JP3038365B2 - 細胞をパターン状に接着するための基板作製法 - Google Patents
細胞をパターン状に接着するための基板作製法Info
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- JP3038365B2 JP3038365B2 JP9337712A JP33771297A JP3038365B2 JP 3038365 B2 JP3038365 B2 JP 3038365B2 JP 9337712 A JP9337712 A JP 9337712A JP 33771297 A JP33771297 A JP 33771297A JP 3038365 B2 JP3038365 B2 JP 3038365B2
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- nerve cells
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- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、細胞培養、特に神
経細胞の培養に使用する基板の作製において、細胞の接
着と成長を調節し、細胞をパターン状に整列するための
基板表面の処理に関するものである。
経細胞の培養に使用する基板の作製において、細胞の接
着と成長を調節し、細胞をパターン状に整列するための
基板表面の処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】細胞培養の際に、例えば神経細胞をパタ
ーンに沿って接着させることができれば、パターン化さ
れた基板を用いることにより神経細胞が、再現性よくパ
ターンに沿って整列させることができ、神経細胞のネッ
トワーク化だけでなく、基板に電気回路を予め形成して
おき、所定の位置の神経細胞に電気信号を与えること
で、ニューロコンピューターとしての応用が期待でき
る。
ーンに沿って接着させることができれば、パターン化さ
れた基板を用いることにより神経細胞が、再現性よくパ
ターンに沿って整列させることができ、神経細胞のネッ
トワーク化だけでなく、基板に電気回路を予め形成して
おき、所定の位置の神経細胞に電気信号を与えること
で、ニューロコンピューターとしての応用が期待でき
る。
【０００３】ところで、細胞をパターン状に培養する上
で、基板上に細胞が接着する部分と接着しない部分の調
整方法が問題となる。このため、基板上に親水性部分と
疎水性部分を形成し、親水性部分に細胞接着分子を固定
し、細胞をパターン状に接着させる方法が知られている
（例えば、D. Kleinfeldら, ジャーナルオブニューロサ
イエンス、１９８８年１１月号、４０９８−４１２０頁
参照）。
で、基板上に細胞が接着する部分と接着しない部分の調
整方法が問題となる。このため、基板上に親水性部分と
疎水性部分を形成し、親水性部分に細胞接着分子を固定
し、細胞をパターン状に接着させる方法が知られている
（例えば、D. Kleinfeldら, ジャーナルオブニューロサ
イエンス、１９８８年１１月号、４０９８−４１２０頁
参照）。
【０００４】しかしながら、この方法は、親水部分の形
成と疎水部分の形成と２回の反応が必要で、さらに接着
分子の固定を必要とするという欠点があった。また、こ
の方法では、親水性部分と疎水性部分の形成は、基板表
面と直接反応させる必要がある。
成と疎水部分の形成と２回の反応が必要で、さらに接着
分子の固定を必要とするという欠点があった。また、こ
の方法では、親水性部分と疎水性部分の形成は、基板表
面と直接反応させる必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来方法の
多段階の反応が必要であること、及び親水性部分と疎水
性部分の形成が必要であるという欠点を克服し、一度の
疎水化反応で、細胞をパターン状に接着できる基板の作
成方法を提供するものである。
多段階の反応が必要であること、及び親水性部分と疎水
性部分の形成が必要であるという欠点を克服し、一度の
疎水化反応で、細胞をパターン状に接着できる基板の作
成方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、このよ
うな課題は、細胞が接着可能な基板の上にリソグラフィ
によってレジストの微細構造を形成し、該基板に、細胞
の接着を阻害する材料、例えばシグマコートを蒸気状態
にして反応させた後、レジストを除去することで得られ
る表面をもつ基板を作製することにより解決される。
うな課題は、細胞が接着可能な基板の上にリソグラフィ
によってレジストの微細構造を形成し、該基板に、細胞
の接着を阻害する材料、例えばシグマコートを蒸気状態
にして反応させた後、レジストを除去することで得られ
る表面をもつ基板を作製することにより解決される。
【０００７】本発明は、以下の基板、その製造法を提供
するものである。
するものである。
【０００８】１． 細胞の接着を阻害する材料を含む微
細パターンを有する基板。
細パターンを有する基板。
【０００９】２． 細胞の接着を阻害する材料がシリコ
ン系化合物である項１記載の基板。
ン系化合物である項１記載の基板。
【００１０】３． 項１または２に記載の基板の、前記
微細パターン以外の場所に神経細胞を接着してなる神経
細胞を微細パターンに沿って整列させた基板。
微細パターン以外の場所に神経細胞を接着してなる神経
細胞を微細パターンに沿って整列させた基板。
【００１１】４． レジスト材料を被覆した基板上にリ
ソグラフィ法により微細構造のパターンを形成する工
程、得られた微細パターン上に細胞の接着を阻害する材
料を適用する工程および非パターン部分のフォトレジス
トを除去する工程を含む、細胞の接着を阻害する材料を
含む微細パターンを備えた基板の作製法。
ソグラフィ法により微細構造のパターンを形成する工
程、得られた微細パターン上に細胞の接着を阻害する材
料を適用する工程および非パターン部分のフォトレジス
トを除去する工程を含む、細胞の接着を阻害する材料を
含む微細パターンを備えた基板の作製法。
【００１２】５． 細胞接着因子を予め固定した基板に
フォトレジストを被覆し、該基板上にリソグラフィ法に
より微細構造のパターンを形成する工程、得られた微細
パターン上に細胞の接着を阻害する材料を適用する工程
および非パターン部分のレジスト材料を除去する工程を
含む、細胞の接着を阻害する材料を含む微細パターンを
備えた基板の作製法。
フォトレジストを被覆し、該基板上にリソグラフィ法に
より微細構造のパターンを形成する工程、得られた微細
パターン上に細胞の接着を阻害する材料を適用する工程
および非パターン部分のレジスト材料を除去する工程を
含む、細胞の接着を阻害する材料を含む微細パターンを
備えた基板の作製法。
【００１３】６． 細胞の接着を阻害する材料がシリコ
ン系化合物である項４または５記載の基板の作製法。
ン系化合物である項４または５記載の基板の作製法。
【００１４】
【発明の実施の形態】このとき、使用する基板は、細胞
が接着可能でリソグラフィ技術により表面にレジストの
微細構造を形成可能なものであればよい。例えば、ポリ
プロピレン、ポリスチレン等のポリオレフィン、ポリエ
ステル、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリカーボネー
ト、ポリウレタン、ポリ（メタ）アクリル酸（エステ
ル）などの熱可塑性樹脂、ガラス、セラミックス、シリ
コンウエハー製の素材の基板が挙げられる。
が接着可能でリソグラフィ技術により表面にレジストの
微細構造を形成可能なものであればよい。例えば、ポリ
プロピレン、ポリスチレン等のポリオレフィン、ポリエ
ステル、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリカーボネー
ト、ポリウレタン、ポリ（メタ）アクリル酸（エステ
ル）などの熱可塑性樹脂、ガラス、セラミックス、シリ
コンウエハー製の素材の基板が挙げられる。
【００１５】これらの表面にレジスト材料を被覆し、リ
ソグラフィ技術でレジスト構造体を形成する。この構造
体は、後に行うコートのマスクであり、コート後の除去
が可能な方法により作製されたものであればよい。この
ようなレジスト材料としては、例えば市販のフォトレジ
ストが用いられ、シプレイ社製のｓ１４００を用いるこ
とができるが、これらに限定されるものではない。
ソグラフィ技術でレジスト構造体を形成する。この構造
体は、後に行うコートのマスクであり、コート後の除去
が可能な方法により作製されたものであればよい。この
ようなレジスト材料としては、例えば市販のフォトレジ
ストが用いられ、シプレイ社製のｓ１４００を用いるこ
とができるが、これらに限定されるものではない。
【００１６】フォトレジストなどのレジスト材料のコー
トは、通常用いられるスピンコーターによって行われ
る。レジスト材料の乾燥後、目的のパターンのフォトマ
スクを使い、ＵＶ照射機を用いて露光する。露光した部
分は、通常用いられる現像液、例えばシプレイ社製現像
液５３１を希釈して用いることができる。現像後、水で
洗浄し、乾燥させる。
トは、通常用いられるスピンコーターによって行われ
る。レジスト材料の乾燥後、目的のパターンのフォトマ
スクを使い、ＵＶ照射機を用いて露光する。露光した部
分は、通常用いられる現像液、例えばシプレイ社製現像
液５３１を希釈して用いることができる。現像後、水で
洗浄し、乾燥させる。
【００１７】得られたレジストパターンを有する基材
は、密閉できる容器に、別の小型の容器に入れたシグマ
コート液などの細胞の接着を阻害する材料を含む液と共
に入れ、蓋をして処理を行う。室温の場合、約１２時間
で処理は終わるが、温度を加えることで時間を短縮でき
る。
は、密閉できる容器に、別の小型の容器に入れたシグマ
コート液などの細胞の接着を阻害する材料を含む液と共
に入れ、蓋をして処理を行う。室温の場合、約１２時間
で処理は終わるが、温度を加えることで時間を短縮でき
る。
【００１８】処理の終わった基材は、アセトンなどのレ
ジスト可溶性の溶媒を用いてレジストの除去を行い、水
洗し、乾燥することで、パターン状に細胞を接着可能な
基板を得ることができる。
ジスト可溶性の溶媒を用いてレジストの除去を行い、水
洗し、乾燥することで、パターン状に細胞を接着可能な
基板を得ることができる。
【００１９】基板に付着される細胞としては、例えば神
経細胞、神経細胞に支配される細胞（例えば筋肉細
胞）、神経細胞の周囲に存在する細胞（例えばグリア細
胞）が挙げられる。
経細胞、神経細胞に支配される細胞（例えば筋肉細
胞）、神経細胞の周囲に存在する細胞（例えばグリア細
胞）が挙げられる。
【００２０】細胞の接着を阻害する材料としては、例え
ばシリコン系化合物（例えばシグマコート、シグマ社
製）が挙げられる。
ばシリコン系化合物（例えばシグマコート、シグマ社
製）が挙げられる。
【００２１】以下、本発明をより明らかにするため、実
施例を挙げるが、これにより本発明の技術思想を制限す
るものではない。
施例を挙げるが、これにより本発明の技術思想を制限す
るものではない。
【００２２】
【実施例】 実施例１：基板の作製 ベースの基材は、マツナミ社製の円形カバーガラス（径
１５ｍｍ）を２５０μｇ／ｍｌのコラーゲン溶液に１時
間浸けた後、水洗し乾燥させたものを用いた。この基材
に、シプレイ社製のフォトレジストｓ１４００−１７を
スピンコーターを用いて、１回目（５００ｒｐｍ、５
秒）で樹脂を基板全体に広げ、２回目（２５００ｒｐ
ｍ、３０秒）で基板表面に樹脂をコートした。この時の
樹脂の厚さは、約０．６μｍであった。この基板を９０
℃のオーブンで３０分間乾燥させた。
１５ｍｍ）を２５０μｇ／ｍｌのコラーゲン溶液に１時
間浸けた後、水洗し乾燥させたものを用いた。この基材
に、シプレイ社製のフォトレジストｓ１４００−１７を
スピンコーターを用いて、１回目（５００ｒｐｍ、５
秒）で樹脂を基板全体に広げ、２回目（２５００ｒｐ
ｍ、３０秒）で基板表面に樹脂をコートした。この時の
樹脂の厚さは、約０．６μｍであった。この基板を９０
℃のオーブンで３０分間乾燥させた。
【００２３】この樹脂の付いた基板を水銀ランプ露光装
置（ミカサマニュプレーターＭＡ−８型、ミカサ社製）
にフォトマスクを取付け、露光した。この基板をシプレ
イ社製現像液ＭＦ３５１を５倍希釈した溶液で約３０秒
間現像し、樹脂によるパターンを作製した。
置（ミカサマニュプレーターＭＡ−８型、ミカサ社製）
にフォトマスクを取付け、露光した。この基板をシプレ
イ社製現像液ＭＦ３５１を５倍希釈した溶液で約３０秒
間現像し、樹脂によるパターンを作製した。
【００２４】このような工程で得られたものには、基材
の表面にパターン状の樹脂が残っている。この基材の表
面全体に蒸気状態のシラン化合物を反応させる。これ
は、別の小さな容器にシグマコートを入れ、密閉できる
ガラス製の容器に一緒に入れる。このとき、揮発溶媒に
溶かしたシラン化合物は、溶媒と一緒に蒸発する。この
ことにより、基材表面全体を均一に反応させることがで
きる。
の表面にパターン状の樹脂が残っている。この基材の表
面全体に蒸気状態のシラン化合物を反応させる。これ
は、別の小さな容器にシグマコートを入れ、密閉できる
ガラス製の容器に一緒に入れる。このとき、揮発溶媒に
溶かしたシラン化合物は、溶媒と一緒に蒸発する。この
ことにより、基材表面全体を均一に反応させることがで
きる。
【００２５】この処理を行った後、アセトンに浸漬して
パターンを形成しているレジストを取り除き、水で洗浄
して乾燥させた。
パターンを形成しているレジストを取り除き、水で洗浄
して乾燥させた。
【００２６】このことにより、細胞の接着がパターン状
に起こる面を出すことができる。
に起こる面を出すことができる。
【００２７】実施例２：作製した基板による細胞の培養 実施例１で得られた基板を岩城硝子社製細胞培養用マイ
クロプレート（２４孔）に入れ、胚例１０日のニワトリ
より切り出した細胞５００００個を入れて培養を行っ
た。培養５日目の基板の状態を図１に示した。作製した
パターンに沿って細胞が接着し、成長していることがわ
かる。
クロプレート（２４孔）に入れ、胚例１０日のニワトリ
より切り出した細胞５００００個を入れて培養を行っ
た。培養５日目の基板の状態を図１に示した。作製した
パターンに沿って細胞が接着し、成長していることがわ
かる。
【００２８】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明によ
り作製した基板を用いることで、細胞を目的のパターン
状に接着できる。このことにより、得られたパターンを
使っての単一細胞の挙動の観察や神経細胞の情報伝達過
程の観察などに活用することができる。
り作製した基板を用いることで、細胞を目的のパターン
状に接着できる。このことにより、得られたパターンを
使っての単一細胞の挙動の観察や神経細胞の情報伝達過
程の観察などに活用することができる。
【図１】実施例２で得られた、パターン状に成長した細
胞を示す図面代用写真である。
胞を示す図面代用写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 坂崎 恵美子 (56)参考文献 特開 平５−68532（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−7576（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−7577（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−99962（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−75547（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C12N 11/00 C12M 3/00 C12N 5/06 ＢＩＯＳＩＳ（ＤＩＡＬＯＧ) ＣＡ（ＳＴＮ) ＷＰＩＤＳ（ＳＴＮ)
Claims (3)
- 【請求項１】シリコン系化合物を含む微細パターンを有
する基板であって、前記微細パターン以外の場所に神経
細胞を接着してなる神経細胞を微細パターンに沿って整
列させた基板。 - 【請求項２】レジスト材料を被覆した基板上にリソグラ
フィ法により微細構造のパターンを形成する工程、得ら
れた微細パターン上にシリコン系化合物を適用する工程
および非パターン部分のフォトレジストを除去する工程
およびパターン状に神経細胞を接着させる工程を含む、
シリコン系化合物を含む微細パターンに沿って神経細胞
を接着させた基板の作製法。 - 【請求項３】細胞接着因子を予め固定した基板にフォト
レジストを被覆し、該基板上にリソグラフィ法により微
細構造のパターンを形成する工程、得られた微細パター
ン上にシリコン系化合物を適用する工程および非パター
ン部分のレジスト材料を除去する工程およびパターン状
に神経細胞を接着させる工程を含む、シリコン系化合物
を含む微細パターンに沿って神経細胞を接着させた基板
の作製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9337712A JP3038365B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 細胞をパターン状に接着するための基板作製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9337712A JP3038365B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 細胞をパターン状に接着するための基板作製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11151086A JPH11151086A (ja) | 1999-06-08 |
| JP3038365B2 true JP3038365B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=18311263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9337712A Expired - Lifetime JP3038365B2 (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 細胞をパターン状に接着するための基板作製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3038365B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4950426B2 (ja) * | 2005-02-17 | 2012-06-13 | 株式会社日立製作所 | 神経細胞の培養方法、神経細胞培養基材および神経細胞システムの製造方法 |
| JP2008289362A (ja) * | 2005-09-01 | 2008-12-04 | Univ Of Tokyo | マイクロパターニング培養基板、マイクロパターニング培養構築物及びこれらの作成方法 |
| JP5648453B2 (ja) * | 2010-12-06 | 2015-01-07 | 大日本印刷株式会社 | 補助電極付き細胞試験用基板 |
| JP6105223B2 (ja) * | 2012-07-30 | 2017-03-29 | 東京応化工業株式会社 | 細胞培養用プレートの作製方法、この作製方法で作製された細胞培養用プレート、細胞培養方法、細胞シート作製方法、細胞シート、及び感光性樹脂組成物 |
-
1997
- 1997-11-20 JP JP9337712A patent/JP3038365B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11151086A (ja) | 1999-06-08 |
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