JP6964136B2 - 膜への膜チャネルの挿入を制御するための装置および方法 - Google Patents
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Description
第1の液体を膜の第1の表面と接触して保持するための第1の浴と、
第2の液体を膜の第2の表面と接触して保持するための第2の浴であって、膜が、第1の液体および第2の液体を分離する、第2の浴と、
第1の液体と接触するように構成されている第1の電極と、
第2の液体と接触するように構成されている第2の電極と、
第1の液体または第2の液体から膜への膜チャネルの挿入を促進するように、第1および第2の電極を介して膜にわたって電位差を印加するように構成された駆動ユニットと、を備え、
装置は、膜と直列に接続された膜電圧低減ユニットを備え、
駆動ユニットは、膜電圧低減ユニットおよび膜にわたって駆動電圧を印加するように構成され、駆動電圧は、膜にわたって電位差を提供し、
膜電圧低減ユニットは、膜チャネルの挿入によって引き起こされる膜を通る抵抗の低減が膜電圧低減ユニットにわたる電位差を本質的に増加させ、それによって、膜にわたる電位差を低下させるように構成され、膜にわたる電位差の低下は、さらなる膜チャネルの挿入の促進を防止または低減するのに十分である。
第1の液体を膜の第1の表面と接触して保持するための第1の浴と、
第2の液体を膜の第2の表面と接触して保持するための第2の浴であって、膜が、第1の液体および第2の液体を分離する、第2の浴と、
第1の液体と接触するように構成されている第1の電極と、
第2の液体と接触するように構成されている第2の電極と、
第1および第2の電極を介して膜にわたって電位差を印加するように構成され、電位差が、第1の液体または第2の液体から膜タンパク質の膜への挿入を促進するような、駆動ユニットと、を備え、
駆動ユニットは、膜への膜タンパク質の挿入によって引き起こされる膜を通る抵抗の低減が、駆動ユニットのいかなる論理制御もなしに駆動ユニットに膜にわたってより低い電位差を直接印加させるように構成される。
第1の液体を膜の第1の表面と接触して保持するための第1の浴と、
第2の液体を膜の第2の表面と接触して保持するための第2の浴であって、膜が、第1の液体および第2の液体を分離する、第2の浴と、
第1の液体と接触するように構成されている第1の電極と、
第2の液体と接触するように構成されている第2の電極と、
第1の液体または第2の液体から膜チャネルの膜への挿入を促進するように、第1および第2の電極を介して膜にわたって電位差を印加するように構成された駆動ユニットと、を備え、
装置は、膜と直列に接続された膜電圧低減ユニットを備える。
膜を提供することであって、膜のそれぞれの第1および第2の面上で、第1および第2の液体と接触しており、かつそれらを分離している、膜を提供することと、
第1の液体または第2の液体から膜への膜チャネルの挿入を促進するように、第1および第2の電極を介して膜にわたって電位差を印加するために、駆動ユニットを使用することと、を含み、
駆動ユニットは、膜と直列に接続された膜電圧低減ユニットを備え、
駆動ユニットは、膜電圧低減ユニットおよび膜にわたって駆動電圧を印加するように構成され、駆動電圧は、膜にわたって電位差を提供し、
膜電圧低減ユニットは、膜チャネルの挿入によって引き起こされる膜を通る抵抗の低減が、膜電圧低減ユニットにわたる電位差を本質的に増加させ、それによって、膜にわたる電位差を低下させるように構成され、膜にわたる電位差の低下は、さらなる膜チャネルの挿入の促進を防止または低減するのに十分である。
膜を提供することであって、膜のそれぞれの第1および第2の面上で、第1および第2の液体と接触しており、かつそれらを分離している、膜を提供することと、
電位差が第1の液体または第2の液体から膜への膜タンパク質の挿入を促進するように、第1および第2の電極を介して膜にわたって電位差を印加するために、駆動ユニットを使用することと、を含み、
駆動ユニットは、膜への膜タンパク質の挿入によって引き起こされる膜を通る抵抗の低減が、駆動ユニットのいかなる論理制御もなしに駆動ユニットに膜にわたってより低い電位差を直接印加させるように構成される。
Claims (18)
- 膜への膜チャネルの挿入を制御するための装置であって、
前記膜の第1の表面と接触する第1の液体と接触するように構成されている第1の電極と、
前記膜の第2の表面と接触する第2の液体と接触するように構成されている第2の電極であって、前記膜は前記第1の液体および前記第2の液体を分離する、前記第2の電極と、
前記第1の液体または前記第2の液体から前記膜への膜チャネルの挿入を促進するように、前記第1および第2の電極を介して前記膜にわたって電位差を印加するように構成された駆動ユニットと
を備え、
前記装置は、前記膜と直列に接続された膜電圧低減ユニットを備え、
前記駆動ユニットは、前記膜電圧低減ユニットおよび前記膜との間に駆動電圧を印加するように構成され、前記駆動電圧は、前記膜にわたって電位差を提供し、
前記膜電圧低減ユニットは、膜チャネルの挿入によって引き起こされる前記膜を通る抵抗の低減が、前記膜電圧低減ユニットにわたる電位差を本質的に増加させ、それによって、前記膜にわたる前記電位差を低下させるように構成され、前記膜にわたる前記電位差の前記低下は、さらなる膜チャネルの挿入の促進を防止または低減するのに十分であり、
前記膜電圧低減ユニットは、前記膜にわたる電位差の低下が論理制御なしに引き起こされるよう構成されている、前記装置。 - 前記膜の前記第1の表面と接触する前記第1の液体を保持するための第1の浴と、
前記膜の前記第2の表面と接触する前記第2の液体を保持するための第2の浴と
をさらに備える、請求項1に記載の装置。 - 前記膜電圧低減ユニットは、最大抵抗までの抵抗を通して定電流を供給するように構成された電流源を備え、
前記膜にわたる前記電位差の前記低下は、前記膜を通る前記抵抗が、前記最大抵抗を上回る抵抗から前記最大抵抗を下回る抵抗に低減されることによって引き起こされる、請求項1または2に記載の装置。 - 前記膜電圧低減ユニットは、前記膜と直列の抵抗成分を備え、前記抵抗成分の抵抗は、前記膜にわたる前記電位差の前記低下が、さらなる膜チャネルの挿入の促進を防止または低減するのに十分でありながら、挿入前の前記膜チャネルの挿入を促進するように、挿入前に前記膜にわたる前記電位差を十分に高くすることを可能にすることを確実にするように選択される、請求項1または2に記載の装置。
- 前記膜電圧低減ユニットは、前記膜と直列のダイオードを備え、前記ダイオードは、前記膜にわたる前記電位差の前記低下が、さらなる膜チャネルの挿入の促進を防止または低減するのに十分でありながら、挿入前の前記膜チャネルの挿入を促進するように、挿入前に前記膜にわたる前記電位差を十分に高くすることを可能にするように構成される、請求項1または2に記載の装置。
- 前記駆動電圧は、最小駆動電圧から所定の最大駆動電圧まで増加される、請求項1〜5のいずれかに記載の装置。
- 駆動電圧の最小値から最大値への前記増加は、1秒未満に完了される、請求項6に記載の装置。
- 複数の前記第2の浴が設けられ、各第2の浴が、異なる膜を支持するように構成されており、
複数の前記膜電圧低減ユニットが設けられ、各膜電圧低減ユニットが、異なる膜または同じ膜の異なる部分と直列に接続されており、
前記駆動ユニットは、前記膜電圧低減ユニットと異なる膜との対の全てにわたって、または前記膜電圧低減ユニットと同じ膜の異なる部分との対の全てにわたって、前記駆動電圧を並列に印加するように構成されている、請求項2に記載の装置。 - 前記膜は、両親媒性膜を備える、請求項1〜8のいずれかに記載の装置。
- 前記第1の浴中の前記第1の液体、前記第2の浴中の前記第2の液体、ならびに前記第1および第2の液体と接触している前記膜をさらに備える、請求項2に記載の装置。
- 膜への膜チャネルの挿入を制御する方法であって、
膜のそれぞれの第1および第2の面上で、第1および第2の液体と接触しており、かつそれらを分離している前記膜を提供することと、
前記第1の液体または前記第2の液体から前記膜への膜チャネルの挿入を促進するように、前記第1および第2の電極を介して前記膜にわたって電位差を印加するために、駆動ユニットを使用することと
を含み、
前記駆動ユニットは、前記膜と直列に接続された膜電圧低減ユニットを備え、
前記駆動ユニットは、前記膜電圧低減ユニットおよび前記膜との間に駆動電圧を印加するように構成され、前記駆動電圧は、前記膜にわたって電位差を提供し、
前記膜電圧低減ユニットは、前記膜チャネルの挿入によって引き起こされる前記膜を通る抵抗の前記低減が、前記膜電圧低減ユニットにわたる電位差を本質的に増加させ、それによって、前記膜にわたる前記電位差を低下させるように構成され、前記膜にわたる前記電位差の前記低下は、さらなる膜チャネルの挿入の促進を防止または低減するのに十分であり、
前記膜電圧低減ユニットは、前記膜にわたる電位差の低下がコンピュータ制御なしに引き起こされるよう構成されている、前記方法。 - 前記膜電圧低減ユニットは、最大抵抗までの抵抗を通して所定の定電流を供給することができる電流源を備え、
前記膜にわたる前記電位差の前記低下は、前記膜を通る前記抵抗が、前記最大抵抗を上回る抵抗から前記最大抵抗を下回る抵抗に低減されることによって引き起こされる、請求項11に記載の方法。 - 前記膜電圧低減ユニットは、前記膜と直列の抵抗成分を備え、前記抵抗成分の前記抵抗は、前記膜にわたる前記電位差の前記低下が、さらなる膜チャネルの挿入の促進を防止または低減するのに十分でありながら、挿入前の前記膜チャネルの挿入を促進するように、挿入前に前記膜にわたる前記電位差を十分に高くすることを可能にすることを確実にするように選択される、請求項11に記載の方法。
- 前記膜電圧低減ユニットは、前記膜と直列のダイオードを備え、前記ダイオードは、前記膜にわたる前記電位差の前記低下が、さらなる膜チャネルの挿入の促進を防止または低減するのに十分でありながら、挿入前の前記膜チャネルの挿入を促進するように、挿入前に前記膜にわたる前記電位差を十分に高くすることを可能にするように構成される、請求項11に記載の方法。
- 前記駆動電圧は、ゼロ電圧または最小駆動電圧から所定の最大駆動電圧まで漸進的に増加される、請求項11〜14のいずれかに記載の方法。
- 前記漸進的増加は、5秒未満で完了される、請求項15に記載の方法。
- 前記膜の前記第1の表面と接触する前記第1の液体を保持するための第1の浴と、
前記膜の前記第2の表面と接触する前記第2の液体を保持するための第2の浴が複数設けられており、各第2の浴が、異なる膜または同じ膜の異なる部分を支持するように構成されており、
複数の前記膜電圧低減ユニットが設けられ、各膜電圧低減ユニットが、異なる膜または同じ膜の異なる部分と直列に接続されており、
前記駆動ユニットは、前記膜電圧低減ユニットと異なる膜との対の全てにわたって、または前記膜電圧低減ユニットと同じ膜の異なる部分との対の全てにわたって、前記駆動電圧を並列に印加するように構成されている、請求項11〜16のいずれかに記載の方法。 - 前記膜が、両親媒性膜を備える、請求項11〜17のいずれかに記載の方法。
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