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PATTERN FORMING ELEMENT AND PATTERN FORMING METHOD commons

Patent code P07P004519
File No. NU-0067
Posted date Jun 8, 2007
Application number P2005-323846
Publication number P2007-133020A
Patent number P4328862
Date of filing Nov 8, 2005
Date of publication of application May 31, 2007
Date of registration Jun 26, 2009
Inventor
  • (In Japanese)永野 修作
  • (In Japanese)関 隆広
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人名古屋大学
Title PATTERN FORMING ELEMENT AND PATTERN FORMING METHOD commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new pattern forming element capable of forming a clear pattern.
SOLUTION: When a surface of the pattern forming element is irradiated with light, the associated state of a hydrophobic photoresponsive material bonding chemically to a surface of a hydrogel varies. When the surface modified portion of the pattern forming element is brought into contact with water, if the photoresponsive material is in a mutually weakly associated state, the surface modified portion is covered with the hydrogel, whereby the surface of the pattern forming element becomes hydrophilic. If the photoresponsive material is in a mutually firmly associated state, the surface modified portion is covered with the hydrophobic photoresponsive material, whereby the surface of the pattern forming element becomes hydrophobic. Thus, by irradiation with light, surface hydrophilicity and hydrophobicity of the pattern forming element can be drastically varied between the exposed and non-exposed portions. As a result, when a hydrophobic material or a hydrophilic material is adsorbed on or desorbed from the surface of the pattern forming element, clear pattern formation can be performed.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


従来より、温度や熱を利用して表面の水濡れ性を疎水性から親水性又は親水性から疎水性に変える材料が知られている。この材料として、例えば、N-イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)とアゾベンゼン誘導体との共重合体が提案されている(例えば、非特許文献1)。この共重合体によれば、温度が29.2℃のときには共重合体の表面は親水性であるのに対し、31℃のときにはその表面が疎水性に変化する。また、温度が31℃の状態で共重合体の表面に紫外光を5分間照射すると、その表面の水濡れ性が疎水性から親水性へと変化する。このように、共重合体の温度を変えたり光照射することによって共重合体の表面の水濡れ性を変えることができる。また、表面の水濡れ性を変更可能な他の材料として、温度応答性高分子であるNIPAMポリマーからなるリフトオフ型の細胞培養支持体が提案されている(例えば、特許文献1)。このNIPAMポリマーは、37℃で疎水性になり32℃以下で親水性になる。したがって、NIPAMポリマーの表面に細胞を接着して37℃で増殖させたときには、細胞はNIPAMポリマーに付着した状態となる。一方、NIPAMポリマーを32℃以下にすると、それまで付着していた細胞はNIPAMポリマーから脱離する。このように、温度によってNIPAMポリマーの表面の水濡れ性を疎水性から親水性に変化させることにより、培養細胞を破壊することなく容易に剥離することができる。
【非特許文献1】
Analytical Chemistry,Vol.71,No.6,1125(1999)
【特許文献1】
WO01/068799

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、新規なパターン形成体及びパターン形成方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
光照射したときの露光部と非露光部との水濡れ性の相違を利用してパターン形成可能なパターン形成体であって、
ハイドロゲルと、
光照射によって会合状態が変化する疎水性の光応答性物質を前記ハイドロゲルの表面に化学結合させてなる表面修飾部と、
を備え、
前記表面修飾部は、水と接触させた状態では、前記疎水性の光応答性物質が互いに弱く会合しているときに前記ハイドロゲルによって覆われて親水性となり、前記疎水性の光応答性物質が互いに強く会合しているときに該疎水性の光応答性物質に覆われて疎水性となり、
前記疎水性の光応答性物質は、光照射によってシス体とトランス体とが変化するアゾベンゼン構造を含み、第1の波長範囲の光を照射すると前記アゾベンゼン構造が前記シス体となって互いに弱く会合し、第2の波長範囲の光を照射すると前記アゾベンゼン構造が前記トランス体となって互いに強く会合する物質である、
パターン形成体。

【請求項2】
 
前記表面修飾部は、エステル結合、ウレタン結合、エーテル結合、アミド結合、アミノ結合及びカーボネート結合のうちいずれかの化学結合によって前記疎水性の光応答性物質を前記ハイドロゲルの表面に化学結合させてなる、
請求項1に記載のパターン形成体。

【請求項3】
 
前記疎水性の光応答性物質は、炭素数2~12の直鎖アルキレン鎖、1~3個のエチレンオキサイドによって構成されるエチレンオキサイドユニット又はその組み合わせからなるスペーサ構造を介して前記ハイドロゲルに化学結合している、
請求項1又は2に記載のパターン形成体。

【請求項4】
 
光照射したときの露光部と非露光部との水濡れ性の相違を利用してパターン形成が可能なパターン形成方法であって、
請求項1~3のいずれかに記載のパターン形成体に対し、一部に光照射することによって露光部と非露光部とを設けたのち疎水性物質又は親水性物質を吸着させることによりパターンを形成するか、全体に疎水性物質又は親水性物質を吸着させたのち一部に光照射することによって露光部に吸着した疎水性物質又は親水性物質を脱着することによりパターンを形成するか、又は前記第1及び前記第2の波長範囲の光のうち一方の光を全体に照射したのち疎水性物質又は親水性物質を吸着させてから前記第1及び前記第2の波長範囲の光のうち他方の光を一部に照射することによって露光部と非露光部とを設けたのち露光部に吸着した疎水性物質又は親水性物質を脱着することによりパターンを形成する、
パターン形成方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
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