JP2017012019A - Cell structure manufacturing method, cell structure - Google Patents

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Yasuhide Nakayama
泰秀 中山
良輔 岩井
Ryosuke Iwai
良輔 岩井
根本 泰
Yasushi Nemoto
泰 根本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a cell structure including a lumen-shaped cell structure that extends inside a lump-state cell structure in a mesh state.SOLUTION: A method for producing a cell structure comprises: a preparation process of preparing a temperature-responsive polymer composition; a providing process of coating a first culture surface and a second culture surface of a cell culture vessel with a temperature-responsive polymer composition to provide a first coated region and a second coated region respectively having surface zeta potential at 0 to 50 mV; an inoculation process which comprises a first inoculation process of inoculating a first cell on the first coated region and a second inoculation process of inoculating a second cell on the second coated region; a pre-culture process which comprises a first culture process of culturing the inoculated first cell to prepare a lumen-shaped cell structure and a second culture process of culturing the inoculated second cell to prepare a sheet-shaped cell structure; a sticking process of sticking the lumen-shaped cell structure onto the sheet-shaped cell structure to prepare a composite cell structure; and a post-culture process of culturing the composite cell structure. The present invention also provides the cell structure produced by the production method.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、特に、塊状の細胞構造体の内部に網目状に延びる管腔状の細胞構造体を含む細胞構造体の製造方法、及び該製造方法により製造された細胞構造体に関する。   The present invention particularly relates to a method for producing a cell structure including a tubular cell structure extending like a mesh inside a massive cell structure, and a cell structure produced by the production method.

近年、患者のQOLの向上を目的として、オーダーメイド医療の実現が望まれている。オーダーメイド医療では、患者自身の細胞を用いて機能障害や機能欠損に陥った組織や臓器の再生を図る、再生医療が主要な役割を担う。   In recent years, it has been desired to realize tailor-made medical care for the purpose of improving a patient's QOL. In tailor-made medical care, regenerative medicine plays a major role in regenerating tissues and organs that have fallen into dysfunction or deficiency using the patient's own cells.

再生医療は、患者の組織から採取した細胞を、細胞培養器中で培養し、組織を形成させ、その後、その組織を患者に移植するというオペレーションを必要とする。そのため、細胞を培養して、組織等の細胞構造体を形成させる技術や、細胞構造体をそのままの状態で回収する技術が所望されている。   Regenerative medicine requires an operation in which cells collected from a patient's tissue are cultured in a cell incubator to form the tissue, and then the tissue is transplanted into the patient. Therefore, a technique for culturing cells to form a cell structure such as a tissue and a technique for recovering the cell structure as it is are desired.

組織の構造を模倣した立体的構造を有する細胞構造体を形成する方法としては、例えば、細胞培養器の培養面を、特定の細胞培養用組成物で被覆した、被覆細胞培養器を用いて塊状(ペレット状)や管腔状(チューブ状)の細胞構造体を得る方法が知られている(特許文献1参照)。   As a method of forming a cell structure having a three-dimensional structure that mimics the structure of a tissue, for example, the cell culture vessel is coated with a specific cell culture composition and the cell culture vessel is coated in a lump shape. A method of obtaining a cell structure in the form of (pellet) or lumen (tube) is known (see Patent Document 1).

特開2014−027919号公報JP 2014-027919 A

特許文献1に記載の方法は、簡便に肉眼で視認できるほどのサイズの、塊状(ペレット状)や管腔状(チューブ状)の細胞構造体を製造することができる優れた方法であるものの、複数の準組織状の構造を有する細胞構造体を含む複合的な細胞構造体の形成を実現するために改良の余地を有していた。   Although the method described in Patent Document 1 is an excellent method capable of producing a cell structure in a lump shape (pellet shape) or a luminal shape (tube shape), which is easily sized with the naked eye, There was room for improvement in order to realize the formation of a complex cell structure including a cell structure having a plurality of quasi-organized structures.

そこで、本発明は、塊状の細胞構造体の内部に網目状に延びる管腔状の細胞構造体を含む細胞構造体を製造することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to produce a cell structure including a tubular cell structure extending like a mesh inside a massive cell structure.

本発明の要旨は以下の通りである。
本発明の細胞構造体の製造方法は、
温度応答性ポリマー又は温度応答性ポリマー組成物を調製する、調製工程と、
前記温度応答性ポリマー組成物で、細胞培養器の第一の培養面及び第二の培養面を被覆して、それぞれ、表面ゼータ電位が0〜50mVである、第一被覆領域及び第二被覆領域を準備する、準備工程と、
第一の細胞を前記第一被覆領域上に播種する第一播種工程と、第二の細胞を前記第二被覆領域上に播種する第二播種工程とからなる播種工程と、
前記播種した第一の細胞を培養して、管腔状の細胞構造体を調製する第一培養工程と、前記播種した第二の細胞を培養して、シート状の細胞構造体を調製する第二培養工程とからなる前培養工程と、
前記管腔状の細胞構造体を前記シート状の細胞構造体上に貼付して、複合細胞構造体を調製する、貼付工程と、
前記複合細胞構造体を培養する、後培養工程と
を備えることを特徴とする。
The gist of the present invention is as follows.
The method for producing the cell structure of the present invention comprises:
Preparing a temperature-responsive polymer or temperature-responsive polymer composition; and
A first coated region and a second coated region, each of which covers the first culture surface and the second culture surface of the cell culture vessel with the temperature-responsive polymer composition, and has a surface zeta potential of 0 to 50 mV, respectively. Preparing the preparation process,
A seeding step comprising: a first seeding step of seeding the first cells on the first coating region; and a second seeding step of seeding a second cell on the second coating region;
A first culturing step of culturing the seeded first cell to prepare a luminal cell structure, and culturing the seeded second cell to prepare a sheet-like cell structure. A pre-culture process comprising two culture processes;
Affixing the luminal cell structure on the sheet-like cell structure to prepare a composite cell structure;
And a post-culturing step for culturing the composite cell structure.

また、本発明の細胞構造体の製造方法では、前記第一被覆領域及び第二被覆領域に対する水の接触角が、50〜90°であることが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of the cell structure of this invention, it is preferable that the contact angle of water with respect to a said 1st coating area | region and a 2nd coating area | region is 50-90 degrees.

更に、本発明の細胞構造体の製造方法では、前記第一播種工程における前記第一の細胞の細胞密度を100〜300個/mm2とし、前記第二播種工程における前記第二の細胞の細胞密度を400〜1,200個/mm2とすることが好ましい。 Furthermore, in the method for producing a cell structure of the present invention, the cell density of the first cells in the first seeding step is 100 to 300 cells / mm 2, and the cells of the second cells in the second seeding step The density is preferably 400 to 1,200 pieces / mm 2 .

更に、本発明の細胞構造体の製造方法では、前記第一の細胞を血管内皮細胞とし、前記第二の細胞を平滑筋細胞とすることが好ましい。   Furthermore, in the method for producing a cell structure of the present invention, it is preferable that the first cell is a vascular endothelial cell and the second cell is a smooth muscle cell.

更に、本発明の細胞構造体の製造方法では、前記温度応答性ポリマー又は温度応答性ポリマー組成物が、2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)単位と、アニオン性モノマー単位とを含む温度応答性ポリマー;N−イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)単位と、カチオン性モノマー単位と、アニオン性モノマー単位とを含む温度応答性ポリマー;2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)及び/又はその誘導体の重合体と、2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール(トリス)と、核酸、ヘパリン、ヒアルロン酸、デキストラン硫酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリリン酸、硫酸化多糖類、カードラン及びポリアルギン酸並びにこれらのアルカリ金属塩からなる群から選択される1種以上のアニオン性物質とを含む温度応答性ポリマー組成物;からなる群から選択される少なくとも1種の温度応答性ポリマー又は温度応答性ポリマー組成物であることが好ましい。   Furthermore, in the method for producing a cell structure of the present invention, the temperature-responsive polymer or the temperature-responsive polymer composition includes a 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) unit and an anionic monomer unit. Temperature-responsive polymer; temperature-responsive polymer comprising N-isopropylacrylamide (NIPAM) units, cationic monomer units, and anionic monomer units; 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) and / or its Derivative polymer, 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol (Tris), nucleic acid, heparin, hyaluronic acid, dextran sulfate, polystyrene sulfonate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyphosphoric acid , Sulfated polysaccharides, curdlan and polyarginine And at least one temperature-responsive polymer or temperature-responsive polymer selected from the group consisting of: a temperature-responsive polymer composition comprising one or more anionic substances selected from the group consisting of these alkali metal salts; A composition is preferred.

更に、本発明の細胞構造体の製造方法では、前記アニオン性モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、側鎖にカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基を有するビニル誘導体からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。   Furthermore, in the method for producing a cell structure of the present invention, the anionic monomer is at least selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, and a vinyl derivative having a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group in the side chain. One type is preferable.

更に、本発明の細胞構造体の製造方法では、前記カチオン性モノマーは、3−(N,N−ジメチルアミノプロピル)−メタ(ア)クリルアミド、3−(N,N−ジメチルアミノプロピル)−メタ(ア)クリレート、アミノスチレン、2−(N,N−ジメチルアミノエチル)−メタ(ア)クリルアミド、2−(N,N−ジメチルアミノエチル)−メタ(ア)クリレートからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。   Furthermore, in the method for producing a cell structure of the present invention, the cationic monomer is 3- (N, N-dimethylaminopropyl) -meth (a) acrylamide, 3- (N, N-dimethylaminopropyl) -meta. It is selected from the group consisting of (a) acrylate, aminostyrene, 2- (N, N-dimethylaminoethyl) -meth (a) acrylamide, 2- (N, N-dimethylaminoethyl) -meth (a) acrylate. It is preferable that there is at least one.

本発明の細胞構造体は、上記の本発明の細胞構造体の製造方法により製造されたことを特徴とする。   The cell structure of the present invention is produced by the method for producing a cell structure of the present invention described above.

本発明の細胞構造体は、塊状の細胞構造体の内部に網目状に延びる管腔状の細胞構造体を含むことを特徴とする。   The cell structure of the present invention is characterized by including a luminal cell structure extending in a mesh shape inside a massive cell structure.

また、本発明の細胞構造体は、前記管腔状の細胞構造体は、血管内皮細胞を含み、前記塊状の細胞構造体は、平滑筋細胞を含むことが好ましい。   In the cell structure of the present invention, it is preferable that the tubular cell structure includes vascular endothelial cells, and the massive cell structure includes smooth muscle cells.

本発明によれば、塊状の細胞構造体の内部に網目状に延びる管腔状の細胞構造体を含む細胞構造体を製造することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cell structure containing the tubular cell structure extended in a mesh shape inside a lump-like cell structure can be manufactured.

(i)〜(ix)は、本発明の実施形態の細胞構造体の製造方法の概要について示す図である。(I)-(ix) is a figure shown about the outline | summary of the manufacturing method of the cell structure of embodiment of this invention. 本発明の実施例において調製した、平滑筋細胞の内部に網目状に延びる血管内皮細胞を含む複合細胞構造体を観察したときの写真である。(a)は、複合細胞構造体を実体顕微鏡により観察したときの写真であり、(b)に、複合細胞構造体を蛍光位相差顕微鏡により観察したときの写真である。(b)では、血管内皮細胞は緑色の蛍光を発し、平滑筋細胞は赤色の蛍光を発している。It is the photograph when the composite cell structure which contains the vascular endothelial cell extended in mesh shape inside the smooth muscle cell prepared in the Example of this invention was observed. (A) is a photograph when the complex cell structure is observed with a stereomicroscope, and (b) is a photograph when the complex cell structure is observed with a fluorescence phase contrast microscope. In (b), the vascular endothelial cells emit green fluorescence, and the smooth muscle cells emit red fluorescence.

以下、図面を参照して、本発明の細胞構造体の製造方法、及び本発明の細胞構造体の実施形態について詳細に例示説明する。   Hereinafter, with reference to drawings, the manufacturing method of the cell structure of the present invention and the embodiment of the cell structure of the present invention will be described in detail.

(細胞構造体の製造方法)
本発明の実施形態の細胞構造体の製造方法は、
温度応答性ポリマー組成物又は温度応答性ポリマー組成物を調製する、調製工程と、
前記温度応答性ポリマー組成物で、細胞培養器の第一の培養面及び第二の培養面を被覆して、それぞれ、表面ゼータ電位が0〜50mVである、第一被覆領域及び第二被覆領域を準備する、準備工程と、
第一の細胞を前記第一被覆領域上に播種する第一播種工程と、第二の細胞を前記第二被覆領域上に播種する第二播種工程とからなる播種工程と、
前記播種した第一の細胞を培養して、管腔状の細胞構造体を調製する第一培養工程と、前記播種した第二の細胞を培養して、シート状の細胞構造体を調製する第二培養工程とからなる前培養工程と、
前記管腔状の細胞構造体を前記シート状の細胞構造体上に貼付して、複合細胞構造体を調製する、貼付工程と、
前記複合細胞構造体を培養する、後培養工程と
を備える。
(Method for producing cell structure)
A method for producing a cell structure according to an embodiment of the present invention includes:
Preparing a temperature responsive polymer composition or temperature responsive polymer composition; and
A first coated region and a second coated region, each of which covers the first culture surface and the second culture surface of the cell culture vessel with the temperature-responsive polymer composition, and has a surface zeta potential of 0 to 50 mV, respectively. Preparing the preparation process,
A seeding step comprising: a first seeding step of seeding the first cells on the first coating region; and a second seeding step of seeding a second cell on the second coating region;
A first culturing step of culturing the seeded first cell to prepare a luminal cell structure, and culturing the seeded second cell to prepare a sheet-like cell structure. A pre-culture process comprising two culture processes;
Affixing the luminal cell structure on the sheet-like cell structure to prepare a composite cell structure;
A post-culture step of culturing the composite cell structure.

図1(i)〜(ix)に、本発明の実施形態の細胞構造体の製造方法の概要について示す。   1 (i) to (ix) show an outline of a method for producing a cell structure according to an embodiment of the present invention.

本発明の実施形態の細胞構造体の製造方法では、培養面上において増殖しながら伸展するという経過を経たうえで形成された、極めてバイアビリティ(活性)の高い複数の準組織状の構造を有する細胞構造体を用いることができる。そのため、製造される複合的な細胞構造体もまた極めてバイアビリティ(活性)が高く、組織に対する各種アッセイに準ずる試験を行うことが可能になる。   In the method for producing a cell structure according to an embodiment of the present invention, the cell structure has a plurality of quasi-organized structures with extremely high viability (activity), which are formed after progressing while growing on the culture surface. Cell structures can be used. Therefore, the composite cell structure produced also has extremely high viability (activity), and it is possible to perform tests according to various assays on tissues.

以下、各工程の詳細を記載する。   Details of each step will be described below.

本発明の実施形態の細胞構造体の製造方法では、まず、温度応答性ポリマー又は温度応答性ポリマー組成物を調製する(調製工程)。   In the method for producing a cell structure according to an embodiment of the present invention, first, a temperature-responsive polymer or a temperature-responsive polymer composition is prepared (preparation step).

本発明の実施形態の細胞培養器に用いられる温度応答性ポリマー及び温度応答性ポリマー組成物としては、(A)2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)単位と、アニオン性モノマー単位とを含む温度応答性ポリマー、(B)N−イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)単位と、カチオン性モノマー単位と、アニオン性モノマー単位とを含む温度応答性ポリマー、(C)2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)及び/又はその誘導体の重合体と、2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール(トリス)と、核酸、ヘパリン、ヒアルロン酸、デキストラン硫酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリリン酸、硫酸化多糖類、カードラン及びポリアルギン酸並びにこれらのアルカリ金属塩からなる群から選択される1種以上のアニオン性物質とを含む温度応答性ポリマー組成物等が挙げられる。
ここで、上記(A)としては、例えば、(A−1)DMAEMAを水存在下で重合する方法により得られる温度応答性ポリマー、(A−2)主としてDMAEMAを含むポリマーブロック(重合鎖α末端)と、主としてDMAEMAとアニオン性モノマー(重合鎖ω末端)とを含む温度応答性ポリマー等が挙げられる。
本発明の実施形態において、これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記(A−1)、(A−2)、(B)の温度応答性ポリマーの詳細については後述する。
Examples of the temperature-responsive polymer and the temperature-responsive polymer composition used in the cell culture vessel of the embodiment of the present invention include (A) 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) unit, anionic monomer unit, Temperature-responsive polymer containing (B) N-isopropylacrylamide (NIPAM) unit, cationic monomer unit, and anionic monomer unit, (C) 2-N, N-dimethylaminoethyl Polymer of methacrylate (DMAEMA) and / or its derivative, 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol (Tris), nucleic acid, heparin, hyaluronic acid, dextran sulfate, polystyrene sulfonate, polyacryl Acid, polymethacrylic acid, polyphosphoric acid, sulfated polysaccharide, card Emissions and polyalginic acid and the temperature-responsive polymer composition comprising one or more anionic material selected from the group consisting of alkali metal salts and the like.
Here, as the above (A), for example, (A-1) a temperature-responsive polymer obtained by a method of polymerizing DMAEMA in the presence of water, (A-2) a polymer block mainly containing DMAEMA (polymer chain α-terminal) And a temperature-responsive polymer mainly containing DMAEMA and an anionic monomer (polymer chain ω terminal).
In the embodiment of the present invention, these may be used alone or in combination of two or more.
Details of the temperature-responsive polymers (A-1), (A-2), and (B) will be described later.

次いで、本発明の実施形態の細胞構造体の製造方法では、前記温度応答性ポリマー組成物で、細胞培養器の第一の培養面及び第二の培養面を被覆して、それぞれ第一被覆領域及び第二被覆領域を準備する(準備工程)。ここで、第一の培養面及び第二の培養面の表面ゼータ電位は、0〜50mVである。   Next, in the method for producing a cell structure according to the embodiment of the present invention, the first cultivating surface and the second culturing surface of the cell culture vessel are coated with the temperature-responsive polymer composition, respectively, and the first coated region, respectively. And preparing a second coating region (preparation step). Here, the surface zeta potential of the first culture surface and the second culture surface is 0 to 50 mV.

図1に示す例では、後述の貼付工程における便宜のため、塊状の細胞構造体を調製するために用いる細胞培養器に、細胞培養器の底面と比較して小さい底面を有する基板と、該基板上に設けられ、頂面と側面とを有する突起とを有する治具を、用い(図1(i)、(ii)参照)、一方、シート状の細胞構造体を調製するために用いる細胞培養器にはこの治具を用いていない。
そして、この例では、図1(ii)に示す治具の頂面を第一の培養面とし、また図1(v)に示す細胞培養器の培養面を第二の培養面として、これらに温度応答性ポリマー組成物を被覆して、それぞれ、第一被覆領域及び第二被覆領域としている。
In the example shown in FIG. 1, for convenience in a pasting step described later, a cell culture vessel used for preparing a massive cell structure is provided with a substrate having a smaller bottom surface compared to the bottom surface of the cell culture device, and the substrate. Cell culture used for preparing a sheet-like cell structure using a jig provided on the top and having a projection having a top surface and a side surface (see FIGS. 1 (i) and (ii)) This jig is not used in the vessel.
In this example, the top surface of the jig shown in FIG. 1 (ii) is the first culture surface, and the culture surface of the cell incubator shown in FIG. 1 (v) is the second culture surface. The temperature responsive polymer composition is coated to form a first coated region and a second coated region, respectively.

細胞培養器の材質としては、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリエチレン、ポリカーボネート等が挙げられ、精密な成形加工が容易であり、種々の滅菌法を適用することが可能であり、透明性があるため顕微鏡観察に向いているという観点から、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)が好ましい。   Examples of the material of the cell incubator include polystyrene, polyethylene terephthalate (PET), polypropylene, polybutene, polyethylene, polycarbonate, etc., precise molding is easy, and various sterilization methods can be applied. Polystyrene and polyethylene terephthalate (PET) are preferable from the viewpoint that they are transparent and suitable for microscopic observation.

上記治具のうち温度応答性ポリマー組成物で被覆する突起の頂面以外の部分、すなわち基板及び突起の側面は、細胞非接着性とすることが好ましい。
なお、「細胞非接着性」とは、付着細胞(例えば、線維芽細胞、肝細胞、血管内皮細胞等)が、通常の培養条件下で、接着しない又は接着しにくい性質をいう。
かかる構成によれば、培養面のうちの被覆領域以外の非被覆領域に、播種された細胞が接着することを抑制することができる。接着しなかった細胞は、培地交換等の簡便な操作により、細胞培養器から除去することができ、これらの細胞によるアポトーシスやヒートショックプロテインの産生等の、接着した細胞の生育に対する悪い影響を抑制することが可能となる。
Of the jig, the portions other than the top surfaces of the protrusions coated with the temperature-responsive polymer composition, that is, the side surfaces of the substrate and the protrusions are preferably non-cell-adhesive.
“Cell non-adhesiveness” refers to the property that adherent cells (eg, fibroblasts, hepatocytes, vascular endothelial cells, etc.) do not adhere or are difficult to adhere under normal culture conditions.
According to such a configuration, it is possible to suppress the seeded cells from adhering to an uncoated region other than the coated region on the culture surface. Non-adherent cells can be removed from the cell incubator by a simple operation such as medium exchange, which suppresses adverse effects on the growth of adherent cells such as apoptosis and heat shock protein production by these cells. It becomes possible to do.

第一被覆領域及び第二被覆領域の表面ゼータ電位を、0〜50mVとする。表面ゼータ電位を0mV以上とすれば、負に帯電する細胞を接着させることができ、また、50mV以下とすれば、細胞毒性を軽減することができる。
上記と同様の理由から、表面ゼータ電位は、好適には0〜35mVであり、更に好適には10〜25mVである。
The surface zeta potential of the first coating region and the second coating region is set to 0 to 50 mV. If the surface zeta potential is 0 mV or more, negatively charged cells can be adhered, and if it is 50 mV or less, cytotoxicity can be reduced.
For the same reason as described above, the surface zeta potential is preferably 0 to 35 mV, and more preferably 10 to 25 mV.

上記第一被覆領域を備える細胞培養器、及び上記第二被覆領域を備える細胞培養器によれば、一般的な37℃のインキュベーター中で細胞を培養して、組織を形成させた後、曇点以下の条件にすることにより、トリプシン処理等の細胞剥離操作を行うことなく、例えば、細胞シート状の構造を有する細胞を回収することができる。
そのため、この細胞培養器を用いて細胞を培養すれば、室温程度の条件下での細胞培養の操作が可能となる。
According to the cell culture device provided with the first coating region and the cell culture device provided with the second coating region, after culturing the cells in a general 37 ° C. incubator to form a tissue, the cloud point Under the following conditions, for example, cells having a cell sheet-like structure can be collected without performing a cell detachment operation such as trypsin treatment.
Therefore, if cells are cultured using this cell culture device, the cell culture operation can be performed under conditions of about room temperature.

更に、上記特定の範囲の表面ゼータ電位を有する、第一被覆領域及び第二被覆領域によれば、細胞を適切な培養条件で培養するだけで、塊状(ペレット状)の構造や管腔状(チューブ状)の構造を有する細胞構造体を簡便に形成させることができる。
これは、上記特定の範囲の表面ゼータ電位が、細胞に格別な刺激を与えていると推定される。例えば、後述の側鎖にカチオン性基及びアニオン性基を有する温度応答性ポリマーを用いた場合、これらの側鎖官能基が、何らかの相互作用をしながら、細胞に刺激を与えていると推定される。また、上記特定の範囲の表面ゼータ電位を有する温度応答性ポリマーは、正電荷と負電荷とのバランスを好適にして、細胞傷害性を抑制し(哺乳類細胞の細胞膜の表面は負電荷を帯びているため、カチオン性物質は細胞傷害性を有することが多い)、且つ、上記温度応答性ポリマーの電荷のバランスを好適にして、細胞の遊走や配向を可能にしているものと推定される。
Furthermore, according to the first coating region and the second coating region having the surface zeta potential in the above specific range, a lumpy structure (pellet shape) or a luminal shape (pellate shape) can be obtained simply by culturing cells under appropriate culture conditions. A cell structure having a (tubular) structure can be easily formed.
This is presumed that the surface zeta potential in the specific range gives a special stimulus to the cells. For example, when a temperature-responsive polymer having a cationic group and an anionic group in the side chain described later is used, it is presumed that these side chain functional groups are stimulating the cell while interacting in some way. The In addition, the temperature-responsive polymer having a surface zeta potential in the specific range described above suppresses cytotoxicity by optimizing the balance between positive charge and negative charge (the surface of the cell membrane of mammalian cells is negatively charged). Therefore, it is presumed that the cationic substance often has cytotoxicity), and that the charge balance of the temperature-responsive polymer is suitable to allow cell migration and orientation.

第一被覆領域及び第二被覆領域で作製された細胞構造体は、培養面上において増殖しながら伸展するという経過を経たうえで形成されるものであるため、細胞間に産生された細胞外マトリックスが豊富に存在する。そのため、細胞構造体自体のバイアビリティ(活性)が極めて高い。   Since the cell structure produced in the first coated region and the second coated region is formed after passing through the growth surface and growing on the culture surface, the extracellular matrix produced between the cells. Is abundant. Therefore, the viability (activity) of the cell structure itself is extremely high.

第一被覆領域及び第二被覆領域では、単位面積当たりに有する、温度応答性ポリマーの量が、5.0〜50ng/mm2であることが好ましく、15〜40ng/mm2であることが更に好ましい。上記範囲とすれば、細胞構造体を形成させやすくするという効果が得られやすい。 In the first coating region and second coating region has a per unit area, the amount of temperature-responsive polymer is preferably 5.0~50ng / mm 2, further to be 15-40 / mm 2 preferable. If it is the said range, the effect of making it easy to form a cell structure will be easy to be acquired.

第一被覆領域及び第二被覆領域では、温度応答性ポリマーは、水溶液の状態からの沈殿、溶液の塗布及び溶媒の乾燥、放射線照射、低温プラズマ照射、コロナ放電、グロー放電、紫外線、ラジカル発生剤を使用したグラフト重合等の手法により細胞培養器の培養面に被覆されていてよい。   In the first coating region and the second coating region, the temperature-responsive polymer is precipitated from an aqueous solution state, solution coating and solvent drying, radiation irradiation, low-temperature plasma irradiation, corona discharge, glow discharge, ultraviolet light, radical generator. The culture surface of the cell culture vessel may be coated by a technique such as graft polymerization using

また、本発明の実施形態の細胞構造体の製造方法では、本発明の効果を高める観点から、第一被覆領域及び第二被覆領域に対する水の接触角が、50〜90°であることが好ましく、60〜80°であることが更に好ましく、62〜78°であることが特に好ましい。
なお、被覆領域に対する水の接触角とは、被覆領域内の任意の数点において、JIS R3257に準拠して、測定される接触角の平均値を指す。
Moreover, in the manufacturing method of the cell structure of embodiment of this invention, it is preferable that the contact angle of the water with respect to a 1st coating area | region and a 2nd coating area | region is 50-90 degrees from a viewpoint of improving the effect of this invention. 60 to 80 ° is more preferable, and 62 to 78 ° is particularly preferable.
In addition, the contact angle of water with respect to the coating region refers to an average value of contact angles measured at an arbitrary number of points in the coating region in accordance with JIS R3257.

続いて、本発明の実施形態の細胞構造体の製造方法では、細胞を前述の培養面に播種する(播種工程)。詳細には、第一の細胞を前記第一被覆領域上に播種し(第一播種工程)、また、第二の細胞を前記第二被覆領域上に播種する(第二播種工程)。   Subsequently, in the method for producing a cell structure according to the embodiment of the present invention, cells are seeded on the aforementioned culture surface (seeding step). Specifically, first cells are seeded on the first coated region (first seeding step), and second cells are seeded on the second coated region (second seeding step).

この工程は、例えば、37℃のインキュベーター中に静置しておいた、第一の培養面を備える細胞培養器、及び第二の培養面を備える細胞培養器を、室温のクリーンベンチに取り出し、それぞれに細胞及び細胞培養用培地を加えることによって、行うことができる(図1参照)。   In this step, for example, the cell culture device provided with the first culture surface and the cell culture device provided with the second culture surface, which have been allowed to stand in a 37 ° C. incubator, are taken out to a clean bench at room temperature, It can be performed by adding cells and a cell culture medium to each of them (see FIG. 1).

第一播種工程における第一の細胞の細胞密度は、100〜300個/mm2であることが好ましく、120〜300個/mm2であることが更に好ましく、150〜300個/mm2であることが特に好ましい。
第二播種工程における第一の細胞の細胞密度は、400〜1,200個/mm2であることが好ましく、800個〜1,200個/mm2であることが更に好ましく、1,000個〜1,200個/mm2であることが特に好ましい。
Cell density of the first cell in the first seeding step is preferably 100-300 / mm 2, further preferably 120 to 300 pieces / mm 2, is 150 to 300 pieces / mm 2 It is particularly preferred.
Cell density of the first cell in the second seeding step, more preferably from preferably from 400~1,200 pieces / mm 2, a 800 to 1,200 pieces / mm 2, 1,000 pieces It is especially preferable that it is ˜1,200 pieces / mm 2 .

ここで、本発明の実施形態の細胞構造体の製造方法において細胞構造体の内側に導入され得る第一の細胞としては、血管内皮細胞、血管間質細胞、Flk−1陽性幹細胞、CD31陽性細胞等が挙げられ、特に、成長ホルモン、サイトカイン等の添加物を加えることなく、自己組織化様に管腔網を形成させる観点から、血管内皮細胞、血管間質細胞が好ましい。第一の細胞は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、主として細胞構造体の外側に位置し得る第二の細胞としては、平滑筋細胞、線維芽細胞、間葉系幹細胞等が挙げられ、特に、凝集力が強い細胞を用いることで、生体の血管構造の模倣を容易にする観点から、間葉系幹細胞、平滑筋細胞が好ましい。第二の細胞は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Here, as the first cells that can be introduced inside the cell structure in the method for producing the cell structure of the embodiment of the present invention, vascular endothelial cells, vascular stromal cells, Flk-1 positive stem cells, CD31 positive cells In particular, vascular endothelial cells and vascular stromal cells are preferred from the viewpoint of forming a luminal network in a self-organizing manner without adding additives such as growth hormones and cytokines. A 1st cell may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
In addition, examples of the second cell that can be located mainly outside the cell structure include smooth muscle cells, fibroblasts, mesenchymal stem cells, and the like. From the viewpoint of facilitating imitation of the blood vessel structure, mesenchymal stem cells and smooth muscle cells are preferred. A 2nd cell may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

なお、培地やこれに含める添加物等は、細胞種や実験目的に基づいて、当業者は適切に定めることができる。   In addition, a culture medium, the additive included in this, etc. can be appropriately determined by those skilled in the art based on the cell type and the purpose of the experiment.

そして、本発明の実施形態の細胞構造体の製造方法では、播種した細胞を培養する(前培養工程)。播種した第一の細胞を培養して、管腔状の細胞構造体を調製し(第一培養工程)、また、播種した第二の細胞を培養して、シート状の細胞構造体を調製する(第二培養工程)。   And in the manufacturing method of the cell structure of embodiment of this invention, the seeded cell is cultured (preculture process). The seeded first cells are cultured to prepare a tubular cell structure (first culture step), and the seeded second cells are cultured to prepare a sheet-like cell structure. (Second culture step).

この工程は、例えば、一般的な37℃の細胞インキュベーターを用いて行うことができる(図1参照)。   This step can be performed using, for example, a general 37 ° C. cell incubator (see FIG. 1).

前培養工程(第一培養工程及び第二培養工程)では、播種した細胞は静置培養することが好ましい。
第一培養工程及び第二培養工程における培養温度としては、特に限定されないが、例えば、30℃以上であることが好ましく、35℃以上であることが更に好ましく、また、38℃以下であることが好ましく、37℃であることが特に好ましい。
第一培養工程及び第二培養工程における培養時間としては、細胞種により増殖速度が異なり、同種の細胞でもその状態や継代回数により増殖速度は変動するため、特に限定されないが、細胞群が当業者により判断されるコンフェルトの状態を超えない程度の時間であることが好ましく、例えば、通常、3〜168時間程度とすることが好ましい。
In the pre-culture process (the first culture process and the second culture process), it is preferable that the seeded cells are subjected to stationary culture.
Although it does not specifically limit as culture | cultivation temperature in a 1st culture process and a 2nd culture process, For example, it is preferable that it is 30 degreeC or more, it is further more preferable that it is 35 degreeC or more, and it is 38 degrees C or less. Preferably, it is 37 degreeC.
The culture time in the first culture step and the second culture step is not particularly limited because the growth rate differs depending on the cell type, and the growth rate varies depending on the state and the number of passages even for the same type of cells. It is preferable that the time does not exceed the state of the conjugation determined by the trader. For example, it is usually preferable that the time is about 3 to 168 hours.

第一培養工程では、第一被覆領域に接着した第一の細胞が、所々で収縮し、この収縮に伴って第一被覆領域から剥離し、第一被覆領域上において管腔状構造を有する網目状の細胞構造体からなるネットワークを形成する(図1(iii)参照)。   In the first culturing step, the first cells adhered to the first coated region contract in some places, are detached from the first coated region along with the contraction, and have a network having a tubular structure on the first coated region. A network composed of a cellular structure is formed (see FIG. 1 (iii)).

第二培養工程では、第二被覆領域に接着した第二の細胞が、第二被覆領域の一面に伸展・増殖し、ときに単層のシート状の細胞構造体を形成する(図1(vi)参照)。   In the second culturing step, the second cells adhered to the second coating region extend and proliferate on one surface of the second coating region, sometimes forming a single-layer sheet-like cell structure (FIG. 1 (vi )reference).

特に、第二培養工程における培養は、後述の貼付工程においてシート状の細胞構造体が凝集する現象が生じないうちに、完了させることが好ましい。通常3〜21時間程度以内に、完了させることが好ましい。   In particular, the culturing in the second culturing step is preferably completed before the phenomenon of aggregation of sheet-like cell structures occurs in the below-described pasting step. Usually, it is preferably completed within about 3 to 21 hours.

次いで、本発明の実施形態の細胞構造体の製造方法では、管腔状の細胞構造体をシート状の細胞構造体上に貼付して、複合細胞構造体を調製する(貼付工程)。   Next, in the method for producing a cell structure according to an embodiment of the present invention, a luminal cell structure is pasted on a sheet-like cell structure to prepare a composite cell structure (pasting step).

この工程は、例えば、第一被覆領域において培養した管腔状の細胞構造体を備える治具を、その頂面が底面となるように、逆さにして、管腔状の細胞構造体を、第二被覆領域において培養したシート状の細胞構造体上に、貼付する(図1(vii)、(viii)参照)。
ここで、管腔状の細胞構造体をシート状の細胞構造体に貼付するとき、管腔状の細胞構造体をシート状の細胞構造体に、接触させてよく、押し当ててよく、必要に応じてスパチュラ等を用いて、移してもよい。
In this step, for example, a jig provided with a luminal cell structure cultured in the first covering region is turned upside down so that a top surface thereof becomes a bottom surface, and a luminal cell structure is obtained by It sticks on the sheet-like cell structure culture | cultivated in the 2 covering area | region (refer FIG. 1 (vii), (viii)).
Here, when a luminal cell structure is affixed to a sheet-like cell structure, the luminal cell structure may be brought into contact with or pressed against the sheet-like cell structure. It may be transferred using a spatula or the like accordingly.

図1に示す例では、治具の頂面の面積は第二の細胞を培養するための細胞培養器の培養面の面積と比較して小さいものとなっているが、本発明の実施形態では、得られる複合細胞構造体において包埋させる血管網を細胞構造体に全体に行き渡らせるため、治具の頂面の面積を第二の細胞を培養するための細胞培養器の培養面の面積とほぼ同じとすることが好ましい。そして、この場合、管腔状の細胞構造体を、シート状の細胞構造体の全体に貼付することが好ましい。   In the example shown in FIG. 1, the area of the top surface of the jig is smaller than the area of the culture surface of the cell culture vessel for culturing the second cell, but in the embodiment of the present invention, In order to spread the vascular network to be embedded in the obtained composite cell structure throughout the cell structure, the area of the top surface of the jig is the area of the culture surface of the cell incubator for culturing the second cell It is preferable that they are substantially the same. In this case, the luminal cell structure is preferably attached to the entire sheet-like cell structure.

最後に、本発明の実施形態の細胞構造体の製造方法では、複合細胞構造体を培養する(後培養工程)。
この工程は、例えば、一般的な37℃の細胞インキュベーターを用いて行うことができる。
Finally, in the method for producing a cell structure according to the embodiment of the present invention, the composite cell structure is cultured (post-culture step).
This step can be performed, for example, using a general 37 ° C. cell incubator.

後培養工程では、第二被覆領域に接着していた第二の細胞が、治具の頂面の端縁から中心に向かって丸まりながら収縮していき、この収縮に伴って第二の細胞が第二被覆領域から剥離していく。そして、第二の細胞は、貼付工程において貼付された管腔状の細胞構造体を巻き込みながら、第二被覆領域の中心部において凝集する。そして、互いに集まった細胞が、あたかも何らかの組織を形成するかのように自発的に集合し、管腔状の細胞構造体が張り巡らされた立体的な塊状の細胞構造体を形成する(図1(ix)参照)。   In the post-culture process, the second cells that have adhered to the second coating region shrink while curling from the edge of the top surface of the jig toward the center. It peels from the 2nd covering field. And a 2nd cell aggregates in the center part of a 2nd coating area | region, entraining the tubular cell structure stuck in the sticking process. Then, the cells gathered together spontaneously gather as if to form some kind of tissue, forming a three-dimensional massive cell structure in which luminal cell structures are stretched (FIG. 1). (See (ix)).

以下、本発明の実施形態の細胞構造体の製造方法において用いられる温度応答性ポリマー組成物について詳述する。   Hereinafter, the temperature-responsive polymer composition used in the method for producing a cell structure according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

以下、上記(A−1)の温度応答性ポリマー及びその製造方法について記載する。   Hereinafter, the temperature-responsive polymer (A-1) and the production method thereof will be described.

(温度応答性ポリマーの製造方法)
(A−1)の温度応答性ポリマーの製造方法では、まず、2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)を含む混合物を調製する(調製工程)。ここで、混合物は、重合禁止剤及び水を更に含む。
(Method for producing temperature-responsive polymer)
In the method for producing a temperature-responsive polymer (A-1), first, a mixture containing 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) is prepared (preparation step). Here, the mixture further includes a polymerization inhibitor and water.

2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)としては、市販品を用いることができる。重合禁止剤としては、メチルヒドロキノン(MEHQ)、ヒドロキノン、p−ベンゾキノリン、N,N−ジエチルヒドロキシルアミン、N−nitroso−N−phenylhydroxylamine(Cupferron)、t−ブチルハイドロキノン、等が挙げられる。また、市販のDMAEMAに含まれるMEHQ等をそのまま用いてもよい。水としては、超純水が挙げられる。   A commercially available product can be used as 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA). Examples of the polymerization inhibitor include methylhydroquinone (MEHQ), hydroquinone, p-benzoquinoline, N, N-diethylhydroxylamine, N-nitroso-N-phenylhydroxylamine (Cupperron), t-butylhydroquinone, and the like. Further, MEHQ or the like contained in commercially available DMAEMA may be used as it is. Examples of water include ultrapure water.

重合禁止剤の混合物に対する重量割合は、0.01%〜1.5%であることが好ましく、0.1%〜0.5%であることが更に好ましい。上記範囲とすれば、ラジカル重合反応の暴走を抑制して、制御できない架橋を低減することができ、製造される温度応答性ポリマーの溶媒に対する溶解性を確保することができる。
水の混合物に対する重量割合は、1.0%〜50%であることが好ましく、9.0%〜33%であることが更に好ましい。上記範囲とすれば、側鎖の加水分解反応の反応速度と、重合するポリマー鎖の成長反応の反応速度とを、バランスよく調和させることができる。これにより、側鎖が加水分解されたDMAEMAに対する、側鎖が加水分解されていないDMAEMAの割合(共重合割合)が1.0〜20程度の温度応答性ポリマーを得ることができる。
The weight ratio of the polymerization inhibitor to the mixture is preferably 0.01% to 1.5%, and more preferably 0.1% to 0.5%. If it is the said range, the runaway of radical polymerization reaction can be suppressed, the uncontrollable bridge | crosslinking can be reduced, and the solubility with respect to the solvent of the temperature-responsive polymer manufactured can be ensured.
The weight ratio with respect to the water mixture is preferably 1.0% to 50%, and more preferably 9.0% to 33%. If it is the said range, the reaction rate of the hydrolysis reaction of a side chain and the reaction rate of the growth reaction of the polymer chain to superpose | polymerize can be harmonized in good balance. Thereby, the temperature-responsive polymer whose ratio (copolymerization ratio) of DMAEMA in which the side chain is not hydrolyzed with respect to DMAEMA in which the side chain is hydrolyzed can be obtained.

次いで、(A−1)の温度応答性ポリマーの製造方法では、混合物に紫外線を照射する(照射工程)。ここで、紫外線は、不活性雰囲気下において、照射される。DMAEMAは、紫外線の照射により、ラジカル重合して、ポリマーとなる。
この工程では、例えば、透明な密封バイアルに、上記混合物を加え、不活性ガスをバブリングすることによってバイアル内を不活性雰囲気とした後に、バイアルの外部から紫外線照射装置を用いて紫外線を照射する。
Next, in the method for producing a temperature-responsive polymer (A-1), the mixture is irradiated with ultraviolet rays (irradiation step). Here, ultraviolet rays are irradiated in an inert atmosphere. DMAEMA undergoes radical polymerization upon irradiation with ultraviolet rays to form a polymer.
In this step, for example, after the mixture is added to a transparent sealed vial and the inside of the vial is made an inert atmosphere by bubbling an inert gas, ultraviolet rays are irradiated from the outside of the vial using an ultraviolet irradiation device.

紫外線の波長としては、210nm〜600nmであることが好ましく、360nm〜380nmであることが更に好ましい。上記範囲とすれば、効率よく重合反応を進行させることができ、所期の共重合割合を有する高分子材料を安定的に得ることができる。また、製造したポリマー材料が着色することを防ぐこともできる。
不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン等が挙げられる。
The wavelength of the ultraviolet light is preferably 210 nm to 600 nm, and more preferably 360 nm to 380 nm. If it is the said range, a polymerization reaction can be advanced efficiently and the polymeric material which has a desired copolymerization ratio can be obtained stably. In addition, the manufactured polymer material can be prevented from being colored.
Examples of the inert gas include nitrogen, argon, helium, neon and the like.

反応条件に関して、温度条件としては、15℃〜50℃であることが好ましく、20℃〜30℃であることが更に好ましい。上記範囲とすれば、熱による開始反応を抑制し、光照射による開始反応を優先的に進行させることができる。また、加水分解反応の反応速度をポリマー鎖の成長反応の反応速度に対してバランスのよいものにすることができる。
反応時間としては、7時間〜24時間であることが好ましく、17時間〜21時間であることが更に好ましい。上記範囲とすれば、温度応答性ポリマーを高収率で得ることができ、また、光分解反応や不要な架橋反応を抑制しながらラジカル重合を行うことができる。
Regarding the reaction conditions, the temperature conditions are preferably 15 ° C. to 50 ° C., more preferably 20 ° C. to 30 ° C. If it is set as the said range, the start reaction by a heat | fever can be suppressed and the start reaction by light irradiation can be advanced preferentially. Further, the reaction rate of the hydrolysis reaction can be balanced with respect to the reaction rate of the growth reaction of the polymer chain.
The reaction time is preferably 7 hours to 24 hours, and more preferably 17 hours to 21 hours. If it is the said range, a temperature-responsive polymer can be obtained with a high yield, and radical polymerization can be performed, suppressing a photodecomposition reaction and an unnecessary crosslinking reaction.

なお、調製工程において混合物が調製され終えてから、照射工程において紫外線の照射が開始されるまでの時間は、10分〜1時間であることが好ましい。   In addition, it is preferable that it is 10 minutes-1 hour after completing preparation of a mixture in a preparation process until it starts irradiation of an ultraviolet-ray in an irradiation process.

混合物を加えたバイアルの内部の気体を置換して、バイアル内を不活性雰囲気とする際には、10分程度の時間を要する。そのため、上記時間を10分未満とすると、ラジカル重合に必要となる不活性雰囲気が得られない虞がある。また、混合物中では、DMAEMAの加水分解反応が、紫外線の照射が開始される前に開始される。そのため、上記時間を1時間超とすると、ラジカル重合反応に不活性なメタクリル酸が混合物中に多数生じてしまう。   It takes about 10 minutes to replace the gas inside the vial to which the mixture has been added to create an inert atmosphere inside the vial. Therefore, if the time is less than 10 minutes, there is a possibility that an inert atmosphere necessary for radical polymerization cannot be obtained. Further, in the mixture, the hydrolysis reaction of DMAEMA is started before the irradiation with ultraviolet rays is started. Therefore, if the above time is longer than 1 hour, a large number of methacrylic acid that is inert to the radical polymerization reaction is generated in the mixture.

(A−1)の温度応答性ポリマーの製造方法では、混合物に水が含まれるため、DMAEMAのラジカル重合反応と、ポリ2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(PDMAEMA)の側鎖のエステル結合の加水分解反応とを、拮抗させることができる。
この拮抗により、得られる生成物は、式(I)で表される繰り返し単位(A)
、及び式(II)で表される繰り返し単位(B)
を含むポリマーとなる。
そのため、ポリマーが有するカチオン性官能基、すなわち、ジメチルアミノ基と、ポリマーが有するアニオン性官能基、すなわち、側鎖のエステル結合が加水分解されてできたカルボキシル基の両方を、バランスよく備えることができる。そして、(A−1)の温度応答性ポリマーの製造方法によれば、カチオン性官能基及びアニオン性官能基を有する、ポリ(2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート)由来のポリマーを、少ない工程で簡便に製造することができる。
In the method for producing a temperature-responsive polymer of (A-1), since water is contained in the mixture, the radical polymerization reaction of DMAEMA and the ester bond of the side chain of poly-2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (PDMAEMA) The hydrolysis reaction can be antagonized.
The product obtained by this antagonism is the repeating unit (A) represented by the formula (I)
And the repeating unit (B) represented by the formula (II)
It becomes a polymer containing.
Therefore, both the cationic functional group that the polymer has, that is, the dimethylamino group, and the anionic functional group that the polymer has, that is, the carboxyl group that is formed by hydrolyzing the ester bond of the side chain must be provided in a balanced manner. it can. And according to the manufacturing method of the temperature-responsive polymer of (A-1), there are few polymers derived from poly (2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate) having a cationic functional group and an anionic functional group. It can be easily manufactured in the process.

なお、(A−1)の温度応答性ポリマーの製造方法と同一の製造方法ではなくとも、DMAEMA、重合禁止剤、及び水が、紫外線照射時に反応系中に共存していれば、本発明の温度応答性ポリマーの製造方法の上記効果と同様の効果を得ることができる。
例えば、DMAEMA及び重合禁止剤を含む混合物と、水とを別々に準備し、次いで、混合物と水とに不活性ガスをバブリングし、その後、混合物と水とを不活性雰囲気下で混合すると同時に紫外線を照射するという、温度応答性ポリマーの製造方法も、(A−1)の温度応答性ポリマーに含めることができる。
In addition, even if it is not the same manufacturing method as the manufacturing method of the temperature-responsive polymer of (A-1), if DMAEMA, a polymerization inhibitor, and water coexist in the reaction system at the time of ultraviolet irradiation, The same effect as the above-described effect of the method for producing a temperature-responsive polymer can be obtained.
For example, a mixture containing DMAEMA and a polymerization inhibitor and water are prepared separately, and then an inert gas is bubbled into the mixture and water, and then the mixture and water are mixed under an inert atmosphere and at the same time UV The method for producing a temperature-responsive polymer in which A is irradiated can also be included in the temperature-responsive polymer of (A-1).

(温度応答性ポリマー)
(A−1)の温度応答性ポリマーは、上記(A−1)の製造方法により製造される。
(Temperature responsive polymer)
The temperature-responsive polymer (A-1) is produced by the production method (A-1).

ここで、(A−1)の温度応答性ポリマーとしては、数平均分子量(Mn)が、10kDa〜500kDaである分子が好ましい。また、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、1.1〜10.0である分子が好ましい。
温度応答性ポリマーの分子量は、紫外線の照射時間及び照射強度の条件により、適宜調整することができる。
Here, the temperature-responsive polymer (A-1) is preferably a molecule having a number average molecular weight (Mn) of 10 kDa to 500 kDa. Further, a molecule having a ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is preferably 1.1 to 10.0.
The molecular weight of the temperature-responsive polymer can be adjusted as appropriate depending on the conditions of irradiation time and irradiation intensity of ultraviolet rays.

(A−1)の温度応答性ポリマーによれば、曇点を、例えば室温(25℃)以下に、低下させることができる。   According to the temperature-responsive polymer (A-1), the cloud point can be lowered to, for example, room temperature (25 ° C.) or lower.

上記(A−1)の温度応答性ポリマーでは、曇点以上の温度で形成された温度応答性ポリマーの不溶化物が、室温(約25℃)条件下で再溶解するまでの時間が顕著に遅延する。これは、得られた温度応答性ポリマーは、分子内にカチオン性官能基とアニオン性官能基とが存在するため、高い自己凝集性を有するためであると推定される。   In the temperature-responsive polymer (A-1), the time until the insolubilized product of the temperature-responsive polymer formed at a temperature equal to or higher than the cloud point is redissolved under room temperature (about 25 ° C.) conditions is remarkably delayed. To do. It is presumed that this is because the obtained temperature-responsive polymer has high self-aggregation properties because of the presence of a cationic functional group and an anionic functional group in the molecule.

また、この(A−1)の温度応答性ポリマーを用いて、後述するように、培養面にこの温度応答性ポリマーを被覆してなる細胞培養器を調製することができる。   Further, using the temperature-responsive polymer of (A-1), as described later, it is possible to prepare a cell culture vessel in which the culture surface is coated with this temperature-responsive polymer.

更に、(A−1)の温度応答性ポリマーによれば、後述するように、細胞を適切な培養条件で培養することにより、管腔状(チューブ状)の構造を有する細胞構造体を形成させることができる。   Further, according to the temperature-responsive polymer of (A-1), as described later, a cell structure having a tubular (tubular) structure is formed by culturing cells under appropriate culture conditions. be able to.

(A−1)の温度応答性ポリマーが有する、カチオン性官能基(2−N,N−ジメチルアミノ基)の官能基数と、アニオン性官能基(カルボキシル基)の官能基数との比(C/A比)は、0.5〜32であることが好ましく、4〜16であることが更に好ましい。   The ratio of the number of functional groups of the cationic functional group (2-N, N-dimethylamino group) and the number of functional groups of the anionic functional group (carboxyl group) of the temperature-responsive polymer of (A-1) (C / A ratio) is preferably 0.5 to 32, and more preferably 4 to 16.

C/A比を上記範囲とすれば、曇点を低減させるという上記効果が得られやすい。上記C/A比を有する温度応答性ポリマーでは、上記温度応答性ポリマー中でカチオン性官能基とアニオン性官能基とが、イオン結合的に分子間及び/又は分子内の凝集に作用して、温度応答性ポリマーの凝集力が強くなった結果であると推測される。   When the C / A ratio is in the above range, the above effect of reducing the cloud point can be easily obtained. In the temperature-responsive polymer having the C / A ratio, the cationic functional group and the anionic functional group act on the intermolecular and / or intramolecular aggregation in an ionic bond in the temperature-responsive polymer, This is presumed to be a result of increasing the cohesive force of the temperature-responsive polymer.

また、C/A比を上記範囲とすれば、上記温度応答性ポリマー中の正電荷と負電荷とのバランスを特に好適にして、正電荷による細胞傷害性を抑制することができ、また、上記温度応答性ポリマーの親水性と疎水性とのバランスを特に好適にして、細胞の遊走や配向を生じやすくすることができるものと推定される。   In addition, when the C / A ratio is in the above range, the balance between the positive charge and the negative charge in the temperature-responsive polymer can be particularly suitable, and the cytotoxicity due to the positive charge can be suppressed. It is presumed that the balance between hydrophilicity and hydrophobicity of the temperature-responsive polymer can be made particularly suitable to facilitate cell migration and orientation.

(温度応答性ポリマーの製造方法)
(A−2)の温度応答性ポリマーの製造方法では、まず、2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)を含む第一混合物に紫外線を照射する(第一重合工程)。
ここで、第一混合物は、DMAEMA以外に、任意選択的に、例えば、他のモノマー、溶媒等を含んでよい。
また、紫外線は、不活性雰囲気下において、照射されてよい。
(Method for producing temperature-responsive polymer)
In the method for producing a temperature-responsive polymer (A-2), first, ultraviolet light is irradiated to a first mixture containing 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) (first polymerization step).
Here, in addition to DMAEMA, the first mixture may optionally include, for example, other monomers, solvents, and the like.
Moreover, ultraviolet rays may be irradiated in an inert atmosphere.

DMAEMAとしては、市販品としてよい。
第一混合物に含まれ得る他のモノマーとしては、例えば、N,N−ジメチルアクリルアミド、ポリエチレングリコール側鎖を有するアクリル酸やメタクリル酸のエステル、N−イソプロピルアクリルアミド、3−N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリルアミド等が挙げられ、特に、イオンバランスの調整を安定的に行うことを可能にする観点から、N,N−ジメチルアクリルアミド、ポリエチレングリコール側鎖を有するアクリル酸やメタクリル酸のエステル、N−イソプロピルアクリルアミドが好ましい。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。ここで、他のモノマーの使用量のDMAEMAの使用量に対する割合(モル数)は、0.001〜1とすることが好ましく、0.01〜0.5とすることが更に好ましい。
DMAEMA may be a commercially available product.
Examples of other monomers that can be included in the first mixture include N, N-dimethylacrylamide, acrylic acid and methacrylic acid esters having a polyethylene glycol side chain, N-isopropylacrylamide, and 3-N, N-dimethylaminopropyl. Examples include acrylamide, 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylamide and the like, and in particular, from the viewpoint of enabling stable adjustment of ion balance, N, N-dimethylacrylamide and polyethylene glycol side chains. Preference is given to esters of acrylic acid and methacrylic acid and N-isopropylacrylamide. These may be used alone or in combination of two or more. Here, the ratio (number of moles) of the usage amount of the other monomer to the usage amount of DMAEMA is preferably 0.001-1, and more preferably 0.01-0.5.

溶媒としては、例えば、トルエン、ベンゼン、クロロホルム、メタノール、エタノール等が挙げられ、特に、DMAEMAのエステル結合に対して不活性であるため、トルエン、ベンゼンが好ましい。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the solvent include toluene, benzene, chloroform, methanol, ethanol, and the like. In particular, toluene and benzene are preferable because they are inert to the ester bond of DMAEMA. These may be used alone or in combination of two or more.

この工程では、例えば、透明な密封バイアルに、上記第一混合物を加え、不活性ガスをバブリングすることによってバイアル内を不活性雰囲気とした後に、バイアルの外部から紫外線照射装置を用いて紫外線を照射する。   In this step, for example, the first mixture is added to a transparent sealed vial and the inside of the vial is made an inert atmosphere by bubbling an inert gas, and then irradiated with ultraviolet rays from the outside of the vial using an ultraviolet irradiation device. To do.

紫外線の波長としては、210〜600nmであることが好ましく、360〜380nmであることが更に好ましい。上記範囲とすれば、効率よく重合反応を進行させることができ、所期の共重合割合を有する高分子材料を安定的に得ることができる。また、製造したポリマー材料が着色することを防ぐこともできる。
紫外線の照射強度としては、0.01m〜50mW/cm2であることが好ましく、0.1m〜5mW/cm2であることが更に好ましい。上記範囲とすれば、無用な化学結合の切断等による分解を抑制しつつ、安定的に、適切な速度(時間)で重合反応を進行させることができる。
不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン等が挙げられる。
The ultraviolet wavelength is preferably 210 to 600 nm, and more preferably 360 to 380 nm. If it is the said range, a polymerization reaction can be advanced efficiently and the polymeric material which has a desired copolymerization ratio can be obtained stably. In addition, the manufactured polymer material can be prevented from being colored.
The irradiation intensity of ultraviolet light is preferably 0.01m~50mW / cm 2, further preferably 0.1m~5mW / cm 2. If it is the said range, a polymerization reaction can be advanced stably at a suitable speed (time), suppressing decomposition | disassembly by the cutting | disconnection of a useless chemical bond, etc.
Examples of the inert gas include nitrogen, argon, helium, neon and the like.

温度条件としては、10〜40℃あることが好ましく、20〜30℃あることが更に好ましい。上記範囲とすれば、通常の実験室の室温において反応を行うことができ、また、光とは別の手段(加熱等)により反応を抑制することが可能となる。
反応時間としては、10分〜48時間であることが好ましく、60分〜24時間であることが更に好ましい。
As temperature conditions, it is preferable that it is 10-40 degreeC, and it is still more preferable that it is 20-30 degreeC. If it is the said range, it can react at room temperature of a normal laboratory, and it becomes possible to suppress reaction by means (heating etc.) different from light.
The reaction time is preferably 10 minutes to 48 hours, and more preferably 60 minutes to 24 hours.

この工程において、DMAEMAは、紫外線の照射により、ラジカル重合して、ポリマー(ポリ(2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート)(PDMAEMA))となり、2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレートを含むホモポリマーブロックが形成される。他のモノマーも用いた場合には、DMAEMAと他のモノマーとを含むポリマーブロックが形成される。   In this step, DMAEMA undergoes radical polymerization by irradiation with ultraviolet rays to form a polymer (poly (2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate) (PDMAEMA)), which contains 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate. A homopolymer block is formed. When other monomers are also used, a polymer block containing DMAEMA and other monomers is formed.

次いで、(A−2)の温度応答性ポリマーの製造方法では、第一重合工程における重合物(具体的には、ポリマー化した2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート)の数平均分子量が所定値以上となった時点で、第一混合物にアニオン性モノマーを添加して第二混合物を調製する(添加工程)。
ここで、第二混合物は、第一重合工程後の第一混合物、及びアニオン性モノマー以外に、例えば、他のモノマー、前述の第一混合物に含まれ得る溶媒(トルエン、ベンゼン、メタノール等)等を含んでよい。
また、アニオン性モノマーは、不活性雰囲気下において、添加されてよい。
Next, in the method for producing a temperature-responsive polymer of (A-2), the number average molecular weight of the polymer (specifically, polymerized 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate) in the first polymerization step is predetermined. When it becomes more than the value, an anionic monomer is added to the first mixture to prepare a second mixture (addition step).
Here, in addition to the first mixture after the first polymerization step and the anionic monomer, the second mixture is, for example, another monomer, a solvent (toluene, benzene, methanol, etc.) that can be included in the first mixture, and the like. May be included.
The anionic monomer may be added under an inert atmosphere.

アニオン性モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、側鎖にカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基を有するビニル誘導体等が挙げられ、特に、化学的安定性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸が好ましい。
これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the anionic monomer include acrylic acid, methacrylic acid, vinyl derivatives having a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group in the side chain. Particularly, from the viewpoint of chemical stability, acrylic acid, methacrylic acid, and the like. Acid is preferred.
These may be used alone or in combination of two or more.

第二混合物に含まれ得る他のモノマーとしては、例えば、N,N−ジメチルアクリルアミド、ポリエチレングリコール側鎖を有するアクリル酸やメタクリル酸のエステル、N−イソプロピルアクリルアミド、3−N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリルアミド等が挙げられ、特に、電気的に中性であり、且つ親水性である、N,N−ジメチルアクリルアミドが好ましい。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。ここで、他のモノマーの使用量のDMAEMAの使用量に対する割合(モル)は、0.01〜10とすることが好ましく、0.1〜5とすることが更に好ましい。   Examples of other monomers that can be included in the second mixture include N, N-dimethylacrylamide, acrylic acid and methacrylic acid esters having a polyethylene glycol side chain, N-isopropylacrylamide, and 3-N, N-dimethylaminopropyl. Examples thereof include acrylamide and 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylamide, and particularly, N, N-dimethylacrylamide which is electrically neutral and hydrophilic is preferable. These may be used alone or in combination of two or more. Here, the ratio (mole) of the use amount of the other monomer to the use amount of DMAEMA is preferably 0.01 to 10, and more preferably 0.1 to 5.

この工程では、例えば、バイアルに不活性ガスをフローさせることによってバイアル内を不活性雰囲気に保ちながら、上記第二混合物を添加する。   In this step, for example, the second mixture is added while keeping the inside of the vial in an inert atmosphere by flowing an inert gas through the vial.

数平均分子量の所定値は、曇点低減の効果を十分に得る観点から、好適には5,000であり、更に好適には20,000であり、特に好適には100,000である。
なお、第一重合工程後の第一混合物中におけるポリマー化したPDMAEMAの数平均分子量は、所定の時点で重合系から少量の反応混合物を採取して、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)や光散乱法(SLS)等の当業者に周知の方法により、測定することができる。
The predetermined value of the number average molecular weight is preferably 5,000, more preferably 20,000, and particularly preferably 100,000 from the viewpoint of sufficiently obtaining the effect of reducing the cloud point.
The number average molecular weight of the polymerized PDMAEMA in the first mixture after the first polymerization step is obtained by collecting a small amount of the reaction mixture from the polymerization system at a predetermined time, and performing gel permeation chromatography (GPC) or light scattering method. It can be measured by a method well known to those skilled in the art such as (SLS).

この工程において、重合中のDMAEMAを含むホモポリマーに加えて、アニオン性モノマーも重合系に含められることとなり、バイアル内の重合系が、DMAEMAの単独重合系から、DMAEMAとアニオン性モノマーとの共重合系に、変わることとなる。   In this step, in addition to the homopolymer containing DMAEMA during polymerization, an anionic monomer is also included in the polymerization system, and the polymerization system in the vial is changed from the DMAEMA homopolymerization system to the co-polymerization of DMAEMA and the anionic monomer. It will change to a polymerization system.

そして、(A−2)の温度応答性ポリマーの製造方法では、第二混合物に紫外線を照射する(第二重合工程)。
ここで、紫外線は、不活性雰囲気下において、照射されてよい。
And in the manufacturing method of the temperature-responsive polymer of (A-2), a 2nd mixture is irradiated with an ultraviolet-ray (2nd polymerization process).
Here, the ultraviolet rays may be irradiated in an inert atmosphere.

この工程では、例えば、第二混合物を添加した後のバイアルの外部から紫外線照射装置を用いて紫外線を照射する。   In this step, for example, ultraviolet rays are irradiated from the outside of the vial after adding the second mixture using an ultraviolet irradiation device.

第二重合工程における、紫外線の波長、紫外線の照射強度、用いる不活性ガス、反応温度、反応時間等の諸条件は、第一重合工程における条件と同様としてよい。   Various conditions such as the wavelength of ultraviolet rays, the irradiation intensity of ultraviolet rays, the inert gas used, the reaction temperature, and the reaction time in the second polymerization step may be the same as those in the first polymerization step.

この工程において、DMAEMAとアニオン性モノマーとが、紫外線の照射により、ラジカル重合して、第一重合工程において形成したDMAEMAを含むホモポリマーブロックの重合鎖α末端に連続する形態で、DMAEMAとアニオン性モノマーとを含むコポリマーブロックが形成される。他のモノマーも用いた場合には、DMAEMAとアニオン性モノマーと他のモノマーとを含むコポリマーブロックが形成される。   In this step, DMAEMA and anionic monomer are radically polymerized by irradiation with ultraviolet rays, and DMAEMA and anionic are continuously formed in the polymer chain α-terminal of the homopolymer block containing DMAEMA formed in the first polymerization step. A copolymer block containing monomers is formed. When other monomers are used, a copolymer block containing DMAEMA, an anionic monomer, and other monomers is formed.

上記の通り、DMAEMAを含むホモポリマーブロックと、DMAEMAとアニオン性モノマーとのコポリマーブロックとを含む温度応答性ポリマーが得られる。   As described above, a temperature-responsive polymer including a homopolymer block containing DMAEMA and a copolymer block of DMAEMA and an anionic monomer is obtained.

なお、(A−2)の製造方法では、当業者に理解される通り、種々の分子量及び分子構造を有するポリマーの混合物が生成するところ、DMAEMAを含むホモポリマーブロックと、DMAEMAとアニオン性モノマーとのコポリマーブロックとを含む温度応答性ポリマーを主成分として得る観点から、第一重合工程、添加工程、及び第二重合工程に亘って、同一の条件下で重合を行うことが好ましい。   In addition, in the production method of (A-2), as understood by those skilled in the art, a mixture of polymers having various molecular weights and molecular structures is formed. A homopolymer block containing DMAEMA, DMAEMA and an anionic monomer, From the viewpoint of obtaining a temperature-responsive polymer containing the copolymer block as a main component, it is preferable to perform polymerization under the same conditions throughout the first polymerization step, the addition step, and the second polymerization step.

(温度応答性ポリマー)
(A−2)の温度応答性ポリマーは、上記(A−2)の製造方法により製造される。
(Temperature responsive polymer)
The temperature-responsive polymer (A-2) is produced by the production method (A-2).

(A−2)の温度応答性ポリマーは、主として2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレートを含み、任意選択的にジメチルアクリルアミド、ポリエチレングリコール側鎖を有するアクリル酸やメタクリル酸等の親水性モノマー等の他のモノマー単位を含むポリマーブロック(重合鎖α末端)と、主として2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレートとアニオン性モノマー(重合鎖ω末端)とを含み、任意選択的に他のモノマー単位を含むコポリマーブロックとを含む。
好適には、(A−2)の温度応答性ポリマーは、DMAEMAのホモポリマーブロックと、DMAEMAとアニオン性モノマーとのコポリマーブロックとを含み、更に好適には、これらブロックからなる。
The temperature-responsive polymer of (A-2) mainly contains 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, and optionally a hydrophilic monomer such as acrylic acid or methacrylic acid having dimethylacrylamide and polyethylene glycol side chains. Polymer block containing other monomer units (polymer chain α-terminal), mainly comprising 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and anionic monomer (polymer chain ω-terminal), optionally other monomer units And a copolymer block containing.
Preferably, the temperature-responsive polymer of (A-2) comprises a DMAEMA homopolymer block and a copolymer block of DMAEMA and an anionic monomer, and more preferably consists of these blocks.

ここで、(A−2)の温度応答性ポリマーとしては、重合鎖α末端のポリマーブロック(例えば、DMAEMAのホモポリマーブロック)の数平均分子量が5000Da以上であることが好ましく、20000Da以上であることが更に好ましい。   Here, as the temperature-responsive polymer of (A-2), the number average molecular weight of the polymer block at the polymer chain α-terminal (for example, DMAEMA homopolymer block) is preferably 5000 Da or more, and 20000 Da or more. Is more preferable.

(A−2)の温度応答性ポリマーとしては、数平均分子量(Mn)が、10〜500kDaである分子が好ましい。また、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、1.1〜10.0である分子が好ましい。
温度応答性ポリマーの分子量は、紫外線の照射時間及び照射強度の条件により、適宜調整することができる。
The temperature-responsive polymer (A-2) is preferably a molecule having a number average molecular weight (Mn) of 10 to 500 kDa. Further, a molecule having a ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is preferably 1.1 to 10.0.
The molecular weight of the temperature-responsive polymer can be adjusted as appropriate depending on the conditions of irradiation time and irradiation intensity of ultraviolet rays.

(A−2)の温度応答性ポリマーによれば、曇点を、例えば室温(25℃)以下に、低下させることができる。   According to the temperature-responsive polymer (A-2), the cloud point can be lowered to, for example, room temperature (25 ° C.) or lower.

上記(A−2)の温度応答性ポリマーでは、曇点以上の温度で形成された温度応答性ポリマーの不溶化物が、室温(約25℃)条件下で再溶解するまでの時間が顕著に遅延する。これは、得られた温度応答性ポリマーは、分子内にカチオン性官能基とアニオン性官能基とが存在するため、高い自己凝集性を有するためであると推定される。   In the temperature-responsive polymer of (A-2), the time until the insolubilized product of the temperature-responsive polymer formed at a temperature higher than the cloud point is redissolved at room temperature (about 25 ° C.) is remarkably delayed. To do. It is presumed that this is because the obtained temperature-responsive polymer has high self-aggregation properties because of the presence of a cationic functional group and an anionic functional group in the molecule.

特に、(A−2)の温度応答性ポリマーは、重合鎖α末端に、高分子量(例えば、5000Da以上)を有するDMAEMAのホモポリマーブロックを備えるため、DMAEMAの側鎖の温度依存的なグロビュール転移が生じやすく、曇点を効果的に低減することが可能となると考えられる。   In particular, the temperature-responsive polymer of (A-2) has a DMAEMA homopolymer block having a high molecular weight (for example, 5000 Da or more) at the α-terminal of the polymer chain, so that the temperature-dependent globule transition of the side chain of DMAEMA Therefore, it is considered that the cloud point can be effectively reduced.

また、この温度応答性ポリマーを用いて、後述するように、培養面にこの温度応答性ポリマーを被覆してなる細胞培養器を調製することができる。   In addition, using this temperature-responsive polymer, as described later, it is possible to prepare a cell culture vessel in which the culture surface is coated with this temperature-responsive polymer.

更に、(A−2)の温度応答性ポリマーによれば、後述するように、細胞を適切な培養条件で培養することにより、管腔状(チューブ状)や塊状(ペレット状)の構造を有する細胞構造体を形成させることができる。   Furthermore, according to the temperature-responsive polymer of (A-2), as described later, by culturing cells under appropriate culture conditions, it has a tubular (tubular) or massive (pellet-like) structure. Cell structures can be formed.

(A−2)の温度応答性ポリマーが有する、カチオン性官能基(2−N,N−ジメチルアミノ基)の官能基数と、アニオン性官能基(カルボキシル基)の官能基数との比(C/A比)は、0.5〜32であることが好ましく、4〜16であることが更に好ましい。   The ratio of the number of functional groups of the cationic functional group (2-N, N-dimethylamino group) and the number of functional groups of the anionic functional group (carboxyl group) of the temperature-responsive polymer of (A-2) (C / A ratio) is preferably 0.5 to 32, and more preferably 4 to 16.

C/A比を上記範囲とすれば、曇点を低減させるという上記効果が得られやすい。上記C/A比を有する温度応答性ポリマーでは、上記温度応答性ポリマー中でカチオン性官能基とアニオン性官能基とが、イオン結合的に分子間及び/又は分子内の凝集に作用して、温度応答性ポリマーの凝集力が強くなった結果であると推測される。   When the C / A ratio is in the above range, the above effect of reducing the cloud point can be easily obtained. In the temperature-responsive polymer having the C / A ratio, the cationic functional group and the anionic functional group act on the intermolecular and / or intramolecular aggregation in an ionic bond in the temperature-responsive polymer, This is presumed to be a result of increasing the cohesive force of the temperature-responsive polymer.

また、C/A比を上記範囲とすれば、上記温度応答性ポリマー中の正電荷と負電荷とのバランスを特に好適にして、正電荷による細胞傷害性を抑制することができ、また、上記温度応答性ポリマーの親水性と疎水性とのバランスを特に好適にして、細胞の遊走や配向を生じやすくすることができるものと推定される。   In addition, when the C / A ratio is in the above range, the balance between the positive charge and the negative charge in the temperature-responsive polymer can be particularly suitable, and the cytotoxicity due to the positive charge can be suppressed. It is presumed that the balance between hydrophilicity and hydrophobicity of the temperature-responsive polymer can be made particularly suitable to facilitate cell migration and orientation.

(温度応答性ポリマーの製造方法)
(B)の温度応答性ポリマーの製造方法は、N−イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)(以下、「モノマー(A)」ともいう。)と、カチオン性モノマー(以下、「モノマー(B)」ともいう。)と、アニオン性モノマー(以下、「モノマー(C)」ともいう。)とを重合させるものである。任意選択的に、上記3種類のモノマーにこれら以外の他のモノマーを加えて重合させてよい。
(Method for producing temperature-responsive polymer)
The method for producing the temperature-responsive polymer (B) is also referred to as N-isopropylacrylamide (NIPAM) (hereinafter also referred to as “monomer (A)”) and a cationic monomer (hereinafter referred to as “monomer (B)”). ) And an anionic monomer (hereinafter also referred to as “monomer (C)”). Optionally, other monomers may be added to the above three types of monomers for polymerization.

N−イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)としては、市販品としてよい。   N-isopropylacrylamide (NIPAM) may be a commercially available product.

カチオン性モノマーとしては、カチオン性官能基を有するモノマーが挙げられ、カチオン性官能基としては、第1級〜第4級アミノ基等のアミノ基、グアニジン基等が挙げられ、特に、化学的安定性、低細胞傷害性、滅菌安定性、強陽電荷性の観点から、第3級アミノ基が好ましい。
より具体的には、カチオン性モノマーとしては、生理活性物質を担持したり、アルカリ性条件下においたりしても、安定性が高いものが好ましく、例えば、3−(N,N−ジメチルアミノプロピル)−(メタ)アクリルアミド、3−(N,N−ジメチルアミノプロピル)−(メタ)アクリレート、アミノスチレン、2−(N,N−ジメチルアミノエチル)−(メタ)アクリルアミド、2−(N,N−ジメチルアミノエチル)−(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらの中で、特に、3−(N,N−ジメチルアミノプロピル)アクリルアミドは、高い陽電荷強度を有することから、アニオン性物質の担持を容易にするため、好ましい。
また、アミノスチレンは、高い陽電荷強度を有することから、アニオン性物質の担持を容易にすると共に、分子内の芳香環が水溶液中において他の物質の疎水性構造と相互作用することから、担持可能なアニオン性物質のバリエーションを広げるため、好ましい。
更に、2−(N,N−ジメチルアミノエチル)−メタクリルアミドは、中性域のpHで微弱な陽電荷を有し、且つ、水への溶解性が温度に影響されないことから、一度担持したアニオン性物質の放出を容易にするため、好ましい。
これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the cationic monomer include monomers having a cationic functional group. Examples of the cationic functional group include amino groups such as primary to quaternary amino groups, guanidine groups, and the like. Tertiary amino groups are preferred from the viewpoints of the properties, low cytotoxicity, sterilization stability, and strong positive chargeability.
More specifically, the cationic monomer preferably has a high stability even when it supports a physiologically active substance or is subjected to alkaline conditions. For example, 3- (N, N-dimethylaminopropyl) -(Meth) acrylamide, 3- (N, N-dimethylaminopropyl)-(meth) acrylate, aminostyrene, 2- (N, N-dimethylaminoethyl)-(meth) acrylamide, 2- (N, N- Dimethylaminoethyl)-(meth) acrylate and the like.
Among these, 3- (N, N-dimethylaminopropyl) acrylamide is particularly preferable because it has a high positive charge strength and facilitates loading of an anionic substance.
In addition, aminostyrene has a high positive charge strength, so that it is easy to support an anionic substance and the aromatic ring in the molecule interacts with the hydrophobic structure of other substances in an aqueous solution. This is preferable because it expands the variation of possible anionic substances.
Furthermore, 2- (N, N-dimethylaminoethyl) -methacrylamide has a weak positive charge at a neutral pH, and its solubility in water is not affected by temperature, so it was supported once. This is preferable because it facilitates release of the anionic substance.
These may be used alone or in combination of two or more.

アニオン性モノマーとしては、アニオン性官能基を有するモノマーが挙げられ、アニオン性官能基としては、カルボン酸基、スルホン酸基、硫酸基、リン酸基、ボロン酸基等が挙げられ、特に、化学的安定性、細胞親和性、高い精製度の観点から、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基が好ましい。
より具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル安息香酸等が挙げられ、特に、化学的安定性、細胞親和性の観点から、メタクリル酸、ビニル安息香酸が好ましい。
これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the anionic monomer include monomers having an anionic functional group, and examples of the anionic functional group include a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a sulfuric acid group, a phosphoric acid group, and a boronic acid group. From the viewpoints of physical stability, cell affinity, and high purity, carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, and phosphoric acid groups are preferred.
More specifically, acrylic acid, methacrylic acid, vinyl benzoic acid and the like can be mentioned, and methacrylic acid and vinyl benzoic acid are particularly preferable from the viewpoint of chemical stability and cell affinity.
These may be used alone or in combination of two or more.

他のモノマーとしては、例えば、ジメチルアクリルアミド、ポリエチレングリコール側鎖を有するアクリル酸やメタクリル酸等の中性の親水性モノマー等が挙げられる。
これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
他のモノマーは、電荷以外の親水性・疎水性のバランスの調整に使用可能であり、バリエーションを広げることが可能となる。
Examples of the other monomer include neutral hydrophilic monomers such as dimethylacrylamide and acrylic acid or methacrylic acid having a polyethylene glycol side chain.
These may be used alone or in combination of two or more.
Other monomers can be used to adjust the balance of hydrophilicity / hydrophobicity other than electric charge, and variations can be expanded.

ここで、(B)の温度応答性ポリマーの製造方法におけるNIPAMの使用量、カチオン性モノマーの使用量、他のモノマーの使用量それぞれの、モノマー(A)〜(C)の合計の使用量に対する割合(モル)は、モノマーの重合反応における反応性を考慮して、所望のモノマー成分の割合を得られるよう、当業者が適宜調整することができる。   Here, the usage amount of NIPAM, the usage amount of the cationic monomer, and the usage amount of other monomers in the method for producing the temperature-responsive polymer of (B) with respect to the total usage amount of the monomers (A) to (C). The ratio (mole) can be appropriately adjusted by those skilled in the art so as to obtain a desired ratio of the monomer component in consideration of the reactivity in the polymerization reaction of the monomer.

ここで、重合方法としては、ラジカル重合、イオン重合等が挙げられる。
ラジカル重合としては、リビングラジカル重合が好ましく、リビングラジカル重合としては、可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)重合、原子移動ラジカル重合(ATRP)、イニファーター重合等が挙げられ、イニファーター重合が好ましい。
イオン重合としては、リビングアニオン重合が好ましい。
Here, radical polymerization, ionic polymerization, etc. are mentioned as a polymerization method.
As the radical polymerization, living radical polymerization is preferable, and as living radical polymerization, reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization, atom transfer radical polymerization (ATRP), iniferter polymerization and the like can be mentioned, and iniferter polymerization is preferable.
As ionic polymerization, living anionic polymerization is preferred.

(B)の温度応答性ポリマーの製造方法の一例は、ラジカル重合を用いる方法である。
この製造方法の一例では、まず、N−イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)を含む第一混合物に紫外線を照射する(第一重合工程)。
ここで、第一混合物は、DMAEMA以外に、任意選択的に、例えば、他のモノマー、溶媒、連鎖移動剤、安定剤、界面活性剤等を含んでよい。
また、紫外線は、不活性雰囲気下において、照射されてよい。
An example of a method for producing the temperature-responsive polymer (B) is a method using radical polymerization.
In an example of this production method, first, a first mixture containing N-isopropylacrylamide (NIPAM) is irradiated with ultraviolet rays (first polymerization step).
Here, in addition to DMAEMA, the first mixture may optionally contain, for example, other monomers, solvents, chain transfer agents, stabilizers, surfactants, and the like.
Moreover, ultraviolet rays may be irradiated in an inert atmosphere.

この工程では、例えば、透明な密封バイアルに、上記第一混合物を加え、不活性ガスをバブリングすることによってバイアル内を不活性雰囲気とした後に、バイアルの外部から紫外線照射装置を用いて紫外線を照射する。   In this step, for example, the first mixture is added to a transparent sealed vial and the inside of the vial is made an inert atmosphere by bubbling an inert gas, and then irradiated with ultraviolet rays from the outside of the vial using an ultraviolet irradiation device. To do.

溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、クロロホルム、メタノール、水等が挙げられ、特に、溶解力の点、及び重合に不活性である点から、ベンゼン、トルエンが好ましい。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the solvent include benzene, toluene, chloroform, methanol, water, and the like. In particular, benzene and toluene are preferable from the viewpoint of solubility and inertness to polymerization. These may be used alone or in combination of two or more.

この工程では、例えば、透明な密封バイアルに、上記第一混合物を加え、不活性ガスをバブリングすることによってバイアル内を不活性雰囲気とした後に、バイアルの外部から紫外線照射装置を用いて紫外線を照射する。   In this step, for example, the first mixture is added to a transparent sealed vial and the inside of the vial is made an inert atmosphere by bubbling an inert gas, and then irradiated with ultraviolet rays from the outside of the vial using an ultraviolet irradiation device. To do.

紫外線の波長としては、210〜600nmであることが好ましく、360〜380nmであることが更に好ましい。上記範囲とすれば、効率よく重合反応を進行させることができ、所期の共重合割合を有する高分子材料を安定的に得ることができる。また、製造したポリマー材料が着色することを防ぐこともできる。
紫外線の照射強度としては、0.01〜50mW/cm2であることが好ましく、0.1〜5mW/cm2であることが更に好ましい。
不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン等が挙げられる。
The ultraviolet wavelength is preferably 210 to 600 nm, and more preferably 360 to 380 nm. If it is the said range, a polymerization reaction can be advanced efficiently and the polymeric material which has a desired copolymerization ratio can be obtained stably. In addition, the manufactured polymer material can be prevented from being colored.
The irradiation intensity of ultraviolet light is preferably 0.01~50mW / cm 2, further preferably 0.1~5mW / cm 2.
Examples of the inert gas include nitrogen, argon, helium, neon and the like.

温度条件としては、10〜40℃あることが好ましく、20〜30℃あることが更に好ましい。上記範囲とすれば、通常の実験室の室温において重合反応を行うことを可能とすることができ、また、光照射という手段とは別の加熱という手段での反応制御を可能とすることもできる。
反応時間としては、反応時間としては、10分〜48時間であることが好ましく、60分〜24時間であることが更に好ましい。
As temperature conditions, it is preferable that it is 10-40 degreeC, and it is still more preferable that it is 20-30 degreeC. With the above range, it is possible to perform the polymerization reaction at room temperature in a normal laboratory, and it is also possible to control the reaction by means of heating different from the means of light irradiation. .
The reaction time is preferably 10 minutes to 48 hours, and more preferably 60 minutes to 24 hours.

この工程において、NIPAMは、紫外線の照射により、ラジカル重合して、ポリマー(ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM))となり、N−イソプロピルアクリルアミドを含むホモポリマーブロックが形成される。他のモノマーも用いた場合には、NIPAMと他のモノマーとを含むポリマーブロックが形成される。   In this step, NIPAM undergoes radical polymerization by irradiation with ultraviolet rays to become a polymer (poly (N-isopropylacrylamide) (PNIPAM)), and a homopolymer block containing N-isopropylacrylamide is formed. When other monomers are also used, a polymer block containing NIPAM and other monomers is formed.

次いで、(B)の温度応答性ポリマーの製造方法では、第一重合工程後の第一混合物にカチオン性モノマーとアニオン性モノマーとを添加して第二混合物を調製する(添加工程)。
ここで、第二混合物は、第一重合工程後の第一混合物、カチオン性モノマー、及びアニオン性モノマー以外に、例えば、他のモノマー、溶媒、連鎖移動剤、安定剤、界面活性剤等を含んでよい。
また、カチオン性モノマーとアニオン性モノマーとは、不活性雰囲気下において、添加されてよい。
Next, in the method for producing a temperature-responsive polymer (B), a cationic monomer and an anionic monomer are added to the first mixture after the first polymerization step to prepare a second mixture (addition step).
Here, the second mixture contains, in addition to the first mixture after the first polymerization step, the cationic monomer, and the anionic monomer, for example, other monomers, a solvent, a chain transfer agent, a stabilizer, a surfactant, and the like. It's okay.
Further, the cationic monomer and the anionic monomer may be added under an inert atmosphere.

この工程では、例えば、バイアルに不活性ガスをフローさせることによってバイアル内を不活性雰囲気に保ちながら、上記カチオン性モノマーとアニオン性モノマーとを添加する。   In this step, for example, the cationic monomer and the anionic monomer are added while keeping the inside of the vial in an inert atmosphere by flowing an inert gas through the vial.

この工程において、重合中のNIPAMを含むホモポリマーに加えて、カチオン性モノマー及びアニオン性モノマーも重合系に含められることとなり、バイアル内の重合系が、NIPAMの単独重合系から、NIPAMとカチオン性モノマーとアニオン性モノマーとの共重合系に、変わることとなる。   In this step, in addition to the homopolymer containing NIPAM during polymerization, a cationic monomer and an anionic monomer are also included in the polymerization system, and the polymerization system in the vial is changed from NIPAM homopolymerization system to NIPAM and cationic polymer. It will change to the copolymerization system of a monomer and an anionic monomer.

そして、(B)の温度応答性ポリマーの製造方法では、第二混合物に紫外線を照射する(第二重合工程)。
ここで、紫外線は、不活性雰囲気下において、照射されてよい。
And in the manufacturing method of the temperature-responsive polymer of (B), an ultraviolet-ray is irradiated to a 2nd mixture (2nd polymerization process).
Here, the ultraviolet rays may be irradiated in an inert atmosphere.

この工程では、例えば、カチオン性モノマーとアニオン性モノマーとを添加した後のバイアルの外部から紫外線照射装置を用いて紫外線を照射する。   In this step, for example, ultraviolet rays are irradiated from the outside of the vial after adding the cationic monomer and the anionic monomer using an ultraviolet irradiation device.

紫外線の波長としては、210〜600nmであることが好ましく、360〜380nmであることが更に好ましい。上記範囲とすれば、効率よく重合反応を進行させることができ、所期の共重合割合を有する高分子材料を安定的に得ることができる。また、製造したポリマー材料が着色することを防ぐこともできる。
紫外線の照射強度としては、0.01〜50mW/cm2であることが好ましく、0.1〜5mW/cm2であることが更に好ましい。
不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン等が挙げられる。
The ultraviolet wavelength is preferably 210 to 600 nm, and more preferably 360 to 380 nm. If it is the said range, a polymerization reaction can be advanced efficiently and the polymeric material which has a desired copolymerization ratio can be obtained stably. In addition, the manufactured polymer material can be prevented from being colored.
The irradiation intensity of ultraviolet light is preferably 0.01~50mW / cm 2, further preferably 0.1~5mW / cm 2.
Examples of the inert gas include nitrogen, argon, helium, neon and the like.

温度条件としては、10〜40℃あることが好ましく、20〜30℃あることが更に好ましい。上記範囲とすれば、通常の実験室の室温において重合反応を行うことを可能とすることができ、また、光照射という手段とは別の加熱という手段での反応制御を可能とすることもできる。
反応時間としては、反応時間としては、10分〜48時間であることが好ましく、60分〜24時間であることが更に好ましい。
As temperature conditions, it is preferable that it is 10-40 degreeC, and it is still more preferable that it is 20-30 degreeC. With the above range, it is possible to perform the polymerization reaction at room temperature in a normal laboratory, and it is also possible to control the reaction by means of heating different from the means of light irradiation. .
The reaction time is preferably 10 minutes to 48 hours, and more preferably 60 minutes to 24 hours.

この工程において、NIPAMとカチオン性モノマーとアニオン性モノマーとが、紫外線の照射により、ラジカル重合して、第一重合工程において形成したNIPAMを含むホモポリマーブロックの重合鎖α末端に連続する形態で、NIPAMとカチオン性モノマーとアニオン性モノマーとを含むコポリマーブロックが形成される。他のモノマーも用いた場合には、NIPAMと他のモノマーとを含むポリマーブロック、及び/又は、NIPAMとカチオン性モノマーとアニオン性モノマーと他のモノマーとを含むコポリマーブロックが形成される。   In this step, NIPAM, the cationic monomer, and the anionic monomer are radically polymerized by irradiation with ultraviolet rays, and are continuous with the polymer chain α-terminal of the homopolymer block containing NIPAM formed in the first polymerization step. A copolymer block comprising NIPAM, a cationic monomer and an anionic monomer is formed. When other monomers are used, a polymer block containing NIPAM and other monomers and / or a copolymer block containing NIPAM, cationic monomers, anionic monomers and other monomers are formed.

上記の通り、NIPAMを含むホモポリマーブロックと、NIPAMとカチオン性モノマーとアニオン性モノマーとのコポリマーブロックとを含む温度応答性ポリマーが得られる。   As described above, a temperature-responsive polymer including a homopolymer block containing NIPAM and a copolymer block of NIPAM, a cationic monomer, and an anionic monomer is obtained.

なお、この一例の製造方法では、効率的な反応を実現する観点から、第一重合工程、添加工程、及び第二重合工程に亘って紫外線を照射することが好ましい。   In the manufacturing method of this example, it is preferable to irradiate ultraviolet rays over the first polymerization step, the addition step, and the second polymerization step from the viewpoint of realizing an efficient reaction.

(B)の温度応答性ポリマーの製造方法の別の例は、ラジカル重合を用いる方法であり、N−イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)と、カチオン性モノマーと、アニオン性モノマーと、任意選択的に他のモノマーを含む混合物に紫外線を照射する。
ここで、上記混合物は、例えば、溶媒、連鎖移動剤、安定剤、界面活性剤等を含んでよい。
また、紫外線は、不活性雰囲気下において、照射されてよい。
他の条件については、前述の一例の製造方法と同様としてよい。
Another example of the method for producing the temperature-responsive polymer of (B) is a method using radical polymerization, and N-isopropylacrylamide (NIPAM), a cationic monomer, an anionic monomer, and optionally other The mixture containing the monomer is irradiated with ultraviolet rays.
Here, the said mixture may contain a solvent, a chain transfer agent, a stabilizer, surfactant, etc., for example.
Moreover, ultraviolet rays may be irradiated in an inert atmosphere.
Other conditions may be the same as in the above-described example manufacturing method.

(温度応答性ポリマー)
(B)の温度応答性ポリマーは、上記(B)の製造方法により製造される。
(Temperature responsive polymer)
The temperature-responsive polymer (B) is produced by the production method (B).

(B)の温度応答性ポリマーは、N−イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)単位と、カチオン性モノマー単位と、アニオン性モノマー単位とを含み、任意選択的に、他のモノマー単位を含む。本ポリマーは、前述の一例、別の例の製造方法により製造することができる。
好適には、(B)の温度応答性ポリマーは、主としてN−イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)単位を含み、任意選択的に他のモノマー単位を含むポリマーブロック(重合鎖α末端)と、主としてカチオン性モノマー単位と、アニオン性モノマー単位とを含み、任意選択的に他のモノマー単位を含むコポリマーブロックとを含む。更に好適には、(B)の温度応答性ポリマーは、NIPAMのホモポリマーブロックと、NIPAMとカチオン性モノマーとアニオン性モノマーとのコポリマーブロックとを含み、特に好適には、これらブロックからなる。本ポリマーは、前述の一例の製造方法により製造することができる。
The temperature-responsive polymer of (B) includes N-isopropylacrylamide (NIPAM) units, cationic monomer units, and anionic monomer units, and optionally other monomer units. This polymer can be manufactured by the manufacturing method of the above-mentioned example and another example.
Preferably, the temperature responsive polymer of (B) comprises mainly a polymer block (polymer chain α-terminal) comprising N-isopropylacrylamide (NIPAM) units and optionally other monomer units, and a cationic monomer. And a copolymer block containing anionic monomer units and optionally other monomer units. More preferably, the temperature-responsive polymer of (B) includes a homopolymer block of NIPAM and a copolymer block of NIPAM, a cationic monomer and an anionic monomer, and particularly preferably comprises these blocks. This polymer can be manufactured by the manufacturing method of the above-mentioned example.

例えば、特許文献1に記載の温度応答性ポリマーでは、ポリマーに温度応答性を与えるDMAEMAが、同時に、(アニオン性モノマーと共に)細胞構造体の形成に必要となるカチオン性モノマーであり、また、温度応答性に関わるDMAEMAはポリマーブロックとして重合鎖α末端に含まれている。
かかる温度応答性ポリマーでは、重合鎖α末端に必ずカチオン性モノマーが存在することから、重合鎖中におけるカチオン性サイトの位置の調整の自由度が高くはなく、また、カチオン性モノマーが主としてDMAEMAに限られることから、カチオン性サイトの陽電荷強度の調整や、温度応答性ポリマー水溶液のpHの調整も必ずしも容易とは言えなかった。
例えば、温度応答性ポリマーを薬物送達(DDS)に用いた場合、担持可能な薬剤の種類や量が限られる可能性があった。DDSの手法としては、例えば、細胞培養器に薬剤を担持させた温度応答性ポリマーを塗布して、塗布後の細胞培養器で細胞や組織を培養することによって、被覆物から細胞・組織に対して薬剤を徐放するといった手法等が挙げられる。ここで、上記特許文献1の温度応答性ポリマーでは、陽電荷強度が小さいDMAEMAを含むため、アニオン性物質の薬剤の担持は必ずしも容易とは言えず、担持可能な薬剤の種類や量が限られる可能性があった。
For example, in the temperature-responsive polymer described in Patent Document 1, DMAEMA that imparts temperature responsiveness to the polymer is a cationic monomer that is necessary for forming a cell structure (along with an anionic monomer) at the same time. DMAEMA related to responsiveness is contained at the α-terminal of the polymer chain as a polymer block.
In such a temperature-responsive polymer, a cationic monomer always exists at the α-terminal of the polymer chain, so that the degree of freedom in adjusting the position of the cationic site in the polymer chain is not high, and the cationic monomer is mainly contained in DMAEMA. Therefore, it is not always easy to adjust the positive charge intensity of the cationic site and the pH of the temperature-responsive polymer aqueous solution.
For example, when a temperature-responsive polymer is used for drug delivery (DDS), there is a possibility that the types and amounts of drugs that can be carried are limited. As a technique of DDS, for example, by applying a temperature-responsive polymer carrying a drug in a cell culture vessel and culturing cells or tissues in the cell culture vessel after application, For example, a method of gradual release of the drug can be mentioned. Here, since the temperature-responsive polymer of Patent Document 1 includes DMAEMA having a small positive charge intensity, it is not always easy to load a drug of an anionic substance, and the types and amounts of drugs that can be loaded are limited. There was a possibility.

一方、本発明の実施形態の温度応答性ポリマーでは、ポリマーに温度応答性を与えるNIPAMは中性のモノマーであり、(アニオン性モノマーと共に)細胞構造体の形成に必要となるカチオン性モノマーはNIPAMとは異なるモノマーである。
本発明の実施形態の温度応答性ポリマーでは、重合鎖α末端に必ずしもカチオン性モノマーが存在する必要はなく、重合鎖中におけるカチオン性サイトの位置を自由に調整することが可能であり、また、広範なカチオン性モノマーを用いることができるため、カチオン性サイトの陽電荷強度や温度応答性ポリマー水溶液のpHを容易に調整することが可能である。
本発明の実施形態の温度応答性ポリマーによれば、例えば、温度応答性ポリマーを薬物送達(DDS)に用いた場合、担持可能な薬剤の種類を拡大しつつ、その量を増加させることが可能となり、ひいては、温度応答性ポリマーの応用範囲を拡大することができる。
On the other hand, in the temperature-responsive polymer of the embodiment of the present invention, NIPAM that imparts temperature responsiveness to the polymer is a neutral monomer, and the cationic monomer that is necessary for the formation of the cell structure (along with the anionic monomer) is NIPAM. Is a different monomer.
In the temperature-responsive polymer of the embodiment of the present invention, it is not always necessary to have a cationic monomer at the α-terminal of the polymer chain, and the position of the cationic site in the polymer chain can be freely adjusted, Since a wide range of cationic monomers can be used, it is possible to easily adjust the positive charge intensity at the cationic site and the pH of the aqueous solution of the temperature-responsive polymer.
According to the temperature-responsive polymer of the embodiment of the present invention, for example, when the temperature-responsive polymer is used for drug delivery (DDS), it is possible to increase the amount of the drug that can be carried while expanding the type of drug that can be carried. Thus, the application range of the temperature-responsive polymer can be expanded.

(B)の温度応答性ポリマーでは、NIPAM単位の、NIPAM単位、カチオン性モノマー単位、アニオン性モノマー単位の合計に対する割合(モル)が、0.6〜0.9であることが好ましく、0.7〜0.9であることが更に好ましく、0.9であることが特に好ましい。
他のモノマーも用いた場合には、他のモノマー単位の、NIPAM単位、カチオン性モノマー単位、アニオン性モノマー単位の合計に対する割合(モル)が、0.001〜0.2であることが好ましく、0.01〜0.1であることが更に好ましい。
In the temperature-responsive polymer (B), the ratio (mole) of the NIPAM unit to the total of the NIPAM unit, the cationic monomer unit, and the anionic monomer unit is preferably 0.6 to 0.9. It is more preferable that it is 7-0.9, and it is especially preferable that it is 0.9.
When other monomers are also used, the ratio (mole) of the other monomer units to the total of NIPAM units, cationic monomer units, anionic monomer units is preferably 0.001 to 0.2, More preferably, it is 0.01-0.1.

(B)の温度応答性ポリマーとしては、重合鎖α末端のポリマーブロック(例えば、NIPAMのホモポリマーブロック)の数平均分子量が5000Da以上であることが好ましく、20000Da以上であることが更に好ましい。   As the temperature-responsive polymer (B), the polymer block α-terminal polymer block (for example, NIPAM homopolymer block) preferably has a number average molecular weight of 5000 Da or more, and more preferably 20000 Da or more.

(B)の温度応答性ポリマーとしては、数平均分子量(Mn)が、10〜500kDaである分子が好ましい。また、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、1.1〜10.0である分子が好ましい。
温度応答性ポリマーの分子量は、重合条件により、適宜調整することができる。
The temperature-responsive polymer (B) is preferably a molecule having a number average molecular weight (Mn) of 10 to 500 kDa. Further, a molecule having a ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is preferably 1.1 to 10.0.
The molecular weight of the temperature-responsive polymer can be appropriately adjusted depending on the polymerization conditions.

(B)の温度応答性ポリマーによれば、曇点を、例えば室温(25℃)以下に、低下させることができる。   According to the temperature-responsive polymer (B), the cloud point can be lowered to, for example, room temperature (25 ° C.) or lower.

上記温度応答性ポリマーでは、曇点以上の温度で形成された温度応答性ポリマーの不溶化物が、室温(約25℃)条件下で再溶解するまでの時間が顕著に遅延する。これは、得られた温度応答性ポリマーは、分子内にカチオン性官能基とアニオン性官能基とが存在するため、高い自己凝集性を有するためであると推定される。   In the above-described temperature-responsive polymer, the time until the insolubilized product of the temperature-responsive polymer formed at a temperature equal to or higher than the cloud point is redissolved under room temperature (about 25 ° C.) conditions is significantly delayed. It is presumed that this is because the obtained temperature-responsive polymer has high self-aggregation properties because of the presence of a cationic functional group and an anionic functional group in the molecule.

特に、前述の(B)の好適な温度応答性ポリマーは、重合鎖α末端に、高分子量を有するNIPAMのホモポリマーブロックを備えるため、NIPAMの側鎖の温度依存的なグロビュール転移が生じやすく、曇点を効果的に低減することが可能となると考えられる。   In particular, the preferred temperature-responsive polymer of (B) described above has a high molecular weight NIPAM homopolymer block at the polymer chain α-terminal, so that temperature-dependent globule transition of the side chain of NIPAM is likely to occur. It is considered that the cloud point can be effectively reduced.

また、この温度応答性ポリマーを用いて、後述するように、培養面にこの温度応答性ポリマーを被覆してなる細胞培養器を調製することができる。   In addition, using this temperature-responsive polymer, as described later, it is possible to prepare a cell culture vessel in which the culture surface is coated with this temperature-responsive polymer.

更に、(B)の温度応答性ポリマーによれば、後述するように、細胞を適切な培養条件で培養することにより、管腔状(チューブ状)や塊状(ペレット状)の構造を有する細胞構造体を形成させることができる。   Furthermore, according to the temperature-responsive polymer of (B), as described later, a cell structure having a tubular (tubular) or massive (pellet-like) structure by culturing cells under appropriate culture conditions. The body can be formed.

(B)の温度応答性ポリマーが有する、カチオン性官能基の官能基数と、アニオン性官能基の官能基数との比(C/A比)は、0.5〜32であることが好ましく、4〜16であることが更に好ましい。   The ratio (C / A ratio) between the number of functional groups of the cationic functional group and the number of functional groups of the anionic functional group of the temperature-responsive polymer (B) is preferably 0.5 to 32. More preferably, it is ~ 16.

C/A比を上記範囲とすれば、曇点を低減させるという上記効果が得られやすい。上記C/A比を有する温度応答性ポリマーでは、上記温度応答性ポリマー中でカチオン性官能基とアニオン性官能基とが、イオン結合的に分子間及び/又は分子内の凝集に作用して、温度応答性ポリマーの凝集力が強くなった結果であると推測される。   When the C / A ratio is in the above range, the above effect of reducing the cloud point can be easily obtained. In the temperature-responsive polymer having the C / A ratio, the cationic functional group and the anionic functional group act on the intermolecular and / or intramolecular aggregation in an ionic bond in the temperature-responsive polymer, This is presumed to be a result of increasing the cohesive force of the temperature-responsive polymer.

また、C/A比を上記範囲とすれば、上記温度応答性ポリマー中の正電荷と負電荷とのバランスを特に好適にして、正電荷による細胞傷害性を抑制することができ、また、上記温度応答性ポリマーの親水性と疎水性とのバランスを特に好適にして、細胞の遊走や配向を生じやすくすることができるものと推定される。   In addition, when the C / A ratio is in the above range, the balance between the positive charge and the negative charge in the temperature-responsive polymer can be particularly suitable, and the cytotoxicity due to the positive charge can be suppressed. It is presumed that the balance between hydrophilicity and hydrophobicity of the temperature-responsive polymer can be made particularly suitable to facilitate cell migration and orientation.

以下、上記(C)の温度応答性ポリマー及びその製造方法について記載する。   Hereinafter, the temperature-responsive polymer (C) and the production method thereof will be described.

(温度応答性ポリマー組成物の製造方法)
(C)の温度応答性ポリマー組成物の製造方法は、まず、混合型温度応答性ポリマー組成物を調製する(混合物調製工程)。具体的には、(1)2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)及び/又はその誘導体の重合体と、(2)2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール(トリス)と、(3)核酸、ヘパリン、ヒアルロン酸、デキストラン硫酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリリン酸、硫酸化多糖類、カードラン及びポリアルギン酸並びにこれらのアルカリ金属塩からなる群から選択される一種以上のアニオン性物質とを混合する((2)トリスは任意選択的に含む。)。
(Method for producing temperature-responsive polymer composition)
In the method for producing a temperature-responsive polymer composition (C), first, a mixed-type temperature-responsive polymer composition is prepared (mixture preparation step). Specifically, (1) 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) and / or a polymer thereof and (2) 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol ( Tris), and (3) nucleic acid, heparin, hyaluronic acid, dextran sulfate, polystyrene sulfonic acid, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyphosphoric acid, sulfated polysaccharide, curdlan and polyalginic acid, and alkali metal salts thereof. One or more anionic substances selected from the group are mixed ((2) Tris is optionally included).

(1)のDMAEMA及び/又はその誘導体の重合体は、温度応答性ポリマーであり、その曇点は32℃である。(2)のトリスは、曇点の若干の低下、及び/又は曇点よりも高温で形成されたポリマーが、曇点以下に冷却された際に再溶解する速度を低減させる役割を果たし、また、疎水化されたポリマー層中でも親水性を維持しながら、アミノ基に由来する陽電荷により細胞に刺激を与える役割を果たすと推定される。(3)のアニオン性物質は、培養する細胞の遊走や配向を可能にする役割や細胞傷害性を抑制する役割を果たすと推定される。   The polymer of (1) DMAEMA and / or its derivative is a temperature-responsive polymer, and its cloud point is 32 ° C. The tris in (2) serves to reduce the cloud point slightly, and / or reduce the rate at which a polymer formed at a higher temperature than the cloud point re-dissolves when cooled below the cloud point, and In addition, it is presumed to play a role of stimulating cells by positive charges derived from amino groups while maintaining hydrophilicity even in the hydrophobic polymer layer. The anionic substance (3) is presumed to play a role of enabling migration and orientation of cells to be cultured and a role of suppressing cytotoxicity.

この混合型温度応答性ポリマー組成物によれば、曇点を室温(25℃)以下に低減させることができる。
上記組成物では、DMAEMA及び/又はその誘導体の重合体の側鎖とトリスとが、互いに相互作用(例えば、架橋する作用)して、上記重合体が凝集しやすくなっていると推定される。
According to this mixed temperature-responsive polymer composition, the cloud point can be reduced to room temperature (25 ° C.) or lower.
In the composition, it is presumed that the side chain of the polymer of DMAEMA and / or its derivative and Tris interact with each other (for example, a cross-linking action), and the polymer is likely to aggregate.

ここで、上記(1)について、DMAEMA及び/又はその誘導体の重合体としては、数平均分子量(Mn)が、10kDa〜500kDaである分子が好ましい。また、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、1.1〜6.0である分子が好ましい。   Here, with respect to the above (1), as the polymer of DMAEMA and / or a derivative thereof, a molecule having a number average molecular weight (Mn) of 10 kDa to 500 kDa is preferable. Moreover, the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) is preferably 1.1 to 6.0.

また、(1)のDMAEMAの誘導体としては、例えば、メタクリレートのメチル基の水素原子をハロゲン置換した誘導体、メタクリレートのメチル基を低級アルキル基で置換した誘導体、ジメチルアミノ基のメチル基の水素原子をハロゲン置換した誘導体、ジメチルアミノ基のメチル基を低級アルキル基で置換した誘導体が挙げられる。   In addition, as the DMAEMA derivative (1), for example, a derivative in which the hydrogen atom of the methyl group of the methacrylate is substituted with a halogen, a derivative in which the methyl group of the methacrylate is substituted with a lower alkyl group, and a hydrogen atom of the methyl group in the dimethylamino group Examples include halogen-substituted derivatives and derivatives in which the methyl group of the dimethylamino group is substituted with a lower alkyl group.

上記(2)について、トリスは、純度99.9%以上の純物質であるか、又は、トリス水溶液を、アルカリ性物質の添加などにより、使用時に中性又は塩基性とすることが好ましい。トリスは、塩酸塩の状態で市販されているところ、これを用いた場合には、トリス水溶液のpHが下がるため、組成物の曇点が70℃程度にまで上昇してしまう。そのため、トリス塩酸塩は好ましくない。   Regarding the above (2), it is preferable that Tris is a pure substance having a purity of 99.9% or more, or that the Tris aqueous solution is made neutral or basic at the time of use by adding an alkaline substance or the like. Tris is commercially available in the form of a hydrochloride. When this is used, the pH of the aqueous Tris solution is lowered, so that the cloud point of the composition rises to about 70 ° C. Therefore, tris hydrochloride is not preferred.

上記(3)に列挙したアニオン性物質のうち、核酸は、DNA、RNA、その他1本鎖、2本鎖、オリゴ体、ヘアピンなどの人工核酸などが挙げられる。   Among the anionic substances listed in (3) above, examples of the nucleic acid include DNA, RNA, and other artificial nucleic acids such as single-stranded, double-stranded, oligo, and hairpin.

また、上記(3)に列挙したアニオン性物質は、ある程度の大きさ、例えば1kDa〜5,000kDaの分子量(M)を有していることが好ましい。
分子量を上記範囲とすれば、アニオン性物質は、カチオン性物質とイオン結合して、カチオン性物質を、長時間捕捉する役割を果たすことができ、安定したイオン複合体微粒子を形成させることがでる。また、一般的にカチオン性物質が有する、細胞の細胞膜表面に対する静電的相互作用に起因する細胞傷害性を緩和することもできる。
The anionic substances listed in (3) above preferably have a certain size, for example, a molecular weight (M) of 1 kDa to 5,000 kDa.
When the molecular weight is within the above range, the anionic substance can ionically bond with the cationic substance and can capture the cationic substance for a long time, thereby forming stable ionic complex fine particles. . Moreover, the cytotoxicity which a cationic substance generally has by the electrostatic interaction with respect to the cell membrane surface of a cell can also be relieved.

(3)に列挙したアニオン性物質の他にも、例えば、カチオン性ポリマーであるポリ(4−アミノスチレン)の4−位のアミノ基に対してシュウ酸などのジカルボン酸を脱水縮合させることによって、アニオン性官能基を導入した、実質的にアニオン性物質として機能するポリマー誘導体も、用いることができる。   In addition to the anionic substances listed in (3), for example, by dehydrating and condensing a dicarboxylic acid such as oxalic acid to the 4-position amino group of poly (4-aminostyrene) which is a cationic polymer. In addition, a polymer derivative having an anionic functional group introduced and substantially functioning as an anionic substance can also be used.

なお、上記(3)に列挙したアニオン性物質は、二種以上含まれていてもよい。   Two or more anionic substances listed in (3) above may be included.

ここで、(1)2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)及び/又はその誘導体の重合体に対する、(2)2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール(トリス)の割合((2)/(1))が、1.0以下とした混合型温度応答性ポリマー組成物を用いることが好ましい。
なお、割合((2)/(1))は、重量割合であるものとする。
Here, (1) 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) and / or its derivative polymer (2) 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol (Tris) It is preferable to use a mixed temperature-responsive polymer composition having a ratio ((2) / (1)) of 1.0 or less.
The ratio ((2) / (1)) is assumed to be a weight ratio.

上記割合の混合型温度応答性ポリマー組成物を用いた場合、培養時に、細胞構造体を形成しやすくすることができる。
この組成物によれば、上記組成物の親水性と疎水性とのバランスを更に好適にすることができる。そして、この好適なバランスが、培養面への細胞の接着性を好適に調整し、細胞の遊走や配向を活性化していると推定される。
When the mixed-type temperature-responsive polymer composition in the above ratio is used, a cell structure can be easily formed during the culture.
According to this composition, the balance between the hydrophilicity and the hydrophobicity of the composition can be further improved. And it is estimated that this suitable balance has adjusted the adhesiveness of the cell to a culture surface suitably, and has activated the migration and orientation of a cell.

また、上記割合((2)/(1))は、0.1以上あることが好ましい。
上記割合を0.1以上とすることにより、曇点を低減させるという上記効果が得られやすい。また、細胞構造体を形成しやすくするという上記効果が得られやすい。
The ratio ((2) / (1)) is preferably 0.1 or more.
By setting the ratio to 0.1 or more, the above effect of reducing the cloud point can be easily obtained. In addition, the above effect of facilitating formation of a cell structure is easily obtained.

上記と同様の理由により、上記割合((2)/(1))は、0.1〜0.5であることが更に好ましい。   For the same reason as described above, the ratio ((2) / (1)) is more preferably 0.1 to 0.5.

ここで、温度応答性ポリマー組成物中のC/A比(正電荷/負電荷)が、0.5〜16であることが好ましい。
なお、本願明細書では、C/A比とは、組成物中に含まれる物質が有する正電荷の、組成物中に含まれる物質が有する負電荷に対する割合を指す。具体的には、C/A比は、(1)DMAEMA及び/又はその誘導体の重合体のモル数をN1、(3)アニオン性物質のモル数をN3としたときに、{(重合体1分子当たりの正電荷)×N1}/{(アニオン性物質1分子当たりの負電荷)×N3}という式で表される。
またなお、本願明細書では、アニオン性物質をDNAとした場合、アニオン性物質1分子当たりの負電荷数は、DNAの塩基対の数(bp数)×2で計算し、分子量(Da)は、bp数×660(ATペア及びCGペアの平均分子量)で計算するものとする。
Here, the C / A ratio (positive charge / negative charge) in the temperature-responsive polymer composition is preferably 0.5 to 16.
Note that in this specification, the C / A ratio refers to the ratio of the positive charge of a substance contained in the composition to the negative charge of the substance contained in the composition. Specifically, the C / A ratio is as follows: (1) The number of moles of the polymer of DMAEMA and / or its derivative is N1, and (3) The number of moles of the anionic substance is N3. The positive charge per molecule) × N1} / {(negative charge per molecule of anionic substance) × N3}.
In this specification, when the anionic substance is DNA, the number of negative charges per molecule of the anionic substance is calculated by the number of DNA base pairs (bp number) × 2, and the molecular weight (Da) is , Bp number × 660 (average molecular weight of AT pair and CG pair).

C/A比を0.5〜16とすることにより、管状細胞構造体を形成させやすくするという上記効果が得られやすくなる。
上記組成物中の正電荷と負電荷とのバランスを好適にして、正電荷による細胞傷害性を抑制することができると推定される。また、上記組成物の親水性と疎水性とのバランスを更に好適にして、細胞の遊走や配向を生じやすくすることができると推定される。
By setting the C / A ratio to 0.5 to 16, the above effect of facilitating the formation of a tubular cell structure can be easily obtained.
It is presumed that the cytotoxicity due to the positive charge can be suppressed by suitably balancing the positive charge and the negative charge in the composition. In addition, it is presumed that the balance between hydrophilicity and hydrophobicity of the composition can be further improved to facilitate cell migration and orientation.

上記と同様の理由により、上記C/A比は、2〜10とすることが更に好ましく、特にC/A比は8付近であることが最も好ましい。   For the same reason as described above, the C / A ratio is more preferably 2 to 10, and the C / A ratio is most preferably around 8.

(細胞構造体)
本発明の実施形態の細胞構造体は、上記本発明の実施形態の細胞構造体の製造方法により製造することができる。
本発明の実施形態の細胞構造体は、塊状の細胞構造体の内部に網目状に延びる管腔状の細胞構造体を含む。
(Cell structure)
The cell structure of the embodiment of the present invention can be produced by the method for producing a cell structure of the embodiment of the present invention.
The cell structure of the embodiment of the present invention includes a luminal cell structure extending in a mesh shape inside a massive cell structure.

ここで、管腔状の細胞構造体は、血管内皮細胞を含むことが好ましく、血管内皮細胞からなることが更に好ましく、塊状の細胞構造体は、平滑筋細胞を含むことが好ましく、平滑筋細胞からなることが更に好ましい。この場合、得られる細胞構造体は、毛細血管が包埋されたスフェロイド様のものとなる。   Here, the luminal cell structure preferably contains vascular endothelial cells, more preferably consists of vascular endothelial cells, and the massive cell structure preferably contains smooth muscle cells, and smooth muscle cells. More preferably, it consists of. In this case, the obtained cell structure is a spheroid-like structure in which capillaries are embedded.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
下記の試験において、市販の試薬は、特に断りのない限り更に精製することなく用いた。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to the following Example at all.
In the following tests, commercially available reagents were used without further purification unless otherwise specified.

(試験1)ポリマーの製造
分子内イオン複合体型温度応答性ポリマーの製造(実施例製法1)
容量50mLの軟質ガラス製の透明なバイアル瓶に、2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)10.0gを加えて、磁気撹拌器を用いて撹拌した。
そして、この混合物(液体)に対してG1グレードの高純度(純度:99.99995%)の窒素ガスを10分間パージ(流速:2.0L/分)することにより、この混合物を脱酸素した。
その後、この混合物に対して、丸型ブラック蛍光灯(NEC社製、型番:FCL20BL、18W)を用いて5時間紫外線照射することにより、上記反応物を重合させた。
(Test 1) Production of Polymer Production of Intramolecular Ion Complex Type Temperature Responsive Polymer (Example Production Method 1)
To a transparent vial made of soft glass having a capacity of 50 mL, 10.0 g of 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) was added and stirred using a magnetic stirrer.
The mixture (liquid) was deoxygenated by purging nitrogen gas of G1 grade high purity (purity: 99.99995%) for 10 minutes (flow rate: 2.0 L / min).
Thereafter, the reaction product was polymerized by irradiating the mixture with ultraviolet rays using a round black fluorescent lamp (manufactured by NEC, model number: FCL20BL, 18W) for 5 hours.

ここで、反応物の一部を採取して、ポリマー化したDMAEMAの数平均分子量を測定したところ、97,0000(分散=4.1)あった。
数平均分子量が5,000以上であることを確認した直後に、バイアル瓶に不活性ガスをフローさせることによってバイアル内を不活性雰囲気に保ちながら、メタクリル酸1.4gを加えて、再度磁気撹拌器を用いて撹拌した。なお、ここで加えるメタクリル酸に対しては予め不活性ガスでバブリングを行なった。
Here, when a part of the reaction product was sampled and the number average molecular weight of the polymerized DMAEMA was measured, it was 97,0000 (dispersion = 4.1).
Immediately after confirming that the number average molecular weight is 5,000 or more, 1.4 g of methacrylic acid was added and magnetic stirring was continued again while keeping the inside of the vial in an inert atmosphere by flowing an inert gas through the vial. The mixture was stirred using a vessel. The methacrylic acid added here was previously bubbled with an inert gas.

この混合物に対して、丸型ブラック蛍光灯(NEC社製、型番:FCL20BL、18W)を用いて、16時間紫外線照射することにより、上記反応物を重合させた。反応物は、混合直後に粘性を帯び、1時間後に固化して、重合体が反応生成物として得られた。この反応生成物を2−プロパノールに溶解させ、溶液を透析チューブに移した。そして、透析を72時間行い、反応生成物を精製した。   The reaction product was polymerized by irradiating the mixture with ultraviolet rays for 16 hours using a round black fluorescent lamp (manufactured by NEC, model number: FCL20BL, 18W). The reaction product became viscous immediately after mixing and solidified after 1 hour to obtain a polymer as a reaction product. The reaction product was dissolved in 2-propanol and the solution was transferred to a dialysis tube. Then, dialysis was performed for 72 hours to purify the reaction product.

反応生成物を含む溶液を、セルロース混合エステル製の0.2μmフィルター(東洋濾紙社製、型番:25AS020)で濾過し、得られた濾液を凍結乾燥させることにより、DMAEMAのホモポリマーブロックと、DMAEMAとメタクリル酸とのコポリマーブロックとからなる温度応答性ポリマーが得られた(収量:6.8g、転化率60%)。
このポリマーの数平均分子量(Mn)を、GPC(島津社製、型番:LC−10vpシリーズ)を用いて、ポリエチレングリコール(Shodex社製、TSKシリーズ)を標準物質として測定し、Mn=450,0000(Mw/Mn=2.2)と決定した(実施例ポリマー1)。
The solution containing the reaction product was filtered through a 0.2 μm filter (manufactured by Toyo Roshi Kaisha, model number: 25AS020) made of cellulose mixed ester, and the obtained filtrate was freeze-dried to obtain a DMAEMA homopolymer block and a DMAEMA. A temperature-responsive polymer composed of a copolymer block of methacrylic acid was obtained (yield: 6.8 g, conversion 60%).
The number average molecular weight (Mn) of this polymer was measured using GPC (manufactured by Shimadzu Corporation, model number: LC-10vp series) with polyethylene glycol (manufactured by Shodex, TSK series) as a standard substance, and Mn = 450,0000 (Mw / Mn = 2.2) was determined (Example polymer 1).

実施例ポリマー1の核磁気共鳴スペクトル(NMR)を、核磁気共鳴装置(Varian社製、型番:Gemini300)を用いて、重水(D2O)を標準物質として測定した。下記には、実施例ポリマー1に共通する代表的なピークを示す。
1H-NMR (in D2O) δ 0.8-1.2 (br, 3H, -CH2-C(CH3)-), 1.6-2.0 (br, 2H, -CH2-C(CH3)-), 2.2-2.4 (br, 6H, -N(CH3)2), 2.5-2.7 (br, 1.9H,-CH2-N(CH3)2), 4.0-4.2 (br, 1.9H, -O-CH2-).
ここで、α位に結合したメチル基(δ 0.8-1.2)のプロトン数(DMAEMAユニットの場合もメタクリル酸ユニットの場合も3個)Aと、側鎖のエステル結合の酸素に結合しているエチル基(δ 4.0-4.2)のメチルプロトン数(DMAEMAユニットの場合は2個で、メタクリル酸ユニットの場合は0個)Bとから、DMAEMAの側鎖が有するアミノ基の官能基数と、メタアクリル酸の側鎖のカルボキシル基の官能基数との比を算出した。
その結果、実施例ポリマー1の場合94:6となった。これは、カチオン性ポリマーとアニオン性ポリマーとを含む2成分混合系におけるイオン複合体で言うC/A比に換算すると、C/A比=15.6となる。
The nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) of Example polymer 1 was measured using a nuclear magnetic resonance apparatus (manufactured by Varian, model number: Gemini 300) using heavy water (D 2 O) as a standard substance. The typical peaks common to Example polymer 1 are shown below.
1 H-NMR (in D 2 O) δ 0.8-1.2 (br, 3H, -CH 2 -C (CH 3 )-), 1.6-2.0 (br, 2H, -CH 2 -C (CH 3 )-) , 2.2-2.4 (br, 6H, -N (CH 3 ) 2 ), 2.5-2.7 (br, 1.9H, -CH 2 -N (CH 3 ) 2 ), 4.0-4.2 (br, 1.9H, -O -CH 2- ).
Here, the number of protons of the methyl group (δ 0.8-1.2) bonded to the α-position (three in the case of the DMAEMA unit and the methacrylic acid unit) A and the ethyl bonded to the oxygen of the ester bond of the side chain From the number of methyl protons of the group (δ 4.0-4.2) (two in the case of the DMAEMA unit and zero in the case of the methacrylic acid unit) B, the number of functional groups of the amino group of the side chain of DMAEMA, and methacrylic acid The ratio with the number of functional groups of the carboxyl group in the side chain was calculated.
As a result, in the case of Example polymer 1, it was 94: 6. This is C / A ratio = 15.6 in terms of the C / A ratio referred to as an ionic complex in a two-component mixed system containing a cationic polymer and an anionic polymer.

(試験2)ポリマーの曇点の測定
実施例ポリマー1の3%水溶液を調製し、この水溶液の660nmにおける吸光度を、20℃〜40℃の間で測定した。
その結果、20℃〜30℃では、水溶液は透明であり、吸光度がほぼ0であったが、31℃付近から水溶液中に白濁が見られるようになり、32℃で吸光度が急激に上昇した。これにより、上記ポリマーは、約32℃の曇点を有することを確認した。
なお、実施例ポリマーを37℃まで昇温させると、ポリマー水溶液は、良好な応答性で、懸濁し、その後、水溶液全体が固化した。この固化物を室温(25℃)で維持したところ、数十時間の間、固化した状態のままであった。その後、固化物が徐々に溶解して、均質な水溶液に変化した。固化したポリマーは4℃まで冷却すると、速やかに溶解した。そして、上記昇温及び降温の操作を繰り返し行なっても、応答性に変化は生じなかったことから、ポリマーが可逆的に相転移を生じさせることが確認された。
(Test 2) Measurement of cloud point of polymer A 3% aqueous solution of Example polymer 1 was prepared, and the absorbance at 660 nm of this aqueous solution was measured between 20 ° C and 40 ° C.
As a result, the aqueous solution was transparent at 20 ° C. to 30 ° C. and the absorbance was almost 0. However, white turbidity was observed in the aqueous solution from around 31 ° C., and the absorbance rapidly increased at 32 ° C. This confirmed that the polymer had a cloud point of about 32 ° C.
When the example polymer was heated to 37 ° C., the polymer aqueous solution was suspended with good responsiveness, and then the entire aqueous solution was solidified. When this solidified product was maintained at room temperature (25 ° C.), it remained solidified for several tens of hours. Thereafter, the solidified product was gradually dissolved and changed into a homogeneous aqueous solution. When the solidified polymer was cooled to 4 ° C., it quickly dissolved. And even if it repeated the said temperature raising and temperature-decreasing operation, the change in responsiveness did not occur, and it was confirmed that the polymer reversibly causes a phase transition.

(試験3)ポリマーの凝集体の粒子径測定
実施例ポリマー1を20℃の液体とし、静的光散乱装置(シスメックス社製、型番:ゼーターセイザー・ナノ)を用いて、光散乱により、ポリマー分子の凝集体の粒子径を測定したところ、250nmであった。曇点未満の温度である20℃においても、比較的粒子径の大きい凝集体、すなわち、沈殿しやすく、沈殿後に拡散しにくい凝集体を形成していることが示唆された。実施例ポリマー1は、細胞培養器に容易に被覆することができる可能性が示唆された。
(Test 3) Measurement of particle diameter of polymer aggregate Example polymer 1 was made into a liquid at 20 ° C., and polymer molecules were obtained by light scattering using a static light scattering apparatus (manufactured by Sysmex Corporation, model number: Zetasizer Nano). The particle diameter of the aggregate was measured and found to be 250 nm. It was suggested that even at 20 ° C., which is a temperature lower than the cloud point, an aggregate having a relatively large particle size, that is, an aggregate that easily precipitates and hardly diffuses after precipitation. It was suggested that Example Polymer 1 could be easily coated on a cell culture vessel.

(試験4)細胞培養器及び治具の準備
細胞培養器として、ポチスチレン製の35mm細胞培養プレート(イワキ社製、型番:3000−035−MYP、1ウェル当たりの底面積:9cm2)を用いた。
第一播種工程及び第一培養工程に用いる治具として、図1に示すものを用いた。基板の径は59mm、突起部の径は34mm、突起部の高さは10mmであった。
治具を第一播種工程及び第二培養工程に用いる細胞培養器に入れた。
(Test 4) Preparation of cell culture device and jig As a cell culture device, a 35 mm cell culture plate (made by Iwaki, model number: 3000-035-MYP, bottom area per well: 9 cm 2 ) made of potystyrene was used. .
The jig shown in FIG. 1 was used as a jig used in the first seeding step and the first culture step. The diameter of the substrate was 59 mm, the diameter of the protrusion was 34 mm, and the height of the protrusion was 10 mm.
The jig was placed in a cell culture vessel used for the first seeding process and the second culture process.

曇点以下に冷却した温度応答性ポリマーの水溶液(濃度:15ng/mL)を調製し、750μLを第二の培養面である細胞培養器の底面に塗布した。また、上記水溶液750μLを第一の培養面である治具の頂面に塗布した。そして、治具及び細胞培養器をクリーンベンチ内にて放置することによって、塗布した温度応答性ポリマーの水溶液を乾燥させた。
また、治具のうち基板及び突起の側面を、非イオン性界面活性剤(旭電化社製、プルロニックF−68)でコーティングして、細胞非接着性とした。
An aqueous solution (concentration: 15 ng / mL) of a temperature-responsive polymer cooled to a cloud point or less was prepared, and 750 μL was applied to the bottom surface of the cell culture vessel as the second culture surface. Moreover, 750 μL of the aqueous solution was applied to the top surface of the jig serving as the first culture surface. Then, the applied temperature-responsive polymer aqueous solution was dried by leaving the jig and the cell culture vessel in a clean bench.
Further, the side surfaces of the substrate and the protrusions of the jig were coated with a nonionic surfactant (Asahi Denka Co., Ltd., Pluronic F-68) to make the cells non-adhesive.

(試験5)ゼータ電位の測定
治具の小片及び細胞培養プレートの小片に(試験4)の手順と同様の手順に従って設けた被覆領域の表面ゼータ電位を、ゼータ電位計(大塚電子社製、型番:ELSZ)及び平板試料用セルユニットを用いて測定した。
具体的には、石英セルの下面に小片の試料を密着させ、セル内部にモニター粒子懸濁液を注入した。ここで、標準のモニター粒子として、ポリスチレンラテックス(粒子径:約500nm)をヒドロキシプロピルセルロース(Mw=30,000)で被覆した粒子(ゼータ電位:−5mV〜+5mV)を用いた。また、溶媒として、10mMの塩化ナトリウム水溶液をpH=7、37℃の条件下で用いた。そして、ゼータ電位は、Smoluchowski式を用いて算出した。
非被覆の治具の小片及び非被覆の細胞培養プレートの小片の表面のゼータ電位は、いずれも−68mVであり、一般的な熱可塑性樹脂の固体表面のゼータ電位として当業者に周知の値であった。
一方、温度応答性ポリマーにより被覆された治具の小片の表面のゼータ電位は、+20mVであった。また、温度応答性ポリマーにより被覆された細胞培養プレートの小片の表面のゼータ電位は、+20mVであった。
なお、当業者に周知の通り、現在の技術では、固体表面のゼータ電位の測定値は、±10%程度のバラツキを有するものであり、また、試料の調製工程においても、コーティング操作自体にバラツキが存在するものであるため、上記ゼータ電位の測定値はある程度の誤差を有し得る。
(Test 5) Measurement of zeta potential Zeta potential meter (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., model number) was used to measure the surface zeta potential of the coated region provided on the jig piece and the cell culture plate piece according to the same procedure as in (Test 4). : ELSZ) and a cell unit for flat plate samples.
Specifically, a small sample was brought into close contact with the lower surface of the quartz cell, and a monitor particle suspension was injected into the cell. Here, particles (zeta potential: −5 mV to +5 mV) obtained by coating polystyrene latex (particle diameter: about 500 nm) with hydroxypropylcellulose (Mw = 30,000) were used as standard monitor particles. As a solvent, a 10 mM sodium chloride aqueous solution was used under the conditions of pH = 7 and 37 ° C. The zeta potential was calculated using the Smoluchowski equation.
The zeta potential of the surface of the uncoated jig piece and the surface of the uncoated cell culture plate piece is both -68 mV, which is a value well known to those skilled in the art as the zeta potential of a general thermoplastic resin solid surface. there were.
On the other hand, the zeta potential of the surface of the small piece of the jig covered with the temperature-responsive polymer was +20 mV. Moreover, the zeta potential of the surface of the small piece of the cell culture plate coated with the temperature-responsive polymer was +20 mV.
As is well known to those skilled in the art, in the current technology, the measured value of the zeta potential on the solid surface has a variation of about ± 10%, and also in the sample preparation process, the coating operation itself varies. Therefore, the measured value of the zeta potential may have a certain amount of error.

(試験6)接触角の測定
治具の被覆領域である第二被覆領域に対する水の接触角、及び細胞培養プレートの被覆領域である第一被覆領域に対する水の接触角を、JIS R3257に準拠して、接触角計(商品名:DMs−400、協和界面科学社製)を用いて測定したところ、それぞれ、70°±10°、72°±10°であった。
(Test 6) Measurement of contact angle The contact angle of water with respect to the second coating region, which is the coating region of the jig, and the contact angle of water with respect to the first coating region, which is the coating region of the cell culture plate, conform to JIS R3257. When measured using a contact angle meter (trade name: DMs-400, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), they were 70 ° ± 10 ° and 72 ° ± 10 °, respectively.

ここで、治具の頂面に、恒久的にGFPを発現するよう改変したラット皮下脂肪由来の血管間質細胞を、完全培地(ダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)+10%ウシ胎児血清(FBS)溶液、DMEM:ギブコ社製、型番:11995−065、FCS:インビロトジェン社製、ロット番号:928696)中に浮遊させ、細胞密度が3.0×105個/プレート(310個/mm2)となるように播種した。
この播種した血管間質細胞を、37℃、5%CO2雰囲気の細胞培養インキュベーター中で120時間培養した。
培養72時間後に、管腔状の細胞構造体が形成した。
Here, on the top surface of the jig, vascular stromal cells derived from rat subcutaneous fat modified so as to express GFP permanently are treated with a complete medium (Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM) + 10% fetal bovine serum (FBS) solution). DMEM: manufactured by Gibco, model number: 1195-065, FCS: manufactured by Inbirotogen, lot number: 926696), and the cell density was 3.0 × 10 5 cells / plate (310 cells / mm 2 ). So as to be.
The seeded vascular stromal cells were cultured for 120 hours in a cell culture incubator at 37 ° C. and 5% CO 2 atmosphere.
After 72 hours of culture, a luminal cell structure was formed.

また、細胞培養器の培養面に、セルリンカーキットにより蛍光標識(赤色)を付したラット皮下脂肪由来の間葉系幹細胞を、完全培地(ダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)+10%ウシ胎児血清(FBS)溶液、DMEM:ギブコ社製、型番:11995−065、FCS:インビロトジェン社製、ロット番号:928696)中に浮遊させ、細胞密度が5.0×105個/プレート(520個/mm2)となるように播種した。
この播種した間葉系幹細胞を、37℃、5%CO2雰囲気の細胞培養インキュベーター中で8時間培養した。
培養3時間後に、単層のシート状の細胞構造体が形成した。
In addition, mesenchymal stem cells derived from rat subcutaneous fat, which were fluorescently labeled (red) with a cell linker kit on the culture surface of the cell incubator, were cultured in a complete medium (Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM) + 10% fetal bovine serum (FBS). ) Solution, DMEM: manufactured by Gibco, model number: 119905-065, FCS: manufactured by Inbirotogen, lot number: 926696), and the cell density is 5.0 × 10 5 cells / plate (520 cells / mm) 2 ) Sowing was carried out.
The seeded mesenchymal stem cells were cultured for 8 hours in a cell culture incubator at 37 ° C. and 5% CO 2 atmosphere.
After 3 hours of culture, a monolayer sheet-like cell structure was formed.

ここで、被覆された頂面に管腔状の細胞構造体が形成している治具を、ピンセットを用いて取り出し、これを上下逆さにした。そして、管腔状の細胞構造体をシート状の細胞構造体に押し当てたところ、管腔状の細胞構造体がシート状の細胞構造体に貼り付いた。   Here, the jig in which the tubular cell structure was formed on the coated top surface was taken out using tweezers and turned upside down. When the luminal cell structure was pressed against the sheet-like cell structure, the luminal cell structure was adhered to the sheet-like cell structure.

管腔状の細胞構造体が貼り付いたシート状の細胞構造体を、37℃、5%CO2雰囲気の細胞培養インキュベーター中で16時間培養した。
シート状の細胞構造体をなす細胞が、培養面の外縁部から全ての細胞が一度に剥離して、まるでシートが丸まりながら収縮して行くような動作で、管腔状の細胞構造体を巻き込みながら、培養面の中心部に凝集する現象が生じた。上記現象は、肉眼で十分に視認可能であった。
互いに集まった細胞は、網目状に延びる管腔状の細胞構造体を含む1個の立体的な塊状(ペレット状)の構造を形成した。
上記の通り形成した細胞構造体は、その後、自発的に第二被覆領域から剥離した。
細胞構造体を、蛍光位相差顕微鏡を用いて観察したところ、細胞塊のほぼ全体に、血管内皮細胞由来の緑色の蛍光を確認すると共に、細胞塊の内部に網目状に、平滑筋細胞由来の赤色の蛍光を確認することができた(図2)。
The sheet-like cell structure to which the tubular cell structure was adhered was cultured for 16 hours in a cell culture incubator at 37 ° C. and 5% CO 2 atmosphere.
The cells that make up the sheet-like cell structure are detached from the outer edge of the culture surface all at once, and the sheet-like cell structure is engulfed in such a way that the sheet shrinks while curling. However, the phenomenon of aggregation in the center of the culture surface occurred. The above phenomenon was sufficiently visible with the naked eye.
The cells collected from each other formed one three-dimensional lump (pellet-like) structure including a luminal cell structure extending in a mesh shape.
The cell structure formed as described above was then spontaneously detached from the second coating region.
When the cellular structure was observed using a fluorescence phase contrast microscope, green fluorescence derived from vascular endothelial cells was confirmed in almost the entire cell mass, and a mesh-like structure was derived from the smooth muscle cell inside the cell mass. Red fluorescence could be confirmed (FIG. 2).

図2に、本発明の実施例において調製した、平滑筋細胞の内部に網目状に延びる血管内皮細胞を含む複合細胞構造体を観察したときの写真を示し、(a)に、複合細胞構造体を実体顕微鏡により観察したときの写真を示し、(b)に、複合細胞構造体を蛍光位相差顕微鏡により観察したときの写真を示す。ここで、血管内皮細胞は緑色の蛍光を発し、平滑筋細胞は赤色の蛍光を発している。   FIG. 2 shows a photograph of a composite cell structure prepared in the example of the present invention, which includes vascular endothelial cells extending in a mesh shape inside smooth muscle cells, and (a) shows a composite cell structure. Is a photograph when observed with a stereomicroscope, and (b) shows a photograph when the composite cell structure is observed with a fluorescence phase contrast microscope. Here, the vascular endothelial cells emit green fluorescence, and the smooth muscle cells emit red fluorescence.

本発明によれば、塊状の細胞構造体の内部に網目状に延びる管腔状の細胞構造体を含む細胞構造体、例えば、毛細血管を包埋させたスフェロイドを製造することができる。   According to the present invention, it is possible to produce a cell structure including a tubular cell structure extending like a mesh inside a massive cell structure, for example, a spheroid in which capillaries are embedded.

Claims (10)

温度応答性ポリマー又は温度応答性ポリマー組成物を調製する、調製工程と、
前記温度応答性ポリマー組成物で、細胞培養器の第一の培養面及び第二の培養面を被覆して、それぞれ、表面ゼータ電位が0〜50mVである、第一被覆領域及び第二被覆領域を準備する、準備工程と、
第一の細胞を前記第一被覆領域上に播種する第一播種工程と、第二の細胞を前記第二被覆領域上に播種する第二播種工程とからなる播種工程と、
前記播種した第一の細胞を培養して、管腔状の細胞構造体を調製する第一培養工程と、前記播種した第二の細胞を培養して、シート状の細胞構造体を調製する第二培養工程とからなる前培養工程と、
前記管腔状の細胞構造体を前記シート状の細胞構造体上に貼付して、複合細胞構造体を調製する、貼付工程と、
前記複合細胞構造体を培養する、後培養工程と
を備えることを特徴とする、細胞構造体の製造方法。
Preparing a temperature-responsive polymer or temperature-responsive polymer composition; and
A first coated region and a second coated region, each of which covers the first culture surface and the second culture surface of the cell culture vessel with the temperature-responsive polymer composition, and has a surface zeta potential of 0 to 50 mV, respectively. Preparing the preparation process,
A seeding step comprising: a first seeding step of seeding the first cells on the first coating region; and a second seeding step of seeding a second cell on the second coating region;
A first culturing step of culturing the seeded first cell to prepare a luminal cell structure, and culturing the seeded second cell to prepare a sheet-like cell structure. A pre-culture process comprising two culture processes;
Affixing the luminal cell structure on the sheet-like cell structure to prepare a composite cell structure;
A method for producing a cell structure, comprising a post-culture step of culturing the composite cell structure.
前記第一被覆領域及び第二被覆領域に対する水の接触角が、50〜90°である、請求項1に記載の細胞構造体の製造方法。   The method for producing a cell structure according to claim 1, wherein a contact angle of water with respect to the first coating region and the second coating region is 50 to 90 °. 前記第一播種工程における前記第一の細胞の細胞密度を100〜300個/mm2とし、
前記第二播種工程における前記第二の細胞の細胞密度を400〜1,200個/mm2とする、
請求項1又は2に記載の細胞構造体の製造方法。
The cell density of the first cells in the first seeding step is 100 to 300 cells / mm 2 ,
The cell density of the second cells in the second seeding step is 400 to 1,200 cells / mm 2 .
The manufacturing method of the cell structure of Claim 1 or 2.
前記第一の細胞を血管内皮細胞とし、
前記第二の細胞を平滑筋細胞とする、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の細胞構造体の製造方法。
The first cell is a vascular endothelial cell,
The second cell is a smooth muscle cell,
The manufacturing method of the cell structure as described in any one of Claims 1-3.
前記温度応答性ポリマー又は温度応答性ポリマー組成物が、2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)単位と、アニオン性モノマー単位とを含む温度応答性ポリマー;N−イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)単位と、カチオン性モノマー単位と、アニオン性モノマー単位とを含む温度応答性ポリマー;2−N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)及び/又はその誘導体の重合体と、2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール(トリス)と、核酸、ヘパリン、ヒアルロン酸、デキストラン硫酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリリン酸、硫酸化多糖類、カードラン及びポリアルギン酸並びにこれらのアルカリ金属塩からなる群から選択される1種以上のアニオン性物質とを含む温度応答性ポリマー組成物;からなる群から選択される少なくとも1種の温度応答性ポリマー又は温度応答性ポリマー組成物である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の細胞構造体の製造方法。   The temperature-responsive polymer or temperature-responsive polymer composition comprises 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) units and anionic monomer units; N-isopropylacrylamide (NIPAM) units Responsive polymer comprising: a cationic monomer unit; and an anionic monomer unit; a polymer of 2-N, N-dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) and / or a derivative thereof, and 2-amino-2-hydroxy Methyl-1,3-propanediol (Tris), nucleic acids, heparin, hyaluronic acid, dextran sulfate, polystyrene sulfonic acid, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyphosphoric acid, sulfated polysaccharides, curdlan and polyalginic acid and these Group of alkali metal salts of At least one temperature-responsive polymer or temperature-responsive polymer composition selected from the group consisting of one or more anionic substances selected from the group consisting of: 5. The method for producing a cell structure according to any one of 4 above. 前記アニオン性モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、側鎖にカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基を有するビニル誘導体からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項5に記載の細胞構造体の製造方法。   The cell structure according to claim 5, wherein the anionic monomer is at least one selected from the group consisting of acrylic acid, methacrylic acid, and a vinyl derivative having a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group in the side chain. Body manufacturing method. 前記カチオン性モノマーは、3−(N,N−ジメチルアミノプロピル)−メタ(ア)クリルアミド、3−(N,N−ジメチルアミノプロピル)−メタ(ア)クリレート、アミノスチレン、2−(N,N−ジメチルアミノエチル)−メタ(ア)クリルアミド、2−(N,N−ジメチルアミノエチル)−メタ(ア)クリレートからなる群から選択される少なくとも1種である、請求項5又は6に記載の細胞構造体の製造方法。   The cationic monomer includes 3- (N, N-dimethylaminopropyl) -meth (a) acrylamide, 3- (N, N-dimethylaminopropyl) -meth (a) acrylate, aminostyrene, 2- (N, The N-dimethylaminoethyl) -meth (a) acrylamide and the 2- (N, N-dimethylaminoethyl) -meth (a) acrylate are at least one selected from the group consisting of: A method for producing a cell structure. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の細胞構造体の製造方法により製造されたことを特徴とする、細胞構造体。   A cell structure produced by the method for producing a cell structure according to any one of claims 1 to 7. 塊状の細胞構造体の内部に網目状に延びる管腔状の細胞構造体を含むことを特徴とする、細胞構造体。   A cellular structure comprising a luminal cellular structure extending in a mesh form inside a massive cellular structure. 前記管腔状の細胞構造体は、血管内皮細胞を含み、
前記塊状の細胞構造体は、平滑筋細胞を含む、
請求項9に記載の細胞構造体。
The luminal cell structure includes vascular endothelial cells,
The massive cell structure includes smooth muscle cells,
The cell structure according to claim 9.
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