．３．ビフェニル基を有する含フッ素ポリイミド
本発明で用いるポリイミドは、より好ましくは、
酸二無水物とジアミンとを各々１種又は２種以上反応させて得られるポリイミドであり、
前記ジアミンが、ビフェニル基を含み、該ビフェニル基の２つのベンゼン環の各々が１つのアミノ基で置換されたジアミン化合物を含み、
前記酸二無水物及び前記ジアミンのうち少なくとも１種の化合物は、分子内にフッ素原子を有することを特徴とする。
【０２１７】
また、本発明で用いるポリイミドは、より好ましくは、
主鎖（主鎖骨格）中に式（３）で示される繰り返し単位を含み、
式（３）中、Ｘ０は４価の有機基であり、Ｙ０は２価の有機基であり、
Ｘ０及びＹ０に含まれるフッ素原子の合計は１個以上であり、
Ｙ０は、ビフェニル基を含み、該ビフェニル基の２つのベンゼン環の各々が１つのアミノ基で置換されたジアミン化合物の構造であって、前記各アミノ基が窒素原子への単結合に置換された構造を有する
含フッ素ポリイミドであることを特徴とする。ここでＹ０は、特に好ましくは、下記式（D）で示される基である。  
【０２１８】
このような特徴を有するポリイミドを含む樹脂組成物により構成される基材表面上では、細胞が三次元的な組織を形成することが容易であるため好ましい。
【０２１９】
本発明のこの態様では、重合に用いる前記の式（２）で示されるジアミンとして、ビフェニル基を含み、該ビフェニル基の２つのベンゼン環の各々が１つのアミノ基で置換されたジアミン化合物を少なくとも含むものを用いる。該ビフェニル基の水素原子は、アミノ基以外の他の置換基により置換されていてよく、アミノ基以外の他の置換基により置換されていることがより好ましい。他の置換基の数は特に限定されないが、１又は２個であることが好ましい。
【０２２０】
該ジアミン化合物の好適な形態としては式（ＩＸ）：
【化５０】
0006681664.tif 000051
[式中、
Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５のうち、１個は−ＮＨ２であり、残りの４個はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、−ＳＯ３Ｈ及び−ＯＨからなる群から選択される基であり、
Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４及びＲ２５のうち、１個は−ＮＨ２であり、残りの４個はそれぞれ独立に水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、−ＳＯ３Ｈ及び−ＯＨからなる群から選択される基であり、
或いは、Ｒ１１とＲ２１、及び／又は、Ｒ１５とＲ２５は、一体となって−Ｓ（＝Ｏ）２−を形成してもよい]
で示される化合物が挙げられる。
【０２２１】
前記アルキル基としては、エチル基又はメチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
【０２２２】
前記アルコキシ基としては、エトキシ基又はメトキシ基が好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
【０２２３】
前記アルキル基は、一部又は全部の水素原子がフッ素原子により置換されていてもよく、好ましくは、トリフルオロメチル基である。
【０２２４】
前記アルコキシ基は、一部又は全部の水素原子がフッ素原子により置換されていてもよく、好ましくは、トリフルオロメトキシ基である。
【０２２５】
式（ＩＸ）の化合物として特に好ましい化合物群としては、
化合物群１：  Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５のうち、１個が−ＮＨ２であり、１個が炭素数１〜６のフッ素原子で置換されたアルキル基（好ましくはトリフルオロメチル基）であり、残りが水素原子であり、且つ、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４及びＲ２５のうち、１個が−ＮＨ２であり、１個が炭素数１〜６のフッ素原子で置換されたアルキル基（好ましくはトリフルオロメチル基）であり、残りが水素原子である、式（ＩＸ）の化合物。
【０２２６】
化合物群２：  Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５のうち、１個が−ＮＨ２であり、１個が炭素数１〜６のアルキル基（好ましくはメチル基）であり、残りが水素原子であり、且つ、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４及びＲ２５のうち、１個が−ＮＨ２であり、１個が炭素数１〜６のアルキル基（好ましくはメチル基）であり、残りが水素原子である、式（ＩＸ）の化合物。
【０２２７】
化合物群３：  Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５のうち、１個が−ＮＨ２であり、１個が−ＯＨであり、残りが水素原子であり、且つ、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４及びＲ２５のうち、１個が−ＮＨ２であり、１個が−ＯＨであり、残りが水素原子である、式（ＩＸ）の化合物。
【０２２８】
化合物群４：  Ｒ１１とＲ２１とが一体となって−Ｓ（＝Ｏ）２−を形成し、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５のうち１個が−ＮＨ２であり、１個が炭素数１〜６のアルキル基であり、残りが水素原子であり、且つ、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４及びＲ２５のうち１個が−ＮＨ２であり、１個が炭素数１〜６のアルキル基であり、残りが水素原子である。
【０２２９】
化合物群５：  Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５のうち、１個が−ＮＨ２であり、１個が−ＳＯ３Ｈであり、残りが水素原子であり、且つ、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４及びＲ２５のうち、１個が−ＮＨ２であり、１個が−ＳＯ３Ｈであり、残りが水素原子である、式（ＩＸ）の化合物。
【０２３０】
化合物群６：  Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５のうち、１個が−ＮＨ２であり、１個が炭素数１〜６のアルコキシ基（好ましくはメトキシ基）であり、残りが水素原子であり、且つ、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４及びＲ２５のうち、１個が−ＮＨ２であり、１個が炭素数１〜６のアルコキシ基（好ましくはメトキシ基）であり、残りが水素原子である、式（ＩＸ）の化合物。
上記化合物群１〜６において、Ｒ１３及びＲ２３が−ＮＨ２である。
【０２３１】
化合物群１のなかでも特に、
【化５１】
0006681664.tif 000052
で示される化合物、すなわち２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ベンジジン（ＴＦＭＢ）が好ましい。
【０２３２】
化合物群２のなかでも特に、
【化５２】
0006681664.tif 000053
で示される化合物、すなわち２，２’−ジメチルー４．４’−ジアミノビフェニルが好ましい。
【０２３３】
化合物群３のなかでも特に、
【化５３】
0006681664.tif 000054
で示される化合物、すなわち３，３’−ジヒドロキシ−４，４’−ジアミノビフェニルが好ましい。
【０２３４】
化合物群４のなかでも特に、
【化５４】
0006681664.tif 000055
で示される化合物、すなわちＯ−トリジンスルホンが好ましい。
【０２３５】
化合物群５のなかでも特に、
【化５５】
0006681664.tif 000056
で示される化合物、すなわちＯ−トリジンジスルホン酸が好ましい。
【０２３６】
化合物群６のなかでも特に、
【化５６】
0006681664.tif 000057
で示される化合物、すなわち２，２’−ジメトキシー４．４’−ジアミノビフェニルが好ましい。
【０２３７】
すなわち式（２）で示されるジアミンは、Ｙ０が
式（Ｄ）
【化５７】
0006681664.tif 000058
［ただし、式Ｄにおいては、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５のうち１個は上記式（ＩＸ）について定義したＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５のうち−ＮＨ２に相当し窒素原子への単結合を示し、残りは上記式（ＩＸ）について定義したＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５のうち−ＮＨ２以外の基であり、且つ、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４及びＲ２５のうち１個は上記式（ＩＸ）について定義したＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４及びＲ１５のうち−ＮＨ２に相当し窒素原子への単結合を示し、残りは上記式（ＩＸ）について定義したＲ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４及びＲ２５のうち−ＮＨ２以外の基である］
で示される基であるジアミンを含むことが好ましく、更に、式（Ｄ１）〜（Ｄ６）
【０２３８】
【化５８】
0006681664.tif 000059
のいずれかで示される基であるジアミンを含むことがより好ましい。
【０２３９】
すなわち前記の式（Ｉ）又は式（Ｖ）のＹ１、式（ＩＩＩ）又は式（ＶＩＩ）のＹ３、式（ＩＶ）又は式（ＶＩＩＩ）のＹ４は、それぞれ、前記式（Ｄ）の基であることが好ましく、前記式（Ｄ１）〜（Ｄ６）の基であることがより好ましい。
【０２４０】
２．細胞培養用基材
本発明の細胞培養用基材は、表面の少なくとも一部が前記含フッ素ポリイミドを含む樹脂組成物により構成されていることを特徴とする。
【０２４１】
細胞培養用基材は、細胞培養に用いられる、細胞の増殖の足場となる表面を有する部材である限り形態は特に限定されない。例えばフィルム状又は板状の形態である細胞培養用基材は、その一方の表面に細胞を含む培地を載せて細胞培養を実施することや、該基材をシングル若しくはマルチウェルプレートなどの培養用のプレート、シャーレ、培養ディッシュ、フラスコ、培養バック等の各種細胞培養用容器に収容して固定し、該容器に細胞を含む培地を加えて細胞培養を実施することができる。また、細胞培養用基材自体がシングル若しくはマルチウェルプレートなどの培養用のプレート、シャーレ、ディッシュ、フラスコ、バッグ等の各種容器の形状であってもよい。
【０２４２】
前記樹脂組成物により構成される表面は、細胞培養用基材の表面のうち、細胞培養時に細胞を含む培地と接触する表面の一部又は全部であり、好ましくは、細胞培養用基材の表面のうち、細胞培養時に細胞を含む培地の鉛直方向下方に位置する表面の一部又は全部である。細胞培養用基材の表面の全体が前記樹脂組成物から構成されていてもよい。細胞培養用基材の、前記樹脂組成物により表面が構成されている部分では、培養時に細胞が足場として利用する最表面が前記樹脂組成物により構成されていればよく、該部分の厚さ方向に沿って前記最表面から離れた位置の材料は特に限定されない。すなわち本発明の細胞培養用基材は、少なくとも、細胞培養時に細胞を含む培地と接触する表面の一部又は全部に、前記樹脂組成物により構成される層を備えていればよい。例えば、図５に示す実施形態１のように、細胞培養用基材１０の、前記樹脂組成物を表面Ｓに含む部分は、表面だけでなく、厚さ方向の全体にわたって前記樹脂組成物のフィルム１により構成されていてもよく、或いは、図６に示す実施形態２のように、培養時に細胞にとっての足場となる最表面Ｓ及びその近傍に前記樹脂組成物のフィルム１が形成され、フィルム１の前記最表面Ｓと反対の側には任意の材料からなる支持体２が配置されていてもよい。
【０２４３】
本発明の細胞培養用基材の好ましい実施形態は、前記樹脂組成物により構成されるフィルム状の細胞培養用基材（実施形態１）、又は、支持体と、該支持体に一体化され表面の少なくとも一部を覆う、前記樹脂組成物により構成されるフィルムとを備える細胞培養用基材（実施形態２）である。すなわち、図５に示すように、実施形態１に係る細胞培養用基材１０は前記樹脂組成物により構成されるフィルム１を備える。図６に示すように、実施形態２に係る細胞培養用基材１０は前記樹脂組成物により構成されるフィルム１と支持体２とを備える。どちらの実施形態においても、前記樹脂組成物により構成されるフィルムは同様の方法で形成することができる。実施形態２において支持体は、フィルム状、板状、メッシュ状等の、細胞培養用途に用いることができる任意の形状とすることができる。
【０２４４】
本発明において「酸素ガス透過係数」及び「酸素ガス透過度」は、それぞれ、ＪＩＳ  Ｋ７１２６−１（差圧法）付属書２に準拠した方法により測定した値を指す。「酸素ガス透過係数」及び「酸素ガス透過度」はどちらも２５℃、相対湿度ほぼ０％の乾燥条件で測定した値を０℃、１気圧の標準状態に換算した値で示す。具体的には以下の測定条件を採用することができる。
試験方法：差圧法（ＪＩＳ  Ｋ７１２６−１付属書２に準拠）
検知器：ガスクロマトグラフ（熱伝導検出器：ＴＣＤ）
試験差圧：１ａｔｍ
試験気体：酸素ガス（乾燥状態（相対湿度ほぼ０％））
試験条件：２５℃±２℃
透過面積：１．５２×１０−３ｍ２
装置：差圧式ガス・蒸気透過率測定装置（ＧＴＲ−３０ＸＡＤ２，Ｇ２７００Ｔ・Ｆ）ＧＴＲテック（株）・ヤナコテクニカルサイエンス（株）製
【０２４５】
図６に示す例のように、細胞培養用基材が複数の層から構成される場合は、細胞培養用基材の全体の酸素ガス透過度を直接測定により求めてもよいし、各層の酸素ガス透過度から基材全体の酸素ガス透過度を算出してもよい。
【０２４６】
本発明で用いる細胞培養用基材は、酸素ガス透過度が２１９ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）以上である。本発明の細胞培養用基材が２１９ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）以上という高い酸素ガス透過度を有する場合、該基材の、前記樹脂組成物を含む表面上で細胞を培養するとき酸素の供給がされ易く、細胞の生育と、細胞による三次元組織の形成と組織の生育が進み易い。本発明の細胞培養用基材の酸素ガス透過度は、より好ましくは１０９４ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）以上、より好ましくは２１８９ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）以上、より好ましくは３２８３ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）以上、より好ましくは４３７８ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）以上、より好ましくは５４７２ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）以上、より好ましくは６５６６ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）以上である。本発明の細胞培養用基材の酸素ガス透過度が高いほど、培養細胞への酸素供給が進み易く好ましい。本発明の細胞培養用基材の酸素ガス透過度の上限値は特に限定されないが、通常は４３７７６０ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）以下、好ましくは３２８３２０ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）以下の値である。
【０２４７】
本発明の細胞培養用基材は含フッ素ポリイミドを含む樹脂組成物により構成される表面を有している。本発明の細胞培養用基材が上記の酸素ガス透過性を有するためには、前記樹脂組成物として高い酸素ガス透過係数を有するものを使用することが好ましい。具体的には、樹脂組成物の酸素ガス透過係数は好ましくは０．１０×１０−１０ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）以上であり、より好ましくは０．５０×１０−１０ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）以上、より好ましくは１．０×１０−１０ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）以上、より好ましくは１．５×１０−１０ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）以上、より好ましくは２．０×１０−１０ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）以上、より好ましくは２．５×１０−１０ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）以上、より好ましくは３．０×１０−１０ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）以上である。含フッ素ポリイミドを含む樹脂組成物の酸素ガス透過係数が高いほど、培養細胞への酸素供給が進み易く好ましい。該樹脂組成物の酸素ガス透過係数の上限値は特に限定されないが、通常は２．０×１０−８ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）以下、好ましくは１．５×１０−８ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）以下である。
【０２４８】
本発明の細胞培養用基材における、含フッ素ポリイミドを含む樹脂組成物により構成される層（「フィルム」或いは「膜」ともいう）の厚さ（支持体の厚さを含まない）は、基材全体として適度な酸素ガス透過度となるように適宜調整することができるが、典型的には０．１μｍ以上、５ｍｍ以下とすることが好ましく、０．５μｍ以上、３ｍｍ以下とすることがより好ましく、１μｍ以上、２ｍｍ以下とすることが更に好ましく、５μｍ以上、１ｍｍ以下とすることが特に好ましい。
【０２４９】
本発明の細胞培養用基材が、図６の実施形態２のように、含フッ素ポリイミドを含む樹脂組成物により構成されるフィルム１と、支持体２とから構成される場合、支持体２は、フィルム１と組み合わされた基材１０全体として酸素ガス透過度が上記の範囲となるように適宜選択することが好ましい。支持体２としては特に、多孔質の支持体や、メッシュ状の支持体等の、フィルム１の酸素ガス透過性を実質的に妨げない支持体を使用することが好ましい。
【０２５０】
本発明の細胞培養用基材に含まれる、ポリイミドを含む樹脂組成物により構成されたフィルムを形成する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、溶液流延法、溶液キャスト法などの溶液製膜法；カレンダー法；プレス成形法などが挙げられる。これらの方法のなかでは、生産性に優れていることから、溶液製膜法が好ましい。
【０２５１】
フィルム形成のための溶液としては、前記含フッ素ポリアミド酸の溶液や、前記含フッ素ポリイミドの溶液が利用できる。前記ポリアミド酸の溶液を用いたフィルム形成では、熱イミド化とフィルム形成を同時に行うことができる。本発明では、前記含フッ素ポリアミド酸が溶媒中に溶解した溶液と、前記含フッ素ポリイミドが溶媒中に溶解した溶液を総称して「樹脂溶液」と呼ぶ。
【０２５２】
さらに、前記樹脂組成物のフィルムは、延伸されていてもよい。該フィルムの延伸は、一軸延伸であってもよく、二軸延伸であってもよい。一軸延伸は、縦延伸（フィルムの巻取り方向の延伸）であってもよく、横延伸（フィルムの幅方向の延伸）であってもよい。縦延伸の場合、フィルムの幅方向の変化を自由とする自由端一軸延伸であってもよく、フィルムの幅方向の変化を固定とする固定端一軸延伸であってもよい。二軸延伸は、縦延伸後に横延伸を行なう逐次二軸延伸であってもよく、縦横延伸を同時に行なう同時二軸延伸であってもよい。また、フィルムの厚さ方向の延伸又はフィルムのロールに対して斜め方向の延伸を行なってもよい。延伸方法、延伸温度及び延伸倍率は、目的とする前記含フッ素ポリイミドフィルムの光学特性、機械的強度などに応じて適宜選択することが好ましい。
【０２５３】
フィルムを形成する典型的な方法としては、前記樹脂溶液を製膜用支持体の表面に、例えば、スピンコーティング法、キャスティング法、ロールコーティング法、ダイコーティング法、グラビアコーティング法、スプレイコーティング法、バーコーティング法、フレキソ印刷法、ディップコーティング法等の通常の方法で塗布して塗膜を形成する。前記樹脂溶液を製膜用支持体に塗布する際の塗布量は、乾燥膜厚が０．１μｍ以上、５ｍｍ以下となるようにすることが好ましく、０．５μｍ以上、１ｍｍ以下となるように調整することがより好ましい。その後、溶媒を除去し、必要に応じて焼成することで熱イミド化又は化学イミド化された含フッ素ポリイミドを含むフィルムを得ることができる。
【０２５４】
製膜用支持体を構成する材料としては、例えば、石英；ガラス、ホウ珪酸ガラス、ソーダガラス等の無機ガラス；カーボン；金、銀、銅、シリコン、ニッケル、チタン、アルミニウム、タングステン等の金属；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル；環状オレフィン開環重合／水素添加体（ＣＯＰ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）等の環状オレフィン系樹脂；ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等のアクリル系樹脂；エポキシ樹脂；ＡＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン共重合体）、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン（ＰＳＴ）、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ビニルエーテル、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリアリールエーテル、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリールエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド酸（ＰＡＡ）、ポリアミドイミドアクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）樹脂等の樹脂；上記金属、又はその酸化物若しくは混合酸化物等を表面に有するガラス、金属、樹脂；木材等が挙げられる。前記混合酸化物としては、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の透明導電性酸化物、ＳｉＯ２等が挙げられる。混合酸化物等を表面に有する金属としては、ＳｉＯ２／Ｓｉ基材等が挙げられる。製膜用支持体は、それ自体が実施形態２における「支持体」であることができ、この場合は、フィルムと該支持体との組み合わせによって本発明の細胞培養用基材が形成される。この実施形態２において、該支持体は、板状、フィルム状等の任意の形態であることができ、細胞培養用容器の形態を有していてもよい。また、製膜用支持体上で形成されたフィルムは、そのまま用いてもよいし、フィルム形成後に剥離しフィルム単体で前記実施形態１の細胞培養用基材として用いてもよい。或いは、製膜用支持体から剥離されたフィルムを他の支持体の表面に貼付して一体化し、フィルムと支持体とを備える前記実施形態２の細胞培養用基材としてもよい。フィルムと支持体とを一体化する手段としては接着剤等の任意の手段を採用することができる。
【０２５５】
なお前記樹脂溶液が、化学イミド化処理により得られたポリイミドの溶液である場合、当該溶液の塗膜を、溶媒が抜ける温度と時間で加熱することが好ましく、例えば、窒素雰囲気下、好ましくは５０〜４００℃、より好ましくは１００〜３００℃、好ましくは１０分〜５時間、より好ましくは３０分〜３時間の条件下で焼成して前記樹脂組成物から構成されるフィルムとすることができる。
【０２５６】
本発明の細胞培養用基材における、前記含フッ素ポリイミドを含む樹脂組成物により構成される表面は、平滑な表面であることが好ましい。平滑な表面としては、例えば表面粗さ（中心線平均粗さ：Ｒａ）が０．５μｍ以下である表面が好ましい。本発明において中心線平均粗さ（Ｒａ）はレーザー法で測定した値であり、例えば菱化システム製表面粗さ計Ｒ５３００ＧＬ−Ｌ−Ａ１００−ＡＣを用いて測定することができる。本発明によれば、作成が容易な平滑な表面上で細胞を三次元的に培養することが可能となる。ただし、本発明の細胞培養用基材でのポリイミドを含む樹脂組成物により構成される表面は目的に応じて適切な粗さとなるよう加工されていてもよく、例えば、非特許文献１に記載されているようなラビング処理により微細な凹凸を形成することも可能である。また、本発明の細胞培養用基材に直径５０〜５００μｍ、深さ５０〜５００μｍの円柱又は円錐の穴（キャビティ）を付与することで大きさが均一なスフェロイドを形成することが可能となる。さらにキャビティ構造を付与することで、培地除去時に培地ととともにスフェロイドが基材から除かれることも回避することができる。
【０２５７】
本発明の細胞培養用基材は、これまでに述べた効果に加えて、好ましくは更に以下の効果を有する。本発明の基材は好ましくは高い耐熱性を有するため高圧蒸気滅菌が可能である。高圧蒸気滅菌を行うことで、γ線滅菌時にみられる基材の品質の変化がなく、またＥＯＧ滅菌時の残存ガスの除去等が不要となり、簡便な滅菌処理により、細胞培養時の雑菌混入のリスク及び培養細胞の増殖を抑制する成分が混入するリスクが低減できる。なお、一般的なポリスチレン製細胞培養用基材は耐熱性が低いため高圧蒸気滅菌を行うことはできない。上記滅菌方法以外にも、本発明の細胞培養用基材は一般的な滅菌方法での滅菌が可能である上述の高圧蒸気滅菌の他、γ線滅菌、電子線滅菌、エタノールなどのアルコール滅菌、ＥＯＧ滅菌などの方法により滅菌することができるが、これらは一例であり他の滅菌方法を採用しても良い。また、本発明の基材は好ましくは透明で、一般的に免疫染色等で使用されている蛍光色素の励起波長、蛍光波長付近に自家蛍光がなく、蛍光色素を用いた免疫染色にも利用することができる。本発明の細胞培養用基材が前記樹脂組成物により構成されるフィルム状の細胞培養用基材である場合、一般的に本段落で述べた効果を有する。
【０２５８】
３．細胞培養用容器
本発明また、酸素透過性を有する前記細胞培養用基材を少なくとも一部に備える細胞培養用容器を提供する。
【０２５９】
本発明の細胞培養用容器では、前記細胞培養用基材が、該基材のフッ素含有ポリイミドを含む樹脂組成物により構成される表面が、細胞及び培地の収容部の底面を形成し、該基材の他方の表面が容器外に露出するように配置されていることを特徴とする。すなわち、図５に示すように、細胞培養用基材１０がフッ素含有ポリイミドを含む樹脂組成物により構成されるフィルム１のみからなる場合、細胞培養用基材１０は、どちらか一方の主面が細胞及び培地を収容する区画の底面を形成し、他方の主面が容器外に露出して容器外の空気等に接するように配置される。図６に示すように、細胞培養用基材１０がフッ素含有ポリイミドを含む樹脂組成物により構成されるフィルム１と支持体２とを備える場合、細胞培養用基材１０は、フィルム１が配置されたほうの表面Ｓが細胞及び培地を収容する区画の底面を形成し、支持体２が配置されたほうの表面が容器外に露出して容器外の空気等に接するように配置される。本発明の細胞培養用容器は、細胞培養のための使用状態において、前記細胞培養用基材の前記他方の面が容器外に露出して容器外の空気等の酸素含有ガスに接触するように構成されている。
【０２６０】
本発明の細胞培養用容器では、フッ素含有ポリイミドを含む樹脂組成物により構成される表面が培養される細胞の足場として機能する。そして、前記基材は酸素透過性を有しているため、容器外に露出して空気等の酸素含有ガスと接する表面から前記基材を通じて細胞及び培地へ酸素が供給される。この組み合わせにより、細胞の生存率が高く、細胞の機能を高く維持しながらの細胞培養、特に三次元的な細胞培養が可能となる。
【０２６１】
本発明の細胞培養用容器は、本発明の細胞培養用基材を上記の形態となるよう備えていればよく、全体としてどのような形状であってもよい。例えば、シングル若しくはマルチウェルプレートなどの培養用のプレート、シャーレ、ディッシュ、フラスコ、バッグ等の各種容器の形状であることができる。本発明の細胞培養用容器はまた、大量培養装置や潅流培養装置などの培養装置における細胞培養用容器の形態であってもよい。
【０２６２】
本発明の細胞培養用容器は、本発明の細胞培養用基材と他の部材とが組み合わされて構成されていてもよいし、本発明の細胞培養用基材と他の部材とが一体化されて構成されていてもよいし、本発明の細胞培養用基材のみにより構成されていてもよい。本発明の細胞培養用基材がフィルム状等の柔軟な基材である場合は、剛性を有する適当な支持部材（フレーム等）を用いて張設した状態で細胞培養用容器の底を形成することも可能である。
【０２６３】
図７（ａ）には、本発明の細胞培養用容器の一実施形態である細胞培養用容器１００を示す。図７（ａ）に示す細胞培養用容器１００は、容器底部を形成する細胞培養用基材１０と、細胞培養用基材１０の縁から起立した容器側壁を形成する壁部材２０とを備え、細胞培養用基材１０と壁部材２０とにより収容部１０１が形成される。細胞培養用基材１０の構成は上記の通りであり、フッ素含有ポリマーを含む樹脂組成物により構成される表面Ｓは容器内（収容部１０１）に臨むように配置される。壁部材２０を、開口した側から平面視したときの内郭形状及び外郭形状はそれぞれ例えば円、多角形（四角形、三角形等）などの任意の形状であることができる。
【０２６４】
図８（ａ）、８（ｂ）及び８（ｃ）に示す細胞培養用容器１００は、本発明の細胞培養用容器の他の実施形態である、マルチウェルプレートである。図８（ａ）、８（ｂ）及び８（ｃ）に示す細胞培養用容器１００は、細胞培養用基材１０と、細胞培養用基材１０のフッ素含有ポリマーを含む樹脂組成物により構成される表面Ｓを覆うように配置された、厚さ方向に貫通する複数（図では２４）の貫通孔が形成されたプレート状の壁部材２０とを備える。壁部材２０の各貫通孔を囲う部分と細胞培養用基材１０とにより細胞及び培地を収容する収容部１０１が複数形成される。細胞培養用基材１０の構成は上記の通りであり、フッ素含有ポリマーを含む樹脂組成物により構成される表面Ｓは容器内（収容部１０１）に臨むように配置される。ここで図８（ｃ）では、フッ素含有ポリマーを含む樹脂組成物により構成される表面Ｓが容器内（収容部１０１）に臨み、且つ、細胞培養用基材１０の表面Ｓと反対側の面が、平坦面上に細胞培養用容器１００を置いた時に前記平坦面に接触せず、前記表面Ｓと反対側の面と前記平坦面との間に空隙４が形成されるように壁部材２０に接続されている。
【０２６５】
図９に示す細胞培養用容器１００は、本発明の細胞培養用容器の更なる実施形態である。図９に示す細胞培養用容器１００は、容器底部を形成する細胞培養用基材１０と、容器側壁を形成する壁部材２０とを備え、細胞培養用基材１０と壁部材２０とにより収容部１０１が形成される。ここで細胞培養用基材１０は、フッ素含有ポリマーを含む樹脂組成物により構成される表面Ｓが容器内（収容部１０１）に臨み、且つ、細胞培養用基材１０の表面Ｓと反対側の面が、平坦面上に細胞培養用容器１００を置いた時に前記平坦面に接触せず、前記表面Ｓと反対側の面と前記平坦面との間に空隙４が形成されるように壁部材２０に接続されている。
【０２６６】
図７（ａ）、図８（ａ）、８（ｂ）及び８（ｃ）、並びに図９に記載されてい各実施形態の細胞培養用容器１００ではいずれにおいても、壁部材２０と細胞培養用基材１０とがどのような手段で接続されていてもよく、例えば感圧式の両面テープ等の接着性材料又は接着性部材を介して接続することができる。
【０２６７】
以上のように容器内の底面にフッ素含有ポリマーを含む樹脂組成物により構成される表面Ｓが配置され、他方の面が容器外に露出した細胞培養用基材を有する細胞培養用容器を製造することができる。本発明の細胞培養用容器はこの形態には限定されず、任意の形態であることができる。
【０２６８】
４．培養方法
本発明はまた、細胞を培養する方法であって、前記細胞培養用基材の含フッ素ポリイミドを含む樹脂組成物により構成された表面に細胞及び培地が接し、前記細胞培養用基材の他方の表面が空気等の酸素含有ガスに接した状態で細胞を培養する工程を特徴とする方法を提供する。
【０２６９】
具体的には図１に示すように、細胞培養用基材１０（図５又は図６に示す構造を有する）の、含フッ素ポリイミドを含む樹脂組成物により構成された表面Ｓ（図５，６参照）に細胞３及び培地２が接し、細胞培養用基材１０の他方の表面が空気等の酸素含有ガス４に接した状態で細胞を培養する。この方法では、基材１０の、フッ素含有ポリイミドを含む樹脂組成物により構成される表面Ｓは培養される細胞の足場として機能する。そして、基材１０は酸素透過性を有しているため、空気等の酸素含有ガス４と接する表面から基材１０を通じて細胞３及び培地２へ酸素が供給される。この方法によれば、細胞の生存率が高く、細胞の機能を高く維持しながらの細胞培養、特に三次元的な細胞培養が可能である。例えば上述した図７(a)に示す細胞培養用容器１００を用いる場合、細胞培養用容器１００の下面（細胞培養用基材１０の表面Ｓとは反対側の表面）の少なくとも一部が空気等の酸素含有ガスと接触するように細胞培養用容器１００を配置して細胞培養を行うことで、上記の細胞培養方法を実現することができる。例えば図７（ｂ）に示すように、平坦面３００上に幅の狭い適当なスペーサー２００を配置し、スペーサー２００上に細胞培養用容器１００を載せれば、培養用基材１０の容器外に露出した表面は酸素含有ガス（空気）４と接触することができる。このように配置された細胞培養用容器１００を用いて上記の細胞培養を行うことができる。なお、スペーサー２００を介さず細胞培養用容器１００を直接平坦面３００に置いた場合でも、通常は、培養用基材１０の容器外に露出した表面と平坦面３００との間には部分的には酸素含有ガス（空気）４が介在しており本発明の細胞培養方法を行うことができる。図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す細胞培養用容器１００も同様に使用することができる。図８（ｃ）及び図９に示す細胞培養用容器１００は、壁部材２０の底側の端部が、細胞培養用基材１０よりも下に突出しているため、平坦面上に置いたとき、壁部材２０の前記端部がスペーサーとして機能し、細胞培養用基材１０の表面Ｓとは反対側の表面と平坦面との間には空隙４が形成され、該空隙４に酸素含有ガス（空気等）が存在できるため、本発明の細胞培養方法を容易に行うことができる。
【０２７０】
本発明の方法では細胞の三次元培養が可能であるが、それには限定されず、三次元的な組織を形成しない細胞を培養する形態や、三次元的な組織を形成可能な細胞を三次元的な組織が形成される前の段階まで培養する形態なども包含される。
【０２７１】
本発明の細胞培養方法で培養される細胞の種類は特に限定されないが、例えば、ヒト正常肝細胞、ラット正常肝細胞、マウス正常肝細胞、ヒト肝臓癌細胞、ヒト肝芽腫細胞、ラットヘパトーマ細胞、マウスヘパトーマ細胞、人工多能性幹細胞（Ｉｎｄｕｃｅｄ  ｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｔ  ｓｔｅｍ  ｃｅｌｌｓ：ｉＰＳ細胞）、胚性幹細胞（Ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ  ｓｔｅｍ  ｃｅｌｌｓ：ＥＳ細胞）、間葉系幹細胞等の一般的に三次元培養を行うことが求められている細胞や、各種前駆細胞及び幹細胞を含む、脂肪細胞、肝細胞、腎細胞、膵臓細胞、乳腺細胞、内皮細胞、上皮細胞、平滑筋細胞、筋芽細胞、心筋細胞、神経細胞、グリア細胞、樹状細胞、軟骨細胞、骨芽細胞、破骨細胞、骨細胞、線維芽細胞、各種血液系細胞、その他間葉系前駆細胞、各種癌細胞等の他の細胞が挙げられる。
【０２７２】
細胞は適当な培地中で培養することができる。培地の種類は特に限定されないが、例えば、任意の細胞培養基本培地や分化培地、初代培養専用培地等を用いることができる。具体的にはダルベッコ改変イーグル培地（ＤＭＥＭ）、グラスゴーＭＥＭ（ＧＭＥＭ）、ＲＰＭＩ１６４０、ハムＦ１２、ＭＣＤＢ培地、ウィリアムス培地Ｅ等が挙げられるが、これらには限定されず、細胞が増殖や分化に必要な成分が含まれる培地であれば利用可能である。さらに、血清や各種増殖因子、分化誘導因子を添加した培地を使用してもよい。
【０２７３】
５．三次元培養
本発明の細胞培養方法を用いて、細胞を三次元培養することも可能である。
ここで三次元培養により形成される組織としては、スフェロイドや、三次元細胞集合体が挙げられる。スフェロイド又は三次元細胞集合体はラット正常肝細胞のような単一な細胞で形成されたスフェロイド又は三次元細胞集合体でも、各種線維芽細胞や血管内皮細胞等とラット正常肝細胞のような２種以上の異なる細胞種が混在したスフェロイド又は三次元細胞集合体でも良い。使用できる細胞としては、上記の各種細胞が挙げられる。
【０２７４】
三次元培養する際の培地の種類は特に限定されないが、例えば任意の細胞培養基本培地や分化培地、初代培養専用培地等を用いることができる。具体的にはダルベッコ改変イーグル培地（ＤＭＥＭ）、グラスゴーＭＥＭ（ＧＭＥＭ）、ＲＰＭＩ１６４０、ハムＦ１２、ＭＣＤＢ培地、ウィリアムス培地Ｅ等が挙げられるが、これらには限定されず、細胞が増殖や分化に必要な成分が含まれる培地であれば利用可能である。さらに、血清や各種増殖因子、分化誘導因子を添加した培地を使用してもよい。
【実施例】
【０２７５】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。なお、以下においては、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」を意味する。
【０２７６】
＜フッ素含有量の測定方法＞
元素分析装置（ジェイサイエンス製 マイクロコーダー ＪＭ−１０）により、ポリイミドフィルム中のフッ素含有量の定量を行った。
【０２７７】
＜イミド化率の測定方法＞
ＦＴ−ＩＲ（サーモフィッシャーサイエンティフィック製 Ｎｉｃｏｌｅｔ Ｎｅｘｕｓ６７０）によるポリイミドフィルム分析で、ポリイミドのＣＮ伸縮振動に由来する１３７０ｃｍ-1付近の吸光度（Ａ(１３７０ｃｍ-1)）とベンゼン環骨格振動に由来する１５００ｃｍ-1付近の吸光度（Ａ(１５００ｃｍ-1)）との吸光度比（Ａ(１３７０ｃｍ-1)／Ａ(１５００ｃｍ-1)）を用いて、以下の式に基づいてポリイミドフィルムのイミド化率を算出した。
イミド化率（％）
＝［試料ポリイミドフィルムの（Ａ(１３７０ｃｍ-1)）／（Ａ(１５００ｃｍ-1)）］÷［熱処理後の試料ポリイミドフィルムの（Ａ(１３７０ｃｍ-1)）／（Ａ(１５００ｃｍ-1)）］×１００
【０２７８】
なお、上記「熱処理後の試料ポリイミドフィルムの（Ａ(１３７０ｃｍ-1)）／（Ａ(１５００ｃｍ-1)）」は、試料ポリイミドフィルムを、完全イミド化（イミド化率：１００％）する温度及び時間の条件（３８０℃、１時間）で処理したポリイミドフィルムにおける測定値である。
【０２７９】
＜重量平均分子量の測定＞
装置：東ソー株式会社製  ＨＣＬ−８２２０ＧＰＣ
カラム：ＴＳＫｇｅｌ  Ｓｕｐｅｒ  ＡＷＭ−Ｈ
溶離液（ＬｉＢｒ・Ｈ２Ｏ、リン酸入りＮＭＰ）：０．０１ｍｏｌ／Ｌ
測定方法：０．５％の溶液を溶離液で作製し、ポリスチレンで作製した検量線をもとに分子量を算出した。
ポリアミド酸、ポリイミドともに同じ方法で測定可能である。
【０２８０】
＜動的粘弾性測定方法＞
装置：ティー・エイ・インスツルメント社製
動的粘弾性 ＲＳＡ ＩＩＩ
測定方法：厚さ２０μｍのポリイミドフィルムを５×４０ｍｍの短冊状に作製し、２５℃での伸びと応力を測定し、引っ張り弾性率を算出した。
【０２８１】
＜水接触角の測定＞
装置：自動接触角計（協和界面科学製：ＤＭ−５００）
測定方法：２５℃の温度での水２μｌの滴下直後の液滴の付着角度を測定した。
【０２８２】
＜酸素ガス透過度及び酸素ガス透過係数の測定＞
酸素ガス透過度（単位：ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ））及び酸素ガス透過係数（単位：ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ））はＪＩＳ  Ｋ７１２６−１（差圧法）付属書２に準拠した方法により測定した。具体的には以下の条件のもと行った。
試験方法：差圧法（ＪＩＳ  Ｋ７１２６−１付属書２に準拠）
検知器：ガスクロマトグラフ（熱伝導検出器：ＴＣＤ）
試験差圧：１ａｔｍ
試験気体：酸素ガス（乾燥状態（相対湿度はほぼ０％））
試験条件：２５℃±２℃
透過面積：１．５２×１０−３ｍ２
装置：差圧式ガス・蒸気透過率測定装置（ＧＴＲ−３０ＸＡＤ２，Ｇ２７００Ｔ・Ｆ）ＧＴＲテック（株）・ヤナコテクニカルサイエンス（株）製
【０２８３】
＜膜厚の測定＞
各フィルムの膜厚はマイクロメーターを用いて測定した。
【０２８４】
第一部：実施例及び比較例
＜酸二無水物＞
酸二無水物として４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物（６ＦＤＡ）（自社合成品）、及び、無水ピロメリット酸（関東化学製）を用いた。
【０２８５】
＜ジアミン＞
ジアミンとして、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＴＰＥＱ）（和歌山静加工業株式会社）、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ベンジジン（ＴＦＭＢ）（東京化成工業製）、及び、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＯＤＡ）（和歌山静加工業株式会社）を用いた。
各化合物の化学構造と分子中のフッ素原子の数は次表に示す通りである。
【０２８６】
【表１】
0006681664.tif 000060
【０２８７】
酸二無水物とジアミンから実施例及び比較例のポリイミドのフィルムを調製した。
【０２８８】
≪調製例１≫６ＦＤＡ／ＴＰＥＱポリアミド酸の調製
１００ｍｌ容量の三口フラスコに１，４−ビス（アミノフェノキシ）ベンゼン２．９７６ｇ（１０．２ミリモル）、４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物４．５２４ｇ（１０．２ミリモル）、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド４２．５ｇを仕込んだ。窒素雰囲気下、室温で、５日間攪拌することで、含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物（固形分濃度１５．０質量％）を得た。該ポリアミド酸の重量平均分子量は１８万であった。
【０２８９】
≪調製例２≫６ＦＤＡ／ＴＦＭＢポリアミド酸の調製
１００ｍｌ容量の三口フラスコに２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ベンジジン３．１４１ｇ（９．８１ミリモル）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド４２．５ｇを仕込み溶解した。そこへ４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物４．３５９ｇ（９．８１ミリモル）を加え、窒素雰囲気下、室温で５日間攪拌することで、含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物（固形分濃度１５質量％）を得た。該ポリアミド酸の重量平均分子量は２５万であった。
【０２９０】
≪比較調製例１≫無水ピロメリット酸／ＯＤＡポリアミド酸の調製
１００ｍｌ容量の三口フラスコに４，４’−ジアミノジフェニルエーテル２．３９３ｇ（１２．０ミリモル）、無水ピロメリット酸２．６０７ｇ（１２．０ミリモル）、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド４５．０ｇを仕込んだ。窒素雰囲気下、室温で、５日間攪拌することで、エーテル結合を含むがフッ素原子を含まないポリアミド酸樹脂組成物（固形分濃度１０．０質量％）を得た。該ポリアミド酸の重量平均分子量は８０万であった。
【０２９１】
≪実施例１≫６ＦＤＡ／ＴＰＥＱポリイミドの熱イミド化による調製
調製例１において得られた含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物を、硝子基材上に、ダイコーターを用いてフィルム状に製膜し、３００℃で１時間、窒素雰囲気下で焼成を行った後、硝子基材より剥離し、含フッ素ポリイミドフィルムを得た。
【０２９２】
得られた含フッ素ポリイミドフィルムの膜厚は３３μｍ、フッ素含有量は１７質量％、イミド化率は９０％、水接触角は８８°、引張弾性率は２．３１ＧＰａ、酸素ガス透過係数は３．５×１０−１０ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）、酸素ガス透過度は７０３０ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）であった。引張弾性率の値は当初の測定では６３．９ＭＰａであったが誤りがあり再測定した結果２．３１ＧＰａに訂正した。
【０２９３】
≪実施例２≫６ＦＤＡ／ＴＰＥＱポリイミドの化学イミド化による調製
調製例１において得られた含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物２０ｇを１００ｍｌガラス容器に移し、１，４−ジアザビシクロ[２．２．２]オクタン０．０１３ｇ（０．０１ミリモル）、無水酢酸０．８７４４ｇ（８．５ミリモル）を加え、５分間撹拌反応させた後２４時間静置することで、含フッ素ポリイミド樹脂溶液を得た。得られた含フッ素ポリイミド樹脂溶液をアセトンで希釈し、水及びメタノール中に再沈させて、精製し、得られた粉末状含フッ素ポリイミド樹脂を１５％濃度の２−ブタノン溶液に溶解させて含フッ素ポリイミド樹脂組成物を得た。この含フッ素ポリイミド樹脂組成物を、硝子基材上に、ダイコーターを用いて、焼成後の含フッ素ポリイミドフィルム厚みが３０μｍ程度となるようにフィルム状に製膜し、２００℃で１時間、窒素雰囲気下で焼成を行った後、基材より剥離し、含フッ素ポリイミドフィルムを得た。得られた含フッ素ポリイミドフィルムの膜厚は３３μｍ、フッ素含有量は１７質量％、イミド化率は９３％、水接触角は８８°、引張弾性率は２．０２ＧＰａであった。当該ポリイミドフィルムを溶媒に溶解して測定された重量平均分子量は２５万であった。引張弾性率の値は当初の測定では６４．５ＭＰａであったが誤りがあり再測定した結果２．０２ＧＰａに訂正した。
【０２９４】
≪実施例３≫６ＦＤＡ／ＴＦＭＢポリイミドの熱イミド化による調製
調製例２において得られた含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物を、硝子基材上に、ダイコーターを用いてフィルム状に製膜し、３００℃で１時間、窒素雰囲気下で焼成を行った後、硝子基材より剥離し、含フッ素ポリイミドフィルムを得た。
【０２９５】
得られた含フッ素ポリイミドフィルムの膜厚は２６μｍ、フッ素含有量は３１質量％、イミド化率は９２％、水接触角は９４°、引張弾性率は１．６８ＧＰａ、酸素ガス透過係数は１．９×１０−９ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）、酸素ガス透過度は４８９００ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）であった。引張弾性率の値は当初の測定では５０．８ＭＰａであったが誤りがあり再測定した結果１．６８ＧＰａに訂正した。
【０２９６】
≪実施例４≫６ＦＤＡ／ＴＦＭＢポリイミドの化学イミド化による調製
調製例２において得られた含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物２０ｇを１００ｍｌガラス容器に移し、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン０．０１３ｇ（０．１ミリモル）、無水酢酸０．８４ｇ（８．２ミリモル）を加え、５分間撹拌反応させた後２４時間静置することで、含フッ素ポリイミド樹脂溶液を得た。得られた含フッ素ポリイミド樹脂溶液をアセトンで希釈し、水及びメタノール中に再沈させて、精製し、得られた粉末状含フッ素ポリイミド樹脂を１５％濃度の２−ブタノン溶液に溶解させて含フッ素ポリイミド樹脂組成物を得た。この含フッ素ポリイミド樹脂組成物を、硝子基材上に、ダイコーターを用いてフィルム状に製膜し、２００℃で１時間、窒素雰囲気下で焼成を行った後、基材より剥離し、含フッ素ポリイミドフィルムを得た。得られた含フッ素ポリイミドフィルムの膜厚は２７μｍ、フッ素含有量は３１質量％、イミド化率は９３％、水接触角は９４°、引張弾性率は１．４５ＧＰａであった。当該ポリイミドフィルムを溶媒に溶解して測定された重量平均分子量は２５万であった。引張弾性率の値は当初の測定では５１．２ＭＰａであったが誤りがあり再測定した結果１．４５ＧＰａに訂正した。
【０２９７】
≪比較例１≫ポリスチレン製マルチウェルプレート
比較のために、表面がプラズマ処理されたポリスチレン製の２４穴マルチウェルプレート（コーニング社製Ｆａｌｃｏｎ（登録商標）マルチウェルセルカルチャープレート，カタログ番号３５３０４７）を用いた。
【０２９８】
ポリスチレンの酸素ガス透過係数は文献（新訂  最新ポリイミド  −基礎と応用−，第３６９頁，日本ポリイミド・芳香族系高分子研究会編，株式会社エヌ・ティー・エス発行）によれば２．６×１０−１０ｃｍ３（ＳＴＰ）・ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）である。また、この文献値から算出される厚み３０μｍのポリスチレンフィルムでの酸素ガス透過度は５６９１ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）である。
【０２９９】
≪比較例２≫無水ピロメリット酸／ＯＤＡポリイミドの熱イミド化による調製
比較調製例１において得られたポリアミド酸樹脂組成物を、硝子基材上に、ダイコーターを用いて、焼成後のポリイミドフィルム厚みが３０μｍとなるようにフィルム状に製膜し、３４０℃で１時間、窒素雰囲気下で焼成を行った後、硝子基材より剥離し、ポリイミドフィルムを得た。得られたポリイミドフィルムのフッ素含有量は０質量％、イミド化率は９５％、水接触角は６８°、引張弾性率は３．０ＧＰａであった。引張弾性率の値は当初の測定では「１００ＭＰａよりも大きい値」であったが誤りがあり再測定した結果３．０ＧＰａに訂正した。
【０３００】
無水ピロメリット酸／ＯＤＡポリイミドフィルムの酸素ガス透過係数は文献（新訂  最新ポリイミド  −基礎と応用−，第３６９頁，日本ポリイミド・芳香族系高分子研究会編，株式会社エヌ・ティー・エス発行）によれば０．０７６×１０−１０ｃｍ３（ＳＴＰ）ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）である。また、この文献値から算出される厚み３０μｍの無水ピロメリット酸／ＯＤＡポリイミドフィルムの酸素ガス透過度は約１６６ｃｍ３（ＳＴＰ）／（ｍ２・２４ｈ・aｔｍ）である。
【０３０１】
＜細胞培養によるスフェロイドの形成−１＞
１．ラット初代肝細胞の取得
Ｗｉｓｔａｒラット、オス、６週齢、体重１３０ｇを日本エスエルシー株式会社より購入した。ラット初代肝細胞の取得は培養細胞実験ハンドブック (羊土社) 第１０章、肝細胞記載の方法を参考に実施した。具体的には、Ｗｉｓｔａｒラットをペントバルビタール麻酔下で開腹し、門脈にカテーテルを挿入して前灌流液（Ｃａ２＋とＭｇ２＋不含のＥＧＴＡ溶液）を注入した。同時に肝臓下部の下大静脈を切開して血液を放出させた。次に胸腔を開き、右心房に入る下大静脈を切開し、肝臓下部の下大静脈をかん止で止めて灌流を行った。肝臓からの脱血が十分になされたことを確認した後に灌流を止め、灌流液をコラゲナーゼ溶液に換えて、灌流を行った。細胞間組織がコラゲナーゼにより消化されたことを確認した後、灌流を止めた。肝臓を切り離し、ガラスシャーレに移した後、冷したハンクス溶液を添加して、ピペッティングにより細胞を分散させた。次に１５０ｍｍ濾過器により未消化の組織を除去した。細胞懸濁液は、５０Ｇ、１分の遠心分離を数回繰り返して非実質細胞を除去した。得られた肝細胞の生存率はトリパンブルー排除法で計測し、生存率７０％以上の肝細胞をラット初代肝細胞として培養試験に使用した。
【０３０２】
２．ラット初代肝細胞の培養（１）
前述の方法で取得したラット初代肝細胞を、以下組成の培地で懸濁し、５．３×１０４ｃｅｌｌｓ／ｃｍ２となるように比較例１のポリスチレン製マルチウェルセルカルチャープレート、実施例１の６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ膜、実施例３の６ＦＤＡ／ＴＦＭＢ膜に播種し、３７℃，５％  ＣＯ２条件下で培養した。６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ膜及び６ＦＤＡ／ＴＦＭＢ膜は高圧蒸気滅菌処理後に細胞培養に使用した。培地は毎日交換した。
【０３０３】
６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ膜又は６ＦＤＡ／ＴＦＭＢ膜上での細胞培養は、細胞及び液体培地を収容する収容部の底を形成する底壁部の一部を、６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ膜又は６ＦＤＡ／ＴＦＭＢ膜のみにより形成した細胞培養用容器を用いて行った。当該容器は、それを実験台表面に載置したとき、実験台表面と前記膜の下面（容器外に露出する面）とが接触せずそれらの間に大気が介在するように形成されている。当該培養容器を用いることで、図１に示すように、前記膜（基材）１０の一方の面が細胞３を含む液体培地２と接して培養細胞３の足場を提供し、且つ、前記膜１０の他方の面が容器外の大気４に露出した状態で細胞培養を行うことができる。
【０３０４】
培地組成
Ｗｉｌｌｉａｍ’ｓ  Ｅ  ｍｅｄｉｕｍ（和光純薬）＋１０％  ＦＢＳ（和光純薬）  ＋  ８．６ｎＭ  インスリン  ＋  ２５５ｎＭ  デキサメサゾン  ＋  ５０ｎｇ／ｍＬ  ＥＧＦ  ＋  ５ＫＩＵ／ｍＬ  アプロチニン  ＋  抗生物質（ペニシリン（１００ｕｎｉｔ／ｍＬ）／ストレプトマイシン（１００μｇ／ｍＬ）／アムホテリシンＢ（０．２５μｇ／ｍＬ））
培養５日目の位相差顕微鏡写真を図２に示した。
【０３０５】
一般的に付着細胞の培養で使用される比較例１のマルチウェルセルカルチャープレートでは単層状に細胞が増殖し細胞凝集塊の形成は見られなかったが、６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ膜及び６ＦＤＡ／ＴＦＭＢ膜では３次元的な構造の細胞凝集塊の形成が確認され、かつ細胞凝集塊は大きさが均一で、適度なサイズであり、基材全面に均一にスフェロイドが分布していた。
【０３０６】
培養２４時間毎に０．２５％トリプシン／５０ｍＭ  ＥＤＴＡ溶液で処理後、０．４ｗ／ｖ％トリパンブルー溶液（和光純薬）及び血球計算盤を用いて総細胞数の測定を行った。また、培養２４時間毎に培養液をサンプリングし、−２０℃で保存した。
【０３０７】
３．アルブミン定量
培養５日目の各試験区の培養液を用いてアルブミンの定量を実施した。アルブミンの定量にはRat Albumin ELISA Quantitation Set (Bethyl Laboratories社)を使用し、添付されているプロトコールに従ってアルブミンの定量実験を行った。各試験区のアルブミン定量の結果を図３に示した。アルブミン生成量は６ＦＤＡ／ＴＦＭＢ膜、６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ膜、マルチウェルセルカルチャープレート  ２４ｗｅｌｌ（ＢＤ  Ｆａｌｃｏｎ社）の順で高く、酸素透過性の高い材料を用いることで肝細胞の機能を高いレベルで維持できることが明らかとなった。
【０３０８】
４．免疫染色
培養５日目に実施例３の６ＦＤＡ／ＴＦＭＢ膜上に形成された細胞凝集塊のカドヘリン及びアクチンの免疫染色を実施した。具体的には、固定液として４％パラホルムアルデヒド／ＰＢＳ（−）溶液、ブロッキング液として０．１％  ＢＳＡ添加ＰＢＳ（−）溶液、洗浄液として０．０５％  Ｔｒｉｔｏｎ−Ｘ／ＰＢＳ（−）溶液を使用した。また、抗体としては、Ｒａｂｂｉｔ  Ｅ−ｃａｄｈｅｒｉｎ  ｐｏｌｙｃｌｏｎａｌ  ａｎｔｉｂｏｄｙ（Ｓａｎｔａ  Ｃｒｕｚ社）、Ｂｉｏｔｉｎｙｌａｔｅｄ  ａｎｔｉ−ｒａｂｂｉｔ  ＩｇＧ  ａｎｔｉｂｏｄｙ（Ｖｅｃｔｏｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社）、Ｓｔｒｅｐｔａｖｉｄｉｎ−Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｉｎ（ＰｅｒｋｉｎＥｌｕｍｅｒ社）、Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ  ｐｈａｌｌｏｉｄｉｎ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社）を使用し、共焦点レーザースキャン顕微鏡  ＬＳＭ７００  （ＺＥＩＳＳ社）を使用して蛍光顕微鏡写真の撮影を行った。蛍光顕微鏡像を示した。緑色がカドヘリン、赤色がアクチンである。結果を図４に示す。
【０３０９】
これにより、６ＦＤＡ／ＴＦＭＢ膜上に形成された細胞凝集塊がカドヘリンを発現したスフェロイドであることが確認された。
【０３１０】
５．フッ素を含まないポリイミド膜上での培養
比較例２の無水ピロメリット酸／ＯＤＡポリイミド膜（フッ素原子を含まない）上でのラット初代肝細胞の培養を、上記２にて説明した６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ膜又は６ＦＤＡ／ＴＦＭＢ膜上でのラット初代肝細胞の培養と同様の方法で行った。すなわち、図１に示すように、無水ピロメリット酸／ＯＤＡポリイミド膜１０の一方の面が細胞３を含む液体培地２と接して培養細胞３の足場を提供し、且つ、該膜１０の他方の面が容器外の大気４に露出した状態でラット初代肝細胞の培養を行った。ラット初代肝細胞の取得も上記１に記載した手順で行った。
【０３１１】
培養５日目に位相差顕微鏡を用いて培養細胞の様子を観察したところ細胞凝集塊の形成は確認できなかった。
【０３１２】
６．ラット初代肝細胞の培養（２）
上記１の方法で取得したラット初代肝細胞を、フィルムを変更した以外は上記２での培養と同様の条件で培地に懸濁し、５．３×１０４ｃｅｌｌｓ／ｃｍ２となるように比較例１のポリスチレン製マルチウェルセルカルチャープレート、実施例２の６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ膜、実施例４の６ＦＤＡ／ＴＦＭＢ膜に播種し、３７℃，５％ＣＯ２条件下で培養した。６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ膜及び６ＦＤＡ／ＴＦＭＢ膜は高圧蒸気滅菌処理後に細胞培養に使用した。培地は毎日交換した。培養５日目に位相差顕微鏡で培養細胞の状態を確認したところ、実施例２の６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ膜、実施例４の６ＦＤＡ／ＴＦＭＢ膜の両者ともに細胞凝集体の形成が確認された。
【０３１３】
第二部：実施例及び参考実験の手順と結果
＜酸二無水物＞
酸二無水物として、４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物（６ＦＤＡ）（自社合成品）を用いた。
【０３１４】
＜ジアミン＞
ジアミンとして、２，６−ビス（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジフルオロ−４−（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ヘプタデカフルオロ−ｎ−デカノキシ）ベンゾニトリル（ＡＦＤＭ）（自社合成品）、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＢＡＰＰ）（和歌山静加工業株式会社）、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン（ＢＡＰＰ）（和歌山静加工業株式会社）、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル（ＢＡＰＢ）（和歌山静加工業株式会社）、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＯＤＡ）（和歌山静加工業株式会社）、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＴＰＥＲ）（和歌山静加工業株式会社）を用いた。
各化合物の化学構造と分子中のエーテル結合及びフッ素原子の数は次表に示す通りである。
【０３１５】
【表２】
0006681664.tif 000061
【０３１６】
酸二無水物とジアミンを下記表に示すように組み合わせて各試験区のポリイミドのフィルムを調製した。
≪調製例２−１≫６ＦＤＡ／ＡＦＤＭ
１００ｍｌ容量の三口フラスコに２，６−ビス（４−アミノフェノキシ）−３，５−ジフルオロ−４−（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ヘプタデカフルオロ−ｎ−デカノキシ）ベンゾニトリル４．８５５ｇ（５．９５ミリモル）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド４２．５ｇを仕込み溶解した。そこへ  ４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物  ２．６４５ｇ（５．９５ミリモル）を加え、窒素雰囲気下、室温で５日間攪拌することで、含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物（固形分濃度１５．０質量％）を得た。該ポリアミド酸の重量平均分子量は７万であった。
【０３１７】
≪調製例２−２≫６ＦＤＡ／ＨＦＢＡＰＰ
１００ｍｌ容量の三口フラスコに２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン２．６９３ｇ（５．１９ミリモル）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド４２．５ｇを仕込み溶解した。そこへ４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物２．３０７ｇ（５．１９ミリモル）を加え、窒素雰囲気下、室温で５日間攪拌することで、含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物（固形分濃度１５．０質量％）を得た。該ポリアミド酸の重量平均分子量は５０万であった。
【０３１８】
≪調製例２−３≫６ＦＤＡ／ＢＡＰＰ
１００ｍｌ容量の三口フラスコに２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン３．６０２ｇ（８．７７ミリモル）、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド４２．５ｇを仕込み溶解した。そこへ４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物３．８９８ｇ（８．７７ミリモル）を加え、窒素雰囲気下、室温で５日間攪拌することで、含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物（固形分濃度１５．０質量％）を得た。該ポリアミド酸の重量平均分子量は２８万であった。
【０３１９】
≪調製例２−４≫６ＦＤＡ／ＢＡＰＢ
１００ｍｌ容量の三口フラスコに４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル３．４００ｇ（９．２３ミリモル）、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド４２．５ｇを仕込み溶解した。そこへ  ４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物４．１００ｇ（９．２３ミリモル）を加え、窒素雰囲気下、室温で５日間攪拌することで、含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物（固形分濃度１５．０質量％）を得た。該ポリアミド酸の重量平均分子量は２２万であった。
【０３２０】
≪調製例２−５≫６ＦＤＡ／ＯＤＡ（ＤＰＥ）
１００ｍｌ容量の三口フラスコに４，４’−ジアミノジフェニルエーテル  ２．３３０ｇ（１１．６４ミリモル）、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド４２．５ｇを仕込み溶解した。そこへ  ４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物５．１７０ｇ（１１．６４ミリモル）を加え、窒素雰囲気下、室温で５日間攪拌することで、含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物（固形分濃度１５．０質量％）を得た。該ポリアミド酸の重量平均分子量は１９万であった。
【０３２１】
≪調製例２−６≫６ＦＤＡ／ＴＰＥＲ
１００ｍｌ容量の三口フラスコに１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン２．９７６ｇ（１０．２ミリモル）、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド４２．５ｇを仕込み溶解した。そこへ  ４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物４．５２４ｇ（１０．２ミリモル）を加え、窒素雰囲気下、室温で５日間攪拌することで、含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物（固形分濃度１５．０質量％）を得た。該ポリアミド酸の重量平均分子量は１８万であった。
【０３２２】
≪調製例２−７≫６ＦＤＡ／６ＦＡＰ
１００ｍｌ容量の三口フラスコに２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン３．２２０ｇ（９．６３ミリモル）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド４２．５ｇを仕込み溶解した。そこへ４，４’−ヘキサフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物４．２８０ｇ（９．６３ミリモル）を加え、窒素雰囲気下、室温で５日間攪拌することで、含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物（固形分濃度１５質量％）を得た。該ポリアミド酸の重量平均分子量は８万であった。
【０３２３】
≪参考例１≫
調製例２−１の含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物を用いた以外は第一部実施例１と同様の方法により含フッ素ポリイミドフィルムを得た。ポリイミドフィルムにおけるフッ素含有量、イミド化率、水接触角、引張弾性率をそれぞれ測定した。結果を表３に示す。引張弾性率の値は当初の測定では２０．８ＭＰａであったが誤りがあり再測定した結果０．９３ＧＰａに訂正した。
【０３２４】
≪実施例５≫
調製例２−２の含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物を用いた以外は第一部実施例１と同様の方法により含フッ素ポリイミドフィルムを得た。ポリイミドフィルムにおけるフッ素含有量、イミド化率、水接触角、引張弾性率、膜厚、酸素ガス透過係数、酸素ガス透過度をそれぞれ測定した。結果を表３に示す。引張弾性率の値は当初の測定では４２．６ＭＰａであったが誤りがあり再測定した結果２．３ＧＰａに訂正した。
【０３２５】
≪参考例２≫
調製例２−３の含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物を用いた以外は第一部実施例１と同様の方法により含フッ素ポリイミドフィルムを得た。ポリイミドフィルムにおけるフッ素含有量、イミド化率、水接触角、引張弾性率、膜厚、酸素ガス透過係数、酸素ガス透過度をそれぞれ測定した。結果を表３に示す。引張弾性率の値は当初の測定では４８．４ＭＰａであったが誤りがあり再測定した結果１．９４ＧＰａに訂正した。
【０３２６】
≪実施例６≫
調製例２−４の含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物を用いた以外は第一部実施例１と同様の方法により含フッ素ポリイミドフィルムを得た。ポリイミドフィルムにおけるフッ素含有量、イミド化率、水接触角、引張弾性率をそれぞれ測定した。結果を表３に示す。引張弾性率の値は当初の測定では４４．６ＭＰａであったが誤りがあり再測定した結果１．９４ＧＰａに訂正した。
【０３２７】
≪実施例７≫
調製例２−５の含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物を用いた以外は第一部実施例１と同様の方法により含フッ素ポリイミドフィルムを得た。ポリイミドフィルムにおけるフッ素含有量、イミド化率、水接触角、引張弾性率、膜厚、酸素ガス透過係数、酸素ガス透過度をそれぞれ測定した。結果を表３に示す。引張弾性率の値は当初の測定では５７．７ＭＰａであったが誤りがあり再測定した結果２．６２ＧＰａに訂正した。
【０３２８】
≪参考例３≫
調製例２−６の含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物を用いた以外は第一部実施例１と同様の方法により含フッ素ポリイミドフィルムを得た。ポリイミドフィルムにおけるフッ素含有量、イミド化率、水接触角、引張弾性率をそれぞれ測定した。結果を表３に示す。引張弾性率の値は当初の測定では２３．９ＭＰａであったが誤りがあり再測定した結果１．０２ＧＰａに訂正した。
【０３２９】
≪実施例８≫
調製例２−７の含フッ素ポリアミド酸樹脂組成物を用いた以外は第一部実施例１と同様の方法により含フッ素ポリイミドフィルムを得た。ポリイミドフィルムにおけるフッ素含有量、イミド化率、水接触角、引張弾性率、膜厚、酸素ガス透過係数、酸素ガス透過度をそれぞれ測定した。結果を表３に示す。引張弾性率の値は当初の測定では２７．６ＭＰａであったが誤りがあり再測定した結果１．３９ＧＰａに訂正した。
【０３３０】
【表３】
0006681664.tif 000062
【０３３１】
＜スフェロイドの形成＞
６ＦＤＡ／ＡＦＤＭ膜（参考例１）、６ＦＤＡ／ＨＦＢＡＰＰ膜（実施例５）、６ＦＤＡ／ＢＡＰＰ膜（参考例２）、６ＦＤＡ／ＢＡＰＢ膜（実施例６）、６ＦＤＡ／ＯＤＡ膜（実施例７）、６ＦＤＡ／ＴＰＥＲ膜（参考例３）、６ＦＤＡ／６ＦＡＰ膜（実施例８）、ピロメリット酸／ＯＤＡ膜（比較例２（第一部と同じ）)を用いた培養試験を実施した。なお、各試験膜は高圧蒸気滅菌後に培養試験に使用した。第一部で説明したのと同様の方法でＷｉｓｔａｒラット、オス、６週齢、体重１３０ｇからラット初代肝細胞を取得し、第一部で説明したのと同様の培地を用い、３７℃，５％  ＣＯ２条件下で培養試験を行った。培養５日目に位相差顕微鏡を用いて各試験区の培養細胞の様子を観察したところ、比較例２以外の試験区では細胞凝集塊の形成が確認された。
【０３３２】
＜細胞培養によるスフェロイドの形成−２＞
１．ラット初代肝細胞の取得
Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｖｉｒａｌ  ｐａｔｈｏｇｅｎ  ｆｒｅｅのＷｉｓｔａｒラット、オス、９週齢、体重２００ｇを日本エスエルシー株式会社より購入した。ラット初代肝細胞の取得は培養細胞実験ハンドブック (羊土社) 第１０章、肝細胞記載の方法を参考に実施した。具体的には、Ｗｉｓｔａｒラットをイソフルラン麻酔下で開腹し、門脈にカテーテルを挿入して以下の表４に示す組成の前かん流液を注入した。同時に肝臓下部の下大静脈を切開して血液を放出させた。次に胸腔を開き、右心房に入る下大静脈を切開し、肝臓下部の下大静脈をかん止で止めてかん流を行った。肝臓からの脱血が十分になされたことを確認した後にかん流を止め、かん流液を以下の表４に示す組成のコラゲナーゼ溶液に換えて、かん流を行った。細胞間組織がコラゲナーゼにより消化されたことを確認した後、かん流を止めた。肝臓を切り離し、ガラスシャーレに移した後、冷したハンクス溶液を添加して、ピペッティングにより細胞を分散させた。次に１５０ｍｍ濾過器により未消化の組織を除去した。細胞懸濁液は、５０Ｇ、１分の遠心分離を数回繰り返して非実質細胞を除去した。得られた肝細胞の生存率はトリパンブルー排除法で計測し、生存率８５％以上の肝細胞をラット初代肝細胞として培養試験に使用した。
【０３３３】
【表４】
0006681664.tif 000063
【０３３４】
２．無血清培地を用いたラット初代肝細胞の培養
前述の方法で取得したラット初代肝細胞を、以下の表５に示す組成の無血清培地で懸濁し、１．３３×１０４細胞／ｃｍ２となるように、６．２５×１０５細胞／ｍＬのラット初代肝細胞懸濁液０．４ｍＬを、ＮａｎｏＣｕｌｔｕｒｅ  Ｐｌａｔｅ  ＭＳパターン／高接着／２４ウェル（サイバックス社）、ＰｒｉｍｅＳｕｒｆａｃｅマルチウェルプレート２４ｗｅｌｌ（住友ベークライト社）、及び６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ（実施例１）２４ｗｅｌｌプレートに添加し、３７℃，５％ＣＯ２条件下で培養を行った。培地交換は播種後４時間、培養１日目、３日目、５日目に培地を全量除去後、無血清培地を０．４ｍＬ添加して行った。なお、ＮａｎｏＣｕｌｔｕｒｅ  Ｐｌａｔｅ  ＭＳパターン／高接着／２４ウェル（サイバックス社）には微細な凹凸が存在するため、細胞懸濁液を播種する前に以下の操作を行い、凹凸内の気泡を除去する脱気作業を実施した。
【０３３５】
【表５】
0006681664.tif 000064
【０３３６】
図１０に、培養５日目のＮａｎｏＣｕｌｔｕｒｅ  Ｐｌａｔｅ  ＭＳパターン／高接着／２４ウェル（サイバックス社）（図１０Ａ）、ＰｒｉｍｅＳｕｒｆａｃｅマルチウェルプレート２４ｗｅｌｌ（住友ベークライト社）（図１０Ｂ）、及び６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ（実施例１）２４ｗｅｌｌプレート（図１０Ｃ）の位相差顕微鏡写真を示した。
【０３３７】
ＰｒｉｍｅＳｕｒｆａｃｅマルチウェルプレート２４ｗｅｌｌ（住友ベークライト社）では細胞凝集体を形成したが凝集体は培地中に浮遊し、大きな塊を形成していた（図１０Ｂ）。さらに、細胞の数も少なく、培地交換時に培地中に浮遊した細胞を培地とともに除去したことが原因と考えられる。また、ＮａｎｏＣｕｌｔｕｒｅ  Ｐｌａｔｅ  ＭＳパターン／高接着／２４ウェル（サイバックス社）では一部凝集体の形成は確認できたが、大半の細胞は単層状に細胞が基材に付着していた（図１０Ａ）。一方で、ＦＤＡ／ＴＰＥＱ（実施例１）２４ｗｅｌｌプレートでは単層状に基材に付着した細胞は少なく、３次元的な構造の細胞凝集塊が形成された（図１０Ｃ）。
【０３３８】
３．ＣＹＰ１Ａ活性測定
各培養５日目にＰｒｉｍｅＳｕｒｆａｃｅマルチウェルプレート２４ｗｅｌｌ（住友ベークライト社）及び６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ（実施例１）２４ｗｅｌｌプレート上の細胞を用いて、ＣＹＰ１Ａ活性の測定を実施した。培地を除去し、３−メチルコラントレンが終濃度で２μＭとなるように調整した上記無血清培地を添加した。培地を添加してから２４時間経過した後に、培地を除去した。次に、エトキシ−レゾルフィンが終濃度で１０μＭとなるように調整した上記無血清培地を添加して、３７℃，５％ＣＯ２条件下で７５分インキュベートした。インキュベート後の各ウェル内の蛍光強度を蛍光光度計を用いて測定した。結果を図１１に示した。
【０３３９】
６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ（実施例１）２４ｗｅｌｌプレート上の細胞と比較して、ＰｒｉｍｅＳｕｒｆａｃｅマルチウェルプレート２４ｗｅｌｌ（住友ベークライト社）上の細胞はＣＹＰ１Ａ活性が低い値となった。ＰｒｉｍｅＳｕｒｆａｃｅマルチウェルプレート２４ｗｅｌｌ（住友ベークライト社）上の細胞は大きな塊を形成していたために、細胞塊中央部の細胞に培地成分や酸素が十分に供給されなかったため、細胞の機能が低下したと考えられる。また、ＰｒｉｍｅＳｕｒｆａｃｅマルチウェルプレート２４ｗｅｌｌ（住友ベークライト社）上の大きな細胞塊では、３−メチルコラントレンやエトキシ−レゾルフィンの細胞内への取り込みが効率的に行われずＣＹＰ１Ａ遺伝子の発現量が低下したことも原因と考えられる。
【０３４０】
４．血清培地を用いたラット初代肝細胞の培養
前述の方法で取得したラット初代肝細胞を、以下組成の血清培地で懸濁し、１．３３×１０４細胞／ｃｍ２となるように、６．２５×１０５細胞／ｍＬのラット初代肝細胞懸濁液０．４ｍＬを、コラーゲンタイプＩコートマイクロプレート２４ウェル（旭硝子社）、ＮａｎｏＣｕｌｔｕｒｅ  Ｐｌａｔｅ  ＭＳパターン／高接着／２４ウェル（サイバックス社）、ＰｒｉｍｅＳｕｒｆａｃｅマルチウェルプレート２４ｗｅｌｌ（住友ベークライト社）、Ｌｕｍｏｘマルチウェルプレート２４ウェル（グライナー社）、及び６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ（実施例１）２４ｗｅｌｌプレートに添加し、３７℃，５％ＣＯ２条件下で培養を行った。培地交換は播種後４時間、培養１日目、３日目、５日目に培地を全量除去後、血清培地を０．４ｍＬ添加して行った
【０３４１】
血清培地の組成
Ｗｉｌｌｉａｍ’ｓ  Ｅ  ｍｅｄｉｕｍ（和光純薬）＋１０％ＦＢＳ（和光純薬）＋８．６ｎＭインスリン＋２５５ｎＭデキサメサゾン＋５０ｎｇ／ｍＬ  ＥＧＦ＋５ＫＩＵ／ｍＬアプロチニン＋抗生物質（ペニシリン（１００ｕｎｉｔ／ｍＬ）／ストレプトマイシン（１００μｇ／ｍＬ）／アムホテリシンＢ（０．２５μｇ／ｍＬ））
培養５日目の各ウェル上の細胞の位相差顕微鏡写真を図１２に示した。
【０３４２】
コラーゲンタイプＩコートマイクロプレート２４ウェル（旭硝子社）（図１２Ａ）及びＬｕｍｏｘマルチウェルプレート２４ウェル（グライナー社）（図１２Ｄ）では多数の細胞が単層状に増殖し細胞凝集塊の形成はほとんど見られなかった。また、ＮａｎｏＣｕｌｔｕｒｅ  Ｐｌａｔｅ  ＭＳパターン／高接着／２４ウェル（サイバックス社）（図１２Ｂ）及びＰｒｉｍｅＳｕｒｆａｃｅマルチウェルプレート２４ｗｅｌｌ（住友ベークライト社）（図１２Ｃ）では細胞凝集塊は形成されたが細胞凝集塊は基材には付着せずに培地中に浮遊しており、浮遊した細胞凝集塊同士がさらに大きな塊を形成していた。細胞凝集塊のサイズが大きすぎると細胞凝集塊中央部の細胞まで培地成分や酸素が供給されないため、中央部の細胞が壊死することが知られている。一方で、６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ（実施例１）２４ｗｅｌｌプレートでは適度な大きさの細胞凝集塊が基材に付着した状態でウェル全体に均一に分布して形成された（図１２Ｅ）。細胞凝集塊が基材に付着したことで、細胞凝集塊同士が会合することが抑制され、適度な大きさを保てていると考えられる。さらに、細胞凝集塊が基材に付着していることで、培地交換時に培地とともに細胞が取り除かれることも抑制されたと考えられる。
【０３４３】
５．アルブミン定量
培養５日目の各試験区の培養液を用いてアルブミンの定量を実施した。アルブミンの定量にはRat Albumin ELISA Quantitation Set (Bethyl Laboratories社)を使用し、添付されているプロトコールに従ってアルブミンの定量実験を行った。各試験区のアルブミン定量の結果を図１３に示した。
【０３４４】
６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ（実施例１）２４ｗｅｌｌプレートでもっとも高いアルブミン生成を確認した。６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ（実施例１）２４ｗｅｌｌプレート上で形成された適切な大きさの細胞凝集塊では効率的に培地成分や酸素が細胞に供給され、高い肝機能を発現したと考えられる。
【０３４５】
６．ＨｅｐＧ２細胞の培養
ＨｅｐＧ２細胞をＤＳファーマバイオメディカル社より購入した。ＨｅｐＧ２細胞を、終濃度１０％のウシ胎児血清（ＦＢＳ）（ＤＳファーマバイオメディカル社）、１００×ＭＥＭ用非必須アミノ酸（ＤＳファーマバイオメディカル社）、及び終濃度２ｍＭのグルタミン溶液（ＤＳファーマバイオメディカル社）を添加したＥＭＥＭ培地（ＤＳファーマバイオメディカル社）で懸濁し、１００ｍｍセルカルチャーディッシュ（ＢＤ  Ｆａｌｃｏｎ社）に播種、３７℃，５％ＣＯ２条件下で培養した。７０％コンフルエントの状態となるまで培養後、０．２５％トリプシン／５０ｍＭ  ＥＤＴＡ溶液で処理、前述の培地を添加してトリプシン反応を停止させ、ＨｅｐＧ２細胞の浮遊細胞懸濁液を得た。ＨｅｐＧ２細胞の浮遊細胞懸濁液中の細胞数を０．４ｗ／ｖ％トリパンブルー溶液（和光純薬）を用いて測定し、３．１３×１０４細胞／ｃｍ２となるようにマルチウェルセルカルチャープレート２４ｗｅｌｌ（ＢＤ  Ｆａｌｃｏｎ社）、６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ膜（実施例１）、ＰｒｉｍｅＳｕｒｆａｃｅマルチウェルプレート２４ｗｅｌｌ（住友ベークライト社）に播種し、３７℃，５％ＣＯ２条件下で培養した。培養４日目に培地全量を除去後、前述の培地１ｍＬを添加して培地交換を実施した。なお、６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ膜は高圧蒸気滅菌処理後に細胞培養に使用した。
培養７日目の倒立顕微鏡写真を図１４に示した。
【０３４６】
一般的に付着細胞の培養で使用されるマルチウェルセルカルチャープレート２４ｗｅｌｌ（ＢＤ  Ｆａｌｃｏｎ社）では単層状に細胞が増殖し細胞凝集塊の形成は見られなかった（図１４Ａ）。またＰｒｉｍｅＳｕｒｆａｃｅマルチウェルプレート２４ｗｅｌｌ（住友ベークライト社）では細胞凝集塊は形成されたが細胞凝集塊は基材には付着せずに培地中に浮遊しており、浮遊した細胞凝集塊同士がさらに大きな塊を形成していた（図１４Ｂ）。細胞凝集塊のサイズが大きすぎると細胞凝集塊中央部の細胞まで培地成分や酸素が供給されないため、中央部の細胞が壊死することが知られている。一方で、６ＦＤＡ／ＴＰＥＱ膜（実施例１）上では適度な大きさの細胞凝集塊が基材に付着した状態でウェル全体に均一に分布して形成された（図１４Ｃ）。細胞凝集塊が基材に付着したことで、細胞凝集塊同士が会合することが抑制され、適度な大きさを保てていると考えられる。さらに、細胞凝集塊が基材に付着していることで、培地交換時に培地とともに細胞が取り除かれることも抑制されたと考えられる。
【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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