[发明专利]内包微小颗粒的三维薄膜结构体和其制造方法

说明书

三维结构体，其包含多层高分子膜，在前述三维结构体的内部空间中，内包微小颗粒，前述多层高分子膜的各层具有彼此不同的机械强度。

技术领域

本发明涉及在高分子薄膜结构体的内部内包有微粒的三维薄膜结构体和其制造方法。特别地，本发明涉及通过使粘附性细胞内包化而能够进行粘附性细胞的分离培养和输送操作的筒状结构体和其制造方法。

本申请要求以2016年5月24日在日本申请的日本特愿2016-103362号为基础的优先权，在本文中援用其内容。

背景技术

以单一细胞水平操作源自生物体组织的细胞的技术不仅在细胞生物学的基础性研究 中，而且在再生医疗、原研药筛选等广泛的领域中被视为必要。操作构成生物体内的组织的 上皮细胞、神经细胞、肝细胞等粘附性细胞的技术不仅对于利用细胞分选仪的细胞的分选和 /或解析，而且对于在生物体外组装细胞而构建模拟三维生物体组织而言也是有用的。通过 构建模拟三维生物体组织，能够进行目标生物体组织的动态解析、对药物的感受性试验，进 一步能够制备用于脏器的重构、细胞移植的载体。

以往，血细胞等悬浮性(非粘附性)细胞从它们所具备的悬浮性这一特征出发，能够通 过微量移液管、微流体设备等操作技术而较为容易地将一个一个单独的细胞进行分选和/或 回收。另一方面，粘附性细胞从如果细胞彼此不粘附或不粘附于培养基板上则无法生育的性 质出发，通常进行的是，暂时用胰蛋白酶等酶化学性地使细胞脱离后、或者物理性地破坏细 胞与基板的粘附而使其脱离后，进行操作。但是，通过这些化学或物理性的脱离操作，诱导 细胞膜表面标记的丧失、骨架体系的破坏、和细胞死亡，因此难以观察、解析细胞本来的活 性。因此，必不可少的是确立能够在维持细胞的粘附状态的情况下进行操作的对细胞的损伤 更少的操作方法。

近年来，关注的技术是，使用微细加工技术而制作粘附性细胞能够粘附的微小动态基板，在其表面上培养细胞而进行操作(非专利文献1)。使用自组织的力而制作筒状结构体，在其内部粘附细胞，由此能够在维持细胞所具备的粘附性的状态下进行操作。此外，能够在组织那样的三维环境下，观察细胞的行为(非专利文献2)。上述那样的筒状结构体使用光刻技术等微细加工工艺而制作。因此，基板的材料、使基板脱离时使用的牺牲层的材料中，一般而言，使用通过晶体生长、蒸镀而形成的金属、硅化合物等无机物质的薄膜。这样的无机物质的薄膜中，采取在薄膜内包含多种元素的薄膜层彼此密合的结构。因此，利用厚度方向的晶格常数的梯度，在平面膜内产生应力分布，薄膜弯曲而形成三维形状。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：B.Radha,M.Arif,R.Datta,T.K.Kundu,G.U.Kulkarni,NanoResearch 2010,3,738.

非专利文献2：W.Xi,C.K.Schmidt,S.Sanchez,D.H.Gracias,R.E.Carazo-Salas,S.P.Jackson,O.G.Schmidt,Nano Letters,2014,14,4197。

发明内容

发明所要解决的课题

然而，金属薄膜一般而言生物体适应性低，因此难以使细胞长期接触，作为细胞的粘附基板是不适合的。此外，加工工艺、剥离工艺中使用细胞毒性高的蚀刻溶液，因此在制作三维结构后，需要仔细地洗涤基板，在洗涤后在其内部导入细胞。因此，难以在将基板分离的状态下进行操作。除此之外，在筒状结构体内部导入细胞依赖于细胞向筒状结构体内部的偶发性侵入，因此存在细胞的内包化的成功率低的问题。

鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供细胞等微小颗粒的导入效率高、且在其内部空间中能够长期培养细胞等的三维薄膜结构体。

解决课题的手段

本发明包括以下的方式。