JP6877028B2 - Lipid bilayer film forming apparatus, lipid bilayer film forming method, and evaluation system - Google Patents

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Description

本発明は、脂質二重膜形成装置、脂質二重膜形成方法、および評価システムに関する。 The present invention relates to a lipid bilayer membrane forming apparatus, a lipid bilayer membrane forming method, and an evaluation system.

細胞は、一般的に、脂質二重膜にて形成されている細胞膜によって覆われており、当該細胞膜によって、細胞と外界との境界が形成されている。 A cell is generally covered with a cell membrane formed of a lipid bilayer membrane, which forms a boundary between the cell and the outside world.

細胞膜は、外界から細胞内へ物質が自由拡散することを防ぐ機能を有しているのみならず、外界から細胞内へ物質を選択的に取り込む機能も有している。このような細胞膜の機能は、細胞膜を形成している脂質や、細胞膜中に埋め込まれている様々な膜タンパク質などによって発現している。 The cell membrane not only has a function of preventing the substance from freely diffusing from the outside world into the cell, but also has a function of selectively taking in the substance from the outside world into the cell. Such functions of the cell membrane are expressed by lipids forming the cell membrane and various membrane proteins embedded in the cell membrane.

近年、細胞膜が有している様々な機能に注目が集まっており、当該機能を解析しようとする試みがなされている。 In recent years, attention has been focused on various functions possessed by cell membranes, and attempts have been made to analyze the functions.

例えば、細胞膜は外界から細胞内へ物質が自由拡散することを防ぐ機能を有しているため、体内における薬剤の拡散に影響を及ぼし得る。それ故に、薬剤の開発にあたっては、薬剤の細胞膜の透過性を解析しようとする試みがなされている。 For example, since the cell membrane has a function of preventing the free diffusion of substances from the outside world into the cell, it can affect the diffusion of the drug in the body. Therefore, in the development of drugs, attempts have been made to analyze the permeability of the cell membrane of the drug.

例えば、細胞膜は外界から細胞内へ物質が自由拡散することを防ぐ機能を有しているものの、有毒な化合物の中には、細胞膜を貫通して拡散し得るものがある。それ故に、有毒な化合物の毒性評価にあたって、当該化合物の細胞膜の透過性を解析しようとする試みがなされている。 For example, although the cell membrane has the function of preventing the free diffusion of substances from the outside into the cell, some toxic compounds can diffuse through the cell membrane. Therefore, in evaluating the toxicity of a toxic compound, an attempt has been made to analyze the permeability of the cell membrane of the compound.

例えば、膜タンパク質は細胞膜から分離すると変性する場合がある。それ故に、膜タンパク質の機能を解析するために、膜タンパク質を人工的に細胞膜に埋め込もうとする試みがなされている。 For example, membrane proteins may denature when separated from the cell membrane. Therefore, in order to analyze the function of membrane proteins, attempts have been made to artificially implant the membrane proteins in the cell membrane.

細胞膜が有している様々な機能を解析するためには、脂質二重膜を人工的に作製する技術が必要であって、このような技術の開発が進められてきた。 In order to analyze various functions of cell membranes, a technique for artificially producing a lipid bilayer membrane is required, and the development of such a technique has been promoted.

脂質二重膜を人工的に作製する技術としては、例えば、脂質一重膜によって覆われた液滴と、脂質一重膜によって覆われた他の液滴とを、機械的な外力によって接触させる方法が挙げられる(特許文献1)。 As a technique for artificially producing a lipid bilayer membrane, for example, a method in which a droplet covered with a lipid single membrane and another droplet covered with the lipid single membrane are brought into contact with each other by a mechanical external force is used. (Patent Document 1).

また、脂質二重膜を人工的に作製する技術としては、油の中で予め脂質一重膜によって覆われた液滴を形成させ、その液滴をマニピュレータなどで操作することによって、脂質二重膜を作製する方法も挙げられる(非特許文献1)。 In addition, as a technique for artificially producing a lipid bilayer membrane, a lipid bilayer membrane is formed by forming droplets covered with a lipid bilayer membrane in advance in oil and manipulating the droplets with a manipulator or the like. (Non-Patent Document 1).

また、 Also,

特開2014−100672号公報(2014年6月5日公開)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-100672 (published on June 5, 2014)

Masayuki Iwamoto & Shigetoshi Oiki, Sci. Rep. 5, 9110, 2015Masayuki Iwamoto & Shigetoshi Oiki, Sci. Rep. 5, 9110, 2015

しかしながら、上述のような従来技術は、脂質二重膜を作製するための大掛かりな装置を必要とする、および、脂質二重膜を作製するための熟練した技術を必要とするなど、多くの課題を有している。 However, the prior art as described above requires many problems, such as requiring a large-scale device for producing a lipid bilayer membrane and a skilled technique for producing a lipid bilayer membrane. have.

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、脂質二重膜を簡便に形成することができる脂質二重膜形成装置および脂質二重膜形成方法、並びに、当該脂質二重膜形成装置を含む評価システムを実現することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is a lipid bilayer membrane forming apparatus and a lipid bilayer membrane forming method capable of easily forming a lipid bilayer membrane, and the lipid. The purpose is to realize an evaluation system including a bilayer film forming apparatus.

本発明の一実施形態は、以下の構成を有するものである。 One embodiment of the present invention has the following configuration.

[1]油が収容される第1収容部と、上記第1収容部の底部に設けられ、脂質一重膜によって覆われた液滴を収容するための複数の第2収容部と、を備え、上記第1収容部の内側面は、上記第1収容部に収容された油に水溶液を加えた時に、上記水溶液から形成された上記液滴を上記第2収容部へ導くように、上記第2収容部へ向かって収束した形状となっており、上記複数の第2収容部は、上記第2収容部内に収容された上記液滴同士が接触するように配置されていることを特徴とする、脂質二重膜形成装置。 [1] A first accommodating portion for accommodating oil and a plurality of second accommodating portions provided at the bottom of the first accommodating portion and for accommodating droplets covered with a lipid bilayer are provided. The inner surface of the first accommodating portion has a second accommodating portion so that when an aqueous solution is added to the oil contained in the first accommodating portion, the droplets formed from the aqueous solution are guided to the second accommodating portion. The shape converges toward the accommodating portion, and the plurality of second accommodating portions are arranged so that the droplets accommodating in the second accommodating portion come into contact with each other. Lipid bilayer film forming apparatus.

[2]上記液滴の形状を直径rの球とし、上記第2収容部内の空間の最大内接円の直径をrとした場合に、r≦rを満たすことを特徴とする、[1]に記載の脂質二重膜形成装置。 [2] When the shape of the droplet is a sphere having a diameter of r 3 and the diameter of the maximum inscribed circle of the space in the second accommodating portion is r 2 , r 3 ≤ r 2 is satisfied. , [1]. The lipid bilayer film forming apparatus.

[3]上記第2収容部の深さHは、0<H<(r)/2を満たすことを特徴とする、[1]または[2]に記載の脂質二重膜形成装置。 [3] The lipid bilayer film forming apparatus according to [1] or [2], wherein the depth H 2 of the second accommodating portion satisfies 0 <H 2 <(r 3) / 2. ..

[4]上記第2収容部の深さHは、(r)/2≦Hを満たし、上記第2収容部同士を隔てる壁面に、当該壁面を貫通する孔が形成されていることを特徴とする、[1]または[2]に記載の脂質二重膜形成装置。 [4] The depth H 2 of the second accommodating portion satisfies (r 3 ) / 2 ≦ H 2, and a hole penetrating the wall surface is formed on the wall surface separating the second accommodating portions. The lipid bilayer film forming apparatus according to [1] or [2].

[5][1]〜[4]の何れか1つに記載の脂質二重膜形成装置を用いた、脂質二重膜形成方法であって、上記第1収容部に収容されている油に水溶液を加える工程を有することを特徴とする、脂質二重膜形成方法。 [5] A method for forming a lipid bilayer film using the lipid bilayer film forming apparatus according to any one of [1] to [4], wherein the oil contained in the first storage portion is used. A method for forming a lipid bilayer membrane, which comprises a step of adding an aqueous solution.

[6][1]〜[4]の何れか1つに記載の脂質二重膜形成装置を含むことを特徴とする、評価システム。 [6] An evaluation system comprising the lipid bilayer film forming apparatus according to any one of [1] to [4].

[7]上記評価システムは、さらに電極を備えていることを特徴とする、[6]に記載の評価システム。 [7] The evaluation system according to [6], wherein the evaluation system further includes electrodes.

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置によれば、簡便に脂質二重膜を形成できるという効果を奏する。 According to the lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention, there is an effect that the lipid bilayer film can be easily formed.

(a)本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の斜視図である。(b)(a)の脂質二重膜形成装置を鉛直上方からみた平面図である。(c)(b)の二重膜形成装置のA−Aにおける断面図である。(d)(b)の二重膜形成装置のB−Bにおける断面図である。(e)本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を鉛直上方からみた平面図である。(A) It is a perspective view of the lipid bilayer film forming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. (B) is a plan view of the lipid bilayer film forming apparatus of (a) seen from above vertically. (C) It is sectional drawing in AA of the double film forming apparatus of (b). (D) It is sectional drawing in BB of the double film forming apparatus of (b). (E) It is a top view from the vertical view of the lipid bilayer film forming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 液滴が収容される前後における、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜装置の第2収容部の長手方向における断面図である。It is sectional drawing in the longitudinal direction of the 2nd accommodating part of the lipid bilayer membrane apparatus which concerns on one Embodiment of this invention before and after accommodating a droplet. (a)本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第2収容部の概略図である。(b)本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第2収容部の長手方向における断面図である。(c)本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第2収容部の短手方向における断面図である。(d)、(e)および(f)本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第2収容部の概略図である。(g)本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第2収容部の長手方向における断面図である。(h)本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第2収容部の短手方向における断面図である。(i)および(j)本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第2収容部の概略図である。(A) It is a schematic diagram of the 2nd accommodating part of the lipid bilayer film forming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. (B) It is sectional drawing in the longitudinal direction of the 2nd accommodating part of the lipid bilayer film forming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. (C) It is sectional drawing in the short side of the 2nd accommodating part of the lipid bilayer film forming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. It is the schematic of the 2nd accommodating part of the lipid bilayer film forming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention (d), (e) and (f). (G) It is sectional drawing in the longitudinal direction of the 2nd accommodating part of the lipid bilayer film forming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. (H) It is sectional drawing in the short side of the 2nd accommodating part of the lipid bilayer film forming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. (I) and (j) are schematic views of the 2nd accommodating part of the lipid bilayer film forming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の斜視図である。It is a perspective view of the lipid bilayer film forming apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る評価システムに含まれる脂質二重膜形成装置の第2収容部の長手方向における断面図である。It is sectional drawing in the longitudinal direction of the 2nd accommodating part of the lipid bilayer film forming apparatus included in the evaluation system which concerns on one Embodiment of this invention.

本発明の一実施形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、以下に説明する各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能である。本発明はまた、異なる実施形態や実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態や実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。なお、本明細書中に記載された学術文献、非特許文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考文献として援用される。また、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A〜B」は、「A以上(Aを含みかつAより大きい)B以下(Bを含みかつBより小さい)」を意図する。 An embodiment of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. The present invention is not limited to the configurations described below, and various modifications can be made within the scope of the claims. The present invention also includes embodiments and examples obtained by appropriately combining the technical means disclosed in different embodiments and examples within the technical scope of the present invention. All academic documents, non-patent documents and patent documents described in the present specification are incorporated as references in the present specification. Further, unless otherwise specified in the present specification, "A to B" representing a numerical range is intended to be "A or more (including A and larger than A) and B or less (including B and smaller than B)".

〔脂質二重膜形成装置〕
本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、油が収容される第1収容部と、上記第1収容部の底部に設けられ、脂質一重膜によって覆われた液滴を収容するための複数の第2収容部と、を備え、上記第1収容部の内側面は、上記第1収容部に収容された油に水溶液を加えた時に、上記水溶液から形成された上記液滴を上記第2収容部へ導くように、上記第2収容部へ向かって収束した形状となっており、上記複数の第2収容部は、上記第2収容部内に収容された上記液滴同士が接触するように配置されていることを特徴としている。
[Lipid bilayer membrane forming device]
The lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention is provided at the first accommodating portion in which oil is accommodating and the bottom of the first accommodating portion, and accommodates droplets covered with a lipid monolayer. A plurality of second accommodating portions for the purpose, and the inner surface of the first accommodating portion provides the droplets formed from the aqueous solution when the aqueous solution is added to the oil contained in the first accommodating portion. The shape converges toward the second accommodating portion so as to lead to the second accommodating portion, and the plurality of second accommodating portions are in contact with each other of the droplets contained in the second accommodating portion. It is characterized by being arranged so as to do so.

上述したように、特許文献1に記載の技術は、脂質二重膜を作製するための大掛かりな装置が必要であった。また、非特許文献1に記載の技術は、高度な訓練を経て初めて脂質二重膜の作製が可能になるなど、熟練技術が必要であった。 As described above, the technique described in Patent Document 1 required a large-scale device for producing a lipid bilayer membrane. In addition, the technique described in Non-Patent Document 1 requires skillful techniques, such as the ability to produce a lipid bilayer membrane only after advanced training.

一方、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、油に水溶液を加えるのみの操作により自動的に脂質二重膜の作製を可能とするため、当該技術分野に初めて接する人であっても、手軽に脂質二重膜を作製することを可能にするという利点を有する。 On the other hand, the lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention can automatically prepare a lipid bilayer film only by adding an aqueous solution to oil, and therefore, it is a person who is new to the technical field. Even if there is, it has an advantage that it is possible to easily prepare a lipid bilayer membrane.

また、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、マニピュレータなどの特殊な装置を必要としないため、小型、かつ、軽量な構成とすることができるという利点を有する。 Further, the lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention does not require a special apparatus such as a manipulator, and therefore has an advantage that it can be compact and lightweight.

また、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、持ち運びが可能であり、任意の場所(例えば、屋外など)での脂質二重膜の作製を可能にするという利点を有する。 Further, the lipid bilayer membrane forming apparatus according to the embodiment of the present invention has an advantage that it can be carried and the lipid bilayer membrane can be produced at an arbitrary place (for example, outdoors).

また、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、構造が平易であって安価に製造できるため、使い捨ての装置とすることを可能にするという利点を有する。 Further, the lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention has an advantage that it can be made into a disposable apparatus because it has a simple structure and can be manufactured at low cost.

また、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、例えば、第1収容部に収容された油に加える水溶液の量を容易に調節できるとともに、当該水溶液から形成される液滴の大きさを容易に調節することができる。液滴の大きさを調節できれば、液滴同士が接触している領域の広さを容易に調製できる。液滴同士が接触している領域の広さが大きすぎると、脂質二重膜の機能を測定するためのデータを取得する時に、当該データにノイズが混入することがある。それ故に、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、脂質二重膜の機能を測定するためのデータを取得する時に、当該データに混入するノイズを減らすことができるという利点を有する。 Further, the lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention can easily adjust the amount of the aqueous solution to be added to the oil contained in the first accommodating portion, and can easily adjust the amount of the aqueous solution formed from the aqueous solution. The size can be easily adjusted. If the size of the droplets can be adjusted, the size of the area where the droplets are in contact with each other can be easily adjusted. If the area where the droplets are in contact with each other is too large, noise may be mixed in the data when acquiring the data for measuring the function of the lipid bilayer membrane. Therefore, the lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention has an advantage that when data for measuring the function of the lipid bilayer membrane is acquired, noise mixed in the data can be reduced. Have.

図1〜図5を参照して、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置について説明する。 The lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

図1の(a)は、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の斜視図である。図1の(b)は、図1の(a)の脂質二重膜形成装置を鉛直上方からみた平面図である。図1の(c)は、図1の(b)の二重膜形成装置のA−Aにおける断面図である。図1の(d)は、図1の(b)の二重膜形成装置のB−Bにおける断面図である。図1の(e)は、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を鉛直上方からみた平面図である。 FIG. 1A is a perspective view of a lipid bilayer membrane forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1B is a plan view of the lipid bilayer film forming apparatus of FIG. 1A as viewed vertically from above. FIG. 1 (c) is a cross-sectional view taken along the line AA of the double film forming apparatus of FIG. 1 (b). FIG. 1D is a cross-sectional view taken along the line BB of the double film forming apparatus of FIG. 1B. FIG. 1 (e) is a plan view of the lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention as viewed from above vertically.

図1に示すように、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、基板1と、当該基板1に設けられている第1収容部2、および、複数の第2収容部3と、を備える。第1収容部2は、基板1の表面の1つに形成されており、複数の第2収容部3は、第1収容部2の表面(より具体的には、第1収容部2の底部)に形成されている。なお、第1収容部2は、基板1の複数の表面に設けられていてもよい。この場合、第1収容部2の各々に生成されている複数の第2収容部3の構成を異なるものとすれば、1つの基板によって、複数種類の脂質二重膜形成装置を提供することができる。 As shown in FIG. 1, the lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention includes a substrate 1, a first accommodating portion 2 provided on the substrate 1, and a plurality of second accommodating portions 3. And. The first accommodating portion 2 is formed on one of the surfaces of the substrate 1, and the plurality of second accommodating portions 3 are formed on the surface of the first accommodating portion 2 (more specifically, the bottom portion of the first accommodating portion 2). ) Is formed. The first accommodating portion 2 may be provided on a plurality of surfaces of the substrate 1. In this case, if the configurations of the plurality of second accommodating portions 3 generated in each of the first accommodating portions 2 are different, it is possible to provide a plurality of types of lipid bilayer film forming apparatus by one substrate. it can.

図2は、第1収容部2に油4が収容されており、かつ、第1収容部2底部に形成された第2収容部3に液滴5が収容される前後における、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の長手方向における断面図である。 FIG. 2 shows one of the present inventions before and after the oil 4 is contained in the first accommodating portion 2 and the droplet 5 is accommodated in the second accommodating portion 3 formed at the bottom of the first accommodating portion 2. It is sectional drawing in the longitudinal direction of the lipid bilayer film forming apparatus which concerns on embodiment.

図2に示すように、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置には、油4を収容するための第1収容部2と、第1収容部2の底部に、脂質一重膜によって覆われた液滴5を収容するための複数の第2収容部3と、が設けられている。第2収容部3は第1収容部第2の底部に設けられることから、第1収容部2に油4が収容された場合には、第2収容部3に液滴5が収容されるまでの間は、第2収容部3は油4で満たされる。また、第2収容部3に液滴5が収容された後も、第2収容部3における、液滴5に占められていない空間は、油4によって満たされる。また、図2では、第1収容部2は油で満たされているが、第1収容部2は油で満たされる必要はない。第1収容部2に収容される油の量は、第2収容部3に収容された液滴5を浸すことができる量であれば、特に限定されない。 As shown in FIG. 2, in the lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention, a first accommodating portion 2 for accommodating the oil 4 and a lipid monolayer on the bottom of the first accommodating portion 2. A plurality of second accommodating portions 3 for accommodating the droplet 5 covered by the above are provided. Since the second accommodating portion 3 is provided at the bottom of the second accommodating portion 2, when the oil 4 is accommodating in the first accommodating portion 2, until the droplet 5 is accommodating in the second accommodating portion 3. During that time, the second accommodating portion 3 is filled with oil 4. Further, even after the droplet 5 is accommodated in the second accommodating portion 3, the space not occupied by the droplet 5 in the second accommodating portion 3 is filled with the oil 4. Further, in FIG. 2, the first accommodating portion 2 is filled with oil, but the first accommodating portion 2 does not need to be filled with oil. The amount of oil contained in the first accommodating portion 2 is not particularly limited as long as the amount of the droplet 5 contained in the second accommodating portion 3 can be immersed.

基板1の形状は、第1収容部2を形成できる限り、図1に示されたような四角柱(例えば、直方体、および立方体)に特に限定されず、例えば、円柱、および多角柱等であってもよい。 The shape of the substrate 1 is not particularly limited to a quadrangular prism (for example, a rectangular parallelepiped and a cube) as shown in FIG. 1, as long as the first accommodating portion 2 can be formed, and is, for example, a cylinder, a polygonal prism, or the like. You may.

図1に、基板1の構成について、基板1の形状が四角柱であり、かつ、基板1が第1収容部2を一つ備える場合を例にあげて以下に説明するが、基板1の構成は、特に限定されるものではない。 FIG. 1 will be described below with reference to the configuration of the substrate 1 by taking as an example a case where the shape of the substrate 1 is a quadrangular prism and the substrate 1 includes one first accommodating portion 2. Is not particularly limited.

基板1の長手方向の長さをX、短手方向の長さをY、高さをZとする。基板1の長手方向Xの長さは、5mm〜100mmであることが好ましく、8mm〜75mmであることがより好ましく、12mm〜50mmであることがさらに好ましく、20〜30mmであることが特に好ましい。短手方向Yの長さは、3mm〜50mmであることが好ましく、4mm〜35mmであることがより好ましく、6mm〜25mmであることがさらに好ましく、10mm〜15mmであることが特に好ましい。高さZの長さは、0.5mm〜8mmであることが好ましく、0.6mm〜6mmであることがより好ましく、1mm〜4mmであることがさらに好ましく、1.5mm〜2.5mmであることがとくに好ましい。当該構成であれば、持ち運びが容易な脂質二重膜形成装置を実現することができる。 Let X be the length in the longitudinal direction of the substrate 1, Y be the length in the lateral direction, and Z be the height. The length of the substrate 1 in the longitudinal direction X is preferably 5 mm to 100 mm, more preferably 8 mm to 75 mm, further preferably 12 mm to 50 mm, and particularly preferably 20 to 30 mm. The length in the lateral direction Y is preferably 3 mm to 50 mm, more preferably 4 mm to 35 mm, further preferably 6 mm to 25 mm, and particularly preferably 10 mm to 15 mm. The length of the height Z is preferably 0.5 mm to 8 mm, more preferably 0.6 mm to 6 mm, further preferably 1 mm to 4 mm, and 1.5 mm to 2.5 mm. Is particularly preferred. With this configuration, it is possible to realize a lipid bilayer film forming apparatus that is easy to carry.

基板1の材質は特に限定されないが、油4によって変形および腐食しない材質が好ましい。例えば、ガラス、プラスチック、アクリル、およびテフロン(登録商標)等があげられる。これらの中でも、耐薬品性に優れること、および光学観察を行うことから、ガラスが好ましい。 The material of the substrate 1 is not particularly limited, but a material that is not deformed or corroded by the oil 4 is preferable. For example, glass, plastic, acrylic, Teflon (registered trademark) and the like can be mentioned. Among these, glass is preferable because it has excellent chemical resistance and optical observation is performed.

第1収容部2の内側面は、(1)油4が収容され得る形状であり、かつ、(2)第1収容部2に収容された油4に水溶液を加えた場合に、上記水溶液から形成された、脂質一重膜によって覆われた液滴5を、第2収容部3へ導くように(より具体的に、第2収容部3へ自動的に導くように)、第2収容部3へ向かって収束した形状、となっている。上記構成であれば、液滴5を自動的に第2収容部3へ導き、当該液滴5を自動的に第2収容部3内に収容することができる。 The inner surface of the first accommodating portion 2 has a shape capable of accommodating (1) oil 4, and (2) when an aqueous solution is added to the oil 4 contained in the first accommodating portion 2, from the above aqueous solution. The second accommodating portion 3 so as to guide the formed droplet 5 covered with the lipid monolayer to the second accommodating portion 3 (more specifically, automatically to the second accommodating portion 3). It has a shape that converges toward. With the above configuration, the droplet 5 can be automatically guided to the second accommodating portion 3, and the droplet 5 can be automatically accommodated in the second accommodating portion 3.

第1収容部2の内側面の形状は、上記(1)および(2)を満たす形状であればよく、特に限定されない。第1収容部2の内側面の形状は、例えば、球の表面の一部分(例えば、半球など)に対応する形状、円錐形状、多角推形状、および、これらの組み合わせであってもよい。この場合、第2収容部3を、例えば、第1収容部2の頂点、または、頂点近傍に設ければ、液滴5を自動的に第2収容部3へ導くことができる。 The shape of the inner surface of the first accommodating portion 2 is not particularly limited as long as it satisfies the above (1) and (2). The shape of the inner surface of the first accommodating portion 2 may be, for example, a shape corresponding to a part of the surface of the sphere (for example, a hemisphere), a conical shape, a polygonal thrust shape, or a combination thereof. In this case, if the second accommodating portion 3 is provided, for example, at or near the apex of the first accommodating portion 2, the droplet 5 can be automatically guided to the second accommodating portion 3.

第1収容部2の内側面の形状の例として、周囲の表面よりも窪んでいる形状である、溝があげられる。第1収容部2の内側面の表面に溝が設けられている場合には、液滴5を当該溝に沿って第2収容部3に導くことができ、第2収容部3に収容される前に液滴5同士が接触することを防ぐことができる。図1の(e)では、第1収容部2の内側面の表面には、第1収容部2の外周から第2収容部3に向かって、第2収容部3の直径と同じ幅を有する直線状の溝が設けられているが、溝の形状は特に限定されない。溝の形状は、例えば、第2収容部3から第1収容部2の外周に向かって扇形に広がる形状であってもよい。第1収容部2の内側面の表面に、上述したような扇形に広がる形状の溝が設けられている場合には、様々な場所に形成された液滴5を、当該溝に沿って第2収容部3に安定して導くことができる。溝の高さは、特に限定されず、後述する液滴5の直径rより大きくてもよく、小さくてもよい。例えば、溝の高さは、液滴5の直径rの1/1000よりも高くてもよく、1/100よりも高くてもよく、1/10よりも高くてもよい。溝の高さが高いほど、液滴5を、当該溝に沿って第2収容部3に安定して導くことができる。 An example of the shape of the inner surface of the first accommodating portion 2 is a groove, which is a shape recessed from the surrounding surface. When a groove is provided on the surface of the inner surface of the first accommodating portion 2, the droplet 5 can be guided to the second accommodating portion 3 along the groove and is accommodated in the second accommodating portion 3. It is possible to prevent the droplets 5 from coming into contact with each other before. In FIG. 1 (e), the surface of the inner surface of the first accommodating portion 2 has the same width as the diameter of the second accommodating portion 3 from the outer circumference of the first accommodating portion 2 toward the second accommodating portion 3. A linear groove is provided, but the shape of the groove is not particularly limited. The shape of the groove may be, for example, a shape that spreads in a fan shape from the second accommodating portion 3 toward the outer periphery of the first accommodating portion 2. When a groove having a fan shape as described above is provided on the surface of the inner surface of the first accommodating portion 2, the droplets 5 formed in various places are placed along the groove in the second. It can be stably guided to the accommodating portion 3. The height of the groove is not particularly limited, may be greater than the diameter r 3 of the droplets 5 which will be described later, it may be small. For example, the height of the groove may be greater than 1/1000 of a diameter r 3 of the droplet 5, may be higher than 1/100, may be higher than 1/10. The higher the height of the groove, the more stably the droplet 5 can be guided to the second accommodating portion 3 along the groove.

第1収容部2の内側面の表面の形状は、特に限定されないは、凹凸が無く平面であってもよいし、凹凸が設けられていてもよい。なお、当該凹凸は、第1収容部2の内側面の表面の粗さを意図し、上述した溝とは区別されるものである。 The shape of the surface of the inner surface of the first accommodating portion 2 is not particularly limited, and may be a flat surface without unevenness, or may be provided with unevenness. The unevenness is intended to be the roughness of the surface of the inner surface of the first accommodating portion 2, and is distinguished from the above-mentioned groove.

凹凸を設ける場合には、第1収容部2の内側面の表面全体に設けてもよいし、第1収容部2の内側面の表面の一部に設けてもよい。更に具体的に、第1収容部2の内側面に上述した溝が設けられる場合には、当該溝の表面に凹凸を設けてもよい。 When the unevenness is provided, it may be provided on the entire surface of the inner surface of the first accommodating portion 2, or may be provided on a part of the surface of the inner surface of the first accommodating portion 2. More specifically, when the above-mentioned groove is provided on the inner surface of the first accommodating portion 2, the surface of the groove may be provided with irregularities.

第1収容部2の内側面の表面が平面であれば、液滴5を第2収容部3に速やかに収容することができ、一方、第1収容部2の内側面の表面に凹凸があれば、液滴5の第2収容部3への収容に要する時間を長くすることができる。つまり、凹凸を設けることによって、長い時間をかけて脂質一重膜を形成したり、脂質一重膜の形成時間に差が生じるように凹凸の形状に違いを設けることによって、複数形成される液滴の形成順番を規定したりすることができる。凹凸の形状は特に限定されず、凹部の深さまたは凸部の高さの程度も、特に限定されない。例えば、凹部の深さおよび凸部の高さは、液滴5の直径rの、1/10以下であってもよいし、1/100以下であってもよいし、1/1000以下であってもよい。凹部の深さおよび凸部の高さを大きくすれば大きくするほど、液滴5の第2収容部3への収容に要する時間を長くすることができる。 If the surface of the inner surface of the first accommodating portion 2 is flat, the droplet 5 can be quickly accommodated in the second accommodating portion 3, while the surface of the inner surface of the first accommodating portion 2 is uneven. For example, the time required for accommodating the droplet 5 in the second accommodating portion 3 can be lengthened. That is, by providing the unevenness, a lipid single film is formed over a long period of time, or by providing a difference in the shape of the unevenness so that the formation time of the lipid single film is different, a plurality of droplets are formed. The formation order can be specified. The shape of the unevenness is not particularly limited, and the depth of the concave portion or the height of the convex portion is not particularly limited. For example, the height of the depth and the convex portion of the concave portion, the diameter r 3 of the droplet 5, may be 1/10 or less, may be 1/100 or less, in 1 / 1,000 or less There may be. The larger the depth of the concave portion and the height of the convex portion, the longer the time required for accommodating the droplet 5 in the second accommodating portion 3 can be increased.

第1収容部2の内側面の形状はまた、曲率半径を有する球の表面の形状であることがより好ましい。上記曲率半径は、特に限定されないが、3mm〜50mmであることが好ましく、4mm〜35mmであることがより好ましく、6mm〜25mmであることが更に好ましく、または、8mm〜16mmであることが特に好ましい。 The shape of the inner surface of the first accommodating portion 2 is also more preferably the shape of the surface of a sphere having a radius of curvature. The radius of curvature is not particularly limited, but is preferably 3 mm to 50 mm, more preferably 4 mm to 35 mm, further preferably 6 mm to 25 mm, or particularly preferably 8 mm to 16 mm. ..

第1収容部2を鉛直上方から見た場合、第1収容部2の外周の形状は、図1に示されたような、真円形に特に限定されず、例えば、楕円形、四角形、および多角形等であってもよい。 When the first accommodating portion 2 is viewed from above vertically, the shape of the outer circumference of the first accommodating portion 2 is not particularly limited to a perfect circle as shown in FIG. 1, for example, an ellipse, a quadrangle, and many. It may be a quadrangle or the like.

図1に示したように、第1収容部2を鉛直上方から見た場合に、第1収容部2の外周の形状が真円である場合には、当該真円の直径をrと規定し、第1収容部2の外周の形状が、楕円形、四角形、および多角形等の場合には、それらの内接円の直径をrと規定する。図1に示したように、第1収容部2に第2収容部3が2つ設けられている場合には、第1収容部2の直径rは、特に限定されないが、2.5mm〜40mmであることが好ましく、3mm〜30mmであることがより好ましく、5mm〜20mmであることが更に好ましく、7.5mm〜15mmであることが特に好ましい。 As shown in FIG. 1, when viewed first housing part 2 from the vertically upward, when the shape of the outer circumference of the first housing section 2 is true circle, defining the diameter of the perfect circle as r 1 and, the shape of the outer periphery of the first housing section 2, oval, square, and in the case of polygonal defines the diameter of those of the inscribed circle as r 1. As shown in FIG. 1, when the first accommodating portion 2 is provided with two second accommodating portions 3, the diameter r 1 of the first accommodating portion 2 is not particularly limited, but is 2.5 mm or more. It is preferably 40 mm, more preferably 3 mm to 30 mm, further preferably 5 mm to 20 mm, and particularly preferably 7.5 mm to 15 mm.

第1収容部2の深さHについて説明する。第1収容部2の深さHは、後述する第2収容部3の深さHとの関係に基づいて、設定され得る。例えば、第1収容部2の深さHと第2収容部3の深さHとの和(H+H)は、基板1の高さZを超えないように、設定され得る。 The depth H 1 of the first accommodating portion 2 will be described. The depth H 1 of the first accommodating portion 2 can be set based on the relationship with the depth H 2 of the second accommodating portion 3 described later. For example, the sum of the depth of the first housing part 2 H 1 and the depth H 2 of the second housing part 3 (H 1 + H 2), as not to exceed the height Z of the substrate 1 can be set.

液滴5の直径をrとすると、第1収容部2の深さHと第2収容部3の深さHとの和(H+H)は、直径rよりも大きくなるように、設定され得る。本明細書において、「液滴5の直径r」とは、液滴5が完全な球であると仮定したときの、当該球の直径がrであることを意図する。直径rは、油4に加えられた水溶液の体積から算出することが可能である。なお、第2収容部3内に収容された液滴5は、重力または液滴5の周囲の油4等から受ける力により、完全な球の形状となることはできず、略球の形状となる。 When the diameter of the droplets 5 and r 3, the sum of the depth of the first housing part 2 H 1 and the depth H 2 of the second housing part 3 (H 1 + H 2) is larger than the diameter r 3 Can be set as such. As used herein, the term "droplet 5 diameter r 3 " is intended to mean that the diameter of the sphere is r 3 , assuming that the droplet 5 is a perfect sphere. The diameter r 3 can be calculated from the volume of the aqueous solution added to the oil 4. The droplet 5 contained in the second accommodating portion 3 cannot have a perfect sphere shape due to gravity or a force received from the oil 4 or the like around the droplet 5, and has a substantially sphere shape. Become.

第1収容部2の深さHは、0.3mm〜6mmであることが好ましく、0.5mm〜4.5mmであることがより好ましく、0.75mm〜3mmであることがさらに好ましく、1mm〜2mmであることが特に好ましい。 The depth H 1 of the first accommodating portion 2 is preferably 0.3 mm to 6 mm, more preferably 0.5 mm to 4.5 mm, further preferably 0.75 mm to 3 mm, and 1 mm. It is particularly preferably about 2 mm.

第2収容部3の内側面の形状は、脂質一重膜によって覆われた液滴5を収容できる形状であれば特に限定されない。第2収容部3の内側面の形状は、例えば、鉛直下方に向かって収束する形状であってもよい。第2収容部3の内側面の形状は、例えば、球の表面の一部分(例えば、半球など)に対応する形状、円筒形状、多角柱形状、および、これらの組み合わせであってもよい。 The shape of the inner surface of the second accommodating portion 3 is not particularly limited as long as it can accommodate the droplet 5 covered with the lipid single film. The shape of the inner surface of the second accommodating portion 3 may be, for example, a shape that converges vertically downward. The shape of the inner surface of the second accommodating portion 3 may be, for example, a shape corresponding to a part of the surface of the sphere (for example, a hemisphere), a cylindrical shape, a polygonal prism shape, or a combination thereof.

第2収容部3の内側面の形状は、曲率半径を有する球の表面の形状であることが好ましい。上記曲率半径は、特に限定されないが、0.3mm〜5mmであることが好ましく、0.4mm〜3.5mmであることがより好ましく、0.6mm〜2.5mmであることがさらに好ましく、0.8mm〜1.6mmであることが特に好ましい。 The shape of the inner surface of the second accommodating portion 3 is preferably the shape of the surface of a sphere having a radius of curvature. The radius of curvature is not particularly limited, but is preferably 0.3 mm to 5 mm, more preferably 0.4 mm to 3.5 mm, further preferably 0.6 mm to 2.5 mm, and 0. It is particularly preferably 0.8 mm to 1.6 mm.

曲率半径は、液滴5の直径rの、0.5倍よりも大きくかつ4倍以下であることが好ましく、0.5倍よりも大きくかつ3倍以下であることがより好ましく、0.55倍以上2倍以下であることがさらに好ましく、0.6倍以上1倍以下であることが特に好ましい。曲率半径と液滴5の直径rとの関係が上記範囲内であれば、クリアランス処理を容易に行うことができる。曲率半径は、また、当該曲率半径の球の体積が、液滴5の体積の、1倍よりも大きくかつ35倍以下となるように設定されることが好ましく、より好ましくは1.2倍以上25倍以下となるように、さらに好ましくは1.4倍以上15倍以下となるように、特に好ましくは1.7倍以上8倍以下となるように設定される。 The radius of curvature of the diameter r 3 of the droplet 5, more preferably preferably less large and 4 times higher than 0.5 times or less larger and 3 times than 0.5 times, 0. It is more preferably 55 times or more and 2 times or less, and particularly preferably 0.6 times or more and 1 time or less. Within the above range relationship between the diameter r 3 of the curvature radius of the droplet 5, it is possible to perform the clearance process easily. The radius of curvature is preferably set so that the volume of the sphere having the radius of curvature is larger than 1 times and 35 times or less of the volume of the droplet 5, more preferably 1.2 times or more. It is set to be 25 times or less, more preferably 1.4 times or more and 15 times or less, and particularly preferably 1.7 times or more and 8 times or less.

第2収容部3を鉛直上方から見た場合、第2収容部3の外周の形状は、図1に示されたような、真円形に特に限定されず、例えば、楕円形、四角形、および多角形等であってもよい。 When the second accommodating portion 3 is viewed from above vertically, the shape of the outer circumference of the second accommodating portion 3 is not particularly limited to a perfect circle as shown in FIG. 1, for example, an ellipse, a quadrangle, and many. It may be a quadrangle or the like.

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置では、液滴5の形状を直径rの球とし、第2収容部3内の空間の最大内接円の直径をrとした場合に、r≦rを満たすことが好ましい。上記構成であれば、液滴5同士の接触面を小さく保つことが可能となる。具体的には、液滴5が重力などによって変形した場合であっても、液滴5同士の接触面を小さく保つことが可能となる。ここで、本明細書において、第2収容部3内の空間とは、第2収容部3の内側面から鉛直上方の空間を意味する。従って、第2収容部3内の空間の最大内接円の直径rは、図1に示したように、第2収容部3を鉛直上方から見た場合の、第2収容部3の直径rに等しいものであり得る。ここで、第2収容部3の直径rは、第2収容部3の外周の形状が真円である場合には、当該真円の直径をrと規定し、第2収容部3の外周の形状が、楕円形、四角形、および多角形等の場合には、それらの内接円の直径をrと規定する。より具体的には、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置では、液滴5の形状を直径rの球としたとき、当該rと、第2収容部3を鉛直上方から見た場合の第2収容部3の直径rとが、r≦rを満たすことが好ましい。 The lipid bilayer membrane forming apparatus according to an embodiment of the present invention, the shape of the droplet 5 is a sphere of diameter r 3, if the diameter of the largest inscribed circle of the space in the second container 3 was r 2 It is preferable that r 3 ≤ r 2 is satisfied. With the above configuration, it is possible to keep the contact surface between the droplets 5 small. Specifically, even when the droplet 5 is deformed by gravity or the like, the contact surface between the droplets 5 can be kept small. Here, in the present specification, the space in the second accommodating portion 3 means a space vertically above the inner side surface of the second accommodating portion 3. Therefore, the diameter r 2 of the maximum inscribed circle of the space in the second accommodating portion 3 is the diameter of the second accommodating portion 3 when the second accommodating portion 3 is viewed from vertically above, as shown in FIG. It may be equal to r 2. Here, the diameter r 2 of the second accommodating portion 3 defines the diameter of the perfect circle as r 2 when the outer peripheral shape of the second accommodating portion 3 is a perfect circle, and the diameter r 2 of the second accommodating portion 3 the shape of outer circumference, an oval, a square, and in the case of polygonal defines the diameter of those of the inscribed circle and r 2. More specifically, in the lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention, when the shape of the droplet 5 is a sphere having a diameter of r 3 , the r 3 and the second accommodating portion 3 are vertically above. It is preferable that the diameter r 2 of the second accommodating portion 3 when viewed from the above satisfies r 3 ≦ r 2.

第2収容部3内の空間の最大内接円の直径rは、特に限定されないが、0.3mm〜5mmであることが好ましく、0.4mm〜3.5mmであることがより好ましく、0.6mm〜2.5mmであることがさらに好ましく、0.8mm〜1.6mmであることが特に好ましい。 The diameter r 2 of the maximum inscribed circle of the space in the second accommodating portion 3 is not particularly limited, but is preferably 0.3 mm to 5 mm, more preferably 0.4 mm to 3.5 mm, and 0. It is more preferably 0.6 mm to 2.5 mm, and particularly preferably 0.8 mm to 1.6 mm.

第2収容部3の最下部は、第2収容部3を鉛直上方から見た場合に、第2収容部3の中心に配置されていなくてもよい。ここで、第2収容部3の最下部とは、第2収容部3の最も鉛直下方の部分である。また、第2収容部3の中心とは、第2収容部3を鉛直上方から見た場合の外周の中心を意図し、外周の形状が真円である場合には当該真円の中心であり、外周の形状が、楕円形、および多角形等の場合にはそれらの内接円の中心を意図する。第2収容部3の最下部が、第2収容部3を鉛直上方から見た場合に、第2収容部3の中心に配置されていない場合には、第2収容部3の最下部は、第2収容部3を鉛直上方から見た場合に、第2収容部3の中心から、隣接する第2収容部3(より具体的に、隣接する第2収容部3の最下部)の側に向ってずれて配置されていることが好ましい。上記構成であれば、加える水溶液が少ない場合であっても、液滴5同士を接触させて、脂質二重膜を形成することが可能となる。 The lowermost portion of the second accommodating portion 3 does not have to be arranged at the center of the second accommodating portion 3 when the second accommodating portion 3 is viewed from vertically above. Here, the lowermost portion of the second accommodating portion 3 is the most vertically lower portion of the second accommodating portion 3. Further, the center of the second accommodating portion 3 is intended to be the center of the outer circumference when the second accommodating portion 3 is viewed from vertically above, and when the outer peripheral shape is a perfect circle, it is the center of the perfect circle. , When the outer peripheral shape is elliptical, polygonal, etc., the center of their inscribed circle is intended. When the lowermost part of the second accommodating portion 3 is not arranged in the center of the second accommodating portion 3 when the second accommodating portion 3 is viewed from vertically above, the lowermost portion of the second accommodating portion 3 is When the second accommodating portion 3 is viewed from vertically above, from the center of the second accommodating portion 3 to the side of the adjacent second accommodating portion 3 (more specifically, the lowermost part of the adjacent second accommodating portion 3). It is preferable that they are arranged so as to be offset from each other. With the above configuration, even when the amount of the aqueous solution to be added is small, the droplets 5 can be brought into contact with each other to form a lipid bilayer film.

隣接する第2収容部3の間の距離は、特に限定されないが、液滴5の直径rよりも大きいことが好ましい。「隣接する第2収容部3」とは、各々の第2収容部3に一つずつ収容される2つの液滴5が接触して脂質二重膜を形成し得る、第2収容部3の2つを意図する。また、隣接する第2収容部3の間の距離とは、隣接する第2収容部3の最下部の間の距離を意図する。第2収容部3内に収容された液滴5は、第2収容部3内で、液滴5の重心と第2収容部3の最下部とが鉛直方向から見た場合に略一致するように、安定して留められ得る。隣接する第2収容部3の間の距離は、rの1.05倍以上であることがより好ましく、1.1倍以上であることがさらに好ましく、1.2倍以上であることが特に好ましい。上記構成であれば、液滴5が自重で変形した場合であっても、液滴5同士の接触面を小さく保つことが可能となる。 The distance between the second housing portion 3 adjacent is not particularly limited, preferably greater than the diameter r 3 of the droplets 5. The "adjacent second accommodating portion 3" is a second accommodating portion 3 in which two droplets 5 accommodating one by one in each second accommodating portion 3 can come into contact with each other to form a lipid bilayer membrane. Two are intended. Further, the distance between the adjacent second accommodating portions 3 is intended to be the distance between the lowermost portions of the adjacent second accommodating portions 3. The droplet 5 contained in the second accommodating portion 3 is such that the center of gravity of the droplet 5 and the lowermost portion of the second accommodating portion 3 substantially coincide with each other in the second accommodating portion 3 when viewed from the vertical direction. In addition, it can be stably fastened. The distance between the adjacent second accommodating portions 3 is more preferably 1.05 times or more, more preferably 1.1 times or more, and particularly preferably 1.2 times or more of r 3. preferable. With the above configuration, it is possible to keep the contact surface between the droplets 5 small even when the droplets 5 are deformed by their own weight.

第2収容部3の深さHについて図3を参照して説明する。図3の(a)、(d)、(e)、(f)、(i)および(j)は、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第2収容部の概略図である。図3の(b)および(g)は、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第2収容部の長手方向における断面図である。図3の(c)および(h)は、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第2収容部の短手方向における断面図である。 The depth H 2 of the second accommodating portion 3 will be described with reference to FIG. (A), (d), (e), (f), (i) and (j) of FIG. 3 are schematic views of a second accommodating portion of the lipid bilayer membrane forming apparatus according to the embodiment of the present invention. Is. (B) and (g) of FIG. 3 are sectional views in the longitudinal direction of the second accommodating portion of the lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention. (C) and (h) of FIG. 3 are cross-sectional views in the lateral direction of the second accommodating portion of the lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention.

更に詳細に、図3の(a)〜(e)は、第2収容部3の深さHが、0<H<(r)/2を満たす場合の本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第2収容部を示し、図3の(f)〜(j)は、第2収容部3の深さHが、(r)/2≦H満たす場合の本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第2収容部を示している。 More specifically, (a) to (e) of FIG. 3 is an embodiment of the present invention in the case where the depth H 2 of the second accommodating portion 3 satisfies 0 <H 2 <(r 3) / 2. The second accommodating portion of the lipid bilayer film forming apparatus is shown, and (f) to (j) of FIG. 3 show the case where the depth H 2 of the second accommodating portion 3 satisfies (r 3 ) / 2 ≦ H 2. The second accommodating portion of the lipid bilayer membrane forming apparatus according to the embodiment of the present invention is shown.

第2収容部3の深さHは、0<H<(r)/2を満たすものであり得る。上記構成であれば、第2収容部3同士を隔てる第2収容部3の内側面(換言すれば、壁)の高さが液滴5の半径未満であるため、図3の(d)に示したように、隣接する第2収容部3同士の間に第2収容部3の深さHと同じ高さの壁が設置されている場合であっても、液滴5同士は、当該壁よりも上方にて容易に接触することが可能となる。 The depth H 2 of the second accommodating portion 3 may satisfy 0 <H 2 <(r 3 ) / 2. In the above configuration, since the height of the inner surface (in other words, the wall) of the second accommodating portion 3 that separates the second accommodating portions 3 is less than the radius of the droplet 5, the height of the droplet 5 is shown in FIG. As shown, even when a wall having the same height as the depth H 2 of the second accommodating portion 3 is installed between the adjacent second accommodating portions 3, the droplets 5 are said to be the same. It is possible to easily make contact above the wall.

また、第2収容部3の深さHが、0<H<(r)/2を満たす場合には、図3の(a)に示したように、隣接する第2収容部3同士を隔てる壁を貫通するように、孔(具体的には、U型の切り込み)が設置されていてもよい。上記構成によれば、第2収容部に収容された液滴5同士は、上記孔を介して接触することが可能となるため、液滴5同士の接触面積を調節する(例えば、増大させる)ことが可能となる。 Further, when the depth H 2 of the second accommodating portion 3 satisfies 0 <H 2 <(r 3 ) / 2, as shown in FIG. 3A, the adjacent second accommodating portion 3 A hole (specifically, a U-shaped notch) may be provided so as to penetrate the wall separating the two. According to the above configuration, the droplets 5 contained in the second accommodating portion can come into contact with each other through the holes, so that the contact area between the droplets 5 is adjusted (for example, increased). It becomes possible.

また、第2収容部3の深さHが、0<H<(r)/2を満たす場合には、図3の(e)に示したように、隣接する第2収容部3同士を隔てる壁を貫通する孔(具体的には、開口)が設置されていてもよい。上記構成によれば、第2収容部に収容された液滴5同士は、上記孔を介して接触することが可能となるため、液滴5同士の接触面積を調節する(例えば、増大させる)ことが可能となる。 Further, when the depth H 2 of the second accommodating portion 3 satisfies 0 <H 2 <(r 3 ) / 2, as shown in FIG. 3 (e), the adjacent second accommodating portion 3 Holes (specifically, openings) that penetrate the walls that separate them from each other may be installed. According to the above configuration, the droplets 5 contained in the second accommodating portion can come into contact with each other through the holes, so that the contact area between the droplets 5 is adjusted (for example, increased). It becomes possible.

第2収容部3の深さHは、(r)/2≦Hを満たすものであり得る。上記構成であれば、第2収容部3同士を隔てる第2収容部3の内側面(換言すれば、壁)の高さが液滴5の半径以上であるため、図3の(i)に示したように、隣接する第2収容部3同士の間に第2収容部3の深さHと同じ高さの壁が設置されている場合には、当該壁によって、液滴5同士の容易な接触を防ぐことが可能となる。この場合には、液滴5の形状変化に伴って(例えば、時間の経過と共に、油4から脂質二重膜を形成可能な脂質が液滴5の界面に移行し、その結果、液滴5の界面張力が低下するなどして、脂質二重膜の面積が時間とともに増大した場合など)液滴5同士が接触可能となる。 The depth H 2 of the second accommodating portion 3 may satisfy (r 3 ) / 2 ≦ H 2. In the above configuration, since the height of the inner surface (in other words, the wall) of the second accommodating portion 3 that separates the second accommodating portions 3 is equal to or larger than the radius of the droplet 5, the height of the droplet 5 is shown in FIG. As shown, when a wall having the same height as the depth H 2 of the second accommodating portion 3 is installed between the adjacent second accommodating portions 3, the wall causes the droplets 5 to each other. It is possible to prevent easy contact. In this case, as the shape of the droplet 5 changes (for example, with the passage of time, the lipid capable of forming a lipid double film from the oil 4 moves to the interface of the droplet 5, and as a result, the droplet 5 The droplets 5 can come into contact with each other (for example, when the area of the lipid double film increases with time due to a decrease in interfacial tension).

また、第2収容部3の深さHが、(r)/2≦Hを満たす場合には、図3の(f)に示したように、隣接する第2収容部3同士を隔てる壁を貫通する孔(具体的には、U型の切り込み)が設置されていてもよい。上記構成によれば、第2収容部に収容された液滴5同士は、上記孔を介して接触することが可能となるため、液滴5同士の接触面積を調節する(例えば、増大させる)ことが可能となる。 Further, when the depth H 2 of the second accommodating portion 3 satisfies (r 3 ) / 2 ≦ H 2 , as shown in FIG. 3 (f), the adjacent second accommodating portions 3 are connected to each other. A hole (specifically, a U-shaped notch) penetrating the separating wall may be provided. According to the above configuration, the droplets 5 contained in the second accommodating portion can come into contact with each other through the holes, so that the contact area between the droplets 5 is adjusted (for example, increased). It becomes possible.

また、第2収容部3の深さHが、(r)/2≦Hを満たす場合には、図3の(j)に示したように、隣接する第2収容部3同士を隔てる壁を貫通する孔(具体的には、開口)が形成されていてもよい。上記構成によれば、第2収容部に収容された液滴5同士は、上記孔を介して接触することが可能となるため、液滴5同士の接触面積を調節する(例えば、増大させる)ことが可能となる。 Further, when the depth H 2 of the second accommodating portion 3 satisfies (r 3 ) / 2 ≦ H 2 , as shown in FIG. 3 (j), the adjacent second accommodating portions 3 are connected to each other. A hole (specifically, an opening) that penetrates the separating wall may be formed. According to the above configuration, the droplets 5 contained in the second accommodating portion can come into contact with each other through the holes, so that the contact area between the droplets 5 is adjusted (for example, increased). It becomes possible.

上述した孔の大きさおよび数は、特に限定されず、適宜、所望の大きさ、および、所望の数に設定することができる。例えば、3つ以上の第2収容部3を直列に配列する場合には、末端に配置される2つの第2収容部3の各々に1つの孔を形成し、当該2つの第2収容部3の間に配置される第2収容部3に複数(例えば、2つ)の孔を形成することも可能である。勿論、本発明は、当該構成に限定されない。 The size and number of the above-mentioned holes are not particularly limited, and can be appropriately set to a desired size and a desired number. For example, when three or more second accommodating portions 3 are arranged in series, one hole is formed in each of the two second accommodating portions 3 arranged at the ends, and the two second accommodating portions 3 are formed. It is also possible to form a plurality of (for example, two) holes in the second accommodating portion 3 arranged between the two. Of course, the present invention is not limited to this configuration.

図4の(a)〜(e)は、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の斜視図である。 4 (a) to 4 (e) are perspective views of a lipid bilayer film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、図4の(e)に示すように、1つの基板1あたり2つ以上の第1収容部2を有してもよい。この場合、各々の第1収容部2は2つ以上の第2収容部3を有する。図4の(e)では、1つの基板1あたり6つの第1収容部2を含んでいるが、これに限定されず、1つの基板1あたり第1収容部2を、6つ以上有していてもよく、12個以上有していてもよく、24個以上有していてもよく、48個以上有していてもよく、96個以上有していてもよい。上述した構成であれば、1つの脂質二重膜形成装置によって、同時に複数の脂質二重膜を形成させることが可能となる。従って、後述する本発明の一実施形態に係る評価システムが、上述した構成を有する脂質二重膜形成装置を備える場合には、同時に複数の脂質二重膜について、評価を行うことが可能となる。 As shown in FIG. 4 (e), the lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention may have two or more first accommodating portions 2 per substrate 1. In this case, each first accommodating portion 2 has two or more second accommodating portions 3. In FIG. 4 (e), one substrate 1 includes six first accommodating portions 2, but the present invention is not limited to this, and one substrate 1 has six or more first accommodating portions 2. It may have 12 or more, 24 or more, 48 or more, or 96 or more. With the above configuration, it is possible to form a plurality of lipid bilayer membranes at the same time by one lipid bilayer membrane forming device. Therefore, when the evaluation system according to the embodiment of the present invention described later includes the lipid bilayer film forming apparatus having the above-described configuration, it is possible to evaluate a plurality of lipid bilayer membranes at the same time. ..

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、また、図4の(a)〜(d)に示すように、1つの第1収容部2あたり、3つ以上の第2収容部3を有してもよい。脂質二重膜形成装置が1つの第1収容部2あたり、3つの第2収容部3を有する場合(図4の(b))には、同時に2つ(例えば、2種類)の脂質二重膜を形成させることが可能となる。故に、後述する評価システムが、当該脂質二重膜形成装置を備える場合には、同時に2つの脂質二重膜について、評価を行うことが可能となる。例えば、3つの第2収容部3に収容された3つの液滴が、それぞれ順に、管腔(Lumen)、細胞質(Cytoplasm)、および血液(Blood)の成分組成を有するように構成すれば、上皮組織を再現することが可能となる。 The lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention also has three or more second accommodating portions per one first accommodating portion 2, as shown in FIGS. 4 (a) to 4 (d). May have 3. When the lipid bilayer membrane forming apparatus has three second accommodating portions 3 per one first accommodating portion 2 ((b) in FIG. 4), two (for example, two types) lipid bilayers are simultaneously formed. It becomes possible to form a film. Therefore, when the evaluation system described later is provided with the lipid bilayer film forming apparatus, it is possible to evaluate two lipid bilayer membranes at the same time. For example, if the three droplets contained in the three second containments 3 are configured to have the constituent compositions of lumen, cytoplasm, and blood, respectively, in order, the epithelium. It is possible to reproduce the tissue.

また、脂質二重膜形成装置が1つの第1収容部2あたり、4つの第2収容部3を有する場合(図4の(c))には、同時に4つ(例えば、4種類)の脂質二重膜を形成させることが可能となる。故に、後述する評価システムが、当該脂質二重膜形成装置を備える場合には、同時に4つの脂質二重膜について、評価を行うことが可能となる。例えば、4つの第2収容部3が有する4つの液滴が、それぞれ時計回りに、内リンパ液(Endolymph)、血管条(Stria vascularis)、外リンパ液(Perilymph)および有毛細胞(Hair cell)の成分を有するように構成すれば、器官を再現することが可能となる。 Further, when the lipid bilayer film forming apparatus has four second accommodating portions 3 per one first accommodating portion 2 ((c) in FIG. 4), four (for example, four types) lipids are simultaneously formed. It is possible to form a bilayer film. Therefore, when the evaluation system described later is provided with the lipid bilayer film forming apparatus, it is possible to evaluate four lipid bilayer membranes at the same time. For example, the four droplets contained in the four second containments 3, in a clockwise direction, are the components of endolymph, stria vascularis, perilymph, and hair cell, respectively. It is possible to reproduce the organ if it is configured to have.

1つの第1収容部2あたりに含まれる第2収容部3は、2つ以上である限り特に限定されず、3つであってもよく、4つ以上であってもよく、9つ以上であってもよい。 The number of the second accommodating portions 3 included in one first accommodating portion 2 is not particularly limited as long as it is two or more, and may be three, four or more, and nine or more. There may be.

〔脂質二重膜形成方法〕
本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成方法は、上記〔脂質二重膜形成装置〕に記載された本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を用いた、脂質二重膜形成方法であって、第1収容部に収容されている油に水溶液を加える工程を有することを特徴としている。
[Method for forming lipid bilayer membrane]
The method for forming a lipid bilayer membrane according to an embodiment of the present invention is a lipid bilayer using the lipid bilayer membrane forming apparatus according to the embodiment of the present invention described in the above [lipid bilayer membrane forming apparatus]. It is a film forming method, and is characterized by having a step of adding an aqueous solution to the oil stored in the first storage portion.

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成方法では、一つ以上の脂質二重膜が形成される限り、形成される脂質二重膜の数に上限はない。すなわち、上述したように、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置が、複数の第1収容部を有する場合、および/または、1つの第1収容部あたり3以上の第2収容部を有する場合には、二つ以上の脂質二重膜を形成することができる。 In the lipid bilayer forming method according to the embodiment of the present invention, there is no upper limit to the number of lipid bilayers formed as long as one or more lipid bilayers are formed. That is, as described above, when the lipid bilayer membrane forming apparatus according to the embodiment of the present invention has a plurality of first accommodating portions and / or, three or more second accommodating portions per one first accommodating portion. When having a portion, two or more lipid bilayer membranes can be formed.

上記「第1収容部に収容されている油に水溶液を加える工程」において、油に水溶液を加える方法は、最終的に第1収容部に収容された油の中で水溶液から液滴が形成される結果となる限り、特に限定されない。上記方法は、例えば、マイクロピペットまたはシリンジなどによって油へ水溶液を滴下する方法(以下、滴下方法とも称する)であってもよいし、または、マイクロピペットまたはシリンジの先端を油の中に挿入し、油の中に水溶液を注入する方法(以下、注入方法とも称する)であってもよい。 In the above-mentioned "step of adding an aqueous solution to the oil contained in the first containing portion", the method of adding the aqueous solution to the oil finally forms droplets from the aqueous solution in the oil contained in the first containing portion. The result is not particularly limited. The above method may be, for example, a method of dropping an aqueous solution into oil using a micropipette or a syringe (hereinafter, also referred to as a dropping method), or the tip of the micropipette or syringe is inserted into the oil. A method of injecting an aqueous solution into oil (hereinafter, also referred to as an injection method) may be used.

滴下方法によって油へ滴下された水溶液は、油内に進入し液滴を形成する。注入方法によって、油の中に注入された水溶液は、油内で液滴を形成する。より具体的に、滴下方法または注入方法などの方法によって油内に配置された水溶液では、その後、油内または水溶液中に含まれる、所望の脂質が上記水溶液の界面に移動して、当該脂質によって脂質一重膜が形成される。その結果、水溶液の表面に脂質一重膜が配置されている液滴が形成される。上記脂質一重膜によって覆われた液滴は、その後第2収容部3に収容され、そこで他の、脂質一重膜によって覆われた液滴と接触し、脂質一重膜間の相互作用によって自動的に脂質二重膜を形成する。 The aqueous solution dropped onto the oil by the dropping method enters the oil and forms droplets. Depending on the injection method, the aqueous solution injected into the oil forms droplets in the oil. More specifically, in the aqueous solution placed in the oil by a method such as a dropping method or an injection method, the desired lipid contained in the oil or the aqueous solution is then moved to the interface of the aqueous solution, and the lipid causes the desired lipid. A lipid monolayer is formed. As a result, droplets in which the lipid single film is arranged on the surface of the aqueous solution are formed. The droplet covered with the lipid bilayer is then contained in the second storage section 3, where it comes into contact with other droplets covered with the lipid bilayer and automatically interacts with the lipid bilayer. Form a lipid bilayer membrane.

液滴の表面に脂質一重膜層が形成される時間(換言すれば、脂質一重膜層形成時間)は、油または水溶液に予め含まれている、脂質一重膜を形成可能な脂質の濃度、脂質一重膜を形成可能な脂質の、油の種類、および/または、その他の成分によって変化する。第2収容部において、液滴が他の液滴と接触する前に、これらの液滴の表面には脂質一重膜が形成されている必要がある。従って、油または水溶液に予め含まれている、脂質一重膜を形成可能な脂質の濃度、脂質一重膜を形成可能な脂質の、油の種類、および/または、その他の成分を適宜調整することによって、脂質一重膜層形成時間を調整すればよい。 The time for forming the lipid monolayer on the surface of the droplet (in other words, the time for forming the lipid monolayer) is the concentration of lipids that can form the lipid monolayer, which is contained in the oil or the aqueous solution in advance, and the lipid. It depends on the type of oil and / or other components of the lipid that can form a monolayer. In the second accommodating portion, a lipid single film needs to be formed on the surface of these droplets before the droplets come into contact with other droplets. Therefore, by appropriately adjusting the concentration of the lipid capable of forming the lipid monolayer, the type of the oil of the lipid capable of forming the lipid monolayer, and / or other components contained in the oil or the aqueous solution in advance. , The lipid monolayer formation time may be adjusted.

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成方法では、上記脂質一重膜層形成時間を変化させるために、水溶液を加える油の位置を任意に決定することが可能である。具体的には、水溶液を加える油の位置として、第2収容部からの距離(具体的に、脂質二重膜形成装置を鉛直上方から見た場合の第2収容部からの距離)を変化させることにより、脂質一重膜層形成時間を変化させることが可能である。より具体的には、第2収容部からの距離が遠い位置の油に水溶液を加える場合には、第2収容部からの距離が近い位置の油に水溶液を加える場合と比較して、脂質一重膜層形成時間を長くすることができる。 In the lipid bilayer forming method according to the embodiment of the present invention, the position of the oil to which the aqueous solution is added can be arbitrarily determined in order to change the lipid bilayer forming time. Specifically, the distance from the second accommodating portion (specifically, the distance from the second accommodating portion when the lipid bilayer film forming apparatus is viewed from above vertically) is changed as the position of the oil to which the aqueous solution is added. Thereby, it is possible to change the lipid monolayer formation time. More specifically, when the aqueous solution is added to the oil at a position far from the second accommodating portion, the lipid is single as compared with the case where the aqueous solution is added to the oil at a position close to the second accommodating portion. The membrane layer formation time can be lengthened.

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成方法で使用する油は、特に限定されないが、リン脂質、ヘキサデカン、デカン、スクアレン、シリコンオイル、およびミネラルオイル等があげられる。これらの中でも、形成された脂質一重膜に入り込まず、形成された脂質一重膜が生体膜に近い膜構造となること、および揮発性の低さからヘキサデカンが好ましい。 The oil used in the lipid bilayer forming method according to the embodiment of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include phospholipids, hexadecanes, decanes, squalene, silicon oils, and mineral oils. Among these, hexadecane is preferable because it does not penetrate into the formed lipid monolayer and the formed lipid monolayer has a membrane structure close to that of a biological membrane and has low volatility.

油には、脂質一重膜を形成可能な脂質が含まれていてもよい。別の構成としては、水溶液に、脂質一重膜を形成可能な脂質が含まれていてもよい。別の構成としては、油および水溶液の両方に、脂質一重膜を形成可能な脂質が含まれていてもよい。油が脂質一重膜を形成可能な脂質を含む場合には、水溶液に脂質一重膜を形成可能な脂質が含まれていない場合であっても、液滴が脂質一重膜で覆われることが可能になる。 The oil may contain lipids capable of forming a lipid monolayer. As another configuration, the aqueous solution may contain a lipid capable of forming a lipid monolayer. Alternatively, both the oil and the aqueous solution may contain lipids capable of forming a lipid monolayer. When the oil contains lipids capable of forming a lipid monolayer, the droplets can be covered with the lipid monolayer even if the aqueous solution does not contain lipids capable of forming a lipid monolayer. Become.

上記脂質一重膜を形成可能な脂質としては、脂質二重膜を形成できる限り特に限定されないが、例えばリン脂質、およびコレステロールがあげられる。リン脂質としては、特に限定されないが、例えば、ホスファチジルコリン、ジフィタノイルホスファチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジルコリン、パルミトイルオレオイルホスファチジルコリン、ジオレオイルホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、スフィンゴミエリン、およびホスファチジルグリセロール等があげられる。 The lipid capable of forming the lipid single membrane is not particularly limited as long as it can form a lipid bilayer membrane, and examples thereof include phospholipids and cholesterol. Examples of the phospholipid include, but are not limited to, phosphatidylcholine, difitanoylphosphatidylcholine, dipalmitoylphosphatidylcholine, palmitoyloleoil phosphatidylcholine, dioleoil phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, sphingomyelin, and phosphatidylglycerol. ..

油が脂質一重膜を形成可能な脂質を含む場合、当該脂質の濃度は特に限定されないが、10mg/ml〜200mg/mlであることが好ましく、15mg/ml〜150mg/mlであることがより好ましく、25mg/ml〜100mg/mlであることがさらに好ましく、40mg/ml〜60mg/mlであることが特に好ましい。上記構成であれば、水溶液が脂質一重膜を形成可能な脂質を含まない場合であっても、短時間(例えば、10秒未満)の脂質一重膜層形成時間を実現できる。 When the oil contains a lipid capable of forming a lipid monolayer, the concentration of the lipid is not particularly limited, but is preferably 10 mg / ml to 200 mg / ml, and more preferably 15 mg / ml to 150 mg / ml. , 25 mg / ml to 100 mg / ml, more preferably 40 mg / ml to 60 mg / ml. With the above configuration, even when the aqueous solution does not contain a lipid capable of forming a lipid monolayer, a short-time (for example, less than 10 seconds) lipid monolayer formation time can be realized.

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成方法で使用する水溶液は、水を主成分とする溶液であれば特に限定されず、水溶液は様々な成分(例えば、塩、塩基、糖、脂質、およびタンパク質など)を含んでいてもよい。水溶液の組成は、適宜設定されることが可能であり、例えば、特定の細胞質ゾルの成分、血液成分、またはリンパ液成分など生体内の特定の環境の成分を模した組成であってもよい。 The aqueous solution used in the lipid bilayer forming method according to the embodiment of the present invention is not particularly limited as long as it is a solution containing water as a main component, and the aqueous solution has various components (for example, salts, bases, sugars, lipids). , And proteins, etc.) may be included. The composition of the aqueous solution can be appropriately set, and may be a composition that imitates a specific environmental component in a living body such as a specific cytosol component, a blood component, or a lymph fluid component, for example.

水溶液に含まれる塩としては、特に限定されないが、生体中に含まれる塩などから適宜選択され、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、およびリン酸塩等の金属塩、ならびにアミノ酸塩等があげられる。 The salt contained in the aqueous solution is not particularly limited, but is appropriately selected from salts contained in the living body, for example, metal salts such as sodium salt, potassium salt, magnesium salt, calcium salt, and phosphate, and amino acids. Examples include salt.

水溶液に含まれる塩基としては、特に限定されないが、グアニン、アデニン、チミン、およびシトシン等があげられる。 The base contained in the aqueous solution is not particularly limited, and examples thereof include guanine, adenine, thymine, and cytosine.

水溶液に含まれる脂質としては、特に限定されないが、コレステロール、糖脂質、リン脂質、および複合脂質等があげられる。これら脂質成分の中には、形成された液滴において、液滴と油との界面に移動し、脂質一重膜の成分になり得るものもある。そのような、脂質一重膜の成分になり得る脂質は、コレステロール、糖脂質、リン脂質、および複合脂質等である。つまり、本発明の一実施形態では、液滴を覆っている脂質一重膜は、コレステロール、糖脂質、リン脂質、および複合脂質等の脂質を含んでもよい。 The lipid contained in the aqueous solution is not particularly limited, and examples thereof include cholesterol, glycolipid, phospholipid, and complex lipid. Some of these lipid components can move to the interface between the droplet and the oil in the formed droplets and become a component of the lipid monolayer. Such lipids that can be components of the lipid monolayer include cholesterol, glycolipids, phospholipids, and complex lipids. That is, in one embodiment of the present invention, the lipid monolayer covering the droplets may contain lipids such as cholesterol, glycolipids, phospholipids, and complex lipids.

水溶液は、脂質一重膜を形成可能な脂質を含んでもよい。水溶液が脂質一重膜を形成可能な脂質を含む場合には、油に脂質一重膜を形成可能な脂質が含まれていない場合であっても、液滴が脂質一重膜で覆われることが可能になる。水溶液に含まれる脂質一重膜を形成可能な脂質としては、油に含まれる脂質一重膜を形成可能な脂質と同様の物質をあげることができ、上述した通りである。 The aqueous solution may contain lipids capable of forming a lipid monolayer. When the aqueous solution contains lipids capable of forming a lipid monolayer, the droplets can be covered with the lipid monolayer even if the oil does not contain lipids capable of forming a lipid monolayer. Become. Examples of the lipid capable of forming the lipid single membrane contained in the aqueous solution include the same substances as the lipid capable of forming the lipid single membrane contained in the oil, as described above.

水溶液が脂質一重膜を形成可能な脂質を含む場合、当該脂質の濃度は特に限定されないが、10mg/ml〜200mg/mlであることが好ましく、15mg/ml〜150mg/mlであることがより好ましく、25mg/ml〜100mg/mlであることがさらに好ましく、40mg/ml〜60mg/mlであることが特に好ましい。上記構成であれば、水溶液が脂質一重膜を形成可能な脂質を含まない場合であっても、短時間(例えば、10秒未満)の脂質一重膜層形成時間を実現できる。 When the aqueous solution contains a lipid capable of forming a lipid monolayer, the concentration of the lipid is not particularly limited, but is preferably 10 mg / ml to 200 mg / ml, and more preferably 15 mg / ml to 150 mg / ml. , 25 mg / ml to 100 mg / ml, more preferably 40 mg / ml to 60 mg / ml. With the above configuration, even when the aqueous solution does not contain a lipid capable of forming a lipid monolayer, a short-time (for example, less than 10 seconds) lipid monolayer formation time can be realized.

水溶液に含まれるタンパク質としては、特に限定されないが、酵素タンパク質、輸送タンパク質、および膜タンパク質等があげられる。これらのタンパク質は、脂質二重膜内に埋め込まれ、これによって、細胞膜を再現することができる。 The protein contained in the aqueous solution is not particularly limited, and examples thereof include an enzyme protein, a transport protein, and a membrane protein. These proteins are embedded within the lipid bilayer membrane, which allows the reproduction of cell membranes.

膜タンパク質としては、限定されず、各種イオンチャネル、膜貫通接着タンパク質、トランスポータ、および膜貫通型輸送タンパク質等があげられる。また、上記タンパク質は、膜タンパク質であるか否かが不明なタンパク質、膜タンパク質であるが機能未知なタンパク質、または、機能が未知なタンパク質であってもよい。 Membrane proteins include, but are not limited to, various ion channels, transmembrane adhesion proteins, transporters, transmembrane transport proteins, and the like. Further, the protein may be a protein whose function is unknown, a protein whose function is unknown even though it is a membrane protein, or a protein whose function is unknown.

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成方法ではまた、脂質二重膜を形成すると同時に、または、脂質二重膜が形成された後に、例えば、自由拡散、および/または、マイクロピペットなどを用いて、膜タンパク質を脂質二重膜に埋め込むことが可能である。 The method for forming a lipid bilayer according to an embodiment of the present invention also forms a lipid bilayer, and at the same time or after the lipid bilayer is formed, for example, free diffusion and / or a micropipette, etc. It is possible to embed a membrane protein in a lipid bilayer using.

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成方法ではまた、脂質二重膜が形成された後に、脂質二重膜を形成する液滴内に、任意の成分を添加することが可能であり、または、液滴から任意の成分を回収することも可能である。この場合には、例えば、マイクロピペットなどを用いて、液滴内に任意の成分を注入、または、液滴内の任意の成分を吸引すればよい。 In the method for forming a lipid bilayer membrane according to an embodiment of the present invention, it is also possible to add an arbitrary component into the droplet forming the lipid bilayer membrane after the lipid bilayer membrane is formed. Alternatively, it is also possible to recover any component from the droplet. In this case, for example, an arbitrary component may be injected into the droplet or an arbitrary component in the droplet may be sucked by using a micropipette or the like.

〔評価システム〕
本発明の一実施形態に係る評価システムは、上記〔脂質二重膜形成装置〕に記載された本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を含むことを特徴としている。
[Evaluation system]
The evaluation system according to the embodiment of the present invention is characterized by including the lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention described in the above [lipid bilayer film forming apparatus].

本発明の一実施形態に係る評価システムは、さらに電極(換言すれば、各種変化を測定し得るセンサー)を備えることが好ましい。上記電極は、第2収容部内に配置されることがより好ましい。上記構成により、複数の液滴5の間に形成された脂質二重膜を介した液滴間の物質の移動、または、当該脂質二重膜に含まれる膜タンパク質の機能等を、電気的に解析することが可能となる。例えば、脂質二重膜に含まれる各種イオンチャネルを介した液滴間の各種イオンの流出入を電気的に解析することが可能となる。 The evaluation system according to the embodiment of the present invention preferably further includes electrodes (in other words, sensors capable of measuring various changes). It is more preferable that the electrode is arranged in the second accommodating portion. With the above configuration, the movement of substances between the droplets via the lipid bilayer formed between the plurality of droplets 5 or the function of the membrane protein contained in the lipid bilayer can be electrically controlled. It becomes possible to analyze. For example, it is possible to electrically analyze the inflow and outflow of various ions between droplets via various ion channels contained in the lipid bilayer membrane.

上記電極を第2収容部内に配置する方法は特に限定されず、電極を、マニピュレータによって脂質二重膜形成装置の周囲から第2収容部内に挿入してもよく、または、第2収容部内に予め配置されていてもよい。電極がマニピュレータによって第2収容部内に挿入される場合には、電極は可動であるため、任意の位置および時間に、電極を第2収容部内に挿入することが可能である。一方、電極が第2収容部内に予め配置されている場合には、(1)マニピュレータなどを必要とすることなく、第2収容部内に収容された液滴5内に電極を配置することが可能であること、および、(2)電極と一緒に脂質二重膜形成装置を持ち運ぶことが可能であること、などの利点を有する。 The method of arranging the electrode in the second accommodating portion is not particularly limited, and the electrode may be inserted into the second accommodating portion from the periphery of the lipid bilayer film forming apparatus by a manipulator, or may be inserted into the second accommodating portion in advance. It may be arranged. When the electrode is inserted into the second housing by a manipulator, the electrode is movable, so that the electrode can be inserted into the second housing at any position and time. On the other hand, when the electrodes are arranged in advance in the second accommodating portion, (1) the electrodes can be arranged in the droplet 5 accommodated in the second accommodating portion without the need for a manipulator or the like. And (2) it is possible to carry the lipid bilayer film forming apparatus together with the electrode.

電極の配置形態としては、特に限定されないが、脂質二重膜形成装置の第2収容部の底部に電極が配置されていることが好ましい。 The arrangement form of the electrodes is not particularly limited, but it is preferable that the electrodes are arranged at the bottom of the second accommodating portion of the lipid bilayer film forming apparatus.

図5は、本発明の一実施形態に係る評価システムに含まれる脂質二重膜形成装置の第2収容部の長手方向における断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view in the longitudinal direction of the second accommodating portion of the lipid bilayer film forming apparatus included in the evaluation system according to the embodiment of the present invention.

図5では、本発明の一実施形態に係る評価システムが含む脂質二重膜形成装置において、基板1が有する第1収容部2に設けられた第2収容部3の底部に電極6が配置されている。 In FIG. 5, in the lipid bilayer film forming apparatus included in the evaluation system according to the embodiment of the present invention, the electrode 6 is arranged at the bottom of the second accommodating portion 3 provided in the first accommodating portion 2 of the substrate 1. ing.

上記構成により、電極6は、液滴5が第2収容部3に収容された後、液滴5の自重によって、液滴5の表面に形成されている一重膜を貫通し、液滴5内に配置されることが可能となる。 According to the above configuration, after the droplet 5 is accommodated in the second accommodating portion 3, the electrode 6 penetrates the single film formed on the surface of the droplet 5 by the weight of the droplet 5 and is inside the droplet 5. Can be placed in.

電極6の構成としては、特に限定されず、適宜、市販の電極を用いることができる。 The configuration of the electrode 6 is not particularly limited, and a commercially available electrode can be used as appropriate.

電極6は、第2収容部3の各々に配置されていてもよいし、2つ以上の第2収容部3に配置されていてもよい。例えば、3つ以上の第2収容部3を直列に配置する場合、少なくとも、両端に配置された2つの第2収容部3に電極6を配置することが可能である。当該構成によれば、複数の脂質二重膜を介した物質の移動等を、電気的に解析することができる。 The electrodes 6 may be arranged in each of the second accommodating portions 3, or may be arranged in two or more second accommodating portions 3. For example, when three or more second accommodating portions 3 are arranged in series, the electrodes 6 can be arranged at least in the two second accommodating portions 3 arranged at both ends. According to this configuration, the movement of substances through a plurality of lipid bilayer membranes can be electrically analyzed.

電極6に接続される電源または計測機器は、評価システムに含まれていてもよい。あるいは、評価システムに含まれていない電源または計測機器を用いてもよい。 The power supply or measuring device connected to the electrode 6 may be included in the evaluation system. Alternatively, a power source or measuring device not included in the evaluation system may be used.

電極6と、電源または計測機器とは、常に接続されている形態であってもよいし、任意の時宜および時間に接続される形態であってもよい。電極6と、電源または計測機器とが任意の時宜および時間に接続される場合には、電極6は、電源または計測機器と着脱可能な接点を有することが可能である。上記構成であれば、電極6を有する複数の脂質二重膜形成装置を、任意の順番、時宜および時間で、電源または計測機器と接続することが可能である。 The electrode 6 and the power supply or the measuring device may be connected at all times, or may be connected at any time and time. If the electrode 6 and the power supply or measuring device are connected at any time and time, the electrode 6 can have removable contacts with the power supply or measuring device. With the above configuration, a plurality of lipid bilayer film forming devices having electrodes 6 can be connected to a power source or a measuring device in any order, time and time.

本発明の一実施形態に係る評価システムとしては、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を含む限り特に限定されないが、具体的には、(1)電気的変化測定装置、(2)放射性同位元素の評価装置、(3)臭いセンサー装置、および(4)DNAシークエンサー(例えば、Byley H., Sequencing single molecules of DNA, Curr. Opin. Chem. Biol., 10(6), 628-637, 2006を参照)などがあげられる。 The evaluation system according to the embodiment of the present invention is not particularly limited as long as it includes the lipid bilayer film forming apparatus according to the embodiment of the present invention, but specifically, (1) an electrical change measuring apparatus, ( 2) Radioisotope evaluator, (3) Smell sensor device, and (4) DNA sequencer (eg Byley H., Sequencing single molecules of DNA, Curr. Opin. Chem. Biol., 10 (6), 628 -See 637, 2006).

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を含む電気的変化測定装置の場合には、上記電極(換言すれば、各種変化を測定し得るセンサー)によって、脂質二重膜によって隔てられた水溶液間の様々な変化(例えば、イオン量、および/または、イオンの電荷の変化)を測定すればよい。 In the case of an electrical change measuring device including a lipid bilayer film forming device according to an embodiment of the present invention, the device is separated by a lipid bilayer film by the above electrode (in other words, a sensor capable of measuring various changes). Various changes between the aqueous solutions (eg, changes in the amount of ions and / or the charge of the ions) may be measured.

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を含む放射性同位元素の評価装置の場合、上記電極(換言すれば、各種変化を測定し得るセンサー)によって、脂質二重膜によって隔てられた水溶液間の様々な変化(例えば、放射性同位元素の量の変化)を測定すればよい。 In the case of the radioisotope evaluation device including the lipid bilayer film forming device according to the embodiment of the present invention, the device is separated by the lipid bilayer film by the above electrode (in other words, a sensor capable of measuring various changes). Various changes between aqueous solutions (eg, changes in the amount of radioisotopes) may be measured.

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を含む臭いセンサー装置の場合、上記電極(換言すれば、各種変化を測定し得るセンサー)によって、脂質二重膜によって隔てられた水溶液間の様々な変化(例えば、臭い物質の量の変化)を測定すればよい。 In the case of the odor sensor device including the lipid bilayer film forming device according to the embodiment of the present invention, the aqueous solutions separated by the lipid bilayer film by the above electrode (in other words, a sensor capable of measuring various changes). Various changes (eg, changes in the amount of odorous substances) may be measured.

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を含むDNAシークエンサーの場合、上記電極(換言すれば、各種変化を測定し得るセンサー)によって、脂質二重膜によって隔てられた水溶液間の様々な変化(例えば、イオン量、および/または、イオンの電荷の変化)を測定すればよい。 In the case of a DNA sequencer including a lipid bilayer forming apparatus according to an embodiment of the present invention, various types of aqueous solutions separated by the lipid bilayer by the above electrodes (in other words, sensors capable of measuring various changes). Changes (eg, changes in ion amount and / or ion charge) may be measured.

本発明の一実施形態は、以下のように構成することも可能である。 One embodiment of the present invention can also be configured as follows.

[1]油が収容される第1収容部と、上記第1収容部の底部に設けられ、脂質一重膜によって覆われた液滴を収容するための複数の第2収容部と、を備え、上記第1収容部の内側面は、上記第1収容部に収容された油に水溶液を加えた時に、上記水溶液から形成された上記液滴を上記第2収容部へ導くように、上記第2収容部へ向かって収束した形状となっており、上記複数の第2収容部は、上記第2収容部内に収容された上記液滴同士が接触するように配置されていることを特徴とする、脂質二重膜形成装置。 [1] A first accommodating portion for accommodating oil and a plurality of second accommodating portions provided at the bottom of the first accommodating portion and for accommodating droplets covered with a lipid bilayer are provided. The inner surface of the first accommodating portion has a second accommodating portion so that when an aqueous solution is added to the oil contained in the first accommodating portion, the droplets formed from the aqueous solution are guided to the second accommodating portion. The shape converges toward the accommodating portion, and the plurality of second accommodating portions are arranged so that the droplets accommodating in the second accommodating portion come into contact with each other. Lipid bilayer film forming apparatus.

上記構成によれば、油に加えられた水溶液は、脂質一重膜によって覆われた液滴を形成する。当該液滴では、脂質の疎水性領域が油に対向するように配置され、脂質の親水性領域が水溶液に対向するように配置されている。当該液滴は、第1収容部の内側面に沿って第2収容部へ向かって移動した後、第2収容部内に収容される。複数の第2収容部に収納された液滴同士は接触し、このとき、液滴の外側に配置されている脂質一重膜同士も接触する。上述したように、脂質一重膜では、脂質の疎水性領域が油に対向するように配置され、脂質の親水性領域が水溶液に対向するように配置されているので、脂質一重膜同士が接触している領域では、脂質の疎水性領域同士が対向するように配置され、脂質の親水性領域が水溶液に対向するように配置されている。これによって、細胞膜の構造と同様の脂質二重膜が形成される。 According to the above configuration, the aqueous solution added to the oil forms droplets covered with a single lipid membrane. In the droplet, the hydrophobic region of the lipid is arranged so as to face the oil, and the hydrophilic region of the lipid is arranged so as to face the aqueous solution. The droplet is accommodated in the second accommodating portion after moving toward the second accommodating portion along the inner surface of the first accommodating portion. The droplets housed in the plurality of second accommodating portions come into contact with each other, and at this time, the lipid single membranes arranged outside the droplets also come into contact with each other. As described above, in the lipid monolayer, the hydrophobic region of the lipid is arranged so as to face the oil, and the hydrophilic region of the lipid is arranged so as to face the aqueous solution, so that the lipid monolayers come into contact with each other. In this region, the hydrophobic regions of the lipid are arranged so as to face each other, and the hydrophilic regions of the lipid are arranged so as to face the aqueous solution. As a result, a lipid bilayer membrane similar to the structure of the cell membrane is formed.

[2]上記液滴の形状を直径rの球とし、上記第2収容部内の空間の最大内接円の直径をrとした場合に、r≦rを満たすことを特徴とする、[1]に記載の脂質二重膜形成装置。 [2] When the shape of the droplet is a sphere having a diameter of r 3 and the diameter of the maximum inscribed circle of the space in the second accommodating portion is r 2 , r 3 ≤ r 2 is satisfied. , [1]. The lipid bilayer film forming apparatus.

第2収容部内に収容された液滴は、重力によって、球状の形状から扁平な形状に変化し得る。上記構成であれば、扁平な形状の液滴を、第2収容部内に収容することができる。 The droplet contained in the second accommodating portion can change from a spherical shape to a flat shape due to gravity. With the above configuration, a flat-shaped droplet can be accommodated in the second accommodating portion.

[3]上記第2収容部の深さHは、0<H<(r)/2を満たすことを特徴とする、[1]または[2]に記載の脂質二重膜形成装置。 [3] The lipid bilayer film forming apparatus according to [1] or [2], wherein the depth H 2 of the second accommodating portion satisfies 0 <H 2 <(r 3) / 2. ..

上記構成によれば、第2収容部内に収容された液滴の上側の広い領域が、第2収容部の上に露出され、露出した液滴の部分同士が容易に接触することができる。 According to the above configuration, the wide area on the upper side of the droplet contained in the second accommodating portion is exposed on the second accommodating portion, and the exposed droplet portions can easily come into contact with each other.

[4]上記第2収容部の深さHは、(r)/2≦Hを満たし、上記第2収容部同士を隔てる壁面に、当該壁面を貫通する孔が形成されていることを特徴とする、[1]または[2]に記載の脂質二重膜形成装置。 [4] The depth H 2 of the second accommodating portion satisfies (r 3 ) / 2 ≦ H 2, and a hole penetrating the wall surface is formed on the wall surface separating the second accommodating portions. The lipid bilayer film forming apparatus according to [1] or [2].

上記構成によれば、(i)第2収容部内に収容された液滴の上側の狭い領域が、第2収容部の上に露出された場合、または、(ii)第2収容部に収容された液滴の上側の領域が、第2収容部の上に露出されない場合であっても、孔を介して、液滴同士が容易に接触することができる。 According to the above configuration, (i) the narrow area above the droplets contained in the second containment is exposed above the second containment, or (ii) is contained in the second containment. Even if the upper region of the droplets is not exposed above the second accommodating portion, the droplets can easily come into contact with each other through the holes.

[5][1]〜[4]の何れか1つに記載の脂質二重膜形成装置を用いた、脂質二重膜形成方法であって、上記第1収容部に収容されている油に水溶液を加える工程を有することを特徴とする、脂質二重膜形成方法。 [5] A method for forming a lipid bilayer film using the lipid bilayer film forming apparatus according to any one of [1] to [4], wherein the oil contained in the first storage portion is used. A method for forming a lipid bilayer membrane, which comprises a step of adding an aqueous solution.

上記構成によれば、油に加えられた水溶液は、脂質一重膜によって覆われた液滴を形成する。当該液滴では、脂質の疎水性領域が油に対向するように配置され、脂質の親水性領域が水溶液に対向するように配置されている。当該液滴は、第1収容部の内側面に沿って第2収容部へ向かって移動した後、第2収容部内に収容される。複数の第2収容部に収納された液滴同士は接触し、このとき、液滴の外側に配置されている脂質一重膜同士も接触する。上述したように、脂質一重膜では、脂質の疎水性領域が油に対向するように配置され、脂質の親水性領域が水溶液に対向するように配置されているので、脂質一重膜同士が接触している領域では、脂質の疎水性領域同士が対向するように配置され、脂質の親水性領域が水溶液に対向するように配置されている。これによって、細胞膜の構造と同様の脂質二重膜が形成される。 According to the above configuration, the aqueous solution added to the oil forms droplets covered with a single lipid membrane. In the droplet, the hydrophobic region of the lipid is arranged so as to face the oil, and the hydrophilic region of the lipid is arranged so as to face the aqueous solution. The droplet is accommodated in the second accommodating portion after moving toward the second accommodating portion along the inner surface of the first accommodating portion. The droplets housed in the plurality of second accommodating portions come into contact with each other, and at this time, the lipid single membranes arranged outside the droplets also come into contact with each other. As described above, in the lipid monolayer, the hydrophobic region of the lipid is arranged so as to face the oil, and the hydrophilic region of the lipid is arranged so as to face the aqueous solution, so that the lipid monolayers come into contact with each other. In this region, the hydrophobic regions of the lipid are arranged so as to face each other, and the hydrophilic regions of the lipid are arranged so as to face the aqueous solution. As a result, a lipid bilayer membrane similar to the structure of the cell membrane is formed.

[6][1]〜[4]の何れか1つに記載の脂質二重膜形成装置を含むことを特徴とする、評価システム。 [6] An evaluation system comprising the lipid bilayer film forming apparatus according to any one of [1] to [4].

上記構成によれば、脂質二重膜を容易に形成することができるので、脂質二重膜自体の機能、および、脂質二重膜に埋め込まれた膜タンパク質の機能など、脂質二重膜に関連する様々な機能を、容易に(例えば、簡便な装置を用いて、および/または、実験室では無く現場にて)評価することができる。 According to the above configuration, since the lipid bilayer membrane can be easily formed, the function of the lipid bilayer membrane itself and the function of the membrane protein embedded in the lipid bilayer membrane are related to the lipid bilayer membrane. Various functions can be easily evaluated (eg, using a convenient device and / or in the field rather than in the laboratory).

[7]上記評価システムは、さらに電極を備えていることを特徴とする、[6]に記載の評価システム。 [7] The evaluation system according to [6], wherein the evaluation system further includes electrodes.

上記構成であれば、第2収容部内に収容された液滴の各々の内部に電極を配置することが可能となる。従って、電極間の電圧および/または電圧を測定することによって、複数の液滴間に形成された脂質二重膜を介した物質(例えば、イオン、薬剤、毒物など)の移動等を評価することができる。 With the above configuration, it is possible to arrange the electrodes inside each of the droplets contained in the second accommodating portion. Therefore, by measuring the voltage and / or the voltage between the electrodes, the movement of substances (for example, ions, drugs, toxic substances, etc.) through the lipid bilayer formed between the plurality of droplets can be evaluated. Can be done.

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、(1)電気的変化測定装置、(2)放射性同位元素の評価装置、(3)臭いセンサー装置、および(4)DNAシークエンサーなどに利用することができる。 The lipid bilayer film forming apparatus according to one embodiment of the present invention includes (1) an electrical change measuring apparatus, (2) a radioisotope evaluation apparatus, (3) an odor sensor apparatus, and (4) a DNA sequencer. It can be used.

1 基板
2 第1収容部
3 第2収容部
4 油
5 液滴
6 電極
第1収容部の直径
第2収容部の空間の最大内接円の直径
液滴の直径
第1収容部の深さ
第2収容部の深さ
1 Substrate 2 1st accommodating part 3 2nd accommodating part 4 Oil 5 Droplet 6 Electrode r 1 Diameter of 1st accommodating part r 2 Diameter of maximum inscribed circle in space of 2nd accommodating part r 3 Diameter of droplet H 1 Depth of 1st containment H 2 Depth of 2nd containment

Claims (7)

油が収容される第1収容部と、
上記第1収容部の底部に設けられ、脂質一重膜によって覆われた液滴を収容するための複数の第2収容部と、を備え、
上記第1収容部の内側面は、上記第1収容部に収容された油に水溶液を加えた時に、上記水溶液から形成された上記液滴を上記第2収容部へ導くように、上記第2収容部へ向かって収束した形状となっており、
上記第1収容部の内側面の形状は、球の表面の一部分に対応する形状、円錐形状、多角錐形状、または、これらの組み合わせであり、
上記複数の第2収容部は、上記第2収容部内に収容された上記液滴同士が接触するように配置されていることを特徴とする、脂質二重膜形成装置。
The first storage part where oil is stored and
A plurality of second accommodating portions provided at the bottom of the first accommodating portion and for accommodating droplets covered with a single lipid membrane are provided.
The inner surface of the first accommodating portion is such that when an aqueous solution is added to the oil contained in the first accommodating portion, the droplets formed from the aqueous solution are guided to the second accommodating portion. It has a shape that converges toward the containment part,
The shape of the inner surface of the first accommodating portion is a shape corresponding to a part of the surface of the sphere, a conical shape, a polygonal pyramid shape, or a combination thereof.
A lipid bilayer film forming apparatus, wherein the plurality of second accommodating portions are arranged so that the droplets accommodating in the second accommodating portion come into contact with each other.
上記液滴の形状を直径rの球とし、上記第2収容部内の空間の最大内接円の直径をrとした場合に、r≦rを満たすことを特徴とする、請求項1に記載の脂質二重膜形成装置。 The claim is characterized in that r 3 ≤ r 2 is satisfied when the shape of the droplet is a sphere having a diameter of r 3 and the diameter of the maximum inscribed circle of the space in the second accommodating portion is r 2. The lipid bilayer film forming apparatus according to 1. 上記第2収容部の深さHは、0<H<(r)/2を満たすことを特徴とする、請求項1または2に記載の脂質二重膜形成装置。 The lipid bilayer film forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the depth H 2 of the second accommodating portion satisfies 0 <H 2 <(r 3) / 2. 上記第2収容部の深さHは、(r)/2≦Hを満たし、
上記第2収容部同士を隔てる壁面に、当該壁面を貫通する孔が形成されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の脂質二重膜形成装置。
The depth H 2 of the second accommodating portion satisfies (r 3 ) / 2 ≦ H 2.
The lipid bilayer film forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein a hole penetrating the wall surface is formed on a wall surface separating the second accommodating portions.
請求項1〜4の何れか1項に記載の脂質二重膜形成装置を用いた、脂質二重膜形成方法であって、
上記第1収容部に収容されている油に水溶液を加える工程を有し、
上記油および上記水溶液からなる群から選択される少なくとも1つは、脂質一重膜を形成可能な脂質を含むことを特徴とする、脂質二重膜形成方法。
A method for forming a lipid bilayer membrane using the lipid bilayer membrane forming apparatus according to any one of claims 1 to 4.
Have a step of adding an aqueous solution to the oil contained in the first housing portion,
A method for forming a lipid bilayer membrane, wherein at least one selected from the group consisting of the above oil and the above aqueous solution contains a lipid capable of forming a lipid single membrane .
請求項1〜4の何れか1項に記載の脂質二重膜形成装置を含むことを特徴とする、評価システム。 An evaluation system comprising the lipid bilayer film forming apparatus according to any one of claims 1 to 4. 上記評価システムは、さらに電極を備えていることを特徴とする、請求項6に記載の評価システム。 The evaluation system according to claim 6, wherein the evaluation system further includes electrodes.
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GB0614835D0 (en) * 2006-07-26 2006-09-06 Isis Innovation Formation of bilayers of amphipathic molecules
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JP6078848B2 (en) * 2012-11-20 2017-02-15 公益財団法人神奈川科学技術アカデミー Method for forming lipid bilayer membrane and instrument therefor
JP6427424B2 (en) * 2015-01-19 2018-11-21 ヤマハ発動機株式会社 How to operate the object
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