JP7688377B2

JP7688377B2 - Article, method for producing an article, composite, and method for producing a composite

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Publication number: JP7688377B2
Application number: JP2021018449A
Authority: JP
Inventors: 智子大山; 光正田口; 廣太郎大山
Original assignee: NATIONAL INSTITUTES FOR QUANTUM AND RADIOLOGICALSCIENCE AND TECHNOLOGY
Current assignee: NATIONAL INSTITUTES FOR QUANTUM AND RADIOLOGICALSCIENCE AND TECHNOLOGY
Priority date: 2021-02-08
Filing date: 2021-02-08
Publication date: 2025-06-04
Anticipated expiration: 2041-02-08
Also published as: JP2022121219A

Description

本発明は、物品、物品を製造する方法、複合体、及び複合体を製造する方法に関する。 The present invention relates to an article, a method for manufacturing an article, a composite, and a method for manufacturing a composite.

従来より、イオンビーム照射により高分子基材表面から薄膜を剥離させる手法（非特許文献１）、また、イオンビーム照射により高分子基材表面から剥離させた薄膜上に細胞を播種して培養することにより細胞シートを得る手法が報告されている（特許文献１、非特許文献２、３）。このうち、特許文献１及び非特許文献２においては、イオンビーム照射により高分子基材表面から剥離する厚み５００ｎｍ以上の薄膜を得て、薄膜を支持体として平面状の細胞シートを得る技術について報告されている。非特許文献３においては、イオンビームのパターン照射により高分子基材表面から剥離する厚み５００ｎｍ以上の細長い薄膜を作製した場合、細胞が薄膜に包まれる現象が報告されている。 Conventionally, a method of peeling off a thin film from the surface of a polymer substrate by ion beam irradiation (Non-Patent Document 1) and a method of obtaining a cell sheet by seeding and culturing cells on a thin film peeled off from the surface of a polymer substrate by ion beam irradiation have been reported (Patent Document 1, Non-Patent Documents 2 and 3). Of these, Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 report a technology for obtaining a thin film with a thickness of 500 nm or more that is peeled off from the surface of a polymer substrate by ion beam irradiation, and obtaining a planar cell sheet using the thin film as a support. Non-Patent Document 3 reports a phenomenon in which cells are enveloped in the thin film when a long and narrow thin film with a thickness of 500 nm or more is produced that is peeled off from the surface of a polymer substrate by patterned ion beam irradiation.

また、細胞シートを得る手法としては、自己組み立て薄膜を支持体として得た平面状の細胞シートを折ったり丸めたりして細胞を薄膜の内部に包む技術も報告されている（非特許文献４、５）。 In addition, a technique for obtaining cell sheets has been reported in which a flat cell sheet obtained using a self-assembled thin film as a support is folded or rolled to encase the cells inside the thin film (Non-Patent Documents 4 and 5).

特開２００３－８２１１９号公報JP 2003-82119 A

Ｏｙａｍａｅｔａｌ．，Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２３（２０１２）４９５３０７Oyama et al. , Nanotechnology, 23 (2012) 495307 世取山ら、高分子論文集６０（２００３）５７等Yotoriyama et al., Polymer Journal 60 (2003) 57, etc. Ｔａｎａｋａ＆Ｓｕｚｕｋｉ，Ａｐｐｌ．Ｓｕｒ．Ｓｃｉ．３１０（２０１４）３１Tanaka & Suzuki, Appl. Sur. Sci. 310 (2014) 31 Ｓａｋａｉｅｔａｌ．，Ｎａｎｏｓｃａｌｅ，１１（２０１９）１３２４９Sakai et al. , Nanoscale, 11 (2019) 13249 Ｋｕｒｉｂａｙａｓｈｉ－Ｓｈｉｇｅｔｏｍｉｅｔａｌ．，ＰＬＯＳＯＮＥ，７（２０１２）ｅ５１０８５Kuribayashi-Shigetomi et al., PLOS ONE, 7 (2012) e51085

このように、薄膜を用いて平面状の細胞シートを形成・回収する技術や、平面シートを積層する技術、自己組み立て薄膜や変形する薄膜を用いて人為的に細胞を包む技術はあったが、細胞が自身の牽引力によって薄膜を包むこともできる技術、また、その結果としてひだ状や突起状のような生体組織の形態に類似の立体的な細胞シートを得る技術は得られていなかった。 As such, there are techniques for forming and recovering flat cell sheets using thin films, techniques for stacking flat sheets, and techniques for artificially encapsulating cells using self-assembling or deformable thin films. However, there was no technique that would enable cells to encapsulate a thin film using their own traction force, or that would result in a three-dimensional cell sheet resembling the morphology of biological tissue, such as pleats or protrusions.

本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、薄膜を含む物品上で培養した細胞集合体が薄膜を包むこともできる技術、及び／又は、ひだ状や突起状のような生体組織の形態に類似の立体的な細胞シートを得る技術、さらに、これら細胞の培養基材として使用できる薄膜を含む物品及びその製造方法の提供を目的とする。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a technique that enables cell aggregates cultured on an article containing a thin film to envelop the thin film, and/or a technique for obtaining a three-dimensional cell sheet similar to the morphology of biological tissue, such as pleats or projections, as well as an article containing a thin film that can be used as a culture substrate for such cells, and a method for producing the same.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、物品表面のポリ乳酸を主成分とする被改質部分に所定条件でイオンビームを照射することにより改質ポリ乳酸部分を得ることができ、当該改質ポリ乳酸部分がその表面上に細胞を播種して増殖させると得られる細胞集合体に接着した状態で薄膜として剥離される結果、当該改質ポリ乳酸部分ないし薄膜が細胞集合体に包まれてなる複合体を形成することもでき、また、ひだ状や突起状のような生体組織の形態に類似の立体的な細胞集合体を形成することもできることを見出し、本発明を完成するに至った。 The inventors conducted extensive research to solve the above problems, and discovered that a modified polylactic acid portion can be obtained by irradiating an ion beam under specified conditions on a portion of the surface of an article that is to be modified and is mainly composed of polylactic acid, and that the modified polylactic acid portion is peeled off as a thin film while adhering to the cell aggregate obtained by seeding and growing cells on the surface, and that a complex can be formed in which the modified polylactic acid portion or thin film is enveloped by the cell aggregate, and that a three-dimensional cell aggregate similar to the shape of biological tissue, such as a pleated or protruding shape, can also be formed, which led to the completion of the present invention.

すなわち、本発明は以下に示されるとおりである。
［１］改質ポリ乳酸部分を表面に含む物品であって、
前記改質ポリ乳酸部分は、下記（ａ）～（ｃ）を全て満たす、物品。
（ａ）水に対する接触角が５０°以上７５°以下であること
（ｂ）元素分析により得られる、酸素原子数（Ｏ）に対する炭素原子数（Ｃ）の比（Ｃ／Ｏ）が２以上４以下であること
（ｃ）元素分析により得られる、Ｃ－Ｃ結合数又はＣ－Ｈ結合数（Ｃ－Ｃ又はＣ－Ｈ）に対するＣ＝Ｃ結合数（Ｃ＝Ｃ）の比（（Ｃ＝Ｃ）／（Ｃ－Ｃ又はＣ－Ｈ））が０．１以上２以下であること
［２］前記改質ポリ乳酸部分は、厚さが８００ｎｍ未満である、［１］記載の物品。
［３］ポリ乳酸を含み、且つ、前記（ａ）～（ｃ）の少なくとも何れかを満たさない部分をさらに含む、［１］又は［２］記載の物品。 That is, the present invention is as follows.
[1] An article comprising a modified polylactic acid portion on a surface thereof,
The modified polylactic acid portion satisfies all of the following (a) to (c):
(a) the contact angle with water is 50° or more and 75° or less; (b) the ratio (C/O) of the number of carbon atoms (C) to the number of oxygen atoms (O) obtained by elemental analysis is 2 or more and 4 or less; (c) the ratio ((C=C)/(C-C or C-H)) of the number of C=C bonds (C=C) to the number of C-C bonds or C-H bonds (C-C or C-H) obtained by elemental analysis is 0.1 or more and 2 or less. [2] The article according to [1], wherein the modified polylactic acid portion has a thickness of less than 800 nm.
[3] The article according to [1] or [2], which contains polylactic acid and further contains a portion that does not satisfy at least any of (a) to (c).

［４］改質ポリ乳酸部分を表面に含む物品を製造する方法であって、
ポリ乳酸を主成分とする被改質部分に下記（１）～（３）を全て満たす条件でイオンビームを照射することにより前記改質ポリ乳酸部分を作製することを含む、方法。
（１）イオンビームが飛跡に沿って物質に与える線エネルギー付与（ＬＥＴ）について、前記被改質部分の表面において、電子的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｅ）が核的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｎ）よりも大きく、且つ、電子的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｅ）が１１０ｅＶ／ｎｍ超であること
（２）前記被改質部分の表面から厚さ方向のイオンビームの飛程が１００ｎｍ以上８００ｎｍ未満であること
（３）単位面積当たりの照射イオン数（フルエンス；Ｆ［単位：ｉｏｎｓ／ｃｍ^２］）が２．９×１０^１３＜Ｆ＜２．９×１０^１４を満たすこと
［５］前記イオンビームは、Ｎ^＋イオンビームである、［４］記載の方法。
［６］前記物品は、前記改質ポリ乳酸部分の表面上に細胞集合体を形成するために用いられる、［４］又は［５］記載の方法。
［７］前記改質ポリ乳酸部分上に形成された前記細胞集合体が前記物品から前記改質ポリ乳酸部分を剥離することで、前記細胞集合体が前記改質ポリ乳酸部分を包み込んでなる部分及び／又は前記改質ポリ乳酸部分が前記細胞集合体を包み込んでなる部分が形成される、［６］記載の方法。 [4] A method for producing an article including a modified polylactic acid portion on a surface thereof, comprising:
The method includes irradiating a modified portion, the modified portion being composed mainly of polylactic acid, with an ion beam under conditions that satisfy all of the following (1) to (3), thereby producing the modified polylactic acid portion.
(1) With regard to the linear energy transfer (LET) that an ion beam imparts to a material along its trajectory, the electronic LET (LET _e ) is greater than the nuclear LET (LET _n ) and the electronic LET (LET _e ) exceeds 110 eV/nm at the surface of the modified portion; (2) the range of the ion beam in the thickness direction from the surface of the modified portion is 100 nm or more and less than 800 nm; (3) the number of irradiated ions per unit area (fluence; F [unit: ions/cm ² ]) satisfies 2.9×10 ¹³ < F < 2.9×10 ^14. [5] The method described in [4], wherein the ion beam is an N ⁺ ion beam.
[6] The method according to [4] or [5], wherein the article is used to form a cell aggregate on the surface of the modified polylactic acid portion.
[7] The method described in [6], in which the cell aggregate formed on the modified polylactic acid portion is peeled off from the article to form a portion in which the cell aggregate encapsulates the modified polylactic acid portion and/or a portion in which the modified polylactic acid portion encapsulates the cell aggregate.

［８］［４］～［７］の何れか１項記載の方法により製造される、物品。
［９］［４］～［７］の何れか１項記載の方法により製造される、［１］～［３］の何れか１項記載の物品。 [8] An article produced by the method according to any one of [4] to [7].
[9] The article according to any one of [1] to [3], which is produced by the method according to any one of [4] to [7].

［１０］改質ポリ乳酸を主成分とする薄膜と、前記薄膜上の細胞集合体とを含む複合体であって、
前記薄膜は、［１］～［３］、［８］、［９］の何れか１項記載の物品における改質ポリ乳酸部分である、複合体。
［１１］前記薄膜は、前記物品から前記改質ポリ乳酸部分が剥離されたものである、［１０］記載の複合体。
［１２］前記細胞集合体が前記薄膜を包み込んでなる部分及び／又は前記薄膜が前記細胞集合体を包み込んでなる部分を有する、［１０］又は［１１］記載の複合体。
［１３］再生医療、創薬用スクリーニング、検査用キット、及びバイオデバイスからなる群より選択される少なくとも１つに用いられる、［１０］～［１２］の何れか１項記載の複合体。 [10] A composite comprising a thin film mainly composed of modified polylactic acid and a cell aggregate on the thin film,
The thin film is a modified polylactic acid portion of the article according to any one of [1] to [3], [8], and [9].
[11] The composite according to [10], wherein the thin film is obtained by peeling the modified polylactic acid portion from the article.
[12] The complex described in [10] or [11], wherein the cell aggregate has a portion in which the thin film is encapsulated and/or the thin film has a portion in which the cell aggregate is encapsulated.
[13] The conjugate according to any one of [10] to [12], which is used in at least one selected from the group consisting of regenerative medicine, drug discovery screening, a test kit, and a biodevice.

［１４］改質ポリ乳酸を主成分とする薄膜と、前記薄膜上の細胞集合体とを含む複合体を製造する方法であって、
改質ポリ乳酸部分を表面に含む物品における前記改質ポリ乳酸部分の表面上に細胞を播種する細胞播種工程、及び
前記改質ポリ乳酸部分の表面上において、播種された前記細胞を増殖して前記細胞集合体を形成する細胞増殖工程を含み、
前記改質ポリ乳酸部分上に形成された前記細胞集合体が前記物品から前記改質ポリ乳酸部分を薄膜として剥離することで、前記細胞集合体が前記薄膜を包み込んでなる部分が形成される、方法。
［１５］改質ポリ乳酸を主成分とする薄膜と、前記薄膜上の細胞集合体とを含む複合体を製造する方法であって、
改質ポリ乳酸部分を表面に含む物品における前記改質ポリ乳酸部分の表面上に細胞を播種する細胞播種工程、及び
前記改質ポリ乳酸部分の表面上において、播種された前記細胞を増殖して前記細胞集合体を形成する細胞増殖工程を含み、
前記物品は、［１］～［３］、［８］、［９］の何れか１項記載の物品であり、前記薄膜は、前記物品における改質ポリ乳酸部分である、方法。
［１６］前記改質ポリ乳酸部分上に形成された前記細胞集合体が前記物品から前記改質ポリ乳酸部分を薄膜として剥離する、［１５］記載の方法。
［１７］前記改質ポリ乳酸部分上に形成された前記細胞集合体が前記物品から前記改質ポリ乳酸部分を薄膜として剥離することで、前記細胞集合体が前記薄膜を包み込んでなる部分及び／又は前記薄膜が前記細胞集合体を包み込んでなる部分が形成される、［１５］記載の複合体。
［１８］改質ポリ乳酸部分を表面に含む物品を作製する物品作製工程を前記細胞播種工程の前にさらに含む、［１４］～［１７］の何れか１項記載の方法であって、
前記物品の作製は、前記薄膜に相当する改質ポリ乳酸部分を表面に含む物品を製造する［４］～［７］の何れか１項記載の方法により行う、方法。 [14] A method for producing a composite comprising a thin film mainly composed of modified polylactic acid and a cell aggregate on the thin film, comprising:
A cell seeding step of seeding cells on the surface of a modified polylactic acid portion of an article having a modified polylactic acid portion on its surface, and a cell proliferation step of proliferating the seeded cells on the surface of the modified polylactic acid portion to form the cell aggregate,
A method in which the cell aggregate formed on the modified polylactic acid portion is peeled off from the article as a thin film, thereby forming a portion in which the cell aggregate encapsulates the thin film.
[15] A method for producing a composite comprising a thin film mainly composed of modified polylactic acid and a cell aggregate on the thin film, comprising:
A cell seeding step of seeding cells on the surface of a modified polylactic acid portion of an article having a modified polylactic acid portion on its surface, and a cell proliferation step of proliferating the seeded cells on the surface of the modified polylactic acid portion to form the cell aggregate,
The method, wherein the article is an article according to any one of [1] to [3], [8], and [9], and the thin film is a modified polylactic acid portion of the article.
[16] The method described in [15], wherein the cell aggregates formed on the modified polylactic acid portion peel off the modified polylactic acid portion from the article as a thin film.
[17] The complex described in [15], in which the cell aggregate formed on the modified polylactic acid portion is peeled off from the article as a thin film to form a portion in which the cell aggregate encapsulates the thin film and/or a portion in which the thin film encapsulates the cell aggregate.
[18] The method according to any one of [14] to [17], further comprising, before the cell seeding step, an article preparation step of preparing an article having a modified polylactic acid portion on a surface thereof,
The article is produced by the method according to any one of items [4] to [7], which produces an article having a surface containing a modified polylactic acid portion corresponding to the thin film.

本発明によれば、薄膜を含む物品上で培養した細胞集合体が薄膜を包むこともできる技術、及び／又は、ひだ状や突起状のような生体組織の形態に類似の立体的な細胞シートを得る技術、さらに、これら細胞の培養基材として使用できる薄膜及びその製造方法を提供することができる。 The present invention provides a technique that allows cell aggregates cultured on an article containing a thin film to envelop the thin film, and/or a technique for obtaining a three-dimensional cell sheet similar to the morphology of biological tissue, such as pleats or projections, as well as a thin film that can be used as a culture substrate for these cells and a method for producing the same.

実施例１のＬＥＴを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the LET of Example 1. 実施例３の顕微鏡写真を示す図である。FIG. 13 is a micrograph of Example 3. 実施例４の顕微鏡写真を示す図である。FIG. 13 is a micrograph of Example 4. 実施例５の顕微鏡写真を示す図である。FIG. 13 is a micrograph of Example 5. 実施例６の顕微鏡写真を示す図である。FIG. 13 is a micrograph of Example 6. 実施例６の顕微鏡写真を示す図である。FIG. 13 is a micrograph of Example 6. 実施例６の顕微鏡写真を示す図である。FIG. 13 is a micrograph of Example 6. 実施例６の顕微鏡写真を示す図である。FIG. 13 is a micrograph of Example 6. 比較例１のＬＥＴを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the LET of Comparative Example 1. 比較例２のＬＥＴを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the LET of Comparative Example 2. 比較例２の顕微鏡写真を示す図である。FIG. 13 is a micrograph of Comparative Example 2. 比較例３のＬＥＴを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the LET of Comparative Example 3. 実施例７の顕微鏡写真を示す図である。FIG. 13 is a micrograph of Example 7. 比較例４の顕微鏡写真を示す図である。FIG. 13 is a micrograph of Comparative Example 4. 実施例９、比較例６、７の水に対する接触角を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing contact angles with water of Example 9 and Comparative Examples 6 and 7.

以下、本発明の実施形態について詳述する。 The following describes an embodiment of the present invention in detail.

≪改質ポリ乳酸部分を表面に含む物品≫
本発明の物品は、改質ポリ乳酸部分を表面に含む物品である。
本明細書において、「改質ポリ乳酸部分」は、改質ポリ乳酸を主成分とする部分である。「改質ポリ乳酸部分」は、ポリ乳酸を主成分とする被改質部分が改質されたものであってよい。本明細書において、改質ポリ乳酸とは異なるポリ乳酸、例えば、市販のポリ乳酸のように通常のないし一般的なポリ乳酸、又は、改質前、未改質ないし被改質のポリ乳酸を単に「ポリ乳酸」又は「被改質ポリ乳酸」ともいう。 <Article containing modified polylactic acid portion on its surface>
The article of the present invention is an article that includes a modified polylactic acid portion on the surface.
In this specification, the "modified polylactic acid portion" is a portion mainly composed of modified polylactic acid. The "modified polylactic acid portion" may be a portion obtained by modifying a modified portion mainly composed of polylactic acid. In this specification, polylactic acid other than modified polylactic acid, for example, ordinary or common polylactic acid such as commercially available polylactic acid, or unmodified or modified polylactic acid, is also simply referred to as "polylactic acid" or "modified polylactic acid".

本明細書において、改質ポリ乳酸又はポリ乳酸を「主成分とする」とは、改質ポリ乳酸又はポリ乳酸を７０質量％以上含むことをいい、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、さらに好ましくは９５質量％以上、さらにより好ましくは９８質量％以上であり、実質的に改質ポリ乳酸又はポリ乳酸からなるものであってもよく、改質ポリ乳酸又はポリ乳酸を１００質量％含むものであってもよい。 In this specification, "mainly composed of" modified polylactic acid or polylactic acid means that the modified polylactic acid or polylactic acid is contained in an amount of 70% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, even more preferably 95% by mass or more, and even more preferably 98% by mass or more. The modified polylactic acid or polylactic acid may be substantially composed of the modified polylactic acid or polylactic acid, or may contain 100% by mass of the modified polylactic acid or polylactic acid.

本明細書において、ポリ乳酸は、一般に、乳酸がエステル結合で重合してなる高分子（乳酸の重合体、乳酸ポリマー）であり、生分解性プラスチック、バイオプラスチック等として市販されているものを使用することができる。ポリ乳酸は、一般に、－［ＯＣＨ（ＣＨ_３）Ｃ（＝Ｏ）］_ｎ－（ｎ＝３０～１０，０００）で表される繰返し単位を有するポリマーである。本明細書において、ポリ乳酸を繰返し単位の組成式Ｃ_３Ｈ_４Ｏ_２で表す場合がある。
ポリ乳酸の密度は、特に限定されないが、通常、１．２～１．３５ｇ／ｃｍ^３であり、好ましくは１．２３～１．３ｇ／ｃｍ^３であり、より好ましくは１．２６ｇ／ｃｍ^３である。 In this specification, polylactic acid is generally a polymer (polymer of lactic acid, lactic acid polymer) formed by polymerization of lactic acid through ester bonds, and commercially available products as biodegradable plastics, bioplastics, etc. can be used. Polylactic acid is generally a polymer having a repeating unit represented by -[OCH(CH ₃ )C(═O)] _n - (n=30 to 10,000). In this specification, polylactic acid may be represented by the composition formula of the repeating unit C ₃ H ₄ O ₂ .
The density of polylactic acid is not particularly limited, but is usually 1.2 to 1.35 g/cm ³ , preferably 1.23 to 1.3 g/cm ³ , and more preferably 1.26 g/cm ³ .

改質ポリ乳酸部分に含まれる改質ポリ乳酸は、好ましくは、改質ポリ乳酸部分として後述の特性（ａ）～（ｃ）を満たし、より好ましくは、少なくとも改質ポリ乳酸部分の表層において後述の特性（ａ）～（ｃ）を満たす。改質ポリ乳酸は、被改質ポリ乳酸、具体的には未改質のポリ乳酸に比べ、親水性が増し、Ｃ＝Ｃ結合（炭素－炭素二重結合）が形成された部分を有し、また、炭素原子によるグラファイト構造若しくはグラファイト構造に類似した構造も有していると推測される。 The modified polylactic acid contained in the modified polylactic acid portion preferably satisfies the properties (a) to (c) described below as the modified polylactic acid portion, and more preferably satisfies the properties (a) to (c) described below at least in the surface layer of the modified polylactic acid portion. The modified polylactic acid is more hydrophilic than the modified polylactic acid, specifically unmodified polylactic acid, and has portions in which C=C bonds (carbon-carbon double bonds) are formed. It is also presumed that the modified polylactic acid has a graphite structure or a structure similar to a graphite structure, which is made up of carbon atoms.

改質ポリ乳酸部分は、少なくともその表層において、後述の特性（ａ）～（ｃ）を満たすので、少なくとも細胞接着性に優れ、好ましくはさらに、その表面上における細胞増殖性にも優れ、より好ましくはさらに、その表面上に細胞集合体を付着した状態で薄膜として物品（母材）から自ずと剥離できる剥離性ないし薄膜化にも優れる。 The modified polylactic acid portion, at least in its surface layer, satisfies the characteristics (a) to (c) described below, and therefore has at least excellent cell adhesion, and preferably also has excellent cell proliferation properties on its surface, and more preferably also has excellent releasability or thinning properties that allow the surface to be naturally peeled off from the article (base material) as a thin film with cell aggregates attached to it.

従って、本発明の物品は、改質ポリ乳酸部分の表面上に細胞集合体を形成するために好適に用いることができる。典型的には、改質ポリ乳酸部分の表面上、具体的には、表面に改質ポリ乳酸部分を含む物品の当該改質ポリ乳酸部分を含む表面上に（本明細書において、以降、単に「改質ポリ乳酸部分の表面上」ともいう。）、細胞を播種してインキュベートないし細胞増殖を行うことにより、細胞集合体を当該表面上に形成することができる。そして、細胞集合体の形成、ないし、増殖による細胞数の増加につれ、改質ポリ乳酸部分は、細胞を接着した状態で薄膜として物品（母材）から自ずと（自然に、又は自動的に）剥離することができる。本明細書において、この薄膜としての剥離を「薄膜化」ともいい、また、このように薄膜として剥離できる性質を「剥離性」ともいう。この薄膜化ないし剥離性は、細胞の牽引力によると考えられる。細胞の牽引力は、例えば、上述の非特許文献５に記載された力である。
物品（母材）から剥離した、改質ポリ乳酸部分を含む薄膜（ないし改質ポリ乳酸部分を主成分とする薄膜）と、その表面上に付着した細胞集合体とを含む複合体としては、例えば、細胞集合体が改質ポリ乳酸部分を包み込んでなる部分及び／又は改質ポリ乳酸部分が細胞集合体を包み込んでなる部分を含むことができる。かかる複合体については後述する。 Therefore, the article of the present invention can be suitably used to form a cell aggregate on the surface of the modified polylactic acid portion. Typically, cells are seeded on the surface of the modified polylactic acid portion, specifically, on the surface of an article containing a modified polylactic acid portion on its surface (hereinafter, simply referred to as "on the surface of the modified polylactic acid portion"), and incubated or grown to form a cell aggregate on the surface. Then, as the cell aggregate is formed or the number of cells increases due to growth, the modified polylactic acid portion can be naturally (naturally or automatically) peeled off from the article (base material) as a thin film with the cells attached thereto. In this specification, this peeling off as a thin film is also referred to as "thinning", and the property of being able to peel off as a thin film in this way is also referred to as "peeling property". This thinning or peeling property is thought to be due to the traction force of the cells. The traction force of the cells is, for example, the force described in Non-Patent Document 5 mentioned above.
A composite including a thin film containing a modified polylactic acid portion (or a thin film mainly composed of a modified polylactic acid portion) peeled off from an article (base material) and a cell aggregate attached to its surface may include, for example, a portion in which the cell aggregate encapsulates the modified polylactic acid portion and/or a portion in which the modified polylactic acid portion encapsulates the cell aggregate. Such composites will be described later.

本発明の物品は、改質ポリ乳酸部分が、少なくともその表層において、下記特性（ａ）～（ｃ）を全て満たすものである。本明細書において、上述の（ａ）～（ｃ）をそれぞれ「特性（ａ）」、「特性（ｂ）」、「特性（ｃ）」ともいう。 In the article of the present invention, the modified polylactic acid portion satisfies all of the following characteristics (a) to (c) at least in its surface layer. In this specification, the above characteristics (a) to (c) are also referred to as "characteristic (a)," "characteristic (b)," and "characteristic (c)," respectively.

＜特性（ａ）＞
特性（ａ）は、「水に対する接触角が５０°以上７５°以下であること」である。
改質ポリ乳酸部分の水に対する接触角がかかる範囲内である場合、適度な親水性が得られ、改質ポリ乳酸部分の表面上に細胞を播種し、インキュベートないし増殖する場合に細胞接着性に優れ、好ましくはさらに、その表面上における細胞増殖性にも優れ、より好ましくはさらに、改質ポリ乳酸部分が薄膜として物品（母材）から剥離する際及び剥離後において当該改質ポリ乳酸部分上の細胞集合体との付着性にも優れる。尚、被改質ポリ乳酸、具体的には未改質のポリ乳酸の水に対する接触角は、７８°程度である。 <Characteristics (a)>
The characteristic (a) is "a contact angle with respect to water of 50° or more and 75° or less."
When the contact angle of the modified polylactic acid portion with water is within this range, appropriate hydrophilicity is obtained, and when cells are seeded on the surface of the modified polylactic acid portion and incubated or grown, the cell adhesion is excellent, preferably the cell growth on the surface is also excellent, and more preferably the adhesion of the modified polylactic acid portion to the cell aggregates when and after the modified polylactic acid portion is peeled off from the article (base material) as a thin film. The contact angle of the modified polylactic acid, specifically the unmodified polylactic acid, with water is about 78°.

改質ポリ乳酸部分の水に対する接触角の下限値は、好ましくは５０°以上、より好ましくは５５°以上、さらに好ましくは６０°以上であり、また、上限値は、好ましくは７５°以下、より好ましくは７０°以下、さらに好ましくは６７°以下、さらにより好ましくは６６°以下、特に好ましくは６５°以下であり、さらにより好ましくは６３°以下、特により好ましくは６３°である。 The lower limit of the contact angle of the modified polylactic acid portion with water is preferably 50° or more, more preferably 55° or more, and even more preferably 60° or more, and the upper limit is preferably 75° or less, more preferably 70° or less, even more preferably 67° or less, even more preferably 66° or less, particularly preferably 65° or less, even more preferably 63° or less, and especially preferably 63°.

特性（ａ）の水に対する接触角は、いわゆる、ぬれ性の程度を示すパラメータであり、静的液滴法により測定することができる。 The contact angle with water, characteristic (a), is a parameter that indicates the degree of wettability and can be measured by the static drop method.

＜特性（ｂ）＞
特性（ｂ）は、「元素分析により得られる、酸素原子数（Ｏ）に対する炭素原子数（Ｃ）の比（Ｃ／Ｏ）が２以上４以下であること」である。本明細書において、かかる「元素分析により得られる、酸素原子数（Ｏ）に対する炭素原子数（Ｃ）の比（Ｃ／Ｏ）」を「Ｃ／Ｏ値」と略記する場合がある。 <Characteristics (b)>
The characteristic (b) is that "the ratio (C/O) of the number of carbon atoms (C) to the number of oxygen atoms (O) obtained by elemental analysis is 2 or more and 4 or less." In this specification, such "the ratio (C/O) of the number of carbon atoms (C) to the number of oxygen atoms (O) obtained by elemental analysis" may be abbreviated as "C/O value."

改質ポリ乳酸部分のＣ／Ｏ値がかかる範囲内である場合、被改質ポリ乳酸、具体的には未改質のポリ乳酸に比べ、Ｃ＝Ｃ結合（炭素－炭素二重結合）の形成や、架橋部分や、炭素原子によるグラファイト構造若しくはグラファイト構造に類似した構造の量が適度であると推測される。尚、被改質ポリ乳酸、具体的には未改質のポリ乳酸のＣ／Ｏ値は、理論上は１．５であるが、実際には１．６と測定される。 When the C/O value of the modified polylactic acid portion is within this range, it is presumed that the amount of C=C bonds (carbon-carbon double bonds) formed, cross-linked portions, and graphite structures or structures similar to graphite structures formed by carbon atoms is appropriate, compared to the unmodified polylactic acid, specifically unmodified polylactic acid. The C/O value of the modified polylactic acid, specifically unmodified polylactic acid, is theoretically 1.5, but is actually measured as 1.6.

改質ポリ乳酸部分のＣ／Ｏ値の下限値は、好ましくは２．０以上、より好ましくは２．３以上、さらに好ましくは２．５以上であり、また、上限値は、好ましくは４．０以下、より好ましくは３．５以下、さらに好ましくは３以下であり、特に好ましくは２．８である。 The lower limit of the C/O value of the modified polylactic acid portion is preferably 2.0 or more, more preferably 2.3 or more, and even more preferably 2.5 or more, and the upper limit is preferably 4.0 or less, more preferably 3.5 or less, and even more preferably 3 or less, and particularly preferably 2.8.

特性（ｂ）のＣ／Ｏ値は、元素分析として具体的にはＸ線光電子分光分析（ＸＰＳ分析）を用い、元素比計算の方法により評価される値である。 The C/O value of characteristic (b) is a value evaluated by the elemental ratio calculation method using, specifically, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS analysis) as the elemental analysis.

＜特性（ｃ）＞
特性（ｃ）は、「元素分析により得られる、Ｃ－Ｃ結合数又はＣ－Ｈ結合数（Ｃ－Ｃ又はＣ－Ｈ）に対するＣ＝Ｃ結合数（Ｃ＝Ｃ）の比（（Ｃ＝Ｃ）／（Ｃ－Ｃ又はＣ－Ｈ））が０．１以上２以下であること」である。本明細書において、かかる「元素分析により得られる、Ｃ－Ｃ結合数又はＣ－Ｈ結合数（Ｃ－Ｃ又はＣ－Ｈ）に対するＣ＝Ｃ結合数（Ｃ＝Ｃ）の比（（Ｃ＝Ｃ）／（Ｃ－Ｃ又はＣ－Ｈ））」を「（Ｃ＝Ｃ）／（Ｃ－Ｃ又はＣ－Ｈ）値」と略記する場合がある。 <Characteristics (c)>
The characteristic (c) is that "the ratio ((C=C)/(C-C or C-H)) of the number of C=C bonds (C=C) to the number of C-C bonds or C-H bonds (C-C or C-H), obtained by elemental analysis, is 0.1 or more and 2 or less." In this specification, such "the ratio ((C=C)/(C-C or C-H)) of the number of C=C bonds (C=C) to the number of C-C bonds or C-H bonds (C-C or C-H), obtained by elemental analysis" may be abbreviated as "(C=C)/(C-C or C-H) value."

改質ポリ乳酸部分の（Ｃ＝Ｃ）／（Ｃ－Ｃ又はＣ－Ｈ）値がかかる範囲内である場合、被改質ポリ乳酸、具体的には未改質のポリ乳酸に比べ、Ｃ＝Ｃ結合（炭素－炭素二重結合）の形成や、架橋部分や、炭素原子によるグラファイト構造若しくはグラファイト構造に類似した構造の量が適度であると推測される。尚、被改質ポリ乳酸、具体的には未改質のポリ乳酸の（Ｃ＝Ｃ）／（Ｃ－Ｃ又はＣ－Ｈ）値は、理論上はゼロ（０）であるが、実際には測定不可である。 When the (C=C)/(C-C or C-H) value of the modified polylactic acid portion is within this range, it is presumed that the amount of C=C bonds (carbon-carbon double bonds) formed, cross-linked portions, and graphite structures or structures similar to graphite structures formed by carbon atoms is appropriate, compared to the unmodified polylactic acid, specifically unmodified polylactic acid. Note that the (C=C)/(C-C or C-H) value of the modified polylactic acid, specifically unmodified polylactic acid, is theoretically zero (0), but in reality it is impossible to measure.

改質ポリ乳酸部分の（Ｃ＝Ｃ）／（Ｃ－Ｃ又はＣ－Ｈ）値の下限値は、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．３以上、さらに好ましくは０．４以上であり、さらにより好ましくは０．５以上であり、また、上限値は、好ましくは２．０以下、より好ましくは１．５以下、さらに好ましくは１．０以下であり、さらにより好ましくは０．５である。 The lower limit of the (C=C)/(C-C or C-H) value of the modified polylactic acid portion is preferably 0.1 or more, more preferably 0.3 or more, even more preferably 0.4 or more, and even more preferably 0.5 or more, and the upper limit is preferably 2.0 or less, more preferably 1.5 or less, even more preferably 1.0 or less, and even more preferably 0.5.

特性（ｃ）の（Ｃ＝Ｃ）／（Ｃ－Ｃ又はＣ－Ｈ）値は、元素分析として具体的にはＸ線光電子分光分析（ＸＰＳ分析）を用い、化学結合状態比計算の方法により評価される値である。 The (C=C)/(C-C or C-H) value of characteristic (c) is a value evaluated by the method of calculating the chemical bond state ratio using elemental analysis, specifically X-ray photoelectron spectroscopy (XPS analysis).

＜物品について、その他＞
改質ポリ乳酸部分は、好ましくは厚さが８００ｎｍ未満である。改質ポリ乳酸部分の厚さがかかる範囲内である場合、改質ポリ乳酸部分の表面上に細胞を播種してインキュベートないし細胞増殖を行う場合、細胞集合体の形成につれ、改質ポリ乳酸部分は、細胞を接着した状態で薄膜として物品（母材）から自ずと剥離しやすく、好ましくはさらに、細胞集合体とともに安定した複合体を形成しやすい。 <About items, etc.>
The modified polylactic acid portion preferably has a thickness of less than 800 nm. When the thickness of the modified polylactic acid portion is within this range, when cells are seeded on the surface of the modified polylactic acid portion and incubated or grown, as cell aggregates are formed, the modified polylactic acid portion is likely to peel off from the article (base material) as a thin film with the cells attached thereto, and preferably also likely to form a stable complex with the cell aggregates.

改質ポリ乳酸部分の厚さの下限値は、好ましくは１００ｎｍ以上、より好ましくは１３０ｎｍ以上、さらに好ましくは１５０ｎｍ以上であり、また、上限値は、好ましくは８００ｎｍ未満、より好ましくは４００ｎｍ以下、さらに好ましくは２００ｎｍ以下、さらにより好ましくは１６５ｎｍ以下であり、特に好ましくは１６５ｎｍである。 The lower limit of the thickness of the modified polylactic acid portion is preferably 100 nm or more, more preferably 130 nm or more, and even more preferably 150 nm or more, and the upper limit is preferably less than 800 nm, more preferably 400 nm or less, even more preferably 200 nm or less, even more preferably 165 nm or less, and particularly preferably 165 nm.

改質ポリ乳酸部分は、後述のイオンビーム照射に際し金属マスクを使用すること等により、パターン化されていてもよい。パターン化されている場合、物品の表面は、改質ポリ乳酸部分と非改質ポリ乳酸部分とを含み、改質ポリ乳酸部分と非改質ポリ乳酸部分とからパターンを形成している。非改質ポリ乳酸部分は、好ましくは未改質のポリ乳酸部分である。かかるパターン化された物品の表面全体に細胞を播種してインキュベートないし細胞増殖を行う場合、細胞は非改質ポリ乳酸部分よりも改質ポリ乳酸部分に優先的に接着性、さらには増殖性を示し、改質ポリ乳酸部分の表面上に細胞が接着したまま剥離してパターン化された細胞集合体を得ることもできる。 The modified polylactic acid portion may be patterned, for example, by using a metal mask during ion beam irradiation, as described below. When patterned, the surface of the article includes modified polylactic acid portions and unmodified polylactic acid portions, and the modified polylactic acid portions and unmodified polylactic acid portions form a pattern. The unmodified polylactic acid portions are preferably unmodified polylactic acid portions. When cells are seeded over the entire surface of such a patterned article and incubated or grown, the cells preferentially adhere and grow to the modified polylactic acid portions over the unmodified polylactic acid portions, and a patterned cell aggregate can be obtained by peeling off the cells while they remain attached to the surface of the modified polylactic acid portions.

本発明の物品は、ポリ乳酸を含み、且つ、特性（ａ）～（ｃ）の少なくとも何れかを満たさない部分をさらに含むことが好ましく、本明細書において、かかる部分を、上述の改質ポリ乳酸部分とは異なる部分という意味で「非改質ポリ乳酸部分」ともいう。すなわち、本発明の物品は、改質ポリ乳酸部分と非改質ポリ乳酸部分とを含むことが好ましい。
非改質ポリ乳酸部分は、好ましくは、被改質ポリ乳酸、例えば未改質のポリ乳酸部分であってもよいし、特性（ａ）～（ｃ）の少なくとも何れかを満たさないが被改質ポリ乳酸（未改質のポリ乳酸等）とは異なる性質を有する準改質ポリ乳酸部分であってもよく、より好ましくは、被改質ポリ乳酸（例えば未改質のポリ乳酸部分）と準改質ポリ乳酸部分とを両方含む。 The article of the present invention preferably contains polylactic acid and further contains a portion that does not satisfy at least any of the characteristics (a) to (c), and in this specification, such a portion is also referred to as an "unmodified polylactic acid portion" in the sense that it is a portion different from the above-mentioned modified polylactic acid portion. In other words, the article of the present invention preferably contains a modified polylactic acid portion and an unmodified polylactic acid portion.
The unmodified polylactic acid portion may preferably be a modified polylactic acid, for example, an unmodified polylactic acid portion, or may be a quasi-modified polylactic acid portion that does not satisfy at least any of the characteristics (a) to (c) but has properties different from the modified polylactic acid (e.g., unmodified polylactic acid), and more preferably includes both the modified polylactic acid (e.g., an unmodified polylactic acid portion) and the quasi-modified polylactic acid portion.

未改質のポリ乳酸部分は、未改質ポリ乳酸を主成分とするものであり、さらに、後述の「ポリ乳酸を主成分とする被改質部分」と同じものであってもよく、通常、後述のイオンビームが照射されない部分である。
未改質のポリ乳酸部分の厚さは特に限定されないが、物品中の改質ポリ乳酸部分の表面上に細胞を播種してインキュベートないし細胞増殖を行う場合における改質ポリ乳酸部分の剥離性の観点で、例えば、１００ｎｍ以上であり、好ましくは１５０ｎｍ以上、より好ましくは２００ｎｍ以上、さらに好ましくは３００ｎｍ以上であり、また、上限値は、例えば、５ｍｍ以下であり、好ましくは１ｍｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下、さらにより好ましくは１０００μｍ以下であり、５００μｍ以下や１０００ｎｍ以下であってもよい。 The unmodified polylactic acid portion is composed mainly of unmodified polylactic acid, and may be the same as the "modified portion composed mainly of polylactic acid" described below, and is usually a portion that is not irradiated with the ion beam described below.
The thickness of the unmodified polylactic acid portion is not particularly limited, but from the viewpoint of the peelability of the modified polylactic acid portion when cells are seeded on the surface of the modified polylactic acid portion in the article and incubated or grown, it is, for example, 100 nm or more, preferably 150 nm or more, more preferably 200 nm or more, and even more preferably 300 nm or more, and the upper limit is, for example, 5 mm or less, preferably 1 mm or less, more preferably 500 μm or less, and even more preferably 1000 μm or less, and may be 500 μm or less or 1000 nm or less.

準改質ポリ乳酸部分は、特性（ａ）～（ｃ）を全て満たすまでには至らないが、好ましくは、未改質のポリ乳酸部分ないし後述の「ポリ乳酸を主成分とする被改質部分」がイオンビーム照射により改質されたものである。準改質ポリ乳酸部分は、ポリ乳酸を含み、且つ、特性（ａ）～（ｃ）の全ては満たさないが少なくとも何れかを満たすものであってもよい。 The quasi-modified polylactic acid portion does not satisfy all of the characteristics (a) to (c), but is preferably an unmodified polylactic acid portion or a "modified portion mainly composed of polylactic acid" described below that has been modified by ion beam irradiation. The quasi-modified polylactic acid portion may contain polylactic acid and may satisfy at least some of the characteristics (a) to (c) but not all of them.

準改質ポリ乳酸部分は、好ましくは、未改質のポリ乳酸部分と改質ポリ乳酸部分との間に存在し、より好ましくは、未改質のポリ乳酸部分と改質ポリ乳酸部分との間に存在し、且つ、改質ポリ乳酸部分の下層として改質ポリ乳酸部分に接している。本実施態様の物品は、準改質ポリ乳酸部分を有することにより、例えば、水に浸漬する場合、改質ポリ乳酸部分が薄膜として物品（母材）から剥離されることが容易になり、また、物品中の改質ポリ乳酸部分の表面上に細胞を播種してインキュベートないし細胞増殖を行う場合、改質ポリ乳酸部分が細胞を接着した状態で薄膜として物品（母材）から細胞の牽引力により剥離されることが容易になると考えられる。 The quasi-modified polylactic acid portion is preferably present between the unmodified polylactic acid portion and the modified polylactic acid portion, and more preferably between the unmodified polylactic acid portion and the modified polylactic acid portion, and is in contact with the modified polylactic acid portion as a lower layer of the modified polylactic acid portion. The article of this embodiment has a quasi-modified polylactic acid portion, so that, for example, when immersed in water, the modified polylactic acid portion is easily peeled off from the article (base material) as a thin film, and when cells are seeded on the surface of the modified polylactic acid portion in the article and incubated or grown, the modified polylactic acid portion is easily peeled off from the article (base material) as a thin film with the cells attached by the traction force of the cells.

準改質ポリ乳酸部分は、改質ポリ乳酸部分の剥離性の観点で、好ましくは、厚さが５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、その下限値は、より好ましくは１０ｎｍ以上、さらに好ましくは２０ｎｍ以上であり、また、上限値は、より好ましくは８０ｎｍ以下、さらに好ましくは５０ｎｍ以下である。 From the viewpoint of the releasability of the modified polylactic acid portion, the quasi-modified polylactic acid portion preferably has a thickness of 5 nm or more and 100 nm or less, the lower limit of which is more preferably 10 nm or more, and even more preferably 20 nm or more, and the upper limit of which is more preferably 80 nm or less, and even more preferably 50 nm or less.

≪改質ポリ乳酸部分を表面に含む物品の製造方法≫
上述の改質ポリ乳酸部分を表面に含む物品は、ポリ乳酸を主成分とする被改質部分に上述の（１）～（３）を全て満たす条件でイオンビームを照射することにより改質ポリ乳酸部分を作製することを含む方法により、製造することができる。本明細書において、上述の（１）～（３）をそれぞれ「イオンビーム照射条件（１）」、「イオンビーム照射条件（２）」、「イオンビーム照射条件（３）」ともいう。 <Method for manufacturing an article having a modified polylactic acid portion on its surface>
The article containing the above-mentioned modified polylactic acid portion on its surface can be manufactured by a method including producing the modified polylactic acid portion by irradiating an ion beam to a portion to be modified, the portion being mainly composed of polylactic acid, under conditions that satisfy all of the above-mentioned (1) to (3). In this specification, the above-mentioned (1) to (3) are also referred to as "ion beam irradiation condition (1),""ion beam irradiation condition (2)," and "ion beam irradiation condition (3)," respectively.

ポリ乳酸を主成分とする被改質部分は、改質ポリ乳酸とは異なるポリ乳酸、例えば、市販のポリ乳酸のように通常のないし一般的なポリ乳酸、又は、改質前、未改質ないし被改質のポリ乳酸を主成分とする部分であり、好ましくは、市販のポリ乳酸のように通常のないし一般的なポリ乳酸や、未改質のポリ乳酸を主成分とする部分である。かかる被改質部分は、イオンビームを照射する対象である。本明細書において、かかる「ポリ乳酸を主成分とする被改質部分」を単に「被改質部分」ともいう。イオンビームの照射は、好ましくは、少なくとも表面の一部又は全部に被改質部分を含む試料（例えば、ポリ乳酸試料、物品、基体、基板、シート、フィルム等）の当該被改質部分の一部又は全部に対して行う。かかる被改質部分を表面に含みイオンビーム照射対象になる試料は、表面のみならず全部が被改質部分であってもよく、また、当該試料の厚さは、好ましくは改質ポリ乳酸部分ないし薄膜の厚さ以上であれば特に限定されないが、例えば、１００ｎｍ以上であり、好ましくは１５０ｎｍ以上、より好ましくは２００ｎｍ以上、さらに好ましくは３００ｎｍ以上、さらにより好ましくは５００ｎｍ以上であり、また、上限値は、例えば、５ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下である。 The modified portion mainly composed of polylactic acid is a portion mainly composed of polylactic acid other than modified polylactic acid, for example, ordinary or general polylactic acid such as commercially available polylactic acid, or unmodified or modified polylactic acid before modification, and preferably, ordinary or general polylactic acid such as commercially available polylactic acid, or unmodified polylactic acid. Such modified portion is the target for ion beam irradiation. In this specification, such a "modified portion mainly composed of polylactic acid" is also simply referred to as "modified portion". Irradiation of the ion beam is preferably performed on a part or all of the modified portion of a sample (e.g., a polylactic acid sample, an article, a substrate, a board, a sheet, a film, etc.) that contains a modified portion on at least a part or all of its surface. The sample that contains such a modified portion on its surface and is the subject of ion beam irradiation may have the modified portion not only on its surface but also entirely. The thickness of the sample is not particularly limited as long as it is equal to or greater than the thickness of the modified polylactic acid portion or thin film, but is, for example, 100 nm or more, preferably 150 nm or more, more preferably 200 nm or more, even more preferably 300 nm or more, and even more preferably 500 nm or more, and the upper limit is, for example, 5 mm or less, preferably 1 mm or less, and more preferably 500 μm or less.

イオンビームを照射する手段としては特に限定されず、例えば、イオン注入が挙げられる。注入されたイオンは、例えば実施例１に示されるように、試料表面から試料内部に所定距離まで侵入し、イオン化や励起等の電子的相互作用（電子的阻止能、電子的ＬＥＴ；ＬＥＴ_ｅ）、及び原子核との相互作用（核的阻止能、核的ＬＥＴ；ＬＥＴ_ｎ）の２種によってポリ乳酸にエネルギーを付与することができ、その結果、改質ポリ乳酸ないし改質ポリ乳酸部分を得ることができる。 The means for irradiating the ion beam is not particularly limited, and may be, for example, ion implantation. The implanted ions penetrate a certain distance from the surface of the sample into the sample, as shown in Example 1, and can impart energy to the polylactic acid by two types of electronic interactions such as ionization and excitation (electronic stopping power, electronic LET; LET _e ), and interactions with atomic nuclei (nuclear stopping power, nuclear LET; LET _n ), resulting in the formation of a modified polylactic acid or a modified polylactic acid portion.

イオンビームは、試料表面に対して斜めの方向から照射してもよいが、エネルギー効率等の観点で、垂直方向から照射することが好ましく、試料表面に対して、例えば垂直±２０°以内の入射角、好ましくは垂直±１０°以内の入射角、より好ましくは垂直±５°以内の入射角で照射し、さらにより好ましくは試料表面に対して垂直に照射する。 The ion beam may be irradiated from an oblique direction to the sample surface, but from the viewpoint of energy efficiency, etc., it is preferable to irradiate from a perpendicular direction, and the ion beam is irradiated to the sample surface at an incidence angle within ±20° of the perpendicular, preferably within ±10° of the perpendicular, more preferably within ±5° of the perpendicular, and even more preferably perpendicular to the sample surface.

＜イオンビーム照射条件（１）＞
イオンビーム照射条件（１）は、「イオンビームが飛跡に沿って物質に与える線エネルギー付与（ＬＥＴ）について、被改質部分の表面において、電子的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｅ）が核的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｎ）よりも大きく、且つ、電子的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｅ）が１１０ｅＶ／ｎｍ超であること」である。
被改質部分の表面において電子的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｅ）が核的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｎ）よりも大きいことにより、ポリ乳酸の改質の程度を適度に行うことができる。また、被改質部分の表面において電子的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｅ）が１１０ｅＶ／ｎｍ超であることにより、ポリ乳酸の改質の程度を適度に行うことができ、また、下記イオンビーム照射条件（２）を容易に充足しやすい。 <Ion beam irradiation conditions (1)>
The ion beam irradiation condition (1) is that "with regard to the linear energy transfer (LET) that the ion beam imparts to a material along its trajectory, at the surface of the modified portion, the electronic LET (LET _e ) is greater than the nuclear LET (LET _n ) and the electronic LET (LET _e ) is greater than 110 eV/nm."
Since the electronic LET (LET _e ) is larger than the nuclear LET (LET _n ) at the surface of the modified portion, the degree of modification of the polylactic acid can be appropriately achieved. Also, since the electronic LET (LET _e ) at the surface of the modified portion is more than 110 eV/nm, the degree of modification of the polylactic acid can be appropriately achieved, and the following ion beam irradiation condition (2) can be easily satisfied.

被改質部分の表面における電子的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｅ）は、核的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｎ）よりも、好ましくは１倍以上、より好ましくは１．５倍以上、さらに好ましくは２倍以上大きく、又は、核的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｎ）よりも、好ましくは２０ｅＶ／ｎｍ以上、より好ましくは５０ｅＶ／ｎｍ以上、さらに好ましくは１００ｅＶ／ｎｍ以上大きく、また、核的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｎ）との上記差異の上限値としては、例えば３０倍以下であり、好ましくは２０倍以下、より好ましくは１０倍以下であり、又は、例えば４００ｅＶ／ｎｍ以下であり、好ましくは３００ｅＶ／ｎｍ以下、より好ましくは２００ｅＶ／ｎｍ以下である。また、被改質部分の表面における電子的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｅ）は、好ましくは１２０ｅＶ／ｎｍ以上、より好ましくは１５０ｅＶ／ｎｍ超、さらに好ましくは１９０ｅＶ／ｎｍ以上であり、上限値は、例えば４００ｅＶ／ｎｍ以下であり、好ましくは３００ｅＶ／ｎｍ以下、より好ましくは２００ｅＶ／ｎｍ以下である。 The electronic LET (LET _e ) at the surface of the modified portion is preferably at least 1 time, more preferably at least 1.5 times, and even more preferably at least 2 times, greater than the nuclear LET (LET _n ); or is preferably at least 20 eV/nm, more preferably at least 50 eV/nm, and even more preferably at least 100 eV/nm, greater than the nuclear LET (LET _n ); and the upper limit of the difference from the nuclear LET (LET _n ) is, for example, 30 times or less, preferably 20 times or less, and more preferably 10 times or less, or, for example, 400 eV/nm or less, preferably 300 eV/nm or less, and more preferably 200 eV/nm or less. In addition, the electronic LET (LET _e ) at the surface of the modified portion is preferably 120 eV/nm or more, more preferably greater than 150 eV/nm, and even more preferably 190 eV/nm or more, with the upper limit being, for example, 400 eV/nm or less, preferably 300 eV/nm or less, and more preferably 200 eV/nm or less.

本明細書において、被改質部分の表面における電子的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｅ）及び核的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｎ）は、ＳＲＩＭコードを用いて計算される値である。 In this specification, the electronic LET (LET _e ) and nuclear LET (LET _n ) at the surface of the modified moiety are values calculated using the SRIM code.

＜イオンビーム照射条件（２）＞
イオンビーム照射条件（２）は、「被改質部分の表面から厚さ方向のイオンビームの飛程が１００ｎｍ以上８００ｎｍ未満であること」である。
イオンビームの飛程がかかる範囲内である場合、適切な厚さの改質ポリ乳酸部分を得ることができる。 <Ion beam irradiation conditions (2)>
The ion beam irradiation condition (2) is that "the range of the ion beam from the surface of the portion to be modified in the thickness direction is 100 nm or more and less than 800 nm."
When the range of the ion beam is within this range, a modified polylactic acid portion with an appropriate thickness can be obtained.

イオンビームの飛程とは、試料に侵入したイオンの通った軌跡であり、試料表面に対して垂直にイオンビームを照射する場合、試料内部においてイオンが到達する最遠位置までの試料表面からの垂直距離ないし深さと等しいが、試料表面に対して垂直でなく斜めの方向からイオンビームを照射する場合、試料内部においてイオンが到達する最遠位置までの試料表面からの垂直距離ないし深さは投影飛程となり、イオンビーム照射条件（２）におけるイオンビームの飛程とは異なる。
本明細書において、イオンビームの飛程は、ＳＲＩＭコードを用いて計算される値である。 The range of an ion beam is the trajectory of an ion that has penetrated a sample. When the ion beam is irradiated perpendicularly to the sample surface, the range is equal to the perpendicular distance or depth from the sample surface to the farthest position inside the sample that the ion reaches. However, when the ion beam is irradiated from an oblique direction rather than perpendicularly to the sample surface, the perpendicular distance or depth from the sample surface to the farthest position inside the sample that the ion reaches is the projected range, which is different from the range of the ion beam under ion beam irradiation condition (2).
In this specification, the range of the ion beam is a value calculated using the SRIM code.

イオンビーム照射条件（２）におけるイオンビームの飛程の下限値は、好ましくは１００ｎｍ以上、より好ましくは１４０ｎｍ以上、さらに好ましくは１７０ｎｍ以上であり、また、上限値は、好ましくは８００ｎｍ未満、より好ましくは４００ｎｍ以下、さらに好ましくは２００ｎｍ以下であり、特に好ましくは１８０ｎｍである。 The lower limit of the range of the ion beam under ion beam irradiation condition (2) is preferably 100 nm or more, more preferably 140 nm or more, and even more preferably 170 nm or more, and the upper limit is preferably less than 800 nm, more preferably 400 nm or less, even more preferably 200 nm or less, and particularly preferably 180 nm.

＜イオンビーム照射条件（３）＞
イオンビーム照射条件（３）は、「単位面積当たりの照射イオン数（フルエンス；Ｆ［単位：ｉｏｎｓ／ｃｍ^２］）が２．９×１０^１３＜Ｆ＜２．９×１０^１４を満たすこと」である。
単位面積当たりの照射イオン数がかかる範囲内である場合、ポリ乳酸の改質の程度を適度に行うことができる。
単位面積当たりの照射イオン数は、イオンビーム照射に際し、イオンビーム照射装置で設定できる。 <Ion beam irradiation conditions (3)>
The ion beam irradiation condition (3) is that "the number of irradiated ions per unit area (fluence; F [unit: ions/cm ² ]) satisfies 2.9×10 ¹³ < F < 2.9×10 ^{14 "} .
When the number of irradiated ions per unit area is within this range, the degree of modification of the polylactic acid can be appropriately achieved.
The number of ions to be irradiated per unit area can be set by the ion beam irradiation device during ion beam irradiation.

イオンビーム照射条件（３）における単位面積当たりの照射イオン数の下限値は、好ましくは３．０×１０^１３ｉｏｎｓ／ｃｍ^２以上、より好ましくは５．０×１０^１３ｉｏｎｓ／ｃｍ^２以上、さらに好ましくは７．０×１０^１３ｉｏｎｓ／ｃｍ^２以上であり、また、上限値は、好ましくは２．８×１０^１４ｉｏｎｓ／ｃｍ^２以下、より好ましくは２．０×１０^１４ｉｏｎｓ／ｃｍ^２以下、さらに好ましくは１．４×１０^１４ｉｏｎｓ／ｃｍ^２以下である。 The lower limit of the number of irradiated ions per unit area in the ion beam irradiation condition (3) is preferably 3.0×10 ¹³ ions/cm ² or more, more preferably 5.0×10 ¹³ ions/cm ² or more, and even more preferably 7.0×10 ¹³ ions/cm ² or more, and the upper limit is preferably 2.8×10 ¹⁴ ions/cm ² or less, more preferably 2.0×10 ¹⁴ ions/cm ² or less, and even more preferably 1.4×10 ¹⁴ ions/cm ² or less.

以上のイオンビーム照射条件（１）～（３）を全て満たすイオンビームは、照射するイオンの質量、イオン加速エネルギー（単位：ｅＶ）、照射イオン数を調整することにより選択でき、例えば、Ｎ^＋イオンビーム、Ｃ⁺イオンビーム、Ｏ⁺イオンビーム等を用いることができ、なかでも、Ｎ^＋イオンビームが好ましい。かかるＮ^＋イオンビームのイオン加速エネルギーの下限値は、例えば３０ｋｅＶ以上、好ましくは４０ｋｅＶ以上、より好ましくは４５ｋｅＶ以上であり、また、上限値は、例えば２３０ｋｅＶ以下、好ましくは２００ｋｅＶ以下、より好ましくは１００ｋｅＶ以下であり、さらにより好ましくは５０ｋｅＶである。
イオンビーム照射条件（１）～（３）を全て満たすイオンビームは、Ｎ^＋イオンビームの他にも例えば、３６～２２０ｋｅＶのＣ⁺イオンビーム、３４～２６５ｋｅＶのＯ⁺イオンビーム等を用いることができる。 An ion beam satisfying all of the above ion beam irradiation conditions (1) to (3) can be selected by adjusting the mass of the ion to be irradiated, the ion acceleration energy (unit: eV), and the number of ions to be irradiated, and for example, an N ⁺ ion beam, a C ⁺ ion beam, an O ⁺ ion beam, etc. can be used, and among them, an N ⁺ ion beam is preferable. The lower limit of the ion acceleration energy of such an N ⁺ ion beam is, for example, 30 keV or more, preferably 40 keV or more, more preferably 45 keV or more, and the upper limit is, for example, 230 keV or less, preferably 200 keV or less, more preferably 100 keV or less, and even more preferably 50 keV.
As an ion beam that satisfies all of the ion beam irradiation conditions (1) to (3), in addition to an N 2 ⁺ ion beam, for example, a C 2 ⁺ ion beam of 36 to 220 keV, an O 2 ⁺ ion beam of 34 to 265 keV, or the like can be used.

例えば、下記イオンビームは、イオンビーム照射条件（１）～（３）のうち少なくとも何れかを満たさないと考えられ、使用するイオンビームから除くのが好ましい。
５０ｋｅＶのＡｒ^＋イオンビーム（１．０×１０^１４～１．０×１０^１５ｉｏｎｓ／ｃｍ^２）
５０ｋｅＶのＨ^＋イオンビーム（１．０×１０^１３～１．０×１０^１５ｉｏｎｓ／ｃｍ^２）
１５０ｋｅＶのＨ^＋イオンビーム（１．０×１０^１３～１．０×１０^１５ｉｏｎｓ／ｃｍ^２）
５０～１５０ｋｅＶのＨｅ^＋イオンビーム（１．０×１０^１４～１．０×１０^１５ｉｏｎｓ／ｃｍ^２）
５０～１５０ｋｅＶのＫｒ^＋イオンビーム（１．０×１０^１３～１．０×１０^１５ｉｏｎｓ／ｃｍ^２）
５０ｋｅＶのＮ_２ ^＋イオンビーム（１．０×１０^１３～１．０×１０^１５ｉｏｎｓ／ｃｍ^２）
２５０ｋｅＶのＮ^＋イオンビーム（１×１０^１４ｉｏｎｓ／ｃｍ^２） For example, the following ion beams are considered not to satisfy at least any of the ion beam irradiation conditions (1) to (3), and are preferably excluded from the ion beams to be used.
50 keV Ar ⁺ ion beam (1.0×10 ¹⁴ to 1.0×10 ¹⁵ ions/cm ² )
50 keV H ⁺ ion beam (1.0×10 ¹³ to 1.0×10 ¹⁵ ions/cm ² )
150 keV H ⁺ ion beam (1.0×10 ¹³ to 1.0×10 ¹⁵ ions/cm ² )
50-150 keV He ⁺ ion beam (1.0×10 ¹⁴ -1.0×10 ¹⁵ ions/cm ² )
50-150 keV Kr ⁺ ion beam (1.0×10 ¹³ -1.0×10 ¹⁵ ions/cm ² )
50 keV N ₂ ⁺ ion beam (1.0×10 ¹³ to 1.0×10 ¹⁵ ions/cm ² )
250 keV N ⁺ ion beam (1× ¹⁰ ions/cm ² )

以上の方法により製造される物品もまた、本発明の一つである。かかる物品としては、上述の特性（ａ）～（ｃ）を全て満たす物品が好ましいが、必ずしも特性（ａ）～（ｃ）の全ては満たさないが少なくとも何れかを満たすものであってもよい。 The present invention also includes an article manufactured by the above method. It is preferable for such an article to satisfy all of the above characteristics (a) to (c), but it may be an article that does not necessarily satisfy all of characteristics (a) to (c) but satisfies at least one of them.

≪改質ポリ乳酸を主成分とする薄膜と、細胞集合体とを含む複合体≫
改質ポリ乳酸を主成分とする薄膜と、当該薄膜上の細胞集合体とを含む複合体であって、当該薄膜は、上述の物品における改質ポリ乳酸部分である、複合体もまた、本発明の一つである。
かかる複合体は、好ましくは、当該複合体に含まれる上記薄膜が上述の物品（母材）から改質ポリ乳酸部分が剥離されたものであり（従って、当該薄膜や上記複合体は、好ましくは、上述の非改質ポリ乳酸部分（準改質ポリ乳酸部分、被改質ポリ乳酸（例えば未改質のポリ乳酸部分））を含まない。）、かかる剥離は当該薄膜上の細胞集合体の細胞の牽引力によると考えられる。 <<Complex containing a thin film mainly composed of modified polylactic acid and a cell aggregate>>
The present invention also provides a composite comprising a thin film mainly composed of modified polylactic acid and a cell aggregate on the thin film, the thin film being the modified polylactic acid portion of the above-mentioned article.
Such a composite is preferably one in which the thin film contained in the composite has been peeled off from the above-mentioned article (base material) as a modified polylactic acid portion (hence, the thin film and the composite preferably do not contain the above-mentioned unmodified polylactic acid portion (semi-modified polylactic acid portion, modified polylactic acid (e.g. unmodified polylactic acid portion))), and such peeling is believed to be due to the traction force of cells of the cell aggregate on the thin film.

複合体は、細胞集合体が改質ポリ乳酸部分ないし当該薄膜を包み込んでなる部分、及び／又は、改質ポリ乳酸部分ないし当該薄膜が細胞集合体を包み込んでなる部分を有することができる。かかる部分における改質ポリ乳酸部分は、上記薄膜として、ないし上記薄膜に含まれるものとして、存在してよい。なかでも、細胞集合体が改質ポリ乳酸部分ないし当該薄膜を包み込んでなる態様は、従来報告されていない。改質ポリ乳酸部分は、細胞集合体との複合体において、ゲル状でなく非流動性の固形ないし固体であることが可能であり、改質ポリ乳酸部分と細胞集合体とを含む複合体は形状持続性を有することができる。 The complex may have a portion in which the cell aggregate envelops the modified polylactic acid portion or the thin film, and/or a portion in which the modified polylactic acid portion or the thin film envelops the cell aggregate. The modified polylactic acid portion in such a portion may exist as the thin film or as a part contained in the thin film. In particular, a mode in which the cell aggregate envelops the modified polylactic acid portion or the thin film has not been reported so far. In the complex with the cell aggregate, the modified polylactic acid portion can be a non-fluid solid or solid, not a gel, and the complex containing the modified polylactic acid portion and the cell aggregate can have shape retention.

複合体は、例えば、再生医療、創薬用スクリーニング、検査用キット、及びバイオデバイスからなる群より選択される少なくとも１つに好適に用いることができる。例えば、複合体を皮膚、神経、肝臓、腎臓、筋肉等の代替として用いる等、複合体を再生医療に用いることを含む治療方法もまた、本発明の一つである。 The complex can be suitably used in at least one selected from the group consisting of regenerative medicine, drug discovery screening, testing kits, and biodevices. For example, the present invention also includes a treatment method that includes using the complex in regenerative medicine, such as using the complex as a substitute for skin, nerves, liver, kidneys, muscles, etc.

細胞集合体を構成する細胞、ないし播種する細胞としては、特に限定されず、例えば、ＭＤＣＫ（イヌ腎臓尿細管上皮細胞由来）、３Ｔ３（マウスの胎児皮膚線維芽細胞由来）、ＨｅＬａ（ヒト子宮頸がん由来）、心筋細胞、乳癌細胞、乳腺癌細胞、脳腫瘍細胞、膵臓癌細胞、ｉＰＳ細胞、ＥＳ細胞、ＭＵＳＥ細胞、幹細胞、神経細胞、血球細胞、筋芽細胞等の市販や研究用等の各種細胞；ヒトや動物等から採取された各種組織の細胞等が挙げられる。細胞を採取する対象としては特に限定されず、例えば、ヒト、哺乳動物等の哺乳類、爬虫類、両生類、鳥類等の動物等が挙げられ、生体が好ましい。生体から採取した細胞を改質ポリ乳酸部分上に播種して細胞集合体を形成させ、改質ポリ乳酸部分とともに複合体として再生医療に好適に用いることができる。 The cells constituting the cell aggregate or the cells to be seeded are not particularly limited, and examples thereof include various commercially available or research-use cells such as MDCK (derived from canine kidney tubular epithelial cells), 3T3 (derived from mouse fetal skin fibroblasts), HeLa (derived from human cervical cancer), cardiomyocytes, breast cancer cells, breast cancer cells, brain tumor cells, pancreatic cancer cells, iPS cells, ES cells, MUSE cells, stem cells, nerve cells, blood cells, myoblasts, etc.; and cells of various tissues collected from humans and animals. The subject from which the cells are collected is not particularly limited, and examples thereof include humans, mammals such as mammals, animals such as reptiles, amphibians, and birds, and living organisms are preferred. Cells collected from a living organism are seeded on the modified polylactic acid portion to form a cell aggregate, which can be used as a complex with the modified polylactic acid portion in regenerative medicine.

≪改質ポリ乳酸を主成分とする薄膜と、細胞集合体とを含む複合体の製造方法≫
改質ポリ乳酸を主成分とする薄膜と、薄膜上の細胞集合体とを含む複合体を製造する方法もまた、本発明の一つである。この複合体としては、好ましくは上述の複合体である。
複合体の製造方法は、改質ポリ乳酸部分を表面に含む物品における当該改質ポリ乳酸部分の表面上に細胞を播種する細胞播種工程、及び、当該改質ポリ乳酸部分の表面上において、播種された上記細胞を増殖して細胞集合体を形成する細胞増殖工程を含む。
細胞としては上述の細胞を用いることができる。 <<Method for producing a composite including a thin film mainly composed of modified polylactic acid and a cell aggregate>>
The present invention also provides a method for producing a composite comprising a thin film mainly composed of modified polylactic acid and a cell aggregate on the thin film. The composite is preferably the above-mentioned composite.
The method for producing the composite includes a cell seeding step of seeding cells onto the surface of a modified polylactic acid portion of an article having a modified polylactic acid portion on its surface, and a cell proliferation step of proliferating the seeded cells on the surface of the modified polylactic acid portion to form a cell aggregate.
The cells that can be used include the cells described above.

細胞播種工程に供される物品としては、改質ポリ乳酸を主成分とする改質ポリ乳酸部分を表面に含む物品が好ましく、改質ポリ乳酸部分は、通常、細胞を播種する段階においては物品から剥離ないし分離しておらず、後工程の細胞増殖に伴い、薄膜として剥離する（すなわち、薄膜化する）。
かかる物品は、好ましくは、上述の物品の製造方法により製造される物品、又は、上述の特性（ａ）～（ｃ）を全て満たす物品であり、当該物品における改質ポリ乳酸部分が薄膜に相当（該当）する。その場合、複合体の製造方法は、細胞播種工程の前において、細胞を播種する対象である物品を細胞播種とは非連続的及び／又は別の場所等で調製する等により、物品を提供ないし用意する工程をさらに含んでもよいし、又は、改質ポリ乳酸部分を表面に含む物品を作製する物品作製工程をさらに含んでもよい。後者の物品作製工程ないし物品の作製は、薄膜に相当する改質ポリ乳酸部分を表面に含む物品を製造する上述の物品の製造方法により行うことができる。 As an article to be subjected to the cell seeding process, an article containing a modified polylactic acid portion on its surface, the modified polylactic acid portion being mainly composed of modified polylactic acid, is preferably used. The modified polylactic acid portion is usually not peeled off or separated from the article at the stage of seeding the cells, but peels off as a thin film (i.e., becomes thin) as the cells grow in the subsequent process.
Such an article is preferably an article manufactured by the above-mentioned article manufacturing method, or an article that satisfies all of the above-mentioned characteristics (a) to (c), and the modified polylactic acid portion in the article corresponds to (corresponds to) the thin film. In this case, the method for manufacturing a composite may further include a step of providing or preparing an article, which is an object to be seeded with cells, prior to the cell seeding step, by preparing the article discontinuously and/or at a different location from the cell seeding step, or may further include an article manufacturing step of manufacturing an article that includes a modified polylactic acid portion on its surface. The latter article manufacturing step or article manufacturing method may be performed by the above-mentioned article manufacturing method for manufacturing an article that includes a modified polylactic acid portion on its surface that corresponds to a thin film.

細胞を播種する方法としては特に限定されないが、例えば、細胞を播種する対象である物品の少なくとも、改質ポリ乳酸を主成分とする部分（改質ポリ乳酸部分）の表面上に細胞を播種すればよく、物品の表面に改質ポリ乳酸部分以外の非改質ポリ乳酸部分が存在する場合、改質ポリ乳酸部分のみならず非改質ポリ乳酸部分の表面上にも細胞を播種することでもよい。非改質ポリ乳酸部分の表面上にも細胞を播種する場合であっても、細胞は非改質ポリ乳酸部分よりも改質ポリ乳酸部分に優先的に接着性、さらには増殖性を示し、改質ポリ乳酸部分の表面上に細胞が接着したまま剥離してパターン化された細胞集合体を得ることもできる。 The method of seeding the cells is not particularly limited, but for example, the cells may be seeded on at least the surface of the portion (modified polylactic acid portion) of the article on which the cells are to be seeded that is mainly composed of modified polylactic acid. If the surface of the article contains unmodified polylactic acid portions other than the modified polylactic acid portions, the cells may be seeded not only on the modified polylactic acid portions but also on the surface of the unmodified polylactic acid portions. Even when the cells are seeded on the surface of the unmodified polylactic acid portions, the cells exhibit preferential adhesion and proliferation to the modified polylactic acid portions over the unmodified polylactic acid portions, and the cells may be peeled off while still attached to the surface of the modified polylactic acid portion to obtain a patterned cell aggregate.

少なくとも改質ポリ乳酸部分の表面上に細胞を播種する方法としては、特に限定されないが、例えば、５００細胞／ｃｍ^２以上１０００００細胞／ｃｍ^２以下となるように細胞を播種すればよく、その下限値は、好ましくは１０００細胞／ｃｍ^２以上、より好ましくは１５００細胞／ｃｍ^２以上、さらに好ましくは２０００細胞／ｃｍ^２以上であり、また、上限値は、好ましくは８００００細胞／ｃｍ^２以下、より好ましくは６００００細胞／ｃｍ^２以下、さらに好ましくは５００００細胞／ｃｍ^２以下である。 The method for seeding cells on at least the surface of the modified polylactic acid portion is not particularly limited, but for example, the cells may be seeded so that the density is 500 cells/ ^cm2 or more and 100,000 cells/ ^cm2 or less, the lower limit being preferably 1,000 cells/ ^cm2 or more, more preferably 1,500 cells/ ^cm2 or more, and even more preferably 2,000 cells/ ^cm2 or more, and the upper limit being preferably 80,000 cells/ ^cm2 or less, more preferably 60,000 cells/ ^cm2 or less, and even more preferably 50,000 cells/ ^cm2 or less.

細胞増殖工程としては、細胞増殖が可能な方法であれば特に限定されないが、例えば、３６℃以上３８℃以下の温度において、３０分以上１６８時間以下インキュベートする。また、インキュベートないし細胞増殖の時間の下限値は、好ましくは１時間以上、より好ましくは２時間以上であり、また、上限値は、好ましくは１２０時間以下、より好ましくは７２時間以下である。 The cell proliferation step is not particularly limited as long as it is a method that allows cell proliferation, but for example, incubation is performed for 30 minutes to 168 hours at a temperature of 36°C to 38°C. The lower limit of the incubation or cell proliferation time is preferably 1 hour or more, more preferably 2 hours or more, and the upper limit is preferably 120 hours or less, more preferably 72 hours or less.

改質ポリ乳酸部分上に形成された細胞集合体が物品（母材）から当該改質ポリ乳酸部分を薄膜として剥離することにより、好ましくは、当該細胞集合体が改質ポリ乳酸部分ないし当該薄膜を包み込んでなる部分が形成され、及び／又は、改質ポリ乳酸部分ないし当該薄膜が当該細胞集合体を包み込んでなる部分が形成される。なかでも、細胞集合体が改質ポリ乳酸部分ないし当該薄膜を包み込んでなる態様は、従来報告されていないことは上述のとおりである。薄膜の物品（母材）からの剥離は、上述の細胞の牽引力によると考えられる。 When the cell aggregates formed on the modified polylactic acid portion peel off the modified polylactic acid portion from the article (base material) as a thin film, preferably a portion is formed in which the cell aggregates envelop the modified polylactic acid portion or the thin film, and/or a portion is formed in which the modified polylactic acid portion or the thin film envelops the cell aggregate. As mentioned above, in particular, an embodiment in which the cell aggregates envelop the modified polylactic acid portion or the thin film has not been reported in the past. The peeling off of the thin film from the article (base material) is thought to be due to the traction force of the cells described above.

以下、実施例を記載する。下記実施例は、請求の範囲に関する理解を深めるために記載しているものであり、請求の範囲を限定することを意図するものではない。 The following examples are provided to aid in understanding the scope of the claims and are not intended to limit the scope of the claims.

実施例１線エネルギー付与（ＬＥＴ）の検証（１）
ＳＲＩＭコードを用いて計算した、ポリ乳酸試料（Ｃ_３Ｈ_４Ｏ_２、密度１．２６ｇ／ｃｍ^３）に照射した場合の５０ｋｅＶのＮ^＋イオンビームのＬＥＴを図１に示す。 Example 1: Verification of Linear Energy Transfer (LET) (1)
The LET of a 50 keV N ⁺ ion beam irradiated onto a polylactic acid sample (C ₃ H ₄ O ₂ , density 1.26 g/cm ³ ), calculated using the SRIM code, is shown in FIG.

図１から、イオンが試料表面から約１８０ｎｍまで侵入し、イオン化や励起等の電子的相互作用（電子的阻止能、電子的ＬＥＴ；ＬＥＴ_ｅ）、及び原子核との相互作用（核的阻止能、核的ＬＥＴ；ＬＥＴ_ｎ）の２種によってポリ乳酸にエネルギーを付与することがわかる。 From FIG. 1, it can be seen that ions penetrate to a depth of about 180 nm from the sample surface and impart energy to polylactic acid through two types of interactions: electronic interactions such as ionization and excitation (electronic stopping power, electronic LET; LET _e ), and interactions with atomic nuclei (nuclear stopping power, nuclear LET; LET _n ).

実施例２イオンビーム照射による特性変化
ポリ乳酸（Ｃ_３Ｈ_４Ｏ_２、密度１．２６ｇ／ｃｍ^３）と、５０ｋｅＶのＮ^＋イオンビームを１×１０^１４ｉｏｎｓ／ｃｍ^２照射して得られた改質ポリ乳酸部分との特性を以下のように評価した。結果を表１に示す。
（１）水に対する接触角
水に対する接触角は、評価対象の表面に対して超純水液滴（２．０μＬ）を滴下して、着滴直後における接触角を接触角計（協和界面科学製、製品名「ＦＡＣＥＣＡ－Ｖ」）を用いて測定した。
（２）Ｘ線光電子分光分析（ＸＰＳ分析）
ＸＰＳ分析により、酸素原子数（Ｏ）に対する炭素原子数（Ｃ）の比（炭素原子数／酸素原子数；Ｃ／Ｏ）、及び、Ｃ－Ｃ結合数又はＣ－Ｈ結合数（Ｃ－Ｃ又はＣ－Ｈ）に対するＣ＝Ｃ結合数（Ｃ＝Ｃ）の比（（Ｃ＝Ｃ）／（Ｃ－Ｃ又はＣ－Ｈ））を測定した。
（３）細胞接着率
細胞接着率は、未照射のポリ乳酸、又は改質ポリ乳酸部分の各表面上に３０００細胞／ｃｍ^２となるように細胞播種し、３７℃で１時間インキュベートした後、基材をリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）で洗浄し、洗浄前後の細胞数から算出した。細胞数は染色し蛍光画像よりカウントした。用いた細胞はＭＤＣＫ（イヌ腎臓尿細管上皮細胞由来）、３Ｔ３（マウスの胎児皮膚線維芽細胞由来）、ＨｅＬａ（ヒト子宮頸がん由来）の３種である。 Example 2: Changes in properties due to ion beam irradiation _The properties _of polylactic acid ( _C3H4O2 , density 1.26 g/ ^cm3 ) and modified polylactic acid obtained by irradiating a 50 keV N ⁺ ion beam at 1 x ¹⁰¹⁴ ions/ ^cm2 were evaluated as follows. The results are shown in Table 1.
(1) Contact angle with water The contact angle with water was measured by dropping a droplet (2.0 μL) of ultrapure water onto the surface to be evaluated, and measuring the contact angle immediately after the droplet landed using a contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science, product name “FACE CA-V”).
(2) X-ray photoelectron spectroscopy (XPS analysis)
By XPS analysis, the ratio of the number of carbon atoms (C) to the number of oxygen atoms (O) (number of carbon atoms/number of oxygen atoms; C/O) and the ratio of the number of C=C bonds (C=C) to the number of C-C bonds or C-H bonds (C-C or C-H) ((C=C)/(C-C or C-H)) were measured.
(3) Cell adhesion rate The cell adhesion rate was calculated by seeding cells on the surface of unirradiated polylactic acid or modified polylactic acid at 3000 cells/ ^cm2 , incubating at 37°C for 1 hour, washing the substrate with phosphate-buffered saline (PBS), and counting the number of cells before and after washing. The number of cells was counted from stained fluorescent images. Three types of cells were used: MDCK (derived from canine kidney tubular epithelial cells), 3T3 (derived from mouse fetal skin fibroblasts), and HeLa (derived from human cervical cancer).

表１から、改質ポリ乳酸部分は、親水性が増すとともにＣ＝Ｃ結合が形成され、何れの細胞種でも接着性が向上することがわかった。また、改質ポリ乳酸部分は、炭素原子数／酸素原子数（Ｃ／Ｏ）がイオンビーム照射前の１．６（理論上は１．５）から２．８に上がったことから、架橋や炭化したことがわかる。 From Table 1, it was found that the modified polylactic acid portion became more hydrophilic and formed C=C bonds, improving adhesion to all cell types. In addition, the modified polylactic acid portion showed that the number of carbon atoms/number of oxygen atoms (C/O) increased from 1.6 (theoretically 1.5) before ion beam irradiation to 2.8, indicating that crosslinking and carbonization had occurred.

実施例３パターニングされた細胞シートの作製
ポリ乳酸（Ｃ_３Ｈ_４Ｏ_２、密度１．２６ｇ／ｃｍ^３）に対し、イオンビーム照射時に金属マスクを用いて照射部と非照射部のパターニングを行うこと以外は実施例２と同じ照射条件でイオンビームを照射した後、得られた基材のパターン全体（未照射部分と照射部分とを含む）の表面上に５００００細胞／ｃｍ^２となるようにＭＤＣＫ細胞を播種し、３７℃で２時間インキュベートした後、基材をＰＢＳで洗浄し、顕微鏡により細胞の接着の程度を観察した。顕微鏡写真を図２に示す。図２には、比較のため細胞播種前の顕微鏡写真も示す。 Example 3 Preparation of a patterned cell sheet Polylactic acid (C ₃ H ₄ O ₂ , density 1.26 g/cm ³ ) was irradiated with an ion beam under the same irradiation conditions as in Example 2, except that a metal mask was used to pattern irradiated and non-irradiated areas during ion beam irradiation, and then MDCK cells were seeded on the surface of the entire pattern of the resulting substrate (including non-irradiated and irradiated areas) at 50,000 cells/cm ² and incubated at 37° C. for 2 hours. The substrate was washed with PBS, and the degree of cell adhesion was observed under a microscope. A micrograph is shown in FIG. 2. For comparison, a micrograph before cell seeding is also shown in FIG. 2.

図２から、イオンビーム照射後の改質ポリ乳酸部分（「＋」部）に細胞が優先的に接着することがわかった。 Figure 2 shows that cells preferentially adhere to the modified polylactic acid portion (the "+" portion) after ion beam irradiation.

実施例４ＨｅＬａ細胞の播種後の皺形成
実施例２と同じ照射条件でイオンビームを照射して得られた改質ポリ乳酸部分の表面上に２０００細胞／ｃｍ^２となるようにＨｅＬａ細胞を播種し、３７℃で２時間インキュベートした後、顕微鏡で観察した。顕微鏡写真を図３に示す。
図３から、細胞周囲の薄膜（改質ポリ乳酸部分）が変形し、皺が観察されることがわかった。この薄膜の変形ないし皺の形成は、細胞の牽引力によると考えられる。 Example 4 Wrinkle formation after seeding of HeLa cells HeLa cells were seeded on the surface of the modified polylactic acid portion obtained by irradiating with an ion beam under the same irradiation conditions as in Example ² at 2000 cells/cm2, incubated at 37°C for 2 hours, and then observed under a microscope. The micrograph is shown in Figure 3.
It was found from Figure 3 that the thin film (modified polylactic acid portion) around the cells was deformed and wrinkles were observed. This deformation of the thin film or the formation of wrinkles is believed to be due to the traction force of the cells.

実施例５ＭＤＣＫ細胞播種後の経時変化
実施例３と同じ照射条件でイオンビームを照射しパターニングして得られた改質ポリ乳酸部分の表面上に２００００細胞／ｃｍ^２となるようにＭＤＣＫ細胞を播種し、３７℃でインキュベートし、播種後１時間、３時間及び６時間のそれぞれの細胞を顕微鏡で観察した。顕微鏡写真を図４に示す。
図４から、時間の経過とともに、細胞が薄膜を変形させ、徐々に改質領域の端から剥がしていく様子が分かる。 Example 5: Changes over time after seeding of MDCK cells MDCK cells were seeded at 20,000 cells/ ^cm2 on the surface of the modified polylactic acid portion obtained by patterning through ion beam irradiation under the same irradiation conditions as in Example 3, incubated at 37°C, and observed under a microscope 1 hour, 3 hours, and 6 hours after seeding. The micrographs are shown in Figure 4.
FIG. 4 shows that over time, the cells deform the thin film and gradually peel it off from the edge of the modified region.

実施例６ＭＤＣＫ細胞の立体構造形成の観察
実施例３と同じ照射条件でイオンビームを照射しパターニングして得られた改質ポリ乳酸部分の表面上に２００００細胞／ｃｍ^２となるようにＭＤＣＫ細胞を播種し、３７℃で３日間インキュベートし、細胞を顕微鏡で観察した。顕微鏡写真を図５に示す。
図５から、ＭＤＣＫ細胞播種後３日間で形成したサブミリ～センチメートルの巨大な細胞集合体（（ａ）及び（ｂ））が形成されたことがわかる。
細胞播種の１日後に固定して染色した、基材中心付近のパターン部に形成した細胞集合体のＸＹ断面の顕微鏡像を、染色により細胞核、アクチン及び薄膜のそれぞれに分けたものと、これらを合わせた全体像（Ｍｅｒｇｅ）として図６に、細胞播種の３日後に同様に染色した細胞集合体の断面の顕微鏡像を図７に示す。図７（ａ）はＸＹ断面、図７（ｂ）はＸＺ断面である。図６及び図７から、細胞（アクチンと細胞核）が薄膜をつまむようにして折り畳み、ひだ状や突起状の立体構造を作り上げていることが分かる。 Example 6 Observation of three-dimensional structure formation of MDCK cells MDCK cells were seeded at 20,000 cells/ ^cm2 on the surface of the modified polylactic acid portion obtained by patterning through ion beam irradiation under the same irradiation conditions as in Example 3, incubated at 37°C for 3 days, and observed under a microscope. The micrograph is shown in Figure 5.
FIG. 5 shows that giant cell aggregates of submillimeter to centimeter size ((a) and (b)) were formed 3 days after seeding of MDCK cells.
FIG. 6 shows a microscope image of the XY cross section of a cell aggregate formed in a patterned portion near the center of the substrate, which was fixed and stained one day after cell seeding, and which is divided into cell nuclei, actin, and thin film by staining, and a merged image of these. FIG. 7 shows a microscope image of a cross section of a cell aggregate stained in the same manner three days after cell seeding. FIG. 7(a) shows the XY cross section, and FIG. 7(b) shows the XZ cross section. From FIG. 6 and FIG. 7, it can be seen that the cells (actin and cell nuclei) pinch and fold the thin film, creating a pleated or protruding three-dimensional structure.

また、細胞播種の１日後に固定して染色した、基材周縁部付近のパターン部に形成した細胞集合体の断面の顕微鏡像を図６及び図７と同様に全体像（Ｍｅｒｇｅ）と細胞核、アクチン及び薄膜に分けて図８に示す。図８（ａ）はＸＹ断面、図８（ｂ）はＸＺ断面である。
図８から、図６及び図７とは表裏が逆となり、薄膜が細胞（アクチンと細胞核）を包み込むようにして筒状の立体構造を作り上げていることが分かる。 Furthermore, a microscopic image of a cross section of a cell aggregate formed in a pattern portion near the periphery of a substrate, which was fixed and stained one day after cell seeding, is shown in Fig. 8, which is divided into an overall image (merge), cell nuclei, actin, and thin film, similar to Fig. 6 and Fig. 7. Fig. 8(a) is an XY cross section, and Fig. 8(b) is an XZ cross section.
From FIG. 8, it can be seen that the front and back are reversed from those of FIGS. 6 and 7, and that the thin film envelops the cell (actin and cell nucleus) to create a cylindrical three-dimensional structure.

＜イオンビームの照射条件の検証＞
比較例１線エネルギー付与（ＬＥＴ）の検証（２）
ＳＲＩＭコードを用いて計算した、ポリ乳酸試料（Ｃ_３Ｈ_４Ｏ_２、密度１．２６ｇ／ｃｍ^３）に下記照射条件（ａ）～（ｄ）で照射した場合のＬＥＴを図９（ａ）～（ｄ）に示す。図９（ａ）は下記照射条件（ａ）の場合、図９（ｂ）は下記照射条件（ｂ）の場合、図９（ｃ）は下記照射条件（ｃ）の場合、図９（ｄ）は下記照射条件（ｄ）の場合である。
（ａ）５０ｋｅＶのＨ^＋イオンビーム
（ｂ）５０ｋｅＶのＨｅ^＋イオンビーム
（ｃ）１５０ｋｅＶのＫｒ^＋イオンビーム
（ｄ）５０ｋｅＶのＡｒ^＋イオンビーム <Verification of ion beam irradiation conditions>
Comparative Example 1: Verification of Linear Energy Transfer (LET) (2)
The LET calculated using the SRIM code for a polylactic acid sample (C ₃ H ₄ O ₂ , density 1.26 g/cm ³ ) irradiated under the following irradiation conditions (a) to (d) is shown in Figures 9(a) to (d). Figure 9(a) is for the following irradiation condition (a), Figure 9(b) is for the following irradiation condition (b), Figure 9(c) is for the following irradiation condition (c), and Figure 9(d) is for the following irradiation condition (d).
(a) 50 keV H ⁺ ion beam (b) 50 keV He ⁺ ion beam (c) 150 keV Kr ⁺ ion beam (d) 50 keV Ar ⁺ ion beam

図９（ａ）から、上記照射条件（ａ）の場合、イオンが試料表面から約６８０ｎｍまで侵入し、試料（被改質部分）の表面において、電子的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｅ）が核的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｎ）よりも大きいが、ＬＥＴ_ｅが約１００ｅＶ／ｎｍと低すぎることがわかる。
図９（ｂ）から、上記照射条件（ｂ）の場合、イオンが試料表面から約５６０ｎｍまで侵入し、試料（被改質部分）の表面において、電子的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｅ）が核的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｎ）よりも大きいが、ＬＥＴ_ｅが約１１０ｅＶ／ｎｍと低すぎることがわかる。 From FIG. 9(a), it can be seen that in the case of the above irradiation condition (a), ions penetrate up to about 680 nm from the sample surface, and at the surface of the sample (modified portion), the electronic LET (LET _e ) is larger than the nuclear LET (LET _n ), but the LET _e is too low at about 100 eV/nm.
From FIG. 9(b), it can be seen that in the case of the above irradiation condition (b), ions penetrate up to about 560 nm from the sample surface, and at the surface of the sample (modified portion), the electronic LET (LET _e ) is larger than the nuclear LET (LET _n ), but the LET _e is too low at about 110 eV/nm.

図９（ｃ）から、上記照射条件（ｃ）の場合、イオンが試料表面から約１３０ｎｍまで侵入し、試料（被改質部分）の表面において電子的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｅ）が約３００ｅＶ／ｎｍであるが、試料の表面において核的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｎ）がＬＥＴ_ｅよりも大きいことがわかる。
図９（ｄ）から、上記照射条件（ｄ）の場合、試料（被改質部分）の表面において電子的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｅ）が約２００ｅＶ／ｎｍであるが、イオンが試料表面から約８０ｎｍしか侵入せず、また、試料の表面において核的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｎ）がＬＥＴ_ｅよりも大きいことがわかる。 From FIG. 9(c), it can be seen that in the case of the above irradiation condition (c), ions penetrate to a depth of about 130 nm from the sample surface, and the electronic LET (LET _e ) at the surface of the sample (modified portion) is about 300 eV/nm, but the nuclear LET (LET _n ) at the surface of the sample is greater than LET _e .
From FIG. 9(d), it can be seen that in the case of the above irradiation condition (d), the electronic LET (LET _e ) at the surface of the sample (modified portion) is about 200 eV/nm, but the ions penetrate only about 80 nm from the sample surface, and the nuclear LET (LET _n ) at the sample surface is larger than LET _e .

比較例２イオンビームの飛程の検証（１）
ＳＲＩＭコードを用いて計算した、ポリ乳酸試料（Ｃ_３Ｈ_４Ｏ_２、密度１．２６ｇ／ｃｍ^３）に照射した２５０ｋｅＶのＮ^＋イオンビームのＬＥＴを図１０に示す。また、このイオンビームを照射した表面（改質ポリ乳酸部分）にＭＤＣＫ細胞を２００００細胞／ｃｍ^２となるように播種して３７℃で３日間インキュベートした後の細胞の顕微鏡写真を図１１に示す。 Comparative Example 2: Verification of ion beam range (1)
The LET of a 250 keV N ⁺ ion beam irradiated onto _a polylactic _acid sample ( _C3H4O2 , density 1.26 g/ ^cm3 ) calculated using the SRIM code is shown in Fig. 10. Fig. 11 shows a micrograph of the cells after seeding MDCK cells at 20,000 cells/ ^cm2 on the surface (modified polylactic acid portion) irradiated with the ion beam and incubating at 37°C for 3 days.

図１０から、試料（被改質部分）の表面において、電子的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｅ）が核的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｎ）よりも大きく、且つ、ＬＥＴ_ｅが約３４０ｅＶ／ｎｍであるが、イオンが試料表面から約８００ｎｍまで侵入することがわかる。
図１１から、細胞はよく接着しているが、薄膜が剥離せず、細胞周囲に皺も見られないことがわかる。 From FIG. 10, it can be seen that at the surface of the sample (modified portion), the electronic LET (LET _e ) is greater than the nuclear LET (LET _n ) and, although the LET _e is about 340 eV/nm, ions penetrate up to about 800 nm from the sample surface.
From FIG. 11, it can be seen that the cells are well attached, the thin film does not peel off, and no wrinkles are observed around the cells.

以上から、イオンビーム照射条件（１）及び（３）を満たす場合であっても、イオンビーム照射条件（２）を満たさない場合には、イオンビームを照射した表面（改質ポリ乳酸部分）に細胞を播種し３日間増殖を試みても改質ポリ乳酸部分が薄膜として剥離せず、従って、細胞集合体と薄膜とで立体構造を形成することもないことがわかった。 From the above, it was found that even if the ion beam irradiation conditions (1) and (3) are met, if the ion beam irradiation condition (2) is not met, the modified polylactic acid portion does not peel off as a thin film even if cells are seeded on the surface irradiated with the ion beam (modified polylactic acid portion) and allowed to grow for three days, and therefore the cell aggregate and the thin film do not form a three-dimensional structure.

比較例３イオンビームの飛程の検証（２）
ＳＲＩＭコードを用いて計算した、ポリ乳酸試料（Ｃ_３Ｈ_４Ｏ_２、密度１．２６ｇ／ｃｍ^３）に下記照射条件（ａ）又は（ｂ）で照射した場合のＬＥＴを図１２（ａ）、（ｂ）に示す。図１２（ａ）は下記照射条件（ａ）の場合であり、図１２（ｂ）は下記照射条件（ｂ）の場合である。
（ａ）１００ｋｅＶのＨｅ^＋イオンビーム
（ｂ）５０ｋｅＶのＮ_２ ^＋イオンビーム Comparative Example 3: Verification of ion beam range (2)
The LET calculated using the SRIM code for a polylactic acid sample (C ₃ H ₄ O ₂ , density 1.26 g/cm ³ ) irradiated under the following irradiation conditions (a) and (b) is shown in Figures 12(a) and (b). Figure 12(a) shows the case of the following irradiation condition (a), and Figure 12(b) shows the case of the following irradiation condition (b).
(a) 100 keV He ⁺ ion beam (b) 50 keV _N2 ⁺ ion beam

図１２（ａ）から、上記照射条件（ａ）の場合、試料（被改質部分）の表面において電子的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｅ）が核的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｎ）よりも大きく、且つ、試料の表面においてＬＥＴ_ｅが約１５０ｅＶ／ｎｍであるが、イオンが試料表面から約９３０ｎｍまで侵入し、イオンビームの飛程が長すぎることがわかる。 FIG. 12(a) shows that under the above irradiation condition (a), the electronic LET (LET _e ) is greater than the nuclear LET (LET _n ) at the surface of the sample (part to be modified), and although the LET _e at the surface of the sample is approximately 150 eV/nm, the ions penetrate approximately 930 nm from the sample surface, meaning that the range of the ion beam is too long.

図１２（ｂ）から、上記照射条件（ｂ）の場合、試料（被改質部分）の表面において電子的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｅ）が核的ＬＥＴ（ＬＥＴ_ｎ）よりも大きく、且つ、試料の表面においてＬＥＴ_ｅが約１４０ｅＶ／ｎｍであるが、イオンが試料表面から約９５ｎｍまでしか侵入せず、イオンビームの飛程が短すぎることがわかる。 FIG. 12(b) shows that under the above irradiation condition (b), the electronic LET (LET _e ) is greater than the nuclear LET (LET _n ) at the surface of the sample (modified portion) and the LET _e is approximately 140 eV/nm at the surface of the sample, but the ions penetrate only up to approximately 95 nm from the sample surface, meaning that the range of the ion beam is too short.

実施例７単位面積当たりの照射イオン数の検証（１）
ポリ乳酸（Ｃ_３Ｈ_４Ｏ_２、密度１．２６ｇ／ｃｍ^３）に対し、単位面積当たりの照射イオン数（照射量）が７．１×１０^１３ｉｏｎｓ／ｃｍ^２又は１．４×１０^１４ｉｏｎｓ／ｃｍ^２となる条件で５０ｋｅＶのＮ^＋イオンビームを照射して得られた改質ポリ乳酸部分の表面上に３０００細胞／ｃｍ^２となるようにＨｅＬａ細胞を播種し、３７℃でインキュベートしたところ、２日以内に細胞の牽引力による皺の形成や薄膜の剥離が確認され、その膜厚は約１６５ｎｍであった。１．４×１０^１４ｉｏｎｓ／ｃｍ^２で照射した場合のインキュベート開始２日後の細胞の顕微鏡写真を図１３に示す。 Example 7: Verification of the number of ions irradiated per unit area (1)
Polylactic acid ( _C3H4O2 , density 1.26g/ ^cm3 ) _was irradiated with a 50 keV N ₊ ion beam under conditions of ^7.1x1013 ions/ ^cm2 or ^1.4x1014 ions/ ^cm2 of ion irradiation per unit area (irradiation dose), and ^HeLa cells were seeded on the surface of the modified polylactic acid at 3000 cells/ ^cm2 and incubated at 37°C. Within 2 days, wrinkles formed due to the traction force of the cells and the thin film peeled off, and the film thickness was about 165 nm. Figure 13 shows a micrograph of the cells irradiated with ^1.4x1014 ions/ ^cm2 and two days after the start of incubation.

以上から、５０ｋｅＶのＮ^＋イオンビームを用いる場合、単位面積当たりの照射イオン数（照射量）が少なくとも７．１×１０^１３～１．４×１０^１４ｉｏｎｓ／ｃｍ^２であるとき、培養環境で２日以内に細胞の牽引力による皺の形成や薄膜の剥離が確認され、その膜厚が約１６５ｎｍであることがわかった。図１より、イオン化や励起等を起こすエネルギーとして５０～１９０ｅＶ／ｎｍが表面から厚み１６５ｎｍまでに付与されており、上記の照射量（ｉｏｎｓ／ｃｍ^３）と合わせて単位体積あたりで換算すると約３６～２６６ｅＶ／ｎｍ^３、すなわち１ｎｍ^３につき複数個のイオン化が起こり、薄膜が得られることが分かった。 From the above, when a 50 keV N ⁺ ion beam is used, when the number of irradiated ions per unit area (irradiation dose) is at least 7.1 x ¹⁰¹³ to 1.4 x ¹⁰¹⁴ ions/ ^cm2 , the formation of wrinkles due to the traction force of the cells and the peeling of the thin film were confirmed within two days in a culture environment, and it was found that the film thickness was about 165 nm. From Figure 1, it was found that 50 to 190 eV/nm is imparted as energy to cause ionization, excitation, etc. from the surface to a thickness of 165 nm, and when combined with the above-mentioned irradiation dose (ions/ ^cm3 ), it is about 36 to 266 eV/ ^nm3 per unit volume, that is, multiple ions occur per 1 ^nm3 , and a thin film is obtained.

比較例４単位面積当たりの照射イオン数の検証（２）
単位面積当たりの照射イオン数（照射量）を下記（ａ）又は（ｂ）に代えること以外は実施例７と同様にして、ポリ乳酸（Ｃ_３Ｈ_４Ｏ_２、密度１．２６ｇ／ｃｍ^３）に５０ｋｅＶのＮ^＋イオンビームを照射し、ＨｅＬａ細胞を播種しインキュベートした。インキュベート開始２日後の細胞の顕微鏡写真を図１４（ａ）、（ｂ）に示す。図１４（ａ）は下記照射条件（ａ）の場合であり、図１４（ｂ）は下記照射条件（ｂ）の場合である。
（ａ）２．９×１０^１３ｉｏｎｓ／ｃｍ^２
（ｂ）２．９×１０^１４ｉｏｎｓ／ｃｍ^２ Comparative Example 4: Verification of the number of irradiated ions per unit area (2)
Polylactic acid ( _C3H4O2 , density 1.26g/ ^cm3 ) was irradiated with a 50 keV _N + _ion beam, HeLa cells were seeded on it, and incubated in the same manner as in Example 7, except that the number of ions irradiated per unit area ( ^irradiation dose) was changed to (a) or (b) below. Microscopic photographs of the cells two days after the start of incubation are shown in Figures 14(a) and (b). Figure 14(a) shows the case of the irradiation condition (a) below, and Figure 14(b) shows the case of the irradiation condition (b) below.
(a) 2.9×10 ¹³ ions/cm ²
(b) 2.9×10 ¹⁴ ions/cm ²

単位面積当たりの照射イオン数（照射量）が２．９×１０^１３ｉｏｎｓ／ｃｍ^２以下又は２．９×１０^１４ｉｏｎｓ／ｃｍ^２以上である場合、ポリ乳酸試料の表面は改質されるものの、図１３の顕微鏡写真と違って図１４（ａ）、（ｂ）の顕微鏡写真においては細胞周囲に薄膜形成の証拠である皺が見られず、従って、細胞の牽引力による皺の形成や薄膜の剥離は確認されないことがわかった。
この結果は、単位面積当たりの照射イオン数（照射量）が２．９×１０^１３ｉｏｎｓ／ｃｍ^２以下である場合のように、単位体積あたりのイオン化数が少ない場合は、ポリ乳酸の架橋が不十分で、単位面積当たりの照射イオン数（照射量）が２．９×１０^１４ｉｏｎｓ／ｃｍ^２以上である場合のように、単位体積あたりのイオン化数が多すぎる場合は、ポリ乳酸の架橋や炭化が進行しすぎて硬化するためと考えられ、細胞の牽引力により薄膜を剥離させるためには適切なエネルギー付与量（阻止能（ＬＥＴ）及び照射量）があることを示している。 When the number of irradiated ions per unit area (irradiation dose) was 2.9 × ¹⁰ ions/ ^cm2 or less or 2.9 × ¹⁰ ions/ ^cm2 or more, the surface of the polylactic acid sample was modified. However, unlike the micrograph in FIG. 13, no wrinkles that would be evidence of thin film formation were observed around the cells in the micrographs in FIGS. 14(a) and (b). Therefore, it was found that wrinkle formation or peeling of the thin film due to the traction force of the cells was not confirmed.
This result indicates that when the number of ions irradiated per unit area (irradiation dose) is 2.9 × ¹⁰ ions/ ^cm2 or less, the crosslinking of polylactic acid is insufficient when the number of ions irradiated per unit volume is low, whereas when the number of ions irradiated per unit area (irradiation dose) is 2.9 × ¹⁰ ions/ ^cm2 or more, the crosslinking and carbonization of polylactic acid progresses too much, causing hardening. It also indicates that there is an appropriate amount of energy imparted (stopping power (LET) and irradiation dose) to peel off a thin film by the traction force of cells.

実施例８、比較例５単位面積当たりの照射イオン数の検証（３）
単位面積当たりの照射イオン数（照射量）を下記（ｃ）又は（ｄ）に代えること以外は実施例７と同様にして、ポリ乳酸（Ｃ_３Ｈ_４Ｏ_２、密度１．２６ｇ／ｃｍ^３）に５０ｋｅＶのＮ^＋イオンビームを照射した。
（ｃ）比較例５：７．１×１０^１１ｉｏｎｓ／ｃｍ^２
（ｄ）実施例８：７．１×１０^１３ｉｏｎｓ／ｃｍ^２
得られた改質ポリ乳酸部分の酸素原子数（Ｏ）と炭素原子数（Ｃ）とを合わせて１００％とした場合の元素比をＸ線光電子分光分析（ＸＰＳ分析）により評価した。結果を表２に示す。対照として、上記イオンビーム未照射のポリ乳酸についての結果も併記する。 Example 8 and Comparative Example 5: Verification of the number of ions irradiated per unit area (3)
Polylactic acid (C ₃ H ₄ O ₂ , density 1.26 g/cm ³ ) was irradiated with a 50 keV N + ion beam in the same manner as in Example 7, except that the number of ions irradiated per unit area (irradiation dose) was changed to (c) ^or (d) below.
(c) Comparative Example 5: 7.1×10 ¹¹ ions/cm ²
(d) Example 8: 7.1 x 10 ¹³ ions/cm ²
The element ratios of the modified polylactic acid obtained, where the total number of oxygen atoms (O) and the number of carbon atoms (C) in the modified polylactic acid were taken as 100%, were evaluated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS analysis). The results are shown in Table 2. As a control, the results for polylactic acid not irradiated with the ion beam are also shown.

表２から、単位面積当たりの照射イオン数（照射量）が７．１×１０^１１ｉｏｎｓ／ｃｍ^２の比較例５では、未照射の場合と構成元素に変化が見られないが、単位面積当たりの照射イオン数（照射量）が７．１×１０^１３ｉｏｎｓ／ｃｍ^２の実施例８では、構成元素に大きな変化が見られることがわかった。 From Table 2, it can be seen that in Comparative Example 5, in which the number of ions irradiated per unit area (irradiation dose) was 7.1 × 10 ¹¹ ions/cm ² , no change was observed in the constituent elements compared to the non-irradiated case, whereas in Example 8, in which the number of ions irradiated per unit area (irradiation dose) was 7.1 × 10 ¹³ ions/cm ² , a large change was observed in the constituent elements.

上記（ｄ）は実施例７でＨｅＬａ細胞を播種し、３７℃でインキュベートして２日以内に細胞の牽引力による皺の形成や薄膜の剥離を確認したものである。一方、上記（ｃ）の比較例５の場合、実施例７と同様にＨｅＬａ細胞を播種し、３７℃で３日間インキュベートしても、細胞の牽引力による、薄膜における皺の形成や薄膜の剥離は確認されなかった。 In (d) above, HeLa cells were seeded in Example 7, incubated at 37°C, and wrinkle formation and thin film peeling due to traction forces of the cells were confirmed within two days. On the other hand, in the case of Comparative Example 5 in (c) above, HeLa cells were seeded in the same manner as in Example 7, incubated at 37°C for three days, and no wrinkle formation in the thin film or peeling of the thin film due to traction forces of the cells was confirmed.

実施例９、比較例６、７単位面積当たりの照射イオン数の検証（４）
単位面積当たりの照射イオン数（照射量）を下記（ｅ）～（ｇ）に代えること以外は実施例７と同様にして、ポリ乳酸（Ｃ_３Ｈ_４Ｏ_２、密度１．２６ｇ／ｃｍ^３）に５０ｋｅＶのＮ^＋イオンビームを照射した。
（ｅ）比較例６：１×１０^１２ｉｏｎｓ／ｃｍ^２
（ｆ）比較例７：１×１０^１３ｉｏｎｓ／ｃｍ^２
（ｇ）実施例９：１×１０^１４ｉｏｎｓ／ｃｍ^２
得られた改質ポリ乳酸部分の表面の水に対する接触角を実施例２と同様にして評価した。結果を図１５に示す。対照として、上記イオンビーム未照射のポリ乳酸についての結果も併記する。 Example 9, Comparative Examples 6 and 7 Verification of the number of irradiated ions per unit area (4)
Polylactic acid (C ₃ H ₄ O ₂ , density 1.26 g/cm ³ ) was irradiated with a 50 keV N + ion beam in the same manner as in Example 7, except that the number of ions irradiated per unit area (irradiation amount) was changed to (e) ^to (g) below.
(e) Comparative Example 6: 1×10 ¹² ions/cm ²
(f) Comparative Example 7: 1×10 ¹³ ions/cm ²
(g) Example 9: 1× ¹⁰ ions/cm ²
The contact angle of water on the surface of the modified polylactic acid portion obtained was evaluated in the same manner as in Example 2. The results are shown in Figure 15. As a control, the results for polylactic acid not irradiated with the ion beam are also shown.

図１５から、上記（ｅ）～（ｇ）の単位面積当たりの照射イオン数（照射量）でイオンビームを照射した場合、水に対する接触角がイオンビーム未照射の場合よりも低下し、従って、親水化することがわかった。水に対する接触角の低下ないし親水化の程度は、単位面積当たりの照射イオン数（照射量）の量に応じるものであることもわかった。 From Figure 15, it was found that when the ion beam was irradiated with the number of ions (irradiation amount) per unit area of (e) to (g) above, the contact angle with water decreased compared to when the ion beam was not irradiated, and therefore the surface became hydrophilic. It was also found that the degree of decrease in the contact angle with water or the degree of hydrophilicity depends on the number of ions (irradiation amount) irradiated per unit area.

上記（ｅ）～（ｇ）の単位面積当たりの照射イオン数（照射量）でイオンビームを照射した表面（改質ポリ乳酸部分）上に実施例７と同様にしてＨｅＬａ細胞を播種しインキュベートした。上記（ｅ）の比較例６、及び上記（ｆ）の比較例７の場合、上記のとおり改質（親水化）はされているが、細胞の牽引力による、薄膜における皺の形成や薄膜の剥離は確認されなかった。一方、上記（ｇ）の実施例９の場合、細胞の牽引力による、薄膜における皺の形成や薄膜の剥離が確認された。 HeLa cells were seeded and incubated in the same manner as in Example 7 on the surface (modified polylactic acid portion) irradiated with the ion beam at the number of ions irradiated per unit area (irradiation dose) of (e) to (g) above. In the case of Comparative Example 6 (e) above and Comparative Example 7 (f) above, the modification (hydrophilization) was performed as described above, but no wrinkles were formed in the thin film or the thin film peeled off due to the traction force of the cells. On the other hand, in the case of Example 9 (g) above, wrinkles were formed in the thin film and the thin film peeled off due to the traction force of the cells.

Claims

An article comprising a modified polylactic acid portion on a surface thereof,
The modified polylactic acid portion satisfies all of the following (a) to (c):
(a) the contact angle with water is 50° or more and 75° or less; (b) the ratio (C/O) of the number of carbon atoms (C) to the number of oxygen atoms (O) obtained by elemental analysis is 2 or more and 4 or less; (c) the ratio ((C=C)/(C-C or C-H)) of the number of C=C bonds (C=C) to the number of C-C bonds or C-H bonds (C-C or C-H) obtained by elemental analysis is 0.1 or more and 2 or less.

The article of claim 1, wherein the modified polylactic acid portion has a thickness of less than 800 nm.

The article according to claim 1 or 2, which contains polylactic acid and further contains a portion that does not satisfy at least any of (a) to (c).

1. A method for producing an article comprising a surface portion of a modified polylactic acid, comprising:
The method includes irradiating a modified portion, the modified portion being composed mainly of polylactic acid, with an ion beam under conditions that satisfy all of the following (1) to (3), thereby producing the modified polylactic acid portion.
(1) With regard to the linear energy transfer (LET) that an ion beam imparts to a material along its trajectory, the electronic LET (LET _e ) is greater than the nuclear LET (LET _n ) and the electronic LET (LET _e ) exceeds 110 eV/nm at the surface of the modified portion. (2) The range of the ion beam in the thickness direction from the surface of the modified portion is 100 nm or more and less than 800 nm. (3) The number of irradiated ions per unit area (fluence; F [unit: ions/cm ² ]) satisfies 2.9×10 ¹³ < F < 2.9×10 ¹⁴ .

The method of claim 4 , wherein the ion beam is an N ⁺ ion beam.

The method according to claim 4 or 5, wherein a cell aggregate is formed on the surface of the modified polylactic acid portion.

The method of claim 6, wherein the cell aggregate formed on the modified polylactic acid portion is peeled off from the article to form a portion in which the cell aggregate encapsulates the modified polylactic acid portion and/or a portion in which the modified polylactic acid portion encapsulates the cell aggregate.

An article according to any one of claims 1 to 3, produced by the method according to any one of claims 4 to 6 .

A composite comprising a thin film mainly composed of modified polylactic acid and a cell aggregate on the thin film,
The thin film is obtained by peeling the modified polylactic acid portion from the article,
A composite, wherein the thin film is a modified polylactic acid portion in the article according to any one of claims 1 to 3 and 8 .

The complex according to claim 9 , comprising a portion in which the cell aggregate is encapsulated in the thin film and/or a portion in which the thin film is encapsulated in the cell aggregate.

The conjugate according to claim 9 or 10 , which is used in at least one selected from the group consisting of regenerative medicine, drug discovery screening, a test kit, and a biodevice.

A method for producing a composite comprising a thin film mainly composed of modified polylactic acid and a cell aggregate on the thin film, comprising the steps of:
A cell seeding step of seeding cells on the surface of a modified polylactic acid portion of an article having a modified polylactic acid portion on its surface, and a cell proliferation step of proliferating the seeded cells on the surface of the modified polylactic acid portion to form the cell aggregate,
The cell aggregate formed on the modified polylactic acid portion is peeled off from the article as a thin film, thereby forming a portion in which the cell aggregate envelops the thin film;
The modified polylactic acid portion satisfies all of the following (a) to (c):
(a) the contact angle with water is 50° or more and 75° or less; (b) the ratio (C/O) of the number of carbon atoms (C) to the number of oxygen atoms (O) obtained by elemental analysis is 2 or more and 4 or less; (c) the ratio ((C=C)/(C-C or C-H)) of the number of C=C bonds (C=C) to the number of C-C bonds or C-H bonds (C-C or C-H) obtained by elemental analysis is 0.1 or more and 2 or less.

A method for producing a composite comprising a thin film mainly composed of modified polylactic acid and a cell aggregate on the thin film, comprising the steps of:
A cell seeding step of seeding cells on the surface of a modified polylactic acid portion of an article having a modified polylactic acid portion on its surface, and a cell proliferation step of proliferating the seeded cells on the surface of the modified polylactic acid portion to form the cell aggregate,
The method, wherein the article is an article according to any one of claims 1 to 3 and 8 , and the thin film is a modified polylactic acid portion of the article.

The method of claim 13 , wherein the cell aggregates formed on the modified polylactic acid portion peel off the modified polylactic acid portion from the article as a thin film.

The method of claim 13, wherein the cell aggregate formed on the modified polylactic acid portion is peeled off from the article as a thin film, thereby forming a portion in which the cell aggregate encapsulates the thin film and/or a portion in which the thin film encapsulates the cell aggregate.

The method according to any one of claims 12 to 15 , further comprising, prior to the cell seeding step, a step of preparing an article comprising a modified polylactic acid portion on a surface thereof,
The method for producing the article is carried out by the method according to any one of claims 4 to 6, which produces an article having a surface containing a modified polylactic acid portion corresponding to the thin film.