JPH0575430B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0575430B2 JPH0575430B2 JP59169030A JP16903084A JPH0575430B2 JP H0575430 B2 JPH0575430 B2 JP H0575430B2 JP 59169030 A JP59169030 A JP 59169030A JP 16903084 A JP16903084 A JP 16903084A JP H0575430 B2 JPH0575430 B2 JP H0575430B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- biologically active
- active substance
- immobilizing
- plasma
- active substances
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、生物活性物質の固定化方法に関す
る。更に詳しくは、酵素、微生物などの生物活性
物質をフツ素樹脂成形品、ガラス成形品などの生
物活性物質固定化材の表面に固定化する方法に関
する。 〔従来の技術〕 従来から酵素、微生物などの生物活性物質を
種々の材料上に固定化し、例えばバイオセンサー
用膜、アフイニテイクロマトグラフイー、バイオ
リアクターなどの用途に用いることが行われてい
る。一方、やはり従来から人工血管、カテーテ
ル、人工臓器などの材料として用いられているポ
リテトラフルオロエチレンなどのフツ素樹脂の成
形品に、例えばウロキナーゼ酵素を固定すれば、
生体材料の問題点となつている抗血栓性の特性を
付与することができるなどの効果が期待される。 即ち、耐熱性、耐薬品性、酸素透過性などの性
質ですぐれた特性を示すフツ素樹脂成形品に、生
物学的特性を更に付加させることができれば、そ
れの応用範囲は質的にもまた量的にも飛躍的に拡
大できることが期待される。 また、ガラス成形品は、生物活性物質の固定化
材の代表的なものとして従来から用いられてお
り、特にそれの球状のものはバイオリアクターな
どとして有効に使用されているので、そこに生物
活性物質を更に効果的に結合させることができれ
ば、その有用性は一層高められることになる。 こうした各種の用途に供するために、生物活性
物質固定化材としてのフツ素樹脂成形品上に生物
活性物質を固定化せしめる方法としては、成形品
表面を金属カリウムでエツチングして不飽和結合
を形成させ、そこに生物活性物質との結合性を有
する単量体を結合させる方法あるいは物理的吸着
方法などが用いられている。また、ガラス板上に
生物活性物質を固定化せしめる方法としては、シ
ランカツプリング剤を用いる方法あるいは物理的
吸着方法などが用いられている。しかしながら、
金属カリウム、シランカツプリング剤を用いる方
法は、工程的に煩雑であるばかりではなく、特に
前者では危険性が大であり、また物理的吸着方法
ではその結合力に不安がみられる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 かかる現状に鑑み、本発明者は元来生物活性物
質を固定させ難いそれの固定化材上に生物活性物
質を容易かつ強固に結合させ得る方法について
種々検討の結果、生物活性物質固定化材の表面
に、生物活性物質のアミノ基と結合し得る化合物
であるアルデヒド化合物またはイソシアネート化
合物をプラズマ重合させることにより、かかる課
題が有効に解決し得ることを見出した。 〔問題点を解決するための手段〕および〔作用〕 従つて、本発明は生物活性物質の固定化方法に
係り、生物活性物質の固定化は、生物活性物質固
定化材の表面にアルデヒド化合物またはイソシア
ネート化合物をプラズマ重合させ、次いでそこに
生物活性物質を結合させることにより行われる。 プラズマ重合処理は、例えば第１図にその概要
が示されるような装置を用いて行われる。即ち、
真空ポンプ１、リークバルブ２およびメインバル
ブ３に接続され、真空計４を備えたプラズマ反応
容器５内に、例えばポリテトラフルオロエチレン
樹脂膜またはガラス板６を収容し、反応容器内の
圧力を約0.001〜10Torrとした後バルブ７を開
き、反応容器内にタンク８からのアルデヒド化合
物またはイソシアネート化合物を導入する。これ
らの化合物を導入している状態で、高周波発生装
置（13.56MHz）９およびマツチングユニツト１
０からなる高周波電源を用いて、有効電力約50〜
200W、時間約５〜600秒間の条件下で、発振コイ
ル１１からプラズマ照射する。反応容器として
は、チユーブ状およびベルジヤー型のいずれをも
用いることができ、また放電電極としては、コイ
ル状のもの以外に、外部もしくは内部平行電極板
を用いることもできる。 前述の如く、生物活性物質固定化材としては、
ポリテトラフルオロエチレン樹脂成形品、ガラス
成形品などが好んで用いられ、その形状も板状
体、膜状体、球状体、繊維状体など任意の形態を
とり得る。 これらの固定化材の表面にプラズマ重合させる
アルデヒド化合物としては、例えばグルタルアル
デヒド、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドな
どが、またイソシアネート化合物としては、例え
ばトルエンジイソシアネート、イソホロンジイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートな
どがそれぞれ挙げられる。これらの重合性単量体
化合物は、そのままの状態であるいは水溶液など
の状態で用いられ、中には沸点の高い化合物もみ
られるが、前記した如きプラズマ反応容器内の減
圧度によつて、また更に約40〜100℃に適宜加熱
することによつて、気体状となつてプラズマ反応
に供せられる。 このようなプラズマ重合層に結合される生物活
性物質としては、酵素、微生物などが挙げられ、
例えば酵素の場合には一般に約0.1〜10mg／mlの
水溶液として用いられる。 酵素としては、例えばグルコースオキシダー
ゼ、アミノ酸オキシダーゼ、コレステロールオキ
シダーゼ、ウリカーゼなどのオキシダーゼ類、ウ
リアーゼ、クレアキニナーゼ、グルタミナーゼ、
ペニシリナーゼ、カタラーゼ、パーオキシダー
ゼ、インベルターゼ、ムタロターゼ、アミラー
ゼ、パパイン、トリプシンなどのプロテアーゼ
類、グルコースイソメラーゼ、ウロキナーゼなど
が挙げられる。また、微生物としては、例えばシ
ユードモナス・フルオレツセンス、バチルス・ズ
ブチリス、シユードモナス・エルギノーサなどの
細菌類、アスペルギルス・ニガー、リゾプス・ホ
ルモセンシスなどの糸状菌類、ストレプトミセ
ス・グリセウスなどの放線菌類、酵母菌、かびな
どが挙げられる。この他に、その構造中にアミノ
基を有するたん白質などの生物学的活性を有する
他の物質にも、本発明方法は適用される。 〔発明の効果〕 本発明方法により生物活性物質をフツ素樹脂成
形品、ガラス成形品などの固定化材、特にガラス
成形品の表面に固定化せしめたものは、その固定
化が容易かつ強固に行われるばかりではなく、固
定化材の特性が更に加味されるので、人工血管、
縫合糸などの医用材料、バイオリアクター、バイ
オセンサーなどの用途にいずれも有効に使用する
ことができる。 〔実施例〕 次に、実施例について本発明を説明する。 実施例 １〜４ 図示された態様に従つて、プラズマ重合が行わ
れた。固定化材としては、ポリテトラフルオロエ
チレン樹脂（PTFE）またはガラスからそれぞれ
成形された10×10×0.5mmの大きさのものが用い
られ、反応容器内の圧力を0.01Torrとした後、
0.5mlの水溶液から気化させたプラズマ重合性単
量体を導入し、13.56MHzの高周波発生装置を用
いて、有効電力150W、時間10分間の条件下でプ
ラズマ照射を行ない、重合反応させた。 照射終了後、反応容器中から表面にプラズマ重
合層を形成させた固定化材を取り出し、これを酵
素濃度１mg／mlの枯草菌起源アルカリプロテアー
ゼ（長瀬産業販売品、酵素番号E.C.0.3.4.16）の
４℃の水溶液中に24時間浸漬した。その後、100
mlの蒸留水で洗浄した。 得られた固定化酵素の活性が、カゼイン基質を
用い、アンソン−荻原氏変法によつて測定され
た。測定条件は、酢酸緩衝液中、PH7.5、温度35
℃、紫外線吸収波長660nｍである。また、固定
化酵素を、４℃の酢酸緩衝液５ml中に24時間浸漬
した後、同様に酵素活性を測定することにより、
固定化酵素の脱離の有無が判定された。得られた
結果は、次の表に示される。 【表】
る。更に詳しくは、酵素、微生物などの生物活性
物質をフツ素樹脂成形品、ガラス成形品などの生
物活性物質固定化材の表面に固定化する方法に関
する。 〔従来の技術〕 従来から酵素、微生物などの生物活性物質を
種々の材料上に固定化し、例えばバイオセンサー
用膜、アフイニテイクロマトグラフイー、バイオ
リアクターなどの用途に用いることが行われてい
る。一方、やはり従来から人工血管、カテーテ
ル、人工臓器などの材料として用いられているポ
リテトラフルオロエチレンなどのフツ素樹脂の成
形品に、例えばウロキナーゼ酵素を固定すれば、
生体材料の問題点となつている抗血栓性の特性を
付与することができるなどの効果が期待される。 即ち、耐熱性、耐薬品性、酸素透過性などの性
質ですぐれた特性を示すフツ素樹脂成形品に、生
物学的特性を更に付加させることができれば、そ
れの応用範囲は質的にもまた量的にも飛躍的に拡
大できることが期待される。 また、ガラス成形品は、生物活性物質の固定化
材の代表的なものとして従来から用いられてお
り、特にそれの球状のものはバイオリアクターな
どとして有効に使用されているので、そこに生物
活性物質を更に効果的に結合させることができれ
ば、その有用性は一層高められることになる。 こうした各種の用途に供するために、生物活性
物質固定化材としてのフツ素樹脂成形品上に生物
活性物質を固定化せしめる方法としては、成形品
表面を金属カリウムでエツチングして不飽和結合
を形成させ、そこに生物活性物質との結合性を有
する単量体を結合させる方法あるいは物理的吸着
方法などが用いられている。また、ガラス板上に
生物活性物質を固定化せしめる方法としては、シ
ランカツプリング剤を用いる方法あるいは物理的
吸着方法などが用いられている。しかしながら、
金属カリウム、シランカツプリング剤を用いる方
法は、工程的に煩雑であるばかりではなく、特に
前者では危険性が大であり、また物理的吸着方法
ではその結合力に不安がみられる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 かかる現状に鑑み、本発明者は元来生物活性物
質を固定させ難いそれの固定化材上に生物活性物
質を容易かつ強固に結合させ得る方法について
種々検討の結果、生物活性物質固定化材の表面
に、生物活性物質のアミノ基と結合し得る化合物
であるアルデヒド化合物またはイソシアネート化
合物をプラズマ重合させることにより、かかる課
題が有効に解決し得ることを見出した。 〔問題点を解決するための手段〕および〔作用〕 従つて、本発明は生物活性物質の固定化方法に
係り、生物活性物質の固定化は、生物活性物質固
定化材の表面にアルデヒド化合物またはイソシア
ネート化合物をプラズマ重合させ、次いでそこに
生物活性物質を結合させることにより行われる。 プラズマ重合処理は、例えば第１図にその概要
が示されるような装置を用いて行われる。即ち、
真空ポンプ１、リークバルブ２およびメインバル
ブ３に接続され、真空計４を備えたプラズマ反応
容器５内に、例えばポリテトラフルオロエチレン
樹脂膜またはガラス板６を収容し、反応容器内の
圧力を約0.001〜10Torrとした後バルブ７を開
き、反応容器内にタンク８からのアルデヒド化合
物またはイソシアネート化合物を導入する。これ
らの化合物を導入している状態で、高周波発生装
置（13.56MHz）９およびマツチングユニツト１
０からなる高周波電源を用いて、有効電力約50〜
200W、時間約５〜600秒間の条件下で、発振コイ
ル１１からプラズマ照射する。反応容器として
は、チユーブ状およびベルジヤー型のいずれをも
用いることができ、また放電電極としては、コイ
ル状のもの以外に、外部もしくは内部平行電極板
を用いることもできる。 前述の如く、生物活性物質固定化材としては、
ポリテトラフルオロエチレン樹脂成形品、ガラス
成形品などが好んで用いられ、その形状も板状
体、膜状体、球状体、繊維状体など任意の形態を
とり得る。 これらの固定化材の表面にプラズマ重合させる
アルデヒド化合物としては、例えばグルタルアル
デヒド、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドな
どが、またイソシアネート化合物としては、例え
ばトルエンジイソシアネート、イソホロンジイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートな
どがそれぞれ挙げられる。これらの重合性単量体
化合物は、そのままの状態であるいは水溶液など
の状態で用いられ、中には沸点の高い化合物もみ
られるが、前記した如きプラズマ反応容器内の減
圧度によつて、また更に約40〜100℃に適宜加熱
することによつて、気体状となつてプラズマ反応
に供せられる。 このようなプラズマ重合層に結合される生物活
性物質としては、酵素、微生物などが挙げられ、
例えば酵素の場合には一般に約0.1〜10mg／mlの
水溶液として用いられる。 酵素としては、例えばグルコースオキシダー
ゼ、アミノ酸オキシダーゼ、コレステロールオキ
シダーゼ、ウリカーゼなどのオキシダーゼ類、ウ
リアーゼ、クレアキニナーゼ、グルタミナーゼ、
ペニシリナーゼ、カタラーゼ、パーオキシダー
ゼ、インベルターゼ、ムタロターゼ、アミラー
ゼ、パパイン、トリプシンなどのプロテアーゼ
類、グルコースイソメラーゼ、ウロキナーゼなど
が挙げられる。また、微生物としては、例えばシ
ユードモナス・フルオレツセンス、バチルス・ズ
ブチリス、シユードモナス・エルギノーサなどの
細菌類、アスペルギルス・ニガー、リゾプス・ホ
ルモセンシスなどの糸状菌類、ストレプトミセ
ス・グリセウスなどの放線菌類、酵母菌、かびな
どが挙げられる。この他に、その構造中にアミノ
基を有するたん白質などの生物学的活性を有する
他の物質にも、本発明方法は適用される。 〔発明の効果〕 本発明方法により生物活性物質をフツ素樹脂成
形品、ガラス成形品などの固定化材、特にガラス
成形品の表面に固定化せしめたものは、その固定
化が容易かつ強固に行われるばかりではなく、固
定化材の特性が更に加味されるので、人工血管、
縫合糸などの医用材料、バイオリアクター、バイ
オセンサーなどの用途にいずれも有効に使用する
ことができる。 〔実施例〕 次に、実施例について本発明を説明する。 実施例 １〜４ 図示された態様に従つて、プラズマ重合が行わ
れた。固定化材としては、ポリテトラフルオロエ
チレン樹脂（PTFE）またはガラスからそれぞれ
成形された10×10×0.5mmの大きさのものが用い
られ、反応容器内の圧力を0.01Torrとした後、
0.5mlの水溶液から気化させたプラズマ重合性単
量体を導入し、13.56MHzの高周波発生装置を用
いて、有効電力150W、時間10分間の条件下でプ
ラズマ照射を行ない、重合反応させた。 照射終了後、反応容器中から表面にプラズマ重
合層を形成させた固定化材を取り出し、これを酵
素濃度１mg／mlの枯草菌起源アルカリプロテアー
ゼ（長瀬産業販売品、酵素番号E.C.0.3.4.16）の
４℃の水溶液中に24時間浸漬した。その後、100
mlの蒸留水で洗浄した。 得られた固定化酵素の活性が、カゼイン基質を
用い、アンソン−荻原氏変法によつて測定され
た。測定条件は、酢酸緩衝液中、PH7.5、温度35
℃、紫外線吸収波長660nｍである。また、固定
化酵素を、４℃の酢酸緩衝液５ml中に24時間浸漬
した後、同様に酵素活性を測定することにより、
固定化酵素の脱離の有無が判定された。得られた
結果は、次の表に示される。 【表】
第１図は、本発明で用いられるプラズマ重合装
置の一態様を示す概略図である。 （符号の説明）、１……真空ポンプ、５……プ
ラズマ反応容器、６……生物活性物質固定化材、
９……高周波発生装置、１１……発振コイル。
置の一態様を示す概略図である。 （符号の説明）、１……真空ポンプ、５……プ
ラズマ反応容器、６……生物活性物質固定化材、
９……高周波発生装置、１１……発振コイル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 生物活性物質固定化材の表面にアルデヒド化
合物またはイソシアネート化合物をプラズマ重合
させ、次いでそこに生物活性物質を結合させるこ
とを特徴とする生物活性物質の固定化方法。 ２ 生物活性物質固定化材がフツ素樹脂成形品で
ある特許請求の範囲第１項記載の生物活性物質の
固定化方法。 ３ フツ素樹脂成形品がポリテトラフルオロエチ
レン樹脂成形品である特許請求の範囲第２項記載
の生物活性物質の固定化方法。 ４ 生物活性物質固定化材がガラス成形品である
特許請求の範囲第１項記載の生物活性物質の固定
化方法。 ５ 生物活性物質が酵素である特許請求の範囲第
１項記載の生物活性物質の固定化方法。 ６ 生物活性物質が微生物である特許請求の範囲
第１項記載の生物活性物質の固定化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59169030A JPS6156659A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 生物活性物質の固定化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59169030A JPS6156659A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 生物活性物質の固定化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6156659A JPS6156659A (ja) | 1986-03-22 |
| JPH0575430B2 true JPH0575430B2 (ja) | 1993-10-20 |
Family
ID=15879016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59169030A Granted JPS6156659A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | 生物活性物質の固定化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6156659A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6037734B2 (ja) * | 1978-10-12 | 1985-08-28 | 住友電気工業株式会社 | 管状臓器補綴材及びその製造方法 |
| JPS6037733B2 (ja) * | 1978-10-12 | 1985-08-28 | 住友電気工業株式会社 | 管状臓器補綴材及びその製造方法 |
| JPS5588760A (en) * | 1979-10-25 | 1980-07-04 | Hiroshi Matsumoto | Artificial blood vessel |
-
1984
- 1984-08-13 JP JP59169030A patent/JPS6156659A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6156659A (ja) | 1986-03-22 |
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