(57)【要約】【課題】生体対して非侵襲的であり、かつ効率的かつ簡易な診断薬の投与を可能とするイオントフォレーシス装置を提供すること。【解決手段】本発明によるイオントフォレーシス装置は、電源装置と、電源装置に接続された、イオントフォレーシスにより診断薬を放出し生体に経皮的に投与するための作用電極構造体と、作用電極構造体の対電極としての非作用電極構造体とを備えた、イオントフォレーシス装置が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源装置と、該電源装置に接続された、イオントフォレーシスにより、診断薬を放出し生体に経皮的に投与するための作用電極構造体と、該作用電極構造体の対電極としての非作用電極構造体とを備え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】
前記診断薬が、尿素、アルギニン、副甲状腺ホルモン、ブドウ糖、標的抗原を認識する抗体もしくはそのフラグメント、またはアレルゲン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３】
前記診断薬が、検出可能なマーカーにより標識されたもの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４】
前記マーカーが、放射性核種、金属、コントラスト剤または検出剤であることを特徴とする、請求項３に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項５】
前記作用電極構造体が吸収促進剤を保持し、前記作用電極構造体から前記吸収促進剤および前記診断薬を生体へ投与するようにし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】
前記吸収促進剤が、テルペン類、脂肪酸エステル、アルコール類、グリコール類、油脂類および尿素誘導体からなる群から選択される少なくとも一つのものであることを特徴とする、請求項５に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項７】
前記作用電極構造体が、前記診断薬の薬剤成分と同種の極性の電源に接続された電極と、該電極に隣接して配置された電解液を含浸保持する電解液保持部と、該電解液保持部に隣接して配置された診断薬の帯電イオンと反対のイオンを選択するイオン交換膜と、該イオン交換膜に隣接して配置された診断薬を含浸保持する薬液保持部と、該薬液保持部に隣接して配置された、前記診断薬の帯電イオンと同種のイオンを選択するイオン交換膜とを備え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８】
前記薬液保持部および／または前記診断薬の帯電イオンと同種のイオンを選択するイオン交換膜が、吸収促進剤を保持することを特徴とする、請求項７に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項９】
前記診断薬の帯電イオンと同種のイオンを選択するイオン交換膜が、前記吸収促進剤を保持することを特徴とする、請求項８に記載のイオントフォレーシス装置。
【請求項１０】
前記非作用電極構造体が、前記作用電極構造体における電極と反対の極性の電極と、該電極に隣接して配置された電解液を含浸保持する電解液保持部と、該電解液保持部に隣接して配置された、前記診断薬の帯電イオンと反対のイオンを選択するイオン交換膜とを備え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１１】
前記非作用電極構造体が、前記作用電極構造体における電極と反対の極性の電極と、該電極に隣接して配置された電解液を含浸保持する電解液保持部と、該電解液保持部に隣接して配置された、前記診断薬の帯電イオンと同種のイオンを選択するイオン交換膜と、該イオン交換膜に隣接して配置された電解液を含浸保持する電解液保持部と、該電解液保持部に隣接して配置された、前記診断薬の帯電イオンと反対のイオンを選択するイオン交換膜とを備え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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオントフォレーシス（iontophoresis）によって各種診断薬を経皮的に投与する技術（経皮ドラッグデリバリー）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生体の所定部位の皮膚ないし粘膜（以下、単に「皮膚」という）の表面上に配置されたイオン性薬剤に対してこの診断薬を駆動させる起電力を皮膚に与えて、イオン性薬剤を皮膚を介して体内に導入（浸透）させる方法は、イオントフォレーシス（iontophoresis、イオントフォレーゼ、イオン導入法、イオン浸透療法）と呼ばれている（特許文献１等参照）。
【０００３】
例えば、正電荷をもつイオンは、イオントフォレーシス装置の電気系統のアノード（陽極）側において皮膚内に駆動（輸送）される。一方、負電荷をもつイオンは、イオントフォレーシス装置の電気系統のカソード（陰極）側において皮膚内に駆動（輸送）される。
【０００４】
上記のようなイオントフォレーシス装置としては従来多くの提案がなされている。（例えば、特許文献１〜７参照）。
【０００５】
上述のような従来のイオントフォレーシス装置は、一般的に疾患治療を目的とし、治療用薬剤を生体へ投与するために用いられる。
【０００６】
一方、医療現場において、疾患に応じた種々の診断方法が用いられている。
例えば、胃炎、胃潰瘍や十二指腸潰瘍、胃癌など、様々な病気の発生や進行に関連するHelicobacter pylori（H.pylori）に対する感染を診断する方法として、尿素呼気試験（13C-ウレアブレステスト）がある。この方法においては、13Cでラベルした尿素を被検者に服用させ、H.pyloriのウレアーゼにより生成する呼気中の13CO2を指標として診断を行う。しかしながら、13C-ウレアブレステストは、消化器疾患患者（食道アカラシアなど）、神経・筋疾患（重症筋無力症、脳梗塞患者、アルツハイマー症患者など）、高齢者、小児、および吐血の認められる胃潰瘍や十二指腸潰瘍患者など、嚥下困難な患者に対しては、その使用が制限される。
【０００７】
また、小児低身長患者において成長ホルモン（GH）の分泌予備能を診断するため、しばしばアルギニン負荷試験が用いられる。アルギニン負荷試験においては、成長ホルモン（GH）の分泌予備能の測定は、アルギニンが視床下部に働き、ソマトスタチンの分泌を抑制して下垂体からの成長ホルモン（GH）分泌を促進する作用を利用することにより行われる。しかしながら、アルギニンの点滴静注に30分を要するため、被験者の長時間拘束を必要とする。また、対象被験者が小児等であるにもかかわらず、アルギニンの物性から静注といった侵襲的な方法を採らざるを得ないといった問題点がある。
【０００８】
また、Ellsworth-Howard試験（副甲状腺ホルモン〔PTH〕負荷試験）は、尿中cAMPの排泄量の変化を指標として、腎におけるPTHの生物活性を診断する試験である。この診断方法は、原発性副甲状腺機能低下症や偽性副甲状腺機能低下症の診断および病型の分類に利用されている。この試験において、副甲状腺ホルモン(PTH)の投与は、静脈内投与などの侵襲的な方法により行われることが通常である。
【０００９】
また、糖尿病の診断方法として、静脈内ブドウ糖負荷試験(IVGTT)が知られている。この試験においては、８時間以上の絶食後，一定量のブドウ糖溶解液を数分以内に静脈内に投与することが必要とされる。しかしながら、かかる侵襲的な投与方法を用いる場合、患者に対し過度の負担を強いることになる。
【００１０】
また、疾患に特異的な抗原を認識する抗体を用い、疾患を診断する方法が知られている。しかしながら、生体に対する抗体の投与は、静注等の侵襲的な方法が取られ、生体に対し過度の負担を強いることになる。
【００１１】
また、アレルギー性疾患の診断においては、通常、アレルゲンを経皮的に投与し、アレルギー疾患の有無を判定する。しかしながら、アレルギー性疾患、アレルゲンおよび対象とされる生体の種類等によっては、アレルゲンの簡易な投与および迅速な疾患の判定が困難となる場合がある。
【００１２】
上述のような疾患の診断にあっては、患者の予後管理の向上および経済的な負担の軽減の観点から、疾患の迅速かつ的確な検出が必要とされる。しかしながら、対象疾患の種類、診断薬の性質等によっては適切な診断薬を効率的に投与することはしばしば困難となる。また、疾患の診断方法においては、患者の負担軽減の観点から、診断薬の投与は患者に対して非侵襲的であることが求められるが、薬剤の種類、性質、疾患の態様等によっては、非侵襲な手法を選択することが困難となる。
【００１３】
したがって、疾患診断方法においては、診断薬を効率的かつ簡易に投与することは重要な課題である。また、特に診断薬の投与が被検者に過度の負担を強いる場合にあっては、患者にとって非侵襲な投与方法を創出することもまた重要な課題である。
【特許文献１】特開昭６３−３５２６６号
【特許文献２】特開平４−２９７２７７号
【特許文献３】特開２０００−２２９１２８号
【特許文献４】特開２０００−２２９１２９号
【特許文献５】特開２０００−２３７３２７号
【特許文献６】特開２０００−２３７３２８号
【特許文献７】国際公開ＷＯ０３／０３７４２５Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、生体対して非侵襲的であり、かつ効率的かつ簡易な診断薬の投与を可能とするイオントフォレーシス装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するために、本発明によるイオントフォレーシス装置は、電源装置と、電源装置に接続された、イオントフォレーシスにより診断薬を放出し生体に経皮的に投与するための作用電極構造体と、該作用電極構造体の対電極としての非作用電極構造体とを備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、上記イオントフォレーシス装置の好ましい態様によれば、前記作用電極構造体が吸収促進剤を保持し、前記作用電極構造体から前記吸収促進剤および前記診断薬を生体へ投与するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
このように本発明によるイオントフォレーシス装置においては、診断薬を作用電極構造体に保持させ、該診断薬をイオントフォレーシスにより生体に経皮的に投与するようにしたので、生体にとって非侵襲であり、かつ効率的かつ簡易な診断薬の投与が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
上述したように、本発明によるイオントフォレーシス装置は、電源装置と、該電源装置に接続された、イオントフォレーシスにより、診断薬を放出し生体に経皮的に投与するための作用電極構造体と、該作用電極構造体の対電極としての非作用電極構造体（グランド電極構造体）とを備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
以下、本発明を図面に例示した好ましい具体例に基づいて説明する。
図１に示す態様は、イオントフォレーシス装置１が生体の皮膚７の表面に配置された状態を示すものであり、電源装置２と、電源装置２に接続された、イオントフォレーシスにより診断薬を放出し生体に経皮的に投与するための作用電極構造体３と、作用電極構造体３の対電極としての非作用電極構造体４とを備えている。そして、イオントフォレーシス装置１において、作用電極構造体３は、電源装置２における診断薬の薬剤成分と同種の極性側に、コード５を介して接続された電極３１と、電極３１に隣接して配置された電解液を含浸保持する電解液保持部３２と、電解液保持部３２に隣接して配置された診断薬の帯電イオンと反対のイオンを選択するイオン交換膜３３と、イオン交換膜３３に隣接して配置された診断薬を含浸保持する薬液保持部３４と、薬液保持部３４に隣接して配置された診断薬の帯電イオンと同種のイオンを選択するイオン交換膜３５とから構成されている。また、非作用電極構造体４はコード６を介して電源装置２に接続されており、作用電極構造体３における電極３１と反対の極性の電極４１と、電極４１に隣接して配置された電解液を含浸保持する電解液保持部４２と、電解液保持部４２に隣接して配置された、診断薬の帯電イオンと同種のイオンを選択するイオン交換膜４３と、イオン交換膜４３に隣接して配置された電解液を含浸保持する電解液保持部４４と、電解液保持部４４に隣接して配置された、診断薬の帯電イオンと反対のイオンを選択するイオン交換膜４５とから構成されている。
【００２０】
また、図１のイオントフォレーシス装置１において、薬液保持部３４および／またはイオン交換膜３５は、好ましくは吸収促進剤を保持している。また、他の好ましい態様においては、吸収促進剤は、イオン交換膜３５のみに保持されていてもよい。また、吸収促進剤は、作用電極構造体３を配置する皮膚に、予め塗布等してもよく、本発明にはこのような態様も包含される。
【００２１】
また、図示しないが、他の好ましい態様においては、作用電極構造体は上記の通りであり、非作用電極構造体は、作用電極構造体３における電極３１と反対の極性の電極と、この電極に隣接して配置された電解液を含浸保持する電解液保持部と、電解液保持部に隣接して配置された、診断薬の帯電イオンと反対のイオンを選択するイオン交換膜とから構成される。
【００２２】
また、上述のようなイオントフォレーシス装置においては、作用電極構造体のみから診断薬を投与することが通常であるが、態様によっては、両電極構造体から診断薬を放出するように構成することもでき、本発明はこのような態様も包含する。
【００２３】
上記作用電極構造体３においては、通電時、イオン交換膜、３３，３５の作用により、診断薬と反対極性のイオンが生体側から薬液保持部３４側へ移行することが防止され、電極３１において発生したＨ＋やＯＨ−の皮膚７側への移動が抑制される。したがって、皮膚７上におけるｐＨ変化を抑制しつつ、効率のよい診断薬の投与を安定して行うことができる。
【００２４】
また、作用電極構造体３が吸収促進剤を保持する場合、吸収促進剤は自然拡散または通電した際の電場によって皮膚７内に送達される。すなわち、作用電極構造体からの吸収促進剤の放出は、作用電極構造体からの診断薬の放出よりも前および／またはこれと同時に行われる。そして、診断薬は、吸収促進剤により透過性の向上した皮膚７に適用されるため、高い浸透量にて効率的に生体内へ移行することが可能となる。
【００２５】
また、本発明における診断薬は、正はたは負に帯電しうる、イオン性ものとされる。そして、本発明における診断薬としては、対象疾患の種類および診断手法に応じた、種々の製剤を用いることが可能である。かかる対象疾患は、投与される診断薬の種類、性質に応じて異なるが、例えば、Helicobacter pylori（H.pylori）に対する感染症、胃腸疾患、成長ホルモン分泌不全性低身長症、原発性副甲状腺機能低下症、偽性副甲状腺機能低下症、糖尿病、自己免疫性疾患、癌関連疾患、心臓疾患、肝臓疾患、呼吸器疾患、肝臓疾患、腎臓疾患またはアレルギー性疾患等が挙げられる。そして、上記診断薬の好ましい例としては、尿素、アルギニン、副甲状腺ホルモン、ブドウ糖、標的抗原を認識する抗体もしくはそのフラグメント、またはアレルゲン等が挙げられる。
【００２６】
また、本発明における診断薬が尿素であり、尿素呼気試験によりHelicobacter pylori（H.pylori）に対する感染を診断する場合、消化器疾患患者をはじめとする、嚥下困難な患者等に対しても適用することが可能となる。
【００２７】
また、本発明における診断薬がアルギニンであり、アルギニン負荷試験により成長ホルモン分泌不全を診断する場合、アルギニンの投与時間を短縮し、患者の負担を大きく軽減することが可能となる。
【００２８】
また、本発明における診断薬が副甲状腺ホルモンであり、Ellsworth-Howard試験により原発性副甲状腺機能低下症や偽性副甲状腺機能低下症の診断および病型の分類を行う場合、副甲状腺ホルモンの投与を非侵襲的に行い患者のコンプライアンスを大きく向上させることが可能となる。
【００２９】
また、本発明における診断薬がブドウ糖であり、ブドウ糖負荷試験により糖尿病を診断する場合、ブドウ糖の投与を迅速かつ簡易に行い、患者の負担を大きく軽減することが可能となる。
【００３０】
また、本発明における診断薬が、疾患に特異的な標的抗原を認識する抗体またはそのフラグメントである場合、抗体またはそのフラグメントは、例えば、生体内に存在する標的抗原を選択的に認識し、疾患の検出に有利に利用することができる。上記抗体は、ポリクローナル抗体であってもモノクローナル抗体であってもよいが、好ましくはモノクローナル抗体である。モノクローナル抗体は、不滅化抗体産生細胞の生物学的に純粋な細胞系より産生し得る。不滅化抗体産生細胞は、公知の種々の方法のいずれかにより得ることができ、通常１）例えば、標的抗原またはそのエピトープを含むポリペプチドを用い、リンパ球などの好適な細胞を特異的抗体を産生するように誘導し、２）これらの細胞を不滅化し、次いで３）これらの細胞の中から所望の特異性及び親和性を持つ抗体を産生するクローンを選択することにより得られる。かかる手法としては、例えば、Kohler及びMillstein、Nature，vol.256，495-497（1975）に記載されている。
【００３１】
また、抗体は、所望により、キメラ抗体、ヒト型化抗体、完全ヒト型抗体とすることができる。これら抗体は、公知の手法により得ることができ、その詳細は、例えば、Morrison,S.L., Oi, V.T., “immunoglobulin genes” Academic Press(London), 260-274(1989)、Roguska, M.L. et. Al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91, 969-973(1994), Tomizuka, K. et.al, Nature Genet., 16, 133-143(1997), Winter, G. et.al., Making antibodies by phage display technology, Ann. Rev. Immunol., 12, 433-455(1994), Griffiths, A.D. et. al., EMBO. J., 13, 3245-3260(1994) に記載されている。
【００３２】
また、上記抗体のフラグメントとしては、例えば、Ｆ（ａｂ'）２、Ｆａｂ'、Ｆａｂ、ＦｖおよびｓｃＦｖ等が挙げられる。これらフラグメントは、完全な長さの抗体のタンパク質加水分解、またはフラグメントをコードするＤＮＡの大腸菌(E.coli)をはじめとする宿主細胞における発現等により調製してよい。これらの方法は、例えば、Goldenbergの米国特許第４，０３６，９４５号および同第４，３３１，６４７号に記載されている。
【００３３】
また、上記抗体またはそのフラグメントが認識する標的抗原は、対象疾患に応じて、当業者によって適宜選択される。そして、本発明における標的抗原としては、例えば、腫瘍関連抗原、細菌抗原またはウイルス抗原等が挙げられる。
【００３４】
また、上記腫瘍関連抗原としては、例えば、癌、黒色腫、肉腫、神経芽細胞腫、白血病、神経膠腫、リンパ腫または骨髄腫等の疾患と関連している抗原が挙げられる。
【００３５】
また、上記細菌抗原またはウイルス抗原としては、例えば、トキソプラズマ、エプスタイン−バーウイルス（EBV）、肝炎ウイルス、単純疱疹ウイルス, サイトメガロウイルスまたはヒト免疫不全ウイルス（HIV）等に由来する抗原が挙げられる。
【００３６】
上述のような標的抗原は、当該技術分野において公知の手法により調製することができる。例えば、標的抗原が細胞膜表面抗原である場合、各種の界面活性剤を利用して得ることができる細胞膜表面抗原の可溶性分画から、その構造を維持して単離することができる。また、大量に調製する場合には、Ｅ．Coliなどの発現系を構築して標的抗原を効率的に産生させることができる。また、得られた標的抗原は、上述の手法により、診断薬としての抗体の調製に用いることができる。
【００３７】
また、診断薬としてアレルゲンを用いる場合、例えば、アレルゲンが迅速に投与された生体の皮膚の状態等を観察することにより、生体がアレルギー疾患を有するか否かを効率的かつ簡易に判定することができる。本発明におけるアレルゲンは、天然物からの抽出等により得られる、天然のアレルゲンであっても、組み換え遺伝子技術、ペプチド合成装置等によって製造されうる非天然のアレルゲンまたはその誘導体であってもよい。本発明におけるアレルゲンとしては、例えば、花粉、動物、昆虫または食品由来のアレルギー誘発性ポリペプチドが挙げられ、より具体的には、スギ、ヒノキ、ブタクサなどの花粉、イヌ、ネコ等の動物、ダニ等の昆虫、魚介類、穀物、肉類、乳製品などの食品由来のアレルギー誘発性ポリペプチドが挙げられる。
【００３８】
また、上記診断薬は、対象疾患の迅速かつ的確な検出を勘案すれば、検出可能なマーカーに結合していることが好ましい。このようなマーカーの好ましい例としては、放射性核種、金属、コントラスト剤または検出剤等が挙げられる。
【００３９】
上記放射性核種としては、例えば、3H、 14C、 32P、 125I、13C、 15Nまたは18O等が挙げられる。
【００４０】
また、上記金属としては、ガドリニウム、鉄、クロム、銅、コバルト、ニッケル、ジスプロシウム、レニウム、ユーロピウム、テルビウム、ホルミウム、ネオジム等が挙げられる。
【００４１】
また、上記コントラスト剤としては、例えば、MRIコントラスト剤、CTコントラスト剤、または超音波コントラスト剤等が挙げられる。コントラスト剤は、アガドリニウムイオン、ランタンイオン、マンガンイオン、鉄、クロム、銅、コバルト、ニッケル、ジスプロシウム、レニウム、ユーロピウム、テルビウム、ホルミウム、ネオジム等が挙げられる。
また、上記検出剤としては、例えば、蛍光化合物、酵素、色素等が挙げられる。
【００４２】
上述のような検出可能なマーカーによる診断薬の標識は、診断薬およびマーカーの種類、性質に応じて公知の手法により行われる。かかる手法としては、例えば、アミノ基、カルボキシル基等の官能基を介して直接診断薬およびマーカーを結合する手法、公知のリンカーや架橋剤を用いる手法等が挙げられる。このような手法は、例えば、Wong, 「タンパク質抱合および架橋の化学(CHEMISTRY OF PROTEIN CONJUGATION AND CROSS-LINKING)」(CRC Press 1991); Upeslacis et al.,「化学的方法による抗体の修飾(Modification of Antibodies by Chemical Methods)」／モノクローナル抗体:原理と応用(MONOCLONAL ANTIBODIES: PRINCIPLES AND APPLICATIONS)」Birch et al.(監修), 187-230頁(Wiley-Liss, Inc. 1995); Price, 「合成ペプチド由来の抗体の産生と特性決定(Production and Characterization of Synthetic Peptide-Derived Antibodies)」／「モノクローナル抗体:産生、遺伝子工学処理および臨床的応用(MONOCLONAL ANTIBODIES: PRODUCTION, ENGINEERING AND CLINICAL APPLICATION)」Ritter et al. (監修), 60-84頁 (Cambridge University Press 1995)を参照されたい。
【００４３】
また、診断薬の量は、患者に適用した際に予め設定された有効な血中濃度を有効な時間得られるように、薬液保持部等の大きさや厚みおよび薬物放出面の面積、電極装置における電圧、投与時間等に応じ、個々の診断薬毎に当業者によって設定される。
【００４４】
また、本発明における吸収促進剤としては、非イオン性のものまたは診断薬と同種のイオンに帯電しうるものを用いることができる。かかる吸収促進剤の好ましい例としては、テルペン類、脂肪酸、脂肪酸エステル、アルコール類、グリコール類、油脂類および尿素誘導体等からなる群から選択される少なくとも一つのものであり、より好ましくは、Ｌ−メントール、ハッカ油、リモネン、ヒノチオール、グリセリルモノラウレート、グリセリルモノオレエート、セバシン酸ジエチル、エタノール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、オリーブ油、スクワレン、ラノリン、尿素、アラントイン、オレイン酸、エイゾン、ドデシル硫酸ナトリウムからなる群から選択される少なくとも一つのものである。
【００４５】
また、吸収促進剤の含量は、併用される診断薬の種類、量および患者の状態等によって適宜決定されるが、例えば、薬液保持部または上記イオン交換膜を構成する部材の重量に対して、０．０１〜  ２０重量％とすることができる。
【００４６】
また、上記診断薬および吸収促進剤は各々、上述の電極構造体における構成部に電解液とともに含浸保持される。このような診断薬および吸収促進剤の好ましい組み合わせ、およびそれらの重量比は、診断薬の種類、性質等に応じて当業者により適宜決定される。
【００４７】
また、イオントフォレーシス用電極構造体の電極としては、例えば、炭素、白金のような導電性材料からなる不活性電極が好ましく用いられ得る。
【００４８】
また、電解液保持部としては、電解液を含浸保持する特性を有する薄膜体で構成することができる。なお、この薄膜体は、後述の薬液保持部に使用される材料と同種のものが使用可能である。
【００４９】
また、電解液としては、適用する薬剤等の条件に応じて適宜所望のものが使用できるが、電極反応により生体の皮膚に障害を与えるものは回避すべきである。本発明において好適な電解液においては、生体の代謝回路において存在する有機酸やその塩は無害性という観点から好ましい。例えば、乳酸、フマル酸等が好ましく、具体的には、１Ｍの乳酸と１Ｍのフマル酸ナトリウムの１：１比率の水溶液が好ましい。
【００５０】
また、電極構造体に使用されるイオン交換膜としては、カチオン交換膜とアニオン交換膜を併用することが好ましい。カチオン交換膜としては、好ましくは、（株）トクヤマ製ネオセプタ（ＮＥＯＳＥＰＴＡ，ＣＭ―１、ＣＭ―２、ＣＭＸ、ＣＭＳ、ＣＭＢ、ＣＬＥ０４−２）等が挙げられる。また、アニオン交換膜としては、好ましくは、（株）トクヤマ製ネオセプタ（ＮＥＯＳＥＰＴＡ，ＡＭ―１、ＡＭ―３、ＡＭＸ、ＡＨＡ、ＡＣＨ、ＡＣＳ、ＡＬＥ０４−２、ＡＩＰ−２１）等が挙げられる。また、他の好ましい例としては、多孔質フィルムの空隙部の一部または全部に、陽イオン交換機能を有するイオン交換樹脂が充填されたカチオン交換膜、または陰イオン交換機能を有するイオン交換樹脂が充填されたアニオン交換樹脂が挙げられる。
【００５１】
ここで、上記イオン交換樹脂としては、パーフルオロカーボン骨格にイオン交換基が導入されたフッ素系のもの、またはフッ素化されていない樹脂を骨格とする炭化水素系のものが使用できるが、製造工程の簡便さから炭化水素系のイオン交換樹脂が好ましく用いられる。また、イオン交換樹脂の上記多孔質フィルムへの充填率は、多孔質フィルムの空隙率によって異なるが、例えば、５〜９５質量％とすることができ、好ましく１０〜９０質量％であり、より好ましくは２０〜６０質量％である。
【００５２】
また、上記イオン交換樹脂が有するイオン交換基としては、水溶液中で負または正の電荷を有する基を生じる官能基であれば、特に限定されない。このような官能基は、遊離酸または塩の形で存在していてもよい。陽イオン交換基としては、例えば、スルホン酸基、カルボン酸基、ホスホン酸基等が挙げられ、好ましくはスルホン酸基である。また、陽イオン交換基の対カチオンとしては、例えば、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ陽イオンやアンモニウムイオン等が挙げられる。また、陰イオン交換基としては、例えば、１〜３級アミノ基、４級アミノ基、ピリジル基、イミダゾール基、４級ピリジウム基または４級イミダゾリウム基等が挙げられ、好ましくは４級アンモニウム基または４級ピリジウム基である。また、陰イオン交換基の対カチオンとしては、塩素イオン等のハロゲンイオンやヒドロキシイオン等が挙げられる。
【００５３】
また、上記多孔質フィルムとしては、表裏を連通する細孔を多数有するフィルムもしくはシート状のものが特に制限されることなく使用されるが、高い強度と柔軟性を両立させるために、熱可塑性樹脂からなるものであることが好ましい。この多孔質フィルムを構成する熱可塑性樹脂としては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１ペンテン、５−メチル−１−ヘプテン等のα−オレフィンの単独重合体または共重合体等のポリオレフィン樹脂；ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−オレフィン共重合体等の塩化ビニル系樹脂；ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体等のフッ素系樹脂；ナイロン６６等のポリアミド樹脂；ポリイミド樹脂等が挙げられるが、機械的強度、柔軟性、化学的安定性、耐薬品性等を勘案すれば、好ましくはポリオレフィン樹脂であり、より好ましくはポリエチレンまたはポリプロピレンであり、さらに好ましくはポリエチレンである。
【００５４】
上記熱可塑性樹脂からなる多孔質フィルムの性状は、特に限定されないが、薄くかつ強度に優れ、さらに電気抵抗が低いイオン交換膜を形成することを勘案すれば、その平均孔径は、好ましくは０．００５〜５．０μｍであり、より好ましくは０．０１〜２．０μメートルであり、さらに好ましくは０．０２〜０．２μｍである。なお、上記平均口径は、バルブポイント法（ＪＩＳＫ３８３２−１９９０）に準拠して測定される平均流孔径を意味する。同様に、多孔質フィルムの空隙率は、好ましくは２０〜９５％であり、より好ましくは３０〜９０％であり、さらに好ましくは３０〜６０％である。さらに、多孔質フィルムの厚みは、最終的に形成されるイオン交換膜の厚みを勘案すれば、好ましくは５〜１４０μｍであり、より好ましくは１０〜１３０μｍであり、さらに好ましくは１５〜５５μｍである。このような多孔質フィルムにより形成されるアニオン交換膜またはカチオン交換膜の厚さは、通常、多孔質フィルムの厚さ＋０〜２０μｍである。
【００５５】
また、薬液保持部は、診断薬等を含浸保持する薄膜体により構成される。このような薄膜体としては、薬剤等を含浸し保持する能力が充分であり、所定の電場条件のもとで含浸保持したイオン化された薬剤を皮膚側へ移行させる能力（イオン伝達性、イオン導電性）の能力が充分であることが重要である。良好な含浸保持特性と良好なイオン伝達性の双方を具備する材料としては、アクリル系樹脂のヒドロゲル体（アクリルヒドロゲル膜）、セグメント化ポリウレタン系ゲル膜、あるいはゲル状固体電解質形成用のイオン導電性多孔質シート（例えば特開昭１１−２７３４５２に開示された、アクリロニトリルが５０モル％以上、好ましくは７０〜９８モル％以上であり、空隙率が２０〜８０％であるアクリルニトリル共重合体をベースにした多孔質重合体）等を挙げることができる。また、上記のような薬液保持部を含浸させる場合、その含浸率（乾燥時の重量をＤ、含新語の重量をＷとして場合の１００×（Ｗ−Ｄ）／Ｄ［％］）は、好ましくは３０〜４０％である。
【００５６】
また、イオントフォレーシス装置における好ましい通電条件としては、以下の条件が採用される。
（１）定電流条件、具体的には０．０１〜１．０ｍＡ／ｃｍ２、好ましくは０．０５〜０．５ｍＡ／ｃｍ２、より好ましくは０．１〜０．３ｍＡ／ｃｍ２、
（２）上記定電流を実現させかつ安全な電圧条件、具体的には５０Ｖ以下、好ましくは３０Ｖ以下、より好ましくは２０Ｖ以下
という条件である。
【００５７】
上述したようなイオントフォレーシス用電極構造体の各構成材料および作動条件の詳細については、本出願人による前記特許文献７に記載されており、本発明はこの文献に記載された内容を含めるものとする。
【００５８】
また、上述のような、イオントフォレーシス装置が適用される生体としては、好ましくは哺乳類であり、より好ましくはヒト、家畜、ならびにネコおよびイヌのようなペットを挙げることができる。
【００５９】
また、本発明によるイオントフォレーシス装置は、生体内または生体から取得した生物学的試料中の診断薬の存在を直接または間接的に検出するためのセンサを備えていてもよい。上記センサとしては、例えば、診断薬の標識に用いられるマーカーを検出または測定するためのセンサ等が挙げられる。このようなセンサをイオントフォレーシス装置に備えることにより、生体における対象疾患のリスク判定を迅速に行うことができる。また、係るセンサを用いた対象疾患のリスク判定は、例えば、対象疾患を有する生体における診断薬の検出レベルを参照して予め設定された閾値よりも、被検生体における診断薬の検出レベルが高い場合に、対象疾患を有するリスクが高いと判定することができる。上記閾値は、生体の種、性別、生活習慣等などによって変動するため、これらに応じて予め設定する必要がある。
【００６０】
また、上記センサを備えた、イオントフォレーシス装置によれば、個々の生体について診断薬の検出を複数回行い、対象疾患のモニタリングを行うことも可能となる。
【００６１】
また、上記イオントフォレーシス装置は、例えば、生体から血液などの生物学的試料を採取するサンプリング手段、センサからの情報を演算処理するためのＣＰＵなどをさらに備えていてもよく、本発明はこのような装置も包含する。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明によるイオントフォレーシス装置の概要を示す図。
【符号の説明】
【００６３】
１  イオントフォレーシス装置
２  電源装置
３  作用電極構造体
４  非作用電極構造体
３１，４１  電極
３２，４２，４４  電解液保持部
３３，３５，４３，４５  イオン交換膜
３４  薬液保持部
５，６  コード
７  皮膚
【図１】
2007167407.tif 000003