CN108779338A - 树脂组合物、基材以及细胞培养方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种通过被覆基材表面而能够在该基材表面上对各种各样的靶物质介由会与该靶物质特异性结合的配体进行选择性捕捉的树脂组合物。本发明的树脂组合物包含具有单元(a)和单元(b)的聚合物、或者具有单元(a)的聚合物(A)和具有单元(b)的聚合物(B);其中单元(a)具有选自马来酰亚胺基、琥珀酰亚胺基、巯基以及肼基的至少1种官能团,单元(b)具有选自下式(1)所表示的基团、下式(2)所表示的基团以及下式(3)所表示的基团的至少1种基团。[化1]
Description
技术领域
本发明特别涉及适合作为用于选择性捕捉特定细胞的基材等的被覆材料的树脂组合物、基材以及细胞培养方法。
背景技术
疏水性高分子(聚氯乙烯、聚苯乙烯、硅树脂、聚甲基丙烯酸酯、含氟树脂等)和亲水性高分子(聚乙烯醇、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)、聚丙烯酰胺等)等合成高分子材料作为医用材料被广泛使用。例如,已知的有细胞培养容器、导管、人工脏器、亲和纯化用载体等医疗用器械。
但是,上述合成高分子材料在大多数情况下生物适应性不足。即,血纤维蛋白原、免疫球蛋白G(IgG)、胰岛素、组蛋白、碳酸酐酶等蛋白质容易吸附在器械表面。如果上述蛋白质吸附在器械表面,则该部分容易进一步粘附细胞(血球、血小板等)。因此,引起血栓形成、炎症反应等对生物体的不良影响和器械的劣化等问题。
因此,在使用合成高分子材料的医疗用器械中,在表面上形成由具有生物膜类似结构的2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱的聚合物、或含有聚氧乙烯二醇的高分子等合成高分子材料形成的被覆层,来提高生物适应性。
此外,近年来,作为多能干细胞所使用的细胞培养容器,正在开发将从小鼠肉瘤细胞中提取的蛋白质涂覆在培养容器上的技术(参照非专利文献1)。但是,再生医疗领域中,异种动物或非自身来源的细胞或血清、蛋白质等杂质有可能对人体带来无法预料的不良影响。为了排除这些不特定因素带来的风险,要求含有或不含异种动物或非自身来源的成分的组成得到明确、能够培养多能干细胞的容器。
在专利文献1中,公开了在基材表面上使具有羧基的(甲基)丙烯酸酯单体等聚合而层叠、使细胞粘附性的肽共价结合于羧基而得的细胞培养器具。利用该细胞培养器具,包括干细胞以及未分化干细胞在内的真核细胞可介由该肽而固定,从而进行培养。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特表2011-510655号公报
非专利文献
非专利文献1:Xu,Chunhui.,等,“未分化的人类胚胎干细胞的无饲养生长(Feeder-free growth of undifferentiated human embryonic stem cells)”,《自然生物技术(Nat.Biotech.)》,19(10),971-979页,2001年。
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1所记载的细胞培养器具中,来源于细胞的蛋白质等非特异性地吸附在基材表面上,可能对细胞培养带来不良影响。此外,只能固定能够与羧基共价结合的官能团(氨基等)。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供一种通过被覆基材表面而能够抑制蛋白质等的非特异性吸附、同时在该基材表面上对各种各样的靶物质介由会与该靶物质特异性结合的配体进行选择性捕捉的树脂组合物。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明包括以下的实施方式。
[1]一种树脂组合物,其包含具有单元(a)和单元(b)的聚合物、或者包含具有上述单元(a)的聚合物(A)和具有上述单元(b)的聚合物(B);其中单元(a)具有选自马来酰亚胺基、琥珀酰亚胺基、巯基以及肼基的至少1种官能团,单元(b)具有选自下述通式(1)所表示的基团、通式(2)所表示的基团以及通式(3)所表示的基团的至少1种基团。
[化1]
[上式中,星号(★)表示与聚合物主链直接结合的部位或介由连接基团间接结合的部位。上式(1)中,n表示1~10的整数,R11表示氢原子、甲基或者乙基。上式(2)中,R21以及R22分别独立地表示碳数1~5的亚烷基,R23~R25分别独立地表示碳数1~5的烷基。上式(3)中,R31表示碳数1~20的亚烷基,R34表示碳数1~5的亚烷基,R32以及R33分别独立地表示碳数1~5的烷基。X-表示下式(4)所表示的基团或者下式(5)所表示的基团。下式(4)以及(5)中,星号表示与R34结合的部位。]
[化2]
[2]如[1]所述的树脂组合物,其中,还包含具有单元(c)的聚合物(C)、或者上述具有单元(a)和单元(b)的聚合物还具有单元(c)、或者上述聚合物(A)以及上述聚合物(B)的至少任一方还具有单元(c);其中,所述单元(c)具有下述通式(6)所表示的基团。
[化3]
[上式(6)中,星号表示与聚合物主链直接结合的部位,Y61表示单键或者2价有机基团,R61表示碳数1~20的烷基。]
[3]如[1]或者[2]所述的树脂组合物,其中,上述具有单元(a)和单元(b)的聚合物或者上述聚合物(A)中所含有的单元(a)相对于构成组合物的单元的总数为0.001~5mol%。
[4]如[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物,其中,上述具有单元(a)和单元(b)的聚合物或者上述聚合物(B)中所含有的单元(b)相对于构成组合物的单元的总数为5~60质量%。
[5]如[2]~[4]中任一项所述的树脂组合物,其中,具有上述通式(6)所表示的基团的单元(c)相对于构成组合物的单元的总数含有30~90质量%。
[6]如[2]~[5]中任一项所述的树脂组合物,其中,还含有单元(d),单元(d)具有由通过水解生成硅烷醇基的官能团、环氧基、(甲基)丙烯酰基或者缩水甘油基构成的交联性基团。
[7]如[6]所述的树脂组合物,其中,含有0.002~3质量%的上述单元(a)、10~45质量%的上述单元(b)、50~80质量%的上述单元(c)、以及0~2.5质量%的上述单元(d)。
[8]一种基材,其至少表面的一部分被[1]~[7]中任一项所述的树脂组合物所被覆。
[9]如[8]所述的基材,其中,上述基材为细胞培养用。
[10]一种细胞培养方法,具有:使具有会与靶细胞的细胞表面特异性结合的部位的配体结合于[8]所述的基材的表面上的选自马来酰亚胺基、琥珀酰亚胺基、巯基以及肼基的至少1种官能团的工序,和使靶细胞与结合了上述配体的基材接触而使上述靶细胞结合于上述配体的工序,和对结合于上述配体的上述靶细胞进行培养的工序。
发明的效果
用本发明的树脂组合物被覆表面的基材,能抑制靶物质以外的非特异性吸附,同时还能在该基板表面上对靶物质介由具有能与该物质特异性结合且能与单元(a)中的官能团共价结合的官能团的配体进行选择性捕。
附图说明
图1是显示试验例3中的例1~3所得到的24孔微板中的RGD肽(含半胱氨酸)的残留比例和反应时间的关系的图。
图2是对使用了试验例4中的TIG-3细胞的细胞粘附测定后板的形态拍摄而得的图像。
图3是显示对试验例4中各实验条件下的粘附细胞数进行了定量后的结果的图。
图4是对试验例4中的固定了高浓度RGD肽(含半胱氨酸)的孔和未处理的孔中TIG-3细胞的形态进行比较的图像。
具体实施方式
以下术语的定义以及表现方法适用于本说明书以及权利要求的范围内。
“通式(7)所表示的单体”也记作“单体(7)”。其它通式所表示的单体也同样依此记载。
“通式(1)所表示的基团”也记作“基团(1)”。其它通式(1)所表示的基团也同样依此记载。
“卤素原子”是指氟原子、氯原子、溴原子、或者碘原子,优选氯原子或者氟原子。
“单元”是指存在于聚合物中而构成聚合物的、来源于单体的部分(聚合单元)。通过具有碳-碳不饱和双键的单体的加成聚合而产生的来源于该单体的单元是该不饱和双键断裂而产生的2价单元。此外,某单元的结构在聚合物形成后发生化学转化而得的部分也称为单元。另外,以下根据情况,将来源于各单体的单元以该单体名加上“单元”的名称来称呼。
“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯的总称。
“生物亲和性基团”是指具有抑制蛋白质吸附于聚合物或者细胞粘附在聚合物上不动的性质的基团。
“生物适应性”是指蛋白质等生物试样不吸附、或者细胞不粘附的性质。
“蛋白质”包括低聚肽、聚肽以及蛋白质,或其片段化后的状态下的物质。可以是来源于天然物的蛋白质,也可以是人工化学合成而得的蛋白质,不受限定,其中,来源于天然物的蛋白质大多没有细胞毒性等不良影响,因而优选。
“细胞”是指构成生物体的最基本的单元,在细胞膜的内部具有细胞质和各种细胞器。内包DNA的核可包含也可不包含在细胞内部。
来源于动物的细胞中,包括生殖细胞(精子、卵子等)、构成生物体构成的体细胞、干细胞、祖细胞、从生物体分离的癌细胞、从生物体分离而永生化了的体外稳定维持的细胞(细胞株)、从生物体分离而人为地改变了基因的细胞、从生物体分离而人为地更换了核的细胞等。
构成生物体的体细胞中,包括成纤维细胞、骨髓细胞、B淋巴细胞、T淋巴细胞、嗜中性粒细胞、红细胞、血小板、巨噬细胞、单核细胞、骨细胞、骨髓细胞、周细胞、树突细胞、角质化细胞、脂肪细胞、间充质细胞、上皮细胞、表皮细胞、内皮细胞、血管内皮细胞、肝实质细胞、软骨细胞、卵丘细胞、神经细胞、胶质细胞、神经元、少突细胞、小胶质细胞、星形胶质细胞、心脏细胞、食管细胞、肌细胞(例如,平滑肌细胞、骨骼肌细胞)、胰腺β细胞、黑素细胞,造血祖细胞、单核细胞等。
“体细胞”中,包括从皮肤、肾脏、脾脏、肾上腺、肝脏、肺、卵巢、胰脏、子宫、胃、结肠、小肠、大肠、膀胱、前列腺、睾丸、胸腺、肌肉、结缔组织、骨、软骨、血管组织、血液、心脏、眼、脑、神经组织等任意组织采集的细胞等。
干细胞是兼具自我复制能力和分化为其它多个系统的细胞的能力的细胞,包括胚胎干细胞(ES细胞)、胚胎肿瘤细胞、胚胎生殖干细胞、人工多能干细胞(iPS细胞)、神经干细胞、造血干细胞、间充质细胞、肝干细胞、胰腺干细胞、肌肉干细胞、生殖干细胞、肠道干细胞、癌干细胞、毛囊干细胞等。
“祖细胞”是指处于从上述干细胞向特定的体细胞或者生殖细胞分化途中的阶段的细胞。
“癌细胞”是指从体细胞派生而获得了无限增殖能力的细胞。
“细胞株”是指通过生物体外的人为操作获得了无限增殖能力的细胞,包括HCT116、Huh7、HEK293(人胚胎肾细胞)、HeLa(人子宫颈癌细胞株)、HepG2(人肝癌细胞株)、UT7/TPO(人白血病细胞株)、CHO(中国仓鼠卵巢细胞株)、MDCK、MDBK、BHK、C-33A、HT-29、AE-1、3D9、Ns0/1、Jurkat、NIH3T3、PC12、S2、Sf9、Sf21、High Five、Vero等。
“配体”是指能够与靶物质特异性地结合的物质。作为配体,例如可例举蛋白质、糖链、脂质复合物、低分子化合物等。
<树脂组合物>
本发明提供一种树脂组合物,其包含具有单元(a)和单元(b)的聚合物、或者具有上述单元(a)的聚合物(A)和具有上述单元(b)的聚合物(B);其中单元(a)具有选自马来酰亚胺基、琥珀酰亚胺基、巯基以及肼基的至少1种官能团,单元(b)具有选自上述通式(1)所表示的基团、通式(2)所表示的基团以及通式(3)所表示的基团的至少1种基团。
本发明的树脂组合物(以下,也称为特定树脂组合物。)可以是包含具有单元(a)和单元(b)的共聚物的树脂组合物,也可以是包含聚合物(A)和聚合物(B)的树脂组合物。此外,特定树脂组合物还可包含单元(a)或者单元(b)以外的单元(c)以及单元(d)。
特定树脂组合物中,从容易调节各单元的比例的角度考虑,特定树脂组合物优选为包含聚合物(A)和聚合物(B)的树脂组合物。聚合物(A)可以仅由单元(a)构成,也可还具有其它单元(c)或单元(d)。从容易提高特定树脂组合物的耐水溶性的角度考虑,聚合物(A)优选具有单元(a)以及单元(c)。此外聚合物(B)可以仅由单元(b)构成,也可还具有其它单元(c)或单元(d)。从容易提高特定树脂组合物的耐水溶性的角度考虑,聚合物(B)优选具有单元(b)以及单元(c)。即,特定树脂组合物优选为具有单元(a)和单元(c)的聚合物(A)以及具有单元(b)和单元(c)的聚合物(B)的混合物。
上述通式(1)~(3)中各记号的定义分别如上所述。其中,n优选1~5。R11优选甲基或者乙基。R21以及R22优选亚乙基。R23~R25优选甲基。R31以及R34优选亚乙基。R32以及R33优选甲基。X-优选-SO3 -。
本发明中,固定基团是指选自马来酰亚胺基、琥珀酰亚胺基、巯基以及肼基的至少1种官能团。
单元(a)中的固定基团是负责与来源于生物的大多数分子所具有的其它分子的结合性的基团,具体而言,是能够与氨基、巯基、羧基、以及醛基共价结合的基团。特定树脂组合物可通过结构(a)中的固定基团与各种各样的物质非可逆地结合。
此外,由于特定树脂组合物包含具有生物亲和性基团的单元(b),因此抑制了会与该固定基团特异性结合的物质以外的物质、尤其是蛋白质等来源于生物的分子的非特异性吸附。
为了从生物采集而来的生物试样这种包含多个细胞或各种生物分子的试样中选择性地仅对目标细胞(靶细胞)进行培养,需要在细胞培养容器中选择性地仅捕捉靶细胞,且抑制其它生物分子非特异性地吸附到该细胞培养容器中。特定树脂组合物除了会与靶物质特异性结合的配体和固定基团能够非可逆地结合以外,还可通过生物亲和性基团来抑制蛋白质的非特异性吸附。因此,在用特定树脂组合物被覆表面后,通过使针对欲选择性捕捉的靶物质的配体共价结合于基材表面上的固定基团、再使生物试样接触该基材,就可从生物试样中将靶物质从蛋白质等其它生物分子分离而选择性地捕捉该靶物质。
用特定树脂组合物被覆表面后的细胞培养用基材适合用作仅对从来源于生物试样的蛋白质等其它生物分子分离的状态下的特定靶细胞进行培养的细胞培养容器。
特定树脂组合物优选具有来源于烯类不饱和聚合性单体的单元作为基本结构。作为烯类不饱和聚合性单体,例如可例举能够构成(甲基)丙烯酸类树脂、烯烃类树脂(例如,聚乙烯、聚丙烯等)、苯乙烯类树脂(例如,聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物等)、含氯树脂(例如,聚氯乙烯、聚偏氯乙烯等)、含氟树脂等树脂的单体单元。
特定树脂组合物中,具有单元(a)的聚合物可以是以选自上述来源于烯类不饱和聚合性单体的单元的1种为基本结构的聚合物,也可以是多种单体单元组合而得的聚合物。在具有其它单元(b)、单元(c)或者单元(d)的聚合物中也相同。
《单元(a)》
特定树脂组合物中,单元(a)作为固定基团,具有选自马来酰亚胺基、琥珀酰亚胺基、巯基以及肼基的至少1种。单元(a)中的固定基团是负责与来源于生物的大多数分子所具有的其它分子的结合性的基团,具体而言,是能够与氨基、巯基、羧基、以及醛基共价结合的基团。该树脂组合物可通过结构(a)中的固定基团与针对各种各样靶物质的配体非可逆地结合。
特定树脂组合物中的单元(a)中的固定基团可以仅为1种,也可以适当组合而具有2种以上。例如,在靶物质为2种以上的情况下,特定树脂组合物也可具备2种单元(a)(例如,具有马来酰亚胺基的单元(a)和具有琥珀酰亚胺基的单元(a)),以使2种配体可结合。
在固定基团为马来酰亚胺基的情况下,可将具有半胱氨酸残基的配体固定。在固定基团为琥珀酰亚胺基的情况下,可将具有氨基的配体固定。在固定基团为巯基的情况下,可将具有羧基的配体固定。在固定基团为肼基的情况下,可将具有醛基的配体固定。其中,从可固定的配体通用性高的角度考虑,固定基团优选琥珀酰亚胺基或者巯基。
作为成为具有上述固定基团的单元(a)的来源的单体,例如可例举下述通式(7)所表示的单体等。
[化4]
上述单体(7)中,R71表示氢原子、卤素原子或者甲基。Y71表示单键、-O-、-S-、-NH-、-CO-、-COO-、-CONH-、碳数1~10的亚烷基或者碳数1~10的亚烷基二醇基,p表示1~10的整数。在1个分子的单体(7)中存在的多个Y71(在p为2以上时)可相同也可不同。W表示马来酰亚胺基、琥珀酰亚胺基、巯基或者肼基。
上述单体(7)中,R71优选氢原子或者甲基,特别优选甲基。
作为Y71中的碳数1~10的亚烷基,可例举亚甲基、亚乙基、正亚丙基、正亚丁基、正亚戊基、正亚己基、正亚庚基、正亚辛基、正亚壬基、正亚癸基等直链状亚烷基,2-甲基亚丙基、2-甲基亚己基、四甲基亚乙基等支链状亚烷基等。此外,亚烷基中,1个或多个氢原子也可被卤素原子所取代。其中,优选碳数1~10的直链状亚烷基,更优选亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、或者亚己基。
上述亚烷基二醇残基是指亚烷基二醇(HO-R-OH,此处R为亚烷基)的单侧末端或者两个末端的羟基与其它化合物缩合反应后残余的亚烷基氧基(-R-O-,此处R为亚烷基)。例如,甲二醇(HO-CH2-OH)的情况下亚烷基二醇残基是亚甲基氧基(-CH2-O-),乙二醇(HO-CH2CH2-OH)的情况下亚烷基二醇残基是亚乙基氧基(-CH2CH2-O-)。此外,亚烷基二醇残基中,1个或多个氢原子也可被卤素原子所取代。
作为Y71中的碳数1~10的亚烷基二醇残基,可例举亚甲基氧基、亚乙基氧基、正亚丙基氧基、正亚丁基氧基、正亚戊基氧基、正亚己基氧基、正亚庚基氧基、正亚辛基氧基、正亚壬基氧基、正亚癸基氧基等直链状亚烷基氧基,2-甲基亚丙基氧基、2-甲基亚己基氧基、四甲基亚乙基氧基等支链状亚烷基氧基等。其中,优选碳数1~10的直链状亚烷基氧基,更优选亚甲基氧基、亚乙基氧基、亚丙基氧基、亚丁基氧基、亚戊基氧基、或者亚己基氧基,进一步优选亚甲基氧基、亚乙基氧基、亚丙基氧基、或者亚丁基氧基。
亚烷基二醇残基本身具有抑制蛋白质的非特异性吸附的性质。因此,上述单体(7)中,在连接基Y71为亚烷基二醇残基的情况下,从单体(7)衍生的单元(a)兼具固定配体的性质和抑制来源于细胞的蛋白质等的非特异性吸附的性质。
p可以是1~10的整数。在Y71为亚烷基二醇残基的情况下,p优选1~8,更优选1~7,进一步优选1~6,
特定树脂组合物中,在聚合物中所含有的单元(a)由p值不同的多种单元构成的情况下,p特别规定为该树脂组合物整体中的平均值。在p为2以上的情况下,Y71可相同也可不同。
上述单体(7)中,在连接基Y71为亚烷基的情况下,p个亚烷基((Y71)p)的碳数的总和优选1~100,更优选1~20。在p为2以上的情况下,Y71可相同也可不同。
作为固定基团W,如上所述,从可固定的配体通用性高的角度考虑,优选琥珀酰亚胺基或者巯基。
作为上述单体(7),更具体而言,可例举下述通式(8)所表示的单体、下述通式(9)所表示的单体、下述通式(10)所表示的单体、下述通式(11)所表示的单体、下述通式(17)所表示的单体或者下述通式(18)所表示的单体等。
[化5]
各单体中,Y81、Y91、Y101、Y111、Y171以及Y181表示单键、-O-、-S-、-NH-、-CO-、-COO-、-CONH-、碳数1~10的亚烷基或者碳数1~10的亚烷基二醇基。q、r、s、t、u以及v表示1~10的整数。1分子的单体中存在的多个Y81、Y91、Y101、Y111、Y171或者Y181(在q、r、s、t、u或者v为2以上时)可相同也可不同。
作为Y81、Y91、Y101、Y111、Y171以及Y181中的碳数1~10的亚烷基以及碳数1~10的亚烷基二醇残基,可例举与上述的Y71相同者。
各单体中,连接基Y81、Y91、Y101、Y111、Y171以及Y181从连接基的可动性良好的角度考虑,优选单键、亚甲基、亚乙基或者亚乙基氧基,进一步优选单键、亚甲基或者亚乙基氧基。
重复次数q、r、s、t、u以及v分别可为1~10的整数。
在Y81、Y91、Y101、Y111、Y171以及Y181为亚烷基二醇残基的情况下,与上述Y71的p相同,q、r、s、t、u以及v均优选1~8的整数,更优选1~7,进一步优选1~6。树脂组合物中,在由q、r、s、t、u以及v值不同的多种单元构成的情况下,q、r、s、t、u以及v分别特别规定为该树脂组合物整体中的平均值。在q、r、s、t、u以及v为2以上的情况下,Y81、Y91、Y101、Y111、Y171以及Y181分别可相同也可不同。
在连接基Y81、Y91、Y101、Y111、Y171以及Y181为亚烷基的情况下,与连接基Y71相同,q、r、s、t、u以及v个亚烷基的碳数的总和优选1~100,更优选1~20。在q、r、s、t、u以及v为2以上的情况下,Y81、Y91、Y101、Y111、Y171以及Y181可相同也可不同。
作为上述单体(8),更具体而言,可例举下式(8-1)所表示的单体或者下式(8-2)所表示的单体等。
作为上述单体(9),更具体而言,可例举下式(9-1)所表示的单体、下式(9-2)所表示的单体或者下式(9-3)所表示的单体等。
作为上述单体(10),更具体而言,可例举下式(10-1)所表示的单体或者下式(10-2)所表示的单体等。
作为上述单体(11),更具体而言,可例举下式(11-1)所表示的单体或者下式(11-2)所表示的单体等。
作为上述单体(17),更具体而言,可例举下式(17-1)所表示的单体或者下式(17-2)所表示的单体等。
作为上述单体(18),更具体而言,可例举下式(18-1)所表示的单体、下式(18-2)所表示的单体或者下式(18-3)所表示的单体等。
下述单体(8-1)、(8-2)、(9-2)、(9-3)、(10-1)~(11-2)、(17-1)、(17-2)、(18-2)、(18-3)中,a表示1~10的整数,b表示1~6的整数。
[化6]
在难以使具有固定基团的单体聚合得到组合物的情况下,也可使用预先用保护基团保护了固定基团的单体进行聚合,在得到聚合物后再去除保护基团。
在固定基团为马来酰亚胺基或者琥珀酰亚胺基的情况下,作为保护基团,例如可例举呋喃基等。在保护基团为呋喃基的情况下,通过加热可容易地使其脱离。
在固定基团为巯基的情况下,作为保护基团,例如可例举三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基等。在这些基团为保护基团的情况下,水溶液中通过酸或者碱可容易地使其脱离。
在固定基团为肼基的情况下,作为保护基团,只要是可保护氨基的基团即可,没有特别限制,例如可例举叔丁氧基羰基(Boc基)或苄氧基羰基(Z基,Cbz基)、9-芴基甲氧基羰基(Fmoc基)等。在保护基团为Boc基的情况下,水溶液中通过三氟乙酸等强酸可容易地使其脱离。此外,在保护基团为Z基的情况下,通过将被活性炭载持的钯等作为催化剂、吹入氢气可使其容易地脱离。此外,在保护基团为Fmoc基的情况下,通过吡咯烷、哌啶、吗啉等仲胺可使其容易地脱离。
具有固定基团的单元(a)的比例没有特别限定,例如相对于构成组合物的单元的总数,优选0.001~5mol%,更优选0.005~0.5mol%,进一步优选0.01~0.1mol%。其中“构成组合物的单元的总数”是指特定树脂组合物中所含有的聚合物(具有单元(a)和单元(b)的聚合物、聚合物(A)、以及聚合物(B))所具有的全部单元的总数。
具有固定基团的单元(a)的比例没有特别限定,例如相对于构成组合物的单元的总数,优选0.0004~3质量%,更优选0.002~0.6质量%,进一步优选0.004~0.3质量%。
《单元(b)》
特定树脂组合物中,单元(b)具有生物亲和性基团。特定树脂组合物通过具备具有生物亲和性的基团,可抑制蛋白质等的非特异性吸附。
从容易形成防止蛋白质的非特异性吸附的效果高的被覆层的角度考虑,生物亲和性基团优选选自上述的通式(1)所表示的基团、通式(2)所表示的基团以及通式(3)所表示的基团的至少1种。作为生物亲和性基团,从容易得到防止蛋白质的非特异性吸附的效果的角度考虑,优选仅基团(1),或者基团(2)以及基团(3)任一种或两种,特别优选基团(1)、基团(2)或者基团(3)的任一种。作为生物亲和性基团,从获得容易性的角度考虑,特别优选基团(1)。
上述通式(1)~(3)中各记号各自的定义、以及各自的优选实施方式与上述相同。
[基团(1)]
基团(1)能够抑制将要结合在由特定树脂组合物构成的被覆层的表面上的来源于细胞的蛋白质等的非特异性吸附。基团(1)可包含在单元(b)的主链中,也可包含在侧链中。
基团(1)可以是直链状,也可以是支链状。从抑制来源于细胞的蛋白质等的非特异性吸附的效果更高的角度考虑,基团(1)优选直链状。基团(1)中的R11从耐水性优异的角度考虑,优选甲基或者乙基。
基团(1)中的n在基团(1)包含在单元(b)的侧链中的情况下,从耐水性优异的角度考虑,优选1~10,特别优选1~5。
基团(1)中的n在基团(1)包含在单元(b)的主链中的情况下,从耐水性优异的角度考虑,优选2~10,特别优选4~10。
[基团(2)]
基团(2)对血液中等所含有的磷脂具有强亲和性,但针对血浆蛋白质的相互作用力弱。因此,单元(b)通过具有基团(2),认为磷脂优先吸附在例如由特定树脂组合物构成的被覆层上,该磷脂自组织化而形成吸附层。其结果是,表面成为与血管内皮表面类似的结构,因此抑制了血纤维蛋白原等蛋白质的非特异性的吸附。
基团(2)优选包含在特定树脂组合物的侧链中。
R21是碳数1~5的亚烷基,例如可例举亚甲基、亚乙基、正亚丙基、正亚丁基、正亚戊基等直链状亚烷基,2-甲基亚丙基、三甲基亚乙基等支链状亚烷基。其中,从原料的获得容易性的角度考虑,优选碳数1~5的直链状亚烷基,更优选亚乙基、亚丙基、亚丁基、或者亚戊基,进一步优选亚乙基。
R22是碳数1~5的亚烷基,例如可例举与上述R21相同者。其中,从可抑制蛋白质的非特异性吸附的角度考虑,优选碳数1~5的直链状亚烷基,更优选亚甲基、亚乙基、亚丙基、或者亚丁基,进一步优选亚乙基。
R23~R25分别独立地为碳数1~5的烷基,例如可例举甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基等直链状烷基,2-甲基丙基、三甲基乙基等支链状烷基。其中,从原料的获得容易性的角度考虑,优选碳数1~5的直链状烷基,更优选甲基、乙基、丙基、或者丁基,进一步优选甲基。
在单元(b)具有基团(2)的情况下,基团(2)可以是1种,也可以是2种以上。
[基团(3)]
单元(b)通过具有基团(3),由于与单元(b)具有基团(2)的情况相同的理由,可抑制来源于细胞的蛋白质等的非特异性吸附。
基团(3)优选包含在单元(b)的侧链中。
R31是碳数1~20的亚烷基,例如可例举亚甲基、亚乙基、正亚丙基、正亚丁基、正亚戊基、正亚己基、正亚庚基、正亚辛基、正亚壬基、正亚癸基、正亚十二烷基等直链状亚烷基,2-甲基亚丙基、2-甲基亚己基、四甲基亚乙基等支链状亚烷基等。从特定树脂组合物柔软性优异的角度考虑,优选碳数1~20的直链状亚烷基,更优选亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十二烷基、亚十三烷基、亚十四烷基、或者亚十五烷基,进一步优选亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基,特别优选亚乙基。
R34是碳数1~5的亚烷基,例如可例举与上述R21相同者。其中,从可抑制蛋白质的非特异性吸附的角度考虑,优选碳数1~5的直链状亚烷基,更优选亚甲基、亚乙基、亚丙基或者亚丁基,进一步优选亚乙基。
R32以及R33分别独立地为碳数1~5的烷基,例如可例举与上述R23~R25相同者。其中,从可抑制蛋白质的非特异性吸附的角度考虑,优选碳数1~5的直链状烷基,更优选甲基、乙基、丙基、或者丁基,进一步优选甲基。
在单元(b)具有基团(3)的情况下,基团(3)可以是1种,也可以是2种以上。
此外,在单元(b)具有基团(3)的情况下,从可抑制蛋白质的非特异性吸附的角度考虑,单元(b)优选具有X-为基团(4)的基团(3),或者具有X-为基团(5)的基团(3)。
作为成为具有上述生物亲和性基团的单元(b)的来源的单体,例如可例举下述通式(12)所表示的单体等。
[化7]
上述单体(12)中,R121表示氢原子、卤素原子或者甲基。Y121表示单键、-O-、-S-、-NH-、-CO-、-COO-、-CONH-、碳数1~10的亚烷基或者碳数1~10的亚烷基二醇基。c表示1~10的整数。在1分子的单体(12)中存在的多个Y121(在c为2以上时)可相同也可不同。Z表示选自上述基团(1)、上述基团(2)以及上述基团(3)的至少1种基团。
上述单体(12)中,R121优选氢原子或者甲基,特别优选甲基。
作为Y121中的碳数1~10的亚烷基,例如可例举与上述Y71相同者等。此外,亚烷基中,氢原子也可被卤素原子所取代。其中,优选碳数1~10的直链状亚烷基,更优选亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、或者亚己基。
作为Y121中的碳数1~10的亚烷基二醇残基,例如可例举与上述Y71相同者等。其中,优选碳数1~10的直链状亚烷基氧基,更优选亚甲基氧基、亚乙基氧基、亚丙基氧基、亚丁基氧基、亚戊基氧基、或者亚己基氧基,进一步优选亚甲基氧基、亚乙基氧基、亚丙基氧基、或者亚丁基氧基,特别优选亚乙基氧基。
Y121的重复次数c可以是1~10的整数。
在Y121为亚烷基二醇残基的情况下,优选1~8的整数,更优选1~7,进一步优选1~6。树脂组合物中,在由c值不同的多种单元构成的情况下,c特别规定为该树脂组合物整体中的平均值。在c为2以上的情况下,Y121可相同也可不同。
上述单体(12)中,在连接基Y121为亚烷基的情况下,c个亚烷基((Y121)c)的碳数的总和优选1~100,更优选1~20。在c为2以上的情况下,Y121可相同也可不同。
作为生物亲和性基团Z,如上所述,从可得到抑制蛋白质的非特异性吸附的效果的角度考虑,优选仅基团(1),或者基团(2)以及基团(3)任一种或两种,特别优选基团(1)、基团(2)或者基团(3)的任一种。
作为上述单体(12),更具体而言,可例举下述通式(13)所表示的单体、下述通式(14)所表示的单体、或者下述通式(15)所表示的单体等。
[化8]
上述单体中,Y131、Y141以及Y151表示与上述Y101相同者。d、e以及f表示1~10的整数。1分子的单体中存在的多个Y131、Y141或者Y151(在d、e或者f为2以上时)可相同也可不同。m表示1~10的整数。R141、R142以及R152表示碳数1~5的亚烷基。R151表示碳数1~20的亚烷基。
作为Y131、Y141以及Y151中的碳数1~10的亚烷基以及碳数1~10的亚烷基二醇残基,例如可例举与上述Y71相同者。
各单体中,连接基Y131、Y141以及Y151从耐水性优异、容易合成单体的角度考虑,优选单键、-O-、-CO-、-COO-、-CONH-、亚甲基、亚乙基、或者亚乙基氧基,进一步优选单键、亚甲基或者亚乙基氧基。
d、e以及f分别可为1~10的整数。
与上述Y121的c相同,在Y131、Y141以及Y151为亚烷基二醇残基的情况下,d、e以及f优选1~8,更优选1~7,进一步优选1~6。特定树脂组合物中,在由d、e以及f值不同的多种单元构成的情况下,d、e以及f分别特别规定为该树脂组合物整体中的平均值。在d、e以及f为2以上的情况下,Y131、Y141以及Y151分别可相同也可不同。
在连接基Y131、Y141以及Y151为亚烷基的情况下,与连接基Y71相同,d、e以及f个亚烷基的碳数的总和优选1~100,更优选1~20。在d、e以及f为2以上的情况下,Y131、Y141以及Y151可相同也可不同。
作为上述单体(13)、上述单体(14)以及上述单体(15),更具体而言,可例举下式(13-1)所表示的单体、下式(14-1)所表示的单体以及下式(15-1)所表示的单体等。单体(13-1)中,k表示1~10的整数。
[化9]
具有生物亲和性基团的单元(b)的比例没有特别限定,例如,相对于构成组合物的单元的总数,优选5~60质量%,更优选10~50质量%,进一步优选10~45质量%。
《单元(c)》
此外,特定树脂组合物中,还可具备具有疏水性基团的单元(c)。特定树脂组合物通过具有单元(c),可抑制与亲水性物质的非特异性结合。而且,耐水性提高。
[基团(6)]
作为疏水性基团,例如可例举下述通式(6)所表示的基团等。
[化10]
基团(6)中,星号表示结合部位。Y61表示单键或者2价有机基团。R61表示碳数1~20的烷基。
基团(6)可包含在单元(c)的主链中,也可包含在侧链中。基团(6)可以是直链状,也可以是支链状。
基团(6)中的Y61从合成容易度的角度考虑,可例举以下的基团。
-O-、-S-、-NH-、-SO2-、-PO2-、-CH=CH-、-CH=N-、-N=N-、-N(O)=N-、-OCO-、-COO-、-COS-、-CONH-、-COCH2-、-CH2CH2-、-CH2-、-CH2NH-、-CO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-CO-、直链状或者支链状亚烷基、亚链烯基、亚烷基氧基、2价4~7元环的取代基、2价6元环的芳香族烃基、2价4~6元环的脂环式烃基、2价5或者6元环的杂环基、它们的稠环、由2价连接基团的组合构成的基团等。
2价有机基团也可具有取代基。作为取代基,可例举羟基、卤素原子、氰基、烷氧基(甲氧基、乙氧基、丁氧基、辛氧基、甲氧基乙氧基等)、芳氧基(苯氧基等)、烷硫基(甲硫基、乙硫基等)、酰基(乙酰基、丙酰基、苯甲酰基等)、磺酰基(甲磺酰基、苯磺酰基等)、酰氧基(乙酰氧基、苯甲酰氧基等)、磺酰氧基(甲磺酰氧基、甲苯磺酰氧基等)、磷酰基(二乙基磷酰基等)、酰胺基(乙酰氨基、苯甲酰氨基等)、氨基甲酰基(N,N-二甲基氨基甲酰基、N-苯基氨基甲酰基等)、烷基(甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、丁基、2-羧乙基、苄基等)、芳基(苯基、甲苯基等)、杂环基(吡啶基、咪唑基、呋喃基等)、链烯基(乙烯基、1-丙烯基等)、酰氧基(乙酰氧基、苯甲酰氧基等)、烷氧基羰基(甲氧基羰基、乙氧基羰基等)、聚合性基团(乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、甲硅烷基(スリリル基)、肉桂酸残基等)。
作为基团(6)中的Y61,优选单键、-O-、-(CH2CH2O)γ-(其中,γ为1~10的整数。)、-COO-、6元环芳香族烃基、直链状或者支链状亚烷基、氢原子的一部分被羟基所取代的直链状或者支链状亚烷基、这些2价连接基团的组合而构成的基团,特别优选单键、碳数1~5的亚烷基、-COO-、-COOA1-。
作为A1,可例举-(CH2)δ-、-(CH2)δ-CH(OH)-(CH2)ε-、-(CH2)δ-NA2-SO2-,特别优选-(CH2)δ-。其中,δ为1~5的整数,ε为1~5的整数,A2为氢原子或者碳数1~3的烷基。
作为基团(6)中的R61,从容易合成的角度考虑,优选碳数1~15的烷基,更优选碳数1~12的烷基,进一步优选碳数2~10的烷基。
作为成为具有上述疏水性基团的单元(c)的来源的单体,例如可例举下述通式(16)所表示的单体等。
[化11]
单体(16)中,Y161表示与上述Y61相同者,R161表示氢原子、卤素原子或者甲基,R162表示与上述R61相同者。
Y161优选单键、-O-、-(CH2CH2O)γ-(其中,γ为1~10的整数。)、-COO-、6元环芳香族烃基、直链状或者支链状亚烷基、氢原子的一部分被羟基所取代的直链状或者支链状亚烷基、这些2价连接基团的组合而构成的基团,特别优选单键、碳数1~5的亚烷基、-COO-、-COOA1-。
作为A1,可例举-(CH2)δ-、-(CH2)δ-CH(OH)-(CH2)ε-、-(CH2)δ-NA2-SO2-,特别优选-(CH2)δ-。其中,δ为1~5的整数,ε为1~5的整数,A2为氢原子或者碳数1~3的烷基。
R161优选卤素原子或者甲基,特别优选甲基。
作为上述单体(16),更具体而言,可例举以下的单体。
(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正新戊酯、(甲基)丙烯酸异新戊酯、(甲基)丙烯酸异新戊酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸异己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷酯、(甲基)丙烯酸异十二烷酯、(甲基)丙烯酸正十三烷酯、(甲基)丙烯酸异十三烷酯、(甲基)丙烯酸正十四烷酯、(甲基)丙烯酸异十四烷酯、(甲基)丙烯酸正十五烷酯、(甲基)丙烯酸异十五烷酯、(甲基)丙烯酸正十六烷酯、(甲基)丙烯酸异十六烷酯、(甲基)丙烯酸正十八烷酯、(甲基)丙烯酸异十八烷酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、CH2=C(CH3)COO(CH2)2(CF2)5CF3、CH2=CHCOO(CH2)2(CF2)5CF3、CH2=C(CH3)COOCH2CF3、CH2=CHCOOCH2CF3、CH2=CR6COO(CH2)eCF2CF2CF3、CH2=CR6COO(CH2)eCF2CF(CF3)2、CH2=CR6COOCH(CF3)2、CH2=CR6COOC(CF3)3等。
具有疏水性基团的单元(c)的比例没有特别限定,例如,相对于构成组合物的单元的总数,优选0~90质量%,更优选30~80质量%,进一步优选50~80质量%。
《单元(d)》
此外,特定树脂组合物中,还可具备具有交联基团的单元(d)。交联基团例如可通过使各单元的主链交联,对组合物赋予不溶性。此外,通过在基材等固相表面上交联,可更牢固地粘接该树脂组合物和基材表面。
交联基团只要是使单元之间进行交联的基团、或者是使单元和固相表面进行交联的基团即可,没有特别限定。
这样的交联基团可通过使具有能够交联的官能团的单体聚合后使能够交联的官能团反应以使各单元之间交联来产生。
作为能够交联的官能团,只要是在单体的聚合反应中不发生反应的交联性基团即可,没有特别限定。例如,可例举通过水解生成硅烷醇基的官能团或环氧基、(甲基)丙烯酰基、缩水甘油基等。
单元(d)的比例没有特别限定,例如,相对于构成组合物的单元的总数,优选0~10质量%,更优选0~5质量%,进一步优选0~2.5质量%。
本发明的树脂组合物优选含有0.002~3质量%的单元(a)、10~45质量%的单元(b)、50~80质量%的单元(c)、以及0~2.5质量%的单元(d)。
《制造方法》
特定树脂组合物例如可通过将作为原料的单体溶解于有机溶剂中、使其聚合而得到聚合物的方法来制造。聚合物的各单体的结合方式可以是无规、嵌段、接枝等任一种形态。
作为有机溶剂,例如可例举2-丁酮、乙醇、甲醇、叔丁醇、苯、甲苯、四氢呋喃、二噁烷、二氯甲烷、氯仿、丙酮、甲乙酮等。
特定树脂组合物可以将单一的单体分别溶解于有机溶剂中进行聚合而制造均聚物后再进行混合来制造,也可在使2种以上单体共聚而得到2种以上共聚物后将所得的2种以上共聚物混合来制造,还可作为全部原料单体共聚而得的共聚物来制造。
即,特定树脂组合物可将作为单元(a)的来源的单体聚合而得的聚合物(A)和作为单元(b)的来源的单体聚合而得的聚合物(B)混合来制造,或者也可制造作为单元(a)的来源的单体和作为单元(b)的来源的单体的共聚物。
此外,特定树脂组合物也可将固定基团导入作为单元(b)的来源的单体聚合而得的聚合物(B)而制造具有固定基团和生物亲和性基团的共聚物。在特定树脂组合物还具有单元(c)的情况下,也可在使作为单元(b)的来源的单体或者作为具有疏水性基团的单元(c)的来源的单体聚合而制造具有单元(b)和单元(c)的共聚物后,通过在该共聚物中的生物亲和性基团或者疏水性基团的一部分上用已知的化学反应来修饰固定基团,来制造还具备具有固定基团的单元(a)的共聚物。
从容易调节各单元的比例的角度考虑,与在聚合物内导入固定基团的方法相比,通过使各单元的原料单体进行聚合来制造的方法来进行制造更好。其中,优选通过使2成分以上的上述单体共聚来得到共聚物的方法,或者通过使2成分以上的上述单体共聚而得到2种以上共聚物后将所得到的2种以上共聚物混合的方法来制造。在特定树脂组合物还具有单元(c)的情况下,特别优选将具有单元(a)和单元(c)的共聚物以及具有单元(b)和单元(c)的共聚物混合而得到树脂组合物。
特定树脂组合物可与其它树脂组合物相同地被覆基材表面而形成薄膜,再形成成形体。
<基材>
作为实施方式,本发明提供用特定树脂组合物被覆了表面的至少一部分的基材。
通过采用本发明的基材,则可将更各种各样的配体固定在基材表面上。而且,通过使用配体被固定了的基材,可用于选择性地捕捉会与配体特异性结合的靶物质。例如,结合了配体的该基材还可作为用于选择性捕捉靶物质的亲和色谱法的柱填充材料使用。
作为基材的形状,没有特别限定,例如可例举平板状、球状等。作为基材的材质,例如无机物质可例举二氧化硅、氧化铝、玻璃、金属等。此外,作为有机高分子物质,可例举热塑性树脂等。更具体而言,可例举聚乙烯、聚丙烯等直链状聚烯烃树脂;环状聚烯烃树脂;含氟树脂等。
作为饱和环状聚烯烃树脂,可例举具有环状烯烃结构的均聚物或者在环状烯烃和α-烯烃的共聚物中加氢而成的饱和聚合物。
此外,在基材为细胞培养用的情况下,材质只要是适于培养细胞的任意材料则没有特别限定,例如可例举:钠钙玻璃、Pyrex(商品名)玻璃、Vycor(商品名)玻璃、石英玻璃等玻璃材料;有机硅;含有聚(氯乙烯)、聚(乙烯醇)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(乙酸乙酯-共-马来酸酐)、聚(二甲基硅氧烷)单甲基丙烯酸酯、环状烯烃聚合物、碳氟聚合物、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯亚胺等树状聚合物的塑料或者聚合物;聚(乙酸乙酯-共-马来酸酐)、聚(苯乙烯-共-马来酸酐)、聚(苯乙烯-共-丙烯酸)或其衍生物等共聚物等。
作为基材,更具体而言,可例举载体(例如,磁性载体、亲和柱纯化用载体等)、细胞培养用基材、玻片、微型器械、膜等。作为细胞培养用基材,可例举配置有任意个数孔的多孔板、培养皿等。作为孔数,每1块板例如可例举6孔、12孔、24孔、96孔、384孔、1536孔等。
此外,在基材为球状的粒子的情况下,更优选粒子的平均粒径0.1~500μm的聚合物粒子。认为具有上述范围内粒径的载体的粒子容易通过离心分离、过滤器等回收,且由于具有充分的表面积而与靶物质的反应效率也高。在平均粒径在500μm以下的情况下,表面积不会过小,与蛋白质的反应效率高。在平均粒径在0.1μm以上的情况下,可高效地利用过滤器进行粒子回收,在将粒子填充在柱内使用的情况下,没有通液时压力损失变大之虞。
《被覆方法》
作为在基材表面上被覆特定树脂组合物的方法,例如可通过将溶解于有机溶剂中的上述高分子化合物通过浸渍、喷雾、旋涂等涂布在上述基材上后在10~120℃左右的环境下使其干燥来进行。作为上述有机溶剂,例如可例举与上述的《制造方法》中例示的相同溶剂等。
被覆层的厚度优选1nm~1mm,特别优选5nm~800μm。如果厚度在上述下限值以上,则可抑制来源于细胞等的不需要的蛋白质等的非特异性吸附。如果厚度在上述上限值以下,则被覆层容易密合在基材表面上。
《配体的固定方法》
通过将配体固定在用特定树脂组合物被覆了表面的基材上,可制造能够选择性地捕捉靶物质的基材。对于固定配体的方法,本领域人员可根据基材上的被覆层所具有的通过共价结合的固定基团、根据公知的方法来决定。例如,可例举使含有配体的溶液与具有被覆层的基材接触的方法等,其中该被覆层具备会与配体共价结合的固定基团。
在基材表面上的固定基团为琥珀酰亚胺基、要固定具有氨基的配体的情况下,例如可通过在使基材表面与将配体混合在pH7.0~10.0的常规缓冲液中而得的溶液接触的状态下培养规定时间,来使配体结合于固定基团。作为该缓冲液,例如可例举磷酸缓冲液、Tris缓冲液等。
在基材为细胞培养用的情况下,作为固定的配体,只要是能特异性地结合于靶细胞的细胞表面上的物质即可,没有特别限定,例如可例举抗体、抗体片段、适体、细胞粘附因子等。
抗体例如可通过将标记肽作为抗原、对小鼠等啮齿类动物进行免疫来制造。此外,例如可通过噬菌体抗体库的筛选来制造。作为抗体片段,可例举Fv、Fab、scFv等。
适体是指对目标物质具有特异性结合能力的物质。作为适体,可例举肽适体等。对目标物质具有特异性结合能力的肽适体例如可通过使用酵母的双杂交(Two-hybrid)法等来分选。
细胞粘附因子是负责细胞粘附的分子的总称。作为细胞粘附因子,例如可例举粘连蛋白、层粘连蛋白、血纤维蛋白原、血小板反应蛋白等,不限定于此。细胞粘附因子可根据培养的细胞来适当选择。
来源于天然物的细胞粘附因子可以从天然物通过公知的回收方法以及纯化方法直接得到,或者通过公知的基因重组技术、将编码该蛋白质的基因整合在各种表达载体等中而导入到细胞中、使其表达后、通过公知的回收方法以及纯化方法得到。或者,也可以使用市售的试剂盒,例如试剂盒PROTEIOSTM(东洋纺株式会社(東洋紡))、TNTTM System(普洛麦格公司(プロメガ))、合成装置的PG-MateTM(东洋纺株式会社)以及RTS(罗氏诊断公司(ロシュ·ダイアグノスティクス))等通过无细胞蛋白质合成体系产生该蛋白质,通过公知的回收方法以及纯化方法得到,不受限定。
此外,化学合成的细胞粘附因子可使用公知的蛋白质合成方法得到。作为合成方法,例如可例举叠氮法、酰氯法、酸酐法、混合酸酐法、DCC法、活性酯法、羰基二咪唑法以及氧化还原法等。此外,其合成可采用固相合成法以及液相合成法的任一种,也可使用市售的蛋白质合成装置。合成反应后,可组合色谱法等公知的纯化方法来对细胞粘附因子进行纯化。
作为与配体结合的靶物质,没有特别限定,例如可例举抗原、抗体、药剂(合成化合物或者来源于天然的化合物)、核酸、细胞等。
基材中,由于配体和固定基团共价结合,因此在与靶物质结合的情况下,配体也被稳定地固定在基材上而不会意外地游离。
《固定基团的钝化处理》
配体固定后,在去除用于配体和固定基团的反应的溶液后,优选对与配体的固定无关的固定基团进行钝化处理。钝化处理可根据固定基团的种类、通过使其变更为与蛋白质不具有结合性的其它基团来进行。例如,在固定基团为马来酰亚胺基或者琥珀酰亚胺基的情况下,可用巯基乙醇等还原剂进行钝化处理。在固定基团为巯基的情况下,可用碘乙酸、N-乙基马来酰亚胺等进行钝化处理。在固定基团为肼基的情况下,可用乙酸酐、琥珀酸酐等酸酐进行钝化处理。
<细胞培养方法>
作为一实施方式,本发明提供了一种细胞培养方法,其具有:使具有会与靶细胞的细胞表面特异性结合的部位的配体结合于基材的表面上的选自马来酰亚胺基、琥珀酰亚胺基、巯基以及肼基的至少1种官能团的工序,和使靶细胞与结合了所述配体的基材接触而使所述靶细胞结合于所述配体的工序,和对结合于所述配体的所述靶细胞进行培养的工序。
通过采用本发明的细胞培养方法,可通过使含有会与固定了的配体特异性结合的靶细胞的生物试样接触在基材表面上,选择性地仅捕捉靶细胞来对其进行纯化培养。此外,还可通过适当选择所固定的配体的种类来培育各种各样的细胞。
《配体的结合工序》
可通过与上述的《配体的固定方法》相同的方法,将配体固定在基材表面上。此外,作为配体,可使用与上述相同者。
《靶细胞的结合工序》
然后,使含有靶细胞的生物试样与固定了配体的基板接触,通过使靶细胞与基材表面上的配体结合来进行选择性捕捉。配体和靶细胞的结合可以是可逆的,也可以是非可逆的。
作为生物试样,没有特别限定,例如可例举血液、血浆、血清、淋巴液、唾液、泪液、尿、汗等体液,从组织片制备的细胞悬浊液等。作为与该基板接触的生物试样,也可以是对从生物采集的试样进行了用缓冲液等稀释等的前处理的试样。
使靶细胞和基材接触的时间为1~24小时即可。
《培养工序》
然后,加入足量的培养基,培养靶细胞。培养的时间可根据细胞的种类适当设定。培养前,也可使用培养基来清洗靶细胞以外的物质,例如生物试样中所含有的蛋白质、死细胞、靶细胞以外的细胞等。
所使用的培养基只要是含有细胞的生存增殖所必需的成分(无机盐、碳水化合物、激素、必需氨基酸、非必需氨基酸、维生素)等的基本培养基即可,可根据细胞的种类适当选择。例如可例举DMEM、最小必需培养基(Minimum Essential Medium,MEM)、RPMI-1640、基础伊格尔培养基(Basal Medium Eagle,BME)、达尔伯克改良伊格尔培养基:营养混合物F-12(Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium:Nutrient Mixture F-12,DMEM/F-12)、格拉斯哥最小必需培养基(Glasgow Minimum Essential Medium,Glasgow MEM)等。
实施例
下面,通过实施例对本发明进行说明,但本发明并不解释为受此限定。
[制造例1]
(1)作为具有固定基团的单元的来源的单体的制备
在1L(升)的三口烧瓶中,加入六乙二醇45.2g(160mmol)、对甲苯磺酰氯7.63g(40mmol)以及氯仿400ml。然后,在所得混合物中于0℃、氮气气氛下滴加三乙胺5.70g(56mmol)、氯仿100mL的混合物,之后在室温下搅拌16小时。然后,将所得反应混合物移至1L分液漏斗,用1N盐酸水溶液清洗1次有机层、用饱和食盐水清洗2次有机层。然后,用硫酸钠使所得有机层干燥、浓缩后,通过将乙酸乙酯∶甲醇=9:1(vol)作为展开溶剂的硅胶柱色谱进行纯化。得到无色透明液体(下述化合物A),收量为13.0g,收率为74.7%。
[化12]
接着,在1L二口烧瓶中,加入马来酰亚胺29.1g(300mmol)、呋喃61.3g(900mmol)、二丁基羟基甲苯22mg(0.1mmol)以及甲苯600mL。然后,在60℃、氮气气氛下搅拌所得混合物24小时,将反应液冰冷后,过滤析出的结晶,用冷甲苯清洗。得到白色粉末(下述化合物B),收量为43.5g,收率为87.8%。
[化13]
接着,在500mL二口烧瓶中加入化合物A1 3.0g(30mmol)、化合物B 7.43g(45mmol)、碳酸钾20.7g(150mmol)以及乙腈300mL。然后,将所得混合物在氮气气氛下回流搅拌2小时。然后,将所得反应混合物移至1L分液漏斗,加入氯仿500mL,用1N盐酸水溶液清洗1次有机层、用饱和食盐水清洗2次有机层。然后,用硫酸钠使所得有机层干燥、浓缩后,通过将乙酸乙酯∶甲醇=8:2(vol)作为展开溶剂的硅胶柱色谱进行纯化。得到无色透明液体(下述化合物C),收量为6.29g,收率为48.8%。
[化14]
用1H-NMR测定所得化合物C的结果如下。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ=6.52(2H,CH=CH),5.26(2H,CHOCH),3.69-3.60(2H+20H+2H,NCH2,CH2OCH2,CH2CH2OH),2.87(2H,CHCHCON)。
接着,在300mL的三口烧瓶中加入化合物C 6.01g(14mmol)、三乙胺2.83g(28mmol)以及氯仿100mL。然后,于0℃、氮气气氛下在所得混合物中滴加甲基丙烯酰氯1.76g(16.8mmol)以及氯仿50mL的混合物,之后在室温下搅拌1小时。然后,将所得反应混合物移至500mL分液漏斗,用1N盐酸水溶液清洗1次有机层、用饱和食盐水清洗2次有机层。然后,用硫酸钠使所得有机层干燥、浓缩后,通过将乙酸乙酯∶甲醇=9:1(vol)作为展开溶剂的硅胶柱色谱进行纯化。得到无色透明液体(下述化合物D),收量为4.86g,收率为69.8%。
[化15]
用1H-NMR测定所得化合物D的结果如下。
1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ=6.51(2H,CH=CH),6.13(1H,C(CH3)CH2),5.58(1H,C(CH3)CH2),5.26(2H,CHOCH),4.30(2H,COOCH2),3.76-3.60(20H+2H,CH2OCH2,CH2N),2.86(2H,NCOCHCH),1.95(3H,CCH3)。
(2)具备具有疏水性基团的单元和具有固定基团的单元的聚合物的制备
在100mL的三口烧瓶中加入甲基丙烯酸甲酯1.80g(18mmol)、D 0.995g(2mmol)、2,2'-偶氮二(2,4‐二甲基戊腈)28.0mg(0.113mmol)、以及甲苯11.2g。然后,将反应液中的单体的浓度设为20质量%、引发剂浓度设为1质量%。然后,在58℃、氮气气氛下搅拌所得混合物16小时,将反应液冰冷后,通过滴加己烷使聚合物沉淀。然后,用己烷充分清洗所得聚合物后,减压干燥而得到白色粉末状的聚合物E。收量为1.47g,收率为52.5%。
[化16]
接着,为了使作为马来酰亚胺基的保护基团的呋喃基脱离,在100mL的烧瓶中加入聚合物E1.0g、二丁基羟基甲苯1mg(4.5μmol)、以及甲苯20g。然后,将所得混合物回流搅拌3小时,冰冷后,通过滴加己烷使聚合物沉淀。用己烷充分清洗所得聚合物后,减压干燥而得到0.76g白色粉末状的聚合物F。
[化17]
[制造例2]
(1)具备具有疏水性基团的单元和具有生物亲和性基团的单元的聚合物的制备
在100mL三口烧瓶中加入三乙二醇单乙醚单甲基丙烯酸酯4.93g(20mmol)、甲基丙烯酸甲酯2.00g(20mmol)、2,2'-偶氮二(2,4‐二甲基戊腈)69.3mg(0.279mmol)、以及甲苯27.7g。然后,将反应液中的单体的浓度设为20质量%、引发剂浓度设为1质量%。然后,在58℃、氮气气氛下搅拌所得混合物16小时,将反应液冰冷后,通过滴加己烷使聚合物沉淀。然后,用己烷充分清洗所得聚合物后,减压干燥而得到白色粉末状的聚合物G。
[化18]
[制造例3]
(1)作为具有固定基团的单元的来源的单体的制备
除了使用1,3-丙二醇来代替六乙二醇以外,通过与制造例1相同的方法,制备作为具有固定基团的单元的来源的单体,得到化合物H。
(2)具备具有疏水性基团的单元和具有固定基团的单元的聚合物的制备在100mL的三口烧瓶中加入甲基丙烯酸甲酯2.70g(27mmol)、化合物H 0.87g(3mmol)、2,2'-偶氮二(2,4‐二甲基戊腈)35.7mg(0.144mmol)、以及甲苯14.3g。然后,将反应液中的单体的浓度设为20质量%、引发剂浓度设为1质量%。然后,在58℃、氮气气氛下搅拌所得混合物16小时,将反应液冰冷后,通过滴加己烷使聚合物沉淀。用己烷充分清洗所得聚合物后,减压干燥而得到白色粉末状的聚合物I。收量为1.53g,收率为42.9%。
[化19]
接着,为了使作为马来酰亚胺基的保护基团的呋喃基脱离,在100mL的烧瓶中加入聚合物I 1.0g、二丁基羟基甲苯1mg(4.5μmol)、以及甲苯20g。然后,将所得混合物回流搅拌3小时,冰冷后,通过滴加己烷使聚合物沉淀。然后,用己烷充分清洗所得聚合物后,减压干燥而得到0.82g白色粉末状的聚合物J。
[化20]
[制造例4]
(1)作为具有固定基团的单元的来源的单体的制备
除了使用1,6-己二醇来代替六乙二醇以外,通过与制造例1相同的方法,制备作为具有固定基团的单元的来源的单体,得到化合物K。
(2)具备具有疏水性基团的单元和具有固定基团的单元的聚合物的制备在100mL三口烧瓶中加入甲基丙烯酸甲酯3.60g(36mmol)、化合物K1.33g(4mmol)、2,2'-偶氮二(2,4‐二甲基戊腈)49.3mg(0.198mmol)、以及甲苯19.7g。然后,将反应液中的单体的浓度设为20质量%、引发剂浓度设为1质量%。然后,在58℃、氮气气氛下搅拌所得混合物16小时,将反应液冰冷后,通过滴加己烷使聚合物沉淀。然后,用己烷充分清洗所得聚合物后,减压干燥而得到白色粉末状的聚合物L。收量为0.68g,收率为13.8%。
[化21]
接着,为了使作为马来酰亚胺基的保护基团的呋喃基脱离,在100mL的烧瓶中加入聚合物L 0.5g、二丁基羟基甲苯1mg(4.5μmol)、以及甲苯10g。然后,将所得混合物回流搅拌3小时,冰冷后,通过滴加己烷使聚合物沉淀。然后,用己烷充分清洗所得聚合物后,减压干燥而得到0.37g白色粉末状的聚合物M。
[化22]
[例1]
秤量制造例1所得到的聚合物F、和制造例2所得到的聚合物G以使其重量比如表2所示地达到100∶0、99.5∶0.5、99.0∶1.0、95.0∶5.0、90.0∶10.0、50∶50以及0∶100,将其溶解于AK-225(旭硝子株式会社(旭硝子社)制)中,使其浓度达到0.1质量%,制成涂布液。然后,在24孔微板(ATG社制)中将该涂布液以每孔2.2mL各分注到3个孔中,放置1天使溶剂挥发,在孔表面上形成被覆层。
[例2]
除了使用制造例3所得到的聚合物J来代替聚合物(F)且秤量聚合物J以使其与制造例2所得到的聚合物G的重量比如表2所示地达到100∶0、99.5∶0.5、99.0∶1.0、95.0∶5.0、90.0∶10.0、以及50∶50以外,通过与例1相同的方法制成涂布液。然后,使用该涂布液,通过与例1相同的方法,在24孔微板的孔表面上形成被覆层。
[例3]
除了使用制造例4所得到的聚合物M来代替聚合物(F)且秤量聚合物M以使其与制造例2所所得聚合物G的重量比如表2所示地达到100∶0、99.5∶0.5、99.0∶1.0、95.0∶5.0、90.0∶10.0、以及50∶50以外,通过与例1相同的方法制成涂布液。然后,使用该涂布液,通过与例1相同的方法,在24孔微板的孔表面上形成被覆层。
[试验例1]聚合物的耐水溶性试验
在样品管中分别秤取10mg制造例1、3、4所得到的聚合物F、J、M,水1g,在室温下搅拌1小时后目视确认耐水溶性。评价用以下的基准进行。结果示于表1。
<评价基准>
○(良好):含氟聚合物残留。
×(不良):含氟聚合物完全溶解,没有残留。
[表1]
聚合物的种类 | 评价结果 |
聚合物F | ○ |
聚合物J | ○ |
聚合物M | ○ |
通过表1,可确认各聚合物都具有足够耐水溶性。
[试验例2]微板的蛋白质非吸附性确认试验
(1)显色液、蛋白质溶液的制备
显色液使用过氧化物酶显色液(3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMBZ),KPL公司(KPL社)制)50mL和TMB过氧化物酶底物(Peroxidase Substrate)(KPL公司制)50mL混合而成的显色液。此外,作为蛋白质溶液,使用用磷酸缓冲溶液(D-PBS,Sigma公司(Sigma社)制)将蛋白质(POD-山羊抗鼠(goat anti mouse)IgG,Biorad公司(Biorad社))稀释16000倍而得的溶液。
(2)蛋白质的吸附
在例1~3所得到的形成有被覆层的24孔微板中,在形成有被覆层的孔中各分注2mL蛋白质溶液(每1个孔分注2mL),在室温下放置1小时。作为空白,在没有任何被覆的96孔微板中,在3个孔中分注2μL蛋白质溶液(每1个孔分注2μL)。
(3)孔的清洗
接着,用4mL含有0.05质量%表面活性剂(Tween20,和光纯药株式会社(和光純薬社)制)的磷酸缓冲溶液(D-PBS,Sigma公司制)清洗24孔微板4次(每1个孔使用4mL)。
(4)显色液的分注
接着,在完成了清洗的24孔微板中,分注2mL显色液(每1个孔使用2mL),进行7分钟显色反应。通过加入1mL的2N硫酸(每1个孔使用1mL)使显色反应停止。对于空白,是在96孔微板中分注100μL显色液(每1个孔使用100μL),进行7分钟显色反应,通过加入50μL的2N硫酸(每1个孔使用50μL)使显色反应停止。
(5)吸光度测定以及蛋白质吸附率Q的计算
接着,从24孔微板的各孔中取150μL的液体,移至96孔微板。吸光度是通过MTP-810Lab(科罗纳电气公司(コロナ電気社)制)来测定450nm的吸光度。此处,将空白的吸光度(N=3)的平均值设为A0。将从24孔微板移到96孔微板的液体的吸光度设为A1。蛋白质吸附率Q1通过下式求出,蛋白质吸附率Q取其平均值。结果示于表2。Q优选0.2%以下,更优选0.1%以下。
Q1=A1/{A0×(100/空白的蛋白质溶液的分注量)}×100
=A1/{A0×(100/2μL)}×100[%]
[表2]
(6)结果
表2中,例1-1、1-7、2-6、以及3-6是比较例。例1-2~1-6、例2-1~2-5、以及例3-1~3-5是实施例。
通过表2可确认,例1~3中通过具备包含具有生物亲和性的基团的单元,抑制了蛋白质的非特异性吸附。例1-7、2-6以及3-6中蛋白质吸附率超过0.2%,可知发生了非特异性吸附。此外,根据例1-7的结果,对于例1的聚合物,聚合物F的连接基为聚乙二醇基,因此有抑制蛋白质的非特异性吸附的倾向,但与其它实施例相比,抑制尚不充分。
[试验例3]板的肽的选择性固定确认试验
(1)被覆了聚合物的板的制备
在形成有例1~3所得到的被覆层的24孔微板中,使用被表2的例1-5、例2-4、例3-4的比例的聚合物所被覆的孔。
(2)肽的固定
接着,将具有细胞粘附活性的RGD肽(含半胱氨酸)以每1个孔0.1μmol的方式分注,使其与孔内的马来酰亚胺反应,进行通过共价结合而向容器的固定。
(3)使用Ellman试剂对未反应的肽的定量
接着,各分注10μL的2-硝基-5-巯基苯甲酸(TNB)溶液。TNB溶液与游离的巯基反应而呈现出黄色。未反应的RGD肽(含半胱氨酸)经时地呈色,通过测定吸光度来对其进行定量,计算残留的肽相对于反应前的肽的比例。结果示于图1。
(4)结果
从图1明确可知,在例1~3的全部中,残留的肽的比例经时地减少。而且,对于例2以及3,可知肽和马来酰亚胺基的反应效率更优。
[试验例4]板的细胞粘附确认试验
(1)被覆了聚合物的板的制备
调节制造例1所得到的化合物D和甲基丙烯酸甲酯的反应摩尔比,制成5种聚合物F。然后,将5种聚合物F分别与聚合物G以10∶90的重量比混合,得到5种被覆在板上的聚合物。所得聚合物中含有的具有马来酰亚胺基的单元的量分别为0、0.02、0.19、0.95、1.85μmol。
接着,将各个所得聚合物溶解于AK-225(旭硝子株式会社制)中,使其浓度达到0.1质量%,制成涂布液。然后,在24孔微板(ATG社制)中将制成的涂布液以每孔2.2mL各分注到4个孔中,放置1天使溶剂挥发,在孔表面上形成被覆层。作为对照,最左侧的纵向4个孔未经处理。
(2)马来酰亚胺基的钝化处理
为了确认聚合物中所含有的马来酰亚胺基对蛋白质特异性固定的情况,作为阴性对照,通过以下的方法,对24孔微板的最下方的1行(6孔)实施马来酰亚胺基的钝化处理。
首先,用PBS溶解粉末半胱氨酸,以使其达到10mg/mL,制成半胱氨酸溶液。然后,在该半胱氨酸溶液中,溶解二硫苏糖醇(dithiothreitol;DTT)(和光纯药株式会社),以使最终浓度达到100mM。然后,在24孔微板的最下方的1行(6孔)中各分注300μL该含有DTT的半胱氨酸溶液,在室温使其反应3小时。然后,用PBS清洗3次。
(3)肽的固定
接着,使具有细胞粘附活性的RGD肽(含半胱氨酸)以低浓度(0.02μmol)和高浓度(0.2μmol)与孔内的马来酰亚胺反应,进行基于共价结合向容器的固定。
首先,将粉末RGD肽(含半胱氨酸)5mg溶解于724μL的PBS中,制成10mM的肽溶液。然后,制成用PBS稀释20倍的高浓度RGD肽(含半胱氨酸)溶液、和用PBS稀释200倍的低浓度RGD肽(含半胱氨酸)溶液。然后,在从上起第2行整行(6个孔)和从上起第3行以及第4行两行(12个孔)中各分注400μL的低浓度RGD肽(含半胱氨酸)溶液和高浓度RGD肽(含半胱氨酸)溶液,在4℃下反应一晩。此时,分注了低浓度RGD肽(含半胱氨酸)溶液的1个孔中所含的肽的量为0.02μmol,分注了高浓度RGD肽(含半胱氨酸)溶液的1个孔中所含的肽的量为0.2μmol。然后,去除上层清液,用PBS清洗3次。
(4)未反应的马来酰亚胺基的钝化处理
为了防止RGD肽(含半胱氨酸)未被固定的马来酰亚胺基与细胞分泌因子或者细胞自身结合,在播种细胞之前,进行聚合物中残留的未反应马来酰亚胺基的钝化处理。
首先,24个孔中全都用(1)中制成的含DTT半胱氨酸溶液以每孔400μL分注,使其在室温下反应3小时。然后,用PBS清洗3次。
(5)细胞播种
为了确认细胞粘附性,实施使用TIG-3细胞的细胞粘附测定。TIG-3细胞是指从日本人的男性10周胎儿肺的组织片用胰蛋白酶法得到的成纤维细胞。TIG-3细胞使用的是采用含有10%牛胎血清(赛默飞世尔科技公司(Thermo Fisher Scientific社))的MEM培养基(赛默飞世尔科技公司)(以下,记作维持培养基),在通气了5%二氧化碳的CO2培养箱中,于37℃下进行了传代培养的TIG-3细胞。
首先,用5mL PBS清洗培养在100mm盘中的TIG-3细胞。然后,作为细胞剥离溶液,加入1mL的Trypsin/EDTA(赛默飞世尔科技公司),在37℃下使其反应3分钟。然后,加入维持培养基9mL,稀释剥离溶液而使反应停止。然后,移至15mL离心管,进行离心(160×g,5min)。然后,去除上层清液,悬浊在5mL不含有血清的MEM培养基中,再次进行离心(160×g,5min)。为了去除血清成分,进行2次使用上述的不含有血清的MEM培养基的清洗。然后,悬浊在MEM培养基中,计算测定细胞数量,调整至达到5×105细胞/mL。然后,在24孔微板的各孔中分别播种300μL细胞悬浊液,于37℃下在CO2培养箱内静置1小时。然后,去除上层清液,将以整体的1/10量含有Cell Counting Kit-8(同仁化学研究所)的MEM培养基以每孔300μL各分注于各孔中。1小时后,回收培养上层清液,使用其中的100μL来计算测定450nm的吸光度。使用所得到的吸光度,对粘附的细胞数进行定量。结果示于图2及图3。
(6)结果
根据图2,对于板内的未处理的孔,无论有无RGD肽(含半胱氨酸),均观察到大量的细胞有粘附的倾向(参照图2中的“未处理”的列。)。而在不含有马来酰亚胺基的聚合物中(参照图2中的聚合物中所含有的马来酰亚胺基的量“0”的列。),几乎没有发现细胞粘附,可确认作为聚合物的基本性质的细胞粘附抑制效果。
此外,根据图3可确认,在固定了RGD肽(含半胱氨酸)的孔中,粘附细胞数具有与聚合物中所含有的马来酰亚胺基的量相关地增加的倾向(参照图3中的RGD(低浓度)以及RGD(高浓度)。)。在用半胱氨酸溶液对马来酰亚胺基进行了钝化处理后的孔中没有呈现该倾向(参照图3中的RGD(马来酰亚胺钝化)),这显示了细胞粘附在肽上,该肽介由聚合物中所含有的马来酰亚胺基而被固定。
此外,根据图3,在马来酰亚胺基的量为0.02μmol时没有发现肽的浓度依赖性。推测这是由于马来酰亚胺基与肽的结合处于饱和。
此外,在马来酰亚胺基的量为0.19μmol时,检出依赖于肽的浓度的细胞粘附活性。推测这是由于存在足够量的马来酰亚胺基。
此外,在马来酰亚胺基为0.95或者1.85μmol时,未处理的孔以及马来酰亚胺基被钝化的孔中,吸光度上升。推测这是由于马来酰亚胺基较多,具有生物亲和性的基团(在本试验例中为聚乙二醇基)的比例相对地减少,因此非特异性地吸附了来源于细胞的蛋白质。
由此可知,在RGD肽(含半胱氨酸)的量为0.2μmol、马来酰亚胺基的量为0.19μmol下使其结合最为合适,暗示了目标蛋白质和固定基团的量为同等程度是理想的。
图4是对固定了高浓度RGD肽(含半胱氨酸)后的孔以及未处理的孔中的TIG-3细胞的形态进行比较的图像。根据图4,在固定了高浓度RGD肽(含半胱氨酸)的孔中,TIG-3细胞呈现为圆细胞形态,上浮。而在未处理的孔中,TIG-3细胞成扁平的形态,明显地伸展。推测该差异是由于细胞对培养容器以“点”粘附还是以“面”粘附而产生的。
以上的结果明显示出实施例的聚合物具有“选择性部分粘附”这一技术思想的功能。
产业上利用的可能性
本发明的树脂组合物适合作为用于选择性地捕捉靶物质的基材的被覆材料,尤其适合作为用于选择性地捕捉特定的细胞、在尽可能防止其它蛋白质等混入的状态下进行培养的细胞培养用基材的被覆材料。
另外,在这里引用2015年12月24日提出申请的日本专利申请2015-251518号的说明书、权利要求书、附图和摘要的全部内容作为本发明说明书的揭示。
Claims (10)
1.一种树脂组合物,其包含具有单元(a)和单元(b)的聚合物、或者包含具有所述单元(a)的聚合物(A)和具有所述单元(b)的聚合物(B);其中单元(a)具有选自马来酰亚胺基、琥珀酰亚胺基、巯基以及肼基的至少1种官能团,单元(b)具有选自下述通式(1)所表示的基团、通式(2)所表示的基团以及通式(3)所表示的基团的至少1种基团;
[化1]
上式中,星号表示与聚合物主链直接结合的部位或介由连接基团间接结合的部位;上式(1)中,n表示1~10的整数,R11表示氢原子、甲基或者乙基;上式(2)中,R21以及R22分别独立地表示碳数1~5的亚烷基,R23~R25分别独立地表示碳数1~5的烷基;上式(3)中,R31表示碳数1~20的亚烷基,R34表示碳数1~5的亚烷基,R32以及R33分别独立地表示碳数1~5的烷基;X-表示下式(4)所表示的基团或者下式(5)所表示的基团;下式(4)以及(5)中,星号表示与R34结合的部位;
[化2]
2.如权利要求1所述的树脂组合物,其特征在于,还包含具有单元(c)的聚合物(C)、或者所述具有单元(a)和单元(b)的聚合物还具有单元(c)、或者所述聚合物(A)以及所述聚合物(B)的至少任一方还具有单元(c);其中,所述单元(c)具有下述通式(6)所表示的基团;
[化3]
上式(6)中,星号表示与聚合物主链直接结合的部位,Y61表示单键或者2价有机基团,R61表示碳数1~20的烷基。
3.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其特征在于,所述具有单元(a)和单元(b)的聚合物或者所述聚合物(A)中所含有的单元(a)相对于构成组合物的单元的总数为0.001~5mol%。
4.如权利要求1~3中任一项所述的树脂组合物,其特征在于,所述具有单元(a)和单元(b)的聚合物或者所述聚合物(B)中所含有的单元(b)相对于构成组合物的单元的总数为5~60质量%。
5.如权利要求2~4中任一项所述的树脂组合物,其特征在于,具有所述通式(6)所表示的基团的单元(c)相对于构成组合物的单元的总数含有30~90质量%。
6.如权利要求2~5中任一项所述的树脂组合物,其特征在于,还含有单元(d),单元(d)具有由通过水解生成硅烷醇基的官能团、环氧基、(甲基)丙烯酰基或者缩水甘油基构成的交联性基团。
7.如权利要求6所述的树脂组合物,其特征在于,含有0.002~3质量%的所述单元(a)、10~45质量%的所述单元(b)、50~80质量%的所述单元(c)、以及0~2.5质量%的所述单元(d)。
8.一种基材,其至少表面的一部分被权利要求1~7中任一项所述的树脂组合物所被覆。
9.如权利要求8所述的基材,其特征在于,所述基材为细胞培养用。
10.一种细胞培养方法,具有:
使具有会与靶细胞的细胞表面特异性结合的部位的配体结合于权利要求8所述的基材的表面上的选自马来酰亚胺基、琥珀酰亚胺基、巯基以及肼基的至少1种官能团的工序,和
使靶细胞与结合了所述配体的基材接触而使所述靶细胞结合于所述配体的工序,和
对结合于所述配体的所述靶细胞进行培养的工序。
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