Способ получения пленок бактериородопсина Советский патент 1991 года по МПК C30B7/12 C30B29/58 

Изобретение относится к оптоэлектро- нике, в частности к созданию элементов интегральной оптики и запоминающих устройств.

Цель изобретения - исключение разрушающего воздействия воды, увеличение степени ориентации молекул в пленке, обеспечение регулирования ее толщины и увеличение производительности.

На чертеже представлена схема способа вытягивания пленок бактериородопсина из водного раствора в постоянном электрическом поле с контролем степени ориентации молекул этого белка в пленке.

Схема состоит из кюветы 1, в которую заливается водная суспензия бактериородопсина 2 и помещаются подвижная электропроводящая подложка 3 и неподвижный электрод 4. Постоянное электрическое поле

создается путем подключения к этим электродам напряжения с блока питания 5 Вытягивание осуществляется устройством 6, обеспечивающим оптимальный режим получения пленки бактериородопсина 7 Система контроля степени ориентации молекул в полученной пленке состоит из лазера 8, поляризационного фильтра 9 и фотоприемного устройства 10. Электрический сигнал с фотоприемного устройства 10 контролируется вольтметром 11

В кювету 1 с водной суспензией бактериородопсина 2 помещают подвижную электропроводящую подложку 3 (стекло К-8 с напыленным слоем SnOa) и аналогичный неподвижный электрод 4, погруженный в раствор на глубину 8 мм Расстояние между электродами равно 5 мм С помощью блока питания 5 между подвижной электропровоО

со о

ю

3&

ящей подложкой 3 и неподвижным элекродом 4 создается напряженность элекрического поля 20-40 В/см. Когда напряженность электрического поля меньше 20 В/см,осаждение пленки бактериоро- опсина не происходит. При создании электрического поля напряженностью более 40 В/см происходит разрушение бакте- риородопсина в осажденной пленке. Вытягивание осуществляется с помощью специального устройства б, обеспечивающего скорость вытягивания 60-720 мм/ч. При скорости вытягивания меньшей, чем 60 мм/ч,нарушается однородность пленки по толщине. Поверхность пленки получается волнообразной из-за высыхания ее на границе раздела воздух-раствор. Вытягивание электропроводящей подложки со скоростью Ьольшей, чем мм/ч,не приводит к осаждению пленки.

Путем изменения скорости вытягивания подложки из раствора и величины создаваемого постоянного электрического поля можно задавать толщину получаемых пленок от 5 мкм до 120 мкм.

Степень ориентации молекул бактерио- родопсина контролируется по величине дихроизма, наводимого линейно-поляризованным светом, получаемым из лазера 8 ЛГ-126(длина волны излучения 0,6328 мкм), после прохождения через поляризационный фильтр ПФ-40,5 9. Регистрация сигнала осуществляется фотодиодом ФД-К-155 10, через вольтметр универсальный В7-21 11.

Пример.К подвижной электропроводящей подложке 3 подводится положительный потенциал, а к неподвижному электроду - отрицательный, создавая при этом напряженность электрического поля 20 В/см. Вытягивание осуществляется со скоростью 720 мм/час. При этом получается однородная пленка с ориентированными молекулами бактериородопсина толщиной 5 мкм.

П р и м е р 2. Напряженность электрического поля 20 В/см. Скорость вытягивания электропроводящей подложки 240 мм/ч. Толщина полученной пленки 5 мкм.

П р и м е р 3. Напряженность электрического поля 20 В/см. Скорость вытягивания электропроводящей подложки 60 мм/ч. Толщина полученной пленки 29 мкм.

П р и м е р 4. Напряженность электрического поля 30 В/см. Скорость вытягивания электропроводящей подложки 720 мм/ч. Толщина полученной пленки 34 мкм.

П р и м е р 5. Напряженность электрического поля 30 В/см. Скорость вытягивания электропроводящей подложки 240 мм/ч. Толщина полученной пленки 50 мкм. Примерб. Напряженность электрического поля 30 В/см. Скорость вытягивания электропроводящей подложки60 мм/ч. Толщина полученной пленки 86 мкм.

Пример. Напряженность злектриче- ского поля 40 В/см. Скорость вытягивания электропроводящей подложки 720 мм/ч. Толщина полученной пленки 90 мкм.

Примере. Напряженность электрического поля 40 В/см. Скорость вытягивания 5 электропроводящей подложки 240 мм/ч. Толщина полученной пленки 101 мкм.

П р и м е р 9. Напряженность электрического поля 40 В/см, Скорость вытягивания электропроводящей подложки 60 мм/ч. Тол- 0 щина полученной пленки 120 мкм.

Использование предлагаемого способа получения высокоориентированных пленок бактериородопсина обеспечивает по сравнению с существующими способами следу- 5 ющие преимущества:

возможность получения, при комнатной температуре, однородных, заданной толщины и больших по площади пленок бактериородопсина;

0 вследствие приложенного постоянного электрического поля в процессе высушивания пленки бактериородопсина увеличивается степень ориентации молекул этого белка в пленке;

5 . возможно получать за один технологический прием сразу большое количество образцов, что увеличивает производительность этого способа получения пленок бактериородопсина по сравнению с прототипом. 0

Формула изобретения Способ получения пленок бактериородопсина методом электрофореза, включающий осаждение ориентированной пленки из 5 водной суспензии на подложку при воздействии постоянного электрического поля между расположенными параллельно подложкой и электродом, отличающийся тем, что, с целью исключения разрушающе- 0 го воздействия воды, увеличения степени ориентации молекул в пленке, обеспечения регулирования ее толщины и увеличения производительности, осаждение ведут на вертикально установленную подвижную под- 5 ложку при напряженности электрического поля 20-40 В/см и вытягивании подложки со скоростью 60-720 мм/ч.

Изобретение относится к оптоэлектронике, в частности к созданию элементов интегральной оптики и запоминающих устройств Обеспечивает исключение разрушающего воздействия воды, увеличение степени ориентации молекул в пленке, регулирование ее толщины и увеличение производи гельности процесса Используют метод электрофореза Осаждение ведут из водной суспензии бактериородопсина на вертикально установленную подвижную подложку при напряженности электрическою поля между подложкой и электродом 20-40 В/см и вытягивании подложки со скоростью 60- 720 мм/ч Возможно получение однородных пленок толщиной от 5 до 120 мкм и большой площади. 1 ил