(57)【要約】  本発明は、局部的にかつ選択的に癌細胞を死滅させ、創傷治療を改善し、そして、抗菌性プラズマ作用を改善するために、細胞の選択的な電気穿孔を同時に行うとともに、大気圧低温プラズマを用いて生体細胞を治療する方法及び装置に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞の電気穿孔を同時に行うとともに、プラズマにより生体細胞を治療する装置であって、電気穿孔用の従来型のデバイスに加えて、プラズマ発生用のデバイスを含むことを特徴とする、前記装置。
【請求項２】
前記プラズマが、大気圧プラズマ、特に、低温又は非熱的な大気圧プラズマであることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
少なくとも１つのプラズマ源電極と、少なくとも１つの電気穿孔電極と、ガス供給部と、少なくとも１つの電源とを含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
ガスノズルと、少なくとも１つの誘電体と、絶縁材と、少なくとも１つの高電圧電極とを更に含むことを特徴とする、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
対象物と、創傷と、皮膚とを生物学的に汚染除去するための、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置の使用。
【請求項６】
対象物と、創傷と、皮膚とを殺菌するための、請求項５に記載の使用。
【請求項７】
癌細胞を同時に電気穿孔し、そして、プラズマで治療することを特徴とする、癌を治療する方法。
【請求項８】
前記プラズマが大気圧プラズマ、特に、低温又は非熱的な大気圧プラズマであることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
罹病した皮膚領域の癌細胞を、インピーダンス制御された電気穿孔によって選択的に開口し、そして、電気穿孔された癌細胞を、大気圧プラズマ中に発生したラジカルによって死滅させることを特徴とする、化学療法剤を使用せずに皮膚癌を治療する方法。
【請求項１０】
慢性的創傷の細胞に対して、電気穿孔と大気圧プラズマとを並行して適用することを特徴とする、慢性的創傷の細胞を治療する方法。
【請求項１１】
死滅させられるべき微生物の細胞膜細孔に対して、プラズマを同時に作用させるとともに、可逆的電気穿孔を行って前記細胞膜細孔を一時的に開き、そして、プラズマ中に発生したラジカルによって前記細胞を効果的に死滅させることを特徴とする、対象物を殺菌する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、局部的にかつ選択的に癌細胞を死滅させ、創傷治療を改善し、そして、抗菌性プラズマ作用を改善するために、細胞の選択的な電気穿孔を同時に行うとともに、大気圧低温プラズマを用いて生体細胞を治療する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
１．癌治療の問題
今日では、単独で又は組み合わせて用いられる癌療法の標準的方法は、手術、化学療法、及び放射線療法である。臨床テストには現在、「電気穿孔療法」（ＥＰＴ）、「電気化学療法」（ＥＣＴ）、又は「高電圧パルス療法」（ＨＶＩＴ）と呼ばれる方法があり、これは、パルス電場を選択的に集中的に用いることにより、一時的にかつ可逆的に、癌細胞に細胞膜細孔を開けることに基づく（電気穿孔法）。その結果、化学療法に用いられる活性成分（例えば、ブレオマイシン又はシスプラチン）の細胞の摂取量を大幅に増やすことができる。従来の化学療法に対する利点は、電気化学療法の場合、必要とされる活性成分の投与量を約２０分の１に減らすことができ、選択して死滅させるために瘢痕を最小限に抑えるとともに組織保護の効果が得られ、そして、化学療法剤によって生じる副作用を著しく軽減できる。癌細胞は健康な細胞と、大きさ、細胞膜の構造、及び電気的特性を異にするので、高電圧パルスの振幅、個数、時間的長さ、及び周波数を適切に選択することにより、選択的に電気穿孔を行うことができる。細胞に対してこのように制御され、選択性ある電気穿孔を実現するための種々の装置が、ＤＥ６９６０４５０９、ＤＥ６９９２８３８３、ＤＥ６０１０６９０１に記載されている。
【０００３】
電気化学療法の場合、活性成分の投与量を著しく軽減できるとしても、そして健康な身体組織に対する化学療法剤の副作用が、従来型の化学療法の場合より少ないとしても、これらの高価な化学療法剤の使用を完全には省くことができない。
【０００４】
２．慢性的創傷治癒の問題
慢性的な創傷は、多くの場合、一次疾患の結果なので、その治癒のための最初のアプローチは、この一次疾患の診断及び原因治療である。しかし、多くの場合では、一次疾患の治癒が不可能であるため、種々の局所療法手段（例えば、外科処置、創傷洗浄、並びに創傷殺菌による、抗生剤及び特殊な創傷被覆材並びに創傷包帯を用いることによる）によって、一次疾患が継続しても創傷の治癒を得ようと試みられている。
【０００５】
治療薬（軟膏、チンキ剤、粉末剤、防腐剤、抗生剤）、並びに、慢性創傷を治療する包帯材料及び包帯システムは、提供されるものがますます増加する傾向にあるが、それに付随して、選択と適用を正しく行わなければならないという問題が生じる。このために、そこで行われる治療手順は、さまざまな医学的措置が多数取られても、それらはたがいに調整されておらず、しばしば効果のないことを特徴とし（多剤投与）、しばしば治癒遅延とコスト上昇の原因となる。
【０００６】
３．殺菌、汚染除去、医療工学生成品調製（Aufbereitung medizintechnischerProdukte）の問題
医療技術製品の数は増加しているが、熱殺菌、化学殺菌、紫外線殺菌、及びガンマ線殺菌の公知の標準的方法は、材料技術的理由、構造上の理由、並びに、環境及び健康上の理由から、これ以上採用することはできない。従って、材料を損なわずに効果的に抗菌性の治療を行う方法の開発は、ますます重要である。この問題解決に興味深い可能性を提供するのは、プラズマ工学的方法である。多数の公刊物および特許公報に記載されているように、この種の解決法のため、世界中で集中的に作業が行われている。
【０００７】
敏感で熱不安定（thermolabilen）な材料からなる医療技術製品に対して、材料を損なわず汚染除去するためにプラズマを採用することによって、すでにいくつかの例では、殺菌に必要な６桁範囲の規模の除菌効果が確実に得られているが、これは関連する微生物のうちいくつかの場合に限られている。この技術の可能性は、これまでまだ完全には活用されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、従来の技術に記載される解決法の欠点を克服することである。
【発明を解決するための手段】
【０００９】
前記課題は、特許請求の範囲に記載の特徴によって解決される。
【００１０】
本発明は、生体細胞に対する大気圧プラズマの作用を高めるために、前記細胞を同時に電気穿孔するという原理に基づく。こうして癌治療への適用の際、インピーダンス制御された電気穿孔によって、罹病した皮膚領域の癌細胞の膜細孔（Membranporen）を選択的に開口し、その結果、電気穿孔された癌細胞を、大気圧プラズマ（例えば、プラズマジェット又は表面バリア放電）で発生したラジカルによって死滅させることができるので、化学療法剤を更に使用する必要がない。
【００１１】
本発明によって下記の問題を解決できる：
１．癌治療の問題：化学療法剤を使用せずに、局部的にかつ選択的に癌細胞を死滅させること。
２．慢性創傷治癒の問題：創傷治療を改善する新しい療法上の試みとして、防腐作用と、健康な組織を再構築（Neubildung）する刺激作用とを組み合わせること。
３．殺菌、汚染除去、及び医療工学生成品調製の問題：微生物細胞の電気穿孔と組み合わせることにより、プラズマの抗菌作用を改善すること。
【００１２】
慢性創傷の細胞を治療する場合、治療パラメータの選択が最適であれば、電気穿孔と大気圧プラズマとの適用を並行して行うことによって、健康な組織細胞を再構築する刺激作用と同時に、プラズマのより効果的な防腐作用とを達成することができる。
【００１３】
殺菌の問題は、次のようにして解決される。すなわち、プラズマを同時に作用させるとともに、可逆的な電気穿孔を行うことによって、死滅させられるべき微生物の細胞膜細孔を一時的に開き、前記細胞をプラズマ中に発生したラジカルによって効果的に死滅させることができる。
【００１４】
癌治療に適用される場合には、高価な化学療法剤の使用を省くことによって、治療コストのいちじるしい低下が得られ、治療の副作用がなくなる。
【００１５】
慢性創傷を治療する場合には、本発明の利点は、多剤投与による治療から、効率的かつ安価で汎用的に適用可能な治療に移行できる可能性があることである。このような治療によって、効果的な防腐作用が得られ、前記作用には、健康な組織の再構築への刺激作用がともなう。
【００１６】
大気圧プラズマによる殺菌、汚染除去、又は医療工学生成品調製の間に、電気穿孔を追加的に適用することによって、殺菌効率の大きな改善が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
図面に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの図面に限定されるものではない。図１〜図４は、４つの態様に基づく本発明による装置の基本構造を示すものであって、ここで、図１及び図２は、プレート型（２ｂと５ｂ）の例を示すものであって、図３及び図４の場合には、針状の電気穿孔電極が使用される。図１及び図３では、表面バリア放電の例が示されており、図２及び図４では、プラズマ治療用に使用される配列プラズマジェット（Anordnungen Plasmajets）が示される。
【符号の説明】
【００１８】
下記の図面には、下記参照符号を用いた。
１・・・ガスノズル；２・・・接地された電極；
２ａ・・・接地されたプラズマ源電極；２ｂ・・・接地された電気穿孔電極；
３・・・細胞組織；４・・・誘電体；５・・・高電圧電極；
５ａ・・・プラズマ源電極；５ｂ・・・電気穿孔電極；６・・・絶縁材；
７・・・電源；７ａ・・・プラズマ源電源；
７ｂ・・・電気穿孔電源；８・・・ガス供給部；９・・・プラズマ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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