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3-DIMENSIONAL POROUS STRUCTURE AND ITS PREPARATION PROCESS

Patent code P05P002308
File No. Y2003-P301
Posted date Sep 9, 2005
Application number P2004-040550
Publication number P2005-232238A
Patent number P4342338
Date of filing Feb 17, 2004
Date of publication of application Sep 2, 2005
Date of registration Jul 17, 2009
Inventor
  • (In Japanese)田中 賢
  • (In Japanese)竹林 允史
  • (In Japanese)下村 政嗣
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title 3-DIMENSIONAL POROUS STRUCTURE AND ITS PREPARATION PROCESS
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a 3-dimensional porous structure showing a homogeneous structure pattern of a polymer and its preparation process.
SOLUTION: The 3-dimensional porous structure is prepared by casting an organic solvent solution of a polymer on a substrate surface; evaporating this organic solvent and at the same time condensing the moisture in the atmosphere into dews; and arranging the condensed water droplets three-dimensionally into a multilayer and then evaporating the condensed water droplets.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


微細構造の規則的に配列を特徴とする材料は半導体低誘電率材料、電子ディスプレイ用散乱層、磁気記録材料、フォトニック結晶、触媒担体、DNAチップ、プロテインチップ、マイクロマシーン、マイクロ流路、ケミカルバルブ、細胞培養基材など多様な用途への応用が検討されている有望な素材である。なかでも、次世代の医療技術として注目されている再生医療の推進においては、適切な細胞増殖のための微細構造を利用した3次元の足場材の提供が必要とされている。適切な生体組織化誘導のためには、細胞・増殖因子・足場のバランスが重要であるが、とりわけ足場である細胞外マトリックスは、細胞の増殖や分化、細胞間の情報伝達の場としての役割を担っていることが知られている。そして、足場基材は表面の化学的性質のみならず、その微細構造によっても細胞の接着、分裂、増殖、移動および分化などの挙動に影響を与えることが知られている。さらに、3次元的な生体組織化を促進するためには、3次元の足場が必要と考えられている(非特許文献1-2)。



しかしながら、現在までに様々な基材表面への微細構造加工技術が検討、開発されているが、いずれにおいても高性能な3次元構造は実現されていないのが実情である。一方、産業上有用な2次元構造の作製法としては、ポリマーにおいてドット、ライン、ハニカムなどの規則的なメゾスコピックパターン構造の作製方法が提案されている(特許文献1)。この方法はポリマーの疎水性有機溶媒溶液のキャスト膜へ水分の結露を利用した安価で簡便な方法であるが、有機溶媒の蒸散と雰囲気中の水分の結露が非平衡的に同時進行し、構造体は単層すなわち2次元的なパターン構造に限られており、現在までポリマーによる3次元的な微細構造の作製は実現されていない。
【非特許文献1】
再生医工学の最先端,箋義人編,シーエムシー出版,2002
【非特許文献2】
R. P. Lanza, R. Langer, J. Vacanti, eds, Principle of Tissue Engineering, Academic Press, 2000
【特許文献1】
特開2001-157574号公報

Field of industrial application (In Japanese)


この出願の発明はポリマーの3次元多孔質構造体とその製造方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
基板表面にポリマーの有機溶媒溶液をキャストし、この有機溶媒を蒸散させると同時に雰囲気中の水分を結露させ、さらに結露した水滴を3次元的に配置させた後にその水滴を蒸発させることを特徴とするポリマーの3次元多孔質構造体の製造方法。

【請求項2】
 
ポリマーが、少なくとも1種類以上の生分解性ポリマーを含むことを特徴とする請求項1記載の製造方法。

【請求項3】
 
結露した水滴の3次元配置が、高湿度空気の吹き付けによって行われることを特徴とする請求項1または2記載の製造方法。

【請求項4】
 
高湿度空気の吹き付けが間欠的に行われることを特徴とする請求項3記載の製造方法。

【請求項5】
 
請求項1から4のいずれかの製造方法によって製造されたハニカム構造を有するポリマー3次元体である多孔質構造体であって、ハニカムの孔径あるいは層厚の少くとも一方が0.01-100μmの範囲であることを特徴とする3次元多孔質構造体。

【請求項6】
 
ハニカム構造が2-20の多層の構成を有していることを特徴とする請求項5記載の3次元多孔質構造体。

【請求項7】
 
請求項5または6に記載の3次元多孔質構造体を構成の少くとも一部としていることを特徴とする細胞培養足場材。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2004040550thum.jpg
State of application right Registered
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