JPH0320625A - 光応答人工興奮膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、高濃度及び低濃度塩溶液間を仕切っている
細胞膜等の生体膜が膜電位を生じ興奮し情報発現、情報
伝達、情報処理を行なっていることを模倣した人工的な
興奮膜（人工興奮膜と称する．）に関するもので、特に
光により膜電位変化を制御出来る人工興奮膜（これを光
応答人工興奮膜と称することにする．）に関するもので
ある． （従来の技術） 従来のコンピューターは、主に、シリコン半導体素子等
の無機系材料によって構成ざれており、その処理機能は
フ才ン・ノイマン（Ｖａｎ　Ｎｅｕｍａｎｎ）方式によ
って直列型の論理演算を実行するものであった．この方
式は正確な論理演算を行うことができるが、例えば高等
生物の脳が得意とするパターン認識に必要な、多数の情
報処理を同時に並行して行うことが困難であるという欠
点を有していた． 一方、近年、生体の認識機能に関する研究が急速に進ん
でおり、例えば上述の脳を構戒する？！！数の神経細胞
（ニューロン）が、生体の学習や記憶に伴なって、互い
の結合圓係を適宜（こ変化ざせ、所謂、可塑性を有する
ことが明らか１こ成りつつ有る．しかしながら、脳に見
い出ざれるようなパターン認識や学習・記憶といった機
能が、どのような原理に基づいて実行され、ざらには、
どのような構戊戊分で営まれているのかについＣは不明
点が多く、多数のｗｔ究者によって解明が進められでい
る。

生物は、外界から承ける種々の刺激を知覚器官で受け入
れ、ニューロンや複数のニューロン間を接合するシナブ
スを介して脳に伝達した後、多数のニューロンから或る
脳で情報認識を行なう．このような認識機能の一例につ
き説明すれば、まず、外界からの刺激（情報）は電気的
な信号に変換ざれ、神経インパルスが発生する．この神
経インパルスがニューロンを構或する軸索の末端に到達
すると、神経伝達物質と称される、小胞中に内包ざれた
化学物質が放出される．このような神経伝達物賃として
アセチルコリン、アドレナリン、セロトニン、グルタミ
ン酸等が知られている。細胞外に放出ざれた神経伝達物
貢は、例えばシナブスの生体膜に存在する受容体を介し
て次の細胞内に受け取られる．そしてこの細胞では、ナ
トリウムイオン、カリウムイオン等のイオンが細胞内へ
流入または細胞外へ流出することにより細胞膜等のよう
な生体膜に膜電位が生じる．この結果、新たな神経イン
パルスを誘起する．ざら（こ、神経インパルスを受けた
シナブスのシナプス前膜からは、上述と同様に神経伝達
物貢の放出が生じ、隣接するシナブス後膜まで拡散し、
受容体を介した取り込み、神経インパルスの誘起が行な
われる．このような神経インパルスを介した一連の情報
伝達は興奮と称され、複数のシナプスを経て脳に達する
．また、脳内に達したインパルスは、脳内の膨大な数の
神経細胞を興奮させ、この結果種々の情報処理が行なわ
れる。

そこで、前述した生体膜ヲ１！處する脂雲壱利用し生体
系を模倣した機能素子を実現しようピする試みが、例え
ば文献（ｒ合戊脂質膜における相転移と自励発振現象ｊ
　（都甲　潔他，膜（ＭＥＭ−ＢＲＡＮε），　＋２（
＋）　．　Ｐ．１２〜２１，．　１９８７年）に開示ざ
れている．この文献によれば、多孔質膜（こ合或脂質（
以下、脂質類似物貢と称する。）を吸着させた人工興奮
膜の自助発振現象等が報告ざれている．．ここで、脂質
類似物質とは、ジオレイン酸、トリオレイン酸、スパン
８０、ジ才レイルフォスフェート等のような両親媒性物
貢、界面活性剤等である． 以下、上述の自動発振現象につき簡単に説明する． 数ｕｍ程度の孔径を有する多孔賞膜に、脂質類似物質で
あるジオレイルホスフェートを吸着させて人工興奮膜を
作製する．このような人工興奮膜の一方の面を高濃度の
塩溶液に接触させ、かつ他方の面を低濃度の塩溶液に接
触させた状態とする．係る状態に置かれた人工興奮膜は
、数分〜数十分の周期で、これら塩溶液の間に所定の電
位差を生じ、電気的インパルスが発生する．上述の自助
発振のメカニズムは、油滴状態から多層膜状態への脂賞
の集合体構造の変化に伴なうものと考えられでいる．こ
のメカニズムにつき上述の文献を引用していま少し詳細
に説明する．第４図（Ａ）及びＣＢ）は、その説明に供
する図であり、微小な貫通孔１１ａを有する支持体１１
の微小孔１１ａ中に脂貢又は脂貢頼似物貢が含浸ざれて
構威されている人工興奮膜により低濃度の塩溶液１３と
高濃度の塩溶液１５との間を仕切った状態を示した図で
ある．特に１つの微小孔周辺に着目１ノで示してある。

脂質や脂質類似物質（以下、脂貢等と略称することもあ
る．）は、ある塩濃度を境として、低濃度の塩溶液中で
は油滴状態が安定であり高濃度の塩溶液中では多層膜状
態が安定である。従って、第４図（Ａ）に示すよう｛こ
、微小孔１１ａの低濃度の塩溶液側の出口で｛よ脂貢等
は油滴１７になり微小孔をふさいでおり、微小孔１１ａ
中ではカチオン１９が高濃度の塩溶液側から流入し゛Ｃ
いるために油滴が多層膜２１へと変化している．このよ
うな状態では、徴小孔１１ａ中に（よ塩溶液中のア二オ
ンよりもカチオンのほうが選択的に多く流入しているの
で、アニオンが支持体１１上に残され、膜電位が生じる
．ところが、第４図（８）に示すように、油滴ＩＴの多
層膜２１への変化が進み微小孔１１ａをふさいでいた油
：Ａ１７が小さくなり出口が開かれ微小孔１１ａが貫通
すると、微小孔１１ａ中の高濃度なカチオンが拡散｛こ
より低濃度な塩溶液側に流出し、微小孔１１ａ内のカチ
オン濃度は低下する。支持体１１上に残されていたアニ
オンは、この時から、アニオン自身の拡散や拡散してき
たカチオンとの再結合により、ある緩和時間で無くなる
．その後は、微小孔内のカチオンの濃度が低〈なったこ
とがら脂雲等は油滴状態が安定状態であるので、再び第
４図（Ａ）に示した状態にもどる．このようにして人工
興奮膜は自助的な発振を繰り返す．人工興奮膜の、第４
図（Ａ）及び（Ｂ）！用いで説明した特性を第１表にま
とめて示した． 第１表 上述のような人工興奮膜を用いるとニューロンやシナブ
スを模倣したパイ才素子を構成することが可能になる。

その一例としでは、この出願に係る発明者等によって、
特願昭６３−　９６８５１号及び特願昭６３−　１９２
１１６号に提案されている素子が有り、例えばバイオコ
ンピューターや種々のセンサ等への応用が期待されてい
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、第４図を用いて説明したような従来の人
工興奮膜は、例えば高濃度の塩溶液側からこの溶液を加
圧しかつこの溶液に電流を印加すること等により自助的
な発振をきせることは出来るが、発振の停止、発振の進
行、発振の変調等を光刺激１こより制御出来るものでは
なかった．！！１ち、膜電位の制御を光刺激により行な
えるものではなかった．自励発振の制ａを光刺激により
行なえれば、人工興奮膜によるバイオセンサ等が実現ざ
れたときの当該センサの制御を無接触で行なえる等の利
点が得られ非常に有用である。

この発明は、このような点１こ鑑みなされたちのであり
、従ってこの発明の目的は、人工興奮膜の膜電位の変化
に起因する発振の停止・開始等を光により無接触で制御
出来る光応答人工興奮膜８提供することにある。

（課題を解決するための手段） この目的の達戊を図るため、この発明の光応答人工興奮
膜によれば、微小孔を有する支持体に、脂質及び脂貢類
似物質のいずれか一方又は双方と、下記一般式〔１〕で
示される長鎖カルボキシメチレンオキシアゾベンゼンと
の混合物を吸着させて成ることを特徴とする（但し、１
２．ｍ．ｎ８／？は、正の整数を示す．）． （作用） この発明の光応答人工興奮膜によれば、微小孔を有する
支持体に、脂貢及び脂質類似物質のいずれか一方又は双
方と、一般弐〇で示される長鎖カルボキシメチレンオキ
シアゾベンゼンとの混合物を吸着させてあり、徴小孔内
にこの混合物が含浸された状態にある． ここで、一般式〔１〕で示される長鎖カルボキシメチレ
ンオキシアゾベンゼンは、その構造式からも明らかなよ
うに、アゾベンゼン骨格の一端に長鎖アルキル基が他端
にカルポキシメチレン基が結合した構造であることがら
、紫外線及び可視光に対しアゾベンゼンと同様な属性を
示す。即ち、アゾベンゼン（こ紫タト光（　ＵＶ）を照
射するとシス型に、可視光（ＶＩＳ）を照射するとトラ
ンス型に光異性化すること（例えば文献二ボリマーＣＰ
ｏｌｙｍｅｒ）　２２（＋９８１）　ｐ．Ｉ５１１））
と同様に、長鎖カルボキシメチレンオキシアゾベンゼン
も、紫外光（υ■）ヲ照射するとシス型（こ、可視光（
ｖｒＳ）　’＆照射するとトランス型に光異性化する． 従って、長鎖カルボキシメチしンオキシアゾベンと、脂
貢及び又は脂質類似物質との混合物に対し紫外線を照射
し長頻カルポキシメチレンオキシアゾベンをシス型にし
た場合、長鏡カルボキシメチしンオキシアゾベンゼンが
嵩高い構造になるので配列分子の間隔を広げ、これによ
り脂質及び又は脂質類似物質の第４図を用いで説明しｋ
多層膜構造を不安定化するようになる。このため、微小
孔は油適によりふさがれたままとなり微小孔の貫通が阻
止される。この結果人工興奮膜の膜電位変化が閉止ざれ
発振の停止が可能ＩＬ１″なり、発振の制御が出来る。

また、長鎖カルボキシメチレンオキシアゾベンゼンは、
疎水性を示す長鎖アルキル基と、親水性を示すカルポキ
シ基とを分子内に持っているため、両親媒性を示す。従
って、長鎖カルポキシメチ１メン才キシアゾベンゼンが
可視光照射によりシス型となっている場合は、上記両親
媒性であることが、脂質及び又は脂質類似物質の多層膜
状態の安定化に寄与すると考えられる （実施例） 以下、図面を参照して、この発明の光応答人工興奮膜の
実施例Ｃこつき説明する．なお、以下の説．明では、こ
の発明が理解し得る程度に特定の条件を例示しで説明す
るが、この発明は、これら条件にのみ限定ざれるもので
はないことを理解ざれたい．また、以下の実施例で用い
た葉品類の出′ＰｆＴを一部省略する場合もあるが、い
ずれの薬品も容易に入手出来るものでありがつ化学的に
充分に純粋なものを用いた． ＊＊実施例１＊＊ 工　　　　の　　　　　　の 始めに、微小孔を有する支持体を孔径８ｕｍの貫通孔を
多数有するセルロースエステル製の多孔賃膜（ミリボア
フィルター、ミリボア社製）とし、脂質類似物質を下肥
の構造式■で表されるジオレイルホスフｘ　−　（＝　
（Ｄｉａｌｅｙｌ　Ｐｈｏｓｐｆｌａｔｅ　．以下、０
０ＰＨｅ略称することもある。）とし、上記・一般式〔
１〕で示される長領カルポキシメチしンオキシアゾベン
ゼンを下記■式で示ざれる４−ドデシＯキシ−４゜一（
３−カルポキシメチｌノンオキシ）アソ゛ヘンゼン（以
下、Ａ！０−ＣＭ（１）と略称する。）と（ノ１二例の
実施例１の光応答人工興奮膜（ル１下、単に突施例１の
人工興奮膜と云う場合もある。）の作製手順につき説明
する． ＤＯＰＨは、この実施例の場合以下のように合戊Ｌ／精
製したものを用いた。

出発物貢として、オレイルアルコール（関東化学■製）
とオキシ塩化リン（ＰＯＣＱｉ）　（関東化学■製）と
を用い、これらを周知の合戊手段Ｃこよっで反応させた
後、得られた合或物賀を加水分解する。このようにしで
、前述の構造式■１こ示すようなＤＯＰＨを得、これを
クロマト法により精製した．ＡＺＯ−ＣＭ（１）は、こ
の実施例の場合、同仁化学研究所製の高Ｋ’度のものを
用いた． 次に、Ａ２０−ＣＭ（１）をＤＯＰＨの５重里％となる
ように秤量し、然る後、これらＤＯＰＨとＡＺＯ−ＣＭ
（１）とを溶媒としてのベンゼンに溶かす． 次に、この溶液中Ｃこ上述のセルロース・エステル製の
多孔貨膜を浸潰する。浸潰後この多孔賞膜を取り出しベ
ンゼンを蒸発させ、ＤＯＰＨとＡ２０−ＣＭ（１）との
混合物を吸着させた実施例１の人工興奮膜を得る．なお
、この実施例１の場合、混合物の吸着量が４　＜ｍｙ／
ａｍ２）となるよう（こした．また、実施例１との比較
を行なうため、ＯＯＰＨのみを用いて多孔貢膜に吸着さ
せプこことを除いて｛よ上述と同一の手順で、従来技術
に係る人工興奮膜（以下、比較例の人工興奮膜と称する
．）ｔ４（ｍｃ＋／ｃｍ２）の吸着量で作製した。

４　　１団 次に、実施例１及び比較例の人工興奮膜の自励発振を確
認するための装置（以下、自動発振用装置と云う．）の
説明を行なう。第２図は、この実施例で用いた自動発振
用装置の概略的な構ＦＩｉ．を示す説明図である．なお
、同図中、断面を示すハッチング等は一部省略する。

この第２図に示すように、実施例１或いは比較例の人工
興奮膜（図中では代表して３１で示す。）は、一方の面
が第一の電解槽３３ａに収容され１．：１００ｍＭのＫ
ＣＱ水溶液３５ａと接し、他方の面が第二の電解槽３３
ｂに収容された５ｍＭのＫＣＩＩ水溶液３５ｂと接した
状態で支持される． 第一及び第二の電解槽３３ａ．３３ｂの周囲には図示せ
ずも恒温本を循ＩＩさせる設備が設けであり、槽内温度
を任意の値に制御出来る．この実施例の場合、ＫＣｕ水
溶液３５ａ，３５ｂの温度が２０℃±１℃となるように
している．また、第二の電解槽３３ｂの一部には人工興
奮膜３１に対し紫外光及び可視光を照射するための光透
過窓３７ｃを設けてある．２種類のＫＣＱ．水溶液３５
ａ及び３５ｂ（こは、銀一塩化銀（Ａ９−Ａ９Ｃｌ）で
構威される標準電極３７ａ或いは３７ｂを夫々浸潰させ
てある．そして、高濃度側であるｌ００ｍＭＫｃｏ水溶
液３５ａ中に浸漬された標準電極３７ａを、直流電源３
９の陽極側に接続し、低濃度側である５　ｎｙＭＫ　Ｃ
ｌ水溶液３５ｂ中の標準電極３７ｂを、上述（ノた直流
電源３９の陰極側に接続させ人工興奮膜に対し定電流を
印加している。

ざらに、この自励発振装置は、人工興奮膜３１に加わる
電位差の時間変化を測定して記録するため高インピーダ
ンス電位計とＸ　＝　Ｙレコーダーとからなる測定器４
１ヲ具えている。そしてこの測定器４１に接続する標準
電極４３ａ或いは４３ｂを、上述したＫＣＩＩ水溶液３
５ａと３５ｂとの夫々に浸潰させである． さらにこの自助発振装簡は、第一の電解槽３３ａに接続
ざれているマノメーター４５ヲ具え、このマノメータ４
５ヲ介してのみ、図中に矢印ａを付して示す外的な圧力
を、人工膜３Ｉに対して加えることが可能な構成となっ
ている．なお、この実施例では、上述したマノメータ−
４５によって加えた圧力を印加圧力として説明する。

上述した印加電流と印加圧力は、実施例１及び比較例の
人工興奮膜の発振を生じさせるために必要な条件であり
、ある値に設定ざれるものである． さらにこの自吻発振用装置は、電解槽３３ａ，３３ｂを
収納する暗箱４７と、光透過窓３７ｃ　１８通して人工
興奮膜３１に紫外光及び可視光のいずれを選択的｛こ照
射するための光源４９を具える．光源４９は、紫外光用
光源としての理化学用水銀ランプと、可視光用光源とし
て波長４５０ｎｍ以下の光を除去する色ガラスフィルタ
及び波長７００ｎｍ以上の光を除去する多層フィルタを
装備したハロゲンランプとを具えている． ＠盟虜４製列■υ配藍説期 次（こ、上述した翁励発振用裂置究用いて、実施例１及
び比較例の人工興奮膜の８励発振の測定を以下に説明す
るように行なった． く発振条件の測定〉 先ず、実施例１及び比較例の人工興奮膜の自助発振条件
を測定した．この測定は．、亘流電源３９を用い人工興
！膜３９（こ対し０．５（ｕＡ）の定電流を印加しなが
ら印加圧力ａを徐々に増加させで行なった．ただし、実
施例１の人工興奮膜に対しては、上記条件に加え、これ
に含まれるＡ７０−ＣＭ（＋）の９０％以上がトランス
型（こ異牲化するよう（こ可視光を照射した場合と、Ａ
２０−ＣＭ（１）の９０％以上がシス型に異性化するよ
うに紫外光を照射した場合との２つの条件の下で測定し
た。なお、上記異性化を達或する光照射条件は、各々予
め決定しである．この測定結果によれば、比較例の人工
興奮膜は、発振開始印加圧力として１８ｃｍＨ２０を必
要とし，、そのときの発振周波数が０．５７ｓｅｃ−’
であることが分った．一方、実施例１の人工興奮膜は、
可視先を照射した場合は発振が現われ、発振開始印加圧
力として１８ｃｒｎＨ２０を必要とし、そのときの発振
周波数が０．５９ｓｅｃ−’であることが分ったが、紫
外光を照射した場合は、膜電位の上昇は認められたもの
の電位はもとにもどらず発振が現われないことが分った
． 第３図は、上述の発振条件の測定結果を説明するため、
横軸に印加圧力をとり、縦軸に発振周波数をとり、印加
圧力と発振周波数との関係を示した図である．第３図中
、■で示す曲線が実施例１の人工興奮膜の可視光照射後
の特性、ＩＩで示す特性が比較例の人工興奮膜の特性で
ある．両者の特性は、実質的｛こ同一と云える。

上述の実験結果から明らかなよう（こ、ＯＯＰＨにＡＺ
Ｏ−ＣＭ（１）　Ｖ含有させても、ＡＺＯ−ＣＭ（＋）
分子がトランス型になっている時は、Ａ２０−ＣＭ（＋
）分子はＤＯＰＨの多層膜構造の安定性を低下させるこ
とがないと云える。しかし、この＾ＺＯ−ＣＭ（１）が
シス型になっている時は、これがＤＯＰＨの多層膜構造
を不安定なものとするため、ＤＯＰＨは多層膜構造を取
らず油適状態を取る。この理由は、多層膜構造を取って
配列しているＤＯＰＨ分子間のシス型Ａ２０−ＣＭ（＋
）分子はｖ字型の嵩高い構造を取るため配列している分
子の間隔を広げＤＯＰＨの多層膜構造を不安定化するた
めと考えられる． く光応答性の確認〉 次に、実施例１及び比較例の人工興奮膜の発振が光によ
り制御ざれるものであるか否かにつき、以下に説明する
ような実験により調べた．先ず第２図を用いて説明した
自助発振用装置｛こ実施例１の人工興奮膜をセット後、
この人工興奮膜に対し可視光を照射した。次いで、自励
発振用装置の印加圧力を２０ｃｍＨ２０とし、印加電流
ヲ０．５ｕＡとし１と。この結果、実施例］の人工興奮
膜は、高抵抗状態と低抵抗状態とを繰り返し、＠電位変
化が周期的に現われ、自動発振した．次に、この発振状
態の実施例１の人工興奮膜に対し、紫外光を照射したと
ころ、発振は停止し膜電位は高い状態で一定値となった
．次に、紫外光蝦射により発振が停止した実施例１の人
工興冨膜に対し、紫外光の照射停止後しばらくした後今
度は可視光を照射した．するとこの人工興奮膜は再び自
助発振した．実施例１の人工興奮膜の上述の発振の光応
答性の様子を、縦軸に膜電位をヒリ、横軸に時間をとり
、第１図（Ａ）に示Ｌ／た。

続いて、比較例の人工興奮膜についても、実施例１の人
工興奮膜の場合と同様に、２０ｃｍＨ２０の圧力及び０
．５ｕＡの電流を印加することで自動発振させ、実施例
１の人工興奮膜の場合と同様に紫外光及び可視光を順に
照射した６しかし、比較例の人工興奮膜の発振状態は、
光照射によってはなんら変わることがなかった．比較例
の人工興奮膜の上述の発振の光応答性の様子を、縦軸に
膜電位をとり、横軸に時間をとり、第１図ＣＢ）に示し
た． このように、実施例１の人工興奮膜は、これに対し紫外
光及び可視光を選択的に照射することにより、自励発振
の停止・開始等の制御が出来ることが分った． ＊＊寅施例２＊＊ 次に、上記一般式Φ式で示される長鎖カルボキシメチレ
ンオキシアゾベンゼンの具体例の他の例として、Ａ２０
−ＣＭ（１）の代わりに、下記■式で示される４−才ク
チル−４”−（３−カルポキシトリメチレンオキシ）ア
ゾベンゼン（以下、＾２０−ＣＭ（２）と略称する．）
を用い、実施例１と全く同様な手順で実施例２の人工興
奮膜の作製及び光応答性の確認を行なった．なお、ＡＺ
Ｏ−ＣＭ（２）は、同仁化学研究所製の高純度のものを
用いた． この結果、実施例２の人工興奮膜も、実施例１の場合と
同様に、自励発振状態の膜に対し紫外光を照射すると発
振が停止し次いで可視光を照射すると発振が再開すると
いう光応答性を示すことが分った。しかし、実施例２の
人工興奮膜より、英施例１の人工興奮膜のほうが、わず
かに多層膜状態は安定であった。

＊＊実施例３＊＊ 次に、上記一般式■式で示される長鎖カルボキシメチレ
ンオキシアゾベンゼンの具体例のざらに他の例として、
＾２０−ＣＭ（１）の代わりに、下記■式で示される４
一才クチル−４’−（５−カルポキシベンタメチレンオ
キシ）アゾベンゼン（以下、Ａ：２０−ＣＭ（３）と略
称する。）を用い、実施例１と全く同様な手順で実施例
３の人工興奮膜の作製及び光応答性のＷ認を行なった．
なお、ＡｚＯ−ＣＭ（３）　ハ、同仁化学研究所製の高
純度のものを用いた。

この結果、実施例３の人工興奮膜も、実施例１の場合と
同様に、自励発振状態の膜に対し紫外光を照射すると発
振が停止し次いで可視光を照射すると発振が再開すると
いう光応答性を示すことが分った．しかし、実施例３の
人工興奮膜より、実施例１の人工興奮膜のほうが、わず
かに多層膜状態は安定であった． 以上がこの発明の実施例の説明である．しかしこの発明
は上述の各実施例のみに限定ざれるものではなく以下に
説明するようなｆ！々の変更を加えることが可能である
． 例えば、各実施例中で述べたＤＯＰＨと、１２０−ＣＭ
（１）　，　Ａ２０−ＣＭ（２）　”１２１，”ｔはＡ
ＺＯ−ＣＭ（３）との混合比、ＤＯＰＨト、ＡＺＯ−Ｃ
Ｍ（１）　、ＡｚＯ−ＣＭ（２）或いはＡｇｏ−ＣＭ（
３）とから或る混合物の支持体への吸着量は、単なる例
示にすぎない．これら値は、自助発振及び光制御性を確
保出来る範囲内で設計に応じ種々に変更されるものであ
ることは理解されたい，なお上紀吸着量の制御は、例え
ばＤＯＰＨとＡＺＯ−ＣＭ（］）のベンゼン１こ溶解さ
せるＭを変えることで容易１こ行なえる． また、各実施例で用いた支持体も単なる例示にすぎず、
材質、微小孔の直径等は設計に応じ変更出来る．原理的
には、支持体は微小孔が１個であっても良いと云える．
また、例えばシリコン基板に微小孔を設けたような無機
材料の支持体でも良い． また、実施例ではＤＯＰ｝ｌを用いて説明しているが、
ＤＯＰＨの代わりに、他の脂質類似物質を用いでも、或
いは脂質そのものを用いても、さらには、脂質及び脂質
類似＃ｊ質の混合物を用いても良い．また、長鎖カルボ
キシメチレンオキシアゾベンゼンは、ＡＺＯ−ＣＭ（１
）　、Ａ２０−ＣＭ（２）　、ＡＺＯ−ＣＭ（３）　ニ
限られるものではなく他の好適なものでも良い．また上
述の各実施例では、効果の説明を容易とするため、特定
の実験装Ｍを例示して、種々の特牲を測定した場合Ｃこ
つき説明した．しかしながら、この発明の人工興奮膜の
効果は、特定の装置によってのみ達戊されるものではな
いこと明らかである． （発明の効果冫 上述した説明からも明らかなように、この発明の光応答
人工興奮膜は、塩濃度差のある溶液を当該光応答人工興
奮膜により仕切ると膜電位を生じ自励発振するという従
来の人工興奮膜の物性に加え、当該人工興奮膜に対し外
部から紫外光を照射すると自助発振が停止し、可視光を
照射すると自助発振が再開するという新たな物性を有す
る．従って、この発明の光応答人工興奮膜を用い神経細
胞や五感センサ等を模倣した素子を構築した場合、当該
素子の制ｗＪを無接触で行なえる等の利点が得られる．

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）及びＣＢ）は、実施例１及び比較例の人工
興奮膜の発振の光応答性の説明に供する図、 第２図は、自励発振を確認するために用いた装置の説明
に供する図、 第３図は、印加圧力と、発振周波数との関係を示す図、 第４図（Ａ）及び（８）は、自励発振のメカニズムの説
明に供する図である。 １１・・・支持体、　　　　　Ｉｌａ・・・微小孔１３
・・・低塩濃度の塩溶液、１５・・・高塩濃度の塩溶液
１７・・・油適状態の脂質等、１９・・・カチ才ン２１
・・・多層膜状態の脂質等 ３１・・・比較例或いは実施例の人工興奮膜３３ａ・・
・第一の電解槽、　３３ｂ・・・第二の電解槽３５ａ　
−−−１００　ｍＭのＫＣｉｌ＊溶液３５ｂ　＝　５　
ｍＭのＫＣＱ．水溶液３７ａ．３７ｂ，４３ａ．４３ｂ
　＝標準電極３７ｃ　・−・光透過窓、　　　３９・・
・直流電源４１・・・測定器、　　　　　４　５−・・
マノメーターａ・・・外的な圧力、　　　４７・・・暗
箱４９・・・光源。 図面の浄書（内容に変更なし） １１ａ 印加圧力と発振周波数との開係を示す図ｚ１ 第３図 自助発振のメカニズムの説明に供する図第４ 図 手 続 補 正 書（方式） （１） 図面の第４図を別紙の訂正図の通り訂正平成元年９月２
ｇ日 する。 平成１年特許願第１５４８２５号 住所 （〒−１０５） 東京都港区虎ノ門１丁目７番１２号 名称 （０２９） 沖電気工業株式会社 代表者 小杉 信光 ４．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）微小孔を有する支持体に、脂質及び脂質類似物質
   のいずれか一方又は双方と、下記一般式〔１〕で示され
   る長鎖カルボキシメチレンオキシアゾベンゼンとの混合
   物を吸着させて成ること を特徴とする光応答人工興奮膜（但し、式中ｌ、ｍ、ｎ
   各々は正の整数を示す。）。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔１〕