特許 6877028 脂質二重膜形成装置、脂質二重膜形成方法、および評価システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6877028

(24)【登録日】2021年4月30日

(45)【発行日】2021年5月26日

(54)【発明の名称】脂質二重膜形成装置、脂質二重膜形成方法、および評価システム

(51)【国際特許分類】

   B01J 19/00 20060101AFI20210517BHJP

   B01J 13/02 20060101ALI20210517BHJP

   A61K 9/127 20060101ALI20210517BHJP

【ＦＩ】

   B01J19/00 K

   B01J13/02

   A61K9/127

【請求項の数】7

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2017-63796(P2017-63796)

(22)【出願日】2017年3月28日

(65)【公開番号】特開2018-164900(P2018-164900A)

(43)【公開日】2018年10月25日

【審査請求日】2020年1月29日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ・展示会名 ＢｉｏＪａｐａｎ ２０１６ 開催場所 パシフィコ横浜 展示日 平成２８年１０月１２日〜１４日

(73)【特許権者】

【識別番号】504145320

【氏名又は名称】国立大学法人福井大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】老木 成稔

(72)【発明者】

【氏名】岩本 真幸

【審査官】 山崎 直也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０８１４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１００６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０２９９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１３１５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０８２９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０３５１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｊ １０／００−１２／０２

１４／００−１９／３２

１３／０２−１３／２２

Ｂ０１Ｌ １／００−９９／００

Ｇ０１Ｎ ３５／００−３７／００

Ａ６１Ｋ ９／１２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

油が収容される第１収容部と、
上記第１収容部の底部に設けられ、脂質一重膜によって覆われた液滴を収容するための複数の第２収容部と、を備え、
上記第１収容部の内側面は、上記第１収容部に収容された油に水溶液を加えた時に、上記水溶液から形成された上記液滴を上記第２収容部へ導くように、上記第２収容部へ向かって収束した形状となっており、
上記第１収容部の内側面の形状は、球の表面の一部分に対応する形状、円錐形状、多角錐形状、または、これらの組み合わせであり、
上記複数の第２収容部は、上記第２収容部内に収容された上記液滴同士が接触するように配置されていることを特徴とする、脂質二重膜形成装置。

【請求項2】

上記液滴の形状を直径ｒ_３の球とし、上記第２収容部内の空間の最大内接円の直径をｒ_２とした場合に、ｒ_３≦ｒ_２を満たすことを特徴とする、請求項１に記載の脂質二重膜形成装置。

【請求項3】

上記第２収容部の深さＨ_２は、０＜Ｈ_２＜（ｒ_３）／２を満たすことを特徴とする、請求項１または２に記載の脂質二重膜形成装置。

【請求項4】

上記第２収容部の深さＨ_２は、（ｒ_３）／２≦Ｈ_２を満たし、
上記第２収容部同士を隔てる壁面に、当該壁面を貫通する孔が形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の脂質二重膜形成装置。

【請求項5】

請求項１〜４の何れか１項に記載の脂質二重膜形成装置を用いた、脂質二重膜形成方法であって、
上記第１収容部に収容されている油に水溶液を加える工程を有し、
上記油および上記水溶液からなる群から選択される少なくとも１つは、脂質一重膜を形成可能な脂質を含むことを特徴とする、脂質二重膜形成方法。

【請求項6】

請求項１〜４の何れか１項に記載の脂質二重膜形成装置を含むことを特徴とする、評価システム。

【請求項7】

上記評価システムは、さらに電極を備えていることを特徴とする、請求項６に記載の評価システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、脂質二重膜形成装置、脂質二重膜形成方法、および評価システムに関する。

【背景技術】

【0002】

細胞は、一般的に、脂質二重膜にて形成されている細胞膜によって覆われており、当該細胞膜によって、細胞と外界との境界が形成されている。

【0003】

細胞膜は、外界から細胞内へ物質が自由拡散することを防ぐ機能を有しているのみならず、外界から細胞内へ物質を選択的に取り込む機能も有している。このような細胞膜の機能は、細胞膜を形成している脂質や、細胞膜中に埋め込まれている様々な膜タンパク質などによって発現している。

【0004】

近年、細胞膜が有している様々な機能に注目が集まっており、当該機能を解析しようとする試みがなされている。

【0005】

例えば、細胞膜は外界から細胞内へ物質が自由拡散することを防ぐ機能を有しているため、体内における薬剤の拡散に影響を及ぼし得る。それ故に、薬剤の開発にあたっては、薬剤の細胞膜の透過性を解析しようとする試みがなされている。

【0006】

例えば、細胞膜は外界から細胞内へ物質が自由拡散することを防ぐ機能を有しているものの、有毒な化合物の中には、細胞膜を貫通して拡散し得るものがある。それ故に、有毒な化合物の毒性評価にあたって、当該化合物の細胞膜の透過性を解析しようとする試みがなされている。

【0007】

例えば、膜タンパク質は細胞膜から分離すると変性する場合がある。それ故に、膜タンパク質の機能を解析するために、膜タンパク質を人工的に細胞膜に埋め込もうとする試みがなされている。

【0008】

細胞膜が有している様々な機能を解析するためには、脂質二重膜を人工的に作製する技術が必要であって、このような技術の開発が進められてきた。

【0009】

脂質二重膜を人工的に作製する技術としては、例えば、脂質一重膜によって覆われた液滴と、脂質一重膜によって覆われた他の液滴とを、機械的な外力によって接触させる方法が挙げられる（特許文献１）。

【0010】

また、脂質二重膜を人工的に作製する技術としては、油の中で予め脂質一重膜によって覆われた液滴を形成させ、その液滴をマニピュレータなどで操作することによって、脂質二重膜を作製する方法も挙げられる（非特許文献１）。

【0011】

また、

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開２０１４−１００６７２号公報（２０１４年６月５日公開）

【非特許文献】

【0013】

【非特許文献1】Masayuki Iwamoto & Shigetoshi Oiki, Sci. Rep. 5, 9110, 2015

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

しかしながら、上述のような従来技術は、脂質二重膜を作製するための大掛かりな装置を必要とする、および、脂質二重膜を作製するための熟練した技術を必要とするなど、多くの課題を有している。

【0015】

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、脂質二重膜を簡便に形成することができる脂質二重膜形成装置および脂質二重膜形成方法、並びに、当該脂質二重膜形成装置を含む評価システムを実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明の一実施形態は、以下の構成を有するものである。

【0017】

［１］油が収容される第１収容部と、上記第１収容部の底部に設けられ、脂質一重膜によって覆われた液滴を収容するための複数の第２収容部と、を備え、上記第１収容部の内側面は、上記第１収容部に収容された油に水溶液を加えた時に、上記水溶液から形成された上記液滴を上記第２収容部へ導くように、上記第２収容部へ向かって収束した形状となっており、上記複数の第２収容部は、上記第２収容部内に収容された上記液滴同士が接触するように配置されていることを特徴とする、脂質二重膜形成装置。

【0018】

［２］上記液滴の形状を直径ｒ_３の球とし、上記第２収容部内の空間の最大内接円の直径をｒ_２とした場合に、ｒ_３≦ｒ_２を満たすことを特徴とする、［１］に記載の脂質二重膜形成装置。

【0019】

［３］上記第２収容部の深さＨ_２は、０＜Ｈ_２＜（ｒ_３）／２を満たすことを特徴とする、［１］または［２］に記載の脂質二重膜形成装置。

【0020】

［４］上記第２収容部の深さＨ_２は、（ｒ_３）／２≦Ｈ_２を満たし、上記第２収容部同士を隔てる壁面に、当該壁面を貫通する孔が形成されていることを特徴とする、［１］または［２］に記載の脂質二重膜形成装置。

【0021】

［５］［１］〜［４］の何れか１つに記載の脂質二重膜形成装置を用いた、脂質二重膜形成方法であって、上記第１収容部に収容されている油に水溶液を加える工程を有することを特徴とする、脂質二重膜形成方法。

【0022】

［６］［１］〜［４］の何れか１つに記載の脂質二重膜形成装置を含むことを特徴とする、評価システム。

【0023】

［７］上記評価システムは、さらに電極を備えていることを特徴とする、［６］に記載の評価システム。

【発明の効果】

【0024】

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置によれば、簡便に脂質二重膜を形成できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】（ａ）本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の斜視図である。（ｂ）（ａ）の脂質二重膜形成装置を鉛直上方からみた平面図である。（ｃ）（ｂ）の二重膜形成装置のＡ−Ａにおける断面図である。（ｄ）（ｂ）の二重膜形成装置のＢ−Ｂにおける断面図である。（ｅ）本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を鉛直上方からみた平面図である。

【図2】液滴が収容される前後における、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜装置の第２収容部の長手方向における断面図である。

【図3】（ａ）本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第２収容部の概略図である。（ｂ）本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第２収容部の長手方向における断面図である。（ｃ）本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第２収容部の短手方向における断面図である。（ｄ）、（ｅ）および（ｆ）本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第２収容部の概略図である。（ｇ）本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第２収容部の長手方向における断面図である。（ｈ）本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第２収容部の短手方向における断面図である。（ｉ）および（ｊ）本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第２収容部の概略図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の斜視図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る評価システムに含まれる脂質二重膜形成装置の第２収容部の長手方向における断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本発明の一実施形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、以下に説明する各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能である。本発明はまた、異なる実施形態や実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態や実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。なお、本明細書中に記載された学術文献、非特許文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考文献として援用される。また、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「Ａ〜Ｂ」は、「Ａ以上（Ａを含みかつＡより大きい）Ｂ以下（Ｂを含みかつＢより小さい）」を意図する。

【0027】

〔脂質二重膜形成装置〕
本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、油が収容される第１収容部と、上記第１収容部の底部に設けられ、脂質一重膜によって覆われた液滴を収容するための複数の第２収容部と、を備え、上記第１収容部の内側面は、上記第１収容部に収容された油に水溶液を加えた時に、上記水溶液から形成された上記液滴を上記第２収容部へ導くように、上記第２収容部へ向かって収束した形状となっており、上記複数の第２収容部は、上記第２収容部内に収容された上記液滴同士が接触するように配置されていることを特徴としている。

【0028】

上述したように、特許文献１に記載の技術は、脂質二重膜を作製するための大掛かりな装置が必要であった。また、非特許文献１に記載の技術は、高度な訓練を経て初めて脂質二重膜の作製が可能になるなど、熟練技術が必要であった。

【0029】

一方、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、油に水溶液を加えるのみの操作により自動的に脂質二重膜の作製を可能とするため、当該技術分野に初めて接する人であっても、手軽に脂質二重膜を作製することを可能にするという利点を有する。

【0030】

また、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、マニピュレータなどの特殊な装置を必要としないため、小型、かつ、軽量な構成とすることができるという利点を有する。

【0031】

また、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、持ち運びが可能であり、任意の場所（例えば、屋外など）での脂質二重膜の作製を可能にするという利点を有する。

【0032】

また、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、構造が平易であって安価に製造できるため、使い捨ての装置とすることを可能にするという利点を有する。

【0033】

また、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、例えば、第１収容部に収容された油に加える水溶液の量を容易に調節できるとともに、当該水溶液から形成される液滴の大きさを容易に調節することができる。液滴の大きさを調節できれば、液滴同士が接触している領域の広さを容易に調製できる。液滴同士が接触している領域の広さが大きすぎると、脂質二重膜の機能を測定するためのデータを取得する時に、当該データにノイズが混入することがある。それ故に、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、脂質二重膜の機能を測定するためのデータを取得する時に、当該データに混入するノイズを減らすことができるという利点を有する。

【0034】

図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置について説明する。

【0035】

図１の（ａ）は、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の斜視図である。図１の（ｂ）は、図１の（ａ）の脂質二重膜形成装置を鉛直上方からみた平面図である。図１の（ｃ）は、図１の（ｂ）の二重膜形成装置のＡ−Ａにおける断面図である。図１の（ｄ）は、図１の（ｂ）の二重膜形成装置のＢ−Ｂにおける断面図である。図１の（ｅ）は、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を鉛直上方からみた平面図である。

【0036】

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、基板１と、当該基板１に設けられている第１収容部２、および、複数の第２収容部３と、を備える。第１収容部２は、基板１の表面の１つに形成されており、複数の第２収容部３は、第１収容部２の表面（より具体的には、第１収容部２の底部）に形成されている。なお、第１収容部２は、基板１の複数の表面に設けられていてもよい。この場合、第１収容部２の各々に生成されている複数の第２収容部３の構成を異なるものとすれば、１つの基板によって、複数種類の脂質二重膜形成装置を提供することができる。

【0037】

図２は、第１収容部２に油４が収容されており、かつ、第１収容部２底部に形成された第２収容部３に液滴５が収容される前後における、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の長手方向における断面図である。

【0038】

図２に示すように、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置には、油４を収容するための第１収容部２と、第１収容部２の底部に、脂質一重膜によって覆われた液滴５を収容するための複数の第２収容部３と、が設けられている。第２収容部３は第１収容部第２の底部に設けられることから、第１収容部２に油４が収容された場合には、第２収容部３に液滴５が収容されるまでの間は、第２収容部３は油４で満たされる。また、第２収容部３に液滴５が収容された後も、第２収容部３における、液滴５に占められていない空間は、油４によって満たされる。また、図２では、第１収容部２は油で満たされているが、第１収容部２は油で満たされる必要はない。第１収容部２に収容される油の量は、第２収容部３に収容された液滴５を浸すことができる量であれば、特に限定されない。

【0039】

基板１の形状は、第１収容部２を形成できる限り、図１に示されたような四角柱（例えば、直方体、および立方体）に特に限定されず、例えば、円柱、および多角柱等であってもよい。

【0040】

図１に、基板１の構成について、基板１の形状が四角柱であり、かつ、基板１が第１収容部２を一つ備える場合を例にあげて以下に説明するが、基板１の構成は、特に限定されるものではない。

【0041】

基板１の長手方向の長さをＸ、短手方向の長さをＹ、高さをＺとする。基板１の長手方向Ｘの長さは、５ｍｍ〜１００ｍｍであることが好ましく、８ｍｍ〜７５ｍｍであることがより好ましく、１２ｍｍ〜５０ｍｍであることがさらに好ましく、２０〜３０ｍｍであることが特に好ましい。短手方向Ｙの長さは、３ｍｍ〜５０ｍｍであることが好ましく、４ｍｍ〜３５ｍｍであることがより好ましく、６ｍｍ〜２５ｍｍであることがさらに好ましく、１０ｍｍ〜１５ｍｍであることが特に好ましい。高さＺの長さは、０．５ｍｍ〜８ｍｍであることが好ましく、０．６ｍｍ〜６ｍｍであることがより好ましく、１ｍｍ〜４ｍｍであることがさらに好ましく、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍであることがとくに好ましい。当該構成であれば、持ち運びが容易な脂質二重膜形成装置を実現することができる。

【0042】

基板１の材質は特に限定されないが、油４によって変形および腐食しない材質が好ましい。例えば、ガラス、プラスチック、アクリル、およびテフロン（登録商標）等があげられる。これらの中でも、耐薬品性に優れること、および光学観察を行うことから、ガラスが好ましい。

【0043】

第１収容部２の内側面は、（１）油４が収容され得る形状であり、かつ、（２）第１収容部２に収容された油４に水溶液を加えた場合に、上記水溶液から形成された、脂質一重膜によって覆われた液滴５を、第２収容部３へ導くように（より具体的に、第２収容部３へ自動的に導くように）、第２収容部３へ向かって収束した形状、となっている。上記構成であれば、液滴５を自動的に第２収容部３へ導き、当該液滴５を自動的に第２収容部３内に収容することができる。

【0044】

第１収容部２の内側面の形状は、上記（１）および（２）を満たす形状であればよく、特に限定されない。第１収容部２の内側面の形状は、例えば、球の表面の一部分（例えば、半球など）に対応する形状、円錐形状、多角推形状、および、これらの組み合わせであってもよい。この場合、第２収容部３を、例えば、第１収容部２の頂点、または、頂点近傍に設ければ、液滴５を自動的に第２収容部３へ導くことができる。

【0045】

第１収容部２の内側面の形状の例として、周囲の表面よりも窪んでいる形状である、溝があげられる。第１収容部２の内側面の表面に溝が設けられている場合には、液滴５を当該溝に沿って第２収容部３に導くことができ、第２収容部３に収容される前に液滴５同士が接触することを防ぐことができる。図１の（ｅ）では、第１収容部２の内側面の表面には、第１収容部２の外周から第２収容部３に向かって、第２収容部３の直径と同じ幅を有する直線状の溝が設けられているが、溝の形状は特に限定されない。溝の形状は、例えば、第２収容部３から第１収容部２の外周に向かって扇形に広がる形状であってもよい。第１収容部２の内側面の表面に、上述したような扇形に広がる形状の溝が設けられている場合には、様々な場所に形成された液滴５を、当該溝に沿って第２収容部３に安定して導くことができる。溝の高さは、特に限定されず、後述する液滴５の直径ｒ_３より大きくてもよく、小さくてもよい。例えば、溝の高さは、液滴５の直径ｒ_３の１／１０００よりも高くてもよく、１／１００よりも高くてもよく、１／１０よりも高くてもよい。溝の高さが高いほど、液滴５を、当該溝に沿って第２収容部３に安定して導くことができる。

【0046】

第１収容部２の内側面の表面の形状は、特に限定されないは、凹凸が無く平面であってもよいし、凹凸が設けられていてもよい。なお、当該凹凸は、第１収容部２の内側面の表面の粗さを意図し、上述した溝とは区別されるものである。

【0047】

凹凸を設ける場合には、第１収容部２の内側面の表面全体に設けてもよいし、第１収容部２の内側面の表面の一部に設けてもよい。更に具体的に、第１収容部２の内側面に上述した溝が設けられる場合には、当該溝の表面に凹凸を設けてもよい。

【0048】

第１収容部２の内側面の表面が平面であれば、液滴５を第２収容部３に速やかに収容することができ、一方、第１収容部２の内側面の表面に凹凸があれば、液滴５の第２収容部３への収容に要する時間を長くすることができる。つまり、凹凸を設けることによって、長い時間をかけて脂質一重膜を形成したり、脂質一重膜の形成時間に差が生じるように凹凸の形状に違いを設けることによって、複数形成される液滴の形成順番を規定したりすることができる。凹凸の形状は特に限定されず、凹部の深さまたは凸部の高さの程度も、特に限定されない。例えば、凹部の深さおよび凸部の高さは、液滴５の直径ｒ_３の、１／１０以下であってもよいし、１／１００以下であってもよいし、１／１０００以下であってもよい。凹部の深さおよび凸部の高さを大きくすれば大きくするほど、液滴５の第２収容部３への収容に要する時間を長くすることができる。

【0049】

第１収容部２の内側面の形状はまた、曲率半径を有する球の表面の形状であることがより好ましい。上記曲率半径は、特に限定されないが、３ｍｍ〜５０ｍｍであることが好ましく、４ｍｍ〜３５ｍｍであることがより好ましく、６ｍｍ〜２５ｍｍであることが更に好ましく、または、８ｍｍ〜１６ｍｍであることが特に好ましい。

【0050】

第１収容部２を鉛直上方から見た場合、第１収容部２の外周の形状は、図１に示されたような、真円形に特に限定されず、例えば、楕円形、四角形、および多角形等であってもよい。

【0051】

図１に示したように、第１収容部２を鉛直上方から見た場合に、第１収容部２の外周の形状が真円である場合には、当該真円の直径をｒ_１と規定し、第１収容部２の外周の形状が、楕円形、四角形、および多角形等の場合には、それらの内接円の直径をｒ_１と規定する。図１に示したように、第１収容部２に第２収容部３が２つ設けられている場合には、第１収容部２の直径ｒ_１は、特に限定されないが、２．５ｍｍ〜４０ｍｍであることが好ましく、３ｍｍ〜３０ｍｍであることがより好ましく、５ｍｍ〜２０ｍｍであることが更に好ましく、７．５ｍｍ〜１５ｍｍであることが特に好ましい。

【0052】

第１収容部２の深さＨ_１について説明する。第１収容部２の深さＨ_１は、後述する第２収容部３の深さＨ_２との関係に基づいて、設定され得る。例えば、第１収容部２の深さＨ_１と第２収容部３の深さＨ_２との和（Ｈ_１＋Ｈ_２）は、基板１の高さＺを超えないように、設定され得る。

【0053】

液滴５の直径をｒ_３とすると、第１収容部２の深さＨ_１と第２収容部３の深さＨ_２との和（Ｈ_１＋Ｈ_２）は、直径ｒ_３よりも大きくなるように、設定され得る。本明細書において、「液滴５の直径ｒ_３」とは、液滴５が完全な球であると仮定したときの、当該球の直径がｒ_３であることを意図する。直径ｒ_３は、油４に加えられた水溶液の体積から算出することが可能である。なお、第２収容部３内に収容された液滴５は、重力または液滴５の周囲の油４等から受ける力により、完全な球の形状となることはできず、略球の形状となる。

【0054】

第１収容部２の深さＨ_１は、０．３ｍｍ〜６ｍｍであることが好ましく、０．５ｍｍ〜４．５ｍｍであることがより好ましく、０．７５ｍｍ〜３ｍｍであることがさらに好ましく、１ｍｍ〜２ｍｍであることが特に好ましい。

【0055】

第２収容部３の内側面の形状は、脂質一重膜によって覆われた液滴５を収容できる形状であれば特に限定されない。第２収容部３の内側面の形状は、例えば、鉛直下方に向かって収束する形状であってもよい。第２収容部３の内側面の形状は、例えば、球の表面の一部分（例えば、半球など）に対応する形状、円筒形状、多角柱形状、および、これらの組み合わせであってもよい。

【0056】

第２収容部３の内側面の形状は、曲率半径を有する球の表面の形状であることが好ましい。上記曲率半径は、特に限定されないが、０．３ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましく、０．４ｍｍ〜３．５ｍｍであることがより好ましく、０．６ｍｍ〜２．５ｍｍであることがさらに好ましく、０．８ｍｍ〜１．６ｍｍであることが特に好ましい。

【0057】

曲率半径は、液滴５の直径ｒ_３の、０．５倍よりも大きくかつ４倍以下であることが好ましく、０．５倍よりも大きくかつ３倍以下であることがより好ましく、０．５５倍以上２倍以下であることがさらに好ましく、０．６倍以上１倍以下であることが特に好ましい。曲率半径と液滴５の直径ｒ_３との関係が上記範囲内であれば、クリアランス処理を容易に行うことができる。曲率半径は、また、当該曲率半径の球の体積が、液滴５の体積の、１倍よりも大きくかつ３５倍以下となるように設定されることが好ましく、より好ましくは１．２倍以上２５倍以下となるように、さらに好ましくは１．４倍以上１５倍以下となるように、特に好ましくは１．７倍以上８倍以下となるように設定される。

【0058】

第２収容部３を鉛直上方から見た場合、第２収容部３の外周の形状は、図１に示されたような、真円形に特に限定されず、例えば、楕円形、四角形、および多角形等であってもよい。

【0059】

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置では、液滴５の形状を直径ｒ_３の球とし、第２収容部３内の空間の最大内接円の直径をｒ_２とした場合に、ｒ_３≦ｒ_２を満たすことが好ましい。上記構成であれば、液滴５同士の接触面を小さく保つことが可能となる。具体的には、液滴５が重力などによって変形した場合であっても、液滴５同士の接触面を小さく保つことが可能となる。ここで、本明細書において、第２収容部３内の空間とは、第２収容部３の内側面から鉛直上方の空間を意味する。従って、第２収容部３内の空間の最大内接円の直径ｒ_２は、図１に示したように、第２収容部３を鉛直上方から見た場合の、第２収容部３の直径ｒ_２に等しいものであり得る。ここで、第２収容部３の直径ｒ_２は、第２収容部３の外周の形状が真円である場合には、当該真円の直径をｒ_２と規定し、第２収容部３の外周の形状が、楕円形、四角形、および多角形等の場合には、それらの内接円の直径をｒ_２と規定する。より具体的には、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置では、液滴５の形状を直径ｒ_３の球としたとき、当該ｒ_３と、第２収容部３を鉛直上方から見た場合の第２収容部３の直径ｒ_２とが、ｒ_３≦ｒ_２を満たすことが好ましい。

【0060】

第２収容部３内の空間の最大内接円の直径ｒ_２は、特に限定されないが、０．３ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましく、０．４ｍｍ〜３．５ｍｍであることがより好ましく、０．６ｍｍ〜２．５ｍｍであることがさらに好ましく、０．８ｍｍ〜１．６ｍｍであることが特に好ましい。

【0061】

第２収容部３の最下部は、第２収容部３を鉛直上方から見た場合に、第２収容部３の中心に配置されていなくてもよい。ここで、第２収容部３の最下部とは、第２収容部３の最も鉛直下方の部分である。また、第２収容部３の中心とは、第２収容部３を鉛直上方から見た場合の外周の中心を意図し、外周の形状が真円である場合には当該真円の中心であり、外周の形状が、楕円形、および多角形等の場合にはそれらの内接円の中心を意図する。第２収容部３の最下部が、第２収容部３を鉛直上方から見た場合に、第２収容部３の中心に配置されていない場合には、第２収容部３の最下部は、第２収容部３を鉛直上方から見た場合に、第２収容部３の中心から、隣接する第２収容部３（より具体的に、隣接する第２収容部３の最下部）の側に向ってずれて配置されていることが好ましい。上記構成であれば、加える水溶液が少ない場合であっても、液滴５同士を接触させて、脂質二重膜を形成することが可能となる。

【0062】

隣接する第２収容部３の間の距離は、特に限定されないが、液滴５の直径ｒ_３よりも大きいことが好ましい。「隣接する第２収容部３」とは、各々の第２収容部３に一つずつ収容される２つの液滴５が接触して脂質二重膜を形成し得る、第２収容部３の２つを意図する。また、隣接する第２収容部３の間の距離とは、隣接する第２収容部３の最下部の間の距離を意図する。第２収容部３内に収容された液滴５は、第２収容部３内で、液滴５の重心と第２収容部３の最下部とが鉛直方向から見た場合に略一致するように、安定して留められ得る。隣接する第２収容部３の間の距離は、ｒ_３の１．０５倍以上であることがより好ましく、１．１倍以上であることがさらに好ましく、１．２倍以上であることが特に好ましい。上記構成であれば、液滴５が自重で変形した場合であっても、液滴５同士の接触面を小さく保つことが可能となる。

【0063】

第２収容部３の深さＨ_２について図３を参照して説明する。図３の（ａ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｉ）および（ｊ）は、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第２収容部の概略図である。図３の（ｂ）および（ｇ）は、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第２収容部の長手方向における断面図である。図３の（ｃ）および（ｈ）は、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第２収容部の短手方向における断面図である。

【0064】

更に詳細に、図３の（ａ）〜（ｅ）は、第２収容部３の深さＨ_２が、０＜Ｈ_２＜（ｒ_３）／２を満たす場合の本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第２収容部を示し、図３の（ｆ）〜（ｊ）は、第２収容部３の深さＨ_２が、（ｒ_３）／２≦Ｈ_２満たす場合の本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の第２収容部を示している。

【0065】

第２収容部３の深さＨ_２は、０＜Ｈ_２＜（ｒ_３）／２を満たすものであり得る。上記構成であれば、第２収容部３同士を隔てる第２収容部３の内側面（換言すれば、壁）の高さが液滴５の半径未満であるため、図３の（ｄ）に示したように、隣接する第２収容部３同士の間に第２収容部３の深さＨ_２と同じ高さの壁が設置されている場合であっても、液滴５同士は、当該壁よりも上方にて容易に接触することが可能となる。

【0066】

また、第２収容部３の深さＨ_２が、０＜Ｈ_２＜（ｒ_３）／２を満たす場合には、図３の（ａ）に示したように、隣接する第２収容部３同士を隔てる壁を貫通するように、孔（具体的には、Ｕ型の切り込み）が設置されていてもよい。上記構成によれば、第２収容部に収容された液滴５同士は、上記孔を介して接触することが可能となるため、液滴５同士の接触面積を調節する（例えば、増大させる）ことが可能となる。

【0067】

また、第２収容部３の深さＨ_２が、０＜Ｈ_２＜（ｒ_３）／２を満たす場合には、図３の（ｅ）に示したように、隣接する第２収容部３同士を隔てる壁を貫通する孔（具体的には、開口）が設置されていてもよい。上記構成によれば、第２収容部に収容された液滴５同士は、上記孔を介して接触することが可能となるため、液滴５同士の接触面積を調節する（例えば、増大させる）ことが可能となる。

【0068】

第２収容部３の深さＨ_２は、（ｒ_３）／２≦Ｈ_２を満たすものであり得る。上記構成であれば、第２収容部３同士を隔てる第２収容部３の内側面（換言すれば、壁）の高さが液滴５の半径以上であるため、図３の（ｉ）に示したように、隣接する第２収容部３同士の間に第２収容部３の深さＨ_２と同じ高さの壁が設置されている場合には、当該壁によって、液滴５同士の容易な接触を防ぐことが可能となる。この場合には、液滴５の形状変化に伴って（例えば、時間の経過と共に、油４から脂質二重膜を形成可能な脂質が液滴５の界面に移行し、その結果、液滴５の界面張力が低下するなどして、脂質二重膜の面積が時間とともに増大した場合など）液滴５同士が接触可能となる。

【0069】

また、第２収容部３の深さＨ_２が、（ｒ_３）／２≦Ｈ_２を満たす場合には、図３の（ｆ）に示したように、隣接する第２収容部３同士を隔てる壁を貫通する孔（具体的には、Ｕ型の切り込み）が設置されていてもよい。上記構成によれば、第２収容部に収容された液滴５同士は、上記孔を介して接触することが可能となるため、液滴５同士の接触面積を調節する（例えば、増大させる）ことが可能となる。

【0070】

また、第２収容部３の深さＨ_２が、（ｒ_３）／２≦Ｈ_２を満たす場合には、図３の（ｊ）に示したように、隣接する第２収容部３同士を隔てる壁を貫通する孔（具体的には、開口）が形成されていてもよい。上記構成によれば、第２収容部に収容された液滴５同士は、上記孔を介して接触することが可能となるため、液滴５同士の接触面積を調節する（例えば、増大させる）ことが可能となる。

【0071】

上述した孔の大きさおよび数は、特に限定されず、適宜、所望の大きさ、および、所望の数に設定することができる。例えば、３つ以上の第２収容部３を直列に配列する場合には、末端に配置される２つの第２収容部３の各々に１つの孔を形成し、当該２つの第２収容部３の間に配置される第２収容部３に複数（例えば、２つ）の孔を形成することも可能である。勿論、本発明は、当該構成に限定されない。

【0072】

図４の（ａ）〜（ｅ）は、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置の斜視図である。

【0073】

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、図４の（ｅ）に示すように、１つの基板１あたり２つ以上の第１収容部２を有してもよい。この場合、各々の第１収容部２は２つ以上の第２収容部３を有する。図４の（ｅ）では、１つの基板１あたり６つの第１収容部２を含んでいるが、これに限定されず、１つの基板１あたり第１収容部２を、６つ以上有していてもよく、１２個以上有していてもよく、２４個以上有していてもよく、４８個以上有していてもよく、９６個以上有していてもよい。上述した構成であれば、１つの脂質二重膜形成装置によって、同時に複数の脂質二重膜を形成させることが可能となる。従って、後述する本発明の一実施形態に係る評価システムが、上述した構成を有する脂質二重膜形成装置を備える場合には、同時に複数の脂質二重膜について、評価を行うことが可能となる。

【0074】

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、また、図４の（ａ）〜（ｄ）に示すように、１つの第１収容部２あたり、３つ以上の第２収容部３を有してもよい。脂質二重膜形成装置が１つの第１収容部２あたり、３つの第２収容部３を有する場合（図４の（ｂ））には、同時に２つ（例えば、２種類）の脂質二重膜を形成させることが可能となる。故に、後述する評価システムが、当該脂質二重膜形成装置を備える場合には、同時に２つの脂質二重膜について、評価を行うことが可能となる。例えば、３つの第２収容部３に収容された３つの液滴が、それぞれ順に、管腔（Ｌｕｍｅｎ）、細胞質（Ｃｙｔｏｐｌａｓｍ）、および血液（Ｂｌｏｏｄ）の成分組成を有するように構成すれば、上皮組織を再現することが可能となる。

【0075】

また、脂質二重膜形成装置が１つの第１収容部２あたり、４つの第２収容部３を有する場合（図４の（ｃ））には、同時に４つ（例えば、４種類）の脂質二重膜を形成させることが可能となる。故に、後述する評価システムが、当該脂質二重膜形成装置を備える場合には、同時に４つの脂質二重膜について、評価を行うことが可能となる。例えば、４つの第２収容部３が有する４つの液滴が、それぞれ時計回りに、内リンパ液（Ｅｎｄｏｌｙｍｐｈ）、血管条（Ｓｔｒｉａ ｖａｓｃｕｌａｒｉｓ）、外リンパ液（Ｐｅｒｉｌｙｍｐｈ）および有毛細胞（Ｈａｉｒ ｃｅｌｌ）の成分を有するように構成すれば、器官を再現することが可能となる。

【0076】

１つの第１収容部２あたりに含まれる第２収容部３は、２つ以上である限り特に限定されず、３つであってもよく、４つ以上であってもよく、９つ以上であってもよい。

【0077】

〔脂質二重膜形成方法〕
本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成方法は、上記〔脂質二重膜形成装置〕に記載された本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を用いた、脂質二重膜形成方法であって、第１収容部に収容されている油に水溶液を加える工程を有することを特徴としている。

【0078】

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成方法では、一つ以上の脂質二重膜が形成される限り、形成される脂質二重膜の数に上限はない。すなわち、上述したように、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置が、複数の第１収容部を有する場合、および／または、１つの第１収容部あたり３以上の第２収容部を有する場合には、二つ以上の脂質二重膜を形成することができる。

【0079】

上記「第１収容部に収容されている油に水溶液を加える工程」において、油に水溶液を加える方法は、最終的に第１収容部に収容された油の中で水溶液から液滴が形成される結果となる限り、特に限定されない。上記方法は、例えば、マイクロピペットまたはシリンジなどによって油へ水溶液を滴下する方法（以下、滴下方法とも称する）であってもよいし、または、マイクロピペットまたはシリンジの先端を油の中に挿入し、油の中に水溶液を注入する方法（以下、注入方法とも称する）であってもよい。

【0080】

滴下方法によって油へ滴下された水溶液は、油内に進入し液滴を形成する。注入方法によって、油の中に注入された水溶液は、油内で液滴を形成する。より具体的に、滴下方法または注入方法などの方法によって油内に配置された水溶液では、その後、油内または水溶液中に含まれる、所望の脂質が上記水溶液の界面に移動して、当該脂質によって脂質一重膜が形成される。その結果、水溶液の表面に脂質一重膜が配置されている液滴が形成される。上記脂質一重膜によって覆われた液滴は、その後第２収容部３に収容され、そこで他の、脂質一重膜によって覆われた液滴と接触し、脂質一重膜間の相互作用によって自動的に脂質二重膜を形成する。

【0081】

液滴の表面に脂質一重膜層が形成される時間（換言すれば、脂質一重膜層形成時間）は、油または水溶液に予め含まれている、脂質一重膜を形成可能な脂質の濃度、脂質一重膜を形成可能な脂質の、油の種類、および／または、その他の成分によって変化する。第２収容部において、液滴が他の液滴と接触する前に、これらの液滴の表面には脂質一重膜が形成されている必要がある。従って、油または水溶液に予め含まれている、脂質一重膜を形成可能な脂質の濃度、脂質一重膜を形成可能な脂質の、油の種類、および／または、その他の成分を適宜調整することによって、脂質一重膜層形成時間を調整すればよい。

【0082】

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成方法では、上記脂質一重膜層形成時間を変化させるために、水溶液を加える油の位置を任意に決定することが可能である。具体的には、水溶液を加える油の位置として、第２収容部からの距離（具体的に、脂質二重膜形成装置を鉛直上方から見た場合の第２収容部からの距離）を変化させることにより、脂質一重膜層形成時間を変化させることが可能である。より具体的には、第２収容部からの距離が遠い位置の油に水溶液を加える場合には、第２収容部からの距離が近い位置の油に水溶液を加える場合と比較して、脂質一重膜層形成時間を長くすることができる。

【0083】

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成方法で使用する油は、特に限定されないが、リン脂質、ヘキサデカン、デカン、スクアレン、シリコンオイル、およびミネラルオイル等があげられる。これらの中でも、形成された脂質一重膜に入り込まず、形成された脂質一重膜が生体膜に近い膜構造となること、および揮発性の低さからヘキサデカンが好ましい。

【0084】

油には、脂質一重膜を形成可能な脂質が含まれていてもよい。別の構成としては、水溶液に、脂質一重膜を形成可能な脂質が含まれていてもよい。別の構成としては、油および水溶液の両方に、脂質一重膜を形成可能な脂質が含まれていてもよい。油が脂質一重膜を形成可能な脂質を含む場合には、水溶液に脂質一重膜を形成可能な脂質が含まれていない場合であっても、液滴が脂質一重膜で覆われることが可能になる。

【0085】

上記脂質一重膜を形成可能な脂質としては、脂質二重膜を形成できる限り特に限定されないが、例えばリン脂質、およびコレステロールがあげられる。リン脂質としては、特に限定されないが、例えば、ホスファチジルコリン、ジフィタノイルホスファチジルコリン、ジパルミトイルホスファチジルコリン、パルミトイルオレオイルホスファチジルコリン、ジオレオイル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、スフィンゴミエリン、およびホスファチジルグリセロール等があげられる。

【0086】

油が脂質一重膜を形成可能な脂質を含む場合、当該脂質の濃度は特に限定されないが、１０ｍｇ／ｍｌ〜２００ｍｇ／ｍｌであることが好ましく、１５ｍｇ／ｍｌ〜１５０ｍｇ／ｍｌであることがより好ましく、２５ｍｇ／ｍｌ〜１００ｍｇ／ｍｌであることがさらに好ましく、４０ｍｇ／ｍｌ〜６０ｍｇ／ｍｌであることが特に好ましい。上記構成であれば、水溶液が脂質一重膜を形成可能な脂質を含まない場合であっても、短時間（例えば、１０秒未満）の脂質一重膜層形成時間を実現できる。

【0087】

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成方法で使用する水溶液は、水を主成分とする溶液であれば特に限定されず、水溶液は様々な成分（例えば、塩、塩基、糖、脂質、およびタンパク質など）を含んでいてもよい。水溶液の組成は、適宜設定されることが可能であり、例えば、特定の細胞質ゾルの成分、血液成分、またはリンパ液成分など生体内の特定の環境の成分を模した組成であってもよい。

【0088】

水溶液に含まれる塩としては、特に限定されないが、生体中に含まれる塩などから適宜選択され、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、およびリン酸塩等の金属塩、ならびにアミノ酸塩等があげられる。

【0089】

水溶液に含まれる塩基としては、特に限定されないが、グアニン、アデニン、チミン、およびシトシン等があげられる。

【0090】

水溶液に含まれる脂質としては、特に限定されないが、コレステロール、糖脂質、リン脂質、および複合脂質等があげられる。これら脂質成分の中には、形成された液滴において、液滴と油との界面に移動し、脂質一重膜の成分になり得るものもある。そのような、脂質一重膜の成分になり得る脂質は、コレステロール、糖脂質、リン脂質、および複合脂質等である。つまり、本発明の一実施形態では、液滴を覆っている脂質一重膜は、コレステロール、糖脂質、リン脂質、および複合脂質等の脂質を含んでもよい。

【0091】

水溶液は、脂質一重膜を形成可能な脂質を含んでもよい。水溶液が脂質一重膜を形成可能な脂質を含む場合には、油に脂質一重膜を形成可能な脂質が含まれていない場合であっても、液滴が脂質一重膜で覆われることが可能になる。水溶液に含まれる脂質一重膜を形成可能な脂質としては、油に含まれる脂質一重膜を形成可能な脂質と同様の物質をあげることができ、上述した通りである。

【0092】

水溶液が脂質一重膜を形成可能な脂質を含む場合、当該脂質の濃度は特に限定されないが、１０ｍｇ／ｍｌ〜２００ｍｇ／ｍｌであることが好ましく、１５ｍｇ／ｍｌ〜１５０ｍｇ／ｍｌであることがより好ましく、２５ｍｇ／ｍｌ〜１００ｍｇ／ｍｌであることがさらに好ましく、４０ｍｇ／ｍｌ〜６０ｍｇ／ｍｌであることが特に好ましい。上記構成であれば、水溶液が脂質一重膜を形成可能な脂質を含まない場合であっても、短時間（例えば、１０秒未満）の脂質一重膜層形成時間を実現できる。

【0093】

水溶液に含まれるタンパク質としては、特に限定されないが、酵素タンパク質、輸送タンパク質、および膜タンパク質等があげられる。これらのタンパク質は、脂質二重膜内に埋め込まれ、これによって、細胞膜を再現することができる。

【0094】

膜タンパク質としては、限定されず、各種イオンチャネル、膜貫通接着タンパク質、トランスポータ、および膜貫通型輸送タンパク質等があげられる。また、上記タンパク質は、膜タンパク質であるか否かが不明なタンパク質、膜タンパク質であるが機能未知なタンパク質、または、機能が未知なタンパク質であってもよい。

【0095】

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成方法ではまた、脂質二重膜を形成すると同時に、または、脂質二重膜が形成された後に、例えば、自由拡散、および／または、マイクロピペットなどを用いて、膜タンパク質を脂質二重膜に埋め込むことが可能である。

【0096】

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成方法ではまた、脂質二重膜が形成された後に、脂質二重膜を形成する液滴内に、任意の成分を添加することが可能であり、または、液滴から任意の成分を回収することも可能である。この場合には、例えば、マイクロピペットなどを用いて、液滴内に任意の成分を注入、または、液滴内の任意の成分を吸引すればよい。

【0097】

〔評価システム〕
本発明の一実施形態に係る評価システムは、上記〔脂質二重膜形成装置〕に記載された本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を含むことを特徴としている。

【0098】

本発明の一実施形態に係る評価システムは、さらに電極（換言すれば、各種変化を測定し得るセンサー）を備えることが好ましい。上記電極は、第２収容部内に配置されることがより好ましい。上記構成により、複数の液滴５の間に形成された脂質二重膜を介した液滴間の物質の移動、または、当該脂質二重膜に含まれる膜タンパク質の機能等を、電気的に解析することが可能となる。例えば、脂質二重膜に含まれる各種イオンチャネルを介した液滴間の各種イオンの流出入を電気的に解析することが可能となる。

【0099】

上記電極を第２収容部内に配置する方法は特に限定されず、電極を、マニピュレータによって脂質二重膜形成装置の周囲から第２収容部内に挿入してもよく、または、第２収容部内に予め配置されていてもよい。電極がマニピュレータによって第２収容部内に挿入される場合には、電極は可動であるため、任意の位置および時間に、電極を第２収容部内に挿入することが可能である。一方、電極が第２収容部内に予め配置されている場合には、（１）マニピュレータなどを必要とすることなく、第２収容部内に収容された液滴５内に電極を配置することが可能であること、および、（２）電極と一緒に脂質二重膜形成装置を持ち運ぶことが可能であること、などの利点を有する。

【0100】

電極の配置形態としては、特に限定されないが、脂質二重膜形成装置の第２収容部の底部に電極が配置されていることが好ましい。

【0101】

図５は、本発明の一実施形態に係る評価システムに含まれる脂質二重膜形成装置の第２収容部の長手方向における断面図である。

【0102】

図５では、本発明の一実施形態に係る評価システムが含む脂質二重膜形成装置において、基板１が有する第１収容部２に設けられた第２収容部３の底部に電極６が配置されている。

【0103】

上記構成により、電極６は、液滴５が第２収容部３に収容された後、液滴５の自重によって、液滴５の表面に形成されている一重膜を貫通し、液滴５内に配置されることが可能となる。

【0104】

電極６の構成としては、特に限定されず、適宜、市販の電極を用いることができる。

【0105】

電極６は、第２収容部３の各々に配置されていてもよいし、２つ以上の第２収容部３に配置されていてもよい。例えば、３つ以上の第２収容部３を直列に配置する場合、少なくとも、両端に配置された２つの第２収容部３に電極６を配置することが可能である。当該構成によれば、複数の脂質二重膜を介した物質の移動等を、電気的に解析することができる。

【0106】

電極６に接続される電源または計測機器は、評価システムに含まれていてもよい。あるいは、評価システムに含まれていない電源または計測機器を用いてもよい。

【0107】

電極６と、電源または計測機器とは、常に接続されている形態であってもよいし、任意の時宜および時間に接続される形態であってもよい。電極６と、電源または計測機器とが任意の時宜および時間に接続される場合には、電極６は、電源または計測機器と着脱可能な接点を有することが可能である。上記構成であれば、電極６を有する複数の脂質二重膜形成装置を、任意の順番、時宜および時間で、電源または計測機器と接続することが可能である。

【0108】

本発明の一実施形態に係る評価システムとしては、本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を含む限り特に限定されないが、具体的には、（１）電気的変化測定装置、（２）放射性同位元素の評価装置、（３）臭いセンサー装置、および（４）ＤＮＡシークエンサー（例えば、Byley H., Sequencing single molecules of DNA, Curr. Opin. Chem. Biol., 10(6), 628-637, 2006を参照）などがあげられる。

【0109】

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を含む電気的変化測定装置の場合には、上記電極（換言すれば、各種変化を測定し得るセンサー）によって、脂質二重膜によって隔てられた水溶液間の様々な変化（例えば、イオン量、および／または、イオンの電荷の変化）を測定すればよい。

【0110】

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を含む放射性同位元素の評価装置の場合、上記電極（換言すれば、各種変化を測定し得るセンサー）によって、脂質二重膜によって隔てられた水溶液間の様々な変化（例えば、放射性同位元素の量の変化）を測定すればよい。

【0111】

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を含む臭いセンサー装置の場合、上記電極（換言すれば、各種変化を測定し得るセンサー）によって、脂質二重膜によって隔てられた水溶液間の様々な変化（例えば、臭い物質の量の変化）を測定すればよい。

【0112】

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置を含むＤＮＡシークエンサーの場合、上記電極（換言すれば、各種変化を測定し得るセンサー）によって、脂質二重膜によって隔てられた水溶液間の様々な変化（例えば、イオン量、および／または、イオンの電荷の変化）を測定すればよい。

【0113】

本発明の一実施形態は、以下のように構成することも可能である。

【0114】

［１］油が収容される第１収容部と、上記第１収容部の底部に設けられ、脂質一重膜によって覆われた液滴を収容するための複数の第２収容部と、を備え、上記第１収容部の内側面は、上記第１収容部に収容された油に水溶液を加えた時に、上記水溶液から形成された上記液滴を上記第２収容部へ導くように、上記第２収容部へ向かって収束した形状となっており、上記複数の第２収容部は、上記第２収容部内に収容された上記液滴同士が接触するように配置されていることを特徴とする、脂質二重膜形成装置。

【0115】

上記構成によれば、油に加えられた水溶液は、脂質一重膜によって覆われた液滴を形成する。当該液滴では、脂質の疎水性領域が油に対向するように配置され、脂質の親水性領域が水溶液に対向するように配置されている。当該液滴は、第１収容部の内側面に沿って第２収容部へ向かって移動した後、第２収容部内に収容される。複数の第２収容部に収納された液滴同士は接触し、このとき、液滴の外側に配置されている脂質一重膜同士も接触する。上述したように、脂質一重膜では、脂質の疎水性領域が油に対向するように配置され、脂質の親水性領域が水溶液に対向するように配置されているので、脂質一重膜同士が接触している領域では、脂質の疎水性領域同士が対向するように配置され、脂質の親水性領域が水溶液に対向するように配置されている。これによって、細胞膜の構造と同様の脂質二重膜が形成される。

【0116】

［２］上記液滴の形状を直径ｒ_３の球とし、上記第２収容部内の空間の最大内接円の直径をｒ_２とした場合に、ｒ_３≦ｒ_２を満たすことを特徴とする、［１］に記載の脂質二重膜形成装置。

【0117】

第２収容部内に収容された液滴は、重力によって、球状の形状から扁平な形状に変化し得る。上記構成であれば、扁平な形状の液滴を、第２収容部内に収容することができる。

【0118】

［３］上記第２収容部の深さＨ_２は、０＜Ｈ_２＜（ｒ_３）／２を満たすことを特徴とする、［１］または［２］に記載の脂質二重膜形成装置。

【0119】

上記構成によれば、第２収容部内に収容された液滴の上側の広い領域が、第２収容部の上に露出され、露出した液滴の部分同士が容易に接触することができる。

【0120】

［４］上記第２収容部の深さＨ_２は、（ｒ_３）／２≦Ｈ_２を満たし、上記第２収容部同士を隔てる壁面に、当該壁面を貫通する孔が形成されていることを特徴とする、［１］または［２］に記載の脂質二重膜形成装置。

【0121】

上記構成によれば、（ｉ）第２収容部内に収容された液滴の上側の狭い領域が、第２収容部の上に露出された場合、または、（ｉｉ）第２収容部に収容された液滴の上側の領域が、第２収容部の上に露出されない場合であっても、孔を介して、液滴同士が容易に接触することができる。

【0122】

［５］［１］〜［４］の何れか１つに記載の脂質二重膜形成装置を用いた、脂質二重膜形成方法であって、上記第１収容部に収容されている油に水溶液を加える工程を有することを特徴とする、脂質二重膜形成方法。

【0123】

上記構成によれば、油に加えられた水溶液は、脂質一重膜によって覆われた液滴を形成する。当該液滴では、脂質の疎水性領域が油に対向するように配置され、脂質の親水性領域が水溶液に対向するように配置されている。当該液滴は、第１収容部の内側面に沿って第２収容部へ向かって移動した後、第２収容部内に収容される。複数の第２収容部に収納された液滴同士は接触し、このとき、液滴の外側に配置されている脂質一重膜同士も接触する。上述したように、脂質一重膜では、脂質の疎水性領域が油に対向するように配置され、脂質の親水性領域が水溶液に対向するように配置されているので、脂質一重膜同士が接触している領域では、脂質の疎水性領域同士が対向するように配置され、脂質の親水性領域が水溶液に対向するように配置されている。これによって、細胞膜の構造と同様の脂質二重膜が形成される。

【0124】

［６］［１］〜［４］の何れか１つに記載の脂質二重膜形成装置を含むことを特徴とする、評価システム。

【0125】

上記構成によれば、脂質二重膜を容易に形成することができるので、脂質二重膜自体の機能、および、脂質二重膜に埋め込まれた膜タンパク質の機能など、脂質二重膜に関連する様々な機能を、容易に（例えば、簡便な装置を用いて、および／または、実験室では無く現場にて）評価することができる。

【0126】

［７］上記評価システムは、さらに電極を備えていることを特徴とする、［６］に記載の評価システム。

【0127】

上記構成であれば、第２収容部内に収容された液滴の各々の内部に電極を配置することが可能となる。従って、電極間の電圧および／または電圧を測定することによって、複数の液滴間に形成された脂質二重膜を介した物質（例えば、イオン、薬剤、毒物など）の移動等を評価することができる。

【産業上の利用可能性】

【0128】

本発明の一実施形態に係る脂質二重膜形成装置は、（１）電気的変化測定装置、（２）放射性同位元素の評価装置、（３）臭いセンサー装置、および（４）ＤＮＡシークエンサーなどに利用することができる。

【符号の説明】

【0129】

１ 基板
２ 第１収容部
３ 第２収容部
４ 油
５ 液滴
６ 電極
ｒ_１ 第１収容部の直径
ｒ_２ 第２収容部の空間の最大内接円の直径
ｒ_３ 液滴の直径
Ｈ_１ 第１収容部の深さ
Ｈ_２ 第２収容部の深さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】