(57)【要約】  薬物伝達のためのイオントフォレーシス装置、これを製造する方法、これを含むキット、及びこれを使用して薬物を伝達する方法に関する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆電気透析(Reversed ElectroDialysis: RED)電池部と、
前記電池部の対向する二面にそれぞれ連結された中間媒介部と、
前記二つの中間媒介部のうち一方の一面、または前記二つの中間媒介部それぞれの一面に連結された一つまたは二つの第１または第２物質含有部と、を含み、
前記中間媒介部は、前記電池部から生じた電流が前記物質含有部に流れるように構成され、
前記物質含有部は、前記電池部から生じた電流によって、前記物質含有部内の物質を対象体に伝達するように構成されたことを特徴とするイオントフォレーシス装置。
【請求項２】
前記逆電気透析電池部は、
陽イオン交換膜と、
前記陽イオン交換膜と離隔されて配置された陰イオン交換膜と、
前記陽イオン交換膜及び前記陰イオン交換膜について少なくとも部分的に定義され、電解質を収容するチャンバーと、を含み、
前記陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜は、交互に配置され、前記チャンバーは、電解質が高濃度で含まれたチャンバーと、電解質が低濃度で含まれたチャンバーとが交互に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項３】
前記電解質を収容するチャンバーを一層として、２ないし７０層を有する、複数の陽イオン交換膜、複数の陰イオン交換膜、及び電解質を収容する複数のチャンバーを含むことを特徴とする請求項２に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項４】
前記中間媒介部は、前記逆電気透析電池部の外面に存在する陽イオン交換膜または陰イオン交換膜と連結されたことを特徴とする請求項３に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項５】
前記中間媒介部は、伝導性物質を含むか、あるいは伝導性生地または伝導性織物で構成されたことを特徴とする請求項１に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項６】
前記電解質を含むチャンバーは、電解質ペーストを含むことを特徴とする請求項２に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項７】
前記電解質ペーストは、水溶性高分子バインダーと、電解質とを含むことを特徴とする請求項６に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項８】
前記第１または第２物質含有部は、対象体に伝達しようとする物質が、第１及び第２物質含有部の両方に含まれているか、または対象体に伝達しようとする物質が、第１物質含有部にのみ含まれていることを特徴とする請求項１に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項９】
前記物質含有部は、対象体に伝達しようとする物質が、ヒドロゲル、セルロース、アガロース、ゲラチンまたはコラーゲン中に含まれていることを特徴とする請求項１に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項１０】
前記物質含有部は、電荷または極性を有する物質を含むことを特徴とする請求項１に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項１１】
前記電池部は、前記物質を対象体に伝達するための唯一の電流源であることを特徴とする請求項１に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項１２】
前記電解質は、電解質溶液中に含まれており、前記電解質が高濃度で含まれたチャンバーは、０．１ないし２０ｍｏｌ／Ｌの電解質溶液のイオン濃度を含み、前記電解質が低濃度で含まれたチャンバーは、電解質を含まないか、または０．００５ないし１０ｍｏｌ／Ｌの電解質溶液のイオン濃度を含み、前記電解質が高濃度で含まれたチャンバー内の電解質溶液のイオン濃度は、前記電解質が低濃度で含まれたチャンバー内の電解質溶液のイオン濃度よりも高いことを特徴とする請求項２に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項１３】
皮膚を通じる物質の伝達のためのパッチであることを特徴とする請求項１に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項１４】
前記電解質は、ＮａＣｌ，ＭｇＣｌ２，ＡｇＣｌ，ＣｕＣｌ２，ＣａＣｌ２及びこれらの組み合わせからなる群から選択されたいずれか一つであることを特徴とする請求項２に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項１５】
前記電解質が高濃度で含まれたチャンバーは、高濃度の電解質を含む固体物質、または高濃度の電解質が内包されたヒドロゲルを収容しており、前記電解質が低濃度で含まれたチャンバーは、空いているか、あるいは低濃度の電解質を含む固体物質、または低濃度の電解質が内包されたヒドロゲルを収容していることを特徴とする請求項２に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項１６】
前記電解質を収容するチャンバーは、水溶液を吸収可能な織物で構成されたことを特徴とする請求項２に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項１７】
前記水溶液を吸収可能な織物は、電解質が含浸された織物であることを特徴とする請求項１６に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項１８】
前記物質は、美白剤、しわ改善剤、薬剤またはこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項１９】
前記美白剤は、ペーパーマルベリー抽出物、ナイアシンアミド、アデノシン、アルブチン、エチルアスコルビルエーテル、油溶性甘草抽出物、アスコルビルグルコシド、アスコルビルテトライソパルミテート、マグネシウムアスコルビルホスフェート、α−ビサボロールまたはこれらの組み合わせであり、前記しわ改善剤は、レチノール、レチニルパルミテート、アデノシン、ポリエトキシ化レチンアミド、アセチルヘキサペプチド−３または−８、アセチルオクタペプチド−３、アセチルテトラペプチド−５、パルミトイルペンタペプチド、銅ペプチド、パルミトイルオリゴペプチド、パルミトイルジペプチド−１０、パルミトイルトリペプチド−１、パルミトイルテトラペプチド−７、パルミトイルペンタペプチド−３、パルミトイルヘキサペプチド−１２、ペンタペプチド−１８、ロイファシルまたはこれらの組み合わせであり、前記薬剤は、リドカイン、ケトプロフェン、ニコチン、カフェイン、アモロルフィン、フェンタニル、アスコルビン酸、ヒアルロン酸、アルジレリンまたはこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項１８に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項２０】
前記チャンバーの少なくともいずれか一つの面の一部分に、水透過性膜が配置されるか、または前記チャンバーに水を供給する水供給部が、前記チャンバーの少なくともいずれか一つの面の一部分に連結されたことを特徴とする請求項２に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項２１】
請求項１または２に記載のイオントフォレーシス装置と、薬物とを含むことを特徴とするキット。
【請求項２２】
前記薬物は、薬物を含む組成物、または薬物パウダーの形態に提供されることを特徴とする請求項２１に記載のキット。
【請求項２３】
逆電気透析電池部を提供する段階と、
前記逆電気透析電池部をダイシングして、複数の逆電気透析電池部を形成する段階と、
前記複数の逆電気透析電池部それぞれの対向する二面に、それぞれ中間媒介部を形成する段階と、
前記二つの中間媒介部のうち一方の一面、または前記二つの中間媒介部それぞれの一面に、一つまたは二つの第１または第２物質含有部を形成する段階であって、前記中間媒介部は、前記電池部から生じた電流が前記物質含有部に流れるように構成され、前記物質含有部は、前記電池部から生じた電流によって、前記物質含有部内の物質を対象体に伝達するように構成される段階と、を含むことを特徴とする複数のイオントフォレーシス装置を製造する方法。
【請求項２４】
前記逆電気透析電池部を提供する段階は、
陽イオン交換膜を形成する段階と、
前記陽イオン交換膜と離隔されて配置された陰イオン交換膜を形成する段階と、
前記陽イオン交換膜及び前記陰イオン交換膜について少なくとも部分的に定義される、前記陽イオン交換膜と、前記陰イオン交換膜との間に電解質を収容するチャンバーを形成する段階と、を含み、
前記陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜は、交互に配置され、前記チャンバーは、電解質が高濃度で含まれたチャンバーと、電解質が低濃度で含まれたチャンバーとが交互に配置されたことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記逆電気透析電池部を提供する段階は、陽イオン交換膜、陰イオン交換膜、及び電解質を収容するチャンバーを形成する時、それぞれの段階に、格子状に接着剤を適用する段階をさらに含み、
前記ダイシングする段階は、前記提供された逆電気透析電池部を格子状内の一部分に沿ってカットする段階、または前記提供された逆電気透析電池部を格子状内の一部分に沿ってカットする段階であって、少なくとも逆電気透析電池部の一面が接着剤なしに露出されるようにカットする段階をさらに含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記ダイシングは、逆電気透析電池部が、
陽イオン交換膜と、
前記陽イオン交換膜と離隔されて配置された陰イオン交換膜と、
前記陽イオン交換膜及び前記陰イオン交換膜について少なくとも部分的に定義され、電解質を収容するチャンバーと、を含み、
前記陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜は、交互に配置され、前記チャンバーは、電解質が高濃度で含まれたチャンバーと、電解質が低濃度で含まれたチャンバーとが交互に配置されるようにダイシングされることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬物伝達のためのイオントフォレーシス装置及びこれを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
皮膚美容または治療などを目的として、薬物を体内に伝達するための方法には、経口投与法、局所投与法、静脈投与法、筋肉注射法、皮内注射法及び皮下注射法などがある。薬物を身体の特定の部位に局所的に伝達する局所投与法を除いては、前述した薬物伝達法は、一般的に薬物が身体の全体に伝達される。かかる薬物伝達法は、薬物を特定の体内組織に局所的に伝達するのには適していない。
【０００３】
したがって、特定の体内組織への薬物伝達のために、自然開口部内視鏡手術(Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery: NOTES)法及びイオントフォレーシスのような他の方法が開発されている。イオントフォレーシスは、電荷を帯びた分子をして組織を容易に通過させる薬物伝達方法である。図１は、従来のイオントフォレーシス装置を概略的に示す図面である。図１を参照すれば、イオントフォレーシス装置は、直流電流を利用して、イオン物質を皮膚に浸透させる技術であり、同じ極性のイオン間に作用する斥力を利用するために、正の特性を有するイオン物質には‘＋’電極に印加し、負の特性を有するイオン物質には‘−’電極に印加して、イオン物質を皮膚に容易に浸透させる。薬物が受動的に吸収される伝統的な経皮投与方法と異なり、イオントフォレーシス装置では、電場内で能動的な輸送が行われる。
【０００４】
しかし、従来のイオントフォレーシス装置は、酸化反応が皮膚に付着した電極の表面で生じるので、イオントフォレーシス装置を使用したユーザの皮膚にかゆみ、痛症、ヒリヒリ感、紅斑などが生じるという問題点を有する。したがって、電極を備えたイオントフォレーシス装置を使用して、薬物を皮膚に伝達する過程で生じるかゆみ、痛症、ヒリヒリ感、及び紅斑現象を防止できるイオントフォレーシス装置の開発が要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、逆電気透析電池部を使用して、皮膚を通じる薬物伝達が向上し、前記逆電気透析電池部内の電流を生成するための構成層を縦に積層するものではなく、横に積層するので、数十ないし数百層を積層でき、積層の制約なしに電流値を任意に調整できる、薬物伝達のためのイオントフォレーシス装置、これを使用して物質を対象体に伝達する方法、及びこれを製造する方法を提供することにある。本発明が解決しようとする課題は、前述したような課題に限定されず、以下の実施形態から他の課題が類推される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一形態は、逆電気透析(Reversed ElectroDialysis: RED)電池部と、前記電池部の対向する二面にそれぞれ連結された中間媒介部と、前記二つの中間媒介部のうち一方の一面、または前記二つの中間媒介部それぞれの一面に連結された一つまたは二つの第１または第２物質含有部と、を含み、前記中間媒介部は、前記電池部から生じた電流が前記物質含有部に流れるように構成され、前記物質含有部は、前記電池部から生じた電流によって、前記物質含有部内の物質を対象体に伝達するように構成されたイオントフォレーシス装置を提供する。
【０００７】
他の形態は、前記イオントフォレーシス装置を使用して、対象体に物質を伝達する方法を提供する。
【０００８】
さらに他の形態は、前記イオントフォレーシス装置を製造する方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
一形態によるイオントフォレーシス装置、及びこれを使用して対象体に物質を伝達する方法によれば、皮膚を通じる薬物伝達が向上し、電極を備えたイオントフォレーシス装置を使用して、薬物を皮膚に伝達する過程で生じるかゆみ、痛症、ヒリヒリ感、及び紅斑現象を防止できるという効果がある。
【００１０】
他の形態によるイオントフォレーシス装置を製造する方法によれば、ダイシングにより、複数のＲＥＤ電池部を大量に製造できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来のイオントフォレーシス装置を概略的に示す図面である。
【図２】一具体例によるイオントフォレーシス装置の側面を図式化して示す図面である。
【図３】一具体例によるイオントフォレーシス装置の上面を図式化して示す図面である。
【図４】一具体例によるイオントフォレーシス装置の側面を図式化して示す図面である。
【図５Ａ】一具体例によるイオントフォレーシス装置の活性化原理を図式化して示す図面である。
【図５Ｂ】一具体例によるイオントフォレーシス装置の活性化原理を図式化して示す図面である。
【図５Ｃ】一具体例によるイオントフォレーシス装置の活性化原理を図式化して示す図面である。
【図６】一具体例によるイオントフォレーシス装置を製造する方法を図式化して示す図面である。
【図７】一具体例によるイオントフォレーシス装置の逆電気透析電池部を製造する方法を図式化して示す図面である。
【図８】一具体例によるイオントフォレーシス装置の逆電気透析電池部の経時的な電圧変化を示すグラフである。
【図９Ａ】一具体例によるイオントフォレーシス装置の逆電気透析電池部の経時的な電流変化を示すグラフである。
【図９Ｂ】一具体例によるイオントフォレーシス装置の逆電気透析電池部の経時的な電流変化を示すグラフである。
【図１０】一具体例によるイオントフォレーシス装置の薬物伝達効能を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施形態で使われる用語は、本実施形態での機能を考慮して、できるだけ現在広く使われる一般的な用語を選択したが、これは、当業者の意図または判例、新しい技術の出現などによって変わりうる。また、特定の場合は、任意に選定された用語もあり、その場合、当該実施形態の説明部分で詳細にその意味を記載する。したがって、本実施形態で使われる用語は、単純な用語の名称ではなく、その用語が有する意味と、本実施形態の全般にわたった内容に基づいて定義されなければならない。
【００１３】
実施形態についての説明において、ある部分が他の部分と連結されているとする時、これは、直接的に連結されている場合だけでなく、他の構成要素を挟んで電気的に連結されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を含むとする時、これは、特に逆になる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことを意味する。また、実施形態に記載された“…部”、“…モジュール”の用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアまたはソフトウェアにより具現されるか、またはハードウェアとソフトウェアの結合により具現される。
【００１４】
本実施形態で使われる“構成される”または“含む”などの用語は、明細書上に記載された色々な構成要素、または色々な段階を必ず全て含むものと解釈されてはならず、そのうち一部の構成要素または一部の段階は含まれていないこともあり、さらなる構成要素または段階をさらに含むこともあるものと解釈されなければならない。
【００１５】
また、本実施形態で使われる“第１”または“第２”などのように、序数を含む用語は、多様な対象を説明するのに使用できるが、前記対象は、前記用語により限定されてはならない。前記用語は、一つの対象を他の対象と区別する目的だけで使われる。
【００１６】
下記の実施形態についての説明は、権利範囲を制限するものと解釈されてはならず、当該技術分野の当業者が容易に類推可能なものは、実施形態の権利範囲に属するものと解釈されなければならない。以下、添付された図面を参照して、例示のための実施形態を詳細に説明する。
【００１７】
一形態は、イオントフォレーシス装置を提供する。
【００１８】
図２は、一具体例によるイオントフォレーシス装置１００の側面を図式化して示す図面である。図３は、一具体例によるイオントフォレーシス装置１００の上面を図式化して示す図面である。図２及び図３を参照して説明すれば、イオントフォレーシス装置１００は、逆電気透析(Reversed ElectroDialysis: RED)電池部１１０と、前記電池部１１０の対向する二面にそれぞれ連結された中間媒介部１１６と、前記二つの中間媒介部１１６のうち一方の一面、または前記二つの中間媒介部１１６それぞれの一面に連結された一つまたは二つの第１または第２物質含有部１２０と、を含み、前記中間媒介部１１６は、前記電池部１１０から生じた電流が前記物質含有部１２０に流れるように構成され、前記物質含有部１２０は、前記電池部１１０から生じた電流によって、前記物質含有部１２０内の物質を対象体に伝達するように構成される。
【００１９】
前記逆電気透析電池部１１０は、陽イオン交換膜１１１と、前記陽イオン交換膜１１１と離隔されて配置された陰イオン交換膜１１２と、前記陽イオン交換膜１１１及び前記陰イオン交換膜１１２について少なくとも部分的に定義された、または陽イオン交換膜１１１と陰イオン交換膜１１２との間に配置された、電解質を収容するチャンバー１１３，１１４と、を含み、前記陽イオン交換膜１１１及び陰イオン交換膜１１２は、交互に配置され、前記チャンバーは、電解質が高濃度で含まれたチャンバー１１３と、電解質が低濃度で含まれたチャンバー１１４とが交互に配置される。
【００２０】
一具体例において、前記イオントフォレーシス装置１００は、前記電解質を収容するチャンバー１１３，１１４を一層として、２ないし７０層、５ないし６０層、７ないし４０層、１０ないし３５層、または１５ないし３０層を有する、複数の陽イオン交換膜１１１、複数の陰イオン交換膜１１２、及び電解質を収容する複数のチャンバー１１３，１１４を含む。
【００２１】
前記中間媒介部１１６は、前記逆電気透析電池部１１０の外面に存在する陽イオン交換膜１１１または陰イオン交換膜１１２と連結される。前記中間媒介部１１６は、伝導性物質、例えば、カーボンのコーティングを含むか、あるいは伝導性生地または伝導性織物で構成される。前記伝導性生地または伝導性織物は、前記物質含有部１２０と連結された面に形成された、合成樹脂を含む第１層と、前記第１層上に形成された、伝導性物質及び合成樹脂を含む第２層と、前記第２層上に形成された、伝導性物質を含む第３層と、前記第３層上に形成された、伝導性物質及び合成樹脂を含む第４層と、前記第４層上に形成された、合成樹脂を含む第５層とから構成される。前記伝導性物質は、銀、銅、アルミニウム、金、炭素またはこれらの組み合わせを含む。前記合成樹脂は、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、スチレン樹脂、アニリン樹脂、アミノ樹脂、アミノアルキッド樹脂、酢酸ビニル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、トルエン樹脂、またはこれらの組み合わせを含む。前記中間媒介部１１６は、前記電池部１１０から生じた電流が前記物質含有部１２０に流れるようにする役割を行う。
【００２２】
また、前記逆電気透析電池部１１０及び物質含有部１２０を収容するための容器１１５をさらに含む。前記容器１１５は、前記装置を収容し、かつ対象体と接触する物質含有部１２０の一面の少なくとも一部を露出させるように配置される。
【００２３】
前記物質含有部１２０の一面は、物質を投与しようとする対象体Ｓと接触しているため、前記逆電気透析電池部１１０から生じた電流は、前記中間媒介部１１６を通じて前記物質含有部１２０に流れるので、前記物質含有部１２０内の物質を対象体Ｓに伝達する。例えば、電解質が高濃度で含まれたチャンバー１１３内の陽イオン（Ｎａ＋）は、陽イオン交換膜１１１を透過して、電解質が低濃度で含まれたチャンバー１１４に移動し、電解質が低濃度で含まれたチャンバー１１４内の陰イオン（Ｃｌ−）は、陰イオン交換膜１１２を透過して、電解質が低濃度で含まれたチャンバー１１４に移動する。前記イオンの移動が、全ての陽イオン交換膜１１１、陰イオン交換膜１１２及びチャンバー１１３，１１４で起こり、逆電気透析電池部１１０には、イオン電流が発生して電流を出力する。すなわち、電池部１１０の外面に配置された陰イオン交換膜１１２には、陰イオン（Ｃｌ−）が放出される。以後、電池部１１０の外面に配置された陰イオン交換膜１１２と中間媒介部１１６とを通じて連結された物質含有部１２０に陰イオン（Ｃｌ−）が移動して、物質含有部１２０に含まれた陰イオンの物質Ｄ−と斥力が作用する。同様に、先端に配置された陽イオン交換膜１１１と中間媒介部１１６とを通じて連結された物質含有部１２０に陽イオン（Ｎａ＋）が移動して、物質含有部１２０に含まれた陽イオンの物質Ｄ＋と斥力が作用する。したがって、例えば、電池部１１０の外面に配置された陽イオン交換膜１１１と中間媒介部１１６とを通じて連結された物質含有部１２０に電流が伝達されて、物質Ｄ＋を、皮膚を通じて対象体に浸透（伝達）させ、電池部１１０の外面に配置された陰イオン交換膜１１２と中間媒介部１１６とを通じて連結された物質含有部１２０に電流が伝達されて、物質Ｄ−を、皮膚を通じて対象体に浸透（伝達）させることができる。
【００２４】
図４を参照して説明すれば、前記第１及び第２物質含有部１２０に、対象体に伝達しようとする物質が全て含まれる。例えば、前記第１または第２物質含有部１２０は、対象体に伝達しようとする物質が、第１及び第２物質含有部１２０の両方に含まれているか、または対象体に伝達しようとする物質が、第１物質含有部１２０にのみ含まれている。第１及び第２物質含有部１２０に、対象体に伝達しようとする物質が全て含まれている場合、電池部１１０の外面に配置された陰イオン交換膜１１２には、陰イオン（Ｃｌ−）が放出される。以後、電池部１１０の外面に配置された陰イオン交換膜１１２と中間媒介部１１６とを通じて連結された物質含有部１２０に電流が伝達され、物質Ｄ＋が対象体Ｓに伝達される。前記第１または第２物質含有部１２０は、絶縁体（図示せず）により、または物理的な分離により互いに接触していない。
【００２５】
また、前記逆電気透析電池部１１０から生成される電圧または電流は、前記陽イオン交換膜１１１及び陰イオン交換膜１１２の種類や厚さ、またはチャンバー１１３，１１４の体積を調節することにより調節できる。前記電解質を収容するチャンバー１１３，１１４の体積を決定する厚さについて、電池部１１０の中間部分に存在するチャンバー１１３，１１４の厚さが、電池部１１０の外側部分に存在するチャンバー１１３，１１４の厚さよりもさらに厚い。これにより、電池部１１０から出力される電圧または電流を増加させる。また、例えば、前記電池部１１０から出力される電圧の範囲は、少なくとも約０．５Ｖｏｌｔ以上、例えば、約０．５ｖｏｌｔないし約１５ｖｏｌｔ、約１．０ｖｏｌｔないし約１０ｖｏｌｔ、約１．５ｖｏｌｔないし約８．０ｖｏｌｔ、約２．０ｖｏｌｔないし約６．０ｖｏｌｔ、約２．０ｖｏｌｔないし約４．０ｖｏｌｔ、または約２．０ｖｏｌｔないし約３ｖｏｌｔである。前記電池部１１０から出力される電流の範囲は、少なくとも約０．１ｍＡ以上、例えば、約０．１ｍＡないし約１０ｍＡ、約０．２ｍＡないし約８ｍＡ、約０．４ｍＡないし約６ｍＡ、約０．５ｍＡないし約４ｍＡ、約０．５ｍＡないし約２ｍＡ、または約０．５ｍＡないし約１ｍＡである。前記電流は、皮膚抵抗によって異なっており、皮膚抵抗は、約１０００ないし３０００Ｏｈｍである。
【００２６】
一具体例において、前記イオントフォレーシス装置１００は、皮膚を通じる物質の伝達のためのパッチ、またはパッチの形態を有する。前記パッチの物質含有部１２０の一面は、前記逆電気透析電池部１１０に中間媒介部１１６を通じて付着し、他面は、保護層（図示せず）に付着しており、前記保護層は、接着性物質を含む。したがって、前記パッチは、前記保護層が使用時に除去される場合、皮膚などに付着する。また、前記パッチの形態は、任意の形状、例えば、四角形、円形、楕円形、及び六面体の形状を有する。
【００２７】
本明細書において、用語“逆電気透析(Reversed ElectroDialysis: RED)”は、二つの溶液間の塩濃度の差から生じる塩度勾配エネルギーを意味し、一具体例において、イオントフォレーシス装置１００に電流を流れるようにする現象を意味する。したがって、逆電気透析電池部１１０は、逆電気透析を使用して電流を生成させる装置を意味する。例えば、本明細書において、逆電気透析電池部１１０は、高濃度電解質溶液と低濃度電解質溶液との溶液内電解質のイオン濃度差によって電流を生成させる。
【００２８】
また、一具体例によるイオントフォレーシス装置１００は、逆電気透析を使用するため、別途の電源または電極が要求されないか、別途の電源または電極を有していない。例えば、前記電池部は、前記物質を対象体に伝達するための唯一の電流源である。前記イオントフォレーシス装置１００は、物質を対象体に伝達するための電流源であり、前記電池部１１０のみからなり、前記電池部１１０は、別途の電源または電極を有していない。逆電気透析電池部１１０を使用して、電流を生成するために、前記電池部は、電解質溶液を使用できる。本明細書において、用語“電解質”は、水などの溶媒に溶けてイオンに解離され、電流を流れるようにする物質を意味し、前記電解質溶液は、電解質が溶けている水などの溶液を意味する。したがって、前記電解質は、電解質溶液中に含まれている。前記逆電気透析電池部１１０は、高濃度電解質溶液と低濃度電解質溶液との差によって電流が生成するが、前記電解質が高濃度で含まれたチャンバー１１３内の電解質の量は、前記電解質が低濃度で含まれたチャンバー１１４内の電解質の量よりも多い。前記電解質が低濃度で含まれたチャンバー１１４は、電解質が含まれていないものも含む。例えば、前記電解質は、電解質溶液中に含まれており、前記電解質が高濃度で含まれたチャンバー１１３は、約０．１ないし約２０ｍｏｌ／Ｌ、約０．５ないし約１５ｍｏｌ／Ｌ、約０．７ないし約１０ｍｏｌ／Ｌ、約１．０ないし約８．０ｍｏｌ／Ｌ、約１．０ないし約２．０ｍｏｌ／Ｌ、または約１．２ないし約１．８ｍｏｌ／Ｌの電解質溶液のイオン濃度を含み、前記電解質が低濃度で含まれたチャンバー１１４は、電解質を含んでいないか、あるいは約０．００５ないし約１０ｍｏｌ／Ｌ、約０．００５ないし約８ｍｏｌ／Ｌ、約０．０１ないし約６ｍｏｌ／Ｌ、約０．０５ないし約６．０ｍｏｌ／Ｌ、約０．１ないし約４．０ｍｏｌ／Ｌ、または約０．１ないし約２．０ｍｏｌ／Ｌの電解質溶液のイオン濃度を含み、前記電解質が高濃度で含まれたチャンバー１１３内の電解質溶液のイオン濃度は、前記電解質が低濃度で含まれたチャンバー１１４内の電解質溶液のイオン濃度よりも高い。
【００２９】
他の具体例において、前記電解質を含むチャンバー１１３，１１４は、電解質ペーストを含んでもよい。前記電解質ペーストは、水溶性高分子バインダーと、電解質とを含む。前記水溶性高分子バインダーは、例えば、セルロース系樹脂、キサンタンガム、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、水溶性（メタ）アクリル樹脂、ポリエーテル-ポリオール、及びポリエーテルウレア-ポリウレタンからなる群から選択された一つ以上である。前記水溶性高分子バインダーと電解質とを混合して、電解質ペーストを製造することにより、電解質ペーストを含むチャンバーを製造することができる。前記チャンバー内に含まれる電解質を電解質ペーストにすることにより、抵抗を低くし、チャンバー内の電解質がさらによく移動することができる。
【００３０】
さらに他の具体例において、前記電解質を含むチャンバー１１３，１１４は、電解質が内包されたヒドロゲルを収容していてもよい。例えば、前記電解質が高濃度で含まれたチャンバー１１３は、高濃度の電解質を含む固体物質、または高濃度の電解質が内包されたヒドロゲルを収容しており、前記電解質が低濃度で含まれたチャンバー１１４は、空いているか、あるいは低濃度の電解質を含む固体物質、または低濃度の電解質が内包されたヒドロゲルを収容している。前記固体物質またはヒドロゲルが含まれている場合、例えば、固状の塩（ＮａＣｌ）が含まれている場合、水がチャンバー内に流入されれば、前記固体物質またはヒドロゲルは、水に溶解され、電解質水溶液を形成することにより、イオンのフローが生じる。前記固体物質またはヒドロゲルは、水溶性、またはイオン性物質の透過性を有し、適切な機械的特性を有する物質であれば制限なしに使用できる。前記固体物質またはヒドロゲルの例は、寒天、ポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）、ポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）（ＰＨＥＭＡ）、アルギン酸、例えば、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カルシウム、またはアルギン酸カリウムを含む。また、前記固体物質またはヒドロゲルは、イオン性結合物質の固形パウダーの剤形を含んでもよい。
【００３１】
前記電解質を含むチャンバー１１３，１１４は、水溶液を吸収可能な織物で構成される。例えば、前記織物は、不織布である。電解質を含むチャンバー１１３，１１４が水溶液を吸収可能な織物で構成された場合、前記電解質は、粉末状に前記チャンバー内に含まれる。電解質が織物上に粉末状に存在する場合、溶液、例えば、水がチャンバー内に流入されれば、電解質が水に溶解され、電解質水溶液を形成することにより、イオンのフローが生じる。また、前記チャンバー１１３，１１４は、電解質が含浸された織物である。前記電解質が含浸された織物は、例えば、不織布をＮａＣｌ溶液に入れた後、熱風ローリング工程により製造する。例えば、電解質を高濃度で含むチャンバー１１３は、高濃度のＮａＣｌ溶液に、水溶液を吸収可能な織物を入れた後、熱風ローリング工程により製造し、電解質を低濃度で含むチャンバー１１４は、低濃度のＮａＣｌ溶液に、水溶液を吸収可能な織物を入れた後、熱風ローリング工程により製造する。また、電解質を低濃度で含むチャンバー１１４は、ＮａＣｌを含浸せず、水溶液を吸収可能な織物で構成してもよい。
【００３２】
また、前記電解質が高濃度で含まれたチャンバー１１３と、前記電解質が低濃度で含まれたチャンバー１１４における電解質の量または電解質溶液のイオン濃度は、活性化された時、少なくとも約０．５Ｖｏｌｔ以上、例えば、約０．１ｖｏｌｔないし約１５ｖｏｌｔ、約０．２ｖｏｌｔないし約１０ｖｏｌｔ、約１．０ｖｏｌｔないし約８．０ｖｏｌｔ、約２．０ｖｏｌｔないし約６．０ｖｏｌｔ、約２．０ｖｏｌｔないし約４．０ｖｏｌｔ、または約２．０ｖｏｌｔないし約３ｖｏｌｔの電圧を出力するように、異なる量またはイオン濃度で含まれる。また、約０．１ｍＡ以上、例えば、約０．１ｍＡないし約１０ｍＡ、約０．２ｍＡないし約８ｍＡ、約０．４ｍＡないし約６ｍＡ、約０．５ｍＡないし約４ｍＡ、約０．５ｍＡないし約２ｍＡ、または約０．５ｍＡないし約１ｍＡの電流を生成するように、異なる量またはイオン濃度で含まれる。前記電解質の例は、ＮａＣｌ，ＭｇＣｌ２，ＡｇＣｌ，ＣｕＣｌ２，ＣａＣｌ２、またはこれらの組み合わせを含む。
【００３３】
本明細書において、用語“イオン交換膜”は、陽イオンまたは陰イオンのうちいずれか一つを通過させる傾向が強い膜を意味する。前記イオン交換膜は合成樹脂であり、例えば、前記合成樹脂は架橋されている。陽イオン交換膜１１１は、負電荷を帯びているので、負電荷を有するイオンは反発して通過させず、正電荷を有するイオンを通過させ、例えば、スルホン基を有する陽イオン交換膜１１１である。逆に陰イオン交換膜１１２は、正電荷を帯びているので、正電荷を有するイオンは反発して通過させず、負電荷を有するイオンを通過させ、例えば、４価アンモニウムを有する陰イオン交換膜１１２である。前記陽イオン交換膜１１１を形成する単量体の種類は、スルホン酸タイプの単量体、例えば、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、３−スルホプロパン（メタ）アクリレート、１０−スルホデカン（メタ）アクリレート及びこれらの塩；カルボン酸タイプの単量体、例えば、２−（メタ）アクリロイルエチルフタル酸、２−（メタ）アクリロイルエチルコハク酸、２−（メタ）アクリロイルエチルマレイン酸、２−（メタ）アクリロイルエチル−２−ヒドロキシエチルフタル酸、１１−（メタ）アクリロイルオキシデシル−１，１−ジカルボン酸及びこれらの塩；ならびに硫酸タイプの単量体、例えば、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルジヒドロゲンホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルフェニルヒドロゲンホスフェート、１０−（メタ）アクリロイルオキシデシルジヒドロゲンホスフェート、６−（メタ）アクリロイルオキシヘキシジヒドロゲンホスフェート及びこれらの塩を含む。前記陰イオン交換膜１１２を形成する単量体の種類は、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート／メチルクロライド、及びＮ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート／メチルクロライドを含む。前記陽イオン交換膜１１１または陰イオン交換膜１１２のイオン交換能(Ion Exchange Capacity: IEC)は、約０．５ｍｅｇ／ｇ以上、または約１．０ｍｅｇ／ｇ以上、例えば、約０．５ないし約２０．０ｍｅｇ／ｇ、約１．０ないし約１０．０ｍｅｇ／ｇ、約２．０ないし約１０．０ｍｅｇ／ｇ、約５．０ないし約１０．０ｍｅｇ／ｇである。また、前記陽イオン交換膜１１１または陰イオン交換膜１１２の透過選択性は、約７０％または約８０％以上、例えば、約８０ないし約１００％、約９０ないし約１００％、または約９５ないし約１００％である。
【００３４】
一具体例において、イオントフォレーシス装置１００は、前記陽イオン交換膜１１１及び陰イオン交換膜１１２を離隔させるためのスペーサ（図示せず）をさらに含んでもよい。前記スペーサは、前記電解質を収容するチャンバー１１３，１１４と同じである。前記スペーサは、前記イオン交換膜が付着することを防止する役割を行い、例えば、ポリプロピレンまたはポリエチレンからなる網体、スポンジ、接着テープ、または織物、例えば、布地、不織布などを含む。また、前記スペーサは、陽イオン交換膜１１１、陰イオン交換膜１１２、及び電解質を収容するチャンバー１１３，１１４を支持するための支持体の役割を行う。前記支持体は、例えば、ガスケットである。
【００３５】
前記容器１１５は、装置を収容し、各装置内の部品を維持して支持するための役割を行うことを意味する。例えば、前記容器１１５は、チャンバー１１３，１１４内の溶液が漏れないようにする。また、前記容器１１５の一部分は、スペーサ（図示せず）、例えば、両面テープであり、前述したようなスペーサの役割を行う。また、前記容器は、絶縁体であり、前記容器の材質には、従来使われる任意の材質が使用できる。任意の材質には、例えば、セロファン、セルロースアセテート、エチルセルロース、可塑化されたビニルアセテート・ビニルクロライド共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニリデンクロライド、紙、布地及びアルミニウム箔が含まれる。
【００３６】
前記物質含有部１２０は、電荷または極性を有する物質を含む。前記物質含有部１２０は、イオン伝導性を帯びる媒質であれば、当業界に知られた任意の物質が含まれる。前記物質含有部１２０は、例えば、対象体に伝達しようとする物質が、ヒドロゲル、セルロース、アガロース、ゲラチンまたはコラーゲン中に含まれている。また、例えば、電荷または極性を有する物質が含まれるか、または内包されている水溶液または緩衝液、ヒドロゲルまたはマトリックスが含まれる。前記物質含有部１２０に含まれる物質は、物質の伝達を促進する性質を有するエンハンサー物質と混合されている。前記エンハンサーは、酵素的エンハンサーと非酵素的エンハンサーとに大別される。酵素的エンハンサーには、パパイン、トリプシン、ペプシン、ブロメラインのようなタンパク質分解酵素を利用したエンハンサーがあり、非酵素的エンハンサーには、ラクタム化合物、エチルアセテート、エチルアルコール、ジオキソラン、非イオン界面活性剤、プロピレングリコール、カプリル酸、カプリン酸トリグリセリド、ｎ−デシルメチルスルホキシドのような非酵素的物質を利用したエンハンサーがある。当該エンハンサーは、伝達しようとする物質によって適切に混合して利用できる。また、前記マトリックス物質には、アクリル酸またはメタクリル酸のエステルと、アルコールの重合体のようなアクリルまたはメタクリル樹脂とが含まれる。前記アルコールには、ブタノール、ペンタノール、イソペンタノール、２−メチルブタノール、３−メチルペンタノール、２−エチルブタノール、イソオクタノール、デカノール、またはドデカノールが含まれる。また、前記重合体は、単独の重合体だけでなく、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−アルコキシメチルアクリルアミド、Ｎ−アルコキシメチルメタクリルアミド、Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアミド、イタコン酸、ビニルアセテート、Ｎ−分枝されたアルキルマレアミン酸グリコールジアクリレート、またはこれらの混合物のようなエチレン性不飽和単量体との共重合体が含まれる。他のマトリックス物質には、スチレンブタジエン、ブチルエーテル、ネオプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、及びポリイソプレンのような天然または合成ゴム、ポリビニルアセテート、ウレアホルムアルデヒド樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、レソシノールホルムアルデヒド樹脂、エチルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロース、セルロースアセテートブチレート、及びカルボキシメチルセルロースのようなセルロース誘導体、ならびにグアル、アカシア、ペクチン、澱粉、デキストリン、アルブミン、ゼラチン、及びカゼインのような天然ガムが含まれる。これらの物質には、当業界によく知られたように、接着剤及び安定化剤が含まれる。また、前記物質含有部１２０が接触して、物質が伝達される対象体は、人間及びその他の目的とする哺乳動物を例として挙げ、具体的には、人間、猿、マウス、ラット、ウサギ、羊、牛、犬、馬、豚などが含まれる。
【００３７】
前記物質含有部１２０に含まれる電荷または極性を有する物質は、物質自体が物質含有部内のイオン伝導性媒質内で電荷を帯びるものであってもよく、溶媒化などにより、電荷を帯びるか、または極性を有するものであってもよい。前記電荷または極性を有する物質は、生理的に活性の物質または薬物を含む。前記物質の分子量（ＭＷ）は、例えば、約１００ないし約２０００、約２００ないし約２０００、約３００ないし約１０００、約３００ないし約８００、または約４００ないし約７０００である。また、前記物質は、美白剤、しわ改善剤、薬剤またはこれらの組み合わせを含む。前記美白剤の例は、ペーパーマルベリー抽出物、ナイアシンアミド、アデノシン、アルブチン、エチルアスコルビルエーテル、油溶性甘草抽出物、アスコルビルグルコシド、アスコルビルテトライソパルミテート、マグネシウムアスコルビルホスフェート、α−ビサボロールまたはこれらの組み合わせを含む。前記しわ改善剤の例は、レチノール、レチニルパルミテート、アデノシン、ポリエトキシ化レチンアミド、アセチルヘキサペプチド−３または−８、アセチルオクタペプチド−３、アセチルテトラペプチド−５、パルミトイルペンタペプチド、銅ペプチド、パルミトイルオリゴペプチド、パルミトイルジペプチド−１０、パルミトイルトリペプチド−１、パルミトイルテトラペプチド−７、パルミトイルペンタペプチド−３、パルミトイルヘキサペプチド−１２、ペンタペプチド−１８、ロイファシルまたはこれらの組み合わせを含む。前記薬剤の例は、アルカロイド、ＮＳＡＩＤ、アルファ２アドレナリン作用剤、オピオイド、ＮＭＤＡ拮抗剤、ＧＡＢＡ効能剤、非オピオイド性中枢作用麻酔剤、及び抗炎症剤から構成される群から選択される複合製剤を含む。具体的には、アルカロイドは、カフェインまたはニコチンを含む。ＮＳＡＩＤとアルファ２アドレナリン作用剤、ＮＳＡＩＤとオピオイド、ＮＳＡＩＤ、オピオイド及びアルファ２アドレナリン作用剤、ＮＭＤＡ拮抗剤、またはアルファ２アドレナリン作用剤とＮＳＡＩＤがそれぞれ含まれる。帯状疱疹またはヘルペスのような痛症と皮膚病変とを伴ったウイルス疾患については、例えば、抗ウイルス剤と麻酔剤（例えば、オピオイド、局所麻酔剤、カプサイシン）とが含まれる。また、癌性痛症または慢性痛症については、例えば、オピオイドとオピオイド拮抗剤とが含まれる。前記ＮＳＡＩＤには、アセトアミノフェン、アセクロフェナク、セレコキシブ、コリンマグネシウムトリサリチル酸、ジクロフェナクナトリウム、エトドラク、フェノプロフェン、イブプロフェン、インドメタシン、ケトプロフェン、ケトロラク、トロメタミン、ロナゾラクカルシウム、メロキシカム、ナプロキセン、ピロシカム、ロフェコキシブ、サルサレート、スリンドル及びテノキシカムが含まれる。前記アルファ２アドレナリン作用剤には、クロニジン、チザニジン、メデトミジン、パドルミジン及びブリモニジンが含まれる。オピオイドには、モルヒネ、コデイン、フェンタニル、アルフェンタニル、スフェンタニル、レミフェンタニル、ヒドロモルヒネ、オキシモルヒネ、ヒドロコドン、レボルファノール、メサドン、メペリジン、ブプレノルフィン、ブトルファノール、ペンタゾシ���及びナルブフィンが含まれる。ＮＭＤＡ拮抗剤には、ケタミン及びデキストロメトルファンが含まれる。ＧＡＢＡ効能剤には、ミダゾラム、ジアゼパム、ロラゼパム及びバクロフェンが含まれる。ステロイドには、プレドニゾロン、デキサメタゾン、トリアムシノロン、ベタメタゾン、ジフルコルトロン、モノメタゾン、メチルプレドニゾロン、ヒドロコルチゾン、クロベタゾール、アクロメタゾン、クロメタゾン及びフルオロキノロンが含まれる。非オピオイド中枢作用麻酔剤には、トラマドールが含まれ、抗ウイルス剤には、アシクロビル、ファムシクロビル及びバラシクロビルが含まれる。局所麻酔剤には、テトラカイン、リドカイン、メピバカイン、ブピバカイン、ロピバカイン及びレボブピバカインが含まれる。オピオイド拮抗剤には、ナロキソン及びナルトレキソンが含まれる。また、前記物質は、タンパク質、例えば、治療用タンパク質であってもよい。前記タンパク質は、物質含有部内に含まれて伝達されるように変形したタンパク質であってもよく、イオン化された、またはイオン化可能な形態のタンパク質であってもよい。
【００３８】
図５を参照すれば、イオントフォレーシス装置が活性化される具体例を図式化して示す。前記イオントフォレーシス装置は、一具体例において、図５Ａに示すように、前記チャンバー１１３，１１４の側壁として、前記陽イオン交換膜１１１と陰イオン交換膜１１２との間に位置する側壁の少なくとも一部分に、水透過性膜１４０が配置される。また、前記チャンバー１１３，１１４に水を供給する水供給部１３０が、チャンバー１１３，１１４の側壁の少なくとも一部分に連結される。前記水供給部１３０とチャンバー１１３，１１４は、流路またはチャネル（図示せず）により流体的通信が可能である。前記流体的通信を制御する手段または弁をさらに含んでもよい。前記側壁とは、前記チャンバー１１３，１１４が対向する面ではない面を指す。続いて、図５Ｂに示すように、前記水供給部１３０内の水は、水透過性膜１４０を通じてチャンバー１１３，１１４内に流入され、これによって、図５Ｃに示すように、前述したイオンのフローが形成される。前記水透過性膜１４０または水供給部１３０以外にも、装置のチャンバー１１３，１１４に電解質イオン濃度差を発生させる任意の手段により、装置は活性化される。例えば、ユーザが前記装置を皮膚に接触させる前または後に装置を活性化するために、水を供給することにより、装置が活性化される。
【００３９】
他の具体例において、イオントフォレーシス装置１００は、イオンのフローを制御するための制御部（図示せず）を含んでもよい。前記制御部は、前記逆電気透析電池部１１０と電気的に連結される。前記制御部は、スイッチ装置、ｐＨセンサまたは塩センサを含む。例えば、前記センサは、装置内のイオンのフローまたは電流の出力を感知して、スイッチ装置によりイオンのフローまたは電流の出力を調節する。前記制御部には、前記物質含有部１２０に含まれる物質（薬物）の皮膚への伝達特性についての情報が保存されている。例えば、前記制御部は、前記イオントフォレーシス装置１００に含まれる特定の物質（薬物）についてのイオントフォレーシス特性に関するデータが保存されているマイクロプロセッサを含む。前記データには、特定の物質（薬物）が、特定の電流及び／またはイオンのフローの条件下で、前述したようなイオントフォレーシス装置により皮膚を通じて体内に伝達される場合、これらの条件と伝達速度との相関関係が含まれる。前記マイクロプロセッサは、前記物質含有部に含まれる物質の皮膚への伝達特性による制御アルゴリズムを含む。または、物質の被投与者または医師は、前記マイクロプロセッサに含まれているデータによって、物質（薬物）の基礎投与速度、すなわち、基礎電流の強度を決定し、物質（薬物）を投与する。前記基礎投与速度によって物質を投与する間に、被投与者に更なる投与の必要性がある場合、例えば、被投与者が痛症を有しており、前記基礎速度で投与される物質（薬物）が鎮痛剤である場合、前記基礎投与により痛症が減少しない場合、更なる物質（薬物）の伝達を提供する。その場合、前記物質（薬物）伝達の条件は、前記マイクロプロセッサに保存された物質（薬物）投与条件と投与速度との相関関係に基づいて決定する。前記制御部は、ユーザの皮膚に供給される電流の強度を調節するように構成されてもよい。前記電流の強度は、必ずしも自動的に調節される必要はなく、被投与者または施術者の必要に応じて、電流の強度を調節できる。また、前記制御部は、ユーザの皮膚に供給される電流が、設定された時間間隔で自動的にオン／オフされるように構成されてもよい。前述したような電流制御機能を行う電気回路の構成は、当業者にとって自明であるので、これについてのさらに詳細な説明は省略する。
【００４０】
さらに他の具体例において、イオントフォレーシス装置１００は、前記制御部に電気的に連結された表示部（図示せず）を含んでもよい。前記表示部は、前記制御部に含まれている前記データによって、特定の条件下で投与される物質（薬物）の量及び速度、物質（薬物）の残量などを表示する。前記表示部は、当業界に知られた任意の表示装置を含む。例えば、ＬＣＤ(liquid crystal display)、ＰＤＰ(plasma display panel)、ブラウン管、及びＬＥＤ(light emitting diode)などである。具体例において、前記制御部に表示部が連結されており、前記表示部には、物質（薬物）が伝達される間に、伝達される物質（薬物）の量、装置に残留する物質（薬物）の量、物質（薬物）伝達速度、及び伝達されるべき物質（薬物）の量からなる群から選択される一つ以上の情報が表示される。被投与者または施術者（医師）は、前記表示部に表示される物質（薬物）の投与量及び投与速度に基づいて、物質（薬物）をさらに投与するか、中断するかを決定できる。
【００４１】
他の形態は、前記イオントフォレーシス装置を含むキットを提供する。
【００４２】
前記キットは、薬物をさらに含む。例えば、前記イオントフォレーシス装置は、対象体に伝達しようとする物質が含まれていない状態で、特定の容器に含まれている物質と共にキットとして提供される。前記薬物は、薬物を含む組成物、または薬物パウダーの形態に提供される。例えば、前記薬物を含む組成物は、薬物を含むクリーム、ゲル、液体、エッセンス、セラムなどの形態で提供される。前記薬物を含む組成物は、一定の粘度以上を有し、ユーザは前記薬物を物質含有部に適用することにより、前記薬物を生体内に伝達することができる。また、前記キットは、前記イオントフォレーシス装置を活性化するための水溶液をさらに含んでもよい。通常の当業者は、使用態様によって、前記薬物の提供される形態及びそれに相応する物質含有部の構成、ならびに成分を適宜選択できる。前記イオントフォレーシス装置、前記薬物、及び／または前記水溶液がキットとして提供される場合、ユーザは、前記薬物をイオントフォレーシス装置に適用し、水溶液を使用してイオントフォレーシス装置を活性化して、本人または他人の皮膚に接触させることにより、前記薬物を生体内に伝達することができる。
【００４３】
さらに他の形態は、前記イオントフォレーシス装置を使用して、対象体に物質を伝達する方法を提供する。
【００４４】
前記方法は、前記イオントフォレーシス装置のチャンバーに水を供給して、陽イオンまたは陰イオン交換膜によるイオンのフローを、隣接したチャンバーの間で形成させ、電流を生成する段階と、前記生成された電流によって、物質含有部内の物質を対象体に伝達する段階と、を含む。
【００４５】
一具体例において、対象体に物質を伝達する方法は、電解質が高濃度で含まれたチャンバー、及び電解質が低濃度で含まれたチャンバーのうち、隣接したチャンバーの間でイオンのフローを形成させる段階と、前記イオンのフローにより、電流を生成する段階と、前記生成された電流によって、中間媒介部を通じて物質含有部内の物質を対象体に伝達する段階と、を含む。前記方法は、隣接したチャンバーの間でイオンのフローを形成させる前に、前記チャンバーに水性溶液を供給して、チャンバー内の電解質溶液のイオン濃度差を発生させる段階をさらに含む。したがって、一具体例による方法は、逆電気透析を使用して、電流を生成する段階と、前記生成された電流によって、中間媒介部を通じて物質含有部内の物質を対象体に伝達する段階と、を含む。
【００４６】
イオントフォレーシス装置及びこれに含まれる構成については、前述した通りである。
【００４７】
一具体例において、前記方法は、イオントフォレーシス装置を対象体に接触させる段階をさらに含んでもよい。前記接触させる段階は、チャンバー間の電解質イオン濃度差を発生させる段階、または隣接したチャンバーの間でイオンのフローを形成させ、電流を生成する段階の前または後に行われる。
【００４８】
前記電流を生成する段階は、前述したように、二つ以上のチャンバー内の電解質溶液のイオン濃度差により形成されるイオンのフローによって行われ、例えば、前述したような逆電気透析を使用して、電流を生成することを含む。
【００４９】
前記方法は、物質を対象体に伝達するための電源を供給する段階がない。例えば、前記方法は、前記イオントフォレーシス装置に導入された逆電気透析電池部を除いて、物質を対象体に伝達するための電源を供給する段階がない。
【００５０】
さらに他の形態は、前記イオントフォレーシス装置を製造する方法を提供する。
【００５１】
図６を参照して説明すれば、前記方法は、逆電気透析電池部を提供する段階Ｓ１と、前記逆電気透析電池部それぞれの対向する二面に、それぞれ中間媒介部を形成する段階Ｓ３と、前記二つの中間媒介部のうち一方の一面、または前記二つの中間媒介部それぞれの一面に、一つまたは二つの第１または第２物質含有部を形成する段階Ｓ４であって、前記中間媒介部は、前記電池部から生じた電流が前記物質含有部に流れるように構成され、前記物質含有部は、前記電池部から生じた電流によって、前記物質含有部内の物質を対象体に伝達するように構成された段階と、を含む。
【００５２】
続けて、図６を参照して説明すれば、他の具体例において、複数のイオントフォレーシス装置を製造する方法をさらに提供する。前記複数のイオントフォレーシス装置を製造する方法は、逆電気透析電池部を提供する段階Ｓ１と、前記逆電気透析電池部をダイシングして、複数の逆電気透析電池部を形成する段階Ｓ２と、前記複数の逆電気透析電池部それぞれの対向する二面に、それぞれ中間媒介部を形成する段階Ｓ３と、前記二つの中間媒介部のうち一方の一面、または前記二つの中間媒介部それぞれの一面に、一つまたは二つの第１または第２物質含有部を形成する段階Ｓ４であって、前記中間媒介部は、前記電池部から生じた電流が前記物質含有部に流れるように構成され、前記物質含有部は、前記電池部から生じた電流によって、前記物質含有部内の物質を対象体に伝達するように構成された段階と、を含む。
【００５３】
イオントフォレーシス装置及びこれに含まれる構成については、前述した通りである。
【００５４】
図７を参照して説明すれば、前記逆電気透析電池部を提供する段階は、陽イオン交換膜１１１を形成する段階と、前記陽イオン交換膜と離隔されて配置された陰イオン交換膜１１２を形成する段階と、前記陽イオン交換膜及び前記陰イオン交換膜について少なくとも部分的に定義される、前記陽イオン交換膜と、前記陰イオン交換膜との間に電解質を収容するチャンバー１１３，１１４を形成する段階と、を含み、前記陽イオン交換膜１１１及び陰イオン交換膜１１２は、交互に配置され、前記チャンバーは、電解質が高濃度で含まれたチャンバー１１３と、電解質が低濃度で含まれたチャンバー１１４とが交互に配置される。また、前記逆電気透析電池部を提供する段階は、前記電解質を収容するチャンバー１１３，１１４の体積を変更して、前記電池部の電流または電圧を調節する段階をさらに含む。また、前記逆電気透析電池部を提供する段階は、前記電解質を収容するチャンバー１１３，１１４を一層として、２ないし７０層を有する、複数の陽イオン交換膜１１１、複数の陰イオン交換膜１１２、及び電解質を収容する複数のチャンバー１１３，１１４を形成する。また、逆電気透析電池部を提供する段階は、前記電解質を収容するチャンバー１１３，１１４に電解質を挿入する段階を含んでもよい。前記電解質を挿入する段階については、前述した通りである。
【００５５】
続けて、図７を参照して説明すれば、複数の逆電気透析電池部を形成するために、ダイシングする段階をさらに含む。例えば、逆電気透析電池部を提供する段階は、陽イオン交換膜１１１、陰イオン交換膜１１２、及び電解質を収容するチャンバー１１３，１１４を形成する時、それぞれの段階に、格子状に接着剤を適用する段階２００をさらに含む。次いで、提供された逆電気透析電池部を、格子状内の一部分に沿ってカットする段階２１０、または提供された逆電気透析電池部を格子状内の一部分に沿ってカットする段階２１０であって、少なくとも逆電気透析電池部の一面が接着剤なしに露出されるようにカットする段階２２０をさらに含む。
【００５６】
また、前記ダイシングは、逆電気透析電池部が、陽イオン交換膜と、前記陽イオン交換膜と離隔されて配置された陰イオン交換膜と、前記陽イオン交換膜及び前記陰イオン交換膜について少なくとも部分的に定義され、電解質を収容するチャンバーと、を含み、前記陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜は、交互に配置され、前記チャンバーは、電解質が高濃度で含まれたチャンバーと、電解質が低濃度で含まれたチャンバーとが交互に配置されるようにダイシングされる。前記ダイシングは、適切なブレードを使用して、小さいブロックまたはダイスの形態に物質をカットすることを意味する。
【００５７】
また、前記方法は、第１または第２物質含有部に、対象体に伝達しようとする物質、例えば、電荷または極性を有する物質を挿入する段階をさらに含む。
【００５８】
図８は、一具体例によるイオントフォレーシス装置の逆電気透析電池部の経時的な電圧の変化を示すグラフである。図８の経時的な電圧変化を確認するために、逆電気透析電池部は、次のように構成された。電解質を収容するチャンバーとしては、約０．２ないし０．５ｍｍの厚さを有する不織布を使用した。陽イオン交換膜と陰イオン交換膜は、旭硝子社から購入して使用した。前記不織布、陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜を付着させるためのスペーサ、容器、または支持体としては、ＳＢＸテープ（クロス社製）を使用した。前記ＳＢＸテープには、イオン交換が起こるように穴を開け、電解質を収容するチャンバー内に溶液を位置させる空間を確保した。また、ＮａＣｌ粉末を不織布に一定量分置き、電解質が高濃度で含まれたチャンバーの濃度を１．７２Ｍにし、電解質が低濃度で含まれたチャンバーの濃度を０．０１１Ｍにした。前記のように逆電気透析電池部の各構成要素を準備し、前述した逆電気透析電池部の積層順に各構成要素を積層した。前記チャンバーの面積は、１．５ｃｍ×１．３ｃｍであり、前記チャンバーを一層として、１１層、１９層及び３１層を有する逆電気透析電池部をそれぞれ製造し、経時的な電圧変化を測定した。経時的な電圧測定は、前記製造された逆電気透析電池部に水を供給して活性化させた後、４０分間行われた。電圧及び電流は、電流計としてキーサイト社製のデジタルマルチメーター３４４１０Ａを利用して、銅板を逆電気透析電池部に接触して測定した。
【００５９】
図８に示すように、逆電気透析電池部は、特定の電圧を形成し、活性化された後に最高電圧に達するとすぐに減少し続ける傾向があることが分かる。しかし、減少し続けるとしても、前記電圧は、物質含有部内の物質を対象体に伝達するのに十分な量の電圧であることを確認できる。また、電解質を収容するチャンバーを一層として、前記電解質を収容するチャンバーが多くなるほど、出力される最高電圧が高くなることが分かる。
【００６０】
図９は、一具体例によるイオントフォレーシス装置の逆電気透析電池部の経時的な電流変化を示すグラフである。図９の経時的な電流変化を確認するために、逆電気透析電池部は、チャンバーを３１層にし、チャンバーの面積を１ｃｍ×０．８ｃｍにし、前記チャンバーの濃度を異ならせることを除いては、前記図６の測定のために作製した逆電気透析電池部と同様に作製した。図９Ａでは、高濃度で含まれたチャンバーの濃度を１．７２Ｍにし、図９Ｂでは、５Ｍにした。電解質が低濃度で含まれたチャンバーの濃度を０．０１１Ｍにした。
【００６１】
図９に示すように、逆電気透析電池部は、特定の電流を形成し、活性化された後に最高電流に達するとすぐに減少し続ける傾向があることが分かる。しかし、減少し続けるとしても、前記電流は、物質含有部内の物質を対象体に伝達するのに十分な量の電流であることを確認できる。また、電解質の濃度差を大きくするか、または電解質が高濃度で含まれたチャンバーの濃度をさらに高くする場合、さらに大きい電流が形成されることが分かる。
【００６２】
図１０は、一具体例によるイオントフォレーシス装置の薬物伝達効能を示すグラフである。図１０の薬物伝達効能を確認するために、逆電気透析電池部は、チャンバーを１５層にし、チャンバーの面積を１ｃｍ×０．８ｃｍにしたことを除いては、前記図６の測定のために作製した逆電気透析電池部と同様に作製した。また、中間媒介部としては、伝導性織物であるＥＣＡＴ(3M Electrically conductible adhesive tape)を使用した。第１物質含有部は、次のような方法により準備した。２−ホスホｌ−アスコルビン酸三ナトリウム（ＶＣＰ）（シグマ・アルドリッチ社製、ＵＳ）２．５ｗｔ％と、カーボポール９４０３ｗ／ｖ％とをｐＨ７．４の１Ｘ  ＰＢＳに溶かす。１Ｍ  ＨＣｌ及び１Ｍ  ＮａＯＨで滴定することにより、ビタミンＣ（ＶＣＰ）が含まれた第１物質含有部をｐＨ７に合わせた。これは、ＶＣＰがイオン化して存在する安定したｐＨ範囲である。増粘剤として剤形を作るのに使われたカーボポールは、ｐＨ試験紙（ＧＥヘルスケア社製、ＵＫ）でｐＨを調節しつつ、ゾルにした。滴定する度に第１物質含有部内の物質が均等になるように、ガラス棒で十分にかき混ぜた。第２物質含有部は、ＶＣＰ  ２．５ｗｔ％の代わりに、ＮａＣｌ  ０．９ｗｔ％を使用したことを除いては、第１物質含有部と同様に作製して、薬物陰性部のバッファの役割を行うカーボポールをゾルにした。次いで、薬物伝達効能を確認するために、無毛マウス（Ｓｋ−ｈｒ１、翰林実験動物）の皮膚組織を分離した。具体的には、マウスを安楽死させた後、尾に近い部位の背中皮膚をリングピンセットでつかみ、はさみで少し切った後、はさみを皮膚内に入れて、皮膚と組織膜との間を切断した。リングピンセットではない手で皮膚をつかみ、エッジをカットすることと、皮膚の内部と組織膜との間を切断することを反復的に行い、脂肪組織などが皮膚に付かないように、はさみを皮膚近くに付けて切断した。前記マウスの背中皮膚をクランプに固定した。実験群(RED single)としては、薬物が含有されたイオントフォレーシス装置を適用し、対照群(Ctrl)としては、同じ条件のために、同じ濃度の薬物が含有されたイオントフォレーシス装置を適用するが、水を供給して活性化させていない。各群に対して、３匹のマウスを使用した。３時間後、皮膚の表面に残った薬物を取り除くために、洗浄を行った。５０％  ＭｅＯＨ＋５０％水で皮膚前後に１０秒ずつ二回洗浄し、１００％  ＭｅＯＨで皮膚前後に１０秒ずつ二回洗浄した。ストリッピングテープを皮膚の外に付けた後、リングピンセットで広げ、これを三回反復して、皮膚の角質層を分離した。角質層(Stratum Corneum: SC)に含まれた薬物を分析するために、三つのストリッピングテープをコニカルチューブに収集して、３ｍＬのＨＰＬＣ移動相に入れた後、シェイカーに３時間置いた。次いで、皮膚組織(dermis)内の薬物抽出を行うために、皮膚をはさみで細く切った後、１５ｍｌのコニカルチューブに入れ、３ｍｌの  ＨＰＬＣ移動相に入れた後、均質器で粉砕した。遠心分離を行った後、上澄液を取って冷凍保管した。次いで、残っている動物組織は全て沈めるように、１１００ｒｐｍで５分間遠心分離し、上澄液を再び１５０００ｒｐｍで遠心分離した。そして、上澄液のみを取って、ＨＰＬＣ／ＬＣ−ＭＳ分析を次のような条件で行った；移動相：アセトニトリル／１００ｍｍｏｌ／ｌ酢酸アンモニウム＝８０／２０、カラム：ＨＩＬＩＣ，４．６ｍｍ、Ｉ．Ｄ．２５０ｍｍ、温度＝３０℃、流動速度：１ｍｌ／ｍｉｎ、試料体積：５ｕｌ、検出：２５４ｎｍ。その結果、図１０に示すように、対照群では、角質層でさらに多くの薬物残留量が発見された一方、実験群では、ビタミンＣであるＶＣＰが約４０％の量で皮膚内、すなわち、真皮によく伝達されたことを確認できる。したがって、一具体例によるイオントフォレーシス装置は、さらに多くの薬物を、皮膚を通じて皮下血管まで伝達することを確認できる。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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