(57)【要約】【課題】機能性の高いマイクロ流体デバイス１０を提供する。【解決手段】マイクロ流体デバイス１０は、第１の送液部３１Ａと、第２の送液部３１Ｂと、第１の送液部３１Ａから注入された第１の液体で満たされる第１の流路１１と、第２の送液部３１Ｂから注入された第２の液体で満たされる第２の流路１２と、脂質二重膜１が形成される第１の流路１１と第２の流路１２とを挿通する挿通部１３と、が内部に形成された主基板２０と、を具備する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の送液部と、
第２の送液部と、
前記第１の送液部から注入された第１の液体で満たされる第１の流路と、前記第２の送液部から注入された第２の液体で満たされる第２の流路と、脂質二重膜が形成される前記第１の流路と前記第２の流路とを挿通する挿通部と、が内部に形成された主基板と、を具備することを特徴とするマイクロ流体デバイス。
【請求項２】
第１の溝部と、壁面の開口部を介して前記第１の溝部と挿通している第２の溝部と、が形成された第１の基板と、前記第１の基板と接合された第２の基板と、を前記主基板が有し、
前記第１の溝部が前記第１の流路を構成し、前記第２の溝部が前記第２の流路を構成し、前記開口部が前記挿通部を構成していることを特徴とする請求項２に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項３】
前記第１の流体と、前記第２の流体との間が、前記挿通部を除いて電気絶縁状態にあることを特徴とする請求項２に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項４】
前記第１の基板又は前記第２の基板の少なくともいずれかが、透明材料からなることを特徴とする請求項３に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項５】
前記第１の基板及び前記第２の基板がガラスからなることを特徴とする請求項４に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項６】
複数の挿通部に、それぞれ前記脂質二重膜が形成されることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか１項に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項７】
第１の送液部と、第２の送液部と、前記第１の送液部から注入された第１の液体で満たされる第１の流路と、前記第２の送液部から注入された第２の液体で満たされる第２の流路と、前記第１の流路と前記第２の流路とを挿通する挿通部と、が内部に形成された主基板と、を具備するマイクロ流体デバイスの、前記第１の送液部及び前記第２の送液部から脂質を溶解した油性溶液を注入し、前記第１の流路、前記第２の流路及び前記挿通部を前記油性溶液で満たす第１液注入工程と、
水溶液を、前記第１の送液口と前記第２の送液口とから注入し、前記挿通部に脂質二重膜を形成する第２液注入工程と、を具備することを特徴とする脂質二重膜の形成方法。
【請求項８】
前記第２液注入工程において、前記第１の送液口と前記第２の送液口とに同時に前記水溶液が注入されることを特徴とする請求項７に記載の脂質二重膜の形成方法。
【請求項９】
前記第１の流路を満たす水溶液と、前記第２の流路を満たす水溶液との間が、前記挿通部を除いて電気絶縁状態にあることを特徴とする請求項８に記載の脂質二重膜の形成方法。
【請求項１０】
前記第１の流路及び前記第２の流路の内部が外部から視認可能であることを特徴とする請求項９に記載の脂質二重膜の形成方法。
【請求項１１】
複数の挿通部に、それぞれ前記脂質二重膜が形成されることを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の脂質二重膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオテクノロジー、バイオチップ、膜タンパク質分析、創薬スクリーニング、又はバイオセンサーなどの分野に用いられる脂質二重膜が形成されるマイクロ流体デバイス及び脂質二重膜の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体膜の内外で物質輸送／情報伝達に関与する膜タンパク質の機能を、１分子計測によって理解し工学的に応用するためには、単離膜タンパク質が組み込まれた人工脂質二重膜モデル実験系を構築する必要がある。しかし、かかる実験系を構築するには熟練した技術を要する。このため、構築された実験系は、再現性が良くはなく、また、構築のスループットも高くはないことがあった。
【０００３】
発明者らは、特開２００９−１２８２０６号公報において、図１に示すＭＥＭＳ技術により作製した脂質二重膜（lipid bilayer membrane）を有するマイクロ流体デバイス（microfluidic device）１１０を開示している。マイクロ流体デバイス１１０は、構築のスループット向上、小型化、分析時間の短縮化、必要な試薬の少量化及び高い再現性等を提供した。マイクロ流体デバイス１１０は、主流路１０３と、主流路１０３の側壁に開口する微小憩室（マイクロチャンバー）１０４と、を有する。
【０００４】
主流路１０３に、水溶液からなる第１液と、脂質二重膜の成分である脂質Ｌを溶解した油性溶液からなる第２液と、水溶液からなる第３液とが、順に注入されると、開口部に脂質二重膜１０１が形成される。すなわち、第１液が注入されると、第１液が主流路１０３及び微小憩室１０４を満たす。第２液が注入されると、第２液は主流路中の第１液を押し流しながら、微小憩室１０４に取り残された第１液との間に界面を形成する。第３液が注入されると、第３液は主流路中の第２液を押し流すので、開口部を封止する脂質二重膜１０１が形成される。
【０００５】
ここで、第１液として、膜タンパク質として例えばα−ヘモリシンを含む水溶液を用いた場合には、第３液注入工程において、脂質Ｌが脂質二重膜１０１になると、図２に示すように、符号Ｌで示すα−ヘモリシンは自己集合して脂質二重膜１０１を貫通した微細貫通孔を有する７量体を形成する。すなわち、膜タンパク質であるα−ヘモリシンが脂質二重膜１０１に微小憩室１０４側から挿入される。
【０００６】
また、発明者らは、特開２０１１−２３８５号公報において、脂質二重膜に組み込まれた膜タンパク質の機能について時間分解能の高い測定を行うために、マイクロ流体デバイスに電極機能を付与し膜タンパク質の電流計測が可能な装置を開示している。
【０００７】
しかし、マイクロ流体デバイス１１０は、閉鎖空間である微小憩室１０４の開口部に脂質二重膜１０１が形成される。このため、開口部１０４に脂質二重膜１０１が形成された微小憩室１０４に新たな化合物等を含む溶液を注入することはできない。また脂質二重膜に対して膜タンパク質（α−ヘモリシン）の組み込み方向（挿入方向）は、例えば、微小憩室１０４側からに限定されていた。
【０００８】
このため、脂質二重膜に膜タンパク質を挿入できる方向が限定されず、さらに、新たな化合物を挿入したりできる、より機能性の高いマイクロ流体デバイス及び脂質二重膜の形成方法が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１２８２０６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の実施形態によれば、脂質二重膜に膜タンパク質を挿入できる方向が限定されず、さらに、新たな化合物を挿入したりできる、より機能性の高いマイクロ流体デバイス及び脂質二重膜の形成方法を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様のマイクロ流体デバイスは、第１の送液部と、第２の送液部と、前記第１の送液部から注入された第１の液体で満たされる第１の流路と、前記第２の送液部から注入された第２の液体で満たされる第２の流路と、脂質二重膜が形成される前記第１の流路と前記第２の流路とを挿通する挿通部と、が内部に形成された主基板と、を具備する。
【００１２】
また、本発明の一態様の脂質二重膜の形成方法は、脂質を溶解した油性溶液を、第１の送液部及び第２の送液部から注入し、第１の流路、第２の流路及び前記第１の流路と前記第２の流路とを挿通する挿通部を前記油性溶液で満たす第１液注入工程と、水溶液を、前記第１の送液口と前記第２の送液口とから順に注入し、前記挿通部に脂質二重膜を形成する第２液注入工程と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来のマイクロ流体デバイスの主要部を上面から観察した写真である。
【図２】脂質二重膜にαヘモリシンを組み込んだ状態の模式図である。
【図３】第１実施形態のマイクロ流体デバイスの分解斜視図である。
【図４】第１実施形態のマイクロ流体デバイスの主要部の上面図である。
【図５】第１実施形態のマイクロ流体デバイスによる脂質二重膜形成方法を説明するための模式図であり、図５（Ａ）は第１液注入工程、図５（Ｂ）は第２液注入工程の前半、図５（Ｃ）は第２液注入工程の後半を示している。
【図６】第１実施形態のマイクロ流体デバイスによる脂質二重膜形成方法を説明するための第２液注入工程の模式図である。
【図７】第１実施形態のマイクロ流体デバイスの脂質二重膜にαヘモリシンを組み込んだ状態の模式図である。図７（Ａ）は第１の流路側から挿入した場合を、図７（Ｂ）は第２の流路側から挿入した場合を、示している。
【図８】第１実施形態のマイクロ流体デバイスによるαヘモリシンを組み込んでいるときの、電流変化を示すグラフである。
【図９】図８に示す電流変化をもとにしたヒストグラムである。
【図１０】第１実施形態のマイクロ流体デバイスによるαヘモリシンを組み込んでいるときの蛍光強度変化を示すグラフである。
【図１１】第２実施形態のマイクロ流体デバイスの主要部の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜マイクロ流体デバイスの構造＞
図３に、第１実施形態のマイクロ流体デバイス１０の分解斜視図を示す。マイクロ流体デバイス１０は、第１の基板２１と第１の基板２２と接合された第２の基板２２とが、主基板２０を構成している。
【００１５】
第１の基板２１には、第１の溝部１１Ｔと、壁面の開口部１３Ｔを介して第１の溝部１１Ｔと挿通している第２の溝部１２Ｔと、が形成されている。第２の基板２２には、送液口又は排液口となる４つの貫通孔が形成されている。
【００１６】
第１の基板２１と第２の基板２２とが接合された主基板２０では、第１の溝部１１Ｔが第１の流路１１を構成し、第２の溝部１２Ｔが第２の流路１２を構成し、開口部１３Ｔが挿通部１３を構成している。すなわち、第１の基板２１の第１の溝部１１Ｔが流路１１、１２の底面及び２つの側面を構成し、第２の基板２２が流路１１、１２の天面を構成している。
【００１７】
そして、主基板２０は、第１の送液部３１Ａ及び第１の排液部３２Ａと接続された第１の流路１１と、第２の送液部３１Ｂ及び第２の排液部３２Ｂと接続された第２の流路１２と、挿通部１３と、が内部に形成されている。
【００１８】
第１の流路１１に注入する第１の液体と、第２の流路１２に注入する第２の液体と、は同じ組成の液体であってもよいが、注入するタイミングが異なることがあるため、第１の送液部３１Ａと第２の送液部３１Ｂはマイクロ流体デバイス１０必須の構成要素である。これに対して、第１の流路１１から排出される第１の液体と、第２の流路１２から排出される第２の液体と、は混合状態で排出されてもよい。すなわち、第１の流路１１と第２の流路１２とは排出口側で一体化していてもよく、２つの排液部３２Ａ、３２Ｂは共通の排液部であってもよい。
【００１９】
そして、第２の基板２２の貫通孔すなわち主基板２０の上面の開口には、配管が接続可能な、送液部３１（３１Ａ、３１Ｂ）、排液部３２（３２Ａ、３２Ｂ）が配設されている。電源４０は、第１の流路１１と第２の流路１２との間に電圧を印加する場合に用いられる。
【００２０】
図４に示すように、流路１１、１２は、幅６０μｍ、で、挿通部１３は、開口幅２０μｍ、である。また、溝部１１Ｔ、１２Ｔの深さ、すなわち、流路１１、１２の深さは１０μｍである。流路１１、１２は、挿通部１３の近傍では平行に配置されている。
【００２１】
なお、マイクロ流体デバイス１０では、第１の基板２１及び第２の基板２２は、透明材料であるパイレックス（登録商標）ガラスからなる。第１の基板２１に溝部１１Ｔ等を形成するには、例えば、ＮＬＤ（magnetic neutral loop discharge）プラズマエッチング装置を用いる。溝部１１Ｔ等の領域以外をマスクで覆った後に、異方性エッチングすることで、垂直な壁面のある溝部１１Ｔ等を形成できる。
【００２２】
第１の基板２１及び第２の基板２２との接合には、溶融接合、フッ酸接合又は陽極接合等の直接接合技術を用いることが好ましい。
【００２３】
ガラスからなる流路１１、１２及び挿通部１３は、外部から視認可能である。ガラスは親水性であるが、流路１１、１２の壁面には、ジシラザン剤による疎水化処理が行われている。すなわち、マイクロ流体デバイス１０は、流路１１、１２に、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）溶液が流し込まれ、７０℃〜８０℃でベーキング処理されている。
【００２４】
第１の基板２１又は第２の基板２２のいずれかを、ガラスに替えてシリコンを用いてマイクロ流体デバイス１０を構成してもよい。シリコンは光透過性を有しないが、ＭＥＭＳ技術による微細加工がガラスよりも容易である。そしてシリコン基板とガラス基板とを接合してマイクロ流体デバイスを作製すると、ガラス基板側から流路１１、１２等が、外部から視認可能である。すなわち、第１の基板２１又は第２の基板２２の少なくともいずれかが、透明材料から構成されていれば、流路１１、１２等が、外部から視認可能である。
【００２５】
さらに、流路１１、１２等の形の貫通部を有するシリコンの両面に、それぞれガラス基板を接合してマイクロ流体デバイスを作製してもよい。この場合にはマイクロ流体デバイスは３枚の平板により構成される。
【００２６】
なお、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）又はフッ素樹脂等の樹脂を用いてマイクロ流体デバイスを作製してもよい。また、流路１１、１２等を、外部から観察する必要がない場合、例えば、蛍光観察を行わない場合には、マイクロ流体デバイスをシリコン等の不透明材料で構成してもよい。
【００２７】
すなわち、マイクロ流体デバイス１０では、第１の流路１１を満たす水溶液と、第２の流路１２を満たす水溶液との間が、挿通部１３を除いて電気絶縁状態にあるため、後述するように電源４０を用いて、電圧を印加することで、脂質二重膜１に組み込まれた膜タンパク質の電気的な解析が可能である。
【００２８】
＜脂質二重膜の形成方法＞
次に、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）を用いて、脂質二重膜の形成方法について説明する。
【００２９】
マイクロ流体デバイス１０の送液部３１Ａ、３１Ｂに、図示しないが、送液ポンプ及び流路切り替えスイッチが連結された送液チューブが接続される。排液部３２Ａ、３２Ｂにも排液チューブが接続される。送液ポンプ及び流路切り替えスイッチにより、流路１１、１２に流す液体の種類と、流速と、均一流か、脈流その他の不均一流かのような流し方と、を設定できる。なお、送液ポンプにより流路１１、１２の内部の液体の圧力も精密に制御される。
【００３０】
図５（Ａ）に示すように、最初に、脂質Ｌを溶解した油性溶液（第１液）を、第１の送液部３１Ａ及び第２の送液部３１Ｂから注入し、第１の流路１１、第２の流路１２及び挿通部１３を油性溶液で満たす第１液注入工程が行われる。
【００３１】
脂質Ｌは、脂質二重膜形成成分であり、親水基（親水性原子団）と疎水基（疎水性原子団）とを有する。脂質Ｌとしては、例えば、リン脂質、糖脂質、コレステロール、又は、その他の化合物から、形成する脂質二重膜に応じて適宜選択される。リン脂質は、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、ホスファチジルイノシトール、スフィンゴミエリン等である。糖脂質は、セレブロシド、ガングリオシド等である。
【００３２】
一方、脂質Ｌを溶解する油性溶媒は、各種の有機溶媒、例えば、ヘキサデカン、スクアレン等から選択される。
【００３３】
例えば、第１液として、油性のヘキサデカンに脂質としてホスファスジルコリン（DPｈPC、８５０３５６C、Ａｖａｎｔｉ  Ｐｏｌａｒ  Ｌｉｐｉｄｓ  ＩＮＣ、フナコシ株式会社）を５−２０ｍｇ／ｍＬ添加して用いる。
【００３４】
なお、図５（Ａ）では、第１の流路１１を流れる第１液を符号Ｗ１で示し、第２の流路１２を流れる第１液を符号Ｗ２で示しているが、両者は同じ溶液である。
【００３５】
次に、図５（Ｂ）に示すように、第１の送液部３１Ａから第１の流路１１に水溶液（第２液）Ｗ３が注入される第２液注入工程の前半の処理が行われる。ｐＨ緩衝生理食塩水等からなる第１の水溶液Ｗ３には、脂質二重膜の形成に影響がない各種成分を含む。例えば、第１の水溶液Ｗ３として、５００ｍＭ  ＫＣｌ（ｐＨ７）を用いる。
【００３６】
このとき、第１の流路１１の水溶液Ｗ３の圧力と第２の流路１２の油性溶液Ｗ２の圧力が同じになるように、送液ポンプが制御される。例えば、第１の流路１１への水溶液の注入と同時に、第２の流路１２への油性溶液Ｗ２の注入が行われる。
【００３７】
図５（Ｂ）に示すように、第１の流路１１内の油性溶液Ｗ１は押し流され、第１の流路１１は水溶液Ｗ３で置換される。すると、油性溶液Ｗ２に溶解されている脂質Ｌの一部は、界面（挿通部１３）において、親水基を水溶液Ｗ３側に向けて配列した単分子膜状態となる。
【００３８】
次に、第２液注入工程の後半の処理として、水溶液（第２液）Ｗ４が第２の送液部３１Ｂから第２の流路１２に注入される。すると、第２の流路１２内の油性溶液Ｗ２は押し流され、第２の流路１２内は水溶液Ｗ４で置換される。水溶液Ｗ４は水溶液Ｗ３と同じ組成のｐＨ緩衝生理食塩水等である。
【００３９】
図５（Ｃ）に示すように、第２液注入工程において、第２の流路１２が水溶液Ｗ４で置換されるときに、挿通部１３に配列していた単分子脂質膜の疎水基に、油性溶液中の脂質Ｌの疎水基が配列し、挿通部１３を封止する脂質二重膜１が形成される。すなわち、脂質二重膜１は、脂質２分子がテール・ツー・テール式に疎水基どうしが向き合うように配向した構造である。
【００４０】
このときも、第１の流路１１の水溶液Ｗ３の圧力と第２の流路１２の水溶液Ｗ４の圧力が同じになるように、送液ポンプが制御される。
【００４１】
ここで、第１の流路１１に注入する水溶液Ｗ３に膜タンパク質であるα−ヘモリシン（Ｐ）を含む溶液を用いた場合には、図７（Ａ）に示すように、第１の流路１１側からα−ヘモリシンが脂質二重膜１に挿入された７量体が形成される。一方、第２の流路１２に注入する水溶液Ｗ４にα−ヘモリシン（Ｐ）を含む溶液を用いた場合には、図７（Ｂ）に示すように、第２の流路１２側からα−ヘモリシンが脂質二重膜１に挿入された７量体が形成される。
【００４２】
なお、膜タンパク質を含まない水溶液Ｗ３を用いて、第２液注入工程で脂質二重膜１を形成しておいて、その後の工程で、膜タンパク質を含む水溶液を流路１１、１２に注入してもよい。
【００４３】
なお、第２液注入工程において、第１の流路１１及び第２の流路１２に同時に水溶液Ｗ３、Ｗ４を注入してもよい。この場合には、図６に示すように、挿通部１３の上流側から脂質二重膜１が形成されていく。
【００４４】
同時に水溶液Ｗ３、Ｗ４を注入する上記方法は、第１の流路１１の水溶液Ｗ３と第２の流路１２との圧力制御が簡単であるため、順に注入する方法よりも好ましい。
【００４５】
なお、本実施形態のマイクロ流体デバイス１０を用いれば、第１の流路１１及び第２の流路１２に水溶液を注入し水溶液で満たしておいてから、第１の流路１１に脂質を溶解した油性溶液を注入し、引き続いて、第１の流路１１に再び水溶液を注入方法でも、脂質二重膜１の形成は可能である。
【００４６】
しかし、第１の流路１１において、水溶液が油性溶液に置換される工程と、油性溶液が水溶液で置換される工程と、置換工程が２回あるため、水溶液と油性溶液とが混合しやすいため、脂質二重膜の形成が容易ではないことがある。
【００４７】
図８及び図９は、上記方法により脂質二重膜１が形成されたマイクロ流体デバイス１０における膜タンパク質（αヘモリシン）の組み込みを電流計測により実証したグラフを示している。電流変化は階段状であり、約３０ｐＡの急激な電流増加が２度観察された。これは、第２液から脂質二重膜１に取り込まれたαヘモリシンが７量体を形成して脂質二重膜１を貫通する微細孔が形成されたことを示している。すなわち、最初の電流増加は１個の微細孔が形成され、２回目の電流増加は、さらに１個の微細孔が形成されたことを示している。
【００４８】
次に、図１０は脂質二重膜１が形成されたマイクロ流体デバイス１０を用い、膜タンパク質（αヘモリシン）の組み込みを蛍光発光によるイメージングにて計測したグラフである。
【００４９】
本実施形態では、第１液として、ヘキサデカンにホスファスジルコリン（DPｈPC、８５０３５６C、Ａｖａｎｔｉ  Ｐｏｌａｒ  Ｌｉｐｉｄｓ  ＩＮＣ、フナコシ株式会社）を５−２０ｍｇ／ｍＬ添加して用いた。水溶液（第２液）として、Ｈａｎｋｓ緩衝塩類溶液（Ｃａ-）１４１９０（以下「ＨＢＳＳ１４１９０」という。ライフテクノロジーズジャパン株式会社）を用いた。そして、脂質二重膜形成後に、２本の流路１１、１２のうち１本に、第３液として、Ｈａｎｋｓ緩衝塩類溶液（Ｃａ+）１４０２５（以下「ＨＢＳＳ１４０２５」という。ライフテクノロジーズジャパン株式会社）にαヘモリシン（Ｈ９３９５−．５ｍｇ、シグマ アルドリッチジャパン株式会社）を１μｇ／ｍＬと添加して挿入し、また、もう１本の流路に、第４液として、ＨＢＳＳ１４１９０にカルシウムプローブ（以下「Ｆｌｕｏ３」という。同仁化学研究所）を２００μｇ／ｍＬを添加して用いた。Ｆｌｕｏ３はカルシウムプローブで、カルシウムイオンと結合すると蛍光発光する。
【００５０】
図１０に示すように、１５００秒の計測中に、約３０％の蛍光強度増加が３度観察された。これは、第３液から脂質二重膜１に取り込まれたαヘモリシンが７量体を形成して膜を貫通する微細孔を形成し、そこから、第３液のＨＢＳＳ１４０２５に含まれるカルシウムイオンが第４液側に拡散し、Ｆｌｕｏ３と結合し蛍光発光できたことを示す。
【００５１】
また、αヘモリシン７量体の挿入により形成される脂質二重膜１を貫通する微細孔は安定構造ではなく、数十秒で閉塞することが判明した。
【００５２】
以上の説明のように、実施形態のマイクロ流体デバイス１０および脂質二重膜の形成方法では、形成した脂質二重膜に対して、膜タンパク質を組み込むときに、膜タンパク質の方向を予め制御する必要がなく、化合物に対して極性のある膜タンパク質の動作を蛍光を用いたイメージングなどが検証でき、機能性が高い。また、２本の流路に外部から電圧を加えることで電気的な解析ができたり、蛍光を用いたイメージング計測等において効率よく検証できたりする。
【００５３】
なお、マイクロ流体デバイス１０では第１の流路１１の溶液の圧力と第２の流路の溶液の圧力とを正確に制御することで、広い面積の脂質二重膜を長時間、保持可能である。マイクロ流体デバイス１０の挿通部１３に形成される脂質二重膜の面積は、２００μｍ２（２０μｍ×１０μｍ）であった。
【００５４】
脂質二重膜の面積は広いほど、多くのαヘモリシン７量体が挿入可能であり高感度となるため、１５０μｍ２以上が好ましい。脂質二重膜の面積の上限は保持時間との関係で決定されるが、例えば、１０００μｍ２程度である。
【００５５】
また、図１１に示す、第２実施形態のマイクロ流体デバイス１０Ａのように、第１の流路１１Ａと第２の流路１２Ａとが、複数の挿通部１３Ａ〜１３Ｃで挿通されていてもよい。
【００５６】
複数の挿通部１３Ａ〜１３Ｃに、それぞれ脂質二重膜が形成されるため、マイクロ流体デバイス１０Ａは高感度である。また１つの大面積の脂質二重膜に対して、合計すると同じ面積であっても複数の脂質二重膜は安定性に優れており、長時間の計測が可能である。
【００５７】
また、１つのマイクロ流体デバイスに、異なる面積の脂質二重膜が形成されてもよい。イメージング計測であれば、大面積の脂質二重膜が破壊されても、小面積の脂質二重膜により計測を継続することができる。
【００５８】
なお、以上の説明では、挿通部１３は鋭角の壁面により形成されていた。すなわち、第１の流路１１及び第２の流路１２の壁面に形成されたテーパー形状の凹部の底面の開口が挿通部１３を形成していた。テーパー形状の凹部は注入された液体の流れを妨げないため、特に安定して脂質二重膜が形成可能である。しかし流路の壁面に対して凹部の壁面が直角であっても、圧力制御（流速制御）を厳密に行えば、脂質二重膜の形成には支障がない。
【００５９】
なお、リガンドと結合する膜タンパク質の場合に、リガンド結合サイトは、膜タンパク質集合体の脂質二重膜１の挿入面に位置したり、挿入裏面側に位置したりする。本実施形態のマイクロ流体デバイス１０では、リガンドを含む溶液および貫通孔を通過する反応物質を含む溶液等を、第１の流路１１または第２の流路１２のいずれからからも注入できる。このため、反応物質を、リガンドが結合した膜タンパク質集合体の貫通孔の所望の方向から通過させたりできる。
【００６０】
すなわち、本発明の脂質二重膜の形成方法およびマイクロ流体デバイスは、種々の生体反応のモデル化実験が可能であり、極めて機能性が高い。
【００６１】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等ができる。
【符号の説明】
【００６２】
１…脂質二重膜、１０…マイクロ流体デバイス、１１…第１の流路、１１Ｔ…第１の溝部、１２…第２の流路、１２Ｔ…第２の溝部、１３…挿通部、１３Ｔ…開口部、２０…主基板、２１…第１の基板、２２…第２の基板、３１…送液部、３２…排液部、４０…電源、１０１…脂質二重膜、１０３…主流路、１０４…微小憩室、１１０…マイクロ流体デバイス、Ｗ１、Ｗ２…油性溶液、Ｗ３、Ｗ４…水溶液
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１】
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