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JP2023036217A - Copolymer, Surface Modifier, Composition, Medical Device, Silicone Substrate, and Cell Culture Vessel - Google Patents

Copolymer, Surface Modifier, Composition, Medical Device, Silicone Substrate, and Cell Culture Vessel Download PDF

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JP2023036217A JP2021143134A JP2021143134A JP2023036217A JP 2023036217 A JP2023036217 A JP 2023036217A JP 2021143134 A JP2021143134 A JP 2021143134A JP 2021143134 A JP2021143134 A JP 2021143134A JP 2023036217 A JP2023036217 A JP 2023036217A
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alkyl group
ebs31
hydrogen atom
group
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敬二 田中
Keiji Tanaka
寿生 松野
Toshio Matsuno
匡康 戸谷
Masayasu TOTANI
雅昭 小澤
Masaaki Ozawa
淳子 片山
Junko Katayama
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Kyushu University NUC
Nissan Chemical Corp
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Kyushu University NUC
Nissan Chemical Corp
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Abstract

To provide a surface modifier or the like that can give biosubstance deposition inhibitory capacity excellent in the surface of versatile polymer material.SOLUTION: A surface modifier contains a copolymer having, in a side chain, a first structure that is at least one of an oxyethylene structure and a betaine structure, and also having, in a side chain, a second structure that is a dimethylsiloxane structure.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、共重合体、表面改質剤、組成物、医療用デバイス、シリコーン基材、及び細胞培養容器に関する。 The present invention relates to copolymers, surface modifiers, compositions, medical devices, silicone substrates, and cell culture vessels.

近年、MEMS(Microelectromechanical Systems)技術などの微細加工技術を利用して、基板(チップ)上にμmオーダーの所定の形状の回路や穴を作製した種々のマイクロデバイスが開発され、小型の人体模倣診断デバイスや生物化学工学において微量の実験や、単離・精製・分析等に用いられている。
これらマイクロ流路の市場は2020年代には100億から200億ドル規模に成長することが予想されている。
In recent years, microfabrication technology such as MEMS (Microelectromechanical Systems) technology has been used to develop various microdevices in which circuits and holes with a predetermined shape on the order of μm are fabricated on a substrate (chip). It is used for minute amount experiments, isolation, purification, analysis, etc. in devices and biochemical engineering.
The market for these microchannels is expected to grow to a scale of 10 billion to 20 billion dollars in the 2020s.

生体試料を用いるデバイスでは、デバイスの表面に生体試料由来の細胞やタンパク質による接着が生じ、目詰まりや分析の精度の低下を招くという問題があった。そのような問題を解消するため、デバイスの回路や基板材料(例えば、ガラス、金属含有化合物もしくは半金属含有化合物、又は樹脂など)に対し、簡便な操作で表面にコーティングでき、且つ優れた生体物質の付着抑制能を付与できるコーティング剤として、特定のアニオン構造と、特定のカチオン構造とを含む共重合体の利用が報告されている(例えば、特許文献1参照)。 A device using a biological sample has a problem that cells or proteins derived from the biological sample adhere to the surface of the device, leading to clogging and a decrease in analysis accuracy. In order to solve such problems, it is possible to coat the surface of device circuits and substrate materials (for example, glass, metal-containing compounds or semi-metal-containing compounds, resins, etc.) with a simple operation, and to provide excellent biological materials. The use of a copolymer containing a specific anion structure and a specific cation structure has been reported as a coating agent capable of imparting adhesion-inhibiting properties (see, for example, Patent Document 1).

マイクロデバイスは、通常、ガラスや樹脂製の基板に、ポリジメチルシロキサン(以下をPDMSと称す)PDMSやガラスを加工した回路を接着剤で貼り合わせて作製されるため、形成される接着剤(又はその硬化物)層もまた、回路や基板の表面と同様に生体試料と接触しうる。したがって、生体試料を用いるデバイスに使用される接着剤(又はその硬化物)もまた、高い親水性や生体適合性を有することが望ましい。 Microdevices are usually manufactured by bonding a circuit made of polydimethylsiloxane (hereinafter referred to as PDMS) PDMS or glass to a substrate made of glass or resin with an adhesive. The cured product) layer can also come into contact with the biological sample as well as the surface of the circuit or substrate. Therefore, it is desirable that the adhesive (or its cured product) used for devices using biological samples also have high hydrophilicity and biocompatibility.

PDMS製のマイクロ流路を形成する際に表面改質剤としてDBE-712(Gelest社製)を添加することでタンパク質の吸着抑制が認められたことが報告されている。この研究では表面改質剤を添加したPDMS膜表面に対しタンパク質吸着抑制は示しているが、細胞接着抑制は達成されていない(例えば、非特許文献1参照)。 It has been reported that protein adsorption was suppressed by adding DBE-712 (manufactured by Gelest) as a surface modifier when forming PDMS microchannels. In this study, the PDMS membrane surface to which the surface modifier was added showed inhibition of protein adsorption, but inhibition of cell adhesion was not achieved (see, for example, Non-Patent Document 1).

ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンに表面改質剤としてポリスチレン/オリゴエチレンオキシドメタクリレート共重合体を添加することでタンパク質吸着抑制、細胞接着抑制が認められたことが報告されている。この研究では表面改質剤を高濃度の20質量%に成るよう添加することで生体適合性発現を達成している(例えば、非特許文献文2参照)。 It has been reported that addition of polystyrene/oligoethylene oxide methacrylate copolymer as a surface modifier to polymethyl methacrylate and polystyrene inhibited protein adsorption and cell adhesion. In this research, the expression of biocompatibility was achieved by adding a surface modifier to a high concentration of 20% by mass (see, for example, Non-Patent Document 2).

特開2021-008618号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-008618

A.Asatekin,et al. Sci.Rep.,2019,9,1-14.A. Asatekin, et al. Sci. Rep. , 2019, 9, 1-14. H.Yokoyama,et al. Adv.Mater.2005,17,2329-2332.H. Yokoyama, et al. Adv. Mater. 2005, 17, 2329-2332.

本発明の目的は、汎用性高分子材料表面に優れた生体物質の付着抑制能を付与し得る表面改質剤及び汎用性高分子材料表面に優れた生体物質の付着抑制能を付与し得る組成物を提供することである。 An object of the present invention is to provide a surface modifier capable of imparting excellent adhesion inhibitory properties to the surface of general-purpose polymeric materials, and a composition capable of imparting excellent adhesion inhibitory properties to the surfaces of general-purpose polymeric materials. It is to provide things.

本発明者らは、特定の構造を有する共重合体が、汎用性高分子材料表面に優れた生体物質の付着抑制能を付与し得ることを見出し、本発明を完成させた。
本発明は以下のとおりである。
The present inventors have found that a copolymer having a specific structure can provide the surface of a general-purpose polymer material with an excellent ability to suppress adhesion of biological substances, and have completed the present invention.
The present invention is as follows.

[1] 側鎖に、オキシエチレン構造及びベタイン構造の少なくともいずれかである第1構造と、
側鎖に、ジメチルシロキサン構造である第2構造と、
を有する共重合体を含有する、表面改質剤。
[2] 前記共重合体が、前記第1構造を有する繰り返し単位(a1)及び前記第2構造を有する繰り返し単位(a2)を有し、
前記繰り返し単位(a1)が、下記式(a1-1)で表される繰り返し単位~(a1-4)で表される繰り返し単位の少なくともいずれかを有し、
前記繰り返し単位(a2)が、下記式(a2-1)で表される繰り返し単位及び(a2-2)で表される繰り返し単位の少なくともいずれかを有する、
[1]に記載の表面改質剤。

Figure 2023036217000002
(式(a1-1)中、Rは、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、Rは、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表し、mは、1~100を表す。*は結合手を表す。
式(a1-2)中、R11は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R12は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R13及びR14は、それぞれ独立して、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、R15は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表す。*は結合手を表す。
式(a1-3)中、R21は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R22は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R23及びR24は、それぞれ独立して、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、R25は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表す。*は結合手を表す。
式(a1-4)中、R31は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R32は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R33は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R34~R36は、それぞれ独立して、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表す。*は結合手を表す。)
Figure 2023036217000003
(式(a2-1)中、R41は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R42は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R43は、1価の有機基を表し、mは1~100を表す。*は結合手を表す。
式(a2-2)中、R51は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R52は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表す。*は結合手を表す。)
[3] 前記共重合体における、前記繰り返し単位(a1)と前記繰り返し単位(a2)とのモル比(a1:a2)が、99:1~10:90である、[2]に記載の表面改質剤。
[4] 前記共重合体が、ブロック共重合体である、[1]~[3]のいずれかに記載の表面改質剤。
[5] 生体物質の付着抑制に用いられる、[1]~[4]のいずれかに記載の表面改質剤。
[6] 前記共重合体の数平均分子量(Mn)が、1,000~100,000である、[1]~[5]のいずれかに記載の表面改質剤。
[7] [1]~[6]のいずれかに記載の表面改質剤を含有する、組成物。
[8] 生体物質の付着抑制に用いられる、[7]に記載の組成物。
[9] 更に樹脂を含有する、[7]又は[8]に記載の組成物。
[10] [7]~[9]のいずれかに記載の組成物から形成される膜を有する、医療用デバイス。
[11] [7]~[9]のいずれかに記載の組成物から形成される膜を有する、シリコーン基材。
[12] [7]~[9]のいずれかに記載の組成物から形成される膜を有する、細胞培養容器。
[13] 繰り返し単位(a1)及び繰り返し単位(a2)を有し、
前記繰り返し単位(a1)が、下記式(a1-1)で表される繰り返し単位~(a1-4)で表される繰り返し単位の少なくともいずれかを有し、
前記繰り返し単位(a2)が、下記式(a2-1)で表される繰り返し単位及び(a2-2)で表される繰り返し単位の少なくともいずれかを有する、
共重合体。
Figure 2023036217000004
(式(a1-1)中、Rは、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、Rは、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表し、mは、1~100を表す。*は結合手を表す。
式(a1-2)中、R11は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R12は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R13及びR14は、それぞれ独立して、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、R15は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表す。*は結合手を表す。
式(a1-3)中、R21は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R22は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R23及びR24は、それぞれ独立して、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、R25は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表す。*は結合手を表す。
式(a1-4)中、R31は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R32は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R33は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R34~R36は、それぞれ独立して、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表す。*は結合手を表す。)
Figure 2023036217000005
(式(a2-1)中、R41は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R42は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R43は、1価の有機基を表し、mは1~100を表す。*は結合手を表す。
式(a2-2)中、R51は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R52は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表す。*は結合手を表す。)
[14] ブロック共重合体である、[13]に記載の共重合体。
[15] 生体物質の付着抑制に用いられる、[13]又は[14]に記載の共重合体。
[16] 数平均分子量(Mn)が、1,000~100,000である、[13]~[15]のいずれかに記載の共重合体。
[17] 前記繰り返し単位(a1)と前記繰り返し単位(a2)とのモル比(a1:a2)が、99:1~10:90である、[13]~[16]のいずれかに記載の共重合体。 [1] a first structure having at least one of an oxyethylene structure and a betaine structure in a side chain;
a second structure that is a dimethylsiloxane structure in the side chain;
A surface modifier containing a copolymer having
[2] The copolymer has repeating units (a1) having the first structure and repeating units (a2) having the second structure,
The repeating unit (a1) has at least one of repeating units represented by the following formulas (a1-1) to (a1-4),
The repeating unit (a2) has at least one of a repeating unit represented by the following formula (a2-1) and a repeating unit represented by (a2-2).
The surface modifier according to [1].
Figure 2023036217000002
(In formula (a1-1), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and X is -O- or -NR- (R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), m represents 1 to 100, * represents a bond.
In formula (a1-2), R 11 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 12 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 13 and R 14 are Each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 15 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, X is -O- or -NR- (R is a hydrogen atom or represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.). * represents a bond.
In formula (a1-3), R 21 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 22 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 23 and R 24 are Each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 25 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, X is -O- or -NR- (R is a hydrogen atom or represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.). * represents a bond.
In formula (a1-4), R 31 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 32 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 33 represents the number of carbon atoms. represents an alkylene group of 1 to 6, each of R 34 to R 36 independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, X is —O— or —NR— (R is a hydrogen atom or represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.). * represents a bond. )
Figure 2023036217000003
(In formula (a2-1), R 41 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 42 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 43 represents a monovalent represents an organic group, m represents 1 to 100. * represents a bond.
In formula (a2-2), R 51 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 52 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. * represents a bond. )
[3] The surface according to [2], wherein the molar ratio (a1:a2) between the repeating unit (a1) and the repeating unit (a2) in the copolymer is 99:1 to 10:90. Modifier.
[4] The surface modifier according to any one of [1] to [3], wherein the copolymer is a block copolymer.
[5] The surface modifier according to any one of [1] to [4], which is used for suppressing adhesion of biological substances.
[6] The surface modifier according to any one of [1] to [5], wherein the copolymer has a number average molecular weight (Mn) of 1,000 to 100,000.
[7] A composition containing the surface modifier according to any one of [1] to [6].
[8] The composition according to [7], which is used for suppressing adhesion of biological substances.
[9] The composition according to [7] or [8], which further contains a resin.
[10] A medical device having a film formed from the composition according to any one of [7] to [9].
[11] A silicone substrate having a film formed from the composition according to any one of [7] to [9].
[12] A cell culture vessel having a membrane formed from the composition according to any one of [7] to [9].
[13] having a repeating unit (a1) and a repeating unit (a2),
The repeating unit (a1) has at least one of repeating units represented by the following formulas (a1-1) to (a1-4),
The repeating unit (a2) has at least one of a repeating unit represented by the following formula (a2-1) and a repeating unit represented by (a2-2).
copolymer.
Figure 2023036217000004
(In formula (a1-1), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and X is -O- or -NR- (R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), m represents 1 to 100, * represents a bond.
In formula (a1-2), R 11 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 12 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 13 and R 14 are Each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 15 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, X is -O- or -NR- (R is a hydrogen atom or represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.). * represents a bond.
In formula (a1-3), R 21 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 22 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 23 and R 24 are Each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 25 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, X is -O- or -NR- (R is a hydrogen atom or represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.). * represents a bond.
In formula (a1-4), R 31 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 32 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 33 represents the number of carbon atoms. represents an alkylene group of 1 to 6, each of R 34 to R 36 independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, X is —O— or —NR— (R is a hydrogen atom or represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.). * represents a bond. )
Figure 2023036217000005
(In formula (a2-1), R 41 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 42 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 43 represents a monovalent represents an organic group, m represents 1 to 100. * represents a bond.
In formula (a2-2), R 51 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 52 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. * represents a bond. )
[14] The copolymer according to [13], which is a block copolymer.
[15] The copolymer according to [13] or [14], which is used for suppressing adhesion of biological substances.
[16] The copolymer according to any one of [13] to [15], which has a number average molecular weight (Mn) of 1,000 to 100,000.
[17] According to any one of [13] to [16], wherein the molar ratio (a1:a2) between the repeating unit (a1) and the repeating unit (a2) is 99:1 to 10:90. copolymer.

本発明によれば、汎用性高分子材料表面に優れた生体物質の付着抑制能を付与し得る表面改質剤、及び汎用性高分子材料表面に優れた生体物質の付着抑制能を付与し得る組成物を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a surface modifier capable of imparting an excellent ability to suppress the adhesion of biological substances to the surface of a general-purpose polymer material, and an agent capable of imparting an excellent ability to suppress the adhesion of a biological substance to the surface of a general-purpose polymer material. A composition can be provided.

実施例1の各EbS31含有樹脂組成物1-1~1-4から得られるEbS31含有樹脂膜の原子間力顕微鏡(AFM)画像(高さ像及び位相差像)Atomic force microscope (AFM) images of EbS31-containing resin films obtained from each EbS31-containing resin composition 1-1 to 1-4 of Example 1 (height image and phase contrast image) EbS31含有PMMA膜及びEbS31非含有PMMA膜の表面のX線光電子分光(XPS)測定の結果Results of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurement of the surface of PMMA film containing EbS31 and PMMA film not containing EbS31 EbS31含有PS膜及びEbS31非含有PS膜の表面のX線光電子分光(XPS)測定の結果Results of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurement of the surface of PS film containing EbS31 and PS film not containing EbS31 EbS31含有PDMS膜及びEbS31非含有PDMS膜の表面のX線光電子分光(XPS)測定の結果Results of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurement of the surface of EbS31-containing PDMS film and EbS31-free PDMS film EbS31含有PP膜及びEbS31非含有PP膜の表面のX線光電子分光(XPS)測定の結果Results of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurement of the surface of the EbS31-containing PP film and the EbS31-free PP film EbS31含有PMMA膜、EbS31含有PS膜、EbS31非含有PMMA膜、及びEbS31非含有PS膜の細胞付着実験結果Cell adhesion test results for EbS31-containing PMMA membrane, EbS31-containing PS membrane, EbS31-free PMMA membrane, and EbS31-free PS membrane EbS31含有PDMS膜、EbS31含有PP膜、EbS31非含有PDMS膜、及びEbS31非含有PP膜の細胞付着実験結果Cell adhesion test results for EbS31-containing PDMS membrane, EbS31-containing PP membrane, EbS31-free PDMS membrane, and EbS31-free PP membrane EbS31の含有量が異なるPMMA膜のAFM画像(高さ像(a)~(d)及び位相差像(e)~(h))AFM images of PMMA films with different EbS31 contents (height images (a) to (d) and phase contrast images (e) to (h)) EbS31の含有量が異なるPS膜のAFM画像(高さ像(a)~(d)及び位相差像(e)~(h))AFM images of PS films with different EbS31 contents (height images (a) to (d) and phase contrast images (e) to (h)) EbS31の含有量が異なるPMMA膜の表面のX線光電子分光(XPS)測定の結果Results of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurement of the surface of PMMA films with different EbS31 contents EbS31の含有量が異なるPS膜の表面のX線光電子分光(XPS)測定の結果Results of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurement of the surface of PS films with different EbS31 contents EbS31の含有量が異なるPMMA膜の細胞付着実験結果Results of cell adhesion experiments on PMMA membranes with different EbS31 contents PEOMA含有PMMA膜、EbS31含有PMMA膜、PSiOMA含有PMMA膜、DBE-712含有PMMA膜、及びPMMA膜の細胞付着実験結果Cell adhesion experiment results of PEOMA-containing PMMA membrane, EbS31-containing PMMA membrane, PSiOMA-containing PMMA membrane, DBE-712-containing PMMA membrane, and PMMA membrane EbS31含有PMMA膜、EbS80含有PMMA膜、ErS31含有PMMA膜、PMMA膜、及びPS膜の細胞付着実験結果Cell adhesion test results for EbS31-containing PMMA membrane, EbS80-containing PMMA membrane, ErS31-containing PMMA membrane, PMMA membrane, and PS membrane

(表面改質剤)
本発明の表面改質剤は、共重合体を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有する。
表面改質剤は、例えば、生体物質の付着抑制に用いられる。
なお、共重合体も本発明の対象である。
表面改質剤は、共重合体自体であってもよい。
(Surface modifier)
The surface modifier of the present invention contains a copolymer and, if necessary, other components.
Surface modifiers are used, for example, to suppress adhesion of biological substances.
Copolymers are also subject of the present invention.
The surface modifier may be the copolymer itself.

<共重合体>
共重合体は、側鎖に、第1構造と第2構造とを有する。
第1構造は、オキシエチレン構造及びベタイン構造の少なくともいずれかである。
第2構造は、ジメチルシロキサン構造である。
オキシエチレン構造及びベタイン構造は、その構造を有するポリマーが防汚ポリマーとして機能する点で、共通する性質を有する(例えば、Polymer Journal (2014) 46, 436-443参照)。
<Copolymer>
A copolymer has a 1st structure and a 2nd structure in a side chain.
The first structure is at least one of an oxyethylene structure and a betaine structure.
The second structure is a dimethylsiloxane structure.
An oxyethylene structure and a betaine structure have common properties in that a polymer having that structure functions as an antifouling polymer (see, for example, Polymer Journal (2014) 46, 436-443).

共重合体は、例えば、付加重合体である。付加重合体としては、例えば、重合性不飽和基を有するモノマーの重合体が挙げられる。 Copolymers are, for example, addition polymers. Examples of addition polymers include polymers of monomers having polymerizable unsaturated groups.

オキシエチレン構造とは、-OCHCH-構造を指す。
ジメチルシロキサン構造とは、-Si(CH)(CH)-O-構造を指す。
An oxyethylene structure refers to a —OCH 2 CH 2 — structure.
A dimethylsiloxane structure refers to a —Si(CH 3 )(CH 3 )—O— structure.

ベタイン構造とは、正電荷と負電荷とを同一分子内に持ち、電荷が中和されている構造を指す。ベタイン構造は、正電荷と負電荷とを、好ましくは隣り合わない位置に持ち、そして、好ましくは1つ以上の原子を介する位置に持つ。
ベタイン構造としては、例えば、スルホベタイン構造、カルボキシベタイン構造、ホスホベタイン構造などが挙げられる。
スルホベタイン構造とは、ベタイン構造の負電荷が解離したスルホ基によるものである。
カルボキシベタイン構造とは、ベタイン構造の負電荷が解離したカルボキシ基によるものである。
ホスホベタイン構造とは、ベタイン構造の負電荷が解離したリン酸基によるものである。
A betaine structure refers to a structure having a positive charge and a negative charge in the same molecule and having neutralized charges. The betaine structure has positive and negative charges, preferably at non-adjacent positions, and preferably at positions across one or more atoms.
The betaine structure includes, for example, a sulfobetaine structure, a carboxybetaine structure, a phosphobetaine structure, and the like.
The sulfobetaine structure is due to the dissociated sulfo group of the negative charge of the betaine structure.
The carboxybetaine structure is due to the dissociated carboxy group of the negative charge of the betaine structure.
The phosphobetaine structure is due to the dissociated phosphate group of the negative charge of the betaine structure.

共重合体は、好ましくは、第1構造を有する繰り返し単位(a1)及び第2構造を有する繰り返し単位(a2)を有する。
繰り返し単位(a1)は、下記式(a1-1)で表される繰り返し単位~(a1-4)で表される繰り返し単位の少なくともいずれかを有する。
繰り返し単位(a2)は、下記式(a2-1)で表される繰り返し単位及び(a2-2)で表される繰り返し単位の少なくともいずれかを有する。
共重合体は、他の繰り返し単位を有していてもよい。
The copolymer preferably has repeating units (a1) having the first structure and repeating units (a2) having the second structure.
The repeating unit (a1) has at least one of repeating units represented by the following formulas (a1-1) to (a1-4).
The repeating unit (a2) has at least one of a repeating unit represented by the following formula (a2-1) and a repeating unit represented by (a2-2).
The copolymer may have other repeating units.

Figure 2023036217000006
(式(a1-1)中、Rは、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、Rは、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表し、mは、1~100を表す。*は結合手を表す。
式(a1-2)中、R11は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R12は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R13及びR14は、それぞれ独立して、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、R15は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表す。*は結合手を表す。
式(a1-3)中、R21は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R22は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R23及びR24は、それぞれ独立して、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、R25は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表す。*は結合手を表す。
式(a1-4)中、R31は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R32は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R33は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R34~R36は、それぞれ独立して、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表す。*は結合手を表す。)
Figure 2023036217000006
(In formula (a1-1), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and X is -O- or -NR- (R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), m represents 1 to 100, * represents a bond.
In formula (a1-2), R 11 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 12 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 13 and R 14 are Each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 15 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, X is -O- or -NR- (R is a hydrogen atom or represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.). * represents a bond.
In formula (a1-3), R 21 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 22 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 23 and R 24 are Each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 25 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, X is -O- or -NR- (R is a hydrogen atom or represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.). * represents a bond.
In formula (a1-4), R 31 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 32 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 33 represents the number of carbon atoms. represents an alkylene group of 1 to 6, each of R 34 to R 36 independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, X is —O— or —NR— (R is a hydrogen atom or represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.). * represents a bond. )

Figure 2023036217000007
(式(a2-1)中、R41は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R42は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R43は、1価の有機基を表し、mは1~100を表す。*は結合手を表す。
式(a2-2)中、R51は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R52は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表す。*は結合手を表す。)
Figure 2023036217000007
(In formula (a2-1), R 41 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 42 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 43 represents a monovalent represents an organic group, m represents 1 to 100. * represents a bond.
In formula (a2-2), R 51 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 52 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. * represents a bond. )

、R、R11、R21、R31、R41、及びR51における炭素原子数1~5のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、1,1-ジメチルプロピル基、1,2-ジメチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基などが挙げられる。
、R11、R21、R31、R41、及びR51は、水素原子、メチル基、又はエチル基が好ましく、水素原子、又はメチル基がより好ましい。
は、水素原子、又はメチル基が好ましい。
Examples of alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms in R 1 , R 2 , R 11 , R 21 , R 31 , R 41 and R 51 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1,1-dimethylpropyl group, 1,2- dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 1-ethylpropyl group and the like.
R 1 , R 11 , R 21 , R 31 , R 41 and R 51 are preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
R 2 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

12、R15、R22、R25、R32、R33、R42、及びR52における炭素原子数1~6のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、1-メチルプロピレン基、2-メチルプロピレン基、ジメチルエチレン基、エチルエチレン基、ペンタメチレン基、1-メチル-テトラメチレン基、2-メチル-テトラメチレン基、1,1-ジメチル-トリメチレン基、1,2-ジメチル-トリメチレン基、2,2-ジメチル-トリメチレン基、1-エチル-トリメチレン基、ヘキサメチレン基などが挙げられる。
炭素原子数1~6のアルキレン基は、直鎖状アルキレン基であってもよいし、分岐状アルキレン基であってもよい。
これらの中でも、炭素原子数1~6のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリエチレン基、又はテトラメチレン基が好ましい。
Examples of the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms in R 12 , R 15 , R 22 , R 25 , R 32 , R 33 , R 42 and R 52 include methylene group, ethylene group, propylene group and trimethylene group. , tetramethylene group, 1-methylpropylene group, 2-methylpropylene group, dimethylethylene group, ethylethylene group, pentamethylene group, 1-methyl-tetramethylene group, 2-methyl-tetramethylene group, 1,1-dimethyl -trimethylene group, 1,2-dimethyl-trimethylene group, 2,2-dimethyl-trimethylene group, 1-ethyl-trimethylene group, hexamethylene group and the like.
The alkylene group having 1 to 6 carbon atoms may be a linear alkylene group or a branched alkylene group.
Among these, the alkylene group having 1 to 6 carbon atoms is preferably a methylene group, an ethylene group, a triethylene group, or a tetramethylene group.

13、R14、R23、R24、及びR34~R36における炭素原子数1~4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基などが挙げられる。
これらの中でも、炭素原子数1~4のアルキル基としては、メチル基、又はエチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
Examples of alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms in R 13 , R 14 , R 23 , R 24 and R 34 to R 36 include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group and the like.
Among these, the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferably a methyl group or an ethyl group, more preferably a methyl group.

43の1価の有機基としては、直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよいし、環状であってもよい。
1価の有機基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基などが挙げられるが、アルキル基が好ましい。
43がアルキル基を表す場合のアルキル基としては、炭素原子数1~12のアルキル基が好ましく、炭素原子数1~6のアルキル基がより好ましく、炭素原子数1~4のアルキル基が特に好ましい。炭素原子数1~4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基が挙げられる。これらの中でも、メチル基が好ましい。
43がアルケニル基を表す場合のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、2-プロペニル基などが挙げられるが、ビニル基が好ましい。
43がアルキニル基を表す場合のアルキニル基としては、例えば、エチニル基、プロパルギル基、プロパ-2-イン-1-イル基などが挙げられるが、エチニル基が好ましい。
43がアリール基を表す場合のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ピリジル基などが挙げられるが、フェニル基が好ましい。
The monovalent organic group for R 43 may be linear, branched, or cyclic.
Examples of monovalent organic groups include alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups, with alkyl groups being preferred.
The alkyl group when R 43 represents an alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and particularly an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. preferable. Examples of alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group and t-butyl group. Among these, a methyl group is preferred.
When R 43 represents an alkenyl group, the alkenyl group includes, for example, a vinyl group, an allyl group and a 2-propenyl group, with the vinyl group being preferred.
When R 43 represents an alkynyl group, the alkynyl group includes, for example, an ethynyl group, a propargyl group and a prop-2-yn-1-yl group, with the ethynyl group being preferred.
When R 43 represents an aryl group, the aryl group includes, for example, a phenyl group, a tolyl group, a pyridyl group and the like, with the phenyl group being preferred.

式(a1-1)~(a1-4)のXが-NR-である場合のRは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。
Rにおける炭素原子数1~4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基などが挙げられる。
Rとしては、水素原子が好ましい。
When X in formulas (a1-1) to (a1-4) is —NR—, R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in R include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group and the like. be done.
R is preferably a hydrogen atom.

式(a1-1)で表される繰り返し単位を誘導し得るモノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(メタ)アクリレート、エチレングリコール(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
なお、本明細書において「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
Monomers from which the repeating unit represented by formula (a1-1) can be derived include, for example, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, methoxyethyl (meth)acrylate, ethylene oxide (meth)acrylate, and ethylene glycol (meth)acrylate. etc.
In addition, in this specification, "(meth)acrylate" means an acrylate or a methacrylate.

式(a1-2)で表される繰り返し単位を誘導し得るモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2023036217000008
Examples of monomers from which the repeating unit represented by formula (a1-2) can be derived include the following monomers.
Figure 2023036217000008

式(a1-2)で表される繰り返し単位を誘導し得るモノマーの市販品としては、例えば、東京化成工業製のM1971、M3295、A3367、B6130、U0119、M3296、A3361などが挙げられる。 Examples of commercially available monomers from which repeating units represented by formula (a1-2) can be derived include M1971, M3295, A3367, B6130, U0119, M3296, A3361 manufactured by Tokyo Kasei Kogyo.

式(a1-3)で表される繰り返し単位を誘導し得るモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2023036217000009
Examples of monomers from which the repeating unit represented by formula (a1-3) can be derived include the following monomers.
Figure 2023036217000009

式(a1-3)で表される繰り返し単位を誘導し得るモノマーの市販品としては、例えば、東京化成工業製のM3185、M2359、A3279などが挙げられる。 Commercially available monomers from which the repeating unit represented by formula (a1-3) can be derived include, for example, M3185, M2359 and A3279 manufactured by Tokyo Kasei Kogyo.

式(a1-4)で表される繰り返し単位を誘導し得るモノマーとしては、例えば、以下のモノマーが挙げられる。

Figure 2023036217000010
Examples of monomers from which the repeating unit represented by formula (a1-4) can be derived include the following monomers.
Figure 2023036217000010

式(a1-4)で表される繰り返し単位を誘導し得るモノマーの市販品としては、例えば、東京化成工業製のM2005などが挙げられる。 Commercially available monomers from which the repeating unit represented by formula (a1-4) can be derived include, for example, M2005 manufactured by Tokyo Kasei Kogyo.

式(a2-1)で表される繰り返し単位を誘導し得るモノマーの市販品としては、例えば、信越化学工業社製のX-22-2404、X-22-174ASX、X-22-174BX、KF-2012、X-22-2426;JNC社製のサイラプレーンFM-711、FM-0721などが挙げられる。 Examples of commercially available monomers capable of deriving the repeating unit represented by formula (a2-1) include X-22-2404, X-22-174ASX, X-22-174BX and KF manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. -2012, X-22-2426; Silaplane FM-711 and FM-0721 manufactured by JNC.

式(a2-2)で表される繰り返し単位を誘導し得るモノマーの市販品としては、例えば、JNC社製のサイラプレーンTM-0701Tなどが挙げられる。 Commercially available monomers from which the repeating unit represented by formula (a2-2) can be derived include, for example, Silaplane TM-0701T manufactured by JNC.

共重合体の全繰り返し単位に対する繰り返し単位(a1)のモル%としては、本発明の効果を奏するものであれば、特に制限されないが、10~99モル%が好ましく、20~95モル%がより好ましく、30~90モル%が特に好ましい。 The mol% of the repeating unit (a1) with respect to the total repeating units of the copolymer is not particularly limited as long as it exhibits the effect of the present invention, but is preferably 10 to 99 mol%, more preferably 20 to 95 mol%. Preferably, 30 to 90 mol % is particularly preferred.

共重合体の全繰り返し単位に対する繰り返し単位(a2)のモル%としては、本発明の効果を奏するものであれば、特に制限されないが、1~90モル%が好ましく、5~80モル%がより好ましく、10~70モル%が特に好ましい。 The mol% of the repeating unit (a2) with respect to the total repeating units of the copolymer is not particularly limited as long as the effect of the present invention is exhibited, but is preferably 1 to 90 mol%, more preferably 5 to 80 mol%. 10 to 70 mol % is particularly preferred.

共重合体における繰り返し単位(a1)と繰り返し単位(a2)とのモル比(a1:a2)としては、本発明の効果を奏するものであれば、特に制限されないが、99:1~10:90が好ましく、95:5~80:20がより好ましく、90:10~30:70が特に好ましい。 The molar ratio (a1:a2) between the repeating unit (a1) and the repeating unit (a2) in the copolymer is not particularly limited as long as the effect of the present invention is exhibited, but is 99:1 to 10:90. is preferred, 95:5 to 80:20 is more preferred, and 90:10 to 30:70 is particularly preferred.

共重合体が繰り返し単位(a1)及び繰り返し単位(a2)を有する場合、共重合体は、繰り返し単位(a1)及び繰り返し単位(a2)以外の繰り返し単位を有していてもよい。
共重合体が繰り返し単位(a1)及び繰り返し単位(a2)を有する場合、共重合体の全繰り返し単位に対する繰り返し単位(a1)及び繰り返し単位(a2)の合計のモル%としては、本発明の効果を奏するものであれば、特に制限されないが、50モル%以上が好ましく、70モル%以上がより好ましく、90モル%以上が更により好ましく、99モル%以上が特に好ましい。
When the copolymer has repeating units (a1) and repeating units (a2), the copolymer may have repeating units other than the repeating units (a1) and (a2).
When the copolymer has the repeating unit (a1) and the repeating unit (a2), the total mol% of the repeating unit (a1) and the repeating unit (a2) with respect to the total repeating units of the copolymer is the effect of the present invention. Although it is not particularly limited as long as it exhibits the above, it is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, even more preferably 90 mol% or more, and particularly preferably 99 mol% or more.

共重合体は、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよいが、本発明の効果がより優れる点から、ブロック共重合体が好ましい。
ブロック共重合体は、ジブロック共重合体であってもよいし、トリブロック共重合体であってもよいし、4以上のブロックを有する共重合体であってもよい。
共重合体がブロック共重合体の場合、繰り返し単位(a1)を有するブロック(A1)と、繰り返し単位(a2)を有するブロック(A2)とを有する。
ブロック(A1)中の全繰り返し単位に対する繰り返し単位(a1)のモル比%としては、本発明の効果を奏するものであれば、特に制限されないが、50モル%以上が好ましく、70モル%以上がより好ましく、90モル%以上が更により好ましく、99モル%以上が特に好ましい。
ブロック(A2)中の全繰り返し単位に対する繰り返し単位(a2)のモル比%としては、本発明の効果を奏するものであれば、特に制限されないが、50モル%以上が好ましく、70モル%以上がより好ましく、90モル%以上が更により好ましく、99モル%以上が特に好ましい。
The copolymer may be a random copolymer or a block copolymer, but a block copolymer is preferable because the effects of the present invention are more excellent.
The block copolymer may be a diblock copolymer, a triblock copolymer, or a copolymer having 4 or more blocks.
When the copolymer is a block copolymer, it has a block (A1) having repeating units (a1) and a block (A2) having repeating units (a2).
The molar ratio % of the repeating unit (a1) to all repeating units in the block (A1) is not particularly limited as long as the effect of the present invention is exhibited, but is preferably 50 mol % or more, and 70 mol % or more. More preferably, 90 mol % or more is even more preferable, and 99 mol % or more is particularly preferable.
The molar ratio % of repeating units (a2) to all repeating units in block (A2) is not particularly limited as long as the effect of the present invention is exhibited, but is preferably 50 mol % or more, and 70 mol % or more. More preferably, 90 mol % or more is even more preferable, and 99 mol % or more is particularly preferable.

共重合体の分子量としては、本発明の効果を奏するものであれば、特に制限されないが、数平均分子量(Mn)は、1,000~100,000が好ましく、5,000~50,000がより好ましく、10,000~30,000が特に好ましい。
共重合体の多分散度〔重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)〕としては、本発明の効果を奏するものであれば、特に制限されないが、2.00以下が好ましく、1.50以下がより好ましい。
共重合体の分子量は、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)により求めることができる。
The molecular weight of the copolymer is not particularly limited as long as it exhibits the effects of the present invention, but the number average molecular weight (Mn) is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 5,000 to 50,000. More preferably, 10,000 to 30,000 is particularly preferred.
The polydispersity [weight average molecular weight (Mw)/number average molecular weight (Mn)] of the copolymer is not particularly limited as long as the effect of the present invention is exhibited, but is preferably 2.00 or less. 50 or less is more preferable.
The molecular weight of the copolymer can be determined by size exclusion chromatography (SEC).

<<共重合体の製造方法>>
共重合体の製造方法としては、特に制限されない。
共重合体は、例えば、第1構造を有するモノマーと、第2構造を有するモノマーとを用いた重合により製造できる。
モノマーが、(メタ)アクリレートモノマーである場合、一般的なアクリルポリマー又はメタクリルポリマー等の合成方法であるラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等の方法に付すことにより、共重合体を製造できる。重合形態は、溶液重合、懸濁重合、乳化重合、塊状重合等、種々の方法が可能である。中でも、リビングラジカル重合法により合成することが好ましいが、この方法に制限されない。
<<Method for producing copolymer>>
The method for producing the copolymer is not particularly limited.
A copolymer can be produced, for example, by polymerization using a monomer having a first structure and a monomer having a second structure.
When the monomer is a (meth)acrylate monomer, the copolymer can be produced by subjecting it to radical polymerization, anionic polymerization, cationic polymerization, etc., which are general methods for synthesizing acrylic polymers or methacrylic polymers. Various polymerization methods such as solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization and bulk polymerization are possible. Among them, it is preferable to synthesize by a living radical polymerization method, but it is not limited to this method.

リビングラジカル重合法は、金属錯体あるいは非金属性の有機触媒を用いる触媒反応である。金属錯体を用いる場合は、通常、金属錯体が有機ハロゲン化化合物のような重合開始剤と反応してラジカル種を生成し、モノマーとの重合を開始する。ここで金属錯体を形成する金属塩の例としては、塩化銅(I)、(II)、臭化銅(I)、(II)、塩化鉄(II)、(III)、臭化鉄(II)、(III)、塩化コバルト(II)、臭化コバルト(II)、塩化チタン(IV)、ルテニウム錯体化合物等が挙げられ、金属錯体を形成する配位子の例としては、トリス[2-(ジメチルアミノ)エチル]アミン、トリス(2-ピリジルメチル)アミン(TPMA)、1,1,4,7,10,10-ヘキサメチルトリエチレンテトラミン、N,N,N’,N’’,N’’-ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)、n―ブチルアミン等の窒素含有配位子が挙げられる。また重合開始剤の例としては、2-ブロモイソ酪酸無水物、2-ブロモイソ酪酸メチル、2-ブロモイソ酪酸エチル、2-ブロモイソ酪酸プロパルギル等の有機ハロゲン化合物が挙げられる。これらを用いて常法に従い、リビングラジカル重合を行うことにより、所定の分子量と狭い分子量分布を有する共重合体が得られる。そのような方法の具体例の一つは、後述の実施例に記載されている。 A living radical polymerization method is a catalytic reaction using a metal complex or a non-metallic organic catalyst. When a metal complex is used, the metal complex typically reacts with a polymerization initiator such as an organic halide compound to generate a radical species that initiates polymerization with the monomer. Examples of metal salts that form metal complexes here include copper (I) chloride, (II), copper (I) bromide, (II), iron chloride (II), (III), iron bromide (II ), (III), cobalt (II) chloride, cobalt (II) bromide, titanium (IV) chloride, ruthenium complex compounds, etc. Examples of ligands that form metal complexes include tris[2- (dimethylamino)ethyl]amine, tris(2-pyridylmethyl)amine (TPMA), 1,1,4,7,10,10-hexamethyltriethylenetetramine, N,N,N',N'',N Nitrogen-containing ligands such as ''-pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA), n-butylamine and the like can be mentioned. Examples of polymerization initiators include organic halogen compounds such as 2-bromoisobutyric anhydride, methyl 2-bromoisobutyrate, ethyl 2-bromoisobutyrate, and propargyl 2-bromoisobutyrate. A copolymer having a predetermined molecular weight and a narrow molecular weight distribution can be obtained by carrying out living radical polymerization using these in accordance with a conventional method. One specific example of such a method is described in the Examples below.

<生体物質>
本発明において、生体物質としては、タンパク質、糖、ウイルス、核酸、細胞、それらの2種以上の組み合わせが挙げられる。
<Biomaterial>
In the present invention, biological substances include proteins, sugars, viruses, nucleic acids, cells, and combinations of two or more thereof.

タンパク質としては、例えば、フィブリノゲン、牛血清アルブミン(BSA)、ヒトアルブミン、各種グロブリン、β-リポ蛋白質、各種抗体(IgG、IgA、IgM)、ペルオキシダーゼ、各種補体、各種レクチン、フィブロネクチン、リゾチーム、フォン・ヴィレブランド因子(vWF)、血清γ-グロブリン、ペプシン、卵白アルブミン、インシュリン、ヒストン、リボヌクレアーゼ、コラーゲン、シトクロームcが挙げられる。 Examples of proteins include fibrinogen, bovine serum albumin (BSA), human albumin, various globulins, β-lipoproteins, various antibodies (IgG, IgA, IgM), peroxidase, various complements, various lectins, fibronectin, lysozyme, phone • Willebrand factor (vWF), serum γ-globulins, pepsin, ovalbumin, insulin, histones, ribonucleases, collagen, cytochrome c.

糖としては、例えば、グルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、ヘパリン、ヒアルロン酸が挙げられる。 Sugars include, for example, glucose, galactose, mannose, fructose, heparin, and hyaluronic acid.

核酸としては、例えば、デオキシリボ核酸(DNA)、リボ核酸(RNA)が挙げられる。 Examples of nucleic acids include deoxyribonucleic acid (DNA) and ribonucleic acid (RNA).

細胞としては、例えば、線維芽細胞、骨髄細胞、Bリンパ球、Tリンパ球、好中球、赤血球、血小板、マクロファージ、単球、骨細胞、周皮細胞、樹枝状細胞、ケラチノサイト、脂肪細胞、間葉細胞、上皮細胞、表皮細胞、内皮細胞、血管内皮細胞、肝実質細胞、軟骨細胞、卵丘細胞、神経系細胞、グリア細胞、ニューロン、オリゴデンドロサイト、マイクログリア、星状膠細胞、心臓細胞、食道細胞、筋肉細胞(例えば、平滑筋細胞又は骨格筋細胞)、膵臓ベータ細胞、メラニン細胞、造血前駆細胞、単核細胞、胚性幹細胞(ES細胞)、胚性腫瘍細胞、胚性生殖幹細胞、人工多能性幹細胞(iPS細胞)、神経幹細胞、造血幹細胞、間葉系幹細胞、肝幹細胞、膵幹細胞、筋幹細胞、生殖幹細胞、腸幹細胞、癌幹細胞、毛包幹細胞、及び各種細胞株(例えば、HCT116、Huh7、HEK293(ヒト胎児腎細胞)、HeLa(ヒト子宮頸癌細胞株)、HepG2(ヒト肝癌細胞株)、UT7/TPO(ヒト白血病細胞株)、CHO(チャイニーズハムスター卵巣細胞株)、MDCK、MDBK、BHK、C-33A、HT-29、AE-1、3D9、Ns0/1、Jurkat、NIH3T3、PC12、S2、Sf9、Sf21、High Five、Vero)等が挙げられる。 Cells include, for example, fibroblasts, bone marrow cells, B lymphocytes, T lymphocytes, neutrophils, erythrocytes, platelets, macrophages, monocytes, osteocytes, pericytes, dendritic cells, keratinocytes, adipocytes, Mesenchymal cells, epithelial cells, epidermal cells, endothelial cells, vascular endothelial cells, liver parenchymal cells, chondrocytes, cumulus cells, nervous system cells, glial cells, neurons, oligodendrocytes, microglia, astrocytes, heart cells, esophageal cells, muscle cells (e.g., smooth muscle cells or skeletal muscle cells), pancreatic beta cells, melanocytes, hematopoietic progenitor cells, mononuclear cells, embryonic stem cells (ES cells), embryonic tumor cells, embryonic germ Stem cells, induced pluripotent stem cells (iPS cells), neural stem cells, hematopoietic stem cells, mesenchymal stem cells, liver stem cells, pancreatic stem cells, muscle stem cells, germ stem cells, intestinal stem cells, cancer stem cells, hair follicle stem cells, and various cell lines ( For example, HCT116, Huh7, HEK293 (human embryonic kidney cells), HeLa (human cervical cancer cell line), HepG2 (human liver cancer cell line), UT7/TPO (human leukemia cell line), CHO (Chinese hamster ovary cell line). , MDCK, MDBK, BHK, C-33A, HT-29, AE-1, 3D9, Ns0/1, Jurkat, NIH3T3, PC12, S2, Sf9, Sf21, High Five, Vero) and the like.

本発明の表面改質剤は、共重合体自体であってもよいし、共重合体以外の成分を含有していてもよい。 The surface modifier of the present invention may be the copolymer itself, or may contain components other than the copolymer.

表面改質剤の使用方法としては、特に制限されないが、例えば、共重合体自体を表面改質剤として用い、成型加工時にプライマーとして型枠に事前に表面改質剤を塗布しておき、射出形成等により樹脂を流し込むことで成形した樹脂表面に表面改質剤を転写させる方法が挙げられる。
また、表面改質剤の使用方法としては、例えば、以下の組成物に含有させて用いる方法が挙げられる。
The method of using the surface modifier is not particularly limited. A method of transferring the surface modifier to the molded resin surface by pouring the resin by forming or the like can be mentioned.
Moreover, the method of using the surface modifier includes, for example, the method of using it by including it in the following composition.

(組成物)
本発明の組成物は、表面改質剤を含有し、更に必要に応じて、樹脂(ただし、上記共重合体を除く。)、溶媒などのその他の成分を含有してもよい。
(Composition)
The composition of the present invention contains a surface modifier and, if necessary, may contain other components such as a resin (excluding the above copolymer) and a solvent.

以下、本発明の組成物の使用方法としては、例えば、以下の2通りの使用方法が挙げられる。
(1)樹脂と表面改質剤とを含有する本発明の組成物を塗布し、共重合体が表面に偏析した樹脂膜を形成する方法。
(2)表面改質剤を含有する本発明の組成物を樹脂の表面に塗布して、当該樹脂の表面に共重合体の薄膜を形成する方法。
Hereinafter, as a method of using the composition of the present invention, there are, for example, the following two methods of use.
(1) A method of applying the composition of the present invention containing a resin and a surface modifier to form a resin film in which a copolymer is segregated on the surface.
(2) A method of applying the composition of the present invention containing a surface modifier to the surface of a resin to form a thin film of the copolymer on the surface of the resin.

上記(1)の使用方法は、例えば、生体物質が接するデバイスの作製に用いられる。
上記(2)の使用方法は、例えば、細胞培養容器の作製に用いられる。
なお、生体物質が接するデバイスの作製に上記(2)の使用方法を用いてもよいし、細胞培養容器の作製に上記(1)の使用方法を用いてもよい。
The method of use (1) above is used, for example, in fabricating a device that is in contact with a biological material.
The method of use (2) above is used, for example, for producing a cell culture vessel.
The method of use (2) above may be used to fabricate a device in contact with a biological material, and the method of use (1) above may be used to fabricate a cell culture vessel.

組成物が樹脂を含有しない場合の組成物における共重合体の含有量としては、特に制限されないが、0.1~20質量%が好ましく、0.5~10質量%がより好ましく、1~5質量%が特に好ましい。 The content of the copolymer in the composition when the composition does not contain a resin is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, and 1 to 5% by mass. % by weight is particularly preferred.

<樹脂>
組成物に含有される樹脂としては、特に制限されず、合成樹脂であってもよいし、天然樹脂であってもよいし、天然樹脂の誘導体であってもよい。
合成樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリスチレン(PS)、ポリプロピレン(PP)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリエステル系ポリマーアロイ(PEPA)、ポリスルホン(PSF)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリウレタン(PU)、エチレンビニルアルコール(EVAL)、ポリエチレン(PE)、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリカーボネート(PC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、超高分子量ポリエチレン(UHPE)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(ABS)、テフロン(登録商標)などが挙げられる。
天然樹脂又はその誘導体としては、例えば、セルロース、三酢酸セルロース(CTA)、ニトロセルロース(NC)、デキストラン硫酸を固定化したセルロースなどが挙げられる。
<Resin>
The resin contained in the composition is not particularly limited, and may be a synthetic resin, a natural resin, or a derivative of a natural resin.
Examples of synthetic resins include polymethyl methacrylate (PMMA), polydimethylsiloxane (PDMS), polystyrene (PS), polypropylene (PP), polyacrylonitrile (PAN), polyester polymer alloy (PEPA), polysulfone (PSF), polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl alcohol (PVA), polyurethane (PU), ethylene vinyl alcohol (EVAL), polyethylene (PE), polyester, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyethersulfone (PES), polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), polytetrafluoroethylene (PTFE), ultra-high molecular weight polyethylene (UHPE), acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS), Teflon (registered trademark), and the like.
Examples of natural resins or derivatives thereof include cellulose, cellulose triacetate (CTA), nitrocellulose (NC), cellulose with immobilized dextran sulfate, and the like.

組成物における樹脂の含有量としては、特に制限されないが、0.1~20質量%が好ましく、0.5~15質量%がより好ましく、1~10質量%が特に好ましい。 The resin content in the composition is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 15% by mass, and particularly preferably 1 to 10% by mass.

組成物における共重合体と樹脂との質量割合としては、特に制限されないが、共重合体の含有量は、樹脂100質量部に対して、0.1~20質量部が好ましく、0.2~10質量部がより好ましく、0.5~5質量部が特に好ましい。 The mass ratio of the copolymer and the resin in the composition is not particularly limited, but the content of the copolymer is preferably 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0.2 to 0.2 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the resin. 10 parts by weight is more preferred, and 0.5 to 5 parts by weight is particularly preferred.

<溶媒>
組成物に含有される場合の溶媒としては、例えば、水、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、アルコール、グリコールエーテル、ケトン、芳香族化合物、スルホキシド類、アミド類などが挙げられる。
<Solvent>
Solvents when included in the composition include, for example, water, phosphate buffered saline (PBS), alcohols, glycol ethers, ketones, aromatic compounds, sulfoxides, amides, and the like.

組成物が樹脂を含有し、組成物が、生体物質が接するデバイスの作製に用いられる場合、溶媒としては、アルコール、ケトン、芳香族化合物、スルホキシド、スルホキシドが好ましい。
組成物が、細胞培養容器の作製に用いられる場合、溶媒としては、水、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、アルコール、グリコールエーテルが好ましい。
Alcohols, ketones, aromatic compounds, sulfoxides, and sulfoxides are preferred as solvents when the composition contains a resin and the composition is used to fabricate a device in contact with a biological material.
When the composition is used to prepare a cell culture vessel, preferred solvents are water, phosphate buffered saline (PBS), alcohol, and glycol ether.

アルコールとしては、炭素原子数1~6のアルコールが挙げられる。
アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、イソブタノール、t-ブタノール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、3-ペンタノール、1-ヘプタノール、2-ヘプタノール、2,2-ジメチル-1-プロパノール(ネオペンチルアルコール)、2-メチル-1-プロパノール、2-メチル-1-ブタノール、2-メチル-2-ブタノール(t-アミルアルコール)、3-メチル-1-ブタノール、3-メチル-3-ペンタノール、シクロペンタノール、1-ヘキサノール、2-ヘキサノール、3-ヘキサノール、2,3-ジメチル-2-ブタノール、3,3-ジメチル-1-ブタノール、3,3-ジメチル-2-ブタノール、2-エチル-1-ブタノール、2-メチル-1-ペンタノール、2-メチル-2-ペンタノール、2-メチル-3-ペンタノール、3-メチル-1-ペンタノール、3-メチル-2-ペンタノール、3-メチル-3-ペンタノール、4-メチル-1-ペンタノール、4-メチル-2-ペンタノール、4-メチル-3-ペンタノール及びシクロヘキサノールが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
組成物が細胞培養容器の作製に用いられる場合のアルコールとしては、炭素原子数2~6のアルコールが好ましい。
Alcohols include alcohols having 1 to 6 carbon atoms.
Examples of alcohols include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, t-butanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 1-heptanol, 2- Heptanol, 2,2-dimethyl-1-propanol (neopentyl alcohol), 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-1-butanol, 2-methyl-2-butanol (t-amyl alcohol), 3-methyl -1-butanol, 3-methyl-3-pentanol, cyclopentanol, 1-hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, 2,3-dimethyl-2-butanol, 3,3-dimethyl-1-butanol, 3,3-dimethyl-2-butanol, 2-ethyl-1-butanol, 2-methyl-1-pentanol, 2-methyl-2-pentanol, 2-methyl-3-pentanol, 3-methyl-1 -pentanol, 3-methyl-2-pentanol, 3-methyl-3-pentanol, 4-methyl-1-pentanol, 4-methyl-2-pentanol, 4-methyl-3-pentanol and cyclo Hexanol is mentioned. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
Alcohols having 2 to 6 carbon atoms are preferable as the alcohol when the composition is used for producing a cell culture vessel.

グリコールエーテルとしては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテートが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 Examples of glycol ethers include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, and propylene. Glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol propyl ether acetate can be mentioned. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

組成物が細胞培養容器の作製に用いられる場合、組成物には、溶媒として、水、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、アルコール又は水溶性有機溶媒を単独で用いてもよい。また、組成物には、溶媒として、水、リン酸緩衝生理食塩水(PBS)、アルコール及び水溶性有機溶媒の2種以上を組み合わせて用いてもよい。
組成物が細胞培養容器の作製に用いられる場合、溶媒の組み合わせとしては、以下の組み合わせが好ましい。
・水及びアルコール
・水、アルコール及び水溶性有機溶媒
・アルコール及び水溶性有機溶媒
溶媒の組み合わせとしては、以下の組み合わせがより好ましい。
・水及びエタノール
・水、エタノール及びプロピレングリコールモノメチルエーテル
・エタノール及びプロピレングリコールモノメチルエーテル
When the composition is used to prepare a cell culture vessel, the composition may use water, phosphate-buffered saline (PBS), alcohol, or a water-soluble organic solvent alone as a solvent. In addition, two or more of water, phosphate-buffered saline (PBS), alcohol, and water-soluble organic solvents may be used in combination as the solvent for the composition.
When the composition is used for producing a cell culture vessel, the following combinations of solvents are preferred.
- Water and alcohol - Water, alcohol and water-soluble organic solvent - Alcohol and water-soluble organic solvent As a combination of solvents, the following combinations are more preferable.
・Water and ethanol ・Water, ethanol and propylene glycol monomethyl ether ・Ethanol and propylene glycol monomethyl ether

ケトンとしては、例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどが挙げられる。
芳香族化合物としては、例えば、トルエン、キシレンなどが挙げられる。
スルホキシド類としては、例えば、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。
アミド類としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。
Ketones include, for example, acetone, methyl ethyl ketone, and the like.
Examples of aromatic compounds include toluene and xylene.
Examples of sulfoxides include dimethylsulfoxide and the like.
Amides include, for example, N,N-dimethylformamide.

組成物における溶媒の含有量としては、特に制限されないが、0.1~50質量%が好ましく、0.5~20質量%がより好ましく、1~20質量%が特に好ましい。 The solvent content in the composition is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0.5 to 20% by mass, and particularly preferably 1 to 20% by mass.

<その他の成分>
その他の成分としては、pH調整剤、防腐剤、界面活性剤、防カビ剤、糖類、無機充填剤、強化材、着色剤、安定剤、増量剤、粘度調節剤、粘着付与剤、難燃剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、変色防止剤、抗菌剤、老化防止剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、平滑化剤、発泡剤、離型剤などが挙げられる。
<Other ingredients>
Other ingredients include pH adjusters, preservatives, surfactants, antifungal agents, sugars, inorganic fillers, reinforcing agents, coloring agents, stabilizers, extenders, viscosity modifiers, tackifiers, flame retardants, UV absorbers, antioxidants, discoloration inhibitors, antibacterial agents, anti-aging agents, antistatic agents, plasticizers, lubricants, smoothing agents, foaming agents, releasing agents and the like.

組成物が樹脂を含有し、組成物が、生体物質が接するデバイスの作製に用いられる場合、その他の成分としては、上記その他の成分のうち、例えば、無機充填剤、強化材、着色剤、安定剤、増量剤、粘度調節剤、粘着付与剤、難燃剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、変色防止剤、抗菌剤、防黴剤、老化防止剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、平滑化剤、発泡剤、離型剤、防カビ剤などが挙げられる。
組成物が、細胞培養容器の作製に用いられる場合、その他の成分としては、上記その他の成分のうち、例えば、pH調整剤、防腐剤、界面活性剤、防カビ剤、糖類などが挙げられる。
When the composition contains a resin and the composition is used for the production of a device in contact with a biological material, the other components include, among the above other components, inorganic fillers, reinforcing materials, coloring agents, stabilizing agents, and the like. agents, bulking agents, viscosity modifiers, tackifiers, flame retardants, UV absorbers, antioxidants, anti-tarnishing agents, antibacterial agents, anti-mold agents, anti-aging agents, anti-static agents, plasticizers, lubricants, smoothing agents agents, foaming agents, mold release agents, antifungal agents, and the like.
When the composition is used for producing a cell culture vessel, other ingredients include, for example, pH adjusters, preservatives, surfactants, antifungal agents, sugars, and the like.

<組成物を用いた膜の製造方法>
本発明の組成物から、生体物質の付着抑制能を有する膜が得られる。
組成物を用いた膜の製造方法は、例えば、供給工程と、乾燥工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて洗浄工程、滅菌工程などのその他の工程を含む。
なお、膜は、供給工程が行われた後、乾燥工程が行われずに製造されてもよい。
<Method for producing a film using the composition>
From the composition of the present invention, a film having the ability to suppress adhesion of biological substances can be obtained.
A method for producing a membrane using the composition includes, for example, at least a supply step and a drying step, and optionally includes other steps such as a washing step and a sterilization step.
In addition, the membrane may be manufactured without performing the drying process after the supplying process is performed.

組成物が、樹脂を含有する場合、得られた膜は、例えば、共重合体が表面に偏析した樹脂膜である。
組成物が、樹脂を含有しない場合、得られた膜は、例えば、基材上に形成された共重合体の膜である。
このように、本発明の一実施形態では、共重合体と樹脂とを含有する組成物から樹脂膜を形成した際に、共重合体が樹脂膜の表面に偏析することにより、共重合体による生体物質の付着抑制能が発現される。
また、本発明の他の一実施形態では、基材の上に、共重合体を含有しかつ樹脂を含有しない組成物から共重合体の膜を形成した際に、得られた共重合体の膜自体によって、基材の表面に生体物質の付着抑制能が発現される。
When the composition contains a resin, the obtained film is, for example, a resin film in which a copolymer is segregated on the surface.
When the composition does not contain a resin, the resulting film is, for example, a copolymer film formed on a substrate.
As described above, in one embodiment of the present invention, when a resin film is formed from a composition containing a copolymer and a resin, the copolymer segregates on the surface of the resin film. Anti-adhesion ability of biological substances is expressed.
In another embodiment of the present invention, when a copolymer film is formed on a substrate from a composition containing a copolymer and not containing a resin, The film itself exhibits the ability to suppress the adhesion of biological substances to the surface of the base material.

<<供給工程>>
供給工程としては、本発明の組成物が基材上に供給される工程であれば、特に制限されない。
<<Supply Process>>
The supply step is not particularly limited as long as it is a step in which the composition of the present invention is supplied onto the substrate.

<<<基材>>>
基材の材質、大きさ、形状、構造としては、特に制限されない。
<<<base material>>>
The material, size, shape and structure of the substrate are not particularly limited.

基材の材質としては、例えば、ガラス、金属、金属含有化合物若しくは半金属含有化合物、活性炭又は樹脂を挙げることができる。
金属としては、典型金属:(アルカリ金属:Li、Na、K、Rb、Cs;アルカリ土類金属:Ca、Sr、Ba、Ra)、マグネシウム族元素:Be、Mg、Zn、Cd、Hg;アルミニウム族元素:Al、Ga、In;希土類元素:Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu;スズ族元素:Ti、Zr、Sn、Hf、Pb、Th;鉄族元素:Fe、Co、Ni;土酸元素:V、Nb、Ta、クロム族元素:Cr、Mo、W、U;マンガン族元素:Mn、Re;貴金属:Cu、Ag、Au;白金族元素:Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt等が挙げられる。
金属含有化合物若しくは半金属含有化合物としては、例えば基本成分が金属酸化物で、高温での熱処理によって焼き固めた焼結体であるセラミックス、シリコンのような半導体、金属酸化物若しくは半金属酸化物(シリコン酸化物、アルミナ等)、金属炭化物若しくは半金属炭化物、金属窒化物若しくは半金属窒化物(シリコン窒化物等)、金属ホウ化物若しくは半金属ホウ化物等の無機化合物の成形体等の無機固体材料、アルミニウム、ニッケルチタン、ステンレス(SUS304、SUS316、SUS316L等)が挙げられる。
樹脂としては、天然樹脂若しくはその誘導体、又は合成樹脂いずれでもよく、天然樹脂若しくはその誘導体としては、セルロース、三酢酸セルロース(CTA)、ニトロセルロース(NC)、デキストラン硫酸を固定化したセルロース等、合成樹脂としてはポリアクリロニトリル(PAN)、ポリエステル系ポリマーアロイ(PEPA)、ポリスチレン(PS)、ポリスルホン(PSF)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリウレタン(PU)、エチレンビニルアルコール(EVAL)、ポリエチレン(PE)、ポリエステル、ポリプロピレン(PP)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリカーボネート(PC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、超高分子量ポリエチレン(UHPE)、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(ABS)又はテフロン(登録商標)が好ましく用いられる。
基材の材質は1種類であっても2種類以上の組み合わせであってもよい。
Examples of the material of the substrate include glass, metal, metal-containing compound or metalloid-containing compound, activated carbon, and resin.
As metals, typical metals: (alkali metals: Li, Na, K, Rb, Cs; alkaline earth metals: Ca, Sr, Ba, Ra), magnesium group elements: Be, Mg, Zn, Cd, Hg; aluminum Group elements: Al, Ga, In; Rare earth elements: Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu; Tin group elements: Ti, Zr, Sn, Hf, Pb, Th; Iron group elements: Fe, Co, Ni; earth-acid elements: V, Nb, Ta; chromium group elements: Cr, Mo, W, U; manganese group elements: Mn, Re; noble metals: Cu, Ag, Au; platinum group elements: Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, and the like.
Examples of metal-containing compounds or semi-metal-containing compounds include ceramics, which are sintered bodies whose basic component is a metal oxide and is sintered by heat treatment at high temperature, semiconductors such as silicon, metal oxides or semi-metal oxides ( inorganic solid materials such as moldings of inorganic compounds such as silicon oxides, alumina, etc.), metal carbides or semi-metal carbides, metal nitrides or semi-metal nitrides (silicon nitrides, etc.), metal borides or semi-metal borides, etc. , aluminum, nickel titanium, and stainless steel (SUS304, SUS316, SUS316L, etc.).
The resin may be a natural resin or a derivative thereof, or a synthetic resin. Examples of the natural resin or a derivative thereof include cellulose, cellulose triacetate (CTA), nitrocellulose (NC), cellulose with immobilized dextran sulfate, and synthetic resins. Resins include polyacrylonitrile (PAN), polyester polymer alloy (PEPA), polystyrene (PS), polysulfone (PSF), polyethylene terephthalate (PET), polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinyl alcohol (PVA), and polyurethane (PU). , ethylene vinyl alcohol (EVAL), polyethylene (PE), polyester, polypropylene (PP), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyethersulfone (PES), polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), polytetrafluoroethylene (PTFE), ultra-high molecular weight polyethylene (UHPE), polydimethylsiloxane (PDMS), acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS) or Teflon (registered trademark) is preferably used.
The material of the substrate may be of one type or a combination of two or more types.

これらの材質の中において、ガラス、シリコン、シリコン酸化物、ポリスチレン(PS)、ポリプロピレン(PP)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、テフロン(登録商標)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリジメチルシロキサン(PDMS)若しくはステンレス(SUS304、SUS316、SUS316L等)単独、又はこれらから選ばれる組み合わせであることが好ましく、ガラス、ポリスチレン(PS)、ポリプロピレン(PP)、ステンレス(SUS304、SUS316、SUS316L等)、ポリジメチルシロキサン(PDMS)であることが特に好ましい。 Among these materials, glass, silicon, silicon oxide, polystyrene (PS), polypropylene (PP), polyethersulfone (PES), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), Teflon (registered trademark), cycloolefin polymer (COP), polydimethylsiloxane (PDMS) or stainless steel (SUS304, SUS316, SUS316L, etc.) alone or preferably a combination selected from these, glass, polystyrene (PS), Particularly preferred are polypropylene (PP), stainless steel (SUS304, SUS316, SUS316L, etc.), and polydimethylsiloxane (PDMS).

基材の形状としては、特に制限されず、基材は、平面を有する平板であってもよいし、ウェル、ディッシュ等の窪みを有する構造をした容器形状のもの(いわゆる細胞培養容器)であってもよい。 The shape of the substrate is not particularly limited, and the substrate may be a flat flat plate, or a vessel-shaped structure having depressions such as wells and dishes (so-called cell culture vessel). may

基材としては、例えば、細胞の培養に一般的に用いられるペトリデッシュ、組織培養用ディッシュ、マルチディッシュなどのディッシュ(シャーレ)、細胞培養フラスコ、スピナーフラスコなどのフラスコ、プラスチックバッグ、テフロン(登録商標)バッグ、培養バッグなどのバッグ、マイクロプレート、マイクロウェルプレート、マルチプレート、マルチウェルプレートなどのプレート、チャンバースライド、チューブ、トレイ、ローラーボトルなどのボトル等が挙げられる。好ましくは、ディッシュ、プレート、トレイが挙げられる。 Substrates include, for example, petri dishes commonly used for cell culture, tissue culture dishes, dishes (petri dishes) such as multi-dishes, cell culture flasks, flasks such as spinner flasks, plastic bags, and Teflon (registered trademark). ) bags such as bags and culture bags, plates such as microplates, microwell plates, multiplates and multiwell plates, chamber slides, tubes, trays, bottles such as roller bottles, and the like. Dishes, plates, and trays are preferred.

<<<供給方法>>>
本発明の組成物を基材上に供給する方法としては、特に制限されず、例えば、一般的な塗布方法が挙げられる。
塗布方法としては、例えば、スピンコート法、インクジェット法、スクリーン印刷法、スリットコート法、ロール・トゥー・ロール法、ディップコート法、溶媒キャスト法等が挙げられる。好ましくはインクジェット法又はスクリーン印刷等の印刷技術である。
塗布方法としては、より具体的には、例えば、基材を本発明の組成物に浸漬する方法、本発明の組成物を基材に添加し、所定の時間静置する方法等の方法が挙げられる。
基材が容器の場合、供給方法は、例えば、本発明の組成物を容器に添加し、所定の時間静置する方法によって行うことができる。添加は、例えば、容器の全容積の0.5~1倍量の本発明の組成物を、シリンジ等を用いて添加することによって行うことができる。
<<<supply method>>>
A method for supplying the composition of the present invention onto a substrate is not particularly limited, and examples thereof include general coating methods.
Examples of coating methods include spin coating, inkjet, screen printing, slit coating, roll-to-roll, dip coating, and solvent casting. A printing technique such as an inkjet method or screen printing is preferable.
More specifically, the coating method includes, for example, a method of immersing a base material in the composition of the present invention, a method of adding the composition of the present invention to a base material, and a method of standing still for a predetermined time. be done.
When the base material is a container, the supply method can be carried out, for example, by adding the composition of the present invention to the container and allowing it to stand for a predetermined period of time. The addition can be carried out, for example, by adding the composition of the present invention in an amount of 0.5 to 1 times the total volume of the container using a syringe or the like.

<<乾燥工程>>
乾燥工程としては、基材上に供給された本発明の組成物が乾燥される工程であれば、特に制限されない。
<<Drying process>>
The drying step is not particularly limited as long as it is a step in which the composition of the present invention supplied onto the substrate is dried.

乾燥は、例えば、大気下又は真空下にて、温度-200℃~200℃の範囲内で行うことができる。
膜は、例えば室温(10℃~35℃、例えば25℃)での乾燥でも形成することができるが、より迅速に膜を形成させるために、例えば40℃~100℃にて乾燥させてもよい。
好ましい乾燥温度は10℃~180℃であり、より好ましい乾燥温度は20℃~150℃である。
乾燥時間としては、特に制限されないが、例えば、1分間~24時間である。
Drying can be carried out, for example, in the air or under vacuum at a temperature in the range of -200°C to 200°C.
The film can be formed, for example, by drying at room temperature (10° C. to 35° C., for example, 25° C.), but may be dried at, for example, 40° C. to 100° C. for faster film formation. .
A preferred drying temperature is 10°C to 180°C, and a more preferred drying temperature is 20°C to 150°C.
The drying time is not particularly limited, but is, for example, 1 minute to 24 hours.

<<洗浄工程>>
洗浄工程としては、乾燥工程により得られた膜が洗浄される工程であれば、特に制限されない。洗浄工程は、例えば、膜に残存する不純物、未反応モノマー等を膜から除去するために行われる。
<<Washing process>>
The washing step is not particularly limited as long as it is a step in which the film obtained by the drying step is washed. The cleaning step is performed, for example, to remove impurities remaining in the film, unreacted monomers, and the like from the film.

洗浄は、公知の方法で行うことができるが、流水洗浄、超音波洗浄が好ましい。
洗浄に用いる溶媒としては、水、電解質を含む水溶液などが挙げられる。溶媒は通常室温(例えば10~35℃)で用いられるが、例えば40℃~95℃の範囲に加温されたものでもよい。電解質を含む水溶液は、PBS、生理食塩水(塩化ナトリウムのみを含むもの)、ダルベッコリン酸緩衝生理食塩水、トリス緩衝生理食塩水、HEPES緩衝生理食塩水及びベロナール緩衝生理食塩水が好ましく、PBSが特に好ましい。
Washing can be performed by a known method, but washing with running water or ultrasonic washing is preferred.
Solvents used for washing include water, an aqueous solution containing an electrolyte, and the like. The solvent is usually used at room temperature (eg, 10 to 35°C), but may be heated to a range of, for example, 40 to 95°C. Aqueous solutions containing electrolytes are preferably PBS, physiological saline (containing only sodium chloride), Dulbecco's phosphate-buffered saline, Tris-buffered physiological saline, HEPES-buffered physiological saline, and Veronal-buffered physiological saline, and PBS is preferred. Especially preferred.

また、得られた膜が細胞培養に用いられる場合には、細胞培養に用いられる試料の媒質(例えば、水、緩衝液、培地等)を用いて洗浄を行ってもよい。好ましい媒質は、培地であり、より好ましい媒質は、BME培地(イーグル基礎培地)、DMEM培地(ダルベッコ改変イーグル培地)である。 In addition, when the obtained membrane is used for cell culture, washing may be performed using a sample medium (for example, water, buffer solution, medium, etc.) used for cell culture. A preferred medium is a culture medium, and more preferred mediums are BME medium (Eagle's basal medium) and DMEM medium (Dulbecco's Modified Eagle's Medium).

<<滅菌工程>>
得られた膜が細胞培養に用いられる場合は、得られた膜は、放射線照射による滅菌工程を経ることが必要である。
滅菌工程は、通常、周囲温度(例えば、約0℃~約40℃、好ましくは約10℃~約30℃、より好ましくは約25℃)で実施される。照射される放射線としては、滅菌を行うことができれば制限されないが、γ線、X線又は電子線が好ましい。より好ましくはγ線又はX線、さらに好ましくはγ線である。γ線の照射線量は、例えば、通常の滅菌工程で採用されている線量でよく、例えば、5~40kGy程度の照射で十分であり、好ましくは、10~25kGyがよい。
<< Sterilization process >>
When the obtained membrane is used for cell culture, the obtained membrane needs to undergo a sterilization step by irradiation.
The sterilization step is typically carried out at ambient temperature (eg, about 0°C to about 40°C, preferably about 10°C to about 30°C, more preferably about 25°C). The radiation to be irradiated is not limited as long as it can sterilize, but γ-rays, X-rays or electron beams are preferable. γ-rays or X-rays are more preferred, and γ-rays are even more preferred. The irradiation dose of γ-rays may be, for example, the dose adopted in a normal sterilization process. For example, irradiation of about 5 to 40 kGy is sufficient, preferably 10 to 25 kGy.

(医療用デバイス)
本発明の医療用デバイスは、本発明の組成物から形成される膜を有する。
医療用デバイスは、例えば、生体物質が接するデバイスである。医療用デバイスにおいて、本発明の組成物から形成される膜は、例えば、生体物質が接する箇所の少なくとも一部に配される。
(medical device)
The medical device of the invention has a membrane formed from the composition of the invention.
Medical devices are, for example, devices in contact with biological material. In the medical device, the film formed from the composition of the present invention is arranged, for example, at least part of the part that comes into contact with the biological material.

本発明の医療用デバイスとしては、医療用器材であれば特に制限されず、例えば、血液バッグ、採尿バッグ、輸血セット、縫合糸、ドレーンチューブ、各種カテーテル、ブラッドアクセス、血液回路、人工血管、人工腎臓、人工心肺、人工弁、血漿交換膜、各種吸着体、CAPD、IABP、ペースメーカー、人工関節、人工骨頭、歯科材料、各種シャント等が挙げられる。 The medical device of the present invention is not particularly limited as long as it is a medical instrument. Examples include blood bags, urine collection bags, blood transfusion sets, sutures, drain tubes, various catheters, blood accesses, blood circuits, artificial blood vessels, artificial Examples include kidneys, heart-lung machines, artificial valves, plasma exchange membranes, various adsorbents, CAPDs, IABPs, pacemakers, artificial joints, artificial femoral heads, dental materials, and various shunts.

医療用デバイスとは、生体内で使用される医療用の構造体のことをいい、このような構造体は、体内へ埋め込んで使用するものと、体内で(埋め込まずに)使用するものとに大別される。なお、医療用デバイスの大きさや長さは特に制限されるものではなく、微細な回路を有するものや、微量の試料を検出するものも包含される。
体内へ埋め込んで使用する構造体としては、例えば、心臓ペースメーカー等の疾患が生じている生体の機能を補うための機能補助装置;埋入型バイオチップ等の生体の異常を検出するための装置;インプラント、骨固定材、縫合糸、人工血管等の医療用器具が挙げられる。
また、体内で(埋め込まずに)使用する構造体としては、カテーテル、胃カメラ等が挙げられる。
A medical device is a medical structure that is used in vivo, and such structures are divided into those that are used by being implanted in the body and those that are used inside the body (without being implanted). classified roughly. The size and length of the medical device are not particularly limited, and devices with minute circuits and devices for detecting minute amounts of samples are also included.
Structures to be implanted in the body include, for example, functional assisting devices such as cardiac pacemakers for supplementing the functions of diseased living organisms; devices for detecting abnormalities in living organisms such as implantable biochips; Examples include medical instruments such as implants, bone fixation materials, sutures, artificial blood vessels, and the like.
In addition, structures used inside the body (without being implanted) include catheters, gastroscopes, and the like.

(シリコーン基材)
本発明のシリコーン基材は、本発明の組成物から形成される膜を有する。
シリコーン基材は、例えば、生体物質が接するシリコーン基材である。シリコーン基材において、本発明の組成物から形成される膜は、例えば、生体物質が接する箇所の少なくとも一部に配される。
(Silicone base material)
The silicone substrate of the present invention has a film formed from the composition of the present invention.
A silicone substrate is, for example, a silicone substrate that is in contact with a biological material. In the silicone base material, the film formed from the composition of the present invention is disposed, for example, on at least part of the portion that is in contact with the biological material.

シリコーン基材としては、シリコーン系樹脂を含む基材であれば特に制限されない。このようなシリコーン基材としては、具体的には、例えば、シリコーン含有医療用デバイス、マイクロ流路を有するシリコーン基材、好ましくはシリコーン含有マイクロ流路デバイスが挙げられる。 The silicone base material is not particularly limited as long as it contains a silicone-based resin. Specific examples of such silicone substrates include silicone-containing medical devices and silicone substrates having microchannels, preferably silicone-containing microchannel devices.

マイクロ流路デバイスとしては、例えば、微小反応デバイス(具体的にはマイクロリアクターやマイクロプラント等)、集積型核酸分析デバイス、微小電気泳動デバイス、微小クロマトグラフィーデバイス等の微小分析デバイス;質量スペクトルや液体クロマトグラフィー等の分析試料調製用微小デバイス;抽出、膜分離、透析などに用いる物理化学的処理デバイス;環境分析チップ、臨床分析チップ、遺伝子分析チップ(DNAチップ)、タンパク質分析チップ(プロテオームチップ)、糖鎖チップ、クロマトグラフチップ、細胞解析チップ、製薬スクリーニングチップ等のマイクロ流路チップが挙げられる。これらの中でも、マイクロ流路チップが好ましい。 Examples of microfluidic devices include microanalysis devices such as microreaction devices (specifically, microreactors, microplants, etc.), integrated nucleic acid analysis devices, microelectrophoresis devices, and microchromatography devices; microdevices for analysis sample preparation such as chromatography; physicochemical processing devices used for extraction, membrane separation, dialysis, etc.; environmental analysis chip, clinical analysis chip, gene analysis chip (DNA chip), protein analysis chip (proteome chip), Examples include microfluidic chips such as sugar chain chips, chromatography chips, cell analysis chips, and pharmaceutical screening chips. Among these, a microchannel chip is preferable.

なお、マイクロ流路は、微量の試料(好ましくは液体試料)が流れる部位であり、その流路幅及び深さは特に制限されないが、いずれも、通常、0.1μm~1mm程度であり、好ましくは10μm~800μmである。
なお、マイクロ流路の流路幅や深さは、流路全長にわたって同じであってもよく、部分的に異なる大きさや形状であってもよい。
The microchannel is a portion through which a small amount of sample (preferably a liquid sample) flows, and the channel width and depth are not particularly limited, but both are usually about 0.1 μm to 1 mm, preferably is between 10 μm and 800 μm.
The channel width and depth of the microchannel may be the same over the entire length of the channel, or may be partially different in size and shape.

(細胞培養容器)
本発明の細胞培養容器は、本発明の組成物から形成される膜を有する。
細胞培養容器は、例えば、細胞凝集塊の製造に用いることができる。
(cell culture vessel)
The cell culture vessel of the present invention has a membrane formed from the composition of the present invention.
A cell culture vessel can be used, for example, for producing cell aggregates.

細胞培養容器は、本発明の組成物から形成される膜上に、細胞接着性を有する細胞培養下地膜を有していてもよい。
細胞培養下地膜としては、例えば、国際公開第2020/040247号公報に記載の下地膜が挙げられる。なお、国際公開第2020/040247号公報の内容は、全てが明示されたと同程度に本明細書に組み込まれるものである。
国際公開第2020/040247号公報に記載の下地膜の一例は、下記式(I)で表されるモノマーから誘導される繰り返し単位を少なくとも含むポリマーを含む下地膜である。ポリマーは、下記式(II)で表されるモノマーから誘導される繰り返し単位を含んでいてもよい。

Figure 2023036217000011
(式(I)中、Ua1及びUa2は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、Ra1は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、Ra2は、炭素原子数1~5のアルキレン基を表す。)
Figure 2023036217000012
(式(II)中、Rは、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表す。)
炭素原子数1~5のアルキレン基の具体例としては、式(a1-2)のR12等の説明で挙げたアルキレン基の具体例が挙げられる。 The cell culture vessel may have a cell culture substrate membrane having cell adhesiveness on the membrane formed from the composition of the present invention.
Examples of the cell culture base film include the base film described in International Publication No. 2020/040247. It should be noted that the contents of WO2020/040247 are incorporated herein in full to the same extent as if explicitly set forth.
An example of the base film described in WO2020/040247 is a base film containing a polymer containing at least a repeating unit derived from a monomer represented by formula (I) below. The polymer may contain repeating units derived from a monomer represented by formula (II) below.
Figure 2023036217000011
(In formula (I), U a1 and U a2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R a1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. and R a2 represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms.)
Figure 2023036217000012
(In formula (II), R b represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)
Specific examples of the alkylene group having 1 to 5 carbon atoms include the specific examples of the alkylene group mentioned in the description of R 12 of the formula (a1-2).

細胞培養下地膜は、例えば、本発明の組成物から形成される膜上に一様に配されるのではなく、パターン状に配される。
パターンとしては、例えば、ドットパターンが挙げられる。
言い換えれば、細胞培養容器の一例は、細胞付着抑制が可能な、本発明の組成物から形成される膜と、当該膜上にドットパターン状で配された、細胞接着性を有する細胞培養下地膜とを有する細胞播種面を有する。
The cell culture substrate membrane is, for example, arranged in a pattern rather than uniformly on the membrane formed from the composition of the present invention.
Examples of patterns include dot patterns.
In other words, an example of a cell culture vessel is a membrane formed from the composition of the present invention, which is capable of suppressing cell adhesion, and a cell culture base membrane having cell adhesiveness, which is arranged in a dot pattern on the membrane. and a cell seeding surface.

細胞培養下地膜の厚みとしては、例えば、1~1,000nmであり、好ましくは5~500nm、好ましくは5~300nm、好ましくは5~200nm、好ましくは5~150nm、好ましくは10~150nm、好ましくは20~150nmである。 The thickness of the cell culture base membrane is, for example, 1 to 1,000 nm, preferably 5 to 500 nm, preferably 5 to 300 nm, preferably 5 to 200 nm, preferably 5 to 150 nm, preferably 10 to 150 nm. is between 20 and 150 nm.

以下、合成例、実施例、試験例等に基づいて、本発明をさらに詳細に説明するが本発明はこれらに限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Synthesis Examples, Examples, Test Examples, etc., but the present invention is not limited thereto.

なお、実施例において、試料の調製及び物性の分析に用いた装置及び条件は、以下の通りである。
(1)サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)
装置1:東ソー(株)製 高速液体クロマトグラフ(HLC-8120GPC)
SECカラム:TSKgel guardcolumn Super AW-H (4.6mmID×3.5cm)×1本、TSKgel Super AW5000 (6.0mmID×15cm)×1本、Super AW2500 (6.0mmID×15cm)×1本を連結。
流速:0.5mL/min
溶離液:N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)(10質量%臭化リチウム含有)
カラム温度:40℃
検出:示差屈折率検出器(RI)
注入濃度:ポリマー固形分0.5質量%
注入量:100μL
検量線:三次近似曲線
標準試料:PMMA(シグマアルドリッチ社製)×6種
In the examples, the equipment and conditions used for sample preparation and physical property analysis are as follows.
(1) Size exclusion chromatography (SEC)
Apparatus 1: High performance liquid chromatograph (HLC-8120GPC) manufactured by Tosoh Corporation
SEC column: TSKgel guard column Super AW-H (4.6 mm ID x 3.5 cm) x 1, TSKgel Super AW5000 (6.0 mm ID x 15 cm) x 1, Super AW2500 (6.0 mm ID x 15 cm) x 1 are connected .
Flow rate: 0.5mL/min
Eluent: N,N-dimethylformamide (DMF) (containing 10 wt% lithium bromide)
Column temperature: 40°C
Detection: Differential Refractive Index Detector (RI)
Injection concentration: polymer solid content 0.5% by mass
Injection volume: 100 μL
Calibration curve: Cubic approximation curve Standard sample: PMMA (manufactured by Sigma-Aldrich) x 6 types

(2)H NMRスペクトル
装置:日本電子(株)製JNM-ECP400
溶媒:重クロロホルム(CDCl)、重ジメチルスルホキシド((CDC(=O))
基準:CHCl(7.26ppm)
テトラメチルシラン(0.00ppm)
(CHC(=O)(2.10ppm)
(2) 1 H NMR spectrum Apparatus: JNM-ECP400 manufactured by JEOL Ltd.
Solvent: deuterated chloroform (CDCl 3 ), deuterated dimethylsulfoxide ((CD 3 ) 2 C(=O))
Standard: CHCl3 (7.26 ppm)
Tetramethylsilane (0.00 ppm)
( CH3 ) 2C (=O) (2.10 ppm)

(3)スピンコーター
装置:ミカサ(株)製 1H-D7
(4)X線光電子分光測定(XPS)
装置:アルバック・ファイ(株)製 PHI5000 VersaProbe III
測定条件:14.0kV、14mA
(5)接触角
装置:協和界面科学(株)製 DropMaster 500
(6)光学顕微鏡
装置:(株)キーエンス製 オールインワン蛍光顕微鏡(Biozero BZ-8100)
(7)原子間力顕微鏡(AFM)
装置:オックスフォード・インストゥルメンツ(株)製(Asylum Research Cypher ES)
(3) Spin coater device: 1H-D7 manufactured by Mikasa Co., Ltd.
(4) X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)
Apparatus: PHI5000 VersaProbe III manufactured by ULVAC-Phi, Inc.
Measurement conditions: 14.0 kV, 14 mA
(5) Contact angle Device: DropMaster 500 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.
(6) Optical microscope device: All-in-one fluorescence microscope (Biozero BZ-8100) manufactured by Keyence Corporation
(7) Atomic force microscope (AFM)
Apparatus: Asylum Research Cypher ES manufactured by Oxford Instruments Co., Ltd.

〔NMR(核磁気共鳴法)による置換基組成比の測定〕
下記合成例に示す置換基導入率は、NMRによる測定結果である。合成例1~3はすべてJNM-ECP400(日本電子(株)製)を用いて測定した。
[Measurement of Substituent Composition Ratio by NMR (Nuclear Magnetic Resonance)]
The ratio of introduction of substituents shown in Synthesis Examples below is the result of measurement by NMR. All of Synthesis Examples 1 to 3 were measured using JNM-ECP400 (manufactured by JEOL Ltd.).

〔分子量及び分子量分布〕
下記合成例に示す数平均分子量及び分子量分散度は、SECによる測定結果である。
[Molecular weight and molecular weight distribution]
The number average molecular weight and molecular weight dispersity shown in Synthesis Examples below are the results of measurement by SEC.

〔合成例1〕
EbSのマクロ開始剤(以下、マクロイニシエーターと称す)として下記にポリ[オリゴ(エチレンオキシドメタクリレート)](PEOMAと称す)を合成した。
PEOMAは参考文献1(H. Matsuno, K. Tanaka. J.Mater.Chem.B, 2019, 7, 1045)を参考に合成した。
マクロモノマーとして、オリゴ(エチレンオキシドメタクリレート)(EOMAと称す)(シグマアルドリッチ社製)30gをアニソール(富士フイルム和光純薬(株)製)50.1mLに溶解させた。さらに、臭化銅(I)(キシダ化学(株)製)172.1mgと、臭化銅(II)(キシダ化学(株)製)67mgと、N,N,N’,N’’',N’’-ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)(シグマアルドリッチ社製)0.627mLと、2-エチル-2-ブロモイソブチレート(EBiB)(東京化成(株)製)0.44mLとを加えた。アルゴンガス(日本エアー・リキッド(株)製)を2分間バブリングすることで溶存酸素を除去した。その後、45℃下のオイルバスに浸し、反応を重合開始した。反応開始から2時間後に、反応溶液を氷水で冷却し重合反応を停止した。
H NMR測定の結果から、PEOMAに由来するピークが確認でき、上述した重合方法によりPEOMAが得られたことが示唆された。SEC測定から、数平均分子量が7,200、分子量分散度1.40であった。
以上の結果から、PEOMAのポリマーが得られたことが明らかとなった。
[Synthesis Example 1]
Poly[oligo(ethylene oxide methacrylate)] (hereinafter referred to as PEOMA) was synthesized as a macroinitiator for EbS (hereinafter referred to as macroinitiator).
PEOMA was synthesized with reference to reference 1 (H. Matsuno, K. Tanaka. J. Mater. Chem. B, 2019, 7, 1045).
As a macromonomer, 30 g of oligo(ethylene oxide methacrylate) (referred to as EOMA) (manufactured by Sigma-Aldrich) was dissolved in 50.1 mL of anisole (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Furthermore, copper (I) bromide (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 172.1 mg, copper (II) bromide (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 67 mg, N, N, N', N''', 0.627 mL of N''-pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA) (manufactured by Sigma-Aldrich) and 0.44 mL of 2-ethyl-2-bromoisobutyrate (EBiB) (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) were added. Dissolved oxygen was removed by bubbling argon gas (manufactured by Japan Air Liquid Co., Ltd.) for 2 minutes. After that, it was immersed in an oil bath at 45° C. to initiate polymerization. Two hours after the initiation of the reaction, the reaction solution was cooled with ice water to terminate the polymerization reaction.
From the results of 1 H NMR measurement, a peak derived from PEOMA was confirmed, suggesting that PEOMA was obtained by the polymerization method described above. SEC measurement revealed a number average molecular weight of 7,200 and a molecular weight dispersity of 1.40.
From the above results, it became clear that a polymer of PEOMA was obtained.

Figure 2023036217000013
Figure 2023036217000013

〔合成例2〕
ポリ[オリゴ(エチレンオキシドメタクリレート)-block-オリゴ(ジメチルシロキシメタクリレート)]を合成した。ここで得られたポリマーは組成比がPEOMAが31モル%、PSiOMAが69モル%になるよう条件を設定している。以下、得られたポリマーをEbS31と称す。
PEOMA[合成例1で得られた化合物]1.48gとオリゴ(ジメチルシロキシメタクリレート)(信越化学社製、X-22-2404)2.94gをN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)(富士フィルム和光純薬(株)製)5.01mLに溶解させた。さらに、臭化銅(I)(キシダ化学(株)製)11.5mgと、臭化銅(II)(キシダ化学(株)製)4.47mgと、N,N,N’,N’’,N’’-ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)(シグマアルドリッチ社製)のDMF溶液0.4mLとを加えた。アルゴンガス(日本エアー・リキッド(株)製)を2分間バブリングすることで溶存酸素を除去した。その後、45℃下のオイルバスに浸し、反応を重合開始した。反応開始から3時間後に、反応溶液を氷水で冷却し重合反応を停止した。
H NMR測定の結果から、EbSに由来するピークが確認でき、上述した重合方法によりPEOMA-block-PSiOMA(EbS31)が得られたことが示唆された。SEC測定から、数平均分子量が12,600、分子量分散度1.25であった。
以上の結果から、EbS31のポリマーが得られたことが明らかとなった。
[Synthesis Example 2]
Poly[oligo(ethylene oxide methacrylate)-block-oligo(dimethylsiloxy methacrylate)] was synthesized. Conditions were set so that the polymer obtained here had a composition ratio of 31 mol % PEOMA and 69 mol % PSiOMA. The polymer obtained is hereinafter referred to as EbS31.
1.48 g of PEOMA [the compound obtained in Synthesis Example 1] and 2.94 g of oligo(dimethylsiloxy methacrylate) (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., X-22-2404) were added to N,N-dimethylformamide (DMF) (Fuji Film Wada It was dissolved in 5.01 mL (manufactured by Kojunyaku Co., Ltd.). Furthermore, copper (I) bromide (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 11.5 mg, copper (II) bromide (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 4.47 mg, and N, N, N', N'' , N″-pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA) (manufactured by Sigma-Aldrich) and 0.4 mL of DMF solution were added. Dissolved oxygen was removed by bubbling argon gas (manufactured by Japan Air Liquid Co., Ltd.) for 2 minutes. After that, it was immersed in an oil bath at 45° C. to initiate polymerization. Three hours after the initiation of the reaction, the reaction solution was cooled with ice water to terminate the polymerization reaction.
From the results of 1 H NMR measurement, a peak derived from EbS was confirmed, suggesting that PEOMA-block-PSiOMA (EbS31) was obtained by the polymerization method described above. SEC measurement gave a number average molecular weight of 12,600 and a molecular weight dispersity of 1.25.
From the above results, it became clear that a polymer of EbS31 was obtained.

Figure 2023036217000014
Figure 2023036217000014

〔合成例3〕
ポリ[オリゴ(エチレンオキシドメタクリレート)-block-オリゴ(ジメチルシロキシメタクリレート)]を合成した。ここで得られたポリマーの組成比はPEOMAが80モル%、PSiOMAが20モル%であった。よって、EbS80と称す。
PEOMA[合成例1で得られた化合物]2.22gとオリゴ(ジメチルシロキシメタクリレート)(信越化学社製、X-22-2404)2.21gをN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)(富士フィルム和光純薬(株)製)4.62mLに溶解させた。さらに、臭化銅(I)(キシダ化学(株)製)17.2mgと、臭化銅(II)(キシダ化学(株)製)6.7mgと、N,N,N’,N’’,N’’-ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)(シグマアルドリッチ社製)のDMF溶液0.6mLとを加えた。アルゴンガス(日本エアー・リキッド(株)製)を2分間バブリングすることで溶存酸素を除去した。その後、45℃下のオイルバスに浸し、反応を重合開始した。反応開始から3時間後に、反応溶液を氷水で冷却し重合反応を停止した。
H NMRスペクトラムの結果から、EbSに由来するピークが確認でき、上述した重合方法によりEbS80が得られたことが示唆された。SEC測定から、数平均分子量が8,500、分子量分散度1.07であった。
以上の結果から、EbS80のポリマーが得られたことが明らかとなった。
[Synthesis Example 3]
Poly[oligo(ethylene oxide methacrylate)-block-oligo(dimethylsiloxy methacrylate)] was synthesized. The composition ratio of the polymer obtained here was 80 mol % of PEOMA and 20 mol % of PSiOMA. Therefore, it is called EbS80.
2.22 g of PEOMA [the compound obtained in Synthesis Example 1] and 2.21 g of oligo(dimethylsiloxy methacrylate) (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., X-22-2404) were added to N,N-dimethylformamide (DMF) (Fuji Film Wa It was dissolved in 4.62 mL (manufactured by Kojunyaku Co., Ltd.). Furthermore, copper (I) bromide (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 17.2 mg, copper (II) bromide (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 6.7 mg, and N, N, N', N'' , N″-pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA) (manufactured by Sigma-Aldrich) and 0.6 mL of DMF solution were added. Dissolved oxygen was removed by bubbling argon gas (manufactured by Japan Air Liquid Co., Ltd.) for 2 minutes. After that, it was immersed in an oil bath at 45° C. to initiate polymerization. Three hours after the initiation of the reaction, the reaction solution was cooled with ice water to terminate the polymerization reaction.
From the result of 1 H NMR spectrum, a peak derived from EbS was confirmed, suggesting that EbS80 was obtained by the polymerization method described above. SEC measurement revealed a number average molecular weight of 8,500 and a molecular weight dispersity of 1.07.
From the above results, it became clear that a polymer of EbS80 was obtained.

Figure 2023036217000015
Figure 2023036217000015

〔合成例4〕
ポリ[オリゴ(ジメチルシロキシメタクリレート)](PSiOMAと称す)を合成した。
オリゴ(ジメチルシロキシメタクリレート)(信越化学社製、X-22-2404)8.84gをアニソール(富士フィルム和光純薬(株)製)2.73mLに溶解させた。さらに、臭化銅(I)(キシダ化学(株)製)40.2mgと、臭化銅(II)(キシダ化学(株)製)15.6mgと、N,N,N’,N’’,N’’-ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)(シグマアルドリッチ社製)のDMF溶液1.4mLと、2-エチル-2-ブロモイソブチレート(EBiB)(東京化成(株)製)のDMF溶液1.4mLとを加えた。アルゴンガス(日本エアー・リキッド(株)製)を2分間バブリングすることで溶存酸素を除去した。その後、70℃下のオイルバスに浸し、反応を重合開始した。反応開始から1時間後に、反応溶液を氷水で冷却し重合反応を停止した。
H NMRスペクトラムの結果から、PSiOMAに由来するピークが確認でき、上述した重合方法によりPSiOMAが得られたことが示唆された。SEC測定から、数平均分子量が9,100、分子量分散度1.18であった。
以上の結果から、PSiOMAのポリマーが得られたことが明らかとなった。
[Synthesis Example 4]
Poly[oligo(dimethylsiloxy methacrylate)] (referred to as PSiOMA) was synthesized.
8.84 g of oligo(dimethylsiloxy methacrylate) (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., X-22-2404) was dissolved in 2.73 mL of anisole (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Furthermore, copper (I) bromide (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 40.2 mg, copper (II) bromide (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 15.6 mg, N, N, N', N'' , N″-Pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA) (Sigma-Aldrich) DMF solution 1.4 mL and 2-ethyl-2-bromoisobutyrate (EBiB) (Tokyo Kasei Co., Ltd.) DMF solution 1 .4 mL was added. Dissolved oxygen was removed by bubbling argon gas (manufactured by Japan Air Liquid Co., Ltd.) for 2 minutes. After that, it was immersed in an oil bath at 70° C. to initiate polymerization. One hour after the start of the reaction, the reaction solution was cooled with ice water to terminate the polymerization reaction.
From the results of the 1 H NMR spectrum, a peak derived from PSiOMA was confirmed, suggesting that PSiOMA was obtained by the polymerization method described above. SEC measurement gave a number average molecular weight of 9,100 and a molecular weight dispersity of 1.18.
From the above results, it became clear that a polymer of PSiOMA was obtained.

Figure 2023036217000016
Figure 2023036217000016

〔合成例5〕
ポリ[オリゴ(ジメチルシロキシメタクリレート)-random-オリゴ(ジメチルシロキシメタクリレート)](ErS31と称す)を合成した。
オリゴ(エチレンオキシドメタクリレート)(EOMA)(シグマアルドリッチ社製)3.33g、及びオリゴ(ジメチルシロキシメタクリレート)(信越化学社製、X-22-2404)5.89gをアニソール(富士フィルム和光純薬(株)製)6.87mLに溶解させた。臭化銅(I)(キシダ化学(株)製)80.4mgと、臭化銅(II)(キシダ化学(株)製)31.2mgと、N,N,N’,N’’,N’’-ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA)(シグマアルドリッチ社製)のアニソール溶液3.08mLと、2-エチル-2-ブロモイソブチレート(EBiB)(東京化成(株)製)のアニソール溶液0.76mLとを加えた。アルゴンガス(日本エアー・リキッド(株)製)を2分間バブリングすることで溶存酸素を除去した。その後、70℃下のオイルバスに浸し、反応を重合開始した。反応開始から1.6時間後に、反応溶液を氷水で冷却し重合反応を停止した。
H NMRスペクトラムの結果から、PSiOMAに由来するピークが確認でき、上述した重合方法によりErS31が得られたことが示唆された。SEC測定から、数平均分子量が13,600、分子量分散度1.28であった。
以上の結果から、ErS31のポリマーが得られたことが明らかとなった。
[Synthesis Example 5]
Poly[oligo(dimethylsiloxymethacrylate)-random-oligo(dimethylsiloxymethacrylate)] (termed ErS31) was synthesized.
Oligo (ethylene oxide methacrylate) (EOMA) (manufactured by Sigma-Aldrich) 3.33 g and oligo (dimethylsiloxy methacrylate) (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., X-22-2404) 5.89 g of anisole (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ) was dissolved in 6.87 mL. Copper (I) bromide (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 80.4 mg, copper (II) bromide (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) 31.2 mg, N, N, N', N'', N 3.08 mL of an anisole solution of ''-pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA) (manufactured by Sigma-Aldrich) and 0.76 mL of an anisole solution of 2-ethyl-2-bromoisobutyrate (EBiB) (manufactured by Tokyo Kasei Co., Ltd.) and added. Dissolved oxygen was removed by bubbling argon gas (manufactured by Japan Air Liquid Co., Ltd.) for 2 minutes. After that, it was immersed in an oil bath at 70° C. to initiate polymerization. After 1.6 hours from the initiation of the reaction, the reaction solution was cooled with ice water to terminate the polymerization reaction.
From the result of 1 H NMR spectrum, a peak derived from PSiOMA was confirmed, suggesting that ErS31 was obtained by the polymerization method described above. SEC measurements gave a number average molecular weight of 13,600 and a molecular weight dispersity of 1.28.
From the above results, it became clear that a polymer of ErS31 was obtained.

Figure 2023036217000017
Figure 2023036217000017

合成例1~合成例5の結果を表1にまとめた。 The results of Synthesis Examples 1 to 5 are summarized in Table 1.

Figure 2023036217000018
Figure 2023036217000018

<実施例1>
合成例2で得られたEbS31をポリエチレンメタクリレート(PMMAと称す)に対して5質量%に成るようPMMAの3質量%トルエン溶液と混合し、EbS31を含有したPMMA塗工液(EbS31含有樹脂組成物1-1)とした。その塗工液をガラス基板またはシリコン基板に滴下し、スピンコーター(2000rpm,60秒)を用いて被覆し、EbS31含有PMMA膜を得た。
合成例2で得られたEbS31をポリスチレン(PSと称す)に対して5質量%に成るようPSの3質量%トルエン溶液と混合し、EbS31を含有したPS塗工液(EbS31含有樹脂組成物1-2)とした。その塗工液をガラス基板またはシリコン基板に滴下し、スピンコーター(2000rpm,60秒)を用いて被覆し、EbS31含有PS膜を得た。
合成例2で得られたEbS31をポリジメチルシロキサン(水素化末端ポリジメチルシロキサン(Gelest社製)およびビニル末端含有ポリジメチルシロキサン(Gelest社製)を9対1の割合比で混合)(以下をPDMSと称す)に対して5質量%に成るようPDMSの3質量%テトラヒドロフラン溶液と混合し、EbS31を含有したPDMS塗工液(EbS31含有樹脂組成物1-3)とした。その塗工液をガラス基板またはシリコン基板に滴下し、スピンコーター(2000rpm,60秒)を用いて被覆し、EbS31含有PDMS膜を得た。
合成例2で得られたEbS31をポリプロピレン(以下をPPと称す)に対して5質量%に成るようPPの0.75質量%p-キシレン溶液と混合し、EbS31を含有したPP塗工液(EbS31含有樹脂組成物1-4)とした。その塗工液をガラス基板またはシリコン基板に滴下し、スピンコーター(2000rpm,60秒,85℃下)を用いて被覆し、EbS31含有PP膜を得た。
<Example 1>
EbS31 obtained in Synthesis Example 2 was mixed with a 3% by mass toluene solution of PMMA so as to be 5% by mass with respect to polyethylene methacrylate (referred to as PMMA), and a PMMA coating solution containing EbS31 (EbS31-containing resin composition 1-1). The coating solution was dropped onto a glass substrate or a silicon substrate and coated using a spin coater (2000 rpm, 60 seconds) to obtain an EbS31-containing PMMA film.
The EbS31 obtained in Synthesis Example 2 was mixed with a 3% by mass toluene solution of PS so as to be 5% by mass with respect to polystyrene (referred to as PS), and a PS coating liquid containing EbS31 (EbS31-containing resin composition 1 -2). The coating solution was dropped onto a glass substrate or a silicon substrate and coated using a spin coater (2000 rpm, 60 seconds) to obtain an EbS31-containing PS film.
EbS31 obtained in Synthesis Example 2 was mixed with polydimethylsiloxane (hydrogenated-terminated polydimethylsiloxane (manufactured by Gelest) and vinyl-terminated polydimethylsiloxane (manufactured by Gelest) were mixed at a ratio of 9 to 1) (the following was PDMS ) was mixed with a 3% by mass tetrahydrofuran solution of PDMS to obtain a PDMS coating solution containing EbS31 (EbS31-containing resin composition 1-3). The coating solution was dropped onto a glass substrate or a silicon substrate and coated using a spin coater (2000 rpm, 60 seconds) to obtain an EbS31-containing PDMS film.
EbS31 obtained in Synthesis Example 2 was mixed with a 0.75% by mass p-xylene solution of PP so as to be 5% by mass with respect to polypropylene (hereinafter referred to as PP), and a PP coating solution containing EbS31 ( EbS31-containing resin composition 1-4). The coating solution was dropped onto a glass substrate or a silicon substrate and coated using a spin coater (2000 rpm, 60 seconds, 85° C.) to obtain an EbS31-containing PP film.

<比較例1>
PMMAの3質量%トルエン溶液を調製し、PMMA塗工液とした。その塗工液をガラス基板またはシリコン基板に滴下し、スピンコーター(2000rpm,60秒)を用いて被覆し、PMMA膜を得た。
PSの3質量%トルエン溶液を調製し、PS塗工液とした。その塗工液をガラス基板またはシリコン基板に滴下し、スピンコーター(2000rpm,60秒)を用いて被覆し、PS膜を得た。
PDMSの3質量%テトラヒドロフラン溶液を調製し、PDMS塗工液とした。その塗工液をガラス基板またはシリコン基板に滴下し、スピンコーター(2000rpm,60秒)を用いて被覆し、PDMS膜を得た。
PPの0.75質量%p-キシレン溶液を調製し、PP塗工液とした。その塗工液をガラス基板またはシリコン基板に滴下し、スピンコーター(2000rpm,60秒,85℃下)を用いて被覆し、PP膜を得た。
<Comparative Example 1>
A 3% by mass toluene solution of PMMA was prepared and used as a PMMA coating solution. The coating solution was dropped onto a glass substrate or a silicon substrate and coated using a spin coater (2000 rpm, 60 seconds) to obtain a PMMA film.
A 3 mass % toluene solution of PS was prepared and used as a PS coating liquid. The coating liquid was dropped onto a glass substrate or a silicon substrate and coated using a spin coater (2000 rpm, 60 seconds) to obtain a PS film.
A 3% by mass tetrahydrofuran solution of PDMS was prepared and used as a PDMS coating solution. The coating solution was dropped onto a glass substrate or a silicon substrate and coated using a spin coater (2000 rpm, 60 seconds) to obtain a PDMS film.
A 0.75% by mass p-xylene solution of PP was prepared and used as a PP coating solution. The coating solution was dropped onto a glass substrate or a silicon substrate and coated using a spin coater (2000 rpm, 60 seconds, 85° C.) to obtain a PP film.

以下の試験例で用いた基板は以下のとおりである。
(ガラス基板)
顕微鏡観察用の市販のスライドガラス(松浪硝子工業(株)製)を1cm×1cmにカットして使用した。
(シリコン基板)
シリコンウェハー((株)SUMCO製)を1.0cm×1.0cmにカットして使用した。
The substrates used in the following test examples are as follows.
(glass substrate)
A commercially available slide glass for microscope observation (manufactured by Matsunami Glass Industry Co., Ltd.) was cut into 1 cm×1 cm and used.
(silicon substrate)
A silicon wafer (manufactured by SUMCO Co., Ltd.) was cut into 1.0 cm×1.0 cm and used.

<試験例1-1>
[原子間力顕微鏡によるコート表面観察]
実施例1で得られた各EbS31含有樹脂組成物1-1~1-4又は比較例1で得られた塗工液をシリコン基板にスピンコーティングを行い、その後減圧加熱乾燥を行い、サンプルとした。得られた膜表面の表面観察を原子間力顕微鏡(AFM)(オックスフォード・インストゥルメンツ(株)製))を用いて、調製されたサンプル表面の構造を大気中にて観察した。カンチレバー(ナノワールド社製)は、長さ160μm、共振周波数285kHz、バネ定数42N/mのものを使用した。観察条件は、スキャン範囲10μm×10μm、スキャン速度0.5Hzとし、コンタクトモードで測定し、デジタル画像としてtifファイルにて保存した。これを装置内臓のデータ処理ソフトウェアでの画像解析に供した。
図1に、AFMから得られた以下の高さ像及び位相差像を示す。
高さ像
・(a)EbS31/PMMA (RMS:1.56nm)
・(b)PMMA (RMS:0.23nm)
・(c)EbS31/PS (RMS:4.66nm)
・(d)PS (RMS:0.26nm)
・(i)EbS31/PDMS (RMS:3.28nm)
・(j)PDMS (RMS:0.86nm)
・(k)EbS31/PP (RMS:5.93nm)
・(l)PP (RMS:4.73nm)
位相差像
・(e)EbS31/PMMA
・(f)PMMA
・(g)EbS31/PS
・(h)PS
・(m)EbS31/PDMS
・(n)PDMS
・(o)EbS31/PP
・(p)PP
EbS31含有PMMA膜、EbS31含有PS膜、及びEbS31含有PDMS膜は、表面に凹凸を有することが分かり、表面二乗平均粗さ(RMS)1.56~5.93nm程度であった。
一方で、EbS31非含有PMMA膜、EbS31非含有PS膜、及びEbS31非含有PDMS膜は、表面に凹凸が無く、表面二乗平均粗さ0.23~0.86nm程度であり、EbS31含有膜の表面に比べ平滑であった。
同様に位相差像もEbS31含有PMMA膜、EbS31含有PS膜、及びEbS31含有PDMS膜上では表面に高さ像を反映した位相の違いが認められた。
EbS31含有PP膜及びEbS31非含有PP膜は、AFMの解析結果で違いは認められなかった。
<Test Example 1-1>
[Observation of coating surface by atomic force microscope]
Each EbS31-containing resin composition 1-1 to 1-4 obtained in Example 1 or the coating liquid obtained in Comparative Example 1 was spin-coated on a silicon substrate, and then dried under reduced pressure by heating to obtain a sample. . The structure of the prepared sample surface was observed in the atmosphere using an atomic force microscope (AFM) (manufactured by Oxford Instruments Co., Ltd.). A cantilever (manufactured by Nanoworld) having a length of 160 μm, a resonance frequency of 285 kHz, and a spring constant of 42 N/m was used. Observation conditions were a scan range of 10 μm×10 μm and a scan speed of 0.5 Hz. This was subjected to image analysis using data processing software built into the device.
FIG. 1 shows the following height image and phase contrast image obtained from AFM.
Height image ・(a) EbS31/PMMA (RMS: 1.56 nm)
・(b) PMMA (RMS: 0.23 nm)
・(c) EbS31/PS (RMS: 4.66 nm)
・(d) PS (RMS: 0.26 nm)
(i) EbS31/PDMS (RMS: 3.28 nm)
(j) PDMS (RMS: 0.86 nm)
・(k) EbS31/PP (RMS: 5.93 nm)
(l) PP (RMS: 4.73 nm)
Phase contrast image ・(e) EbS31/PMMA
・(f) PMMA
・(g) EbS31/PS
・(h) PS
(m) EbS31/PDMS
(n) PDMS
・(o) EbS31/PP
・(p) PP
It was found that the EbS31-containing PMMA film, the EbS31-containing PS film, and the EbS31-containing PDMS film had unevenness on the surface, and the surface root mean square roughness (RMS) was about 1.56 to 5.93 nm.
On the other hand, the EbS31-free PMMA film, the EbS31-free PS film, and the EbS31-free PDMS film have no unevenness on the surface and have a surface root mean square roughness of about 0.23 to 0.86 nm. was smoother than
Similarly, phase difference images reflecting height images on the surfaces of the EbS31-containing PMMA film, the EbS31-containing PS film, and the EbS31-containing PDMS film were observed.
No difference was observed between the EbS31-containing PP film and the EbS31-free PP film in the AFM analysis results.

<試験例1-2>
実施例1及び比較例1で調製した膜の化学組成は、X線光電子分光(XPS)測定に基づき評価した。XPS測定にはX線光電子分光装置(PHI5000 VersaProbe III,ULVACPHI,PHI.,INC)を用いた。X線源は単色のAl Kα線、印加電圧は15.0kV、25Wであり、室温で測定を行った。また、光電子取り出し角度を15°とした。平均自由行程から算出した炭素の1s電子の分析深さは3nm程度である。測定中、試料表面がチャージアップし、結合エネルギーが時間の経過に伴いシフトしたため、炭素の1sのピーク(285eV)を基準にして、中和銃を用いることで補正した。
結果を図2~図5に示す。
<Test Example 1-2>
The chemical compositions of the films prepared in Example 1 and Comparative Example 1 were evaluated based on X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurements. An X-ray photoelectron spectrometer (PHI5000 VersaProbe III, ULVACPHI, PHI., INC) was used for the XPS measurement. The X-ray source was a monochromatic Al Kα ray, the applied voltage was 15.0 kV, 25 W, and the measurement was performed at room temperature. Further, the photoelectron extraction angle was set to 15°. The analysis depth of carbon 1s electrons calculated from the mean free path is about 3 nm. During the measurement, the sample surface was charged up and the binding energy shifted over time, so the carbon 1s peak (285 eV) was used as a reference and corrected using a neutralization gun.
The results are shown in FIGS. 2-5.

図2にEbS31含有PMMA膜とEbS31非含有PMMA膜のXPS測定の測定結果を示す。図2(a)は炭素原子のスペクトル、図2(b)は酸素原子のスペクトル、図2(c)はケイ素原子のスペクトルである。
図2(a)のC1sの結果よりEbS31含有PMMA膜の表面上ではPEOMA鎖のエーテル結合(-C-O-)に由来するピーク(289.5eV)のピーク強度が増加していた。
また、図2(b)のO1sの結果より、EbS31含有PMMA膜の表面上では、EbS31のPEOMA鎖のエーテル結合(-C-O-)に由来するピーク(532.5eV)の増加が認められた。
さらに、図2(c)のSi2pの結果より、EbS31含有PMMA膜の表面上では、PSiOMAのシロキサン(-Si-O-)に由来するピーク(102eV)が確認された。
FIG. 2 shows the results of XPS measurement of the EbS31-containing PMMA film and the EbS31-free PMMA film. FIG. 2(a) is the spectrum of carbon atoms, FIG. 2(b) is the spectrum of oxygen atoms, and FIG. 2(c) is the spectrum of silicon atoms.
From the results of C 1s in FIG. 2(a), the peak intensity of the peak (289.5 eV) derived from the ether bond (—C—O—) of the PEOMA chain increased on the surface of the EbS31-containing PMMA film.
In addition, from the result of O 1s in FIG. 2(b), on the surface of the EbS31-containing PMMA film, an increase in the peak (532.5 eV) derived from the ether bond (—C—O—) of the PEOMA chain of EbS31 was observed. was taken.
Furthermore, from the result of Si 2p in FIG. 2(c), a peak (102 eV) derived from siloxane (—Si—O—) of PSiOMA was confirmed on the surface of the EbS31-containing PMMA film.

図3にEbS31含有PS膜とEbS31非含有PS膜のXPS測定の測定結果を示す。図3(a)は炭素原子のスペクトル、図3(b)は酸素原子のスペクトル、図3(c)はケイ素原子のスペクトルである。
図3(a)のC1sの結果よりEbS31含有PS膜の表面上ではPEOMA鎖のエーテル結合(-C-O-)に由来するピーク(289.5eV)とエステル(-C(=O)O-)に由来するピーク(289eV)の強度が増加していた。
また、図3(b)のO1sの結果より、EbS31含有PS膜の表面上では、EbS31のPEOMA鎖のエーテル結合(-C-O-)に由来するピーク(532.5eV)とエステル(-C(=O)O-)に由来するピーク(534eV)の増加が認められた。
さらに、図3(c)のSi2pの結果より、EbS31含有PS膜の表面上では、PSiOMAのシロキサン(-Si-O-)に由来するピーク(102eV)が確認された。
FIG. 3 shows the results of XPS measurement of the EbS31-containing PS film and the EbS31-free PS film. FIG. 3(a) is the spectrum of carbon atoms, FIG. 3(b) is the spectrum of oxygen atoms, and FIG. 3(c) is the spectrum of silicon atoms.
From the results of C 1s in FIG. 3(a), on the surface of the EbS31-containing PS film, the peak (289.5 eV) derived from the ether bond (-C-O-) of the PEOMA chain and the ester (-C(=O)O −), the intensity of the peak (289 eV) was increased.
In addition, from the result of O 1s in FIG. An increase in the peak (534 eV) derived from C(=O)O-) was observed.
Furthermore, from the result of Si 2p in FIG. 3(c), a peak (102 eV) derived from siloxane (—Si—O—) of PSiOMA was confirmed on the surface of the EbS31-containing PS film.

図4にEbS31含有PS膜とEbS31非含有PDMS膜のXPS測定の測定結果を示す。図4(a)は炭素原子のスペクトル、図4(b)は酸素原子のスペクトル、図4(c)はケイ素原子のスペクトルである。
図4(a)、(b)、(c)では上述したO1s、O1s、Si2pのスペクトルを示すが、ここではEbS31とPDMS単体のピークが重なるため、ピークを分離することは困難であった。
FIG. 4 shows the results of XPS measurement of the EbS31-containing PS film and the EbS31-free PDMS film. FIG. 4(a) is the spectrum of carbon atoms, FIG. 4(b) is the spectrum of oxygen atoms, and FIG. 4(c) is the spectrum of silicon atoms.
4(a), (b), and (c) show the above O 1s , O 1s , and Si 2p spectra. Here, the peaks of EbS31 and PDMS alone overlap, making it difficult to separate the peaks. there were.

図5にEbS31含有PP膜とEbS31非含有PP膜のXPS測定の測定結果を示す。図5(a)は炭素原子のスペクトル、図5(b)は酸素原子のスペクトル、図5(c)はケイ素原子のスペクトルである。
図5(a)のC1sの結果よりEbS31含有PP膜の表面上ではPEOMA鎖のエーテル結合(-C-O-)に由来するピークを確認することは困難であった。
一方で、図5(b)のO1sの結果より、EbS31含有PP膜の表面上では、EbS31のPEOMA鎖のエーテル結合(-C-O-)に由来するピーク(532.5eV)の増加が認められた。
さらに、図5(c)のSi2pの結果より、EbS31含有PMMA膜の表面上では、PSiOMAのシロキサン(-Si-O-)に由来するピーク(102eV)が確認された。
FIG. 5 shows the results of XPS measurement of the EbS31-containing PP film and the EbS31-free PP film. FIG. 5(a) is the spectrum of carbon atoms, FIG. 5(b) is the spectrum of oxygen atoms, and FIG. 5(c) is the spectrum of silicon atoms.
From the result of C1s in FIG. 5(a), it was difficult to confirm the peak derived from the ether bond (--C--O--) of the PEOMA chain on the surface of the EbS31-containing PP film.
On the other hand, from the result of O 1s in FIG. 5(b), on the surface of the EbS31-containing PP film, the peak (532.5 eV) derived from the ether bond (—C—O—) of the PEOMA chain of EbS31 increased. Admitted.
Furthermore, from the result of Si 2p in FIG. 5(c), a peak (102 eV) derived from siloxane (—Si—O—) of PSiOMA was confirmed on the surface of the EbS31-containing PMMA film.

<試験例1-3>
[静的接触角の評価]
実施例1で得られた各EbS31含有樹脂組成物1-1~1-4をシリコン基板にスピンコーティングを行い、その後減圧加熱乾燥を行い、サンプルとした。得られた膜表面の接触角を全自動接触角(協和界面化学(株)製、DM-500)により評価した。すべてのサンプルにおいて、水接触角では水滴着滴後60秒後の値を対水接触角とした。気泡接接触角では気泡が接触してから1秒後の値を気泡接触角とした。
また、比較例1で調製した各膜の静的接触角を測定した。
なお静的接触角は大気中での水滴の接触角測定により得られる水接触角に加え、各種基板を水中で逆さに設置して気泡の接触角測定により得られる気泡接触角の両方で評価を行った。
シリコン基板上のEbS31含有PMMA膜表面の水接触角は、68±1.9°であることが示された。気泡接触角は、115±1.8°を示した。比較例1のEbS31非含有PMMA膜は水接触角が97±0.9°、気泡接触角が111±0.2°であることから、実施例1のEbS31含有PMMA膜表面はEbS31非含有PMMA膜表面より水中ではより親水性であることが示された。
同様に、シリコン基板上のEbS31含有PS膜表面の水接触角は、91±0.3°程度であることが示された。気泡接触角は、109±6.8°程度を示した。比較例1のEbS31非含有PS膜は水接触角が89±2.0°、気泡接触角が68±1.9°であることから、実施例1のEbS31含有PS膜表面はEbS31非含有PS膜表面より水中においてより親水性であることが示された。
同様に、シリコン基板上のEbS31含有PDMS膜表面の水接触角は、114±0.5°程度であることが示された。気泡接触角は、133±0.9°程度を示した。比較例1のEbS31非含有PDMS膜は水接触角が68±1.9°、気泡接触角が119±1.1°であることから、実施例1のEbS31含有PDMS膜表面はEbS31非含有PDMS膜表面より親水性であることが示された。
同様に、シリコン基板上のEbS31含有PP膜表面の水接触角は、100±0.5°程度であることが示された。気泡接触角は、98±1.3°程度を示した。比較例1のEbS31非含有PP膜は水接触角が103±0.2°、気泡接触角が93±2.6°であることから、実施例1のEbS31含有PP膜表面はEbS31非含有PP膜表面より親水性であることが示された。
<Test Example 1-3>
[Evaluation of Static Contact Angle]
Each of the EbS31-containing resin compositions 1-1 to 1-4 obtained in Example 1 was spin-coated on a silicon substrate, and then dried by heating under reduced pressure to obtain a sample. The contact angle of the obtained film surface was evaluated by a fully automatic contact angle (DM-500, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). In all the samples, the water contact angle was defined as the value 60 seconds after the water droplet had landed. As for the bubble contact angle, the value 1 second after contact with the bubble was taken as the bubble contact angle.
Also, the static contact angle of each film prepared in Comparative Example 1 was measured.
In addition to the water contact angle obtained by measuring the contact angle of water droplets in air, the static contact angle is evaluated by both the bubble contact angle obtained by placing various substrates upside down in water and measuring the contact angle of bubbles. gone.
The water contact angle of the EbS31-containing PMMA film surface on the silicon substrate was shown to be 68±1.9°. The bubble contact angle showed 115±1.8°. The EbS31-free PMMA film of Comparative Example 1 has a water contact angle of 97±0.9° and a bubble contact angle of 111±0.2°. It was shown to be more hydrophilic in water than on the membrane surface.
Similarly, the water contact angle of the EbS31-containing PS film surface on the silicon substrate was shown to be about 91±0.3°. The bubble contact angle was about 109±6.8°. The EbS31-free PS film of Comparative Example 1 has a water contact angle of 89±2.0° and a bubble contact angle of 68±1.9°. It was shown to be more hydrophilic in water than the membrane surface.
Similarly, the water contact angle of the EbS31-containing PDMS film surface on the silicon substrate was shown to be about 114±0.5°. The bubble contact angle was about 133±0.9°. The EbS31-free PDMS film of Comparative Example 1 has a water contact angle of 68±1.9° and a bubble contact angle of 119±1.1°. It was shown to be more hydrophilic than the membrane surface.
Similarly, the water contact angle of the EbS31-containing PP film surface on the silicon substrate was shown to be about 100±0.5°. The bubble contact angle was about 98±1.3°. The EbS31-free PP film of Comparative Example 1 has a water contact angle of 103 ± 0.2 ° and a bubble contact angle of 93 ± 2.6 °. It was shown to be more hydrophilic than the membrane surface.

表2及び表3に試験例1-3の結果のまとめを示す。以上のことから、EbS31含有樹脂膜は、水中に浸漬させることで親水性への改質効果がより顕著に示すことが明らかとなった。 Tables 2 and 3 show a summary of the results of Test Examples 1-3. From the above, it has been clarified that the EbS31-containing resin film exhibits a more pronounced hydrophilic modification effect by being immersed in water.

Figure 2023036217000019
Figure 2023036217000019

Figure 2023036217000020
Figure 2023036217000020

試験例1-1、1-2、及び1-3の結果から、EbS31を含有するPMMA膜、PS膜、及びPDMS膜表面では、表面に凝集構造が形成されていることが明らかとなった。XPSスペクトルから、この凝集構造には、EbS31に由来するピークが確認された。一方で、PP樹脂に関しては、EbS31を含有するPP膜とEbS31を含有しないPP膜で表面の形態に違いはなかったものの、XPSの結果ではEbS31含有PP膜の表面にEbS31由来のピークが確認された。水中による空気接触角では、実施例のEbS31含有樹脂膜は、比較例のEbS31非含有樹脂膜に比べ親水性が改質されていることが明確となった。以上の結果から、EbS31をPMMA、PS、PDMS、又はPPに添加して塗布した際、EbS31が表面濃縮することが明らかとなった。 From the results of Test Examples 1-1, 1-2, and 1-3, it was found that aggregate structures were formed on the surfaces of the PMMA film, PS film, and PDMS film containing EbS31. From the XPS spectrum, a peak derived from EbS31 was confirmed in this aggregate structure. On the other hand, regarding the PP resin, although there was no difference in the surface morphology between the PP film containing EbS31 and the PP film not containing EbS31, the XPS results confirmed a peak derived from EbS31 on the surface of the PP film containing EbS31. rice field. As for the air contact angle in water, it became clear that the EbS31-containing resin film of the example had improved hydrophilicity compared to the EbS31-free resin film of the comparative example. From the above results, it was clarified that when EbS31 was added to PMMA, PS, PDMS, or PP and applied, EbS31 was concentrated on the surface.

<試験例1-4>
[細胞接着実験]
実施例1にてEbS31含有樹脂膜を形成したガラス基板(以下コート基板と称する)を使用して、下記の実験法より細胞の接着実験を行った。
コート基板を24ウェルの細胞培養プレートの底に静置した。各EbS31含有樹脂膜を滅菌水で3回洗浄した後に室温環境下のPBS中に3時間浸漬させた。マウス線維芽細胞(NIH3T3)を5%CO、37℃環境下で10%ウシ血清(FBS)を含有するダルベッコ改変イーグル培地(FBS含有DMEM)中で培養した。培養したNIH3T3細胞を滅菌PBSで一回洗浄し、3mLの0.25%トリプシン/0.02%エチレンジアミン四酢酸(EDTA)混合液を加え細胞培養プレートから剥がした。その細胞懸濁液を遠心してNIH3T3細胞を回収した後、FCS含有DMEMで再懸濁し7×10個/mLの溶液を得た。
細胞懸濁液は、コート基板を固定した細胞培養プレートの各ウェルに対して5×10個/cmとなるように培地で調製し、コート基板上に播種した。5%CO、37℃環境下で12時間培養した後、コート基板をPBSで3回洗浄し、2%グルタールアルデヒドPBS溶液を用いてEbS31含有樹脂膜上に接着した細胞を固定化した。超純水で3回洗浄した後、風乾した。0.01質量%濃度のクリスタルバイオレット-PBS染色液で接着した細胞を染色し、光学顕微鏡を用いて観察を行い接着した細胞を観察した。
図6に、実施例1で作製したEbS31含有PMMA膜及びEbS31含有PS膜、並びに比較例1で作製したEbS31非含有PMMA膜及びEbS31非含有PS膜の表面に対する細胞接着実験の結果(光学顕微鏡画像)を示す。
なお、図6(a)~(d)は洗浄及び染色前の膜の光学顕微鏡画像である。図6(e)~(l)は洗浄及び染色後の膜の光学顕微鏡画像である。
EbS31含有PMMA膜上(図6(a))及びEbS31含有PS膜上(図6(c))では、播種した細胞は培養12時間後においても膜に接着すること無く浮遊し、さらに凝集していた。EbS31非含有PMMA膜上では播種した細胞が接着していた。EbS31非含有PS膜上では接着細胞の伸展の抑制は認められたが、多数の細胞が接着していた(図6(b)、(d))。すべてのコート基板は、PBSで洗浄を行い、染色を行った。EbS31含有PMMA膜上及びEbS31含有PS膜上では洗浄工程により殆どの細胞が除去された(図6(e)、(g))。染色工程後に僅かに接着した細胞が確認できたものの細胞の伸展は抑制されていることが明らかとなった(図6(i)、(k))。EbS31非含有PMMA膜とEbS31非含有PS膜は、洗浄および染色後に多数の接着細胞が残存し伸展していることが明らかとなった。
また、同様の細胞接着試験を実施例1で作製したEbS31含有PDMS膜、及びEbS31含有PP膜において実施した。比較例としてEbS31非含有PDMS膜、及びEbS31非含有PP膜を用いた。
なお、図7(a)~(d)は洗浄及び染色前の膜の光学顕微鏡画像である。図7(e)~(l)は洗浄及び染色後の膜の光学顕微鏡画像である。
図7に、実施例1で作製したEbS31含有PDMS膜及びEbS31含有PP膜、並びに比較例1で作製したEbS31非含有PDMS膜及びEbS31非含有PP膜の表面に対する細胞接着実験の結果(光学顕微鏡画像)を示す。EbS31含有PDMS膜上(図7(a))及びEbS31含有PP膜上(図7(c))では、播種した細胞は12時間後においても膜に接着すること無く浮遊し、さらに凝集していた。EbS31非含有PDMS膜上及びEbS31非含有PP膜上では播種した細胞の一部が接着し伸展していた(図7(b)、(d))。すべてのコート基板は、PBSで洗浄を行い、染色を行った。EbS31含有PDMS膜及びEbS31含有PP膜上では洗浄工程により殆どの細胞が除去された(図7(e)、(g))。染色工程後に僅かに接着した細胞が確認できたものの細胞の伸展は抑制されていることが明らかとなった(図7(i)、(k))。EbS31非含有PDMS膜とEbS31非含有PP膜は、洗浄および染色後に接着細胞が残存し伸展していることが明らかとなった。
以上の結果から、実施例1のEbS31含有樹脂膜においてはEbS31がSiOMA組成を有することで表面濃縮し、さらに表面が水と接することでPEOMA鎖が露出することにより親水性に改質し、その界面は高い細胞接着抑制能を有していることが示された。
<Test Example 1-4>
[Cell adhesion experiment]
Using a glass substrate (hereinafter referred to as a coated substrate) on which an EbS31-containing resin film was formed in Example 1, a cell adhesion experiment was performed according to the following experimental method.
The coated substrate was placed on the bottom of a 24-well cell culture plate. Each EbS31-containing resin film was washed with sterilized water three times and then immersed in PBS at room temperature for 3 hours. Mouse fibroblasts (NIH3T3) were cultured in Dulbecco's modified Eagle's medium (FBS-containing DMEM) containing 10% bovine serum (FBS) in an environment of 5% CO 2 and 37°C. Cultured NIH3T3 cells were washed once with sterile PBS and detached from cell culture plates by adding 3 mL of 0.25% trypsin/0.02% ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) mixture. The cell suspension was centrifuged to collect NIH3T3 cells, which were then resuspended in FCS-containing DMEM to obtain a solution of 7×10 4 cells/mL.
A cell suspension was prepared in a medium so as to have 5×10 4 cells/cm 2 in each well of the cell culture plate on which the coated substrate was fixed, and seeded onto the coated substrate. After culturing for 12 hours in an environment of 5% CO 2 and 37° C., the coated substrate was washed with PBS three times, and the cells adhered to the EbS31-containing resin membrane were fixed using a 2% glutaraldehyde PBS solution. After washing with ultrapure water three times, it was air-dried. The adhered cells were stained with a crystal violet-PBS staining solution having a concentration of 0.01% by mass, and observed using an optical microscope to observe the adhered cells.
FIG. 6 shows the results of cell adhesion experiments on the surfaces of the EbS31-containing PMMA film and EbS31-containing PS film prepared in Example 1, and the EbS31-free PMMA film and EbS31-free PS film prepared in Comparative Example 1 (optical microscope images). ).
6(a) to (d) are optical microscope images of the membrane before washing and staining. Figures 6(e)-(l) are optical microscope images of the membrane after washing and staining.
On the EbS31-containing PMMA membrane (Fig. 6(a)) and on the EbS31-containing PS membrane (Fig. 6(c)), the seeded cells floated without adhering to the membrane even after 12 hours of culture, and further aggregated. rice field. The seeded cells adhered on the EbS31-free PMMA membrane. On the EbS31-free PS membrane, suppression of spreading of adherent cells was observed, but a large number of cells adhered (FIGS. 6(b) and (d)). All coated substrates were washed with PBS and stained. Most of the cells were removed by the washing process on the EbS31-containing PMMA membrane and the EbS31-containing PS membrane (FIGS. 6(e) and (g)). After the staining step, although a few adhered cells were confirmed, it was found that the spreading of the cells was suppressed (FIGS. 6(i) and (k)). After washing and staining, the EbS31-free PMMA membrane and the EbS31-free PS membrane were found to have a large number of adherent cells remaining and spreading.
In addition, a similar cell adhesion test was performed on the EbS31-containing PDMS membrane and the EbS31-containing PP membrane prepared in Example 1. As comparative examples, an EbS31-free PDMS film and an EbS31-free PP film were used.
7(a) to (d) are optical microscope images of the membrane before washing and staining. Figures 7(e)-(l) are optical microscope images of the membrane after washing and staining.
FIG. 7 shows the results of cell adhesion experiments on the surface of the EbS31-containing PDMS film and EbS31-containing PP film prepared in Example 1, and the EbS31-free PDMS film and EbS31-free PP film prepared in Comparative Example 1 (optical microscope images). ). On the EbS31-containing PDMS membrane (Fig. 7(a)) and on the EbS31-containing PP membrane (Fig. 7(c)), the seeded cells remained floating without adhering to the membrane even after 12 hours, and further aggregated. . Some of the seeded cells adhered and spread on the EbS31-free PDMS membrane and the EbS31-free PP membrane (FIGS. 7(b) and (d)). All coated substrates were washed with PBS and stained. Most of the cells were removed by the washing process on the EbS31-containing PDMS membrane and the EbS31-containing PP membrane (FIGS. 7(e) and (g)). After the staining step, although a few adhered cells were confirmed, it was found that the spreading of the cells was suppressed (FIGS. 7(i) and (k)). It was found that the EbS31-free PDMS membrane and the EbS31-free PP membrane had adherent cells remaining and spreading after washing and staining.
From the above results, in the EbS31-containing resin film of Example 1, the EbS31 has a SiOMA composition, so that the surface is concentrated, and when the surface is in contact with water, the PEOMA chains are exposed and modified to be hydrophilic. It was shown that the interface has a high ability to suppress cell adhesion.

<実施例2>
EbS31の含有量による効果を検討するため、実施例2の実験を行った。
合成例2で得られたEbS31をPMMAに対して2質量%、1質量%、又は0.5質量%に成るようPMMAの4.5質量%トルエン溶液と混合し、EbS31含有のPMMA塗工液(EbS31含有樹脂組成物2-1~2-3)とした。その塗工液をガラス基板またはシリコン基板に滴下し、スピンコーター(2000rpm,60秒)を用いて被覆した。
同様に、合成例2で得られたEbS31をPSに対して2質量%、1質量%、又は0.5質量%に成るようPSの3.0質量%トルエン溶液と混合し、EbS31を含有したPS塗工液(EbS31含有樹脂組成物2-4~2-6)とした。その塗工液をガラス基板またはシリコン基板に滴下し、スピンコーター(2000rpm,60秒)を用いて被覆した。
<Example 2>
In order to examine the effect of the content of EbS31, the experiment of Example 2 was conducted.
EbS31 obtained in Synthesis Example 2 was mixed with a 4.5% by mass toluene solution of PMMA so as to be 2% by mass, 1% by mass, or 0.5% by mass with respect to PMMA, and a PMMA coating solution containing EbS31 was obtained. (EbS31-containing resin compositions 2-1 to 2-3). The coating liquid was dropped onto a glass substrate or a silicon substrate and coated using a spin coater (2000 rpm, 60 seconds).
Similarly, the EbS31 obtained in Synthesis Example 2 was mixed with a 3.0% by mass toluene solution of PS so as to be 2% by mass, 1% by mass, or 0.5% by mass with respect to PS, and EbS31 was contained. PS coating liquids (EbS31-containing resin compositions 2-4 to 2-6) were used. The coating liquid was dropped onto a glass substrate or a silicon substrate and coated using a spin coater (2000 rpm, 60 seconds).

<試験例2-1>
[原子間力顕微鏡によるコート表面観察]
実施例2で得られた各EbS31含有樹脂組成物をガラス基板にスピンコーティングを行い、その後減圧加熱乾燥を行い、サンプルとした。得られた膜表面の表面観察を原子間力顕微鏡(AFM)(オックスフォード・インストゥルメンツ(株)製))を用いて、調製されたサンプル表面の構造を大気中にて観察した。カンチレバー(ナノワールド社製)は、長さ160μm、共振周波数285kHz、バネ定数42N/mのものを使用した。観察条件は、スキャン範囲10μm×10μm、スキャン速度0.5Hzとし、コンタクトモードで測定し、デジタル画像としてtifファイルにて保存した。これを装置内臓のデータ処理ソフトウェアでの画像解析に供した。
図8に、EbS31の含有量が異なるPMMA膜のAFMから得られた高さ像と位相差像を示す。EbS31を2質量%含有するPMMA膜(図8(a))、EbS31を1質量%含有するPMMA膜(図8(b))、EbS31を0.5質量%含有するPMMA膜(図8(c))、及びEbS31非含有PMMA膜(図8(d))は、表面二乗平均粗さ(PMS)がそれぞれ0.46nm以下であり平滑な膜が形成されていた。また、位相差像からも均一な膜表面であることが明らかとなった。
同様に、図9に、EbS31の含有量が異なるPS膜のAFMから得られた高さ像と位相差像を示す。EbS31を2質量%含有するPS膜(図9(a))、EbS31を1質量%含有するPS膜(図9(b))、EbS31を0.5質量%含有するPS膜(図9(c))、及びEbS31非含有PS膜(図9(d))は、表面二乗平均粗さ(PMS)がそれぞれ0.59nm以下であり平滑な膜が形成されていた。また、位相差像からも均一な膜表面であることが明らかとなった。
以上の結果から、EbS31は含有量が2質量%以下になると、表面二乗平均粗さ(PMS)がそれぞれ0.59nm以下の平滑な樹脂膜が形成されていることが明らかとなった。
<Test Example 2-1>
[Observation of coating surface by atomic force microscope]
Each EbS31-containing resin composition obtained in Example 2 was spin-coated on a glass substrate, and then dried by heating under reduced pressure to obtain a sample. The structure of the prepared sample surface was observed in the atmosphere using an atomic force microscope (AFM) (manufactured by Oxford Instruments Co., Ltd.). A cantilever (manufactured by Nanoworld) having a length of 160 μm, a resonance frequency of 285 kHz, and a spring constant of 42 N/m was used. Observation conditions were a scan range of 10 μm×10 μm and a scan speed of 0.5 Hz. This was subjected to image analysis using data processing software built into the device.
FIG. 8 shows height images and phase contrast images obtained by AFM of PMMA films with different EbS31 contents. A PMMA film containing 2% by mass of EbS31 (FIG. 8A), a PMMA film containing 1% by mass of EbS31 (FIG. 8B), and a PMMA film containing 0.5% by mass of EbS31 (FIG. 8C )) and the EbS31-free PMMA film (FIG. 8(d)) had a surface root-mean-square roughness (PMS) of 0.46 nm or less, and a smooth film was formed. It was also revealed from the phase contrast image that the film surface was uniform.
Similarly, FIG. 9 shows height images and phase contrast images obtained by AFM of PS films with different EbS31 contents. A PS film containing 2% by mass of EbS31 (FIG. 9A), a PS film containing 1% by mass of EbS31 (FIG. 9B), and a PS film containing 0.5% by mass of EbS31 (FIG. 9C )) and the EbS31-free PS film (FIG. 9(d)) each had a surface root-mean-square roughness (PMS) of 0.59 nm or less, and a smooth film was formed. It was also revealed from the phase contrast image that the film surface was uniform.
From the above results, it was found that when the EbS31 content was 2% by mass or less, a smooth resin film having a surface root-mean-square roughness (PMS) of 0.59 nm or less was formed.

<試験例2-2>
実施例2で調製したEbS31が異なる含有量のPMMA膜及びPS膜の化学組成を、X線光電子分光(XPS)測定に基づき評価した。XPS測定にはX線光電子分光装置(PHI5000 VersaProbe III,ULVACPHI,PHI.,INC)を用いた。X線源は単色のAl Kα線、印加電圧は15.0kV、25Wであり、室温で測定を行った。また、光電子取り出し角度を15°とした。平均自由行程から算出した炭素の1s電子の分析深さは3nm程度である。測定中、試料表面がチャージアップし、結合エネルギーが時間の経過に伴いシフトしたため、炭素の1sのピーク(285eV)を基準にして、中和銃を用いることで補正した。
図10に、2質量%から0.5質量%のEbS31を含有するPMMS膜のXPSスペクトルを示す。図10(a)は炭素原子のスペクトル、図10(b)は酸素原子のスペクトル、図10(c)はケイ素原子のスペクトルである。
図10(a)のC1sスペクトルでは、EbS31の含有量が増加するに従い炭素-炭素結合(C-C-C、285eV)ピークの割合が増加した。図10(b)のO1sスペクトルでは、EbS31の含有量が増加するに従いシロキサン結合(Si-O-Si、532.5eV)ピークの割合が増加した。図10(c)のSi2pスペクトルでは、EbS31含有PMMA膜上でシロキサン結合(Si-O-Si、102eV)ピークが得られた。
同様に、図11に、2質量%から0.5質量%のEbS31を含有するPS膜のXPSスペクトルを示す。図11(a)は炭素原子のスペクトル、図11(b)は酸素原子のスペクトル、図11(c)はケイ素原子のスペクトルである。
図11(a)のC1sスペクトルでは、EbS31の含有量が増加するに従い炭素-炭素結合(C-C-C、285eV)とエーテル結合(C-O、286.5eV)およびエステル結合(C(C=O)O、288.2eV)ピークが増加した。図11(b)のO1sスペクトルでは、EbS31の含有量が増加するに従いシロキサン結合(Si-O-Si、532.5eV)ピークとエステル結合(C(=O)O、534eV)の割合が増加した。図11(c)のSi2pスペクトルでは、EbS31含有PS膜上でシロキサン結合(Si-O-Si、102eV)ピークが得られた。
以上の結果から、EbS31を含有するPMMA膜およびPS膜上では、EbS31の疎水性ユニットであるシリコーン部位の化学結合が確認された。これはEbS31が低濃度の含有量においても樹脂表面に濃縮することが可能であることを示唆している。また、5質量%のEbS31を含有するPMMA膜およびPS膜上では凝集構造が認められたがそのような凝集構造が無いサンプル表面でもEbS31の表面濃縮が認められた。
<Test Example 2-2>
The chemical compositions of PMMA films and PS films with different contents of EbS31 prepared in Example 2 were evaluated based on X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurements. An X-ray photoelectron spectrometer (PHI5000 VersaProbe III, ULVACPHI, PHI., INC) was used for the XPS measurement. The X-ray source was a monochromatic Al Kα ray, the applied voltage was 15.0 kV, 25 W, and the measurement was performed at room temperature. Further, the photoelectron extraction angle was set to 15°. The analysis depth of carbon 1s electrons calculated from the mean free path is about 3 nm. During the measurement, the sample surface was charged up and the binding energy shifted over time, so the carbon 1s peak (285 eV) was used as a reference and corrected using a neutralization gun.
FIG. 10 shows the XPS spectra of PMMS films containing 2 wt % to 0.5 wt % EbS31. FIG. 10(a) is the spectrum of carbon atoms, FIG. 10(b) is the spectrum of oxygen atoms, and FIG. 10(c) is the spectrum of silicon atoms.
In the C 1s spectrum of FIG. 10(a), the proportion of carbon-carbon bond (C—C—C, 285 eV) peaks increased as the content of EbS31 increased. In the O 1s spectrum of FIG. 10(b), the percentage of siloxane bond (Si—O—Si, 532.5 eV) peaks increased as the content of EbS31 increased. In the Si 2p spectrum of Fig. 10(c), a siloxane bond (Si-O-Si, 102 eV) peak was obtained on the PMMA film containing EbS31.
Similarly, FIG. 11 shows XPS spectra of PS films containing 2% to 0.5% by weight of EbS31. FIG. 11(a) is the spectrum of carbon atoms, FIG. 11(b) is the spectrum of oxygen atoms, and FIG. 11(c) is the spectrum of silicon atoms.
In the C 1s spectrum of FIG. 11(a), as the content of EbS31 increases, the carbon-carbon bond (C-C-C, 285 eV), ether bond (C-O, 286.5 eV) and ester bond (C ( C═O) O, 288.2 eV) peak increased. In the O 1s spectrum of FIG. 11(b), as the content of EbS31 increases, the ratio of siloxane bond (Si—O—Si, 532.5 eV) peak and ester bond (C(=O)O, 534 eV) increases. bottom. In the Si 2p spectrum of Fig. 11(c), a siloxane bond (Si-O-Si, 102 eV) peak was obtained on the EbS31-containing PS film.
From the above results, chemical bonding of the silicone moiety, which is the hydrophobic unit of EbS31, was confirmed on the PMMA film and PS film containing EbS31. This suggests that EbS31 can concentrate on the resin surface even at low concentrations. Aggregation structures were observed on the PMMA film and PS film containing 5% by mass of EbS31, but surface concentration of EbS31 was also observed on sample surfaces without such aggregation structures.

<試験例2-3>
[細胞接着実験]
実施例2にてEbS31含有樹脂膜を形成したガラス基板(以下コート基板と称する)を使用して、下記の実験法より細胞の接着実験を行った。
コート基板を24ウェルの細胞培養プレートの底に静置した。各EbS31含有樹脂膜を滅菌水で3回洗浄した後に室温環境下のPBS中に3時間浸漬させた。マウス線維芽細胞(NIH3T3)を5%CO2、37℃環境下で10%ウシ血清(FBS)を含有するダルベッコ改変イーグル培地(FBS含有DMEM)中で培養した。培養したNIH3T3細胞を滅菌PBSで一回洗浄し、3mLの0.25%トリプシン/0.02%エチレンジアミン四酢酸(EDTA)混合液を加え細胞培養プレートから剥がした。その細胞懸濁液を遠心してNIH3T3細胞を回収した後、FCS含有DMEMで再懸濁し7×10個/mLの溶液を得た。
細胞懸濁液は、コート基板を固定した細胞培養プレートの各ウェルに対して5×10個/cmとなるように培地で調製し、コート基板上に播種した。5%CO、37℃環境下で12時間培養した後、コート基板をPBSで3回洗浄し、2%グルタールアルデヒドPBS溶液を用いてEbS31含有樹脂膜上に接着した細胞を固定化した。超純水で3回洗浄した後、風乾した。0.01質量%濃度のクリスタルバイオレット-PBS染色液で接着した細胞を染色し、光学顕微鏡を用いて5視野任意に観察を行い接着した細胞の数を数えた。
図12(a)、(b)、(c)に、実施例2で作製したEbS31含有PMMA膜の表面に対する細胞接着実験の結果(光学顕微鏡画像)を示す。なお、図12(a)~(d)は洗浄及び染色後の膜の光学顕微鏡画像である。
図12(a)に示す2質量%EbS31含有PMMA膜上では、5質量%EbS31含有PMMA膜と同様に高い細胞接着抑制を示した。図12(b)に示す1質量%EbS31含有PMMA膜上では細胞塊が接着していることが分かった。図12(c)に示す0.5質量%EbS31含有PMMA膜上では細胞が明らかに接着および伸展しており、細胞接着抑制能の低下が認められた。
同様に、図12(d)、(e)、(f)に、実施例2で作製したEbS31含有量PS膜の表面に対する細胞接着実験の結果(光学顕微鏡画像)を示す。なお、図12(d)~(f)は洗浄及び染色後の膜の光学顕微鏡画像である。
図12(d)に示す2質量%EbS31含有PS膜上では、5質量%EbS31含有PS膜と同様に高い細胞接着抑制を示した。図12(e)に示す1質量%EbS31含有PS膜上では細胞塊が接着していることが分かった。図12(f)に示す0.5質量%EbS31含有PS膜上では細胞が明らかに接着および伸展しており、細胞接着抑制能の低下が認められた。
以上の結果から、EbS31の含有量が5質量%又は2質量%のPMMA膜およびPS膜表面では高い接着抑制効果を示し、1質量%以下では細胞接着が認められた。2質量%のEbS31を含有する樹脂上では、5質量%のEbS31を含有する樹脂上のような凝集構造は認められなかったが、細胞接着抑制能は低下しないことが明らかとなった。
なお、EbS31の含有量が1質量%、又は0.5質量%の場合でも、EbS31非含有の場合と比べると、細胞接着抑制能を有している。
<Test Example 2-3>
[Cell adhesion experiment]
Using the glass substrate (hereinafter referred to as the coated substrate) on which the EbS31-containing resin film was formed in Example 2, a cell adhesion experiment was performed according to the following experimental method.
The coated substrate was placed on the bottom of a 24-well cell culture plate. Each EbS31-containing resin film was washed with sterilized water three times and then immersed in PBS at room temperature for 3 hours. Mouse fibroblasts (NIH3T3) were cultured in Dulbecco's modified Eagle's medium (FBS-containing DMEM) containing 10% bovine serum (FBS) in an environment of 5% CO2 and 37°C. Cultured NIH3T3 cells were washed once with sterile PBS and detached from cell culture plates by adding 3 mL of 0.25% trypsin/0.02% ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) mixture. The cell suspension was centrifuged to collect NIH3T3 cells, which were then resuspended in FCS-containing DMEM to obtain a solution of 7×10 4 cells/mL.
A cell suspension was prepared in a medium so as to have 5×10 4 cells/cm 2 in each well of the cell culture plate on which the coated substrate was fixed, and seeded onto the coated substrate. After culturing for 12 hours in an environment of 5% CO 2 and 37° C., the coated substrate was washed with PBS three times, and the cells adhered to the EbS31-containing resin membrane were fixed using a 2% glutaraldehyde PBS solution. After washing with ultrapure water three times, it was air-dried. Adhered cells were stained with a crystal violet-PBS staining solution having a concentration of 0.01% by mass, and observed in 5 visual fields at will using an optical microscope to count the number of adhered cells.
12(a), (b), and (c) show the results (optical microscope images) of cell adhesion experiments on the surface of the EbS31-containing PMMA membrane prepared in Example 2. FIG. 12(a) to (d) are optical microscope images of the membrane after washing and staining.
The 2% by mass EbS31-containing PMMA membrane shown in FIG. 12(a) exhibited high inhibition of cell adhesion, similar to the 5% by mass EbS31-containing PMMA membrane. It was found that cell clusters adhered on the 1% by mass EbS31-containing PMMA membrane shown in FIG. 12(b). Cells clearly adhered and spread on the 0.5% by mass EbS31-containing PMMA membrane shown in FIG.
Similarly, FIGS. 12(d), (e), and (f) show the results (optical microscope images) of cell adhesion experiments on the surface of the EbS31-containing PS membrane prepared in Example 2. FIG. 12(d) to (f) are optical microscope images of the membrane after washing and staining.
The 2% by mass EbS31-containing PS membrane shown in FIG. 12(d) showed high inhibition of cell adhesion, similar to the 5% by mass EbS31-containing PS membrane. It was found that cell clusters adhered on the 1% by mass EbS31-containing PS membrane shown in FIG. 12(e). Cells clearly adhered and spread on the 0.5% by mass EbS31-containing PS membrane shown in FIG.
From the above results, PMMA membrane and PS membrane surfaces with an EbS31 content of 5% by mass or 2% by mass exhibited a high adhesion inhibitory effect, and cell adhesion was observed at 1% by mass or less. On the resin containing 2% by mass of EbS31, no aggregation structure was observed as on the resin containing 5% by mass of EbS31, but it was found that the cell adhesion inhibitory activity was not reduced.
Even when the content of EbS31 is 1% by mass or 0.5% by mass, the cell adhesion inhibitory ability is maintained as compared with the case where EbS31 is not contained.

<実施例3>
合成例1、合成例2、及び合成例4で得られたPEOMA、EbS31、及びPSiOMAをそれぞれPMMAに対して2質量%に成るようPMMAの4.5質量%トルエン溶液と混合し、表面改質剤含有のPMMA塗工液とした。その塗工液をガラス基板またはシリコン基板に滴下し、スピンコーター(2000rpm,60秒)を用いて被覆し、PEOMA含有PMMA膜、EbS31含有PMMA膜、及びPSiOMA含有PMMA膜(試験例3-1では、これらを総称して「表面改質剤含有PMMA膜」という)を得た。
<Example 3>
PEOMA, EbS31, and PSiOMA obtained in Synthesis Example 1, Synthesis Example 2, and Synthesis Example 4 were each mixed with a 4.5% by mass toluene solution of PMMA so as to be 2% by mass with respect to PMMA, and the surface was modified. A PMMA coating solution containing an agent was prepared. The coating liquid was dropped onto a glass substrate or a silicon substrate and coated using a spin coater (2000 rpm, 60 seconds) to form a PEOMA-containing PMMA film, an EbS31-containing PMMA film, and a PSiOMA-containing PMMA film (in Test Example 3-1, , collectively referred to as a “surface modifier-containing PMMA film”).

<比較例3-1>
PMMAの4.5質量%トルエン溶液を調製し、PMMA塗工液とした。その塗工液をガラス基板またはシリコン基板に滴下し、スピンコーター(2000rpm,60秒)を用いて被覆した。
<Comparative Example 3-1>
A 4.5% by mass toluene solution of PMMA was prepared and used as a PMMA coating solution. The coating liquid was dropped onto a glass substrate or a silicon substrate and coated using a spin coater (2000 rpm, 60 seconds).

<比較例3-2>
本発明の表面改質剤組成物と比較を行うため市販品であるオリゴエチレンオキシドとオリゴジメチルシロキサンの組成を有するDBE-712(Gelest社製)をPMMAに対して10質量%又は2質量%に成るようPMMAの4.5質量%トルエン溶液と混合し、DBE-712含有のPMMA塗工液とした。その塗工液をガラス基板またはシリコン基板に滴下し、スピンコーター(2000rpm,60秒)を用いて被覆し、DBE-712含有PMMA膜を得た。
<Comparative Example 3-2>
For comparison with the surface modifier composition of the present invention, DBE-712 (manufactured by Gelest) having a composition of oligoethylene oxide and oligodimethylsiloxane, which is a commercial product, was added to PMMA at 10% by mass or 2% by mass. This was mixed with a 4.5% by mass toluene solution of PMMA to obtain a PMMA coating solution containing DBE-712. The coating solution was dropped onto a glass substrate or a silicon substrate and coated using a spin coater (2000 rpm, 60 seconds) to obtain a PMMA film containing DBE-712.

<試験例3-1>
[細胞接着実験]
実施例3にて表面改質剤含有PMMA膜を形成したガラス基板(以下コート基板と称する)を使用して、下記の実験法より細胞の接着実験を行った。
コート基板を24ウェルの細胞培養プレートの底に静置した。表面改質剤含有PMMA膜を滅菌水で3回洗浄した後に室温環境下のPBS中に3時間浸漬させた。マウス線維芽細胞(NIH3T3)を5%CO、37℃環境下で10%ウシ血清(FBS)を含有するダルベッコ改変イーグル培地(FBS含有DMEM)中で培養した。培養したNIH3T3細胞を滅菌PBSで一回洗浄し、3mLの0.25%トリプシン/0.02% エチレンジアミン四酢酸(EDTA)混合液を加え細胞培養プレートから剥がした。その細胞懸濁液を遠心してNIH3T3細胞を回収した後、FCS含有DMEMで再懸濁し7×10個/mLの溶液を得た。
細胞懸濁液は、コート基板を固定した細胞培養プレートの各ウェルに対して5×10個/cmとなるように培地で調製し、コート基板上に播種した。5%CO、37℃環境下で12時間培養した後、コート基板をPBSで3回洗浄し、2%グルタールアルデヒドPBS溶液を用いて表面改質剤含有樹脂上に接着した細胞を固定化した。超純水で3回洗浄した後、ロータリー真空ポンプにて減圧乾燥した。0.01質量%濃度のクリスタルバイオレット-PBS染色液で接着した細胞を染色し、光学顕微鏡を用いて5視野任意に観察を行い接着した細胞の数を数えた。
図13(a)、(b)、(c)に、実施例3で作製した表面改質剤含有PMMA膜の表面に対する細胞接着実験の結果(光学顕微鏡画像)を示す。なお、図13(a)~(d)、(i)及び(j)は洗浄及び染色前の膜の光学顕微鏡画像である。図13(e)~(h)、(k)及び(l)は洗浄及び染色後の膜の光学顕微鏡画像である。
図13(a)、及び(e)に示す2質量%PEOMA含有PMMA膜上では、細胞接着抑制の傾向を示したが、僅かに細胞が接着する傾向が認められた。図13(b)、及び(f)に示す2質量%EbS31含有PMMA膜はこれまでと同様に高い細胞接着抑制を示した。図13(c)、及び(g)に示す2質量%PSiOMA含有PMMAは細胞接着抑制を示さなかった。
同様に、図13(d)、及び(h)に、比較例3-1で調製したPMMA膜に対する細胞接着試験の結果を示す。
同様に、図13(i)、(j)、(k)、及び(l)に、比較例3-2で調製した、DBE-712含有PMMA膜に対する細胞接着試験の結果を示す。培養12時間後では、10質量%又は2質量%含有するPMMA膜上には細胞がよく接着していることが確認された(図13(i)および(j))。また、DBE-712(Gelest社製)をPMMA膜に対して10質量%又は2質量%含有するPMMA膜上に接着した細胞を染色した結果、細胞は分散した状態でよく伸展していることが明らかとなった。これらの結果から、DBE-712を含有する膜上では細胞の接着抑制が認められなかった。
<Test Example 3-1>
[Cell adhesion experiment]
Using a glass substrate (hereinafter referred to as a coated substrate) on which a PMMA film containing a surface modifier was formed in Example 3, a cell adhesion experiment was performed according to the following experimental method.
The coated substrate was placed on the bottom of a 24-well cell culture plate. After washing the surface modifier-containing PMMA film with sterilized water three times, it was immersed in PBS at room temperature for 3 hours. Mouse fibroblasts (NIH3T3) were cultured in Dulbecco's modified Eagle's medium (FBS-containing DMEM) containing 10% bovine serum (FBS) in an environment of 5% CO 2 and 37°C. Cultured NIH3T3 cells were washed once with sterile PBS and detached from cell culture plates by adding 3 mL of 0.25% trypsin/0.02% ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) mixture. The cell suspension was centrifuged to collect NIH3T3 cells, which were then resuspended in FCS-containing DMEM to obtain a solution of 7×10 4 cells/mL.
A cell suspension was prepared in a medium so as to have 5×10 4 cells/cm 2 in each well of the cell culture plate on which the coated substrate was fixed, and seeded onto the coated substrate. After culturing for 12 hours in an environment of 5% CO 2 and 37° C., the coated substrate was washed with PBS three times, and the cells adhered to the surface modifier-containing resin were fixed using a 2% glutaraldehyde PBS solution. bottom. After washing with ultrapure water three times, it was dried under reduced pressure with a rotary vacuum pump. Adhered cells were stained with a crystal violet-PBS staining solution having a concentration of 0.01% by mass, and observed in 5 visual fields at will using an optical microscope to count the number of adhered cells.
13(a), (b), and (c) show the results (optical microscope images) of cell adhesion experiments on the surface of the PMMA membrane containing the surface modifier prepared in Example 3. FIG. 13(a)-(d), (i) and (j) are optical microscope images of the membrane before washing and staining. Figures 13(e)-(h), (k) and (l) are optical microscope images of the membrane after washing and staining.
On the 2% by mass PEOMA-containing PMMA membranes shown in FIGS. 13(a) and (e), there was a tendency of cell adhesion suppression, but a slight tendency of cell adhesion was observed. The 2% by mass EbS31-containing PMMA membranes shown in FIGS. 13(b) and (f) exhibited high cell adhesion inhibition as before. 2% by mass PSiOMA-containing PMMA shown in FIGS. 13(c) and (g) did not inhibit cell adhesion.
Similarly, FIGS. 13(d) and (h) show the results of the cell adhesion test to the PMMA membrane prepared in Comparative Example 3-1.
Similarly, FIGS. 13(i), (j), (k), and (l) show the results of the cell adhesion test to the DBE-712-containing PMMA membrane prepared in Comparative Example 3-2. After 12 hours of culture, it was confirmed that the cells adhered well to the PMMA membrane containing 10% by mass or 2% by mass (FIGS. 13(i) and (j)). In addition, as a result of staining the cells adhered to the PMMA membrane containing 10% by mass or 2% by mass of DBE-712 (manufactured by Gelest) relative to the PMMA membrane, it was found that the cells were dispersed and spread well. It became clear. From these results, no inhibition of cell adhesion was observed on membranes containing DBE-712.

<実施例4>
合成例2、合成例3、及び合成例5で得られたEbS31、EbS80、及びErS31をPMMAに対して2質量%に成るようPMMAの4.5質量%トルエン溶液と混合し、表面改質剤含有のPMMA塗工液とした。その塗工液をガラス基板またはシリコン基板に滴下し、スピンコーター(2000rpm,60秒)を用いて被覆し、EbS31含有PMMA膜、EbS80含有PMMA膜、及びErS31含有PMMA膜(試験例4-1では、これらを総称して「表面改質剤含有PMMA膜」という)を得た。
<Example 4>
EbS31, EbS80, and ErS31 obtained in Synthesis Example 2, Synthesis Example 3, and Synthesis Example 5 were mixed with a 4.5% by mass toluene solution of PMMA so as to be 2% by mass with respect to PMMA, and a surface modifier was added. A PMMA coating solution containing The coating solution was dropped onto a glass substrate or a silicon substrate and coated using a spin coater (2000 rpm, 60 seconds) to form an EbS31-containing PMMA film, an EbS80-containing PMMA film, and an ErS31-containing PMMA film (in Test Example 4-1, , collectively referred to as a “surface modifier-containing PMMA film”).

<比較例4>
細胞培養用24穴プレート(Thermo ScientificTM NuncTM 細胞培養用マルチディッシュ、cat# 142475)を比較サンプルのTCPS基板として使用した。
<Comparative Example 4>
A 24-well cell culture plate (Thermo Scientific Nunc cell culture multi-dish, cat# 142475) was used as the TCPS substrate for comparative samples.

<試験例4-1>
[細胞接着実験]
実施例4にて表面改質剤含有PMMA膜を形成したガラス基板(以下コート基板と称する)を使用して、下記の実験法より細胞の接着実験を行った。
コート基板を24ウェルの細胞培養プレートの底に静置した。コート基板を滅菌水で3回洗浄した後に室温環境下のPBS中に3時間浸漬させた。マウス線維芽細胞(NIH3T3)を5%CO、37℃環境下で10%ウシ血清(FBS)を含有するダルベッコ改変イーグル培地(FBS含有DMEM)中で培養した。培養したNIH3T3細胞を滅菌PBSで一回洗浄し、1mLの0.02% エチレンジアミン四酢酸(EDTA)溶液と1mLの0.25%トリプシン溶液を加え細胞培養プレートから剥がした。その細胞懸濁液を遠心してNIH3T3細胞を回収した後、FCS含有DMEMで再懸濁し7×10個/mLの溶液を得た。
細胞懸濁液は、コート基板を固定した細胞培養プレートの各ウェルに対して5×10個/cmとなるように培地で調製し、コート基板上に播種した。5%CO、37℃環境下で12時、24間、48時間、又は72時間培養し観察を行った。72時間後にコート基板をPBSで3回洗浄し、2%グルタールアルデヒドPBS溶液を用いて表面改質剤含有PMMA膜上に接着した細胞を固定化した。超純水で3回洗浄し、0.01質量%濃度のクリスタルバイオレット-PBS染色液で接着した細胞を染色し風乾した。光学顕微鏡を用いて接着した細胞の観察を行った。
図14に、実施例4で作製した表面改質剤含有PMMA膜の表面に対する細胞接着実験の結果(光学顕微鏡画像)を示す。なお、図14(a)~(o)は洗浄及び染色前の膜の光学顕微鏡画像である。図14(p)~(y)は洗浄及び染色後の膜の光学顕微鏡画像である。
EbS31又はEbS80を含有するPMMA膜上では12時間から72時間にかけて細胞は凝集し、球状な凝集塊を形成していた(図14(a)、(b)、(f)、(g)、(k)および(l))。72時間後では細胞の凝集塊がわずかに大きくなっていることからスフェロイド形成をしていることが示唆された(図14(k)および(l))。
図14(p)、(q)、(u)および(v)に、EbS31又はEbS80を含有するPMMA膜上で72時間培養を行った後、膜表面を上述した洗浄および固定染色した再度顕微鏡観察を行った結果を示す。ほとんどの細胞凝集塊は膜表面の洗浄により表面から除去された。僅かな細胞凝集塊の接着が残存していたが、細胞の伸展は抑制されていることが明らかとなった。
図14(c)、(h)および(m)に、実施例4で作製したErS31含有PMMA膜上で12時間から72時間にかけて細胞を培養した顕微鏡写真を示す(写真は、24時間、48時間、又は72時間後の写真である)。ErS31を含有するPMMA膜上も72時間培養後では細胞の凝集塊の形成が認められた。しかしながら、その中で細胞の伸展が進行しない状態も観察された。72時間後の洗浄および固定染色後のErS31含有PMMA膜上では、細胞の凝集塊はあまり除去されずに強く接着していることが明らかとなった。
同様に、図14(d)、(i)、(n)、(s)、及び(x)に、比較例3-1で調製したPMMA膜に対する細胞接着試験の結果を示す。
同様に、図14(e)、(j)、(o)、(t)、及び(y)に、比較例4で調製したTCPS基板に対する細胞接着試験の結果を示す。
比較例に用いた表面改質剤非含有のPMMA膜、又はTCPS基板上では、よく細胞が接着し、また72時間後では増殖していることもわかった(図14;PMMA膜表面:(d)、(i)、(n)、(s)、及び(x)、並びにTCPS基板表面:(e)、(j)、(o)、(t)、及び(y))。
結果として、EbS31はEOMAとSiOMAの組成比が異なっていても細胞の接着抑制能は高かった。一方で、ランダム共重合体からなるErS31は組成比がEbS31と同じであるにも関わらず、EbS31の方がより細胞接着抑制能が高かった。表面改質剤を含有していないPMMA膜およびTCPS基板上では細胞接着抑制の効果が認められないことから、EbS(PEOMA-block-PSiOMA)を含有する樹脂表面が示す細胞接着抑制能は、EbSが樹脂表面に濃縮しPEOMA鎖が水界面に露出することによって得られる効果であることが示唆された。

<Test Example 4-1>
[Cell adhesion experiment]
Using a glass substrate (hereinafter referred to as a coated substrate) on which a PMMA film containing a surface modifier was formed in Example 4, a cell adhesion experiment was performed according to the following experimental method.
The coated substrate was placed on the bottom of a 24-well cell culture plate. After washing the coated substrate three times with sterilized water, it was immersed in PBS at room temperature for 3 hours. Mouse fibroblasts (NIH3T3) were cultured in Dulbecco's modified Eagle's medium (FBS-containing DMEM) containing 10% bovine serum (FBS) in an environment of 5% CO 2 and 37°C. The cultured NIH3T3 cells were washed once with sterile PBS, added with 1 mL of 0.02% ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) solution and 1 mL of 0.25% trypsin solution, and detached from the cell culture plate. The cell suspension was centrifuged to collect NIH3T3 cells, which were then resuspended in FCS-containing DMEM to obtain a solution of 7×10 4 cells/mL.
A cell suspension was prepared in a medium so as to have 5×10 4 cells/cm 2 in each well of the cell culture plate on which the coated substrate was fixed, and seeded onto the coated substrate. Observation was performed after culturing for 12, 24, 48 or 72 hours in a 5% CO 2 environment at 37°C. After 72 hours, the coated substrate was washed with PBS three times, and the adherent cells on the surface modifier-containing PMMA membrane were immobilized using a 2% glutaraldehyde PBS solution. After washing three times with ultrapure water, the adhered cells were stained with a crystal violet-PBS staining solution having a concentration of 0.01% by mass, and air-dried. Adhered cells were observed using an optical microscope.
FIG. 14 shows the results (optical microscope image) of a cell adhesion experiment to the surface of the surface modifier-containing PMMA film produced in Example 4. FIG. 14(a) to (o) are optical microscope images of the membrane before washing and staining. Figures 14(p)-(y) are optical microscope images of the membrane after washing and staining.
On PMMA membranes containing EbS31 or EbS80, cells aggregated from 12 hours to 72 hours to form spherical aggregates (Fig. 14 (a), (b), (f), (g), ( k) and (l)). After 72 hours, the cell aggregates were slightly larger, suggesting the formation of spheroids (FIGS. 14(k) and (l)).
In Figures 14(p), (q), (u) and (v), after 72 hours of culture on PMMA membranes containing EbS31 or EbS80, the membrane surface was washed and fixed and stained as described above and observed again under a microscope. shows the results of Most cell clumps were removed from the surface by washing the membrane surface. It was found that although slight adhesion of cell aggregates remained, spreading of cells was suppressed.
FIGS. 14(c), (h) and (m) show micrographs of cells cultured on the ErS31-containing PMMA membrane prepared in Example 4 from 12 hours to 72 hours (the photographs are 24 hours and 48 hours). , or the photograph after 72 hours). The formation of cell aggregates was also observed on the ErS31-containing PMMA membrane after 72 hours of culturing. However, a state in which cell spreading did not progress was also observed. On the ErS31-containing PMMA membrane after 72 hours of washing and fixation staining, it was revealed that the cell clumps were strongly adhered without being removed so much.
Similarly, FIGS. 14(d), (i), (n), (s), and (x) show the results of the cell adhesion test to the PMMA membrane prepared in Comparative Example 3-1.
Similarly, FIGS. 14(e), (j), (o), (t), and (y) show the results of the cell adhesion test to the TCPS substrate prepared in Comparative Example 4.
It was also found that cells adhered well to the surface-modifying agent-free PMMA film used in the comparative example or on the TCPS substrate, and that cells proliferated after 72 hours (Fig. 14; PMMA film surface: (d ), (i), (n), (s), and (x), and the TCPS substrate surface: (e), (j), (o), (t), and (y)).
As a result, EbS31 had a high ability to suppress cell adhesion even when the composition ratio of EOMA and SiOMA was different. On the other hand, although ErS31 made of a random copolymer had the same composition ratio as EbS31, EbS31 had a higher ability to suppress cell adhesion. Since no cell adhesion inhibitory effect was observed on the PMMA film and TCPS substrate containing no surface modifier, the cell adhesion inhibitory ability exhibited by the resin surface containing EbS (PEOMA-block-PSiOMA) was is concentrated on the resin surface and the PEOMA chains are exposed at the water interface.

Claims (17)

側鎖に、オキシエチレン構造及びベタイン構造の少なくともいずれかである第1構造と、
側鎖に、ジメチルシロキサン構造である第2構造と、
を有する共重合体を含有する、表面改質剤。
a first structure that is at least one of an oxyethylene structure and a betaine structure in the side chain;
a second structure that is a dimethylsiloxane structure in the side chain;
A surface modifier containing a copolymer having
前記共重合体が、前記第1構造を有する繰り返し単位(a1)及び前記第2構造を有する繰り返し単位(a2)を有し、
前記繰り返し単位(a1)が、下記式(a1-1)で表される繰り返し単位~(a1-4)で表される繰り返し単位の少なくともいずれかを有し、
前記繰り返し単位(a2)が、下記式(a2-1)で表される繰り返し単位及び(a2-2)で表される繰り返し単位の少なくともいずれかを有する、
請求項1に記載の表面改質剤。
Figure 2023036217000021
(式(a1-1)中、Rは、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、Rは、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表し、mは、1~100を表す。*は結合手を表す。
式(a1-2)中、R11は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R12は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R13及びR14は、それぞれ独立して、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、R15は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表す。*は結合手を表す。
式(a1-3)中、R21は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R22は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R23及びR24は、それぞれ独立して、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、R25は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表す。*は結合手を表す。
式(a1-4)中、R31は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R32は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R33は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R34~R36は、それぞれ独立して、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表す。*は結合手を表す。)
Figure 2023036217000022
(式(a2-1)中、R41は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R42は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R43は、1価の有機基を表し、mは1~100を表す。*は結合手を表す。
式(a2-2)中、R51は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R52は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表す。*は結合手を表す。)
The copolymer has repeating units (a1) having the first structure and repeating units (a2) having the second structure,
The repeating unit (a1) has at least one of repeating units represented by the following formulas (a1-1) to (a1-4),
The repeating unit (a2) has at least one of a repeating unit represented by the following formula (a2-1) and a repeating unit represented by (a2-2).
The surface modifier according to claim 1.
Figure 2023036217000021
(In formula (a1-1), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and X is -O- or -NR- (R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), m represents 1 to 100, * represents a bond.
In formula (a1-2), R 11 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 12 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 13 and R 14 are Each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 15 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, X is -O- or -NR- (R is a hydrogen atom or represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.). * represents a bond.
In formula (a1-3), R 21 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 22 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 23 and R 24 are Each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 25 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, X is -O- or -NR- (R is a hydrogen atom or represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.). * represents a bond.
In formula (a1-4), R 31 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 32 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 33 represents the number of carbon atoms. represents an alkylene group of 1 to 6, each of R 34 to R 36 independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, X is —O— or —NR— (R is a hydrogen atom or represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.). * represents a bond. )
Figure 2023036217000022
(In formula (a2-1), R 41 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 42 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 43 represents a monovalent represents an organic group, m represents 1 to 100. * represents a bond.
In formula (a2-2), R 51 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 52 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. * represents a bond. )
前記共重合体における、前記繰り返し単位(a1)と前記繰り返し単位(a2)とのモル比(a1:a2)が、99:1~10:90である、請求項2に記載の表面改質剤。 3. The surface modifier according to claim 2, wherein the copolymer has a molar ratio (a1:a2) between the repeating unit (a1) and the repeating unit (a2) of 99:1 to 10:90. . 前記共重合体が、ブロック共重合体である、請求項1~3のいずれかに記載の表面改質剤。 The surface modifier according to any one of claims 1 to 3, wherein the copolymer is a block copolymer. 生体物質の付着抑制に用いられる、請求項1~4のいずれかに記載の表面改質剤。 5. The surface modifier according to any one of claims 1 to 4, which is used for suppressing adhesion of biological substances. 前記共重合体の数平均分子量(Mn)が、1,000~100,000である、請求項1~5のいずれかに記載の表面改質剤。 The surface modifier according to any one of claims 1 to 5, wherein the copolymer has a number average molecular weight (Mn) of 1,000 to 100,000. 請求項1~6のいずれかに記載の表面改質剤を含有する、組成物。 A composition comprising the surface modifier according to any one of claims 1-6. 生体物質の付着抑制に用いられる、請求項7に記載の組成物。 The composition according to claim 7, which is used for suppressing adhesion of biological substances. 更に樹脂を含有する、請求項7又は8に記載の組成物。 9. A composition according to claim 7 or 8, further comprising a resin. 請求項7~9のいずれかに記載の組成物から形成される膜を有する、医療用デバイス。 A medical device having a membrane formed from the composition according to any one of claims 7-9. 請求項7~9のいずれかに記載の組成物から形成される膜を有する、シリコーン基材。 A silicone substrate having a film formed from the composition according to any one of claims 7-9. 請求項7~9のいずれかに記載の組成物から形成される膜を有する、細胞培養容器。 A cell culture vessel having a membrane formed from the composition according to any one of claims 7-9. 繰り返し単位(a1)及び繰り返し単位(a2)を有し、
前記繰り返し単位(a1)が、下記式(a1-1)で表される繰り返し単位~(a1-4)で表される繰り返し単位の少なくともいずれかを有し、
前記繰り返し単位(a2)が、下記式(a2-1)で表される繰り返し単位及び(a2-2)で表される繰り返し単位の少なくともいずれかを有する、
共重合体。
Figure 2023036217000023
(式(a1-1)中、Rは、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、Rは、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表し、mは、1~100を表す。*は結合手を表す。
式(a1-2)中、R11は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R12は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R13及びR14は、それぞれ独立して、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、R15は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表す。*は結合手を表す。
式(a1-3)中、R21は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R22は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R23及びR24は、それぞれ独立して、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、R25は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表す。*は結合手を表す。
式(a1-4)中、R31は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R32は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R33は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R34~R36は、それぞれ独立して、炭素原子数1~4のアルキル基を表し、Xは、-O-又は-NR-(Rは、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。)を表す。*は結合手を表す。)
Figure 2023036217000024
(式(a2-1)中、R41は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R42は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表し、R43は、1価の有機基を表し、mは1~100を表す。*は結合手を表す。
式(a2-2)中、R51は、水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表し、R52は、炭素原子数1~6のアルキレン基を表す。*は結合手を表す。)
Having a repeating unit (a1) and a repeating unit (a2),
The repeating unit (a1) has at least one of repeating units represented by the following formulas (a1-1) to (a1-4),
The repeating unit (a2) has at least one of a repeating unit represented by the following formula (a2-1) and a repeating unit represented by (a2-2).
copolymer.
Figure 2023036217000023
(In formula (a1-1), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and X is -O- or -NR- (R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), m represents 1 to 100, * represents a bond.
In formula (a1-2), R 11 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 12 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 13 and R 14 are Each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 15 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, X is -O- or -NR- (R is a hydrogen atom or represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.). * represents a bond.
In formula (a1-3), R 21 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 22 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 23 and R 24 are Each independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 25 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, X is -O- or -NR- (R is a hydrogen atom or represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.). * represents a bond.
In formula (a1-4), R 31 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 32 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 33 represents the number of carbon atoms. represents an alkylene group of 1 to 6, each of R 34 to R 36 independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, X is —O— or —NR— (R is a hydrogen atom or represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.). * represents a bond. )
Figure 2023036217000024
(In formula (a2-1), R 41 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 42 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 43 represents a monovalent represents an organic group, m represents 1 to 100. * represents a bond.
In formula (a2-2), R 51 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 52 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. * represents a bond. )
ブロック共重合体である、請求項13に記載の共重合体。 14. The copolymer of claim 13, which is a block copolymer. 生体物質の付着抑制に用いられる、請求項13又は14に記載の共重合体。 15. The copolymer according to claim 13 or 14, which is used for suppressing adhesion of biological substances. 数平均分子量(Mn)が、1,000~100,000である、請求項13~15のいずれかに記載の共重合体。 The copolymer according to any one of claims 13 to 15, having a number average molecular weight (Mn) of 1,000 to 100,000. 前記繰り返し単位(a1)と前記繰り返し単位(a2)とのモル比(a1:a2)が、99:1~10:90である、請求項13~16のいずれかに記載の共重合体。

17. The copolymer according to any one of claims 13 to 16, wherein the molar ratio (a1:a2) between the repeating unit (a1) and the repeating unit (a2) is from 99:1 to 10:90.

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