JPH0442585A - Photoresponsive excitable synthetic membrane and its manufacture - Google Patents

Photoresponsive excitable synthetic membrane and its manufacture

Info

Publication number
JPH0442585A
JPH0442585A JP2151103A JP15110390A JPH0442585A JP H0442585 A JPH0442585 A JP H0442585A JP 2151103 A JP2151103 A JP 2151103A JP 15110390 A JP15110390 A JP 15110390A JP H0442585 A JPH0442585 A JP H0442585A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
membrane
artificial membrane
excitable
photoresponsive
bacteriorhodopsin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2151103A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Saito
稔 斎藤
Takeshi Koyano
武 小谷野
Hiroo Miyamoto
裕生 宮本
Katsumasa Umibe
海部 勝晶
Masakazu Kato
雅一 加藤
Kiyoshi Toko
潔 都甲
Kaoru Santo
山藤 馨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP2151103A priority Critical patent/JPH0442585A/en
Publication of JPH0442585A publication Critical patent/JPH0442585A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

PURPOSE:To control the oscillating phenomenon of the title synthetic membrane withlight by adding a lipid and Bacteriorhodopsins which give excitability to the film to a carrier with fine holes. CONSTITUTION:Bacteriorhodopsins 27 is regularly oriented and adsorbed to an excitable synthetic membrane 21b constituted of a carrier with fine holes impregnated with DOPH. When low-concentration salt solution (KCl aqueous solution) 22 and high-concentratin salt solution (KCl aqueous solution) are separated from each other with this photoresponsive excitable synthetic membrane 28 with the surface adsorbing the Bacteriorhodopsins on the solution 22 side, the DOPH readily makes phase transition between oil drops and multiayered films, because the active transportation 29a of protons produced when the membrane 28 is irradiated with light accelerates the flow 29b of K<+>. As a result, the excitability of the synthetic membrane 28 can be controlled readily with light.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、生物の光情報処理機能を模倣した興奮性人
工膜及びその製造方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an excitable artificial membrane that imitates the optical information processing function of living organisms and a method for producing the same.

(従来の技術) 従来のコンピューターは、主として、シリコン半導体等
の無機系材料によって構成されており、フオン・ノイマ
ン(van Neumann)方式によって直列型の論
理演算1FE英行するもの(以下、ノイマン型コンピュ
ーターと称する。)であった。しかし、この方式は、論
理演算を正確に行うことは出来たが、多数の情報処理を
同時に並行して行うことか困難でありパターン認識等は
不得意であるという欠点を有していた。
(Prior Art) Conventional computers are mainly constructed of inorganic materials such as silicon semiconductors, and perform serial logical operations using the van Neumann method (hereinafter referred to as Neumann type computers). ). However, although this method was able to perform logical operations accurately, it had the disadvantage that it was difficult to process a large number of information in parallel, and it was not good at pattern recognition.

これに対し高等生物は、周知の通り、パターン認識等を
容易に行なう。従って、脳に見られるようなパターン認
識や学習・記憶機能がどのような原理に基づいて実行さ
れでいるのか、またどのような素子によって実行されで
いるのかについて解明をしこれらを模倣すれば、ノイマ
ン型コンピュータでは満足し得なかった様々な機能をも
つコンピュータ例えばバイオコンピュータの実現が可能
になると期待されている。
On the other hand, higher organisms easily perform pattern recognition, etc., as is well known. Therefore, if we can elucidate the principles on which pattern recognition and learning/memory functions found in the brain are carried out, and what elements they are carried out by, and then imitate them, we can It is expected that it will become possible to realize computers, such as biocomputers, that have various functions that could not be satisfied with von Neumann type computers.

例えば、生体の機能のうちの視覚機能は以下に述べるよ
うに発現する。
For example, the visual function among biological functions is expressed as described below.

視覚を司る器官である目では、網膜上に色彩を識別する
錐状体細胞と、明暗を識別する桿状体細胞とが1雪され
ている。第6図は、この桿状体細胞20(以下、桿状体
20と称する場合もある。)の構造を概略的に示した図
である。
In the eye, which is the organ responsible for vision, the retina contains cone cells, which distinguish colors, and rod cells, which distinguish light and darkness. FIG. 6 is a diagram schematically showing the structure of this rod-shaped body cell 20 (hereinafter sometimes referred to as rod-shaped body 20).

第6図において、11幡円盤膜、12は結合繊毛、13
はミトコンドリア、14はゴルジ体、15はミオイド、
16は核、17は分節、18は内部、19はシナプス接
合部、20は桿状体である。網膜に配列された桿状体2
0に外部(図面右側)から光が入射すると、円盤膜11
に存在する光応答性蛋白質であるロドプシンに変化を生
じ、このロドプシンに補欠分子族として共有結合してい
るシス(c i s)−レチナールがトランス(t r
ans)−レチナールに変化することによって円盤膜1
1内に包含されでいるカルシウムイオンが細胞質に放出
される。
In Figure 6, 11 is the disc membrane, 12 is the connecting cilia, and 13 is the
is mitochondria, 14 is Golgi apparatus, 15 is myoid,
16 is the nucleus, 17 is the segment, 18 is the interior, 19 is the synaptic junction, and 20 is the rod. Rods arranged in the retina 2
When light enters into the disk film 11 from the outside (right side of the drawing),
This causes a change in rhodopsin, a photoresponsive protein present in
ans) - disk membrane 1 by changing to retinal
Calcium ions contained within 1 are released into the cytoplasm.

細胞質で増えたカルシウムイオンは分節17の細胞膜の
ナトリウムチャネルを閉じ細胞の膜電位の過分極を引き
起す。これはシナプス接合部19への信号となり抑制性
神経伝達物質の放出速度が減少しシナプス後ニューロン
の興奮が起こる。この信号は次々と神経細胞間を伝播し
て脳で高度に情報処理される。
The increased calcium ions in the cytoplasm close the sodium channels in the cell membrane of segment 17, causing hyperpolarization of the cell's membrane potential. This becomes a signal to the synaptic junction 19, reducing the rate of release of inhibitory neurotransmitters and causing excitation of the postsynaptic neuron. These signals propagate between neurons one after another and are processed at a high level in the brain.

かかる生体機能を模倣した人工的な機能素子を実現する
ため、外部刺激により興奮を生しる人工的なJl即ち興
奮性人工膜に間する研究か従来からなされていた。
In order to realize an artificial functional element that imitates such a biological function, research has been carried out on the creation of an artificial Jl, that is, an excitable artificial membrane, which is excited by external stimulation.

その−例としては、例えば文献■(膜(MEMB日AN
E)、12 (1)(1987)p、12〜21)に開
示されているような、多孔質膜に特殊な脂質を吸着させ
で構成された興奮性人工膜があった。そして、この興奮
性人工膜によれば、神経にみられるような興奮現象に近
い自助発振現象が得られている。以下、この自助発振現
象につき簡単に説明する。
Examples include the literature ■ (MEMB day AN
E), 12 (1) (1987) p. 12-21), there was an excitable artificial membrane constructed by adsorbing a special lipid onto a porous membrane. According to this excitable artificial membrane, a self-supporting oscillation phenomenon similar to the excitatory phenomenon seen in nerves is obtained. This self-assisted oscillation phenomenon will be briefly explained below.

数um程度の孔径を有する多孔質膜に、合成脂質(以下
、生体類似脂質と称することもある。)であるジオレイ
ルホスフェートを吸着させて興奮性人工膜は作製される
。このような興奮性人工膜は、その一方の面が高濃度の
塩溶液に接触し、かつ他方の面が低濃度の塩溶液に接触
する状態とされる。かかる状態に置かれた興奮性人工膜
は、数分〜数十分の周期で、これら塩溶液の闇に所定の
電位差を生し、電気的インパルスを発生する。このよう
な周期の自励発振は、長周期発振と称される。
An excitable artificial membrane is produced by adsorbing dioleyl phosphate, which is a synthetic lipid (hereinafter sometimes referred to as a biosimilar lipid), to a porous membrane having a pore diameter of about several um. Such an excitable artificial membrane is brought into contact with a high concentration salt solution on one side and a low concentration salt solution on the other side. The excitable artificial membrane placed in such a state generates a predetermined potential difference in the darkness of these salt solutions over a period of several minutes to several tens of minutes, and generates electrical impulses. Self-sustained oscillation with such a period is called long-period oscillation.

また、興奮性人工膜両面間に上述したような塩濃度差(
イオン濃度勾配)を与えることに加えて、当該興奮性人
工膜に直流電流を印加し然も所定の圧力を加えると、短
周期発振と称される数秒程度の自励発振が生しる。この
短周期発振の周期は、上述の直流電流蕾ヲ変化させるこ
とによって制御出来る。
In addition, the difference in salt concentration between the two sides of the excitable artificial membrane (
In addition to applying a direct current (ion concentration gradient) to the excitable artificial membrane, when a predetermined pressure is applied to the excitable artificial membrane, self-excited oscillation of about a few seconds, called short-period oscillation, occurs. The period of this short-period oscillation can be controlled by changing the above-mentioned DC current.

上述の自動発振のメカニズムは、油滴状態から多層膜状
態への脂質の集合体構造の変化に伴なうものと考えられ
ている。このメカニズムにつき上述の文献を引用してい
ま少し詳細に説明する。
The mechanism of automatic oscillation described above is thought to be accompanied by a change in the lipid aggregate structure from an oil droplet state to a multilayer film state. This mechanism will be explained in more detail by citing the above-mentioned literature.

藁7図(A)及び(B)は、その説明に供する図であり
、微小な貫通孔21a!有する支持体21の微小孔21
a中に脂質又は生体類似脂質が含浸されて構成されてい
る興奮性人工膜により低濃度の塩溶液22と高濃度の塩
溶液23との間を仕切った状態を示した図である。特に
1つの微小孔周辺に着目して示しである。
Figures 7 (A) and (B) are diagrams for explaining the minute through-holes 21a! Micropores 21 of support body 21 having
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a low concentration salt solution 22 and a high concentration salt solution 23 are partitioned off by an excitable artificial membrane formed by impregnating lipid or biosimilar lipid in a. In particular, the area around one microhole is shown.

生体類似脂質としてのジオレイルホスフェート(以下、
DOPHと略称することもある。)は、ある塩濃度を境
として、低濃度の塩溶液中では油滴状態が安定であり高
濃度の塩溶液中では多層膜状態が安定である。従って、
第7図(A)に示すように、DOPHは、微小孔21a
の低濃度の塩溶液側の出口では油滴24になり微小孔2
1 a18:ふさいでおり、また微小孔2ia中ではカ
チオン25が高濃度の塩溶液側から流入しでいるために
油清から多層膜26へと変化している。このような状態
では、微小孔2Ia中には塩溶液中のアニオンよりもカ
チオンのほうが選択的に多く流入しているので、アニオ
ン(図示せず)が支持体21上に残され、膜電位が生じ
る。ところが、第7図(B)に示すように、油清24の
多層膜26への変化が進み微小孔21aを/SX古いで
いた油滴24が小さくなり出口が開かれ微小孔21aが
貫通すると、微小孔21a中の高濃度なカチオンが拡散
により低濃度な塩溶液側に流出し、微小孔21a内のカ
チオン濃度は低下する。支持体21上に残されていたア
ニオンは、この時から、アニオン自身の拡散や拡散して
きたカチオンとの再結合により、ある緩和時間で無くな
る6その後は、微小孔21a内のカチオンの濃度が低く
なったことからDOPHは油漬状態が安定状態であるの
で、再び第7図(A)に示した状態にもどる。このよう
にしてこの興奮性人工膜は自励的な発振を繰り返す。興
奮性人工膜の、第7図(A)及び(B) IFr用いで
説明した特性を第1表にまとめて示した。
Dioleyl phosphate (hereinafter referred to as
It is sometimes abbreviated as DOPH. ), the oil droplet state is stable in low-concentration salt solutions and the multilayer film state is stable in high-concentration salt solutions, after a certain salt concentration. Therefore,
As shown in FIG. 7(A), the DOPH has a micropore 21a.
At the outlet on the low concentration salt solution side, it becomes an oil droplet 24 and forms a micropore 2.
1a18: It is blocked, and the cations 25 flow into the micropores 2ia from the highly concentrated salt solution side, so that the oily substance changes into a multilayer film 26. In this state, more cations than anions in the salt solution selectively flow into the micropores 2Ia, so anions (not shown) are left on the support 21, and the membrane potential is lowered. arise. However, as shown in FIG. 7(B), as the change of the oil liquid 24 into the multilayer film 26 progresses, the oil droplets 24 that have formed in the micropores 21a become smaller and the outlet opens, and the micropores 21a penetrate. , the high-concentration cations in the micropores 21a flow out to the low-concentration salt solution side by diffusion, and the cation concentration in the micropores 21a decreases. From this point on, the anions remaining on the support 21 disappear after a certain relaxation time due to diffusion of the anions themselves and recombination with the cations that have diffused.6 After that, the concentration of cations in the micropores 21a becomes low. Since this shows that DOPH is in a stable state when soaked in oil, it returns to the state shown in FIG. 7(A) again. In this way, this excitable artificial membrane repeats self-excited oscillation. Table 1 summarizes the properties of the excitable artificial membrane explained in FIGS. 7(A) and 7(B) using IFr.

第1表 上述のような興奮性人工Hを用いると、例えば文献■(
膜CMEMB日ANE)、12 (4)。
Table 1 When using the excitatory artificial H described above, for example, the literature ■ (
Membrane CMMB Sun ANE), 12 (4).

pI)、231〜237 (1987))に開示されて
いるように、各種味覚物質に応答して発振周波数等の発
振波形が変化することが知られでおり、生物の味覚・嗅
覚に類似した化学センサの構築が可能であり、バイオ素
子を構成することが可能になる。
pI), 231-237 (1987)), it is known that oscillation waveforms such as oscillation frequency change in response to various taste substances, and it is known that oscillation waveforms such as oscillation frequency change in response to various taste substances. It becomes possible to construct sensors and construct bio-elements.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、第7図を用いで説明したような従来の興
奮性人工膜は、各種味覚物質に応答することから化学セ
ンサ等を構築することは可能であったが、自励的な発振
の停止、発振の進行、発振の変調等を光刺激により制御
出来るものではないため、視細胞を模倣したバイオ素子
等の構築を行うことは出来なかった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, since the conventional excitable artificial membrane as explained using FIG. 7 responds to various taste substances, it has been possible to construct chemical sensors, etc. However, since it is not possible to control the stopping of self-excited oscillation, the progression of oscillation, the modulation of oscillation, etc. by optical stimulation, it has not been possible to construct biodevices that mimic photoreceptor cells.

この発明は、このような点に鑑みなされたものであり、
従ってこの発明の目的は、光によって発振現象を制御し
得る興奮性人工膜と、その製造方法と1Fr提供するこ
とにある。
This invention was made in view of these points,
Therefore, an object of the present invention is to provide an excitable artificial membrane whose oscillation phenomenon can be controlled by light, a method for manufacturing the same, and 1Fr.

(課題を解決するための手段) この目的の達成を図るため、この出願に係る発明者は種
々の検討を重ねた。その結果、文献■(Thin  5
olid  Films、99 (1983)pp、1
33〜138)に開示されている技術に着目し、この文
献■に開示の技術及び上述の文献■に開示の技術を組み
合わせることによりこの発明の目的の達成を図ろうと考
えた。なお、文献@の技術とは、セルロースエステルフ
ィルタに5oya (大豆)レシチン及びバクテリオロ
ドプシンを吸着させで構成した膜に間するもので、光に
応答するプロトン(H+)輸送性を示すが興奮性は示さ
ない膜に関するものであった。
(Means for Solving the Problem) In order to achieve this objective, the inventor of this application has conducted various studies. As a result, the literature ■ (Thin 5
olid Films, 99 (1983) pp, 1
33-138), and attempted to achieve the object of the present invention by combining the technology disclosed in this document (1) and the technology disclosed in the above-mentioned document (2). The technology in the literature @ is a membrane made of a cellulose ester filter adsorbed with 5oya (soybean) lecithin and bacteriorhodopsin, and exhibits proton (H+) transportability in response to light, but has no excitability. It concerned a membrane not shown.

従って、この出願の第一発明の光応答興奮性人工膜は、
微小孔を有する支持体に、当該人工膜に興奮性を付与す
る脂質と、バクテリオロドプシンとを吸着させて成るこ
とを特徴とする。
Therefore, the photoresponsive excitable artificial membrane of the first invention of this application is
It is characterized in that a lipid that imparts excitability to the artificial membrane and bacteriorhodopsin are adsorbed onto a support having micropores.

ここで、当該人工膜に興奮性を付与する脂質としては、
例えば微小孔を塞いだり貫通状態として膜に興奮性を付
与する例えば上述したようなジオレイルホスフェートや
、その他のメカニズムで興奮性を付与する脂質例えばト
リオレインやモノオレイン等挙げることが出来る。
Here, the lipids that impart excitability to the artificial membrane include:
Examples include dioleyl phosphate as mentioned above, which imparts excitability to the membrane by blocking or penetrating micropores, and lipids, such as triolein and monoolein, which impart excitability by other mechanisms.

また、この第一発明の笑施に当たり、光応答興奮性人工
膜を、微小孔を有する支持体に脂質を吸着させて成る興
奮性人工膜に、バクテリオロドプシンを吸着させた構成
とするのが好適である。ここで、このような興奮性人工
膜としては、例えば上述の文献■に開示のもの等を挙げ
ることが出来る。
Further, in implementing the first invention, it is preferable that the photoresponsive excitable artificial membrane has a structure in which bacteriorhodopsin is adsorbed to an excitable artificial membrane made by adsorbing lipids to a support having micropores. It is. Here, examples of such excitable artificial membranes include those disclosed in the above-mentioned document (2).

また、この出願の第二発明によれば、微小孔を有する支
持体に、当該人工膜に興奮性を付与する脂質と、バクテ
リオロドプシンとを吸着させで成る光応答興奮性人工膜
を製造するに当たり、支持体へのバクテリオロドプシン
の吸着をラングミュアブロジェット法により行うことを
特徴とする。
Further, according to the second invention of this application, in producing a photoresponsive excitable artificial membrane, the lipid that imparts excitability to the artificial membrane and bacteriorhodopsin are adsorbed onto a support having micropores. , is characterized in that bacteriorhodopsin is adsorbed onto the support by Langmuir-Blodgett method.

ざらにこの出願の第三発明によれば、微小孔を有する支
持体に、当該人工膜に興奮性を付与する脂質と、バクテ
リオロドプシンとを吸着古せて成る光応答興奮性人工膜
を製造するに当たり、支持体へのバクテリオ・ロドプシ
ンの吸着を、バクテリオロドプシンを含むリボソームの
膜融合により行うことを特徴とする。
According to the third invention of this application, a photoresponsive excitable artificial membrane is produced by adsorbing a lipid that imparts excitability to the artificial membrane and bacteriorhodopsin onto a support having micropores. The method is characterized in that the adsorption of bacteriorhodopsin to the support is carried out by membrane fusion of ribosomes containing bacteriorhodopsin.

(作用) 第一発明の構成によれば、当該膜が光を受けると当該膜
中のバクテリオロドプシンの光異性化反応が起こる。バ
クテリオロドプシンの光異性化反応か生じるとこれに伴
いプロトン(H+)移動が起こるので、当該膜にバクテ
リオロドプシンを規則的に配向させておくことによりプ
ロトンの能動輸送が行われる。従って、例えば第1図に
示すように、微小な貫通孔(図示を省略)を有する支持
体の微小孔中にDOPHが含浸されで構成されている興
奮性人工膜21bにバクテリオロドプシン27を規則的
に配向させ吸着させた光応答興奮性人工膜28によって
、低濃度の塩溶液(KCβ水溶液)22と高濃度の塩溶
液(KCβ水溶液)23との間ヲ、バクテリオロドプシ
ンが吸着しでいる面側か低濃度塩溶液22側となるよう
にした状態で仕切った場合、この人工1!28に光を照
射した結果主しるプロトンの能動輸送29aは、K÷の
流れ29bを促進するので、D’OPHの油漬及び多層
膜間の相転移を王し易くする。この結果、人工膜28の
興奮性は光により容易に制御される。
(Function) According to the configuration of the first invention, when the membrane receives light, a photoisomerization reaction of bacteriorhodopsin in the membrane occurs. When the photoisomerization reaction of bacteriorhodopsin occurs, proton (H+) transfer occurs, so by regularly aligning bacteriorhodopsin in the membrane, active transport of protons is performed. Therefore, as shown in FIG. 1, for example, bacteriorhodopsin 27 is regularly applied to an excitable artificial membrane 21b which is made up of a support having minute through-holes (not shown) impregnated with DOPH. The photo-responsive excitable artificial membrane 28, which is oriented and adsorbed, creates a gap between the low-concentration salt solution (KCβ aqueous solution) 22 and the high-concentration salt solution (KCβ aqueous solution) 23 on the side on which bacteriorhodopsin has been adsorbed. If the artificial 1!28 is partitioned so that it is on the low concentration salt solution 22 side, the main active transport 29a of protons as a result of irradiating light will promote the flow 29b of K÷, so D 'Facilitates oil immersion in OPH and phase transition between multilayer films. As a result, the excitability of the artificial membrane 28 is easily controlled by light.

また、この出願の第二発明及び第三発明の構成によれば
、バクテリオロドプシンの配向の制御が容易であるため
、第一発明の光応答興奮性人工膜の製造か容易になる。
Furthermore, according to the configurations of the second and third inventions of this application, it is easy to control the orientation of bacteriorhodopsin, and therefore the photoresponsive excitable artificial membrane of the first invention can be easily manufactured.

(実施例) 以下、図面を参照して、この発明の光応答興奮性人工膜
の実施例及び光応答興奮性人工膜の実施例について説明
する。
(Example) Hereinafter, examples of the photoresponsive excitable artificial membrane and examples of the photoresponsive excitable artificial membrane of the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、以下の説明では、この発明を理解し得る程度に特
定の条件を例示して説明するが、この発明は、これら条
件にのみ限定されるものではないことを理解されたい。
In the following description, specific conditions will be exemplified and explained to the extent that the present invention can be understood, but it should be understood that the present invention is not limited only to these conditions.

また、以下の実施例で用いた薬品類の出所を一部省略す
る場合もあるが、いずれの薬品も容易に入手出来るもの
でありかつ化学的に充分に純粋なものを用いた。また、
説明に用いる各図は、この発明を理解出来る程度に各構
成成分の寸法、形状及び配M%概略的に示しであるにす
ぎないことは理解されたい。
Further, although some sources of chemicals used in the following examples may be omitted, all chemicals were easily available and chemically sufficiently pure. Also,
It should be understood that the drawings used in the explanation only schematically show the dimensions, shapes, and M% of each component to the extent that the present invention can be understood.

・′  工の6 の 始めに、微小孔を有する支持体を孔径8umの貫通孔を
多数有するセルロースエステル製の多孔質膜(ミリポア
フィルタ−、ミリポア社製)とし、脂質を下記の構造式
■て表されるジオ[lイルホスフェ h(Dioley
l  Phosphate、DOPHと略称することも
ある。)とし、バクテリオロドプシン(以下、bRど略
称する場合もある。)をシグマ社製のものとした例の、
実施例の光応答興奮゛i人工膜(以下、単に実施例の人
工膜と云う場合もある。)の作製手順につき説明する。
・' At the beginning of Step 6, the microporous support was a cellulose ester porous membrane (Millipore filter, manufactured by Millipore) that had many through holes with a pore diameter of 8 um, and the lipid had the following structural formula. Dioley
Sometimes abbreviated as l Phosphate, DOPH. ), and bacteriorhodopsin (hereinafter sometimes abbreviated as bR) is manufactured by Sigma.
The procedure for producing the photoresponsive excitation artificial membrane of the example (hereinafter sometimes simply referred to as the artificial membrane of the example) will be explained.

先ず、DOPHは、この実施例の場合以下のように合成
し精製したものを用いた。
First, in this example, DOPH was synthesized and purified as follows.

出発物質として、オレイルアルコール(関東化学■製)
とオキシ塩化リン(POCl2)(開東化字■製)とを
用い、これらを周知の合成手段によって反応古せ、その
後、得られた合成物質を加水分解する。このようにして
得たDOPHをクロマト法により精製する。
As a starting material, oleyl alcohol (manufactured by Kanto Kagaku ■)
and phosphorus oxychloride (POCl2) (manufactured by Kaidonghua) by well-known synthetic means, and then the resulting synthetic material is hydrolyzed. The DOPH thus obtained is purified by chromatography.

次に、精製したDOPH!ベンゼンに溶解し、次に、こ
の溶液中に上述のセルロース・エステル製の多孔質膜を
浸漬する。その後、溶液中からこの多孔質膜を取り比し
ベンゼンを蒸発させて、DOPHを吸着させた多孔質膜
を得る。なお、この実施例の場合、DOPHの吸着量は
3〜6m9/cm2としている。このような吸着量とし
ている理由は、吸着量か少すぎると人工膜の貫通孔をふ
ざぐことか出来ず多すぎると第7図を用いて説明した相
転位によっても貫通孔か貫通されないのでこれらを回避
するためである。しかし、この吸着量は、用いるフィル
タの貫通孔の径や、貫通孔の密度、用いる脂質の種類等
によつ変更されることは理解されたい。
Next, purified DOPH! It is dissolved in benzene, and then the above-mentioned porous membrane made of cellulose ester is immersed in this solution. Thereafter, this porous membrane is removed from the solution and benzene is evaporated to obtain a porous membrane on which DOPH has been adsorbed. In this example, the amount of DOPH adsorbed is 3 to 6 m9/cm2. The reason why such an adsorption amount is set is that if the adsorption amount is too small, it will not be possible to disturb the through-holes of the artificial membrane, and if it is too large, the through-holes will not be penetrated even by the phase transition explained using Figure 7. This is to avoid. However, it should be understood that this amount of adsorption varies depending on the diameter of the through-holes of the filter used, the density of the through-holes, the type of lipid used, etc.

一方、25%DMF (ジメチルホルムアミド)水溶液
中にbRそ分散させた後、このbR分散DMFを純水が
入った水槽に展開し、ざらにDMFそ蒸発させ、水面上
にbRの展開膜を形成する。
On the other hand, after dispersing bR in a 25% DMF (dimethylformamide) aqueous solution, this bR-dispersed DMF was spread in a water tank containing pure water, and the DMF was roughly evaporated to form a spread film of bR on the water surface. do.

第2図は、このbR展開膜の表面圧−面積(TI−A)
曲線を測定した結果を縦軸に表面圧(dyne/cm)
をとり横軸に面積(λ2)をとって示したものである。
Figure 2 shows the surface pressure-area (TI-A) of this bR development membrane.
The surface pressure (dyne/cm) is plotted on the vertical axis based on the result of measuring the curve.
The area (λ2) is plotted on the horizontal axis.

次に、DOPH吸着済みの上記多孔質膜にbRを吸着さ
せるために、この実施例の場合以下に説明するような処
理を行う。
Next, in order to adsorb bR to the porous membrane that has already adsorbed DOPH, the following treatment is performed in this example.

始めに、上述のDOPH吸着済み多孔質S18ニガラス
基板に固定する。次に、このガラス基板を、bR展開膜
が形成されている上述の水槽中に、基板面と水面との成
す角度がほぼ垂直になるように浸漬しその後引上げる。
First, it is fixed on the porous S18 glass substrate to which DOPH has been adsorbed. Next, this glass substrate is immersed in the above-mentioned water tank in which the bR development film is formed so that the angle between the substrate surface and the water surface is approximately perpendicular, and then pulled up.

即ち、ラングミュアブロジェット(LB)法の垂直浸渭
法ヲ英施する。この浸漬及び引き上げ操作を繰返し行っ
て、DOPH吸看多孔貢膜のガラス基板とは反対側面の
みにbR膜を20層累積する。なあ、bR膜を累積させ
る際のbR膜の表面圧は25dyne/cmとしている
。このようにして形成したLB膜は、ガラス基板引き上
げ時の累積比かほぼ1で、浸漬時の累積比がほぼOのZ
型であった。
That is, the Langmuir-Blodgett (LB) vertical immersion method is applied. This dipping and pulling operation is repeated to accumulate 20 layers of the bR film only on the opposite side of the DOPH absorbing porous membrane from the glass substrate. Incidentally, the surface pressure of the bR film when the bR film is accumulated is 25 dyne/cm. The LB film thus formed has a cumulative ratio of approximately 1 when the glass substrate is pulled up, and a cumulative ratio of approximately 0 when immersed in Z.
It was a type.

次に、bR膜の累積が終了したDOPH吸着多孔貢膜を
ガラス基板からはずす。このようにしで、実施例の人工
膜を得る。
Next, the DOPH adsorption porous tribute film on which the bR film has been accumulated is removed from the glass substrate. In this way, the artificial membrane of the example is obtained.

また、実施例の人工膜の作製とは別に、bR−膜を累積
させないこと以外は実施例の手順と全く同様にDOPH
を多孔質11(ミリポアフィルタ)に吸着させて、比較
例の人工Sを作製する。
In addition, apart from the preparation of the artificial membrane of the example, DOPH
is adsorbed onto porous material 11 (Millipore filter) to produce an artificial S as a comparative example.

壮 の孟 次に、実施例及び比較例の人工膜の自勃発fiヲ確認す
るために用いた装置(以下、自助発振用装置と云う、)
の説明を行なう、第3図は、その自助発振用装置の構成
を概略的に示した説明図である。
Next, we will explain the device used to confirm the self-erecting fi of the artificial membranes of Examples and Comparative Examples (hereinafter referred to as the device for self-assisted oscillation).
FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the self-help oscillation device.

この第3図に示すように、実施例或いは比較例の人工膜
(図中では代表して31で示す。)は、一方の面か第一
の電解槽33aに収容された100mMのKCρ溶液3
5aと接し、他方の面か第二の電解槽33bに収容され
た5mMのKCβ水溶液35bと接した状態で自励発振
用装置に支持される。
As shown in FIG. 3, the artificial membrane of Example or Comparative Example (representatively indicated by 31 in the figure) was coated with a 100mM KCρ solution 3 contained in the first electrolytic cell 33a on one side.
5a, and the other side is supported by the self-oscillation device in a state in which the other side is in contact with the 5mM KCβ aqueous solution 35b housed in the second electrolytic cell 33b.

第−及び第二の電解槽33a、33bの周囲には図示せ
ずも恒温水を循環させる設備が設けてあり、槽内湯度を
任意の値に制御出来る。この実施例の場合、KCβ木溶
液35a、35bの温度が20’C±1℃となるように
しでいる。また、第二の電解槽33bの一部には人工膜
31に対し光を照射するための光透過窓37Ca設けで
ある。
A facility (not shown) for circulating constant temperature water is provided around the first and second electrolytic tanks 33a and 33b, so that the temperature of the hot water in the tank can be controlled to an arbitrary value. In this embodiment, the temperature of the KCβ wood solution 35a, 35b is set to 20'C±1°C. Further, a light transmission window 37Ca for irradiating light onto the artificial membrane 31 is provided in a part of the second electrolytic cell 33b.

2種類のKCρ水溶液35a及び35bには、銀−塩化
銀(A9−A9Cl)で構成される標準電極37a或い
は37El夫々浸漬させである。
A standard electrode 37a or 37El made of silver-silver chloride (A9-A9Cl) is immersed in two types of KCρ aqueous solutions 35a and 35b, respectively.

そして、高濃度側である100mMKC!溶液35a中
に浸漬された標準電極37aを、直流電源39の陽極側
に接続し、低濃度側である5mMK(l水溶液35b中
の標準電極37bを、上述した直流電源39の陰極側に
接続させ、人工膜31に対し電流を印加している。
And 100mMKC which is on the high concentration side! The standard electrode 37a immersed in the solution 35a is connected to the anode side of the DC power supply 39, and the standard electrode 37b in the low concentration 5mMK (l aqueous solution 35b) is connected to the cathode side of the DC power supply 39 mentioned above. , a current is applied to the artificial membrane 31.

ざらに、この自励発振用装置は、人工膜31に加わる電
位差の時間変化を測定して記録するため、高インピーダ
ンス電位計とX−Yレコーダーとからなる測定器411
Fr具えている。そしてこの測定器41に接続する標準
電極43a或いは43bを、上述したK(l水溶液35
aと35bとの夫々1こ浸漬させである。
In general, this self-oscillation device uses a measuring device 411 consisting of a high impedance electrometer and an X-Y recorder in order to measure and record time changes in the potential difference applied to the artificial membrane 31.
It is equipped with Fr. Then, the standard electrode 43a or 43b connected to this measuring device 41 is connected to the above-mentioned K(l aqueous solution 35).
A and 35b were immersed once each.

ざらfここの自励発振装置は、第一の電解槽33a(こ
接続されているマノメーター45を具え、このマノメー
タ458介してのみ、第3図中に矢印aを付しで示す外
的な圧力を、人工膜311こ対して加えることが可能な
構成となっている。なお、この実施例では、上述したマ
ノメーター45によって加えた圧力を外的圧力と称して
説明する。
The self-oscillating device here includes a manometer 45 connected to the first electrolytic cell 33a, and only through this manometer 458 is the external pressure indicated by the arrow a in FIG. can be applied to the artificial membrane 311. In this embodiment, the pressure applied by the above-mentioned manometer 45 will be referred to as external pressure.

上述した印加電流と外的圧力は、実施例及び比較例の人
工膜の発振を生じさせるために必要な条件であり、ある
値に設定されるものである。
The above-mentioned applied current and external pressure are conditions necessary to cause the artificial membranes of the Examples and Comparative Examples to oscillate, and are set to certain values.

ざらにこの自励発振用装置は、電解槽33a。This self-oscillation device is an electrolytic cell 33a.

331)を収納する暗箱47と、光透過窓37cを通し
て興奮牲人工膜31に光を照射するための光源49を具
える。この実施例の光源49は、熱線をカットするフィ
ルタを装備した100Wのハロゲンランプで構成してい
る。光源49を上述のような構成とした理由は、この構
成によれば人工膜31に対しバクテリオロドプシンの吸
収波長ピーク(おおよそ560nm)!含む波長領域の
光を効果的に照射することが出来るからである。
331), and a light source 49 for irradiating light onto the excitable artificial membrane 31 through the light transmission window 37c. The light source 49 in this embodiment is composed of a 100W halogen lamp equipped with a filter for cutting off heat rays. The reason why the light source 49 is configured as described above is that with this configuration, the absorption wavelength peak (approximately 560 nm) of bacteriorhodopsin for the artificial membrane 31 is achieved! This is because it is possible to effectively irradiate light in a wavelength range including the above.

・1 次に、上述した自助発振用装置lを用いで、実施例及び
比較例の人工膜の自励発振の測定を以下に説明するよう
に行なう。
-1 Next, using the self-sustained oscillation device 1 described above, the self-sustained oscillation of the artificial membranes of the examples and comparative examples was measured as described below.

〈光照射有無の場合の発振特性の測定〉先ず、実施例の
人工膜を、bR膜を累積した側が5mMKCA水溶液3
5b側となるよう(こ自励発振用装置にセットする。次
いで、光照射しない状態即ち光源49をオフした状態で
、100mMK(l水溶液35a側から5mMKC!!
水溶液35t)側に直流電流と外的圧力とを加える。そ
して、タト的圧力!20cmH2Oに固定した場合の、
直流電流の変化に対する実施例の人工膜の自助発振周波
数の変化を測定する。第4図中の工で示す特性はその結
果を示した図であり、横軸に直流電流゛をとり縦軸に発
揚周波数を取って示した特性図である。
<Measurement of oscillation characteristics with and without light irradiation> First, the artificial membrane of the example was placed in a 5mM KCA aqueous solution 3 on the side where the bR membrane was accumulated.
5b side (set in the self-excited oscillation device). Then, in a state where no light is irradiated, that is, with the light source 49 turned off, 100mMK (100mMK from the aqueous solution 35a side!!
Direct current and external pressure are applied to the aqueous solution 35t) side. And Tato pressure! When fixed at 20cmH2O,
Changes in the self-supporting oscillation frequency of the artificial membrane of the example with respect to changes in direct current are measured. The characteristic indicated by the square in FIG. 4 is a diagram showing the results, and is a characteristic diagram in which the horizontal axis represents the DC current and the vertical axis represents the launching frequency.

第4図からも明らかなように、光照射なしの状態の実施
例の人工膜は、発振を生ずるのに0.45uAの電流が
必要であることが分る。
As is clear from FIG. 4, the artificial membrane of the example without light irradiation requires a current of 0.45 uA to cause oscillation.

続いて、今度は光源497N動作させ人工膜に光を照射
した状態とし外的圧力を20cmH2Oに固定した場合
の、直流電源の変化に対する実施例の人工膜の自動発振
周波数の変化を測定する。この結果を、第4図中に■で
示す。この図からも明らかなように、光照射状態におい
ては実施例の人工膜は、電流を印加しなくとも発振を生
じることが分る。ざらに、発振周波数も光照射なしの場
合のそれより高くなることが分る。
Next, when the light source 497N is operated to irradiate the artificial membrane with light and the external pressure is fixed at 20 cmH2O, changes in the automatic oscillation frequency of the artificial membrane of the example with respect to changes in the DC power source are measured. The results are indicated by ■ in FIG. As is clear from this figure, in the light irradiation state, the artificial membrane of the example generates oscillation even without the application of current. It can be seen that the oscillation frequency is also higher than that without light irradiation.

一方、上述したと同様な英験を比較例の人工膜に対して
も行ったところ、M4図中にIて示すような特性は実施
例と同様に得られたが、光照射(こよっで発振開始電流
が低下したり発振周波数が高まるような現象は全く見ら
れなかった。
On the other hand, when the same experiment as described above was conducted on the artificial membrane of the comparative example, the characteristics shown by I in the M4 diagram were obtained in the same way as in the example. No phenomena such as a decrease in the oscillation starting current or an increase in the oscillation frequency were observed.

く発振の光による制御性の測定〉 次に、実施例の人工膜に印加する外的圧力を20cmH
2Oとしがつ電流を0.2日Aとした状態で、実施例の
人工膜に対し2o秒間光を照射後次の20秒Mは光を照
射しないという光照射を繰り返し行う。そして、このよ
うな光照射条件に対する実施例の人工膜の発振特性のの
変化を測定する。第5図は、この測定結果を、縦軸に1
00mMKcβ水溶液の電位をとり横軸に時間をとって
示したものである。なあ、縦軸の電位は5mMKCρ水
溶液の電位を基準電位として測定したものである。また
、横軸に沿って交互に示した「ON」及びrOFFJの
表示のうちの「ON」とは光源49を点灯した時刻を示
し、rOFFJとは光源49を消灯した時刻を示す。
Measurement of controllability using oscillating light> Next, the external pressure applied to the artificial membrane of the example was set at 20 cmH.
The artificial film of the example was repeatedly irradiated with light for 20 seconds and then not irradiated for the next 20 seconds M with 2O and a current of 0.2A for 2 days. Then, changes in the oscillation characteristics of the artificial film of the example under such light irradiation conditions are measured. Figure 5 shows this measurement result by 1 on the vertical axis.
The potential of a 00mM Kcβ aqueous solution is plotted and time is plotted on the horizontal axis. Note that the potential on the vertical axis is measured using the potential of a 5 mM KCρ aqueous solution as a reference potential. Further, among the displays of "ON" and rOFFJ alternately shown along the horizontal axis, "ON" indicates the time when the light source 49 is turned on, and rOFFJ indicates the time when the light source 49 is turned off.

第5図からも明らかなように、光を照射している間は実
施例の人工膜は約1秒間の周期で発振し、光を照射しな
い闇は全く発振しないことが分る。
As is clear from FIG. 5, the artificial membrane of the example oscillates at a period of about 1 second while being irradiated with light, and does not oscillate at all in the dark when it is not irradiated with light.

また、比較例の人工膜に対し実施例の場合と同様な条件
で発振の光による制御性の測定を行ったが、光照射のい
かんに係らず発振は全く認められなかった。
Further, the controllability of oscillation by light was measured for the artificial membrane of the comparative example under the same conditions as in the example, but no oscillation was observed regardless of the light irradiation.

4によ ′工 」・ また、メンブレンフィルタにDOPH!上述したと同様
な方法で吸iiさせて興奮性人工Nを形成後、この興奮
性人工膜へのバクテリオロドプシンの吸si=、バクテ
リオロドプシンを含むリボソームの膜融合により行う。
4. In addition, DOPH! is used as a membrane filter. After inhaling in the same manner as described above to form excitable artificial N, inhalation of bacteriorhodopsin to this excitable artificial membrane is performed by membrane fusion of ribosomes containing bacteriorhodopsin.

この具体的な方法としては、例えば文献(FEBS  
LETTE日S(フェンス レターズ)76 (197
7) p、45〜50)に開示されている方法がある。
As a specific method, for example, the literature (FEBS
LETTE Japan S (Fence Letters) 76 (197
7) There is a method disclosed in p. 45-50).

興奮性人工膜に膜融合によりbRを吸tさせて得た光応
答興奮性人工膜の場合も、LB法でbRを吸着させたも
のか示した上述の発振の光依存性と同様な性質か認めら
れた。
In the case of a photoresponsive excitatory artificial membrane obtained by adsorbing bR into an excitable artificial membrane by membrane fusion, does it have the same properties as the light dependence of the oscillation shown above? Admitted.

上述においでは、この発明の光応答興奮性人工膜及びそ
の製造方法の各々の実施例につき説明したがこれら発明
は上述の実施例のみに限定されるものではなく以下に説
明するような種々の変更を加えることか出来る。
In the above, each embodiment of the photoresponsive excitable artificial membrane and the method for manufacturing the same of the present invention has been described, but the invention is not limited to the above-mentioned embodiments only, and various modifications as described below can be made. It is possible to add

例えば、実施例では微小孔を有する支持体をミリポアフ
ィルタとしていたが、支持体はこれに限られるものでは
なく、目的に応じた種々のものに変更出来る。また支持
体は、原理的には、微小孔を1個有するものでも良い。
For example, in the embodiment, the support having micropores is a Millipore filter, but the support is not limited to this, and can be changed to various types depending on the purpose. Further, in principle, the support may have one micropore.

また、例えばシリコン基板に微小孔を設けたような無機
材料の支持体でも良い。
Alternatively, a support made of an inorganic material such as a silicon substrate with micropores may be used.

また、実施例では興奮性を付与する脂質としてDOPH
を用いていたが、用い得る脂質はDOPHに限られるも
のではなく同様な効果を得ることが出来る脂質であれば
天然、合成を問わず他のものても良い。
In addition, in the examples, DOPH was used as a lipid that imparts excitability.
However, the lipid that can be used is not limited to DOPH, and other lipids, whether natural or synthetic, may be used as long as they can obtain the same effect.

また、上述の実施例では、説明を容易とするため、第3
図を用いて説明したような特定の実験装Nを例示して、
種々の特性を測定した場合につき説明した。しかしなが
ら、この発明の光応答興奮性人工膜の効果は、特定の装
置によってのみ達成されるものではないことは明らかで
ある。
In addition, in the above embodiment, for ease of explanation, the third
Illustrating a specific experimental setup N as explained using the diagram,
The cases where various characteristics were measured were explained. However, it is clear that the effects of the photoresponsive excitable artificial membrane of the present invention are not achieved only by a specific device.

(発明の効果) 上述した説明からも明らかなように、この発明の光応答
興奮性人工膜は、従来の興奮性人工膜の物性に加え、当
該興奮性人工膜に対し外部から光を照射すると自励発振
を開始し光照射を停止すると自動発振が停止するという
物性及び光照射により発振周波数か変化するという物性
を新たに示す。
(Effects of the Invention) As is clear from the above description, the photoresponsive excitable artificial membrane of the present invention, in addition to the physical properties of conventional excitable artificial membranes, has the same properties as the excitable artificial membrane when irradiated with light from the outside. We newly demonstrate the physical property that automatic oscillation stops when self-sustained oscillation is started and light irradiation is stopped, and the physical property that the oscillation frequency changes due to light irradiation.

従って、この発明の光応答興奮性人工膜は、生物の視細
胞を模倣したバイオ素子を構築する場合に有用である。
Therefore, the photoresponsive excitable artificial membrane of the present invention is useful in constructing a bioelement that mimics the photoreceptor cells of living organisms.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明の説明に供する図、第2図は、バク
テリオロドプシン展開膜の表面圧−面積曲線を示す図、 第3図は、自励発振を確認するために用いた装置の説明
に供する図、 第4図は、光照射有無の場合の実施例の人工膜の発振特
許を示す図、 第5図は、実施例の人工膜の発振の光による制御性を示
す図、 第6図は、桿状体細胞を概略的に示した図、第7図(A
)及び(8)は、自助発振のメカニズムの説明に供する
図である。 1・・・支持体、    21 a −・・微小孔1b
・・・興奮性人工膜 2・・・低濃度の塩溶液(KCβ水溶液)3・・・高濃
度の塩溶液(K(l水溶液)4・・・油滴状態の脂質 5・・・カチオン 6・・・多層膜状態の脂質 7・・・バクテリオ口ドブシン 28−・・光応答興奮性人工膜 29 a−・・プロトンの能動輸送 29b−に+の流れ 31−・・比較例或いは実施例の人工膜33a−第一の
電解槽、33b−!二の電解槽35a−100mMのK
(l水溶液 35b−5mMのK(l水溶液 37a、37b、43a、43b−・・標準電極37C
・−光透過窓、  39−・・直流電源41−・・測定
器、     45−・・マノメーターa・−外的な圧
力、   47・・・暗箱49−・・光源。 特許出願人   沖電気工業株式会社
Fig. 1 is a diagram used to explain the present invention, Fig. 2 is a diagram showing a surface pressure-area curve of a bacteriorhodopsin-developed membrane, and Fig. 3 is an explanation of the apparatus used to confirm self-oscillation. Figure 4 is a diagram showing the oscillation patent of the artificial membrane of the example with and without light irradiation; Figure 5 is a diagram showing the controllability of the oscillation of the artificial membrane of the example by light; The figure is a diagram schematically showing rod cells, Figure 7 (A
) and (8) are diagrams for explaining the mechanism of self-assisted oscillation. 1...Support, 21a--Micropore 1b
... Excitable artificial membrane 2 ... Low concentration salt solution (KCβ aqueous solution) 3 ... High concentration salt solution (K (l aqueous solution)) 4 ... Lipid in the form of oil droplets 5 ... Cation 6 ... Lipid in a multilayered membrane state 7 ... Bacteriophore dobuscin 28 - ... Photoresponsive excitatory artificial membrane 29 a - ... Active transport of protons 29 b - + flow 31 - ... Comparative example or example Artificial membrane 33a - first electrolytic cell, 33b -! second electrolytic cell 35a - 100mM K
(l aqueous solution 35b - 5mM K (l aqueous solution 37a, 37b, 43a, 43b - standard electrode 37C
- Light transmission window, 39-... DC power source 41-... Measuring device, 45-... Manometer a-- External pressure, 47... Dark box 49-... Light source. Patent applicant Oki Electric Industry Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)微小孔を有する支持体に、当該人工膜に興奮性を
付与する脂質と、バクテリオロドプシンとを吸着させて
成ることを特徴とする光応答興奮性人工膜。
(1) A photoresponsive excitable artificial membrane characterized by adsorbing a lipid that imparts excitability to the artificial membrane and bacteriorhodopsin onto a support having micropores.
(2)微小孔を有する支持体に脂質を吸着させて成る興
奮性人工膜にバクテリオロドプシンを吸着させて成るこ
とを特徴とする請求項1に記載の光応答興奮性人工膜。
(2) The photoresponsive excitable artificial membrane according to claim 1, wherein bacteriorhodopsin is adsorbed to an excitable artificial membrane formed by adsorbing lipids to a support having micropores.
(3)前記脂質をジオレイルホスフェートとしたことを
特徴とする請求項1又は2に記載の光応答興奮性人工膜
(3) The photoresponsive excitable artificial membrane according to claim 1 or 2, wherein the lipid is dioleyl phosphate.
(4)微小孔を有する支持体に、当該人工膜に興奮性を
付与する脂質と、バクテリオロドプシンとを吸着させて
成る光応答興奮性人工膜を製造するに当たり、 支持体へのバクテリオロドプシンの吸着をラングミュア
プロジェット法により行うこと を特徴とする光応答興奮性人工膜の製造方法。
(4) Adsorption of bacteriorhodopsin to the support in producing a photoresponsive excitable artificial membrane in which a lipid that imparts excitability to the artificial membrane and bacteriorhodopsin are adsorbed onto a support having micropores. A method for producing a photoresponsive excitable artificial membrane, characterized in that the process is carried out by the Langmuir-Prodgett method.
(5)微小孔を有する支持体に、当該人工膜に興奮性を
付与する脂質と、バクテリオロドプシンとを吸着させて
成る光応答興奮性人工膜を製造するに当たり、 支持体へのバクテリオロドプシンの吸着を、バクテリオ
ロドプシンを含むリボソームの膜融合により行うこと を特徴とする光応答興奮性人工膜の製造方法。
(5) Adsorption of bacteriorhodopsin to the support in producing a photoresponsive excitable artificial membrane in which a lipid that imparts excitability to the artificial membrane and bacteriorhodopsin are adsorbed onto a support having micropores. A method for producing a light-responsive excitable artificial membrane, characterized in that this is carried out by membrane fusion of ribosomes containing bacteriorhodopsin.
JP2151103A 1990-06-08 1990-06-08 Photoresponsive excitable synthetic membrane and its manufacture Pending JPH0442585A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2151103A JPH0442585A (en) 1990-06-08 1990-06-08 Photoresponsive excitable synthetic membrane and its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2151103A JPH0442585A (en) 1990-06-08 1990-06-08 Photoresponsive excitable synthetic membrane and its manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0442585A true JPH0442585A (en) 1992-02-13

Family

ID=15511413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2151103A Pending JPH0442585A (en) 1990-06-08 1990-06-08 Photoresponsive excitable synthetic membrane and its manufacture

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0442585A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SCHULTZ et al. Ordered water and the ultrastructure of the cellular plasma membrane
Larter Oscillations and spatial nonuniformities in membranes
Horn et al. Photocurrents generated by bacteriorhodopsin adsorbed on nano-black lipid membranes
Ali et al. Optical gating of photosensitive synthetic ion channels
US5378342A (en) Neural modeling device
JP3423041B2 (en) Neural model element
Hwang et al. Proton transport by bacteriorhodopsin through an interface film
Dinh et al. Upper and lower limits of human skin electrical resistance in lontophoresis
US6197387B1 (en) Method to prepare the production of structured metal coatings using proteins
JPH0442585A (en) Photoresponsive excitable synthetic membrane and its manufacture
JP2763596B2 (en) Light-responsive artificial excitable membrane
JP2523181B2 (en) Light-responsive artificial exciter membrane
JP3194995B2 (en) Light-responsive excitable artificial membrane and method for producing the same
JP3194973B2 (en) Light-responsive excitable artificial membrane and manufacturing method thereof
Kocherginsky et al. The modeling of biological membrane properties by means of filters impregnated with lipid-like substances
JPH05142035A (en) Photo-excitable artificial film and its manufacture
JPH0320625A (en) Optical-response artificial exciting film
Colombetti et al. Membranes and sensory transduction
JPH0320624A (en) Optical-response artificial exciting film
JP2899306B2 (en) Dry ion-selective electrode and method for producing the same
JPH03244171A (en) Bioelement
JP2980950B2 (en) Bio element
JPH03127881A (en) Exciting artificial film for bio-element
JPH0453280A (en) Bioelement excitation artificial film
JPH04364298A (en) Bioelement