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JPH077852B2 - Bioelectric circuit - Google Patents

Bioelectric circuit

Info

Publication number
JPH077852B2
JPH077852B2 JP61164185A JP16418586A JPH077852B2 JP H077852 B2 JPH077852 B2 JP H077852B2 JP 61164185 A JP61164185 A JP 61164185A JP 16418586 A JP16418586 A JP 16418586A JP H077852 B2 JPH077852 B2 JP H077852B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electron transfer
bioelectric
protein
circuit
wiring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61164185A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6319852A (en
Inventor
智嗣 上山
悟 磯田
広明 川窪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP61164185A priority Critical patent/JPH077852B2/en
Priority to US07/068,298 priority patent/US4764416A/en
Priority to DE19873721799 priority patent/DE3721799C2/en
Publication of JPS6319852A publication Critical patent/JPS6319852A/en
Publication of JPH077852B2 publication Critical patent/JPH077852B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、生体材料を用いて構成された生物電気素子
回路に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a bioelectric element circuit configured using a biomaterial.

〔従来の技術〕 従来、集積回路に用いられている電気素子、例えば整流
素子としては、第4図に示すMOS構造のものがあった。
図において、11はp形シリコン基板、12はn形領域、13
はp形領域、14はn形領域、15はSiO2膜、16,17は電極
であり、これら2つの電極16,17間でp−n接合(p形
領域13−n形領域14接合)が形成され、これにより整流
特性が実現されている。
[Prior Art] Conventionally, an electric element used in an integrated circuit, for example, a rectifying element has a MOS structure shown in FIG.
In the figure, 11 is a p-type silicon substrate, 12 is an n-type region, 13
Is a p-type region, 14 is an n-type region, 15 is a SiO 2 film, 16 and 17 are electrodes, and a pn junction (p-type region 13-n-type region 14 junction) between these two electrodes 16 and 17 Are formed, thereby realizing the rectification characteristics.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

従来のMOS構造の整流素子は以上のように構成されてい
るため、微細加工が可能であり、現在では上記構造の整
流素子あるいはこれに類似する構造のトランジスタ素子
を用いたLSIとして256KビットLSIが実用化されている。
Since the conventional MOS structure rectifying element is configured as described above, it is possible to perform microfabrication.Currently, 256K-bit LSI is an LSI using a rectifying element having the above structure or a transistor element having a similar structure. It has been put to practical use.

ところで、集積回路のメモリ容量と演算速度を上昇させ
るには、素子そのものの微細化が不可欠であるが、Siを
用いる素子では0.2μm程度の超微細パターンで電子の
平均自由行程と素子サイズとがほぼ等しくなり、素子の
独立性が保たれなくなるという限界を抱えている。この
ように、日々発展を続けているシリコンテクノロジー
も、微細化の点ではいずれは壁に突きあたることが予想
され、新しい原理に基づく電気回路素子であって上記0.
2μmの壁を破ることのできるものが求められている。
By the way, in order to increase the memory capacity and operation speed of an integrated circuit, it is indispensable to miniaturize the element itself. However, in the element using Si, the average free path and the element size of the electron are reduced by an ultrafine pattern of about 0.2 μm. There is a limit that they become almost equal and the independence of elements cannot be maintained. In this way, silicon technology, which continues to develop day by day, is expected to eventually hit the wall in terms of miniaturization, and it is an electric circuit element based on a new principle.
What can break a 2 μm wall is required.

このような状況において本件発明者らは生体内に存在す
る電子伝達蛋白質を用い、そのレドックス電位の差異を
利用してp,n型半導体を用いたp−n接合と類似した整
流特性を呈する整流素子,及びp−n−p接合トランジ
スタと類似したトランジスタ特性を呈するトランジスタ
素子を開発した。そしてこれにより素子サイズを生体分
子レベルの超微細な大きさとし、回路の高密度化,高速
化を実現可能としている。
In such a situation, the inventors of the present invention use an electron transfer protein existing in the living body, and utilize the difference in redox potential thereof to exhibit rectification characteristics similar to those of a pn junction using a p, n type semiconductor. We have developed a device and a transistor device that exhibits transistor characteristics similar to those of p-n-p junction transistors. As a result, the device size is made ultra-fine at the level of biomolecules, making it possible to realize high-density and high-speed circuits.

そしてさらにこのような素子を用いて生物電気素子回路
を構成するため、これらの素子との親和性の良い抵抗,
コンデンサ等の素子を開発したが、次には配線をいかに
行なうかが問題となった。
Furthermore, since a bioelectric device circuit is constructed by using such an element, a resistor having a good affinity with these elements,
Although we developed capacitors and other elements, the next issue was how to wire them.

この発明は、かかる状況に鑑みてなされたもので、他の
素子との親和性が良く所望のパターンの配線を行なうこ
とのできる生物電気素子回路を得ることを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to obtain a bioelectric element circuit which has good affinity with other elements and enables wiring of a desired pattern.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明に係る生物電気素子回路は、一定方向に電子伝
達可能な蛋白質からなる生物電気素子と、これに全方向
あるいは一定方向にのみ電子伝達可能な蛋白質と、上記
電子伝達蛋白質にエネルギービームを照射して失活させ
て得られた絶縁性蛋白質とを立体的に積み重ね、上記全
方向に電子伝達可能な蛋白質、あるいは一定方向にのみ
電子伝達可能な蛋白質により配線を形成し、上記絶縁性
蛋白質によって絶縁を行って生物電気素子回路を構成し
たものである。
The bioelectric device circuit according to the present invention comprises a bioelectric device comprising a protein capable of electron transfer in a fixed direction, a protein capable of transferring electrons in all directions or only in a fixed direction, and an electron beam applied to the electron transfer protein. And insulative proteins obtained by deactivation are stacked three-dimensionally, and a wiring is formed by the above-mentioned protein capable of electron transfer in all directions or the protein capable of electron transfer only in a certain direction. A bioelectric element circuit is constructed by performing insulation.

〔作用〕[Action]

この発明においては、全方向に、あるいは一定方向にの
み電子伝達可能な蛋白質、及びこれを失活させたものを
任意に立体的に組み合わせて所望の配線を行なうことに
より、各生物電気素子の端子を所望の位置に持ってくる
ことができる。また、該配線,絶縁体は該素子の構成材
料である生体材料で構成しているので、素子との材料親
和性は良く、かつ該配線,絶縁体のサイズも分子レベル
となり、超微細な生物電気素子回路を得ることがきき
る。
In the present invention, a protein capable of electron transfer in all directions or only in a fixed direction, and a protein obtained by deactivating the protein are arbitrarily combined three-dimensionally to perform a desired wiring, thereby providing a terminal for each bioelectric element. Can be brought to the desired position. Further, since the wiring and the insulator are made of a biomaterial which is a constituent material of the element, the material affinity with the element is good, and the size of the wiring and the insulator is at the molecular level, so that an ultra-fine organism is used. It is possible to obtain an electric element circuit.

〔実施例〕〔Example〕

次に、この発明の一実施例を図について説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、本発明の生物電気素子回路を説明する前に、上述
の生物電気素子としての整流素子及びスイッチ素子につ
いて説明する。
First, before explaining the bioelectric element circuit of the present invention, the rectifying element and the switch element as the above-mentioned bioelectric element will be described.

即ち、本発明者らが開発した整流素子は、第5図(a)
に示すように、異なるレドックス(酸化還元)電位を有
する2種の電子伝達蛋白質,即ち、例えばチトクローム
c分子1とフラボトキシン分子2とを接着接合して構成
したものである。そしてこの素子においては、チトクロ
ームc1とフラボトキシン2のレドックス電位が第5図
(b)に示すように異なるため、電子は、図中実線矢印
で示すレドックス電位の負の準位から正の準位へは容易
に流れるが、逆方向(図中破線矢印方向)へは流れにく
いという整流特性を呈することとなり、これによりn型
半導体とp型半導体とを接合したp−n接合ダイオード
と類似の整流特性を示す整流素子が得られるものであ
る。なお、図中、4a,4bは本素子を整流素子として動作
させる場合に該素子に電圧Vを印加するための電極であ
る。
That is, the rectifying element developed by the present inventors is as shown in FIG.
As shown in (2), it is composed of two kinds of electron transfer proteins having different redox (oxidation-reduction) potentials, that is, for example, cytochrome c molecule 1 and flavotoxin molecule 2 are adhesively bonded. In this device, since the redox potentials of cytochrome c1 and flavotoxin 2 are different as shown in FIG. 5 (b), the electrons move from the negative level of the redox potential to the positive level indicated by the solid arrow in the figure. The rectification characteristic is such that the current easily flows to the reverse direction (the direction of the broken line arrow in the figure), but the rectification characteristic is similar to that of a pn junction diode in which an n-type semiconductor and a p-type semiconductor are joined. A rectifying element exhibiting characteristics can be obtained. In the figure, 4a and 4b are electrodes for applying a voltage V to the device when the device is operated as a rectifying device.

また本発明者らが開発したスイッチ素子は第6図に示す
ように、レドックス電位の異なる2種以上の3つの電子
伝達蛋白質2a,1,2bを用いてp−n−p接合半導体から
なるトランジスタ素子と類似の特性を示すトランジスタ
素子を構成するようにしたものである。なお、第6図
中、4a,4b,4cは電極である。
Further, as shown in FIG. 6, the switch element developed by the present inventors is a transistor made of a p-n-p junction semiconductor using two or more three electron transfer proteins 2a, 1, 2b having different redox potentials. The transistor element has characteristics similar to those of the element. In addition, in FIG. 6, 4a, 4b, and 4c are electrodes.

また上記整流素子の実際の構成は第7図に示す通りとな
る。
The actual configuration of the rectifying element is as shown in FIG.

即ち、第7図において、76は絶縁特性を持つ基板、77は
Ag,Au,Alなどの金属製電極で、基板76上に複数条が平行
に形成されている。78は基板76上にLB(Langmuir-Blodg
ett)法等により作成されたチトクロームcからなる第
1電子伝達蛋白質膜、79は同じくLB法等により作成され
たフラボドキシンからなる第2電子伝達蛋白質膜で、上
記第1電子伝達蛋白質膜78に累積して接着接合されてい
る。80は複数条の平行電極77と直角方向に形成された複
数条の平行電極で、第2電子伝達蛋白質膜79上に形成さ
れている。
That is, in FIG. 7, 76 is a substrate having insulating characteristics, and 77 is
Multiple electrodes are formed in parallel on the substrate 76 with electrodes made of metal such as Ag, Au, and Al. 78 is LB (Langmuir-Blodg
The first electron transfer protein film composed of cytochrome c prepared by the E.T. method and the like, and the second electron transfer protein film composed of flavodoxin also prepared by the LB method and the like, accumulated on the first electron transfer protein film 78. And then adhesively bonded. Reference numeral 80 denotes a plurality of parallel electrodes which are formed at right angles to the plurality of parallel electrodes 77 and are formed on the second electron transfer protein film 79.

また上記スイッチ素子の実際の構成は第8図に示す通り
となる。
The actual configuration of the switch element is as shown in FIG.

即ち、第8図において、86は絶縁特性を持つ基板、87は
Ag,Au,Alなどの金属製電極で、基板86上に複数条が平行
に形成されている。88は基板86上にLB法等により作成さ
れたフラボドキシンからなる第1電子伝達蛋白質膜で、
上記複数条の電極87上に形成されている。90は上記複数
条の平行電極87と直角方向に形成された複数条の平行電
極で、上記第1電子伝達蛋白質膜88上に形成されてい
る。89は同じくLB法等により作成されたチトクロームc
からなる第2電子伝達蛋白質膜で、第1電子伝達蛋白質
膜88に累積して接着接合され、電極90に接合されてい
る。91は同じくLB法等により作成されたフラボドキシン
からなる第3電子伝達蛋白質膜で、上記第2電子伝達蛋
白質膜89に累積して接着接合されている。92は上記複数
条の平行電極90と直角方向に形成された複数条の平行電
極で、第3電子伝達蛋白質膜91上に形成されている。
That is, in FIG. 8, 86 is a substrate having insulating properties, and 87 is
A plurality of metal electrodes such as Ag, Au, and Al are formed in parallel on the substrate 86. 88 is the first electron transfer protein film made of flavodoxin formed on the substrate 86 by the LB method,
It is formed on the plurality of electrodes 87. Reference numeral 90 denotes a plurality of parallel electrodes formed in a direction perpendicular to the plurality of parallel electrodes 87, which are formed on the first electron transfer protein film 88. 89 is also cytochrome c created by the LB method etc.
The second electron transfer protein film is composed of the first electron transfer protein film 88, which is cumulatively adhesively bonded to the first electron transfer protein film 88 and bonded to the electrode 90. Reference numeral 91 is a third electron transfer protein film made of flavodoxin similarly prepared by the LB method or the like, and is cumulatively adhered and bonded to the second electron transfer protein film 89. Reference numeral 92 is a plurality of parallel electrodes formed in a direction perpendicular to the above-mentioned plurality of parallel electrodes 90, and is formed on the third electron transfer protein film 91.

第1図(a)はこの発明の第1実施例による生物電気素
子回路を示し、図において、1,2は上記整流素子で用い
たのと同じ一定方向に電子伝達可能な電子伝達蛋白質で
あるチトクロームc分子及びフラボドキシン分子であ
り、両分子1,2は一定の配向性を持って2,1,2と接着接合
されてスイッチ素子5を構成している。ここで分子2,1,
2がそれぞれソース,ゲート,ドレインとして機能す
る。3は全方向に電子伝達可能な蛋白質であるチトクロ
ームc3、4はチトクロームc3に対しエネルギービームを
照射してその電子伝達能を失活させ絶縁体とした失活チ
トクロームc3である。また、第1図(b)は第1図
(a)のスイッチ素子5の等価回路を示す。
FIG. 1 (a) shows a bioelectric element circuit according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 1 and 2 are electron transfer proteins capable of electron transfer in the same fixed direction as used in the rectifying element. They are a cytochrome c molecule and a flavodoxin molecule, and both molecules 1 and 2 have a certain orientation and are adhesively bonded to 2, 1 and 2 to form a switch element 5. Where numerator 2,1,
2 functions as a source, a gate, and a drain, respectively. 3 is a cytochrome c 3 , which is a protein capable of electron transfer in all directions, and 4 is an inactivated cytochrome c 3 which is an insulator by irradiating the cytochrome c 3 with an energy beam to inactivate its electron transfer ability. Further, FIG. 1 (b) shows an equivalent circuit of the switch element 5 of FIG. 1 (a).

本実施例では、上述の4種類の蛋白質を積層して電気回
路を構成しようとするもので、より具体的にはチトクロ
ームc1とフラボドキシン2とによりスイッチ素子5を構
成するとともに、全方向に電子伝達可能なチトクローム
c33を図に示す位置に配置してこれを配線として使用
し、スイッチ素子5とこれら配線との間を失活チトクロ
ームc34により電気的に絶縁するようにしている。そし
てこの配線および絶縁体をうまく用いることにより、上
記スイッチ素子5のドレイン端子T3,ゲート端子T1をソ
ース端子T2と同一平面上(図中上面)に導き出してい
る。
In this example, the above-mentioned four kinds of proteins are laminated to form an electric circuit. More specifically, the switch element 5 is formed by cytochrome c1 and flavodoxin 2, and electron transfer is performed in all directions. Possible cytochromes
The c 3 3 disposed in the position shown in FIG. Use this as wiring, so that to electrically insulate the inactivated cytochrome c 3 4 between the wiring and the switching element 5. By properly using this wiring and insulator, the drain terminal T 3 and the gate terminal T 1 of the switch element 5 are led out on the same plane (top surface in the figure) as the source terminal T 2 .

次に、このような回路の製造方法の一例について説明す
る。
Next, an example of a method of manufacturing such a circuit will be described.

まず、チトクロームc33からなる単分子膜を第1層とし
て形成し、これにエネルギービームを照射して、全てを
失活チトクロームc34とする。次に、上記第1層上にチ
トクロームc33の単分子膜である第2層を形成し、配線
を構成する部分を除いて全てを失活させる。次に、第2
層上に第3層を形成し、配線を構成する部分を除いて他
の部分を全て失活させ、さらに生物電気素子を構成する
フラボドキシンを配置すべき部分の失活チトクロームc3
4をエネルギービームの照射により除去し、該部分にフ
ラボドキシン2を埋める。以下、同様に第4層,第5層
を形成して、本実施例の回路を得ることができる。
First, a monomolecular film composed of cytochrome c 3 3 formed as the first layer, which is irradiated with energy beams to all the deactivation cytochrome c 3 4. Next, the second layer is a monomolecular film of cytochrome c 3 3 formed on the first layer, to deactivate all but a portion constituting the wiring. Then the second
A third layer is formed on the layer to inactivate all the other parts except the part that constitutes the wiring, and further the inactivated cytochrome c 3 where the flavodoxin that constitutes the bioelectric element is to be arranged.
4 is removed by irradiation with an energy beam, and flavodoxin 2 is embedded in the portion. Thereafter, the fourth layer and the fifth layer are similarly formed to obtain the circuit of this embodiment.

このような構成になる生物電気素子回路では、集積回路
内部のスイッチ素子のドレイン,ゲート等の端子を、全
方向電子伝達蛋白質からなる配線によりこれを絶縁性蛋
白質で絶縁しながら図示上面等の所望の位置に導出する
ようにしたので、任意のパターンの回路を構成でき、し
かもその後の電極形成等が容易な回路が得られる。ま
た、本回路はスイッチ素子,配線,絶縁体のすべてを蛋
白質で構成したので、素子相互間の親和性は良好とな
り、しかも超微細な分子レベルの素子からなる超高密
度,超高速の回路を得ることができる。
In the bioelectric device circuit having such a configuration, the terminals such as the drain and gate of the switch device inside the integrated circuit are insulated by the insulating protein by the wiring made of the omnidirectional electron transfer protein, and the desired upper surface of the figure etc. Since it is led to the position of, the circuit of an arbitrary pattern can be constructed, and the circuit in which the subsequent electrode formation is easy can be obtained. In addition, since all the switching elements, wiring, and insulators are made of protein in this circuit, the affinity between elements is good, and an ultra-high-density, ultra-high-speed circuit composed of ultra-fine molecular-level elements is used. Obtainable.

第2図(a)はこの発明の第2実施例による生物電気素
子回路を示し、図において、第1図(a)と同一符号は
同じものであり、この実施例は4つの整流素子6の8端
子T4〜T11すべてを上記と同様の配線により一平面上
(図示上面)に持って来たものである。なお、第2図
(b)はその等価回路を示す。
FIG. 2 (a) shows a bioelectric element circuit according to a second embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as in FIG. 1 (a) are the same, and this embodiment shows four rectifying elements 6 All of the 8 terminals T 4 to T 11 are brought on one plane (the upper surface in the drawing) by the same wiring as above. Incidentally, FIG. 2 (b) shows an equivalent circuit thereof.

本実施例も、上記第1実施例の方法と同様の方法により
得ることができ、その作用効果は上記第1実施例と同様
である。
This embodiment can also be obtained by the same method as the method of the first embodiment, and the function and effect thereof are the same as those of the first embodiment.

第3図(a)はこの発明の第3実施例による生物電気素
子を示し、図において、1〜5は第1,第2実施例と同じ
ものを示し、C,D,E,Fは一定方向にのみ電子伝達可能な
酸化還元電位の相互に異なる電子伝達蛋白質分子であ
り、これらのうちC,D,Eの酸化還元電位の関係はC<D
<Eとなっている。なお、第3図(b)はその等価回路
を示す。
FIG. 3 (a) shows a bioelectric element according to a third embodiment of the present invention. In the figure, 1 to 5 show the same as in the first and second embodiments, and C, D, E and F are constant. These are electron-transfer protein molecules with mutually different redox potentials that can transfer electrons only in the direction. Of these, the relationship between the redox potentials of C, D, and E is C <D
<E. Incidentally, FIG. 3 (b) shows an equivalent circuit thereof.

本実施例は、スイッチ素子5のドレイン,ゲートにそれ
ぞれ相当するフラボドキシン2,チトクロームc1に、全方
向に電子伝達可能なチトクロームc33を介してそれぞれ
酸化還元電位の異なる電子伝達蛋白質C,D,EおよびFを
接続し、これによりそれぞれドレイン,ゲートのリード
配線を形成し、スイッチ素子5の各端子T12〜T17を一平
面上に持って来たものである。そしてこのような本回路
では、電子伝達蛋白質F,あるいはC,D,Eをそれぞれ接合
した配線においてはその酸化還元電位の大きさの関係に
より一方向にしか電流が流れないため、該配線と隣接す
るスイッチ素子等との間の絶縁を確保でき、これにより
絶縁体を一部削減でき、回路をより小型化することがで
きる。
This embodiment, the drain of the switching element 5, flavodoxin 2 corresponding respectively to the gate, the cytochrome c1, different electron transfer protein C of each redox potential in all directions through the electron transfer can be cytochrome c 3 3, D, E and F are connected to form lead wirings for the drain and the gate, respectively, and the terminals T 12 to T 17 of the switch element 5 are brought on one plane. In this circuit as described above, in the wiring in which the electron transfer proteins F, or C, D, and E are joined, current flows only in one direction due to the magnitude of the redox potential, so that the wiring is adjacent to the wiring. It is possible to secure insulation between the switch element and the like that operate, thereby partially reducing the insulator, and further downsizing the circuit.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のようにこの発明によれば、生体材料あるいは擬似
生体材料を用いて構成された生物電気素子を任意に立体
的に配置し、絶縁性を有する蛋白質分子と、全方向に電
子伝達可能な蛋白質あるいは一定方向にのみ電子伝達可
能な蛋白質とを用いて配線を行なうようにしたので、端
子を所望の位置に持ってくることができ、しかも分子レ
ベルの超微細な大きさで高密度化,高速化の可能な生物
電気素子回路を得ることができる。
As described above, according to the present invention, a bioelectric element composed of a biomaterial or a pseudo-biomaterial is arbitrarily arranged three-dimensionally, and has an insulating protein molecule and a protein capable of electron transfer in all directions. Alternatively, since wiring is performed using a protein that can transfer electrons only in a certain direction, the terminal can be brought to a desired position, and at the same time, it can be densified with ultra-fine size at the molecular level and high speed. It is possible to obtain a bioelectric element circuit that can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図(a)はこの発明の第1実施例による生物電気素
子回路を示す模式図、第1図(b)はその等価回路図、
第2図(a)はこの発明の第2実施例による生物電気素
子回路を示す模式図、第2図(b)はその等価回路図、
第3図(a)はこの発明の第3実施例による生物電気素
子回路を示す模式図、第3図(b)はその等価回路図、
第4図はMOS構成の整流素子の一例を示す図、第5図
(a)は本発明者らが開発した整流素子を示す模式図、
第5図(b)はそのレドックス電位状態を示す図、第6
図は本発明者らが開発したスイッチ素子を示す模式図、
第7図は本発明者らが開発した整流素子が組み込まれた
装置を示す模式的断面構成図、第8図は本発明者らが開
発したスイッチ素子が組み込まれた装置を示す模式的断
面構成図である。 図において、1はチトクロームc分子、2はフラボドキ
シン分子、3はチトクロームc3分子、4は失活チトクロ
ームc3分子、5はスイッチ素子、6は整流素子である。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
FIG. 1 (a) is a schematic diagram showing a bioelectric element circuit according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is an equivalent circuit diagram thereof.
2 (a) is a schematic diagram showing a bioelectric element circuit according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 2 (b) is an equivalent circuit diagram thereof.
3 (a) is a schematic diagram showing a bioelectric element circuit according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 3 (b) is an equivalent circuit diagram thereof.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a rectifying element having a MOS structure, FIG. 5 (a) is a schematic diagram showing a rectifying element developed by the present inventors,
FIG. 5 (b) is a diagram showing the redox potential state, and FIG.
The figure is a schematic diagram showing a switch element developed by the present inventors,
FIG. 7 is a schematic sectional configuration diagram showing an apparatus incorporating the rectifying element developed by the present inventors, and FIG. 8 is a schematic sectional configuration showing an apparatus incorporating a rectifying element developed by the present inventors. It is a figure. In the figure, 1 is a cytochrome c molecule, 2 is a flavodoxin molecule, 3 is a cytochrome c 3 molecule, 4 is an inactivated cytochrome c 3 molecule, 5 is a switch element, and 6 is a rectifying element. The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】生体材料あるいは擬似生体材料から成り、
一定方向に電子伝達可能な物質を用いて構成された生物
電気素子を含む生物電気素子回路であって、 全方向に電子伝達可能な全方向電子伝達蛋白質、 一定方向にのみ電子伝達可能であり各々個別の酸化還元
電位を有する一方向電子伝達蛋白質、及び 絶縁性蛋白質、 を上記生物電気素子として含み、これらの素子を立体的
に所定の配置となるよう積み重ね、 上記全方向電子伝達蛋白質あるいは上記一方向電子伝達
蛋白質により配線が形成されるよう構成したことを特徴
とする生物電気素子回路。
1. A biomaterial or a pseudo-biomaterial,
A bioelectric device circuit including a bioelectric device composed of a substance capable of electron transfer in a certain direction, which is an omnidirectional electron transfer protein capable of electron transfer in all directions, capable of electron transfer only in a certain direction. A unidirectional electron transfer protein having an individual redox potential and an insulating protein are included as the bioelectric elements, and these elements are stacked in a sterically predetermined arrangement. A bioelectric element circuit, characterized in that a wiring is formed by a directional electron transfer protein.
【請求項2】上記生物電気素子を構成する物質は蛋白質
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の生
物電気素子回路。
2. The bioelectric element circuit according to claim 1, wherein the substance constituting the bioelectric element is a protein.
【請求項3】上記一方向電子伝達蛋白質をその酸化還元
電位が単調増加又は単調減少するよう配列したものを配
線として用いたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
又は第2項記載の生物電気素子回路。
3. The one-way electron transfer protein, wherein the ones arranged so that the redox potential thereof monotonically increases or monotonically decreases, are used as wirings. Bioelectric device circuit.
【請求項4】上記絶縁性蛋白質は、一方向又は全方向に
電子伝達可能な蛋白質にエネルギービームを照射して電
子伝達の機能を失活させた失活蛋白質であることを特徴
とする特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに
記載の生物電気素子回路。
4. The insulative protein is a deactivated protein in which a protein capable of electron transfer in one or all directions is irradiated with an energy beam to inactivate the function of electron transfer. The bioelectric element circuit according to any one of the first to third aspects.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61141883A (en) * 1984-12-14 1986-06-28 Ajinomoto Co Inc Functional element coated with electrically conductive protein

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