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JP7297282B2 - COMPOSITION, CELL CULTURE SUBSTRATE, AND METHOD FOR PRODUCING CELL CULTURE SUBSTRATE - Google Patents
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JP7297282B2 - COMPOSITION, CELL CULTURE SUBSTRATE, AND METHOD FOR PRODUCING CELL CULTURE SUBSTRATE - Google Patents

COMPOSITION, CELL CULTURE SUBSTRATE, AND METHOD FOR PRODUCING CELL CULTURE SUBSTRATE Download PDF

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Description

本発明は、組成物、細胞培養基材、及び細胞培養基材の製造方法に関する。 The present invention relates to compositions, cell culture substratums, and methods for producing cell culture substratums.

近年、in vitroにおける3次元細胞培養モデルは、がん化学療法の薬物スクリーニングを含む様々な生物学的、又は、医学的アッセイに有用であることが知られ、3次元細胞培養のための細胞培養基材の開発が進められている。
非特許文献1には、流動性を有する細胞培養基材により培養細胞の形態を制御する技術として、ε-カプロラクトンとDL-乳酸とから形成され、重合性基を有するマクロモノマーからなる細胞培養基材が記載されている。
In recent years, three-dimensional cell culture models in vitro are known to be useful for various biological or medical assays, including drug screening for cancer chemotherapy. Substrate development is underway.
In Non-Patent Document 1, as a technique for controlling the morphology of cultured cells using a fluid cell culture substrate, a cell culture substrate composed of macromonomers formed from ε-caprolactone and DL-lactic acid and having a polymerizable group is disclosed. material is described.

K.UTO etal.,ACS Biomaterials Science and Enginieering,2016年,2,PP.446-453K. UTO et al. , ACS Biomaterials Science and Engineering, 2016, 2, PP. 446-453

特許文献1に記載された流動性を有する細胞培養基材によれば、ある種の細胞の細胞培養基材への接着挙動を制御し、結果として、スフェロイドを得ることができた。しかし、本発明者らが更に検討を進めたところ、上記基材では、多くの接着系細胞が伸展できないため、スフェロイド以外の形態での培養が困難であることを知見した。言い換えれば、接着系細胞の接着挙動を制御して、スフェロイド以外の形態も含めた所望の培養形態を得ることが難しいことを知見した。 According to the fluid cell culture substratum described in Patent Document 1, it was possible to control the adhesion behavior of certain cells to the cell culture substratum, and as a result, obtain spheroids. However, as a result of further investigation by the present inventors, it was found that many adhesion cells cannot spread on the above-mentioned base material, making it difficult to culture them in forms other than spheroids. In other words, the present inventors have found that it is difficult to control the adhesion behavior of cells of the adhesive system to obtain desired culture forms, including forms other than spheroids.

本発明は上記課題に鑑み、様々な細胞を培養する場合であっても、接着挙動を簡便に制御し、所望の形態にて培養ができる細胞培養基材を形成可能な細胞培養基材形成用の組成物の提供を課題とする。
また、本発明は、細胞培養基材、細胞培養基材の製造方法、及び、細胞の牽引力の測定方法の提供も課題とする。
In view of the above problems, the present invention provides a method for forming a cell culture substrate capable of forming a cell culture substrate that can easily control adhesion behavior and culture in a desired form even when culturing various cells. The object is to provide a composition of
Another object of the present invention is to provide a cell culture substrate, a method for producing a cell culture substrate, and a method for measuring cell traction force.

本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。 As a result of intensive studies aimed at achieving the above object, the inventors of the present invention have found that the above object can be achieved with the following configuration.

[1] 繰り返し単位Aと、繰り返し単位Bとを有し、上記繰り返し単位Aと、上記繰り返し単位Bとは同一ではなく、
上記繰り返し単位Aが、後述する式1で表される繰り返し単位であり、上記繰り返し単位Bが、後述する式b1で表される繰り返し単位、及び、後述する式b2で表される繰り返し単位からなる群より選択される少なくとも1種の繰り返し単位である、脂肪族ポリエステルと、光ラジカル発生剤と、を含有する細胞培養基材を形成するための組成物。
[2] 上記脂肪族ポリエステルにおける、上記繰り返し単位Bの含有量に対する、上記繰り返し単位Aの含有量の含有モル比が60/40以下である、[1]に記載の組成物。
[3] 上記細胞培養基材が細胞の牽引力の測定用である[1]又は[2]に記載の組成物。
[4] [1]~[3]のいずれかに記載の組成物に光照射してなる細胞培養基材。
[5] [1]~[4]のいずれかに記載の組成物に光照射して、細胞培養基材を得る、細胞培養基材の製造方法。
[6] 細胞の牽引力の測定方法であって、[1]~[3]のいずれかに記載の組成物に光照射して細胞培養基材を得る工程Aと、上記細胞培養基材を用いて測定対象である細胞を培養し、上記細胞培養基材上にシワを生成する工程Bと、上記シワの周期を測定する工程Cと、を有する細胞の牽引力の測定方法。
[1] having a repeating unit A and a repeating unit B, wherein the repeating unit A and the repeating unit B are not the same,
The repeating unit A is a repeating unit represented by formula 1 described later, and the repeating unit B is composed of a repeating unit represented by formula b1 described later and a repeating unit represented by formula b2 described later. A composition for forming a cell culture substrate containing an aliphatic polyester, which is at least one repeating unit selected from the group, and a photoradical generator.
[2] The composition according to [1], wherein the molar ratio of the content of the repeating unit A to the content of the repeating unit B in the aliphatic polyester is 60/40 or less.
[3] The composition according to [1] or [2], wherein the cell culture substrate is for measuring cell traction force.
[4] A cell culture substrate obtained by irradiating the composition according to any one of [1] to [3] with light.
[5] A method for producing a cell culture substratum, comprising irradiating the composition according to any one of [1] to [4] with light to obtain a cell culture substratum.
[6] A method for measuring the traction force of cells, comprising a step A of obtaining a cell culture substrate by irradiating the composition according to any one of [1] to [3] with light, and using the cell culture substrate A method for measuring the traction force of a cell, comprising a step B of culturing the cells to be measured using the above method to generate wrinkles on the cell culture substrate, and a step C of measuring the cycle of the wrinkles.

本発明によれば、様々な細胞を培養する場合であっても、接着挙動を簡便に制御し、所望の形態にて培養ができる細胞培養基材を形成可能な細胞培養基材形成用の組成物を提供できる。また、本発明によれば、細胞培養基材、細胞培養基材の製造方法、及び、細胞の牽引力の測定方法も提供できる。 According to the present invention, even when culturing various cells, the composition for forming a cell culture substrate can easily control the adhesion behavior and can form a cell culture substrate that can be cultured in a desired form. can provide things. Moreover, according to the present invention, a cell culture substratum, a method for producing a cell culture substratum, and a method for measuring cell traction force can also be provided.

光照射前の組成物と、上記組成物に所定時間光照射(1、5、15、30、及び、60分)して得られた細胞培養基材を用いてNIH3T3細胞を培養し、培養後24時間経過したものの蛍光顕微鏡像である。NIH3T3 cells are cultured using the composition before light irradiation and the cell culture substrate obtained by irradiating the composition with light for a predetermined time (1, 5, 15, 30, and 60 minutes), and after culturing It is a fluorescence microscope image after 24 hours. 光照射前の組成物と、上記組成物に所定時間光照射(1、5、15、30、及び、60分)して得られた細胞培養基材を用いてNIH3T3細胞を培養し、培養後24時間経過したものの蛍光顕微鏡像である。3段目に、MCF-7を培養した際の結果を併せて示したものである。NIH3T3 cells are cultured using the composition before light irradiation and the cell culture substrate obtained by irradiating the composition with light for a predetermined time (1, 5, 15, 30, and 60 minutes), and after culturing It is a fluorescence microscope image after 24 hours. The third row also shows the results of culturing MCF-7. 各細胞培養基材を用いて、MCF-7を培養したものの光学顕微鏡像である。It is an optical microscope image of MCF-7 cultured using each cell culture substrate. 4b100を含有する組成物を用いて得られた各細胞培養基材の力-距離曲線である。FIG. 4 is force-distance curves for each cell culture substrate obtained using a composition containing 4b100. FIG. 4b100を含有する組成物を用いて得られた各細胞培養基材の弾性率である。It is the elastic modulus of each cell culture substrate obtained using a composition containing 4b100. 4b500を含有する組成物を用いて得られた各細胞培養基材の力-距離曲線である。Figure 10 is a force-distance curve for each cell culture substrate obtained using a composition containing 4b500. 4b500を含有する組成物を用いて得られた各細胞培養基材の弾性率である。It is the elastic modulus of each cell culture substrate obtained using a composition containing 4b500. 光照射時間と弾性率の関係をまとめたグラフである。It is a graph which put together the relationship between light irradiation time and an elastic modulus. 4b100を含有する組成物を用いて得られた各細胞培養基材の力緩和曲線である。Fig. 4 is a relaxation curve of each cell culture substrate obtained using a composition containing 4b100. 4b500を含有する組成物を用いて得られた各細胞培養基材の力緩和曲線である。Fig. 4 is a relaxation curve of each cell culture substrate obtained using a composition containing 4b500.

以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施形態に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に制限されるものではない。
なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
The present invention will be described in detail below.
Although the description of the constituent elements described below may be made based on representative embodiments of the present invention, the present invention is not limited to such embodiments.
In this specification, a numerical range represented by "-" means a range including the numerical values before and after "-" as lower and upper limits.

[組成物]
本発明の実施形態に係る組成物は、後述する式1で表される繰り返し単位Aと(以下、単に「単位A」ともいう。)、式b1で表される繰り返し単位(以下「単位b1」ともいう。)、及び、式b2で表される繰り返し単位(以下「単位b2」ともいう。)からなる群より選択される少なくとも1種の繰り返し単位B(以下、単に「単位B」ともいう。)と、を有する脂肪族ポリエステルと、光ラジカル発生剤と、を含有する細胞培養基材形成用の組成物である。
[Composition]
The composition according to the embodiment of the present invention comprises a repeating unit A represented by formula 1 (hereinafter also simply referred to as “unit A”) and a repeating unit represented by formula b1 (hereinafter “unit b1”). ), and at least one repeating unit B (hereinafter simply referred to as “unit B”) selected from the group consisting of repeating units represented by formula b2 (hereinafter also referred to as “unit b2”). ), and a composition for forming a cell culture substrate containing an aliphatic polyester having and a photoradical generator.

〔脂肪族ポリエステル〕
本発明の実施形態に係る組成物は、単位A及び単位Bを有する脂肪族ポリエステルを含有する。脂肪族ポリエステル中における単位A及び単位Bの配列順序としては特に制限されないが、ランダム、交互、及び、ブロックのいずれであってもよい。
[Aliphatic polyester]
Compositions according to embodiments of the present invention contain an aliphatic polyester having A units and B units. The arrangement order of the units A and B in the aliphatic polyester is not particularly limited, and may be random, alternating, or block.

単位Aは、下記式1で表される繰り返し単位である。式1中、Rは直鎖状のアルキレン基を表す。Rで表されるアルキレン基としては特に制限されないが、炭素数1~20の直鎖状アルキレン基が好ましい Unit A is a repeating unit represented by formula 1 below. In Formula 1, R 1 represents a linear alkylene group. The alkylene group represented by R 1 is not particularly limited, but a linear alkylene group having 1 to 20 carbon atoms is preferred .

脂肪族ポリエステル中における単位Aの含有量としては特に制限されないが、より優れた本発明の効果を有する組成物が得られる点で、脂肪族ポリエステルの全繰り返し単位を100モル%としたとき、90モル%以下が好ましく、70モル%以下がより好ましく、60モル%以下が更に好ましい。
下限値としては特に制限されないが、一般に0.1モル%以上が好ましい。
単位Aの含有量が60モル%以下であると、組成物を用いて得られる基材の流動性をより制御しやすい。これは、単位Aの含有量が60モル%以下であると、組成物がより流動的になるために、光照射時間を調節すれば、得られる基材の流動性をより広範囲に制御できるためと推測される。
The content of the unit A in the aliphatic polyester is not particularly limited, but in terms of obtaining a composition having a more excellent effect of the present invention, when the total repeating unit of the aliphatic polyester is 100 mol%, 90 mol % or less is preferable, 70 mol % or less is more preferable, and 60 mol % or less is even more preferable.
Although the lower limit is not particularly limited, 0.1 mol % or more is generally preferable.
When the content of the unit A is 60 mol% or less, it is easier to control the fluidity of the substrate obtained using the composition. This is because when the content of the unit A is 60 mol% or less, the composition becomes more fluid, and the fluidity of the obtained substrate can be controlled in a wider range by adjusting the light irradiation time. It is speculated that

Figure 0007297282000001
Figure 0007297282000001

単位Bは、下記式b1で表される単位b1、及び、下記式b2で表される単位b2からなる群より選択される少なくとも1種である。
式b1中、Rは分岐鎖状のアルキレン基を表す。Rで表されるアルキレン基としては特に制限されないが、炭素数2~20の分岐鎖状アルキレン基が好ましい
式b2中、Rアルキル基を表す。Rアルキル基としては特に制限されないが、炭素数1~20の直鎖状のアルキル基、又は、炭素数2~20の分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
Unit B is at least one selected from the group consisting of unit b1 represented by formula b1 below and unit b2 represented by formula b2 below.
In formula b1, R2 represents a branched alkylene group. The alkylene group represented by R 2 is not particularly limited, but a branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms is preferred .
In formula b2, R3 represents an alkyl group . The alkyl group for R 3 is not particularly limited, but may be a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a branched alkyl group having 2 to 20 carbon atoms.

Figure 0007297282000002
Figure 0007297282000002

脂肪族ポリエステル中における単位Bの含有量としては、特に制限されないが、より優れた本発明の効果を有する組成物が得られる点で、脂肪族ポリエステルの全繰り返し単位を100モル%としたとき、10モル%以上が好ましく、30モル%以上がより好ましく、40モル%以上が更に好ましい。
上限値としては特に制限されないが、一般に99.9モル%以下が好ましい。
単位Bの含有量が40モル%以上であると、組成物を用いて得られる基材の流動性をより制御しやすい。これは、単位Bの含有量が40モル%以上であると、組成物がより流動的になるために、光照射時間を調節すれば、得られる基材の流動性をより広範囲に制御できるためと推測される。
The content of the unit B in the aliphatic polyester is not particularly limited, but in terms of obtaining a composition having a more excellent effect of the present invention, when the total repeating unit of the aliphatic polyester is 100 mol%, 10 mol % or more is preferable, 30 mol % or more is more preferable, and 40 mol % or more is still more preferable.
The upper limit is not particularly limited, but generally 99.9 mol % or less is preferable.
When the content of the unit B is 40 mol% or more, it is easier to control the fluidity of the substrate obtained using the composition. This is because when the content of the unit B is 40 mol% or more, the composition becomes more fluid, and the fluidity of the resulting substrate can be controlled in a wider range by adjusting the light irradiation time. It is speculated that

脂肪族ポリエステルは、単位b1又は単位b2のいずれか一方を有していてもよいし、両方を有していてもよい。脂肪族ポリエステルが単位b1及び単位b2を有している場合、それらの含有量の合計が上記範囲内であることが好ましい。 The aliphatic polyester may have either unit b1 or unit b2, or both. When the aliphatic polyester has units b1 and units b2, the total content thereof is preferably within the above range.

脂肪族ポリエステルは単位A及び単位Bを有していれば、特に制限されず、他の単位、及び、部分構造を有していてもよい。
なかでも、より優れた本発明の効果を有する脂肪族ポリエステルが得られる点で、脂肪族ポリエステルは、多価アルコールに基づく部分構造を有していることが好ましい。
The aliphatic polyester is not particularly limited as long as it has unit A and unit B, and may have other units and partial structures.
Among them, the aliphatic polyester preferably has a partial structure based on a polyhydric alcohol in order to obtain an aliphatic polyester having more excellent effects of the present invention.

多価アルコールとしては特に制限されないが、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセロール、及び、トリメチロールメラミン等が挙げられる。 Examples of polyhydric alcohols include, but are not limited to, trimethylolethane, ditrimethylolethane, trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, glycerin, diglycerol, and trimethylolmelamine. be done.

脂肪族ポリエステルが上記多価アルコールに基づく部分構造を有している場合、脂肪族ポリエステルの構造としては特に制限されないが、単位A及び/又は単位Bを有する高分子鎖同士が多価アルコールに基づく部分構造により連結されて、分岐構造を形成している形態が好ましい。 When the aliphatic polyester has a partial structure based on the polyhydric alcohol, the structure of the aliphatic polyester is not particularly limited, but the polymer chains having the unit A and / or the unit B are based on the polyhydric alcohol A form in which they are linked by partial structures to form a branched structure is preferred.

脂肪族ポリエステルにおける単位Bの含有量に対する、単位Aの含有量の含有モル比(A/B)としては特に制限されないが、60/40以下が好ましい。
A/Bが60/40以下であると、光照射条件によらず、得られる細胞培養基材が、37℃(通常の細胞培養温度)の条件下で損失弾性率が貯蔵弾性率を上回りやすく、結果として得られる細胞培養基材は粘性液体としての性質をより強く有し、応力場の異なる種々の細胞に合わせて、細胞培養基材の流動性をより調整しやすい。
なお、A/Bの下限値としては特に制限されないが、一般に1/100以上が好ましい。
なおA/Bの調製方法としては特に制限されないが、例えば、脂肪族ポリエステルの合成においてモノマーの仕込み比を調整する方法が挙げられる。
The content molar ratio (A/B) of the content of the unit A to the content of the unit B in the aliphatic polyester is not particularly limited, but is preferably 60/40 or less.
When A/B is 60/40 or less, the loss modulus of the obtained cell culture substrate tends to exceed the storage modulus under conditions of 37°C (normal cell culture temperature) regardless of the light irradiation conditions. , the resulting cell culture substratum has a stronger property as a viscous liquid, making it easier to adjust the fluidity of the cell culture substratum to suit various cells with different stress fields.
Although the lower limit of A/B is not particularly limited, 1/100 or more is generally preferable.
Although the method for preparing A/B is not particularly limited, for example, a method of adjusting the charging ratio of monomers in the synthesis of aliphatic polyester can be mentioned.

上記脂肪族ポリエステルの合成方法としては特に制限されないが、より容易に製造でき、かつ、単位A及び単位Bの含有量の制御がより容易である点で、環状化合物を開環重合して得られたものであることが好ましい。 The method for synthesizing the aliphatic polyester is not particularly limited, but in that it can be produced more easily and the content of the units A and B is easier to control, it is obtained by ring-opening polymerization of a cyclic compound. It is preferable that the

環状化合物としては特に制限されず、公知の環状化合物が使用可能である。中でも、より優れた本発明の効果が得られる点で、β-プロピオラクトン、ε-カプロラクトン、γ-ブチロラクトン、δ-バレロラクトン、15-ペンタデカノリド、及び、16-ヘキサデカノリド等のラクトン環に置換基を有さないラクトン化合物;γ-バレロラクトン、γ-オクタノラクトン、β-メチル-δ-バレロラクトン、δ-ステアロラクトン、γ-オクタノイックラクトン、2-メチル-ε-カプロラクトン、4-メチル-ε-カプロラクトン、γ-オクタノラクトン、γ-パルミトラクトン、及び、α-メチル-γ-ブチロラクトン等のラクトン環に置換基を有するラクトン化合物;グリコリド、及び、ラクチド等のラクチド化合物;等が挙げられる。 The cyclic compound is not particularly limited, and known cyclic compounds can be used. Among them, β-propiolactone, ε-caprolactone, γ-butyrolactone, δ-valerolactone, 15-pentadecanolide, and 16-hexadecanolide have substituents on the lactone ring, such as β-propiolactone, ε-caprolactone, γ-butyrolactone, 15-pentadecanolide, and 16-hexadecanolide. γ-valerolactone, γ-octanolactone, β-methyl-δ-valerolactone, δ-stearolactone, γ-octanoic lactone, 2-methyl-ε-caprolactone, 4- Lactone compounds having a substituent on the lactone ring such as methyl-ε-caprolactone, γ-octanolactone, γ-palmitolactone and α-methyl-γ-butyrolactone; lactide compounds such as glycolide and lactide; is mentioned.

〔光ラジカル発生剤〕
本発明の実施形態に係る組成物は光ラジカル発生剤を含有する。光ラジカル発生剤は、光照射によりラジカルを発生し、上記脂肪族ポリエステルを分子内、又は、分子間で架橋する作用を有し、得られる細胞培養基材の流動性を光照射条件により調整可能とする。
[Photoradical generator]
A composition according to an embodiment of the present invention contains a photoradical generator. The photo-radical generator generates radicals upon irradiation with light, and has the effect of intramolecularly or intermolecularly cross-linking the aliphatic polyester, and the fluidity of the obtained cell culture substrate can be adjusted by light irradiation conditions. and

光ラジカル発生剤としては特に制限されず、光照射によりラジカルを発生すればよく、公知の光ラジカル発生剤が特に制限なく使用可能である。
光ラジカル発生剤としては、特に限定されないが、例えば、アルキルフェノン系、アシルホスフィンオキサイド系、オキシムエステル系、及び、α-ヒドロキシケトン系等が挙げられる。
The photo-radical generator is not particularly limited as long as it generates radicals by light irradiation, and known photo-radical generators can be used without particular limitations.
Examples of photoradical generators include, but are not limited to, alkylphenone-based, acylphosphine oxide-based, oxime ester-based, and α-hydroxyketone-based agents.

アルキルフェノン系ラジカル発生剤としては、例えば、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-1-ブタノン、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン、ベンゾフェノン、メチルベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸、ベンゾイルエチルエーテル、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,4-ジエチルチオキサントン、ジフェニル-(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、エチル-(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィネート、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニルケトン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、及び、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン等が挙げられる。 Examples of alkylphenone radical generators include 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanone, 2-(dimethylamino)-2-[(4-methylphenyl)methyl ]-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, benzophenone, methylbenzophenone, o-benzoyl benzoin acid, benzoyl ethyl ether, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,4-diethylthioxanthone, diphenyl-(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, ethyl-(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine phosphate, 4,4′-bis(diethylamino)benzophenone, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenylketone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, and 1-[4-(2-hydroxy ethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one and the like.

アシルホスフィンオキサイド系光ラジカル発生剤としては、例えば、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-ホスフィンオキサイド、及び、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド等が挙げられる。 Examples of acylphosphine oxide photoradical generators include 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide and bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide.

オキシムエステル系光ラジカル発生剤としては、例えば、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)等が挙げられる。 Examples of oxime ester photoradical generators include 1,2-octanedione, 1-[4-(phenylthio)-, 2-(O-benzoyloxime)], ethanone, 1-[9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-, 1-(O-acetyloxime) and the like.

α-ヒドロキシケトン系光ラジカル発生剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、1-フェニル-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、1-(4-i-プロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、及び、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が挙げられる。 Examples of α-hydroxyketone photoradical generators include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin butyl ether, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 1-phenyl-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1-(4-i-propylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4-(2-hydroxyethoxy)phenyl-(2-hydroxy-2-propyl)ketone, and 1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone and the like.

なかでも、より優れた本発明の効果を有する組成物が得られる点で、光ラジカル発生剤としては、アルキルフェノン系が好ましく、ベンゾフェノン、又は、その誘導体がより好ましい。 Among them, alkylphenone-based photoradical generators are preferred, and benzophenone and derivatives thereof are more preferred, in that a composition having more excellent effects of the present invention can be obtained.

組成物中における光ラジカル発生剤の含有量としては特に制限されないが、より優れた本発明の効果を有する組成物が得られる点で、一般に組成物中の脂肪族ポリエステルの全質量を100質量部としたとき、0.005~50質量部が好ましく、0.01~10質量部がより好ましい。
なお、組成物は、光ラジカル発生剤の1種を単独で含有してもよく、2種以上を含有していてもよい。組成物が、2種以上の光ラジカル発生剤を含有する場合には、その合計含有量が上記数値範囲内であることが好ましい。
Although the content of the photo-radical generator in the composition is not particularly limited, the total weight of the aliphatic polyester in the composition is generally 100 parts by weight in order to obtain a composition having more excellent effects of the present invention. , preferably 0.005 to 50 parts by mass, more preferably 0.01 to 10 parts by mass.
In addition, the composition may contain one type of photo-radical generator alone, or may contain two or more types. When the composition contains two or more photoradical generators, the total content is preferably within the above numerical range.

〔その他の成分〕
本実施形態に係る組成物は、脂肪族ポリエステルと、光ラジカル発生剤とを含有していれば、本発明の効果を奏する範囲内において他の成分を含有していてもよい。他の成分としては、例えば、溶媒が挙げられる。
溶媒としては、脂肪族ポリエステル及び光ラジカル発生剤の両者に親和性を有し、両者を少なくとも部分的に溶解すれば特に制限されず、公知の溶媒が使用できる。
[Other ingredients]
As long as the composition according to the present embodiment contains an aliphatic polyester and a photoradical generator, it may contain other components within the range in which the effects of the present invention are exhibited. Other components include, for example, solvents.
The solvent is not particularly limited as long as it has an affinity for both the aliphatic polyester and the photoradical generator and dissolves both at least partially, and known solvents can be used.

溶媒としては、例えば、炭化水素系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒、ハロゲン系溶媒、アミド系溶媒、及び、これらの混合物等が使用できる。
炭化水素系溶媒としては、例えば、ヘキサン、シクロへキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘプタン、及び、デカン等が挙げられる。
ケトン系溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、シクロへキサノン、及び、イソホロン等が挙げられる。
エステル系溶媒としては、例えば、酢酸エチル、酢酸メチル、コハク酸エチル、炭酸メチル、安息香酸エチル、及び、ジエチレングリコールジアセテート等が挙げられる。
エーテル系溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、及び、ジフェニルエーテル等が挙げられる。
ハロゲン系溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロエタン、1,1′,2,2′-テトラクロロエタン、クロロベンゼン、及び、ジクロロベンゼン等が挙げられる。
アミド系溶媒としては、ホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドンなどが挙げられる。
Examples of solvents that can be used include hydrocarbon-based solvents, ketone-based solvents, ester-based solvents, ether-based solvents, halogen-based solvents, amide-based solvents, and mixtures thereof.
Examples of hydrocarbon solvents include hexane, cyclohexane, benzene, toluene, xylene, heptane, and decane.
Ketone solvents include, for example, acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, cyclohexanone, and isophorone.
Examples of ester solvents include ethyl acetate, methyl acetate, ethyl succinate, methyl carbonate, ethyl benzoate, and diethylene glycol diacetate.
Examples of ether solvents include diethyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, and diphenyl ether.
Halogen solvents include, for example, dichloromethane, chloroform, tetrachloromethane, dichloroethane, 1,1',2,2'-tetrachloroethane, chlorobenzene and dichlorobenzene.
Amide solvents include formamide, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like.

組成物中における溶媒の含有量としては特に制限されないが、組成物の固形分が、1~60質量%となるよう調整されることが好ましく、10~55質量%となるよう調整されることがより好ましい。 The content of the solvent in the composition is not particularly limited, but the solid content of the composition is preferably adjusted to 1 to 60% by mass, more preferably 10 to 55% by mass. more preferred.

[細胞培養基材の製造方法]
本発明の実施形態に係る細胞培養基材の製造方法は、すでに説明した組成物に光照射して、細胞培養基材を得る、細胞培養基材の製造方法である。
組成物に光照射する方法としては特に制限されないが、典型的には、支持体上に組成物を塗布して組成物層を形成し、上記組成物層に光照射する方法が挙げられる。
[Method for producing cell culture substrate]
A method for producing a cell culture substratum according to an embodiment of the present invention is a method for producing a cell culture substratum, comprising irradiating the already-described composition with light to obtain a cell culture substratum.
The method of irradiating the composition with light is not particularly limited, but typically includes a method of coating the composition on a support to form a composition layer and irradiating the composition layer with light.

支持体としては特に制限されず、公知の支持体が使用できる。支持体の材料成分としては有機物であっても、無機物であってもよく、それらの混合物、又は、積層体等の複合体であってもよい。有機物としては、例えば、樹脂基板が挙げられる。無機物としては、例えば、ガラス基板、及び、金属基板等が挙げられる。 The support is not particularly limited, and known supports can be used. The material component of the support may be an organic substance, an inorganic substance, a mixture thereof, or a composite such as a laminate. Examples of organic materials include resin substrates. Examples of inorganic materials include glass substrates and metal substrates.

支持体上に組成物を塗布して組成物層を形成する方法として特に制限されず、公知の方法が使用できる。塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、スプレーコーティング法、及び、ディップコーティング法等が挙げられる。 The method for forming a composition layer by coating the composition on the support is not particularly limited, and known methods can be used. Examples of coating methods include spin coating, spray coating, and dip coating.

なお、支持体上に組成物層を形成した後、組成物層を乾燥させる工程を有していてもよい。乾燥方法としては特に制限されず、組成物層を加熱する方法が挙げられる。加熱温度としては特に制限されず、例えば、10~70℃が好ましく、25~60℃がより好ましい。また、組成物層を減圧下に維持してもよい。 After forming the composition layer on the support, a step of drying the composition layer may be included. The drying method is not particularly limited, and includes a method of heating the composition layer. The heating temperature is not particularly limited, and is preferably 10 to 70°C, more preferably 25 to 60°C. Alternatively, the composition layer may be maintained under reduced pressure.

光照射の方法としては特に制限されないが、水、及び、酸素の含有量がより少ない雰囲気で実施することが好ましい。水、及び、酸素の含有量がより少ない雰囲気で光照射すると、架橋反応と共に起こると推測される意図しない低分子量化の反応がより起こりにくく、得られる細胞培養基材の流動性等がより制御しやすい。
上記の観点から、光照射は不活性ガス雰囲気で実施することが好ましく、中でも、アルゴンガス雰囲気で実施することがより好ましい。
Although the method of light irradiation is not particularly limited, it is preferably carried out in an atmosphere containing less water and less oxygen. When light is irradiated in an atmosphere containing less water and oxygen, the unintended molecular weight reduction reaction that is presumed to occur with the cross-linking reaction is less likely to occur, and the fluidity of the resulting cell culture substrate is more controlled. It's easy to do.
From the above point of view, the light irradiation is preferably carried out in an inert gas atmosphere, and more preferably carried out in an argon gas atmosphere.

光照射の条件としては特に制限されないが、紫外線を照射することが好ましく、その波長は特に制限されないが、意図しない低分子量化の反応等がより起こりにくい点で、10~400nmの波長域の光が好ましく、200~400nmの紫外線がより好ましく、320~400nmの波長域の光が更に好ましい。
照射時間は、所望の細胞培養基材の流動性等に応じて任意に選択可能である。特に制限されないが、例えば、0.01~60分間程度照射すればよい。
Although the conditions for light irradiation are not particularly limited, it is preferable to irradiate with ultraviolet rays, and the wavelength is not particularly limited. is preferred, ultraviolet rays of 200 to 400 nm are more preferred, and light in the wavelength range of 320 to 400 nm is even more preferred.
The irradiation time can be arbitrarily selected according to the fluidity of the desired cell culture substratum. Although not particularly limited, for example, the irradiation may be performed for about 0.01 to 60 minutes.

本細胞培養基材を用いて培養可能な細胞としては特に制限されないが、ES細胞(Embryonic stem cells)、iPS細胞(induced pluripotent stem cells)、及び、間葉系幹細胞等の幹細胞;各種上皮系、及び、間葉系の体細胞;腫瘍細胞;等の動物細胞が挙げられる。また、昆虫、植物、及び、細菌等の細胞も培養可能である。
また、これらの細胞は、組織、及び、器官から直接採取した初代細胞でもよいし、又は、それらを何代か継代させたものでもよい。
また、細胞は単一種を培養してもよいし二種以上の細胞を共培養してもよい。
Cells that can be cultured using this cell culture substrate are not particularly limited, but stem cells such as ES cells (embryonic stem cells), iPS cells (induced pluripotent stem cells), and mesenchymal stem cells; and animal cells such as mesenchymal somatic cells; tumor cells; and the like. Cells of insects, plants, bacteria, etc. can also be cultured.
These cells may also be primary cells taken directly from tissues and organs, or they may be passaged for several generations.
Also, a single type of cells may be cultured, or two or more types of cells may be co-cultured.

[細胞の牽引力の測定方法]
本実施形態に係る細胞の牽引力の測定方法は、上記組成物に光照射して細胞培養基材を得る工程Aと、上記細胞培養基材を用いて測定対象である細胞を培養し、細胞培養基材上にシワを生成する工程Bと、上記シワの周期を測定する工程Cと、を有する細胞の牽引力の測定方法である。
本実施形態に係る細胞の牽引力の測定方法は、上記組成物に光照射して得られる細胞培養基材を用いる。上記細胞培養基材を用いると、細胞の種類、及び、牽引力の強さに応じて、光照射の時間、及び/又は、強度を調整することで、所望の形態での培養が容易に行える。
従って、後述するシワが明確に観察できるよう、細胞培養基材の流動性を制御することで、より容易に細胞の牽引力を測定することができる利点がある。
以下、各工程について詳述する。
[Method for measuring cell traction force]
The method for measuring the traction force of cells according to the present embodiment comprises a step A of obtaining a cell culture substrate by irradiating the composition with light, and culturing the cells to be measured using the cell culture substrate, and culturing the cells. A method for measuring the traction force of cells, comprising a step B of generating wrinkles on a substrate and a step C of measuring the period of the wrinkles.
In the method for measuring the traction force of cells according to the present embodiment, a cell culture substrate obtained by irradiating the above composition with light is used. By using the cell culture substrate, culture in a desired form can be easily performed by adjusting the time and/or intensity of light irradiation according to the type of cells and the strength of the traction force.
Therefore, by controlling the fluidity of the cell culture substrate so that wrinkles, which will be described later, can be clearly observed, there is an advantage that the cell traction force can be measured more easily.
Each step will be described in detail below.

〔工程A〕
工程Aは、組成物に光照射して細胞培養基材を得る工程である。
組成物に光照射する方法としては特に制限されないが、測定対象とする細胞を培養したとき、細胞の牽引力によって生じるシワが所定の条件で観察できる程度の流動性を有するように、光照射の条件を設定することが好ましい。
[Step A]
Step A is a step of irradiating the composition with light to obtain a cell culture substratum.
The method of irradiating the composition with light is not particularly limited, but the light irradiation conditions are such that when the cells to be measured are cultured, they have fluidity to the extent that wrinkles caused by the traction force of the cells can be observed under predetermined conditions. is preferably set.

〔工程B〕
工程Bは、上記細胞培養基材を用いて測定対象である細胞を培養し、細胞培養基材上にシワを生成する工程である。培養方法としては特に制限されず公知の方法が適用可能である。上記組成物を用いて得られた基材は培養対象となる細胞にあわせた適度な流動性を有するため、細胞培養基材上において伸展する細胞の牽引力によって、細胞培養基材に周期的なシワを生じさせることができる。
[Step B]
Step B is a step of culturing cells to be measured using the cell culture substratum to form wrinkles on the cell culture substratum. The culture method is not particularly limited, and known methods can be applied. Since the substrate obtained using the above composition has an appropriate fluidity suitable for the cells to be cultured, periodic wrinkles are formed on the cell culture substrate due to the traction force of the cells extending on the cell culture substrate. can be generated.

細胞の牽引力は、特に制限されないが、1~100nNであることが多く、一般的な細胞培養基材を用いる場合、シワを生成することは難しい。また、非特許文献1に記載の細胞培養基材を用いると、多くの細胞が伸展できないため、シワを生成することは難しい。
一方、本工程においては、上記細胞培養基材を使用するため、測定対象とする細胞に応じて細胞培養基材の弾性率、及び、流動性が制御できるため、測定対象とする細胞の牽引力に応じた固さの細胞培養基材が調製でき、所望のシワを生成可能である。
Although the traction force of cells is not particularly limited, it is often 1 to 100 nN, and it is difficult to generate wrinkles when using a general cell culture substrate. Moreover, when the cell culture substratum described in Non-Patent Document 1 is used, it is difficult to generate wrinkles because many cells cannot be stretched.
On the other hand, in this step, since the cell culture substrate is used, the elastic modulus and fluidity of the cell culture substrate can be controlled according to the cells to be measured. A cell culture substrate having appropriate hardness can be prepared, and desired wrinkles can be generated.

〔工程C〕
工程Cは、シワの周期を測定する工程である。シワの周期は、細胞の牽引力を反映しており、これらを測定すれば、常法によって細胞の牽引力を計算することができる。なお、本工程において、シワの周期に加えて、振幅、及び、長さ等を測定し、これらを用いて細胞の牽引力を計算してもよい。
[Step C]
Step C is a step of measuring the period of wrinkles. The cycle of wrinkles reflects the traction force of cells, and if these are measured, the traction force of cells can be calculated by a conventional method. In addition, in this step, in addition to the wrinkle cycle, the amplitude, length, and the like may be measured, and the cell traction force may be calculated using these.

本工程におけるシワの周期の測定には、光学顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡、原子間力顕微鏡、及び、走査型電子顕微鏡等を用いることができる。なかでもより簡便に測定ができる観点で、光学顕微鏡が好ましく、位相差顕微鏡がより好ましい。 An optical microscope, a confocal laser microscope, an atomic force microscope, a scanning electron microscope, or the like can be used to measure the period of wrinkles in this step. Among them, an optical microscope is preferred, and a phase-contrast microscope is more preferred, from the viewpoint of easier measurement.

以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。 The present invention will be described in more detail based on examples below. The materials, amounts used, proportions, treatment details, treatment procedures, etc. shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed to be limited by the examples shown below.

〔脂肪族ポリエステルの合成〕
Pentaerythritol(多価アルコールに該当する)を開始剤とし、触媒としてオクチル酸スズを用いて、窒素気流下でε-カプロラクトン(CL)、及び、D,L-ラクチド(DLLA)との開環共重合により4分岐型の脂肪族ポリエステル「P(CL-co-DLLA)」を合成した(下記スキーム)。脂肪族ポリエステル中におけるD,L-ラクチドの含有量に対するε-カプロラクトンの含有量の含有モル比は、60/40だった。
[Synthesis of Aliphatic Polyester]
Ring-opening copolymerization of ε-caprolactone (CL) and D,L-lactide (DLLA) under a nitrogen stream using pentaerythritol (corresponding to a polyhydric alcohol) as an initiator and tin octylate as a catalyst. A four-branched aliphatic polyester “P(CL-co-DLLA)” was synthesized by (scheme below). The content molar ratio of the content of ε-caprolactone to the content of D,L-lactide in the aliphatic polyester was 60/40.

Figure 0007297282000003
Figure 0007297282000003

上記により形成された「4b100」は4分岐であって、各分岐鎖中のm+nが100であることを意味している。また、同様の方法により「4b500」(m+nが500である)も合成した。 The "4b100" formed above is 4-branched, meaning that m+n is 100 in each branch. Also, "4b500" (m+n is 500) was synthesized by the same method.

〔組成物の調製〕
得られた脂肪族ポリエステルとベンゾフェノンとをトルエンに溶解させた。このとき、脂肪族ポリエステルの含有量は、トルエン100質量部に対して10~100質量部、ベンゾフェノンの含有量は、トルエン100質量部に対して0.005~5質量部となるよう、それぞれ調製した。
[Preparation of composition]
The obtained aliphatic polyester and benzophenone were dissolved in toluene. At this time, the content of the aliphatic polyester is 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of toluene, and the content of benzophenone is 0.005 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of toluene. bottom.

〔細胞培養基材の作成〕
上記組成物を用いて、下記の条件によりスピンコート法によりガラス基板上に成膜し、細胞培養基材(未架橋)を得た。その後、アルゴンガス雰囲気で所定時間光照射し、流動性の異なる細胞培養基材を作成した。
[Creation of cell culture substrate]
Using the above composition, a film was formed on a glass substrate by spin coating under the following conditions to obtain a cell culture substrate (uncrosslinked). Then, it was irradiated with light for a predetermined time in an argon gas atmosphere to prepare cell culture substrates with different fluidities.

スピンコート条件:2000rpm、120sec、room temperature
光照射条件:(<320nm以下を硫酸銅によりカット、0-60min照射)
Spin coating conditions: 2000 rpm, 120 sec, room temperature
Light irradiation conditions: (cut <320 nm or less with copper sulfate, irradiation for 0-60 min)

〔細胞培養試験〕
上記で得られた細胞培養基材を用いて、種々の細胞(マウス繊維芽細胞(NIH3T3)、ヒト乳腺癌細胞(MCF-7)、イヌ腎臓尿細管上皮細胞(MDCK)等を用いた細胞実験を行った。
より具体的には、紫外線照射、エチレンオキシドガス(EGO)滅菌によりサンプルの滅菌を行い、フィブロネクチン等の接着を促進するタンパク質コーティングを必要に応じて行い、所定の細胞密度で播種した。
細胞の基材への接着形態について、位相差/蛍光顕微鏡を用いて経時的に観察した。結果を図1、及び、図2に示した。
[Cell culture test]
Using the cell culture substrate obtained above, cell experiments using various cells (mouse fibroblasts (NIH3T3), human mammary adenocarcinoma cells (MCF-7), canine kidney tubular epithelial cells (MDCK), etc.) did
More specifically, the samples were sterilized by ultraviolet irradiation and ethylene oxide gas (EGO) sterilization, protein coating that promotes adhesion such as fibronectin was applied as necessary, and seeded at a predetermined cell density.
The morphology of cell adhesion to the substrate was observed over time using a phase-contrast/fluorescence microscope. The results are shown in FIGS. 1 and 2. FIG.

図1は、光照射前(「0min」と記載した。)の組成物と、上記組成物に所定時間光照射(1、5、15、30、及び、60分)して得られた細胞培養基材を用いてNIH3T3細胞を培養し、培養後24時間経過したものの蛍光顕微鏡像である。
なお、上の段の「In air」とあるのは、光照射を空気下で行ったもの、下の段の「Under Ar」とあるのは、光照射をアルゴンガス雰囲気で行ったものを表す。
上記の結果から、本発明の実施形態に係る組成物は、光照射時間を変えるだけで、細胞の接着形態を簡便に制御できることがわかった。
FIG. 1 shows the composition before light irradiation (described as “0 min”) and the cell culture obtained by light irradiation of the composition for a predetermined time (1, 5, 15, 30, and 60 minutes). It is a fluorescence microscope image of NIH3T3 cells cultured using the base material and 24 hours after the culture.
Note that "In air" in the upper row indicates that the light irradiation was performed in the air, and "Under Ar" in the lower row indicates that the light irradiation was performed in an argon gas atmosphere. .
From the above results, it was found that the composition according to the embodiment of the present invention can easily control the cell adhesion morphology simply by changing the light irradiation time.

図2は、図1の各写真に加えて、3段目に、MCF-7を培養した際の結果を併せて示した。上記の結果から、線維芽細胞だけでなく上皮系細胞でも接着形態を制御できることがわかった。 In addition to each photograph of FIG. 1, FIG. 2 also shows the results of culturing MCF-7 on the third row. From the above results, it was found that not only fibroblasts but also epithelial cells can control adhesion morphology.

図3は、ガラス基板(図中、「Glass」と記載した。);
「4b100」のみ;
「4b500」のみ;
4b100とベンゾフェノンとを含有する組成物「4b100+BP」を用いて、光照射を行わなかったもの(図中「0min」と記載した。);
4b500とベンゾフェノンとを含有する組成物「4b100+BP」を用いて、光照射を行わなかったもの(図中「0min」と記載した。);
のそれぞれを用いて、MCF-7を培養したもの、並びに、
「4b100+BP」に10~60min光照射して得られた細胞培養基材;
「4b500+BP」に10~60min光照射して得られた細胞培養基材;
のそれぞれを用いてMCF-7を培養したもの、の光学顕微鏡像を示した。
FIG. 3 shows a glass substrate (indicated as "Glass" in the figure);
"4b100"only;
"4b500"only;
A composition "4b100+BP" containing 4b100 and benzophenone was used without light irradiation (indicated as "0 min" in the figure);
A composition "4b100+BP" containing 4b500 and benzophenone was used without light irradiation (indicated as "0 min" in the figure);
Using each of the cultured MCF-7, and,
Cell culture substrate obtained by irradiating "4b100+BP" with light for 10 to 60 minutes;
Cell culture substrate obtained by irradiating "4b500+BP" with light for 10 to 60 minutes;
An optical microscope image of MCF-7 cultured using each of the above is shown.

図3に示した結果から、脂肪族ポリエステルの重合度を変える(4b500と4b100との差)と流動性を調整可能な範囲を制御可能であることがわかった。
また、上記細胞培養基材を用いると、MCF-7が接着する際の細胞の牽引力により、細胞培養基材の表面において周期的なシワが形成されることがわかった。また、光照射時間によって形成されるシワの形状、長さ等が異なっており、細胞種を変えた場合であっても観察に最適なシワが形成されることが推測される。
From the results shown in FIG. 3, it was found that by changing the degree of polymerization of the aliphatic polyester (the difference between 4b500 and 4b100), the range in which the fluidity can be adjusted can be controlled.
It was also found that when the above cell culture substratum is used, periodic wrinkles are formed on the surface of the cell culture substratum due to the traction force of the cells when MCF-7 adheres. In addition, the shape, length, etc. of wrinkles formed differ depending on the light irradiation time, and it is presumed that wrinkles optimal for observation are formed even when the cell type is changed.

〔細胞培養基材の流動性評価〕
上記で準備した4b100及び4b500の脂肪族ポリエステルを準備し、脂肪族ポリエステルとベンゾフェノンとをトルエンに溶解させ、細胞培養基材形成用の各組成物を調製した。このとき、脂肪族ポリエステルの含有量は、トルエン100質量部に対して、50(4b100)質量部、30(4b500)質量部、ベンゾフェノンの含有量は、トルエン100質量部に対して2(4b100)質量部、1.2(4b500)質量部質量部だった。
また、比較例として、ベンゾフェノンを含有しないことを除いては上記と同様の組成物を調製した。
[Evaluation of fluidity of cell culture substrate]
Aliphatic polyesters 4b100 and 4b500 prepared above were prepared, the aliphatic polyester and benzophenone were dissolved in toluene, and each composition for forming a cell culture substrate was prepared. At this time, the content of the aliphatic polyester is 50 (4b100) parts by weight, 30 (4b500) parts by weight with respect to 100 parts by weight of toluene, and the content of benzophenone is 2 (4b100) parts by weight with respect to 100 parts by weight of toluene. Parts by weight, 1.2 (4b500) parts by weight.
Also, as a comparative example, a composition similar to the above was prepared except that it did not contain benzophenone.

<弾性率>
原子間力顕微鏡を用いて、細胞培養基材の弾性率を測定した。測定試料は、上記各組成物に対して所定の時間紫外線照射して得られる細胞培養基材とした。
測定は、上記細胞培養基材に対して、カンチレバーを所定の速度(5μm/s、比較例については42μm/s)で近づけながら、カンチレバーにかかる力を測定し、そこから、力-距離曲線(force-distance curves)、及び、弾性率を求める方法とした。
4b100を含有する組成物を用いて得られた各細胞培養基材の力-距離曲線を図4に、弾性率を図5に示した。4b500を含有する組成物を用いて得られた各細胞培養基材の力-距離曲線を図6に、弾性率を図7に示した。
<Elastic modulus>
The elastic modulus of the cell culture substrate was measured using an atomic force microscope. The measurement sample was a cell culture substrate obtained by irradiating each of the above compositions with ultraviolet rays for a predetermined period of time.
In the measurement, the force applied to the cantilever is measured while the cantilever is brought close to the cell culture substrate at a predetermined speed (5 μm / s, 42 μm / s for the comparative example), and the force-distance curve ( force-distance curves) and elastic modulus.
The force-distance curve of each cell culture substrate obtained using the composition containing 4b100 is shown in FIG. 4, and the elastic modulus is shown in FIG. The force-distance curve of each cell culture substrate obtained using the composition containing 4b500 is shown in FIG. 6, and the elastic modulus is shown in FIG.

図4~7中、「-BP」とあるのは、ベンゾフェノンを含有しない比較例の組成物により形成した基材の測定値を示している。また、「0min」とあるのは、紫外線照射を行わなかったもの、「10min」~「60min」とあるのは、紫外線照射時間がそれぞれ10~60分だった細胞培養基材を意味する。 In FIGS. 4-7, "-BP" indicates the measured values for the substrates formed from the comparative compositions that did not contain benzophenone. Further, "0 min" means that no ultraviolet irradiation was performed, and "10 min" to "60 min" mean cell culture substrates that were irradiated with ultraviolet light for 10 to 60 minutes, respectively.

上記の結果から、所定の組成物を用いて、光照射することにより細胞培養基材が得られること、及び、光照射の時間により、細胞培養基材の弾性率を任意に制御できることがわかった。具体的には、光照射時間が増加すると、得られる細胞培養基材の弾性率が増加していくことが示された。 From the above results, it was found that a cell culture substratum can be obtained by light irradiation using a predetermined composition, and that the elastic modulus of the cell culture substratum can be arbitrarily controlled by the time of light irradiation. . Specifically, it was shown that as the light irradiation time increases, the elastic modulus of the obtained cell culture substrate increases.

図8には、光照射時間と弾性率の関係をまとめたグラフを示した。図8の結果から、光照射時間により細胞培養基材の弾性率を任意に制御できること、及び、調整可能な弾性率の範囲は、脂肪族ポリエステルの重合度により調整可能なことが示された。 FIG. 8 shows a graph summarizing the relationship between light irradiation time and elastic modulus. From the results of FIG. 8, it was shown that the elastic modulus of the cell culture substrate can be arbitrarily controlled by the light irradiation time, and that the adjustable elastic modulus range can be adjusted by the degree of polymerization of the aliphatic polyester.

<流動性>
弾性率の測定で使用したのと同じ組成物を用いて、原子間力顕微鏡を用いて細胞培養基材の流動性を測定した。測定は、得られた細胞培養基材に対して、カンチレバーを所定の速度(5μm/s、比較例については42μm/s)で押し込み、その力の減衰挙動を観察する方法とした。
4b100を含有する組成物を用いて得られた各細胞培養基材の力緩和曲線を図9に、4b500を含有する組成物を用いて得られた各細胞培養基材の力緩和曲線を図10に示した。
上記の結果から、光照射時間により得られる細胞培養基材の流動性任意に制御できることがわかった。また、脂肪族ポリエステル(共重合体)の重合度を変えれば、調整可能な流動性の範囲も任意に制御できることがわかった。
<Liquidity>
The fluidity of the cell culture substratum was measured using an atomic force microscope using the same composition as used in the elastic modulus measurement. The measurement was performed by pressing the cantilever into the obtained cell culture substrate at a predetermined speed (5 μm/s, 42 μm/s for the comparative example) and observing the attenuation behavior of the force.
The force relaxation curve of each cell culture substrate obtained using the composition containing 4b100 is shown in FIG. 9, and the force relaxation curve of each cell culture substrate obtained using the composition containing 4b500 is shown in FIG. It was shown to.
From the above results, it was found that the fluidity of the obtained cell culture substrate can be arbitrarily controlled by light irradiation time. It was also found that the range of adjustable fluidity can be arbitrarily controlled by changing the degree of polymerization of the aliphatic polyester (copolymer).

Claims (4)

細胞培養基材を形成するための組成物であって、
繰り返し単位として、繰り返し単位Aと、繰り返し単位Bとのみを有する脂肪族ポリエステルと、
アルキルフェノン系の光ラジカル発生剤と、を含み、
前記脂肪族ポリエステルにおいて、
前記繰り返し単位Aと、前記繰り返し単位Bとは同一ではなく、
前記繰り返し単位Aが、式1で表される繰り返し単位であり、
前記繰り返し単位Bが、式b1で表される繰り返し単位、及び、式b2で表される繰り返し単位からなる群より選択される少なくとも1種の繰り返し単位である、組成物。
Figure 0007297282000004


式1中、Rは直鎖状のアルキレン基を表し、式b1中、Rは分岐鎖状のアルキレン基を表し、式b2中、Rアルキル基を表し、式b2の2つのRはそれぞれ同一でも異なってもよい
A composition for forming a cell culture substrate,
an aliphatic polyester having only repeating units A and repeating units B as repeating units;
and an alkylphenone-based photoradical generator,
In the aliphatic polyester,
The repeating unit A and the repeating unit B are not the same,
The repeating unit A is a repeating unit represented by formula 1,
The composition, wherein the repeating unit B is at least one repeating unit selected from the group consisting of repeating units represented by formula b1 and repeating units represented by formula b2.
Figure 0007297282000004


In formula 1, R 1 represents a linear alkylene group, in formula b1, R 2 represents a branched alkylene group, in formula b2, R 3 represents an alkyl group, and two R 3 may be the same or different.
前記脂肪族ポリエステルにおける、前記繰り返し単位Bの含有量に対する、前記繰り返し単位Aの含有量の含有モル比が60/40以下である、請求項1に記載の組成物。 2. The composition according to claim 1, wherein the content molar ratio of the repeating unit A content to the repeating unit B content in the aliphatic polyester is 60/40 or less. 請求項1又は2に記載の組成物に光照射してなる細胞培養基材。 A cell culture substrate obtained by irradiating the composition according to claim 1 or 2 with light. 請求項1又は2に記載の組成物に光照射して、細胞培養基材を得る、細胞培養基材の製造方法。 A method for producing a cell culture substratum, comprising irradiating the composition according to claim 1 or 2 with light to obtain a cell culture substratum.
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