(57)【要約】【課題】生体高分子を含む溶液中で生成された生体高分子の結晶を溶液中から取り出すことが可能で、効率的にかつ労力を要することなく製造することができ、歩留まりも良好で、大量生産することができる結晶マウント用装置を提供する。【解決手段】電磁波に対して透過性を有する材料で形成され生体高分子の結晶を含有する微量の溶液を保持するループ部１６、ネック部１８およびボディ部２０が一体形成されたフィルム状部材１２と、フィルム状部材のボディ部が挿入されて支持される支持孔２２を有する管状部材１４とを備え、管状部材にフィルム状部材を装入して固定した。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体高分子を含む溶液中で生成された生体高分子の結晶を溶液の一部と共に取り出して保持し結晶構造解析に供するための生体高分子の結晶マウント用装置において、
電磁波に対して透過性を有する材料で形成され、生体高分子の結晶を含有する微量の溶液を保持する環状保持部およびそれに連接する支持部が一体形成されたフィルム状部材を備えたことを特徴とする生体高分子の結晶マウント用装置。
【請求項２】
前記フィルム状部材の支持部が細長い三角形状をなす請求項１記載の生体高分子の結晶マウント用装置。
【請求項３】
前記フィルム状部材の支持部が挿入されて支持される支持孔を有する管状部材を備え、その管状部材に前記フィルム状部材が連結され固定された請求項１または請求項２記載の生体高分子の結晶マウント用装置。
【請求項４】
前記フィルム状部材が、ポリイミドフィルムからフォトエッチングにより形成された請求項１ないし請求項３のいずれか記載の生体高分子の結晶マウント用装置。
【請求項５】
生体高分子を含む溶液中で生成された生体高分子の結晶を溶液の一部と共に取り出して保持し結晶構造解析に供するための生体高分子の結晶マウント用装置を製造する方法において、
フィルム素材を使用し、そのフィルム素材に対してフォトエッチング加工を施すことにより、生体高分子の結晶を含有する微量の溶液を保持する環状保持部に支持部が連接したフィルム状部材を得ることを特徴とする生体高分子の結晶マウント用装置の製造方法。
【請求項６】
フィルム素材としてポリイミドフィルムを使用する請求項５記載の生体高分子の結晶マウント用装置の製造方法。
【請求項７】
１枚のフィルム素材にフィルム状部材を複数、それぞれ切り離し可能に並列させて形成する請求項５または請求項６記載の生体高分子の結晶マウント用装置の製造方法。
【請求項８】
１枚のフィルム素材に、環状保持部の大きさが異なる複数種類のフィルム状部材を形成する請求項５ないし請求項７のいずれかに記載の生体高分子の結晶マウント用装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、蛋白質に代表される生体高分子を含む溶液中で生成された生体高分子の結晶を結晶構造解析に供する際に、生体高分子の結晶を溶液中から取り出して保持するために使用される生体高分子の結晶マウント用装置、ならびに、その結晶マウント用装置を製造するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蛋白質に代表される生体高分子の三次元立体構造を明らかにすることは、その生体高分子の、生体中における生理機能を解明することができるばかりでなく、合理的な医薬品の開発（ドラッグデザイン）を進める上でも極めて有用である。この生体高分子の三次元立体構造を解析する実用的な手法としては、ＮＭＲ（核磁気共鳴）法とＸ線結晶構造解析法とがあるが、解析上、生体高分子の分子量に制限の無いＸ線結晶構造解析法が、今後は特に有効であると考えられている。ところが、このＸ線結晶構造解析法では、解析に供するための生体高分子の単結晶を作製しなければならない。しかも、構造解析の分解能を向上させるためには、結晶性の良い単結晶を作製する必要がある。
【０００３】
生体高分子、例えば蛋白質の単結晶を作製する方法としては、現在、蒸気拡散法が広く採用されている。シッティングドロップ蒸気拡散法では、図８に示すように、蛋白質を含む１μｌ程度の少量の水溶液１をウエル溶液保持プレート２内の凹部３に滴下し（ハンギングドロップ蒸気拡散法では、少量の蛋白質を含む水溶液１を、カバーガラス６の下面側となる面に滴下して付着させ）、また、容器状凹部（ウエル）４の内底部に沈殿剤５を収容しておき、カバーガラス６によって容器状凹部４の上部開口を密閉する。これにより、蛋白質を含む水溶液１は、水分の蒸発によってやがて過飽和状態となり、その水溶液１中で蛋白質の結晶７が析出することになる。
【０００４】
蛋白質の結晶７が得られると、その結晶７は結晶構造解析に供されるが、結晶構造解析においては、Ｘ線回折測定装置によって結晶の回折強度測定を行うために、水溶液１中で成長した結晶７をウエル溶液保持プレート２内の凹部３から取り出す必要がある。そして、取り出された結晶を液体窒素等により凍結させた後、凍結した結晶に対しＸ線を照射してＸ線回折データを収集するようにする。ところが、蛋白質の結晶は、通常は非常に柔らかく、脆い性状を有している。このため、Ｘ線回折データの収集を行うのに際し、結晶の取り出しおよび凍結の各工程における処理が不完全であると、折角生成された結晶が壊れてしまったり、結晶中に微小なクラック（ひび）が入ってしまったりして、データの収集が不可能になってしまうことがある。
【０００５】
そこで、従来は、まず、図９の（ａ）に示すように、ナイロンループと呼ばれるナイロン製のリング（直径が１ｍｍ程度もしくはそれ以下である）８ａを、マイクロチューブと呼ばれる金属製の支持体８ｂに差し込んで固定することにより、図９の（ｂ）に示すような構造のツール９を製作し、このツール９を使用して、生体高分子の結晶を溶液中から取り出し、ツール９のリング８ａに保持された結晶を凍結させてからＸ線回折データの収集を行う、といった方法が広く採用されている。この方法について図１０によりもう少し詳しく説明すると、まず、図１０の（ａ）に示すように、ツール９を用いて蛋白質の結晶７を水溶液１の一部と共に凹部３内から取り上げる。通常、この操作は、顕微鏡下で手作業により行われ、図１０の（ｂ）に示すように、ツール９のリング８ａ内には、蛋白質の結晶７が水溶液１と共に保持される。次に、図示していないが、結晶７を保持したツール９のリング８ａを抗凍結剤中に浸漬させることにより、図１０の（ｃ）に示すように、ツール９のリング８ａ内に保持された水溶液１の水分を抗凍結剤１’で置換させる。この後、図１０の（ｄ）に示すように、結晶７を保護するために、液体窒素ガス流Ｆを斜め上方からツール９のリング８ａ内の結晶７に吹き付けて、リング８ａ内の結晶７を凍結させ、続いて、ツール９のリング８ａ内に保持された蛋白質の結晶７に対し横方向からＸ線を照射して回折強度の測定を行う（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００６】
【非特許文献１】
大野茂、矢野重信編著，日本化学会編，「化学者のための基礎講座１２、Ｘ線構造解析」，朝倉書店，１９９９年３月，ｐ．１０２−１０８
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、生体高分子の結晶を溶液中から取り出すために、リング（ナイロンループ）８ａを支持体（マイクロチューブ）８ｂに固定したツール９を使用する従来の方法では、以下のような実用上の問題点がある。
（１）図９の（ｂ）に示したツール９は、通常、手作業により製造される。すなわち、図９の（ａ）に示したように、まず、ナイロン繊維を束ねてリング状に整形し、ナイロン繊維束の両端部同士を撚り合わせて、ナイロンループを作製した後、そのナイロンループの撚り合わせ部をマイクロチューブに差し込んで接着剤等で固定することにより、ツール９を製造する。ツール９は、このようにして手作業で作製されるため、その作製は極めて非効率的であって多くの時間がかかり、また、作業者の労力の負担も大きくなり、さらに、ループの直径が不正確となって、歩留まりが低下してしまう。また、ツール９は、手作業による作製であるため、大量生産することができない、といった問題点がある。
【０００８】
（２）ナイロンループを構成する繊維の直径は１０μｍ〜２０μｍ程度であるため、図１０の（ｄ）に示したように、ツール９のリング８ａに結晶を保持してその結晶を凍結させる際に、液体窒素ガス流Ｆの風圧によってナイロンループが振動してしまい、回折データの収集が不可能になってしまう、といった問題点がある。
【０００９】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、生体高分子を含む溶液中で生成された生体高分子の結晶を溶液中から取り出すために従来使用されていたツールの代替となる装置であって、効率的にかつ労力を要することなく製造することが可能であり、歩留まりも良好で、大量生産することができ、さらに、結晶構造解析の実効性および精度を高めることを可能にする生体高分子の結晶マウント用装置を提供する、ならびに、そのような結晶マウント用装置を製造することができる結晶マウント用装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、生体高分子を含む溶液中で生成された生体高分子の結晶を溶液の一部と共に取り出して保持し結晶構造解析に供するための生体高分子の結晶マウント用装置において、電磁波に対して透過性を有する材料で形成され、生体高分子の結晶を含有する微量の溶液を保持する環状保持部およびそれに連接する支持部が一体形成されたフィルム状部材を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の結晶マウント用装置において、前記フィルム状部材の支持部が細長い三角形状をなすことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２記載の結晶マウント用装置において、前記フィルム状部材の支持部が挿入されて支持される支持孔を有する管状部材を備え、その管状部材に前記フィルム状部材を連結して固定したことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか記載の結晶マウント用装置において、前記フィルム状部材が、ポリイミドフィルムからフォトエッチングにより形成されたことを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明は、生体高分子を含む溶液中で生成された生体高分子の結晶を溶液の一部と共に取り出して保持し結晶構造解析に供するための生体高分子の結晶マウント用装置を製造する方法において、フィルム素材を使用し、そのフィルム素材に対してフォトエッチング加工を施すことにより、生体高分子の結晶を含有する微量の溶液を保持する環状保持部に支持部が連接したフィルム状部材を得ることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項５記載の製造方法において、フィルム素材としてポリイミドフィルムを使用することを特徴とする。
【００１６】
請求項７に係る発明は、請求項５または請求項６記載の製造方法において、１枚のフィルム素材にフィルム状部材を複数、それぞれ切り離し可能に並列させて形成することを特徴とする。
【００１７】
請求項８に係る発明は、請求項５ないし請求項７のいずれかに記載の製造方法において、１枚のフィルム素材に、環状保持部の大きさが異なる複数種類のフィルム状部材を形成することを特徴とする。
【００１８】
請求項１に係る発明の結晶マウント用装置においては、フィルム状部材の環状保持部により、生体高分子を含む溶液中で生成された生体高分子の結晶が溶液の一部と共に保持されて取り出される。溶液中から取り出された生体高分子の結晶は、フィルム状部材が電磁波に対して透過性を有する材料で形成されているので、環状保持部に保持された状態のままで結晶構造解析に供される。そして、結晶マウント用装置を構成するフィルム状部材は、製版装置を使用するなどして、合成樹脂フィルムからフォトエッチングにより、効率的にかつ労力を要することなく製造することが可能である。
【００１９】
請求項２に係る発明の結晶マウント用装置では、フィルム状部材の支持部が細長い三角形状をなしているので、支持部を、その長手方向に沿って湾曲させることにより、結晶を凍結させる際に加えられる液体窒素ガス流の風圧などの外力に対するフィルム状部材の剛性を高めることができ、支持部およびそれに連接した環状保持部が外力によって撓んだり振動したりすることが抑えられる。
【００２０】
請求項３に係る発明の結晶マウント用装置では、フィルム状部材の支持部を管状部材の支持孔に挿入して、管状部材にフィルム状部材を連結して固定することにより、Ｘ線回折測定装置の取付部への取付けが容易になる。また、フィルム状部材の支持部を、その長手方向に沿って湾曲させた状態で管状部材の支持孔に挿入し、管状部材にフィルム状部材を連結して固定するようにしたときは、外力に対するフィルム状部材の剛性を高めることができ、支持部に連接した環状保持部が外力によって撓んだり振動したりすることがより確実に抑えられる。
【００２１】
請求項４に係る発明の結晶マウント用装置では、請求項１に係る発明の結晶マウント用装置のフィルム状部材がポリイミドフィルムからフォトエッチングにより容易に形成される。
【００２２】
請求項５に係る発明の結晶マウント用装置の製造方法によると、フィルム素材に対してフォトエッチング加工を施すことにより、請求項１に係る発明の結晶マウント用装置のフィルム状部材が得られる。
【００２３】
請求項６に係る発明の製造方法では、ポリイミドフィルムから請求項１に係る発明の結晶マウント用装置のフィルム状部材が得られる。
【００２４】
請求項７に係る発明の製造方法では、１枚のフィルム素材から複数のフィルム状部材が同時に得られ、得られたフィルム状部材は、それぞれを切り離すことにより使用することができる。
【００２５】
請求項８に係る発明の製造方法では、１枚のフィルム素材から、環状保持部の大きさが異なる複数種類のフィルム状部材が同時に得られる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態について図１ないし図７を参照しながら説明する。
【００２７】
図１および図２は、この発明の実施形態の１例を示し、図１は、生体高分子、例えば蛋白質の結晶をＸ線結晶構造解析に供する際に結晶を保持（マウント）するために使用される結晶マウント用装置（以下、「デバイス」という）の構成要素の１つであるフィルム状部材の平面図であり、図２の（ａ）は、デバイスの分解斜視図で、図２の（ｂ）は、デバイスの組付け斜視図である。このデバイス１０は、結晶を保持する機能を有するフィルム状部材１２と、このフィルム状部材１２を保持しＸ線回折測定装置の取付部への取着部分をなす管状部材（マイクロチューブ）１４とから構成されている。
【００２８】
フィルム状部材１２は、電磁波、特にＸ線に対して高透過性を有する合成樹脂材等の材料で形成されている。したがって、このフィルム状部材１２は、蛋白質を含む溶液中で生成された蛋白質の結晶を溶液の一部と共に取り出して保持し、そのままの状態でＸ線回折測定に供することが可能である。また、フィルム状部材１２は、耐薬品性および耐水性にも優れた材料で形成される。このフィルム状部材１２は、薄膜状のフィルム素材を加工して作製され、具体的には、後述するようにポリイミドフィルム等のフィルム素材をフォトエッチング加工することにより作製される。フィルム状部材１２は、成長した蛋白質結晶を含有する微量の溶液を保持する開口面を有するループ部（環状保持部）１６、このループ部１６に連接してループ部１６の機械的強度を高めるネック部１８、および、ネック部１８に連接したボディ部（支持部）２０が一体形成された薄膜状のフィルムである。ボディ部２０は、図示例では細長い二等辺三角形状を有しており、後述するように別体である管状部材１４にフィルム状部材１２を固定化するための部分である。
【００２９】
ループ部１６の開口面は、成長した蛋白質結晶のサイズに応じて種々の大きさとすることができ、ループ部１６の開口面の大きさが異なる複数種類のフィルム状部材１２を用意しておくようにする。すなわち、図１において、ループ部１６の開口面の短軸の寸法をａとし長軸の寸法をｂとすると、開口面の平均直径をＤ＝（ａ＋ｂ）／２として、その平均直径の異なる各種のフィルム状部材１２を作製しておくことにより、様々なサイズの蛋白質結晶を取り出して保持することが可能となる。この場合、蛋白質結晶を安定に保持するために使用されるフィルム状部材１２のループ部１６の平均直径Ｄは、蛋白質結晶のサイズより大きくする必要がある。
【００３０】
管状部材１４は、フィルム状部材１２を装填するためのものであり、ステンレス鋼等で作製される。この管状部材１４には、図２の（ａ）に示すように、フィルム状部材１２のボディ部２０が挿入されて支持される支持孔２２が、軸線方向へ延びるように形設されている。支持孔２２の断面形状は、円形等であってもよいが、図示例では「く」の字形を有している。支持孔２２の断面形状を「く」の字形としているのは、次のような理由からである。
▲１▼支持孔２２の断面形状が円形であると、一度挿入されたフィルム状部材１２のボディ部２０が支持孔２２から抜け易くて、蛋白質結晶のマウント操作などの途中にフィルム状部材１２が管状部材１４から脱落する恐れがある。これに対し、支持孔２２の断面形状を「く」の字形としたときは、フィルム状部材１２のボディ部２０が、その長手方向に沿って湾曲して、支持孔２２の内壁面に押し付けられ、これによって管状部材１４からのフィルム状部材１２の脱落が防止される。
▲２▼支持孔２２の断面形状が円形であると、フィルム状部材１２を管状部材１４に装入したときに、挿入されたフィルム状部材１２のボディ部２０が不安定な状態となり、フィルム状部材１２が管状部材１４の軸線に対して全体的に傾斜してしまうことがあり、このため、フィルム状部材１２を管状部材１４に装入した後にフィルム状部材１２の角度を再度調整する必要がある。これに対し、支持孔２２の断面形状を「く」の字形とすることにより、フィルム状部材１２のボディ部２０を管状部材１４の支持孔２２に挿入する際に、ボディ部２０が支持孔２２の内壁面に摺接しながら支持孔２２の内奥部へ進入するため、常にフィルム状部材１２の長手方向が管状部材１４の軸線方向と一致することとなる。したがって、フィルム状部材１２を管状部材１４に装入した後にフィルム状部材１２の角度を再度調整する必要は無くなる。
【００３１】
図２の（ｂ）に示すように、フィルム状部材１２が管状部材１４に装入されて連結されると、フィルム状部材１２と管状部材１４とは、フィルム状部材１２のボディ部２０もしくはネック部１８に位置で、図示しない接着剤等によって固定化される。
【００３２】
上記したようにして作製されたデバイス１０は、上述した従来のツール９と同様の方法により使用される。すなわち、まず、図３の（ａ）に示すように、デバイス１０を使用して、結晶化用ウェル２４内に貯留された蛋白質溶液２６中で成長した蛋白質結晶２８を蛋白質溶液２６の一部と共に結晶化用ウェル２４内から取り上げる。蛋白質溶液２６中から取り出された蛋白質の結晶２８は、図３の（ｂ）に示すように、微量の蛋白質溶液２６と共にフィルム状部材１２のループ部１６に保持される。次に、図３の（ｃ）に示すように、支持板３０上に保持された抗凍結剤３２中に、蛋白質結晶２８を保持したデバイス１０のフィルム状部材１２のループ部１６を浸漬させる。これにより、図３の（ｄ）に示すように、デバイス１０のフィルム状部材１２のループ部１６内に保持された蛋白質溶液２６が抗凍結剤３２によって置換される。この後、図４に示すように、蛋白質結晶２８を保護するために、液体窒素ガス流Ｆを斜め上方からデバイス１０のフィルム状部材１２のループ部１６内の蛋白質結晶２８に吹き付けて、ループ部１６内の蛋白質結晶２８を凍結させる。そして、デバイス１０のフィルム状部材１２のループ部１６内に保持された蛋白質結晶２８に対し横方向からＸ線を照射して回折強度の測定を行う。
【００３３】
次に、このデバイス１０のフィルム状部材１２の製造方法の１例について、図５および図６に基づき説明する。
（１）まず、薄膜状のフィルム３４を用意する（図５の（ａ））。このフィルム３４の膜厚は、１μｍ〜１ｍｍの範囲であることが望ましく、より望ましくは５μｍ〜１００μｍ、さらに望ましくは１０μｍ〜５０μｍである。また、フィルム３４の材質としては、耐薬品性および耐熱性に優れたものであればどのようなものでもよいが、例えばポリイミドフィルムが好適に使用される。
（２）フィルム３４の表面に、メタルマスクとなる金属薄膜３６を蒸着法あるいはスパッタリング法により形成する（図５の（ｂ））。メタルマスクは、フィルム３４を所望パターンにエッチングする際にマスク材となるものである。金属薄膜３６の材質としては、蒸着法あるいはスパッタリング法により成膜可能な材料であればどのようなものでもよいが、例えばＮｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｕ、あるいは、これらの金属を含む合金などが使用される。また、金属薄膜３６の厚みは、例えば１０ｎｍ〜１μｍ程度の範囲内であればよい。
（３）次に、金属薄膜３６の表面にフォトレジスト膜３８を形成する（図５の（ｃ））。フォトレジスト膜３８の厚みは、例えば０．１μｍ〜１０μｍの範囲であればよい。なお、この実施形態では、フォトレジストとしてポジ型レジストを使用している。
（４）露光装置を使用し、所定パターンのマスク材４０を介してフォトレジスト膜３８を紫外線で露光する（図５の（ｄ））。
（５）露光後にフォトレジスト膜３８を現像して、所定パターンの耐食性レジスト膜３８’を形成する（図５の（ｅ））。
（６）所定パターンに現像された耐食性レジスト膜３８’をマスク材として、金属薄膜３６をエッチングし、所定パターンを有するメタルマスク４２を形成する（図６の（ｆ））。
（７）ドライエッチング法あるいはウェットエッチング法により、メタルマスク４２をマスク材としてフィルム３４を所定パターンにエッチングする（図６の（ｇ））。ドライエッチング法では、例えば、フロン系のガスを用いて、リアクテイブ・イオンエッチング装置により加工を行う。また、ウェットエッチング法では、例えばアルカリ系の水溶液を使用して加工を行う。
（８）薄膜液を使用して耐食性レジスト膜３８’を剥離し、エッチング液によりメタルマスク４２を溶解して除去する。これにより、所望形状のフィルム状部材４４が得られる（図６の（ｈ））。
【００３４】
図７は、１枚のフィルム素材から作製された複数のフィルム状部材を有するフィルム材の平面図である。このフィルム材４６には、複数のフィルム状部材４８、５０が形成されている。また、このフィルム材４６には、ループ部の開口面の平均直径が異なる複数種類（図示例では２種類）のフィルム状部材４８、５０がそれぞれ形成されており、ループ部の平均直径が等しい複数のフィルム状部材４８、５０が、それぞれ１列ごとに配列されている。フィルム材４６の枠部５２の、ループ部のサイズがそれぞれ異なるフィルム状部材４８の列とフィルム状部材５０の列との間には、カットライン５４が形設されており、ループ部のサイズが異なるフィルム状部材４８、５０ごとに互いに分離することができるようになっている。また、それぞれの列の各フィルム状部材４８、５０は、その上端部および下端部が細線部（「タイバー」と呼ばれる）５６ａ、５６ｂ；５８ａ、５８ｂによってフィルム材４６の枠部５２とそれぞれ繋がっている。そして、フィルム状部材４８、５０は、１つずつ容易に枠部５２から機械的に引き離して取り出すことができるようになっている。この図７に示した実施形態によると、フィルム状部材４８、５０を大量生産することができ、また、一括して大量にループ部のサイズが異なるフィルム状部材４８、５０を作製することが可能である。
【００３５】
【実施例】
以下、この発明のより具体的な実施例について説明する。
【００３６】
〔デバイスの作製例〕
出発材料として、厚みが２５μｍで１辺の寸法が１２０ｍｍである正方形のポリイミドフィルムを用いた。このポリイミドフィルムを、図１に示すパターン形状のフィルム状部材１２に加工した。フィルム状部材１２のループ部１６のサイズは、ａ＝０．８ｍｍ、ｂ＝１．２ｍｍ、平均直径Ｄ＝１．０ｍｍで、ループ部１６を形成する環状部分の最小の線幅は、１０μｍとした。また、ネック部１８の幅は、ｃ＝０．６ｍｍで、ボディ部２０の長さは、ｄ＝３ｍｍとした。このようなフィルム状部材１２を、以下の方法によって製造した。
【００３７】
上記のポリイミドフィルムを、厚みが１ｍｍであるガラス基板の表面に載置して固定した。このポリイミドフィルムの表面に、スパッタリング法によって膜厚が１００ｎｍであるＮｉ・Ｃｒ合金の金属薄膜を形成した。次に、ポジ型のフォトレジストをスピンコート法によって金属薄膜上に塗布し、塗布後にベーキング処理して、金属薄膜の表面に１μｍの厚みのフォトレジスト膜を形成した。続いて、フォトリソグラフ法により、フォトレジスト膜をパターン露光した後、現像処理して、ポジ型の耐食性レジスト膜を形成した。そして、塩酸系のエッチング液を使用して、金属薄膜をエッチングした。以上のようにして所定パターンを有するメタルマスクが得られたので、次に、ドライエッチング装置を使用して、ポリイミドフィルムのエッチングを行った。このエッチングには、ＣＦ４ガス（フロンガス）とＯ２ガス（酸素）との混合ガス（ＣＦ４：Ｏ２＝２：１）を用い、反応圧力０．１ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワー１ＫＷの条件でエッチングを行った。ポリイミドフィルムのエッチングが終了した後、表面に残っているレジスト膜およびメタルマスクをエッチングして除去した。以上のようにして作製されたフィルム状部材は、ループ部を形成する環状部分の線幅が１２μｍであった。
【００３８】
次に、図２の（ａ）に示すように、直径が０．６５ｍｍで長さが５０ｍｍであるステンレス鋼製チューブに、１００μｍ径のドリルを使用して貫通孔を形成して、管状部材（マイクロチューブ）１４を作製した。管状部材１４の支持孔２２の開口部の角度（「く」の字形をなす２辺の角度）は１２０°で、ｅ＝０．７ｍｍとした。
【００３９】
そして、図２の（ｂ）に示すように、フィルム状部材１２のボディ部２０を管状部材１４の支持孔２２にネック部１８との境界位置まで挿入した後、エポキシ系の樹脂を用いてフィルム状部材１２を管状部材１４に接着して固定化し、デバイス１０を完成させた。
【００４０】
〔結晶化テスト〕
ウシ膵臓製エラスターゼを１０ｍｇ／ｍｌの濃度となるように、濃度が０．１ＭでｐＨ４．６の酢酸アンモニウム緩衝溶液に溶解させて、蛋白質を含む水溶液を調製した。また同時に、混合後の濃度が１．５ＭとなるようにＮａＣｌを、濃度が０．１ＭでｐＨ４．６の酢酸アンモニウム緩衝溶液に溶解させて、沈殿剤を調製した。
【００４１】
シッティングドロップ用プレート内のリザーバには、上記した沈殿剤を５００μｌ滴下した。そして、上記した蛋白質溶液と沈殿剤とを１．０μｌずつ、シッティングドロップ用プレート内の結晶化用ウェルにそれぞれ分注した。結晶化テストは、全て２０℃の温度下で４日間、結晶化用ウェルに蛋白質溶液を保持することにより行った。その後、結晶化用ウェル内の溶液を観察したところ、サイズが約０．３ｍｍである結晶が３個成長していた。
【００４２】
〔比較例：従来のツールを使用した結晶の取り出しおよびＸ線回折データの収集〕
上記〔結晶化テスト〕で得られたウシ膵臓製エラスターゼの１個の結晶を、図９および図１０に示した従来のツール９を用いて蛋白質溶液中から取り出した。ナイロンループは、直径が１ｍｍのものを使用した。成長した結晶をツールのナイロンループに保持して取り出し、直ちに結晶を抗凍結剤中に３秒間浸漬させた。抗凍結剤は、混合後の濃度が３ＭとなるようにＬｉ２ＳＯ４を、濃度が０．１ＭでｐＨ４．６の酢酸アンモニウム緩衝溶液に溶解させて調製した。このような組成の抗凍結剤により溶液を置換した後、Ｘ線回折測定装置の取付部にツールをセットして液体窒素ガス流により結晶を凍結させ、Ｘ線回折データの収集を行った。収集されたＸ線回折データを解析した結果、凍結した水に起因するバックグラウンドはほとんどなく、分解能は２．８Åと良好であった。
【００４３】
〔デバイスを使用した結晶の取り出しおよびＸ線回折データの収集〕
上記〔結晶化テスト〕で得られたウシ膵臓製エラスターゼの１個の結晶を、上記〔デバイスの作製例〕で作製されたデバイスを用いて蛋白質溶液中から取り出した。この後、直ちに結晶を抗凍結剤中に３秒間浸漬させた。抗凍結剤の組成は、上記した比較例で使用した抗凍結剤と同じである。この抗凍結剤により溶液を置換した後、Ｘ線回折測定装置の取付部に本デバイスをセットして液体窒素ガス流により結晶を凍結させ、Ｘ線回折データの収集を行った。収集されたＸ線回折データを解析した結果、上記した比較例の結果と同様に、凍結した水に起因するバックグラウンドはほとんどなく、分解能も２．８Åと良好であった。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の結晶マウント用装置を使用すると、生体高分子を含む溶液中で生成された生体高分子の結晶を溶液中から確実に取り出すことができ、また、結晶を保持するフィルム状部材に或る程度の剛性を持たせることが可能であり、結晶構造解析の実効性および精度を高めることができる。そして、この結晶マウント用装置は、効率的にかつ労力を要することなく製造することができ、歩留まりも良好で、大量生産することができる。
【００４５】
請求項２に係る発明の結晶マウント用装置では、フィルム状部材の支持部を、その長手方向に沿って湾曲させることにより、外力に対するフィルム状部材の剛性を高めることができるので、フィルム状部材が外力によって撓んだり振動したりすることを抑えることができる。
【００４６】
請求項３に係る発明の結晶マウント用装置では、Ｘ線回折測定装置の取付部への取付けが容易になり、また、外力に対するフィルム状部材の剛性を高めることができるので、フィルム状部材が外力によって撓んだり振動したりすることをより確実に抑えることができる。
【００４７】
請求項４に係る発明の結晶マウント用装置では、請求項１に係る発明の結晶マウント用装置のフィルム状部材をポリイミドフィルムからフォトエッチングにより容易に形成することができる。
【００４８】
請求項５および請求項６に係る各発明の製造方法によると、請求項１に係る発明の結晶マウント用装置のフィルム状部材を比較的容易に製造することができる。
【００４９】
請求項７に係る発明の製造方法では、結晶マウント用装置のフィルム状部材を大量生産することができる。
【００５０】
請求項８に係る発明の製造方法では、環状保持部の大きさが異なる複数種類のフィルム状部材を１枚のフィルム素材から同時に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の１例を示し、生体高分子の結晶をＸ線結晶構造解析に供する際に結晶を保持するために使用される結晶マウント用装置の構成要素の１つであるフィルム状部材の平面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示したフィルム状部材を備えた結晶マウント用装置の分解斜視図であり、（ｂ）は、その結晶マウント用装置の組付け斜視図である。
【図３】図１および図２に示した結晶マウント用装置を使用して結晶の取り出しおよびＸ線回折データの収集を行う操作について説明するための概略図である。
【図４】同じく結晶マウント用装置を使用して結晶の取り出しおよびＸ線回折データの収集を行う操作について説明するための概略図である。
【図５】図１および図２に示した結晶マウント用装置のフィルム状部材の製造方法の１例を説明するための概略拡大断面図である。
【図６】同じくフィルム状部材の製造方法の１例を説明するための概略拡大断面図である。
【図７】この発明の別の実施形態を示し、１枚のフィルム素材から作製された複数のフィルム状部材を有するフィルム材の平面図である。
【図８】従来のシッティングドロップ蒸気拡散法により蛋白質の単結晶を作製する方法について説明するための概略図である。
【図９】生体高分子の結晶を溶液中から取り出してＸ線構造解析に供するために使用される従来のツールの概略構成図である。
【図１０】図９に示したツールを使用して結晶の取り出しおよびＸ線回折データの収集を行う操作について説明するための概略図である。
【符号の説明】
１０  結晶マウント用装置（デバイス）
１２、４４、４８、５０  フィルム状部材
１４  管状部材（マイクロチューブ）
１６  フィルム状部材のループ部（環状保持部）
１８  フィルム状部材のネック部
２０  フィルム状部材のボディ部（支持部）
２２  環状部材の支持孔
２４  結晶化用ウェル
２６  蛋白質溶液
２８  蛋白質結晶
３２  抗凍結剤
３４  薄膜状のフィルム
３６  金属薄膜
３８  フォトレジスト膜
３８’  耐食性レジスト膜
４０  マスク材
４２  メタルマスク
４６  フィルム材
５２  フィルム材の枠部
５４  カットライン
【図１】
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【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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