(57)【要約】【課題】脂質二重膜を形成した状態で、水系媒体に雰囲気中のガス成分を直接接触させることができ、かつ、この状態で、脂質二重膜で隔てられた両区画の電気的絶縁が達成されている、脂質二重膜の形成方法及びそのための器具を提供すること。【解決手段】脂質二重膜の形成方法は、貫通孔を有する隔壁の貫通孔に、脂質膜形成性脂質が有機溶媒中に溶解した脂質溶液を加えて貫通孔を覆う脂質溶液の膜を形成する工程と、得られた隔壁を、水系媒体中に浸漬して、貫通孔を覆う脂質溶液中に脂質二重膜を形成する工程とを含む。水系媒体は、チャンバー内に収容されており、隔壁を水系媒体中に浸漬することによりチャンバーが第１の区画と第２の区画に絶縁的に分離され、かつ、第１の区画及び第２の区画の少なくともいずれか一方に収容された水系媒体が、直接外気と接触する。【選択図】図１
2019022872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有する隔壁の前記貫通孔に、脂質膜形成性脂質が有機溶媒中に溶解した脂質溶液を加えて前記貫通孔を覆う前記脂質溶液の膜を形成する工程と、
得られた隔壁を、水系媒体中に浸漬して、前記貫通孔を覆う前記脂質溶液中に脂質二重膜を形成する工程とを含み、
前記水系媒体は、チャンバー内に収容されており、前記隔壁を水系媒体中に浸漬することにより前記チャンバーが第1の区画と第2の区画に絶縁的に分離され、かつ、前記第1の区画及び前記第2の区画の少なくともいずれか一方に収容された前記水系媒体が、直接外気と接触する、脂質二重膜の形成方法。
【請求項２】
前記第１の区画及び／又は前記第２の区画に収容された前記水系媒体は、前記チャンバーの側壁に設けられた貫通孔を介して直接外気と接触する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記隔壁及び前記チャンバーが撥水処理されている請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記撥水処理が、フッ素コート剤を塗布することにより行われる請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記チャンバーが、水平方向に延びる円筒状の貫通孔の形態にある請求項３又は４記載の方法。
【請求項６】
前記水系媒体の下に、該水系媒体よりも比重が大きく、水と混じらない絶縁性液体を収容し、前記隔壁の下端部を該絶縁性液体に浸漬することにより、前記第1の区画と前記第2の区画の底部境界を絶縁する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記絶縁性液体がフルオロカーボンである請求項６記載の方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法により形成した脂質二重膜に、所望の膜貫通性生理活性タンパク質を再構成し、前記外気を被検物質含有雰囲気として被検物質を前記水系媒体に供給することを含む、被検物質の調査方法。
【請求項９】
前記第１の区画と前記第２の区画の間を流れる電流を測定することを含む請求項８記載の方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法により脂質二重膜を形成するための脂質二重膜形成器具であって、
底部と、側壁を有し、内部に水系媒体が収容されるチャンバーと；
貫通孔を有する隔壁であって、前記貫通孔に、脂質膜形成性脂質が有機溶媒中に溶解した脂質溶液を加えて前記貫通孔を覆う前記脂質溶液の膜を形成したものを、前記水系媒体が収容された前記チャンバー内に浸漬することにより、前記チャンバーが第1の区画と第2の区画に絶縁的に分離される、隔壁と；
を具備し、
前記チャンバーの前記側壁には、１個又は複数個の貫通孔が設けられ、該貫通孔を介して、前記第１の区画及び前記第２の区画に収容された水系媒体の少なくとも一方が外気と直接接触する、
脂質二重膜形成器具。
【請求項１１】
前記隔壁及び前記チャンバーが撥水処理されている請求項１０記載の器具。
【請求項１２】
前記撥水処理が、フッ素コート剤を塗布することにより行われる請求項１１記載の器具。
【請求項１３】
前記チャンバーが、水平方向に延びる円筒状の貫通孔の形態にある請求項１１又は１２記載の器具。
【請求項１４】
前記チャンバーの前記底部には、前記隔壁の下端部が挿入される溝が形成されており、該溝には前記水系媒体よりも比重の大きな絶縁性液体が収容され、前記隔壁の下端部が該絶縁性液体に浸漬されることにより前記第1の区画と前記第2の区画の底部境界が絶縁される、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の器具。
【請求項１５】
前記底板には、前記第１の区画及び前記第２の区画にそれぞれ連通する、電極挿入用の貫通孔が設けられている、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脂質二重膜の形成方法及びそのための器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
生物を構成する細胞や、細胞内に存在するミトコンドリア、ゴルジ体、小胞体等の各種オルガネラ、細胞核等は、外側が生体膜で覆われており、この生体膜は、基本的に脂質二重膜から構成されている。生理活性を有する様々なタンパク質、すなわち、レセプターや酵素等がこの脂質二重膜を貫通する形で脂質二重膜上に保持されている。これらの膜貫通タンパク質は、生体内で重要な役割を果たしている。特に、細胞膜上に存在する各種レセプターは、生体内に存在するリガンドと結合することにより、様々な生理学的反応を引き起こす引き金になることがわかっている。このため、レセプターの機能を亢進する各種リガンドや、レセプターの機能を阻害する阻害剤等が医薬品として用いられており、また、新たな医薬品として利用可能な天然又は人工のリガンドや阻害剤が研究されている。また、嗅覚レセプターを脂質二重膜に保持して臭気センサーを開発する研究も行われている。
【０００３】
これらの膜貫通タンパク質や、そのリガンド、阻害剤、又は臭気センサー等を開発するためには、生体内と同じ状態、すなわち、膜貫通タンパク質が生体膜に保持された状態で各種測定を行うことが望まれる。従来より、脂質二重膜の形成方法自体は周知であり、液滴接触法、刷毛塗り法、吹き付け法及び貼り合わせ法が知られている。これらのうち、脂質二重膜形成操作が簡便で、かつ、脂質二重膜形成後の測定操作も簡便に行うことができる、液滴接触法が広く用いられている。液滴接触法では、例えば、浅い円筒状の凹部（ウェル）を２個隣接して配置し、かつ、２個のウェルが互いに接する境界部分を空隙（一辺数mm程度）としたダブルウェルチャンバーを用いる方法が知られている。この方法は、このダブルウェルチャンバーの各ウェルに脂質溶液を充填し、次いで、各ウェルに水系緩衝液を添加して脂質溶液中に緩衝液の液滴を形成させると、ウェルの境界部分で脂質溶液と緩衝液との界面が形成され、この部分に脂質二重膜が形成されることを利用するものである。
【０００４】
液滴接触法では脂質が分散した有機溶媒中に水滴を配置して水滴同士の界面で脂質二重膜を得るため、水相が油相に囲まれた形状をとる。脂質二重膜に膜タンパク質である化学受容体を再構成し、化学物質検出に利用する場合は油中に沈んだ液滴内には外部から化学物質を加えにくく、特に雰囲気のガス分子は油相に阻まれ、到達しにくいことが問題となっている。その解決策として、部分的に液滴の表面が露出した公知技術（非特許文献１）がある。この系は、油相を染みこませた基板上に水系の液滴を滴下するものであるが、水系液滴へのガス成分の溶け込みが未実証であり、また、脂質二重膜形成後の測定操作が煩雑である。さらに、脂質二重膜に再構成した膜タンパク質を介したイオン電流を計測する場合は膜で隔てられた二つの領域が予め電気的に絶縁される必要がある。従来の液滴接触法では液滴を油相で覆うことで安定した絶縁性が得られているが、雰囲気ガスの溶け込み効率が低いことがその代償となっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】J. B. Boreykoa, G. Polizos, P. G. Datskos, S. A. Sarles, and C. P. Collier: “Air-stable droplet interface bilayers on oil-infused surfaces”, Proc. Nat. Acad. Sci. USA, Vol. 111, pp. 7588-7593 (2014).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、脂質二重膜を形成した状態で、水系媒体に雰囲気中のガス成分を直接接触させることができ、かつ、この状態で、脂質二重膜で隔てられた両区画の電気的絶縁が達成されている、脂質二重膜の形成方法及びそのための器具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者らは、鋭意研究の結果、貫通孔を有する隔壁の貫通孔に、脂質膜形成性脂質が有機溶媒中に溶解した脂質溶液を加えて貫通孔を覆う脂質溶液の膜を形成し、この状態で隔壁を、水系媒体中に浸漬して、貫通孔を覆う脂質溶液中に脂質二重膜を形成し、この際、水系媒体は、チャンバー内に収容されており、前記隔壁を水系媒体中に浸漬することによりチャンバーが第1の区画と第2の区画に絶縁的に分離され、かつ、前記第1の区画及び前記第2の区画の少なくともいずれか一方に収容された前記水系媒体が、直接外気と接触する構成とすることにより、脂質二重膜を形成した状態で、水系媒体に雰囲気中のガス成分を直接接触させることができ、かつ、この状態で、脂質二重膜で隔てられた両区画の電気的絶縁が達成されることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は、貫通孔を有する隔壁の前記貫通孔に、脂質膜形成性脂質が有機溶媒中に溶解した脂質溶液を加えて前記貫通孔を覆う前記脂質溶液の膜を形成する工程と、
得られた隔壁を、水系媒体中に浸漬して、前記貫通孔を覆う前記脂質溶液中に脂質二重膜を形成する工程とを含み、
前記水系媒体は、チャンバー内に収容されており、前記隔壁を水系媒体中に浸漬することにより前記チャンバーが第1の区画と第2の区画に絶縁的に分離され、かつ、前記第1の区画及び前記第2の区画の少なくともいずれか一方に収容された前記水系媒体が、直接外気と接触する、脂質二重膜の形成方法を提供する。
【０００９】
また、本発明は、上記本発明の方法により形成した脂質二重膜に、所望の膜貫通性生理活性タンパク質を再構成し、前記外気を被検物質含有雰囲気として被検物質を前記水系媒体に供給することを含む、被検物質の調査方法を提供する。
【００１０】
さらに、本発明は、上記本発明の方法により脂質二重膜を形成するための脂質二重膜形成器具であって、
底板と、側壁を有し、内部に水系媒体が収容されるチャンバーと；
貫通孔を有する隔壁であって、前記貫通孔に、脂質膜形成性脂質が有機溶媒中に溶解した脂質溶液を加えて前記貫通孔を覆う前記脂質溶液の膜を形成したものを、前記水系媒体が収容された前記チャンバー内に浸漬することにより、前記チャンバーが第1の区画と第2の区画に絶縁的に分離される、隔壁と；
を具備し、
前記チャンバーの前記側壁には、１個又は複数個の貫通孔が設けられ、該貫通孔を介して、前記第１の区画及び前記第２の区画に収容された水系媒体の少なくとも一方が外気と直接接触する、
脂質二重膜形成器具を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、脂質二重膜を形成した状態で、水系媒体に雰囲気中のガス成分を直接接触させることができ、かつ、この状態で、脂質二重膜で隔てられた両区画の電気的絶縁が達成されている、脂質二重膜の形成方法及びそのための器具が初めて提供された。本発明の方法によれば、雰囲気中のガス成分を水系媒体中に十分溶かし込むことが可能となり、脂質二重膜に担持した膜タンパク質等とガス成分との相互作用の研究や、臭気センサーの開発に大いに貢献するものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の方法の一例を説明するための模式図である。
【図２】本発明の他の一実施形態を説明するための模式図である。
【図３】本発明の実施例において作製したチャンバーデバイスを説明するための模式図である。
【図４】本発明の実施例において行った、隔壁の貫通孔を脂質溶液で被覆する方法を説明するための模式図である。
【図５】本発明の実施例において行った、電気的計測を説明するための模式図である。
【図６】本発明の実施例において行った、脂質二重膜の形成方法を説明するための模式図である。
【図７】本発明の実施例において行った、α−ヘモリシンを脂質二重膜に再構成した際の電流の経時変化を示す図である。
【図８】本発明の実施例において行った、雰囲気中のガスの取り込みを調べる方法を説明するための模式図である。
【図９】本発明の実施例において行った、オクテノールの取り込み試験の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まず、図１に基づき、本発明の脂質二重膜形成方法の原理を説明する。
【００１４】
本発明の方法では、水系媒体を収容するチャンバー（凹部）１０を用いる。図１に示すチャンバーは、液滴接触法で用いられるダブルウェルチャンバー（円筒状のウェル２個が融合した、ひょうたん形のチャンバー）の形態であるが、これに限定されるものではなく、後述する実施例で用いているような円筒状や他の形状であってもよい。水系媒体としては、通常、水、又は水を溶媒とする緩衝液が用いられる。緩衝液としては、生物適合性があることが知られている、例えばリン酸緩衝液等の周知の緩衝液を用いることができる。チャンバー１０は、凹部であるから、必然的に側壁と底部を有する。図１に示す例では、円筒状のウェル２個が融合する部分（ひょうたん形の中央部分）に溝１２が形成されている。溝１２には、後述する隔壁が挿入される。溝１２は、貫通していてもよいし、チャンバー１２の深さが十分な場合には、貫通していなくてもよい。チャンバー１０の側壁には、貫通孔１４が形成されている。チャンバー１０に水系媒体が収容された際には、水系媒体は、貫通孔１４を介して直接外気と接触する。なお、貫通孔１４は、１個でもよいが、隔壁挿入後に隔てられる両方の区画内の水系媒体がそれぞれ外気と直接接触するように複数設けることも可能である。
【００１５】
本発明の方法では、チャンバー内に収容された水系媒体中に浸漬されてチャンバーを第１の区画と第２の区画に２分する隔壁１６が用いられる。隔壁１６に設けられる貫通孔の直径は、特に限定されないが、通常、300μｍ〜1.2mm程度である。前記貫通孔に、脂質膜形成性脂質が有機溶媒中に溶解した脂質溶液１８を加えて前記貫通孔を覆う前記脂質溶液１８の膜を形成する。脂質膜形成性脂質としては、脂質二重膜、すなわち、親水性領域と疎水性領域を１分子中に有する脂質分子が、疎水性領域を内側、親水性領域を外側に向けて２層に並んだ膜を形成できる脂質であれば特に限定されないが、生体膜における反応を模するためには、生体膜と同じか類似したものが好ましく、この分野において従来から広く用いられているリン脂質、例えば、ジフィタノイルフォスファチジルコリン(diphytanoyl phosphatidylcholine, DPhPC)、ジパルミトイルフォスファチジルコリン(dipalmytoyl phosphatidylcholine)、パルミトイルオレオイルフォスファチジルコリン(1-Palmitoyl 2-Oleoyl phosphatidylcholine, POPC)、ジオレオイルフォスファチジルコリン(Dioleoyl phosphatidylcholine, DOPC)等を好ましい例として挙げることができる。これらの多くは市販されているので、市販品を好ましく用いることができる。脂質を溶解する有機溶媒としては、n-デカンのような脂肪族炭化水素溶媒が好ましい。脂質溶液中の脂質の濃度は、脂質二重膜が形成可能な濃度であれば特に限定されないが、通常、1g/L〜50g/L程度、好ましくは5g/L〜25g/L程度である。
【００１６】
本発明で用いるチャンバー及び隔壁は、その全体を撥水処理することが好ましい。この撥水処理により、後述するように、隔壁をチャンバー内に挿入した際に、隔壁により分離される第１の区画と第２の区画の間の絶縁が達成されやすくなる。また、貫通孔１４は、通常、直径3mm程度であるが、この程度の大きさの貫通孔がチャンバー側壁に開口していても水系媒体は漏出することがない。同様に、溝１２の幅は、通常1mm〜2mm程度であるが、この程度の幅の溝が貫通していても水系媒体が漏出することはない。撥水処理は、好ましくは、フッ素コート剤に隔壁やチャンバー全体を浸漬することにより行うことができ、フッ素コート剤としては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂の溶液を好ましく用いることができる。このようなフッ素コート剤は市販されているので、市販品を好ましく用いることができる。なお、隔壁の貫通孔の周辺まで撥水処理を行うと、脂質溶液が隔壁に付着しにくくなり、貫通孔を脂質溶液で被覆しにくくなるので、貫通孔の周辺は、例えばシリコーンゴムのマスクで被覆した状態でフッ素コート剤に浸漬することが好ましい。
【００１７】
脂質二重膜を形成する際には、上記のように貫通孔を脂質溶液１８で被覆した隔壁１６を、溝１２に挿入し、貫通孔を被覆する脂質溶液１８を水系媒体中に浸漬する。そうすると、隔壁１６により、チャンバー１０は、第１の区画２０と第２の区画２２に分離される。そして、脂質溶液中の脂質の各分子が、親水性部分を外側（水系媒体側）に向け、疎水性部分を内側に向けた状態で整列し、脂質二重膜が形成される。この状態で、隔壁１６や溝１２の寸法を隙間がほとんど生じないように的確に設計しておけば、上記した撥水処理により、第１の区画と第２の区画２２は絶縁される。ここで、「絶縁」とは、第１の区画と第２の区画が電気的に絶縁されていることを意味し、第１の区画と第２の区画には水系媒体が収容されているから、水系媒体中で、第１の区画と第２の区画の間を移動するイオンの流れが生じないことを意味する。なお、第１の区画と第２の区画が絶縁されたか否かは、下記実施例で具体的に記載するように、α−ヘモリシンのようなチャネルタンパク質を脂質二重膜中に担持（再構成）し、イオンチャネルが開いて初めて両区画間に電流が流れ、かつ、再構成されるチャネルタンパク質の分子数が増えるに従って、階段状に電流が増大することにより確認することができる。
【００１８】
また、上記のようにして脂質二重膜を形成した状態において、第１の区画２０内の水系媒体は、チャンバー側壁に開口する貫通孔１４を介して直接外気と接触する。図１に示す実施形態では、チャンバーの上部も開口しているが、脂質溶液で貫通孔を被覆した隔壁１６を水系媒体内に挿入することにより、脂質溶液の一部が隔壁から離脱して水系媒体の上部に脂質溶液の薄層を形成する（たとえ目視によっては観察できない程度の厚さの層であっても）可能性があり（脂質溶液は水よりも比重が小さいので上部に層を形成する）、水系媒体が直接外気と接触することが必ずしも確保されない。これに対し、チャンバー側壁に貫通孔１４を設けた場合には、たとえ脂質溶液の一部が隔壁から離脱しても、脂質溶液は水系媒体よりも上に層を形成するから、貫通孔１４から露出する水系媒体の少なくとも１部は、直接外気と接触することが常に確保される。
【００１９】
次に、チャンバーの構成が図１のものとは異なる第２の実施形態について、図２に基づき説明する。図２(A)は、隔壁の平面図である。図２(B)は、チャンバーデバイスの構造を示しており、上部プレート２３と下部プレート２４を含む。上部プレート２３と下部プレート２４を重ねて熱融着させた状態が図２(C)に示されており、図２(C)におけるa-b線切断部端面図と、c-d線切断部端面図が図２(D)に示されている。上部プレート２３には、水平方向に円筒状の貫通孔２６が設けられており、この貫通孔がチャンバーを構成する。すなわち、貫通孔２６は、円筒状のチャンバーを構成し、この水平方向に延びる円筒状のチャンバーの両端の側壁が全面的に開口されてチャンバーが外部と連通していると考えることができる。この態様では、隔壁により分離される第１の区画と第２の区画の両方に収容される水系媒体が、それぞれ外気と直接接触することになる。なお、上記したとおり、撥水処理を施すことにより、直径3mm程度の開口からは液は漏出しなくなる。また、上部プレート２３には、貫通孔２６と直交する貫通スリット２８が設けられており、この貫通スリット２８に隔壁が挿入される。さらに、上部プレート２３には、前記貫通スリット２８の延長線上の両側に、それぞれ貫通孔３０ａと３０ｂが設けられており、これらの貫通孔のいずれかから、後述するフルオロカーボンが注入される。さらに、貫通孔２６の底部には、後述する電極を挿入するための貫通孔３１ａと３１ｂが形成されている（図２(D)参照）。
【００２０】
下部プレート２４には、上部プレートを重ね合わせた際に、上記貫通スリット２８の真下に来る部分に溝３２が形成されており、この溝には、後述するフルオロカーボンが収容される。さらに、下部プレート２４には、上部プレートを重ね合わせた際に、貫通孔２６の真下に来る部分に２つの貫通孔３４ａと３４ｂが設けられており、ここに電極が挿入され、電極の頂部は、貫通孔３４ａと３４ｂ及び上部プレート２３に設けられた貫通孔３１ａと３１ｂを介して貫通孔２６、すなわちチャンバー内に到達する。
【００２１】
図１に示す実施形態と同様、図２に示す実施形態においても、隔壁（貫通孔の周辺を除く）と、上部プレート２３と下部プレート２４を重ねて熱融着したものの全体をフッ素コート剤で撥水処理することが好ましい。
【００２２】
脂質二重膜を形成する場合には、貫通孔２６から水系媒体を注入して貫通孔に水系媒体を収容する。また、フルオロカーボンのような、水よりも比重が大きく、水と混じらない絶縁性液体を、貫通孔３０ａ又は３０ｂから注入して溝３２内に収容する。一方、図１の実施形態の場合と同様にして、貫通孔１７を脂質溶液で被覆し、これを貫通スリット２８に挿入する。隔壁１６を図２(A)に示すようにＴ字形とし、Ｔ字の横棒の部分を貫通スリット２８よりも長くしておけば、Ｔ字の横棒の部分を上側にして貫通スリット２８に止まるところまで挿入すればよくなり、操作が簡単である。なお、隔壁１６の貫通孔１７は、Ｔ字の横棒の部分を上側にして貫通スリット２８に止まるところまで挿入した際に貫通孔２６の断面（長手方向に直交する方向の断面の円形）の中心付近に来るように寸法設計しておく。隔壁１６を貫通スリット２８に挿入すると、脂質溶液で被覆された、隔壁１６の貫通孔１７が貫通孔２６内の水系媒体内に位置することになり、貫通孔１７の部分に脂質二重膜が形成される。この際、隔壁１６の下端部が、溝３２に挿入され、溝３２内に収容されている絶縁性液体に浸漬されるように寸法設計しておく。そうすることにより、隔壁１６の下端部が絶縁性液体に浸漬され、隔壁１６により分離される第１の区画と第２の区画の底部境界が確実に絶縁されるので好ましい。上記のとおり、電極を挿入しておけば、第１の区画と第２の区画の間を流れる電流を測定することができる。
【００２３】
以上、説明した方法により、隔壁の貫通孔部分に脂質二重膜を形成した状態で、水系媒体にガス成分を含む外気を直接接触させることにより、ガス成分を脂質二重膜に効率的に作用させることができる。脂質二重膜に、所望の膜貫通性生理活性タンパク質を再構成しておき、外気を被検物質含有雰囲気として被検物質を前記水系媒体に供給し、第１の区画と第２の区画の間を流れる電流を測定することにより、被検物質の調査を行うことができる。すなわち、脂質二重膜に保持された、所望の膜貫通性生理活性タンパク質に対する被検物質の作用を調べることができるし、嗅覚レセプターを脂質二重膜に再構成しておけば、被検物質である臭気を検出することができる。
【００２４】
以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００２５】
実施例１
1. 脂質が溶けた有機溶媒試料の調製
25mg/mLの1,2-ジオレイル-sn-グリセロ-3-フォスフォコリン（DOPC）/クロロホルム溶液を300μＬと25mg/mLの1,2-ジオレオイル-sn-グリセロ-3-フォスフォエタノールアミン（DOPE）/クロロホルム溶液100μＬを混合して透明ガラス製バイアルに入れ、バイアル蓋を緩めた状態で低真空デシケータ内にて室温で2時間以上脱気し、クロロホルムを揮発させた。上記の乾燥混合脂質試料にn-デカン500μLを加えてボルテックス等で十分に攪拌し、20mg/mLの脂質デカン溶液（重量比DOPC:DOPE=3:1）を得た。当該脂質デカン溶液は室温にて保管し、使用期限は約一週間以内として使用した。
【００２６】
2. 有孔隔壁およびチャンバデバイスの作製およびその表面処理
厚さ75μmのアクリルフィルムをミリング装置にて切削し、図３左に示す寸法のT字型の有孔隔壁を作製した（図３と図２は同じ図であるが、図３には実施例で実際に作製した器具の寸法が記載されている）。また同様に厚さ4mmのアクリルプレートをミリング装置で切削して図３中央に示す寸法の二つの部品を作製した後、熱圧着装置にて接合し、図３右に示す概観のチャンバデバイスを得た。
【００２７】
作製した有孔隔壁は以下の手順で表面処理等を行った（図４）。
●生検トレパンを用いて型抜きした直径3mm（厚さ不問）のシリコンゴム片をマスクとして貫通孔を覆うように隔壁両面から手作業で配置し、密着させた後、フッ素コート剤（AGC旭硝子社製SFE-DP02H）を隔壁両面に2μＬずつ滴下し、室温で20分間静置して乾燥させた。
●シリコンゴムを外した後、前述の脂質デカン溶液を隔壁両面の貫通孔周辺に0.5μＬずつ滴下し、室温で30分間以上静置して乾燥させ脂質フィルムを堆積した。
●チャンバデバイスへ有孔隔壁を挿入する直前に再度、前述の脂質デカン溶液0.5μＬを隔壁片面の貫通孔周辺に滴下した。
【００２８】
作製した熱圧着後のチャンバデバイスは以下の手順で表面処理および電極設置を行った。
●SFE-DP02H（AGC旭硝子社製）にチャンバデバイス全体を数秒間浸漬してから取り出し、室温で20分間乾燥させた。
●チャンバデバイスに直径1mm（長さ不問）の二本の銀線を差し込んで銀/塩化銀ペーストで間隙を埋め、さらにデバイス底面の電極露出部分にドータイトを塗布して電極を固定した。
●増幅器と接続するためのBNCソケットにはドータイトを用いて上記の二電極下端をBNCソケット側の配線と接合した（図５）。
【００２９】
3. 脂質膜の形成
チャンバデバイスに予めフルオロカーボン液（Sigma-Aldrich社製、Fluorinert（登録商標）FC-40）を溜めた後、緩衝溶液50μＬを横穴に注入した。有孔隔壁の孔周辺片面に脂質デカン溶液0.5μＬを滴下したものを図６のように手作業でチャンバデバイスに挿入して緩衝溶液を二つに分断し、二つに区切られた領域の界面に脂質膜を形成した。
【００３０】
実施例２
前述の脂質膜形成の際の緩衝溶液に終濃度が2μMとなるようにα−ヘモリシンを混合した。電極を増幅器に接続し、+100mVの電圧を印加しながら電流値変化を計測した。結果を図７に示す。
【００３１】
図７に示すように、α−ヘモリシンが脂質二重膜に再構成されて形成したナノポアに起因する電流値変化が観測された。電流は、時間の経過とともに階段状に増加しており、脂質二重膜に再構成されるα−ヘモリシンの分子数が増えるに従って電流が増加することが示されている。このことから、上記の方法により、隔壁で隔てられた第１の区画と第２の区画が絶縁されていることがわかる。
【００３２】
実施例３
揮発性化学物質であるオクテノール原液1mLを濾紙にしみ込ませ、密閉容器内に室温で静置した。同容器内に図６に示した脂質二重膜が形成されたデバイスを前述の濾紙の隣に配置し、室温で30分間放置した(図８のｂ）。その後、緩衝溶液を回収してクロマトグラフィーにて分析を行った。一方、従来の液滴接触法における水系媒体へのオクテノールの取り込みをシミュレートすべく、緩衝液にn-デカンを加えた系も同様に試験した（図８のａ）。
【００３３】
結果を図９に示す。図９に示されるように、ａ、ｂともオクテノールのピークが観察されたが、本願発明によるｂの方が、はるかに大きなピークが観察された。このことから、本発明の方法によれば、従来から多用されている液滴接触法と比較して、水系媒体に多量のガス成分を取り込めることが明らかになった。
【符号の説明】
【００３４】
１０  チャンバー
１２  溝
１４  貫通孔
１６  隔壁
１７  貫通孔
１８  脂質溶液
２０  第１の区画
２２  第２の区画
２３  上部プレート
２４  下部プレート
２６  貫通孔
２８  貫通スリット
３０ａ  貫通孔
３０ｂ  貫通孔
３１ａ  貫通孔
３１ｂ  貫通孔
３２  溝
３４ａ  貫通孔
３４ｂ  貫通孔
【図１】
2019022872.tif 000003
【図２】
2019022872.tif 000004
【図３】
2019022872.tif 000005
【図４】
2019022872.tif 000006
【図５】
2019022872.tif 000007
【図６】
2019022872.tif 000008
【図７】
2019022872.tif 000009
【図８】
2019022872.tif 000010
【図９】
2019022872.tif 000011