(57)【要約】【課題】噴霧中に効果が維持される噴霧器を提供する。    【解決手段】本発明は、一般に、噴霧器、例えば、椀形の容器12および音響伝達管34の形の管状のエネルギー伝達装置を有する超音波噴霧器30に関する。音響伝達管34の一端は、容器12の液体14に浸漬されている。椀形の超音波振動子16は、液体14および音響伝達管34への超音波エネルギーの伝達のために椀形の容器12と作動可能なように連結されている。液体14により伝達されたエネルギーの吸収は、液体14を音響伝達管34の上端へ向かって押し上げ、そこでそれはエアゾールの形態で噴霧される。本発明はまた一般に、エアゾール形態の物質を細胞生物内へ移送するための装置および方法、ならびに物質を細胞生物体へ移送するための手持ち式装置に関する。
2005538822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴霧するべき液体の収容に適した容器と、
一端が該容器の液体に浸漬され、他端がこの液体から離れた位置にある管状のエネルギー伝達装置と、
液体の霧化のために該容器または該管状のエネルギー伝達装置と作動可能なように連結され、該液体または該管状のエネルギー伝達装置へエネルギーを伝達するように構成されたエネルギー源であって、それによって作動中に伝達されたエネルギーが該管状のエネルギー伝達装置の該他端へ向かって該液体を押し出し、そこで該液体がエアゾールの形態で噴霧される、エネルギー源とを含む噴霧器。
【請求項２】
該エネルギー源が該容器の下方に配置されている、請求項１に記載の噴霧器。
【請求項３】
該エネルギー伝達装置が、該一端が液体の底部に隣接するように位置している、請求項１または２に記載の噴霧器。
【請求項４】
該エネルギー伝達装置が、エネルギーの放出の際にその壁に高周波振動の形成を可能とするよう配置され、該高周波振動により液面または該エネルギー伝達装置の該他端付近でエアゾール形成がもたらされる、請求項１ないし３のいずれかに記載の噴霧器。
【請求項５】
該管状のエネルギー伝達装置の該他端が、エアゾールの形成に利用可能な表面積を増やすように構成されたフランジを含む、請求項４に記載の噴霧器。
【請求項６】
該管状のエネルギー伝達装置の該他端と連結されたエアゾール管をさらに備え、該エアゾール管が、該エアゾール管内のエアゾールの静圧が該エアゾール管に沿って、単独で該エアゾール管から霧状のエアゾールを押し出すのに十分な圧力低下を誘導するような断面積を有する、請求項１ないし３のいずれかに記載の噴霧器。
【請求項７】
該エアゾール管の内径が、該他端における該管状のエネルギー伝達装置の内径よりも大きい、請求項６に記載の噴霧器。
【請求項８】
該エアゾール管が、該管状のエネルギー伝達装置と実質的に同軸であるように位置している、請求項６または７に記載の噴霧器。
【請求項９】
該エアゾール管が、該エネルギー伝達装置に対する接続によって該エネルギー伝達装置に関連して位置し、支持されている、請求項６ないし８のいずれかに記載の噴霧器。
【請求項１０】
該エアゾール管が一端で該管状のエネルギー伝達装置の該他端と接続されている、請求項９に記載の噴霧器。
【請求項１１】
該エネルギー伝達装置が、エネルギーの放出の際にその壁に高周波振動の形成を可能とするよう構成され、該高周波振動により液面または該エネルギー伝達装置の該他端付近でエアゾール形成がもたらされる、請求項１０に記載の噴霧器。
【請求項１２】
該エネルギー伝達装置の該他端が、エアゾールの形成に利用可能な表面積を増やすように構成されたフランジを含む、請求項１１に記載の噴霧器。
【請求項１３】
該フランジが、該エネルギー伝達装置と該エアゾール管とを接続するよう配置されている接続板を含み、この接続板は該エアゾール管の中へ上向きに空気が通過するための接続板開口を有する、請求項１２に記載の噴霧器。
【請求項１４】
該エアゾール管の上端が次に排出ダクトと連絡している膨張室の中に通じている、請求項６ないし１３のいずれかに記載の噴霧器
【請求項１５】
該膨張室が、該エアゾール管から噴出する噴霧されなかった液滴を収容し、液体を該容器へ再循環させるのに適している、請求項１４に記載の噴霧器。
【請求項１６】
エアゾールをイオン化するためのイオン化装置をさらに含む、請求項１ないし１５のいずれかに記載の噴霧器。
【請求項１７】
該エネルギー源が少なくとも部分的に、該エネルギー伝達装置の縦方向の部分を取り囲んでいる、請求項１ないし１６のいずれかに記載の噴霧器。
【請求項１８】
該縦方向の部分が、実質的に該エネルギー伝達装置の長手に沿う中間に位置する、請求項１７に記載の噴霧器。
【請求項１９】
該エネルギー源が、超音波放射エネルギーの伝達のための超音波振動子を含む、請求項１７または１８に記載の噴霧器。
【請求項２０】
該エネルギー源が、超音波放射エネルギーの伝達のための超音波振動子を含む、請求項１ないし１６のいずれかに記載の噴霧器。
【請求項２１】
該超音波振動子が皿型である、請求項２０に記載の噴霧器。
【請求項２２】
該超音波振動子が、該液体の音響上の焦点領域へ超音波エネルギーを伝達するように構成されている、請求項２０または２１に記載の噴霧器。
【請求項２３】
該エネルギー伝達装置の該一端が、実質的に該音響上の焦点領域内に位置するよう配置され、そこに該超音波振動子によって超音波放射エネルギーが集中する、請求項２２に記載の噴霧器。
【請求項２４】
該管状のエネルギー伝達装置の内径が、該音響上の焦点領域の直径と実質的に等しい、請求項２３に記載の噴霧器。
【請求項２５】
該エネルギー伝達装置が、該液体よりも高い音響インピーダンスを有する、請求項１９ないし２４のいずれかに記載の噴霧器。
【請求項２６】
該エネルギー伝達装置の音響インピーダンスが、該エネルギー伝達管に沿うその反対端方向へのエネルギー伝達中に音響エネルギー損失を最小にするのに十分なほど大きい、請求項２５に記載の噴霧器。
【請求項２７】
細胞生物体へ物質を移送する方法であって、
生物体への移送の目的で生物体の移送領域にエアゾール形態の物質を供給する工程と、
放射またはエネルギーを該移送領域へ適用し、物質の移送を向上させる工程とを含む方法。
【請求項２８】
該放射またはエネルギーを該移送領域へ適用する工程が、該移送領域へ電場、磁場または超音波場を印加する工程を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
該電気放射場、磁気放射場または超音波放射場を該移送領域へ印加する工程が、これら３つの形態の放射場のうちのいずれか２つを該移送領域へ同時に印加する工程を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
該電気放射場、磁気放射場または超音波放射場を該移送領域へ印加する工程が、これら３つの形態の放射場の全てを該移送領域へ同時に印加する工程を含む、請求項２８に記載の物質を移送する方法。
【請求項３１】
該放射場を移送領域へ同時に印加する工程が、異なる形態の放射場を同時に印加して、合同して相乗的に物質の移送を向上させる工程を含む、請求項２９または３０に記載の物質を移送する方法。
【請求項３２】
該異なる形態の放射場を互いに独立に印加する、請求項３１に記載の物質を移送する方法。
【請求項３３】
該移送領域への電気放射場の適用が、前記電気放射場を生じる電気回路の一部を形成している電極を該移送領域へ適用する工程を含む、請求項２８ないし３２のいずれかに記載の方法。
【請求項３４】
該エアゾール形態の物質を供給する工程が、液体形態の物質を噴霧してそれをエアゾールの形態で供給する工程を含む、請求項２７ないし３３のいずれかに記載の物質を移送する方法。
【請求項３５】
エアゾール形態の物質を供給する工程が、イオン化したエアゾール形態の物質を供給する工程を含む、請求項２７ないし３４のいずれかに記載の方法。
【請求項３６】
該生物体が動物である、請求項２７ないし３５のいずれかに記載の物質を移送する方法。
【請求項３７】
該移送領域が、動物の膜を含む、請求項３６に記載の物質を移送する方法。
【請求項３８】
該生物体がヒトである、請求項３６に記載の物質を移送する方法。
【請求項３９】
該移送領域が、ヒトの膜を含む、請求項３８に記載の物質を移送する方法。
【請求項４０】
該膜がヒトの皮膚を含む、請求項３９に記載の物質を移送する方法。
【請求項４１】
該膜がヒトの角膜を含む、請求項３９に記載の物質を移送する方法。
【請求項４２】
該膜がヒトの肺を含む、請求項３９に記載の物質を移送する方法。
【請求項４３】
該物質が薬剤である、請求項２７ないし４２のいずれかに記載の方法。
【請求項４４】
物質を細胞生物体へ移送する装置であって、
エアゾール形態の物質を生物体の移送領域へ供給するためのエアゾール移送ヘッドと、
該移送領域へ適用してエアゾールの生物体への移送を向上させる放射またはエネルギーを生成するための放射またはエネルギー発生装置とを含む装置。
【請求項４５】
該放射またはエネルギー発生装置が、電気放射場、磁気放射場または超音波放射場の形態の放射場を生じる、請求項４４に記載の物質移送方法。
【請求項４６】
該移送ヘッドが、エアゾール移送コンパートメントを含む、請求項４４または４５に記載の物質移送装置。
【請求項４７】
実質的に密閉された該エアゾール移送コンパートメントが、該コンパートメントの壁と該移送領域を取り囲む細胞生物体の領域との接触の際に形成されるように構成されている、請求項４６に記載の物質移送装置。
【請求項４８】
該エアゾール移送コンパートメントが、エアゾールを該移送領域へ実質的に均等に分配するように構成されている、請求項４６または４７に記載の物質薬剤移送装置。
【請求項４９】
該エアゾール移送コンパートメントがエアゾールを受け入れるための吸気口を有する、請求項４６ないし４８のいずれかに記載の物質移送装置。
【請求項５０】
該吸気口が、エアゾールを直接供給するための噴霧装置からエアゾールを受け入れるように形成されている、請求項４９に記載の物質移送装置。
【請求項５１】
該吸気口が密閉可能である、請求項４９に記載の物質移送装置。
【請求項５２】
該コンパートメントが、物質の該移送領域への適用を目的として形成された排気口を含む、請求項４６ないし５１のいずれかに記載の物質移送装置。
【請求項５３】
該放射またはエネルギー発生装置が、２つの異なる形態の放射場を同時生成するように構成されている、請求項４４ないし５２のいずれかに記載の物質移送装置。
【請求項５４】
該放射またはエネルギー発生装置が、３つの異なる形態の放射場を同時生成するように構成されている、請求項４４ないし５２のいずれかに記載の物質移送装置。
【請求項５５】
該放射またはエネルギー発生装置が、少なくとも２つの異なる形態の放射場が合同して相乗的に物質の移送を向上させるように、該少なくとも２つの異なる形態の放射場を同時に生成するよう構成されている、請求項５３または５４に記載の物質移送装置。
【請求項５６】
該放射またはエネルギー発生装置が、電場発生装置、磁場発生装置および超音波場発生装置から選択される１以上の場発生装置を含む、請求項４４ないし５７のいずれかに記載の物質移送装置。
【請求項５７】
該電場発生装置が、該移送領域への適用を目的として構成された電極を有する電気回路を含む、請求項５６に記載の物質移送装置。
【請求項５８】
該電場発生装置が、直流の電場を生じるように構成された、請求項５６または５７に記載の物質移送装置。
【請求項５９】
該移送領域にイオン化した形態のエアゾールを供給するためのイオン化装置をさらに含む、請求項４４ないし５８のいずれかに記載の物質移送方法。
【請求項６０】
少なくとも２つの異なる形態の放射またはエネルギーの同時生成のための放射またはエネルギー発生装置と、
該放射またはエネルギー発生装置により生じた放射またはエネルギーを、生物体の該移送領域へ適用して該移送領域における生物体への物質の移送を向上するための放射移送ヘッドとを含む、物質を細胞生物体へ移送するための手持ち式装置。
【請求項６１】
該放射またはエネルギー発生装置が、電気放射場、磁気放射場または超音波放射場の形態の放射場を生成する、請求項６０に記載の手持ち式装置。
【請求項６２】
該移送ヘッドが、物質移送用部品を含む、請求項６０または６１に記載の手持ち式装置。
【請求項６３】
該物質移送用部品が、物質を該移送領域へ実質的に均等に分配するように構成されている、請求項６２に記載の手持ち式装置。
【請求項６４】
該物質移送用部品が、物質移送板を含む、請求項６２または６３に記載の手持ち式装置。
【請求項６５】
該物質移送用部品が、物質移送コンパートメントを含む、請求項６２または６３に記載の手持ち式装置。
【請求項６６】
実質的に密閉された該物質移送コンパートメントが、該コンパートメントの壁と該移送領域を取り囲む細胞生物体の領域との接触で形成されるように構成されている、請求項６５に記載の手持ち式装置。
【請求項６７】
該物質移送コンパートメントが物質を受け入れるための吸気口を有する、請求項６５または６６に記載の手持ち式装置。
【請求項６８】
該物質移送コンパートメントが、物質を該移送領域へ適用するための排気口を有する、請求項６５ないし６７のいずれかに記載の手持ち式装置。
【請求項６９】
該吸気口および該排気口が同じである、請求項６８に記載の手持ち式装置。
【請求項７０】
該放射またはエネルギー発生装置が、３つの異なる形態の放射場の同時生成を目的として構成されている、請求項６０ないし６９のいずれかに記載の手持ち式装置。
【請求項７１】
該放射またはエネルギー発生装置が、異なる形態の放射場が合同して相乗的に物質の移送を向上させるように、該異なる形態の放射場を同時に生成するよう構成されている、請求項６０ないし７０のいずれかに記載の手持ち式装置。
【請求項７２】
該放射またはエネルギー発生装置が、電場発生装置、磁場発生装置、および超音波場発生装置から選択される、１以上の放射場発生装置を含む、請求項６０ないし７１のいずれかに記載の手持ち式装置。
【請求項７３】
該電場発生装置が、該移送領域への適用を目的として構成されている電極を有する電気回路を含む、請求項７２に記載の手持ち式装置。
【請求項７４】
該電場発生装置が、直流の電場を生じるよう構成されている、請求項７２または７３に記載の手持ち式装置。
【請求項７５】
該移送領域にイオン化した形態の物質を供給するためのイオン化装置をさらに含む、請求項６０ないし７４のいずれかに記載の手持ち式装置。
【請求項７６】
該生物体が動物である、請求項４４ないし７５のいずれかに記載の物質移送装置または手持ち式装置。
【請求項７７】
該移送領域が動物の膜を含む、請求項７６に記載の物質移送装置または手持ち式装置。
【請求項７８】
該生物体がヒトである、請求項７６に記載の物質移送装置または手持ち式装置。
【請求項７９】
該移送領域がヒトの膜を含む、請求項７８に記載の物質移送装置または手持ち式装置。
【請求項８０】
該膜がヒトの皮膚を含む、請求項７９に記載の物質移送装置または手持ち式装置。
【請求項８１】
該膜がヒトの角膜を含む、請求項７９に記載の物質移送装置または手持ち式装置。
【請求項８２】
該膜がヒトの肺を含む、請求項７９に記載の物質移送装置または手持ち式装置。
【請求項８３】
該物質が薬剤である、請求項４４ないし８２のいずれかに記載の物質移送装置または手持ち式装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広義には噴霧器、特に超音波噴霧器、ならびにエアゾール形態の物質を細胞生物体内へ移送するための方法および装置に関する。本発明はまた一般に、物質を細胞生物体へ移送するための手持ち式装置に関する。本発明は特に、限定されるものではないが、薬剤の霧化、ならびに放射またはエネルギーを使ったエアゾールおよび非エアゾール形態の薬物の細胞生物体への移送に関する。
【背景技術】
【０００２】
薬剤は一般に、患者の消化管を通じて吸収される経口投与されるか、または注射器もしくは点滴を経て直接患者の血管へ静脈内投与される。これら双方の薬剤投与方法には、ごく僅かの割合の薬剤しか標的領域に到達しない、高用量の薬剤の全身移送が含まれる。高用量のため、有害な副作用が関係することが多い。このような問題に対応するために、別の薬剤移送方式を用いる適用例が増えている。別の薬剤移送方式は一般に、(i)吸入、および(ii)経皮薬剤移送として技術的に公知の皮膚からのまたは経皮の輸送を含む。
【０００３】
吸入による薬剤移送には、エアゾール形態の薬剤を必要とする。エアゾール形態の薬剤は、通常、溶液形態の薬剤の噴霧によって薬剤移送の前に速やかにエアゾールを形成する。噴霧は一般に液体の霧化によって最も効果的に達成され、限定されるものではないが、通常は超音波噴霧器を用いる。
超音波噴霧器は一般に、液体を満たした容器の下部に位置する超音波振動子を含む。例えば、より効果的な噴霧器では、超音波振動子が容器内の特定の場所へ超音波放射を集中させるよう設計されている。集中した放射によって上向きに押し出す液体噴射を形成し、その噴射にエアゾール滴が形成される。超音波噴霧器は、液面が超音波振動子の焦点を通過する時に効果的に作動する。しかし、液面が超音波振動子の焦点の上方または下方であれば、うまく作動しないか全く作動しない。液体をエアゾールへ変換することによって液面が下がり、それが今度は噴霧器の効率に不利に作用する。
【０００４】
経皮の薬剤移送は受動拡散および能動輸送を含みうる。皮膚を介した薬剤の受動拡散とは、小さな分子の薬剤が皮膚を介した自然の拡散が可能となるのに十分な濃度でおよび十分な期間、皮膚に塗布された場合に自然に生じる拡散である。しかし、受動拡散は遅く、さらに、外部に塗布された物質の通過に対する皮膚の天然バリアのため、受動拡散は大部分の薬剤には適していない。能動的な経皮の薬剤移送技術としては、超音波導入法、イオン導入法、エレクトロポレーションおよび磁気泳動法が挙げられる。超音波導入法には超音波の適用を伴い、イオン導入法およびエレクトロポレーションには電場の適用を伴い、磁気泳動法には磁場の適用を伴う。
【０００５】
下記特許文献１は、治療法および薬用溶液中に患者の治療部位を浸すための薬物療法槽を含む装置を開示している。この槽はそれぞれの超音波放射、電気放射および磁気放射を患者へ与えるための音響振動子ならびに電極およびコイルの列を含む。この放射は、音響導入法、イオン導入法、および電磁泳動法の輸送機構をはじめとする能動経皮薬剤移送を助長する。しかし、この装置は非常に大きく高額であり、患者の特定部位への経皮薬剤移送に容易に使用することはできない。
【０００６】
下記特許文献２は液剤の貯蔵タンクに接続された可撓性のカフを開示している。このカフは患者の身体の部分に巻き付けることにより取り付けられた袖の形になる患者のアタッチメントのように設計されている。下記特許文献２の図１を参照すると、この取り付けられた袖は引き伸ばして患者の脚の大部分を包むこともでき、または縮めて患者の首に巻き付けることもできる。このカフは、電場および磁場を伝達して、取り付けられた袖の円筒型表面の内部で供給された薬剤の経皮移送を助けるよう設計されている。下記特許文献２のカフは、患者の身体の特定の部位への経皮薬剤移送に適してはいるが、これは使用するのに扱い難く、患者の手足、胴または首などの部分のまわりへの薬剤の移送にのみ適している。
【０００７】
下記特許文献３は、薬剤を付加した小胞を担持する液状媒体を、曲がったヘッドアセンブリを経由して患者の皮膚へ供給するよう設計された経皮薬剤移送アプリケーターを開示している。このアプリケーターはパルス状の電場を発生して、エレクトロポレーションおよびイオン導入法の能動経皮輸送機構を助長する。このアプリケーターは、患者の身体の特定の部位への能動経皮薬剤移送をもたらすことができる。しかし、このアプリケーターは、電気放射に関する能動経皮薬剤移送を提供できるにすぎない。
【特許文献１】米国特許第５，７４１，３１７号明細書
【特許文献２】米国特許第５，９８３，１３４号明細書
【特許文献３】米国特許第５，４６４，３８６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，９０８，１５８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
噴霧中に効果が維持される噴霧器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の局面では、本発明は、
噴霧する液体を収容するのに適した容器と、
一端が容器の液体中に浸漬し、他端がこの液体から離れた位置にある管状のエネルギー伝達装置と、
液体の霧化のために該容器または該管状のエネルギー伝達装置と作動可能なように連結され、該液体または管状のエネルギー伝達装置へエネルギーを伝達するように構成されたエネルギー源であって、それによって作動中に伝達されたエネルギーが該管状のエネルギー伝達装置の該他端へ向かって該液体を押し出し、そこで該液体がエアゾールの形態で噴霧される、エネルギー源とを含む噴霧器提供する。
【００１０】
該エネルギー源は、超音波放射エネルギーの伝達のための超音波振動子であるのが好ましい。
超音波振動子は容器の下方に位置し、皿型であるのが適当である。本発明の好ましい形態では、超音波振動子は超音波エネルギーを液体の音響上の焦点領域へ伝達するように構成されている。音響伝達装置の一端は、実質的に超音波振動子により超音波放射エネルギーが集束される音響上の焦点領域内に位置するよう配置されるのが好ましい。管状の音響伝達装置の内径は、音響上の焦点領域の直径と実質的に等しいのが好ましい。
【００１１】
本発明のもう一つの好ましい形態では、超音波振動子は、音響伝達装置の縦方向の部分を少なくとも一部分取り囲む。この縦方向の部分は、音響伝達装置の長手に沿った実質的に中央に位置するのが適当である。
音響伝達装置は、前記一端が液体の底部と隣接しているように位置するのが好ましい。
音響伝達装置は、液体よりも大きい音響インピーダンスを有するのが適当である。音響伝達装置の音響インピーダンスは、音響伝達装置に沿ってその反対端方向への超音波エネルギー伝送中に、音響エネルギー損失を最小にするのに十分なほど大きいのが好ましい。
【００１２】
本発明の好ましい形態では、音響伝達装置は、超音波エネルギーの放出の際にその壁に高周波振動の形成を可能とするよう構成され、該高周波振動は液面またはエネルギー伝達装置の該他端付近でエアゾールの形成をもたらす。管状の音響伝達装置の他端は、エアゾールの形成に利用可能な表面積を増やすように構成されたフランジを含むのが好ましい。
【００１３】
噴霧器は、管状の音響伝達装置の他端と連結されたエアゾール管をさらに備え、このエアゾール管が、エアゾール管内のエアゾールの静圧がエアゾール管に沿って、単独でエアゾール管から霧状のエアゾールを押し出すのに十分な圧力低下を引き起こすような断面積を有しているのが適当である。エアゾール管の内径は、その反対の端で管状の音響伝達装置の内径よりも大きいのが好ましい。
【００１４】
好ましい実施形態では、エアゾール管は、管状の音響伝達装置と実質的に同軸であるように位置するのが好ましい。エアゾール管は、音響伝達装置に対する接続によって音響伝達装置に関連して位置し、支持されているのが好ましく、一端で管状の音響伝達装置の他端と接続されているのがより好ましい。エアゾール管は接続板の形のフランジを介して接続されていてもよく、この接続板はエアゾール管の中へ上向きに空気が通過するための開口部を有する。
【００１５】
エアゾール管は、その上端が次に排出ダクトと連絡している膨張室の中に通じているのが好ましい。膨張室はエアゾール管から噴出する噴霧されなかった液滴を収容し、この液体を容器へ再循環させるのに適しているのが適当である。
第２の局面では、本発明は物質を細胞生物体へ移送する方法を提供し、この方法は、
その生物体への移送のためにエアゾール形態の物質を生物体の移送領域へ供給する工程と、
物質の移送を向上させるために放射またはエネルギーを移送領域へ適用する工程とを含む。
【００１６】
放射またはエネルギーを移送領域へ適用する工程は、移送領域への電気放射、磁気放射または超音波放射の適用を含むのが適当である。これらの異なる形態のいずれか２つの放射は、移送領域へ同時に適用されるのが好ましい。これらの異なる形態の３つ全ての放射が、移送領域へ同時に適用されるのがより好ましい。異なる形態の放射は、それらが合同して相乗的に物質の移送を向上させるように同時に適用されるのが好ましい。異なる形態の放射は互いに独立して適用されるのが好ましい。
【００１７】
前記電気放射を生じる電気回路の一部を成す電極は、移送領域へ適用されるのが好ましい。
エアゾール形態の物質を供給する工程は、液体形態の物質を噴霧する工程を含むのが適当である。
第３の局面では、本発明は、物質を細胞生物体内へ移送する装置を提供し、この装置は、
生物体の移送領域に物質をエアゾール形態で供給するためのエアゾール移送ヘッドと、
生物体へのエアゾールの移送を向上させるために移送領域へ適用される放射またはエネルギーを生成する放射またはエネルギー発生装置とを備えている。
【００１８】
好ましい実施形態では、エアゾール移送ヘッドはエアゾール移送コンパートメントを含む。エアゾール移送コンパートメントは実質的に均等にエアゾールを移送領域へ分配するように構成されているのが好ましい。エアゾール移送コンパートメントは、エアゾールを受け取るための吸気口を有する。吸気口は、エアゾールを直接供給するために噴霧装置からエアゾールを受け取るように構成されていてよい。吸気口は密閉可能であってよい。
【００１９】
コンパートメントは、物質の移送領域への適用を目的として形成された排気口を含んでもよい。
第４の局面では、本発明は物質を細胞生物体へ移送するための手持ち式装置を含み、この手持ち式装置は、
少なくとも２つの異なる形態の放射またはエネルギーの同時生成ための放射またはエネルギー発生装置と、
移送領域における生物体への物質の移送を向上するため、放射またはエネルギー発生装置により生じた放射またはエネルギーを生物体の移送領域へ適用するための放射移送ヘッドとを備えている。
【００２０】
本発明の第３の局面および第４の局面の放射またはエネルギー発生装置は、電場、磁場または超音波放射場の形態の放射場を生じるのが適当である。
本発明の第３の局面の放射またはエネルギー発生装置は、２つの異なる形態の放射またはエネルギーを同時生成するように構成されていてもよい。本発明の第３の局面および第４の局面の放射またはエネルギー発生装置は、３つの異なる形態の放射またはエネルギーを同時生成するように構成されているのが好ましい。本発明の第３の局面および第４の局面の放射またはエネルギー発生装置は、それらが合同して相乗的に物質の移送を向上させるように、異なる形態の放射またはエネルギーを同時に生じるように構成されているのが好ましい。
【００２１】
本発明の第３の局面および第４の局面の放射またはエネルギー発生装置は、電場発生装置、磁場発生装置、および超音波場発生装置から選択される１以上の放射場発生装置を含むのが好ましい。電場発生装置は、移送領域への適用を目的として構成された電極を有する電気回路を含むのが好ましい。電場発生装置は、直流の電場を生じるように構成されているのがさらに好ましい。
【００２２】
移送ヘッドには物質移送用部品を含んでもよい。物質移送用部品は、実質的に均等に物質を移送領域へ分配するよう構成されているのが好ましい。物質移送用部品には、物質移送板を含んでもよい。あるいは、物質移送用部品は物質移送コンパートメントを含んでもよい。物質移送コンパートメントは物質を受け取るための吸気口を有してもよい。物質移送コンパートメントは物質を移送領域へ適用するための排気口を有してもよい。吸気口および排気口は同じであってもよい。
【００２３】
本発明の第３の局面および第４の局面の物質移送装置および手持ち式装置は、エアゾールまたは物質それぞれのイオン化のための、そして移送領域へのそのイオン化形態のものの供給のためのイオン化装置をさらに含んでもよい。
本発明の第２の局面、第３の局面および第４の局面の生物体は動物であってもよい。より詳しくは、この生物体はヒトであってもよい。本発明の第２の局面、第３の局面および第４の局面の移送領域は動物またはヒトの膜を含んでもよい。この膜はヒトの皮膚を含んでもよい。あるいは、膜はヒトの角膜を含んでもよい。膜はあるいはヒトの肺を含んでもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の好ましい実施形態を、ほんの一例として以下に添付の図面を参照して説明する。
上記特許文献４は、本発明の噴霧器の好ましい形態の前身である本出願人の超音波噴霧器を開示する。上記特許文献４の内容を本明細書の一部とする。図１は上記特許文献４の噴霧器の模式図である。噴霧器10は、液体14を収容する椀形の容器12の形の容器、椀形の超音波振動子16の形のエネルギー源およびエアゾール管18を含む。椀形の超音波振動子16は、放出された超音波放射エネルギーを音響上の焦点領域、この例では液体14の上面の少し下方に位置する音響上の焦点20に集中させるよう設計されている。音響上の焦点20で液体14により吸収されたエネルギーは、液体を上向きに押し出して液体の噴出22を形成する。
【００２５】
液体の噴出22の形成に加えて、音響上の焦点20に集中した超音波放射によって、液体の噴出22を介して上向きの音響エネルギーが伝達される。音響エネルギーが液体の噴出22の上面24に達すると、上面24で液体分子が霧化され、その後エアゾール26が形成される。エアゾール形成とは、大抵、高周波振動に関する毛管波およびキャビテーション機構の関与するプロセスによって生じると理解されている。
【００２６】
液体14は、エアゾール形態を必要とする物質の液体または液体懸濁液の形であってもよい。例えば、液体14には薬用の物質、例えば、薬剤を含み得、または香水であってもよい。エアゾール26は、液体14の気化した形であり、この例の目的のために人または患者である細胞生物体へ投与できる。エアゾール26は例えば、吸入により、または患者の皮膚または角膜を含んでなるものなど患者の身体の外側の細胞を経由する移動により、患者へ投与することができる。
【００２７】
エアゾール26は、本出願人の上記特許文献４の吸い込み管に相当するエアゾール管18を通って上向きにそれを押し出すことによって患者へ投与される。噴霧器から形成されたエアゾール26は、この例では患者の治療部位または患者の身体の特定の部分である移送領域をエアゾール26の近くに置くこと、およびエアゾール26が拡散によって患者の治療部位へ投与されるようにすることによって、患者へ投与することができる。
【００２８】
液体14が噴霧器10によって噴霧され、エアゾール26が液体14の上方で形成される時に、この物質の噴霧の結果として、椀形の容器12に収容される液体14の量が減少する。液体14の量が減少するにつれて、液体14の上面15は下向きに移動する。ひとたび上面15が音響上の焦点20より下に移動すると、液体14のエアゾール26への変換率は劇的に減少し、それに対応する噴霧器10の作動効率の減少を招く。
【００２９】
図２は、本発明の超音波噴霧器30の一例を示す。参照を容易にするために、この超音波噴霧器30および前述の噴霧器10の同様の特徴は共通の参照番号で参照される。超音波噴霧器30は、上面15を有する液体14を収容する椀形の容器12、椀形の超音波振動子16およびエアゾール管18を含む。超音波噴霧器30はまた、椀形の超音波振動子16と椀形の容器12の底部との間に位置する水の形態の超音波伝達媒体を含む。噴霧器30はまた、この例では環状のディスク36である接続板を介してエアゾール管18によって支持される音響伝達管34の形の管状のエネルギー伝達装置を含む。音響伝達管34は円筒形をしているが、管状のエネルギー伝達装置はこの形に限らない。例えば、別の形態では、管状のエネルギー伝達装置は釣鐘状の管である(示されていない)。伝達管34およびエアゾール管18は、互いに同軸となるよう配置されている。環状のディスク36は孔38の形の接続板開口を含む。椀形の超音波振動子16は、液体14の底部の真上であるが、音響伝達管34の一端の下、この特定の例では下端42、音響上の焦点40に超音波放射を集中させる。正確な焦点は、椀形の超音波振動子16の曲率半径を適切に設計すること、およびそれを椀形の容器12の底部との間に間隔をあけることにより達成される。
【００３０】
液体14による音響上の焦点40での超音波放射エネルギーの吸収は、水を音響伝達管34を通って上向きに押し上げて案内された液体の噴出44を作る。案内された液体の噴出44は、図２に示されるように音響伝達管34および環状のディスク36の上面を超えて広がる。音響上の焦点40で液体14に付与されたエネルギーは、案内された液体の噴出44および音響伝達管34の壁を介して音響エネルギーを上向きに伝達する。音響エネルギーはまた、環状のディスク36へも伝わる。音響伝達管34の上面46、環状のディスク36の上面48ならびに案内された液体の噴出44のそれぞれ上部縦表面および横表面50および52に音響エネルギーが存在することにより、それらの表面でエアゾールが形成される。音響伝達管34を支持することに加えて、環状のディスク36は、液体14がエアゾール26へと変換される率を高める。超音波噴霧器30による形成されたエアゾール26の患者の治療部位(示されていない)への移送は、噴霧器10に関連して上に説明されている通りである。音響伝達管34の音響インピーダンスは液体14のものよりも大きく、それに沿って伝達される間に音響伝達管34から分散する放射を阻む。この音響インピーダンスは、超音波放射の伝達中に最小の音響エネルギー損失をもたらすのに十分なほど大きい。
【００３１】
図３は、音響伝達管60の形の管状エネルギー伝達装置の縦方向の中央部分58を取り巻く超音波振動子56の形の、径方向に間隔をあけて置かれたエネルギー源の例を示す。超音波振動子56および音響伝達管60を、超音波噴霧器30の超音波振動子16、超音波伝達媒体43および音響伝達管34に置き換えて超音波噴霧器54を形成することができる。超音波振動子56は超音波放射エネルギーを直接音響伝達管60および液体14へ伝達する。液体14に吸収された超音波放射エネルギーは、音響伝達管60を通って上向きに押し上げられた液体14となって、案内された液体の噴出44を作る。案内された液体の噴出44の形成を担うと理解されている機構は、ソノキャピラリー効果(sonocapillary effect)として知られている。音響伝達管60に付与されたエネルギーは、音響伝達管34に関して上で説明したように、音響伝達管60の壁に沿って上向きに伝達される。液体は、超音波噴霧器30に関して上で説明したように、音響エネルギーと液体の噴出および音響伝達管60の上面との間の相互作用によって霧状にされる。
【００３２】
超音波噴霧器30および54は、上記特許文献４の超音波噴霧器に関して記載されたさらなる部品を含んでもよい。例えば、超音波噴霧器30および54は、膨張室、例えば上記特許文献４の噴霧器の膨張室9(図１、２、３、４、６および８参照)ならびに排出ダクトを含んでもよい。排出ダクトの例は、上記特許文献４の図１、図５および図６のダクト11、26および29である。膨張室(示されていない)を含む超音波噴霧器30および54では、エアゾール管18は上記特許文献４の吸い込み管8として機能し、上記特許文献４の吸い込み管8が膨張室9に対して支持されているのと同様の方法で、膨張室に対して支持されてもよい。膨張室は、エアゾール管18から噴出する噴霧されなかった液滴を、その後の噴霧のために上記特許文献４に記載のように元の液体14へと再循環することを可能にする。膨張室、および音響伝達管34または60からそれぞれ離れているエアゾール管18を含む超音波噴霧器30および54は、なお音響伝達管34および60のそれぞれ上端35および61にフランジを含み、この例ではそれぞれ環状ディスク36および70に相当する。
【００３３】
上述の超音波噴霧器30および54のエアゾール管18の断面積は、エアゾール26がエアゾール管18に沿って上向きに動く時にエアゾール管18内のエアゾール26の静圧に圧力低下が誘導されるような断面積である。この圧力低下がエアゾール26をエアゾール管18を通って上向きに押し出すので、例えばファンなどの独立した推進力は必要としない。正確なエアゾール管18の断面積は、エアゾール26が効率的かつ効果的に確実に患者の治療部位へ到達できるようにする(示されていない)。
【００３４】
図４を参照すると、超音波噴霧器80は、共通の特徴を説明するため、図１の噴霧器10ならびにそれぞれ図２および図３の超音波噴霧器30および54の参照番号を用いて説明されている。超音波噴霧器80は、液体14を収容する椀形の容器12、椀形の超音波振動子16、およびこの椀形の超音波振動子16によって放射された超音波放射を液体14へ伝達するための超音波伝達媒体32を含む。超音波噴霧器80はまた、超音波噴霧器30の音響伝達管34に類似した音響伝達管82を含む。音響伝達管82は、容器12を封じ込めるために椀形の容器12の上部にある環状の支持ディスク84によって椀形の容器12に対して支持されている。椀形の超音波振動子16により放射される超音波放射は、超音波噴霧器30に関連して上述したように音響上の焦点40に集中する。エアゾール26は、これもまた超音波噴霧器30に関連して上述したように音響伝達管82の上端86で形成される。
【００３５】
超音波噴霧器80は、この例では膨張室86である膨張室を含むという点で、上述の超音波噴霧器30および54の例とは異なる。膨張室86は、排気管88の形の排出ダクトを含む。排気管88は膨張室86の片側に位置する直立する分割壁90によって音響伝達管82から仕切られており、音響伝達管82の真上に位置するメインコンパートメント92を形づくり、そのため音響伝達管82はメインコンパートメント92の垂直な縦軸とほぼ一直線となっている。分割壁90はまた、サイドコンパートメント94を形成している。サイドコンパートメント94は、環状支持ディスク84中の孔98を下向きに通って、椀形の容器12の液体14の中まで延びているサイドコンパートメント94の排水管96と接続している。膨張室86は、環状支持ディスク84によって椀形の容器12に対して支持されている。分割壁90は、それぞれメインコンパートメント92およびサイドコンパートメント94の間のガスの移動のために、膨張室86の上部内壁に届かないように終わっている。
【００３６】
メインコンパートメント92の断面積は、音響伝達管82の上端87で形成されるエアゾール26が噴霧器30および54に関連して上述した静圧の低下によってメインコンパートメント92内で上向きに押し出されるような断面積である。メインコンパートメント92内で上向きに移動するエアゾール26は、膨張室86の上部内壁にぶつかると、その表面によって分割壁90の上端を越えて流れて、サイドコンパートメント94の上端へ流れ込む。エアゾール26がメインコンパートメント92内を上向きに移動する際にエアゾール26にもたらされる推進力のために、エアゾール26はサイドコンパートメント94内を下向きに押し出される。エアゾール26が下方向へ流れる時に、エアゾール26はエアゾール26が排気管88を過ぎて下向きに進み続ける場合よりも低いエネルギーの経路をもたらす排気管88を通る。したがってエアゾール26は患者の治療部位(示されていない)への投与のために排気管88を経由してサイドコンパートメント94から出る。
【００３７】
音響上の焦点40で液体14に適用される超音波エネルギーの力で音響伝達管82から真上に放出される液体によるか、またはメインコンパートメント92からサイドコンパートメント94への循環中のエアゾール26の凝縮によって、メインコンパートメント92およびサイドコンパートメント94中に液体98が生じ得る。超音波噴霧器80を便宜に調節すると、液体98は霧化しない成分を最小限含み、したがって濃縮エアゾール26だけを効果的に含む。濃縮したエアゾール26の大部分は、サイドコンパートメント排水管96を経由して液体14中へ排出されてサイドコンパートメント94内へと循環する。
【００３８】
図５を参照すると、超音波噴霧器30、54および80により作らされたエアゾールは、患者の治療部位112の形の細胞生物体の移送領域へ投与される。これは、この例ではエアゾール移送ガン（aerosol delivery gun）110の形の手持ち式装置でもある、物質移送装置を利用することによって達成される。
この例では、患者の治療部位112は、エアゾール形態の薬剤の投与を要する患者の皮膚の特定の領域である。しかし、患者の治療部位は、例えば患者の角膜でもあり得る。患者の治療部位は、口および／もしくは鼻を含む患者の肺への開口部、またはより具体的には患者の肺の膜をも含み得る。エアゾール移送ガン110は、エアゾール26を患者の治療部位112への移送を増すための放射またはエネルギー発生装置を含む。この特定の例では、放射またはエネルギー発生装置は、磁気誘導子116および対応する電子発生装置118を含む磁場発生装置である。エアゾール移送ガン110はまた、この例ではエアゾール26を患者の治療部位112へ供給するためのエアゾール移送コンパートメント114を含むエアゾール移送ヘッドを含む。
【００３９】
エアゾール移送コンパートメント114は、磁気誘導子116から広がる形で延びた壁120を含む。エアゾール排気口125の形のコンパートメント排気口は、患者の治療部位112に対する適用のために設計された移送コンパートメント壁120の両端122の間に形成され、実質的に密閉されたコンパートメント124を作り出す。もし患者の治療部位が患者の角膜であれば、エアゾール移送コンパートメントは、その壁120の両端122が患者の眼窩を覆う皮膚と接して、角膜を覆う実質的に密閉されたコンパートメントを形成するよう設計されている。実質的に密閉されたコンパートメント124は、エアゾール26が患者の治療部位112と磁気誘導子116との間に含まれ、患者の治療部位112に均一に分散されるのを可能にする。エアゾール26は、閉じたコンパートメント、例えば閉じたコンパートメント126を経由してエアゾールコンパートメント114へ供給することができる。またあるいは、吸気管125の形の吸気口を経由して噴霧器、例えば超音波噴霧器30、54または80から直接供給することができる。
【００４０】
図５に示されるように、エアゾール移送コンパートメント114内に収容されるエアゾール26での、患者の治療部位112を経由する患者への受動経皮エアゾール移送は、エアゾールが別の方法で移送される場合よりも効果的である。したがってエアゾール移送ガン110のエアゾール移送コンパートメント114は、エアゾール26を患者の治療部位112の近くで濃縮すること、およびそれをその部位へ均一に散布することによって経皮薬剤移送を向上させる。エアゾール移送ガン110はさらに、磁気誘導子116によって磁場を適用することによって、患者の治療部位112上で濃縮するエアゾール26の、患者の治療部位112への経皮移送を向上させる。一般的な磁場の伝達方向を矢印128で表す。磁場は磁気泳動法として公知の能動経皮輸送技術を助長する。
【００４１】
エアゾール移送ガン110は、感受性の高い患者の治療範囲、例えば患者の角膜への物質の移送に効果的である。それはエアゾール26以外のものが角膜に接触することなく物質を角膜へ適用することを可能にする。これはエアゾール移送ガン110の磁場発生装置が患者の治療部位と接触しないために可能である。エアゾール移送ガン110はまた、患者の肺への物質の移送にも効果的である。
【００４２】
エアゾール26をイオン化することにより、エアゾール26はより効率的かつ効果的に患者の治療部位112へと移送される。イオン化したエアゾール26は、患者の治療部位112を反対の極に帯電させることにより、患者の治療部位112に引き付けられる。エアゾール26は、エアゾール移送コンパートメント114へ入る前または後に帯電させることができる。
図６は、例えばエアゾール、液体またはゲルの形態の物質を細胞生物体の移送領域、この例では患者の治療部位134へ移送するのに適した物質移送ガン132の形の手持ち式装置の別の例を概略的に表す。患者の治療部位134は、エアゾール移送ガン110に関連して上述した患者の治療部位112と同一である。物質移送ガン132は、３つの異なる形態の放射またはエネルギー、この例では音波または超音波放射、磁気放射および電気放射の発生のための放射またはエネルギー発生装置を内蔵する。物質移送ガン132はまた、エアゾール移送ガン110のエアゾール移送コンパートメント114と同一である放射移送コンパートメント135(図５参照)という形をとり得る放射移送ヘッドを含む。あるいは、放射移送ヘッドは放射移送板141(図６参照)という形をとり得る。放射移送コンパートメント135および放射移送板141はまた、物質移送コンパートメント137(図５参照)および物質移送板145(図６参照)の形の物質移送用部品として働き、またその一例でもある。物質移送コンパートメント137は、エアゾール移送ガン110に関して上で説明したように、エアゾールの患者の治療部位134への移送に使用できる。物質移送コンパートメント137もまた、例えば液体またはゲル形態の物質の患者の治療部位134への移送にも使用できる。しかし、物質移送コンパートメント137をエアゾール移送に用いる場合、対応する放射またはエネルギー発生装置が、音響または低周波の超音波放射を単独に、または電気および／もしくは磁気放射と組み合わせて生じる。高周波の超音波放射は、有効な伝達のために液体またはゲル媒体を必要とするため、エアゾール移送に用いられない。物質移送板145はゲル形態の物質の患者の治療部位134への移送に適している。
【００４３】
物質移送コンパートメント137または物質移送板145を経由して物質を患者の治療部位134へ供給することにより、物質移送ガン132は、エアゾール移送ガン110に関して上述した理由で受動経皮薬剤移送を助ける。物質移送ガン132はさらに、患者の治療部位134へ超音波場、電場および磁場を同時に適用することによって、経皮物質移送をさらに向上させる。これは物質移送コンパートメント137の場合、エアゾール26は患者の治療部位134に含まれ、物質移送板145の場合、ゲル形態の物質は患者の治療部位134に位置する。超音波放射、電気放射および磁気放射は、物質を超音波導入法、イオン導入法、およびエレクトロポレーション、および磁気泳動法からなるそれぞれの能動経皮輸送技術に適用する。
【００４４】
図６を参照すると、物質移送ガン132は、超音波場発生装置を含み、この例では電気音響変換器136および電子発生装置144で構成される。電子発生装置144は電力を電気音響変換器136に供給する。電気音響変換器136は、金属電極140および142により両側を覆われている圧電セラミック138を含む。電気音響変換器136は、磁場発生装置から生じる磁場に対し透明である反磁性材料を有する。
【００４５】
電気音響変換器136は、２つの周波数で作動するように設計されている。低周波から中周波では、該変換器は超音波導入法の機構である経皮キャビテーションを誘発する。もう一つの有意に高い周波数では、電気音響変換器136はキャビテーションを誘発せず、低周波から中周波の超音波放射が高出力で適用された場合に起こることが知られている組織損傷を避けるため、低周波から中周波の超音波放射と組み合わせて用いられる。
【００４６】
物質移送ガン132の電場発生装置は、電極143を経由して患者の治療部位134を金属電極142と接続する直流電気回路146の形である。直流電気回路146は電流発生装置148を含む。
物質移送ガン132の磁場発生装置は、この特定の例では電子発生装置152により電流を供給される磁気誘導子150である。電子発生装置152は、非対称のパルス磁場をはじめとする異なる種類の磁場を作り出すため異なる形態の電圧を発生するよう設計されている。
【００４７】
大略的な超音波場、電場および磁場の伝達方向は矢印160で示される。物質移送ガン132の放射場発生装置は、この３つの異なる放射場の各々を同時に生じるよう設計されている。この場は、どのようにして超音波場、電場および磁場が相乗的に組み合わされ、それによって３つの異なる形態の放射場が、３つの異なる形態の放射場を独立に適用して得られることのできる移送の向上の合計よりも共同で移送を向上させるのか、の一例である。
【００４８】
図７、図８および図９の蛍光共焦点画像210、212および214はそれぞれ物質移送ガン132の有効性を証明する。蛍光共焦点画像210、212および214は、物質移送ガン132を用いて皮膚から蛍光色素の経皮移送をした後の被験者の皮膚の３つの異なる層の画像である。蛍光色素は、以下の個々のパラメータ：強度1W/cm2および50%負荷サイクル10msで0.88MHz；1mA；および20mTで定義される超音波放射場、電気放射場および磁気放射場の同時生成のための放射またはエネルギー発生装置を有する物質移送ガン132を用いて、６分間にわたって被験者へ移送された。
【００４９】
画像210は角質層の画像であり、画像212はより深い有棘層の画像であり、画像214は画像212に相当するものよりもやや深い3番目の層の画像である。参照番号216、218および220で表される画像210、212および214の明るい範囲はそれぞれ蛍光色素の存在を示す。
図７を参照すると、明るい範囲216は、角質層の角質細胞間の細胞間隙に相当する。したがって、明るい範囲216は角質層の細胞間隙に存在する蛍光色素を示す。
【００５０】
画像212の皮膚層の有棘層は主にケラチン生成細胞からなり、この層の残りの部分は、細胞が繊維状に配置されて形成され、皮膚のやや深い領域から有棘層へ突き出す真皮乳頭として知られている。明るい色の範囲222は画像212では不明瞭であるが、対応する元の画像では明るい色の範囲222はハニカム構造を形成している。明るい範囲222はケラチン生成細胞間の細胞間隙に蛍光色素が存在することを示す。明るい範囲224も不明瞭であるが、対応する元の画像には、全体に光が分布している暗い環状の範囲が見える。明るい範囲224は真皮乳頭全体にわたって蛍光色素が存在することを示す
図９の画像214は、主に真皮乳頭からなる皮膚層に相当する。画像214には、蛍光色素の着色した真皮乳頭226および別の蛍光色素の着色した真皮乳頭228の端が見てとれる。
【００５１】
物質移送ガン132を用いる蛍光色素の経皮移送は、図７、図８および図９の画像で表される各々の層への蛍光色素の移送となって表れる。蛍光色素の被験体への受動移送は、６分間で角質層へ到達して、画像210により表される色素の同程度の集中となって表れる。しかし、経過時間にかかわらず、蛍光色素は受動拡散技術によっては画像212または214に相当する皮膚層へ到達しない。
【００５２】
図１０により概略的に表されている物質移送ガン170は、物質移送ガン132の変形例である。参照を容易にするために、物質移送ガン132および170の同様の特徴を有する部分は共通の参照番号で参照される。物質移送ガン170はエネルギー濃縮装置172を含む。圧電セラミック(示されていない)を有する電気音響変換器174は、患者の治療部位178から遠隔にあるエネルギー濃縮装置172の末端に位置する。直流電気回路180は患者の治療部位178とエネルギー濃縮装置172を接続する。直流電気回路180は物質移送ガン132に関連して上述した電流発生装置148を含む。物質移送ガン132の磁気誘導子150の代わりに、物質移送ガン170は、患者の治療部位178に隣接するエネルギー濃縮装置172の先細りになっている端184に取り付けられている磁気誘導子182を含む。磁気誘導子182は物質移送ガン132に関連して言及した電子発生装置152と接続されている。エネルギー濃縮装置172は、物質移送ガン170の磁場および音場を増強することの可能な強磁性を有する金属から構成される。
【００５３】
物質移送ガン170はあるいは、物質移送ガン132に相当し、物質移送ガン132に関連して上に記載した特徴を含む。しかし、物質移送ガン170は、エネルギー濃縮装置172のおかげで物質移送ガン132より物質移送能力が向上している。
図１１を参照して、図６の物質移送ガン132のまた別の形態が物質移送ガン186である。物質移送ガン186の詳細は、それぞれ図５および図６の物質移送ガン132および170を参照することにより説明される。物質移送ガン132、170および186の同様の特徴を有する部分は、共通の参照番号で称される。物質移送ガン186は、圧電セラミック190および圧電セラミック190を間に挟む金属電極192、および194を有する電気音響変換器188、磁気誘導子182、物質移送ガン132に関連して上に記載した相当する電子発生装置152、ならびに直流電気回路200を含む。電気音響変換器188は、エレクトロポレーション用電極198がそこを通過するための開口196を含む点を除いて電気音響変換器136に類似している。直流電気回路200は、それがエネルギー濃縮装置と接続しているのではなく、電気音響変換器188の金属電極192および194を有する電子発生装置144と接続している回路と接続していることを除いて、物質移送ガン170の直流電気回路180と同一である。物質移送ガン186の磁気放射発生装置は、物質移送ガン170の磁気誘導子182に関して上に記載したように磁気誘導子182を含むが、但しそれはエネルギー濃縮装置の先細りになった先端ではなくエレクトロポレーション用電極198を取り巻いている。
【００５４】
電極198は、この例ではエレクトロポレーションが物質を患者の治療部位200への移送するために適用されることを可能にする、第２の電気発生装置の一部を形成している。第２の電気発生装置はまた、この特定の例では、エレクトロポレーション用電極198のための電気を発生する電気発生装置202を含む。エレクトロポレーション用電極198は、磁気放射の集中および患者の治療部位200への輸送を助ける強磁性材料からなる。
【００５５】
物質移送ガン186はまた、患者の治療部位200への移送のための単位用量の物質の保存のための物質保存コンパートメント204を含む。患者の治療部位200への物質の移送中に、この物質は、電気音響変換器188によって放射される超音波エネルギーの伝達媒体の役割を果たす。
以上、好ましい実施形態の種々の例および物質を細胞生物体内へ移送する方法を記載したが、好ましい実施形態および方法には少なくとも次の利点があるということが当業者には明白であろう。
(a)噴霧器の有効性および効果は、液体のエアゾールへの変換とともに液体レベルが進行的に低下する従来技術とは異なり噴霧中に維持される。
(b)この装置は、細胞生物体の移送領域でそれに対する移送のためにエアゾール形態の物質を効果的に供給する。
(c)液体または固体による移送領域との接触が有害であるか敏感であるような細胞生物体の移送領域への、エアゾール形態の物質の適用が可能である。
(d)１以上の形態の放射またはエネルギーの適用を伴う能動輸送技術によるエアゾール形態の物質の細胞生物体への移送が可能である。
(e)２以上の異なる形態の放射またはエネルギーの同時適用によるエアゾール形態の物質の細胞生物体への移送が可能である。
(f)異なる形態の放射またはエネルギーが、異なる形態の放射またはエネルギーの独立した適用によって達成可能な移送の向上の総和よりも、共同で移送を向上させる、２以上の異なる形態の放射またはエネルギーの相乗的な同時適用によるエアゾール形態の物質の細胞生物体への移送が可能である。
(g)物質移送ガンの放射移送ヘッドを経由する２以上の異なる形態の放射の同時適用により、物質移送を細胞生物体の比較的小さな部分に限定することができる。ならびに
(h)異なる形態の放射またはエネルギーが、異なる形態の放射またはエネルギーの独立した適用によって達成可能な移送の向上の総和よりも、共同で移送を向上させる、２以上の異なる形態の放射またはエネルギーの相乗的な同時適用による移送ガンを経由する物質の移送。
【００５６】
当業者であれば、本明細書中に記載の本発明が具体的に記載されたもの以外に変形や変更をすることが可能であることを理解されるであろう。例えば、噴霧器の特定の形態およびデザイン、エアゾールおよび物質移送ガン、ならびに部品またはアセンブリが構成する特定の形態、デザインまたは配置は、広義の通り機能するならば、変化する可能性がある。
【００５７】
このような変形や変更はすべて本発明の範囲内で前述の記載から特定される種類のものであると考えられる。
本明細書中の従来技術の文献への参照は、該文献がオーストラリアまたはその他の国で周知の一般的事実の一部をなすことを認めるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】出願人の米国特許に開示の超音波噴霧器の側面模式図である。
【図２】噴霧器に収容された液体の下方に位置する超音波振動子を有する、本発明の超音波噴霧器の一例の側面模式図である。
【図３】超音波噴霧器に収容された液体の上方に位置する超音波振動子を有する、本発明の噴霧器の別の例の側面模式図である。
【図４】本発明の超音波噴霧器の第３の例の側面模式図である。
【図５】磁気放射経皮エアゾール移送ガンの側面模式図である。
【図６】図５のエアゾール移送ガンに類似の物質移送ガンの内部部品の一例の側面模式図である。
【図７】図６の物質移送ガンを用いる、蛍光色素の被験体の皮膚角質層への能動経皮移送を示す同層の共焦点蛍光画像である。
【図８】皮膚のより深い層である有棘層の、図７に相当する画像である。
【図９】蛍光色素の浸透がやや深いことを示す、図７に相当する画像である。
【図１０】図６の物質移送ガンの内部部品の別の例を示す、図６に類似した側面模式図である。
【図１１】図６の物質移送ガンの内部部品の第３の例を示す、図６に類似した側面模式図である。
【図１】
2005538822.tif 000003
【図２】
2005538822.tif 000004
【図３】
2005538822.tif 000005
【図４】
2005538822.tif 000006
【図５】
2005538822.tif 000007
【図６】
2005538822.tif 000008
【図７】
2005538822.tif 000009
【図８】
2005538822.tif 000010
【図９】
2005538822.tif 000011
【図１０】
2005538822.tif 000012
【図１１】
2005538822.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成16年8月19日(2004.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞生物体へ物質を移送する方法であって、
生物体の移送領域に、イオン化されたエアゾール形態の物質を供給する工程と、
磁気エネルギーを該移送領域へ適用し、イオン化されたエアゾール物質の細胞生物体への移送を向上させる工程とを含む方法。
【請求項２】
該磁気エネルギーを適用する工程が、パルス磁場を印加することにより実施される請求項１記載の方法。
【請求項３】
該パルス磁場が非対称である請求項２記載の方法。
【請求項４】
細胞生物体へ物質を移送する方法であって、
生物体の移送領域に、液体またはクリームの形態の物質を供給する工程と、
該移送領域に超音波エネルギーを適用して、該液体またはクリームの形態の物質の生物体への移送を向上させる工程と、
該移送領域に磁気エネルギーおよび電気エネルギーを同時に適用して、該液体またはクリームの形態の物質の細胞生物体への移送をもたらす工程とを含む方法。
【請求項５】
該移送を向上させるための該生物体への超音波の適用が、生物体の穴の開口によって促進される、請求項４記載の方法。
【請求項６】
超音波エネルギーと磁気エネルギーとが、同時に適用される、請求項１ないし５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
該超音波のエネルギー、磁気エネルギーおよび／または電気エネルギーの適用が、それぞれ、超音波場、磁場および／または電場を印加することによって実施される、請求項１ないし６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
該磁場がパルス磁場である、請求項７記載の方法。
【請求項９】
物質を細胞生物体へ移送する装置であって、
イオン化されたエアゾール形態の物質を生物体の移送領域へ供給するためのエアゾール移送ヘッドと、
該移送領域へ磁気エネルギーを適用して、該イオン化されたエアゾール物質の細胞生物体への移送を向上させる装置とを含む装置。
【請求項１０】
該エアゾール移送ヘッドが、該移送領域のまわりに密閉されたコンパートメントを提供する、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
該エアゾール移送ヘッドと作用するように結合された噴霧器をさらに含む、請求項９または１０記載の装置。
【請求項１２】
該噴霧器が、
噴霧するべき液体の収容に適した容器と、
一端が該容器の液体に浸漬され、他端がこの液体から離れた位置にある管状のエネルギー伝達装置と、
液体の霧化のために該容器または該管状のエネルギー伝達装置と作動可能なように連結され、該液体または該管状のエネルギー伝達装置へエネルギーを伝達するように構成されたエネルギー源であって、それによって作動中に伝達されたエネルギーが該管状のエネルギー伝達装置の該他端へ向かって該液体を押し出し、そこで該液体がエアゾールの形態で噴霧されるエネルギー源とを備えた、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
該エネルギー伝達装置が、該一端が液体の底部に隣接するように位置している、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
該エネルギー伝達装置が、エネルギーの放出の際にその壁に高周波振動の形成を可能とするよう構成され、該高周波振動により液面または該エネルギー伝達装置の該他端付近でエアゾール形成がもたらされる、請求項１２または１３に記載の装置。
【請求項１５】
該管状のエネルギー伝達装置の該他端と連結されたエアゾール管をさらに備え、該エアゾール管が、該エアゾール管内のエアゾールの静圧が、該エアゾール管に沿って、単独で該エアゾール管から霧状のエアゾールを押し出すのに十分な圧力低下を誘導するような断面積を有する、請求項１２ないし１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
細胞生物体へ物質を移送する装置であって、
生物体の移送領域に作用して、クレームまたは液体の形態の物質の生物体への移送を向上させる超音波エネルギーの発生装置と、
磁気エネルギーおよび電気エネルギーを該移送領域に同時に適用して、該クリームまたは液体の形態の物質の細胞生物体への移送をもたらす装置であって、該超音波エネルギー発生装置が結合されて、これらの装置の組み合わせにより相乗的な効果が得られるようにされた装置とを備えた装置。
【請求項１７】
該磁気エネルギーを適用する装置が、パルス磁気発生装置の形態である、請求項１６記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の１局面では、物質を細胞生物体へ移送する方法が提供される。この方法は、
イオン化されたエアゾール形態の物質を生物体の移送領域へ供給する工程と、
イオン化されたエアゾール物質の細胞生物体への移送を向上させるために、磁気エネルギーを移送領域へ適用する工程とを含む。
磁気エネルギーを適用する工程は、パルス磁場を印加することにより実施されることが好ましい。より好ましくは、パルス磁場は、非対称である。
本発明の他の局面によれば、細胞生物体へ物質を移送する方法が提供される。この方法は、
生物体の移送領域に、液体またはクリームの形態の物質を供給する工程と、
移送領域に超音波エネルギーを適用して、液体またはクリームの形態の物質の生物体への移送を向上させる工程と、
移送領域に磁気エネルギーおよび電気エネルギーを同時に適用して、液体またはクリームの形態の物質の細胞生物体への移送をもたらす工程と、を含む。
移送を向上させるための生物体への超音波エネルギーの適用は、生物体の穴の開口によって促進されることが好ましい。
超音波エネルギーと磁気エネルギーとは、同時に適用されることが好ましい。
超音波エネルギー、磁気エネルギーおよび／または電気エネルギーは、それぞれ、超音波場、磁場および／または電場を印加することによって適用されることが好ましく、この場合、磁場はパルス磁場であることが好ましい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
この発明のさらなる局面では、物質を細胞生物体内へ移送する装置が提供される。この装置は、
生物体の移送領域に物質をイオン化されたエアゾール形態で供給するためのエアゾール移送ヘッドと、
細胞生物体へのイオン化されたエアゾール物質の移送を向上させるために移送領域へ磁気エネルギーを適用する装置とを備えている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
好ましくは、エアゾール移送ヘッドは、移送領域のまわりに密閉されたコンパートメントを形成するように構成されている。
この装置は、エアゾール移送ヘッドに作用するように結合された噴霧器も備えていることが好ましい。より好ましくは、噴霧器は、
噴霧するべき液体の収容に適した容器と、
一端が容器の液体に浸漬され、他端がこの液体から離れた位置にある管状のエネルギー伝達装置と、
液体の霧化のために該容器または該管状のエネルギー伝達装置と作動可能なように連結され、該液体または該管状のエネルギー伝達装置へエネルギーを伝達するように構成されたエネルギー源であって、それによって作動中に伝達されたエネルギーが該管状のエネルギー伝達装置の該他端へ向かって該液体を押し出し、そこで該液体がエアゾールの形態で噴霧される、エネルギー源とを含む。
エネルギー伝達装置は、その一端が液体の底部に隣接するように位置していることが好ましい。
好ましくは、エネルギー伝達装置は、エネルギーの放出の際にその壁に高周波振動の形成を可能とするよう構成され、該高周波振動は液面またはエネルギー伝達装置の該他端付近でエアゾールの形成をもたらす。
好ましくは、噴霧器は、管状の音響伝達装置の他端と連結されたエアゾール管をさらに備え、このエアゾール管が、エアゾール管内のエアゾールの静圧がエアゾール管に沿って、単独でエアゾール管から霧状のエアゾールを押し出すのに十分な圧力低下を引き起こすような断面積を有している。
本発明のさらに他の局面では、細胞生物体へ物質を移送するための装置が提供される。この装置は、
生物体の移送領域に作用して、クレームまたは液体の形態の物質の生物体への移送を向上させる超音波エネルギーの発生装置と、
磁気エネルギーおよび電気エネルギーを移送領域に同時に適用して、クリームまたは液体の形態の物質の細胞生物体への移送をもたらす装置であって、超音波エネルギー発生装置が結合されて、これらの装置の組み合わせにより相乗的な効果が得られるようにされた装置と、を備えている。
磁気エネルギーを適用する装置は、パルス磁気発生装置の形態であることが好ましい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明の種々の局面の生物体は動物であってもよい。より詳しくは、この生物体はヒトであってもよい。移送領域は、動物またはヒトの膜を含んでもよい。この膜はヒトの皮膚を含んでもよい。あるいは、膜はヒトの角膜を含んでもよい。膜はあるいはヒトの肺をを含んでもよい。


【国際調査報告】
2005538822.tif 000014
2005538822.tif 000015
2005538822.tif 000016
2005538822.tif 000017
2005538822.tif 000018