(57)【要約】  本発明は、可溶性マイクロニードルと電気透過電極とが一つに集積され、経皮遺伝子伝達のための皮膚内の遺伝子放出及び細胞内の遺伝子導入を一つの治療部位で集中的かつ効率的に行わせるエレクトロマイクロニードル集積体及びその製造方法に関する。本発明によるエレクトロマイクロニードル集積体は、ベース部と、ベース部から突設される複数の電極部とを持ち、人体の皮膚に接触して電場パルスを加える電気透過電極と、生体適合性及び生分解性の粘性物質と遺伝物質とを含んでなり、各電極部に取り付けられて人体の皮膚の内部に挿入されるマイクロニードルと、を備え、マイクロニードルは、皮膚の内部で分解され、電気透過電極は、マイクロニードルの挿入地点に電場パルスを加える。
2014525792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部と、前記ベース部から突設される複数の電極部とを持ち、人体の皮膚に接触して電場パルスを加える電気透過電極と、
生体適合性及び生分解性の粘性物質と遺伝物質とを含んでなり、前記各電極部に取り付けられて前記人体の皮膚の内部に挿入されるマイクロニードルと、を備え、
前記マイクロニードルは、前記皮膚の内部で分解され、前記マイクロニードルに含まれた遺伝物質が細胞内にスムーズに導入されるように、前記電気透過電極は、前記マイクロニードルの挿入地点に電場パルスを加えることを特徴とするエレクトロマイクロニードル集積体。
【請求項２】
前記生体適合性及び生分解性の粘性物質は、
ポリエステル、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡｓ）、ポリ（α−ヒドロキシ酸）、ポリ（β−ヒドロキシ酸）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−ｃｏ−バリレート；ＰＨＢＶ）、ポリ（３−ヒドロキシプロプリオネート；ＰＨＰ）、ポリ（３−ヒドロキシヘキサノエート；ＰＨＨ）、ポリ（４−ヒドロキシ酸）、ポリ（４−ヒドロキシブチレート）、ポリ（４−ヒドロキシバリレート）、ポリ（４−ヒドロキシヘキサノエート）、ポリ（エステルアミド）、ポリカプロラクトン、ポリラクチド（ＰＬＡ）、ポリグリコライド（ＰＧＡ）、ポリ（ラクチド−ｃｏ−グリコライド；ＰＬＧＡ）、ポリジオキサノン、ポリオルトエステル、ポリアンハイドライド、ポリ（グリコール酸−ｃｏ−トリメチレンカーボネート）、ポリホスホエステル、ポリホスホエステルウレタン、ポリ（アミノ酸）、ポリシアノアクリレート、ポリ（トリメチレンカーボネート）、ポリ（イミノカーボネート）、ポリ（タイロシンカーボネート）、ポリカーボネート、ポリ（タイロシンアリレート）、ポリアルキレンオキサレート、ポリホスファゼン、ＰＨＡ−ＰＥＧ、ポリビニルピロリドン、ポリブタジエン、ポリヒドロキシブチル酸、ポリメチルメタクリレート、ポリメタクリル酸エステル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、塩化ビニル−プロピレン−ビニルアセテート共重合体、塩化ビニル−ビニルアセテート共重合体、クマローネインデンポリマー、ジブチルアミノヒドロキシプロピルエーテル、エチレン−ビニルアセテート共重合体、グリセロールジステアレート、２−メチル−５−ビニルピリジンメタクリレート−メタクリル酸共重合体、ヒアルロン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、セルロースまたはその誘導体、マルトース、デキストラン、グルコマンナン、グルコサミン、キトサン、ヘパリン、アルギネート、イヌリン、澱粉、グリコーゲン、キチン、コンドロイチン、デキストリン、ケラトスルファート、牛脂、鯨ワックス、密蝋、パラフィンワックス及びキャスターワックスで構成された群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のエレクトロマイクロニードル集積体。
【請求項３】
ベース部と、前記ベース部から突設される複数の電極部と、を持つ電気透過電極を設ける段階と、
生体適合性及び生分解性の粘性物質と遺伝物質とを混合して混合組成物を製造する段階と、
液状の前記混合組成物を前記電極部上に供給した後、これを凝固させてマイクロニードルを形成する段階と、を含むことを特徴とするエレクトロマイクロニードル集積体の製造方法。
【請求項４】
前記マイクロニードルを形成する段階は、
平板状の基板に液状の前記混合組成物を塗布する段階と、
前記塗布された混合組成物に前記電極部を接触させる段階と、
前記基板に対して前記電極部を相対移動させて前記混合組成物をドローイングする段階と、
前記ドローイングされた混合組成物を凝固させる段階と、を含むことを特徴とする請求項３に記載のエレクトロマイクロニードル集積体の製造方法。
【請求項５】
前記ドローイングされた混合組成物が凝固された後、前記基板を加熱して前記基板側の混合組成物を液化し、前記基板と前記凝固された混合組成物とを分離する段階をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のエレクトロマイクロニードル集積体の製造方法。
【請求項６】
前記マイクロニードルを形成する段階は、
前記電極部上に液状の前記混合組成物をスポッティングする段階と、
前記スポッティングされた前記混合組成物を凝固させる段階と、を含むことを特徴とする請求項３に記載のエレクトロマイクロニードル集積体の製造方法。
【請求項７】
前記生体適合性及び生分解性の粘性物質は、
ポリエステル、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡｓ）、ポリ（α−ヒドロキシ酸）、ポリ（β−ヒドロキシ酸）、ポリ（３−ヒドロキシブチレート−ｃｏ−バリレート；ＰＨＢＶ）、ポリ（３−ヒドロキシプロプリオネート；ＰＨＰ）、ポリ（３−ヒドロキシヘキサノエート；ＰＨＨ）、ポリ（４−ヒドロキシ酸）、ポリ（４−ヒドロキシブチレート）、ポリ（４−ヒドロキシバリレート）、ポリ（４−ヒドロキシヘキサノエート）、ポリ（エステルアミド）、ポリカプロラクトン、ポリラクチド（ＰＬＡ）、ポリグリコライド（ＰＧＡ）、ポリ（ラクチド−ｃｏ−グリコライド；ＰＬＧＡ）、ポリジオキサノン、ポリオルトエステル、ポリアンハイドライド、ポリ（グリコール酸−ｃｏ−トリメチレンカーボネート）、ポリホスホエステル、ポリホスホエステルウレタン、ポリ（アミノ酸）、ポリシアノアクリレート、ポリ（トリメチレンカーボネート）、ポリ（イミノ−カーボネート）、ポリ（タイロシンカーボネート）、ポリカーボネート、ポリ（タイロシンアリレート）、ポリアルキレンオキサレート、ポリホスファゼン、ＰＨＡ−ＰＥＧ、ポリビニルピロリドン、ポリブタジエン、ポリヒドロキシブチル酸、ポリメチルメタクリレート、ポリメタクリル酸エステル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、塩化ビニル−プロピレン−ビニルアセテート共重合体、塩化ビニル−ビニルアセテート共重合体、クマローネインデンポリマー、ジブチルアミノヒドロキシプロピルエーテル、エチレン−ビニルアセテート共重合体、グリセロールジステアレート、２−メチル−５−ビニルピリジンメタクリレート−メタクリル酸共重合体、ヒアルロン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、セルロースまたはその誘導体、マルトース、デキストラン、グルコマンナン、グルコサミン、キトサン、ヘパリン、アルギネート、イヌリン、澱粉、グリコーゲン、キチン、コンドロイチン、デキストリン、ケラトスルファート、牛脂、鯨ワックス、密蝋、パラフィンワックス及びキャスターワックスで構成された群から選択されることを特徴とする請求項３に記載のエレクトロマイクロニードル集積体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、治療部位内の経皮遺伝子伝達のために、可溶性マイクロ構造体と電気透過電極とが一つの構造体に集積されたエレクトロマイクロニードル集積体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
遺伝子伝達及び遺伝子治療は、外部から遺伝子を体内に取り入れて細胞に欠陷のある遺伝子を代替し、かつ必要な遺伝子を取り入れて特定機能を提供することで、疾病を治療するか、または治療モデルを開発することを目的とする。特に皮膚を用いた遺伝子伝達（Ｃｕｔａｎｅｏｕｓ  ｇｅｎｅ  ｔｒａｎｓｆｅｒ）及び遺伝子治療は、皮膚への容易な接近性とモニタリング及び皮膚内の多様な兔疫細胞の存在のために注目されているが、外部遺伝子を効果的にターゲット皮膚細胞内に伝達して安定して発現させる伝達技術（遺伝子伝達体）の開発において、皮膚の生物学的障壁である皮膚最外角層である角質層と細胞膜との遺伝子透過及び導入は、解決すべき課題である。
【０００３】
遺伝子と治療部位によって好適な伝達体として安定性の高い非ウイルス性の物理化学的方法が段々注目されており、そのうち電場パルス（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｆｉｅｌｄ  ｐｕｌｓｅ）で生体内細胞膜の透過率を一時的に増加させて細胞内に遺伝子を導入（Ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ  ｔｒａｎｓｆｅｃｔｉｏｎ）する電気透過法（Ｅｌｅｃｔｒｏｐｏｒａｔｉｏｎ）が、ジェネトロニクス社（ＰＣＴ出願、ＷＯ９９／０６２５９２号“Ｆｌｏｗ−ｔｈｒｏｕｇｈ  ｅｌｅｃｔｒｏｐｏｒａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ｅｘ  ｖｉｖｏ  ｇｅｎｅｔｈｅｒａｐｙ”）によって提案された。しかし、細胞内の遺伝子導入を目的とする電気透過法は、組職内の電場パルス部位に十分な遺伝子濃度が優先にならねばならないため、このために既存には、使い捨て注射器を使うさらなる皮膚伝達（Ｔｒａｎｓｄｅｒｍａｌ  ｄｅｌｉｖｅｒｙ）手段が優先的に要求され、前記の非統合システム（Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｓｙｓｔｅｍ）では、治療部位への効率的な皮膚内の遺伝子伝達が困難であった。したがって、皮膚伝達及び細胞内の遺伝子導入が治療部位で行われる統合システム（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｓｙｓｔｅｍ）が提案され、皮膚伝達のための装置と細胞内の遺伝子導入を行う電気透過法との効率的な統合に焦点が合わせられている。
【０００４】
米国ＢＴＸ社の使い捨て注射器を用いた皮膚伝達と、び電気透過法を用いた細胞内の遺伝子導入方法とが一つの装置に統合されたシステム（米国特許登録第５２７３５２５号“Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｅｌｅｃｔｒｏｐｏｒａｔｉｏｎ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ｄｒｕｇ  ａｎｄ  ｇｅｎｅ  ｄｅｌｉｖｅｒｙ”）が提案され、治療部位内の経皮遺伝子伝達を行ったが、使い捨て注射器を通じる皮膚伝達は、皮膚内刺激及び痛症を伴うだけではなく、微細な皮膚層内への正確な遺伝子放出が制限的であった。
【０００５】
ジョンズ・ホプキンス大学の遺伝子銃と電気透過法とが統合された電気透過油電子銃（米国特許公開第２００９００３０３６４“Ｅｌｅｃｔｒｏｐｏｒａｔｉｏｎ  ｇｅｎｅ  ｔｈｅｒａｐｙ  ｇｕｎ  ｓｙｓｔｅｍ”）が紹介されたが、遺伝子銃であって正確な治療部位内の皮膚伝達は制限的であった。よって、電気透過法と統合された新たな皮膚伝達素子が、治療部位内の経皮遺伝子伝達のために要求されており、正確かつ効率的な無痛皮膚伝達素子として、マイクロニードルが注目されている。
【０００６】
一般的にマイクロニードルは、マイクロスケールサイズの直径及び長さを持って無痛で皮膚を貫通し、マイクロニードルの薬物伝達は、血管またはリンパ管のような生体循環系（Ｃｉｒｃｕｌａｔｏｒｙ  ｓｙｓｔｅｍ）ではない局所的な皮膚内放出を目的とする。タロン・バイオテック社（Ｓｍａｌｌｐｏｘ  ＤＮＡ  ｖａｃｃｉｎｅ  ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ  ｂｙ  ｎｏｖｅｌ  ｓｋｉｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｐｏｒａｔｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ  ｐｒｏｔｅｃｔｓｍｉｃｅ  ａｇａｉｎｓｔ  ｉｎｔｒａｎａｓａｌ  ｐｏｘｖｉｒｕｓ  ｃｈａｌｌｅｎｇｅ，Ｖａｃｃｉｎｅ２５，１８１４−１８２３，２００７）が遺伝子がコーティングされたマイクロニードル（Ｃｏａｔｅｄ  ｍｉｃｒｏｎｅｅｄｌｅ）と電気透過電極（Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）とが統合されたシステムを提案したが、コーティングマイクロニードルは、遺伝子ローディング量が制限的であるため皮膚内の遺伝子放出量に限界があり、結局には経皮遺伝子伝達効率が低下した。
【０００７】
したがって、コーティングマイクロニードルより効果的な遺伝子ローディングの可能な可溶性マイクロニードル（Ｄｉｓｓｏｌｖｉｎｇ  ｍｉｃｒｏｎｅｅｄｌｅ）と伝記透過電極とが統合されたシステムが、効率的な治療部位内の経皮遺伝子伝達のために要求されているが、既存の可溶性マイクロニードル製作方法であるモールディング方式のマイクロキャスティング法（Ｍｉｃｒｏ−ｃａｓｔｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ）では、可溶性マイクロニードルと電気透過電極とを一つの構造体に集積（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）するのに難点があった。
【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、可溶性マイクロニードルと電気透過電極とが一つに集積され、経皮遺伝子伝達のための皮膚内の遺伝子放出及び細胞内の遺伝子導入を一つの治療部位で集中的かつ効率的に行わせるエレクトロマイクロニードル集積体及びその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するために、本発明によるエレクトロマイクロニードル集積体は、ベース部と、前記ベース部から突設される複数の電極部とを持ち、人体の皮膚に接触して電場パルスを加える電気透過電極と、生体適合性及び生分解性の粘性物質と遺伝物質とを含んでなり、前記各電極部に取り付けられて前記人体の皮膚の内部に挿入されるマイクロニードルと、を備え、前記マイクロニードルは、前記皮膚の内部で分解され、前記マイクロニードルに含まれた遺伝物質が細胞内にスムーズに導入されるように、前記電気透過電極は、前記マイクロニードルの挿入地点に電場パルスを加えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によるエレクトロマイクロニードル集積体の製造方法は、ベース部と、前記ベース部から突設される複数の電極部と、を持つ電気透過電極を設ける段階と、生体適合性及び生分解性の粘性物質と遺伝物質とを混合して混合組成物を製造する段階と、液状の前記混合組成物を前記電極部上に供給した後、これを凝固させてマイクロニードルを形成する段階と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、前記マイクロニードルを形成する段階は、平板状の基板に液状の前記混合組成物を塗布する段階と、前記塗布された混合組成物に前記電極部を接触させる段階と、前記基板に対して前記電極部を相対移動させて前記混合組成物をドローイングする段階と、前記ドローイングされた混合組成物を凝固させる段階と、を含むことが望ましい。
【００１２】
また、本発明によれば、前記ドローイングされた混合組成物が凝固された後、前記基板を加熱して前記基板側の混合組成物を液化し、前記基板と前記凝固された混合組成物とを分離する段階をさらに含むことが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
前記構成の本発明によれば、治療部位に集中的に遺伝物質を伝達でき、同一地点に電場パルスを印加することで遺伝子の細胞内伝達効率を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態によるエレクトロマイクロニードル集積体の製造方法のフローチャートである。
【図２】電気透過電極の概略的な斜視図である。
【図３】電気透過電極の概略的な斜視図である。
【図４】マイクロニードル形成方法の概略的はフローチャートである。
【図５】マイクロニードル形成方法の概略的はフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態によるエレクトロマイクロニードル集積体及びその製造方法について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態によるエレクトロマイクロニードル集積体の製造方法のフローチャートであり、図２及び図３は、電気透過電極の概略的な斜視図であり、図４及び図５は、マイクロニードル形成方法の概略的なフローチャートである。
【００１７】
図１ないし図５を参照すれば、本実施形態によるエレクトロマイクロニードル集積体の製造方法Ｍ１００は、電気透過電極準備段階（Ｓ１０）と、混合組成物製造段階（Ｓ２０）と、マイクロニードル形成段階（Ｓ３０）とを含む。
【００１８】
電気透過電極準備段階（Ｓ１０）では、電気透過電極を設ける段階である。電気透過電極１０Ａ〜１０Ｄは、電気透過法、すなわち、マイクロニードルによって皮膚の内部に伝達された遺伝物質（遺伝子）が細胞内にスムーズに透過されるように、電場パルスを加えるためのものである。図２及び図３に示されたように、電気透過電極１０Ａ〜１０Ｄは、平板状のベース部１１と、このベース部から突設される複数の電極部１２とを持つ。この時、電極部１２の形状は、図２及び図３に示されたように多様な形状に形成される。例えば、電極部は、マイクロブレード、マイクロナイフ、マイクロファイバ、マイクロスパイク、マイクロプローブ、マイクロバーブ（ｍｉｃｒｏｂａｒｂ）であり、さらに望ましくは、マイクロスパイク、マイクロプローブまたはマイクロバーブであり、最も望ましくは、マイクロスパイク及びマイクロプローブである。
【００１９】
電気透過電極は、多様な微細加工技術及び金属蒸着技術をそれぞれあるいは共に用いて製作する。ここで、微細加工技術は、金属及びポリマーの切削及び研磨する技術を意味し、金属蒸着技術は、加工されたポリマー上に選択的な金属蒸着及び金属メッキ技術を意味する。
【００２０】
図２に示されたように、電気透過電極１０Ａ、１０Ｂは、金属を用いてベース部と電極部とが一体に形成された“金属一体型マイクロ構造体”形態に製作できる。この時、金属は生体に適用可能な金属であることが望ましく、セラミックス、半導体でも製作できる。具体的に、電気透過電極の材質は、コバルト、チタン、ステンレス鋼、クロム、ニッケル、銅、銀、金、アルミニウムまたはこれらの合金であり、さらに望ましくは、コバルト、チタン、ステンレス鋼、クロム、ニッケル、銅、アルミニウムまたはこれらの合金であり、最も望ましくは、チタン、クロム、ニッケル、アルミニウムまたはこれらの合金である。
【００２１】
金属一体型の電気透過電極は、業界に公知の多様な形態の金属微細加工技術で製作できる。例えば、圧延、鍛造、ミーリング、切削、旋盤加工を用いて金属微細加工を行える。そして、電気透過電極の電極部の有効な下部直径は１０〜１０００μmであり、さらに望ましくは５０〜５００μmである。電極部の有効な縦横割合（長さ：下部直径）は０．１〜１０であり、さらに望ましくは０．５〜５である。
【００２２】
一方、図３に示されたように、電気透過電極１０Ｃ、１０Ｄは、“金属ターン化されたポリマー形態”に製作されてもよい。すなわち、ポリマーを用いてベース部及び電極部を持つ基本構造体を製作した後、構造体全体に金属蒸着金属メッキを行うか、または電極部に選択的に金属蒸着金属メッキを行うことでパターン化された形態に製作できる。
【００２３】
この時、ポリマーは、生体適合性であることが望ましく、具体的には、アクリル酸、アクリル酸エステル、アクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリル酸、メタクリル酸エステルなどの重合体及び共重合体であり、さらに望ましくは、メタクリル樹脂及びポリアクリル酸樹脂である。金属蒸着は当業界に公知の多様な方法を用いて行え、望ましくは、物理的金属蒸着または化学的金属蒸着を用いることができ、最も望ましくは、物理的金属蒸着でスパッタリング、蒸発（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）または化学的金属蒸着でトレンス反応（Ｔｏｌｌｅｎｓ’  ｒｅａｃｔｉｏｎ）を用いて金属蒸着できる。また、前記金属蒸着段階以後金属メッキ段階をさらに含む。蒸着またはメッキに使う金属は、生体に適用可能な金属であり、望ましくは、コバルト、チタン、ステンレス鋼、クロム、ニッケル、銅、銀、金、アルミニウムまたはこれらの合金であり、さらに望ましくは、コバルト、チタン、ステンレス鋼、クロム、ニッケル、銅、アルミニウムまたはこれらの合金であり、最も望ましくは、チタン、クロム、ニッケル、アルミニウムまたはこれらの合金である。
【００２４】
一方、図２に示された金属一体型の電気透過電極は、１つの電極のみで用いられ、図３に示された金属パターン化された電気透過電極は、２つの電極（正極及び負極）で用いられる。
【００２５】
混合組成物製造段階（Ｓ２０）では、粘性物質と遺伝物質とを混合して混合組成物を製造する。この時、粘性物質は、生体適合性、生分解性、生体内可溶性物質である。生体適合性物質は、実質的に人体に毒性がなく、化学的に不活性であり、免疫原性のない物質を意味し、生分解性物質は、生体内で体液または微生物などによって分解される物質を意味し、生体内可溶性物質は、生体内温度及び体液によって可溶される物質を意味する。
【００２６】
本発明で用いられる粘性物質は、炭水化物であり、さらに望ましくは、１炭糖、２炭糖、３炭糖、オリゴ糖、ポリサカライドまたはこれらのアルコール誘導体である。さらに望ましくは、グルコース、ラクトース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、マルツロース、ラクツロース、マルトース、スクロース、トレハロース、ラフィノース、メレジトース、メリビオース、キシロビオース、セロビオース、スタキオース、ソルビトール、マンニトール、エリトリトール、キシリトール、ラシトール、マルチトール；グルコン酸及びグルコン酸γ−ラクトンのようなアルドン酸及びそのラクトン誘導体、リバラ酸、アラビナル酸及びガラクタル酸のようなアルダル酸及びそのラクトン誘導体；グルクロン酸、ガラクツロン酸及びマンヌロン酸のようなウロン酸；澱粉、植物性ガム、置換セルロース（例えば、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース及びアルキルセルロース）、結晶セルロース、ヘパリン、ヒアルロンサン、キトサン、デキストラン、アルジネート、トラガカント、アガー及びカラギナンを含む。
【００２７】
また、本発明で用いられる粘性物質は、液状で粘性を持つ。このような粘性は、種類、濃度、送風及び温度などによって多様に変化させることができ、本発明の目的に好適に調節できる。望ましくは、本発明で用いられる粘性物質は、最大２０００００ｃＳｔ以下の粘性を示す。
【００２８】
一方、粘性物質の流体化（液化）は、当業界に公知の多様な方法を通じて行える。本発明の望ましい具現例によれば、流体化は、生体適合性の粘性物質の融点以上の温度で加熱して行うか、または、好適な溶媒（例えば、水、炭素数１−４の無水または含水低級アルコール、アセトン、エチルアセテート、クロロホルム、１，３−ブチレングリコール、へキサン、ジエチルエーテル及びブチルアセテートなど）に生体適合性物質を溶解させて行う。
【００２９】
本実施形態によれば、粘性物質は、５０℃以上、さらに望ましくは６０℃以上、さらに望ましくは７０℃、最も望ましくは８０℃以上の融点を持つ。融点を言及する場合に上限線（ｕｐｐｅｒ  ｌｉｍｉｔ）は特に制限されないが、望ましくは５００℃、より望ましくは４００℃、さらに望ましくは３００℃、最も望ましくは２００℃である。
【００３０】
遺伝物質（遺伝子）は、遺伝子治療を目的とするものであり、抗炎症剤、痛み止め、抗関節炎剤、鎮痙剤、抗憂鬱症剤、抗精神病薬物、神経安定剤、抗不安剤、麻薬拮抗剤、抗パーキンソン疾患薬物、コリン性アゴニスト、抗癌剤、抗血管新生阻害剤、免疫抑制剤、抗ウイルス剤、抗生剤、食欲抑制剤、鎮痛剤、抗コリン剤、抗ヒスタミン剤、抗偏頭痛剤、ホルモン剤、冠状血管、脳血管または末梢血管拡張剤、避姙薬、抗血栓剤、利尿剤、抗高血圧剤、心血管疾患治療剤のためのＤＮＡ、ＲＮＡ、ｓｉＲＮＡ、ｍｉｃｒｏＲＮＡなどの核酸分子である。望ましくは、ホルモン、ホルモン類似体、酵素、酵素阻害剤、信号伝逹タンパク質またはその一部分、抗体またはその一部分、単鎖抗体、結合タンパク質またはその結合ドメイン、抗原、付着タンパク質、構造タンパク質、調節タンパク質、毒素タンパク質、サイトカイン、転写調節因子、血液凝固因子及びワクチンなどに関する遺伝物質を含むが、これらに限定されるものではない。
【００３１】
さらに詳細には、前記タンパク質／ペプチド／ワクチンにかかる遺伝物質は、インシュリン、ＩＧＦ−１（ｉｎｓｕｌｉｎ−ｌｉｋｅ  ｇｒｏｗｔｈ  ｆａｃｔｏｒ  １）、成長ホルモン、エリスロポエチン、Ｇ−ＣＳＦｓ（ｇｒａｎｕｌｏｃｙｔｅ−ｃｏｌｏｎｙ  ｓｔｉｍｕｌａｔｉｎｇ  ｆａｃｔｏｒｓ）、ＧＭ−ＣＳＦｓ（ｇｒａｎｕｌｏｃｙｔｅ／ｍａｃｒｏｐｈａｇｅ−ｃｏｌｏｎｙ  ｓｔｉｍｕｌａｔｉｎｇ  ｆａｃｔｏｒｓ）、インターフェロンアルファ、インターフェロンベータ、インターフェロンガンマ、インタールキン−１アルファ及びベータ、インタールキン−３、インタールキン−４、インタールキン−６、インタールキン−２、ＥＧＦｓ（ｅｐｉｄｅｒｍａｌ  ｇｒｏｗｔｈ  ｆａｃｔｏｒｓ）、カルシトニン、ＡＣＴＨ（ａｄｒｅｎｏｃｏｒｔｉｃｏｔｒｏｐｉｃ  ｈｏｒｍｏｎｅ）、ＴＮＦ（ｔｕｍｏｒ  ｎｅｃｒｏｓｉｓ  ｆａｃｔｏｒ）、アトビスバン、ブセレリン、セトロレリクス、デスロレリン、デスモプレシン、ダイノルフィンＡ（１−１３）、エルカトニン、エレイドシン、エプチフィバチド、ＧＨＲＨ−II（ｇｒｏｗｔｈ  ｈｏｒｍｏｎｅ  ｒｅｌｅａｓｉｎｇ  ｈｏｒｍｏｎｅ−II）、ゴナドレリン、ゴセレリン、ヒストレリン、ロイプロレリン、リプレシン、オクトレオチド、オキシトシン、ピトレシン、セクレチン、シンカリド、テルリプレシン、チモペンチン、チモシンα１、トリプトレリン、ビバリルジン、カルベトシン、シクロスポリン、エキセジン、ランレオチド、ＬＨＲＨ（ｌｕｔｅｉｎｉｚｉｎｇ  ｈｏｒｍｏｎｅ−ｒｅｌｅａｓｉｎｇ  ｈｏｒｍｏｎｅ）、ナファレリン、副甲状腺ホルモン、プラムリンタイド、Ｔ−２０（ｅｎｆｕｖｉｒｔｉｄｅ）、サイマルファシン、ジコノタイド、抗ウイルス及びワクチンタンパク質にかかる遺伝物質を含む。
【００３２】
前記遺伝物質と粘性物質との混合は、当業界に公知の多様な方法を用いて行える。基本的な混合は、撹拌器を通じて行え、また、水中油（ｏｉｌ−ｉｎ−ｗａｔｅｒ）または油中水（ｗａｔｅｒ−ｉｎ−ｏｉｌ）エマルジョンタイプ及び多重エマルジョンタイプなどで製造できる。エマルジョンの製造方法は、望ましくは、乳化剤なしに粘性物質内に直接遺伝物質を分散させて、遺伝物質の内包されたエマルジョンを製作するか、天然または合成された多様な乳化剤を用いて遺伝物質を含ませる。
【００３３】
乳化剤を使う場合、さらに望ましくは、天然乳化剤として、レシチン、硼砂、ステアリン酸、アミゾールソフト、ヘリオジェル、密蝋、キサンタンガム、乳化ロウまたは可溶化剤を用いて安定化させることができ、合成乳化剤として、水中油エマルジョン用乳化剤であるＰＥＧ−８ジラウレート（ＰＥＧ−８ｄｉｌａｕｒａｔｅ）、ＰＥＧ−１５０ジステアレート、ＰＥＧ−８ステアレート、ＰＥＧ−４０ジステアレート、ＰＥＧ−１００ジステアレート及び油中水エマルジョン用乳化剤であるソルビタンステアレート、オレイン酸ソルビタン、セスキオレイン酸ソルビタン、トリオレイン酸酸ソルビタンなどで構成された群から選択するか、またはこれらを組み合わせて遺伝子が内包されたエマルジョンを製作することであり、最も望ましくは、乳化剤なしにエマルジョンを製作する。例えば、水溶性粘性物質に遺伝物質が含まれた脂溶性液体を、ホモジナイザーを用いて水中油（Ｗ／Ｏ）タイプにエマルジョン化するか、または、脂溶性粘性物質に遺伝物質が含まれた水溶性液体を、ホモジナイザーを用いて油中水（Ｏ／Ｗ）タイプにエマルジョン化して混合組成物を製造する。
【００３４】
マイクロニードル形成段階（Ｓ３０）は、電気透過電極の電極部１２上に混合組成物を用いてマイクロニードルを形成する段階であり、具体的には、次のように進む。
【００３５】
図４に示されたように、平板状の基板ｇに混合組成物を塗布した後、電気透過電極の電極部を、塗布された混合組成物に接触させる。次いで、電気透過電極１０を基板ｇに対して相対移動させれば、混合組成物がドローイングされ、以後に時間が経過すれば、ドローイングされた混合組成物及び基板上に残存する混合組成物がすべて凝固される。この状態で基板を加熱すれば、基板上の粘性組成物が液化され、ドローイングされた粘性組成物と基板上の粘性組成物とが分離され、これによってそれぞれの電極部に、混合組成物からなるマイクロニードルが形成される。
【００３６】
一方、図５に示されたように、各電極部１２に混合組成物をスポッティングした後、これを凝固させることでマイクロニードルを形成してもよい。
【００３７】
また、平板状の基板に混合組成物を塗布した状態で。電気透過電極の電極部を混合組成物に接触させる。次いで、基板上の混合組成物が凝固されないように、基板を一定温度以上に維持した状態で混合組成物をドローイングすれば、電気透過電極側の粘性組成物は早く凝固され、基板側の粘性組成物は相対的に遅く凝固されるため、基板に近いほど直径が縮まる構造にドローイングされる。この状態でドローイングし続ければ、凝固された粘性組成物が基板から分離され、これによって各電極部にマイクロニードルが形成される。
【００３８】
一方、前述したように形成されたマイクロニードルは、上端部（ｔｏｐ）の直径が１〜１００μm、さらに望ましくは２−５０μm、最も望ましくは５−２０μmである。
【００３９】
そして、マイクロニードルの有効長さは特に制限されず、伝達しようとする遺伝子の種類、遺伝子伝達部位及び電気透過法を行うための位置などによって多様な長さで製作できる。本実施形態によれば、マイクロニードルの有効長さは、望ましくは１００〜１０，０００μm、より望ましくは２００〜１０，０００μm、さらに望ましくは３００〜８，０００μm、最も望ましくは５００〜２，０００μmである。
【００４０】
ここで、マイクロニードルの“上端部”は、最小直径を持つマイクロニードルの一末端部を意味する。そして、“マイクロニードルの有効長さ”は、マイクロニードルの上端部から電極部の上面までの垂直長さを意味する。
【００４１】
このように構成されたエレクトロマイクロニードル集積体において、マイクロニードル及び電極部は皮膚の内部に挿入され、マイクロニードルが皮膚内で分解されることで、それに含まれている遺伝物質（遺伝子）が放出される。この状態で電気透過電極に電源が印加されれば、電場パルスが遺伝物質の放出された領域に加えられ、これによって遺伝物質が細胞内にスムーズに導入される。
【００４２】
前述したように、本実施形態によれば、治療部位に集中して遺伝物質を伝達でき、同一地点に電場パルスを印加することで遺伝子の細胞内伝達効率を向上させる。
【００４３】
以上で本発明の望ましい実施形態について図示して説明したが、本発明は前述した特定の望ましい実施形態に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の趣旨を逸脱せずに当業者ならば多様な変形実施が可能であるということはいうまでもなく、かかる変更は、特許請求の範囲に記載の範囲内にある。
【図１】
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【図２（Ａ）】
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【図２（Ｂ）】
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【図３（Ａ）】
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【図３（Ｂ）】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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