(57)【要約】  本発明は、アニオン動力学およびカチオン動力学を組合せた流体送達装置（３００）に関する。本発明の１実施態様としては、流体送達装置（３００）は、陰イオン交換膜（３５０）及び陽イオン交換膜（３５１）を有する電気浸透圧ポンプ（３０２）を有する。
2009501572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送出すべき流体を貯蔵する第１の流体貯蔵室と、流体貯蔵室から流体を送出する様に圧力を負荷することが出来る電気化学的ポンプとから成る流体送達装置であって、上記電気化学的ポンプは、第１電極と、第２電極と、陰イオン交換膜と、陽イオン交換膜とから成ることを特徴とする流体送達装置。
【請求項２】
電気化学的ポンプが、上記少なくとも１つのイオン交換膜を介して駆動室内に移送された水を貯蔵できる様な駆動室を有する電気浸透圧ポンプである請求項１に記載の流体送達装置。
【請求項３】
駆動室が、上記少なくとも１つのイオン交換膜を通じて水を移送できる第１の可動部材を有し、当該第１の可動部材が流体を送出するように第１の流体貯蔵室に圧力を負荷できるように構成されている請求項２に記載の流体送達装置。
【請求項４】
更に第２の駆動室および第２の可動部材を有し、第２の可動部材は第１及び第２のピストンから成り、第１及び第２のピストンは、水が第１及び第２の駆動室に移送された際に流体を送出する様に第１及び第２の駆動室に同時に圧力を負荷できるように構成されている請求項３に記載の流体送達装置。
【請求項５】
更に第２の駆動室および第２の可動部材を有し、第２の可動部材は第１及び第２のピストンから成り、第１及び第２のピストンは、水が第１及び第２の駆動室に移送された際に流体を送出する様に第１及び第２の駆動室に同時に圧力を負荷できるように構成されている請求項３に記載の流体送達装置。
【請求項６】
流体が第１の流体および第２の流体からなり、第１及び第２の流体貯蔵室の送出される流体はそれぞれ異なる請求項１に記載の流体送達装置。
【請求項７】
流体が有効薬剤から成る請求項１に記載の流体送達装置。
【請求項８】
第１電極がアノードから成り、第２電極がカソードから成り、陽イオン交換膜はカソードの近傍に配置されており、陰イオン交換膜はカソードの近傍に配置されている請求項１に記載の流体送達装置。
【請求項９】
アノードが亜鉛アノードから成り、カソードが塩化銀カソードから成る請求項８に記載の流体送達装置。
【請求項１０】
第１電極と第２電極とが抵抗によって連結されている請求項１に記載の流体送達装置。
【請求項１１】
第１の有効薬剤を貯蔵できる様に構成され、少なくとも１つの送出ポートを有する第１流体貯蔵室と、当該第１流体貯蔵室から第１の有効薬剤を送出する様に駆動する電気化学的ポンプとから成る埋め込み可能な流体送達装置であって、電気化学的ポンプが、第１電極と陰イオン交換膜とから成る第１駆動室と、第２電極と陽イオン交換膜とから成る第２駆動室とから成ることを特徴とする埋め込み可能な流体送達装置。
【請求項１２】
上記陰イオン交換膜および上記陽イオン交換膜が体液に露出している請求項１１に記載の埋め込み可能な流体送達装置。
【請求項１３】
電気化学的ポンプが電気浸透圧ポンプであって、陰イオン交換膜を通じて第１駆動室に水を移送し、陽イオン交換膜を通じて第２駆動室に水を移送するように構成されている請求項１１に記載の埋め込み可能な流体送達装置。
【請求項１４】
少なくとも１つの送出ポートがカテーテルに接続されている請求項１１に記載の埋め込み可能な流体送達装置。
【請求項１５】
更に、第２の有効薬剤を貯蔵できる様に構成され、少なくとも１つの送出ポートを有する第２流体貯蔵室を有し、第１駆動室は第１流体貯蔵室の少なくとも１つの送出ポートから第１の有効薬剤を送出するように圧力を負荷できるような構成を有し、第２駆動室は第２流体貯蔵室の少なくとも１つの送出ポートから第２の有効薬剤を送出するように圧力を負荷できるような構成を有する請求項１１に記載の埋め込み可能な流体送達装置。
【請求項１６】
第１の有効薬剤と第２の有効薬剤が同一である請求項１５に記載の埋め込み可能な流体送達装置。
【請求項１７】
陰イオン交換膜はＣｌ−イオンを透過できるように構成され、陽イオン交換膜はＮａ＋イオンを透過できるように構成されている請求項１１に記載の埋め込み可能な流体送達装置。
【請求項１８】
陰イオン交換膜および陽イオン交換膜をそれぞれ透過するＣｌ−イオン及びＮａ＋イオンが、Ｃｌ−イオン及びＮａ＋イオンの移動に伴って、Ｃｌ−イオン及びＮａ＋イオンの外鞘の水も移動する請求項１７に記載の埋め込み可能な流体送達装置。
【請求項１９】
流体送達装置より流体を移送する第１の流体移送手段と、流体送達装置より当該流体を移送する第２の流体移送手段と、第１の流体移送手段と第２の流体移送手段とに圧力を負荷する圧力負荷手段とから成る流体送達装置であって、圧力負荷手段が陰イオン交換膜および陽イオン交換膜を有することを特徴とする流体送達装置。
【請求項２０】
更に、流体を貯蔵するための第１貯蔵手段を有し、圧力負荷手段より負荷された圧力により第１の流体移送手段と第２の流体移送手段が第１貯蔵手段より流体を送出するように構成されている請求項１９に記載の流体送達装置。
【請求項２１】
更に、第１の流体を貯蔵するための第１貯蔵手段と第２の流体を貯蔵するための第２貯蔵手段を有し、圧力負荷手段より負荷された圧力により第１の流体移送手段と第２の流体移送手段が第１貯蔵手段および第２貯蔵手段より第１の流体および第２の流体をそれぞれ送出するように構成されている請求項１９に記載の流体送達装置。
【請求項２２】
第１の流体と第２の流体とが実質的に同一である請求項２１に記載の流体送達装置。
【請求項２３】
電気化学的ポンプが、第１電極と第２電極とから成り、陰イオン交換膜および第１の流体移送手段に近接した第１駆動室内に第１電極が配置され、陰イオン交換膜および第２の流体移送手段に近接した第２駆動室内に第２電極が配置される請求項１９に記載の流体送達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２００５年７月１５日出願の米国仮特許出願６０／７０００２１号（発明の名称：２枚膜電気浸透圧流体送達装置）の米国特許庁に提出した仮出願に基づく優先権を主張した出願であり、本発明に参照として引用される。
【背景技術】
【０００２】
本発明のシステム、装置、方法に係わる各構成要素を有する流体送達装置の例としては、特許文献１：米国特許出願公開第２００３／０２０５５８２号明細書（発明の名称：陰イオン交換膜を有する電気化学的ポンプを有する流体送達装置および流体送達方法）、特許文献２：米国特許第５７４４０１４号明細書（発明の名称：流体送達用貯蔵安定な電気化学的ガス発生装置）、特許文献３：米国特許第５７０７４９９号明細書（発明の名称：水素ガス発生装置を使用した貯蔵安定な流体送達装置）が挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／０２０５５８２号明細書
【特許文献２】米国特許第５７４４０１４号明細書
【特許文献３】米国特許第５７０７４９９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、カチオン電気動力学的（ＣＡＴＥＫ）システムとアニオン電気動力学的（ＡＮＥＫ）システムを組合せた２枚膜流体送達装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の要旨は、送出すべき流体を貯蔵する第１の流体貯蔵室と、流体貯蔵室から流体を送出する様に圧力を負荷することが出来る電気化学的ポンプとから成る流体送達装置であって、上記電気化学的ポンプは、第１電極と、第２電極と、陰イオン交換膜と、陽イオン交換膜とから成ることを特徴とする流体送達装置に存する。
【０００６】
本発明の他の要旨は、第１の有効薬剤を貯蔵できる様に構成され、少なくとも１つの送出ポートを有する第１流体貯蔵室と、当該第１流体貯蔵室から第１の有効薬剤を送出する様に駆動する電気化学的ポンプとから成る埋め込み可能な流体送達装置であって、電気化学的ポンプが、第１電極と陰イオン交換膜とから成る第１駆動室と、第２電極と陽イオン交換膜とから成る第２駆動室とから成ることを特徴とする埋め込み可能な流体送達装置に存する。
【０００７】
本発明の他の要旨は、流体送達装置より流体を移送する第１の流体移送手段と、流体送達装置より当該流体を移送する第２の流体移送手段と、第１の流体移送手段と第２の流体移送手段とに圧力を負荷する圧力負荷手段とから成る流体送達装置であって、圧力負荷手段が陰イオン交換膜および陽イオン交換膜を有することを特徴とする流体送達装置に存する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の、流体送達装置は、カチオン電気動力学的（ＣＡＴＥＫ）システムとアニオン電気動力学的（ＡＮＥＫ）システムを組合せた２枚膜流体送達装置であり、患者の体内に埋め込んで使用するだけでなく、注射針やカテーテル等を介して患者の体表面または体内に通じる流路を残しながら、流体送達装置を患者の体外に設置して使用することも出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を以下に示す図面を使用して説明するが、これらの図面は本発明の好ましい実施態様を示すものであり、本発明はこれらの図面に記載の実施態様に限定されるものではなく、これらの図面を介して更に種々の具体的実施態様が記載され、説明されると考えるべきである。
【００１０】
また、以下に記載する具体的な好ましい態様を介して、種々の具体的態様が与えられると考えられるべきである。そして、当業者ならば、更に具体的な記載を必要とせずに実施態様を実施することが出来、また、他の方法、構成要素、材料などを用いて実施することが出来る。いくつかの事例においては、好ましい実施態様の要旨を曖昧にすることを避けるために、よく知られた構造、材料、操作などを記載していない。更に、記載された要旨、構造、性質などは適当な方法により、種々の組合せ、交換が可能である。
【００１１】
本発明は流体送達に関するシステム、方法および装置に関する。なお、本発明において「流体」とは、液体、ゲル、ペースト、半固体または流動可能な貯蔵室から送出できる物質を意味する。ある実施態様においては、流体送達装置は、一定期間に渡って少量ずつ有効薬剤を送出できる。本発明において「有効薬剤」とは、特に制限は無く、治療薬または薬剤、医療薬剤、ビタミン、滑剤、化学薬品または化学薬液などの、目的とする有用な効果を達成できる物を意味する。
【００１２】
ある実施態様において、流体送達装置は患者の体内に埋め込んで使用する。本発明において「患者」とは、人間および動物を含む広い範囲を意味する。ある実施態様において、注射針やカテーテル等を介して患者の体表面または体内に通じる流路を残しながら、流体送達装置を患者の体外に設置して使用する。また、ある実施態様において、流体送達装置は医療用ではなく、芳香剤、消毒剤の送出用に使用される。
【００１３】
本発明のシステム、装置、方法に係わる各構成要素を有する流体送達装置の例としては、米国特許出願公開第２００３／０２０５５８２号明細書（発明の名称：陰イオン交換膜を有する電気化学的ポンプを有する流体送達装置および流体送達方法）、米国特許第５７４４０１４号明細書（発明の名称：流体送達用貯蔵安定な電気化学的ガス発生装置）、米国特許第５７０７４９９号明細書（発明の名称：水素ガス発生装置を使用した貯蔵安定な流体送達装置）などが挙げられ、本発明に参照により引用する。
【００１４】
本発明を更に図面を用いて詳細に説明する。図１及び図２は、イオン交換膜を１枚使用したシステムであるが、構成要素、方法、材料などは、図３〜図６に示す実施態様においても使用できる。図１は、本発明の１実施態様の流体送達装置１００を示し、電気化学的ポンプ１０２又はエンジンを有する。流体送達装置１００は貯蔵室１１０を有する。貯蔵室１１０は室内に固定された、又は強固な、或いは半固定の壁を有する、もしくは袋、嚢蛇腹などから成る。
【００１５】
流体貯蔵室１１０は薬剤の様な有効成分を貯蔵する。貯蔵室１１０は、ポート１１５又はオリフィスを有し、そこから流体貯蔵室１１０に貯蔵されている流体を送出する。ある実施態様においては、ポート１１５は、カテーテル、チューブ又は他の流体送出部材と流体的に接続されていてもよい。ピストン１２０又は他の可動部材は、貯蔵室１１０内の流体をポート１１５を介して移送できるように貯蔵室内１１０をスライド移動できる圧力をかけることができる。可動部材としては、他に蛇腹、嚢、ダイアフラム（隔膜）、プランジャ、それらの組合せ等が挙げられるがこれら限定されない。
【００１６】
電気化学的エンジン又はポンプ１０２は、ポート１１５から流体を容易に送出できるためのピストン１２０に対して力を負荷するような可動部材から構成される。図１に示すような１実施態様において、電気化学的ポンプ１０２は、水を移送できる電気浸透圧ポンプである。電気浸透圧ポンプは、電気浸透圧のメカニズムを通じた電気分野における応用で、流体を移送させる。
【００１７】
電気化学的ポンプ１０２は、カソードから成る第１の電極１３０とアノードから成る第２の電極１４０とから成る。第１の電極１３０と第２の電極１４０とは、回路１４５と接続している。回路１４５は抵抗または一連の抵抗群から成っていてもよい。ある実施態様においては、電気化学的装置を種々の性能で作動させるために抵抗を取り換え可能にして可変可能にしてもよい。例えば、可変の抵抗器を使用することによって流体送出速度を調節できる。また、他の実施態様では、回路１４５は、スイッチや、電極１３０と１４０とを連結させるための他の部材であってもよい。
【００１８】
イオン交換膜１５０は電極１３０と１４０との間に設けられ、イオン交換膜１５０がイオン的な連絡通路を形成する。図１の実施態様では、イオン交換膜１５０は陰イオン交換膜である。陰イオン交換膜１５０は、カソード１３０の近傍からアノード１４０を収納する駆動室１２５にカチオンを通過させることが出来る。図１の実施態様では、電気化学的ポンプ１０２内に陰イオン交換膜１５０を使用しているので、アニオン電気動力学的（ＡＮＥＫ）システムである。しかしながら、以下に図２に関連して説明するようにカチオン電気動力学的（ＣＡＴＥＫ）システムもＡＮＥＫシステムと同様に使用できる。
【００１９】
図１に示すシステムにおいて、カソード１３０は駆動室１２５の外側に配置され、体液１５５及び／又は塩水に露出していてもよい。カソード１３０は、塩化銀の様な金属塩化物から成る。また、高酸化状態の銅、ルテニウム、白金、パラジウム、イリジウム又は金の塩化物も使用できる。更に、二酸化マンガンや酸化銀などの還元性のカソードも使用できる。
【００２０】
他の実施態様として、カソード１３０は酸素還元カソードである。１例として、酸素還元カソード１３０は、ビリルビン酸化酵素、ラッカーゼ、チトクロームｃ酸化酵素など酵素カソードである。さらに導電性カーボン基材の上に設けられた銀、白金、金属酸化物などの従来の燃料電池のカソードも酸素還元カソードとして使用できる。ポルフィリン酸素還元カソードも使用できる。
【００２１】
電気化学的ポンプ１０２の駆動に際し塩化銀カソード１３０を使用した場合、以下の式（１）に示すように、塩化銀は銀金属に還元され、塩素イオンが電極１３０の周りに放出される。
【００２２】
２ＡｇＣｌ  ＋  ２ｅ−  →  ２Ａｇ  ＋  ２Ｃｌ−  （１）
【００２３】
塩化銀の還元により発生する塩素イオンと患者の体液１５５中に存在する塩素イオンは、電気化学的ポンプ１０２によって発生した電場の影響下、陰イオン交換膜１５０を介して滲み出す。これらのアニオンは、陰イオン交換膜１５０を介してアノード１４０に向かって移動し、ピストン１２０に近接した駆動室１２５内に入る。
【００２４】
図１において、アノード１４０は駆動室１２５内に配置されている。アノード１４０は亜鉛電極または他の金属電極あるいは金属含有電極であってもよい。更に、グルコース参加アノードや乳酸酸化アノード等の酵素電極も使用できる。また、遷移金属、ポリマー、炭素、セラミック等を基にした電気触媒を使用してもよい。
【００２５】
図１は亜鉛アノード１４０を使用した例示である。電気化学的ポンプ１０２が駆動し、以下の式（１）の様に亜鉛が酸化されて溶解する。
【００２６】
Ｚｎ  →  Ｚｎ２＋  ＋  ２ｅ−  （２）
【００２７】
亜鉛イオンと塩素イオンの対が陰イオン交換膜１５０を透過して、以下の式（３）の様に可溶なＺｎＣｌ２を形成する。
【００２８】
Ｚｎ２＋  ＋  ２Ｃｌ−  →  ＺｎＣｌ２  （３）
【００２９】
塩素イオンが陰イオン交換膜１５０を透過する際、塩素イオンと一緒に、塩素イオンを取囲む水分子が透過し、その結果、陰イオン交換膜１５０の反対側において、追加の水が発生する。この電気動力学的な水の移送は電気浸透圧移送として知られている。駆動室１２５に移送された水は、ピストン１２０（又は他の可動部材）に圧力を負荷し、貯蔵室１１０内の水を移送する。
【００３０】
駆動室１２５内での安定したイオン生成は塩素イオン及びカチオンに依存し、アノード１４０で発生するカチオンは浸透圧の効果により更なる水の輸送を導く。例えば、亜鉛アノードをアノード１４０として使用した場合、ある時間作動させた後に、浸透圧の効果により水の移送が行われ、塩化亜鉛の等濃度の溶液が駆動室１２５に形成される。陰イオン交換膜１５０は、駆動室１２５からアノード１４０に向かっての塩化亜鉛の逆流が可能である。それゆえ、駆動室１２５への水の移送の定常的な流れを電気浸透圧および浸透圧効果の組合せによって達成できる。
【００３１】
図２は他の実施態様である１枚のイオン交換膜を有する流体送達装置２００を示す。流体送達装置１００と同様に、流体送達装置２００は、ポート２１５を有する流体貯蔵室２１０と、流体貯蔵室２１０から流体を送出するのを容易に行うためのピストン２２０等の可動部材とを有する。流体送達装置２００は、更に、電気化学的ポンプ２０２を有し、その１つの実施態様として、第１電極２３０と第２電極２４０とそれらを結合させる回路２４５とから構成される電気浸透圧ポンプを示す。図２の実施態様において、陽イオン交換膜２５１は第１電極２３０と第２電極２４０との間に配置されている。第２電極２４０は駆動室２２６の外側に配置されるアノードであってもよい。第１電極２３０は駆動室２２６の内側に配置されるカソードであってもよい。流体送達装置２００はＣＡＴＥＫシステムである。
【００３２】
ＣＡＴＥＫシステムにおいて、レドックス反応はＡＮＥＫシステムと同じであるが、電極の配置が異なる。ＣＡＴＥＫシステムにおいて、まず電気化学的ポンプ２０２が駆動し、アノード２４０の酸化により生じるＺｎ２＋や、体液２５５中に存在するＮａ＋等のカチオンが、電場の影響により、陽イオン交換膜２５１を介して駆動室２２６内のカソード２３０に向かって滲み出す。浸透圧と電気浸透圧の組合せ効果により、駆動室２２６内に圧力が負荷され、流体貯蔵室２１０から流体を送液する。
【００３３】
図３は２枚膜流体送達装置３００を示す。図１及び図２に示す流体送達装置と同様に、２枚膜流体送達装置３００は、有効薬剤などの流体を貯蔵する流体貯蔵室３１０を有する。流体送達装置３００は、電気化学的ポンプ３０２を有し、電気化学的ポンプ３０２は、回路部材３４５によって連結されているカソード等の第１電極３３０及びアノード等の第２電極３４０から成る電気浸透圧ポンプである。流体送達装置３００は、カテーテル３１５又は同様の流体送達部材を有してもよく、流体貯蔵室３１０から有効薬剤を移送する。
【００３４】
２枚膜流体送達装置３００は、ＡＮＥＫシステムとＣＡＴＥＫシステムとを組合せて１つの装置としたものである。例えば、アノード３４０は、第１の駆動室３２５内に配置される。駆動室３２５は装置の壁面と第１のピストン３２０（又は他の可動部材）と陰イオン交換膜３５０とを組合せて形成される。カソード３３０は、第２の駆動室３２６内に配置される。駆動室３２６は装置の壁面と第２のピストン３２１（又は他の可動部材）と陽イオン交換膜３５１とを組合せて形成される。
【００３５】
先ず、電気化学的ポンプ３０２を駆動させると、体液３５５からＣｌ−イオン等のアニオンが、電場の影響により、陰イオン交換膜３５０を介して第１駆動室３２５へ滲み出す。前述のように電気浸透圧および浸透圧の効果の組合せにより、水が陰イオン交換膜を通過して移送され、それにより第１駆動室３２５内に圧力が発生し、第１のピストン３２０を駆動させ、貯蔵室３１０内の流体を移送させる。
【００３６】
同時に、体液３５５からＮａ＋イオン等のカチオンが、電場の影響により、陽イオン交換膜３５１を介して第２駆動室３２６内のカソード３３０に向かってへ滲み出す。電気浸透圧および浸透圧の効果の組合せにより、水が陽イオン交換膜を通過して移送され、それにより第２駆動室３２６内に圧力が発生し、第２のピストン３２１を駆動させ、貯蔵室３１０内の流体を移送させる。
【００３７】
図３に示す実施態様は、第１の駆動室３２５及び第２の駆動室３２６によって、流体貯蔵室３１０のそれぞれの側から圧力が付与され、カテーテル３１５または他のオリフィスを介して制御可能に流体を放出する。図３にはスケールが記載されていないが、２つのピストン３２０、３２１を駆動させることが出来る単一電気化学的ポンプ３０２を使用することにより、図１及び図２に示す実施態様と比較して電気浸透圧エンジンと送出されるべき流体との体積比を減少させることが出来る。更に、図３の実施態様では、同じ２つの電極を使用する図１及び図２に示す様な１枚膜の装置の実施態様と比較して電気浸透圧流速を増加させることが出来る。
【００３８】
図３に示す実施態様に関連して、図４に流体送達装置４００を示す。流体送達装置４００も電気浸透圧エンジンと送出されるべき流体との体積比を減少させる１例である。図４に示す別の実施態様である２枚膜流体送達装置４００は、カソード等の第１の電極４３０と、アノード等の第２の電極４４０と、回路４４５とから成る電気化学的ポンプ４０２を有する。
【００３９】
２枚膜流体送達装置４００もＡＮＥＫシステムとＣＡＴＥＫシステムとを組合せている。アノード４４０は、第１の駆動室４２５内に配置され、陰イオン交換膜４５０及び第１ピストン等の第１の可動部材４２０に近接している。
カソード４３０は、第２の駆動室４２６内に配置され、第２ピストン（または他の可動部材）４２１及び陽イオン交換膜４５１に近接している。
【００４０】
図４に示す流体送達装置４００は、更に、第１の流体を貯蔵する第１の流体貯蔵室４１０と第２の流体を貯蔵する第２の流体貯蔵室４１１とを有する。第１の流体貯蔵室４１０は上述の様に浸透圧および電気浸透圧による第１駆動室４２５及び第１ピストン４２０からの駆動圧力を受けるような関係を有する。第１ピストン４２０からの駆動圧力を受けると、第１の流体が第１のポート４１５より送出される。第２の流体貯蔵室４１１も上述の様に浸透圧および電気浸透圧による第２駆動室４２６及び第２ピストン４２１からの駆動圧力を受けるような関係を有する。第２ピストン４２１からの駆動圧力を受けると、第２の流体が第２のポート４１６より送出される。
【００４１】
図４に示す実施態様は２つの別々の貯蔵室から流体を送出する。ある実施態様において、第１の流体と第２の流体とは実質的に同一であってもよく、有効薬剤であってもよい。ある実施態様では、それぞれ別々の効能を有したり、患部で協調して効能を有する様に第１の流体と第２の流体とが異なっていてもよい。第１及び第２の流体の送出速度は、回路４４５が抵抗である場合には、電極４３０と４４０との間の抵抗を変えることにより調節することが出来、また、ピストン４２０、４２１又はポート４１５、４１６の形状による種々の背圧によっても調節できる。
【００４２】
第１貯蔵室４１０及び第２の貯蔵室４１１から異なる流体を送出する態様において、第１貯蔵室４１０から送出される流体量と、第２貯蔵室４１１から送出される流体量とを異なる流体量にすることも出来る。例えば、第１貯蔵室４１０の径を第２貯蔵室４１１の径より大きく又は小さくすれば、第１貯蔵室４１０からの流体量（体積）と第２貯蔵室４１１からの流体量と異なるようにすることが出来る。
【００４３】
陰イオン交換膜４５０及び陽イオン交換膜４５１を透過するイオン及び水の移送は、水溶液室４６０に存在する体液からも行われる。体液は、オリフィス４６５を介して流体送達装置４００の水溶液室４６０に入ってもよい。オリフィスの代りに透過膜を使用してもよい。
【００４４】
図５．ａは埋め込み型２枚膜流体送達装置５００の１例を示す。図５．ｂは患者の体外に設置する２枚膜流体送達装置５００’の１例を示す。図５．ａ及び図５．ｂをまとめて説明すると、流体送達装置５００及び５００’は、カソード等の第１の電極５３０とアノード等の第２の電極５４０と回路部材（図５．ａ及び図５．ｂには図示せず）とから成る電気化学的ポンプ５０２を有する。
【００４５】
流体送達装置５００及び５００’もまた、ＡＮＥＫシステムとＣＡＴＥＫシステムとを組合せた装置である。アノード５４０は第１駆動室５２５内に配置され、陰イオン交換膜５５０と第１ピストン５２０（又は他の可動部材）と近接している。カソード５３０は第２駆動室５２６内に配置され、陰イオン交換膜５５１と第２ピストン５２１（又は他の可動部材）と近接している。
【００４６】
流体送達装置５００及び５００’も又、第１の流体を貯蔵する第１流体貯蔵室５１０と第２の流体を貯蔵する第２流体貯蔵室５１１とを有し、それぞれ第１のポート５１５と第２のポート５１６から流体を送出する。第１流体貯蔵室５１０と第２流体貯蔵室５１１とは第１ピストン５２０及び第２ピストン５２１からそれぞれ駆動力を付与される様な構成を有する。駆動力は、上述の浸透圧および電気浸透圧に基づく第１駆動室５２５及び第２駆動室５２６から発生する圧力である。
【００４７】
第１ピストン５２０及び／又は第２ピストン５２１と１つ以上の付加流体貯蔵室内の１つ以上の副ピストンとを機械的に連結させることにより、電気浸透圧エンジンと送出されるべき流体との体積比を減少させることが出来る。第１ピストン５２０及び／又は第２ピストン５２１が電気浸透圧ポンプ５０２によって置き換えられると、それらのピストンは１つ以上の副ピストンを引張または押出す様に機械的に連結することも出来る。
【００４８】
図５．ａに示す埋め込み型流体送達装置５００は、イオン交換膜５５０及び５５１を透過する体液５５５から移送されたイオン及び水により生じた浸透圧および電気浸透圧によって作動する。一方、図５．ｂに示す患者の体外に設置された流体送達装置５００’の場合、浸透圧および電気浸透圧は、水溶液室５６０内の塩水または他の溶液からのイオン及び水の移送に由来するものである。ある実施態様において、水溶液室５６０は折畳み式であってもよい。
【００４９】
図６は患者の体外に設置して使用する２枚膜流体送達装置６００を示す。流体送達装置６００は、有効薬剤などの流体を貯蔵できる流体貯蔵室６１０を有し、流体貯蔵室６１０はポート又はカテーテル６１５或いは他の流体送出部材から流体を送出できる構成を有する。流体送達装置６００も又、カソード６３０とアノード６４０とそれらを連結する回路部材（図６には図示せず）から成る電気浸透圧ポンプ等の電気化学的ポンプ６０２を有する。
【００５０】
２枚膜流体送達装置６００もまた、ＡＮＥＫシステムとＣＡＴＥＫシステムとを組合せた装置である。アノード６４０は第１駆動室６２５内に配置され、陰イオン交換膜６５０と第１ピストン等の第１の可動部材６２０と近接している。カソード６３０は第２駆動室６２６内に配置され、陰イオン交換膜６５１と第２ピストン６２１（又は他の可動部材）と近接している。
【００５１】
流体送達装置６００を患者の体外に設置して使用する場合は、水溶液室６６０を有してもよい。水溶液室６６０は、イオン交換膜６５０及び６５１を透過して移送され、流体送達装置６００を駆動させる浸透圧および電気浸透圧を発生させるイオン及び水を供給するための塩水や他の許容される溶液を貯蔵する。水溶液室６６０は、水溶液室内の溶液がイオン交換膜６５０及び６５１を透過して移送された際に、折畳んだり圧縮できる様な折畳み式の壁６６５によって形成されていてもよい。この実施態様の場合、電気浸透圧と浸透圧輸送が生じるために、全体の大きさがより小さい流体送達装置６００とすることが出来る。
【００５２】
以上、幾つかの具体的な組成や材料を記載したが、これらは種々の変更が可能である。例えば、上記に記載のそれぞれの流体貯蔵室、袋、嚢などは、有効薬剤を保持する手段として考えられるべきである。同様に、上記に記載のそれぞれのピストン、プランジャ、隔膜、ブラダー、蛇腹などは、有効薬剤を保持する手段から有効薬剤を送出する手段として考えられるべきである。更に、上記に記載のそれぞれの電気化学的装置、ポンプ、エンジン等は、送出する手段に負荷される圧力手段と考えられるべきである。
【００５３】
当業者は、更なる詳述を必要とすること無く、上記の記載を最大限に実施することが出来るものである。したがって、上記の実施態様は、本発明の単なる事例であって、本発明の要旨はこれらの実施態様に限定されるものではない。そして、当業者は、特許請求の範囲から逸脱することなく、上記の実施態様の詳細について種々の変更が可能であることは明らかである。なお、機能的限定を有する手段によって規定される構成要素は、米国特許法３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２第６パラグラフに規定されている内容に従っている。本発明の要旨は特許請求の範囲で規定される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】電気浸透圧エンジンを含むアニオン同力学的流体送達装置の１実施態様を示すブロック図
【図２】電気浸透圧エンジンを含むアニオン同力学的流体送達装置の１実施態様を示すブロック図
【図３】２枚膜電気浸透圧流体送達装置の１実施態様を示すブロック図
【図４】１つ以上の流体貯蔵室を有する２枚膜電気浸透圧流体送達装置の１実施態様を示すブロック図
【図５．ａ】埋め込み型２枚膜電気浸透圧流体送達装置の１実施態様を示すブロック図
【図５．ｂ】患者の体外に設置する２枚膜電気浸透圧流体送達装置の１実施態様を示すブロック図
【図６】患者の体外に設置する２枚膜電気浸透圧流体送達装置の他の実施態様を示すブロック図
【符号の説明】
【００５５】
１００：流体送達装置
１０２：電気化学的ポンプ
１１０：貯蔵室
１１５：ポート
１２０：ピストン
１２５：駆動室
１３０：第１電極
１４０：第２電極
１４５：回路
１５０：イオン交換膜
１５５：体液
２００：流体送達装置
２０２：電気化学的ポンプ
２１０：流体貯蔵室
２１５：ポート
２２０：ピストン
２２６：駆動室
２３０：第１電極
２４０：第２電極
２４５：回路
２５１：陽イオン交換膜
２５５：体液
３００：２枚膜流体送達装置
３０２：電気化学的ポンプ
３１０：流体貯蔵室
３１５：カテーテル
３２０：第１のピストン
３２１：第２のピストン
３２５：第１の駆動室
３２６：第２の駆動室
３３０：カソード
３４０：アノード
３４５：回路部材
３５０：陰イオン交換膜
３５１：陽イオン交換膜
３５５：体液
４００：２枚膜流体送達装置
４０２：電気化学的ポンプ
４１０：第１貯蔵室
４１１：第２貯蔵室
４１５：第１のポート
４１６：第２のポート
４２０：第１ピストン
４２１：第２ピストン
４２５：第１駆動室
４２６：第２駆動室
４３０：カソード
４４０：アノード
４４５：回路
４５０：陰イオン交換膜
４５１：陽イオン交換膜
４６０：水溶液室
４６５：オリフィス
５００：埋め込み型２枚膜流体送達装置
５００’：患者の体外に設置する２枚膜流体送達装置
５０２：電気化学的ポンプ
５１０：第１流体貯蔵室
５１１：第２流体貯蔵室
５１５：第１のポート
５１６：第２のポート
５２０：第１ピストン
５２１：第２ピストン
５２５：第１駆動室
５２６：第２駆動室
５３０：カソード
５４０：アノード
５５０：陰イオン交換膜
５５１：陰イオン交換膜
５５５：体液
５６０：水溶液室
６００：２枚膜流体送達装置
６０２：電気化学的ポンプ
６１０：流体貯蔵室
６１５：カテーテル
６２０：第１ピストン
６２１：第２ピストン
６２５：第１駆動室
６２６：第２駆動室
６３０：カソード
６４０：アノード
６５０：陰イオン交換膜
６５１：陰イオン交換膜
６６５：折畳み式の壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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