(57)【要約】  電極、特に、電気化学的活性電極は、最終用途の前に電極が実質的に酸化され、還元され、またはさもなければ消耗される一以上の前処理サイクルにより利益を享受し得る。例えば、比較的大電流を送達するために使用され、または高電流密度で使用されるときでも、電極寿命は好適に増大する。これは、例えばオキシコドンなどのための治療的有効量の送達に必要であり得る。他の基板に比べて犠牲インクを印刷した不織繊維基板の使用は有利であり得る。ある種のＡｇ／ＡｇＣｌインクの使用は、他のＡｇ／ＡｇＣｌインクに対して有利であり得る。【選択図】  図５
2012529353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最終用途の前に第１電極と第２電極を電解質媒体に導入するステップと、
前記最終用途の前に前記第１と第２電極の少なくとも１つが実質的に酸化または還元されるまで第１継続時間に渡って第１極性の電位を前記第１電極に、および第２極性の電位を前記第２電極に印加するステップと、
前記第１と第２電極を前記最終用途のための装置に組み込むステップ
を具備する製造方法。
【請求項２】
前記最終用途の前で前記第１継続時間の後に、前記第１と第２電極の少なくとも１つが実質的に酸化または還元されるまで第２継続時間に渡って前記第２極性の電位を前記第１電極に、および前記第１極性の電位を前記第２電極に印加するステップをさらに具備する請求項１の方法。
【請求項３】
前記最終用途の前で前記第２継続時間の後で前記第１と第２の電極を前記最終用途の装置に組み込むステップの前に、前記第１と第２電極の少なくとも１つが実質的に酸化または還元されるまで第３継続時間に渡って前記第１極性の電位を前記第１電極に、および前記第２極性の電位を前記第２電極に印加するステップをさらに具備する請求項２の方法。
【請求項４】
第１電極と第２電極を電解質媒体に導入するステップが前記第１と第２電極を液体電解質媒体中に入れるステップを具備する請求項１から３のいずれか方法。
【請求項５】
第１電極と第２電極を電解質媒体に導入するステップが第１連続ウェブの電極材と第２連続ウェブの電極材を前記電解質媒体を通じて移動させるステップを具備する請求項１から３のいずれかの方法。
【請求項６】
前記最終用途が生物的対象への活性物質の送達であり、前記第１と第２電極を前記最終用途のための装置に組み込むステップが、電位を活性電極アセンブリの活性物質貯留槽に選択的に印加するために配置される前記装置の前記活性電極アセンブリに前記第１または第２電極の１つを位置させ、前記装置の対向電極アセンブリに前記第１または第２電極のもう１つを位置させるステップを含み、前記第１と第２電極を位置させる前記ステップが、前記電位を前記第１と第２電極に印加した後に行われる請求項１から３のいずれかの方法。
【請求項７】
１枚の不織布を前記第１電極に近接して配置するステップと、
前記第１電極を介してイオン性活性物質に印加される電位に応答して送達される前記イオン活性物質を前記１枚の不織布に装荷するステップ
をさらに具備する請求項６の方法。
【請求項８】
前記第１と第２電極が各基板材のそれぞれの部分であり、
前記最終用途の前で前記第１と第２電極を前記最終用途のための装置に組み込むステップの前に、前記第１と第２電極を前記各基板材から分離させるステップをさらに具備する請求項１から３のいずれかの方法。
【請求項９】
前記最終用途の前で前記第１と第２電極を前記電解質媒体に導入するステップの前に、不織繊維材の基板を提供するステップと、
金属／金属塩を前記不織繊維材の基板上に堆積させて前記第１電極を形成するステップをさらに具備する請求項１から３のいずれかの方法。
【請求項１０】
前記最終用途の前で前記第１と第２電極を前記電解質媒体に導入するステップの前に、金属／金属塩を吸収性不織繊維材の基板上にめっきして前記第１電極を形成するステップをさらに具備する請求項１から３のいずれかの方法。
【請求項１１】
前記最終用途の前で前記第１と第２電極を前記電解質媒体に導入するステップの前に、銀／塩化銀インクを吸収性不織繊維材の基板上に印刷して前記第１電極を形成するステップをさらに具備する請求項１から３のいずれかの方法。
【請求項１２】
前記第１と第２電極を前記最終用途のための装置中に組み込むステップが、前記第１と第２電極を前記電解質媒体に導入するステップの後で、前記第１継続時間に渡って前記第１極性の電位を前記第１電極に、および前記第２極性の電位を前記第２電極に印加するステップの後に行われる請求項１から３のいずれかの方法。
【請求項１３】
前記第１と第２電極の少なくとも１つが実質的に酸化または還元されるまで第１継続時間に渡って第１極性の電位を前記第１電極に、および第２極性の電位を前記第２電極に印加するステップが、前記第１電極の酸化または還元能力が前記第１継続時間の前の前記第１電極の酸化または還元能力に対し少なくとも５０％低下するまで前記第１極性の電位を前記第１電極に印加するステップを具備する請求項１から３のいずれかの方法。
【請求項１４】
前記第１と第２電極の少なくとも１つが実質的に酸化または還元されるまで前記第１継続時間に渡って第１極性の電位を前記第１電極に、および第２極性の電位を前記第２電極に印加するステップが、活性物質を活性物質貯留槽に装荷する前に行われる請求項１の方法。
【請求項１５】
第１電極が最終用途の前に少なくとも１回実質的に酸化または還元されるまでの継続時間に渡って第１極性の電位を印加された前記第１電極と、
第２電極が前記最終用途の前に少なくとも１回実質的に酸化または還元されるまでの継続時間に渡って第２極性の電位を印加された前記第２電極と、
前記最終用途の間に前記第１と第２電極に渡って電圧を印加するために動作可能な回路
を具備する最終用途のための装置。
【請求項１６】
前記第１電極が前記最終使用の前に実質的に再構成されるか２回目に還元されるまでの継続時間に渡って前記第１電極が前記第２極性の電位を印可される、請求項１５の装置。
【請求項１７】
前記第１電極の送達側に配置される活性物質貯留槽と、
前記活性物質貯留槽に装荷され、前記第１電極により印加される電位に応答して前記活性物質貯留槽から選択的に移送可能なイオン活性物質
をさらに具備する請求項１５の装置。
【請求項１８】
前記第１電極の生物的対象に接触する側に重なって配置される吸収性不織布活性物質貯留槽と、
前記第２電極の生物的対象に接触する側に重なって配置される吸収性不織布電解質貯留槽と、
前記第１電極、前記第２電極、前記回路、前記吸収性不織布活性物質貯留槽および前記吸収性不織布電解質貯留槽を支持するバッキング構造
をさらに具備する請求項１５の装置。
【請求項１９】
前記第１電極が少なくとも４０ｃｍ２の面積を持ち、電源により駆動されるときに２４時間に渡って１２ｍＡを送達できる請求項１５〜１８のいずれかの装置。
【請求項２０】
前記第１電極が不織布および金属／金属塩材を具備する請求項１９の装置。
【請求項２１】
前記金属／金属塩材が少なくとも５０ｍｇ／ｃｍ３のＡｇ／ＡｇＣｌ混合物を具備する請求項２０の装置。
【請求項２２】
前記第１電極が金属ホイルまたはスクリーンの少なくとも１つを具備し、少なくとも３０μｍの厚さを有する請求項２０の装置。
【請求項２３】
薬物送達の最終用途のための装置であって、
第１犠牲電極と、
第２電極と、
前記第１犠牲電極により印加される電位に反応して薬物を薬物貯留槽から生体界面に送達するために前記第１電極の送達側に配置される前記薬物貯留槽と、
前記最終用途の間に電源からの電圧を前記第１と第２電極に渡って印加するために動作可能な回路を具備し、
前記第１犠牲電極が前記回路により駆動されるときに２４時間の期間に渡って０．３ｍＡ／ｃｍ２を送達する能力を有する前記装置。
【請求項２４】
前記第１犠牲電極が前記電源により駆動されるときに２４時間に渡って１２ｍＡを送達するようにサイズ設定される請求項２３の装置。
【請求項２５】
前記第１犠牲電極が少なくとも４０ｃｍ２の面積を持つ請求項２３の装置。
【請求項２６】
前記第１犠牲電極がＡｇ／ＡｇＣｌを具備する請求項２３から２５のいずれかの装置。
【請求項２７】
前記第１犠牲電極がＡｇ／ＡｇＣｌ混合物を担持する１枚の不織布を具備する請求項２３から２５のいずれかの装置。
【請求項２８】
前記第１犠牲電極がＡｇ／ＡｇＣｌ混合物を担持する１つのポリマー基板を具備する請求項２３から２５のいずれかの装置。
【請求項２９】
前記第１犠牲電極が少なくとも５０ｍｇ／ｃｍ３のＡｇ／ＡｇＣｌ混合物を担持する１枚の不織布を具備する請求項２３から２５のいずれかの装置。
【請求項３０】
前記第１犠牲電極が少なくとも２０μｍの厚さを持つ１つのホイルを具備し、前記最終用途の前に前記第１電極が少なくとも１回実質的に酸化されて少なくとも1回還元されるまで、前記第１犠牲電極が第１継続時間に渡って第１極性の電位を印加され、第２継続時間に渡って第２極性の電位を印加される請求項２３から２５のいずれかの装置。
【請求項３１】
前記第１犠牲電極が少なくとも３０μｍの厚さを持つ１つのホイルを具備し、前記最終用途の前に前記第１電極が少なくとも１回実質的に酸化されて少なくとも1回還元されるまで、前記第１犠牲電極が第１継続時間に渡って第１極性の電位を印加され、第２継続時間に渡って第２極性の電位を印加される請求項２３から２５のいずれかの装置。
【請求項３２】
前記第１犠牲電極が少なくとも５０μｍの厚さを持つ１枚のホイルを具備する請求項２３から２５のいずれかの装置。
【請求項３３】
前記Ａｇ／ＡｇＣｌ混合物が、前記最終用途の前に、前記第１電極が少なくとも１回実質的に酸化されるまで、第１継続時間に渡って第１極性の電位を印加され、少なくとも１回還元されるまで、第２継続時間に渡って第１極性の反対の第２極性の電位を印加される請求項２３から２５のいずれかの装置。
【請求項３４】
前記薬物貯留槽中に保存される治療的有効量のオキシコドンをさらに具備する請求項２３から２５のいずれかの装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２００９年６月９日に出願された米国仮特許出願６１／１８５，５４４号に対する３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９（ｅ）下の利益を主張する。
【０００２】
本開示は、例えば診断および／または関連する用途、例えばイオントフォレーシスによる薬物送達で採用される医療装置のための電極と電極製造方法およびそのような電極を採用する装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
電極は、例えば化学電池、燃料電池、スーパーコンデンサやウルトラコンデンサや他の消耗または非消耗電源などの電源から、もしくは例えば交流（ＡＣ）−直流（ＤＣ）整流器、ＤＣ−ＡＣオルタネータ、ＤＣ−ＤＣコンバータやトランスおよび／または他の電力調整器のような電力供給装置から電位を回路、装置、または物質に適用するために使用され得る。電極は、電流、電圧、抵抗またはインピーダンスのような電気特性を感知するために使用され得る。
【０００４】
電極は、高度な工業用電子装置から家庭用電子装置に至るまで多種多様な応用に使用される。
【０００５】
電極は、特に医学的応用に有用である。例えば、電極は、例えば皮膚、粘膜、歯、骨、心臓、脳、神経、筋肉または他の生体組織のような生体組織と電気的に結合するために採用され得る。電極は、例えば心電図や脳電図を実施するために、例えば多様な生体組織のインダクタンスおよび／または抵抗のような物理的特徴を感知するために採用され得る。それは、体の内外で実施され得る。電極は、例えば電気刺激、電気焼灼または電気瘢痕形成を提供するために、生体組織を通じて電流を適用するためにも採用され得る。これも同様に、体の内外で実施され得る。また、電極は、例えば薬物または他の治療用や診断用の物質のような例えばイオン化活性物質を例えば送達するなど、物質を生体組織に送達するためも使用され得る。電極は、検体のような物質を生体組織から抽出するためにも使用され得る。そのような送達や抽出は、イオントフォレーシス、エレクトロポレーションおよび／または他の技術により内皮的または経皮的に達成され得る。医学的な最終用途における電極の使用については、数多くの他の例がある。外部的に生じる最終用途のいくつかでは、電極と生体組織の間に導電ゲルまたは他の物質を採用する場合もしない場合もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
多くの最終用途は、電極が電位を送達するための比較的高容量や高電流密度を持つことを要求し得る。多くの最終用途は、例えば犠牲電極のような電気化学的活性電極を採用し得る。それは、水の加水分解や電気分解および例えばヒドロニウムイオンや水素ガスのような好ましくない反応生成物の生成を好適に防ぎ得る。また、それは、例えば銀イオンや塩化物イオンが活性物質貯留槽中の薬物と相互作用するのを好適に防ぐなど、反応生成物が他の要素と相互作用するのを防ぎ得る。それは、追加的にまたは代替的に、送達されるべきイオンとさもなければ競合するであろうイオンを拘束し、それにより送達効率を高め得る。しかし、多くの最終用途は電極が比較的長寿命を持つことを要求する場合があり、それは従来の電気化学的活性電極で達成することが困難であり得る。
【０００７】
特に、例えばオキシコドンのようなある種の活性物質は、治療的な有効投与量を達成するためには、比較的高電流密度を必要とし得る。これらの活性物質は、治療的な有効投与量を達成または維持するために、長時間に渡る送達を必要とし得る。しかし、比較的高電流密度を送達できる電気化学的活性電極は、しばしば比較的短寿命であるという欠点がある。電極が消耗したときにそれらの電極を交換することは可能であり得るが、交換はそのような交換を実施しなければならない患者または医療従事者にとって厄介である。交換の必要性は、規定の投与レジームについてのコンプライアンスを低下させる場合もある。
【０００８】
新しい電極とそれらの電極を製造または前処理する方法およびそれらの電極を採用する新しい装置は、比較的高電流密度で操作されるときでも、好ましい比較的長い電極寿命を提供し得る。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
電極、特に電気化学的活性電極は、電極が例えばイオントフォレーシスによる活性物質送達のような最終用途での使用前に実質的に酸化、還元またはさもなければ消耗される一以上の前処理サイクルから利益を得る場合がある。例えば、比較的高電流を送達するために使用され、または高電流密度で使用されても、電極寿命は有利に増大し得る。それは、例えばオキシコドンなどの治療的な有効投与量レジームを送達するために必要であり得る。犠牲インクが印刷された不織繊維基板の使用は、他の物質に対し有利であり得る。ある種のＡｇ／ＡｇＣｌインクの使用は、他のＡｇ／ＡｇＣｌインクより有利であり得る。
【００１０】
製造方法は、最終用途の前に第１電極と第２電極を電解質媒体に導入するステップと、前記最終用途の前に前記第１と第２電極の少なくとも１つが実質的に酸化または還元されるまで第１継続時間に渡って第１極性の電位を前記第１電極に、および第２極性の電位を前記第２電極に印加するステップと、前記第１と第２電極を前記最終用途のための装置に組み込むステップを具備するものとして要約され得る。
【００１１】
前記方法は、前記最終用途の前で前記第１継続時間の後に、前記第１と第２電極の少なくとも１つが実質的に酸化または還元されるまで第２継続時間に渡って前記第２極性の電位を前記第１電極に、および前記第１極性の電位を前記第２電極に印加するステップをさらに具備し得る。前記方法は、前記最終用途の前で前記第２継続時間の後で前記第１と第２の電極を前記最終用途の装置に組み込むステップの前に、前記第１と第２電極の少なくとも１つが実質的に酸化または還元されるまで第３継続時間に渡って前記第１極性の電位を前記第１電極に、および前記第２極性の電位を前記第２電極に印加するステップをさらに具備し得る。第１電極と第２電極を電解質媒体に導入するステップが前記第１と第２電極を液体電解質媒体中に入れるステップを含み得る。第１電極と第２電極を電解質媒体に導入するステップが第１連続ウェブの電極材と第２連続ウェブの電極材を前記電解質媒体を通じて移動させるステップを含み得る。最終用途は生物的対象への活性物質の送達である場合があり、前記第１と第２電極を前記最終用途のための装置に組み込むステップが、電位を活性電極アセンブリの活性物質貯留槽に選択的に印加するために配置される前記装置の前記活性電極アセンブリに前記第１または第２電極の１つを位置させ、前記装置の対向電極アセンブリに前記第１または第２電極のもう１つを位置させるステップを含み得る。前記方法は、１枚の不織布を前記第１電極に近接して配置するステップと、前記第１電極を介してイオン性活性物質に印加される電位に応答して送達される前記イオン活性物質を前記１枚の不織布に装荷するステップをさらに含み得る。前記第１と第２電極が各基板材のそれぞれの部分である場合があり、前記最終用途の前で前記第１と第２電極を前記最終用途のための装置に組み込むステップの前に、前記第１と第２電極を前記各基板材から分離させるステップをさらに含み得る。前記方法は、前記最終用途の前で前記第１と第２電極を前記電解質媒体に導入するステップの前に、不織繊維材の基板を提供するステップと、金属／金属塩を前記不織繊維材の基板上に堆積させて前記第１電極を形成するステップをさらに含み得る。前記方法は、前記最終用途の前で前記第１と第２電極を前記電解質媒体に導入するステップの前に、金属／金属塩を吸収性不織繊維材の基板上にめっきして前記第１電極を形成するステップをさらに含み得る。前記方法は、前記最終用途の前で前記第１と第２電極を前記電解質媒体に導入するステップの前に、銀／塩化銀インクを吸収性不織繊維材の基板上に印刷して前記第１電極を形成するステップをさらに含み得る。前記第１と第２電極を前記最終用途のための装置中に組み込むステップが、前記第１と第２電極を前記電解質媒体に導入するステップの後で、前記第１継続時間に渡って前記第１極性の電位を前記第１電極に、および前記第２極性の電位を前記第２電極に印加するステップの後に行われ得る。前記第１と第２電極の少なくとも１つが実質的に酸化または還元されるまで第１継続時間に渡って第１極性の電位を前記第１電極に、および第２極性の電位を前記第２電極に印加するステップが、前記第１電極の酸化または還元能力が前記第１継続時間の前の前記第１電極の酸化または還元能力に対し少なくとも５０％低下するまで前記第１極性の電位を前記第１電極に印加するステップを含み得る。
【００１２】
最終用途ための装置は、第１電極が最終用途の前に少なくとも１回実質的に酸化または還元されるまでの継続時間に渡って第１極性の電位を印加された前記第１電極と、第２電極が前記最終用途の前に少なくとも１回実質的に酸化または還元されるまでの継続時間に渡って第２極性の電位を印加された前記第２電極と、前記最終用途の間に前記第１と第２電極に渡って電圧を印加するために動作可能な回路を含むものとして要約され得る。電極は、電極が活性物質や薬物を含有する貯留槽と物理的に結び付けられる前に酸化または還元され得る。それは、前記電極の前処理中に薬物のような活性物質の浪費を好適に防ぎ得る。
【００１３】
第１電極は、前記第１電極が前記最終使用の前に実質的に再構成されるまでの継続時間に渡って第２極性の電位を印加され得る。前記第１電極は、前記第１電極が前記最終使用の前に実質的に２回目に還元されるまでの継続時間に渡って前記第２極性の電位を印可され得る。前記装置は、前記第１電極の送達側に配置される活性物質貯留槽をさらに有し得る。前記装置は、前記活性物質貯留槽に装荷され、前記第１電極により印加される電位に応答して前記活性物質貯留槽から選択的に移送可能なイオン活性物質をさらに有し得る。前記装置は、前記第１電極の生物的対象に接触する側に重なって配置される吸収性不織布活性物質貯留槽をさらに有し得る。前期装置は、前記第２電極の生物的対象に接触する側に重なって配置される吸収性不織布電解質貯留槽と、前記第１電極、前記第２電極、前記回路、前記吸収性不織布活性物質貯留槽および前記吸収性不織布電解質貯留槽を支持するバッキング構造をさらに含有し得る。前記第１電極は少なくとも４０ｃｍ２の面積を持つ場合があり、電源により駆動されるときに２４時間に渡って１２ｍＡを送達できる場合がある。前記第１電極は、不織繊維布と金属／金属塩材を含有し得る。前記金属／金属塩材は、少なくとも５０ｍｇ／ｃｍ３のＡｇ／ＡｇＣｌ混合物を含有し得る。前記第１電極は少なくとも１つの金属ホイルまたはスクリーンを含有し、少なくとも３０μｍの厚さを有し得る。
【００１４】
薬物送達の最終用途のための装置は、第１犠牲電極と、第２電極と、前記第１犠牲電極により印加される電位に反応して薬物を薬物貯留槽から生体界面に送達するように前記第１電極の送達側に配置される前記薬物貯留槽と、前記最終用途の間に電源からの電圧を前記第１と第２電極に渡って印加するために動作可能な回路を具備し、前記第１犠牲電極が前記回路により駆動されるときに２４時間の期間に渡って０．３ｍＡ／ｃｍ２を送達する能力を有するものとして要約され得る。
【００１５】
前記第１犠牲電極は前記電源により駆動されるときに２４時間に渡って１２ｍＡを送達するようにサイズ設定さ得る。前記第１犠牲電極が少なくとも４０ｃｍ２の面積を有し得る。前記第１犠牲電極がＡｇ／ＡｇＣｌを有し得る。前記第１犠牲電極がＡｇ／ＡｇＣｌ混合物を担持する１枚の不織布を具備し得る。前記第１犠牲電極がＡｇ／ＡｇＣｌ混合物を担持する１つのポリマー基板を具備し得る。前記第１犠牲電極が少なくとも５０ｍｇ／ｃｍ３のＡｇ／ＡｇＣｌ混合物を担持する１枚の不織布を具備し得る。前記第１犠牲電極が少なくとも２０μｍの厚さを持つ１つのホイルを具備する場合があり、前記最終用途の前に前記第１電極が少なくとも１回実質的に酸化されて少なくとも1回還元されるまで、前記第１犠牲電極が第１継続時間に渡って第１極性の電位を印加され、第２継続時間に渡って第２極性の電位を印加され得る。前記第１犠牲電極が少なくとも３０μｍの厚さを持つ１枚のホイルを具備する場合があり、また、前記第１犠牲電極は、前記第１電極が前記最終用途の前に少なくとも１回実質的に酸化されて少なくとも１回還元されるまでの第１継続時間に渡って第１極性の電位が印加され、第２継続時間に渡って第２極性の電位が印加され得る。前記第１犠牲電極は、少なくとも５０μｍの厚さを持つ１枚のホイルを含有し得る。前記Ａｇ／ＡｇＣｌ混合物は、前記最終用途の前に、前記第１電極が少なくとも１回実質的に酸化されるまでの第１継続時間に渡って第１極性の電位が印加され、また、少なくとも１回還元されるまでの第２継続時間に渡って第１極性の反対の第２極性の電位が印加され得る。前記装置はさらに、前記薬物貯留槽中に保存される治療的有効量のオキシコドンを含有し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
図面において、同一の参照番号は同一の要素または動作を特定する。図面における要素のサイズと相対的位置は、必ずしも縮尺通りには描かれていない。例えば、多様な要素の形状と角度は縮尺通りには描かれておらず、また、これらの要素のいくつかは図面の見易さを向上させるために任意に拡大、配置されている。さらに、図示したような要素の特定の形状は特定の要素の実際の形状に関する情報を伝達することを意図されておらず、図面における認識の容易さだけのために選択されている。
【図１Ａ】図１Ａは、例示した一実施形態による、電解質媒体中の１対の電極と電極を最終用途の前に前処理するための装置を示す回路図である。
【図１Ｂ−Ｅ】図１Ｂは、例示した一実施形態による、不織繊維材形態の電極の側面図である。図１Ｃは、例示した一実施形態による、ホイル形態の電極の等角図である。図１Ｄは、例示した一実施形態による、スクリーン形態の電極の等角図である。図１Ｅは、例示した一実施形態による、プレート形態の電極の等角図である。
【図２】図２は、例示した一実施形態による、最終用途の医療装置であって、最終用途の前に前処理された電極を採用する装置の分解等角図を示す。
【図３】図３は、例示した一実施形態による、連続ウェブ製造プロセスを使用して前処理された電極を生産するための一連の製造工程を示す等角図である。
【図４】図４は、例示した一実施形態による、連続ウェブ製造プロセスを使用して前処理された電極を採用する医療装置を生産するための製造工程を示す概略図である。
【図５−８】図５は、例示した一実施形態による、電極を前処理する方法の流れ図である。図６は、図５で図解された方法に加えて採用され得る電極を前処理する方法の流れ図である。図７は、図６の方法に加えて使用され得る電極を前処理する方法の流れ図である。図８は、図５の方法の一部として使用され得る電極を前処理する方法の一部の流れ図である。
【図９−１２】図９は、例示した一実施形態による、電極を形成する方法を示す流れ図である。図１０は、例示した一実施形態による、電極を最終ユーザー用途の装置中に組み込む方法を示す流れ図である。図１１は、例示した一実施形態による、活性物質を生体界面に送達するための医療関連装置を形成する方法を示す流れ図である。図１２は、例示した一実施形態による、電極の前処理の前に電極を形成する方法を示す流れ図である。
【図１３−１６】図１３は、例示した他の実施形態による、電極の前処理の前に電極を形成する方法を示す流れ図である。図１４は、例示したさらに他の実施形態による、電極の前処理の前に電極を形成する方法を示す流れ図である。図１５は、例示した更に他の実施形態による、電極の前処理の前に電極を形成する方法を示す流れ図である。図１６は、例示したさらなる実施形態による、電極の前処理の前に電極を形成する方法を示す流れ図である。
【図１７】図１７は、例示した一実施形態による、医学的最終用途の医療装置であって、最終用途として一以上の活性物質を生体界面に伝達するために電極を採用する医療装置を形成する方法を示す流れ図である。
【図１８−１９】図１８Ａ〜１８Ｃは、引き続く電位印加の前後の第１形態の不織繊維または布形態の電極を示す走査電子顕微鏡写真である。図１９Ａ〜１９Ｃは、引き続く電位印加の前後の第２形態の不織繊維または布形態の電極を示す走査電子顕微鏡写真である。
【図２０−２１】図２０Ａと２０Ｂは、前処理を受けた、デュポンインクを採用する第１形態の不織繊維または布の電極を示す走査電子顕微鏡写真である。図２１Ａと２１Ｂは、前処理を受けた、第２形態の不織繊維または布の電極を示す走査電子顕微鏡写真である。
【図２２】図２２Ａと２２Ｂは、不織基板形態の電極のインク被覆不織繊維を示す走査電子顕微鏡写真である。
【図２３−２４】図２３Ａと２３Ｂは、前処理前後の電極をそれぞれ示す走査電子顕微鏡写真である。図２４Ａと２４Ｂは、前処理前後の電極をそれぞれ示す走査電子顕微鏡写真である。
【図２５】図２５は、不織布とＰＥＴＥ基板の形態の電極の試験結果を示すチャートである。
【図２６】図２６は、多数の異なる電流密度での電極の前処理の試験結果を示すチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の説明では、多様な開示された実施形態の完全な理解を提供するために、ある具体的な詳細が記載されている。しかし、当業者は、実施形態が一以上のこれらの具体的詳細なしでも、または他の方法、構成要素、材料などと共に実践され得ることを認識するであろう。他の例では、電極、例えばイオントフォレーシス装置のような医療装置および／または連続ウェブ製造機械に関連する周知の構造は、実施形態の説明を不必要に曖昧にするのを避けるために図示または説明されていない。
【００１８】
文脈が他を要求する場合を除き、本明細書と後続の特許請求の範囲を通じ、“ｃｏｍｐｒｉｓｅ（を具備する）”という単語および“ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ”と“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ”のようなその派生語は、開放の包含的な意味で、すなわち“を含有するがそれに限られない”として解釈されるべきである。
【００１９】
本明細書を通じ“ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（１つの実施形態）”または“ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ（ある実施形態）”と言うことは、実施形態に関連して説明されるある特長、構造または特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書を通じた多様な箇所に現れる“１つの実施形態”または“ある実施形態”というフレーズは、必ずしもすべて同じ実施形態に言及しているわけではない。さらに、ある特長、構造または特性は、一以上の実施形態において任意の方法で組み合わされ得る。
【００２０】
本明細書と添付の特許請求の範囲で使用されるような単数形の“ａ”、“ａｎ”および“ｔｈｅ”は、文脈が他を明確に指示する場合を除き、複数の参照物を含む。また、“または”という語は、文脈が他を明確に指示する場合を除き、“および／または”を含むその意味で一般に採用されていることが気付かれるべきでる。
【００２１】
本明細書で提供される見出しおよび開示の要約は便宜上のためだけであり、実施形態の範囲や意味を解釈するものではない。
【００２２】
図１Ａは、例示した一実施形態による、最終用途の前に前処理される第１電極１００ａと第２電極１００ｂ（集合的に１００）を示す。
【００２３】
電極１００は、有利には例えば犠牲電極のような電気化学的活性電極であり得る。本明細書と特許請求の範囲で使用されるように“犠牲”という語は電極（例えばアノードやカソード）の少なくとも一部が還元／酸化（すなわちレドックス）反応により電気化学的に酸化可能または還元可能であることを意味する。本明細書と特許請求の範囲で使用されるように、“電気化学的に活性”は、犠牲材ばかりでなくレドックス反応に加わるがそれ自体はレドックス反応中に酸化または還元されない材料を意味する。前記の通り、電気化学的活性電極は、有利に、好ましくない反応生成物の形成を減少させ、反応生成物が送達される活性物質のような他の要素と相互作用するのを防ぎ、また、イオンの競合種を減少させることにより活性物質送達の運搬効率を高め得る。
【００２４】
図１Ａで図解される通り、電極１００は電解質媒体１０４を包含するベッセル１０２中に位置する。電解質媒体は例えば液体、蒸気またはガスのような流体である場合があり、電極１００ａと１００ｂの間のレドックス反応を支持するための媒体を提供する。任意の多種多様な周知の電解質媒体が適当であり得る。
【００２５】
図１Ａでさらに図解される通り、前処理回路１０６は電位を電極１００に選択的に印加して電極１００を前処理するために採用され得る。本明細書と特許請求の範囲で使用されるように、“前処理”、“前処理する”および“前処理している”とは最終用途での電極１００の使用前または以前に電極１００を実質的に還元、酸化またはさもなければ消耗させる可逆的レドックス反応を引き起こすための電位の電極への印加を意味する。そのように、“前”とは最終用途の前に行われる処理を表す。本明細書と特許請求の範囲で使用されるように、“最終用途”とは装置の意図された使用や応用を意味し、その使用は電極１００または電極が組み込まれ得る装置の製造と分離し別個である。例えば、電極１００が医療装置に組み込まれる場合、最終使用は患者や対象に対する使用となる場合がある。例えば、電極がイオントフォレーシス装置中に組み込まれる場合、最終用途は活性物質（例えば治療用や診断用の物質）の生物的対象（例えば人間または他の動物）の生体組織への送達または物質のそれからの抽出であり得る。あるいは、最終使用は患者や対象の生体組織の物理的特徴の感知や測定であり得る。あるいは、最終使用は電流の患者や対象の生体組織への印加であり得る。前処理は、活性物質や電流を生体組織に送達するため、またはその物理的特徴を感知または測定するための電極の最終使用の前における電位の電極１００への印加を構成する。電極の前処理は、有利に、前処理中の活性物質や薬物の浪費を防ぐために電極が活性物質や“薬物”を包含する貯留槽と物理的に結び付けられる前に行われ得る。本明細書と特許請求の範囲で使用されるように、“実質的に”という語は、別の指定がない限り、“酸化する”、“還元する”または“消耗させる”という語句を修飾するために使用されるとき、電位を送達する電極の能力における５０％以上の変化を意味する。
【００２６】
図示の通り、前処理回路１０６は第１電極１００ａと電気的に、および選択的に物理的に連結される第１リード線１０８ａを含有する。また、前処理回路１０６は第２電極１００ｂと電気的に、および選択的に物理的に連結される第２リード線１０８ｂを含有する。第１と第２リード線、集合的に１０８は、例えばワニ口クリップのような各クリップまたは他の選択的に取り外し可能な構造により電気的および物理的に電極１００に連結され得る。
【００２７】
前処理回路１０６は、第１極性の第１極１１０ａと第１極性と反対の第２極性の第２極１１０ｂを持つ一以上の電源１１０を含有する。電源１１０は、例えば消耗型電力保存装置や非消耗型電力発電装置のような多様な形態を取る場合がある。例えば、電源１１０は、化学電池（例えばバッテリー）の配列、スーパーまたはウルトラコンデンサの配列、燃料電池の配列などの形態を取り得る。また、例えば、電源１１０は、グリッドや電気コンセントのような源から電力を受ける例えば直流（ＤＣ）電源のような電源の形態を取り得る。電源は、交流をＤＣ電力に整流するための整流器、電力の電圧を調整するためのトランスやＤＣ／ＤＣコンバータ（例えばステップダウンコンバータ）および一以上の電力調整回路を含有し得る。
【００２８】
また、前処理回路１０６は、電極１００を電源１１０の極１００ａと１００ｂに連結するために選択的に動作可能な一以上のスイッチ１１２ａと１１２ｂ（集合的に１１２）を含有する。例えば、双投スイッチが採用され得る。第１位置では、スイッチ１１２は第１継続時間に渡って、第１電極を電源１１０の陽極１１０ａに電気的に連結し、第２電極を電源１１０の陰極１１０ｂに電気的に連結し得る。第２位置では、スイッチ１１２は第２継続時間に渡って、第１電極を電源１１０の陰極１１０ｂに電気的に連結し、第２電極１００ｂを電源の陽極１１０ａに電気的に連結し得る。第１継続時間は、電極１００の少なくとも１つを実質的に酸化、還元および／または消耗させるために十分に長い場合がある。第２継続時間は、電極１００の少なくとも１つを実質的に酸化、還元または消耗させるために十分に長い場合がある。
【００２９】
選択的に、第３位置では、スイッチ１１２は第１と第２電極１１０ａと１１０ｂの両方を電源１１０の陽極と負極１１０ａと１１０ｂの両方からしかも同時に電気的に切り離す場合がある。それは、例えば前処理の始めと終わりまたは連続的な前処理の電圧の印加の間に、電極１００が前処理回路１０６から切り離されることを可能にする。
【００３０】
いくつかの実施形態において、スイッチ１１２は第３継続時間に渡って、第１電極１００ａを電源の陽極１１０ａに印加し、第２電極１１０ｂを電源の陰極１１０ｂに印加するために使用され得る。
【００３１】
いくつかの実施形態においてスイッチ１１２は手動で動作され得るが、他の実施形態においてはタイマ１１４または他の制御回路がスイッチ１１２の切り替えや位置を制御するために採用され得る。それは前処理プロトコルが自動化されることを可能にする場合があり、費用を削減してより一貫性のある結果を生む場合がある。タイマ１１４はＰＣコンピュータのようなプログラム化された汎用コンピュータで実行される場合があり、またはメモリや記憶媒体を有する、または、有するプロセッサ、マイクロコントローラ、ゲートアレイ、特定用途向け集積回路または他の制御回路を採用する特殊目的の前処理制御装置として実行され得る。
【００３２】
電極１００は多様な形態、形状、サイズを取る場合があり、および／または多様な材料を具備し得る。
【００３３】
例えば図１Ｂに示されるように、電極１００は複数の繊維１１６を具備し金属／金属塩材１１８を担持する繊維材の形態を取り得る。そのような繊維材は、不織繊維布材の形態を取り得る。金属／金属塩材１１８は、多様な方法により不織繊維布材上に堆積され得る。例えば、金属／金属塩は、金属／金属塩インクの被覆として堆積され得る。金属／金属塩は、好適に不織繊維材上に印刷され得る。金属／金属塩は不織繊維の表面上の層の形態を取る場合があり、または個々の繊維を個々に被覆して不織繊維材の内部中に延長し得る。例えば、金属／金属塩は、好適に不織繊維材上にスクリーン印刷されて例えば個々の繊維を部分的に被覆し得る。理論に縛られることなく、それは特に大量の露出した金属／金属塩表面積を実現して個々の繊維を被覆する金属／金属塩が不織繊維材を作り上げ得る。それは、他の電極構造と比較して高性能を提供し得る。
【００３４】
あるいは、図１Ｃに示されるように、電極１００はホイル１１８の形態を取り得る。ホイル１１８は、金属であり得る。ホイル１１８の金属は犠牲材である場合があり、または犠牲材の支持物を単に提供し得る。従って、オイル１１８は金属塩材を具備する場合があり、またはその上に堆積された金属塩または金属／金属塩材１２０を担持し得る。ホイル１１８は比較的高性能を実現する場合があり、製造するのが比較的安価または容易であり得る。
【００３５】
あるいは、図１Ｄに示されるように、電極１００はスクリーン１２２の形態を取り得る。スクリーン１２２は、成形金属ワイヤであり得る。スクリーン１２２の金属は犠牲材である場合があり、または犠牲材の支持物を単に提供し得る。あるいは、スクリーンは、金属／金属塩材を担持するポリエチレンテレフタレートエステル（すなわちＰＥＴＥ）のようなポリマー材といった別の材料で形成され得る。従って、スクリーンは金属塩を具備する場合があり、またはその個々の繊維またはワイヤ上に堆積された金属塩または金属／金属塩材を担持し得る。スクリーンは、スクリーンのメッシュサイズにより、ホイルと比較して比較的大きい露出面積を持つ。従って、スクリーン１２２形態の電極はホイル形態の電極に対して比較的高性能を実現できる場合があり、製造するのが比較的安価または容易であり得る。しかし、スクリーン１２２は、不織繊維材形態の電極よりも狭い露出表面積を恐らく提供する。
【００３６】
あるいは、図１Ｅに示されるように、電極１００は金属プレート１２６の形態を取り得る。金属プレート１２６の金属は犠牲材である場合があり、または犠牲材の支持物を単に提供し得る。従って、金属プレートは、その上に堆積された金属塩または金属／金属塩材１２８を担持し得る。
【００３７】
電極１００は、金属／金属塩材で被覆された例えばポリエチレンテレフタレートエステル（ＰＥＴＥ）基板のようなポリマー基板の形態を取り得る。それは、前記に説明した電極１００の実施形態ほど有利でない場合がある。
【００３８】
前に述べた通り、電気化学的に活性または犠牲である電極１００は金属／金属塩を具備し得る。適当な金属は、不溶性ハロゲン化物塩（ＡｇＣｌ、Ａｇｌ、ＡｇＢｒ、ＣｕＣｌ、Ｃｕｌ、ＣｕＢｒ、ＭｏＣｌ３、Ｍｏｌ−２）を形成する銀、銅、モリブデンを具備する。そのような金属は、カチオン活性物質の送達に使用するアノードに特に適当であり得る。塩化銀は高度に不溶性であり、多くのカチオン性薬物が塩酸塩の形態で商業的に入手可能であるため、銀のアノードは特に有利であり得る。Ａｇ／ＡｇＣｌが採用される場合、レドックス反応は酸化によりアノードの銀を塩化銀に転換し、カソードの塩化銀を還元により銀に転換する。いくつかの実施形態において、電極１００は例えば炭素や炭素繊維のような他の非金属または非金属塩材を含有し得る。
【００３９】
適当な寸法のいくつかの例は、以下の多様な例で説明される。
【００４０】
図２は、例示した一実施形態による、イオントフォレーシス装置２００の形態の電極を採用する医療装置を示す。
【００４１】
イオントフォレーシス装置２００は、バッキングテープのような第１基板２０２を含有し得る。１対の電極２０４ａと２０４ｂ（集合的に２０４）は、第１基板２０２中に形成される孔２０６ａと２０６ｂと整列して、またはその内部に取り付けられ得る。
【００４２】
イオントフォレーシス装置２００は、バッキングテープのような第２基板２０８を含有し得る。第２基板２０８は、第１基板２０２に対しイオントフォレーシス装置２００の生体組織接触側２０９に向けて配置され得る。貯留槽２１０ａと２１０ｂ（集合的に２１０）は第２基板２０８の孔２１２ａと２１２ｂにそれぞれ整列して、またはその内部に、従って電極２０４ａと２０４ｂにそれぞれ整列して取り付けられ得る。貯留槽２１０ａの１つは、最終用途の一部として送達される薬物または他の治療用や診断用材料のような活性物質を保存するための活性物質貯留槽として機能し得る。他方の貯留槽２１０ｂは、最終用途（例えば、活性物質の送達または体の組織からの標本や検体の引出）を容易にするための電解質を保存する電解質貯留槽として機能し得る。
【００４３】
イオントフォレーシス装置２００は、その上やその中に印刷回路トレースを含有し得る制御または送達回路２１６および選択的に電源２１８を担持する例えばフレキシブル回路基板のような回路基板２１４（例えばＦＲ４）を含有し得る。制御または送達回路２１６は各電極に電源２１８を電気的に結合させるように構成され得る。制御または送達回路２１６は各電極２０４に印加される電流および／または電圧を制御し、従って活性物質の時間経過に対する送達プロフィールを制御し得る。電源２１８は回路基板２１４上に直接担持されるものとして図解されているが、他の実施形態において電源２１８はイオントフォレーシス装置２００の残りから外部にありそれに選択的に取付可能であり得る。例えば、化学電池セルのような電源２１８は、スナップ、クリップまたは例えば米国特許出願公報第２００８−０１５４１７８号で説明されるような一以上のマグネットの使用により、イオントフォレーシス装置２００の残りに電気的および物理的に連結され得る。
【００４４】
制御または物質送達レジームまたはプロフィールは、多種多様なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたは事実上、それらのいずれかの組合せにより指定および／または実行され得る。１つの実施形態において、制御は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）により実行され得る。しかし、当業者は、ここに開示される実施形態のすべてまたは一部が一以上のコンピュータにより実行される一以上のコンピュータプログラム（例えば一以上のコンピュータシステム上で実行される一以上のプログラム）として、一以上のコントローラ（例えばマイクロコントローラ）により実行される一以上のプログラムとして、一以上のプロセッサ（例えばマイクロプロセッサ）により実行される一以上のプログラムとして、ファームウェアとして、または事実上、それらのいずれかの組合せとして標準的な集積回路中で同等に実施されることができ、また、電気回路の設計および／またはソウトウェアおよび／またはファームウェアのためのコードの書込は本開示の教示を踏まえて十分に当業者の能力の範囲内であることを認識するであろう。
【００４５】
ロジックがソフトウェアとして実行されてメモリ中に保存されるとき、ロジックや情報はプロセッサ関連のシステムや方法によりまたはそれに関連して使用するために、任意のコンピュータ可読の媒体上で保存され得る。本開示の文脈では、メモリとは、コンピュータおよび／またはプロセッサプログラムを包含または保存する電子、磁気、光学または他の物理的装置や手段であるコンピュータ可読の媒体である。ロジックおよび／または情報は、コンピュータベースのシステムやプロセッサ包含システムのような指示実行システム、器具または装置もしくは指示実行システム、器具または装置から指示を取ってロジックおよび／または情報に関して指示を実行する他のシステムによりまたはそれに関連して使用するために、コンピュータ可読の媒体中で具体化され得る。
【００４６】
本明細書の文脈では、“コンピュータ可読の媒体”は、指示実行システム、器具および／または装置によりまたはそれに関連して使用するために、ロジックおよび／または情報に関するプログラムを保存できる任意の物理的要素であり得る。コンピュータ可読の媒体は、これらに限られないが、例えば電子、磁気、光学、電磁気、赤外線または半導体システム、器具または装置などであり得る。コンピュータ可読の媒体のより具体的な例（非限定的なリスト）は、次を含むであろう。携帯コンピュータディスク（磁気、コンパクトフラッシュカード、セキュアデジタルなど）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能な読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、携帯コンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤＲＯＭ）、デジタルテープ。
【００４７】
カバーまたは他の保護層２２０が回路基板２１４を覆い得る。カバー２２０はポリマーシートの形態を取る場合があり、回路基板２１４、制御または送達回路２１６、電極２０４および／または貯留槽２１０に環境保護を提供するために第１基板２０２にハーメチックシールされ得る。
【００４８】
イオントフォレーシス装置２００は、第２基板２０８の各孔２１２ａと２１２ｂの上、中または部分的に中に受容され得るスクリム２２２ａと２２２ｂ（集合的に２２２）を含有し得る。少なくともリムは、不織布材などの不織繊維材を含む多様な形態を取り得る。
【００４９】
イオントフォレーシス装置２００は、イオントフォレーシス装置２００が生体界面にしっかりと固定されるのを可能にする感圧接着剤２２４を含有し得る。感圧接着剤は、例えば第２基板２０８により担持され得る。イオントフォレーシス装置２００は、スクリム２２２と感圧接着剤２２４を覆う場合がある選択的に剥離可能な剥離ライナを含有し得る。剥離ライナの取外しは感圧接着剤２２４を露出させ、イオントフォレーシス装置２００の生体組織に対する直接の適用を可能にする。あるいは、導電ゲル媒体のような導電媒体がイオントフォレーシス装置２００と生体組織の間に採用され得る。
【００５０】
図３は、例示した一実施形態による、前処理電極を生産するための製造環境３００を示す。
【００５１】
電極基板材３０２は、一以上のモータ３０８により駆動される巻取ロール３０６により進められ得る供給ロール３０４を介して連続ウェブとして供給され得る。
【００５２】
電極基板材３０２は、多様な形態を取り得る。上記に説明され下記により詳細に説明される通り、電極基板材３０２は好適に不織布材のような吸収性不織繊維材の形態を取り得る。そのような不織繊維材の使用は、他の材料で達成される結果よりも驚くほど優れた結果を提供し得る。あるいは、電極基板材３０２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のようなポリマーの形態を取り得る。あるいは、電極基板材３０２は、金属ホイルのようなホイル、金属スクリーンのようなスクリーンまたは金属プレートのようなプレートの形態を取り得る。
【００５３】
例えばスクリーンプリンタ３１０のような塗布装置は、金属／金属塩材を電極基板材３０２上に堆積、印刷、噴霧またはさもなければ塗布し得る。金属／金属塩材は、バルブ３１４と導管３１６により供給される貯留槽３１２から来る場合がある。前記に特定された通り、金属／金属塩は多様な形態を取り得る。例えば、金属／金属塩は好適に銀／塩化銀（Ａｇ／ＡｇＣｌ）の形態を取り得る。特に適当な銀／塩化銀材は、Ａｇ／ＡｇＣｌインクＮｏ．Ｌ−８１４４の指定でデュポンから商業的に入手可能であり得る。結果は、巻取ロール３０６により巻き取られる電極３２０の連続ウェブとなる。電極３２０の連続ウェブの複数のロールは、連続ウェブ電極３２０の前処理に先だって製造され得る。
【００５４】
電極の３２０ａと３２０ｂ（集合的に３２０）の連続ウェブは、前処理のために電極媒体３２４を包含する貯留槽３２２を通じて運搬され得る。連続ウェブ３２０は供給ロール３２６ａと３２６ｂ（集合的に３２６）から供給され、一以上のモータ３３０ａと３３０ｂ（集合的に３３０）により駆動される巻取ロール３２８ａと３２８ｂ（集合的に３２８）により引かれ得る。特筆すべきは、電極は、活性物質または薬物を包含する活性物質または薬物貯留槽に物理的に結び付けられていない。従って、前処理が薬物または他の活性物質を浪費することはない。あるいは、いくつかの実施形態において、前処理は電極を貯留槽と物理的に結び付けられた後に行われ得るが、それらの貯留槽は材料の浪費を避けるために空であるか薬物のような活性物質を欠いていることが好適である。
【００５５】
一以上の前処理回路３３２は、電解質媒体３２４中にある間に電位を電極３２０の連続ウェブに印加し得る。例えば、前処理回路３３２は、一以上のパッド３３４ａと３３４ｂ（集合的に３３４）により電位を印加し得る。パッド３３４は比較的滑らかな仕上げで平坦である場合があり、例えば数多くの導電繊維のような織目加工の表面を有し得る。前処理回路３３２は、電極３２０を少なくとも１回実質的に還元、酸化または消耗させるために電位を印加し得る。いくつかの実施形態において、前処理回路３３２は２回、３回またはそれ以上の回数で電極を実質的に還元または酸化もしくは実質的に消耗させる場合があり、各回に電極の３２０ａと３２０ｂの各連続ウェブに印加される電位の極性を逆にする。従って、例えば、電極３２０の連続ウェブは１回目に１つの方向に、次に２回目に反対方向に走行する場合があり、印加される電位の極性は各方向転換で正逆に切り替えられる。あるいは、巻取ロール３２８は取り外され、第２パスでは電解質媒体３２４を通る電極３２０の連続ウェブの供給ロール３２６として使用され得る。電極３２０の連続ウェブは前処理を実施する者と別の者により製造される場合もあれば、前処理を実施する者と同じ者により製造される場合もある。
【００５６】
得られた巻取ロール３２８上で巻き取られた前処理電極材３４０ａと３４０ｂ（集合的に３４０）は、離散電極３４２に加工され得る。例えば、前処理電極材３４０は、例えばダイカット装置３４４により個々の電極３４２（図３には２つだけが指示されている）にダイカット、レーザー切断または別の方法で切断され得る。ダイカット装置３４４は、ダイ３４６、前処理電極材３４０を支持するためのプラテン３４８、および一以上のバルブ３５６により空気圧源３５４から圧力を供給する制御装置３５２により制御される空気圧式アクチュエータ３５０を含有し得る。前処理電極３４０の連続ウェブからの個々の電極３４２の形成は電極３２０の連続ウェブを製造および／または前処理を実施する者と別の者により実施される場合もあれば、電極３２０の連続ウェブを製造または前処理を実施する者と同じ者により実施される場合もある。
【００５７】
図４は、例示した一実施形態による、前処理電極を採用する医療装置を製造する環境４００を示す。
【００５８】
環境４００は、好適に連続ウェブ製造プロセスと構造を採用し得る。例えば、供給ロール４０２は、例えばバックアップテープのような第１基板４０４をモータ（図４には示されていない）により駆動され得る巻取ロール４０２に供給し得る。環境は、図解の明確さのために図４から省略される多様なローラ、コンベヤおよび他の運搬メカニズムを含有し得る。一以上の製造操作が基板４０４をベースとして使用して実施され得る。追加または異なる操作が含まれ得るものの、これらの製造操作のいくつかが以下に説明され、また、説明した操作のいくつかは省略され得る。多様な操作が多様なステーションに関して考察されている。いくつかの実施形態は特定のステーションを採用しない場合があり、または重複するステーションを有し得る。さらに、操作および／またはステーションの多くが図４で図解されるのと異なる順番で行われ得る。
【００５９】
第１ステーション４０８では、第１電極供給ロール４１０は巻取ロール４１４を介して前処理第１電極（例えばカソード）４１２の連続ウェブを供給する。分離器および／またはアプリケーション４１６のような装置は個々の電極を連続ウェブ４１２から分離し、電極を第１基板４０４に適用し得る。アプリケータ４１６は、電極を望ましい位置で第１基板４０４に適用するために導電接着剤、圧力および／または熱を採用し得るプレスの形態を取り得る。
【００６０】
第１ステーション４０８では、第１貯留槽供給ロール４１８は巻取ロール４２２を介して貯留槽４２０の連続ウェブを供給し得る。分離器とアプリケータ４２４のような装置は、貯留槽を分離および／又は第１基板４０４に適用し得る。アプリケータ４２４は、例えば第１電極の各々と整列して、または重ね合わせるなど、第１貯留槽を望ましい位置で第１基板４０４に適用するために導電接着剤、圧力および／または熱を採用し得るプレスの形態を取り得る。例えば、第１貯留槽は活性物質貯留槽として使用され得る。
【００６１】
第２ステーション４２４では、第２電極供給ロール４２６は巻取ロール４３０を介して前処理第２電極（例えばアノード）４２８の連続ウェブを供給する。分離器および／またはアプリケータ４３２のような装置は個々の電極を連続ウェブ４２８から分離し、および／または電極を第１基板４０４に適用し得る。アプリケータ４３２は、電極を第１電極に対し望ましい位置で第１基板４０４に適用するために導電接着剤、圧力および／または熱を採用し得るプレスの形態を取り得る。
【００６２】
第２ステーション４２４では、第２貯留槽供給ロール４３４は巻取ロール４３８を介して貯留槽４３６の連続ウェブを供給する。分離器および／またはアプリケータ４４０のような装置は、貯留槽を分離し、および／または第２電極と整列した第１基板４０４に適用し得る。アプリケータ４４０は、例えば第２電極の各々と整列して、または重ね合わせるなど、望ましい位置で、第２貯留槽を第１基板４０４に適用するために導電接着剤、圧力および／または熱を採用し得るプレスの形態を取り得る。例えば、第２貯留槽は、電解質貯留槽として使用され得る。
【００６３】
第３ステーション４４２では、回路基板供給ロール４４４は巻取ロール４４８を介してフレキシブル回路基板および／または電源（例えばバッテリー）４４６の連続ウェブを供給し得る。分離器および／またはアプリケータ４５０のような装置は個別のフレキシブル回路基板を連続ウェブ４４６から分離し、それを第１基板４０４に適用し得る。アプリケータ４５０は、例えば第１と第２電極の各々と整列して、または重ね合わせるなど、回路基板を望ましい位置で第１基板４０４に印加するために導電接着剤、圧力および／または熱を採用し得るプレスの形態を取り得る。
【００６４】
第３ステーション４４２では、第２基板供給ロール４５２は巻取ロール４５４を介して例えば第２バッキングテープのような第２基板を供給し得る。第２基板は、第１基板に適用され得る。いくつかの実施形態において、第２基板は第１および／または第２貯留槽の前に適用され得る。
【００６５】
第４ステーション４５６では、カバー供給ロール４５８は巻取ロール４６２を介してカバー材４６０の連続ウェブを供給し得る。分離器および／またはアプリケータ４６４のような装置はカバーを分離、切断し、基板４０４に適用し得る。アプリケータ４６４は、例えば回路基板に重なるなど、望ましい位置で、カバーを第１基板４０４に適用するために導電接着剤、圧力および／または熱を採用し得るプレスの形態を取り得る。特に、カバーは、環境保護をフレキシブル回路基板に提供するために適用され得る。
【００６６】
第５ステーション４６６では、第１と第２スクリム供給ロール４６８ａと４６８ｂは巻取ロール４７２ａと４７２ｂを介してスクリム材４７０を供給し得る。分離器および／またはアプリケータ４７４ａと４７４ｂ（集合的に４７４）のような装置は個別のスクリム要素を分離し、それらを基板に各貯留槽を覆って適用し得る。アプリケータ４７４は、スクリムを貯留槽の上に適用するために接着剤、圧力および／または熱を採用し得るプレスの形態を取り得る。
【００６７】
第６ステーション４７６では、一以上のノズルまたはジェット４７８は感圧接着剤を医療装置の側に向かう生体組織に印加し得る。感圧接着剤は、感圧接着剤の貯留槽４８０から供給され得る。ライナ供給ロール４８２は、巻取ロール４８４を介して剥離ライナの連続ウェブを供給し得る。アプリケータ４８６のような装置は、剥離ライナを感圧接着剤の上に適用し得る。アプリケータは、プレスや熱を採用し得る。
【００６８】
図５は、例示した一実施形態による、前処理電極を生産する方法を示す。
【００６９】
５０２では、第１と第２電極は電解質媒体中に導入される。前記の通り、電極は、例えば吸収性不織布材、ポリエチレンのようなポリマー材、ホイルやスクリーンのような金属材といった多様な形態を取り得る。電極は、例えば金属／金属塩材のような犠牲材を具備し得る。適当な金属／金属塩材は、銀／塩化銀（Ａｇ／ＡｇＣｌ）を含む多様な形態を取り得る。
【００７０】
最終用途の前に、５０４では、第１極性が電位は第１電極に印加され、また、第１極性と反対の第２極性の電位が第２電極に印加される。電位は、第１と第２電極の少なくとも１つが実質的に酸化、還元または消耗されるまで、第１継続時間または期間に渡って印加される。
【００７１】
５０６では、第１と第２電極は、最終用途のために最終使用の装置中に組み込まれる。例えば、電極は、医学的最終用途のための医療装置中に組み込まれ得る。例えば、電極は、薬物のような活性物質のイオントフォレーシス送達を提供するためのイオントフォレーシス装置中に組み込まれ得る。
【００７２】
特筆すべきは、上のすべては、電極を任意の活性物質または薬物貯留槽と物理的に結び付ける前もしくは薬物または他の活性物質をそれらの貯留槽に装荷する前に達成され得る。
【００７３】
図６は、例示した他の実施形態による、電極を前処理するための方法６００を示す。方法６００は、方法５００（図５）に追加して採用され得る。
【００７４】
最終用途の前で５０４（図５）の後に、６０２では、第２極性の電位が第１電極に印加され、また、第１極性の電位が第２電極に印加される。電位は、第１または第２電極の少なくとも１つが実質的に還元、酸化または消耗されるまで、第２継続時間または期間に渡って印加され得る。６０２は、第１継続時間後の最終用途の前に行われる。
【００７５】
図７は、更なる例示の実施形態による、電極を前処理するための方法７００を示す。方法７００は、方法６００（図６）に追加して使用され得る。
【００７６】
最終用途の前で６０２（図６）の後に、７０２では、第１極性の電位が第１電極に印加され、また、第２極性の電位が第２電極に印加される。電位は、第１または第２電極の少なくとも１つが実質的に酸化、還元または消耗されるまで、第３継続時間に渡って印加され得る。電極の追加前処理が可能であるものの、現在、前処理の効果は初期の前処理の後に急速に低下するようである。
【００７７】
図８は、例示した一実施形態による、第１と第２電極を電解質媒体に導入する方法８００を示す。方法８００は、方法５００（図５）において採用され得る。
【００７８】
８０２では、第１と第２電極は液体電解質媒体中に入れられる。例えば、第１と第２電極は液体電解質媒体の槽の中に入れられ得る。それは受動被覆のメカニズムを採用する場合もあれば、電気めっきのような能動被覆のメカニズムを採用する場合もある。あるいは、第１と第２電極は、電解質媒体のスプレーや蒸気中に配置され得る。それは受動被覆のメカニズムを採用する場合もあれば、静電塗装のような能動被覆のメカニズムを採用する場合もある。
【００７９】
図９は、例示した一実施形態による、電極を生成する方法９００を示す。
【００８０】
９０２では、電極の第１と第２連続ウェブは、電解質媒体を通じて移動される。連続ウェブは供給ロールから供給され、制御装置の制御下のモータにより前進され得る巻取ロールにより巻き取られ得る。
【００８１】
９０４では、電解質媒体中にある間に反対極性の電位が電極材の第１と第２連続ウェブに印加される。電位は、連続ウェブの少なくとも１つの少なくとも一部が実質的に酸化、還元またはさもなければ消耗されるまで印加される。
【００８２】
９０４では、離散電極は、電極材の第１と第２連続ウェブから分離またはさもなければ除去される。例えば、ダイカッターまたは他の種類のカッターが個々の前処理電極を連続ウェブから切断し得る。
【００８３】
図１０は、例示した一実施形態による、電極を使用する医療装置を形成する方法１０００を示す。
【００８４】
１００２では、第１または第２電極は、電位を活性物質貯留槽に選択的に印加するために配置される最終使用装置の活性電極アセンブリ中に配置される。もう１の電極は、最終使用装置の対向電極アセンブリ中に位置する。電極は、例えば連続ウェブ製造機械により、またはピックアンドプレース機械などにより最終使用装置中に自動的に配置され得る。代替的または追加的に、電極は最終使用装置中に手動で配置され得る。
【００８５】
前処理は電極の最終使用装置中への組込の前に行われるものとしてここでは一般的に考察されるものの、いくつかの実施形態において電極は最終使用装置中に組み込まれた後に前処理され得る。例えば、電極の前処理は、電極が制御回路と物理的に結び付けられる後であるが活性物質または薬物貯留槽と物理的に結び付けられる前に行われ得る。例えば、それは、活性物質または薬物貯留槽が最終使用の前に各貯留槽中に選択的に挿入され得る最終使用装置中で行われ得る。また、例えば、電極の前処理は、電極が活性物質または薬物貯留槽と物理的に結び付けられた後であるが活性物質や薬物が貯留槽中に装荷される前に行われ得る。例えば、それは、活性物質や薬物が最終使用の直前に選択的に貯留槽に挿入される最終使用装置で行われ得る。従って、各請求項は、そこで明示的に言及されていない限り、最終使用装置中への組み込み前の前処理に限定されるべきではない。
【００８６】
図１１は、例示した一実施形態による、イオントフォレーシス装置のような医療装置の一部を形成する方法１１００を示す。
【００８７】
１１０２では、１つの不織繊維材は、第１電極に隣接して配置される。吸収性不織布材のような不織繊維材がイオン剤を保持する場合、適当な電極（例えばアノードとカソード）はイオン物質の極性に基づいて選択されなければならない。不織繊維材は、例えば連続ウェブ製造機械により、またはピックアンドプレース機械などにより最終使用装置中に自動的に配置され得る。代替的または追加的に、不織繊維材は最終使用装置中に手動で配置され得る。
【００８８】
１１０４では、１つの不織繊維材に例えばオキシコドンのようなイオン活性物質が装荷される。不織繊維材は、浸漬、噴霧により活性物質を装荷することができ、さもなければ、活性物質を不織繊維材に塗布する。活性物質は、例えば連続ウェブ製造機械により貯留槽中に自動的に装荷され得る。代替的にまたは追加的に、活性物質は貯留槽中に手動で投入され得る。
【００８９】
図１２は、例示した一実施形態による、前処理の前に電極を形成する方法１２００を示す。
【００９０】
１２０２では、不織布材の形態の不織繊維材の基板が提供される。不織布材は、繊維や細繊維で形成され得る。不織布材は、吸収性および／または吸着性であり得る。不織布材は、天然または非合成材（例えば布やセルロース）および合成材（例えばレーヨン）を含む多様な形態を取り得る。
【００９１】
１２０４では、金属／金属塩は、不織布材の基板上に堆積される。例えばＡｇ／ＡｇＣｌのような数多くの適当な金属／金属塩は、説明済みである。
【００９２】
図１３は、例示した他の実施形態による、前処理の前に電極を形成する方法１３００を示す。
【００９３】
１３０２では、金属／金属塩は、吸収性不織布材の基板上にめっきされる。前記で説明された通り、基板は例えば不織繊維材、ホイル、スクリーンまたはポリマー基板など多種多様な形態を取り得る。特定の基板材に適当な従来のめっき技術が採用され得る。
【００９４】
図１４は、さらに別の実施形態による、前処理の前に電極を形成する方法１４００を示す。
【００９５】
１４０２では、金属／金属塩は、例えばスクリーン印刷のような印刷により吸収性不織布材の基板上に堆積される。スクリーン印刷または不織布材を構成する繊維を個々に被覆する他の技術は犠牲材の露出表面積の量を最大化し、それにより他の技術よりも顕著な利点を実現し得る。
【００９６】
図１５は、さらに例示した実施形態による、前処理の前に電極を形成する方法１５００を示す。
【００９７】
１５０２では、例えばＰＥＴＥのようなポリマー材の基板が提供される。ポリマー材は、多様な連続ウェブ生成用具および技術を使用した自動製造を容易にするために材料の連続ウェブとして提供され得る。
【００９８】
１５０４では、金属／金属塩はポリマー材の基板上に堆積される。例えばＡｇ／ＡｇＣｌなど、適当な金属／金属塩の多くの例は説明済みである。
【００９９】
図１６は、さらに例示した実施形態による、前処理の前に電極を形成する方法１６００を示す。
【０１００】
１６０２では、金属材の基板が提供される。前記した通り、金属基板材はホイル、スクリーンまたはプレートの形態を取り得る。金属基板材は、多様な連続ウェブ生成用具および技術を使用した自動製造を容易にするために材料の連続ウェブとして提供され得る。
【０１０１】
１６０４では、金属／金属塩は金属材の基板上に堆積される。例えばＡｇ／ＡｇＣｌのなど、適当な金属／金属塩の多くの例は説明済みである。
【０１０２】
図１７は、例示した一実施形態による、電極を採用するイオントフォレーシス装置などの医療装置を形成する方法を示す。
【０１０３】
１７０２では、基板が提供される。吸収性不織繊維材を含め、適当な基板の多くの例は上記に特定済みである。
【０１０４】
１７０４では、活性電極が基板に適用される。Ａｇ／ＡｇＣｌを含め、適当な電気化学的に活性な物質の多くの例は上記に特定済みである。
【０１０５】
１７０６では、対向電極が基板に適用される。Ａｇ／ＡｇＣｌを含め、適当な電気化学的に活性な物質の多くの例は上記に特定済みである。
【０１０６】
いくつかの実施形態において、活性および対向電極は同時にまたは異なる順番で適用され得る。活性および対向電極は通常、生体組織接触側または基板の“下敷き”として言い表され得る基板の同じ側に適用される。
【０１０７】
随意に、１７０８では、随意の電解質貯留槽が活性電極を覆うように適用され得る。それは、望ましくない反応の発生や望ましくない反応物の生成を減少させる助けとなる場合がある。電解質貯留槽は電解質媒体を包含する場合があり、または後に電解質媒体が装荷される場合がある。
【０１０８】
１７１０では、活性物質貯留槽は、活性電極および／または電解質貯留槽を覆うように、それと整列して、またはそれに重ね合わせて適用される。活性物質貯留槽は通常、合成または天然であり得る吸収性および／または吸着性の材料である。いくつかの実施形態において、活性物質貯留槽は、電極用の基板を形成する不織繊維と同じかまたは異なり得る不織繊維材の形態を取り得る。別の実施形態において、活性物質貯留槽はヒドロゲルやゾルのようなゲルの形態を取り得る。さらに別の実施形態において、活性物質貯留槽はコンテナまたは同様の構造体の形態を取り得る。
【０１０９】
１７１２では、電解質貯留槽は対向電極を覆うように、またはそれと整列して適用される。電解質貯留槽は通常、合成または天然であり得る吸収性および／または吸着性の材料である。いくつかの実施形態において、電解質貯留槽は、電極用の基板を形成する不織繊維と同じかまたは異なり得る不織繊維材の形態を取り得る。他の実施形態において、電解質貯留槽はヒドロゲルやゾルのようなゲルの形態を取り得る。さらに別の実施形態において、電解質貯留槽はコンテナまたは同様の構造体の形態を取り得る。
【０１１０】
１７１４では、電源供給回路および／または電源が基板に適用される。前記した通り、電源供給回路は、一以上の要素および／または回路トレースをその表面または中に担持し得るフレキシブル基板（例えばＦＲ４）の形態を取り得る。要素は、個別の回路要素（例えばコンデンサ、抵抗器、発光ダイオード、スイッチ）および／または集積回路要素（例えばマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、メモリや記憶装置、チップベースの電力変換装置）を具備し得る。
【０１１１】
１７１６では、バッキングテープのような二次的基板が適用され得る。二次的基板は、貯留槽の各々を受容するようにサイズと寸法が決められた孔または開口を有し得る。
【０１１２】
１７１８では、カバーが電源供給回路および／または電源を覆うように適用され得る。前に説明した通り、カバーはポリマーである場合があり、また、環境保護を最終使用装置中の多様な要素に提供し得る。
【０１１３】
１７２０では、活性物質が活性物質貯留槽に供給され得る。治療または診断効果を生む多様な物質が活性物質として採用され得る。例えば、オキシコドンが採用され得る。出願人は、オキシコドンの治療的に有効な投与は例えばリドカインまたはリドカインとエピネフリンのような経皮送達される他の活性物質と比較して比較的高電流密度と比較的長送達時間（例えば２４時間）を必要とすると信じる。従って、前処理電極は、最終用途がオキシコドンの送達であるときの使用に特に好適であり得る。活性物質の印加は、自動または手動であり得る。
【０１１４】
１７２２では、電解質が電解質貯留槽に適用される。多様な従来の電解質媒体が採用され得る。電解質の適用は、自動または手動であり得る。
【０１１５】
１７２４では、スクリムが活性物質および電解質貯留槽を覆うように適用される。スクリムは、貯留槽と装置の外部の間に保護を提供する。スクリムの適用は、自動または手動であり得る。
【０１１６】
１７２６では、感圧接着剤が適用される。多様な従来の生体適合感圧接着剤が採用され得る。感圧接着剤の適用は、自動または手動であり得る。
【０１１７】
１７２８では、選択的に取外し可能な剥離ライナが感圧接着剤を覆うように適用される。感圧接着剤から選択的に取外し可能な多様な従来の剥離ライナが採用され得る。剥離ライナの適用は、自動または手動であり得る。
【実施例】
【０１１８】
以下の説明では、多くの例ばかりでなく優れた結果を生じ得る理由に関する理論を説明する。出願人は、出願人はここに記載される理論に関するような推測に縛られないが、さらなる研究と開発を可能にするためにそれらを提供することを明示的に記す。
【０１１９】
出願人は、実質的に消耗させる電極の操作による前処理が向上した電極性能に繋がる構造変化を生むものと信じる。完全な消耗は最良またはより有意の結果を生じ得るが、電極を完全な消耗の直前点まで操作することはいくつかの応用と構造に適した有意義な利益を提供し得る。出願人は、増加した多孔性がレドックス反応に晒される犠牲材の表面積の量を増加させると信じる。出願人は、それが犠牲材をレドックス反応に利用可能としつつ犠牲材（例えばＡｇ／ＡｇＣｌ）の量を効果的に増加させると信じる。出願人は、前処理後の延びた寿命、前処理されなかった電極と前処理された電極の走査電子顕微鏡写真、Ａｇ／ＡｇＣｌ変化の測定量および測定されたインピーダンスの観測をこれの根拠としている。
【０１２０】
表１（下）は、前処理されていない電極と試験前に１回ほぼ完全に消耗させることにより前処理された電極とを比較するいくつかの観測を示している。
【表１】
2012529353.tif 000003
【０１２１】
図１８Ａ〜１８Ｃは、前処理ディスチャージ（放電）（すなわち、酸化、還元または消耗）を受けていない未処理の不織繊維または布電極の第１形態の走査電子顕微鏡写真である。
【０１２２】
特に、図１８Ａは、任意のディスチャージまたは使用前の未処理の不織繊維または布ベースの電極の第１形態を示す。図１８Ｂは、＋８５１μＡの電流を７．５８時間、＋３００μＡ／ｃｍ２の電流密度で印加した後の未処理の不織繊維または布ベースの電極の第１形態を示す。図１８Ｃは、−８５１μＡの電流を７．５８時間、−３００μＡ／ｃｍ２の電流密度で印加した後の未処理の不織繊維または布ベースの電極の第１形態を示す。
【０１２３】
図１９Ａ〜１９Ｃは、前処理ディスチャージを受けていない未処理の不織繊維または布電極の第２形態の走査電子顕微鏡写真である。
【０１２４】
特に、図１９Ａは、ディスチャージまたは使用前の未処理の不織繊維または布ベースの電極の第２形態を示す。図１９Ｂは、＋８５１μＡの電流を７．５８時間、＋３００μＡ／ｃｍ２の電流密度で印加した後の未処理の不織繊維または布ベースの電極の第２形態を示す。図１９Ｃは、−８５１μＡの電流を７．５８時間、−３００μＡ／ｃｍ２の電流密度で印加した後の未処理の不織繊維または布ベースの電極の第２形態を示す。
【０１２５】
図２０Ａと２０Ｂは、前処理を受けた、デュポンインクを採用する不織繊維または布電極の第１形態の走査電子顕微鏡写真である。
【０１２６】
特に、図２０Ａは、＋８５０μＡの前処理電流を１７．１時間、＋３００μＡ／ｃｍ２の電流密度で受け、続いて−８５０μＡの電流を７．５８時間、−３００μＡ／ｃｍ２の電流密度で印加した未処理の不織繊維または布ベースの電極の第１形態を示す。図２０Ｂは、−８５０μＡの前処理電流を１７．１時間、−３００μＡ／ｃｍ２の電流密度で受け、続いて＋８５０μＡの電流を７．５８時間、＋３００μＡ／ｃｍ２の電流密度で印加した未処理の不織繊維または布ベースの電極の第１形態を示す。
【０１２７】
図２１Ａと２１Ｂは、前処理を受けた不織繊維または布電極の第２形態の走査電子顕微鏡写真である。
【０１２８】
特に、図２１Ａは、＋８５０μＡの前処理電流を１７．１時間、＋３００μＡ／ｃｍ２の電流密度で受け、続いて−８５０μＡの電流を７．５８時間、−３００μＡ／ｃｍ２の電流密度で印加した未処理の不織繊維または布ベースの電極の第２形態を示す。図２１Ｂは、−８５０μＡの前処理電流を１７．１時間、−３００μＡ／ｃｍ２の電流密度で受け、続いて＋８５０μＡの電流を７．５８時間、＋３００μＡ／ｃｍ２の電流密度で印加した未処理の不織繊維または布ベースの電極の第２形態を示す。
【０１２９】
図２２Ａと２２Ｂは、インク被覆不織繊維を示す走査電子顕微鏡写真である。
【０１３０】
特に、図２２Ａと２２Ｂは、デュポンによりＡｇ／ＡｇＣｌインクＮｏ．Ｌ−８１４４として販売されるＡｇ／ＡｇＣｌインクで被覆された不織繊維を示す。デュポンＡｇ／ＡｇＣｌインクは、アチソンから入手可能なＡｇ／ＡｇＣｌインクのような他のＡｇ／ＡｇＣｌインクよりも優れた性能を提供するようである。
【０１３１】
さらに、出願人は、不織繊維材の使用がより長い寿命を電極に提供し得ると信じる。特に、出願人は、不織繊維材がイオン移動を促進し得ると信じる。これは、ポリマー基板の形態の電極と比較して長い電極寿命、走査電子顕微鏡写真およびインピーダンスの測定値に基づく。
【０１３２】
表２（下）は、不織繊維または布の形態の電極とポリマー形態の電極とを比較するいくつかの観測を記している。
【表２】
2012529353.tif 000004
【０１３３】
同じ量のＡｇ／ＡｇＣｌインクをＰＥＴＥ基板と不織布基板に使用すると、寿命が異なる結果になる。不織布電極は、ＰＥＴＥ基板電極の約５倍長持ちした。不織とＰＥＴＥ基板の形態の電極の両方は前処理されたときに大幅な寿命の延びを示し、例えば寿命は約２倍になった。
【０１３４】
表３（下）は、電流の第１の印加（すなわち前処理なし）と電流の第３の印加（すなわち電極の最終用途を模擬する第３の印加の前に電極を実質的に消耗させる２つの前処理サイクル）を受けた銀ホイルの形態の電極を比較するいくつかの観測を記している。特に、銀ホイルの電極は、実質的に１００％のＡｇとして開始した。第１継続時間に渡る第１極性の電流の第１の印加の後、電極はほぼ１００％のＡｇＣｌになる。第２継続時間に渡る第１極性と反対の第２極性の電流の第２の印加の後、電極はほぼ１００％のＡｇになる。最終使用を模倣する第３継続時間に渡る電流の第３の印加の後、電極はほぼ１００％のＡｇＣｌになる。
【表３】
2012529353.tif 000005
【０１３５】
表４（下）は、単一の前処理サイクルを有する銀（Ａｇ）電極の電極寿命に関する観測を要約する。
【表４】
2012529353.tif 000006
【０１３６】
特筆すべきことに、デュポンまたはアチソンのいずれのＡｇ／ＡｇＣｌインクを採用した場合でも、前処理により利益は実現された。比較はデュポンＡｇ／ＡｇＣｌインクでスクリーン印刷された１９ｍｍの直径のポリエステル不織布を具備する電極に対して行われた。試験は、２．２ｇ、Ａｇ／ＡｇＣｌ合計１．８７ｇ、そのうち１．２ｇがＡｇで０．６７ｇがＡｇＣｌの電極で実施された。
【０１３７】
同様の試験が銀ホイルの使用により実施された。１０ｍｍの直径の銀線がコネクタとして使用され、電流密度は３００μＡ／ｃｍ２であった。１０μｍの厚さのホイルについて８時間の寿命が達成され、一方、２０μｍの厚さのホイルについて１６時間の寿命が達成された。
【０１３８】
少なくとも１つの試験において、第１と第２電極の各々は任意の前処理の前に約６５％のＡｇと３５％のＡｇＣｌで開始した。第１継続時間または期間に渡る第１前処理または電位の印加の後、第１電極は約３０％のＡｇと７０％のＡｇＣｌを有し、一方、第２電極は約１００％のＡｇＣｌを有する。第１継続時間または期間に渡る第１前処理または電位の印加の後、第１電極は約３０％のＡｇと７０％のＡｇＣｌを有し、一方、第２電極は約１００％のＡｇＣｌを有する。引き続く電位の印加は、１つの電極については３０％Ａｇ３０％ＡｇＣｌ、他方の電極については１００％Ａｇの比率を単に交互に交換するようである。
【０１３９】
図２３Ａと２３Ｂは、前処理前後の電極をそれぞれ示す走査電子顕微鏡写真である。
【０１４０】
特に、比較的大きな粒子の堆積が電位の印加または前処理の後にアノード電極上に示されている。
【０１４１】
図２４Ａと２４Ｂは、前処理前後の電極をそれぞれ示す走査電子顕微鏡写真である。
【０１４２】
特に、多孔性が電位の印加または前処理の後にカソード電極上で高まるようである。
【０１４３】
少なくとも１セットの試験において、不織布基板はデュポンＡｇ／ＡｇＣｌインクＮｏ．Ｌ−８１４４で印刷された。結果としての電極は、１９ｍｍの直径、２．８３３ｃｍ２の面積および１０４．７ｍｇのＡｇ／ＡｇＣｌ質量を有していた。３００μＡ／ｃｍ２の電流密度で８５１μＡの定電流が電極に印加された。電極は、約７．５１時間、７．１６時間、７．５７時間および７．３６時間の寿命を有していた。続いて３００μＡ／ｃｍ２でディスチャージされたとき、電極寿命は約１５．１時間および１５時間と約２倍になった。残りの２つの電極の寿命は測定されなかったが、むしろ電極は走査電子顕微鏡写真を作成するために使用された。
【０１４４】
同様に、ＰＥＴＥ基板がデュポンＡｇ／ＡｇＣｌインクＮｏ．Ｌ−８１４４で印刷された。結果としての電極は、１９ｍｍの直径、２．８３３ｃｍ２の面積および１０７．２ｍｇのＡｇ／ＡｇＣｌ質量を有していた。３００μＡ／ｃｍ２の電流密度で８５１μＡの定電流が電極に印加された。電極は、約１．３７時間、１．８６時間、１．３３時間および１．３２時間の寿命を有していた。続いて３００μＡ／ｃｍ２でディスチャージされたとき、電極寿命は約２．９１時間および３．５時間、１５．１時間と約２．１倍になった。残りの２つの電極の寿命は測定されなかったが、むしろ電極は走査電子顕微鏡写真を作成するために使用された。
【０１４５】
図２５は、不織布とＰＥＴＥ基板の形態の電極の上記した試験の結果を示す。
【０１４６】
前加工または前調整とも言われる前処理は、典型的には定電流密度（例えば３００μＡ／ｃｍ２）で実施される。これは、大量生産にとって望ましいよりも多くの時間を要し得る。従って、数多くの他の処理速度または電流密度条件、特に、前処理のための１０００μＡ／ｃｍ２、１００μＡ／ｃｍ２および３００μＡ／ｃｍ２の電流密度が調査された。
【０１４７】
図２６は、そのような試験の結果を示す。３００μＡ／ｃｍ２はより良い寿命を示したが、異なる電流密度についての結果の違いはそのような試験に想定される誤差の範囲内にあるようである。
【０１４８】
要約で説明されるものを含め、記述した実施例の上記の説明は網羅的であることも、開示された正確な形態の実施例に制限することを意図していない。特定の実施例及び例が説明の目的でここに記述されるが、当業者に認識されるであろうように、多様な等価の変更が本開示の精神と範囲から逸脱することなくなされ得る。ここに提供される様々な実施例についての教示は、必ずしも一般的に上記した例示的な医療装置やイオントフォレーシス医療装置ではない、電極を採用する他の装置に印加され得る。
【０１４９】
上記の種々の実施例は、さらなる実施例を提供するために組み合わすことができる。それらが本明細書の特定の教示と定義に矛盾しない限り、これに限定はされないが、米国特許出願公開２００８−０１５４１７８号および２００９年６月９日に出願された米国仮特許出願番号６１／１８５５４４号を含む、本明細書で言及され、および／またはアプリケーションデータシートにリストされる、すべての同一出願人に譲渡された米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願および非特許文献が全体的に参照によりここに組み込まれる。実施例の態様は適宜、さらなる実施例を提供するために多様な特許、出願および公開のシステム、回路およびコンセプトを採用するために変更され得る。
【０１５０】
上記の詳細な説明に鑑み、実施例について種々の変更がなされ得る。一般に、後述の請求の範囲において使用される用語は、本明細書と請求の範囲で開示される具体的な実施例に請求項を限定するものと解釈されるべきでなく、それらの請求項に付与されるべき均等の全範囲とともにすべての可能な実施例を含むものと解釈されるべきである。従って、請求項は本開示により制限されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５１】
【特許文献１】米国特許第４８６３４８４号明細書
【図１Ａ】
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【図１Ｂ−Ｅ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５−８】
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【図９−１２】
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【図１３−１６】
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【図１７】
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【図１８−１９】
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【図２０−２１】
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【図２２】
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【図２３−２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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