JPH0453280A - バイオ素子用興奮性人工膜 - Google Patents
バイオ素子用興奮性人工膜Info
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- JPH0453280A JPH0453280A JP2161889A JP16188990A JPH0453280A JP H0453280 A JPH0453280 A JP H0453280A JP 2161889 A JP2161889 A JP 2161889A JP 16188990 A JP16188990 A JP 16188990A JP H0453280 A JPH0453280 A JP H0453280A
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- lipoid
- glycolipid
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、生物の神経細胞等における情報発現や伝達
機能を模倣し種々の認識を行うためのセンサー等に用い
得るバイオ素子に利用可能な、興奮性人工膜に関するも
のである。
機能を模倣し種々の認識を行うためのセンサー等に用い
得るバイオ素子に利用可能な、興奮性人工膜に関するも
のである。
（従来の技術）
従来のコシビューター（は、シリコン半導体素子等によ
って構成されており、フォラ・ノイマン（＼ノｏ ｎ
Ｎ ｅ ＩＪ ｒｎ ａ ｎ ｎ ）方式によって直
列型の論理演算を実行づ−るもの（以下、ノイマン型］
ンヒ゛ニーターと称する。）てあっプと。
って構成されており、フォラ・ノイマン（＼ノｏ ｎ
Ｎ ｅ ＩＪ ｒｎ ａ ｎ ｎ ）方式によって直
列型の論理演算を実行づ−るもの（以下、ノイマン型］
ンヒ゛ニーターと称する。）てあっプと。
ジノかし、ノイマン型コンピューターは、正確な論理演
算を行うのに適しているか、パターン認識に必要な多数
の情報処理を並列的に行うことか本震的に困難である。
算を行うのに適しているか、パターン認識に必要な多数
の情報処理を並列的に行うことか本震的に困難である。
これ（こ苅ジノ、高等生物は、パターン認識、学習、記
憶を容易に行う。
憶を容易に行う。
ぞこＣ５生物のく二のような機能を模倣しノイマシ型］
ンビ］ ターでは満足［）得なかった機能をｂつ二］ン
ビュ−タすなわちバイオコンピュータを構築する１とめ
、ｆ！々の方面から生体を模倣する研冗か行われている
。
ンビ］ ターでは満足［）得なかった機能をｂつ二］ン
ビュ−タすなわちバイオコンピュータを構築する１とめ
、ｆ！々の方面から生体を模倣する研冗か行われている
。
例えば生体の形質膜を構成する脂質を利用し１と興奮性
人工膜に門する研究結果か文献（膜（ＭトＭＢＲＡＮＥ
）、１２ （１）、 ｐｆ）、１２〜２１、（１９８
７））に開示されている。
人工膜に門する研究結果か文献（膜（ＭトＭＢＲＡＮＥ
）、１２ （１）、 ｐｆ）、１２〜２１、（１９８
７））に開示されている。
この文献には、多孔質膜にジオレイルホスフェートを吸
着させて構成されｐ人工膜の一方の面を高塩濃度の電解
液に接触させ、かつ、他方の面を低塩濃度の電解液に接
触ざゼると、数分或いは数１０分の周期てこれら電解液
の門に所定の電イ９差を生し電気的インパルスか発生す
ることか報告されでいる。このような周期の自助発振は
長周期発振と称されている。また、人工膜を塩濃度か異
なる２つの電解液に接触させることに加えさらにこの人
工膜に直流電流及び所定の圧力を印加することにより、
短周期発振と称される数秒周期の自励発振か牛しること
も報告きれでいる。
着させて構成されｐ人工膜の一方の面を高塩濃度の電解
液に接触させ、かつ、他方の面を低塩濃度の電解液に接
触ざゼると、数分或いは数１０分の周期てこれら電解液
の門に所定の電イ９差を生し電気的インパルスか発生す
ることか報告されでいる。このような周期の自助発振は
長周期発振と称されている。また、人工膜を塩濃度か異
なる２つの電解液に接触させることに加えさらにこの人
工膜に直流電流及び所定の圧力を印加することにより、
短周期発振と称される数秒周期の自励発振か牛しること
も報告きれでいる。
この文献によれば、上述の自励発振は、ジオレイルホス
フェートか油滴状態となっ１とり多層膜状態となっ１と
りする相転移によって、多孔質膜の孔の塞かれ具合か変
化するために生じているといつ。
フェートか油滴状態となっ１とり多層膜状態となっ１と
りする相転移によって、多孔質膜の孔の塞かれ具合か変
化するために生じているといつ。
このような人工膜の自励発振現象は生体の興奮に類似し
１と現象である。従って、この人工膜（以下、興奮性人
工膜と称する。）を用いて、ニュロンやシナプスの機能
を模倣したバイオ素子を構築することか可能になると考
えられる。例えば、この出願人に係る特願昭６３−１９
２１１６号公報（こば、上述の興奮性人工膜を用いて構
成されたバイオ素子か提案されている。
１と現象である。従って、この人工膜（以下、興奮性人
工膜と称する。）を用いて、ニュロンやシナプスの機能
を模倣したバイオ素子を構築することか可能になると考
えられる。例えば、この出願人に係る特願昭６３−１９
２１１６号公報（こば、上述の興奮性人工膜を用いて構
成されたバイオ素子か提案されている。
（発明か解決しようとする課題）
しかしなから、上述し１と従来のバイオ素子用興奮性人
工膜は、周期を変えて短周期発振させたい場合、塩濃度
差の異なる２つの電解液で人工膜を挾むこと及び該人工
膜（こ直流電流を流すことに加えて、外的な圧力を印加
しなけれはならないという問題点かあった。
工膜は、周期を変えて短周期発振させたい場合、塩濃度
差の異なる２つの電解液で人工膜を挾むこと及び該人工
膜（こ直流電流を流すことに加えて、外的な圧力を印加
しなけれはならないという問題点かあった。
２つの電解液を必要と一す−ること及び直流電流の印力
（］を必要とりることは止むを得ないことと１ノでも、
外的な圧力を低減若しくは不要と出来ればバイオ素子設
計の制約か軽減されるため有益である。
（］を必要とりることは止むを得ないことと１ノでも、
外的な圧力を低減若しくは不要と出来ればバイオ素子設
計の制約か軽減されるため有益である。
この発明は、このような点に鑑みノＪされたものであり
、従ってこの発明の目的は、短周期発振を行わゼるに当
たって必要であった外的圧力を、従来の興奮性人工膜に
比へで低減することか可能なハイ′）ｆ素子用開音性人
工膜を１１供することにある。
、従ってこの発明の目的は、短周期発振を行わゼるに当
たって必要であった外的圧力を、従来の興奮性人工膜に
比へで低減することか可能なハイ′）ｆ素子用開音性人
工膜を１１供することにある。
（課題を解決するための手段）
この目的の達成を図るため、この発明のバイｊ素子用興
奮性人工膜は、下記の構造式（１）で表わされるジオ［
ノイルホスフェートと、下記の構造式■て表わされる糖
脂質とから成る混合脂質を多孔質膜に吸＠させて成るこ
とを特徴とする（但し、■式中のｎは正の整数値を示す
。）。
奮性人工膜は、下記の構造式（１）で表わされるジオ［
ノイルホスフェートと、下記の構造式■て表わされる糖
脂質とから成る混合脂質を多孔質膜に吸＠させて成るこ
とを特徴とする（但し、■式中のｎは正の整数値を示す
。）。
ＣＨ３（ＣＬ）７ｃＨ−ｃＨ（Ｃ１ｈ）７ＣＨ，３（Ｃ
Ｈ２） ７ＣＨ＝ ＣＨ（Ｃ１」乃ヮＣ−Ｄ−ＣＨ７ Ｃ−０−Ｃ［４−ＣＨ２−（ＣｅＨ＋。０、）τ叶・・
・■ なお、この発明の実施に当たり、前述の糖脂質を下記■
式で表わされる糖脂質とし、この１ｇ脂質の、混合脂質
（こま３けるンＷ合量を１重量％以上４゜重量％以下の
荀囲内の量とするのが好適である。
Ｈ２） ７ＣＨ＝ ＣＨ（Ｃ１」乃ヮＣ−Ｄ−ＣＨ７ Ｃ−０−Ｃ［４−ＣＨ２−（ＣｅＨ＋。０、）τ叶・・
・■ なお、この発明の実施に当たり、前述の糖脂質を下記■
式で表わされる糖脂質とし、この１ｇ脂質の、混合脂質
（こま３けるンＷ合量を１重量％以上４゜重量％以下の
荀囲内の量とするのが好適である。
（作用）
この発明のバイオ素子用興奮性人工膜によれは、後述す
る実験結果からも明らか店ように、短周期発振を行わせ
るに当１とっで必要であった外的圧力を、従来の興奮性
人工膜に比へて低減さらに（ま無用にすること力＼出来
る。この理由は、定かてはないか、自励発振の発生原因
と考えられでいる脂質の相転移か、脂質をジオレイルホ
スフェートのみと（〕た場合よりこれ（こ糖脂質を混合
させた方か容易に起こるためてはないかと携える。
る実験結果からも明らか店ように、短周期発振を行わせ
るに当１とっで必要であった外的圧力を、従来の興奮性
人工膜に比へて低減さらに（ま無用にすること力＼出来
る。この理由は、定かてはないか、自励発振の発生原因
と考えられでいる脂質の相転移か、脂質をジオレイルホ
スフェートのみと（〕た場合よりこれ（こ糖脂質を混合
させた方か容易に起こるためてはないかと携える。
（実施例）
以下、図面を参照して、この発明のバイオ素子用興奮性
人工膜の実施例について説明する。
人工膜の実施例について説明する。
なお、以下の説明中で述へる薬品名、数値的条件、使用
装置等＋１．との発明の範囲内の好適例にリ−ぎない。
装置等＋１．との発明の範囲内の好適例にリ−ぎない。
従って、この発明か、これら薬品、数値的条件、使用装
置等のみに限られるものではないことは理解されたい。
置等のみに限られるものではないことは理解されたい。
先す、下記０）式で示される合成脂質シオレイルボスフ
エ−ｆ（ｄｉｏ］ｅｙｌ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ；以下
、ＤＯＰＨと略称することもある。）を用意する。この
場合、Ｄ ＯＰ ＋−１は、オレイルアルコール（関東
化学■製）とオキシ塩化リン（Ｐ○Ｃρ３）（関東化学
■製）とを用い、これらを周知の合成手段によって反応
させ、その後、得られた合成物質を加水分解し、さらに
クロマト法により精製して得ている。また、多孔質膜と
しては、孔径８ｕｍのセルロースエステル製のもの（こ
の実施例では、ミリボア社製のミリポアフィルタ）を用
いる。
エ−ｆ（ｄｉｏ］ｅｙｌ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ；以下
、ＤＯＰＨと略称することもある。）を用意する。この
場合、Ｄ ＯＰ ＋−１は、オレイルアルコール（関東
化学■製）とオキシ塩化リン（Ｐ○Ｃρ３）（関東化学
■製）とを用い、これらを周知の合成手段によって反応
させ、その後、得られた合成物質を加水分解し、さらに
クロマト法により精製して得ている。また、多孔質膜と
しては、孔径８ｕｍのセルロースエステル製のもの（こ
の実施例では、ミリボア社製のミリポアフィルタ）を用
いる。
また、糖脂質は下記０式で表わされるもの（下記■式の
糖脂質であって脂質に結合している糖かクル■）−スＣ
−あるもの）を用いる。これは所定の方法（こより合成
Ｌ）でいる。
糖脂質であって脂質に結合している糖かクル■）−スＣ
−あるもの）を用いる。これは所定の方法（こより合成
Ｌ）でいる。
Ｃｆｌ＋（ＣＨ２）７ｃＨ・ＣＨ（Ｃｌ」２）７ Ｃ−
０−ＣＨ２□ ＣＨ７ＯＨ 次に、ＤＯＰＨと下記（４）式て表わさ机る糖脂質とか
ら成る混合脂質を調製する。この実施例で１ｊ：、先ず
、混合脂質にあける糖脂質の混合量か２０重量％の混合
脂質を調製する。
０−ＣＨ２□ ＣＨ７ＯＨ 次に、ＤＯＰＨと下記（４）式て表わさ机る糖脂質とか
ら成る混合脂質を調製する。この実施例で１ｊ：、先ず
、混合脂質にあける糖脂質の混合量か２０重量％の混合
脂質を調製する。
次に、ヘンセンにこの混合脂質を溶かし、次に、この溶
液中に上述のセルロース・エステル製の多孔質膜を浸漬
する。その後、溶液中からこの多孔質膜を取つ出（ノヘ
ンセンを蒸発ざぜる。これにより、混合脂質を吸着させ
た実施例の興奮性人工膜を作製する。なあ、多孔質膜へ
の混合脂質の吸着Ｍ（ま、当該興奮性人工膜を乾燥した
後１こ混合脂質か多孔質膜に４ ｍ ９／ ｃ ｍ ２
の唾着量で吸着するよう制御する。この制御は、混合脂
質のヘンセン溶液濃度、該溶液から多孔質膜を引き上け
る際の速度等で主に制御出来る。
液中に上述のセルロース・エステル製の多孔質膜を浸漬
する。その後、溶液中からこの多孔質膜を取つ出（ノヘ
ンセンを蒸発ざぜる。これにより、混合脂質を吸着させ
た実施例の興奮性人工膜を作製する。なあ、多孔質膜へ
の混合脂質の吸着Ｍ（ま、当該興奮性人工膜を乾燥した
後１こ混合脂質か多孔質膜に４ ｍ ９／ ｃ ｍ ２
の唾着量で吸着するよう制御する。この制御は、混合脂
質のヘンセン溶液濃度、該溶液から多孔質膜を引き上け
る際の速度等で主に制御出来る。
次に、第２図に示すように、実施例の興奮性人工膜１］
を、その一方の面か第一の電解槽１３ａ１こ収容された
１００ｍＭのにＣρ溶液１５ａと接し、他方の面か第二
の電解槽１３１〕に収容され１と５ｍＭのＫＣｆ２水溶
液１５ｂと接した状態で、自励発振確認装置に装着する
。なお、第２図１は、実施例または比較例の興奮性人工
膜の自励発振を確認するためこの実施例で用いプこ自助
発振確認装置の構成を概略的に示した図である。
を、その一方の面か第一の電解槽１３ａ１こ収容された
１００ｍＭのにＣρ溶液１５ａと接し、他方の面か第二
の電解槽１３１〕に収容され１と５ｍＭのＫＣｆ２水溶
液１５ｂと接した状態で、自励発振確認装置に装着する
。なお、第２図１は、実施例または比較例の興奮性人工
膜の自励発振を確認するためこの実施例で用いプこ自助
発振確認装置の構成を概略的に示した図である。
この自励発振確認装置の一方のＫＣβ水溶液１３ａ中に
は標準電極１７ａ及び２３ａｕ、他方のＫＣβ水溶液１
５ｂ中には標準電極１７ｂ及び２３ｂを浸漬させである
。そして、１００ｍＭＫＣρ溶液１５ａ中に浸湧された
標準電極１７ａを直流電源１９の陽極側に、５ ｍ Ｍ
Ｋ Ｃρ水溶液１５ｂ中の標準電極１７ ｂを直流電
源］９の陰極側にそれぞれ接続してあり、ま１と、標準
電極２３ａ、２３ｂは、人工膜１］門の電イウ差を測定
して記、録するための、高イシヒ゛−タンス電位計とＸ
Ｙレ−１−グーとからなる測定器２］に接続しである。
は標準電極１７ａ及び２３ａｕ、他方のＫＣβ水溶液１
５ｂ中には標準電極１７ｂ及び２３ｂを浸漬させである
。そして、１００ｍＭＫＣρ溶液１５ａ中に浸湧された
標準電極１７ａを直流電源１９の陽極側に、５ ｍ Ｍ
Ｋ Ｃρ水溶液１５ｂ中の標準電極１７ ｂを直流電
源］９の陰極側にそれぞれ接続してあり、ま１と、標準
電極２３ａ、２３ｂは、人工膜１］門の電イウ差を測定
して記、録するための、高イシヒ゛−タンス電位計とＸ
Ｙレ−１−グーとからなる測定器２］に接続しである。
まＩと、Ｃ−の自励発振確認装置の第一の電Ｍ梧１３ａ
（こは、マノメーター２５υ＼接続しである。
（こは、マノメーター２５υ＼接続しである。
このマノメ タ２５を介し−Ｃ人下膜１１に第２図中（
、−矢印ａをイ・１し−Ｃ示１−外的な圧力を加えるこ
とか出来る。
、−矢印ａをイ・１し−Ｃ示１−外的な圧力を加えるこ
とか出来る。
次に、この自励発振確認装置の直流電源１９により実施
例の興奮性人工膜に０．５ｕＡの定電孟を印加しながら
マノメータ２５により外的な圧力ａを徐々（こ増加し、
自励発振の有無と、自励発振か生じた場合の発振周波数
の変化とを測定する。
例の興奮性人工膜に０．５ｕＡの定電孟を印加しながら
マノメータ２５により外的な圧力ａを徐々（こ増加し、
自励発振の有無と、自励発振か生じた場合の発振周波数
の変化とを測定する。
ざら（こ、興奮性人工膜を比較例のもの（ＤＯＰＨのみ
ロル着させた多孔質膜）に代えて実施例と同様な測定を
行う。
ロル着させた多孔質膜）に代えて実施例と同様な測定を
行う。
第１図は、横軸に外的な圧力（ｃ ｍ ｔ−１２０）を
とり、縦軸に発振周波数（１／’５ｅｃ）をとって、両
者の関係を実施例及び比較例の興奮性人工膜毎にブロワ
］〜した図である。第２図中、■で示す特性か実施例（
糖脂質を２０重量％混合の混合脂質を吸着させた多孔質
膜）のものであり、ＩＩで示す特゛けか比較例のもの−
Ｃある。
とり、縦軸に発振周波数（１／’５ｅｃ）をとって、両
者の関係を実施例及び比較例の興奮性人工膜毎にブロワ
］〜した図である。第２図中、■で示す特性か実施例（
糖脂質を２０重量％混合の混合脂質を吸着させた多孔質
膜）のものであり、ＩＩで示す特゛けか比較例のもの−
Ｃある。
第１図からも明らかｔ３ように、実施例の興奮性人工膜
は、外的な圧力なしく Ｏｃ ｍ Ｈ２０）の場合も約
０ 、６２ （１／ ｓ ｅ ｃ ）の発振用波数で短
周期の自励発振か起きる。ざらに、実施例の興奮性人工
膜は、タト的な圧力を増加させるに従い発振周波数か高
くなる。これに対し、比較例の＠電性人工膜は、短周期
の自動発振を開始させるプとめに１８ｃｍＨ２Ｏの外的
な圧力を必要としその場合の発振周波数は約０．５７で
ある。なお、比較例の興奮性人工膜も、実施例同様、外
的な圧力を増加させる（Ｃ−従い発振周波数か高くなる
特性を示ず。
は、外的な圧力なしく Ｏｃ ｍ Ｈ２０）の場合も約
０ 、６２ （１／ ｓ ｅ ｃ ）の発振用波数で短
周期の自励発振か起きる。ざらに、実施例の興奮性人工
膜は、タト的な圧力を増加させるに従い発振周波数か高
くなる。これに対し、比較例の＠電性人工膜は、短周期
の自動発振を開始させるプとめに１８ｃｍＨ２Ｏの外的
な圧力を必要としその場合の発振周波数は約０．５７で
ある。なお、比較例の興奮性人工膜も、実施例同様、外
的な圧力を増加させる（Ｃ−従い発振周波数か高くなる
特性を示ず。
次（こ、外的な圧力はＯとした状態で実施例の興奮性人
工膜に印加する直流電流を徐々（こ増加した場合の自励
発振周波数の変化を測定する。第３図は、横軸（こ電済
植（ｕ Ａ ）をとり、縦軸に発振周波数（＋ 、、、
＝’ ｓ ｅ ｃ ）をとって、両者の関係をブ〔］ッ
トした図である。
工膜に印加する直流電流を徐々（こ増加した場合の自励
発振周波数の変化を測定する。第３図は、横軸（こ電済
植（ｕ Ａ ）をとり、縦軸に発振周波数（＋ 、、、
＝’ ｓ ｅ ｃ ）をとって、両者の関係をブ〔］ッ
トした図である。
第３図からも明らかなように、実施例の興奮性人工膜は
、当該人工膜に０．３ｕ△の直流電流を印加しノと場合
（こ約０ 、３５ （１／ ｓ ｅ ｃ ）の発振層；
ｆ１．数（自励発振をし、さらに、電流増加に比例しで
発振周波数か高くなる。従って、実施例の興以牲人土＋
＋＞は、夕［・的なパックを加えることなく直流電流の
みを調節すること１こより発振周波数の制御か可能であ
ることか理解出来る。
、当該人工膜に０．３ｕ△の直流電流を印加しノと場合
（こ約０ 、３５ （１／ ｓ ｅ ｃ ）の発振層；
ｆ１．数（自励発振をし、さらに、電流増加に比例しで
発振周波数か高くなる。従って、実施例の興以牲人土＋
＋＞は、夕［・的なパックを加えることなく直流電流の
みを調節すること１こより発振周波数の制御か可能であ
ることか理解出来る。
ま１と、実施例の興奮性人工膜についで、外的な圧力は
Ｏとした状態で直流電流を０．５１Ｊ△流しＣ自励発振
さぜ１と際の、５ｍＭＫＧρ本溶液側を基準とした標準
電極２３ａ、２３ｂ門の電位差による発振波形を測定す
る。第４図は、その発振波形Ｃあつ、横軸に時間をとり
、縦軸に下記電位差をとって示したものである。
Ｏとした状態で直流電流を０．５１Ｊ△流しＣ自励発振
さぜ１と際の、５ｍＭＫＧρ本溶液側を基準とした標準
電極２３ａ、２３ｂ門の電位差による発振波形を測定す
る。第４図は、その発振波形Ｃあつ、横軸に時間をとり
、縦軸に下記電位差をとって示したものである。
第４図からも明らかなよう（こ、実施例の興奮性人工膜
は、タト的な圧力を加えずに自励発振させ１．：場合Ｃ
あっても、電位差か急激に大きくなり然もその後の電位
差の減少はなたらかであり興奮性人工膜（こ特有の発振
波形か得られる特性を有する。
は、タト的な圧力を加えずに自励発振させ１．：場合Ｃ
あっても、電位差か急激に大きくなり然もその後の電位
差の減少はなたらかであり興奮性人工膜（こ特有の発振
波形か得られる特性を有する。
次に、混合脂質における糖脂質（〈４）式の糖脂質）の
混合量を種々に変えた複数の興奮性人工膜を、糖脂質の
混合量か２０重量％の興奮性人工膜の作製手順と同様な
手順で作製する。なお、各興奮性人工膜の混合脂質の吸
着量は実施例と同様に全−Ｃ’ ４ ｍ ｇ ／ ｃ
ｍ ２に統一しでいる。その後、１述の自励発振確認装
置を用い各興奮性人工膜毎に印加電流を０．５ｕＡとし
た条件で自励発振を開始させ得るタト的な圧力をそれぞ
れ測定する。
混合量を種々に変えた複数の興奮性人工膜を、糖脂質の
混合量か２０重量％の興奮性人工膜の作製手順と同様な
手順で作製する。なお、各興奮性人工膜の混合脂質の吸
着量は実施例と同様に全−Ｃ’ ４ ｍ ｇ ／ ｃ
ｍ ２に統一しでいる。その後、１述の自励発振確認装
置を用い各興奮性人工膜毎に印加電流を０．５ｕＡとし
た条件で自励発振を開始させ得るタト的な圧力をそれぞ
れ測定する。
第５図は、横軸に糖脂質の混合量（重量％）をとり、縦
軸に発振開始圧力（ｃ ｍ Ｈ、○）をとって両者の関
係をプロットし１と図である。なお、糖脂質混合量か０
の興奮性人工膜（上述の比較例）の発振開始電圧も共に
プロットしＣある。
軸に発振開始圧力（ｃ ｍ Ｈ、○）をとって両者の関
係をプロットし１と図である。なお、糖脂質混合量か０
の興奮性人工膜（上述の比較例）の発振開始電圧も共に
プロットしＣある。
第５図から明らかなように、比較例では発振開始圧ツ９
は１８ ｃ ｍ Ｈ２０必要であったのに対し、糖脂質
混合量を１重量％とし１と実施例の場合では発振開始圧
力は約９ ｃ ｍ Ｈ２０にまで急激に低減され、さら
に、糖月旨震ｊ昆含量を５重量％とし１と１８合発振開
始圧力（ＣＩ約７ｃｍＨ２Ｏ、糖脂質混合量％１０重量
％とした場合発振開始圧力は約５ｃｍＨ２Ｏ、さらに、
糖脂質混合量を１５〜４０重量％と（〕Ｊと場合では発
振開始圧力はＯｃｍＨ，、○（外的圧力不要）になるこ
とか分る。しかし、図示は省略しでいるか、糖脂質混合
量を４２．５重量％とした場合、発振開始圧力を少なく
とも５０ｃ ｍ Ｈ２０まて高めても自助発振は認めら
れなかっｐ。これらの結果より、ＤＯＰＨと混合しで用
いる糖脂質を（■式で示されるものとした場合、その混
合量を１〜４０重量％の範囲内の量とすること（こより
、自励発振開始の１．：めの外的な圧力を低減出来るこ
とか分る。特に、混合量を１５〜４０重量％の仲間内の
量とし１と場合、外的圧力を天？）的に印力［同一るこ
となく短仄期の自励発振か生しることか分る。
は１８ ｃ ｍ Ｈ２０必要であったのに対し、糖脂質
混合量を１重量％とし１と実施例の場合では発振開始圧
力は約９ ｃ ｍ Ｈ２０にまで急激に低減され、さら
に、糖月旨震ｊ昆含量を５重量％とし１と１８合発振開
始圧力（ＣＩ約７ｃｍＨ２Ｏ、糖脂質混合量％１０重量
％とした場合発振開始圧力は約５ｃｍＨ２Ｏ、さらに、
糖脂質混合量を１５〜４０重量％と（〕Ｊと場合では発
振開始圧力はＯｃｍＨ，、○（外的圧力不要）になるこ
とか分る。しかし、図示は省略しでいるか、糖脂質混合
量を４２．５重量％とした場合、発振開始圧力を少なく
とも５０ｃ ｍ Ｈ２０まて高めても自助発振は認めら
れなかっｐ。これらの結果より、ＤＯＰＨと混合しで用
いる糖脂質を（■式で示されるものとした場合、その混
合量を１〜４０重量％の範囲内の量とすること（こより
、自励発振開始の１．：めの外的な圧力を低減出来るこ
とか分る。特に、混合量を１５〜４０重量％の仲間内の
量とし１と場合、外的圧力を天？）的に印力［同一るこ
となく短仄期の自励発振か生しることか分る。
上述においては、この発明のバイオ素子用興奮性人工膜
の実施例につき説明したかこの発明は上述の実施例のみ
に限定されるものではなく以下に説明するようなｆ！ｉ
ｉ々の変更を加えることか出来る。
の実施例につき説明したかこの発明は上述の実施例のみ
に限定されるものではなく以下に説明するようなｆ！ｉ
ｉ々の変更を加えることか出来る。
例えは、実施例では、多孔質膜への混合脂質の吸着量を
４ｍ９／Ｃｍ２としてい１とか、３〜６ｍ ９ 、／’
ｃｍ ２の範囲内であれば同様な効果を得ることか出
来た。なお、多孔質膜への混合脂質の吸着量は、多孔質
膜の材質や孔径か変更され１と場合には変更される場合
かある。その量は、脂質の相転移による孔の塞がれ具合
の変化か生し易い量とすれは良い。
４ｍ９／Ｃｍ２としてい１とか、３〜６ｍ ９ 、／’
ｃｍ ２の範囲内であれば同様な効果を得ることか出
来た。なお、多孔質膜への混合脂質の吸着量は、多孔質
膜の材質や孔径か変更され１と場合には変更される場合
かある。その量は、脂質の相転移による孔の塞がれ具合
の変化か生し易い量とすれは良い。
また、上述の実施例では、多孔質膜を特定の材質で構成
された特定の径の孔を有するもの（ミリポアフィルタ）
で構成したか、多孔質膜はこれに限られるものではなく
、興奮性人工膜の設計に応じ他のものを用い得ることは
明らかである。
された特定の径の孔を有するもの（ミリポアフィルタ）
で構成したか、多孔質膜はこれに限られるものではなく
、興奮性人工膜の設計に応じ他のものを用い得ることは
明らかである。
ま１と、実施例では糖脂質を、■式中のｎを１とした（
ミ）式で示さ−れる糖脂質であって糖かクルコヌである
才唐月旨質としてい１．８：力Ｘ、イ也の糖月旨質であ
っても実施例の場合と同様な効果を期待出来る。
ミ）式で示さ−れる糖脂質であって糖かクルコヌである
才唐月旨質としてい１．８：力Ｘ、イ也の糖月旨質であ
っても実施例の場合と同様な効果を期待出来る。
（発明の効果）
上述しｌこ説明からも明らかなよつに、この発明のバイ
オ素子用興奮性人工膜によれは、ジオ［ノイルホスフェ
−１〜と糖脂質との混合脂質を多孔質膜（こ吸着させて
当該人工膜を構成しｐので、ジオレイルホスフェートの
みを多孔質膜に吸着させた従来の興奮性人工膜に比へ低
い外的な圧力で又は外的な圧力なＬ／で、自励発振か生
じる。
オ素子用興奮性人工膜によれは、ジオ［ノイルホスフェ
−１〜と糖脂質との混合脂質を多孔質膜（こ吸着させて
当該人工膜を構成しｐので、ジオレイルホスフェートの
みを多孔質膜に吸着させた従来の興奮性人工膜に比へ低
い外的な圧力で又は外的な圧力なＬ／で、自励発振か生
じる。
従って、この発明のバイオ素子用興奮性人工膜を用いる
こと（こより、１重々のセンサやバイオ］ンヒ〕 タに
用い得るバイオ素子の構築か期待出来る。
こと（こより、１重々のセンサやバイオ］ンヒ〕 タに
用い得るバイオ素子の構築か期待出来る。
第１図は、実施例及び比較例の興奮性人工膜の特性説明
に供する図、 第２図は、興奮性人工膜の自助発振確認装置の構成を示
し１と図、 第３図は、実施例の興奮性人工膜の発振周波数の印加電
流依存性を示す図、 第４図は、実施例の興奮性人工膜の自助発振の様子を示
す波形図、 第５図は、興奮性人工膜の発振開始圧力の糖脂質混合量
依存性を示す図である。 １・・・バイオ素子用興奮付人−］−膜３ａ・・・第一
の電解槽、１３ｂ・・・第二の電解槽５ａ・・・１００
ｍＭのにＣβ水溶液 ５ｂ・・・５ｍＭのＫＣρ水溶液 ’？ａ、１７ｂ、２３ａ、２３ｂ−標準電極９・・・直
流電源、 ２］・・・測定器２５・・・マノメータ
ー、 ａ・・・外的な圧力。 特許出願人 沖電気工業株式会社 興奮性人工膜の発振開始圧力の糖脂質混合量依存性を示
す図第５ 図
に供する図、 第２図は、興奮性人工膜の自助発振確認装置の構成を示
し１と図、 第３図は、実施例の興奮性人工膜の発振周波数の印加電
流依存性を示す図、 第４図は、実施例の興奮性人工膜の自助発振の様子を示
す波形図、 第５図は、興奮性人工膜の発振開始圧力の糖脂質混合量
依存性を示す図である。 １・・・バイオ素子用興奮付人−］−膜３ａ・・・第一
の電解槽、１３ｂ・・・第二の電解槽５ａ・・・１００
ｍＭのにＣβ水溶液 ５ｂ・・・５ｍＭのＫＣρ水溶液 ’？ａ、１７ｂ、２３ａ、２３ｂ−標準電極９・・・直
流電源、 ２］・・・測定器２５・・・マノメータ
ー、 ａ・・・外的な圧力。 特許出願人 沖電気工業株式会社 興奮性人工膜の発振開始圧力の糖脂質混合量依存性を示
す図第５ 図
Claims (2)
- （１）下記の構造式［１］で表わされるジオレイルホス
フェートと、下記の構造式［２］で表わされる糖脂質と
から成る混合脂質を多孔質膜に吸着させて成ることを特
徴とするバイオ素子用興奮性人工膜（但し、［２］式中
のｎは正の整数値を示す。）。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・［１］ ▲数式、化学式、表等があります▼・・・［２］ - （２）前記糖脂質を下記［３］式で表わされる糖脂質と
し、該糖脂質の前記混合脂質における混合量を１重量％
以上４０重量％以下の範囲内の量としたことを特徴とす
る請求項１に記載のバイオ素子用興奮性人工膜。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・［３］
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2161889A JPH0453280A (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | バイオ素子用興奮性人工膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2161889A JPH0453280A (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | バイオ素子用興奮性人工膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0453280A true JPH0453280A (ja) | 1992-02-20 |
Family
ID=15743927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2161889A Pending JPH0453280A (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | バイオ素子用興奮性人工膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0453280A (ja) |
-
1990
- 1990-06-20 JP JP2161889A patent/JPH0453280A/ja active Pending
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