(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）基板に形成された微小孔の外周に脂質パターンを形成し、
（ｂ）該脂質パターンをエレクトロフォーメーション法により膨らませ、該膨らんだ脂質パターンは溶合し、該溶合した前記微小孔毎の脂質パターンは更に膨張しドーム形状の無有機溶媒の脂質膜を作製することを特徴とする基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法。
【請求項２】
請求項１記載の基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法において、前記基板は電極膜が堆積されたパリレンフィルムからなることを特徴とする基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法。
【請求項３】
請求項２記載の基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法において、前記電極膜がＣｒ／Ａｕ電極膜であることを特徴とする基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法。
【請求項４】
請求項２記載の基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法において、前記微小孔の外周の脂質パターンは、パリレンリフトオフにより形成することを特徴とする基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法。
【請求項５】
請求項４記載の基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法において、前記微小孔の外周の脂質パターンは、基板上に第１次のパリレンフィルムとその上にＣｒ／Ａｕ電極膜を堆積し、該第１次のパリレンフィルムとＣｒ／Ａｕ電極膜をリソグラフィによりエッチングし、次に、前記Ｃｒ／Ａｕ電極膜上に中間層を形成し、該中間層上に第２次のパリレンフィルムを堆積し、該第２次のパリレンフィルム及び前記中間層をリソグラフィによりエッチングし、その上に脂質溶液を塗布し、前記第２次のパリレンフィルム及び前記基板を剥がし、数時間真空チャンバーに保存して、形成することを特徴とする基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法。
【請求項６】
請求項５記載の基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法において、前記中間層がＯＤＴであることを特徴とする基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法。
【請求項７】
請求項１記載の基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法において、前記ドーム形状の無有機溶媒の脂質膜は、前記微小孔の外周の脂質パターンが形成された基板を緩衝液（バッファ）が導入されたチャンバー内に配置して前記エレクトロフォーメーション法により作製することを特徴とする基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法。
【請求項８】
電極膜が堆積された引き剥がしが容易な薄膜を備え、微小孔が形成された基板であって、該微小孔上にドーム形状の無有機溶媒の人工脂質膜を具備することを特徴とする人工脂質膜保持基板。
【請求項９】
請求項８記載の人工脂質膜保持基板において、前記引き剥がしが容易な薄膜がパリレンフィルムからなることを特徴とする人工脂質膜保持基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法及びその人工脂質膜保持基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人工平面脂質膜は、膜タンパク質を解析するための有力なツールとして広く使用されている。その膜タンパク質は人工的に形成された平面脂質二重膜（バイレイヤー）に再構築される（下記非特許文献１参照）。人工平面脂質膜を作製するための一般的な方法は、ぺインティング法およびラングミア−ブロジェット法〔Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法：ＬＢ法〕（下記非特許文献２参照）である。これらの方法では、デカン（ｄｅｃａｎｅ：Ｃ10Ｈ22）のような有機溶媒と混合された脂質が使用される。しかし、作製された脂質膜から有機溶媒を完全に蒸発させることは困難である。有機溶媒はタンパク質にダメージを与えるので、その溶媒が残った脂質膜は膜タンパク質分析のためには好ましくない。したがって、無有機溶媒の脂質膜が強く要請されている。近年、巨大な単層リポソームを用いた無有機溶媒の脂質二重膜の作製方法がいくつか報告されている（下記非特許文献３，４参照）。巨大リポソームは、吸い込み又は電気泳動によって微小孔に位置決めされ、基板に融合し、二重膜を形成する。エレクトロフォーメーション（電鋳）法（下記非特許文献５参照）は、単層巨大リポソームを作製するために用いられてきた。本願発明者らはエレクトロフォーメーション法を使用してパターン化された脂質薄膜から単分散巨大リポソームを作製した（下記非特許文献６）。
【非特許文献１】Ｃ．Ｍｉｌｌｅｒ，Ｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｒｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ，Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｕｂ，Ｃｏｒｐ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９８６．
【非特許文献２】Ｍ．Ｍｏｎｔａｌ，Ｐ．Ｍｕｅｌｌｅｒ，“Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｂｉｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｍｅｍｂｒａｎｅｓ  ｆｒｏｍ  Ｌｉｐｉｄ  Ｍｏｎｏｌａｙｅｒｓ  ａｎｄ  ａ  Ｓｔｕｄｙ  ｏｆ  ｔｈｅｉｒ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ”，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．，ｖｏｌ．６９，ｐｐ．３５６１−３５６６，１９７２．
【非特許文献３】Ｃ．Ｓｃｈｍｉｄｔ，Ｍ．Ｍａｙｅｒ，Ｈ．Ｖｏｇｅｌ，“Ａ  Ｃｈｉｐ−Ｂａｓｅｄ  Ｂｉｏｓｅｎｓｏｒ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ”，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ，ｖｏｌ．３９，ｐｐ．３１３７−３１４０，２０００．
【非特許文献４】Ｍ．Ｓｏｎｄｅｒｍａｎｎ，Ｍ．Ｇｅｏｒｇｅ，Ｎ．Ｆｅｒｔｉｇ，Ｊ．Ｂｅｈｒｅｎｄｓ，“Ｈｉｇｈ−Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ  ｏｎ  ａ  Ｃｈｉｐ：Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ  Ｄｙｎａｍｉｃｓ  ｏｆ  Ａｌａｍｅｔｈｉｃｉｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ”，Ｂｉｏｃｈｉｍｉｃａ  ｅｔ  Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａ  Ａｃｔａ，ｖｏｌ．１７５８，ｐｐ．５４５−５５１，２００６．
【非特許文献５】Ｍ．Ａｎｇｅｌｏｖａ，Ｄ．Ｄｉｍｉｔｒｏｖ，“Ｌｉｐｏｓｏｍｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｆｏｒｍａｔｉｏｎ”，Ｆａｒａｄａｙ  Ｄｉｓｃｕｓｓ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．８１，ｐｐ．３０３−３１１  ａｎｄ  ３４５，１９８６．
【非特許文献６】Ｋ．Ｋｕｒｉｂａｙａｓｈｉ，Ｓ．Ｔａｋｅｕｃｈｉ，“Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｇｉａｎｔ  Ｌｉｐｏｓｏｍｅｓ  ｕｓｉｎｇ  Ｍｉｃｒｏ−Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｌｉｐｉｄ  Ｆｉｌｍｓ”，ｉｎ  Ｔｈｅ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｍｉｃｒｏＴＡＳ’０５  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｂｏｓｔｏｎ，Ｏｃｔｏｂｅｒ  ９−１３，２００５，ｐｐ．１４５５−１４５７．
【非特許文献７】Ｋ．Ｋｕｒｉｂａｙａｓｈｉ，Ｓ．Ｔａｋｅｕｃｈｉ，“Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ  Ｐａｒｙｌｅｎｅ  Ｌｉｆｔ−Ｏｆｆ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ  ｏｆ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ”，ｉｎ  Ｔｈｅ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＭＥＭＳ‘０７  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｎｕａｒｙ  ２１−２５，２００７，ｐｐ．１０−１５．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明は、基板の微小孔上に無有機溶媒の人工脂質膜を作製する方法及びその人工脂質膜保持基板を提案する。
本発明の利点は、吸い込みや電気泳動によらず直接微小孔アレイの微小孔の上に無有機溶媒の人工脂質膜を作製することができることである。また、アレイ状の無有機溶媒の人工脂質膜を容易に作製することができる。
【０００４】
本発明は、上記状況に鑑みて、基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法及びその人工脂質膜保持基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法において、基板に形成された微小孔の外周に脂質パターンを形成し、この脂質パターンをエレクトロフォーメーション法により膨らませ、この膨らんだ脂質パターンは溶合し、この溶合した前記微小孔毎の脂質パターンは更に膨張しドーム形状の無有機溶媒の脂質膜を作製することを特徴とする。
【０００６】
〔２〕上記〔１〕記載の基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法において、前記基板は電極膜が堆積されたパリレンフィルムからなることを特徴とする。
〔３〕上記〔２〕記載の基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法において、前記電極膜がＣｒ／Ａｕ電極膜であることを特徴とする。
〔４〕上記〔２〕記載の基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法において、前記微小孔の外周の脂質パターンは、パリレンリフトオフにより形成することを特徴とする。
【０００７】
〔５〕上記〔４〕記載の基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法において、前記微小孔の外周の脂質パターンは、基板上に第１次のパリレンフィルムとその上にＣｒ／Ａｕ電極膜を堆積し、この第１次のパリレンフィルムとＣｒ／Ａｕ電極膜をリソグラフィによりエッチングし、次に、前記Ｃｒ／Ａｕ電極膜上に中間層を形成し、この中間層上に第２次のパリレンフィルムを堆積し、この第２次のパリレンフィルム及び前記中間層をリソグラフィによりエッチングし、その上に脂質溶液を塗布し、前記第２次のパリレンフィルム及び前記基板を剥がし、数時間真空チャンバーに保存して、形成することを特徴とする。
【０００８】
〔６〕上記〔５〕記載の基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法において、前記中間層がＯＤＴであることを特徴とする。
〔７〕上記〔１〕記載の基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法において、前記ドーム形状の無有機溶媒の脂質膜は、前記微小孔の回りのドーナツ形状の脂質パターンを緩衝液（バッファ）が導入されたチャンバー内に配置して前記エレクトロフォーメーション法により作製することを特徴とする。
【０００９】
〔８〕人工脂質膜保持基板において、電極膜が堆積された引き剥がしが容易な薄膜を備え、微小孔が形成された基板であって、この微小孔上にドーム形状の無有機溶媒の人工脂質膜を具備することを特徴とする。
〔９〕上記〔８〕記載の人工脂質膜保持基板において、前記引き剥がしが容易な薄膜がパリレンフィルムからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板の微小孔上に無有機溶媒の人工脂質膜の作製方法及びその人工脂質膜保持基板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の基板の微小孔上の人工脂質膜の作製方法は、基板に形成された微小孔の外周に脂質パターンを形成し、この脂質パターンをエレクトロフォーメーション法により膨らませ、この膨らんだ脂質パターンは溶合し、この溶合した前記微小孔毎の脂質パターンは更に膨張しドーム形状の無有機溶媒の脂質膜を作製する。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示す微小孔上にドーム形状の人工脂質膜を有する人工脂質膜アレイの形成工程を示す斜視図、図２はその微小孔アレイの微小孔上に人工脂質膜を作製する形成工程断面図である。
以下、詳細に本発明の微小孔アレイの微小孔上のドーム形状の人工脂質膜及びその人工脂質膜アレイの形成について説明する。
【００１３】
図１及び図２（ａ）に示すように、まず、表面にＣｒ／Ａｕ電極膜２を有するパリレンフィルム（パリレンシート）３からなる基板１にアレイ状の微小孔（例えば、マイクロ孔：直径３又は５μｍ）４が形成されており、その微小孔（マイクロ孔）４の外周にパリレンリフトオフ技術（上記非特許文献７参照）によりドーナツ形状の脂質パターン（例えば、外径１０又は１５μｍ）５を形成し、緩衝液（水）６に浸す。なお、上記したように金属膜としては、Ｃｒ／Ａｕ電極膜が好適であるが、電流を通すものであれば、Ａｌ、ＩＴＯなどの金属でもよい。
【００１４】
次に、図２（ｂ）に示すように、エレクトロフォーメーション法、つまりＡＣ電界を印加して、ドーナツ形状の脂質パターン５を膨らませて溶合させ、脂質膜５′を形成する。
この溶合させた脂質膜５′をさらに膨張させると、図２（ｃ）に示すように、各微小孔４毎にドーム形状に膨張した脂質膜７が形成される。
この方法の利点は、図２（ｄ）に示すように、ドーム形状の脂質膜７の形成後に各微小孔４を通じて内部の溶液８を交換できることである。
【００１５】
また、この脂質膜７を有する脂質膜アレイは、イオンチャネルの活動の並行測定を可能にする。更に、ドーナツ形状の脂質パターン５を用いることによって脂質膜７の寸法を制御することができる。
なお、ここでは、好適であるので、エレクトロフォーメーション法を示したが、一般的なリポソームの製作方法である水和法を用いるようにしてもよい。
【００１６】
図３は本発明の実施例を示す微小孔アレイの微小孔の回りに脂質パターンを形成し、無有機溶媒の脂質膜を作製する工程を示す断面図である。
ここでは、標準的な光リソグラフィを用いることによって微小孔を有する隔膜構造に簡単に加工することができ、また、脂質パターンがＣｒ／Ａｕ電極膜上に形成された時、脂質パターンがシリコン基板の表面から除去しやすいためパリレンフィルムを用いた。
【００１７】
（１）微小孔（マイクロ孔）１３を有する電極膜を作る。
まず、シリコンウエハ（シリコン基板）１０上にＣＶＤ法を用いて、例えば、５μｍ厚さの第１次のパリレン（Ｃ又はＮ）フィルム１１を堆積する。そこで、第１次のパリレンフィルム１１上にＣｒ／Ａｕ電極膜１２を蒸着させた〔図３（ａ）参照〕。そして、フォトレジストがＣｒ／Ａｕ電極膜１２及び第１次のパリレンフィルム１１上に回転塗布され、標準的なリソグラフィが実施される。Ｏ2 プラズマ（１５ｍｌ／ｍｉｎ，５０Ｗ，１０分間）の印加によって、第１次のパリレンフィルム１１はエッチングされ、結果的にマイクロサイズの微小孔１３を有するアレイ１４が作られた〔図３（ｂ）参照〕。なお、基板としてはシリコン基板が好適であるが、これに限定されるものではない。
【００１８】
（２）Ｃｒ／Ａｕ電極膜１２及び第１次のパリレンフィルム１１の上に脂質パターンを形成するための孔を有する第２次のパリレンフィルム１６を堆積する。
まず、上記（１）で作製されたアレイ１４上に中間層１５を形成する〔図３（ｃ）参照〕。その上に第２次のパリレンフィルム１６を堆積し、第１次のパリレンフィルム１１と同様の方法でパターン化した〔図３（ｄ），（ｅ）参照〕。第２次のパリレンフィルム１６の厚さは例えば４μｍである。
【００１９】
この実験において、第２次のパリレンフィルム１６は、リン脂質溶液１７が導入されるときに、Ｃｒ／Ａｕ電極膜１２の表面に接触しており、脂質パターニングの間に機械力によって、Ａｕ表面から容易に剥がれなければならない。これらの条件を満たすため、第１次のパリレンフィルム１１上のＡｕ表面と第２次のパリレンフィルム１６との間に中間層１５を堆積する。理想的な中間層１５を見つけるためサイトップ〔Ｃｙｔｏｐ（ｃｙｃｌｉｚｅｄ  ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｐｏｌｙｍｅｒ），旭硝子（株），日本〕、０．２％洗剤〔ｍｉｃｒｏ−９０，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ〕、ｌ−ｏｃｔａｄｅｃａｎｅｔｈｉｏｌ〔ＯＤＴ，ＣＨ3 −（ＣＨ2 ）17−ＳＨ〕分子フィルム〔和光純薬工業（株），日本〕を試した。ＯＤＴは金表面で自己集合単分子層を形成する。脂質パターンが形成される部分の中間層１５は、第２次のパリレンフィルム１６がＯ2 プラズマによってエッチングされるとき、同時に除去される〔図３（ｅ）参照〕。
【００２０】
（３）そこで、第２次のパリレンフィルム１６を剥がすことにより、微小孔に脂質パターンを形成する。
まず、リン脂質（ｐｈｏｓｐｈｏｌｉｐｉｄ）溶液１７をシリコンゴムチャンバー１８内に導入し、窒素ガスを供給して蒸着させる〔図３（ｆ）参照〕。それから、第２次のパリレンフィルム１６を剥がすことによって、ドーナツ形状の脂質パターン１９を形成する〔図３（ｇ）参照〕。その後、脂質パターン１９は、有機溶媒を完全に蒸発させるために少なくとも２時間真空チャンバー内に置かれる。
【００２１】
リン脂質溶液１７としては、卵黄Ｌ−αホスファチジルコリン〔ｅｇｇ  ｙｏｌｋ−Ｌ−α  ｐｈｏｓｐｈａｔｉｄｙｌ  ｃｈｏｌｉｎｅ（ＥＰＣ），Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ〕，１．５ｍｇ／ｍｌと、蛍光性ＤｉＩ（１，１′−ｄｉｈｅｘａｄｅｃｙｌ−３，３，３′，３′−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｉｎｄｏｃａｒｂｏ−ｃｙａｎｉｅｐｅｒｃｈｌｏｒａｔｅ，ｅｘ／ｅｍ：５４９／５６４ｎｍ，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ）をメタノール〔関東化学（株）、日本〕で溶解したものを用いた。
【００２２】
（４）エレクトロフォーメーション法を用いて微小孔に無有機溶媒の脂質膜を形成する。
ここでは、ＩＴＯ（酸化インジウム錫；ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）ガラス２０が対極として用いられ、ガス抜きされた緩衝液（水）２１で満たされたシリコンスペーサチャンバーによって脂質パターン１９を有する第１次のパリレンフィルム１１から分離されて配置される〔図３（ｈ）参照〕。ＡＣ電界（１０Ｈｚ，０．１−１．０ＶPP）が電極に印加されると、微小孔の回りに無有機溶媒のドーム形状の脂質膜２２が形成された。
【００２３】
このように、微小孔を有する脂質膜アレイはうまい具合にＣｒ／Ａｕ電極膜及びパリレンＣ又はＮフィルム上に作ることができた。積層されたパリレンＮフィルムの表面はパリレンＣフィルムよりも粗くはない。そのため、パリレンＮフィルムは、薄い脂質膜をパターニングするための基板としての使用に適している。
一方、接着に関する中間層の効果は、表１に示す通りである。なお、表１中の○は図４（ａ）の状態を示し、×は図４（ｂ）の状態を示している。
【００２４】
【表１】
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図４（ａ）に示すように、第２次のパリレンフィルムを剥がす時、Ｃｒ／Ａｕ電極膜は第１次のパリレンフィルム上に残す必要があり、図４（ｂ）に示すように、Ｃｒ／Ａｕ電極膜を第２次のパリレンフィルムと共に剥がさないようにしなければならない。
【００２５】
第２次のパリレンフィルムは全てのケースにおいてピンセットを用いて、剥がすことができた。しかし、表１に示すように、中間層がない場合、Ｃｒ／Ａｕ電極膜もまた第２次のパリレンフィルムと共に剥がされてしまう。一方、中間層としてサイトップ、洗剤、及びＯＤＴを用いた時、Ｃｒ／Ａｕ電極膜は第１次のパリレンフィルム上に残った。ＯＤＴ堆積のプロセスは３種のうち最も単純であり、サイトップや洗剤に比べてバイオ材料への影響が少ない。したがって、この実験では、脂質パターンを形成するための中間層としてＯＤＴを使用した。
【００２６】
上記したように、パリレンリフトオフ技術を使用して、Ｃｒ／Ａｕ電極膜上の微小孔の回りに脂質パターンを容易に作ることができ、脂質膜のアレイを首尾よく作ることができた。
図５は本発明の実施例を示す作製された脂質パターン及びその厚さを示す図である。
図５（ａ）及び図５（ｂ）はそれぞれ、第２次のパリレンフィルムを剥がす前と後の脂質パターンの蛍光イメージを示している。第２次のパリレンフィルムを剥がす前は、赤く染まった脂質パターンを全体に観察することができる。一方、第２次のパリレンフィルムを剥がした後は、第２次のパリレンフィルムの孔の領域のみである。このようにパリレンフィルムのリフトオフ技術を用いることで図５（ｃ）に示すように、微小孔（直径５μｍ）の回りに３０μｍの間隔でドーナツ形状（外径１５μｍ）の脂質パターンを形成することに成功した。図５（ｄ）は脂質パターンの厚さのＡＦＭ画像及びプロファイルを示している。ＡＦＭによる断面解析の結果、脂質の濃度が１．５ｍｇ／ｍｌのケースにおいて、脂質の厚さは４００ｎｍになることが分かった。その厚さはリン脂質溶液の濃度で制御することができる。
【００２７】
図６は本発明に係る予備実験において作製された人工脂質膜及びその画一性を示す図である。
ここでは、孔がないＩＴＯガラス基板上にエレクトロフォーメーション法を用いて、脂質パターンから脂質膜を作る予備実験を行った。
図６（ａ）は、この予備実験において作製された脂質膜の蛍光イメージである。このエレクトロフォーメーション法では、ＡＣ電界（１０Ｈｚ，１．５Ｖ）が２時間印加された。図６（ｂ）にはその作製された脂質膜の数と直径が示されている。ここで、作製された脂質膜の直径の偏差の係数〔Ｃ．Ｖ．＝（標準偏差値ｓｄ／平均評価値ａｖｇ）×１００％〕、つまり、脂質膜の画一性は、脂質パターンがない時の５３％から１５％に改良された。この結果は、狭い寸法で配置される脂質膜の形成に脂質パターンが有用であることを示している。
【００２８】
図７は本発明の実施例を示す微小孔アレイの微小孔上にエレクトロフォーメーション法によって作製されたドーム形状の人工脂質膜の共焦点イメージであり、図７（ａ）はそのＸＹ軸の２次元イメージ、図７（ｂ）はＸＺ軸の２次元イメージ、図７（ｃ）はＸＹ軸の断面画像から再構築された３次元イメージ、図７（ｄ）は微小孔上に形成されているアレイ状に配列された脂質膜を示している。
【００２９】
なお、脂質パターンの蛍光イメージを観察するための器具として、緑色励起フィルター〔ＷＩＧ，オリンパス（株），日本〕付きの蛍光顕微鏡〔ＩＸ−７１，オリンパス（株），日本〕が用いられた。この蛍光イメージは、３ＣＣＤデジタルカメラ〔Ｃ７７８０，浜松ホトニクス（株），日本〕及びイメージソフトウエア〔アクアコスモス（ＡＱＵＡ  ＣＯＳＭＯＳ），浜松ホトニクス（株），日本〕によって記録された。また、共焦点顕微鏡システム〔ＣＳＵ  ２２，横河電機（株），日本〕、Ｃａｓｃａｄｅ  ＩＩ，Ｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃｓ：ＩＸ−７０，オリンパス（株），日本：５３２ｎｍ  ｌａｓｅｒ−Ｖｅｎｔｕｓ，Ｌａｓｅｒ  Ｑｕａｎｔｕｍ〕が作製された脂質膜の断面画像を得るために用いられた。さらに、イメージ処理ソフトウエア（ＭｅｔａＭｏｒｐｈ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）を用いることによって、その断面共焦点イメージから製造された脂質膜の２次元側面映像及び３次元イメージが再構築された。脂質パターンの厚さは原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）〔ＶＮ−８０１０，（株）キーエンス，日本〕によって計測された。
【００３０】
上記したように、微小孔アレイの微小孔上に、エレクトロフォーメーション法によってドーム形状の人工脂質膜を得ることができる。さらに、このドーム形状の人工脂質膜を基板から遊離させることにより、人工脂質膜をリポソーム化することが可能である。
なお、上記実施例では、微小孔アレイの場合について述べたが、これに限定されるものではなく、単一の微小孔に単一の人工脂質膜を作製してもよい。また、そのような単一の人工脂質膜保持基板であってもよい。
【００３１】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の微小孔アレイの微小孔上の人工脂質膜の作製方法によって作製された脂質膜は、新しい用法としてのタンパク質の分析膜として大いに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例を示す微小孔上にドーム形状の人工脂質膜を有する人工脂質膜アレイの形成工程を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例を示す微小孔アレイの微小孔上に人工脂質膜を作製する形成工程断面図である。
【図３】本発明の実施例を示す微小孔アレイの微小孔の回りに脂質パターンを形成し、無有機溶媒の脂質膜を作製する工程を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例を示す第２次のパリレンフィルムを剥がす態様を示す図である。
【図５】本発明の実施例を示す作製された脂質パターン及びその厚さを示す図である。
【図６】本発明に係る予備実験において作製された人工脂質膜及びその画一性を示す図である。
【図７】本発明の実施例を示す微小孔アレイの微小孔上にエレクトロフォーメーション法によって作製されたドーム形状の人工脂質膜の共焦点イメージである。
【符号の説明】
【００３４】
１    基板
２，１２    Ｃｕ／Ａｕ電極膜
３    パリレンフィルム（パリレンシート）
４，１３    微小孔（マイクロ孔）
５，１９    ドーナツ形状の脂質パターン
５′    脂質膜
６，２１    緩衝液（水）
７，２２    ドーム形状の脂質膜
８    溶液
１０    シリコンウエハ（シリコン基板）
１１    第１次のパリレンフィルム
１４    アレイ
１５    中間層
１６    第２次のパリレンフィルム
１７    リン脂質溶液
１８    シリコンゴムチャンバー
２０    ＩＴＯガラス
【図４】
0005051841.tif 000003
【図１】
0005051841.tif 000004
【図２】
0005051841.tif 000005
【図３】
0005051841.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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