JP2718863B2

JP2718863B2 - 紫膜−組成物、その製法及びそれからなる光学的情報の記憶材料

Info

Publication number: JP2718863B2
Application number: JP4243200A
Authority: JP
Inventors: ハムプノルベルト; ポップアンドレアス; ミラーアルフレート; ブロイヒレクリストフ; エスターヘルトディーター
Original assignee: Consortium fuer elektochemische Industrie GmbH
Current assignee: Consortium fuer elektochemische Industrie GmbH
Priority date: 1991-09-12
Filing date: 1992-09-11
Publication date: 1998-02-25
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: EP0532029B1; CA2078097C; CA2078097A1; JPH05249874A; DE4130380A1; EP0532029A1; US5374492A; DE59200141D1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高められたホログラフ
ィック回折効率を有する紫膜−組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】バクテリオロドプシン又はバクテリオロ
ドプシン変異体を光学的記録媒体中に有効成分として使
用することは、公知である。例えばＮ．ハンプ及びＣ．
ブロイヒル(N.Hampp und C.Braeuchle)の論説、バクテ
リオロドプシン・アンド・イツッ・ファンクショナル・
バリアンツ：ポテンシャル・アプリケーションズ・イン
・モダン・オプティックス、イン・スタディーズ・イン
・オーガニック・ケミストリ４０、ホトクロミズム(B
acteriorhodopsin and its Functional variants:Poten
tial Applications in Modern Optics,in Studies in O
rganic Chemistry40,Photochromism;Ed.H.Duerr,H.Boua
s-Laurent,Elsevier)、９５４〜９７５、１９９０中
に、バクテリオロドプシンの可能な使用が表にして記載
されている。

【０００３】熱的、化学的及び光化学的分解もしくは変
性に対する大きな安定性の理由から、光学的記録媒体中
に、有効成分としてバクテリオロドプシン及び／又はそ
の変異体が、有利には遊離分子の形ではなく、膜結合形
で、即ち一般に、場合によっては粉砕されて、紫膜もし
くは変異体そのものの形で使用される。紫膜の変異体、
即ちバクテリオロドプシンの変異体を含有する膜は、自
体公知の方法で、バイオテクノロジーの方法を用いて、
例えば化学的交換を用いるレチナール−発色団の変異に
より（例えばＷ．Ｇａｅｒｔｎｅｒ，Ｄ．Ｏｅｓｔｅｒ
ｈｅｌｔ，１９８８，Ｍｅｔｈｏｘｙｒｅｔｉｎａｌｓ
ｉｎｂａｃｔｅｒｉｏｒｈｏｄｏｐｓｉｎ．Ａｂｓ
ｏｒｐｔｉｏｎｍａｘｉｍａ，ｃｉｓ−ｔｒａｎｓ−
ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｒｅｔｉｎａｌ
ｐｒｏｔｅｉｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ，Ｅｕｒ．
Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．１７６：６４１〜６４８参照）又
はバクテリオ−オプシン−分子の変性により（例えば
Ｄ．Ｏｅｓｔｅｒｈｅｌｔ，Ｇ．Ｋｒｉｐｐａｈｌ，Ａ
ｎｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．（Ｉｎｓｔ．Ｐａｓｔｅｕ
ｒ）１３４Ｂ，１９８３，１３７〜１５０参照）得られ
る。変性バクテリオ−オプシンを用いてバクテリオロド
プシン−変異体の特性を調べるのは、例えばＡ．ミラ
ー、Ｄ．エステルヘルト（Ａ．Ｍｉｌｌｅｒ，Ｄ．Ｏｅ
ｓｔｅｒｈｅｌｔ）によりカイネティック・オプティミ
ゼーション・オブ・バクテリオロドプシン・バイ・アス
パルティック・アシド９６．アズ・アン・インターナ
ル・プロトン・ドナー（Ｋｉｎｅｔｉｃｏｐｔｉｍｉ
ｚａｔｉｏｎｏｆｂａｃｔｅｒｉｏｒｈｏｄｏｐｓ
ｉｎｂｙａｓｐａｒｔｉｃａｃｉｄ９６ａｓ
ａｎｉｎｔｅｒｎａｌｐｒｏｔｏｎｄｏｎｏ
ｒ，Ｂｉｏｃｈｉｍ．ａｎｄＢｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ
１０２０，（１９９０），１０２０，５７〜６４）中
に記載されている。

【０００４】紫膜の有望な使用の１つは、ホログラフィ
ー中にある。ここで、ホログラフィーとは、純粋のホロ
グラフィックな方法と並びホログラフィックな部分工程
１以上を内容として含む光学的方法のことでもある。

【０００５】前記目的のための紫膜−組成物の使用の利
点は、特に好適な吸収領域、達成可能な高い分解能、可
能な記述−／消去サイクルの高い数、高い貯蔵安定性、
高い感度及び耐光性にある。カラーホログラフィーでの
使用も可能である。このことは、紫膜−組成物を有する
可能な全てのホログラムタイプ、例えば、有効成分の初
期状態（＝Ｂ）の光変換(Photokonversion)が行われ
る、しばしばＢ−タイプホログラムと称される実施形、
又は中間状態又は光中間体に光変換を施す、ホログラム
タイプ（例えばＭ−タイプホログラム）にあてはまる。
そのために、その吸収特性が、明らかに初期状態のもの
と異なっている中間体を選択するのが有利である。ホロ
グラフィックな目的のために有利に使用できるような中
間体は、例えば天然産バクテリオロドプシンのしばしば
Ｍ−状態と称される中間状態の形で提供される。

【０００６】ホログラフィーのために、紫膜は、例えば
懸濁液又はフィルムの形で使用することができる。

【０００７】紫膜−懸濁液は、紫膜を水中に含有し、即
ち紫膜−懸濁液中では、水含有率は紫膜含有率より大き
い。記録材料の僅かな３次元的分解能のみが必要であ
り、かつ／又はホログラフィック回折効率の長い立上り
時間(Anstiegszeit)で十分である情報のために、記録材
料としての紫膜−懸濁液の使用が、考慮される。

【０００８】ホログラフィック回折効率とは、ホログラ
フィック格子で回折された光の強度対ホログラフィック
格子に入射された光の強度の比のことである。ホログラ
フィック回折効率は、一般に％で記載される。達成され
るべき回折効率の最大値は、１００％である。本発明に
よる紫膜−組成物に関して記載されているホログラフィ
ック回折効率は、例えば公知技術水準での記載でも慣用
である波長６３２．８ｎｍに対してである。ホログラフ
ィック回折効率の立上りは、露光開始から最大回折効率
の達成までの時間である。この時間が短いほど、この材
料は、動的な使用のためにより好適である。紫膜−組成
物に関して、ホログラフィック回折効率の理論的に達成
可能な立上り時間の最小値は、約５０μ秒である。ホロ
グラフィック回折効率の定義及び回折効率と波長との関
係の記載は、コゲルニク(Kogelnik)、Ｈ．（１９６９）
ベル(Bell) Ｓｙｓｔ．Ｔｅｃｈ．Ｊ．４８、２９０９
〜２９４７にある。

【０００９】紫膜含有懸濁液の記録材料としての使用
は、Ｖ．Ｙ．バチェノフ等(V.Y.Bazhenov et al)により
オプティカル・プロセシング・アンド・コンピューティ
ング・イン・キャピタル４、ビオポリマーズ・フォ・
リアル−タイム・オプティカル・プロセシング(Optical
Processing and Computing in Kapitel 4,Biopolymers
for Real-Time Optical Processing)１０３〜１４４中
に記載されている。この論文から６％までの回折効率を
有するバクテリオロドプシン−懸濁液は、公知である
が、この懸濁液の製造及び組成についての記載はなされ
ていない。この懸濁液は、拡散制限された回折効率の立
上り時間を有し、このことは、７秒以上の回折効率の立
上り時間をもたらす。この回折効率の立上り時間は、動
的ホログラフィーでの使用にとってはゆっくりすぎる。
紫膜懸濁液を用いて０〜５００本／ｍｍの分解能が得ら
れる。従って懸濁液は、動的ホログラフィーでの使用の
ため又は５０００本／ｍｍまでの高い分解能を必要とす
る高分解能記憶材料としての使用のためには不適当であ
る。この懸濁液を用いるとＭ−タイプホログラムの実現
も不可能である。

【００１０】固定化紫膜を含有する媒体は、この欠点を
示さない。その際、紫膜は支持材料、例えばポリマー中
に埋め込まれたフィルム又はゲルの形で、基質、例えば
ガラスプレート又は鏡上に塗布して、又は他の再生可能
な扁平配置の形で使用するのが有利である。

【００１１】ハンプ等(Hampp et al.)、「シン・フィル
ム・イン・オプティクス(Thin films in optics)」(E
d.:T.Tschudi) Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ１１２５、２〜
８頁によれば、紫膜含有フィルムは、紫膜−懸濁液をシ
リコン塗布されたガラスプレート上で乾燥させることに
より得られる。フィルムの光学的均一性は、水溶性ポリ
マー及び紫膜−懸濁液からなる混合物を使用することに
より高めることができる。水溶性ポリマーの例としてポ
リビニルアルコール及びポリビニルピロリドンが挙げら
れる。他の方法としては、ポリアクリルアミドゲル中
での直接重合によるマトリックス中への埋込が挙げられ
る。紫膜含有フィルムの製造についての詳細はなされて
いない。フィルムは、含水率６０％を有する。回折効率
は、野生型−紫膜（ＢＲ−ＷＴ）を含有するフィルムに
関しては、最大０．２％であり、もしくはバクテリオロ
ドプシンの９６位のアスパラギン酸がアスパラギンと交
換されている紫膜−突然変異体（ＢＲ３２６突然変異
体）を含有するフィルムに関しては、０．３％である。

【００１２】Ｎ．ハンプ及びＣ．ブロイヒル(N.Hampp u
nd C.Braeuchle)の論文、「バクテリオロドプシン・ア
ンド・イツッ・ファンクショナル・バリアンツ：ポテン
シャル・アプリケーションズ・イン・モダン・オプティ
ックス(Bacteriorhodopsin and its Functional varian
ts:Potential Applications in Modern Optics)」、ス
タディズ・イン・オルガネック・ケミストリー４０、
フォトクロミズム(Studies in Organic Chemistry 40,P
hotochromism,Ed.H.Duerr,H.Bouas-Laurent,Elsevie
r)、９５４〜９５７頁、１９９０中に、野生型−バクテ
リオロドプシン及びバクテリオロドプシンの前記９６位
での変異体ＢＲ３２６を現代の光学もしくはホログラフ
ィーの分野に使用することが記載されている。バクテリ
オロドプシン含有フィルムの製法として、紫膜懸濁液を
ガラス担体上で又はポリマー中に埋め込んで乾燥させる
ことが記載されている。この論文によれば、購入された
か又は調製された紫膜が、フィルム製造のために使用さ
れる。パラメーター、例えば塩濃度又は緩衝溶液又は事
情により可能な助剤に関する記載はなされていない。そ
こに記載のフィルムは、ＷＴ紫膜の使用では１％、もし
くはＢＲ−３２６突然変異体の使用では２％の回折効率
を有する。Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｊ．５８、８３、（１９９
０）、８３〜９３頁中に、野生型−バクテリオロドプシ
ンもしくはフィルム用のバクテリオロドプシンの９６位
の変異体ＢＲ３２６を含有するフィルムの種々の特性が
記載されている。紫膜含有フィルムは、ｐＨ値６〜７を
有する水性紫膜−懸濁液を、シラン塗布されたガラスプ
レート上で一晩、空気乾燥させることにより得られた。
このフィルムは、含水率６０％を有する。この論文によ
れば、ｐＨ値６〜７に調整した紫膜を、フィルム製造の
ために使用する。パラメーター、例えば塩濃度又は緩衝
溶液又は事情により可能な助剤に関する記載はなされて
いない。得られたフィルムは、回折効率０．２〜０．４
％を有する。

【００１３】従来、紫膜−組成物のホログラフィーへの
幅広い使用を妨げる重大な欠点は、公知の紫膜−組成物
の僅かに達成されうるホログラフィック回折効率であ
る。この僅かな回折効率は、例えば、明白に記録されう
る、即ち良好な信号／雑音−比を可能にする検出システ
ムで信号を得るために、記憶されたホログラフィック情
報の検出のために、強力なレーザーを使用することを必
要とする。強力なレーザーは、実際上では、欠点を有す
る。例えば次のものが挙げられる：高いレーザー出力
は、高価であり、強力なレーザーは、構造上大であり、
かつ強力なレーザーの操作は、より高い安全基準を必要
とする。更に、強力なレーザー出力は、回折されずに試
料を伝送する光により、試料に熱的負荷をもたらし、こ
れは、事情によっては記憶された情報の破壊をもたらし
うる。

【００１４】その部分的に高い回折効率にもかかわら
ず、公知の紫膜−懸濁液は、記載のように、その回折効
率のゆっくりとした立上り時間並びにその僅かの三次元
的分解能に基づき同様に幅広い用途には適さない。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、公知の紫膜−懸濁液よりも高い回折効率を有し、ホ
ログラフィック回折効率の迅速な立上り時間を有する紫
膜−組成物を提供することであった。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この課題は、２％より大
きい回折効率及び５秒より短いホログラフィック回折効
率の立上り時間を有する紫膜−組成物により解決され
る。

【００１７】本発明による紫膜−組成物は、ｐＨ値６〜
１１を有し、かつフォトサイクル時間(Photozykluszei
t)少なくとも１０ｍ秒並びにプロトン供与体／−受容体
１〜１０重量％及び水１〜３０％を有する紫膜を含有す
る。

【００１８】有利な紫膜−組成物は、１．５秒より短い
回折効率の立上り時間で、回折効率４％以上を有し、特
に有利な紫膜−組成物は、０．６秒より短い回折効率の
立上り時間では、ホログラフィック回折効率７％以上を
有する。

【００１９】達成された三次元的分解能は、すべての組
成物で、１５００本／ｍｍより大きい。

【００２０】本発明による紫膜−組成物の製造用の出発
物質として、１０ｍモルＮａ／Ｋリン酸塩緩衝溶液（ｐ
Ｈ７）中、２０℃で測定されたフォトサイクル時間少な
くとも１０ｍ秒を有する紫膜が好適である。

【００２１】本発明による紫膜−組成物の製造のために
出発物質として５０ｍ秒より長いフォトサイクル時間を
有する紫膜が好適であり、１００ｍ秒より長いフォトサ
イクル時間を有する紫膜は、特に有利に好適である。

【００２２】紫膜−懸濁液のフォトサイクル時間は、例
えばフラッシュ光分解(Blitzphotolyse)−実験により測
定することができる。この方法は、当業者に公知であ
る。フラッシュ光分解−実験では、短時間の集中的なフ
ラッシュ光により紫膜の１部が光化学的に励起される。
初期状態の吸収最大値に相当する波長の弱い検出光線
は、光化学的反応工程、例えば初期状態（Ｂ−状態）へ
の熱的逆行を観察するのに好適である。フォトサイクル
時間は、励起された物質の（１−１／ｅ）（≒６３％）
が、熱的緩和により励起状態（例えばＭ−状態）から初
期状態（例えばＢ−状態）に戻される時間である。最大
可能なフォトサイクル時間は、無限に近づく。この場合
には、励起状態もしくは初期状態は、露光により各々安
定にされ得、かつ熱的緩和は起こらない。

【００２３】例えばハロバクテリウム・ハロビウム(Hal
obacterium halobium)から紫膜を得ることは、例えば
Ｄ．エステルヘルト、Ｗ．ストエッケニウス、アイソレ
ーション・オブ・ザ・セル・メンブラン・オブ・ハロバ
クテリウム・ハロビウム・アンド・イツッ・フラクショ
ネーション・イン・レッド・アンド・パープル・メンブ
ラン；メソッド・イン・エンザイモロギー、第３１巻、
ビオメンブラン６６７〜６７８（１９７４）(D.Oesterh
elt,W.Stoeckenius,Isolation of the Cell Membrane o
f Halobacterium halobium and its fractionation in
Red and Purple membrane;Methods in Enzymology,Vol.
31,Biomembrane667〜678(1974))又は欧州特許（ＥＰ−
Ａ）第４０６８５０号明細書中に記載されている。これ
らの記載方法によれば、紫膜の変異体をハロバクテリウ
ム・ハロビウム又は他のハロバクテリア菌株から得るこ
ともできる。更に、出発物質として好適な紫膜は、例え
ばワッカー−ヘミ社(Wacker-Chemie GmbH)で市販されて
いる。

【００２４】有利に好適な出発物質の例は、突然変異体
ＢＲ３２６を含有する膜又はバクテリオロドプシン−変
異体を含有する膜であり、その場合、光作用下で、例え
ばＭ−状態の中間体だけが相当に生じる。そのような有
利に好適な膜では、中間体のうちの１つの寿命は、フォ
トサイクルの他の中間体すべての寿命より明らかに長
い。更に出発物質としてのそのような膜は、本発明によ
る、フォトサイクルの間にシッフ塩基の再プロトン化が
妨げられる紫膜−組成物の製造に特に好適である。ここ
で、９６位のアミノ酸ＡＳＰが、他の天然アミノ酸と交
換されているか、又は９６位のアスパラギン酸の位置(L
age)が、例えばアミノ酸の欠失又は挿入によりシッフ塩
基の位置で変えられているバクテリオロドプシン含有紫
膜が重要である。

【００２５】好適な紫膜は、緩衝溶液を用いて、有利に
ＯＤ₅₇₀ ０．２〜６、特に有利にＯＤ₅₇₀ ４〜６に調
整され、かつｐＨ値６〜１１、有利に６．５〜９に調整
される。緩衝液としては、例えば１０ｍモルＮａ／Ｋリ
ン酸塩を使用することができる。

【００２６】紫膜の乾燥重量に対して１〜１０重量％の
プロトン供与体／−受容体を添加する。プロトン供与体
／−受容体は、例えば、グリセリン、グアニジン、アル
ギニン、尿素、ジエチルアミン、アジ化ナトリウム、グ
リコール、モノ−、ジ−、ポリサッカリド、モノ−又は
多官能性アルコールの群から選択された物質１種以上か
らなる。プロトン供与体／−受容体としてグリセリン、
アルギニン及び／又はジエチルアミンを使用するのが有
利である。

【００２７】グリセリンを使用するのが特に有利であ
る。この懸濁液から水を残留率１〜３０％、有利に５〜
２０％まで除去する。水除去は、例えば乾燥又は遠心分
離により行うことができる。

【００２８】そうして得られた紫膜−組成物は、意想外
にも２％より大きいホログラフィック回折効率及び５秒
より少ない回折効率の立上り時間並びに１５００本／ｍ
ｍより多い三次元的分解能を有する。

【００２９】本発明による紫膜−組成物の所望の使用目
的に応じて、本発明による製造の前、間又は後で、各々
所望の使用目的に応じて紫膜−組成物を、各々技術水準
から公知であるように、加工するように、製法を変える
ことができる。相応して加工された紫膜−組成物は、２
％より大きい高められた回折効率並びに５秒より短い回
折効率の立上り時間もしくは有利な又は特に有利な実施
形の値及び生じた改良された使用特性も示す。

【００３０】本発明による紫膜−組成物は、技術水準で
公知である全用途のために使用することができる。特に
好適な使用に関する例は、紫膜含有フィルムの製造、短
期のホログラフィック記憶、ホログラフィック干渉計、
ホログラフィック見本識別(Mustererkennung)、光学的
相結合、光学的神経網状構造、組合せ記憶装置(assozia
tive Speicher)及び非線形光学的濾過のための使用であ
る。

【００３１】紫膜−組成物を例えば紫膜含有フィルムの
製造のために使用するならば、これらを、重力の作用下
で、制御された光学的品質の基材上に施与し、かつ第二
の基材を用いて密封する。固定化紫膜含有フィルムの製
造のためには、所謂「スピン−コーティング」技術が同
様に好適である。

【００３２】このように製造されたフィルムが、２％よ
り多い回折効率並びに５秒より短い回折効率の立上り時
間を有することが判明した。有利な紫膜−組成物を使用
する際には、そこに記載の値が得られる。

【００３３】本発明による紫膜−組成物の回折効率は、
ｐＨ値の増加と共に大きくなる。紫膜−組成物の回折効
率は、出発物質として使用された紫膜のフォトサイクル
時間の増加と共に大きくなる。

【００３４】そこで、例えば本発明による紫膜−組成物
の製造のために紫膜変異体ＢＲ３２６を使用すること
は、既に低い蛋白質保護性ｐＨ値で、明らかに高い回折
効率を可能にする。

【００３５】

【実施例】次に、例及び比較例に基づき本発明を詳説す
る。

【００３６】例１５７０ｎｍでの、光学密度３０を有し、かつＮａ／Ｋリ
ン酸塩緩衝溶液（１０ｍモル／ｌ）中、２０℃及びｐＨ
７で、フォトサイクル時間２４００ｍ秒を有するＢＲ３
２６型の市販の紫膜−懸濁液（Wacker-Chemie GmbH製
造、ミュンヘン）０．６ｍｌを、２０ｍモル／ｌ塩化ナ
トリウム及びグリセリン（８７％）６％（容量／容量）
を含有するＮａ／Ｋリン酸塩−緩衝溶液ｐＨ８（１０
０ｍモル／ｌ）９．４ｍｌを用いて、ｐＨ値８．０に調
整する。ｐＨ値は、ガラス電極で制御する。懸濁液のＯ
Ｄ₅₇₀は、５．２である。引き続き、底部に、遠心分離
挿入体に合わされたテフロン挿入体及び１６．２ｍｍの
内部穿孔を有するシリンダー上に、平らに磨かれた直径
２２．４ｍｍの円形ガラス板を有する遠心分離容器中
に、この懸濁液を充填する。超遠心機中で、ＴＳＴ２
８．２型の回転子中で２３０００Ｕｐｍで４５分間遠心
分離する。引き続いて透明上澄を傾瀉し、シリンダー孔
の直径を有する紫膜フィルムをその中心に有する円形ガ
ラス板を遠心分離挿入体から取り出す。２０℃、相対湿
度３０％で２４時間の乾燥後に、このフィルム２枚を相
対して置き、相互に圧縮する。分離スイッチとして厚さ
２５μｍの特殊鋼製リングを使用する。圧縮工程の間、
フィルムを６０℃まで１０分間加熱し、その後１時間に
わたり冷却する。こうして得られたフィルムは、含水率
５重量％を有する（塩化カルシウム上、２０℃で乾燥の
際の重量損失）。

【００３７】記載強度(Schreibintensitaet)２０ｍＷ／
ｃｍ²、記載波長５６８ｎｍ及び記載光線の角度４５゜
並びに読み取り波長(Lesewellenlaenge)６３２．８ｎｍ
で、このフィルムは、ホログラム効率７％を有する。ホ
ログラフィック回折効率の立上り時間は、５００ｍ秒で
あった。ホログラフィック分解能は、実質的に２５００
本／ｍｍより多かった。

【００３８】例２５７０ｎｍでの光学密度３０を有し、かつＮａ／Ｋリン
酸塩緩衝溶液（１０ｍモル／ｌ）中、２０℃及びｐＨ７
で、フォトサイクル時間２５００ｍ秒を有するＢＲ３２
６型の市販の紫膜−懸濁液（Wacker-Chemie GmbH製造、
ミュンヘン）０．６ｍｌに、２０ｍモル／ｌ塩化ナトリ
ウム及びグリセリン（８７％）６％（容量／容量）を含
有するＮａ／Ｋリン酸塩緩衝溶液ｐＨ６．５（１００
ｍモル／ｌ）９．４ｍｌを添加する。ｐＨをガラス電極
で制御し、６．５である。懸濁液のＯＤ₅₇₀は、５．０
である。

【００３９】例１に記載のようにして、紫膜−懸濁液か
らフィルムを製造する。

【００４０】こうして得られたフィルムは、含水率５重
量％である。これは、記載強度５０ｍＷ／ｃｍ²、記載
波長５６８ｎｍ及び記載光線の角度４５゜並びに読み取
り波長６３２．８ｎｍの場合に、最大達成可能なホログ
ラフィック回折効率４％を有する。ホログラフィック回
折効率の立上り時間は、３００ｍ秒であった。ホログラ
フィック分解能は、実質的に２５００本／ｍｍより多か
った。

【００４１】例３例１に記載されたように、固定化紫膜を含有するフィル
ムを製造する。ＢＲ３２６型の紫膜−懸濁液の代わり
に、野生型紫膜−懸濁液を使用した。これは、例１に記
載のようにして測定されたフォトサイクル時間１０ｍ秒
を有した。フィルム製造のために使用された懸濁液のＯ
Ｄ₅₇₀は、５．２である。こうして得られたフィルム
は、含水率５重量％を有する。記載強度１００ｍＷ／ｃ
ｍ²、記載波長５６８ｎｍ及び記載光線の角度４５゜並
びに読み取り波長６３２．８ｎｍで、最大達成可能なホ
ログラフィック回折効率２．２％を有する。ホログラフ
ィック回折効率の立上り時間は、１００ｍ秒であった。
ホログラフィック分解能は、実質的に２５００本／ｍｍ
より多かった。

【００４２】比較例１市販で得られるＢＲ３２６型の紫膜−懸濁液を公知技術
水準に記載のようにして、フィルムに加工し；即ちｐＨ
値をＮａ／Ｋリン酸塩緩衝溶液を用いてｐＨ６．５に調
整し、グリセリンを添加せず、フィルムを含水率６０％
まで乾燥させる。得られたフィルムは、記載強度２０ｍ
Ｗ／ｃｍ²、記載波長５６８ｎｍ及び記載光線の角度４
５゜並びに読み取り波長６３２．８ｎｍで、最大達成可
能なホログラフィック回折効率２％を有する。ホログラ
フィック回折効率の立上り時間は、１５０ｍ秒である。

【００４３】比較例２比較例１と同様に行う。紫膜懸濁液として、野生型−紫
膜を使用する。フォトサイクル時間は、１０ｍ秒であ
る。得られたフィルムは、記載強度２０ｍＷ／ｃｍ²、
記載波長５６８ｎｍ及び記載光線の角度４５゜並びに読
み取り波長６３２．８ｎｍで、最大達成可能なホログラ
フィック回折効率１％を有する。ホログラフィック回折
効率の立上り時間は、１２０ｍ秒である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０６Ｋ 19/06 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｃ (72)発明者アルフレートミラードイツ連邦共和国マルティンスリートコペルニクス−ヴェーク１ (72)発明者クリストフブロイヒレドイツ連邦共和国ミュンヘン 83 ロートケプヒェンシュトラーセ 89アー (72)発明者ディーターエスターヘルトドイツ連邦共和国ミュンヘン 70 ヴェルデンフェルスシュトラーセ 17 (56)参考文献特開平２−251949（ＪＰ，Ａ) ＢＩＯＣＨＥＭＩＣＡＬＡＮＤＢＩＯＰＨＹＳＩＣＡＬＲＥＳＥＡＣＨＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ，ＶＯＬ．75，ＮＯ．４，（1977−７）Ｐ. 1111〜1116 ＢＩＯＰＨＹＳＩＣＳＪＯＵＲＮＡＬ，ＶＯＬ．58，（1990−７）Ｐ．83〜 93

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ｐＨ値６〜１１を有し、並びにａ）フォトサイクル時間少なくとも１０ｍ秒を有する紫
膜ｂ）プロトン供与体／−受容体としてのグリセリン１〜
１０％及びｃ）水１〜３０％を含有し、かつ２％より大きい回折効率及び５秒より少
ないホログラフィック回折効率の立上り時間を有するこ
とを特徴とする、紫膜−組成物。
【請求項２】ａ）で使用される紫膜は、それの９６位
にあるアミノ酸アスパラギン酸が他の任意の天然アミノ
酸で替えられているか、又は９６位のアスパラギン酸の
位置がシッフ塩基のための位置で変えられているバクテ
リオロドプシン変異体を含有することを特徴とする、請
求項１記載の紫膜−組成物。
【請求項３】ａ）で使用される紫膜は、バクテリオロ
ドプシン変異体ＢＲ３２６を含有する、請求項１記載の
紫膜−組成物。
【請求項４】ａ）で使用される紫膜は、５０ｍ秒より
大きいフォトサイクル時間を有する、請求項１記載の紫
膜−組成物。
【請求項５】ａ）で使用される紫膜は、１００ｍ秒よ
り大きいフォトサイクル時間を有する、請求項１記載の
紫膜−組成物。
【請求項６】フォトサイクル時間少なくとも１０ｍ秒
を有する紫膜−懸濁液をｐＨ値６〜１１に調整し、この
紫膜−懸濁液に、プロトン供与体／受容体としてのグリ
セリン１〜１０％を添加し、そうして得られた懸濁液か
ら水を、残有率が１〜３０％になるまで除去する、請求
項１記載の紫膜−組成物の製法。
【請求項７】請求項１から５までのいずれか１項記載
の紫膜−組成物を有する光学的情報用の記憶材料。